《2018-2019版高中化學 專題2 從海水中獲得的化學物質 第一單元 氯、溴、碘及其化合物 第4課時學案 蘇教版必修1.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018-2019版高中化學 專題2 從海水中獲得的化學物質 第一單元 氯、溴、碘及其化合物 第4課時學案 蘇教版必修1.doc（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第4課時　氧化劑和還原劑 [學習目標定位]　1.會判斷氧化劑和還原劑，會比較氧化性、還原性的強弱。2.學會配平氧化還原反應方程式的方法。 一、氧化劑和還原劑 1．寫出鋁粉與鹽酸溶液反應的化學方程式并用單線橋法標出電子轉移的方向和數(shù)目：________________________________________________________________________。 答案　 2．上述反應過程中，發(fā)生還原反應的是_____________________________________________， 判斷的依據(jù)是________________________；發(fā)生氧化反應的是________，判斷的依據(jù)是______________________。 答案　HCl　因為氫元素的化合價降低，得到電子　Al 因為鋁元素的化合價升高，失去電子 3．上述反應中，氧化劑是________，表現(xiàn)出________性；還原劑是________，表現(xiàn)出________性。 答案　HCl　氧化　Al　還原 4．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。 (2)還原性：還原劑所表現(xiàn)出失電子的性質。 (3)氧化性、還原性和元素化合價之間的關系。 (1)氧化還原反應知識結構圖示 (2)常見的氧化劑：濃硫酸、硝酸、氯化鐵、高錳酸鉀等； 常見的還原劑：鐵、鋁、氫氣、碳、一氧化碳等。 【例1】　分析下列反應并按要求填空： (1)2Fe＋3Cl22FeCl3 氧化劑是__________，還原劑是____________；發(fā)生氧化反應的是__________，發(fā)生還原反應的是__________。 (2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 氧化劑是____________，還原劑是____________；被氧化的元素是__________，被還原的元素是__________。 (3)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O 氧化劑是____________，還原劑是____________；發(fā)生氧化反應的是__________，被還原的元素是__________。 答案　(1)Cl2　Fe　Fe　Cl2 (2)KMnO4　KMnO4　KMnO4中的氧元素　KMnO4中的錳元素 (3)SO2　H2S　H2S　SO2中的硫元素 解析　解題關鍵是正確標出各元素的化合價，根據(jù)化合價的升降和氧化劑、還原劑、氧化反應、還原反應的概念，進行分析、解題。如：2Fe＋3Cl22FeCl3反應中，e→，F(xiàn)e失去電子，是還原劑，鐵元素被氧化，發(fā)生氧化反應，F(xiàn)eCl3是氧化產(chǎn)物；→，Cl2得到電子，是氧化劑，氯元素被還原，發(fā)生還原反應，F(xiàn)eCl3是還原產(chǎn)物。 方法點撥　氧化劑、還原劑判斷的基本思路 (1)正確標出反應前后變價元素的化合價。 (2)找出化合價變化(升降)與氧化還原反應中各概念的對應關系。 【例2】　已知反應： ①PbO2＋4HCl===PbCl2＋Cl2↑＋2H2O， ②Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋， ③Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋。 則有關物質(離子)的氧化性由強到弱的順序為(　　) A．Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋＞PbO2 B．PbO2＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋ C．Fe3＋＞Cu2＋＞PbO2＞Cl2 D．Cu2＋＞Fe3＋＞Cl2＞PbO2 答案　B 解析　根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性可知，①中PbO2＞Cl2，②中Fe3＋＞Cu2＋，③中Cl2＞Fe3＋，可得答案。 方法點撥　根據(jù)反應方程式判斷氧化性、還原性的強弱： 氧化劑＋還原劑===還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物 氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物 還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物 在比較氧化性、還原性相對強弱時，只要結合反應中元素化合價的升降，正確判斷氧化劑與氧化產(chǎn)物、還原劑和還原產(chǎn)物，結合規(guī)律即可判斷。 二、氧化還原反應方程式的配平 1．氧化還原反應的配平方法 (1)標價態(tài)：標出化合價發(fā)生變化的元素的化合價。 (2)列變化：列出升降變化的數(shù)值。 (3)配氧還：根據(jù)升降總值，配出氧化劑和還原劑前面的系數(shù)。 (4)得系數(shù)：根據(jù)原子守恒配平其他物質的系數(shù)，配平后將單線號改為等號。 2．利用氧化還原反應原理配平以下化學方程式： FeSO4＋____KNO3＋____H2SO4===____K2SO4＋____Fe2(SO4)3＋____NO↑＋____H2O 答案　6　2　4　1　3　2　4 氧化還原反應方程式的配平依據(jù)和步驟 (1)氧化還原反應方程式配平的依據(jù)是電子守恒。 (2)氧化還原反應方程式配平的步驟：標價態(tài)、列變化、令相等、定系數(shù)。 【例3】　配平下列化學反應方程式： (1)____NaClO3＋____Na2SO3＋____H2SO4===____Na2SO4＋____ClO2↑＋____H2O (2)____KIO3＋____HI===________KI＋____I2＋____H2O (3)____Cl2＋____KOH____KCl＋____KClO3＋____H2O (4)____NaClO3＋____FeCl2＋____HCl===____NaCl＋____FeCl3＋____H2O 答案　(1)2　1　1　2　2　1　(2)1　6　1　3　3 (3)3　6　5　1　3　(4)1　6　6　1　6　3 1．氧化還原反應相關關系記憶口訣 升失氧還，降得還氧； 劑性一致，其他相反。 2．氧化還原反應方程式的配平 兩條線上的總數(shù)相等：abc＝mnq。 1．下列反應中CO2作氧化劑的是(　　) A．Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O B．CO2＋C2CO C．2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑ D．CO＋H2O(g)H2＋CO2 答案　B 解析　CO2若在反應中作氧化劑，則其所含碳元素的化合價降低。A選項中CO2中碳元素化合價無變化；B選項中CO2中碳元素化合價由＋4價降低為＋2價；C、D選項中CO2均為氧化產(chǎn)物。 2．下列變化必須加入還原劑才能實現(xiàn)的是(　　) A．Cl2―→Cl－ B．KClO3―→KCl C．H2SO4―→SO2 D．KI―→I2 答案　C 解析　Cl2―→Cl－可加水或加堿來實現(xiàn)；KClO3―→KCl可通過MnO2催化分解來實現(xiàn)；H2SO4―→SO2是還原反應，必須加還原劑；KI―→I2要加入氧化劑。 3．下列粒子既具有氧化性又具有還原性的是(　　) A．Mg B．Al3＋ C．Fe2＋ D．Cl－ 答案　C 4．在K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O反應中。 (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的質量比為________。 (4)用雙線橋法標明電子轉移的方向和數(shù)目。 答案　(1)氯　K2Cr2O7 (2)Cl2　HCl　(3)3∶4 (4) 5．(1)Na2SO3具有較強的還原性，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脫氯劑，該反應的化學方程式是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)SO2被H2O2氧化的化學方程式為_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2，寫出該反應的化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)Cl2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2HCl (2)SO2＋H2O2===H2SO4 (3)Cl2＋2NaClO2===2ClO2＋2NaCl [對點訓練] 題組一　氧化劑和還原劑的判斷 1．下列有關氧化還原反應的敘述中正確的是(　　) A．反應中當有一種元素被氧化時，一定有另一種元素被還原 B．反應中不一定所有元素的化合價都發(fā)生變化 C．某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素一定被氧化 D．氧化還原反應中的反應物，不是氧化劑，就一定是還原劑 答案　B 解析　一個氧化還原反應中化合價升降的元素可能是同一種，也可能是兩種或多種，A項錯誤；氧化還原反應中一定有元素化合價的升降，但不一定所有元素的化合價都發(fā)生變化，B項正確；金屬元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素一定被氧化，而非金屬元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，可能被氧化，也可能被還原，C項錯誤；氧化還原反應中的反應物，有些既不是氧化劑，也不是還原劑，如Cl2與NaOH反應中的NaOH既不是氧化劑，也不是還原劑，D項錯誤。 2．在下列反應中，水既不作氧化劑又不作還原劑的氧化還原反應是(　　) A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ B．C＋H2O(g)CO＋H2 C．CaO＋H2O===Ca(OH)2 D．Cl2＋H2OHCl＋HClO 答案　D 解析　本題有兩個限制性條件：一是“水既不作氧化劑又不作還原劑”，排除A、B兩項；二是“氧化還原反應”，排除C項。 3．下列變化中需加入氧化劑才能實現(xiàn)的是(　　) A．H2S―→SO2 B．AsO―→AsO C．Cl2―→NaClO D．KMnO4―→O2 答案　A 解析　加入氧化劑才能實現(xiàn)的變化肯定是物質所含元素化合價升高的變化，即肯定是氧化反應。H2S―→SO2，S元素被氧化，需加入氧化劑(如O2)；AsO―→AsO，As元素被還原應加入還原劑；Cl2―→NaClO、KMnO4―→O2，氯、氧元素被氧化，但可以不加氧化劑而通過與熱堿反應、加熱(分解)來實現(xiàn)，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O、2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑。 4．下列說法正確的是(　　) A．MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，氧化劑和還原劑的物質的量之比為1∶4 B．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O中，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比為1∶2 C．3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O中，被氧化和被還原的硫元素的物質的量之比為2∶1 D．5NH4NO3===4N2＋2HNO3＋9H2O中，反應中發(fā)生氧化反應和發(fā)生還原反應的氮原子的物質的量之比為5∶3 答案　D 解析　A項，Mn元素化合價降低，Cl元素化合價升高，MnO2為氧化劑，HCl為還原劑，4 mol HCl中有2 mol Cl化合價不變，所以氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2；B項， 2 mol H2S被氧化為2 mol S，1 mol SO2被還原為1 mol S，故氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比為2∶1；C項，2 mol S被還原為2 mol K2S,1 mol S被氧化為1 mol K2SO3，被氧化和被還原的硫的物質的量之比為1∶2；D項，＋5價的N元素化合價降低到0價，－3價的N元素化合價升高至0價，根據(jù)化合價升高的總價數(shù)等于化合價降低的總價數(shù)可知，發(fā)生氧化反應和發(fā)生還原反應的N原子的物質的量之比為5∶3。只有D項正確。 題組二　氧化性和還原性判斷及強弱比較 5．下列微粒中，只有氧化性的是(　　) ①S2－?、贔e2＋?、跢e3＋　④S?、軭＋　⑥Mg A．①⑥ B．②④ C．③⑤ D．②④⑤⑥ 答案　C 解析　只有氧化性的微粒應該處于最高價態(tài)，符合題意的有Fe3＋、H＋。 6．根據(jù)反應式：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，②Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，可判斷離子的還原性從強到弱的順序是(　　) A．Br－、Fe2＋、I－ B．I－、Fe2＋、Br－ C．Br－、I－、Fe2＋ D．Fe2＋、I－、Br－ 答案　B 解析　對于反應：還原劑＋氧化劑===氧化產(chǎn)物＋還原產(chǎn)物，有以下規(guī)律，氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。這是判斷物質氧化性、還原性強弱的重要依據(jù)和常用方法。但解此類題目還有比較巧妙的方法，一般來說需要比較氧化性或還原性的兩種離子分別位于反應方程式的左右兩側，則氧化性或還原性：左＞右，這就是所謂的比較氧化性或還原性的“左強右弱”規(guī)律。由反應式①可知：I－還原性強于Fe2＋；由反應式②可知：Fe2＋的還原性大于Br－，故還原性：I－＞Fe2＋＞Br－。 題組三　氧化還原反應的綜合考查 7．Cu2O是赤銅礦的主要成分，Cu2S是輝銅礦的主要成分。銅的冶煉過程常發(fā)生反應：Cu2S＋2Cu2O===6Cu＋SO2↑，下列有關說法正確的是(　　) A．該反應中有三種元素的化合價發(fā)生了變化 B．每生成0.1 mol Cu，轉移0.2 mol電子 C．Cu2S在反應中既是氧化劑又是還原劑 D．Cu既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 答案　C 解析　題給反應中元素化合價的變化：C2＋2O===6u＋O2↑，由此可見，反應中化合價發(fā)生變化的元素為Cu和S元素；由 ―→u知，每生成0.1 mol Cu，轉移電子0.1 mol；Cu2S中Cu元素化合價降低、S元素化合價升高，因此Cu2S在反應中既是氧化劑又是還原劑，Cu是還原產(chǎn)物，SO2為氧化產(chǎn)物。 8．宋代著名法醫(yī)學家宋慈的《洗冤集錄》中有“銀針驗毒”的記載，“銀針驗毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，下列說法正確的是(　　) A．X的化學式為AgS B．銀針驗毒時，空氣中氧氣失去電子 C．反應中Ag和H2S均是還原劑 D．每生成1 mol X，反應轉移2 mol e－ 答案　D 解析　根據(jù)配平的化學方程式可知X的化學式為Ag2S，A錯誤；由方程式知銀針失去電子，空氣中氧氣得到電子，B錯誤；根據(jù)化合價變化可知，反應中Ag作還原劑，C錯誤；反應中生成2 mol Ag2S，轉移4 mol e－，由此推知D正確。 9．一定條件下氨氣和氧化銅可以發(fā)生如下反應：2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O，對此反應的分析合理的是(　　) A．該反應屬于置換反應 B．NH3被氧化為N2 C．反應體現(xiàn)了金屬銅的還原性 D．每生成1 mol H2O就伴隨著1 mol電子轉移 答案　B 解析　A項，單質與化合物反應生成新的單質和新的化合物的反應是置換反應，該反應不是置換反應；B項，在反應中NH3中－3價的N元素變?yōu)镹2中0價的N元素，化合價升高被氧化；C項，在反應中CuO中＋2價的Cu元素變?yōu)閱钨|Cu中的0價，化合價降低被還原，CuO作氧化劑，體現(xiàn)了CuO的氧化性；D項，在反應2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O中，每生成3 mol H2O轉移6 mol電子，故生成 1 mol H2O時轉移2 mol電子。 10．已知反應：①Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，②KClO3＋6HCl(濃)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O，③2KBrO3＋Cl2===Br2＋2KClO3。下列說法正確的是(　　) A．反應①②③都有單質生成，所以都是置換反應 B．氧化性由強到弱的順序為KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2 C．反應②中還原劑與氧化劑的物質的量之比為6∶1 D．③中1 mol還原劑反應則氧化劑得到電子的物質的量為2 mol 答案　B 解析　一種單質與一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應稱為置換反應，故反應②不是置換反應，A項錯誤；根據(jù)氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，由題意可知，氧化性的強弱順序為KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2，B項正確；反應②中參加反應的HCl為6 mol，其中作還原劑的HCl為5 mol，故還原劑HCl與氧化劑KClO3的物質的量之比為5∶1，C項錯誤；在氧化還原反應中得失電子守恒，反應③中還原劑為Cl2，根據(jù)反應前后氯元素化合價的變化，1 mol Cl2參加反應失去10 mol電子，D項錯誤。 [綜合強化] 11．從下列各組反應中，對比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；銅絲浸入AgNO3溶液后，表面會附有銀白色物質，則Cu、Fe、Ag中，________(填化學式，下同)還原性最強；Cu2＋、Fe2＋、Ag＋中，__________氧化性最強。 (2)鐵釘在氯氣中被銹蝕成棕黃色物質FeCl3，而在鹽酸中生成淡綠色溶液(FeCl2溶液)。則氯氣分子、氯離子、氫離子中____________具有氧化性，__________氧化性最強。 答案　(1)Fe　Ag＋　(2)H＋、Cl2　Cl2 解析　(1)由反應Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu可知，氧化性Cu2＋>Fe2＋，還原性Fe>Cu；由Cu＋2AgNO3===2Ag＋Cu(NO3)2可知，氧化性Ag＋>Cu2＋，還原性Cu>Ag，故Fe的還原性最強，Ag＋的氧化性最強。 (2)因Cl2、H＋都能將鐵氧化，被還原為Cl－、H2，所以Cl2、H＋具有氧化性；由Fe被Cl2、H＋氧化的程度可知，Cl2氧化性最強。 12．化學實驗中，如使其步驟中的有害產(chǎn)物作為另一步驟的反應物，形成一個循環(huán)，就可不再向環(huán)境排放該種有害物質。例如下圖中： (1)在上述有編號的步驟中，需用還原劑的是________(填編號，下同)，需用氧化劑的是____________。 (2)完成步驟①的化學方程式，用單線橋法標出電子轉移的方向和數(shù)目： Na2Cr2O7＋6KI＋14HCl===2CrCl3＋2NaCl＋6KCl＋3I2＋________。 答案　(1)①?、堍? (2) ===2CrCl3＋2NaCl＋6KCl＋3I2＋7H2O 解析　先分析圖中各步元素化合價的變化，然后進行判斷。其中鉻元素的化合價升高的有：④( Cl3―→Na2O4)、⑥(NaO2―→Na2O4)，需與氧化劑反應；鉻元素的化合價降低的有：①(Na22O7―→Cl3)，需與還原劑反應；鉻元素化合價無變化的有②③⑤。 13．儲氫納米碳管的成功研制體現(xiàn)了科技的進步。用電弧法合成的碳納米管常伴有大量的雜質——碳納米顆粒。這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純。其反應中的反應物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七種。 (1)請用上述物質填空，并配平化學方程式： C＋________＋H2SO4===________＋________＋Cr2(SO4)3＋H2O (2)上述反應中氧化劑是________(填化學式)，被氧化的元素是________(填元素符號)。 (3)H2SO4在上述反應中表現(xiàn)出來的性質是________(填字母)。 A．氧化性 B．氧化性和酸性 C．酸性 D．還原性和酸性 答案　(1)3　2　K2Cr2O7　8　3　CO2↑　2　K2SO4　2　8　(2)K2Cr2O7　C　(3)C 解析　綜合所給物質的化合價和反應的部分化學方程式可知，該反應中氧化劑為K2Cr2O7，還原產(chǎn)物為Cr2(SO4)3，還原劑為C，氧化產(chǎn)物為CO2。由 ―→O2、K2C2O7―→2(SO4)3變化過程中得失電子守恒，配平得3C＋2K2Cr2O7＋8H2SO4===3CO2↑＋2K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋8H2O。顯然，H2SO4在反應中表現(xiàn)酸性。 14．某反應中反應物與生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質X。 (1)已知KBrO3在反應中得到電子，則該反應的還原劑是________。 (2)已知0.2 mol KBrO3在反應中得到1 mol電子生成X，則X的化學式為________。 (3)根據(jù)上述反應可推知________(填字母)。 a．氧化性：KBrO3＞H3AsO4 b．氧化性：H2AsO4＞KBrO3 c．還原性：AsH3＞X d．還原性：X＞AsH3 (4)將氧化劑和還原劑及配平后的化學計量數(shù)填入下列方框中，并標出電子轉移的方向和數(shù)目。 ＋ 答案　(1)AsH3　(2)Br2　(3)ac (4) 解析　(1)得到電子的物質是氧化劑。KBrO3得到電子，則KBrO3是氧化劑。那么還原劑只能是題目所提供的AsH3，AsH3中As元素為－3價，反應后變?yōu)镠3AsO4。 (2)氧化還原反應中得失電子守恒。0.2 mol KBrO3在反應中得1 mol電子，則1 mol KBrO3得5 mol電子，即反應后Br的化合價降低5價，降為0價，故另一物質為Br2。 (3)氧化還原反應的基本規(guī)律：氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物、還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物。