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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应第二课时教学设计
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应第二课时教学设计,共21页。
学习目标:1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。2.了解常见的氧化剂、还原剂。3.了解氧化还原反应的应用及基本规律。
1.氧化剂和还原剂
(1)氧化剂
①氧化剂是得到电子(或电子对偏向)的物质,具有氧化性。
②氧化剂在反应时所含元素的化合价降低,本身被还原。
③常见的氧化剂:Cl2、O2等非金属单质,KMnO4、HNO3 、H2O2等化合物。
(2)还原剂
①还原剂是失去电子(或电子对偏离)的物质,具有还原性。
②还原剂在反应时所含元素的化合价升高,本身被氧化。
③常见的还原剂:金属单质,C、H2等非金属单质,CO等化合物。
2.氧化产物和还原产物
(1)氧化产物:还原剂被氧化生成的物质。
(2)还原产物:氧化剂被还原生成的物质。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物( )
(2)非金属单质在反应中只作氧化剂( )
(3)在氧化还原反应中,金属单质作反应物时一定是还原剂( )
(4)还原剂失去电子具有氧化性( )
(5)元素处于最高化合价时一定具有强氧化性( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2.用“双线桥”表示下列反应的电子转移方向和数目,并在“反应物”“生成物”化学式下方注明氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(1)3CO+Fe2O3eq \(=====,\s\up15(高温))3CO2+2Fe
______________________________________________________
(2)2KClO3eq \(=====,\s\up15(MnO2),\s\d15(△))2KCl+3O2↑
_______________________________________________________
(3)2Na+Cl2eq \(=====,\s\up15(点燃))2NaCl
_______________________________________________________
[答案]
知识点一 氧化剂、还原剂
1.从电子转移角度认识氧化剂、还原剂
eq \x(失电子或电子对偏离的反应物)―→eq \x(所含元素化合价升高)―→eq \x(发生氧化反应)―→eq \x(是还原剂)―→eq \x(具有还原性)
eq \x(得电子或电子对偏向的反应物)―→eq \x(所含元素化合价降低)―→eq \x(发生还原反应)―→eq \x(是氧化剂)―→eq \x(具有氧化性)
2.常见的氧化剂、还原剂
3.相应关系
【典例1】 实验室制取少量的氮气,常利用的反应是NaNO2+NH4Cleq \(=====,\s\up15(△))NaCl+N2↑+2H2O。
关于该反应说法正确的是( )
A.NaNO2是还原剂
B.N2只是氧化产物
C.NH4Cl中的氮元素被氧化
D.N2既是氧化剂又是还原剂
[思路启迪] 解决此类问题时,要准确理解氧化还原反应的相关概念。
[解析] “化合价变化”如下:
Naeq \(N,\s\up6(+3))O2+eq \(N,\s\up6(-3))H4Cleq \(=====,\s\up15(△))NaCl+eq \(N,\s\up6(0))2↑+2H2O
据概念可知:NaNO2是氧化剂、NH4Cl是还原剂、N2既是氧化产物又是还原产物。
[答案] C
元素化合价变化是分析一切氧化还原反应问题的前提和基础,正确标出各元素的化合价是分析氧化还原反应的关键和突破口。具体方法是找变价,判类型;分升降,定其他。
[针对训练1] 在下列反应中,HCl作还原剂的是______,HCl作氧化剂的是__________。
A.NaOH+HCl===NaCl+H2O
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
C.MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up15(△))MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.CuO+2HCl===CuCl2+H2O
[解析] NaOH与HCl发生复分解反应,不是氧化还原反应,故A不选;B.HCl中H元素的化合价由+1价降低到0价,得电子,作氧化剂;C.HCl中的Cl元素的化合价由-1价升高到0价,失电子,作还原剂;D.各元素的化合价均未发生变化,不是氧化还原反应。
[答案] C B
知识点二 氧化性和还原性
1.氧化性、还原性的概念
(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。
注:(1)氧化性、还原性的强弱只与该元素原子得失电子的难易程度有关,而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强,其氧化性就越强;失电子能力越强,其还原性就越强。
(2)一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4eq \(=====,\s\up15(△))K2MnO4+MnO2+O2↑中,参加反应的KMnO4既表现了还原性,又表现了氧化性。
2.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
注:元素的化合价处于最高(最低)价态时,具有氧化(还原)性,但不一定具有强氧化(还原)性,如Na+(F-)。
3.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)+MnO2eq \(=====,\s\up15(△))MnCl2+2H2O+Cl2↑
16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
氧化性:KMnO4>MnO2。
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:2Fe+3Cl2eq \(=====,\s\up15(△))2FeCl3 Fe+Seq \(=====,\s\up15(△))FeS
氧化性:Cl2>S。
判断还原剂还原性的原理与此类似。
【典例2】 根据反应式:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2,②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
[思路启迪] 解决此类问题时,一定要清楚氧化还原反应中氧化性、还原性强弱比较口诀:“比什么性,找什么剂,产物之性小于剂,联合对比自成序”。
[解析] 反应①中还原剂是I-,还原产物是Fe2+,故还原性:I->Fe2+;反应②中还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,故还原性:Fe2+>Br-,所以还原性从强到弱的顺序为I->Fe2+>Br-。
[答案] B
在同一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。同时要注意,氧化性、还原性的强弱只与得失电子的难易程度有关,与得失电子的数目没有关系。
[针对训练2] 已知反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
判断下列物质氧化性由强到弱的顺序正确的是( )
A.I->Fe2+>Cl->SO2
B.Cl2>Fe3+>I2>SO2
C.Fe2+>I->Cl->SO2
D.Cl2>Fe3+>SO2>I2
[解析] 根据氧化还原反应中“前强后弱”规律可知氧化性:①FeCl3>I2;②Cl2>FeCl3;③I2>SO2,综上所述氧化性:Cl2>FeCl3>I2>SO2。
[答案] B
知识点三 氧化还原反应的规律及其应用
1.氧化还原反应的规律
(1)得失电子守恒规律
氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数。
(2)价态规律
“高价氧化、低价还原、中间价态两头兼”即最高价时只有氧化性,最低价时只有还原性,中间价态时既有氧化性又有还原性。
(3)先强后弱规律
①同时含有几种还原剂时eq \(――→,\s\up15(加入氧化剂))将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如在FeBr2溶液中(还原性Fe2+>Br-)通入Cl2时,Fe2+先与Cl2反应。
②同时含有几种氧化剂时eq \(――→,\s\up15(加入还原剂))将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入Fe粉,Fe粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
(4)价态归中规律
同种元素在不同的反应物中有两种不同的价态(高价、低价),反应后转化成中间价态,即其产物的价态既不相互交换,也不交错。例如:H2S和浓硫酸作用,H2S不可能被氧化成H2SO4,同样浓硫酸的还原产物也不可能为H2S。
此反应中S为氧化产物,SO2为还原产物,两者不可能互换。
相邻价态之间不发生氧化还原反应,如S与SO2、SO2与H2SO4、H2S与S之间均不反应。
2.氧化还原反应方程式的配平
(1)配平原则
(2)常用方法——化合价升降法
【典例3】 在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
[思路启迪] 解答此类问题时首先要特别注意多种氧化剂之间氧化性强弱的顺序,其次要考虑到氧化还原反应的先后规律。
[解析] 由金属活动性顺序可知,Cu2+、Mg2+、Ag+、H+的氧化性由强到弱的顺序为Ag+>Cu2+>H+>Mg2+,故混合液与锌粉反应时,首先置换出Ag。
[答案] C
(1)当溶液中同时含有几种还原剂时eq \(――→,\s\up15(加入氧化剂)),反应顺序按还原性从强到弱的先后顺序发生反应。
(2)当溶液中同时含有几种氧化剂时eq \(――→,\s\up15(加入还原剂))反应顺序按氧化性从强到弱的先后顺序发生反应。
[针对训练3] 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
[解析] 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,选项A错误,其余选项正确。
[答案] A
课堂归纳小结
[知识脉络]
[核心要点]
1.氧化剂是得到电子的物质,具有氧化性,被还原为还原产物。
2.还原剂是失去电子的物质,具有还原性,被氧化为氧化产物。
3.氧化剂得电子的能力越强,其氧化性越强,还原剂失电子的能力越强,其还原性越强。
4.在给定的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性>氧化产物,还原剂的还原性>还原产物。
1.下列说法正确的是( )
A.在氧化还原反应中,氧化剂经化学变化变成还原剂
B.在氧化还原反应中,氧化剂被氧化,还原剂被还原
C.在化学反应中,能把其他物质氧化的物质是氧化剂
D.在氧化还原反应中,还原剂生成的氧化产物一定只具有氧化性
[解析] 氧化剂、还原剂都是反应物,氧化剂经化学变化变成还原产物,A项错误;氧化剂得电子被还原,还原剂失电子被氧化,B项错误;氧化剂能把其他物质氧化,还原剂能把其他物质还原,C项正确;还原剂、还原产物都具有还原性,氧化剂、氧化产物都具有氧化性,但氧化产物也可能具有还原性,D项错误。
[答案] C
2.下列各组微粒中只有还原性的是( )
A.F-、CO、Na B.Na、I-、Zn
C.Fe3+、SOeq \\al(2-,4)、NOeq \\al(-,3) D.Fe3+、O2、H2O2
[解析] Na、Zn是金属单质只具有还原性,I-是碘元素最低价只有还原性。
[答案] B
3.下列反应是实验室制取Cl2的反应:
MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up15(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O
氧化剂和还原剂质量之比是( )
A.1∶1 B.87∶73 C.1∶3 D.1∶4
[解析] MnO2是氧化剂,HCl是还原剂,HCl参加反应一半作还原剂,一半起酸的作用,故氧化剂和还原剂质量之比是87∶73。
[答案] B
4.已知下列三个离子反应方程式如下:
①X2++Y===X+Y2+
②Y2++W===W2++Y
③W2++Z===Z2++W
则氧化性最弱的粒子是( )
A.X2+ B.Y2+ C.W2+ D.Z2+
[解析] 根据反应①,氧化性:X2+>Y2+;根据反应②,氧化性:Y2+>W2+;根据反应③,氧化性:W2+>Z2+。可见,上述四种阳离子中,氧化性最弱的是Z2+。
[答案] D
5.下列说法正确的是( )
A.金属单质在反应中只能作还原剂,非金属单质在反应中只能作氧化剂
B.氧化剂在反应中失去电子,还原剂在反应中得到电子
C.氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性
D.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
[解析] A项,非金属单质在反应中可以作氧化剂也可作还原剂,例如氢气和氧气反应时,氢气作还原剂,氧气作氧化剂,错误;B项,氧化剂得到电子,还原剂失去电子,错误;D项,阳离子可能有还原性,例如亚铁离子,错误。
[答案] C
课后作业(六)
[基础巩固]
一、氧化剂、还原剂
1.下列关于氧化剂与还原剂的判断正确的是( )
A.反应CH4+2O2eq \(=====,\s\up15(点燃))CO2+2H2O中,O2是氧化剂,CH4是还原剂
B.反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中,Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
C.反应MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up15(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O中,HCl是氧化剂,MnO2是还原剂
D.反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑中,H2O既是氧化剂又是还原剂
[解析] 根据氧化剂和还原剂的概念可知,在CH4与O2的反应中,O2是氧化剂,CH4是还原剂;在Cl2与NaOH的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂;在MnO2与浓盐酸的反应中,MnO2是氧化剂,HCl是还原剂;在Na与H2O的反应中,H2O是氧化剂,Na是还原剂。
[答案] A
2.下列变化中,需加氧化剂才能实现的是( )
A.NaClO→NaCl B.C→CO2
C.Fe2O3→Fe D.CaO→Ca(OH)2
[解析] 需要加入氧化剂才能实现,则选项中各物质为还原剂,发生氧化反应,还原剂中某元素的化合价升高。A项,NaClO→NaCl,Cl元素由+1价降低到-1价;B项,C→CO2,C元素由0价升高到+4价;C项,Fe2O3→Fe,铁元素由+3价降低到0价;D项,CaO→Ca(OH)2,化合价没有发生变化,不是氧化还原反应。
[答案] B
3.下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是( )
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4
B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO
D.KClO3、MnO2、C、Fe
[解析] A中常用作氧化剂;B中氧气,D中KClO3、MnO2都常用作氧化剂。
[答案] C
二、氧化性和还原性
4.研究指出:多种海产品如虾、蟹、牡蛎等体内含有+5价的砷(As)元素,它对人体是无毒的,吃饭时不要同时大量食用海鲜和青菜,否则容易中毒,并给出了一个公式:“大量海鲜+大量维生素C=砒霜(As2O3)”,这说明维生素C具有( )
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.碱性
[解析] 维生素C与海鲜中+5价As(eq \(As,\s\up6(+5)))作用时eq \(As,\s\up6(+5))转变为eq \(As,\s\up6(+3))2O3,化合价降低被还原,作氧化剂,则维生素C作还原剂,具有还原性。
[答案] B
5.从海水中可以提取溴单质,其主要反应为2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,下列说法正确的是( )
A.溴离子具有氧化性
B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应
D.氯气的氧化性比溴单质强
[解析] 该反应中Br-为还原剂,具有还原性,A错误;Cl2是氧化剂,具有氧化性,B错误;该反应为置换反应,C错误;氧化性顺序:Cl2(氧化剂)>Br2(氧化产物),D正确。
[答案] D
6.(双选)有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生下列反应:
①A2++B===B2++A ②A2++C===C2++A
③B2++C===C2++B ④C2++D===D2++C
由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是( )
A.氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+
B.氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+
C.还原性:A>B>C>D
D.还原性:D>C>B>A
[解析] 氧化还原反应中,反应物与生成物之间氧化性与还原性强弱比较的一般规律是
eq \x(强氧化剂)+eq \x(强还原剂)―→eq \x(弱还原剂)+eq \x(弱氧化剂)
根据上述关系,由①知,氧化性:A2+>B2+,还原性:B>A;由②知,氧化性:A2+>C2+,还原性:C>A;由③知,氧化性:B2+>C2+,还原性:C>B;由④知,氧化性:C2+>D2+,还原性:D>C。综合①~④可得,氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+,还原性:D>C>B>A。
[答案] AD
7.已知在相同条件下,下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl-Cl-,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:I->Fe2+,与已知一致,反应能够发生。
[答案] B
三、氧化还原反应的规律及其应用
8.在一定条件下,ROeq \\al(n-,3)和F2可发生如下反应:ROeq \\al(n-,3)+F2+2OH-===ROeq \\al(-,4)+2F-+H2O,从而可知在ROeq \\al(n-,3)中,元素R的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
[解析] 据电荷守恒可知,n+2=3⇒n=1,所以ROeq \\al(-,3)中R的化合价为+5价。
[答案] B
[能力提升]
9.氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。现有以下反应:
①2A2++B2===2A3++2B―
②2B-+Z2===B2+2Z-
③16H++10Z-+2XOeq \\al(-,4)===2X2++5Z2+8H2O
根据上述反应提供的信息,判断下列结论不正确的是( )
A.氧化性:XOeq \\al(-,4)>B2>A3+
B.X2+既有还原性,又有氧化性
C.还原性:Z-> A2+
D.溶液中可发生:Z2+2A2+===2A3++2Z-
[解析] ③中X的化合价降低,则氧化性XOeq \\al(-,4)>Z2,①中B元素的化合价降低,则氧化性B2>A3+,②中Z元素的化合价降低,则氧化性Z2>B2,则氧化性XOeq \\al(-,4)>Z2>B2>A3+,选项A正确;反应③16H++10Z-+2XOeq \\al(-,4)===2X2++5Z2+8H2O中X元素的化合价降低,则氧化性XOeq \\al(-,4)>X2+,X2+中X处于中间价态,X2+既有还原性,又有氧化性,选项B正确;②2B-+Z2===B2+2Z-中Z的化合价降低,则还原性B->Z-,①2A2++B2===2A3++2B-中A的化合价升高,则还原性A2+>B-,故还原性: A2+>Z-,选项C不正确;③中X的化合价降低,则氧化性XOeq \\al(-,4)>Z2,②中B元素的化合价降低,则氧化性B2>A3+,①中Z元素的化合价降低,则氧化性Z2>B2,则氧化性Z2>A3+,反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可发生,选项D正确;故选C。
[答案] C
10.现有下列几个离子反应:
①Cr2Oeq \\al(2-,7)+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+4H+
下列有关性质的比较中正确的是( )
A.氧化性:Cr2Oeq \\al(2-,7)>Cl2>Fe3+
B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2Oeq \\al(2-,7)
C.还原性:SO2Fe2+
[解析] 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知:氧化性强弱顺序为Cr2Oeq \\al(2-,7)>Cl2>Br2>Fe3+>SOeq \\al(2-,4);还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。
[答案] A
11.重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解发生氧化还原反应,下列各组关于其分解产物的判断合理的是( )
A.NH3、CrO3、H2O B.NH3、Cr2O3、H2O
C.N2、CrO3、H2O D.N2、Cr2O3、H2O
[解析] (NH4)2Cr2O7中N元素为-3价,处于最低价,在反应中其化合价只能升高,即N元素由-3价升高为0价,生成N2。(NH4)2Cr2O7中Cr元素为+6价,处于最高价,在反应中其化合价只能降低,即Cr元素由+6价降低为+3价,生成Cr2O3。
[答案] D
12.关于氧化还原反应,下列说法正确的有( )
①氧化剂发生氧化反应;②氧化剂具有氧化性;③氧化还原反应的本质是有化合价升降;④物质所含元素化合价变化是判断氧化还原反应的依据;⑤氧化还原反应中的任一反应物不是氧化剂就是还原剂;⑥当反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原;⑦含有高价态元素的化合物不一定具有强氧化性;⑧阳离子只能得到电子被还原,阴离子只能失去电子被氧化;⑨在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性越强;⑩在氧化还原反应中非金属单质一定是氧化剂
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
[解析] ①氧化剂发生还原反应,错误;②氧化剂具有氧化性,正确;③氧化还原反应的本质是有电子的转移,表现为有化合价的升降,错误;④物质所含元素化合价变化是氧化还原反应的外在特征,是判断氧化还原反应的依据,正确;⑤氧化还原反应中的某一反应物可能既不是氧化剂又不是还原剂,错误;⑥反应中被氧化和被还原的元素可能是同一种,错误;⑦含有高价态元素的化合物具有氧化性,但不一定具有强氧化性,正确;⑧阳离子和阴离子都既可能得到电子被还原,也可能失去电子被氧化,如Fe2+、NOeq \\al(-,2),错误;⑨物质的氧化性强弱取决于得电子的难易程度,与得电子数目的多少无关,错误;⑩在氧化还原反应中非金属单质可能是氧化剂也可能是还原剂,错误。说法正确的为②④⑦。
[答案] B
13.从下列各组反应对比中,判断哪种粒子的氧化性最强,哪种粒子的还原性最强。
(1)铁钉浸入CuSO4溶液后,表面会附有红色物质;铜丝浸入AgNO3溶液后,表面会附有银白色物质。则在Cu、Fe、Ag中,________的还原性最强,在Cu2+、Fe2+、Ag+中,________的氧化性最强。
(2)铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成淡绿色溶液(FeCl2)。则在氯气分子(Cl2)、氯离子、氢离子中,________具有氧化性,________的氧化性最强。
[解析] (1)发生反应的两个化学方程式分别是:
①Fe + CuSO4===FeSO4 + Cu
还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物
②Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag
还原剂 氧化剂 氧化产物 还原产物
根据①知还原性:Fe>Cu,氧化性:Cu2+>Fe2+;根据②知还原性:Cu>Ag,氧化性:Ag+>Cu2+,故还原性:Fe>Cu>Ag。(2)发生反应的两个化学方程式分别为:①2Fe+3Cl2===2FeCl3;②Fe+2HCl===FeCl2+H2↑可知Cl2将Fe氧化为Fe3+,而盐酸将Fe氧化为Fe2+,所以Cl2、H+有氧化性,且Cl2氧化性强。
[答案] (1)Fe Ag+ (2)Cl2、H+ Cl2
14.按要求填空。
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是________,只有还原性的是________,既有氧化性又有还原性的是________。
(2)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是________。
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶质中Fe2+与I-共存,为了氧化I-而Fe2+不被氧化,应用上述反应中的________作氧化剂。
[解析] (1)元素处于最高价态时,该元素的离子只能得电子而只具有氧化性;当元素处于最低价态时,该元素的离子只能失电子而只具有还原性;而当该元素处于中间价态时,该元素的离子既可以得电子又可以失电子,故既具有氧化性又具有还原性。
(2)由①知氧化性FeCl3>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>FeCl3,还原性FeCl2>FeCl3;由③知氧化性KMnO4>Cl2,还原性Cl->Mn2+,由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只氧化I-。所以必须选择比Cl2氧化能力差而又比I2氧化能力强的氧化剂,即只能选FeCl3。
[答案] (1)Fe3+、Mg2+、H+ S2-、I- Fe2+、S
(2)KMnO4 FeCl3
15.(1)已知下列三个氧化还原反应:
O2+4HI===2I2+2H2O
Na2S+I2===2NaI+S↓
Cl2+2NaI===2NaCl+I2
①试比较O2、I2、S三种单质的氧化性强弱顺序:______________。
②Cl2能否从Na2S中置换出硫单质?如能请写出反应方程式______________________________________________________。
(2)盐酸在不同的反应中,可以分别表现出酸性、氧化性和还原性。现有如下四个反应,请写出盐酸在三个反应中,分别表现什么性质:
①Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑________;
②NaOH+HCl===NaCl+H2O________;
③2HCleq \(=====,\s\up15(电解))H2↑+Cl2↑________;
④KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O________。
[解析] (1)①在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,在反应O2+4HI===2I2+2H2O中氧元素从0价变为-2价,所以O2是氧化剂,碘元素由-1价变为0价,所以I2是氧化产物,则氧化性:O2>I2;在反应Na2S+I2===2NaI+S↓中碘元素从0价变为-1价,所以I2是氧化剂,在反应中硫元素从-2价变为0价,所以硫是氧化产物,氧化性:I2>S,则氧化性:O2>I2>S。②由第三个反应可知Cl2的氧化性强于I2,可推知Cl2的氧化性强于S的氧化性,因此Cl2能将硫从Na2S中置换出来,反应为Na2S+Cl2===2NaCl+S↓。
(2)①Zn与HCl反应,HCl表现为酸性,同时发生氧化还原反应,eq \(H,\s\up6(+1))Cl→eq \(H,\s\up6(+0))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,eq \(H,\s\up6(+1))→eq \(H,\s\up6(0))2↑,eq \(C,\s\up6(-1))l-→eq \(C,\s\up6(0))l2↑,HCl既表现为氧化性又表现为还原性。④6HCl中5eq \(C,\s\up6(-1))l-→eq \f(5,2)eq \(C,\s\up6(0))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。
[答案] (1)①O2>I2>S ②能,Na2S+Cl2===2NaCl+S↓ (2)①酸性、氧化性 ②酸性 ③氧化性、还原性 ④还原性、酸性
氧化剂
还原剂
单质
O2、Cl2、Br2
Na、Mg、Al、H2、C
化
合
物
氧化物
MnO2、CO2、Na2O2
CO、SO2
盐
FeCl3、KMnO4、KClO3
FeSO4、Na2SO3
含氧酸
HNO3、浓H2SO4
H2SO3
无氧酸
HCl
HCl、H2S、HBr
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