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2.3.2氧化剂和还原剂　氧化还原反应的应用
一、氧化剂和还原剂
1．氧化剂和还原剂的相关概念
(1)氧化剂和还原剂
氧化剂：
得到电子或电子对偏向的物质--------所含元素化合价降低的物质
还原剂：失去电子或电子对偏离的物质———所含元素化合价升高的物质
（2）氧化产物和还原产物
氧化产物：氧化反应得到的产物
还原产物：还原反应得到的产物
（3）氧化性和还原性
氧化性：氧化剂得电子的能力。
还原性：还原剂失电子的能力。
（4）氧化反应和还原反应
氧化反应（被氧化）：指反应物中的某元素失电子、化合价升高的反应过程。
还原反应（被还原）：指反应物中某元素得电子、化合价降低的反应过程。
【总结】
概括：
“升失氧化还原剂；降得还原氧化剂”
即：物质所含元素化合价升高，是因为在反应过程中失去电子，结果被氧化，是还原剂，
物质所含元素化合价降低，是因为在反应过程中得到电子，结果被还原，是氧化剂。
2．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼的非金属单质，如O2、Cl2等。
②含有较高价态元素的盐，如FeCl3、KMnO4、KClO3等。
③含有较高价态元素的含氧酸，如硝酸、浓硫酸等。
④过氧化物，如H2O2、Na2O2等
(2)常见的还原剂
①活泼的金属单质，如K、Na、Mg、
Al、Fe、Zn等。
②某些非金属单质，如H2、C等。
③低价态元素的氧化物，如CO、NO、SO2等。
④低价态的盐，如KI、Na2SO3、FeSO4等。
⑤非金属阴离子及低价化合物,如S2-、I-、H2S等
⑥非金属氢化物及其水溶液,如HBr、HI、H2S等
【思考与交流】　电闪雷鸣时会发生如下反应：
①N2＋O2===2NO　②2NO＋O2===2NO2　③3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
分析三个反应是否为氧化还原反应，并说明原因。是氧化还原反应的，指出反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
[提示]　三个反应都是氧化还原反应。反应①中氧化剂是O2，还原剂是N2，NO既是氧化产物又是还原产物；反应②中氧化剂是O2，还原剂是NO，NO2既是氧化产物又是还原产物；反应③中NO2既是氧化剂又是还原剂，HNO3是氧化产物，NO是还原产物。
【对点练习】
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)金属单质只能作还原剂，非金属单质只能作氧化剂。(　　)
(2)反应中，某元素化合价升高，表现还原性。(　　)
(3)1
mol
Al比1
mol
Na失电子数多，所以还原性：Al>Na。(　　)
(4)难失电子的物质一定易得电子。
2．工业上利用铝热反应焊接钢轨间的缝隙，反应方程式如下：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，其中Fe2O3是(　　)
A．氧化剂
B．还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂
D．既不是氧化剂又不是还原剂
3．下列物质中只有还原性的是(　　)
A．HClO　　B．Na
C．CO2
D．N2O5
重难突破1：氧化还原反应各概念间的关系及氧化性、还原性比较
分析下列六大反应，探究以下问题：
①Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
②2KClO32KCl＋3O2↑
③Mg＋SMgS
④S＋O2SO2
⑤2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
⑥Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
【思考与交流】
[问题1]　同一反应中，氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗？氧化产物和还原产物呢？
[提示]　氧化剂和还原剂可以是同一种物质。在反应①中0价的Cl既转化生成了－1价的Cl－，又转化生成了＋1价的ClO－，所以反应①中Cl2既是氧化剂又是还原剂；同理反应②中的KClO3既是氧化剂又是还原剂。氧化产物和还原产物也可能为同种物质，如反应⑤中的S既是氧化产物又是还原产物。
[问题2]　同一物质在不同的反应中，可能作氧化剂也可能作还原剂吗？
[提示]　同一物质在不同的反应中，可能作氧化剂也可能作还原剂。如S在反应③中作氧化剂，在反应④中作还原剂。
[问题3]　试通过上述反应比较Fe、Cu还原性的强弱；比较Fe2＋、Cu2＋氧化性的强弱。
[提示]　在反应⑥中，Fe是还原剂，Cu2＋是氧化剂，Fe2＋是氧化产物，Cu是还原产物，故还原性：Fe>Cu；氧化性：Cu2＋>Fe2＋。
1．理解氧化还原反应的相关概念及相互关系，要抓住两条线
记忆口诀：升失氧，还原剂；降得还，氧化剂。
2．氧化性、还原性强弱的比较
(1)根据氧化还原反应的方向判断
氧化性：氧化剂＞氧化产物
还原性：还原剂＞还原产物
(2)根据元素的活动性顺序比较
【对点练习】
4．下列转化需要加入还原剂才能实现的是(　　)
A．MnO→Mn2＋
B．Cl－→Cl2
C．H2S→SO2
D．Fe→Fe2＋
5．二氯化二硫常用作橡胶的低温硫化剂和黏结剂，它易与水反应：2S2Cl2＋2H2O===4HCl＋SO2↑＋3S↓。对该反应的说法正确的是(　　)
A．S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B．氧化产物与还原产物物质的量之比为3∶1
C．每生成1
mol
SO2转移4
mol电子
D．H2O作还原剂
6．根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是(　　)
①H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4
②2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2
③3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
A．H2SO3＞I－＞Fe2＋＞NO
B．I－＞Fe2＋＞H2SO3＞NO
C．Fe2＋＞I－＞H2SO3＞NO
D．NO＞Fe2＋＞H2SO3＞I－
7．已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2＋A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D．2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
二、氧化还原反应的应用
1．研究物质的性质
(1)氧化性、还原性与价态的关系
元素处于最低价态时，只有还原性；元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性，但一般情况下主要表现某一方面的性质；元素处于最高价态时，只有氧化性。
(2)H2O2的氧化性和还原性探究
①预测
H2O2中的氧元素的化合价为－1价，是氧元素的中间价态，由此可推测H2O2既有氧化性又有还原性。
②实验方案
证明H2O2具有还原性，需加入氧化剂，如酸性KMnO4溶液。证明H2O2具有氧化性，需加入还原剂，如KI溶液。
③实验步骤、现象和结论
实验内容
实验现象
结论
滴入酸性KMnO4溶液，有气泡产生，酸性KMnO4溶液紫红色褪去
H2O2被氧化为O2，表现还原性
向H2O2中滴加KI溶液，溶液变黄色，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝
H2O2可氧化KI生成I2，H2O2表现氧化性
5H2O2＋2MnO＋6H＋
===
2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O；
H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。
2．实现物质转化与获得能量
(1)金属冶炼
①金属的冶炼本质：利用氧化还原反应使金属元素的化合价由正价降低至0价，生成金属单质，即Mn＋＋ne－===M。
②金属冶炼的方法：
(2)实验室制备氯气
①制取Cl2的装置设计
②制取Cl2的反应原理
化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
氧化剂：MnO2，还原剂：浓盐酸，浓盐酸在反应中表现的性质有还原性和酸性。
③吸收Cl2的反应原理
化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
离子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
氧化剂：Cl2，还原剂：Cl2。
(3)利用氧化还原反应获得能量
①燃烧：化学能转化为热能。
②原电池：化学能转化为电能。
【思考与交流】
(1)盐酸是无机化工中常说的“三酸”之一。以下是盐酸所发生的四个反应，
①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
③2HClH2↑＋Cl2↑
④KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O
盐酸在上述反应中分别表现什么性质？
[提示]　HCl中氯元素处于最低价态，只表现还原性，氢元素处于最高价态，只表现氧化性。①Zn与HCl反应，HCl表现为酸性，同时发生氧化还原反应，Cl→2↑，HCl又表现为氧化性。②NaOH与HCl反应生成盐和水，发生中和反应，HCl表现为酸性。③电解稀盐酸，发生氧化还原反应，＋→2↑，l－→l2↑，HCl既表现为氧化性又表现为还原性。④6HCl中5l－→l2↑，Cl元素被氧化，HCl表现出还原性，又6H＋→3H2O，故HCl中的H＋表现出酸性。
(2)教材P68“无论是哪种冶炼方法，其本质都是利用氧化还原反应中的电子转移，使被还原的化合物中的金属元素的化合价从正价降低至0价，生成金属单质。”金属元素被还原一定生成金属单质吗？金属冶炼过程中一定需要加入还原剂吗？
[提示]　金属阳离子被还原化合价一定降低，但是不一定生成金属单质，如三价铁离子可能被还原成二价铁离子；金属冶炼过程中未必加入还原剂，如电解法制备金属钠。
重难突破2：实验室制备氯气
[问题1]　实验室制取氯气的原理中，一定量的浓盐酸和足量的二氧化锰反应，盐酸能否完全反应，为什么？
[提示]　不能。反应中，HCl为还原剂，随着反应的进行，盐酸浓度变稀，还原性变弱，当变为稀盐酸后，就不能与二氧化锰反应，故盐酸不能完全反应。
[问题2]　在制备纯净氯气的过程中，饱和食盐水和浓H2SO4的作用是什么？能否将二者顺序颠倒？
[提示]　饱和食盐水是除去Cl2中混有的HCl气体，因为HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中的溶解性很小。浓H2SO4有吸水性，可以吸收Cl2中的水蒸气。二者不能颠倒，如先通过浓H2SO4，再通过饱和食盐水，Cl2中又带入了水蒸气达不到干燥Cl2的目的。
[问题3]　为防止Cl2的污染，能否用澄清石灰水处理过量的Cl2？请写出相应的化学方程式。
[提示]　吸收Cl2时不宜用澄清石灰水代替NaOH溶液，因为Ca(OH)2微溶于水，溶解的量少，不能保证Cl2全部被吸收，化学方程式为2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。
[问题4]　已知高锰酸钾和浓盐酸在常温下就可以制取氯气，试写出化学方程式，用双线桥法标出电子转移。并分析KMnO4、HCl在反应中的作用？
[提示]　
。
KMnO4为氧化剂，HCl在反应中作还原剂，同时还起到酸的作用。
1．反应原理
化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑。
也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。
如2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
2．实验装置
(1)发生装置(Ⅰ)
①特点：固体＋液体气体。
②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。
③试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。
(2)净化装置(Ⅱ)
装置
盛放试剂
试剂的作用
C
饱和氯化钠溶液
除去氯气中的氯化氢
D
浓硫酸
干燥氯气
(3)收集装置(Ⅲ)
①收集方法：向上排空气法(装置E，Cl2的密度大于空气的密度)。
②验满方法：用湿润的淀粉KI试纸检验。将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cl2已收集满。
(4)尾气处理装置(Ⅳ)
①导气管要伸入液面以下。
②F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。
?1?实验室制备Cl2注意事
①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。
②为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。
③实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
④尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中c?OH－?浓度小，吸收不完全。
?2?
MnO2与浓盐酸反应特点
①浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4
mol
HCl参加反应，被氧化的Cl－为2
mol。
②随着反应的进行盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。
【思考与交流】
1．根据下列反应，MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O推断盐酸应当具有的性质是？
2．用浓盐酸来制取氯气的化学方程式如下：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，其中被还原的元素是________，被氧化的元素是________，氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________；假如有2.5
mol
Cl2生成，则该反应中电子转移的物质的量为________。
答案：Mn　Cl　KMnO4　浓HCl　Cl2　MnCl2　5
mol
【对点练习】
8．下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是(　　)
A．MnO2与浓盐酸共热
B．缓慢加热反应
C．用向下排空气法收集Cl2
D．多余氯气常用较浓的碱液吸收
9．某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法中错误的是(　　)
A．该装置图中至少存在三处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法错误
C．为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理
D．在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉KI试纸可以证明是否有氯气逸出
10.
在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如图：
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母)：
________接________；________接________；________接________；________接________。
(2)装置中，饱和食盐水的作用是________________；NaOH溶液的作用是________________。
(3)化学实验中常用湿润的淀粉?KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到________，反应的化学方程式为________________。
(4)写出下列反应的化学方程式。
①气体发生装置中进行的反应：____________________________________。
②NaOH溶液中发生的反应：__________________________________。
—
课堂练习
1．下列各组物质属于常见氧化剂的一组是(　　)
A．Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B．O2、KMnO4、C、H2
C．Na、K、FeCl2、H2、CO
D．CuO、CO、Fe2O3、H2
2．实现下列物质之间的转化，需要加入还原剂才能实现的是(　　)
A．SO3→H2SO4
B．Cu→Cu(NO3)2
C．CuO→Cu
D．CO→CO2
3．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。下列生产、生活中的实例不属于氧化还原反应的是(　　)
A．金属冶炼
B．燃放鞭炮
C．食物腐败
D．点制豆腐
4．已知还原性：I－>Br－>Cl－，下列反应能发生的是(　　)
A．I2＋2Br－===Br2＋2I－
B．Br2＋2Cl－===Cl2↑＋2Br－
C．I2＋2Cl－===Cl2↑＋2I－
D．Cl2＋2I－===I2＋2Cl－
5．实验室制Cl2的反应为4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，下列说法不正确的是(　　)
A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2
B．每生成1
mol
Cl2，转移电子的物质的量为2
mol
C．每消耗1
mol
MnO2，起还原剂作用的HCl消耗4
mol
D．转移电子的物质的量为1
mol时，生成标准状况下Cl2的体积为11.2
L
6．工业上制取ClO2的化学反应：2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。下列说法正确的是(　　)
A．SO2在反应中被氧化
B．NaClO3在反应中失去电子
C．H2SO4在反应中做氧化剂
D．1
mol氧化剂在反应中得到2
mol电子
7．下列实验装置不能达到实验目的的是(　　)
A．制取Cl2　B．除去Cl2　　C．干燥Cl2　　D．吸收多
8．前几年，部分巨能钙被检出含有双氧水，而双氧水有致癌性，可加速人体衰老，因此卫生部已开始加紧调查巨能钙。下列有关说法错误的是(　　)
A．H2O2、Na2O2都属于过氧化物
B．双氧水是绿色氧化剂，可做医疗消毒剂
C．H2O2既有氧化性，又有还原性，与Cl2、KMnO4反应时H2O2表现氧化性
D．H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似
9．“绿色试剂”过氧化氢可作为采矿业废液的消毒剂，可消除采矿废液中的氰化物(如KCN)，化学方程式为KCN＋H2O＋H2O2===A＋NH3↑。(已知KCN中C为＋2价)
(1)生成物A的化学式为________。
(2)在标准状况下，有0.448
L氨气生成，转移电子的物质的量为________。
(3)反应中被氧化的元素为________。
(4)H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是__________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
10．在稀硫酸中，KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应。
氧化反应：H2O2－2e－===2H＋＋O2↑
还原反应：MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O
(1)写出该氧化还原反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)反应中氧化剂是________；被氧化元素是____________；若有0.5
mol
H2O2参加此反应，电子转移个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值，下同)。
(3)若KMnO4的量不足，在Mn2＋的催化作用下，H2O2仍能分解，分解反应的化学方程式为________________________；这时若有0.5
mol
H2O2发生分解，电子转移个数为________。
习题练习
1．吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧，这些活性氧能加速人体衰老，被称为“生命杀手”。科学家尝试用Na2SeO3消除人体内的活性氧，则在此过程中Na2SeO3的作用是(　　)
A．氧化剂
B．还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂
D．以上均不是
2．需加入适当氧化剂才能实现的反应是(　　)
A．MnO2→Mn2＋
B．SO2→SO
C．PCl3→PCl5
D．CaCO3→CO2
3．下列各组金属最适合用H2或CO把它们从化合物中还原出来的是(　　)
A．Ca、Mg
B．Al、Fe
C．Fe、Cu
D．Hg、Ag
4．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。工业上通过以下反应生产：3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O。下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．氯元素的化合价升高
B．Fe(NO3)3是氧化剂
C．铁元素被氧化
D．NaOH发生氧化反应
5．已知X2、Y2、Z2、W2的氧化性强弱顺序为W2＞Z2＞X2＞Y2，则下列氧化还原反应能发生的是(　　)
A．2W－＋Z2===W2＋2Z－
B．2Y－＋W2===Y2＋2W－
C．2Z－＋X2===Z2＋2X－
D．2X－＋Y2===X2＋2Y－
6．实验室制取氯气时有如下操作，其中操作顺序正确的是(　　)
①连好装置，检查气密性　②缓缓加热　③加入二氧化锰粉末　④加入浓盐酸　⑤将多余氯气用氢氧化钠溶液吸收　⑥用向上排空气法收集氯气
A．①②③④⑤⑥
B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤
D．①③④②⑥⑤
7．实验室常用如下装置制备氯气，图中涉及气体的制取、净化、干燥、收集和尾气处理等装置，在①～④的装置中错误的是(　　)
A．①
B．②
C．③
D．④
8．实验室制备Cl2通常采用下列反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；据此，从下图所示仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置是(　　)
A　　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　　D
9．实验室制取Cl2的反应：4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。下列说法不正确的是(　　)
A．氧化剂是MnO2，还原剂是HCl
B．每生成1
mol
Cl2，转移电子的物质的量是2
mol
C．每消耗1
mol
MnO2，表现还原作用的HCl为4
mol
D．Cl2是氧化产物
10．《南村辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄如纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名曰发烛。”《资治通鉴》中记载：“陈宣帝太建九年，齐后妃贫苦，至以卖烛为业。”文中的发烛就是原始的火柴。K2Cr2O7是火柴工业用作制造火柴头的氧化剂。
在下列反应中：
K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O
(1)________元素被氧化，________是氧化剂。
(2)________是氧化产物，________发生氧化反应。
(3)在参加反应的盐酸中，起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为________。
(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目：
______________________________________________________________。
11．水是生命之源，是工业的血液，是农业的命脉。水在下列反应中的作用有(　　)
A．氧化剂
B．还原剂
C．既是氧化剂，又是还原剂
D．既不是氧化剂又不是还原剂
E．氧化产物
F．还原产物
G．既是氧化产物，又是还原产物
H．既不是氧化产物，又不是还原产物
①Cl2＋H2OHCl＋HClO，水的作用是________(填标号，下同)；
②2H2O22H2O＋O2↑，水的作用是________；
③2H2O2H2↑＋O2↑，水的作用是________；
④H2＋CuOCu＋H2O，水的作用是________；
⑤2HCl＋2NaH＋O2===2NaCl＋2H2O，水的作用是________；
⑥2F2＋2H2O===4HF＋O2，水的作用是________；
⑦2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，水的作用是________；
⑧Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，水的作用是________。
12．现有下列反应：
①2H2O＋Cl2＋SO2===H2SO4＋2HCl
②2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
针对上述两个反应回答：
(1)氧化剂的氧化性强弱顺序为________，还原剂的还原性强弱顺序为________。
(2)反应①中氧化产物和还原产物质量之比为________。
(3)反应②中氯化氢表现出的性质是________。
a．还原性
b．酸性
c．氧化性
[拓展培优练]
13．(素养题)单质钛(Ti)的机械强度高，抗腐蚀能力强，有“未来金属”之称。以TiO2制金属钛，主要反应有：①TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO；②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti。
下列叙述不正确的是(　　)
A．反应①中碳是还原剂
B．反应①中TiO2是氧化剂
C．由反应②得出金属镁还原性比金属钛强
D．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
14．用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O，下列说法正确的是(　　)
A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B．Fe2O3在反应中得到电子
C．3
mol
Na2O2发生反应，有12
mol电子转移
D．Na2FeO4能杀菌消毒是因其具有强氧化性
15．(易错题)氢化钙(CaH2)可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法不正确的是(　　)
A．CaH2既是还原剂，又是氧化剂
B．H2既是氧化产物，又是还原产物
C．CaH2是还原剂，H2O是氧化剂
D．氧化产物与还原产物质量比为1∶1
16．(双选)18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，发现了氯气制备的方法，至今它还是实验室制备氯气的主要方法。下列关于实验室制氯气的说法中正确的是(　　)
A．浓盐酸在反应中起到酸性和氧化剂作用
B．将87
g
MnO2和足量浓盐酸反应，与将含有146
g
HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多
C．为防止氯气污染环境，必须进行尾气处理，可选用氢氧化钠溶液
D．收集氯气时，可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满
17．实验室用如图所示的仪器药品制取氯化铁粉末，已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶水合物：FeCl3＋6H2O===FeCl3·6H2O。
A　
　　B　　　C　　　D　　　　E
(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序)①接________，________接________，_________________________________接________。
(2)装置A中发生反应的还原剂是________，B中反应的化学方程式是________________。
(3)容器D的作用是_______________________________________，容器E的作用是_______________________________________。
(4)A、B中的酒精灯应先点燃________处(填“A”或“B”)的酒精灯，理由是______________________________。
(5)这套实验装置是否完整？________(填“是”或“否”)，若不完整还需补充________________装置(若第一问填“是”，则此问不需要作答)。
答案与解析
【对点练习】
1.
【答案】　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
2.
A　[在上述反应中，铝的化合价从0价变成＋3价，发生的是氧化反应，Al作还原剂，Fe2O3中的铁元素从＋3价变成0价，作氧化剂。]
3.
B
4.
A　[“需要加入还原剂才能实现”说明所给转化关系是还原反应(元素化合价降低)。A项，Mn元素化合价降低(＋7→＋2)；B项，Cl元素化合价升高(－1→0)；C项，S元素化合价升高(－2→＋4)；D项，Fe元素化合价升高(0→＋2)。]
5.
A　[据反应方程式可知，S的化合价从＋1价部分升高到＋4价，部分降低到0价，故S2Cl2既作氧化剂又作还原剂，A对，D错；氧化产物为SO2，还原产物是S，两者的物质的量之比为1∶3，B错；每生成1
mol
SO2转移电子的物质的量是3
mol，C错。]
6.
A　[反应①中，H2SO3为还原剂，I－(HI)为还原产物，还原性H2SO3＞I－；反应②中，HI为还原剂，Fe2＋(FeCl2)为还原产物，还原性I－＞Fe2＋；反应③中，FeCl2为还原剂，NO为还原产物，还原性Fe2＋＞NO，则还原性由强到弱的顺序为H2SO3＞I－＞Fe2＋＞NO。]
7.
解析：选C。A项，还原性SO2>Fe2＋，反应能发生；B项，还原性SO2>I－，反应能发生；C项，还原性H2O2>SO2，与题意矛盾，反应不能发生；D项，还原性H2O2>Fe2＋，反应能发生。
8.
C　[由于浓HCl易挥发，故必须缓慢加热以减少HCl的挥发；Cl2的密度比空气的密度大，故应用向上排空气法收集Cl2；Cl2极易与碱反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。]
9.
B　[该反应应该用酒精灯加热，应该用分液漏斗而不是长颈漏斗，氯气有毒，应该进行尾气处理，故A项、C项正确；由于氯气的密度比空气的密度大，所以用向上排空气法收集，故B项错误；湿润的淀粉KI试纸可以证明是否有氯气逸出，若有则变蓝，反之不变色，故D项正确。]
10.
[解析]　(1)按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中HCl杂质；浓硫酸的作用是除去Cl2中的水蒸气；NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2。(3)湿润的淀粉?KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉变蓝色。
[答案]　(1)E　C　D　A　B　H
　G　F
(2)除去氯气中的HCl杂质　吸收过量的氯气
(3)试纸变蓝　2KI＋Cl2===2KCl＋I2
(4)①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
【课堂练习】
1.
A　[常用作氧化剂的物质有O2、Cl2、HNO3、KMnO4、FeCl3等，常用作还原剂的物质有C、H2、CO、KI、Zn、Al、Fe等。]
2.
C
3.
D
[点制豆腐利用的是胶体聚沉，与氧化还原反应无关。]
4.
D[根据还原性：还原剂>还原产物分析。A项，还原性：Br－>I－，与题述已知不符；B项，还原性：Cl－>Br－，与题述已知不符；C项，还原性：Cl－>I－，与题述已知不符。
5.
C[每消耗1
mol
MnO2，起还原剂作用的HCl消耗2
mol]
6.
A
[反应中元素化合价变化情况：2NaO3＋O2＋H2SO4===2
lO2＋2NaH
O4。SO2做还原剂，在反应中被氧化，A正确；NaClO3做氧化剂，在反应中得到电子，B错误；H2SO4中元素化合价未发生变化，C错误；1
mol
NaClO3在反应中得到1
mol电子，D错误。]
7.
B　[A项，在实验室中，常用MnO2和浓盐酸加热制备氯气，该装置能达到实验目的；B项，Cl2也能与Na2CO3溶液反应，且HCl与Na2CO3反应产生CO2气体，不能达到实验目的；C项，浓硫酸能干燥Cl2，该装置能达到实验目的；D项，Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO，该装置能达到实验目的。]
8.
C
[H2O2、Na2O2都属于过氧化物；双氧水有氧化性，被还原时产物为水，是绿色氧化剂，可做医疗消毒剂；H2O2既有氧化性，又有还原性，遇到强氧化剂(如Cl2、KMnO4)时表现还原性；HClO、H2O2做漂白剂均是利用其氧化性，漂白原理类似。]
9.
[解析]　(1)根据原子守恒可知生成物A的化学式为KHCO3。(2)碳元素化合价从＋2价升高到＋4价，失去2个电子。在标准状况下，有0.448
L氨气生成，氨气是0.02
mol，因此根据方程式可知转移电子的物质的量为0.02
mol×2＝0.04
mol。(3)碳元素化合价升高，反应中被氧化的元素为C。(4)H2O2作氧化剂，其还原产物一般是H2O，对环境无污染，因此H2O2被称为“绿色氧化剂”。
[答案]　(1)KHCO3　(2)0.04
mol　(3)碳元素(或C)　(4)H2O2作氧化剂，其还原产物一般是H2O，对环境无污染
10.
解析：(1)氧化反应、还原反应分别改写为
5H2O2－10e－===10H＋＋5O2↑
2MnO＋10e－＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O
两式相加得5H2O2＋2MnO＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O，即化学方程式为5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===5O2↑＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O。
(2)由题意知H2O2　～　2e－
　　　　　1
mol　　2
mol
　　　　0.5
mol　　1
mol
(3)由2H2O22H2O＋O2↑得关系式
2H2O2　～　2e－
2
mol　　2
mol
0．5
mol　　0.5
mol
答案：(1)5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===5O2↑＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O
(2)KMnO4　氧元素　NA
(3)2H2O22H2O＋O2↑　0.5NA
【课后习题】
1.
B　[由题可知，活性氧具有较强氧化性，若要通过氧化还原反应除去人体内的活性氧，故需要加入还原剂，故Na2SeO3的作用是还原剂。]
2.
C　[Mn元素化合价从＋4价降到＋2价，被还原，加入还原剂才能实现，A项错误；S元素化合价没有发生变化，没有发生氧化还原反应，无需氧化剂，B项错误；P元素的化合价从＋3价升高到＋5价，被氧化，加入氧化剂可实现，C项正确；CaCO3转化为CO2是由于复分解反应造成的，并未发生氧化还原反应，无需氧化剂，D项错误。]
3.
C　[中等活性金属的制备方法是热还原法。金属活动性顺序中，K→Al等较活泼的金属一般用电解法冶炼，Zn→Cu等较不活泼的金属一般用热还原法冶炼，Hg、Ag等金属可用热分解法冶炼，当然这些金属的冶炼方法无严格的界线，如Cu可用热还原法冶炼，也可用电解法冶炼。]
4.
C　[氯元素的化合价由＋1价降到－1价，所以氯元素的化合价降低，A项错误；铁元素由＋3价升高到＋6价，Fe(NO3)3是还原剂，B项错误；铁元素化合价升高，被氧化，C项正确；NaOH中各元素化合价不变，是碱性介质，所以NaOH未发生氧化反应，D项错误。]
5.
B　[氧化性强的物质可以制取氧化性弱的物质，则W2可制取Z2、X2、Y2，Z2可制取X2、Y2，X2可制取Y2，B项符合。]
6.
D　[实验室制Cl2时，首先连接装置，然后检验装置气密性，再加试剂反应，然后收集气体，同时要进行尾气处理。]
7.
C　[依据装置图分析①是制备氯气，利用二氧化锰和浓盐酸加热反应，符合制备要求；②利用饱和氯化钠溶液吸收氯气中的氯化氢气体，洗气装置长进短出，符合吸收原理；③利用浓硫酸除去氯气中的水蒸气，洗气装置导气管需要长进短出，错误；④尾气吸收装置，防止污染空气，符合实验要求。]
8.
C　[A项，依据反应原理，制备氯气需要加热，错误；B项，收集的Cl2中含有水蒸气，得不到干燥气体，错误；C项，发生装置符合反应条件要求，除杂装置先除氯化氢，再干燥气体，能收集到干燥、纯净的Cl2，正确；D项，发生装置中没有加热装置，反应不能进行，错误。]
9.
C　[由可知，MnO2中锰元素化合价降低，是氧化剂，MnCl2是还原产物，HCl中氯元素化合价升高，是还原剂，Cl2是氧化产物，A项、D项正确；氯元素化合价由－1价升高到0价，每生成1
mol
Cl2，转移电子的物质的量是2
mol，B项正确；每消耗1
mol
MnO2，参加反应的HCl为4
mol，表现还原作用的HCl为2
mol，另2
mol
HCl表现酸性生成MnCl2，C项错误。]
10.
[解析]　(1)反应中氯元素的化合价由－1价升高到0价，被氧化；K2Cr2O7中铬元素的化合价由＋6价降低到＋3价，被还原，K2Cr2O7作氧化剂。
(2)HCl→Cl2，氯元素化合价升高，发生氧化反应，Cl2为氧化产物。
(3)14个HCl分子参加反应，有6个HCl分子被氧化，生成3个Cl2分子，另外8个HCl分子起酸性作用，所以起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为6∶8＝3∶4。
[答案]　(1)氯　K2Cr2O7　(2)Cl2　HCl　(3)3∶4
(4)
11.
[解析]　①在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO中，Cl2发生歧化反应，水是反应物，化合价没有发生变化，既不是氧化剂又不是还原剂；②在反应2H2O22H2O＋O2↑中，水是还原产物；③在反应2H2O2H2↑＋O2↑中，水既是氧化剂，又是还原剂；④在反应H2＋CuOCu＋H2O中，水是生成物，即是氧化产物；⑤在反应2HCl＋2NaH＋O2===2NaCl＋2H2O中，水是生成物，既是氧化产物又是还原产物；⑥在反应2F2＋2H2O===4HF＋O2中，水是还原剂；⑦在反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑中，水是氧化剂；⑧在反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaCl2＋H2O中水是生成物，既不是氧化产物，又不是还原产物。
[答案]　①D　②F　③C　④E　⑤G　⑥B　⑦A　⑧H
12.
[解析]　(1)由反应①知氧化性：Cl2＞H2SO4，还原性：SO2＞HCl，由反应②知氧化性：KMnO4＞Cl2，还原性：HCl＞MnO2。
(2)在反应①中氧化产物为H2SO4，还原产物为HCl，其质量比为98∶73。
(3)在反应②中HCl被氧化为Cl2，表现了还原性，同时还生成了盐和水，表现了酸性。
[答案]　(1)KMnO4＞Cl2　SO2＞HCl　(2)98∶73　(3)a、b
13.
B　[分析反应①中元素化合价变化情况可知，C是还原剂，Cl2是氧化剂，两者物质的量之比为1∶1。反应②中，Mg作还原剂，Ti为还原产物，故还原性Mg＞Ti。]
14.
D　[A项，Na2O2只作氧化剂；B项，Fe2O3在反应中失去电子；C项，3
mol
Na2O2发生反应，有6
mol电子转移。]
15.
A　[在反应CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑中，CaH2中的氢元素化合价是－1价，反应后变为H2中的0价，化合价升高，CaH2作还原剂；H2O中的氢元素化合价是＋1价，反应后变为H2中的0价，化合价降低，H2O作氧化剂；H2既是氧化产物，又是还原产物；在该反应中氧化产物与还原产物质量比为1∶1。]
16.
CD　[软锰矿与浓盐酸混合加热，发生反应的方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，在该反应中，部分HCl中的氯元素由－1价变为Cl2中的0价，失去电子，表现还原性，一部分化合价没有变化，与Mn2＋结合形成盐，所以浓盐酸在反应中起到酸性和还原剂作用，A错误。87
g
MnO2与足量浓盐酸反应，所以根据方程式可知产生71
g
Cl2；含有146
g
HCl的浓盐酸与足量MnO2反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低，当为稀盐酸时反应停止，所以生成的氯气的质量小于71
g，故两种情况反应产生的Cl2的质量不等，B错误。Cl2是大气污染物，在尾气排放前要进行处理，可根据Cl2能够与碱反应的性质，用溶解度大的NaOH溶液进行吸收，C正确；氯气具有强的氧化性，在溶液中会发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，因此可用湿润的淀粉KI试纸进行验满，D正确。]
17.
[解析]　(1)用A装置制取氯气，气体分别通入E盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯气中的氯化氢，①接⑦；D盛有浓硫酸的洗气瓶除去氯气中的水蒸气，⑥接④；除杂干燥后和B装置中的铁反应，⑤接②；装置C防止空气中的水蒸气进入。(2)装置A中发生反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，所以还原剂为HCl；B中反应是铁和氯气的反应，反应生成氯化铁，化学方程式为3Cl2＋2Fe2FeCl3。(3)容器D中装有浓硫酸，浓硫酸有吸水性，且不和氯气反应，所以可用浓硫酸干燥氯气；容器E中是饱和食盐水，浓盐酸有挥发性，所以氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水，氯气能溶于水，且与水反应，离子方程式为Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO，食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解，降低氯气的溶解度，所以可用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体。(4)A处是制取氯气，B处是氯气和铁反应，所以先点燃A处的酒精灯，使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中的氧气氧化。(5)氯气有毒，污染环境，所以不能直接排入空气中，所以这套实验装置不完整，氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以可补充用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气的尾气吸收装置。
[答案]　(1)⑦　⑥　④　⑤　②
(2)HCl　3Cl2＋2Fe2FeCl3
(3)干燥氯气　除去氯气中的氯化氢气体
(4)A　使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中的氧气氧化
(5)否　装有氢氧化钠溶液的烧杯(或尾气吸收)

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