2022年高一化學(xué)魯科版必修1教學(xué)案：第2章 第3節(jié)2課時(shí) 氧化劑和還原劑 Word版含解析

2022年高一化學(xué)魯科版必修1教學(xué)案：第2章 第3節(jié)2課時(shí) 氧化劑和還原劑 Word版含解析 細(xì)讀教材記主干1常見的氧化劑(1)活潑的非金屬單質(zhì)，如Cl2、O2等。(2)含有較高價(jià)態(tài)元素的含氧酸，如HNO3、濃H2SO4等。(3)含有較高價(jià)態(tài)元素的鹽，如KMnO4、FeCl3等。2常見的還原劑(1)活潑的金屬單質(zhì)，如Na、Mg、Al、Zn、Fe等。(2)某些非金屬單質(zhì)，如H2、C等。(3)含有較低價(jià)態(tài)元素的化合物，如CO、SO2、FeSO4等。3常見氧化劑對應(yīng)的還原產(chǎn)物4.常見還原劑對應(yīng)的氧化產(chǎn)物 重點(diǎn)剖析1概念氧化性：氧化劑得電子的能力。還原性：還原劑失電子的能力。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)既有還原性又有氧化性。3氧化性和還原性的強(qiáng)弱比較(1)根據(jù)氧化還原方程式判斷：氧化劑還原劑=還原產(chǎn)物得到電子，化合價(jià)降低，被還原氧化產(chǎn)物失去電子，化合價(jià)升高，被氧化上述反應(yīng)要順利進(jìn)行必須具備：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)金屬活動(dòng)性順序判斷：(3)根據(jù)反應(yīng)的難易判斷：不同的氧化劑與同一種還原劑反應(yīng)，反應(yīng)越容易，說明氧化劑的氧化性越強(qiáng)；不同的還原劑與同一種氧化劑反應(yīng)，反應(yīng)越容易，說明還原劑的還原性越強(qiáng)。例如：H2Cl22HCl、H2Br22HBr，則氧化性：Cl2>Br2。(4)根據(jù)產(chǎn)物的價(jià)態(tài)判斷。例如：2FeCl22FeCl3、FeSFeS，則氧化性：Cl2>S。特別提醒(1)氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于物質(zhì)得失電子的難易程度，而與得失電子數(shù)目的多少無關(guān)。2NaCl2點(diǎn)燃,2NaCl；CuCl2點(diǎn)燃,CuCl2。1 mol Na和1 mol Cu分別失1 mol e和2 mol e，但還原性Na>Cu。(2)元素的化合價(jià)處于最高價(jià)態(tài)時(shí)，具有氧化性，但不一定具有強(qiáng)氧化性，如Na；處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，具有還原性，但不一定有強(qiáng)還原性，如F。典例印證例題1已知下列三個(gè)反應(yīng)在同溫、同濃度的情況下進(jìn)行，下列結(jié)論正確的是()2WX2=2XW2；2YW2=2WY2；2XZ2=2ZX2。A還原性XYB在Y、X、W、Z中以Z的還原性最強(qiáng)C氧化性Z2W2D反應(yīng)2ZY2=2YZ2能發(fā)生解析在氧化還原反應(yīng)中氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑還原產(chǎn)物，由此得出三個(gè)反應(yīng)中有關(guān)微粒的氧化性、還原性強(qiáng)弱：中氧化性X2W2，還原性WX，中氧化性W2Y2，還原性YW，中氧化性Z2X2，還原性XZ，所以Y的還原性最強(qiáng)，D中反應(yīng)不能發(fā)生。答案C在氧化還原反應(yīng)中，遵循“強(qiáng)制弱”規(guī)律，氧化性強(qiáng)的物質(zhì)能制取氧化性弱的物質(zhì)，還原性強(qiáng)的物質(zhì)能制取還原性弱的物質(zhì)。1已知氧化性：Br2>Fe3>I2，還原性：I>Fe2>Br，則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是()ABr22I=2BrI2BBr22Fe2=2Br2Fe3C2Fe32I=2Fe2I2D2Fe32Br=2Fe2Br2解析：選D在氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，D項(xiàng)不符合，不能發(fā)生。重點(diǎn)剖析1守恒規(guī)律(1)質(zhì)量守恒(元素的原子個(gè)數(shù)守恒)：反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)不變。(2)得失電子守恒：反應(yīng)過程中元素的原子失去電子的總數(shù)等于元素的原子得到電子的總數(shù)。2同種元素反應(yīng)規(guī)律(1)歧化反應(yīng)：相同價(jià)態(tài)的同種元素反應(yīng)后一部分化合價(jià)升高，另一部分化合價(jià)降低的氧化還原反應(yīng)。(2)歸中反應(yīng)：不同價(jià)態(tài)的同種元素發(fā)生反應(yīng)時(shí)，高價(jià)態(tài)降低，低價(jià)態(tài)升高的氧化還原反應(yīng)。3難易規(guī)律越易失電子的物質(zhì)，失電子后就越難得電子；越易得電子的物質(zhì)，得電子后就越難失電子。應(yīng)用：例如根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表判斷：還原性：K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>Pt>Au；氧化性：Ag>Hg2>Cu2>(H)>Pb2>Sn2>Fe2>Zn2。非金屬單質(zhì)及陰離子：氧化性：F2>O2>Cl2>Br2>I2>S；還原性： S2>I>Br>Cl>F。4反應(yīng)先后規(guī)律同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時(shí)，首先被氧化的是還原性較強(qiáng)的物質(zhì)；同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時(shí)，首先被還原的是氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)。例如，將Cl2通入物質(zhì)的量濃度相同的NaBr和NaI的混合溶液中，因?yàn)檫€原性I>Br，所以Cl2先與I反應(yīng)。(1)根據(jù)歧化反應(yīng)和歸中反應(yīng)的元素價(jià)態(tài)變化規(guī)律，可以判斷元素價(jià)態(tài)的相對高低。(2)難失電子的物質(zhì)不一定易得電子，難得電子的物質(zhì)不一定易失電子。有些物質(zhì)既不易失電子也不易得電子。典例印證例題2從礦物學(xué)資料查得，一定條件下自然界存在如下反應(yīng)：14CuSO45FeS212H2O=7Cu2S5FeSO412H2SO4，下列說法正確的是()ACu2S既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物B5 mol FeS2發(fā)生反應(yīng)，有10 mol電子轉(zhuǎn)移C產(chǎn)物中的SO有一部分是氧化產(chǎn)物DFeS2只作還原劑解析分析元素價(jià)態(tài)變化，得 Cu2S僅是還原產(chǎn)物，A項(xiàng)錯(cuò)誤。5 mol FeS2和14 mol CuSO4正好反應(yīng)，反應(yīng)過程中Cu得電子：14×1 mol14 mol，S得電子：7×1 mol7 mol，S失電子：3×7 mol21 mol，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了21 mol，B項(xiàng)錯(cuò)誤；產(chǎn)物中部分SO；是由FeS2中硫元素失電子形成的，是氧化產(chǎn)物，C項(xiàng)正確；FeS2既是氧化劑，又是還原劑。答案C同種元素間氧化還原反應(yīng)分析時(shí)，一定首先分清氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物。依據(jù)即：元素化合價(jià)變化時(shí)只靠近不交叉。2已知反應(yīng)(未配平)：KMnO4KClH2SO4K2SO4MnSO4Cl2H2O。(1)此反應(yīng)的氧化劑是_，氧化產(chǎn)物是_，被氧化的元素是_(填化學(xué)式或元素符號)。(2)上述反應(yīng)中若標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生11.2 L氣體物質(zhì)，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_。(3)上述反應(yīng)中氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_。解析：據(jù)化合價(jià)升降(或得失電子守恒)可配平方程式為：2KMnO410KCl8H2SO4=6K2SO42MnSO45Cl28H2O。答案：(1)KMnO4Cl2Cl(2)6.02×1023(3)25題組一氧化劑和還原劑1判斷正誤(1)具有氧化性的物質(zhì)在反應(yīng)中一定是氧化劑。()(2)不可能存在一種反應(yīng)物既作氧化劑又作還原劑的情況。()(3)氧化性越強(qiáng)的物質(zhì)得電子能力越強(qiáng)。()(4)元素處于最高價(jià)態(tài)的物質(zhì)一定具有強(qiáng)氧化性。()(5)非金屬元素的單質(zhì)一定具有氧化性。()(6)當(dāng)一種物質(zhì)中某元素處于最低價(jià)態(tài)時(shí)，該物質(zhì)只具有還原性。()答案：(1)×(2)×(3)(4)×(5)×(6)×2從硫元素的化合價(jià)態(tài)上判斷，下列物質(zhì)中的硫元素不能表現(xiàn)氧化性的是()ANa2SBSCSO2DH2SO4解析：選A硫元素處于最低價(jià)態(tài)(2價(jià))時(shí)無氧化性。3指出下列反應(yīng)中的氧化劑和還原劑。(1)CO2CO2_。(2)ZnH2SO4=ZnSO4H2_。(3)2Na2H2O=2NaOHH2_。(4)Cl2SO22H2O=2HClH2SO4_。(5)2FeCl32KI=2FeCl22KClI2_。(6)3FeCl24HNO3(稀)=2FeCl3Fe(NO3)3NO2H2O_。解析：氧化劑是反應(yīng)中得電子，所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物；還原劑是反應(yīng)中失電子，所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)物。答案：(1)氧化劑O2；還原劑C(2)氧化劑H2SO4；還原劑Zn(3)氧化劑H2O；還原劑Na(4)氧化劑Cl2；還原劑SO2(5)氧化劑FeCl3；還原劑KI(6)氧化劑HNO3；還原劑FeCl2題組二氧化還原反應(yīng)的規(guī)律4重鉻酸銨(NH4)2Cr2O7是一種受熱易分解的鹽，具有很強(qiáng)的氧化性，下列各組對重鉻酸銨受熱分解產(chǎn)物的判斷符合實(shí)際的是()ACrO3NO2H2OBCr2O3NH3H2OCCrO3N2H2ODCr2O3N2H2O解析：選D鉻元素化合價(jià)要下降，另一種元素則要上升，符合條件的只有D，其他選項(xiàng)都違背了氧化還原反應(yīng)的規(guī)律：化合價(jià)有降就有升。5在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入適量的鋅粉，首先被置換出來的是()AMgBCuCAgDH2解析：選C根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后規(guī)律，一種還原劑與多種氧化劑反應(yīng)時(shí)，氧化性較強(qiáng)的首先被還原。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表，氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)椋篈g>Cu2(>H)>Zn2>Mg2，故首先被置換出來的是Ag。一、選擇題1下列粒子中，只具有氧化性的是()S2Fe2SHNaMgABC D解析：選C元素處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只具有氧化性。2下列物質(zhì)屬于常見氧化劑的一組是()ACl2、O2、FeCl3、KMnO4BO2、KMnO4、C、H2CNa、K、FeCl2、H2、CODCuO、CO、Fe2O3、H2解析：選A常作氧化劑的有O2、Cl2、濃硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等，常作還原劑的有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。3下列變化過程需要加入還原劑的是()AKClO3KCl BKClAgClCFe2O3Fe DCCO2解析：選C根據(jù)題意，需要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化，則說明各選項(xiàng)中箭頭左邊的物質(zhì)在變化中應(yīng)作氧化劑，即表現(xiàn)為有元素化合價(jià)降低的情況，判斷各選項(xiàng)知A、C項(xiàng)符合這一點(diǎn)。但對于A項(xiàng)還要注意，實(shí)現(xiàn)KClO3KCl的變化有多種方式，如KClO3受熱分解也能得到KCl，即實(shí)現(xiàn)A項(xiàng)轉(zhuǎn)化不一定需要加入還原劑。4在3Cl26KOHKClO35KCl3H2O的反應(yīng)中，下列說法不正確的是()ACl2是氧化劑，KOH是還原劑BKCl是還原產(chǎn)物，KClO3是氧化產(chǎn)物C反應(yīng)中每消耗3 mol Cl2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為5NAD氧化劑物質(zhì)的量是還原劑物質(zhì)的量的5倍解析：選A反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移情況可表示為： 在該反應(yīng)中，Cl2既是氧化劑又是還原劑，KClO3是氧化產(chǎn)物，KCl是還原產(chǎn)物，當(dāng)反應(yīng)中消耗3 mol Cl2 時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為5 mol，則電子數(shù)為5NA。被還原的氯氣(氧化劑)與被氧化的氯氣(還原劑)的物質(zhì)的量之比為51。5在下列三個(gè)化學(xué)反應(yīng)中：N2O22NO4AgNO32Ag2O4NO2O22NH4ClBa(OH)2BaCl22NH32H2O按氮元素被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列，正確的是()A BC D解析：選A中氮元素由0價(jià)2價(jià)，被氧化；中AgNO3中氮元素為5價(jià)，NO2中氮元素為4價(jià)，化合價(jià)降低，被還原；中氮元素的化合價(jià)沒有變化，A項(xiàng)正確。6在CaO3CCaC2CO中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比是()A21 B12C11 D31解析：選A該反應(yīng)中C既是氧化劑又是還原劑。2Ca2起氧化劑作用， O起還原劑作用，二者質(zhì)量之比為21。7下列變化需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是()ANa2O2Na2O BFeFeCl3CCuSO4Cu DHClOCl2解析：選B需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的變化屬于氧化反應(yīng)，即反應(yīng)前后元素化合價(jià)升高。A項(xiàng)，O元素化合價(jià)由12；B項(xiàng)，F(xiàn)e元素化合價(jià)由03；C項(xiàng)，Cu元素化合價(jià)由20；D項(xiàng)，Cl元素化合價(jià)由10。8已知在相同條件下，下列幾種微粒的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镃l<Br<Fe2<I<SO2，由此判斷下列反應(yīng)不能發(fā)生的是()A2Fe3SO22H2O=SO4H2Fe2B2BrSO4H=SO2Br22H2OC2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24ClD2Fe32I=2Fe2I2解析：選B根據(jù)難易規(guī)律解答。由B項(xiàng)方程式得出還原性：Br>SO2，與已知相矛盾，故B項(xiàng)反應(yīng)是不能發(fā)生的。9已知KH和H2O反應(yīng)生成H2和KOH，反應(yīng)中1 mol KH()A失去1 mol電子 B得到1 mol電子C失去2 mol電子 D沒有電子得失解析：選A根據(jù)題干信息，KH和H2O反應(yīng)生成H2和KOH可寫出該反應(yīng)的方程式：KHH2O=H2KOH(利用觀察法即可配平)。本反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，化合價(jià)發(fā)生變化的只有H元素，KH中H為1價(jià)，H2O中H為1價(jià)，反應(yīng)后變?yōu)镠2中的0價(jià)，因此該反應(yīng)中每有1 mol KH參加反應(yīng)，氫元素就失去1 mol電子。10雙選在一定條件下，KClO3與I2發(fā)生下列反應(yīng)：2KClO3I2=2KIO3Cl2，下列推斷正確的是()A該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)B氧化性I2>KClO3C還原性KClO3>I2D還原劑為I2，氧化劑為KClO3解析：選A、D該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，A正確。2KO32=2KO3l2氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物氧化性：還原性：11在反應(yīng)H2SH2SO4=SSO22H2O中，若有32 g硫生成則轉(zhuǎn)移電子為()A6 mol B2 molC3 mol D4 mol解析：選B 生成32 g (1 mol)硫轉(zhuǎn)移電子2 mol。12用0.1 mol·L1的Na2SO3溶液30 mL，恰好將2×103 mol XO還原，則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)是()A4 B3C2 D1解析：選A利用守恒規(guī)律解答。 失2e 1 mol 2 mol 0.003 moln(e)0.006 mol。設(shè)X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)是m，則有 得(7m)e1 mol (7m)mol2×103 mol 0 .006 mol(7m)×2×1030.006，m4。二、非選擇題13某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。(1)已知KBrO3在反應(yīng)中得到電子，則該反應(yīng)的還原劑是_。(2)已知0.2 mol KBrO3在反應(yīng)中得到1 mol 電子生成X，則X的化學(xué)式為_。(3)根據(jù)上述反應(yīng)可推知_。a氧化性：KBrO3>H3AsO4b氧化性：H3AsO4>KBrO3c還原性：AsH3>Xd還原性：X>AsH3(4)將氧化劑和還原劑的化學(xué)式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：解析：(1)此題的考點(diǎn)為從化合價(jià)變化角度來判斷氧化劑和還原劑。已知KBrO3為得電子物質(zhì)，故其化合價(jià)一定降低，作氧化劑，那么還原劑只能是題目所提供的AsH3，AsH3中As的化合價(jià)為3價(jià)，反應(yīng)后變?yōu)楹?價(jià)As的H3AsO4，故還原劑為AsH3。(2)、(4)題的考點(diǎn)為氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒。0.2 mol KBrO3在反應(yīng)中得1 mol 電子，故1 mol KBrO3得5 mol電子，即反應(yīng)后Br的化合價(jià)應(yīng)從5價(jià)降為0價(jià)，故另一物質(zhì)為Br2，同時(shí)因?yàn)檠趸瘎?、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物已知，可直接進(jìn)行配平。As：3價(jià)5價(jià)升8價(jià)Br：5價(jià)0價(jià)降5價(jià)根據(jù)化合價(jià)升降相等，在AsH3前配系數(shù)5，在KBrO3前配系數(shù)8，在Br2前配系數(shù)4；再根據(jù)K原子守恒，K2SO4應(yīng)在生成物中，系數(shù)為4；則H2SO4應(yīng)在反應(yīng)物中，系數(shù)為4；H2O在生成物中，系數(shù)為4；配平后用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。 (3)此題的考點(diǎn)為氧化還原反應(yīng)中的基本規(guī)律：氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，故選a、c。答案：(1)AsH3(2)Br2(3)a、c(4) 14分析下列氧化還原反應(yīng)，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目，并指出氧化劑還原劑。(1)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(2)Fe2O32AlAl2O32Fe(3)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(4)2KClO32KCl3O2答案：(1) 還原劑：HCl氧化劑：MnO2(2) 還原劑：Al氧化劑：Fe2O3(3) 還原劑：Cu氧化劑：HNO3(4) 還原劑：KClO3氧化劑：KClO315已知下列兩個(gè)反應(yīng)：FeH2SO4(稀)=FeSO4H2；Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O。試回答下列問題：(1)反應(yīng)中_元素被氧化，還原產(chǎn)物為_；反應(yīng)中_作還原劑，_元素被還原(填元素符號)。(2)當(dāng)反應(yīng)生成2 g H2 時(shí)，消耗H2SO4的質(zhì)量是_g。(3)反應(yīng)中生成32 g SO2氣體時(shí)，消耗H2SO4的質(zhì)量是_g，其中有_g H2SO4被還原，轉(zhuǎn)移電子_mol。解析：(1)化合價(jià)升高的元素被氧化，對應(yīng)產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物，含該元素的物質(zhì)為還原劑，化合價(jià)降低的元素被還原，對應(yīng)產(chǎn)物為還原產(chǎn)物，含該元素的物質(zhì)為氧化劑。(2)據(jù)關(guān)系式H2SO4H2可知生成2 g H2時(shí)消耗98 g H2SO4。(3)據(jù)關(guān)系式2H2SO4(參加反應(yīng))H2SO4(還原)SO22e可知生成32 g SO2時(shí)，消耗98 g H2SO4，有49 g H2SO4被還原，轉(zhuǎn)移1 mol電子。答案：(1)FeH2CuS(2)98(3)9849116閱讀下面科普信息，回答問題：(1)工業(yè)鹽的主要成分是NaNO2，曾多次發(fā)生過因誤食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人體內(nèi)的Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3而失去與O2結(jié)合的能力，這說明NaNO2具有_性。下列不能實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化的物質(zhì)是_。ACl2 BO2CFe DKMnO4(H)(2)工業(yè)鹽中毒后，可服用維生素C來緩解中毒狀況，這說明維生素C具有_性。(3)在Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O的反應(yīng)中，1 mol Fe參加反應(yīng)時(shí)，被還原的HNO3為_mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)_mol。解析：(1)Fe2Fe3發(fā)生了氧化反應(yīng)，故NaNO2具有氧化性，所以實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)化也應(yīng)選擇具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，而Fe與Fe2不能反應(yīng)，故Fe不能實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化。(2)緩解中毒，則應(yīng)能使Fe3Fe2，所以維生素C具有還原性。(3)Fe和HNO3的反應(yīng)中，只有一部分HNO3起氧化作用，生成NO, 1 mol Fe參加反應(yīng)時(shí)，被還原的HNO3為1 mol，轉(zhuǎn)移了3 mol e。答案： (1)氧化C(2)還原(3)13