資源簡介

第2課時　氧化劑和還原劑
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]　1.能從化學反應中元素化合價的變化認識氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物等概念,熟知常見的氧化劑和還原劑,理清相關概念間的關系,促進“變化觀念”化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。2.認識物質(zhì)的氧化性、還原性,學會分析預測物質(zhì)具有的氧化性或還原性,建立判斷物質(zhì)氧化性、還原性強弱的思維模型。
一、氧化劑和還原劑
1.氧化還原反應的相關概念
思考1　用“雙線橋”表示下列氧化還原反應中元素化合價升降和電子轉移。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
提示　
(1)氧化劑與還原劑
氧化劑:在氧化還原反應中,所含元素的化合價降低,即得到電子(或電子對偏向)的物質(zhì)。
還原劑:在氧化還原反應中,所含元素的化合價升高,即失去電子(或電子對偏離)的物質(zhì)。
(2)氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物
氧化產(chǎn)物:還原劑失去電子被氧化的產(chǎn)物。
還原產(chǎn)物:氧化劑得到電子被還原的產(chǎn)物。
(3)氧化性與還原性
氧化性:氧化劑具有的性質(zhì),即物質(zhì)得電子的性質(zhì),越容易得電子,氧化性越強。
還原性:還原劑具有的性質(zhì),即物質(zhì)失電子的性質(zhì),越容易失電子,還原性越強。
思考2　已知下列三個反應:
①H2O2+H2S2H2O+S↓
②H2O2+Cl22HCl+O2
③2H2O22H2O+O2↑
(1)反應①中,H2O2中氧元素的化合價由-1價降低到-2價,所以H2O2做氧化劑,H2O是還原產(chǎn)物。
(2)從氧化劑、還原劑的角度,分析反應②、③中,H2O2的作用。
提示　反應②中H2O2做還原劑,反應③中H2O2既做氧化劑又做還原劑。
2.常見氧化劑、還原劑
(1)常見的氧化劑
①活潑性較強的非金屬單質(zhì):如Cl2、O2等。
②變價元素的高價態(tài)化合物:如KMnO4、FeCl3、HNO3等。
③過氧化物:如Na2O2、H2O2等。
④其他:如HClO、漂白粉[有效成分為Ca(ClO)2]、MnO2等。
(2)常見的還原劑
①活潑性較強的金屬單質(zhì):如Al、Fe、Zn等。
②某些非金屬單質(zhì):如H2、S、C等。
③含有較低價態(tài)元素的化合物:如CO、SO2等。
④其他:如濃鹽酸、NH3等。
3.氧化還原反應的應用
氧化還原反應廣泛存在于生產(chǎn)和生活中,其中金屬的冶煉、電鍍、燃料的燃燒、綠色植物的光合作用等是正面影響;易燃物的自燃、食物的腐敗、鋼鐵的銹蝕等是負面影響。
思考3　汽車尾氣系統(tǒng)中均安裝了催化轉化器,在催化轉化器中,汽車尾氣中的CO與NO在催化劑的作用下發(fā)生反應,生成CO2和N2。
(1)請寫出上述反應的化學方程式。
(2)請分析上述反應是否為氧化還原反應,如果是,請指出反應中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
提示　(1)2NO+2CON2+2CO2。
(2)上述反應是氧化還原反應,其中氧化劑是NO,還原劑是CO,氧化產(chǎn)物是CO2,還原產(chǎn)物是N2。
1.下列物質(zhì)屬于常見氧化劑的一組是 (　　)
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、H2
答案　A
解析　常用作氧化劑的有O2、Cl2、濃H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常用作還原劑的有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
2.(2024·廣東鶴山一中高一段考)在下列反應中,水做還原劑的是 (　　)
A.2F2+2H2O4HF+O2
B.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
C.Cl2+H2OHCl+HClO
D.CO2+H2OH2CO3
答案　A
解析　F元素的化合價降低,水中O元素的化合價升高,則水為還原劑,A正確;水中H元素的化合價降低,水為氧化劑,B錯誤;只有Cl元素的化合價變化,水既不是氧化劑也不是還原劑,C錯誤;沒有元素的化合價變化,D錯誤。
二、氧化性、還原性強弱比較
1.氧化性、還原性的強弱與得失電子的關系
(1)氧化性:物質(zhì)越易得電子,氧化性越強。
(2)還原性:物質(zhì)越易失電子,還原性越強。
特別提醒　物質(zhì)氧化性、還原性的強弱與得失電子的難易有關,與得失電子的多少無關。
2.氧化性、還原性強弱比較的方法
(1)根據(jù)元素的活動性順序比較
如:Fe+CuSO4FeSO4+Cu,金屬還原性:Fe>Cu。在反應中Fe是還原劑,Cu是還原產(chǎn)物。
(2)根據(jù)氧化還原反應的化學方程式比較
氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑>還原產(chǎn)物
即比什么性,找什么劑,產(chǎn)物之性小于劑。
思考1　根據(jù)化學方程式判斷下列物質(zhì)的氧化性強弱。
(1)①2Fe+3Cl22FeCl3、②Fe+SFeS
Cl2的氧化性　　　　　S,理由是　　　　。
(2)①MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2的氧化性　　　　　KMnO4,理由是　　　　
　　　　。
答案　(1)大于　Fe被Cl2氧化成+3價,而S只能將其氧化成+2價　(2)小于　MnO2、KMnO4同樣與濃鹽酸反應,前者需要加熱,而后者不需要
思考2　已知下列反應:
①Cl2+2NaBr2NaCl+Br2
②2KI+Br22KBr+I2
③Na2S+I22NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-的還原性由強到弱的順序是　　　　　　　　　　　。
(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由強到弱的順序是　　　　　　　　。
(3)判斷Cl2與Na2S能否反應 　　　　(填“能”或“否”)。
(4)判斷I2與NaBr能否共存 　　　(填“能”或“否”)。
答案　(1)>I->Br->Cl-　(2)Cl2>Br2>I2>S　(3)能　(4)能
解析　(1)根據(jù)同一氧化還原反應中還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性,由反應①知還原性:Br->Cl-,由反應②知還原性:I->Br-,由反應③知還原性:S2->I-,即還原性:S2->I->Br->Cl-。(2)根據(jù)同一氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,由①得氧化性:Cl2>Br2,由②得氧化性:Br2>I2,由③得氧化性:I2>S,故氧化性由強到弱的順序為Cl2>Br2>I2>S。(3)由(2)知氧化性:Cl2>S,故Cl2與Na2S能發(fā)生反應:Cl2+Na2S2NaCl+S↓。(4)由(2)知氧化性:Br2>I2,故I2與NaBr不能反應,則I2與NaBr能共存。
1.(2023·成都高一檢測)根據(jù)反應O2+2H2S2S↓+2H2O,Na2S+I22NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO42I2+2Na2SO4+2H2O判斷下列物質(zhì)的氧化性強弱,正確的是 (　　)
A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2O
C.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2S
答案　A
解析　在氧化還原反應中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,在反應O2+2H2S2S↓+2H2O中,氧化性:O2>S;在反應Na2S+I22NaI+S↓中,氧化性:I2>S;在反應4NaI+O2+2H2SO42I2+2Na2SO4+2H2O中,氧化性:O2>I2,因此,氧化性:O2>I2>S。
2.已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,還原性:I->Fe2+>Br-,則下列反應不能發(fā)生的是 (　　)
A.Br2+2I-2Br-+I2
B.Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+
C.2Fe3++2I-2Fe2++I2
D.2Fe3++2Br-2Fe2++Br2
答案　D
解析　氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,氧化性:Fe3+判斷氧化還原反應能否發(fā)生的方法——假設法
已知物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱關系,判斷某一氧化還原反應能否發(fā)生時可采用假設法。
(1)先假設反應成立。
(2)然后根據(jù)氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物,列出假設反應中的上述關系。
(3)結合題干信息判斷該結論是否符合事實,若符合事實,則假設成立;反之,則不成立。
1.(2024·福建三明一中高一段考)下列物質(zhì)不屬于常見的氧化劑的是 (　　)
A.O2　　　　　　　B.KI C.KClO3 　　　　　D.HClO
答案　B
解析　KI中碘離子處于碘元素的最低價,具有還原性,是常見還原劑,故選B。
2.(2024·江蘇鹽城伍佑中學高一聯(lián)考)實現(xiàn)下列物質(zhì)之間的轉化,需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是 (　　)
A.Fe→FeCl2 B.SO3→H2SO4
C.KClO3→O2 D.CO2→C
答案　A
解析　A項,Fe元素化合價升高,被氧化,應加入氧化劑;B項,反應中沒有化合價的變化,不是氧化還原反應;C項,在加熱條件下可分解生成氧氣,不需要加入氧化劑;D項,C元素的化合價降低,發(fā)生了還原反應,需要加入還原劑。
3.常溫下,發(fā)生下列幾種反應:
①16H++10Cl-+2Mn2Mn2++5Cl2↑+8H2O
②2Fe2++Br22Fe3++2Br-
③2Br-+Cl2Br2+2Cl-
根據(jù)上述反應,判斷下列結論錯誤的是 (　　)
A.溶液中可發(fā)生:Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-
B.Cl2在①③反應中均為氧化劑
C.氧化性強弱的順序為Mn>Cl2>Br2>Fe3+
D.Mn2+是Mn的還原產(chǎn)物
答案　B
解析　根據(jù)氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,可得氧化性:Mn>Cl2>Br2>Fe3+。若反應Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-可發(fā)生,則可得氧化性:Cl2>Fe3+,符合上述規(guī)律,A、C正確;在反應①中Cl2是氧化產(chǎn)物,而在反應③中Cl2做氧化劑,B錯誤;反應①中,Mn做氧化劑,發(fā)生還原反應,Mn2+為還原產(chǎn)物,D正確。
4.(1)從下列各組反應對比中,判斷哪種粒子的氧化性最強,哪種粒子的還原性最強。
①鐵釘浸入CuSO4溶液后,表面會附有紅色物質(zhì);銅絲浸入AgNO3溶液后,表面會附有銀白色物質(zhì)。則在Cu、Fe、Ag中,　　　　的還原性最強;在Cu2+、Fe2+、Ag+中,　　　　的氧化性較強。
②鐵在氯氣中燃燒生成棕褐色物質(zhì)(FeCl3),而在鹽酸中生成淺綠色溶液(FeCl2)。則在Cl2、Cl-、H+中,　　　具有氧化性,　　　　的氧化性較強。
(2)為防治碘缺乏病,通常在食鹽中添加少量的碘酸鉀(KIO3)。碘酸鉀和碘化鉀在溶液中能發(fā)生下列反應:KIO3+5KI+3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O。
①該反應中,氧化劑是　　　　　　　　,氧化產(chǎn)物是　　　　　　　　　。
②用雙線橋標出該反應中電子轉移的方向和數(shù)目:　　　
　　　　。
答案　(1)①Fe　Ag+?、贑l2、H+　Cl2
(2)①KIO3　I2
②
解析　(1)①鐵釘浸入CuSO4溶液中,發(fā)生的反應是Fe+Cu2+Fe2++Cu,則還原性:Fe>Cu;氧化性:Cu2+>Fe2+;銅絲浸入AgNO3溶液中發(fā)生的反應是Cu+2Ag+Cu2++2Ag,則還原性:Cu>Ag,氧化性:Ag+>Cu2+,從而可得還原性:Fe>Cu>Ag,氧化性:Ag+>Cu2+>Fe2+。②鐵在氯氣中燃燒的反應是2Fe+3Cl22FeCl3,氧化劑是Cl2,鐵和鹽酸發(fā)生反應:Fe+2H+Fe2++H2↑,氧化劑是H+,故Cl2和H+具有氧化性,氧化性較強的是Cl2。(2)①分析元素化合價變化可知:KIO3是氧化劑,氧化產(chǎn)物是I2。②KIO3中I元素由+5價降低到0價,KI中I元素由-1價升高到0價,結合得失電子守恒,用雙線橋標出該反應中電子轉移的方向和數(shù)目。
課時對點練　
[分值:100分]
(選擇題1~12題,每小題5分,共60分)
題組一　氧化劑、還原劑等概念的考查
1.下列物質(zhì)在化學反應中常做還原劑的一組是 (　　)
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4　
B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO
D.KClO3、MnO2、C、Fe
答案　C
解析　A中的物質(zhì)常做氧化劑;B中的氧氣,D中的KClO3、MnO2都常做氧化劑。
2.(2024·河北邢臺高一檢測)下列物質(zhì)中沒有表現(xiàn)還原性的是 (　　)
A.Si→SiO2 B.H2S→SO2
C.SO2→SO3 D.HNO3→NO
答案　D
解析　HNO3→NO,氮元素化合價降低,硝酸作氧化劑,體現(xiàn)氧化性,故選D。
3.在下列反應中硫元素只顯氧化性的是 (　　)
A.2Al+3SAl2S3
B.H2SH2+S
C.S+2H2SO4(濃)2H2O+3SO2↑
D.3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
答案　A
解析　2Al+3SAl2S3反應中,S元素化合價由0價降為-2價,顯氧化性,故選A;H2SH2+S反應中,S元素化合價由-2價升為0價,顯還原性,故不選B;S+2H2SO4(濃)2H2O+3SO2↑反應中,單質(zhì)硫中S元素化合價由0價升至+4價,顯還原性,H2SO4中S元素化合價由+6價降至+4價,顯氧化性,S元素既顯氧化性又顯還原性,故不選C;3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O反應中,S元素化合價部分由0價升高為+4價、部分由0價降低為-2價,S元素既顯氧化性又顯還原性,故不選D。
4.(2023·南京金陵中學高一期中)SiO2在高溫下被C還原,這是“從沙灘到用戶”的第一步反應:SiO2+2CSi+2CO↑,該反應中氧化劑與還原劑的數(shù)目之比為 (　　)
A.1∶2 B.2∶1 C.5∶2 D.2∶5
答案　A
解析　SiO2中Si從+4價降低到0價,化合價降低做氧化劑,C從0價升高到+2價,化合價升高做還原劑;故氧化劑與還原劑的數(shù)目之比為1∶2。
5.下列對溶液中的反應:X+2Y3+X2++2Y2+的敘述正確的是 (　　)
①X被氧化?、赬是氧化劑?、踃具有還原性
④Y2+是氧化產(chǎn)物?、軾2+具有還原性　⑥Y3+的氧化性比X2+強
A.②④⑥ B.①③④
C.②⑤ D.①③⑤⑥
答案　D
解析　在該反應中,X元素的化合價升高,做還原劑,發(fā)生氧化反應,被氧化,X2+是氧化產(chǎn)物;Y元素的化合價降低,Y3+做氧化劑,發(fā)生還原反應,被還原,Y2+是還原產(chǎn)物;氧化劑Y3+的氧化性比氧化產(chǎn)物X2+強。
題組二　氧化性、還原性強弱比較
6.(2023·鄭州高一調(diào)研)有A、B、C、D四種物質(zhì),已知它們能發(fā)生下列反應:
①A2++BB2++A
②A2++CC2++A
③B2++CC2++B
④C2++DD2++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>D
D.還原性:D>B>C>A
答案　A
解析　根據(jù)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)物判斷。由反應①得氧化性:A2+>B2+,還原性:B>A;由反應②得氧化性:A2+>C2+,還原性:C>A;由反應③得氧化性:B2+>C2+,還原性:C>B;由反應④得氧化性:C2+>D2+,還原性:D>C;綜上所述,氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+,還原性:D>C>B>A。
7.(2024·遼寧朝陽一中高一月考)已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有還原性,它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,則下列反應不能發(fā)生的是 (　　)
A.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2+++4H+
B.I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI
C.O2+2HClH2O2+Cl2
D.2Fe3++2I-2Fe2++I2
答案　C
解析　若反應可以發(fā)生,則還原性:SO2>Fe2+,與已知相符,A正確;若反應可以發(fā)生,則還原性:SO2>I-,與已知相符,B正確;若反應可以發(fā)生,則還原性:Cl->H2O2,與已知不符,C錯誤;若反應可以發(fā)生,則還原性:I->Fe2+,與已知相符,D正確。
8.將SO2氣體與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應后,再加入K2Cr2O7溶液,分別發(fā)生反應:SO2+2Fe3++2H2OS+4H++2Fe2+,Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。下列說法正確的是 (　　)
A.Cr2不能將SO2氧化
B.還原性:Cr3+>Fe2+>SO2
C.氧化性:Cr2>Fe3+>S
D.兩個反應中Fe3+均表現(xiàn)出還原性
答案　C
9.(2023·廣東信宜二中高一期中)實驗室利用以下反應制取少量氮氣:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。下列關于該反應的說法不正確的是 (　　)
A.NH4Cl中的氮元素被氧化
B.NaNO2是氧化劑
C.每生成1分子N2,轉移電子的個數(shù)為6
D.還原性:NH4Cl>N2
答案　C
解析　在該反應中,NH4Cl中N元素由-3價變?yōu)镹2中的0價,化合價升高3價,失去3個電子,NH4Cl做還原劑;NaNO2中N元素由+3價變?yōu)镹2中的0價,化合價降低3價,得到3個電子,NaNO2做氧化劑,生成1分子N2,轉移電子的個數(shù)為3,A、B正確,C錯誤。
10.(2023·陜西西鄉(xiāng)一中高一期中)汽車尾氣系統(tǒng)中均安裝了催化轉化器。在催化轉化器中,汽車尾氣中的CO和NO在催化劑高溫條件下發(fā)生反應,生成兩種無毒氣體。下列說法錯誤的是 (　　)
A.上述反應的化學方程式為2CO+2NO2CO2+N2
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的個數(shù)之比為2∶1
C.催化轉化過程,還原劑是NO,被氧化的是CO
D.每生成2個CO2分子,轉移4個電子
答案　C
解析　根據(jù)題意CO和NO在催化劑、高溫條件下反應,生成CO2、N2,反應的化學方程式為2CO+2NO2CO2+N2,A正確;在反應中,CO做還原劑被氧化,NO做氧化劑被還原,CO2為氧化產(chǎn)物,N2為還原產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的個數(shù)之比為2∶1,B正確,C錯誤;每生成2個CO2分子,轉移4個電子,D正確。
11.某化學興趣小組進行如下實驗:
實驗①　向KMnO4晶體中滴加濃鹽酸,產(chǎn)生黃綠色氣體Cl2;
實驗②　向FeCl2溶液中通入少量實驗①產(chǎn)生的Cl2,溶液變?yōu)樽攸S色的FeCl3溶液;
實驗③　取實驗②生成的溶液滴在淀粉 KI試紙上,試紙變藍色。
下列判斷正確的是 (　　)
A.上述實驗證明氧化性:Mn>Cl2>Fe3+>I2
B.上述實驗中,共有兩個氧化還原反應
C.Cl2不能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍
D.實驗②證明Fe2+既有氧化性又有還原性
答案　A
解析　提取題目信息,總結成下表:
實驗 反應物 生成物
① 氧化劑:Mn 還原劑:Cl- 氧化產(chǎn)物:Cl2
② 氧化劑:Cl2 還原劑:Fe2+ 氧化產(chǎn)物:Fe3+
③ 氧化劑:Fe3+ 還原劑:I- 氧化產(chǎn)物:I2
依據(jù)氧化還原反應中,氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,可以判斷氧化性由強到弱的順序是Mn>Cl2>Fe3+>I2,因此A項正確,B、C、D項均錯誤,其中D為易錯選項,Fe2+為中間價態(tài),確實既有氧化性又有還原性,但是在實驗②中它只作還原劑,只體現(xiàn)還原性。
12.有下列三個反應:①Cl2+2FeCl22FeCl3
②2Fe3++2I-2Fe2++I2
③Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O
下列說法正確的是 (　　)
A.①②③中的氧化產(chǎn)物分別是Fe3+、I2、CoCl2
B.氧化性:Co2O3C.根據(jù)反應①②可以推測反應:Cl2+2KI2KCl+I2可能發(fā)生
D.在反應③中HCl做還原劑,在反應過程中全部被氧化
答案　C
解析　①中Cl2為氧化劑,Fe2+為還原劑,Fe3+為氧化產(chǎn)物,Cl-為還原產(chǎn)物;②中Fe3+為氧化劑,I-為還原劑,Fe2+為還原產(chǎn)物,I2為氧化產(chǎn)物;③中Co2O3為氧化劑,HCl為還原劑,CoCl2為還原產(chǎn)物,Cl2為氧化產(chǎn)物,A錯誤;根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物可知,氧化性:Co2O3>Cl2>Fe3+,B錯誤;根據(jù)反應①②可知,氧化性:Cl2>Fe3+>I2,因此反應Cl2+2KI2KCl+I2可以發(fā)生,C正確;在反應③中,每6個HCl參加反應,有2個HCl做還原劑被氧化,4個HCl起到酸的作用,D錯誤。
13.(14分)(2024·重慶黔江中學高一月考)氧化還原反應在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中具有廣泛用途。
(1)維生素C又稱“抗壞血酸”,在人體內(nèi)有重要的功能。例如,能幫助人體將食物中不易吸收的Fe3+轉變?yōu)橐孜盏腇e2+,故維生素C具有　　　　　性(填“氧化”或“還原”,下同),在反應過程中維生素C發(fā)生　　　　　反應。
(2)黑火藥是我國古代的四大發(fā)明之一,爆炸時的反應為S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。
該反應中還原劑是　　　　,還原產(chǎn)物是　　　　,生成1個N2轉移電子的數(shù)目為　　　　。
(3)高溫下鋁粉和氧化鐵的反應可以用來焊接鋼軌。其原理是該反應放出大量的熱,置換出的鐵呈熔融態(tài)。熔融的鐵流入鋼軌的裂縫里,冷卻后將鋼軌牢牢地焊接在一起。該反應的化學方程式為　　　
　　　　,
其中被還原的物質(zhì)是　　　　　(填化學式)。
答案　(1)還原　氧化　(2)C　K2S、N2　12
(3)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3　Fe2O3
解析　(1)Fe3+轉變?yōu)镕e2+,Fe3+表現(xiàn)氧化性,則維生素C具有還原性,發(fā)生氧化反應。(2)S單質(zhì)為0價,化合價降低到-2價,得到2個電子,發(fā)生還原反應做氧化劑,KNO3中N元素為+5價,化合價降低,得到10個電子生成1個N2,發(fā)生還原反應做氧化劑,C單質(zhì)為0價,失去4個電子生成CO2,發(fā)生氧化反應做還原劑,當生成1個N2轉移12個電子。(3)鋁與氧化鐵生成鐵和氧化鋁,鋁做還原劑,氧化鐵做氧化劑。
14.(12分)《南村輟耕錄》中記載:“杭人削松木為小片,其薄如紙,熔硫黃涂木片頂端分許,名曰發(fā)燭。”文中的“發(fā)燭”就是原始的火柴。K2Cr2O7在工業(yè)中用作制造火柴頭的氧化劑。
已知反應:K2Cr2O7+14HCl(濃)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(1)　　　　(填元素名稱)元素被氧化,　　　　　(填化學式,下同)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與起酸作用的HCl的質(zhì)量比為　　　　。
(4)該反應中每生成3個Cl2轉移　　　　 個電子。
答案　(1)氯　K2Cr2O7　(2)Cl2　HCl　(3)3∶4　(4)6
解析　(1)反應中部分氯元素的化合價由-1價升高到0價,被氧化;K2Cr2O7中鉻元素的化合價由+6價降低到+3價,被還原,K2Cr2O7是氧化劑。(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分子起酸的作用,所以起還原劑(被氧化)作用的HCl與起酸作用的HCl的質(zhì)量比為3∶4。(4)部分氯元素的化合價由-1價變到0價,故生成3個Cl2轉移電子個數(shù)為6。
15.(14分)(1)汞單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科學研究上有著廣泛用途。丹砂煉汞的反應原理包括以下兩個反應:
反應Ⅰ:HgS+O2Hg+SO2
反應Ⅱ:4HgS+4CaO4Hg+3CaS+CaSO4
①反應Ⅰ中,還原產(chǎn)物是　　　　　　,反應中每生成1個SO2,轉移　　　　　　個電子。
②用雙線橋法標出反應Ⅱ中電子轉移的方向和數(shù)目:　　　　。
(2)Cl2是一種有毒氣體,如果泄漏會造成嚴重的環(huán)境污染。化工廠可用濃氨水來檢驗Cl2是否泄漏,有關反應的化學方程式為3Cl2+8NH36NH4Cl+N2。反應中被氧化的NH3與未被氧化的NH3質(zhì)量之比為　　　　　　　。
(3)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的消毒劑和漂白劑。Mathieson法制備亞氯酸鈉的流程如圖:
①反應Ⅰ中氧化劑與還原劑的個數(shù)之比為　　　;反應Ⅱ中的氧化產(chǎn)物是　　　　　。
②與傳統(tǒng)消毒劑Cl2比較,NaClO2消毒效率是Cl2的　　　　倍(產(chǎn)物視為Cl-,以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示,結果精確到0.01)。
答案　(1)①Hg、SO2　6
②
(2)1∶3　(3)①2∶1　O2?、?.57
解析　(1)①HgS中Hg的化合價由+2價降低到0價,O2中O的化合價由0價降低到-2價,所以還原產(chǎn)物是Hg、SO2;HgS中S的化合價由-2價變成+4價,所以每生成1個SO2,轉移6個電子。②氧化還原反應中得失電子守恒,HgS中S的化合價由-2價變成+6價,Hg的化合價由+2價變成0價,所以反應以雙線橋法表示為。(2)從化學方程式的計量系數(shù)可看出,參與反應的NH3有8個,其中有2個NH3被氧化成N2,6個未被氧化生成NH4Cl。(3)①反應Ⅱ中過氧化氫失電子做還原劑,氧化產(chǎn)物為O2。②Cl2得到2個電子生成Cl-,NaClO2得到4個電子生成Cl-,NaClO2消毒效率∶Cl2消毒效率=∶≈1.57∶1。第2課時　氧化劑和還原劑
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標]　1.能從化學反應中元素化合價的變化認識氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物等概念,熟知常見的氧化劑和還原劑,理清相關概念間的關系,促進“變化觀念”化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。2.認識物質(zhì)的氧化性、還原性,學會分析預測物質(zhì)具有的氧化性或還原性,建立判斷物質(zhì)氧化性、還原性強弱的思維模型。
一、氧化劑和還原劑
1.氧化還原反應的相關概念
思考1　用“雙線橋”表示下列氧化還原反應中元素化合價升降和電子轉移。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(1)氧化劑與還原劑
氧化劑:在氧化還原反應中,所含元素的化合價__________,即__________電子(或電子對__________)的物質(zhì)。
還原劑:在氧化還原反應中,所含元素的化合價__________,即__________電子(或電子對__________)的物質(zhì)。
(2)氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物
氧化產(chǎn)物:還原劑失去電子被__________的產(chǎn)物。
還原產(chǎn)物:氧化劑得到電子被__________的產(chǎn)物。
(3)氧化性與還原性
氧化性:__________劑具有的性質(zhì),即物質(zhì)__________的性質(zhì),越容易__________電子,氧化性越強。
還原性:__________劑具有的性質(zhì),即物質(zhì)__________的性質(zhì),越容易__________電子,還原性越強。
思考2　已知下列三個反應:
①H2O2+H2S2H2O+S↓
②H2O2+Cl22HCl+O2
③2H2O22H2O+O2↑
(1)反應①中,H2O2中氧元素的化合價由__________價降低到__________價,所以H2O2做__________,H2O是__________產(chǎn)物。
(2)從氧化劑、還原劑的角度,分析反應②、③中,H2O2的作用。
2.常見氧化劑、還原劑
(1)常見的氧化劑
①活潑性較強的非金屬單質(zhì):如__________等。
②變價元素的高價態(tài)化合物:如__________等。
③過氧化物:如__________等。
④其他:如HClO、漂白粉[有效成分為Ca(ClO)2]、MnO2等。
(2)常見的還原劑
①活潑性較強的金屬單質(zhì):如__________等。
②某些非金屬單質(zhì):如__________等。
③含有較低價態(tài)元素的化合物:如__________等。
④其他:如濃鹽酸、NH3等。
3.氧化還原反應的應用
氧化還原反應廣泛存在于生產(chǎn)和生活中,其中金屬的冶煉、電鍍、燃料的燃燒、綠色植物的光合作用等是正面影響;易燃物的自燃、食物的腐敗、鋼鐵的銹蝕等是負面影響。
思考3　汽車尾氣系統(tǒng)中均安裝了催化轉化器,在催化轉化器中,汽車尾氣中的CO與NO在催化劑的作用下發(fā)生反應,生成CO2和N2。
(1)請寫出上述反應的化學方程式。
(2)請分析上述反應是否為氧化還原反應,如果是,請指出反應中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
1.下列物質(zhì)屬于常見氧化劑的一組是 (　　)
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、H2
2.(2024·廣東鶴山一中高一段考)在下列反應中,水做還原劑的是 (　　)
A.2F2+2H2O4HF+O2
B.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
C.Cl2+H2OHCl+HClO
D.CO2+H2OH2CO3
二、氧化性、還原性強弱比較
1.氧化性、還原性的強弱與得失電子的關系
(1)氧化性:物質(zhì)越易得電子,氧化性越強。
(2)還原性:物質(zhì)越易失電子,還原性越強。
特別提醒　物質(zhì)氧化性、還原性的強弱與得失電子的難易有關,與得失電子的多少無關。
2.氧化性、還原性強弱比較的方法
(1)根據(jù)元素的活動性順序比較
如:Fe+CuSO4FeSO4+Cu,金屬還原性:Fe>Cu。在反應中Fe是__________劑,Cu是__________產(chǎn)物。
(2)根據(jù)氧化還原反應的化學方程式比較
氧化性:氧化劑__________氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑__________還原產(chǎn)物
即比什么性,找什么劑,產(chǎn)物之性小于劑。
思考1　根據(jù)化學方程式判斷下列物質(zhì)的氧化性強弱。
(1)①2Fe+3Cl22FeCl3、②Fe+SFeS
Cl2的氧化性__________S,理由是__________。
(2)①MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2的氧化性__________KMnO4,理由是________________________________________。
思考2　已知下列反應:
①Cl2+2NaBr2NaCl+Br2
②2KI+Br22KBr+I2
③Na2S+I22NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-的還原性由強到弱的順序是__________。
(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由強到弱的順序是__________。
(3)判斷Cl2與Na2S能否反應 __________(填“能”或“否”)。
(4)判斷I2與NaBr能否共存 __________(填“能”或“否”)。
1.(2023·成都高一檢測)根據(jù)反應O2+2H2S2S↓+2H2O,Na2S+I22NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO42I2+2Na2SO4+2H2O判斷下列物質(zhì)的氧化性強弱,正確的是 (　　)
A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2O
C.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2S
2.已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,還原性:I->Fe2+>Br-,則下列反應不能發(fā)生的是 (　　)
A.Br2+2I-2Br-+I2
B.Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+
C.2Fe3++2I-2Fe2++I2
D.2Fe3++2Br-2Fe2++Br2
判斷氧化還原反應能否發(fā)生的方法——假設法
已知物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱關系,判斷某一氧化還原反應能否發(fā)生時可采用假設法。
(1)先假設反應成立。
(2)然后根據(jù)氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物,列出假設反應中的上述關系。
(3)結合題干信息判斷該結論是否符合事實,若符合事實,則假設成立;反之,則不成立。
1.(2024·福建三明一中高一段考)下列物質(zhì)不屬于常見的氧化劑的是 (　　)
A.O2　　　　　　　B.KI C.KClO3 　　　　　D.HClO
2.(2024·江蘇鹽城伍佑中學高一聯(lián)考)實現(xiàn)下列物質(zhì)之間的轉化,需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是 (　　)
A.Fe→FeCl2 B.SO3→H2SO4
C.KClO3→O2 D.CO2→C
3.常溫下,發(fā)生下列幾種反應:
①16H++10Cl-+2Mn2Mn2++5Cl2↑+8H2O
②2Fe2++Br22Fe3++2Br-
③2Br-+Cl2Br2+2Cl-
根據(jù)上述反應,判斷下列結論錯誤的是 (　　)
A.溶液中可發(fā)生:Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-
B.Cl2在①③反應中均為氧化劑
C.氧化性強弱的順序為Mn>Cl2>Br2>Fe3+
D.Mn2+是Mn的還原產(chǎn)物
4.(1)從下列各組反應對比中,判斷哪種粒子的氧化性最強,哪種粒子的還原性最強。
①鐵釘浸入CuSO4溶液后,表面會附有紅色物質(zhì);銅絲浸入AgNO3溶液后,表面會附有銀白色物質(zhì)。則在Cu、Fe、Ag中,__________的還原性最強;在Cu2+、Fe2+、Ag+中,__________的氧化性較強。
②鐵在氯氣中燃燒生成棕褐色物質(zhì)(FeCl3),而在鹽酸中生成淺綠色溶液(FeCl2)。則在Cl2、Cl-、H+中,__________具有氧化性,__________的氧化性較強。
(2)為防治碘缺乏病,通常在食鹽中添加少量的碘酸鉀(KIO3)。碘酸鉀和碘化鉀在溶液中能發(fā)生下列反應:KIO3+5KI+3H2SO43I2+3K2SO4+3H2O。
①該反應中,氧化劑是__________,氧化產(chǎn)物是__________。
②用雙線橋標出該反應中電子轉移的方向和數(shù)目:__________
__________。
答案精析
一、
1.思考1　
(1)降低　得到　偏向　升高　失去　偏離　(2)氧化　還原　(3)氧化　得電子　得　還原　失電子　失
思考2　(1)-1　-2　氧化劑　還原
(2)反應②中H2O2做還原劑，反應③中H2O2既做氧化劑又做還原劑。
2.(1)①Cl2、O2　②KMnO4、FeCl3、HNO3?、跱a2O2、H2O2
(2)①Al、Fe、Zn?、贖2、S、C?、跜O、SO2
3.思考3　(1)2NO+2CON2+2CO2。
(2)上述反應是氧化還原反應，其中氧化劑是NO，還原劑是CO，氧化產(chǎn)物是CO2，還原產(chǎn)物是N2。
應用體驗
1.A　2.A
二、
2.(1)還原　還原　(2)>　>
思考1　(1)大于　Fe被Cl2氧化成+3價，而S只能將其氧化成+2價　(2)小于　MnO2、KMnO4同樣與濃鹽酸反應，前者需要加熱，而后者不需要
思考2　(1)>I->Br->Cl-　(2)Cl2>Br2>I2>S　(3)能　(4)能
應用體驗
1.A
2.D　[氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，氧化性：Fe3+隨堂演練　知識落實
1.B　2.A
3.B　[根據(jù)氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，可得氧化性：Mn>Cl2>Br2>Fe3+。若反應Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-可發(fā)生，則可得氧化性：Cl2>Fe3+，符合上述規(guī)律，A、C正確；在反應①中Cl2是氧化產(chǎn)物，而在反應③中Cl2做氧化劑，B錯誤；反應①中，Mn做氧化劑，發(fā)生還原反應，Mn2+為還原產(chǎn)物，D正確。]
4.(1)①Fe　Ag+?、贑l2、H+　Cl2
(2)①KIO3　I2
②(共78張PPT)
氧化劑和還原劑
第2課時
第一章　第三節(jié)
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核心素養(yǎng)
發(fā)展目標
1.能從化學反應中元素化合價的變化認識氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物等概念,熟知常見的氧化劑和還原劑,理清相關概念間的關系,促進“變化觀念”化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。
2.認識物質(zhì)的氧化性、還原性,學會分析預測物質(zhì)具有的氧化性或還原性,建立判斷物質(zhì)氧化性、還原性強弱的思維模型。
內(nèi)容索引
一、氧化劑和還原劑
二、氧化性、還原性強弱比較
課時對點練
隨堂演練　知識落實
氧化劑和還原劑
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一
一、氧化劑和還原劑
1.氧化還原反應的相關概念
思考1　用“雙線橋”表示下列氧化還原反應中元素化合價升降和電子轉移。
提示　
(1)氧化劑與還原劑
氧化劑:在氧化還原反應中,所含元素的化合價 ,即 電子(或電子對 )的物質(zhì)。
還原劑:在氧化還原反應中,所含元素的化合價 ,即 電子(或電子對 )的物質(zhì)。
(2)氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物
氧化產(chǎn)物:還原劑失去電子被 的產(chǎn)物。
還原產(chǎn)物:氧化劑得到電子被 的產(chǎn)物。
降低
得到
偏向
升高
失去
偏離
氧化
還原
(3)氧化性與還原性
氧化性: 劑具有的性質(zhì),即物質(zhì) 的性質(zhì),越容易 電子,氧化性越強。
還原性: 劑具有的性質(zhì),即物質(zhì) 的性質(zhì),越容易 電子,還原性越強。
氧化
得電子
得
還原
失電子
失
思考2　已知下列三個反應:
①H2O2+H2S===2H2O+S↓
②H2O2+Cl2===2HCl+O2
③2H2O2 2H2O+O2↑
(1)反應①中,H2O2中氧元素的化合價由 價降低到 價,所以H2O2做
,H2O是 產(chǎn)物。
(2)從氧化劑、還原劑的角度,分析反應②、③中,H2O2的作用。
提示　反應②中H2O2做還原劑,反應③中H2O2既做氧化劑又做還原劑。
-1
-2
氧化劑
還原
歸納總結
2.常見氧化劑、還原劑
(1)常見的氧化劑
①活潑性較強的非金屬單質(zhì):如 等。
②變價元素的高價態(tài)化合物:如 等。
③過氧化物:如 等。
④其他:如HClO、漂白粉[有效成分為Ca(ClO)2]、MnO2等。
Cl2、O2
KMnO4、FeCl3、HNO3
Na2O2、H2O2
(2)常見的還原劑
①活潑性較強的金屬單質(zhì):如 等。
②某些非金屬單質(zhì):如 等。
③含有較低價態(tài)元素的化合物:如 等。
④其他:如濃鹽酸、NH3等。
Al、Fe、Zn
H2、S、C
CO、SO2
3.氧化還原反應的應用
氧化還原反應廣泛存在于生產(chǎn)和生活中,其中金屬的冶煉、電鍍、燃料的燃燒、綠色植物的光合作用等是正面影響;易燃物的自燃、食物的腐敗、鋼鐵的銹蝕等是負面影響。
思考3　汽車尾氣系統(tǒng)中均安裝了催化轉化器,在催化轉化器中,汽車尾氣中的CO與NO在催化劑的作用下發(fā)生反應,生成CO2和N2。
(1)請寫出上述反應的化學方程式。
(2)請分析上述反應是否為氧化還原反應,如果是,請指出反應中的氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
提示　上述反應是氧化還原反應,其中氧化劑是NO,還原劑是CO,氧化產(chǎn)物是CO2,還原產(chǎn)物是N2。
1.下列物質(zhì)屬于常見氧化劑的一組是
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、H2
√
常用作氧化劑的有O2、Cl2、濃H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常用作還原劑的有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
2.(2024·廣東鶴山一中高一段考)在下列反應中,水做還原劑的是
A.2F2+2H2O===4HF+O2
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.Cl2+H2O===HCl+HClO
D.CO2+H2O===H2CO3
√
F元素的化合價降低,水中O元素的化合價升高,則水為還原劑,A正確;
水中H元素的化合價降低,水為氧化劑,B錯誤;
只有Cl元素的化合價變化,水既不是氧化劑也不是還原劑,C錯誤;
沒有元素的化合價變化,D錯誤。
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二
氧化性、還原性強弱比較
1.氧化性、還原性的強弱與得失電子的關系
(1)氧化性:物質(zhì)越易得電子,氧化性越強。
(2)還原性:物質(zhì)越易失電子,還原性越強。
特別提醒　物質(zhì)氧化性、還原性的強弱與得失電子的難易有關,與得失電子的多少無關。
二、氧化性、還原性強弱比較
2.氧化性、還原性強弱比較的方法
(1)根據(jù)元素的活動性順序比較
如:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,金屬還原性:Fe>Cu。在反應中Fe是 劑,Cu是 產(chǎn)物。
還原
還原
(2)根據(jù)氧化還原反應的化學方程式比較
氧化性:氧化劑 氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑 還原產(chǎn)物
即比什么性,找什么劑,產(chǎn)物之性小于劑。
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思考1　根據(jù)化學方程式判斷下列物質(zhì)的氧化性強弱。
(1)①2Fe+3Cl2 2FeCl3、②Fe+S FeS
Cl2的氧化性　　　S,理由是____________________________________
______。
(2)①MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2的氧化性　　　KMnO4,理由是______________________________
_________________________。
大于
Fe被Cl2氧化成+3價,而S只能將其氧化成
+2價
小于
MnO2、KMnO4同樣與濃鹽酸反應,
前者需要加熱,而后者不需要
思考2　已知下列反應:
①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
②2KI+Br2===2KBr+I2
③Na2S+I2===2NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-的還原性由強到弱的順序是　　 　　　　。
>I->Br->Cl-
根據(jù)同一氧化還原反應中還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性,由反應①知還原性:Br->Cl-,由反應②知還原性:I->Br-,由反應③知還原性:S2->I-,即還原性:S2->I->Br->Cl-。
(2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由強到弱的順序是　　　　　　　。
Cl2>Br2>I2>S
根據(jù)同一氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,由①得氧化性:Cl2>Br2,由②得氧化性:Br2>I2,由③得氧化性:I2>S,故氧化性由強到弱的順序為Cl2>Br2>I2>S。
(3)判斷Cl2與Na2S能否反應 　　　(填“能”或“否”)。
能
由(2)知氧化性:Cl2>S,故Cl2與Na2S能發(fā)生反應:Cl2+Na2S===2NaCl+S↓。
(4)判斷I2與NaBr能否共存 　　　(填“能”或“否”)。
由(2)知氧化性:Br2>I2,故I2與NaBr不能反應,則I2與NaBr能共存。
能
1.(2023·成都高一檢測)根據(jù)反應O2+2H2S===2S↓+2H2O,Na2S+I2===
2NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO4===2I2+2Na2SO4+2H2O判斷下列物質(zhì)的氧化性強弱,正確的是
A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2O
C.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2S
√
在氧化還原反應中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,在反應O2+2H2S===2S↓+
2H2O中,氧化性:O2>S;在反應Na2S+I2===2NaI+S↓中,氧化性:I2>S;在反應4NaI+O2+2H2SO4===2I2+2Na2SO4+2H2O中,氧化性:O2>I2,因此,氧化性:O2>I2>S。
2.已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,還原性:I->Fe2+>Br-,則下列反應不能發(fā)生的是
A.Br2+2I-===2Br-+I2 B.Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+
C.2Fe3++2I-===2Fe2++I2 D.2Fe3++2Br-===2Fe2++Br2
√
氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,氧化性:Fe3+<
Br2,故D項反應不能發(fā)生。
歸納總結
判斷氧化還原反應能否發(fā)生的方法——假設法
已知物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱關系,判斷某一氧化還原反應能否發(fā)生時可采用假設法。
(1)先假設反應成立。
(2)然后根據(jù)氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物,列出假設反應中的上述關系。
歸納總結
(3)結合題干信息判斷該結論是否符合事實,若符合事實,則假設成立;反之,則不成立。
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隨堂演練　知識落實
1.(2024·福建三明一中高一段考)下列物質(zhì)不屬于常見的氧化劑的是
A.O2 B.KI
C.KClO3 D.HClO
√
1
2
3
4
KI中碘離子處于碘元素的最低價,具有還原性,是常見還原劑,故選B。
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2.(2024·江蘇鹽城伍佑中學高一聯(lián)考)實現(xiàn)下列物質(zhì)之間的轉化,需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是
A.Fe→FeCl2 B.SO3→H2SO4
C.KClO3→O2 D.CO2→C
√
A項,Fe元素化合價升高,被氧化,應加入氧化劑;
B項,反應中沒有化合價的變化,不是氧化還原反應;
C項,在加熱條件下可分解生成氧氣,不需要加入氧化劑;
D項,C元素的化合價降低,發(fā)生了還原反應,需要加入還原劑。
3.常溫下,發(fā)生下列幾種反應:
①16H++10Cl-+2Mn===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
根據(jù)上述反應,判斷下列結論錯誤的是
A.溶液中可發(fā)生:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
B.Cl2在①③反應中均為氧化劑
C.氧化性強弱的順序為Mn>Cl2>Br2>Fe3+
D.Mn2+是Mn的還原產(chǎn)物
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根據(jù)氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,可得氧化性:Mn>Cl2>Br2>Fe3+。若反應Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-可發(fā)生,則可得氧化性:Cl2>Fe3+,符合上述規(guī)律,A、C正確;
在反應①中Cl2是氧化產(chǎn)物,而在反應③中Cl2做氧化劑,B錯誤;
反應①中,Mn做氧化劑,發(fā)生還原反應,Mn2+為還原產(chǎn)物,D正確。
4.(1)從下列各組反應對比中,判斷哪種粒子的氧化性最強,哪種粒子的還原性最強。
①鐵釘浸入CuSO4溶液后,表面會附有紅色物質(zhì);銅絲浸入AgNO3溶液后,表面會附有銀白色物質(zhì)。則在Cu、Fe、Ag中,　　的還原性最強;在Cu2+、Fe2+、Ag+中,　　　的氧化性較強。
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Fe
Ag+
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鐵釘浸入CuSO4溶液中,發(fā)生的反應是Fe+Cu2+===Fe2++Cu,則還原性:Fe
>Cu;氧化性:Cu2+>Fe2+;銅絲浸入AgNO3溶液中發(fā)生的反應是Cu+2Ag+
===Cu2++2Ag,則還原性:Cu>Ag,氧化性:Ag+>Cu2+,從而可得還原性:Fe>
Cu>Ag,氧化性:Ag+>Cu2+>Fe2+。
②鐵在氯氣中燃燒生成棕褐色物質(zhì)(FeCl3),而在鹽酸中生成淺綠色溶液(FeCl2)。則在Cl2、Cl-、H+中,　 　　具有氧化性,　　的氧化性較強。
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Cl2、H+
Cl2
鐵在氯氣中燃燒的反應是2Fe+3Cl2 2FeCl3,氧化劑是Cl2,鐵和鹽酸發(fā)生反應:Fe+2H+===Fe2++H2↑,氧化劑是H+,故Cl2和H+具有氧化性,氧化性較強的是Cl2。
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(2)為防治碘缺乏病,通常在食鹽中添加少量的碘酸鉀(KIO3)。碘酸鉀和碘化鉀在溶液中能發(fā)生下列反應:KIO3+5KI+3H2SO4===3I2+3K2SO4+3H2O。
①該反應中,氧化劑是　　　　,氧化產(chǎn)物是　　。
KIO3
分析元素化合價變化可知:KIO3是氧化劑,氧化產(chǎn)物是I2。
I2
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②用雙線橋標出該反應中電子轉移的方向和數(shù)目:
　 　　 　　　　。
KIO3中I元素由+5價降低到0價,KI中I元素由-1價升高到0價,結合得失電子守恒,用雙線橋標出該反應中電子轉移的方向和數(shù)目。
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課時對點練
題組一　氧化劑、還原劑等概念的考查
1.下列物質(zhì)在化學反應中常做還原劑的一組是
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4　 B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO D.KClO3、MnO2、C、Fe
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A中的物質(zhì)常做氧化劑;
B中的氧氣,D中的KClO3、MnO2都常做氧化劑。
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2.(2024·河北邢臺高一檢測)下列物質(zhì)中沒有表現(xiàn)還原性的是
A.Si→SiO2 B.H2S→SO2
C.SO2→SO3 D.HNO3→NO
√
HNO3→NO,氮元素化合價降低,硝酸作氧化劑,體現(xiàn)氧化性,故選D。
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3.在下列反應中硫元素只顯氧化性的是
A.2Al+3S Al2S3
B.H2S H2+S
C.S+2H2SO4(濃) 2H2O+3SO2↑
D.3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O
√
2Al+3S Al2S3反應中,S元素化合價由0價降為-2價,顯氧化性,故選A;
H2S H2+S反應中,S元素化合價由-2價升為0價,顯還原性,故不選B;
S+2H2SO4(濃) 2H2O+3SO2↑反應中,單質(zhì)硫中S元素化合價由0價
升至+4價,顯還原性,H2SO4中S元素化合價由+6價降至+4價,顯氧化性,S元素既顯氧化性又顯還原性,故不選C;
3S+6NaOH 2Na2S+Na2SO3+3H2O反應中,S元素化合價部分由0價升高為+4價、部分由0價降低為-2價,S元素既顯氧化性又顯還原性,故不選D。
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4.(2023·南京金陵中學高一期中)SiO2在高溫下被C還原,這是“從沙灘到用戶”的第一步反應:SiO2+2C Si+2CO↑,該反應中氧化劑與還原劑的數(shù)目之比為
A.1∶2 B.2∶1 C.5∶2 D.2∶5
√
SiO2中Si從+4價降低到0價,化合價降低做氧化劑,C從0價升高到+2價,化合價升高做還原劑;故氧化劑與還原劑的數(shù)目之比為1∶2。
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5.下列對溶液中的反應:X+2Y3+===X2++2Y2+的敘述正確的是
①X被氧化?、赬是氧化劑　③X具有還原性?、躖2+是氧化產(chǎn)物　
⑤Y2+具有還原性?、轞3+的氧化性比X2+強
A.②④⑥ B.①③④
C.②⑤ D.①③⑤⑥
√
在該反應中,X元素的化合價升高,做還原劑,發(fā)生氧化反應,被氧化,X2+是氧化產(chǎn)物;Y元素的化合價降低,Y3+做氧化劑,發(fā)生還原反應,被還原,Y2+是還原產(chǎn)物;氧化劑Y3+的氧化性比氧化產(chǎn)物X2+強。
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題組二　氧化性、還原性強弱比較
6.(2023·鄭州高一調(diào)研)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++A?、贏2++C===C2++A
③B2++C===C2++B　④C2++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>D D.還原性:D>B>C>A
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根據(jù)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)物判斷。
由反應①得氧化性:A2+>B2+,還原性:B>A;
由反應②得氧化性:A2+>C2+,還原性:C>A;
由反應③得氧化性:B2+>C2+,還原性:C>B;
由反應④得氧化性:C2+>D2+,還原性:D>C;
綜上所述,氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+,還原性:D>C>B>A。
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7.(2024·遼寧朝陽一中高一月考)已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有還原性,它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,則下列反應不能發(fā)生的是
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2+++4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.O2+2HCl===H2O2+Cl2
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
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若反應可以發(fā)生,則還原性:SO2>Fe2+,與已知相符,A正確;
若反應可以發(fā)生,則還原性:SO2>I-,與已知相符,B正確;
若反應可以發(fā)生,則還原性:Cl->H2O2,與已知不符,C錯誤;
若反應可以發(fā)生,則還原性:I->Fe2+,與已知相符,D正確。
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8.將SO2氣體與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應后,再加入K2Cr2O7溶液,分別發(fā)生反應:SO2+2Fe3++2H2O===S+4H++2Fe2+,Cr2+6Fe2++14H+===2Cr3+
+6Fe3++7H2O。下列說法正確的是
A.Cr2不能將SO2氧化
B.還原性:Cr3+>Fe2+>SO2
C.氧化性:Cr2>Fe3+>S
D.兩個反應中Fe3+均表現(xiàn)出還原性
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9.(2023·廣東信宜二中高一期中)實驗室利用以下反應制取少量氮氣:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O。下列關于該反應的說法不正確的是
A.NH4Cl中的氮元素被氧化
B.NaNO2是氧化劑
C.每生成1分子N2,轉移電子的個數(shù)為6
D.還原性:NH4Cl>N2
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在該反應中,NH4Cl中N元素由-3價變?yōu)镹2中的0價,化合價升高3價,失去3個電子,NH4Cl做還原劑;NaNO2中N元素由+3價變?yōu)镹2中的0價,化合價降低3價,得到3個電子,NaNO2做氧化劑,生成1分子N2,轉移電子的個數(shù)為3,A、B正確,C錯誤。
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10.(2023·陜西西鄉(xiāng)一中高一期中)汽車尾氣系統(tǒng)中均安裝了催化轉化器。在催化轉化器中,汽車尾氣中的CO和NO在催化劑高溫條件下發(fā)生反應,生成兩種無毒氣體。下列說法錯誤的是
A.上述反應的化學方程式為2CO+2NO 2CO2+N2
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的個數(shù)之比為2∶1
C.催化轉化過程,還原劑是NO,被氧化的是CO
D.每生成2個CO2分子,轉移4個電子
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根據(jù)題意CO和NO在催化劑、高溫條件下反應,生成CO2、N2,反應的化
學方程式為2CO+2NO 2CO2+N2,A正確;
在反應中,CO做還原劑被氧化,NO做氧化劑被還原,CO2為氧化產(chǎn)物,N2
為還原產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的個數(shù)之比為2∶1,B正確,C錯誤;
每生成2個CO2分子,轉移4個電子,D正確。
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11.某化學興趣小組進行如下實驗:
實驗①　向KMnO4晶體中滴加濃鹽酸,產(chǎn)生黃綠色氣體Cl2;
實驗②　向FeCl2溶液中通入少量實驗①產(chǎn)生的Cl2,溶液變?yōu)樽攸S色的FeCl3溶液;
實驗③　取實驗②生成的溶液滴在淀粉 KI試紙上,試紙變藍色。
下列判斷正確的是
A.上述實驗證明氧化性:Mn>Cl2>Fe3+>I2
B.上述實驗中,共有兩個氧化還原反應
C.Cl2不能使?jié)駶櫟牡矸?KI試紙變藍
D.實驗②證明Fe2+既有氧化性又有還原性
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提取題目信息,總結成下表:
實驗 反應物 生成物
① 氧化劑:Mn 還原劑:Cl- 氧化產(chǎn)物:Cl2
② 氧化劑:Cl2 還原劑:Fe2+ 氧化產(chǎn)物:Fe3+
③ 氧化劑:Fe3+ 還原劑:I- 氧化產(chǎn)物:I2
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依據(jù)氧化還原反應中,氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性,可以判斷氧化性由強到弱的順序是Mn>Cl2>Fe3+>I2,因此A項正確,B、C、D項均錯誤,其中D為易錯選項,Fe2+為中間價態(tài),確實既有氧化性又有還原性,但是在實驗②中它只作還原劑,只體現(xiàn)還原性。
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12.有下列三個反應:①Cl2+2FeCl2===2FeCl3
②2Fe3++2I-===2Fe2++I2
③Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
下列說法正確的是
A.①②③中的氧化產(chǎn)物分別是Fe3+、I2、CoCl2
B.氧化性:Co2O3C.根據(jù)反應①②可以推測反應:Cl2+2KI===2KCl+I2可能發(fā)生
D.在反應③中HCl做還原劑,在反應過程中全部被氧化
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①中Cl2為氧化劑,Fe2+為還原劑,Fe3+為氧化產(chǎn)物,Cl-為還原產(chǎn)物;②中Fe3+為氧化劑,I-為還原劑,Fe2+為還原產(chǎn)物,I2為氧化產(chǎn)物;③中Co2O3為氧化劑,HCl為還原劑,CoCl2為還原產(chǎn)物,Cl2為氧化產(chǎn)物,A錯誤;
根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物可知,氧化性:Co2O3>Cl2>Fe3+,B錯誤;
根據(jù)反應①②可知,氧化性:Cl2>Fe3+>I2,因此反應Cl2+2KI===2KCl+I2可以發(fā)生,C正確;
在反應③中,每6個HCl參加反應,有2個HCl做還原劑被氧化,4個HCl起到酸的作用,D錯誤。
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13.(2024·重慶黔江中學高一月考)氧化還原反應在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中具有廣泛用途。
(1)維生素C又稱“抗壞血酸”,在人體內(nèi)有重要的功能。例如,能幫助人體將食物中不易吸收的Fe3+轉變?yōu)橐孜盏腇e2+,故維生素C具有　　　性(填“氧化”或“還原”,下同),在反應過程中維生素C發(fā)生　　　反應。
還原
氧化
Fe3+轉變?yōu)镕e2+,Fe3+表現(xiàn)氧化性,則維生素C具有還原性,發(fā)生氧化反應。
(2)黑火藥是我國古代的四大發(fā)明之一,爆炸時的反應為S+2KNO3+3C===
K2S+N2↑+3CO2↑。
該反應中還原劑是　　,還原產(chǎn)物是　　　　　,生成1個N2轉移電子的數(shù)目為　　　。
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S單質(zhì)為0價,化合價降低到-2價,得到2個電子,發(fā)生還原反應做氧化劑,KNO3中N元素為+5價,化合價降低,得到10個電子生成1個N2,發(fā)生還原反應做氧化劑,C單質(zhì)為0價,失去4個電子生成CO2,發(fā)生氧化反應做還原劑,當生成1個N2轉移12個電子。
(3)高溫下鋁粉和氧化鐵的反應可以用來焊接鋼軌。其原理是該反應放出大量的熱,置換出的鐵呈熔融態(tài)。熔融的鐵流入鋼軌的裂縫里,冷卻后將
鋼軌牢牢地焊接在一起。該反應的化學方程式為____________________
________, 其中被還原的物質(zhì)是　　　　(填化學式)。
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鋁與氧化鐵生成鐵和氧化鋁,鋁做還原劑,氧化鐵做氧化劑。
+Al2O3
Fe2O3
2Al+Fe2O3 2Fe
14.《南村輟耕錄》中記載:“杭人削松木為小片,其薄如紙,熔硫黃涂木片頂端分許,名曰發(fā)燭?！蔽闹械摹鞍l(fā)燭”就是原始的火柴。K2Cr2O7在工業(yè)中用作制造火柴頭的氧化劑。
已知反應:K2Cr2O7+14HCl(濃)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(1)　　(填元素名稱)元素被氧化,　　　　　(填化學式,下同)是氧化劑。
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氯
K2Cr2O7
反應中部分氯元素的化合價由-1價升高到0價,被氧化;K2Cr2O7中鉻元素的化合價由+6價降低到+3價,被還原,K2Cr2O7是氧化劑。
(2)　　　是氧化產(chǎn)物,　　　發(fā)生氧化反應。
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HCl→Cl2,氯元素化合價升高,發(fā)生氧化反應,Cl2為氧化產(chǎn)物。
Cl2
HCl
(3)在參加反應的鹽酸中,起還原劑(被氧化)作用的HCl與起酸作用的HCl的質(zhì)量比為　　　　。
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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分子起酸的作用,所以起還原劑(被氧化)作用的HCl與起酸作用的HCl的質(zhì)量比為3∶4。
3∶4
(4)該反應中每生成3個Cl2轉移　　　 個電子。
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部分氯元素的化合價由-1價變到0價,故生成3個Cl2轉移電子個數(shù)為6。
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15.(1)汞單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科學研究上有著廣泛用途。丹砂煉汞的反應原理包括以下兩個反應:
反應Ⅰ:HgS+O2===Hg+SO2
反應Ⅱ:4HgS+4CaO 4Hg+3CaS+CaSO4
①反應Ⅰ中,還原產(chǎn)物是　 　　　　,反應中每生成1個SO2,轉移　 　個電子。
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HgS中Hg的化合價由+2價降低到0價,O2中O的化合價由0價降低到-2價,所以還原產(chǎn)物是Hg、SO2;HgS中S的化合價由-2價變成+4價,所以每生成1個SO2,轉移6個電子。
②用雙線橋法標出反應Ⅱ中電子轉移的方向和數(shù)目:
　　　　 。
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氧化還原反應中得失電子守恒,HgS中S的化合價由-2價變成+6價,Hg的化合價由+2價變成0價,
所以反應以雙線橋法表示為 。
(2)Cl2是一種有毒氣體,如果泄漏會造成嚴重的環(huán)境污染。化工廠可用濃氨水來檢驗Cl2是否泄漏,有關反應的化學方程式為3Cl2+8NH3===6NH4Cl
+N2。反應中被氧化的NH3與未被氧化的NH3質(zhì)量之比為　　　。
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從化學方程式的計量系數(shù)可看出,參與反應的NH3有8個,其中有2個NH3被氧化成N2,6個未被氧化生成NH4Cl。
1∶3
①反應Ⅰ中氧化劑與還原劑的個數(shù)之比為　　　;反應Ⅱ中的氧化產(chǎn)物是　　。
(3)亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的消毒劑和漂白劑。Mathieson法制備亞氯酸鈉的流程如圖:
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反應Ⅱ中過氧化氫失電子做還原劑,氧化產(chǎn)物為O2。
2∶1
O2
②與傳統(tǒng)消毒劑Cl2比較,NaClO2消毒效率是Cl2的　　　倍(產(chǎn)物視為Cl-,以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示,結果精確到0.01)。
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Cl2得到2個電子生成Cl-,NaClO2得到4個電子生成Cl-,NaClO2消毒效率∶Cl2消毒效率=∶≈1.57∶1。
1.57
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