2019_2020学年高中化学第2章元素与物质世界第3节第2课时氧化剂和还原剂学案鲁科版.docx

氧化剂和还原剂核心素养发展目标1.了解常见的氧化剂和还原剂，会从化合价的角度分析物质的氧化性和还原性，会比较物质氧化性或还原性的强弱，促进“变化观念”核心素养的发展。2.知道氧化还原反应的基本规律及相关应用。一、氧化剂和还原剂1.氧化剂和还原剂及相关概念氧化剂还原剂概念在氧化还原反应中，所含的某种(或某些)元素化合价降低的反应物在氧化还原反应中，所含的某种(或某些)元素化合价升高的反应物发生的反应还原反应氧化反应具有的性质氧化性还原性对应的产物还原产物氧化产物2.常见的氧化剂和还原剂(1)常见的氧化剂活泼非金属单质如氧气、氯气等含较高价态元素的含氧酸如硝酸、浓硫酸等含较高价态元素的盐如高锰酸钾、氯酸钾、氯化铁等含高价态元素的氧化物如二氧化锰等过氧化物如过氧化钠、双氧水等(2)常见的还原剂活泼金属单质如Al、Fe、Zn等某些非金属单质如H2、C等含较低价态元素的氧化物如CO、SO2等含较低价态元素的盐如KI、Na2SO3、FeSO4等含较低价态元素的酸如H2S、H2SO3等(1)氧化还原反应中各概念之间的关系(2)理解氧化还原反应概念时，要理清两条主线升(化合价升高)失(失去电子)氧(被氧化)氧(氧化产物)；降(化合价降低)得(得到电子)还(被还原)还(还原产物)。例1氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH22H2O=Ca(OH)22H2。下列说法错误的是()A.CaH2既是氧化剂，又是还原剂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的质量比为11答案A解析题中化学反应的电子转移情况为由此可知，CaH2为还原剂，H2O为氧化剂；H2既是氧化产物，也是还原产物，且两种产物的质量之比为11。方法规律概念分析的方法(1)正确标出反应前后变价元素的化合价。(2)找出化合价变化(升、降)与氧化还原反应中各概念之间的对应关系。(3)金属氢化物中氢显1价，非金属氢化物中氢显1价。例2在反应3NO2H2O=2HNO3NO中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为()A.31B.13C.12D.21答案C解析可知NO2NO变化过程中，NO2做氧化剂；NO2HNO3变化过程中，NO2做还原剂。易错警示计算氧化剂和还原剂的物质的量之比时要从化合价的变化分析。应特别注意：(1)同一反应中的氧化剂和还原剂可以是不同的物质，也可以是同一物质，也可以是多种物质。(2)在同一反应中，一种物质中的同一种元素能发生既被氧化又被还原的反应。(3)氧化剂与还原剂的物质的量之比不一定等于化学方程式中的化学计量数之比，如3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O的氧化剂与还原剂的物质的量之比为23。二、氧化性和还原性1.概念(1)氧化性：氧化剂所表现出得电子的性质。(2)还原性：还原剂所表现出失电子的性质。2.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系3.将下列微粒填在横线上。Fe2HSISO2H2O2Cl2MgS2Cu2只能做氧化剂的是：；只能做还原剂的是：；既能做氧化剂又能做还原剂的是：。4.物质的氧化性、还原性强弱比较(1)根据氧化还原反应方程式氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物(2)根据金属、非金属活动性顺序(3)根据元素的化合价对于同一种元素，一般价态越高，其氧化性就越强；价态越低，其还原性就越强。(1)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4MnO2O2中，参加反应的KMnO4既表现了还原性，又表现了氧化性。(2)物质氧化性、还原性强弱指得失电子的难易程度，与得失电子数目的多少无关。如NaNa失去1个电子，AlAl3失去3个电子，但钠比铝还原性强。(3)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性还受下列因素的影响。温度：如热浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强。浓度：如浓盐酸的还原性大于稀盐酸。酸碱性：如KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强。例3已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是() 2WX2=2XW22YW2=2WY22XZ2=2ZX2A.还原性：XYB.在Y、X、W、Z中以Z的还原性最强C.氧化性：Z2W2D.反应2ZY2=2YZ2能发生答案C解析在氧化还原反应中氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物，由此得出三个反应中有关微粒的氧化性、还原性强弱：中氧化性X2W2，还原性WX；中氧化性W2Y2，还原性YW；中氧化性Z2X2，还原性XZ，所以Y的还原性最强，D中反应不能发生。方法规律根据物质氧化性、还原性强弱可判断某个反应能否发生。规律：“强制弱”，即强氧化性物质(氧化剂)强还原性物质(还原剂)弱氧化性物质(氧化产物)弱还原性物质(还原产物)。氧化还原反应相关知识关系记忆口诀升失氧还，降得还氧。剂性一致，其他相反。1.判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)在氧化还原反应中，金属单质做反应物时一定是还原剂()(2)氧化剂得电子被氧化为还原产物()(3)非金属单质在反应中只做氧化剂，金属单质只做还原剂()(4)由反应Cu2Fe3=Cu22Fe2可判断Fe3的氧化性强于Cu2()(5)元素由化合态变为游离态时，只可能被还原()(6)难失去电子的物质必然易得到电子()(7)氧化还原反应中有一种元素被氧化，一定有另一种元素被还原()(8)HI中碘为最低价，HI只具有还原性()(9)经反应2H2O22H2OO2生成1molO2转移2mol电子()(10)阳离子只能得电子被还原，阴离子只能失电子被氧化()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2.单质X和单质Y反应生成X3和Y2，现有下列叙述：X被氧化，X是氧化剂，X3是氧化产物，X具有氧化性，Y2是还原产物，X3具有氧化性。其中正确的是()A.B.C.D.答案C3.需要加入氧化剂才能实现下列转化的是()A.Cl2ClB.HH2C.MnO2Mn2D.ZnZn2答案D解析元素化合价升高的物质或离子做还原剂，加入氧化剂才能实现，对比各微粒中同种元素化合价变化情况即可确定答案。4.在Cl22NaOH=NaClNaClOH2O反应中，下列说法不正确的是()A.Cl2做氧化剂，NaOH做还原剂B.Cl2既做氧化剂，又做还原剂C.反应中每消耗掉1molCl2，转移电子数为NAD.氧化剂和还原剂的质量相等答案A解析通过化合价变化知Cl2既做氧化剂，又做还原剂；反应中每消耗1molCl2，转移1mol电子，其中1molCl原子做氧化剂，1molCl原子做还原剂。5.已知有如下反应：2Fe32I=2Fe2I22Fe2Br2=2Fe32Br2Fe(CN)I2=2Fe(CN)2I，试判断氧化性强弱顺序正确的是( )A.Fe3Br2I2Fe(CN)B.Br2I2Fe3Fe(CN)C.Br2Fe3I2Fe(CN)D.Fe(CN)Fe3Br2I2答案C解析依据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由反应方程式判断氧化性Fe3I2，由反应方程式得到氧化性Br2Fe3，由反应方程式得到氧化性I2Fe(CN)，综合可得C项正确。6.已知反应：Cl22NaBr=2NaClBr2；2KIBr2=2KBrI2；Na2SI2=2NaIS。(1)Cl、Br、I、S2等离子还原性由强到弱的顺序是_。(2)Cl2、Br2、I2、S等物质氧化性由强到弱的顺序是_。(3)判断Cl2与Na2S能否反应？_(填“能”或“否”)。(4)判断I2与NaBr能否共存？_(填“能”或“否”)。答案(1)S2IBrCl(2)Cl2Br2I2S(3)能(4)能解析(1)根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性，由反应知还原性：BrCl，由反应知还原性：IBr，由反应知还原性：S2I，即还原性：S2IBrCl。(2)根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知，由得Cl2Br2，由得Br2I2，由得I2S，故氧化性由强到弱的顺序为Cl2Br2I2S。(3)由(2)知氧化性Cl2S，故Cl2与Na2S能发生反应：Cl2Na2S=2NaClS。(4)由(2)知氧化性：Br2I2，故I2与NaBr不能反应，则I2与NaBr能共存。题组1氧化还原反应中各概念的对应关系1.吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，服用含有硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3的作用是()A.做还原剂B.做氧化剂C.既做氧化剂又做还原剂D.既不做氧化剂又不做还原剂答案A解析“活性氧”具有极强的氧化性(氧化剂)，而Na2SeO3能将其还原，使其失去强氧化性，故Na2SeO3做还原剂。2.下列变化中，需加氧化剂才能实现的是()A.NaClONaClB.CCO2C.Fe2O3FeD.CaOCa(OH)2答案B解析需要加入氧化剂才能实现，则选项中的物质为还原剂，发生氧化反应，还原剂中某元素的化合价升高。A项，NaClONaCl，Cl元素由1价降低到1价；B项，CCO2，C元素由0价升高到4价；C项，Fe2O3Fe，铁元素由3价降低到0价；D项，CaOCa(OH)2，化合价没有发生变化，不是氧化还原反应。3.下列反应中氨的作用与反应4NH35O2=4NO6H2O的氨相同的是()A.2Na2NH3=2NaNH2H2B.NH3HNO3=NH4NO3C.4NH36NO=5N26H2OD.3SiH44NH3=Si3N412H2答案C解析在反应4NH35O2=4NO6H2O中，氨中的氮元素化合价升高，NH3做还原剂。A项，NH3中的氢元素的化合价降低，NH3做氧化剂，二者作用不同，错误；B项，该反应是复分解反应，因此两个反应的类型不同，氨的作用不相同，错误；C项，氨中的氮元素化合价升高，NH3做还原剂，与题中所给反应中氨的作用相同，正确；D项，NH3中的氢元素得到电子，被还原为H2，NH3做氧化剂，与题给反应中的氨的作用不相同，错误。4.(2018济宁高一期末)下列对XmYXnY的叙述中正确的是()A.Y被还原，Xn是还原产物B.Y被还原，Xm发生氧化反应C.Xm是还原剂，Y被氧化D.Xm被氧化，Xm显氧化性答案B解析Y由0价降低至1价，Y是氧化剂，被还原，Y是还原产物，则Xm生成Xn化合价一定升高，Xm是还原剂，具有还原性，被氧化。5.工业上制取ClO2的化学反应：2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4。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.1mol氧化剂在反应中得到2mol电子答案A解析反应中元素化合价变化情况：2NaO3O2H2SO4=2lO22NaHO4SO2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；1molNaClO3在反应中得到1mol电子，D错误。题组2氧化性、还原性强弱的比较及应用6.下列微粒中，没有氧化性的是()A.ClB.HC.Cl2D.HClO答案A解析H中氢元素是最高价(1价)，只有氧化性；Cl2、HClO中氯元素化合价分别为0价、1价，是氯元素的中间价态，既有氧化性又有还原性；Cl中氯元素为1价，是最低价态，只有还原性。7.已知如下反应：2BrOCl2=Br22ClO，ClO5Cl6H=3Cl23H2O，2FeCl32KI=2FeCl22KClI2，2FeCl2Cl2=2FeCl3。下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是()A.ClOBrOCl2Fe3I2B.BrOCl2ClOI2Fe3C.BrOClOCl2Fe3I2D.BrOClOFe3Cl2I2答案C解析反应中氧化剂是BrO、氧化产物是ClO，则氧化性：BrOClO；同理，由反应知，氧化性：ClOCl2；由反应知，氧化性：Fe3I2；由反应知，氧化性：Cl2Fe3；综上可知，氧化能力由强到弱的顺序为BrOClOCl2Fe3I2。8.已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为W2Z2X2Y2，判断下列氧化还原反应能发生的是()A.2WZ2=2ZW2B.2XZ2=2ZX2C.2WY2=2YW2D.2ZX2=2XZ2答案B解析在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物，还原剂的还原性大于还原产物，因此，根据已知四种物质的氧化性可知，W2可以制取Z2、X2、Y2，Z2可以制取X2和Y2，X2可以制取Y2，故选B。9.在一定条件下KClO3与I2发生反应：2KClO3I2=2KIO3Cl2，下列判断正确的是()A.该反应属于置换反应B.氧化性：I2KClO3C.还原性：KClO3I2D.还原剂为KIO3，氧化剂为I2答案A解析从反应中变价元素的化合价分析：KO32，2KO3，可知氧化剂为KClO3，还原剂为I2，氧化产物为KIO3，还原产物为Cl2，则氧化性：KClO3KIO3，还原性：I2Cl2，可推知B、C、D错误；由反应方程式中反应物和生成物的类别和种类数，可知A项正确。题组3有关氧化还原反应的简单计算10.(2018宜昌一中高一月考)在反应KIO36HI=3I2KI3H2O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为()A.11B.16C.15D.51答案C解析该反应属于氧化还原反应中的归中反应，KIO3中I元素由5价降到0价，HI中I元素由1价升高到0价，KIO3是氧化剂，HI是还原剂，需要注意的是，6molHI中只有5molHI中I元素的化合价升高，还有1molHI表现酸性，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为15，C正确。11.在反应3S6KOHK2SO32K2S3H2O中，被氧化和被还原的硫原子个数比为()A.12B.21C.11D.32答案A解析由反应分析化合价可知，被氧化的硫原子生成K2SO3，被还原的硫原子生成K2S，由反应产物的化学计量数可得被氧化和被还原的硫原子个数之比为12。12.被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH42H2O=NaBO24H2，下列说法中正确的是(NaBH4中B元素为3价)()A.NaBH4既是氧化剂也是还原剂B.NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂C.硼元素被氧化，氢元素被还原D.被氧化的元素与被还原的元素质量比为11答案D解析NaBH4中B元素为3价，故H为1价，NaBH4只是还原剂；H2O中H元素为1价，是氧化剂；硼元素未被氧化，也未被还原；NaBH4中H元素被氧化、H2O中H元素被还原，两者质量比为11。13.(1)在Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O反应中，请用双线桥法标出元素化合价的升降、电子得失和被氧化、被还原的情况。Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(2)维生素C能使食物中的Fe3转化为Fe2，即Fe3Fe2在此变化中，Fe3被_(填“氧化”或“还原”，下同)，维生素C是_剂。若有1molFe3转化为Fe2，则维生素C_(填“得”或“失”)_mol电子。答案(1)(2)还原还原失1解析(1)在Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O反应中，铜元素化合价升高，失电子被氧化，硫元素化合价降低，得电子被还原，电子转移的方向和数目可表示为(2)反应中铁元素的化合价降低，则Fe3做氧化剂，被还原，维生素C是还原剂；若有1molFe3转化为Fe2共得到1mol电子，根据电子守恒，则维生素C失1mol电子。14