鲁科版必修1 第2章第3节 氧化剂和还原剂（第2课时） 学案.doc

第3节 氧化剂和还原剂第2课时氧化剂和还原剂课标要求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。2了解氧化还原反应的基本规律及相关应用。1氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。2元素处于最高价态时只有氧化性；处于最低价态时只有还原性；处于中间价态时，既有氧化性又有还原性。3氧化还原反应遵循得失电子守恒、质量守恒。4配平氧化还原型离子方程式先后利用：得失电子守恒；电荷守恒；质量守恒。 1常见的氧化剂(1)活泼的非金属单质，如cl2、o2等。(2)含有较高价态元素的含氧酸，如hno3、浓h2so4等。(3)含有较高价态元素的盐，如kmno4、fecl3等。(4)常见氧化剂对应的还原产物：氧化剂x2(卤素单质)o2浓h2so4hno3kmno4(h) mno2fe3pb4pbo2ag还原产物xh2o、ohso2no、no2mn2fe2pb2ag2常见的还原剂(1)活泼的金属单质，如na、mg、al、zn、fe等。(2)某些非金属单质，如h2、c等。(3)含有较低价态元素的化合物，如co、so2、feso4等。(4)常见还原剂对应的氧化产物：还原剂m(金属)ihis2h2sco ch2nh3氧化产物mni2sco2h2ono、n23.氧化性和还原性(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。4氧化性、还原性和元素化合价之间的关系特别提醒物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关，而与得失电子的多少无关。如钠失电子数小于铝，但还原性naal。1依据金属活动性顺序，你能判断出zn和fe还原性的强弱吗？提示：在金属活动性顺序中，zn位于fe之前，故zn比fe的还原性强。2已知还原性ife2，判断反应：i22fe2=2fe32i能否进行？提示：若反应i22fe2=2fe32i能够发生，则还原性：fe2i，与题目中已知的还原性强弱相矛盾，故该反应不能进行。物质氧化性、还原性强弱的判断方法1根据氧化还原反应方程式判断氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。2根据元素的活动性顺序判断特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。3根据反应条件判断当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈，则氧化剂的氧化性越强。如：4hcl(浓)mno2mncl22h2ocl216hcl(浓)2kmno4=2kcl2mncl28h2o5cl2氧化性：kmno4mno2。判断还原剂还原性的原理与此类似。4根据氧化产物的化合价高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂中元素化合价升得越高，则氧化剂的氧化性越强。如：2fe3cl22fecl3fesfes氧化性：cl2s。判断还原剂还原性的原理与此类似。1根据反应式：2fe32i=2fe2i2，br22fe2=2br2fe3，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是()abr、fe2、ibi、fe2、brcbr、i、fe2 dfe2、i、br解析：选b反应中还原剂是i，还原产物是fe2，故还原性：ife2；反应中还原剂是fe2，还原产物是br，故还原性：fe2br，所以还原性从强到弱的顺序为ife2br。2已知在相同条件下，下列几种微粒的还原性强弱顺序为clbrfe2iso2，由此判断下列反应不能发生的是()a2fe3so22h2o=so4h2fe2b2brso4h=so2br22h2oc2fe22br2cl2=2fe3br24cld2fe32i=2fe2i2解析：选ba项中so2是还原剂，fe2是还原产物，故还原性：so2fe2，与已知一致，反应能够发生。b项中br是还原剂，so2是还原产物，故还原性：brso2，与已知相矛盾，反应不能发生。c项中br和fe2都是还原剂，cl是还原产物，故还原性：brcl、fe2cl，与已知一致，反应能够发生。d项中i是还原剂，fe2是还原产物，故还原性：ife2，与已知一致，反应能够发生。3实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：2kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl28h2o5cl2(1)标出上述氧化还原反应中电子转移的方向和数目：_。(2)该反应中，氧化剂是_，还原剂是_。当有1 mol氧化剂参加反应时，被氧化的还原剂的物质的量是_，产生氯气在标准状况下的体积为_。解析：反应中，根据元素化合价的变化可知，氧化剂是kmno4，还原剂是hcl，在参加反应的16 mol hcl中，被氧化即作还原剂的有10 mol (对应于1 mol kmno4被氧化的hcl只有5 mol)，只有被氧化的hcl中的氯元素才产生cl2，故1 mol kmno4参加反应，对应生成2.5 mol cl2，其在标准状况下的体积为22.4 lmol12.5 mol56 l。答案： 1守恒规律(1)内容：对于一个氧化还原反应，元素化合价升高总数与降低总数相等；还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等；反应前后电荷总数相等(离子反应)。(2)应用：氧化还原反应方程式的配平及有关计算。2强弱规律(1)内容：强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。氧化剂还原剂=还原产物氧化产物 强氧化性强还原性弱还原性弱氧化性(2)应用：在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质；用还原性强的物质制备还原性弱的物质；用于比较物质氧化性或还原性的强弱。3转化规律(1)内容：氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价变化只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。(2)应用：判断氧化还原反应能否发生，氧化产物、还原产物的判断及电子转移情况。4先后规律(1)内容：一种氧化剂(或还原剂)与多种还原剂(或氧化剂)相遇时，总是依照还原性(或氧化性)的强弱顺序先后被氧化(或被还原)。(2)应用：判断反应发生的先后顺序，确定反应产物。选择适宜的氧化剂或还原剂进行除杂。1当溶液中x2o和so的离子数之比为13时，恰好完全发生氧化还原反应，x在还原产物中的化合价为()a1b2c3 d4解析：选c设还原产物中x的化合价为x，2o2，得电子数为2(6x)，oo，失电子数为2，据得失电子守恒得2(6x)32，x3。2在含有cu(no3)2、mg(no3)2和agno3的溶液中加入适量的锌粉，首先被置换出来的是()amg bcucag dh2解析：选c根据氧化还原反应的先后规律，一种还原剂与多种氧化剂反应时，氧化性较强的首先被还原。根据金属活动性顺序，氧化性强弱顺序为agcu2(h)zn2mg2，故首先被置换出来的是ag。3配平下列氧化还原反应方程式。(1)fe3o4cofeco2(2)alfe3o4feal2o3(3)nh3o2noh2o(4)cunohcu2noh2o解析：(1)利用观察法。找出关键元素氧，观察到每一分子fe3o4中含4个氧原子，故此4个氧原子与4个co反应生成4个co2分子。(2)利用最小公倍数法。出现个数最多的原子是氧原子。反应前后氧原子数为“4、3”，由此可确定fe3o4的系数为3，al2o3的系数为4，最后配平其他原子个数。(3)利用得失电子守恒法。据质量守恒观察h2o的系数为6。(4)先据得失电子守恒确定cu、no、cu2、no的系数分别为3、2、3、2，再据电荷守恒确定h的系数为8，再据质量守恒确定h2o的系数为4。答案：(1)fe3o44co=3fe4co2(2)8al3fe3o4=9fe4al2o3(3)4nh35o2=4no6h2o(4)3cu2no8h=3cu22no4h2o三级训练节节过关1农药波尔多液不能用铁制容器盛放，是因为铁能与该农药中的硫酸铜起反应。在该反应中，铁()a是氧化剂b是还原剂c具有氧化性 d被还原解析：选b在fecuso4=feso4cu反应中，ffso4，铁元素化合价升高，被氧化，铁作还原剂，具有还原性。2下列微粒中，只具有氧化性的是()s2fe2shnamga bc d解析：选c元素处于最高价态时只有氧化性。3下列说法中，正确的是()a氧化剂本身被还原，生成氧化产物b氧化剂是在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质c还原剂在反应时所含元素的化合价降低d在一个反应中，氧化剂和还原剂不可能是同一物质解析：选b氧化剂本身被还原，应生成还原产物，a错误；还原剂在反应时所含元素的化合价应升高，c错误；在一个反应中，氧化剂和还原剂可能是同一物质，如氯酸钾分解制备氧气，氯酸钾既是氧化剂又是还原剂，d错误。4已知：x2、y2、z2、w2四种物质的氧化性由强到弱的顺序是w2z2x2y2，下列氧化还原反应能够发生的是()a2nawz2=2nazw2b2naxy2=2nayx2c2nazx2=2naxz2d2nayw2=2nawy2解析：选da项，由反应知氧化性：z2w2；b项，由反应知氧化性：y2x2；c项，由反应知氧化性：x2z2；a、b、c三个反应中氧化剂氧化性强弱与题给顺序不一致，反应不能发生。5实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：kmno4hcl(浓)kclmncl2cl2h2o，此反应不需加热，常温下就可以迅速进行，而且对盐酸的浓度要求不高。(1)该反应中，氧化剂是_，还原剂是_。(2)配平上述方程式：_。(3)当参加反应的氧化剂的物质的量是1 mol时，电子转移数目为_。(4)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有_。a酸性b还原性c氧化性 d挥发性解析：据电子守恒和质量守恒可知，由元素化合价变化可知，kmno4作氧化剂，hcl作还原剂，而且n(氧化剂)n(还原剂)21015。当n(kmno4)1 mol时，转移的电子数为5na。由化学方程式可知，16 mol hcl参加反应，只有10 mol作还原剂，所以hcl在反应中既表现还原性，又表现酸性。答案：(1)kmno4hcl(2)2kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl25cl28h2o(3)5na(4)ab1从硫元素的化合价判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是()ana2sbscso2 dh2so4解析：选aa项na2s中硫元素处于最低价态(2价)，化合价只能升高，只表现还原性，不能表现氧化性。2在下列变化中，需要加入合适的氧化剂才能实现的是()akmno4o2 bco2cocfe2o3fe dbrbr2解析：选d需加入氧化剂才能实现的变化为氧化反应，即元素化合价升高的反应。3已知在某温度时发生如下三个反应：cco2=2coch2o=coh2coh2o=co2h2由此判断，在该温度下c、co、h2的还原性强弱顺序是()acoch2 bccoh2cch2co dcoh2c解析：选b根据同一氧化还原反应中，还原性：还原剂还原产物进行分析。由反应知还原性：cco；由反应知还原性：ch2；由反应知还原性：coh2；综合分析得还原性：ccoh2。4已知在相同条件下，下列几种微粒的还原性强弱顺序为clbrfe2iso2，与已知相矛盾，故b项中的反应不能发生。5已知反应：cl22kbr=2kclbr2，kclo36hcl=3cl2kcl3h2o，2kbro3cl2=br22kclo3。下列说法正确的是()a氧化性由强到弱的顺序为kbro3kclo3cl2br2b中kcl是氧化产物，kbr发生还原反应c中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2 mold反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为16解析：选a分析题给反应，氧化性中：cl2br2、中：kclo3cl2、中：kbro3kclo3，a对；中kcl是还原产物，kbr发生氧化反应，b错；中氧化剂是kbro3，其转化为br2，故1 mol kbro3参加反应得到电子的物质的量为5 mol，c错；反应中氧化剂是kclo3，cl的化合价降低5价，还原剂是hcl，cl的化合价升高1价，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为15，d错。6常温下，在下列溶液中发生如下反应：16h10z2xo=2x25z28h2o；2a2b2=2a32b；2bz2=b22z。由此判断下列说法错误的是()a反应z22a2=2a32z可以进行bz元素在反应中均被还原c氧化性由强到弱的顺序是xo、z2、b2、a3d还原性由强到弱的顺序是a2、b、z、x2解析：选bz元素在反应中被氧化，b项错误。依据氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物，可得出：氧化性xoz2b2a3，还原性a2bzx2，由还原性：a2z可知，a项反应可以进行。7常温下，在溶液中可发生以下反应：2fe2br2=2fe32br；2brcl2=br22cl；2fe32i=2fe2i2。由此判断下列说法错误的是()a铁元素在反应和中均被氧化b反应中当有1 mol cl2被还原时，有2 mol br被氧化c氧化性强弱顺序为cl2br2fe3i2d还原性强弱顺序为ife2brcl解析：选a中fe2作还原剂，在反应中被氧化，中fe3作氧化剂，在反应中被还原，a错误；反应中cl2作氧化剂，当1 mol cl2被还原时，有2 mol br被氧化，b正确；由反应可知：氧化性：br2fe3，还原性：fe2br；由反应可知：氧化性：cl2br2，还原性：brcl；由可知：氧化性：fe3i2，还原性：ife2，故c、d正确。8在一定条件下，pbo2与cr3反应，产物是pb2和cro3，则与1 mol cr3反应所需pbo2的物质的量为()a3.0 mol b1.5 molc1.0 mol d0.75 mol解析：选bpbo2反应后生成pb2，1 mol pbo2得到2 mol 电子。cro3中cr为6价，1 mol cr3在反应中失去3 mol电子。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，2n(pbo2)1 mol3，n(pbo2)1.5 mol。9氮化铝(aln)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：al2o3n23c=2aln3co(1)在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目。(2)在该反应中，氧化剂是_，还原剂是_；氧化产物是_，还原产物是_。(3)该反应中每生成2 mol aln时，转移_个电子，生成co的体积(标准状况下)为_ l。解析：(1)标出反应前后变价元素的化合价，进而标出电子转移的方向和数目。(2)氧化剂是所含元素化合价降低的反应物，由2al可知，n2作氧化剂，氧化剂对应还原产物，即aln为还原产物；还原剂是所含元素化合价升高的反应物，由o可知，c作还原剂，co为氧化产物。(3)由aln3e可知，每生成1 mol aln转移3 mol 电子，则生成2 mol aln时转移6 mol电子，数目为6na；由2aln3co可知，生成2 mol aln时生成3 mol co，v(co)3 mol22.4 lmol167.2 l。 (2)n2ccoaln(3)6na67.210阅读下面科普信息，回答问题。一个体重50 kg的健康人含铁2 g，这2 g铁在人体中以fe2和fe3的形式存在。亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素c，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有利于铁的吸收。(1)以下为常见的铁元素的几种微粒，其中既有氧化性又有还原性的是_。afebfe2cfe3(2)工业盐的主要成分是nano2，曾多次发生过因误食nano2而中毒的事件，其原因是nano2把人体内的fe2转化为fe3而失去与o2结合的能力，这说明nano2具有_性。下列不能实现上述转化的物质是_。acl2 bo2cfecl3 dkmno4(h)(3)工业盐中毒后，可服用维生素c来缓解中毒状况，这说明维生素c具有_性。(4)在fe4hno3=fe(no3)3no2h2o的反应中，hno3表现了_性和_性，则1 mol fe参加反应时，被还原的hno3为_mol，转移电子_mol。解析：(1)最高价态的粒子只有氧化性，最低价态的粒子只有还原性，中间价态的粒子既有氧化性又有还原性。(2)fe2fe3发生了氧化反应，故nano2具有氧化性，所以实现此转化应选择具有较强氧化性的物质，而fecl3与fe2不能反应，故fecl3不能实现上述转化。(3)缓解中毒，则应能使fe3fe2，所以维生素c具有还原性。(4)fe和hno3的反应中，一部分hno3起氧化作用，生成no，另一部分则起酸性作用生成fe(no3)3，所以1 mol fe参加反应时，被还原的hno3为1 mol，转移了3 mol 电子。答案：(1)b(2)氧化c(3)还原(4)酸氧化131下列微粒既有氧化性又有还原性的是()naclfe2sabc d解析：选c元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性。na处于最高价，只有氧化性；cl处于最低价，只有还原性；fe2、s处于中间价态，既有氧化性又有还原性。2根据下列反应：2fe32i=2fe2i2br22fe2=2br2fe3判断离子的还原性由强到弱的顺序是()abrfe2i bife2brcbrife2 dfe2ibr解析：选b由反应可得还原性：ife2；由反应可得还原性：fe2br，故还原性ife2br。3在3cl26kohkclo35kcl3h2o的反应中，下列说法不正确的是()acl2是氧化剂，koh是还原剂bkcl是还原产物，kclo3是氧化产物c反应中每消耗3 mol cl2，转移电子数为5nad氧化剂物质的量是还原剂物质的量的5倍解析：选a反应中电子转移情况可表示为：在该反应中，cl2既是氧化剂又是还原剂，kclo3是氧化产物，kcl是还原产物，当反应中消耗3 mol cl2 时，转移电子为5 mol，电子数为5na，被还原的氯气(氧化剂)与被氧化的氯气(还原剂)的物质的量之比为51。4一定条件下nh4no3受热分解的化学方程式为5nh4no32hno34n29h2o，在反应中被氧化与被还原的氮原子的个数之比为()a53 b54c11 d35解析：选a反应物nh4no3中，n元素有两种价态：h4o3，产物中n元素仍有两种价态：ho3和2，根据化合价只靠近而不交叉的规律，n元素在反应前后的变价情况应为：nh中3价与no中一部分5价的n均变化为0价，另一部分no中的n未变价，即在5nh4no3中，被氧化的为5nh，被还原的为3no，两者氮原子之比为53。5实验室将物质的量之比为21 的naclo3和na2so3混合物放入烧杯中，同时滴入适量的h2so4，并用水浴加热，产生棕黄色的气体x，反应后测得naclo3和na2so3恰好完全反应，则x的化学式为(na2so3的氧化产物为na2so4)()acl2 bcl2occlo2 dcl2o3解析：选cna2so3的氧化产物是na2so4,1 mol na2so3参加反应失去2 mol电子，设naclo3的还原产物中cl的化合价为x,2 mol naclo3得到电子2(5x) mol，依据得失电子守恒得：2(5x)2，解得x4，即x的化学式为clo2。6重铬酸铵(nh4)2cr2o7受热分解的反应为氧化还原反应。下列对重铬酸铵受热分解的产物的判断符合实际的是()anh3cro3h2o bnh3cr2o3h2ocn2cro3h2o dn2cr2o3h2o解析：选d(nh4)2cr2o7受热分解发生氧化还原反应，cr2o中cr的化合价降低，nh中n的化合价升高，只有d项正确。7在浓盐酸中hno2与sncl2反应的离子方程式为3sncl212cl2hno26h=n23sncl4h2o。关于该反应的说法正确的是()氧化剂是hno2还原性：cln2sncl是氧化产物x为4，y为2a bc d解析：选a由ho22可知hno2为氧化剂，正确；由电荷守恒知y2，由质量守恒知x6，错误；cl未被氧化也未被还原，不能判断cl与n2的还原性强弱，错误；由cl2cl可知，正确。8用0.1 moll1的na2so3溶液30 ml，恰好将2103 mol xo还原，则元素x在还原产物中的化合价是()a4 b3c2 d1解析：选a设xo还原产物中x的化合价为n，xo在反应中得电子数为(7n)，na2so3的氧化产物为na2so4，na2so3失电子数为2，根据得失电子数相等可得20.1 moll130 ml103 lml1(7n)2103 mol，解得n4，即还原x元素的化合价为4。9某一反应体系有反应物和生成物共六种微粒：o2、mno、mn2、h、h2o、h2o2。已知该反应中h2o2只发生如下过程：h2o2o2。(1)该反应中的还原剂是_。(2)该反应中，发生还原反应的过程是_。(3)写出且配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目_。(4)如反应转移了0.3 mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为_l。解析：(1)由h222知h2o2作还原剂；(2)还原反应是元素化合价降低的反应，由题给物质可知，还原过程为mnomn2；(3)依次采用电子守恒、电荷守恒、质量守恒