1.3.2常见氧化剂和还原剂及氧化还原反应的规律 导学案（含答案） 2023-2024学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

氧化剂和还原剂及氧化还原反应的规律
【核心素养发展目标】
1．熟知常见的氧化剂和还原剂
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”
3．掌握氧化还原反应中的一些重要规律
【主干知识梳理】
一、理清氧化还原反应概念及其关系
1．氧化性和还原性
(1)氧化性：物质中元素的原子或离子得到电子表现出来的性质，得电子能力越强，其氧化性越强，表现在反应
中是化合价有降低趋势的一种表现能力
(2)还原性：物质中元素的原子或离子失去电子表现出来的性质，失电子能力越强，其还原性越强，表现在反应中是化合价有升高趋势的一种表现能力
【微点拨】氧化剂、氧化产物具有氧化性；还原剂、还原产物具有还原性
2．氧化还原反应概念之间的联系
相关概念及其关系
两条线 ①物质中元素化合价升高失去电子被氧化氧化反应，即“升→失→氧”②物质中元素化合价降低得到电子被还原还原反应，即“降→得→还”
3．中学化学常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质：如Cl2、O2等
②变价元素的高价态化合物：如KMnO4、FeCl3、HNO3等
③过氧化物：如Na2O2、H2O2等
④其他：如HClO、漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、MnO2等
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质：如Al、Fe、Zn等
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等
④其他：如浓盐酸、NH3等
【对点训练1】
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
2．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
3．下列微粒只有还原性的是(　　)
A．H＋ B．Fe2＋ C．Zn D．HCl
二、氧化性、还原性强弱比较的方法
1．根据氧化还原反应方程式来比较
氧化还原反应发生规律可用如下式子表示 规律
氧化性强弱：氧化剂>氧化产物还原性强弱：还原剂>还原产物特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂
【实例】有以下反应：①H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4
②2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋I2＋2HCl
③3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋NO↑＋2H2O＋Fe(NO3)3
还原性 氧化性
从反应①可知 H2SO3＞I－ I2＞H2SO4
从反应②可知 I－＞Fe2＋ Fe3＋＞I2
从反应③可知 Fe2＋＞NO HNO3＞Fe3＋
总的强弱顺序 还原性：H2SO3＞I－＞Fe2＋＞NO氧化性：HNO3＞Fe3＋＞I2＞H2SO4
2．根据元素的活动性顺序来比较 根据元素的活动性顺序比较
规律 特点
上左下右可反应，隔之愈远愈易行
【微点拨】①金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱；非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱②Fe对应的离子为Fe2+，即氧化性：Cu2+＞Fe2+；又由于2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2可以发生，则氧化性：Fe3+＞Cu2+，因此三种离子的氧化性为：Fe3+＞Cu2+＞Fe2+
3．根据反应的难易来比较
(1)根据反应条件的难易来比较
化学反应 反应条件
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 常温
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 加热
加热、加催化剂
氧化性：KMnO4 > MnO2> O2
【结论】当不同氧化剂作用于同一还原剂时，若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(反应条件要求越低)，则氧化剂的氧化性越强；同理，当不同还原剂作用于同一氧化剂时，若还原产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行(反应条件要求越低)，则还原剂的还原性越强
(2)根据反应的剧烈程度来比较
实例1．金属单质与水反应的剧烈程度
Na、Mg、Al分别与水的反应 分析
Na与冷水剧烈反应Mg与冷水几乎不反应，能与热水反应Al加热条件下也不明显 还原性：Na>Mg>Al
实例2．非金属单质与H2化合的难易程度
化学反应 反应条件及现象 分析
H2＋F2===2HF 冷暗处剧烈反应而爆炸 氧化性：F2>Cl2>Br2>I2
H2＋Cl22HCl 光照条件下剧烈反应而爆炸
H2＋Br22HBr 加热至500 ℃时才能发生反应
H2＋I22HI 在不断加热的条件下才能缓慢进行，且为可逆反应
4．根据变价元素被氧化或被还原的程度不同来比较
化学反应 分析
2Fe＋3Cl2 2FeCl3 铁元素被氯气氧化为＋3价，被硫氧化为＋2价，则氧化性：Cl2＞S
Fe＋SFeS
【结论】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
5．某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关
(1)温度：热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强，热的浓盐酸的还原性比冷的浓盐酸的还原性要强
(2)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强
如：氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性：浓HCl>稀HCl
(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强
如：中性环境中NO不显氧化性，酸性环境中NO显氧化性
如：酸性条件：2MnO＋6H＋＋5SO===2Mn2＋＋5SO＋3H2O
中性条件：2MnO＋H2O＋3SO===2MnO2＋3SO＋2OH－
碱性条件：2MnO＋2OH－＋SO===2MnO＋SO＋H2O
其氧化性为KMnO4(酸性)＞KMnO4(中性)＞KMnO4(碱性)
【微点拨】
①氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，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。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性
顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强
②一般情况下，越易失去电子的物质，失电子后越难得电子；越易得电子的物质，得电子后就越难失电子
③不易失电子的物质不一定易得电子，如：稀有气体，既不易失电子，又不易得电子
【对点训练2】
1．现有下列几个离子反应，下列有关性质的比较正确的是(　　)
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋ B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O
C．还原性：SO2Cr3＋>Fe2＋
2．已知有以下反应：2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2；2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI。下列说法正确的是(　　)
①还原性：I－>Fe2＋>Cl－>SO2　 ②氧化性：I2>Fe3＋>H2SO4>Cl2　
③氧化性：Cl2>Fe3＋>I2>H2SO4　 ④还原性：SO2>I－>Fe2＋>Cl－
A．①②　　　 B．②③　　　 C．③④　　　 D．②④
3．下列叙述中正确的是(　　)
序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物
① Cl2 FeCl2 FeCl3
② KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 MnSO4
③ KClO3 HCl(浓) Cl2 Cl2
④ KMnO4 HCl(浓) Cl2 MnCl2
A．表中第①组反应中FeCl3只是还原产物
B．氧化性比较：KMnO4>Cl2>Fe3＋>Br2>Fe2＋
C．还原性比较：H2O2>Mn2＋>Cl－
D．④组中的HCl既作还原剂，又起到酸的作用
4．已知反应：①2BrO＋Cl2===Br2＋2ClO，②ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O，③2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，④2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是(　　)
A．ClO>BrO>Cl2>Fe3＋>I2 B．BrO>Cl2>ClO>I2>Fe3＋
C．BrO>ClO>Cl2>Fe3＋>I2 D．BrO>ClO>Fe3＋>Cl2>I2
5．根据反应 ，可以判断出各微粒的氧化性由强到弱的顺序正确的是(　　)
①Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu； ②2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；
③2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；④HClO＋H＋＋Cl－===Cl2＋H2O。
A．HClO>Cl2>Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋ B．Cl2>HClO>Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋
C．Cl2>Fe3＋>HClO>Cu2＋>Fe2＋ D．HClO>Cl2>Cu2＋>Fe3＋>Fe2＋
6．常温下，发生下列几种反应：
①16H＋＋10Cl－＋2MnO===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
根据上述反应，判断下列结论错误的是(　　)
A．溶液中可发生：Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ B．Cl2在①③反应中均为氧化剂
C．氧化性强弱的顺序为MnO>Cl2>Br2>Fe3＋ D．Mn2＋是MnO的还原产物
7．已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋由此可确定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是(　　)
A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋　 B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋
C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋
8．已知下列三个离子反应方程式如下，则氧化性最弱的粒子是(　　)
①X2＋＋Y===X＋Y2＋ ②Y2＋＋W===W2＋＋Y ③W2＋＋Z===Z2＋＋W
A．X2＋ B．Y2＋ C．W2＋ D．Z2＋
9．在一定条件下KClO3与I2按下式反应：2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2，下列判断正确的是(　　)
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
10．已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是(　　)
A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ B．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
C．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI D．2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
三、氧化还原反应的重要规律及其应用
1．价态规律：物质中元素具有最高价，该元素只有氧化性；物质中元素具有最低价，该元素只有还原性；物质
中元素具有中间价，该元素既有氧化性又有还原性
【应用】判断元素或物质是否具有氧化性或还原性
【微点拨】
①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－)
②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 2、Na2O3、SO4、 既有氧化性又有还原性
最低价 、、K 只有还原性
③H2O2中氧元素尽管处于中间价态，但H2O2主要表现为氧化性，其还原产物是H2O，故H2O2又被称为绿色氧化剂
④常见的氧化性、还原性顺序
氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2＞稀H2SO4＞S
还原性：Mn2＋＜Cl－＜Br－＜Fe2＋＜I－＜SO2(SO)＜H2S(S2－)
2．价态归中规律(不交叉规律)：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，元素的化合价“只靠近而不交叉”，即：“就近变价”，也就是高价要降低，低价要升高，它们最多变为同一价态，不可能发生交叉现象
【应用】标明电子转移的方向与数目，判断氧化产物、还原产物等
H2S中S元素为－2价，与产物中的单质S的0价近，所以H2S生成S
3．强弱规律：具有较强氧化性的物质能跟具有较强还原性的物质反应，生成具有弱还原性的物质和具有弱氧化性的物质
　 还原剂　＋　氧化剂===氧化产物　＋　还原产物
(强还原性)　 (强氧化性)　(弱氧化性)　 (弱还原性)
还原性：还原剂>还原产物；氧化性：氧化剂>氧化产物。即：“强制弱”或“前强后弱”
【应用】①提供适宜条件，利用较强氧化性物质制备较弱氧化性物质(或用较强还原性物质制备较弱还原性物质)
②比较不同物质的氧化性(或还原性)的强弱
③判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
4．先后规律：同一还原剂遇到氧化性不同的几种物质时，若均能反应，则按氧化性由强到弱的顺序依次反应；同理，同一氧化剂遇到还原性不同的几种物质时，若均能反应，则按还原性由强到弱的顺序依次反应
如：如在FeBr2溶液中(还原性Fe2＋>Br－)通入Cl2时，Fe2＋先与Cl2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＋
【应用】判断氧化还原反应的先后顺序
5．守恒规律：氧化还原反应中，原子得失电子总数相等，元素化合价升降总数相等，即有关系式：
还原剂失电子的总数＝氧化剂得电子的总数
元素化合价降低的总数＝元素化合价升高的总数
【应用】氧化还原反应方程式的配平，氧化还原反应的相关计算
【对点训练3】
1．下列粒子中，只有氧化性的是(　　)
①S2－　 ②Fe2＋　 ③Fe3＋　 ④S　 ⑤H＋　 ⑥Na＋　 ⑦Mg
A．①⑦ B．②④ C．③⑤⑥ D．②④⑤⑥
2．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
3．以下各组物质所具有的性质依次为只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的是(　　)
A．Na、H＋、H2O　 B．Cl2、KClO3、Fe　 C．Na＋、K、Fe2＋　 D．KMnO4、CO、H2O
4．PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2＋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．Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ B．10Cl－＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
C．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ D．5Pb2＋＋2MnO＋2H2O===5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋
5．下列三个反应均能发生：X2＋2W2＋===2X－＋2W3＋；Z2＋2X－===2Z－＋X2；2W3＋＋2Y－===2W2＋＋Y2。则在相同条件下，下列三个反应：①Y2＋2X－===2Y－＋X2；②Z2＋2Y－===2Z－＋Y2；③2W3＋＋2Z－===2W2＋＋Z2也能发生的是(　　)
A．只有①　 B．只有②　 C．①和②　 D．②和③
6．多种氧化剂和还原剂相遇时，存在“争先恐后，强者优先”的现象。请预测，在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉，首先置换出来的是(　　)
A．Fe　 B．H2　 C．Mg　 D．不能确定
7．同一还原剂与多种氧化剂在一起时，先与氧化性强的粒子反应，待强的反应完后，再与氧化性弱的反应，称为反应先后规律。已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入铁粉，下列说法中不正确的是(　　)
A．若铁粉有剩余，则不溶物中一定有铜
B．若铁粉有剩余，则溶液中的金属阳离子只有Fe2＋
C．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2＋，则溶液中一定无Fe3＋
D．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2＋，则溶液中一定有Fe2＋，一定无Fe3＋
8．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①GQ＋NaCl，②Q＋H2OX＋H2，③Y＋NaOHG＋Q＋H2O，④Z＋NaOHQ＋X＋H2O，这五种化合物中氯元素化合价由低到高的顺序是(　　)
A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
9．在水溶液中N2H离子可以将Fe3＋还原成Fe2＋，本身被氧化成Y，反应可简单表示为N2H＋4Fe3＋4Fe2＋＋Y＋…据此可知Y为(　　)
A．NH B．N2 C．N2O D．N2H4
10．用双线桥法表示下列反应中电子的转移的情况。
(1)KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O (2)H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O
(3)5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O (4)2Cu(IO3)2＋24KI＋12H2SO4===2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O
【课时跟踪检测】
1．下列变化过程中，需要加入氧化剂才能实现的是(　　)
A．Cl2Cl－ B．I－I2 C．SO2SO D．CuOCu
2．下列变化中，一定要加入适当的还原剂才能实现的是(　　)
A．KMnO4MnO2 B．HClCl2 C．Fe2O3Fe D．CaOCaCO3
3．下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是(　　)
A．Al3＋、K、Fe2＋ B．Cl－、Al、H2
C．NO2、Na＋、Br2 D．O2、SO2、Fe
4．已知常温下，在溶液中发生如下反应，由此推断下列说法错误的是(　　)
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
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＋
5．为了防止钢铁零件生锈，常采用化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层——“发蓝”。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑。下列叙述不正确的是(　　)
A．上述反应涉及到的物质中，Fe的还原性最强
B．上述反应涉及到的物质中，NaNO2的氧化性最强
C．上述反应中，铁是还原剂，NaNO2和NaOH是氧化剂
D．NO的氧化性大于FeO的氧化性
6．汽车尾气处理装置中可发生反应：4CO＋2NO24CO2＋N2，下列对该反应的说法正确的是(　　)
A．NO2被氧化 B．CO是氧化剂
C．每生成28 g N2，消耗112 g CO D．该条件下，还原性：CO7．已知有如下反应，根据下述反应，判断下列结论中错误的是(　　)
①2BrO＋Cl2===Br2＋2ClO
②ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O
③2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
A．Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
B．Cl2在①、③反应中均作氧化剂
C．氧化性强弱的顺序为：BrO>ClO>Cl2 >Fe3＋
D．溶液中可发生：ClO＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H2O
8．下列有关氧化还原反应的叙述正确的是(　　)
A．氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原
B．某金属元素M由化合态变为游离态，M一定被还原
C．用双线桥表示下列反应的电子转移
D．非金属单质在反应中只能作氧化剂
9．科学家发明了利用泪液来检测糖尿病的方法，其原理是利用氯金酸钠(NaAuCl4)溶液与眼泪中的葡萄糖发生反应生成纳米金单质颗粒(直径为20～60 nm)。下列有关说法错误的是(　　)
A．氯金酸钠中金元素的化合价为＋3价 B．葡萄糖在反应中体现还原性
C．检测时，NaAuCl4发生氧化反应 D．纳米金单质颗粒分散在水中所得的分散系属于胶体
10．硫代硫酸钠(Na2S2O3)被称为“养鱼宝”，可降低水中的氯对鱼的危害。脱氯反应为S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋10H＋＋8Cl－，该反应中(　　)
A．S2O表现氧化性 B．H2O既表现氧化性又表现还原性
C．S2O既表现氧化性又表现还原性 D．Cl2表现氧化性
11．已知①氧化性Co2O3>Cl2>FeCl3>I2，Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋；②HI的水溶液是强酸。下列反应在水溶液中不可能发生的是(　　)
A．Cl2＋2FeCl2===2FeCl3 B．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
C．Fe2O3＋6HI===2FeI3＋3H2O D．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
12．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先被置换出来的是(　　)
A．Mg B．Cu C．Ag D．H2
13．向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后，有金属析出，过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则滤液中一定存在(　　)
A．Fe2＋ B．Cu2＋、Fe2＋ C．Ag＋、Fe2＋ D．Ag＋、Cu2＋、Fe2＋
14．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
15．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ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O，下列说法正确的是(　　)
A．1个KClO3参加反应有2个电子转移 B．ClO2是氧化产物
C．H2C2O4在反应中被还原 D．KClO3在反应中得到电子，作氧化剂
16．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等物质的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”)
17．(1)在S2－、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________，若溶质中Cl－与I－共存，为了氧化I－而Cl－不被氧化，除单质外，还应用上述反应中的________做氧化剂
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KClO3＋4HCl(浓)===2KCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
(3)第(2)问反应③中氧化产物是________，还原产物是________。
18．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________
A．Fe B．Fe2＋ C．Fe3＋
(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______
A．Cl2 B．O2 C．FeCl3 D．KMnO4(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Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O的反应中，HNO3表现了_____________性和________性，则56 g Fe参加反应时，被还原的HNO3为______g
【氧化剂和还原剂及氧化还原反应的规律】答案
【对点训练1】
1．C。解析：双氧水还原后的产物为水，对环境没有污染。
2．C。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。
3．C。解析：只有还原性的元素应处于最低价。金属单质0价就是最低价。HCl中虽然Cl为－1价为最低价，但是H为＋1价为最高价，有氧化性。
【对点训练2】
1．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＋。
2．C。解析：由题给各反应分别得，氧化性：Fe3＋>I2，还原性：I－>Fe2＋；氧化性：Cl2>Fe3＋，还原性：Fe2＋>Cl－；氧化性：I2>H2SO4，还原性：SO2>I－。
3．D。解析：氯气和FeCl2反应生成FeCl3，氯气为氧化剂，FeCl2为还原剂，所以表中第①组反应的FeCl3既是还原产物又是氧化产物，故A错误；根据①知，氧化性：Cl2>Fe3＋，根据②知，氧化性：KMnO4>O2，根据③知氧化性：KClO3>Cl2，根据④知氧化性：KMnO4>Cl2，根据以上分析无法判断Br2、Fe2＋氧化性相对大小，故B错误；根据②知还原性：H2O2>Mn2＋，根据④知还原性：Cl－>Mn2＋，故C错误；④反应中Mn元素化合价由＋7价变为＋2价、Cl元素化合价由－1价变为0价，其转移电子数为10，化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===5Cl2↑＋2MnCl2＋2KCl＋8H2O，所以HCl(浓)既作还原剂，又起到酸的作用，故D正确。
4．C。解析：①中氧化剂是BrO，氧化产物是ClO，则氧化性：BrO>ClO。②中氧化剂是ClO，氧化产物是Cl2，则氧化性：ClO>Cl2。③中氧化剂是Fe3＋，氧化产物是I2，则氧化性：Fe3＋>I2。④中氧化剂是Cl2，氧化产物是Fe3＋，则氧化性：Cl2>Fe3＋。综上得氧化性顺序：BrO>ClO>Cl2>Fe3＋>I2。
5．A。解析：①Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，铜离子是氧化剂，亚铁离子是氧化产物，则氧化性：Cu2＋>Fe2＋；②2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，铁离子是氧化剂，铜离子是氧化产物，则氧化性：Fe3＋>Cu2＋；③2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，氯气是氧化剂，铁离子是氧化产物，则氧化性：Cl2>Fe3＋；④HClO＋H＋＋Cl－===Cl2＋H2O，次氯酸是氧化剂，氯气是氧化产物，则氧化性：HClO>Cl2；综上，故A正确。
6．B。解析：根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，可得氧化性：MnO>Cl2>Br2>Fe3＋。若反应Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－可发生，则可得氧化性：Cl2>Fe3＋，符合上述规律，A、C正确；在反应①中Cl2是氧化产物，而在反应③中Cl2做氧化剂，B错误；反应①中，MnO做氧化剂，发生还原反应，Mn2＋为还原产物，D正确。
7．A。解析：在氧化还原反应中，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。由离子方程式Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋可得还原性Fe2＋>Ce3＋；由离子方程式Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋可得还原性Sn2＋>Fe2＋。还原性强弱顺序为Sn2＋>Fe2＋>Ce3＋。
8．D。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＋。
9．A。解析：从反应中变价元素的化合价分析：KO3―→2，2―→3，可知：氧化剂为KClO3，还原剂为I2，氧化产物为KIO3，还原产物为Cl2，再根据题给信息，氧化性：KClO3>KIO3，还原性：I2>Cl2，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，可知A正确。
10．B
【对点训练3】
1．C。解析：只有氧化性的粒子应该处于最高价态，符合题意的有Fe3＋、H＋、Na＋。
2．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中Mn元素为＋7价，虽然只有氧化性，但O元素为－2价，具有还原性，故MnO符合题意。
3．C。解析：处于最低价态的物质只有还原性，处于最高价态的物质只有氧化性，处于中间价态的物质既有氧化性又有还原性。A项，Na只有还原性，H＋只有氧化性，H2O既有氧化性又有还原性；B项，Cl2、KClO3既有氧化性又有还原性，Fe只有还原性；D项，KMnO4、CO、H2O均既有氧化性又有还原性。
4．D。解析：A项，因为Fe3＋的氧化性比Cu2＋的强，能发生；B项，因为MnO的氧化性比Cl2的强，能发生；C项，因为Cl2的氧化性比Fe3＋的强，能发生；D项，因为PbO2的氧化性比MnO的强，所以MnO不能将Pb2＋氧化为PbO2。
5．B。解析：根据各反应可知氧化性：X2>W3＋、Z2>X2、W3＋>Y2，所以，氧化性强弱为Z2>X2>W3＋>Y2，还原性强弱为Y－>W2＋>X－>Z－。再根据“一定条件下，氧化性强的物质可以制取氧化性弱的物质，还原性强的物质可以制取还原性弱的物质”判断，反应①不能发生；反应②能够发生；反应③不能发生。
6．B。解析：因为氧化性：H＋>Fe2＋>Zn2＋>Mg2＋，所以Zn粉先跟氧化性最强的H＋发生置换反应，然后再与Fe2＋发生置换反应。
7．C。解析：由于氧化性：Fe3＋>Cu2＋，所以在溶有Fe2(SO4)3和CuSO4的溶液中加入铁粉，铁粉先与Fe3＋反应，当将Fe3＋完全反应后才与Cu2＋反应。若铁粉有剩余，则Fe3＋、Cu2＋均无，所以溶液中只有Fe2＋，且不溶物中有铜；若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2＋，说明铁粉少，可能并未将Fe3＋完全还原，所以可能有Fe3＋；若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2＋，说明铁将Cu2＋完全还原了，这时一定无Fe3＋。
8．A。解析：由①得出Q中氯元素价态高于G，因为G必介于Q和－1价的氯元素之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；由②得H2O中的氢元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；反应④中：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
9．B
【课时跟踪检测】
1．B。解析：Cl2→Cl－中氯元素的化合价降低，Cl2为氧化剂，A项不符合题意；I－→I2中碘元素的化合价升高，I－为还原剂，需加氧化剂才能实现，B项符合题意；SO2→SO中硫元素的化合价无变化，不是氧化还原反应，无需氧化剂和还原剂，C项不符合题意；CuO→Cu中铜元素的化合价降低，CuO为氧化剂，D项不符合题意。
2．C。解析：需加还原剂实现的变化，应该是反应后元素的化合价降低的变化。A项中锰元素由＋7价变化到＋4 价，可另加还原剂实现此变化，但也可以通过KMnO4 受热分解实现，不一定要另加还原剂，故A项错误；B项中氯元素化合价升高，D项中化合价没有变化，都不符合题意；C项中Fe2O3转化为Fe要用还原剂，如CO。
3．A。解析：Al3＋处于最高价，只有氧化性；K的化合价只能升高，只有还原性；Fe2＋的化合价既能升高也能降低，既有氧化性又有还原性，A正确；Cl－的化合价只能升高，只有还原性，B错误；NO2中氮元素化合价既能升高也能降低，既有氧化性又有还原性，Na＋的化合价只能降低，只有氧化性，C错误；SO2既有氧化性又有还原性，Fe的化合价只能升高，只有还原性，D错误。
4．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－。即氧化性顺序为XO>Z2>B2>A3＋，还原性顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋，选项A中的反应能够发生。
5．C。解析：3Fe＋NaNO2＋5NaOH===3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑反应中，Fe是还原剂，NaNO2是氧化剂，所以上述反应涉及到的物质中，铁的还原性最强，NaNO2的氧化性最强，故A、B正确；上述反应中，NaOH中元素化合价不变，既不是氧化剂又不是还原剂，故C错误；上述反应中，NO是氧化剂，FeO是氧化产物，所以NO的氧化性大于FeO的氧化性，故D正确。
6．C。解析：NO2中氮元素化合价由＋4价降低到N2中的0价，被还原，故A错误；CO中的碳元素化合价由＋2价升高到＋4价，失电子，作还原剂，故B错误；在该反应中，CO为还原剂，N2为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，故D错误。
7．B。解析：②ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O，根据化合价变化可知，此反应是归中反应，所以Cl2既是氧化产物，又是还原产物，故A正确；Cl2在①2BrO＋Cl2===Br2＋2ClO中化合价升高作还原剂，在③2FeCl2＋Cl2===2FeCl3中化合价降低作氧化剂，故B错误；根据①2BrO＋Cl2===Br2 ＋2ClO知氧化性：BrO>ClO，根据③2FeCl2＋Cl2===2FeCl3知氧化性：Cl2>Fe3＋，根据②ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O知氧化性：ClO>Cl2；所以氧化性强弱的顺序为：BrO>ClO>Cl2 >Fe3＋，故C正确；根据氧化性强弱、电荷守恒、电子守恒的原理，溶液中可发生：ClO＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H2O，D正确。
8．B。解析：氧化还原反应中有一种元素被氧化时，不一定有另一种元素被还原，可能发生自身的氧化还原反应，同种元素化合价既升高又降低，故A错误；用双线桥表示下列反应的电子转移，故C错误；非金属元素既有负价也有正价，非金属单质在反应中可能作氧化剂，也可能作还原剂，故D错误。
9．C。解析：化合物中各元素正、负化合价的代数和为0，Na为＋1价，Cl为－1价，则氯金酸钠中金元素的化合价为＋3价，A项正确；该反应中Au的化合价降低，即NaAuCl4为氧化剂，氧化还原反应中有元素化合价降低，则必然有元素化合价升高，故葡萄糖中某元素化合价升高，表现出还原性，B项正确；氯金酸钠为氧化剂，发生还原反应，C项错误；纳米金单质颗粒直径为20～60 nm，分散在水中所得的分散系为胶体，D项正确。
10．D。解析：该反应中S元素的化合价由＋2价升高为＋6价，S2O是还原剂，表现还原性，H2O中元素化合价没有变化，Cl元素的化合价由0价降低为－1价，氯气被还原，做氧化剂，Cl2表现氧化性，D项正确。
11．C。解析：Fe3＋可以氧化I－，FeI3不存在，C项错误。
12．C。解析：阳离子的氧化性强弱顺序为Ag＋>Cu2＋>H＋>Mg2＋，把锌粉加入Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的混合溶液中，锌先与AgNO3反应置换出Ag，然后与Cu(NO3)2反应置换出Cu，锌粉不能与溶液中的Mg(NO3)2发生反应。
13．A。解析：在金属活动性顺序中，活泼性：Fe>H>Cu>Ag，往滤渣中加入稀盐酸，有无色气体放出，则说明滤渣中含有铁，铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜，当有铁剩余时，说明硝酸铜和硝酸银全部参加反应，滤液中无硝酸铜和硝酸银，只有生成的硝酸亚铁。
14．D。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。
15．D。解析：氯元素的化合价由＋5价变成＋4价，1个KClO3参与反应转移1个电子，A项错误；KClO3作氧化剂，生成的ClO2是还原产物，B项错误；H2C2O4在反应中被氧化，C项错误。
16．(1)S2－>I－>Br－>Cl－　
(2)Cl2>Br2>I2>S
(3)能　
(4)能
解析：(1)根据同一氧化还原反应中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)根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知，由①得氧化性：Cl2>Br2，由②得氧化性：Br2>I2，由③得氧化性：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。
17．(1)Fe3＋、Mg2＋、H＋　S2－、I－　S
(2)KClO3　FeCl3
(3)Cl2　ClO2
解析：(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：KClO3>Cl2，还原性：Cl－>ClO2，由此推知氧化性的强弱顺序为KClO3>Cl2>FeCl3>I2，还原性的强弱顺序为I－>Fe2＋>Cl－>ClO2，KClO3可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，FeCl3只能氧化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。(3)根据价态的变化规律，“只归中，不交叉”，相邻价态容易改变。其中由KClO3对应生成的ClO2是还原产物；由HCl对应生成的Cl2是氧化产物。
18．(1)B　
(2)氧化　C　
(3)还原　
(4)酸　氧化　63
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)Fe2＋―→Fe3＋发生了氧化反应，故NaNO2具有氧化性，所以实现此转化也应选择具有强氧化性的物质，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Fe3＋―→Fe2＋，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56 g Fe参加反应时，被还原的HNO3为63 g。