高中化學(xué)教招試講教案第2章 第3節(jié) 第2課時(shí)氧化劑和還原劑氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用

第2課時(shí)氧化劑和還原劑氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用

學(xué)業(yè)要求核心素養(yǎng)對接

1.通過探究H2O2的性質(zhì)，把化學(xué)科學(xué)與

1.知道常見的氧化劑和還原劑。生產(chǎn)、生活聯(lián)系起來。

2.依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理預(yù)測物質(zhì)的化2.通過氧化性、還原性強(qiáng)弱比較的學(xué)習(xí)，

學(xué)性質(zhì)和變化,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證，進(jìn)一步提升知識概括水平，增強(qiáng)小組合

并能分析、解釋有關(guān)現(xiàn)象。作實(shí)驗(yàn)探究、討論交流等多樣化方式解

決問題的能力。

基礎(chǔ)?自主學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)基礎(chǔ)知識

［知識梳理］

知識點(diǎn)一氧化劑、還原劑

氧化劑為什么是這樣的標(biāo)識？什么是氧化劑與還原劑，常見的氧化劑與還原劑有

哪些？完成下列知識點(diǎn)：

1.氧化劑與還原劑

(1)在氧化還原反應(yīng)中，所含的某種元素的化合價(jià)降低的反應(yīng)物稱為氧化劑。

(2)在氧化還原反應(yīng)中，所含的某種元素的化合價(jià)北鹿的反應(yīng)物稱為還原劑。一

種物質(zhì)可以既是氧化劑又是還原劑

2.氧化性與還原性

⑴概念

①氧化性：氧化劑中的某種元素得電子的性質(zhì)。

②還原性：還原劑中的某種元素失電子的性質(zhì)。

(2)與元素價(jià)態(tài)的關(guān)系

元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，只有氧化性;

元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，只有還原性;

元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，既有氧化性又有還原性。

3.常見的氧化劑和還原劑

⑴常見的氧化劑

①活潑的非金屬單質(zhì)，如C12、02等。

②部分含有較高價(jià)態(tài)元素的含氧酸，如HN03、濃硫酸等。

③某些含有較高價(jià)態(tài)元素的鹽，如KMnCU、KCIO3、FeCh、CuCb等。

(2)常見的還原劑

①活潑的金屬單質(zhì)，如Mg、Fe、Zn等。

②某些非金屬單質(zhì)，如C、H2等。

③含有較低價(jià)態(tài)元素的化合物，如CO、SO2、KI、NazS、Na2so3、FeSCU等。

4.氧化還原反應(yīng)概念間的關(guān)系及實(shí)質(zhì)

⑴概念間關(guān)系

①氧化劑在反應(yīng)中所含元素化合價(jià)降低一具有氧化性一被還原一生成還原產(chǎn)物

一發(fā)生還原反應(yīng)。

②還原劑在反應(yīng)中所含元素化合價(jià)升高一具有還原性一被氧化一生成氧化產(chǎn)物,

發(fā)生氧化反應(yīng)。

抓住化合價(jià)升降的兩條線

⑵特征

一種或幾種元素的化合價(jià)發(fā)生變化。

(3)實(shí)質(zhì)

氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移(即電子的得失或電子對的偏移)。

知識點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用

鋼鐵冶煉氯氣制備

鋼鐵冶煉的原理是什么？氯氣在實(shí)驗(yàn)室是如何制備的？氧化還原反應(yīng)還有哪些

應(yīng)用？請完成下列知識點(diǎn)

1.在研究物質(zhì)性質(zhì)中的應(yīng)用

(1)過氧化氫的氧化性：

H2O2與KI的反應(yīng)：H2O2+2KI=I2+2K0H

I2的生成一般用淀粉來檢驗(yàn)

(2)過氧化氫的還原性：

H2O2與酸性高鎰酸鉀溶液(酸為硫酸)的反應(yīng)：5H2。2+2KMnO4+

3H2so4=502t+2MnSO4+K2so4+8H2O

2.在物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用

(1)金屬的冶煉

冶煉金屬的方法有熱還原法、濕法、電解法等

(2)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

(1)反應(yīng)原理

實(shí)驗(yàn)室用Mn02和濃鹽酸加熱反應(yīng)制取C12,反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCh+

4HC1(濃)=2=MnC12+C12t+2及0,

另一種不加熱的：2KMnO4+16HC1(濃)=2KC1+2MnCl2+5C12t+8H2O

離子方程式為MnO2+4H++2Cr=^=Mn2++C12t+2H2O。

(2)實(shí)驗(yàn)裝置

裝置A中飽和食鹽水的作用是除去C12中的HC1氣體;

裝置B中濃硫酸的作用是干燥C12；

燒杯中NaOH溶液的作用是吸收多余的CI2、以防污染環(huán)境。

'①?zèng)]有防倒吸裝置

、②停止加熱時(shí)，注意防倒吸

微判斷

(1)非金屬單質(zhì)只具有氧化性，金屬單質(zhì)只有還原性。(X)

(2)元素的價(jià)態(tài)越高，物質(zhì)的氧化性越強(qiáng)。(X)

(3)某元素從化合態(tài)到游離態(tài)，則該元素一定被氧化。(X)

(4)一種物質(zhì)若具有氧化性，則不具有還原性，反之亦然。(X)

(5)元素處于最高價(jià)時(shí)，該物質(zhì)一定具有強(qiáng)氧化性。(X)

(6)得電子難的元素，失電子越容易。(義)

微訓(xùn)練

1.在下列反應(yīng)中：

@2Na+2H2O=2NaOH+H2t

②2F2+2H2O=4HF+02

③C12+H2O=HC1+HC10

@C+H20(g)至建CO+H2

⑤CaO+H2O=Ca(OH)2

⑥2H2(3^^2H2t+02t

試從氧化還原的角度，回答下列問題：

(1)水只作氧化劑的是o

(2)水只作還原劑的是0

(3)水既不作氧化劑又不作還原劑的是-

答案⑴①④⑵②⑶③⑤

2.在S2-、Fe2\Fe3\Mg2\S、「、H*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o

答案Fe3+>Mg2+、H+S2->FFe2+>S

3.某實(shí)驗(yàn)室的尾氣中含有較多的氯氣，有毒，要吸收這些尾氣，下列試劑最適

合的是()

A.飽和的石灰水B.飽和的食鹽水

C.自來水D.燒堿溶液

解析雖然氯氣能與飽和石灰水反應(yīng)，但相同條件下，氫氧化鈉的溶解度大于氫

氧化鈣的溶解度，吸收效果燒堿溶液更好，A項(xiàng)錯(cuò)誤、D項(xiàng)正確；飽和食鹽水中

氯離子濃度達(dá)到最大，抑制氯氣的溶解，則吸收效果最不好，B項(xiàng)錯(cuò)誤；自來水

中含有氯離子，將抑制氯氣的溶解，且氯氣在水中的溶解度較小，用自來水吸收

效果不好，C項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案D

微思考

1.寫出下列氧化劑對應(yīng)的還原產(chǎn)物。

〃C12-C7

~2

02_Q_

I濃H2s。4「S02

MnOLMi?+(H+)

fcr

KC103-H

ich

Fe3+-*Fe2

<Cu2+—Cu

2.寫出下列還原劑對應(yīng)的氧化產(chǎn)物。

Zn-Zn2+

Cf|c[C0O2

H2—H2。

CO-CO2

[SO^

SO2一

lso3

soF-*soF

I-12

Fe2+-^Fe3+

S2——S

核心?互動(dòng)探究突破核心任務(wù)

學(xué)習(xí)任務(wù)I探究過氧化氫的氧化性、還原性

生活情景:

雙氧水（過氧化氫）

雙氧水（過氧化氫）HQ疣色透明液體.是

重要的輒化劑、漂白劑,消毒劑和脫氧劑.

主要用于織物漂白,紙漿漂白,有毒廢水的

處理.電子行業(yè)中主要用作電路板上含金屬

部分表面腐蝕和硅晶與集成電路的清洗.食

品加工制造方面有廣泛用途

交流討論?

1.從價(jià)態(tài)角度考慮，過氧化氫有什么性質(zhì)？

提示氧元素處于中間價(jià)態(tài)，既有氧化性，又有還原性。

H2O2一>H20（表現(xiàn)氧化性，綠色氧化劑）

-10

H2O2--*^02（表現(xiàn)還原性）

2.向過氧化氫中加入二氧化鎰，如圖所示現(xiàn)象是什么？

提示H2O2具有不穩(wěn)定性2H2。2絲鳴2H2。+02t

名驪歸納》

過氧化氫具有：

1.不穩(wěn)定性一易分解，實(shí)驗(yàn)室制氧氣；

2.還原性——可制氧氣；

3.強(qiáng)氧化性一可用于漂白、殺菌、消毒?？纱呋纸釮2O2

的有：MnCh、

Fe3+>Cu2+

[例題1]H2O2被稱為綠色氧化劑，在生產(chǎn)工藝中應(yīng)用廣泛，請回答下列有關(guān)

過氧化氫的問題：

⑴Fe3+可以催化H2O2分解，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

2+

（2）酸性條件下，在FeCh和FeCh的混合溶液中加入H2O2以除去Fe,反應(yīng)的

離子方程式為O

⑶H2O2可用于S02的尾氣處理，請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式

(4)可以用酸性KMnO4測定溶液中的H2O2含量，反應(yīng)的離子方程式為

答案(l)2H2O2^i=2H2O+O2t

(2)2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O

(3)SO2+H2O2=H2s04

+2+

(4)6H+5H2O2+2MnOT=2Mn+5O2t+8H2O

變式訓(xùn)練1過氧化氫(H2O2)俗名雙氧水，醫(yī)療上可作外科消毒劑。

(1)向含有酚醐的NaOH溶液中滴加雙氧水，此時(shí)溶液由紅色褪至無色，主要原

因是雙氧水的性。

(2)將雙氧水加入到經(jīng)酸化的高鎰酸鉀溶液中，發(fā)現(xiàn)溶液的紫紅色消褪了，此時(shí)

雙氧水表現(xiàn)出_______性。

答案(1)氧化

⑵還原

學(xué)習(xí)任務(wù)2物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較

交流討論》

1.“鈉原子能失去1個(gè)電子，鋁原子能失去3個(gè)電子，所以鋁的還原性比鈉強(qiáng)」

這種說法正確嗎？

提示錯(cuò)誤。還原性鈉比鋁強(qiáng)，還原性強(qiáng)弱與失電子能力強(qiáng)弱有關(guān)，而與失電子

數(shù)多少無關(guān)。

2.根據(jù)Fe+Cu2+=Fe2++Cu,你能判斷Fe和Cu的還原性誰強(qiáng)嗎？

提示Fe是還原劑，Cu是還原產(chǎn)物，還原性Fe強(qiáng)于Cu。

名師歸納》

1.氧化性和還原性強(qiáng)弱的判斷方法

⑴根據(jù)氧化還原反應(yīng)的方向判斷

_________被還原_________

-1

氧化劑+還原劑一還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物

（氧化性）（還原性）（還原性）（氧化性）

It

被氧化

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(dòng)性順序比較

（單質(zhì)的還原性逐漸減弱）

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu

-I-I——I—I——I-I-Illi-I-I—I---------

K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+（H+）Cu2+Hg2+Ag+

S（陽離子的氧化性逐漸增強(qiáng)）

（單質(zhì)的氧化性逐漸減弱）

FClBrIS

—I~I——I-------1----------1-----------

F-Cl-BrI-S2-

B（陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)）

3.根據(jù)反應(yīng)條件來判斷

當(dāng)不同的氧化劑（或還原劑）與同一還原劑（或氧化劑）反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)越易進(jìn)行，則

對應(yīng)的氧化劑（或還原劑）的氧化性（或還原性）越強(qiáng)，反之越弱。如：

⑴MnO2+4HCl（濃）=^=MnC12+Cbt+2H2O

2KMnO4+16HCl（濃）=2KCl+2MnC12+5C12t+8H2O

氧化性：KMnO4>MnO2

（2）Na、Mg、Al單質(zhì)與H2O反應(yīng)情況如下，Na與冷水劇烈反應(yīng)，Mg加熱才反

應(yīng)，A1加熱條件下也難反應(yīng)。

還原性：Na>Mg>Al

4.根據(jù)氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)高低判斷

同種物質(zhì)被不同氧化劑氧化的價(jià)態(tài)越高，氧化劑的氧化性越強(qiáng)。

例如：2Fe+3c12亶圈=2FeCbFe+S=^=FeS

氧化性：C12>So

判斷還原劑還原性的原理類似

5.根據(jù)元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行判斷

元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只有氧化性，元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)只有還原性，元素處于中

間價(jià)態(tài)時(shí)既有氧化性，又有還原性。

【例題2】有A、B、C、D四種物質(zhì)，已知它們能發(fā)生下列反應(yīng)：

①A2++B=B2++A②A2++C=C2++A

③B2++C=C2++B@C2++D=D2++C

由此可推知，各物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱順序正確的是（雙選）（）

A.氧化性：A2+>B2+>C2+>D2+氧化性：

B.氧化性：D2+>C2+>B2+>A2+氧化劑>氧化產(chǎn)物

C.還原性：A>B>C>D還原性：

D.還原性：D>C>B>A還原劑>還原產(chǎn)物

解析氧化還原反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物之間氧化性與還原性強(qiáng)弱比較的一般規(guī)

律是|強(qiáng)氧化劑|十|強(qiáng)還原劑|一—|弱還原劑|十國氧化劑

根據(jù)上述關(guān)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：OA；由③知，氧化性：B2+>C2+,還原性：OB；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。

答案AD

變式訓(xùn)練2已知如下反應(yīng)：

@2BrOF+Cl2==Br2+2C103,

②C10,+5Cr+6H+=3Cbt+3H2O,

③2FeCb+2KI=2FeCh+2KC1+12,

④2FeCL+Cl2=2FeCl3。

下列各微粒氧化能力由強(qiáng)到弱的順序正確的是（）

3+

A.CIO^>BrO^>Ch>Fe>I2

3+

B.Br0F>C12>C10F>I2>Fe

3+

C.BrO?>CIO?>Cl2>Fe>I2

D.Br0r>C10r>Fe3+>Ch>l2

解析反應(yīng)①中氧化劑是BrO一氧化產(chǎn)物是CIO3,則氧化性Br03>C103；同

理，由反應(yīng)②知，氧化性C1O,>C12；由反應(yīng)③知，氧化性Fe3+>b,由反應(yīng)④

知，氧化性Cb>Fe3+；綜上可知，氧化性強(qiáng)弱為Br0》>C103>C12>Fe3+>l2。

答案c

學(xué)習(xí)任務(wù)3氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律

交流討論?

1.在一個(gè)反應(yīng)中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量一定相等嗎？

提示氧化劑得電子數(shù)和還原劑失電子數(shù)一定相等，但二者的物質(zhì)的量不一定相

等。

2.金屬陽離子一定只有氧化性嗎？

提示金屬陽離子若處于中間價(jià)態(tài)則既有氧化性，又有還原性。

3.Fe2+具有較強(qiáng)的還原性，F(xiàn)e3+具有較強(qiáng)的氧化性，二者之間能反應(yīng)嗎？為什

么？

提示Fe?+與Fe3+為相鄰價(jià)態(tài)，無中間價(jià)態(tài)，二者不能反應(yīng)。

名驪歸納》

1.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(jià)降低的總數(shù)=還原劑化

合價(jià)升高的總數(shù)。

氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計(jì)算

2.強(qiáng)弱規(guī)律

ne

I

還原劑+氧化劑一氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物

（強(qiáng)還原性）（強(qiáng)氧化性）（弱氧化性）（弱還原性）

還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。

氧化性：氧化劑〉氧化產(chǎn)物。

物質(zhì)間氧化性（或還原性）的強(qiáng)弱比較或判斷有氧化性和有還原性的物質(zhì)在一定

條件下是否發(fā)生反應(yīng)

3.先后規(guī)律

（1）同一氧化劑與多種還原劑混合，還原性強(qiáng)的先被氧化。

（2）同一還原劑與多種氧化劑混合，氧化性強(qiáng)的先被還原。

應(yīng)用：判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強(qiáng)弱或判斷反應(yīng)的先后順序。

把氯氣通入FeB"溶液時(shí)，還原性Fe2+>Br，若氯氣的量不足時(shí)首先氧化Fe2+；

把氯氣通入Feb溶液時(shí)，還原性廠＞Fe2+,若氯氣的量不足時(shí)首先氧化廠

4.價(jià)態(tài)規(guī)律

(1)高低規(guī)律

元素最高價(jià)態(tài)：只有氧化性。

元素中間價(jià)態(tài)：既有氧化性又有還原性。

元素最低價(jià)態(tài)：只有還原性。

判斷物質(zhì)的氧化性、還原性

⑵歸中規(guī)律

①同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，高價(jià)態(tài)+低價(jià)態(tài)一中間價(jià)態(tài),

即“只靠攏，不交叉”

如：

II

-2+60+4

H2S+H?SO1(*)—S》+SO2t+2H2()(")

—2+60-H

H/S+HeSOjl濃)^=S(+SO2^+2H2()(X)

It

②同種元素相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

判斷同種元素不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原的可能性

(3)歧化規(guī)律

同種元素的中間價(jià)態(tài)生成高價(jià)和低價(jià)，即中間價(jià)一高價(jià)+低價(jià)。

[例題3]24mL0.05mol-L_1的Na2sCh溶液恰好與20mL0.02mol-L-1的

K2Cr2O7(重倍酸鉀)溶液完全反應(yīng)。已知Na2s03被KzCnCh氧化為Na2so4,則

Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為得失電子守恒()

A.+2B.+3

C.+4D.+5

1

角星析H(Na2S03)=0.05mol-L-X0.024L=0.0012mol

n(K2Cr207)=0.02mol-L*X0.02L=0.0004mol

屋：2。7得到2勺■結(jié)2e2自

Na2SO4

K2&2O7在反應(yīng)中得到電子：0.0004X2X(6—X)mol

Na2sO3在反應(yīng)中失去電子：0.0012X2mol。

根據(jù)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)相等，有0.0004X2X(6—

%)=0.0012X2,解得x=3。

答案B

變式訓(xùn)練3C102遇濃鹽酸會(huì)生成C12,反應(yīng)方程式為2C1O2+8HC1(濃)=5Cb

+4H2O,若該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為9.632X1023,則產(chǎn)生的C12在標(biāo)準(zhǔn)狀況

下的體積為()

A.11.2LB.33.6L

C.22.4LD.44.8L

9632X1()23

解析n(e3=6(px^()23mol1=1-6molo因?yàn)?CIO2?CI2?8e,8HC1?4cI2?

81,所以該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8e-,即5c12?81,所以〃(。2)=嬴葭)=NL6

OO

1=

mol=lmol,V(Ch)=1molX22.4L-mor22.4Lo

答案C

學(xué)習(xí)任務(wù)4氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

情景：

氯氣的發(fā)現(xiàn)史

舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣是在1774年，當(dāng)時(shí)他正在研究軟鎰礦(二氧化鎰)，當(dāng)他使軟鎰礦

與濃鹽酸混合并加熱時(shí)，產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體，這種氣體的強(qiáng)烈的刺激性氣

味使舍勒感到極為難受，但是當(dāng)他確信自己制得了一種新氣體后，他又感到一種

由衷的快樂。

舍勒制備出氯氣以后，把它溶解在水里，發(fā)現(xiàn)這種水溶液對紙張、蔬菜和花都具

有永久性的漂白作用；他還發(fā)現(xiàn)氯氣能與金屬或金屬氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。從

1774年舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣以后，到1810年，許多科學(xué)家先后對這種氣體的性質(zhì)進(jìn)行

了研究。這期間，氯氣一直被當(dāng)作一種化合物。直到1810年，戴維經(jīng)過大量實(shí)

驗(yàn)研究，才確認(rèn)這種氣體是由一種化學(xué)元素組成的物質(zhì)。他將這種元素命名為

chlorine,這個(gè)名稱來自希臘文，有“綠色的”意思。我國早年的譯文將其譯作

“綠氣”，后改為氯氣。

交流討論》

請寫出其反應(yīng)原理方程式？除MnO2外還有哪些能氧化濃鹽酸，得氯氣？

提示MnO2+4HCl(M)=^=MnC12+Cl2t+2H2O除MnO2外，也可用KMnO4

去氧化濃鹽酸。

名師歸納》

1.反應(yīng)原理

化學(xué)方程式：MnO2+4HCl(i^)=^=MnC12+Cl2t+2H2O,離子方程式：MnO2

+2+

+4H+2CF=^=Mn+2H2O+CI2t-

也可以用高鎰酸鉀、重銘酸鉀、氯酸鉀等氧化劑代替二氧化鎰。

如2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnC12+5C12t+8H2OO

2.實(shí)驗(yàn)裝置

(1)發(fā)生裝置(I)

①特點(diǎn)：固體+液體一歸氣體。

②儀器：鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、圓底燒瓶、分液漏斗等。

③試劑：A中盛放濃鹽酸，B中盛放二氧化鎰。

⑵凈化裝置(II)

組成盛放試劑試劑的作用

C飽和氯化鈉溶液除去氯氣中的氯化氫

D濃硫酸干燥氯氣

(3)收集裝置(III)

①收集方法：向上排空氣法(裝置E,C12的密度大于空氣的密度)。也可用排飽和

食鹽水法(C12在飽和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去實(shí)驗(yàn)過程中揮

發(fā)產(chǎn)生的HC1氣體)。

②驗(yàn)滿方法：用濕潤的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)。將濕潤的淀粉-KI試紙放在集氣瓶口，

若試紙變藍(lán)，則證明C12已收集滿。

(4)尾氣處理裝置(IV)

①導(dǎo)氣管要伸入液面以下。

②F中盛放試劑：氫氧化鈉溶液，作用：吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境。

特別提醒：(1)實(shí)驗(yàn)室制備C12注意事項(xiàng)

①必須用濃鹽酸，MnCh與稀鹽酸不反應(yīng)。

②為了減少制得的Cl2中HC1的含量，所以加熱溫度不宜過高，減少HC1的揮發(fā)。

③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的C12,再拆卸裝置，避免污染

空氣。

④尾氣吸收時(shí)，不能用澄清石灰水吸收C12,因?yàn)槿芤褐蠧a(0H)2濃度小，吸收

不完全。

(2)氣體凈化裝置的選擇

氣體凈化裝置的設(shè)計(jì)必須同時(shí)考慮主要成分和雜質(zhì)成分的性質(zhì)，以便選擇適當(dāng)?shù)?/p>

裝置除去雜質(zhì)。用濃鹽酸和二氧化鎰制取氯氣時(shí)，氯氣中混有HC1和水蒸氣等

雜質(zhì)，除去氯氣中的HC1可以用飽和食鹽水(如下圖中I所示)；除去氯氣中的水

蒸氣可用濃硫酸(如下圖中n所示)或干燥的CaC12(如下圖中HI所示)。

⑶MnCh與濃HC1反應(yīng)特點(diǎn)

①濃鹽酸中，部分cr的化合價(jià)升高，4molHC1參加反應(yīng)，被氧化的C「為2mol。

②隨著反應(yīng)的進(jìn)行鹽酸濃度變小，故MnCh足量時(shí)，鹽酸不能完全反應(yīng)，反應(yīng)后

溶液為鹽酸和MnCh混合液。

[例題4]如圖所示是某學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制備并干燥C12及吸收多余氯氣的

實(shí)驗(yàn)裝置圖，請回答：

NaOH

溶液

(1)指出上述圖中的各處錯(cuò)誤:

①______________________

②;

③;

④O

(2)在改進(jìn)后的裝置中，下列物質(zhì)的作用分別是：

①飽和食鹽水；

②濃硫酸;

③NaOH溶液-

(3)制備實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先檢查裝置的氣密性，接下來的操作依次是。

A.向燒瓶中加入MnCh粉末

B.加熱

C.向燒瓶中加入濃鹽酸

(4)如果將過量二氧化鎰與20mL12mol-L-1的鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的

氯氣明顯少于0.06molo其主要原因有：

①，

②。

(5)為了提高濃鹽酸的利用率，你對實(shí)驗(yàn)的建議是

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(6)圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

實(shí)驗(yàn)結(jié)束清洗儀器時(shí)，為了減少燒瓶中殘留氯氣對環(huán)境的污染，可以向燒瓶中加

入的溶液是,有關(guān)的離子方程式是O

解析(2)先除HC1,后干燥，再收集，最后尾氣吸收。(3)檢查裝置氣密性后的

操作順序?yàn)橄燃庸腆w藥品，然后加入液體藥品，最后加熱。(4)題中所給鹽酸中

HC1的物質(zhì)的量是0.24mol,但由于鹽酸受熱易揮發(fā)，且隨反應(yīng)的不斷進(jìn)行，鹽

酸濃度越來越小，變?yōu)橄←}酸后不再與MnCh反應(yīng)，所以產(chǎn)生的C12的物質(zhì)的量

小于0.06moL(5)為減少鹽酸的揮發(fā)，慢慢滴加濃鹽酸，用小火加熱。(6)利用

C12和NaOH溶液反應(yīng)除多余的Cb。

答案(1)①不能用稀鹽酸，而應(yīng)用濃鹽酸②應(yīng)有加熱裝置，應(yīng)用酒精燈加熱

③盛濃硫酸和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒④兩洗氣瓶里進(jìn)氣導(dǎo)管和出氣

導(dǎo)管的長短顛倒

(2)①除去C12中的氯化氫②除去氯氣中的水蒸氣

③吸收多余的氯氣

(3)ACB

(4)①加熱使HC1大量揮發(fā)②鹽酸變稀后不再發(fā)生反應(yīng)

(5)將濃鹽酸慢慢滴下；加熱用小火

+2+

(6)MnO2+4H+2CF=^=Mn+C12t+2H2O

NaOH溶液Ch+2OH===Cr+C10-+H20

變式訓(xùn)練4某研究小組為了制備84消毒液(主要成分為NaClO)設(shè)計(jì)了如圖裝

置。并查閱到下列資料：“鹵素單質(zhì)與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在加熱情況下鹵素

單質(zhì)與堿液發(fā)生如下反應(yīng)：3X2+6OH====5X~+XOF+3H2O"0

回答下列問題：

(1)裝置中的試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

⑵裝置中能否省去盛飽和NaCl溶液的洗氣瓶？(填“能”或“不能”,

下同)，理由是__________________________________________

(3)裝置中能否省去盛濃硫酸的洗氣瓶？,理由是

(4)裝置中能否省去盛冰水的燒杯？,理由是

解析本題具有較強(qiáng)的綜合性，裝置產(chǎn)生的C12在冰水冷卻下與NaOH發(fā)生反應(yīng)

制得消毒液。運(yùn)用該裝置必須通過飽和NaCl溶液除去HC1,否則與NaOH反應(yīng)

將生成NaCl,降低NaClO的純度；但干燥裝置可以省略，因?yàn)樯倭克魵獠粫?huì)

影響反應(yīng)；冷卻裝置不可省略，因?yàn)轭}給信息：氯氣與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫

-

度升高，引起副反應(yīng)：3Ch+6OH^=^5Cr+CIO^+3H2Oo

答案(1)C12+2OH===cr+C1O-+H2O

(2)不能氯氣中混有的HC1氣體進(jìn)入試管中也會(huì)和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，降低了

NaClO的產(chǎn)量和純度

(3)能少量水蒸氣進(jìn)入試管中不影響反應(yīng)

(4)不能氯氣與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)溫度升高，可能引起副反應(yīng)，生

成NaC103

學(xué)習(xí)任務(wù)5(核心素養(yǎng))氧化還原反應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用

一、知識要點(diǎn)

1.氧化性

3+

(l)Cl2>Br2>Fe>I2>S

(2)Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+

2.還原性

(l)S2">r>Fe2+>Br->Cr

(2)K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>(H)>Cu>Fe2+>Ag

二、核心素養(yǎng)

性質(zhì)分析先后順序=提升學(xué)生的模型認(rèn)知素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)分析先后順序=培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究、證據(jù)推理意識

【素養(yǎng)解題】

［典例示范］在含有CU(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的酸性溶液中加入適量鋅粉,

首先置換出的是()

A.MgB.CuC.AgD.H2

［反應(yīng)發(fā)生先后順序問題解題思維模型］

明晰性質(zhì)的強(qiáng)弱順序確定反應(yīng)的先后順序

氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)锳g+>Cu2+>H反應(yīng)的先后順序?yàn)锳g+>Cu2

+>Mg2++>H+

答案c

三、對點(diǎn)訓(xùn)練

1.下列物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中常作還原劑的一組是（）

A.HN03、Cb、FeCb、KMnO4

B.Al、CO、O2、H2

C.Zn、C、H2、CO

D.KCIO3、MnCh、C、Fe

解析A中常用作氧化劑；B中02,D中KC103、MnCh都常用作氧化劑。

答案C

2.已知下列三個(gè)離子反應(yīng)方程式如下：

①X2++Y=X+Y2+

②Y2++W=w2++Y

③W2++Z=Z2++W

則氧化性最弱的粒子是（）

A.X2+B.Y2+

C.W2+D.Z2+

解析根據(jù)反應(yīng)①，氧化性X2+>Y2+;根據(jù)反應(yīng)②，氧化性Y2+>W2+;根據(jù)反

應(yīng)③，氧化性W2+>Z2+?？梢?，上述四種陽離子中，氧化性最弱的是Z2+。

答案D

3.反應(yīng)3NO2+H2O=2HNO3+NO中，當(dāng)有6moi屋發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，被氧化的物

質(zhì)與被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為（）

A.1：1B.1：2

C.2：1D.3：1

解析在反應(yīng)中3nlolNCh參與反應(yīng)，其中2nlolN02被氧化，1mol被還原，不

論有多少電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，被氧化與被還原的N02的物質(zhì)的量之比均為2：1。

答案c

4.已知以下兩個(gè)氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式:

①2KC1O3^^^2KC1+3O2t

②2Al+FezCh量返A(chǔ)I2O3+2Fe

(1)用單線橋法表示反應(yīng)②中的電子轉(zhuǎn)移情況。

(2)反應(yīng)①中每生成1mol02,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0

解析根據(jù)元素化合價(jià)的變化標(biāo)出反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

得到2X6e，被還原

-

+r5-2Mn。，1o

2KC1()==-2KCl+3()f

「3△「2

①失去6X2e,被氧化

從上式中看出，每生成1molCh轉(zhuǎn)移4mol電子。

6e

^溫

2A1+Fe203—Al2O3+2Fe

②

6e

I高溫

宏安小2Al+ie，,()3:Al,Oa+ZFe,

杳案(1)，z3z3(2)4mol

學(xué)業(yè)?質(zhì)量評價(jià)檢測學(xué)習(xí)效果

［學(xué)考練］

1.在反應(yīng)中，X元素的原子將電子轉(zhuǎn)移給Y元素的原子，則下列說法正確的是

()

①元素X被氧化②元素Y被氧化③元素X發(fā)生還原反應(yīng)④元素Y發(fā)生還

原反應(yīng)

A.①②B.③④

C.②③D.①④

解析根據(jù)題意知，X元素的原子失去電子，X元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)；

而Y元素的原子獲得電子，Y元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)。

答案D

2.下列對氧化還原反應(yīng)的分析中不合理的是（）

A.Mg變成MgO時(shí)化合價(jià)升高，失去電子，因此Mg在該反應(yīng)中作氧化劑

B.KMnCU受熱分解時(shí)，Mn元素被還原

C.反應(yīng)CuSO4+2NaOH===Cu（OH）2I+Na2s。4不屬于氧化還原反應(yīng)

D.在反應(yīng)2H2。速維=2H2t+02t中，H2。既是還原劑，又是氧化劑

解析A項(xiàng)中Mg失電子作還原劑，不正確。

答案A

3.常溫下，在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng)：

①2Fe?++Br2=2Fe3++2Br,

（2）2Br-+Cl2==Br2+2CF,

2+

③2Fe3++2「2Fe+l2；

由此判斷下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.鐵元素在反應(yīng)①和③中均被氧化

B.反應(yīng)②中當(dāng)有1molC12被還原時(shí)，有2moiBd被氧化

3+

C.氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镃12>Br2>Fe>I2

D.還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镕>Fe2+>Br->Cr

解析選項(xiàng)A,反應(yīng)①中Fe2+作還原劑，在反應(yīng)中被氧化，反應(yīng)③中Fe3+作氧

化劑，在反應(yīng)中被還原，A不正確；反應(yīng)②中C12作氧化劑，當(dāng)ImolCb被還原

時(shí)，有2moi被氧化，B正確；由反應(yīng)①可知，氧化性Br2>Fe3+,還原性Fe?

+

>Br；由反應(yīng)②可知，氧化性：Cl2>Br2,還原性Br->C「，由反應(yīng)③可知，

氧化性Fe3+>b,還原性，F(xiàn)>Fe2+,故C、D正確。

答案A

4.已知氮元素的最低化合價(jià)是一3價(jià)，最高化合價(jià)是+5價(jià)，下列物質(zhì)中的氮元

素只具有氧化性的是（）

A.NH3B.N2

C.NO2D.HNO3

解析物質(zhì)所含元素處于最高價(jià)態(tài)，只具有氧化性；處于中間價(jià)態(tài)，既具有氧化

性，又具有還原性；處于最低價(jià)態(tài)只具有還原性，故答案選D。

答案D

5.已知常溫下，在溶液中發(fā)生如下反應(yīng)：

①16H++10Z-+2X03=2X2++5Z2+8H2。

②2A2++B2=2A3++2B-

③2B-+Z2==B2+2Z「

由此推斷下列說法錯(cuò)誤的是（）

A.反應(yīng)Z2+2A2+=2A3++2Z-可以進(jìn)行

B.Z元素在反應(yīng)③中被還原，在反應(yīng)①中被氧化

C.氧化性由強(qiáng)到弱的順序是X0"、Z2、B2、A3+

D.還原性由強(qiáng)到弱的順序是ZZB,A2\X2+

解析由題給方程式知氧化性的強(qiáng)弱順序?yàn)閄O4>Z2>B2>A3+,A、C正確；在反

應(yīng)①中Z元素被氧化，在反應(yīng)③中Z元素被還原，B項(xiàng)正確；還原性為A2+>B>Z

->X2+,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案D

6.已知CO2O3在酸性溶液中易被還原成C02+,CO2O3、CI2、FeCb、I2的氧化性

依次減弱。下列反應(yīng)的化學(xué)方程式錯(cuò)誤的是（）

A.3Ch+6FeI2=2FeC13+4FeI3

B.Cl2+Fel2=FeC12+l2

C.CO2O3+6HCl=2CoCh+CI2t+3H2O

3+2+

D.2Fe+2I-2Fe+l2

解析此題可結(jié)合題給信息：氧化性強(qiáng)弱順序CO2O3>C12>FeC13>l2,可推知還

原性強(qiáng)弱順序「>Fe2+>Cr>C02+,然后根據(jù)氧化劑先氧化強(qiáng)還原劑的規(guī)律，

知A選項(xiàng)中C12應(yīng)該先氧化「后氧化Fe2+,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案A

7.根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求，廣譜消毒劑（C102）將逐漸取代C12作為自來水的消

毒劑。工業(yè)上C102常用NaC103與Na2s03溶液混合并加H2s。4酸化后反應(yīng)制得,

則反應(yīng)后Na2SO3將轉(zhuǎn)化為（）

A.Na2s04B.S02

C.SD.Na2s

解析根據(jù)題意，反應(yīng)后氯元素化合價(jià)降低，則NaCICh為氧化劑，C102為還原

產(chǎn)物，硫酸只起酸化作用沒有參與氧化還原反應(yīng)，則Na2s03必為還原劑，只能

是硫元素化合價(jià)升高被氧化，答案為A項(xiàng)。

答案A

8.日常生活中的許多現(xiàn)象與化學(xué)反應(yīng)有關(guān)，下列現(xiàn)象與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是

（）

A.銅鑄塑像上出現(xiàn)銅綠[Cu2（0H）2co3]

B.充有氫氣的氣球遇明火爆炸

C.大理石雕像被酸雨腐蝕毀壞

D.鐵質(zhì)菜刀生銹

解析A中銅元素的化合價(jià)由0價(jià)升高為+2價(jià)；B中氫氣爆炸后生成水，元素

化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)；D中鐵元素的化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?3價(jià)（鐵銹成分主要

為Fe2Os）0

答案C

9.實(shí)驗(yàn)室制取C12的反應(yīng)：

4HC1（濃）+MnO2=^=MnC12+C12t+2H2Oo下列說法不正確的是（）

A.氧化劑是MnCh,還原劑是HC1

B.每生成ImolCb,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2moi

C.每消耗1molMnCh,表現(xiàn)還原作用的HC1為4mol

D.CI2是氧化產(chǎn)物

__________失2Xe__________

I~

4HCI（濃）+Mn（）.,-MnCl+Cl,+2H,（）

解析由得2e，可知，MnCh中

鎰元素化合價(jià)降低，是氧化劑，MnCb是還原產(chǎn)物，HC1中氯元素化合價(jià)升高,

是還原劑，C12是氧化產(chǎn)物，A對、D對；氯元素化合價(jià)由一1價(jià)升高到0價(jià)，

每生成1molCL轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2nlol,B對；每消耗ImolMnCh,參加

反應(yīng)的HC1為4mol,表現(xiàn)還原作用的HC1為2mol,另2molHC1表現(xiàn)酸性生

成MnCb,C錯(cuò)。

答案C

10.一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共7種物質(zhì)：02、KMnO4、MnSOcH2so4、

H2O、H2O2、K2SO4O已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2----*02,試回答

下列問題：

(1)該反應(yīng)中的氧化劑是。

(2)該反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的