高中化學(xué) 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)用教案 魯科版必修第一冊(cè)

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(duì)接

1.通過(guò)探究壓。2的性質(zhì)，把化學(xué)科學(xué)與生產(chǎn)、

1.知道常見(jiàn)的氧化劑和還原劑。生活聯(lián)系起來(lái)。

2.依據(jù)氧化還原反應(yīng)原理預(yù)測(cè)物質(zhì)的化學(xué)性2.通過(guò)氧化性、還原性強(qiáng)弱比較的學(xué)習(xí)，進(jìn)

質(zhì)和變化，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行初步驗(yàn)證，并能分一步提升知識(shí)概括水平，增強(qiáng)小組合作實(shí)驗(yàn)

析、解釋有關(guān)現(xiàn)象。探究、討論交流等多樣化方式解決問(wèn)題的能

力。

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

［知識(shí)梳理］

知識(shí)點(diǎn)一氧化劑、還原劑

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

下列知識(shí)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)隆低的反應(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)升高的反應(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

(1)概念

①氧化性：氧化劑中的某種元素僵電子的性質(zhì)。

②還原性：還原劑中的某種元素關(guān)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(jiàn)的氧化劑和還原劑

(1)常見(jiàn)的氧化劑

①活潑的非金屬單質(zhì)，如C12、。2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KMnO4、KCIO3、FeCL、CuCL等。

(2)常見(jiàn)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、H?等。

③含有較低價(jià)態(tài)元素的化合物，如CO、SO2、KI、Na?S、Na2sO3、FeSCh等。

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

(1)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

(2)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(duì)的偏移)。

知識(shí)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(qǐng)完

成下列知識(shí)點(diǎn)

1.在研究物質(zhì)性質(zhì)中的應(yīng)用

(1)過(guò)氧化氫的氧化性：

山。2與KI的反應(yīng)：H202+2KI=l2+2K0H

L的生成一般用淀粉來(lái)檢驗(yàn)

(2)過(guò)氧化氫的還原性：

與酸性高鋸酸鉀溶液(酸為硫酸)的反應(yīng)：5H2O2+2KM11O4+3壓S04=50Zt+2M11SO4+K2sO4

+8上0

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MnOz和濃鹽酸加熱反應(yīng)制取CL,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mn0z+4HCl(濃)

+CLt+2HO

另一種不加熱的：2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnC12+5CLt+8H20

離子方程式為MnO」+4H++2c「金GnhCLt+2m0。

⑵實(shí)驗(yàn)裝置

裝置A中飽和食鹽水的作用是除去Ch中的HC1氣體;

裝置B中濃硫酸的作用是干燥Clz；

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)

⑹得電子難的元素，失電子越容易。(X)

微訓(xùn)練

1.在下列反應(yīng)中：

@2Na+2H2O=2NaOH+H2t

@2F2+2H20=4HF+02

@C12+H2O=HC1+HC1O

@C+H2O(g)=CO+H2

@CaO+H2O=Ca(OH)2

⑥2H2里晝2H2t+O2t

試從氧化還原的角度，回答下列問(wèn)題：

(1)水只作氧化劑的是O

(2)水只作還原劑的是o

(3)水既不作氧化劑又不作還原劑的是。

答案(1)①④(2)②(3)③⑤

2.在只有氧化性的是,只有還原性的是,

既有氧化性又有還原性的是o

答案Fe\Mg"、H+S：I~F產(chǎn)、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(lái)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(lái)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(lái)水吸收效果不好，c項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案D

微思考

1.寫(xiě)出下列氧化劑對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物。

<

C12-Cl

-2

O2-0

NO

HNO3

N02

<濃H2so4f也

Mn07^Mn2+(H+)

Cl

KC103-

|C12

「3+「2+

he—he

<Ci?卡—Cu

2.寫(xiě)出下列還原劑對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物。

核心?互動(dòng)探究突破核心任務(wù)

學(xué)習(xí)任務(wù)/探究過(guò)氧化氫的氧化性、還原性

生活情景:

雙氧水（過(guò)氧化氫）

雙班水（過(guò)敘化氫）HQ疣色透明液體.是

重要的輒化劑、漂白劑、消毒劑和脫氯劑、

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

部分表面腐地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(guò)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。

-1-2

上。2一壓0（表現(xiàn)氧化性，綠色氧化劑）

-10

山02----*02（表現(xiàn)還原性）

2.向過(guò)氧化氫中加入二氧化鎰，如圖所示現(xiàn)象是什么？

視頻截圖

提示H◎具有不穩(wěn)定性2H2O2幽”2H2O+O2t

名師歸納》

過(guò)氧化氫具有：

1.不穩(wěn)定性一一易分解，實(shí)驗(yàn)室制氧氣；

2.還原性一一可制氧氣；

3.強(qiáng)氧化性一一可用于漂白、殺菌、消毒?？纱呋纸釮2O2

的有：MnO?、

Fe3\Cu2+

[例題1]H。被稱為綠色氧化劑，在生產(chǎn)工藝中應(yīng)用廣泛，請(qǐng)回答下列有關(guān)過(guò)氧化氫的

問(wèn)題：

（l）Fe3+可以催化壓分解，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

⑵酸性條件下，在FeCk和FeCk的混合溶液中加入壓。2以除去Fe",反應(yīng)的離子方程式為

(3)H202可用于SO2的尾氣處理，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式

⑷可以用酸性KMnO4測(cè)定溶液中的H202含量，反應(yīng)的離子方程式為

Fe"

答案(l)2H202^=2H20+02f

+2+3+

(2)2H+H202+2Fe=2Fe+2H20

(3)S02+H202=H2S04

+2+

(4)6H+5H2O2+2MnO7=2Mn+502f+8H2O

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

⑴向含有酚酰的NaOH溶液中滴加雙氧水，此時(shí)溶液由紅色褪至無(wú)色，主要原因是雙氧水的

________性。

(2)將雙氧水加入到經(jīng)酸化的高銃酸鉀溶液中，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(shuō)

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(wú)關(guān)。

2.根據(jù)Fe+Cu2+=Fe2++Cu,你能判斷Fe和Cu的還原性誰(shuí)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。

名驪歸納》

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

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)

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(yáng)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(lái)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(duì)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：

（DMrQ+MCl（濃）^^MnC12+CLf+2H20

2KMnO4+16HC1（^）=2KCl+2MnCl2+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)。

占燃△

例如：2Fe+3clz反也2FeCkFe+S^=FeS

氧化性：Cl2>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)：

@A2++B=B2++A?A2++C=C2++A

③B?++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|弱氧化劑

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>Ao

答案AD

變式訓(xùn)練2已知如下反應(yīng)：

①2Br0「+C12=Br2+2C107,

@C10r+5Cr+6H+=3CLt+3HO

③2FeC13+2KI=2FeC12+2KCl+L,

@2FeCl2+Cl2=2FeCl3o

下列各微粒氧化能力由強(qiáng)到弱的順序正確的是（）

3+

A.C10r>Br0r>Cl2>Fe>I2

B.Br0r>C12>C10r>L>Fe3+

3+

C.Br0r>C10r>Cl2>Fe>I2

3+

D.Br0r>C10r>Fe>Cl2>I2

解析反應(yīng)①中氧化劑是BrO「、氧化產(chǎn)物是C10「，則氧化性Br0「>C10「；同理，由反應(yīng)②

知，氧化性C107>Cb；由反應(yīng)③知，氧化性Fe計(jì)由反應(yīng)④知，氧化性CLAFe"；綜

3+

上可知，氧化性強(qiáng)弱為Br0r>C10r>Cl2>Fe>I2o

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(yáng)離子一定只有氧化性嗎？

提示金屬陽(yáng)離子若處于中間價(jià)態(tài)則既有氧化性，又有還原性。

3.F/+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Fe"為相鄰價(jià)態(tài)，無(wú)中間價(jià)態(tài)，二者不能反應(yīng)。

名師歸納》

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--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FeBc溶液時(shí)，還原性Fe"〉Br，若氯氣的量不足時(shí)首先氧化Fe?+；把氯氣通入

FeL溶液時(shí)，還原性「＞Fe",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:

-2+604-4

H?S+H/SO］（濃）^=S/+S（&t+2H2（）（V）

-2+60+4

。/濃）〈+（）2。（X）

H2SI_+_H2_S___^_=_S_S/+2H

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Na2s溶液恰好與20mL0.02mol?L-1的KzCrM（重

銘酸鉀）溶液完全反應(yīng)。己知Na2s。3被K2C0O7氧化為Na2s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

解析〃（Na2s。3）=0.05mol?廣片0.024L=0.0012mol

-1

/7（K2Cr207）=0.02mol?LX0.02L=0.0004mol

rK得到2X（6—x）e—

K2O2O7-----------2Cr

+4失美2。一+6

Na2sO3互三一Na2S04

K2O2O7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—x）=0.001

2X2,解得x=3。

答案B

變式訓(xùn)練3C102遇濃鹽酸會(huì)生成CL,反應(yīng)方程式為2C102+8HC1（濃）=5CL+4HQ,若該

反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為9.632X1023,則產(chǎn)生的CL在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為（）

A.11.2LB.33.6L

C.22.4LD.44.8L

2311,6mol

解析^（e-）=6Q2X10mor^°因?yàn)?cIO2?Cb?8e「，8HC1?4cI2?8e,所以

55

該反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8e-,即5c12~8eI,所以77（C1）=-77（e-）=~X1.6mol=lmol,KC1）

2oo2

=1molX22.4L,mol-1=22.4L。

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)他正在研究軟銃礦（二氧化錦），當(dāng)他使軟銃礦與濃鹽酸混

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(lè)。

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(duì)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(duì)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(guò)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(lái)自希臘文，有“綠色的”意思。我

國(guó)早年的譯文將其譯作“綠氣”，后改為氯氣。

交流討論?

請(qǐng)寫(xiě)出其反應(yīng)原理方程式？除MnO,外還有哪些能氧化濃鹽酸，得氯氣？

提示MnO2+4HCl（濃）="MnC12+Clzt+2H20除MnO?外，也可用KMn（h去氧化濃鹽酸。

名驪歸納》

1.反應(yīng)原理

+

化學(xué)方程式：Mn0z+4HCl（濃）q=MnCk+Cl2t+2H4,離子方程式：MnO2+4H+2Cr=^=

2f

Mn+2H20+Cl2f?

也可以用高銃酸鉀、重銘酸鉀、氯酸鉀等氧化劑代替二氧化錦。

如2KMnO4+16HC1（^）=2KCH-2MnCl2+5C12t+8H2O0

2.實(shí)驗(yàn)裝置

⑴發(fā)生裝置(I)

①特點(diǎn)：固體+液體臭氣體。

②儀器：鐵架臺(tái)、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中盛放二氧化錦。

(2)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QID

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

(Ck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(guò)程中揮發(fā)產(chǎn)生的HC1氣體)。

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

藍(lán)，則證明CL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(guò)量的氯氣，防止污染環(huán)境。

特別提醒：(1)實(shí)驗(yàn)室制備Ck注意事項(xiàng)

①必須用濃鹽酸，MnOz與稀鹽酸不反應(yīng)。

②為了減少制得的Ck中HC1的含量，所以加熱溫度不宜過(guò)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Ch,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CL,因?yàn)槿芤褐蠧a(OH)?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)难b置除去雜

質(zhì)。用濃鹽酸和二氧化鎬制取氯氣時(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CaClz(如下圖中III所示)。

,H2O)

—濃硫酸

nm

⑶MnO?與濃HC1反應(yīng)特點(diǎn)

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

②隨著反應(yīng)的進(jìn)行鹽酸濃度變小，故MnO,足量時(shí)，鹽酸不能完全反應(yīng)，反應(yīng)后溶液為鹽酸

和MnCk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CL及吸收多余氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置圖,

請(qǐng)回答:

稀鹽酸

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(kāi)始時(shí)，先檢查裝置的氣密性，接下來(lái)的操作依次是。

A.向燒瓶中加入MnOz粉末

B.加熱

C.向燒瓶中加入濃鹽酸

⑷如果將過(guò)量二氧化鎰與20mL12mol-r1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，

②o

(5)為了提高濃鹽酸的利用率，你對(duì)實(shí)驗(yàn)的建議是

(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(duì)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)?/p>

先加固體藥品，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0.24

mol,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(lái)越小，變?yōu)橄←}酸后不

再與MnO?反應(yīng)，所以產(chǎn)生的Cb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Ck和NaOH溶液反應(yīng)除多余的Cl?。

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(zhǎng)短顛倒

(2)①除去CL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)Mn02+4H+2C1-=^Mn+Cl2t+2H=0

NaOH溶液Cl2+20H"=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):

_70℃

3X2+60H-=5X-+XOr+3H20。

回答下列問(wèn)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________________________________________

_______________________________________________________O

(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CL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(guò)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)：3Cl2+60H-^^5Cr+C10r

+3壓0。

--

答案(1)Cl2+20H=Cr+C10+H20

(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NaClOs

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(shí)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n提升學(xué)生的模型認(rèn)知素養(yǎng)

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

【素養(yǎng)解題】

［典例示范］在含有CU(N03)2、Mg(NO3)2>AgNOs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(wèn)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+>Cu">H+>Mg2+反應(yīng)的先后順序?yàn)锳g+>Cu2+>H+

答案C

三、對(duì)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.HNO3>CI2、FeCl3>KMnO4

B.Al、CO、O2、H2

C.Zn>C、H2>CO

D.KCIO3、MnO2>C、Fe

解析A中常用作氧化劑；B中Oz,D中KC103、MnO?都常用作氧化齊I」。

答案C

2.已知下列三個(gè)離子反應(yīng)方程式如下：

?X2++Y=X+Y2+

@Y2++W=W2++Y

③『++Z=z2++W

則氧化性最弱的粒子是()

A.X2+B.Y2+

C,滬D,Z2+

解析根據(jù)反應(yīng)①，氧化性爐+>『+；根據(jù)反應(yīng)②，氧化性Y2+>W?+；根據(jù)反應(yīng)③，氧化性

w2+>z2+o可見(jiàn)，上述四種陽(yáng)離子中，氧化性最弱的是Z?+。

答案D

3.反應(yīng)3NO2+H2O=2HN()3+NO中，當(dāng)有6mole一發(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3molNO?參與反應(yīng)，其中2moiNO?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NO。的物質(zhì)的量之比均為2：lo

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：

①2KC103后=2KC1+3O2t

②2Al+Fe203^^Al203+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o

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o

得到2X6e,被還原

r—1

+5-2Mn()9-io

2KCK).,==—2KCl+3()f

「△廠2

①失去6X2e,被氧化

從上式中看出，每生成1molO2轉(zhuǎn)移4mol電子。

6e

I1高溫

2Al+FeO—AlO+2Fe

②2323

6e

I高溫

答案2Al+Fe2O3—Al2O3+2Fe(2)4mol

學(xué)業(yè)?質(zhì)量評(píng)價(jià)檢測(cè)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(shuō)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(duì)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.KMnOa受熱分解時(shí)，Mn元素被還原

C.反應(yīng)CuS04+2Na0H=Cu（0H）2（+N&SO4不屬于氧化還原反應(yīng)

D.在反應(yīng)2比0里觸2H2t+03中，H20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)：

3+

①2Fe?++Br2=2Fe+2Br",

②2Br-+Cl2=Br2+2C「

2

③2Fe"+2I-2Fe++I2；

由此判斷下列說(shuō)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1molCL被還原時(shí)，有2molBr「被氧化

3+

C.氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镃l2>Br2>Fe>I2

D.還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镮->Fe2+>Br->Cr

解析選項(xiàng)A,反應(yīng)①中Fe?+作還原劑，在反應(yīng)中被氧化，反應(yīng)③中Fe計(jì)作氧化劑，在反應(yīng)

中被還原，A不正確；反應(yīng)②中CL作氧化劑，當(dāng)1molCL被還原時(shí)，有2moiBL被氧化,

B正確；由反應(yīng)①可知，氧化性Br?>Fe3+,還原性Fe?+>Br-；由反應(yīng)②可知，氧化性：Cl2

-

>Br2,還原性Br>CP,由反應(yīng)③可知，氧化性Fe"〉L,還原性，「>Fe",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.N02D.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-+2X07=2X2++5Z2+8H20

2+3+-

@2A+B2=2A+2B

③2B-+Z2=BZ+2Z-

由此推斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.反應(yīng)ZZ+2A2+=2A"+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)到弱的順序是廣、B，A2\X2+

3+

解析由題給方程式知氧化性的強(qiáng)弱順序?yàn)閄07>Z2>B2>A,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A?+〉B-〉2一>片+,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案D

6.已知C02O3在酸性溶液中易被還原成Co^,C02O3、Ck、FeCls、6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.3Cl2+6FeL=2FeCl3+4Fel3

B.Cl2+Fel2=FeCl2+l2

C.CO203+6HC1=2COC12+C12t+3H20

3+2+

D.2Fe+2r2Fe+I2

解析此題可結(jié)合題給信息：氧化性強(qiáng)弱順序CoQsACkAFeCLAIz,可推知還原性強(qiáng)弱順

序I->Fe2+>C「>Co2+,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CL應(yīng)該先氧

化廠后氧化Fe",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（C10J將逐漸取代CL作為自來(lái)水的消毒劑。工業(yè)

上C102常用NaClOs與Na2s溶液混合并加壓S04酸化后反應(yīng)制得，則反應(yīng)后NazSOs將轉(zhuǎn)化為

（）

A.Na2sO4B.SO2

C.SD.Na2s

解析根據(jù)題意，反應(yīng)后氯元素化合價(jià)降低，則NaClOs為氧化劑，CIO,為還原產(chǎn)物，硫酸只

起酸化作用沒(méi)有參與氧化還原反應(yīng),則Na2sOs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(wú)關(guān)的是（）

A.銅鑄塑像上出現(xiàn)銅綠［CU2（OH）2c

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Fe203）0

答案C

9.實(shí)驗(yàn)室制取CL的反應(yīng)：

4HC1（濃）+MnO2^^MnCL+Clzt+2H2。。下列說(shuō)法不正確的是（）

A.氧化劑是MnO"還原劑是HC1

B.每生成1molCL,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2mol

C.每消耗1molMnO2,表現(xiàn)還原作用的HC1為4mol

D.CL是氧化產(chǎn)物

解析由，可知，MnOz中錦元素化合價(jià)降低，是氧化劑，MnCL是還原產(chǎn)物，HC1中氯元素化

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

生成1molCk轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2mol,B對(duì)；每消耗1molMn02,參加反應(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MnCk,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)：。2、KMnO4>MnS0&、HAO”、H2、H202>K2S04o

已知該反應(yīng)中H◎只發(fā)生如下過(guò)程：H202—*02,試回答下列問(wèn)題：

(1)該反應(yīng)中的氧化劑是o

(2)該反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程是o

(3)該反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是0

(4)如反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為