2021年高中化学新教材同步必修第一册 第1章 第三节 第2课时 氧化剂和还原剂
文档属性
| 名称 | 2021年高中化学新教材同步必修第一册 第1章 第三节 第2课时 氧化剂和还原剂 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 416.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2021-09-23 20:30:28 | ||
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文档简介
第2课时 氧化剂和还原剂
[核心素养发展目标] 1.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念，熟知常见的氧化剂和还原剂，理清相关概念间的关系。促进“变化观念”化学核心素养的发展。2.认识物质的氧化性、还原性，学会分析预测物质具有的氧化性或还原性，建立判断物质氧化性、还原性强弱的“思维模型”。
一、氧化剂、还原剂及相关概念
1．氧化还原反应中的相关概念
(1)用“双线桥”表示下列氧化还原反应中元素化合价升降和电子转移。
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
答案
(2)相关概念
①氧化剂与还原剂
氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。
还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。
②氧化产物与还原产物
氧化产物：还原剂失去电子被氧化的产物。
还原产物：氧化剂得到电子被还原的产物。
③氧化性与还原性
氧化性：物质得电子的性质，或物质得电子的能力。
还原性：物质失电子的性质，或物质失电子的能力。
理解氧化还原反应的相关概念，要抓住两条线：
①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。
2．常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质：如Cl2、O2。
②变价元素的高价态化合物：如KMnO4、FeCl3、HNO3。
③过氧化物：如Na2O2、H2O2。
④其他：如HClO、漂白粉、MnO2。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质：如Al、Fe、Zn。
②某些非金属单质：如H2、S、C等。
③含有较低价态元素的化合物：如CO、SO2。
④其他：如浓盐酸、NH3。
3．物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系：
核心元素化合价
实例
性质
最高价
KO4 Cl3 浓HO3
浓H2O4
只有氧化性
中间价
O2 Na2O3 SO4
既有氧化性又有还原性
最低价
K
只有还原性
(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( )
(6)碘化氢中碘为最低价，碘化氢只具有还原性( )
(7)阳离子只能得电子被还原，阴离子只能失电子被氧化( )
(8)在同一反应中，氧化剂和还原剂不可能是同一物质( )
(9)某物质在氧化还原反应中是氧化产物，则必然有另一物质是还原产物( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)×
(1)一种物质若具有还原性，则不具有氧化性，这种说法正确吗？试说明理由。
提示 不正确。如SO2中的硫元素处于中间价态，化合价既可升高又可降低，SO2既有还原性又有氧化性。
(2)分析下列反应并按要求填空。
①2Fe＋3Cl22FeCl3
氧化剂是________，还原剂是________；发生氧化反应的是________，发生还原反应的是________。
②2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
氧化剂是________，还原剂是________；被氧化的元素是________，被还原的元素是________。
③2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
氧化剂是______，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是________。
提示 ①Cl2 Fe Fe Cl2 ②KMnO4 KMnO4 KMnO4中的氧元素 KMnO4中的锰元素
③SO2 H2S S S
二、物质氧化性和还原性强弱比较
1．根据氧化还原反应方程式比较
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
3．根据反应的难易(反应条件)比较
如：①2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
②MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
由反应条件可判断氧化性：KMnO4>MnO2。
4．根据变价元素被氧化或被还原的程度比较
如：①2Fe＋3Cl22FeCl3
②Fe＋SFeS
铁元素被氯气氧化为＋3价，被硫氧化为＋2价，则氧化性：氯气>硫。
(1)是否元素失电子数越多，还原性就越强？得电子数越多，氧化性就越强？
提示 不是。物质氧化性、还原性的强弱与得、失电子的多少没有直接关系，氧化性、还原性的强弱由原子得、失电子的能力决定，越容易得电子，其氧化性越强，越容易失电子，其还原性越强。
(2)已知H2能与Cl2、Br2发生反应，前者反应的条件是点燃或光照，后者反应的条件是高温，Cl2和Br2的氧化性强弱关系是________。
提示 Cl2>Br2。与同一还原剂反应时，反应越容易进行，则氧化剂的氧化性越强，故氧化性强弱关系为Cl2>Br2。
(3)把少量铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，结果只有银白色物质析出，Ag＋和Cu2＋的氧化性强弱关系为________。
提示 Ag＋>Cu2＋。因为铁能与Ag＋、Cu2＋发生反应，结果只有银白色物质析出，说明少量铁粉先与Ag＋发生反应，因此Ag＋的氧化性强。
1．在下列反应中，二氧化碳作氧化剂的是( )
A．Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
B．CO2＋C2CO
C．2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑
D．C＋2H2O(g)2H2＋CO2
答案 B
解析 选项A中二氧化碳中碳元素化合价无变化；选项B中二氧化碳中碳元素化合价由＋4价降低为＋2价，作氧化剂；选项C、D中二氧化碳都为氧化产物。
2．(2018·长春高一检测)在反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，还原产物是( )
A．只有K2MnO4
B．只有MnO2
C．K2MnO4和MnO2
D．O2
答案 C
解析 KMnO4中的锰元素得到电子，化合价分别降低为＋6价和＋4价，其还原产物为K2MnO4和MnO2。
3．下列反应中，属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂又不作还原剂的是( )
A．SO3＋H2O===H2SO4
B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
C．2F2＋2H2O===4HF＋O2
D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
答案 B
解析 A错，各元素的化合价均没有发生变化，不属于氧化还原反应；B对，NO2中N元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，但水中H、O元素的化合价均不变，则水既不作氧化剂又不作还原剂；C错，水中O元素的化合价升高，水作还原剂；D错，水中H元素的化合价降低，水作氧化剂。
4．(2019·西安高一调研)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2
700
℃，对于该反应，下列说法中正确的是( )
A．该反应属于置换反应
B．N2H4是氧化剂
C．N2O4是还原剂
D．N2既是氧化产物又是还原产物
答案 D
解析 A错，该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；B错，N2H4中N元素的化合价为－2，在反应中失电子变为0价，因此N2H4是还原剂；C错，N2O4中N元素的化合价为＋4，在反应中得到电子变为0价，因此N2O4是氧化剂；D对，－2价的N和＋4价的N均生成0价的N，因此N2既是氧化产物又是还原产物。
5．氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法错误的是( )
A．氢化钙既是氧化剂又是还原剂
B．氢气既是氧化产物又是还原产物
C．氢化钙是还原剂，水是氧化剂
D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
答案 A
解析 在该反应中，氢化钙为还原剂，其中氢元素的化合价由－1价升高为0价；水为氧化剂，其中氢元素的化合价由＋1价降低为0价；氢气既是氧化产物又是还原产物，所以氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。
6．已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是( )
A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋
B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋
C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋
D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋
答案 A
解析 根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由第一个方程式知，还原性：Fe2＋>Ce3＋，由第二个方程式知，还原性：Sn2＋>Fe2＋。综上所述，还原性：Sn2＋>Fe2＋
>Ce3＋。
7．现有下列几个离子反应：
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
下列有关性质的比较正确的是( )
A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋
B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O
C．还原性：SO2D．还原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋
答案 A
解析 根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，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可推知，氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。
题组一 氧化剂和还原剂
1．“绿色化学”越来越受到人们的重视，下列物质可以看作绿色氧化剂的是( )
A．浓硫酸
B．浓盐酸
C．双氧水
D．氯水
答案 C
解析 双氧水还原后的产物为水，对环境没有污染。
2．下列反应中，水作还原剂的是( )
A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
B．CaO＋H2O===Ca(OH)2
C．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
D．2F2＋2H2O===4HF＋O2
答案 D
解析 选项A中水中氢元素的化合价由＋1价降低为0价，水是氧化剂；选项B、C中水中各元素的化合价都无变化，水既不是氧化剂也不是还原剂；
选项D中水中氧元素的化合价由－2价升高为0价，水是还原剂。
3．高铁的快速发展方便了人们的出行，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Al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
答案 B
解析 该反应中，铝元素的化合价由0价变为＋3价，该反应中铝失电子化合价升高，所以铝是还原剂。
4．(2018·佛山段考)下列化学变化中，需加入氧化剂才能实现的是( )
A．C→CO2
B．CO2→CO
C．CuO→Cu
D．H2SO4→BaSO4
答案 A
解析 C→CO2中碳元素的化合价升高，需加入氧化剂；CO2→CO中碳元素的化合价降低，需加入还原剂；CuO→Cu中铜元素化合价降低，需加入还原剂；H2SO4→BaSO4中元素的化合价没有发生变化，不是氧化还原反应。
5．在2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓中，氧化剂与还原剂的分子个数比为( )
A．2∶1
B．1∶2
C．1∶1
D．16∶17
答案 B
解析 在该反应中，硫化氢中硫元素化合价升高，硫化氢作还原剂；二氧化硫中的硫元素化合价降低，二氧化硫作氧化剂；氧化剂与还原剂的分子个数之比是1∶2。
6．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂，实验室可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．KClO3在反应中失去电子
B．ClO2是还原产物
C．H2C2O4在反应中被还原
D．H2C2O4中碳的化合价为＋2价
答案 B
解析 在该反应中，KClO3中氯元素化合价降低，在反应中得到电子被还原，生成还原产物ClO2；H2C2O4中碳元素价态为＋3价。
题组二 物质的氧化性和还原性
7．(2019·哈六中期中)下列微粒：①Al3＋ ②Cl－ ③N2 ④S2－ ⑤Cu ⑥H2O2 ⑦Fe2＋ ⑧MnO。既具有氧化性又具有还原性的是( )
A．①④⑤⑦
B．③⑥⑦⑧
C．④⑤⑥⑧
D．①②③⑥
答案 B
解析 一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性，处于最低价时只有还原性，处于最高价和最低价之间时往往既有氧化性也有还原性，据此解答。
8．(2019·河南新乡市期中)一个A原子转移2个电子给两个B原子，下列说法正确的是( )
A．生成物的化学式为A2B，A是还原剂
B．生成物属于混合物
C．生成物的化学式为AB2，B发生还原反应
D．生成物一定为电解质
答案 C
解析 一个A原子转移2个电子给两个B原子，二者原子个数关系为1∶2，则生成物化学式为AB2，反应中A为还原剂，被氧化，B为氧化剂，被还原。
9．下列对于反应2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2的叙述中正确的是( )
A．该反应属于置换反应
B．氧化性：I2>KClO3
C．还原性：KClO3>I2
D．还原剂为KIO3，氧化剂为I2
答案 A
解析 在该反应中，
KClO3中氯元素的化合价降低，KClO3是氧化剂，Cl2是还原产物；I2中碘元素的化合价升高，I2是还原剂，KIO3是氧化产物；则氧化性：KClO3>KIO3，还原性：I2>Cl2。
10．根据下列反应的方程式：
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－
答案 B
解析 反应①中还原剂是I－，还原产物是Fe2＋，还原性：I－>Fe2＋；反应②中还原剂是Fe2＋，还原产物是Br－，还原性：Fe2＋>Br－，还原性从强到弱的顺序为I－>Fe2＋>Br－。
11．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱，下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋2KI===2KCl＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
答案 A
解析 根据反应：3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3，得出氧化性：Cl2>FeCl3，但是氧化性是FeCl3>I2，还原性是碘离子强于亚铁离子，碘离子会先被氯气氧化，和题意不相符合，不可能发生，故A选；根据反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，得出氧化性：Cl2>I2，和题意相符合，反应可能发生，故B不选；根据反应：Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O，得出氧化性：Co2O3>Cl2，和题意相符合，反应可能发生，故C不选；根据反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，得出氧化性：Cl2>FeCl3，和题意相符合，反应可能发生，故D不选。
12．已知常温下，在溶液中发生如下反应：
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
由此推断下列说法错误的是( )
A．反应Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－可以进行
B．Z元素在反应③中被还原，在反应①中被氧化
C．氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3＋
D．还原性由强到弱的顺序是Z－、B－、A2＋、X2＋
答案 D
解析 由①可知氧化性：XO>Z2，还原性：Z－>
X2＋；由②可知氧化性：B2>A3＋，还原性：A2＋>
B－；
由③可知氧化性：Z2>
B2，还原性：B－>Z－。即氧化性为XO＞Z2＞B2＞A3＋，还原性为A2＋＞B－＞Z－＞X2＋，选项A中的反应能够发生。
13．已知砒霜(As2O3)与锌可以发生如下反应：
As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O
(1)请用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目：____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)砒霜在上述反应中显示出来的性质是_____________________________________________
(填字母)。
A．氧化性
B．还原性
C．酸性
D．碱性
(3)该反应的氧化产物是______，还原产物是________。
答案
(1)
(2)A (3)ZnSO4 AsH3
解析 在该反应中Zn的化合价由0价变成＋2价，Zn作还原剂，表现还原性，被氧化，得到氧化产物ZnSO4；砷元素的化合价由＋3价变成－3价，As2O3作氧化剂，表现氧化性，被还原，得到还原产物AsH3。
14．(2018·铜陵高一检测)完成下列填空：
(1)已知反应：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，则
①该反应所属基本反应类型是________。
②在反应中铁元素的化合价变化______(填“升高”或“降低”)，该元素的原子______(填“失去”或“得到”)电子。
③发生氧化反应的是______，发生还原反应的是______________________________________。
(2)反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O中：
①反应中被氧化的元素是________，被还原的元素是________。
②若生成71
g
Cl2，则消耗的HCl是________g，被氧化的HCl是________g。
答案 (1)①置换反应 ②降低 得到 ③Al Fe2O3
(2)①Cl Mn ②116.8 73
15．已知下列反应：
①Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
②2KI＋Br2===2KBr＋I2
③Na2S＋I2===2NaI＋S↓
(1)Cl－、Br－、I－、S2－等离子的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)S2－>I－>Br－>Cl－ (2)Cl2>Br2>I2>S
(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①知还原性：Br－>Cl－，由反应②知还原性：I－>Br－，由反应③知还原性：S2－>I－，即还原性：S2－>I－>Br－>Cl－。
(2)根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知，由①得Cl2>Br2，由②得Br2>I2，由③得I2>S，故氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S。
(3)由(2)知氧化性Cl2>S，故Cl2与Na2S能发生反应：Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓。
(4)由(2)知氧化性：Br2>I2，故I2与NaBr不能反应，则I2与NaBr能共存。
[核心素养发展目标] 1.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念，熟知常见的氧化剂和还原剂，理清相关概念间的关系。促进“变化观念”化学核心素养的发展。2.认识物质的氧化性、还原性，学会分析预测物质具有的氧化性或还原性，建立判断物质氧化性、还原性强弱的“思维模型”。
一、氧化剂、还原剂及相关概念
1．氧化还原反应中的相关概念
(1)用“双线桥”表示下列氧化还原反应中元素化合价升降和电子转移。
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
答案
(2)相关概念
①氧化剂与还原剂
氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的物质。
还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的物质。
②氧化产物与还原产物
氧化产物：还原剂失去电子被氧化的产物。
还原产物：氧化剂得到电子被还原的产物。
③氧化性与还原性
氧化性：物质得电子的性质，或物质得电子的能力。
还原性：物质失电子的性质，或物质失电子的能力。
理解氧化还原反应的相关概念，要抓住两条线：
①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。
2．常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质：如Cl2、O2。
②变价元素的高价态化合物：如KMnO4、FeCl3、HNO3。
③过氧化物：如Na2O2、H2O2。
④其他：如HClO、漂白粉、MnO2。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质：如Al、Fe、Zn。
②某些非金属单质：如H2、S、C等。
③含有较低价态元素的化合物：如CO、SO2。
④其他：如浓盐酸、NH3。
3．物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系：
核心元素化合价
实例
性质
最高价
KO4 Cl3 浓HO3
浓H2O4
只有氧化性
中间价
O2 Na2O3 SO4
既有氧化性又有还原性
最低价
K
只有还原性
(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( )
(6)碘化氢中碘为最低价，碘化氢只具有还原性( )
(7)阳离子只能得电子被还原，阴离子只能失电子被氧化( )
(8)在同一反应中，氧化剂和还原剂不可能是同一物质( )
(9)某物质在氧化还原反应中是氧化产物，则必然有另一物质是还原产物( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)×
(1)一种物质若具有还原性，则不具有氧化性，这种说法正确吗？试说明理由。
提示 不正确。如SO2中的硫元素处于中间价态，化合价既可升高又可降低，SO2既有还原性又有氧化性。
(2)分析下列反应并按要求填空。
①2Fe＋3Cl22FeCl3
氧化剂是________，还原剂是________；发生氧化反应的是________，发生还原反应的是________。
②2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
氧化剂是________，还原剂是________；被氧化的元素是________，被还原的元素是________。
③2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
氧化剂是______，还原剂是______；氧化产物是______，还原产物是________。
提示 ①Cl2 Fe Fe Cl2 ②KMnO4 KMnO4 KMnO4中的氧元素 KMnO4中的锰元素
③SO2 H2S S S
二、物质氧化性和还原性强弱比较
1．根据氧化还原反应方程式比较
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
3．根据反应的难易(反应条件)比较
如：①2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
②MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
由反应条件可判断氧化性：KMnO4>MnO2。
4．根据变价元素被氧化或被还原的程度比较
如：①2Fe＋3Cl22FeCl3
②Fe＋SFeS
铁元素被氯气氧化为＋3价，被硫氧化为＋2价，则氧化性：氯气>硫。
(1)是否元素失电子数越多，还原性就越强？得电子数越多，氧化性就越强？
提示 不是。物质氧化性、还原性的强弱与得、失电子的多少没有直接关系，氧化性、还原性的强弱由原子得、失电子的能力决定，越容易得电子，其氧化性越强，越容易失电子，其还原性越强。
(2)已知H2能与Cl2、Br2发生反应，前者反应的条件是点燃或光照，后者反应的条件是高温，Cl2和Br2的氧化性强弱关系是________。
提示 Cl2>Br2。与同一还原剂反应时，反应越容易进行，则氧化剂的氧化性越强，故氧化性强弱关系为Cl2>Br2。
(3)把少量铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，结果只有银白色物质析出，Ag＋和Cu2＋的氧化性强弱关系为________。
提示 Ag＋>Cu2＋。因为铁能与Ag＋、Cu2＋发生反应，结果只有银白色物质析出，说明少量铁粉先与Ag＋发生反应，因此Ag＋的氧化性强。
1．在下列反应中，二氧化碳作氧化剂的是( )
A．Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
B．CO2＋C2CO
C．2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑
D．C＋2H2O(g)2H2＋CO2
答案 B
解析 选项A中二氧化碳中碳元素化合价无变化；选项B中二氧化碳中碳元素化合价由＋4价降低为＋2价，作氧化剂；选项C、D中二氧化碳都为氧化产物。
2．(2018·长春高一检测)在反应2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，还原产物是( )
A．只有K2MnO4
B．只有MnO2
C．K2MnO4和MnO2
D．O2
答案 C
解析 KMnO4中的锰元素得到电子，化合价分别降低为＋6价和＋4价，其还原产物为K2MnO4和MnO2。
3．下列反应中，属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂又不作还原剂的是( )
A．SO3＋H2O===H2SO4
B．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
C．2F2＋2H2O===4HF＋O2
D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
答案 B
解析 A错，各元素的化合价均没有发生变化，不属于氧化还原反应；B对，NO2中N元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，但水中H、O元素的化合价均不变，则水既不作氧化剂又不作还原剂；C错，水中O元素的化合价升高，水作还原剂；D错，水中H元素的化合价降低，水作氧化剂。
4．(2019·西安高一调研)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2
700
℃，对于该反应，下列说法中正确的是( )
A．该反应属于置换反应
B．N2H4是氧化剂
C．N2O4是还原剂
D．N2既是氧化产物又是还原产物
答案 D
解析 A错，该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；B错，N2H4中N元素的化合价为－2，在反应中失电子变为0价，因此N2H4是还原剂；C错，N2O4中N元素的化合价为＋4，在反应中得到电子变为0价，因此N2O4是氧化剂；D对，－2价的N和＋4价的N均生成0价的N，因此N2既是氧化产物又是还原产物。
5．氢化钙可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法错误的是( )
A．氢化钙既是氧化剂又是还原剂
B．氢气既是氧化产物又是还原产物
C．氢化钙是还原剂，水是氧化剂
D．氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
答案 A
解析 在该反应中，氢化钙为还原剂，其中氢元素的化合价由－1价升高为0价；水为氧化剂，其中氢元素的化合价由＋1价降低为0价；氢气既是氧化产物又是还原产物，所以氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。
6．已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是( )
A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋
B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋
C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋
D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋
答案 A
解析 根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由第一个方程式知，还原性：Fe2＋>Ce3＋，由第二个方程式知，还原性：Sn2＋>Fe2＋。综上所述，还原性：Sn2＋>Fe2＋
>Ce3＋。
7．现有下列几个离子反应：
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
下列有关性质的比较正确的是( )
A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋
B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O
C．还原性：SO2
答案 A
解析 根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，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可推知，氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。
题组一 氧化剂和还原剂
1．“绿色化学”越来越受到人们的重视，下列物质可以看作绿色氧化剂的是( )
A．浓硫酸
B．浓盐酸
C．双氧水
D．氯水
答案 C
解析 双氧水还原后的产物为水，对环境没有污染。
2．下列反应中，水作还原剂的是( )
A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
B．CaO＋H2O===Ca(OH)2
C．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
D．2F2＋2H2O===4HF＋O2
答案 D
解析 选项A中水中氢元素的化合价由＋1价降低为0价，水是氧化剂；选项B、C中水中各元素的化合价都无变化，水既不是氧化剂也不是还原剂；
选项D中水中氧元素的化合价由－2价升高为0价，水是还原剂。
3．高铁的快速发展方便了人们的出行，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Al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
答案 B
解析 该反应中，铝元素的化合价由0价变为＋3价，该反应中铝失电子化合价升高，所以铝是还原剂。
4．(2018·佛山段考)下列化学变化中，需加入氧化剂才能实现的是( )
A．C→CO2
B．CO2→CO
C．CuO→Cu
D．H2SO4→BaSO4
答案 A
解析 C→CO2中碳元素的化合价升高，需加入氧化剂；CO2→CO中碳元素的化合价降低，需加入还原剂；CuO→Cu中铜元素化合价降低，需加入还原剂；H2SO4→BaSO4中元素的化合价没有发生变化，不是氧化还原反应。
5．在2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓中，氧化剂与还原剂的分子个数比为( )
A．2∶1
B．1∶2
C．1∶1
D．16∶17
答案 B
解析 在该反应中，硫化氢中硫元素化合价升高，硫化氢作还原剂；二氧化硫中的硫元素化合价降低，二氧化硫作氧化剂；氧化剂与还原剂的分子个数之比是1∶2。
6．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂，实验室可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．KClO3在反应中失去电子
B．ClO2是还原产物
C．H2C2O4在反应中被还原
D．H2C2O4中碳的化合价为＋2价
答案 B
解析 在该反应中，KClO3中氯元素化合价降低，在反应中得到电子被还原，生成还原产物ClO2；H2C2O4中碳元素价态为＋3价。
题组二 物质的氧化性和还原性
7．(2019·哈六中期中)下列微粒：①Al3＋ ②Cl－ ③N2 ④S2－ ⑤Cu ⑥H2O2 ⑦Fe2＋ ⑧MnO。既具有氧化性又具有还原性的是( )
A．①④⑤⑦
B．③⑥⑦⑧
C．④⑤⑥⑧
D．①②③⑥
答案 B
解析 一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性，处于最低价时只有还原性，处于最高价和最低价之间时往往既有氧化性也有还原性，据此解答。
8．(2019·河南新乡市期中)一个A原子转移2个电子给两个B原子，下列说法正确的是( )
A．生成物的化学式为A2B，A是还原剂
B．生成物属于混合物
C．生成物的化学式为AB2，B发生还原反应
D．生成物一定为电解质
答案 C
解析 一个A原子转移2个电子给两个B原子，二者原子个数关系为1∶2，则生成物化学式为AB2，反应中A为还原剂，被氧化，B为氧化剂，被还原。
9．下列对于反应2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2的叙述中正确的是( )
A．该反应属于置换反应
B．氧化性：I2>KClO3
C．还原性：KClO3>I2
D．还原剂为KIO3，氧化剂为I2
答案 A
解析 在该反应中，
KClO3中氯元素的化合价降低，KClO3是氧化剂，Cl2是还原产物；I2中碘元素的化合价升高，I2是还原剂，KIO3是氧化产物；则氧化性：KClO3>KIO3，还原性：I2>Cl2。
10．根据下列反应的方程式：
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－
答案 B
解析 反应①中还原剂是I－，还原产物是Fe2＋，还原性：I－>Fe2＋；反应②中还原剂是Fe2＋，还原产物是Br－，还原性：Fe2＋>Br－，还原性从强到弱的顺序为I－>Fe2＋>Br－。
11．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱，下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋2KI===2KCl＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
答案 A
解析 根据反应：3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3，得出氧化性：Cl2>FeCl3，但是氧化性是FeCl3>I2，还原性是碘离子强于亚铁离子，碘离子会先被氯气氧化，和题意不相符合，不可能发生，故A选；根据反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，得出氧化性：Cl2>I2，和题意相符合，反应可能发生，故B不选；根据反应：Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O，得出氧化性：Co2O3>Cl2，和题意相符合，反应可能发生，故C不选；根据反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3，得出氧化性：Cl2>FeCl3，和题意相符合，反应可能发生，故D不选。
12．已知常温下，在溶液中发生如下反应：
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
由此推断下列说法错误的是( )
A．反应Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－可以进行
B．Z元素在反应③中被还原，在反应①中被氧化
C．氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3＋
D．还原性由强到弱的顺序是Z－、B－、A2＋、X2＋
答案 D
解析 由①可知氧化性：XO>Z2，还原性：Z－>
X2＋；由②可知氧化性：B2>A3＋，还原性：A2＋>
B－；
由③可知氧化性：Z2>
B2，还原性：B－>Z－。即氧化性为XO＞Z2＞B2＞A3＋，还原性为A2＋＞B－＞Z－＞X2＋，选项A中的反应能够发生。
13．已知砒霜(As2O3)与锌可以发生如下反应：
As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O
(1)请用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目：____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)砒霜在上述反应中显示出来的性质是_____________________________________________
(填字母)。
A．氧化性
B．还原性
C．酸性
D．碱性
(3)该反应的氧化产物是______，还原产物是________。
答案
(1)
(2)A (3)ZnSO4 AsH3
解析 在该反应中Zn的化合价由0价变成＋2价，Zn作还原剂，表现还原性，被氧化，得到氧化产物ZnSO4；砷元素的化合价由＋3价变成－3价，As2O3作氧化剂，表现氧化性，被还原，得到还原产物AsH3。
14．(2018·铜陵高一检测)完成下列填空：
(1)已知反应：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe，则
①该反应所属基本反应类型是________。
②在反应中铁元素的化合价变化______(填“升高”或“降低”)，该元素的原子______(填“失去”或“得到”)电子。
③发生氧化反应的是______，发生还原反应的是______________________________________。
(2)反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O中：
①反应中被氧化的元素是________，被还原的元素是________。
②若生成71
g
Cl2，则消耗的HCl是________g，被氧化的HCl是________g。
答案 (1)①置换反应 ②降低 得到 ③Al Fe2O3
(2)①Cl Mn ②116.8 73
15．已知下列反应：
①Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
②2KI＋Br2===2KBr＋I2
③Na2S＋I2===2NaI＋S↓
(1)Cl－、Br－、I－、S2－等离子的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)S2－>I－>Br－>Cl－ (2)Cl2>Br2>I2>S
(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①知还原性：Br－>Cl－，由反应②知还原性：I－>Br－，由反应③知还原性：S2－>I－，即还原性：S2－>I－>Br－>Cl－。
(2)根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知，由①得Cl2>Br2，由②得Br2>I2，由③得I2>S，故氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S。
(3)由(2)知氧化性Cl2>S，故Cl2与Na2S能发生反应：Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓。
(4)由(2)知氧化性：Br2>I2，故I2与NaBr不能反应，则I2与NaBr能共存。