第3课时 氧化还原反应的应用
1.ClO2是一种消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制备ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是（ ）
A.ClO2是氧化产物
B.KClO3表现氧化性
C.H2C2O4在反应中被还原
D.每1 mol KClO3参加反应，有2 mol电子转移
2.下列工业上冶炼金属的方法正确的是（ ）
A.采用加热分解的方法冶炼金属钾
B.采用电解法冶炼金属钠、镁和铝
C.采用热还原法冶炼金属铁和汞
D.采用热还原法冶炼金属铜和钙
3.实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置（“→”表示气流方向）不能达到实验目的的是（ ）
4.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是（ ）
A.金属在自然界的存在形式 B.金属元素在地壳中的含量
C.金属熔点高低 D.金属阳离子得到电子的能力
5.锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代，人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中，便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类的锡器。工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2＋3C2Sn＋aM↑＋CO2↑，则下列说法中错误的是（ ）
A.反应中SnO2被还原 B.每生成1个CO2，转移8个电子
C.反应后元素化合价升高的物质有两种 D.a的值为3
6.实验室制取Cl2的反应：4HCl（浓）＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。下列说法不正确的是（ ）
A.氧化剂是MnO2，还原剂是HCl
B.每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量是2 mol
C.每消耗1 mol MnO2，表现还原作用的HCl为4 mol
D.Cl2是氧化产物
7.实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。下列说法不正确的是（ ）
A.参与反应的HCl与作还原剂的HCl的物质的量之比是 2∶1
B.该反应中MnO2是催化剂
C.由反应可知氧化性：MnO2＞Cl2
D.每生成1个Cl2，反应中转移的电子是2个
8.在H2O2溶液中加入KI和H2SO4的混合溶液，迅速发生反应，放出大量气体，反应过程可表示如下：①H2O2＋2KI＋H2SO4I2＋K2SO4＋2H2O；②H2O2＋I22HIO；③H2O2＋2HIOI2＋O2↑＋2H2O。下列说法正确的是（ ）
A.H2O2在上述3个反应中均做氧化剂
B.H2O2氧化性强于HIO，还原性弱于I2
C.上述过程中每生成1 mol氧气，消耗1 mol过氧化氢
D.在反应后的溶液中加入淀粉，溶液呈现蓝色
9.H2O2在实验、医疗、化工等方面有广泛的应用。
（1）H2O2中O的化合价为 ，具有 （填“氧化性”“还原性”或“氧化性和还原性”）。
（2）酸性KMnO4溶液可与H2O2反应，其化学方程式是5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4X＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。
已知：稀MnSO4溶液几乎无色。
①X的化学式是 。
②用双线桥法标出上述反应中电子转移的方向和数目。
③上述反应中的还原剂为 （填化学式），被还原的元素是 （填元素符号）。
④KMnO4溶液呈 色，向酸性KMnO4溶液中滴入双氧水，观察到的现象是 ，反应后溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
⑤0.2 mol KMnO4参加上述反应，转移电子 mol。
10.常用的消毒剂有双氧水、医用酒精以及含氯消毒剂。其中含氯消毒剂的家族最庞大、应用最广泛。实验室制备Cl2有三种常用方法：
a.MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
b.2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
c.KClO3＋6HCl（浓）KCl＋3Cl2↑＋3H2O
（1）常温下，医用酒精、Cl2、KMnO4、MnCl2、浓盐酸中能导电的是 ，属于混合物的是 ，属于电解质的是 。
（2）写出反应c对应的离子方程式： [已知HCl（浓）可拆分为H＋和Cl－]。
（3）反应b中化合价升高的元素是 （填元素符号），氧化剂是 （填化学式）。
（4）当三个反应中参与反应的HCl的质量相同时，得到Cl2的质量最多的是反应 （填“a”“b”或“c”，下同）；当得到等质量的Cl2时，消耗HCl的质量最多的是反应 。
11.Ⅰ.某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
（1）已知1个K2Cr2O7在反应中得到6个电子生成X，则X的化学式为 。
（2）根据上述反应可推知 （填字母）。
A.氧化性：H3AsO4＞K2Cr2O7 B.氧化性：K2Cr2O7＞H3AsO4
C.还原性：AsH3＞X D.还原性：X＞AsH3
（3）化学方程式配平后氧化剂和还原剂及其系数分别为 。
Ⅱ.实验室中利用固体KMnO4 进行如图所示实验：
回答下列问题：
（4）在下列化学方程式中用双线桥法标出电子转移的方向和数目：
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（5）写出图中生成气体单质H的所有离子方程式（不考虑KMnO4 与浓盐酸的反应）： 。
（6）KMnO4也可以与浓盐酸反应制取氯气同时生成Mn2＋。若分别用KMnO4和MnO2与浓盐酸反应制取相同数目的Cl2分子，则消耗KMnO4和MnO2的个数之比为 。
12.如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。已知：Cl2＋2KII2＋2KCl。
回答下列问题：
（1）装置A中，仪器a的名称为 ，该仪器中盛放的试剂为 ，写出A装置发生反应的离子方程式： 。
（2）装置B的作用是 。
（3）当有少量Cl2通过后，观察到装置C中溶液变成 色。
（4）当Cl2持续通过时，装置D中干燥的有色布条能否褪色？为什么？ ， 。
（5）若要证明Cl2无漂白性，则必须在装置D之前加一个 。
（6）装置E的作用是 ，该反应的离子方程式为 。
（7）家庭中常用消毒液（主要成分为NaClO）与洁厕灵（主要成分为盐酸）清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下。
注意事项： 1.本品对棉织品有漂白脱白作用，对金属制品有腐蚀作用。 2.密封保存，请勿与洁厕灵同时使用。 3.保质期为一年。
消毒液与洁厕灵不能同时使用，原因是（用离子方程式表示） 。
第3课时 氧化还原反应的应用
1.B KClO3中Cl的化合价从＋5价变为＋4价，化合价降低被还原，KClO3做氧化剂，具有氧化性，得到还原产物ClO2，A项错误，B项正确；H2C2O4中C的化合价从＋3价变为＋4价，化合价升高被氧化，C项错误；每1 mol KClO3参加反应，有1 mol电子转移，D项错误。
2.B 钾、钙、钠、镁、铝这些很活泼的金属采用电解法冶炼，A、D项错误，B项正确；铁和铜可采用热还原法或金属置换法冶炼，汞和银采用加热分解的方法获得金属单质，C项错误。
3.D A项，除杂装置，先除去HCl，后除去水蒸气，正确；B项，集气装置，氯气密度比空气大，进气管长，出气管短，正确；C项，探究干燥的红布条和湿润的红布条与氯气的反应，正确；D项，尾气吸收应用碱液，错误。
4.D 选择冶炼金属的方法是根据金属的活动性顺序，金属冶炼是金属阳离子得到电子的过程，即金属冶炼方法与金属阳离子得到电子能力有关。
5.D 工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2＋3C2Sn＋aM↑＋CO2↑，则根据原子守恒可知M是CO，a＝2，D错误；反应中Sn元素化合价从＋4价降低到0价，得到4个电子，SnO2被还原，A正确；每生成1个CO2，消耗2个 SnO2，转移8个电子，B正确；碳元素化合价升高，被氧化为CO和CO2，则反应后元素化合价升高的物质有两种，C正确。
6.C l2↑＋2H2O可知，MnO2中锰元素化合价降低，是氧化剂，MnCl2是还原产物，HCl中氯元素化合价升高，是还原剂，Cl2是氧化产物，A、D项正确；氯元素化合价由－1价升高到0价，每生成 1 mol Cl2，转移电子的物质的量是2 mol，B项正确；每消耗1 mol MnO2，参加反应的HCl为4 mol，表现还原作用的HCl为2 mol，另2 mol HCl表现酸性，生成MnCl2，C项错误。
7.B 4分子氯化氢中有2分子参与氧化还原反应，则参与反应的HCl与作还原剂的HCl的物质的量之比是2∶1，A正确；该反应中MnO2是氧化剂，B错误；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应中HCl发生氧化反应得到氧化产物氯气，可知氧化性：MnO2＞Cl2，C正确；根据化学方程式可知电子转移情况为MnO2 ～Cl2～2e－，故每生成1个Cl2，反应中转移的电子是2个，D正确。
8.D ①H2O2＋2KI＋H2SO4I2＋K2SO4＋2H2O，H2O2中的氧元素的化合价从－1价变化为－2价，化合价降低做氧化剂；②H2O2＋I22HIO，过氧化氢中氧元素的化合价从－1价变化为－2价，化合价降低做氧化剂；③H2O2＋2HIOI2＋O2↑＋2H2O，过氧化氢中氧元素的化合价从 －1价变化为0价，化合价升高做还原剂，A错误；①H2O2＋2KI＋H2SO4I2＋K2SO4＋2H2O，H2O2的氧化性强于氧化产物I2；②H2O2＋I22HIO，H2O2的氧化性强于HIO；③H2O2＋2HIOI2＋O2↑＋2H2O，H2O2的还原性强于I2，B错误；依据反应②H2O2＋I22HIO，③H2O2＋2HIOI2＋O2↑＋2H2O，②＋③得到2H2O22H2O＋O2↑，所以每生成1 mol氧气，消耗2 mol过氧化氢，C错误；在反应后的溶液中生成了碘单质，加入淀粉，溶液呈现蓝色，D正确。
9.（1）－1 氧化性和还原性 （2）①K2SO4 ②见解析
③H2O2 Mn ④紫 溶液紫色逐渐褪去，有气泡产生 增大 ⑤1
解析：（1）H2O2中O显－1价，处于中间价态，具有氧化性和还原性。
（2）①由原子守恒可得X为K2SO4。
②＋8H2O。
③由H2O2O2，O元素化合价升高，H2O2是还原剂；KnO4nSO4，Mn被还原。
④KMnO4（紫色）Mn2＋（无色），由化学方程式可知该反应消耗H＋，所以反应后溶液的pH增大。
⑤0.2 mol KMnO4参加上述反应，转移的电子数等于Mn元素所得到的电子数，n（e－）＝0.2 mol×5＝1 mol。
10.（1）浓盐酸 医用酒精、浓盐酸 KMnO4、MnCl2
（2）Cl＋6H＋＋5Cl－3Cl2↑＋3H2O
（3）Cl KMnO4 （4）c a
解析：（2）①常温下，医用酒精、Cl2、KMnO4、MnCl2、浓盐酸中能导电的是浓盐酸，属于混合物的是医用酒精、浓盐酸，属于电解质的是KMnO4、MnCl2；②反应c对应的离子方程式：Cl＋6H＋＋5Cl－3Cl2↑＋3H2O；③2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O反应中氯元素化合价由－1价升高到0价被氧化，锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，反应中KMnO4作氧化剂；④根据题给化学方程式，当参与反应的HCl为 1 mol时，在反应a中，4HCl～Cl2，产生的Cl2为 mol，反应b中，16HCl～5Cl2，产生的Cl2为 mol，反应c中，6HCl～3Cl2，产生的Cl2为 mol，即得到Cl2的质量最多的是反应c；当得到 1 mol Cl2时，在反应a中，消耗的HCl为4 mol，反应b中，消耗的HCl为 mol，反应c中，消耗的HCl为2 mol，即消耗HCl的质量最多的是反应a。
11.（1）Cr2（SO4）3 （2）BC （3）4K2Cr2O7、3AsH3
（4）
（5）MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O、Mn＋4Cl－＋8H＋Mn2＋＋2Cl2↑＋4H2O
（6）2∶5
解析：（1）1个K2Cr2O7在反应中得到6个电子，则1个Cr得到3个电子，K2Cr2O7中Cr的化合价为＋6价，则生成物中Cr的化合价为＋3价，X的化学式为Cr2（SO4）3。（2）在反应中，K2Cr2O7中Cr的化合价降低，作氧化剂，AsH3中As的化合价升高，作还原剂，Cr2（SO4）3是还原产物，H3AsO4是氧化产物，则氧化性：K2Cr2O7＞H3AsO4，还原性：AsH3＞Cr2（SO4）3，故选B、C。（3）在反应中，Cr的化合价从＋6降低到＋3，1个K2Cr2O7得到6个电子，As的化合价从－3升高到＋5，1个AsH3失去8个电子，根据得失电子守恒，K2Cr2O7和AsH3的个数之比为4∶3，即氧化剂K2Cr2O7和还原剂AsH3的系数分别为4和3。（4）在反应中，Mn的化合价降低，从＋7降低到＋6和＋4，得电子，O的化合价从－2价升高到0价，失去电子，用双线桥法标出电子转移的方向和数目为。（5）MnO2和浓盐酸加热条件下反应生成MnCl2、氯气和水，K2MnO4也能和浓盐酸反应生成MnCl2、Cl2和水，反应的离子方程式分别为MnO2＋2Cl－＋4H＋Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O、Mn＋4Cl－＋8H＋Mn2＋＋2Cl2↑＋4H2O。（6）用 KMnO4和MnO2与浓盐酸反应制取相同数目的Cl2分子，即转移相同数目的电子，KMnO4中Mn的化合价从＋7价降低到＋2价，1个KMnO4得到5个电子，MnO2中Mn的化合价从＋4价降低到＋2价，1个MnO2得到2个电子，则消耗KMnO4和MnO2 的个数之比为2∶5。
12.（1）分液漏斗 浓盐酸 MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O （2）吸收Cl2中的氯化氢气体 （3）蓝 （4）能 因为Cl2与带出的H2O（g）反应生成HClO，使有色布条褪色 （5）装有浓硫酸的洗气瓶
（6）吸收多余的氯气或吸收尾气 Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O （7）ClO－＋Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2O
解析：在装置A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，在制取的Cl2中含有杂质HCl及水蒸气，在B中除去HCl气体，在C中发生反应Cl2＋2KII2＋2KCl，I2遇淀粉会使溶液变为蓝色，在D中潮湿的氯气与有色布条作用，使布条褪色，由于Cl2是有毒气体，在E中用NaOH溶液进行尾气处理。若消毒液与洁厕灵同时使用，二者混合会发生反应：ClO－＋Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2O，产生有毒的氯气，使人中毒，故二者不能混合使用。
3 / 4第3课时 氧化还原反应的应用
课程 标准 1.能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。 2.能从元素价态变化的视角说明物质的转化路径。 3.依据氧化还原反应原理，掌握氯气的实验室制法
分点突破（一） 研究物质的性质
过氧化氢的性质
H2O2中O元素显－1价，是其中间价态，故H2O2既有氧化性又有还原性。
不稳定性 加热、光照或加催化剂都能使H2O2分解加快，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处，其分解的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑
弱酸性 相当于二元弱酸 H2O2H＋＋H，HH＋＋
强氧化性 ①在工业上用10％的H2O2漂白羽毛及丝织品，在医疗上用3％的H2O2作为消毒杀菌剂； ②氧化Fe2＋、S等还原性物质： H2O2＋2Fe2＋＋2H＋2Fe3＋＋2H2O， H2O2＋Na2SO3Na2SO4＋H2O； ③使湿润的淀粉-KI试纸变蓝： H2O2＋2I－＋2H＋I2＋2H2O
弱还原性 H2O2中－1价的氧遇强氧化剂可被氧化，失去电子转化成0价氧。 2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O
绿色氧化剂——过氧化氢
过氧化氢，化学式为H2O2，纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可与水以任意比例混溶，是一种强氧化剂。H2O2水溶液为无色透明液体，质量分数为3％的H2O2水溶液适用于伤口消毒、环境消毒和食品消毒。H2O2在通常情况下会缓慢分解成水和氧气，但分解速率极慢，加快其反应速率的方法是加入催化剂二氧化锰等或用短波射线照射。H2O2在不同情况下分别体现氧化性和还原性。过氧化氢（H2O2）中氧元素的化合价为－1价，处于氧元素的中间价态，过氧化氢是否既具有氧化性，又具有还原性呢？设计实验验证自己的预测。
实验用品
5％H2O2溶液、酸性KMnO4溶液（紫红色）、KI溶液、淀粉溶液、MnO2粉末、试管、胶头滴管。
实验原理
①酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应的化学方程式：
2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4K2SO4＋2MnSO4（无色）＋5O2↑＋8H2O
②H2O2溶液与KI溶液反应的化学方程式：
2KI＋H2O2＋H2SO4K2SO4＋I2＋2H2O[碘（I2）遇淀粉变蓝色]
实验设计
实验序号 实验操作 实验现象
① 向试管中加入约1 mL酸性KMnO4溶液，逐滴加入5％H2O2溶液 有大量无色气泡冒出，溶液紫红色褪去
② 向试管中加入约1 mL KI溶液，再滴入2～3滴淀粉溶液，逐滴加入5％H2O2溶液 溶液由无色变成蓝色
③ 向试管中加入约5 mL 5％H2O2溶液再加入少量MnO2粉末，立即把带火星的木条伸入试管口 有大量无色气泡产生，带火星的木条复燃
【交流讨论】
1.实验①中产生气泡的成分是什么？在此反应中H2O2体现了什么性质？
2.实验②中溶液变成蓝色的原因是什么？在此反应中H2O2体现了什么性质？
3.实验③中木条复燃的原因是什么？H2O2在此反应中体现了什么性质？
4.为什么称过氧化氢是绿色氧化剂？
1.研究物质氧化性或还原性的方法
（1）根据物质中所含元素化合价升高或降低的可能性，预测物质可能具有还原性或氧化性。若所含某元素的化合价有升高的趋势，说明该物质可能具有还原性；反之，若所含某元素的化合价有降低的趋势，说明该物质可能具有氧化性。
（2）如果预测某物质具有氧化性，就需要寻找具有还原性的另一物质，通过实验检验两者能否发生氧化还原反应，以验证预测。相应地，如果预测某物质具有还原性，就需要寻找具有氧化性的另一物质，通过实验来验证预测。
2.决定物质氧化性或还原性强弱的因素
（1）内因：物质的氧化性或还原性的强弱是由物质得失电子的能力决定的。借助氧化还原反应可以比较不同物质氧化性或还原性的强弱。
（2）外因：环境条件也会影响物质氧化性或还原性的强弱。如我们常使用酸性条件下的KMnO4溶液做氧化剂（实际上是其中的Mn参与氧化还原反应），就是因为大部分含氧酸的酸根离子做氧化剂时，溶液的酸性越强，含氧酸根离子的氧化性就越强。
1.下列关于过氧化氢的说法错误的是（ ）
A.H2O2、Na2O2都属于过氧化物
B.过氧化氢是绿色氧化剂，可做医疗消毒剂
C.H2O2具有强氧化性，在反应中只能做氧化剂
D.H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似
2.针对以下A～D四个涉及H2O2的反应（未配平）填空：
A.Na2O2＋HClH2O2＋NaCl
B.Ag2O＋H2O2Ag＋O2↑＋H2O
C.H2O2H2O＋O2↑
D.H2O2＋Cr2（SO4）3＋KOHK2CrO4＋K2SO4＋H2O
（1）H2O2仅体现氧化性的反应是 （填字母，下同），H2O2仅体现还原性的反应是 ，H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是 ，H2O2既不做氧化剂又不做还原剂的反应是 。
（2）请将D反应配平，并用单线桥标出D反应中电子转移的方向和数目，□H2O2＋□Cr2（SO4）3＋□KOH□K2CrO4＋□K2SO4＋□H2O，反应中氧化剂是 ，被氧化的元素是 。
分点突破（二） 实现物质转化与获得能量
1.氧化还原反应在物质转化中的应用
（1）冶炼金属
①金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即Mn＋＋ne－M（M表示金属）。
②金属冶炼的方法（用化学方程式表示）
（2）制备物质
①实验室制Cl2
MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②制备金属钛
TiO2TiCl4Ti
③制备单质硅
SiO2粗硅SiCl4Si
2.氧化还原反应在能量转化中的应用
（1）获得热能：如化石燃料的燃烧。
（2）获得电能：如干电池、燃料电池等。
1.研究发现，在高压条件下，H2 可以还原Cu2＋、Ag＋、Au3＋、Hg2＋等离子，得到金属单质。下列说法正确的是（ ）
A.上述反应中，金属离子被氧化 B.H2 和Au3＋ 反应为置换反应
C.上述金属离子中，Hg2＋ 的氧化性最强 D.同理，H2 也能还原Mg2＋、Fe2＋、Al3＋
2.下列冶炼金属的方法错误的是（ ）
A.加热分解HgO制金属Hg B.高温下用CO还原赤铁矿炼铁
C.电解NaCl溶液制金属Na D.Fe和CuSO4溶液湿法炼铜
3.钛和钛的合金大量用于航空工业，有“空间金属”之称；钛还可以用来制造潜艇。金属钛可由反应TiCl4＋4Na4NaCl＋Ti制得。对于该反应，下列说法正确的是（ ）
A.该反应说明钠是强还原剂，可用于冶炼金属 B.Ti是氧化剂
C.该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中 D.TiCl4是还原剂
分点突破（三） 实验室制备氯气
1.实验室制备Cl2的反应原理
MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应为氧化还原反应，氧化剂为MnO2，还原剂为浓盐酸。
2.气体收集方法：向上排空气法。
舍勒在1774年发现氯气，当时他正在研究软锰矿矿石（主要成分是二氧化锰），当他使软锰矿矿石与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒极为难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后，他又感到一种由衷的快乐。到1810年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究，最后才确认这种气体是氯气。
【交流讨论】
1.生成的氯气通常含有哪些杂质气体，如何净化？
2.如何检验氯气是否收集满？
3.氯气有毒，如何处理尾气？
1.仪器装置
主要仪器：铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示。
装置类型：固体＋液体 气体。
2.MnO2与浓盐酸的反应特点
（1）浓盐酸中，部分Cl的化合价升高，有 4 mol HCl参加反应时，被氧化的Cl－的物质的量为2 mol。
（2）随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，故即使MnO2足量，盐酸也不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。
3.实验室制备氯气的注意事项
（1）稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。
（2）制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏斗，而不用长颈漏斗。
（3）尾气处理时，若有NaOH溶液和澄清石灰水，应选用NaOH溶液，而不选用澄清石灰水，因为澄清石灰水中Ca（OH）2含量少，吸收不完全。
（4）实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。
4.实验室制取氯气的简易方法
用KMnO4、KClO3、Ca（ClO）2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如：
①2KMnO4＋16HCl（浓）2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
②KClO3＋6HCl（浓）KCl＋3Cl2↑＋3H2O
③Ca（ClO）2＋4HCl（浓）CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
④K2Cr2O7＋14HCl（浓）2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
注意：上述反应中，浓盐酸均表现出还原性和酸性。①和④反应中，Cl2是氧化产物；②和③反应中，Cl2既是氧化产物，又是还原产物。
1.某化学小组用如图所示的装置制取氯气。下列说法正确的是（ ）
A.该装置图中至少存在三处明显错误
B.该实验中收集氯气的方法不正确
C.如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D.含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1 mol电子
2.实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2（部分仪器和夹持装置已略去）。下列说法正确的是（ ）
A.装置C中试剂是饱和食盐水，目的是除去HCl 气体
B.实验过程中，硬质玻璃管中产生大量棕黄色的烟
C.实验时，应该先加热装置D，再打开A中分液漏斗的活塞
D.将装置A中的KMnO4直接换为MnO2，也可完成该实验
3.氯气可用来杀菌消毒。实验室制取纯净的氯气的装置（加热及夹持装置已略去）如图所示。
回答下列问题：
（1）实验开始前，应 。
（2）仪器a的名称为 ，仪器b中发生反应的化学方程式为 。
（3）装置Ⅱ中饱和氯化钠溶液的作用为 。
（4）实验进行一段时间后，可观察到装置Ⅳ中的现象为 。
（5）装置Ⅴ中的球形干燥管的作用为防倒吸，该装置内发生的反应可能有
ⅰ.Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O
ⅱ.3Cl2＋6NaOH5NaCl＋NaClO3＋3H2O。
①反应ⅰ的离子方程式为 。
②若反应ⅰ和ⅱ同时发生，共消耗80 g质量分数为20％的NaOH溶液，则消耗二氧化锰的质量为 g。（不考虑气体的逸出、残留及装置Ⅳ中消耗的氯气）
氯气及含氯化合物的性质及制备（探究与创新）
1.含氯物质在生产生活中有重要作用。瑞典化学家舍勒把软锰矿（主要成分是MnO2）与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。英国化学家戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine（中文命名“氯气”）。
（1）实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为 。
（2）实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序为 。
（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象是 。
2.氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：
（1）盛放MnO2粉末的仪器名称是 ，a中的试剂为 。
（2）b中采用的加热方式是 。c中化学反应的离子方程式是 ，
采用冰水浴冷却的目的是 。
（3）d的作用是 ，可选用试剂 （填字母）。
A.Na2S B.NaCl
C.Ca（OH）2 D.H2SO4
（4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶， ， ，干燥，得到KClO3晶体。
（5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显 色。可知该条件下KClO3的氧化能力 NaClO（填“大于”或“小于”）。
【规律方法】
实验室中制取气体装置的设计
（1）实验室中制取气体的装置包括发生装置、除杂装置、收集装置和尾气处理装置等。
（2）选择各部分装置的依据：①发生装置——反应物的状态和反应条件；②除杂装置——气体及其所含杂质的性质；③收集装置——气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反应；④尾气处理装置——尾气的性质。
（3）实验装置的连接顺序：发生装置→除杂装置（如需要）→收集装置→尾气处理装置（如需要）。
【迁移应用】
1.一种制备高效氧化型漂白剂NaClO2的实验流程如图所示，反应Ⅰ的化学方程式为3NaClO3＋4SO2＋3H2O2ClO2＋Na2SO4＋3H2SO4＋NaCl，下列说法正确的是（ ）
A.NaClO2在漂白物质时发生氧化反应
B.反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量比为 4∶3
C.反应Ⅱ中H2O2作氧化剂
D.若反应Ⅰ生成13.5 g ClO2则转移了 1.6 mol 的电子
2.氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域，某化学实验兴趣小组采用如图装置制备氯的含氧酸盐。
请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。装置A中采用高锰酸钾与浓盐酸反应：2KMnO4＋16HCl（浓）2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑，若产生71 g氯气，参加反应的还原剂的质量是 。装置B是用来除去氯气中的杂质，则装置B中盛有的试剂是 （填名称）。
（2）若采用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气，该反应的化学方程式是 ，
根据反应条件判断，高锰酸钾和二氧化锰相比， 的氧化性较弱。KClO3也是强氧化剂，但实验室中一般不采用它与浓盐酸反应制备氯气，因为KClO3＋HCl（浓）KCl＋ClO2↑＋Cl2↑＋H2O（未配平）。二氧化氯易爆炸，存在较大危险，且产品不纯净，该反应中ClO2和Cl2的分子数之比为 。
（3）装置C中发生的反应有3Cl2＋2Fe（OH）3＋10KOH2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，该反应的离子方程式为
。
若采用装置E代替装置C制备KClO3，该反应的化学方程式是 。
（4）装置D用来吸收尾气Cl2，该反应中氧化剂与还原剂的质量比为 。
1.下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是（ ）
A.2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑ B.Al2O3＋3C2Al＋3CO↑
C.Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D.2Ag2O4Ag＋O2↑
2.下列说法中正确的是（ ）
A.金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来
B.金属冶炼过程中，被冶炼的金属一定被氧化
C.金属冶炼过程中，被冶炼的金属被还原
D.金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原
3.NaClO2可用作造纸的优良漂白剂，它由H2O2＋2ClO2＋2NaOH2NaClO2＋2H2O＋O2制得，下列说法正确的是（ ）
A.H2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原
B.每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 mol
C.ClO2中的氯元素被氧化
D.ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂
4.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并检验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是（ ）
A.只有①和②处 B.只有②处
C.只有②和③处 D.只有②③④处
5.H2O2被称为绿色氧化剂，其性质与用途具有多样性，在生产工艺中应用广泛。请回答下列有关过氧化氢的问题：
（1）已知H2O2具有弱酸性，写出H2O2的电离方程式： 。
（2）实验室可用H2O2在MnO2做催化剂的条件下制备O2，写出该反应的化学方程式： ，当生成1 mol O2时，转移电子为 mol。
（3）KMnO4是常用氧化剂，H2O2与之反应，H2O2为还原剂。在酸性条件下、KMnO4溶液可以与H2O2反应，已知变化过程中存在KMnO4转化为Mn2＋的过程，则该反应的离子方程式为 ，
H2O2发生 反应，该反应中 是还原剂， 是氧化剂。
（4）Fe3＋可以催化H2O2分解，请写出该反应的化学方程式为 ；
（5）酸性条件下，在FeCl3和FeCl2的混合溶液中加入H2O2以除去Fe2＋，反应的离子方程式为
。
（6）H2O2可用于SO2的尾气处理，请写出反应的化学方程式 。
（7）稀H2SO4不与Cu反应，但在稀H2SO4中加入H2O2后则可使Cu溶解，写出该反应的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目： 。
第3课时 氧化还原反应的应用
【基础知识·准落实】
分点突破（一）
探究活动
交流讨论
1.提示：气泡的成分是O2；在反应中H2O2中氧元素的化合价由－1价升高到0价，故H2O2体现了还原性。
2.提示：反应中I－被H2O2氧化成I2，I2遇淀粉溶液变蓝色。在反应中H2O2中氧元素的化合价由－1价降低到－2价，故H2O2体现了氧化性。
3.提示：H2O2在MnO2的催化作用下分解产生O2，O2使木条复燃；H2O2在反应中氧元素的化合价既升高又降低，故H2O2既体现了氧化性，又体现了还原性。
4.提示：H2O2做氧化剂，其还原产物是H2O，对环境无害，故被称为绿色氧化剂。
自主练习
1.C H2O2既有氧化性又有还原性，若与强氧化剂反应则显还原性，若与强还原剂反应则显氧化性。
2.（1）D B C A
（2）＋10KOH2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O H2O2 Cr
解析：（1）A项，该反应是一个非氧化还原反应，双氧水既不是氧化剂，也不是还原剂；B项，Ag2O被还原成单质银，H2O2仅表现为还原性，其中氧元素转化为O2；C项，过氧化氢的分解反应，H2O2既表现了氧化性，又表现了还原性；D项，双氧水中的氧元素在反应中化合价由－1价变成－2价，仅做氧化剂。（2）Cr2（SO4）3反应后变成了K2CrO4，Cr元素化合价升高被氧化，一分子Cr2（SO4）3参与反应，化合价升高6价；H2O2反应生成H2O，1分子双氧水反应，化合价降低2价，化合价变化的最小公倍数为6，所以电子转移的数目为6，则电子转移的方向与数目为＋10KOH2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O。
分点突破（二）
师生互动
1.（1）②2NaCl（熔融）2Na＋Cl2↑ MgCl2（熔融）Mg＋Cl2↑ 2Al2O34Al＋3O2↑ 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 2HgO2Hg＋O2↑ 2Ag2O4Ag＋O2↑
自主练习
1.B 氢气与上述金属离子反应生成氢离子和金属单质，金属离子发生了还原反应，即金属离子被还原，A项错误；3H2＋2Au3＋2Au＋6H＋，属于置换反应，B项正确；根据金属活动性顺序表，Au3＋ 的氧化性最强，C项错误；在金属活动性顺序表中，镁、铝、铁在氢之前，故氢气不能还原这些离子，D项错误。
2.C Hg是不活泼的金属，可以通过加热分解HgO制金属Hg，A正确；高温下用CO还原赤铁矿炼铁，B正确；电解NaCl溶液得到H2、Cl2和NaOH，一般通过电解熔融的氯化钠制金属Na，C错误；Fe和CuSO4溶液发生置换反应生成铜，属于湿法炼铜，D正确。
3.A 钠是活泼金属，在化学反应中钠元素化合价升高，钠属于强还原剂，可用于冶炼金属Ti等，A项正确；该反应中Ti是Ti元素化合价降低的产物，是还原产物，B项错误；钠单质能够与水反应，因此该反应只能在熔融状态下发生，不能在水溶液中发生，C项错误；TiCl4在反应中Ti元素化合价降低，因此TiCl4是氧化剂，D项错误。
分点突破（三）
探究活动
交流讨论
1.提示：由于浓盐酸具有挥发性，生成的Cl2中通常混有HCl、水蒸气，可用饱和食盐水除去其中的HCl，用浓硫酸除去水蒸气。
2.提示：（1）观察法（黄绿色）；（2）湿润的淀粉-KI试纸，其原理是Cl2＋2KI2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝色；（3）湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色）。
3.提示：通常通入NaOH溶液，吸收多余的氯气。Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O。
自主练习
1.A A项，该装置的错误：没有用酒精灯加热，MnO2与浓盐酸不发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理；B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，根据反应：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5 mol，转移的电子小于1 mol。
2.B 装置C中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气，A错误；铜在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，B正确；应先打开装置A中分液漏斗的活塞，当产生的氯气充满整套装置时，再点燃装置D处酒精灯，C错误；MnO2与浓盐酸常温下不反应，D错误。
3.（1）检查装置的气密性 （2）分液漏斗 4HCl（浓）＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O （3）除去挥发出来的氯化氢 （4）瓶内出现黄绿色气体且湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色 （5）①Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O ②17.4
解析：（1）实验开始前，应检查装置的气密性。（2）仪器a的名称为分液漏斗，仪器b中MnO2和浓盐酸反应制取氯气，发生反应的化学方程式为4HCl（浓）＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。（3）装置Ⅱ中饱和氯化钠溶液的作用为除去挥发出来的氯化氢。（4）氯气和水反应生成HCl、HClO，HCl显酸性，HClO具有漂白性，则实验进行一段时间后，可观察到装置Ⅳ中的现象为瓶内出现黄绿色气体且湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色。（5）①反应ⅰ的离子方程式为Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O。②由反应ⅰ和反应ⅱ，并结合4HCl（浓）＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，可得到关系式：MnO2～Cl2～2NaOH，设二氧化锰的质量为x，可得＝，即x＝17.4 g。
【关键能力·细培养】
1.提示：（1）实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。（2）实验室制得的Cl2中含有HCl、H2O，可依次通过饱和食盐水、浓硫酸分别除去HCl、H2O，再收集Cl2并进行尾气处理，因此装置的接口连接顺序为cdbae。（3）氯水中能使品红溶液褪色的物质是HClO，氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中HClO已分解。检验Cl－存在的方法是取少量样品于试管中，加入几滴AgNO3 溶液，若有AgCl白色沉淀生成，则该久置氯水中存在Cl－。
2.提示：（1）由装置图可知，盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶；浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取氯气，制取的氯气中会混有杂质氯化氢和水蒸气，a中的试剂是饱和食盐水，可以除去杂质氯化氢。（2）b中采用的加热方式是水浴加热。c中氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为Cl2＋2OH－Cl－＋ClO－＋H2O；因为氯气与热的氢氧化钠溶液反应会生成氯酸钠，为防止生成氯酸钠，该反应需在冰水浴冷却的条件下进行。（3）氯气有毒，能污染空气，实验结束时剩余的氯气要进行尾气吸收，d的作用是吸收尾气（Cl2）。因为Cl2可和Na2S发生反应：Cl2＋Na2S2NaCl＋S↓，故可用Na2S溶液吸收Cl2，A项正确；氯气与氯化钠不反应，不能用氯化钠溶液吸收，B项错误；因Cl2可和Ca（OH）2发生反应：2Cl2＋2Ca（OH）2CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O，故可用Ca（OH）2溶液吸收Cl2，C项正确；氯气与H2SO4不反应，不能用H2SO4吸收，D项错误。（4）冷却结晶后要进行过滤，使晶体和液体分离，过滤得到的晶体要用少量冷水洗涤，防止氯酸钾溶解损失，洗涤后干燥就得到氯酸钾晶体。（5）2号试管溶液变棕色说明发生了氧化还原反应，碘离子被氧化成碘单质，碘单质易溶于四氯化碳，碘的四氯化碳溶液呈紫色。同一还原剂（KI）和不同氧化剂作用，氯酸钾不与KI反应，次氯酸钠能与KI反应，说明氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠。
迁移应用
1.B NaClO2能氧化有色物质而体现漂白性，本身发生还原反应，A错误；3NaClO3＋4SO2＋3H2O2ClO2＋Na2SO4＋3H2SO4＋NaCl反应中，NaClO3是氧化剂，SO2作还原剂，则反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量比为4∶3，B正确；反应Ⅱ为2NaOH＋2ClO2＋H2O22NaClO2＋O2＋2H2O，反应Ⅱ中H2O2作还原剂，C错误；反应Ⅰ为3NaClO3＋4SO2＋3H2O2ClO2＋Na2SO4＋3H2SO4＋NaCl，反应中生成135 g ClO2转移8 mol的电子，则生成13.5 g ClO2转移0.8 mol的电子，D错误。
2.（1）圆底烧瓶 73 g 饱和食盐水
（2）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 二氧化锰 2∶1
（3）3Cl2＋2Fe（OH）3＋10OH－2Fe＋6Cl－＋8H2O 3Cl2＋6KOHKClO3＋5KCl＋3H2O
（4）1∶1
解析：（1）高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，还原剂是HCl，根据关系式：10HCl（还原剂）～5Cl2，可以计算出作还原剂的HCl的质量是73 g。浓盐酸易挥发，氯气中会含有杂质HCl气体，可用饱和食盐水除去，装置B中盛有的试剂是饱和食盐水。（2）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，高锰酸钾与浓盐酸反应时，不需要加热，根据反应条件可得出二氧化锰的氧化性弱于高锰酸钾；通过得失电子守恒可配平化学方程式：2KClO3＋4HCl（浓）2KCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O，故该反应中ClO2和Cl2的分子数之比为2∶1。（3）若用装置E代替装置C制备KClO3，可推知另一生成物应是KCl，化学方程式为3Cl2＋6KOHKClO3＋5KCl＋3H2O。（4）若用装置D吸收尾气Cl2，则反应为Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O，氯气既是氧化剂又是还原剂，氧化剂与还原剂的质量比为1∶1。
【教学效果·勤检测】
1.B 目前金属铝的制备方法是电解熔融氧化铝，其他选项中所涉及的内容均符合理论和生产实际。
2.C 金属的冶炼是将金属从其化合物中还原出来，金属在化合物中只能显正价。冶炼时金属元素的化合价只可能降低，被还原。
3.D 根据化学方程式可知，H2O2中氧元素的化合价升高，H2O2是还原剂，A不正确；H2O2中氧元素的化合价从－1价升高到0价，因此每生成 1 mol O2转移的电子的物质的量为2 mol，B不正确；ClO2中氯元素的化合价从＋4价降低到＋3价，得到电子被还原，C不正确；ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，D正确。
4.D 实验设计的目的是制备纯净、干燥的Cl2，并检验它的性质；②中的NaOH溶液能与Cl2反应而使Cl2被吸收掉；③导管应长进短出；④试管封闭，易造成危险，还缺少加热装置（缺酒精灯）。
5.（1）H2O2H＋＋H、HH＋＋
（2）2H2O22H2O＋O2↑ 2
（3）2Mn＋5H2O2＋6H＋2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O 氧化 H2O2 KMnO4
（4）2H2O22H2O＋O2↑
（5）2H＋＋H2O2＋2Fe2＋2Fe3＋＋2H2O
（6）SO2＋H2O2H2SO4
（7）
解析：（1）H2O2为弱电解质，电离方程式要用“”：H2O2H＋＋H、HH＋＋。（2）H2O2既是氧化剂又是还原剂，1 mol H2O2发生反应转移1 mol电子，故生成1 mol O2时，转移2 mol电子。（3）在酸性条件下，KMnO4溶液可以与H2O2反应，KMnO4转化为Mn2＋，则该反应的离子方程式为2Mn＋5H2O2＋6H＋2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。（4）H2O2被Fe3＋催化分解得O2和H2O。（5）酸性环境下，Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，H2O2被还原，酸性环境下生成H2O。（6）SO2具有还原性，H2O2具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成H2SO4，H2O2＋SO2H2SO4。（7）Cu与稀H2SO4、H2O2反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4CuSO4＋2H2O，反应中Cu做还原剂，H2O2做氧化剂，1 mol H2O2反应转移 2 mol 电子。
9 / 9(共115张PPT)
第3课时 氧化还原反应的应用
课
程 标
准 1.能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的
化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有
关实验现象。
2.能从元素价态变化的视角说明物质的转化路径。
3.依据氧化还原反应原理，掌握氯气的实验室制法
目 录
1、基础知识·准落实
2、关键能力·细培养
3、教学效果·勤检测
4、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破（一） 研究物质的性质
过氧化氢的性质
H2O2中O元素显－1价，是其中间价态，故H2O2既有氧化性又有还
原性。
不稳
定性 加热、光照或加催化剂都能使H2O2分解加快，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处，其分解的化学方程式为
2H2O2 2H2O＋O2↑
弱酸
性
强氧
化性
弱还
原性
绿色氧化剂——过氧化氢
过氧化氢，化学式为H2O2，纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液
体，可与水以任意比例混溶，是一种强氧化剂。H2O2水溶
液为无色透明液体，质量分数为3％的H2O2水溶液适用于伤口消毒、环境消毒和食品消毒。H2O2在通常情况下会缓慢分解成水和氧气，但分解速率极慢，加快其反应速率的方法是加入催化剂二氧化锰等或用短波射线照射。H2O2在不同情况下分别体现氧化性和还原性。过氧化氢（H2O2）中氧元素的化合价为－1价，处于氧元素的中间价态，过氧化氢是否既具有氧化性，又具有还原性呢？设计实验验证自己的预测。
实验用品
5％H2O2溶液、酸性KMnO4溶液（紫红色）、KI溶液、淀粉溶液、
MnO2粉末、试管、胶头滴管。
实验原理
①酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应的化学方程式：
2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4 K2SO4＋2MnSO4（无色）＋5O2↑＋
8H2O
②H2O2溶液与KI溶液反应的化学方程式：
2KI＋H2O2＋H2SO4 K2SO4＋I2＋2H2O[碘（I2）遇淀粉变蓝色]
实验设计
实验序号 实验操作 实验现象
① 向试管中加入约1 mL酸性KMnO4溶液，逐滴加入5％H2O2溶液 有大量无色气泡冒出，溶液紫红色褪去
② 向试管中加入约1 mL KI溶液，
再滴入2～3滴淀粉溶液，逐滴
加入5％H2O2溶液 溶液由无色变成蓝色
③ 向试管中加入约5 mL 5％H2O2
溶液再加入少量MnO2粉末，立
即把带火星的木条伸入试管口 有大量无色气泡产生，带火星的木条复燃
【交流讨论】
1. 实验①中产生气泡的成分是什么？在此反应中H2O2体现了什么
性质？
提示：气泡的成分是O2；在反应中H2O2中氧元素的化合价由－1价
升高到0价，故H2O2体现了还原性。
2. 实验②中溶液变成蓝色的原因是什么？在此反应中H2O2体现了什
么性质？
提示：反应中I－被H2O2氧化成I2，I2遇淀粉溶液变蓝色。在反应
中H2O2中氧元素的化合价由－1价降低到－2价，故H2O2体现了
氧化性。
3. 实验③中木条复燃的原因是什么？H2O2在此反应中体现了什么
性质？
提示：H2O2在MnO2的催化作用下分解产生O2，O2使木条复燃；
H2O2在反应中氧元素的化合价既升高又降低，故H2O2既体现了氧
化性，又体现了还原性。
4. 为什么称过氧化氢是绿色氧化剂？
提示：H2O2做氧化剂，其还原产物是H2O，对环境无害，故被称为
绿色氧化剂。
1. 研究物质氧化性或还原性的方法
（1）根据物质中所含元素化合价升高或降低的可能性，预测物质
可能具有还原性或氧化性。若所含某元素的化合价有升高的
趋势，说明该物质可能具有还原性；反之，若所含某元素的
化合价有降低的趋势，说明该物质可能具有氧化性。
（2）如果预测某物质具有氧化性，就需要寻找具有还原性的另一
物质，通过实验检验两者能否发生氧化还原反应，以验证预
测。相应地，如果预测某物质具有还原性，就需要寻找具有
氧化性的另一物质，通过实验来验证预测。
2. 决定物质氧化性或还原性强弱的因素
（1）内因：物质的氧化性或还原性的强弱是由物质得失电子的能
力决定的。借助氧化还原反应可以比较不同物质氧化性或还
原性的强弱。
（2）外因：环境条件也会影响物质氧化性或还原性的强弱。如我
们常使用酸性条件下的KMnO4溶液做氧化剂（实际上是其中
的Mn 参与氧化还原反应），就是因为大部分含氧酸的酸
根离子做氧化剂时，溶液的酸性越强，含氧酸根离子的氧化
性就越强。
1. 下列关于过氧化氢的说法错误的是（ ）
A. H2O2、Na2O2都属于过氧化物
B. 过氧化氢是绿色氧化剂，可做医疗消毒剂
C. H2O2具有强氧化性，在反应中只能做氧化剂
D. H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似
解析： H2O2既有氧化性又有还原性，若与强氧化剂反应则显还
原性，若与强还原剂反应则显氧化性。
2. 针对以下A～D四个涉及H2O2的反应（未配平）填空：
（1）H2O2仅体现氧化性的反应是 （填字母，下同），H2O2
仅体现还原性的反应是 ，H2O2既体现氧化性又体现还
原性的反应是 ，H2O2既不做氧化剂又不做还原剂的反
应是 。
D
B
C
A
解析： A项，该反应是一个非氧化还原反应，双氧水既
不是氧化剂，也不是还原剂；B项，Ag2O被还原成单质银，
H2O2仅表现为还原性，其中氧元素转化为O2；C项，过氧化
氢的分解反应，H2O2既表现了氧化性，又表现了还原性；D
项，双氧水中的氧元素在反应中化合价由－1价变成－2价，
仅做氧化剂。
（2）请将D反应配平，并用单线桥标出D反应中电子转移的方向和
数目，□H2O2＋□Cr2（SO4）3＋□KOH □K2CrO4＋□K2SO4＋□H2O，反应中氧化剂是 ，被氧化的元素是 。
答案： ＋10KOH 2K2CrO4＋3K2SO4＋
8H2O H2O2 Cr
解析： Cr2（SO4）3反应后变成了K2CrO4，Cr元素化合
价升高被氧化，一分子Cr2（SO4）3参与反应，化合价升高6
价；H2O2反应生成H2O，1分子双氧水反应，化合价降低2
价，化合价变化的最小公倍数为6，所以电子转移的数目为
6，则电子转移的方向与数目为 ＋10KOH
2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O。
分点突破（二） 实现物质转化与获得能量
1. 氧化还原反应在物质转化中的应用
（1）冶炼金属
①金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。
即M n＋＋ n e－ M（M表示金属）。
②金属冶炼的方法（用化学方程式表示）
（2）制备物质
①实验室制Cl2
MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②制备金属钛
TiO2 TiCl4 Ti
③制备单质硅
SiO2 粗硅 SiCl4 Si
2. 氧化还原反应在能量转化中的应用
（1）获得热能：如化石燃料的燃烧。
（2）获得电能：如干电池、燃料电池等。
1. 研究发现，在高压条件下，H2 可以还原Cu2＋、Ag＋、Au3＋、Hg2＋
等离子，得到金属单质。下列说法正确的是（ ）
A. 上述反应中，金属离子被氧化
B. H2 和Au3＋ 反应为置换反应
C. 上述金属离子中，Hg2＋ 的氧化性最强
D. 同理，H2 也能还原Mg2＋、Fe2＋、Al3＋
解析： 氢气与上述金属离子反应生成氢离子和金属单质，金属
离子发生了还原反应，即金属离子被还原，A项错误；3H2＋2Au3＋
2Au＋6H＋，属于置换反应，B项正确；根据金属活动性顺序
表，Au3＋ 的氧化性最强，C项错误；在金属活动性顺序表中，
镁、铝、铁在氢之前，故氢气不能还原这些离子，D项错误。
2. 下列冶炼金属的方法错误的是（ ）
A. 加热分解HgO制金属Hg
B. 高温下用CO还原赤铁矿炼铁
C. 电解NaCl溶液制金属Na
D. Fe和CuSO4溶液湿法炼铜
解析： Hg是不活泼的金属，可以通过加热分解HgO制金属
Hg，A正确；高温下用CO还原赤铁矿炼铁，B正确；电解NaCl
溶液得到H2、Cl2和NaOH，一般通过电解熔融的氯化钠制金属
Na，C错误；Fe和CuSO4溶液发生置换反应生成铜，属于湿法
炼铜，D正确。
3. 钛和钛的合金大量用于航空工业，有“空间金属”之称；钛还可以
用来制造潜艇。金属钛可由反应TiCl4＋4Na 4NaCl＋Ti制得。
对于该反应，下列说法正确的是（ ）
A. 该反应说明钠是强还原剂，可用于冶炼金属
B. Ti是氧化剂
C. 该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中
D. TiCl4是还原剂
解析： 钠是活泼金属，在化学反应中钠元素化合价升高，钠属
于强还原剂，可用于冶炼金属Ti等，A项正确；该反应中Ti是Ti元
素化合价降低的产物，是还原产物，B项错误；钠单质能够与水反
应，因此该反应只能在熔融状态下发生，不能在水溶液中发生，C
项错误；TiCl4在反应中Ti元素化合价降低，因此TiCl4是氧化剂，D
项错误。
分点突破（三） 实验室制备氯气
1. 实验室制备Cl2的反应原理
MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应为氧化还原
反应，氧化剂为MnO2，还原剂为浓盐酸。
2. 气体收集方法：向上排空气法。
舍勒在1774年发现氯气，当时他正在研究软锰矿矿石（主要成分是二
氧化锰），当他使软锰矿矿石与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄
绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒极为难受，但是当
他确信自己制得了一种新气体后，他又感到一种由衷的快乐。到1810
年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究，最后才确认这种
气体是氯气。
【交流讨论】
1. 生成的氯气通常含有哪些杂质气体，如何净化？
提示：由于浓盐酸具有挥发性，生成的Cl2中通常混有HCl、水蒸
气，可用饱和食盐水除去其中的HCl，用浓硫酸除去水蒸气。
2. 如何检验氯气是否收集满？
提示：（1）观察法（黄绿色）；（2）湿润的淀粉-KI试纸，其原
理是Cl2＋2KI 2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝色；（3）湿润
的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色）。
3. 氯气有毒，如何处理尾气？
提示：通常通入NaOH溶液，吸收多余的氯气。Cl2＋2NaOH
NaCl＋NaClO＋H2O。
1. 仪器装置
主要仪器：铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯
等。Cl2的制备、净化装置如图所示。
装置类型：固体＋液体 气体。
2. MnO2与浓盐酸的反应特点
（1）浓盐酸中，部分Cl的化合价升高，有4 mol HCl参加反应时，
被氧化的Cl－的物质的量为2 mol。
（2）随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，故即使MnO2足量，盐
酸也不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。
3. 实验室制备氯气的注意事项
（1）稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温
度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。
（2）制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以应选用分液漏
斗，而不用长颈漏斗。
（3）尾气处理时，若有NaOH溶液和澄清石灰水，应选用NaOH溶
液，而不选用澄清石灰水，因为澄清石灰水中Ca（OH）2含
量少，吸收不完全。
（4）实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆
卸装置，避免污染空气。
4. 实验室制取氯气的简易方法
用KMnO4、KClO3、Ca（ClO）2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取
氯气，反应不需加热且反应速率较快，如：
①2KMnO4＋16HCl（浓） 2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
②KClO3＋6HCl（浓） KCl＋3Cl2↑＋3H2O
③Ca（ClO）2＋4HCl（浓） CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
④K2Cr2O7＋14HCl（浓） 2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
注意：上述反应中，浓盐酸均表现出还原性和酸性。①和④反应中，Cl2是氧化产物；②和③反应中，Cl2既是氧化产物，又是还原产物。
1. 某化学小组用如图所示的装置制取氯气。下列说法正确的是（ ）
A. 该装置图中至少存在三处明显错误
B. 该实验中收集氯气的方法不正确
C. 如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需
在气体发生装置和收集装置之间连
接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D. 含有2 mol HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，
转移1 mol电子
解析： A项，该装置的错误：没有用酒精灯加热，MnO2与浓盐
酸不发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长
颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理；B项，Cl2
的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥纯净的Cl2，
首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸
气；D项，根据反应：MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋
2H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于
0.5 mol，转移的电子小于1 mol。
2. 实验室也可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，反应的化学方程式
为2KMnO4＋16HCl（浓） 2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。现
用如图所示装置制取纯净的无水
CuCl2（部分仪器和夹持装置已
略去）。下列说法正确的是
（ ）
A. 装置C中试剂是饱和食盐水，目的是除去HCl气体
B. 实验过程中，硬质玻璃管中产生大量棕黄色的烟
C. 实验时，应该先加热装置D，再打开A中分液漏斗的活塞
D. 将装置A中的KMnO4直接换为MnO2，也可完成该实验
解析： 装置C中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气，A错误；铜
在氯气中燃烧，产生棕黄色的烟，B正确；应先打开装置A中分液
漏斗的活塞，当产生的氯气充满整套装置时，再点燃装置D处酒精
灯，C错误；MnO2与浓盐酸常温下不反应，D错误。
3. 氯气可用来杀菌消毒。实验室制取纯净的氯气的装置（加热及夹持
装置已略去）如图所示。
回答下列问题：
（1）实验开始前，应 。
解析：实验开始前，应检查装置的气密性。
检查装置的气密性
（2）仪器a的名称为 ，仪器b中发生反应的化学方程
式为 。
解析：仪器a的名称为分液漏斗，仪器b中MnO2和浓盐酸反应制取氯气，发生反应的化学方程式为4HCl（浓）＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
分液漏斗
4HCl（浓）＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
（3）装置Ⅱ中饱和氯化钠溶液的作用为 。
解析：装置Ⅱ中饱和氯化钠溶液的作用为除去挥发出来的氯化氢。
除去挥发出来的氯化
氢
（4）实验进行一段时间后，可观察到装置Ⅳ中的现象为
。
解析：氯气和水反应生成HCl、HClO，HCl显酸性，HClO具有漂白性，则实验进行一段时间后，可观察到装置Ⅳ中的现象为瓶内出现黄绿色气体且湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色。
瓶内出
现黄绿色气体且湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色
（5）装置Ⅴ中的球形干燥管的作用为防倒吸，该装置内发生的反
应可能有
ⅰ.Cl2＋2NaOH NaCl＋NaClO＋H2O
ⅱ.3Cl2＋6NaOH 5NaCl＋NaClO3＋3H2O。
①反应ⅰ的离子方程式为
。
②若反应ⅰ和ⅱ同时发生，共消耗80 g质量分数为20％的NaOH
溶液，则消耗二氧化锰的质量为 g。（不考虑气体的
逸出、残留及装置Ⅳ中消耗的氯气）
Cl2＋2OH－ Cl－＋ClO－＋
H2O
17.4
解析：①反应ⅰ的离子方程式为Cl2＋2OH－ Cl－＋
ClO－＋H2O。②由反应ⅰ和反应ⅱ，并结合4HCl（浓）＋MnO2
MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，可得到关系式：MnO2～Cl2～
2NaOH，设二氧化锰的质量为 x ，可得 ＝
，即 x ＝17.4 g。
关键能力·细培养
2
互动探究 深化认知
氯气及含氯化合物的性质及制备（探究与创新）
1. 含氯物质在生产生活中有重要作用。瑞典化学家舍勒把软锰矿（主
要成分是MnO2）与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。英
国化学家戴维确认这是一种新元素组成的单质，并命名为chlorine
（中文命名“氯气”）。
（1）实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为 。
提示： 实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为
MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
（2）实验室制取干燥Cl2时，净化与收集Cl2所需装置的接口连接
顺序为 。
提示： 实验室制得的Cl2中含有HCl、H2O，可依次通过
饱和食盐水、浓硫酸分别除去HCl、H2O，再收集Cl2并进行
尾气处理，因此装置的接口连接顺序为cdbae。
（3）某氯水久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中 已分
解。检验此久置氯水中Cl－存在的操作及现象是
。
提示： 氯水中能使品红溶液褪色的物质是HClO，氯水
久置后不能使品红溶液褪色，可推测氯水中HClO已分解。检
验Cl－存在的方法是取少量样品于试管中，加入几滴AgNO3
溶液，若有AgCl白色沉淀生成，则该久置氯水中存在Cl－。
2. 氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验
室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO，探究其
氧化还原性质。
（1）盛放MnO2粉末的仪器名称是 ，a中的试剂为 。
回答下列问题：
提示： 由装置图可知，盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧
瓶；浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制取氯气，制取的
氯气中会混有杂质氯化氢和水蒸气，a中的试剂是饱和食盐
水，可以除去杂质氯化氢。
（2）b中采用的加热方式是 。
c中化学反应的离子方程式
是 ，
采用冰水浴冷却的目的是 。
提示：b中采用的加热方式是水浴加热。c中氯气与冷的氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为Cl2＋2OH－ Cl－＋ClO－＋H2O；因为氯气与热的氢氧化钠溶液反应会生成氯酸钠，为防止生成氯酸钠，该反应需在冰水浴冷却的条件下进行。
（3）d的作用是 ，可选用试剂 （填字母）。
A. Na2S B. NaCl
C. Ca（OH）2 D. H2SO4
提示： 氯气有毒，能污染空气，实验结束时剩余的氯气
要进行尾气吸收，d的作用是吸收尾气（Cl2）。因为Cl2可和
Na2S发生反应：Cl2＋Na2S 2NaCl＋S↓，故可用Na2S溶液
吸收Cl2，A项正确；氯气与氯化钠不反应，不能用氯化钠溶
液吸收，B项错误；因Cl2可和Ca（OH）2发生反应：2Cl2＋
2Ca（OH）2 CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O，故可用Ca
（OH）2溶液吸收Cl2，C项正确；氯气与H2SO4不反应，不能
用H2SO4吸收，D项错误。
（4）反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶， ， ，干
燥，得到KClO3晶体。
提示： 冷却结晶后要进行过滤，使晶体和液体分离，过滤得到的晶体要用少量冷水洗涤，防止氯酸钾溶解损失，洗
涤后干燥就得到氯酸钾晶体。
（5）取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加
中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕
色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显 色。可知该条件下
KClO3的氧化能力 NaClO（填“大于”或“小于”）。
提示：2号试管溶液变棕色说明发生了氧化还原反应，碘离子被氧化成碘单质，碘单质易溶于四氯化碳，碘的四氯化碳溶液呈紫色。同一还原剂（KI）和不同氧化剂作用，氯酸钾不与KI反应，次氯酸钠能与KI反应，说明氯酸钾的氧化能力小于次氯酸钠。
【规律方法】
实验室中制取气体装置的设计
（1）实验室中制取气体的装置包括发生装置、除杂装置、收集装置
和尾气处理装置等。
（2）选择各部分装置的依据：①发生装置——反应物的状态和反应
条件；②除杂装置——气体及其所含杂质的性质；③收集装
置——气体的密度、气体在水中的溶解性，以及是否与水反
应；④尾气处理装置——尾气的性质。
（3）实验装置的连接顺序：发生装置→除杂装置（如需要）→收集
装置→尾气处理装置（如需要）。
【迁移应用】
1. 一种制备高效氧化型漂白剂NaClO2的实验流程如图所示，反应Ⅰ的
化学方程式为3NaClO3＋4SO2＋3H2O 2ClO2＋Na2SO4＋3H2SO4
＋NaCl，下列说法正确的是
（ ）
A. NaClO2在漂白物质时发生
氧化反应
B. 反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量比为 4∶3
C. 反应Ⅱ中H2O2作氧化剂
D. 若反应Ⅰ生成13.5 g ClO2则转移了1.6 mol的电子
解析： NaClO2能氧化有色物质而体现漂白性，本身发生还原反
应，A错误；3NaClO3＋4SO2＋3H2O 2ClO2＋Na2SO4＋3H2SO4
＋NaCl反应中，NaClO3是氧化剂，SO2作还原剂，则反应Ⅰ中氧化
产物和还原产物的物质的量比为4∶3，B正确；反应Ⅱ为2NaOH＋
2ClO2＋H2O2 2NaClO2＋O2＋2H2O，反应Ⅱ中H2O2作还原剂，
C错误；反应Ⅰ为3NaClO3＋4SO2＋3H2O 2ClO2＋Na2SO4＋
3H2SO4＋NaCl，反应中生成135 g ClO2转移8 mol的电子，则生成
13.5 g ClO2转移0.8 mol的电子，D错误。
2. 氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域，某化学实验兴趣
小组采用如图装置制备氯的含氧酸盐。
（1）仪器a的名称是 。装置A中采用高锰酸钾与浓盐
酸反应：2KMnO4＋16HCl（浓） 2KCl＋2MnCl2＋8H2O
＋5Cl2↑，若产生71 g氯气，参加反应的还原剂的质量是
。装置B是用来除去氯气中的杂质，则装置B中盛有的试
剂是 （填名称）。
圆底烧瓶
73
g
饱和食盐水
请回答下列问题：
解析：高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，还原剂是HCl，根据关系式：10HCl（还原剂）～5Cl2，可以计算出作还原剂的HCl的质量是73 g。浓盐酸易挥发，氯气中会含有杂质HCl气体，可用饱和食盐水除去，装置B中盛有的试剂是饱和食盐水。
（2）若采用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气，该反应的化学方程
式是 ，
根据反应条件判断，高锰酸钾和二氧化锰相比，
的氧化性较弱。KClO3也是强氧化剂，但实验室中一般
不采用它与浓盐酸反应制备氯气，因为KClO3＋HCl（浓）
KCl＋ClO2↑＋Cl2↑＋H2O（未配平）。二氧化氯易爆
炸，存在较大危险，且产品不纯净，该反应中ClO2和Cl2的分
子数之比为 。
MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
二氧化
锰
2∶1
解析： 二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气，
高锰酸钾与浓盐酸反应时，不需要加热，根据反应条件可得
出二氧化锰的氧化性弱于高锰酸钾；通过得失电子守恒可配
平化学方程式：2KClO3＋4HCl（浓） 2KCl＋2ClO2↑＋
Cl2↑＋2H2O，故该反应中ClO2和Cl2的分子数之比为2∶1。
（3）装置C中发生的反应有3Cl2＋2Fe（OH）3＋10KOH
2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，该反应的离子方程式为
。
若采用装置E代替装置C制备KClO3，该反应的化学方程式
是 。
解析：若用装置E代替装置C制备KClO3，可推知另一生成物应是KCl，化学方程式为3Cl2＋6KOH KClO3＋5KCl＋3H2O。
3Cl2＋2Fe
（OH）3＋10OH－ 2Fe ＋6Cl－＋8H2O
3Cl2＋6KOH KClO3＋5KCl＋3H2O
（4）装置D用来吸收尾气Cl2，该反应中氧化剂与还原剂的质量比
为 。
解析：若用装置D吸收尾气Cl2，则反应为Cl2＋2NaOH
NaCl＋NaClO＋H2O，氯气既是氧化剂又是还原剂，氧
化剂与还原剂的质量比为1∶1。
1∶1
教学效果·勤检测
3
强化技能 查缺补漏
1. 下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是（ ）
A. 2NaCl（熔融） 2Na＋Cl2↑
B. Al2O3＋3C 2Al＋3CO↑
C. Fe2O3＋3CO 2Fe＋3CO2
解析： 目前金属铝的制备方法是电解熔融氧化铝，其他选项中
所涉及的内容均符合理论和生产实际。
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来
B. 金属冶炼过程中，被冶炼的金属一定被氧化
C. 金属冶炼过程中，被冶炼的金属被还原
D. 金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原
解析： 金属的冶炼是将金属从其化合物中还原出来，金属
在化合物中只能显正价。冶炼时金属元素的化合价只可能降
低，被还原。
3. NaClO2可用作造纸的优良漂白剂，它由H2O2＋2ClO2＋2NaOH
2NaClO2＋2H2O＋O2制得，下列说法正确的是（ ）
A. H2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原
B. 每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 mol
C. ClO2中的氯元素被氧化
D. ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂
解析： 根据化学方程式可知，H2O2中氧元素的化合价升高，
H2O2是还原剂，A不正确；H2O2中氧元素的化合价从－1价升高到0
价，因此每生成 1 mol O2转移的电子的物质的量为2 mol，B不正
确；ClO2中氯元素的化合价从＋4价降低到＋3价，得到电子被还
原，C不正确；ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，D正确。
4. 已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实
验装置来制备纯净、干燥的氯气，并检验它与金属的反应。每个虚
线框表示一个单元装置，其中错误的是（ ）
A. 只有①和②处
B. 只有②处
C. 只有②和③处
D. 只有②③④处
解析：实验设计的目的是制备纯净、干燥的Cl2，并检验它的性
质；②中的NaOH溶液能与Cl2反应而使Cl2被吸收掉；③导管应长
进短出；④试管封闭，易造成危险，还缺少加热装置（缺酒精灯）。
5. H2O2被称为绿色氧化剂，其性质与用途具有多样性，在生产工艺
中应用广泛。请回答下列有关过氧化氢的问题：
解析：H2O2为弱电解质，电离方程式要用“ ”：
H2O2 H＋＋H 、H H＋＋ 。
H2O2 H
＋＋H 、H H＋＋
（2）实验室可用H2O2在MnO2做催化剂的条件下制备O2，写出该
反应的化学方程式： ，当生成1
mol O2时，转移电子为 mol。
解析：H2O2既是氧化剂又是还原剂，1 mol H2O2发生反
应转移1 mol电子，故生成1 mol O2时，转移2 mol电子。
2H2O2 2H2O＋O2↑
2
（3）KMnO4是常用氧化剂，H2O2与之反应，H2O2为还原剂。在酸
性条件下、KMnO4溶液可以与H2O2反应，已知变化过程中存
在KMnO4转化为Mn2＋的过程，则该反应的离子方程式
为 ，
H2O2发生 反应，该反应中 是还原
剂， 是氧化剂。
解析：在酸性条件下，KMnO4溶液可以与H2O2反应，KMnO4转化为Mn2＋，则该反应的离子方程式为2Mn ＋5H2O2＋6H＋ 2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。
2Mn ＋5H2O2＋6H＋ 2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
氧化
H2O2
KMnO4
（4）Fe3＋可以催化H2O2分解，请写出该反应的化学方程式
为 ；
解析：H2O2被Fe3＋催化分解得O2和H2O。
解析：酸性环境下，Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，H2O2被
还原，酸性环境下生成H2O。
2H2O2 2H2O＋O2↑
2H＋＋H2O2＋2Fe2＋ 2Fe3＋
＋2H2O
（6）H2O2可用于SO2的尾气处理，请写出反应的化学方程式
。
解析：SO2具有还原性，H2O2具有氧化性，二者发生氧
化还原反应生成H2SO4，H2O2＋SO2 H2SO4。
SO2
＋H2O2 H2SO4
（7）稀H2SO4不与Cu反应，但在稀H2SO4中加入H2O2后则可使Cu
溶解，写出该反应的化学方程式，并用单线桥标明电子转移
的方向和数目： 。
解析：Cu与稀H2SO4、H2O2反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4 CuSO4＋2H2O，反应中Cu做还原剂，H2O2做氧化剂，1 mol H2O2反应转移 2 mol 电子。
学科素养·稳提升
4
内化知识 知能升华
1. ClO2是一种消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以
下反应制备ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4 2ClO2↑＋K2SO4＋
2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是（ ）
A. ClO2是氧化产物
B. KClO3表现氧化性
C. H2C2O4在反应中被还原
D. 每1 mol KClO3参加反应，有2 mol电子转移
1
2
3
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11
12
解析： KClO3中Cl的化合价从＋5价变为＋4价，化合价降低被
还原，KClO3做氧化剂，具有氧化性，得到还原产物ClO2，A项错
误，B项正确；H2C2O4中C的化合价从＋3价变为＋4价，化合价升
高被氧化，C项错误；每1 mol KClO3参加反应，有1 mol电子转
移，D项错误。
1
2
3
4
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7
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9
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12
2. 下列工业上冶炼金属的方法正确的是（ ）
A. 采用加热分解的方法冶炼金属钾
B. 采用电解法冶炼金属钠、镁和铝
C. 采用热还原法冶炼金属铁和汞
D. 采用热还原法冶炼金属铜和钙
解析： 钾、钙、钠、镁、铝这些很活泼的金属采用电解法冶
炼，A、D项错误，B项正确；铁和铜可采用热还原法或金属置换
法冶炼，汞和银采用加热分解的方法获得金属单质，C项错误。
1
2
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12
3. 实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后，按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置（“→”表示气流方向）不能达到实验目的的是（ ）
1
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12
解析： A项，除杂装置，先除去HCl，后除去水蒸气，正确；B
项，集气装置，氯气密度比空气大，进气管长，出气管短，正确；
C项，探究干燥的红布条和湿润的红布条与氯气的反应，正确；D
项，尾气吸收应用碱液，错误。
1
2
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12
4. 工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择
方法的主要依据是（ ）
A. 金属在自然界的存在形式
B. 金属元素在地壳中的含量
C. 金属熔点高低
D. 金属阳离子得到电子的能力
解析： 选择冶炼金属的方法是根据金属的活动性顺序，金属冶
炼是金属阳离子得到电子的过程，即金属冶炼方法与金属阳离子得
到电子能力有关。
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5. 锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远古
时代，人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中，便常发掘到
一些锡壶、锡烛台之类的锡器。
工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2＋3C 2Sn＋ a M↑＋
CO2↑，则下列说法中错误的是（ ）
A. 反应中SnO2被还原
B. 每生成1个CO2，转移8个电子
C. 反应后元素化合价升高的物质有两种
D. a 的值为3
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解析： 工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2＋3C 2Sn
＋ a M↑＋CO2↑，则根据原子守恒可知M是CO， a ＝2，D错误；反
应中Sn元素化合价从＋4价降低到0价，得到4个电子，SnO2被还
原，A正确；每生成1个CO2，消耗2个 SnO2，转移8个电子，B正
确；碳元素化合价升高，被氧化为CO和CO2，则反应后元素化合
价升高的物质有两种，C正确。
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6. 实验室制取Cl2的反应：4HCl（浓）＋MnO2 MnCl2＋Cl2↑＋
2H2O。下列说法不正确的是（ ）
A. 氧化剂是MnO2，还原剂是HCl
B. 每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量是2 mol
C. 每消耗1 mol MnO2，表现还原作用的HCl为4 mol
D. Cl2是氧化产物
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解析： 2H2O可知，MnO2中锰
元素化合价降低，是氧化剂，MnCl2是还原产物，HCl中氯元素化
合价升高，是还原剂，Cl2是氧化产物，A、D项正确；氯元素化合
价由－1价升高到0价，每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量是2
mol，B项正确；每消耗1 mol MnO2，参加反应的HCl为4 mol，表
现还原作用的HCl为2 mol，另2 mol HCl表现酸性，生成MnCl2，C
项错误。
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7. 实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下制取Cl2，反应的化学方程式
为MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。下列说法不正确
的是（ ）
A. 参与反应的HCl与作还原剂的HCl的物质的量之比是 2∶1
B. 该反应中MnO2是催化剂
C. 由反应可知氧化性：MnO2＞Cl2
D. 每生成1个Cl2，反应中转移的电子是2个
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解析： 4分子氯化氢中有2分子参与氧化还原反应，则参与反应
的HCl与作还原剂的HCl的物质的量之比是2∶1，A正确；该反应
中MnO2是氧化剂，B错误；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化
性，反应中HCl发生氧化反应得到氧化产物氯气，可知氧化性：
MnO2＞Cl2，C正确；根据化学方程式可知电子转移情况为
MnO2 ～Cl2～2e－，故每生成1个Cl2，反应中转移的电子是2个，D
正确。
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8. 在H2O2溶液中加入KI和H2SO4的混合溶液，迅速发生反应，放出大
量气体，反应过程可表示如下：①H2O2＋2KI＋H2SO4 I2＋
K2SO4＋2H2O；②H2O2＋I2 2HIO；③H2O2＋2HIO I2＋O2↑
＋2H2O。下列说法正确的是（ ）
A. H2O2在上述3个反应中均做氧化剂
B. H2O2氧化性强于HIO，还原性弱于I2
C. 上述过程中每生成1 mol氧气，消耗1 mol过氧化氢
D. 在反应后的溶液中加入淀粉，溶液呈现蓝色
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解析：①H2O2＋2KI＋H2SO4 I2＋K2SO4＋2H2O，H2O2中的氧元素的化合价从－1价变化为－2价，化合价降低做氧化剂；②H2O2＋I2 2HIO，过氧化氢中氧元素的化合价从－1价变化为－2价，化合价降低做氧化剂；③H2O2＋2HIO I2＋O2↑＋2H2O，过氧化氢中氧元素的化合价从 －1价变化为0价，化合价升高做还原剂，A错误；①H2O2＋2KI＋H2SO4 I2＋K2SO4＋2H2O，H2O2的氧化性强于氧化产物I2；②H2O2＋I2 2HIO，H2O2的氧化性强于HIO；
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③H2O2＋2HIO I2＋O2↑＋2H2O，H2O2的还原性强于I2，B错误；
依据反应②H2O2＋I2 2HIO，③H2O2＋2HIO I2＋O2↑＋2H2O，
②＋③得到2H2O2 2H2O＋O2↑，所以每生成1 mol氧气，消耗2 mol
过氧化氢，C错误；在反应后的溶液中生成了碘单质，加入淀粉，溶
液呈现蓝色，D正确。
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9. H2O2在实验、医疗、化工等方面有广泛的应用。
（1）H2O2中O的化合价为 ，具有 （填
“氧化性”“还原性”或“氧化性和还原性”）。
解析：（1）H2O2中O显－1价，处于中间价态，具有氧化性
和还原性。
（2）酸性KMnO4溶液可与H2O2反应，其化学方程式是5H2O2＋
2KMnO4＋3H2SO4 X＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。
已知：稀MnSO4溶液几乎无色。
①X的化学式是 。
－1
氧化性和还原性
K2SO4
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②用双线桥法标出上述反应中电子转移的方向和数目。
答案：见解析
③上述反应中的还原剂为 （填化学式），被还原的
元素是 （填元素符号）。
④KMnO4溶液呈 色，向酸性KMnO4溶液中滴入双氧
水，观察到的现象是 ，
反应后溶液的pH （填“增大”“减小”或“不
变”）。
H2O2
Mn
紫
溶液紫色逐渐褪去，有气泡产生
增大
⑤0.2 mol KMnO4参加上述反应，转移电子 mol。
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解析：①由原子守恒可得X为K2SO4。
② ＋8H2O。
③由H2O2 O2，O元素化合价升高，H2O2是还原剂；K
nO4 nSO4，Mn被还原。
④KMnO4（紫色） Mn2＋（无色），由化学方程式可知
该反应消耗H＋，所以反应后溶液的pH增大。
⑤0.2 mol KMnO4参加上述反应，转移的电子数等于Mn元素所得到的电子数， n （e－）＝0.2 mol×5＝1 mol。
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10. 常用的消毒剂有双氧水、医用酒精以及含氯消毒剂。其中含
氯消毒剂的家族最庞大、应用最广泛。实验室制备Cl2有三种
常用方法：
a.MnO2＋4HCl（浓） MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
b.2KMnO4＋16HCl（浓） 2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
c .KClO3＋6HCl（浓） KCl＋3Cl2↑＋3H2O
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（1）常温下，医用酒精、Cl2、KMnO4、MnCl2、浓盐酸中能导
电的是 ，属于混合物的是
，属于电解质的是 。
解析：常温下，医用酒精、Cl2、KMnO4、MnCl2、浓盐酸中能导电的是浓盐酸，属于混合物的是医用酒精、浓盐酸，属于电解质的是KMnO4、MnCl2；
浓盐酸
医用酒精、浓盐
酸
KMnO4、MnCl2
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（2）写出反应c对应的离子方程式：
[已知HCl（浓）可拆分为H＋和Cl－]。
解析：反应c对应的离子方程式：Cl ＋6H＋＋5Cl－
3Cl2↑＋3H2O；
Cl ＋6H＋＋5Cl－
3Cl2↑＋3H2O
（3）反应b中化合价升高的元素是 （填元素符号），氧化
剂是 （填化学式）。
解析：2KMnO4＋16HCl（浓） 2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O反应中氯元素化合价由－1价升高到0价被氧化，锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，反应中KMnO4作氧化剂；
Cl
KMnO4
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（4）当三个反应中参与反应的HCl的质量相同时，得到Cl2的质量
最多的是反应 （填“a”“b”或“c”，下同）；当得
到等质量的Cl2时，消耗HCl的质量最多的是反应 。
c
a
解析：根据题给化学方程式，当参与反应的HCl为 1 mol时，在反应a中，4HCl～Cl2，产生的Cl2为 mol，反应b中，16HCl～5Cl2，产生的Cl2为 mol，反应c中，6HCl～3Cl2，产生的Cl2为 mol，即得到Cl2的质量最多的是反应c；当得到 1 mol Cl2时，在反应a中，消耗的HCl为4 mol，反应b中，消耗的HCl为 mol，反应c中，消耗的HCl为2 mol，即消耗HCl的质量最多的是反应a。
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11. Ⅰ.某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、K2Cr2O7、
K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
（1）已知1个K2Cr2O7在反应中得到6个电子生成X，则X的化学式
为 。
Cr2（SO4）3
解析：1个K2Cr2O7在反应中得到6个电子，则1个Cr得到3个电子，K2Cr2O7中Cr的化合价为＋6价，则生成物中Cr的化合价为＋3价，X的化学式为Cr2（SO4）3。
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（2）根据上述反应可推知 （填字母）。
A. 氧化性：H3AsO4＞K2Cr2O7
B. 氧化性：K2Cr2O7＞H3AsO4
C. 还原性：AsH3＞X
D. 还原性：X＞AsH3
BC
解析： 在反应中，K2Cr2O7中Cr的化合价降低，作氧化剂，AsH3中As的化合价升高，作还原剂，Cr2（SO4）3是还原产物，H3AsO4是氧化产物，则氧化性：K2Cr2O7＞H3AsO4，还原性：AsH3＞Cr2（SO4）3，故选B、C。
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（3）化学方程式配平后氧化剂和还原剂及其系数分别
为 。
4K2Cr2O7、3AsH3
解析： 在反应中，Cr的化合价从＋6降低到＋3，1个K2Cr2O7得到6个电子，As的化合价从－3升高到＋5，1个AsH3失去8个电子，根据得失电子守恒，K2Cr2O7和AsH3的个数之比为4∶3，即氧化剂K2Cr2O7和还原剂AsH3的系数分别为4和3。
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Ⅱ.实验室中利用固体KMnO4 进行如图所示实验：
回答下列问题：
（4）在下列化学方程式中用双线桥法标出电子转移的方向和数目：
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
答案：
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解析： 在反应中，Mn的化合价降低，从＋7降低到＋6和＋4，得电子，O的化合价从－2价升高到0价，失去电子，用双线桥法标出电子转移的方向和数目为 。
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（5）写出图中生成气体单质H的所有离子方程式（不考虑KMnO4 与
浓盐酸的反应）：
。
MnO2＋2Cl－＋4H＋ Mn2＋＋Cl2↑＋
2H2O、Mn ＋4Cl－＋8H＋ Mn2＋＋2Cl2↑＋4H2O
解析：MnO2和浓盐酸加热条件下反应生成MnCl2、氯气和水，K2MnO4也能和浓盐酸反应生成MnCl2、Cl2和水，反应的离子方程式分别为MnO2＋2Cl－＋4H＋ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O、Mn ＋4Cl－＋8H＋ Mn2＋＋2Cl2↑＋4H2O。
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（6）KMnO4也可以与浓盐酸反应制取氯气同时生成Mn2＋。若分别用
KMnO4和MnO2与浓盐酸反应制取相同数目的Cl2分子，则消耗
KMnO4和MnO2的个数之比为 。
2∶5
解析：用KMnO4和MnO2与浓盐酸反应制取相同数目的Cl2分子，即转移相同数目的电子，KMnO4中Mn的化合价从＋7价降低到＋2价，1个KMnO4得到5个电子，MnO2中Mn的化合价从＋4价降低到＋2价，1个MnO2得到2个电子，则消耗KMnO4和MnO2 的个数之比为2∶5。
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12. 如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。已知：Cl2
＋2KI I2＋2KCl。
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（1）装置A中，仪器a的名称为 ，该仪器中盛放的
试剂为 ，写出A装置发生反应的离子方程
式： 。
（2）装置B的作用是 。
（3）当有少量Cl2通过后，观察到装置C中溶液变成 色。
分液漏斗
浓盐酸
MnO2＋4H＋＋2Cl－ Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
吸收Cl2中的氯化氢气体
蓝
回答下列问题：
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（4）当Cl2持续通过时，装置D中干燥的有色布条能否褪色？为什
么？ ，
。
能
因为Cl2与带出的H2O（g）反应生成HClO，
使有色布条褪色
（5）若要证明Cl2无漂白性，则必须在装置D之前加一个
。
（6）装置E的作用是 ，该反应的
离子方程式为 。
装有浓
硫酸的洗气瓶
吸收多余的氯气或吸收尾气
Cl2＋2OH－ Cl－＋ClO－＋H2O
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（7）家庭中常用消毒液（主要成分为NaClO）与洁厕灵（主要成
分为盐酸）清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下。
注意事项：
1.本品对棉织品有漂白脱白作用，对金属制品有腐蚀作用。
2.密封保存，请勿与洁厕灵同时使用。
3.保质期为一年。
消毒液与洁厕灵不能同时使用，原因是（用离子方程式表
示） 。
ClO－＋Cl－＋2H＋ Cl2↑＋H2O
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解析：在装置A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，由于浓
盐酸具有挥发性，在制取的Cl2中含有杂质HCl及水蒸气，在
B中除去HCl气体，在C中发生反应Cl2＋2KI I2＋2KCl，
I2遇淀粉会使溶液变为蓝色，在D中潮湿的氯气与有色布条
作用，使布条褪色，由于Cl2是有毒气体，在E中用NaOH溶
液进行尾气处理。若消毒液与洁厕灵同时使用，二者混合会
发生反应：ClO－＋Cl－＋2H＋ Cl2↑＋H2O，产生有毒的
氯气，使人中毒，故二者不能混合使用。
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感谢欣赏
THE END
