新教材素養(yǎng)突破人教版化學必修第一冊講義第一章物質(zhì)及其變化1.3.2Word版含答案

第2課時氧化劑和還原劑核心微網(wǎng)絡素養(yǎng)新目標1．了解常見的氧化劑、還原劑。2．掌握氧化性和還原性強、弱的比較。3．了解氧化還原反應在生活、生產(chǎn)中的應用。[預習新知]一、氧化劑和還原劑1．氧化劑：氧化還原反應中得到電子(或電子對偏向)的物質(zhì)即氧化劑。2．還原劑：氧化還原反應中失去電子(或電子對偏離)的物質(zhì)即還原劑。二、常見的氧化劑和還原劑分類實例常見氧化劑活潑的非金屬單質(zhì)鹵素單質(zhì)、O2、S等某些陽離子H+、Ag+、Fe3+、Cu2+等含較高價態(tài)元素的物質(zhì)某些含氧化合物：MnO2、NO2、H2O2、Na2O2等；氧化性酸：濃硫酸、硝酸；某些鹽：KMnO4、KClO3、FeCl3等活潑的金屬單質(zhì)Na、Mg、Al、Zn等非金屬單質(zhì)H2、C、P等含較低價態(tài)元素的物質(zhì)某些氧化物：CO、SO2；還原性酸：HCl、H2S；某些鹽：Na2S、FeCl2等三、氧化性和還原性1．氧化性：氧化劑所表現(xiàn)出得電子的性質(zhì)。2．還原性：還原劑所表現(xiàn)出失電子的性質(zhì)。四、氧化性、還原性和元素化合價之間的關系五、氧化還原反應對生產(chǎn)、生活的影響1.正面影響eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(金屬的冶煉,燃料的燃燒,電鍍,原電池,金屬的電化學防護))2.負面影響eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(食物的腐敗,金屬的腐蝕,易燃物的自燃,煤礦瓦斯爆炸))[即學即練]1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)氧化還原反應過程中得電子的物質(zhì)是還原劑，失電子的物質(zhì)被還原。()(2)發(fā)生氧化還原反應時，還原劑先失去電子，氧化劑后得到電子。()(3)金屬單質(zhì)作反應物時一定不是氧化劑。()(4)在反應C＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2中，C具有氧化性。()(5)在反應2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑，KClO3既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性。()(6)在氫氣燃燒生成水的反應中，氫氣作還原劑。()(7)一種物質(zhì)若具有氧化性，則不具有還原性，反之亦然。()答案：(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)√(7)×2．下列反應中，CO2作氧化劑的是()A．Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2OB．CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2COC．2Fe2O3＋3Ceq\o(=,\s\up7(高溫))4Fe＋3CO2↑D．C＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2H2↑＋CO2↑答案：B3．下列反應中屬于氧化還原反應，且水作為還原劑的是()A．Cl2＋H2O=HCl＋HClOB．2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑C．2F2＋2H2O=4HF＋O2D．2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑答案：C4．下列微粒中，只有氧化性的是()①S2－②Fe2＋③S④H＋⑤Na＋⑥MgA．①⑥B．②③C．④⑤D．②③④⑤答案：C技能素養(yǎng)目標一物質(zhì)的氧化性、還原性強弱比較[例1]有A、B、C、D四種物質(zhì)，已知它們能發(fā)生下列反應：①A2＋＋B=B2＋＋A②A2＋＋C=C2＋＋A③B2＋＋C=C2＋＋B④C2＋＋D=D2＋＋C由此可推知，各物質(zhì)的氧化性、還原性強弱順序正確的是()A．氧化性：A2＋>B2＋>C2＋>D2＋B．氧化性：D2＋>C2＋>B2＋>A2＋C．還原性：A>B>C>DD．還原性：D>C>A>B【解析】氧化還原反應中，反應物與生成物之間氧化性與還原性強弱比較的一般規(guī)律是eq\x(強氧化劑)＋eq\x(強還原劑)→eq\x(弱還原劑)＋eq\x(弱氧化劑)根據(jù)上述關系，由①知，氧化性：A2＋>B2＋，還原性：B>A；由②知，氧化性：A2＋>C2＋，還原性：C>A；由③知，氧化性：B2＋>C2＋，還原性：C>B；由④知，氧化性：C2＋>D2＋，還原性D>C。綜合①～④可得，氧化性：A2＋>B2＋>C2＋>D2＋，還原性：D>C>B>A?！敬鸢浮緼把三個反應中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物按氧化性或還原性強弱排序，然后對比選項進行判斷。[提升1]已知常溫下，在溶液中發(fā)生如下反應：①16H＋＋10Z－＋2XOeq\o\al(－,4)=2X2＋＋5Z2＋8H2O②2A2＋＋B2=2A3＋＋2B－③2B－＋Z2=B2＋2Z－由此推斷下列說法錯誤的是()A．反應Z2＋2A2＋=2A3＋＋2Z－可以進行B．Z元素在反應③中被還原，在反應①中被氧化C．氧化性由強到弱的順序是XOeq\o\al(－,4)、Z2、B2、A3＋D．還原性由強到弱的順序是Z－、B－、A2＋、X2＋解析：由題中信息知氧化性的強弱順序為XOeq\o\al(－,4)>Z2>B2>A3＋，所以A、C正確；在反應①中Z元素被氧化，在反應③中Z元素被還原，所以B項正確；還原性為A2＋>B－>Z－>X2＋，D項錯。答案：D[核心能力]物質(zhì)氧化性、還原性強弱的比較方法1．根據(jù)氧化還原反應方程式比較氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性：還原劑>還原產(chǎn)物2．根據(jù)元素的活動性順序3．根據(jù)反應條件判斷當不同氧化劑作用于同一還原劑時，如氧化產(chǎn)物價態(tài)相同，可根據(jù)反應條件的難易來進行判斷。反應越易進行或越劇烈，則氧化劑的氧化性越強。例如：4HCl(濃)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())MnCl2＋2H2O＋Cl2↑16HCl(濃)＋2KMnO4=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑氧化性：KMnO4>MnO2。判斷還原劑還原性的原理類似。4．根據(jù)產(chǎn)物的價態(tài)判斷不同種氧化劑將同種還原劑氧化的價態(tài)越高，其氧化性越強。例如：2Fe＋3Cl2點燃,2FeCl3，F(xiàn)e＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS，由此可判斷出氧化性：Cl2>S。5．根據(jù)(氧化劑、還原劑)元素的價態(tài)進行判斷元素處于最高價時只有氧化性，元素處于最低價時只有還原性，元素處于中間價態(tài)時既有氧化性又有還原性。一般來說，同種元素價態(tài)越高，氧化性越強；價態(tài)越低，還原性越強。如氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Fe；還原性：H2S>S>SO2。影響物質(zhì)氧化性、還原性的因素①溫度：如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸氧化性要強。②濃度：如硝酸的濃度越大其氧化性越強。③酸堿性：如KMnO4的氧化性隨溶液酸性的增強而增強。目標二氧化還原反應的規(guī)律及應用[例2]在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是()A．MgB．CuC．AgD．H2【解析】因為氧化性Ag＋>Cu2＋>H＋>Mg2＋，根據(jù)先后規(guī)律加入適量鋅粉先置換出Ag?！敬鸢浮緾氧化還原反應計算的關鍵是依據(jù)氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等(即得失電子守恒)。[提升2]某一反應體系有反應物和生成物共五種物質(zhì)：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知該反應中H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2→O2(1)該反應中的還原劑是________。(2)該反應中，發(fā)生還原反應的過程是________→________。(3)寫出該反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數(shù)目________________________________________________________________________。解析：(1)由H2eq\o(O,\s\up6(－1))2→eq\o(O,\s\up6(0))2，氧元素化合價升高，H2O2作還原劑。(2)所給物質(zhì)中H2CrO4中鉻元素的化合價降低發(fā)生還原反應作氧化劑，H2CrO4→Cr(OH)3。(3)反應的化學方程式及電子轉移情況如下：答案：(1)H2O2(2)H2CrO4Cr(OH)3(3)[核心能力]氧化還原反應的基本規(guī)律及其應用內(nèi)容應用守恒規(guī)律還原劑失電子總數(shù)＝氧化劑得電子總數(shù)＝氧化劑化合價降低總數(shù)＝還原劑化合價升高總數(shù)＝轉移電子總數(shù)氧化還原反應方程式的配平和相關計算強弱規(guī)律在同一個氧化還原反應中，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物比較物質(zhì)間氧化性、還原性的強弱先后規(guī)律多種氧化劑與一種還原劑相遇，氧化性強的首先得電子被還原；多種還原劑與一種氧化劑相遇，還原性強的首先失電子被氧化判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性和反應順序價態(tài)規(guī)律價態(tài)歸中規(guī)律：同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應時，高價態(tài)＋低價態(tài)→中間價態(tài)，即“只靠攏，不交叉”。如：(√)(×)判斷物質(zhì)的氧化性、還原性兩點啟示：(1)氧化性、還原性的強弱取決于物質(zhì)得、失電子的難易程度，與得、失電子數(shù)目的多少無關。(2)元素的化合價處于最高價態(tài)時，具有氧化性，但不一定具有強氧化性；處于最低價態(tài)時具有還原性，但不一定具有強還原性。學考評價提示：對應學生用書16頁1．下列敘述中正確的是()A．氧化劑中的每一種元素在反應中都得到電子B．還原劑在同一反應中既可以是反應物，也可以是生成物C．還原劑所含元素化合價升高D．電子從氧化劑轉移到還原劑答案：C2．從海水中可以提取溴單質(zhì)，其主要反應為2Br－＋Cl2=2Cl－＋Br2，下列說法正確的是()A．溴離子具有氧化性B．氯氣是還原劑C．該反應屬于復分解反應D．氯氣的氧化性比溴單質(zhì)強解析：該反應中Br－為還原劑，具有還原性，A錯誤；Cl2是氧化劑，具有氧化性，B錯誤；該反應為置換反應，C錯誤；氧化性順序：Cl2(氧化劑)>Br2(氧化產(chǎn)物)，D正確。答案：D3．已知氮元素的最低化合價是－3價，最高化合價是＋5價，下列物質(zhì)中的氮元素只具有氧化性的是()A．NH3B．N2C．NO2D．HNO3答案：D4．在KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O的反應中，被氧化的氯與被還原的氯的原子個數(shù)比為()A．1：6B．6：1C．1：5D．5：1解析：用雙線橋法表示出該反應的電子轉移情況為故反應中被氧化的氯與被還原的氯的原子個數(shù)比為5：1，故選D。答案：D5．下列微粒中，只有氧化性的是________，只有還原性的是________，既有氧化性又有還原性的是________。Fe3＋H＋Mg2＋Fe2＋Na＋MgS2－Cl－I－SHClH2O2答案：Fe3＋、H＋、Mg2＋、Na＋Mg、S2－、Cl－、I－Fe2＋、S、HCl、H2O26．在下列反應中：K2Cr2O7＋14HCl(濃)=2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O(1)________元素被氧化，________是氧化劑。(2)________是氧化產(chǎn)物，________發(fā)生氧化反應。(3)在參加反應的鹽酸中，起還原劑(被氧化)作用的HCl與起酸性作用的HCl的質(zhì)量比為________。(4)用雙線橋法標明電子轉移的方向和數(shù)目。解析：(1)反應中氯元素的化合價由－1價升高到0價，被氧化；K2Cr2O7中Cr元素的化合價由＋6價降低到＋3價，被還原，K2Cr2O7作氧化劑。(2)HCl→Cl2，氯元素化合價升高，發(fā)生氧化反應，Cl2為氧化產(chǎn)物。(3)14個HCl分子參加反應，有6個HCl分子被氧化，生成3個Cl2分子，另外8個HCl分子起酸性作用，所以起還原劑(被氧化)作用的HCl與起酸性作用的HCl的質(zhì)量比為6：8＝3：4。答案：(1)氯K2Cr2O7(2)Cl2HCl(3)3：4(4)練后感悟應用電子守恒解題的一般步驟(1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。(2)找準一個原子或離子得失電子數(shù)目(注意化學式中粒子的個數(shù))。(3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出關系式：n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值＝n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值。課時作業(yè)6氧化劑和還原劑提示：對應學生用書75頁[學業(yè)達標]1．我國古代就有濕法煉銅的記載“曾青得鐵則化為銅”，反應為Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4。有關該反應的說法正確的是()A．Fe是氧化劑B．CuSO4是還原劑C．Fe被氧化D．CuSO4發(fā)生氧化反應解析：Fe與CuSO4反應，F(xiàn)e失電子被氧化，＋2價Cu得電子被還原。答案：C2．關于氧化還原反應的說法中正確的是()A．失去電子的物質(zhì)是氧化劑B．氧化反應的本質(zhì)是得電子C．原子得到電子后，元素的化合價一定升高D．有單質(zhì)參加或生成的反應不一定是氧化還原反應解析：還原劑失去電子，化合價升高，發(fā)生氧化反應，氧化劑得到電子，化合價降低，發(fā)生還原反應，故A、B、C錯誤。3O2eq\o(=,\s\up7(一定條件))2O3不是氧化還原反應。答案：D3．需要加入氧化劑才能實現(xiàn)下列轉化的是()A．Cl2→Cl－B．H＋→H2C．MnO2→Mn2＋D．Zn→Zn2＋解析：含化合價升高元素的物質(zhì)或離子作還原劑，加入氧化劑才能實現(xiàn)，對比各微粒中同種元素化合價變化情況即可確定答案。答案：D4．下列物質(zhì)在化學反應中常作還原劑的一組是()A．HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4B．Al、CO、O2、H2C．Zn、C、H2、COD．KClO3、MnO2、C、Fe解析：A中常用作氧化劑；B中氧氣，D中KClO3、MnO2都常用作氧化劑。答案：C5．單質(zhì)X和單質(zhì)Y反應生成X3＋和Y2－，現(xiàn)有下列敘述：①X被氧化，②X是氧化劑，③X3＋是氧化產(chǎn)物，④X具有氧化性，⑤Y2－是還原產(chǎn)物，⑥X3＋具有氧化性。其中正確的是()A．①④⑤⑥B．②③④⑤C．①③⑤⑥D．①②④⑥答案：C6．氧化還原反應中，水的作用可以是氧化劑、還原劑、既是氧化劑又是還原劑、既非氧化劑又非還原劑等。下列反應與Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr相比較，水的作用不相同的是()A．Na2O＋H2O=2NaOHB．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3C．Cl2＋H2O=HCl＋HClOD．2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑解析：反應Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr中，水既非氧化劑又非還原劑。A、B、C中水既非氧化劑又非還原劑；D中水作氧化劑。答案：D7．工業(yè)上制取ClO2的化學反應：2NaClO3＋SO2＋H2SO4=2ClO2＋2NaHSO4，下列說法正確的是()A．SO2在反應中被氧化B．NaClO3在反應中失去電子C．H2SO4在反應中作氧化劑D．還原劑在反應中得到電子解析：在反應中，NaClO3中Cl元素化合價降低，作氧化劑，得到電子，被還原；SO2中S元素化合價升高，作還原劑，被氧化，綜上所述，正確的選項是A。答案：A8．在一定條件下KClO3與I2按下式反應：2KClO3＋I2=2KIO3＋Cl2，下列判斷正確的是()A．該反應屬于置換反應B．氧化性：I2>KClO3C．還原性：KClO3>I2D．還原劑為KIO3，氧化劑為I2解析：從反應中變價元素的化合價分析：Keq\o(Cl,\s\up6(＋5))O3→eq\o(Cl,\s\up6(0))2，eq\o(I,\s\up6(0))2→Keq\o(I,\s\up6(＋5))O3，可知：氧化劑為KClO3，還原劑為I2，氧化產(chǎn)物為KIO3，還原產(chǎn)物為Cl2，再根據(jù)題給信息，氧化性：KClO3>KIO3，還原性：I2>Cl2，可推知B、C、D錯誤；由反應方程式中反應物和生成物的類別和種類，可知A項正確。答案：A9．常溫下，在溶液中可以發(fā)生以下反應：①2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－，②2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，③2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2。由此判斷下列說法錯誤的是()A．鐵元素在反應①和③中均被氧化B．反應②中Cl2被還原，Br－被氧化C．氧化性強弱順序為Cl2>Br2>Fe3＋>I2D．還原性強弱順序為I－>Fe2＋>Br－>Cl－解析：選項A，反應①中Fe2＋作還原劑，在反應中被氧化，反應③中Fe3＋作氧化劑，在反應中被還原，A不正確；反應②中Cl2得電子被還原，Br－失電子被氧化，B正確；由反應①可知，氧化性Br2>Fe3＋，還原性Fe2＋>Br－；由反應②可知，氧化性：Cl2>Br2，還原性Br－>Cl－，由反應③可知，氧化性Fe3＋>I2，還原性，I－>Fe2＋，故C、D正確。答案：A10．在一定條件下，PbO2與Cr3＋反應，產(chǎn)物是Cr2Oeq\o\al(2－,7)和Pb2＋，則與1個Cr3＋反應所需PbO2為()A．3.0個B．1.5個C．1.0個D．0.75個解析：根據(jù)PbO2與Cr3＋之間發(fā)生的氧化還原反應，利用電子得失守恒來進行計算，可得需要PbO21.5個。答案：B11．ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O，下列說法正確的是()A．1個KClO3參加反應有2個電子轉移B．ClO2是氧化產(chǎn)物C．H2C2O4D．KClO3在反應中得到電子，作氧化劑解析：氯元素的化合價由＋5價變成＋4價，1個KClO3參與反應轉移1個電子，A項錯誤；KClO3作氧化劑，生成的ClO2是還原產(chǎn)物，B項錯誤；H2C2O4答案：D12．在下列反應中：①2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑②2F2＋2H2O=4HF＋O2③Cl2＋H2O=HCl＋HClO④C＋H2Oeq\o(=,\s\up7(高溫))CO＋H2⑤CaO＋H2O=Ca(OH)2⑥2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑試從氧化還原的角度，回答下列問題：(1)水只作氧化劑的是________。(2)水只作還原劑的是________。(3)水既不作氧化