第3节 氧化剂和还原剂
课时1 氧化还原反应
目标与素养：1.了解氧化反应、还原反应的概念及实质。(宏观辨识与微观探析)2.理解氧化还原反应的基本概念间的关系。(变化观念)3.了解氧化还原反应化合价升降和电子转移的表示方法。(变化观念)
一、氧化还原反应的特征
氧化还原
非氧化还原
1．氧化反应：在氧化还原反应中，反应物所含某种或某些元素化合价升高的反应。
2．还原反应：在氧化还原反应中，反应物所含某种或某些元素化合价降低的反应。
微点拨：(1)判断一个反应是不是氧化还原反应，是看反应前后元素化合价是否变化。
(2)氧化反应又称被氧化，还原反应又称被还原。
二、氧化还原反应的实质
1．以钠与氯气反应为例探究氧化还原反应的实质
2Na＋Cl22NaCl
(1)钠原子失电子，化合价升高，发生氧化反应；
(2)氯原子得电子，化合价降低，发生还原反应。
2．以金属锌与CuSO4溶液反应为例探究氧化还原反应的实质
Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋
(1)锌原子失电子，化合价升高，发生氧化反应；
(2)铜离子得电子，化合价降低，发生还原反应。
3．结论
(1)氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化；
(2)氧化还原反应的实质是发生了电子转移。
氧化还原反应中电子转移与化合价升降的关系是什么？
【提示】 在氧化还原反应中，某种元素的一个原子或离子失去电子，则该元素的化合价升高，而且失去电子的数目与化合价升高的数值相等；某种元素的一个原子或离子得到电子，则元素的化合价降低，而且得到电子的数目与化合价降低的数值相等。氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总值是相等的。
三、氧化还原反应电子转移的表示方法
1．双线桥法：表示同种元素的原子在反应前后转移电子的情况。如
2．单线桥法：表示反应过程中电子在反应物之间的转移情况，如
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化还原反应中一定有氧气参加。 ( )
(2)氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化。 ( )
(3)金属单质与O2反应时，金属单质失去电子。 ( )
(4)Zn和CuSO4溶液反应时，Zn被还原成Zn2＋。 ( )
(5)非氧化还原反应中，可能有电子转移。 ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
2．下列反应属于氧化还原反应的是( )
A．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
B．CaCO3CaO＋CO2↑
C．Na2O＋H2O===2NaOH
D．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
D [只有D项化学反应中有化合价变化。]
3．下列变化过程中，属于还原反应的是( )
A．HCl→Cl2 B．Na→Na＋
C．CO→CO2 D．Fe3＋→Fe
D [还原反应是指元素化合价降低的反应。]
氧化还原反应中概念的理解
1．氧化还原反应基本概念之间的关系
(1)概念间的关系
(2)速记口诀：升失氧，降得还；要说剂，恰相反。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应；
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应；
(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应；
(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
变化观念：正确理解氧化还原反应
(1)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应，如同素异形体(同一种元素形成的不同单质)之间的相互转化不属于氧化还原反应。
(2)某元素由化合态转变为游离态不一定是被氧化，也可能是被还原，如H2O转化为O2时，氧元素被氧化，而CuO转化为Cu时，铜元素被还原。
(3)在氧化还原反应中，得电子的和失电子的可以是同一物质或元素，如H2O2分解时，被氧化和被还原的都是氧元素。
【典例1】 有反应：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe
(1)该反应所属的基本反应类型是________________________。
(2)在反应中铁元素的化合价变化是________，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________。
[解析] (1)从该反应的特点看，该反应是单质与化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应，属于置换反应。(2)该反应铁元素的化合价是从＋3价变成0价，化合价降低，该元素得到电子。(3)铝单质的化合价由0价变成＋3价，该过程是一个氧化反应的过程；Fe2O3中铁的化合价由＋3价变成0价，化合价降低，发生还原反应。
[答案] (1)置换反应 (2)从＋3价变成0价 得到 (3)Al Fe2O3
1．关于反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑的说法错误的是( )
A．属于氧化还原反应
B．金属钠发生还原反应
C．水发生还原反应
D．H2是还原产物
B [A项，该反应中Na→，→，所以属于氧化还原反应；B项，金属钠化合价升高，发生氧化反应；C项，水中的氢元素化合价降低，发生还原反应；D项，H2是氢元素化合价降低被还原生成的产物，故为还原产物。]
2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
D [A项是置换反应，是氧化还原反应；B项属于分解反应，没有化合价变化，属于非氧化还原反应；C项是有单质参加的化合反应，属于氧化还原反应；D项是氧化还原反应且不属于四种基本反应类型中的任一种。]
氧化还原反应中电子转移的表示方法
项目
双线桥法
单线桥法
表示
表示的是同一元素在反应物转化为生成物时电子转移的结果
表示的是被氧化的元素与被还原的元素之间电子转移的结果
含义
反映了化学反应的本质及参加反应的各物质间的氧化还原关系
反映的是氧化剂和还原剂之间电子转移的关系
基本步骤
①标出有化合价变化的元素的化合价；②在反应物到生成物之间画一个箭头，箭头出发和指向的是有化合价变化的同一元素；③分析化合价的变化，找出反应中得失电子情况(写成“a×be－”形式，a代表原子个数，b代表一个原子得失电子的个数)；④将转移电子数标在线上
①标出有化合价变化的元素的化合价；②在被氧化的元素和被还原的元素之间画一个箭头，箭头出发是失电子的元素，指向得电子的元素；③求出电子转移的总数；④将转移电子总数标在线上
举例
【典例2】 已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：
3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(1)用双线桥法表示电子得失的方向和数目：
____________________________________________________。
(2)用单线桥法表示电子得失的方向和数目：
____________________________________________________。
(3)若3 mol Cu参加反应，则转移的电子是________ mol。
[解析] (1)该反应中Cu的化合价变化是0→＋2价，1 mol Cu失去2 mol电子；HNO3中氮元素部分由＋5价→＋2价，生成1 mol NO，转移3 mol电子。(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项即可写出。(3)1 mol Cu失去2 mol电子，故3 mol Cu失去6 mol电子。
[答案]
(1)上述反应中被氧化的元素为________，被还原的元素为________。
(2)上述反应中，当转移3 mol电子时，生成标准状况下NO的体积为________。
[答案] (1)铜元素 氮元素 (2)22.4 L
1．下列氧化还原反应方程式中所标电子转移的方向和数目正确的是( )
[答案] B
2．(1)写出下列反应的化学方程式，用双线桥法标明电子转移的方向和数目，并注明“被氧化”“被还原”。
Fe2O3与CO在高温下的反应：_________________________
____________________________________________________。
(2)写出下列反应的离子方程式，并用单线桥法标明电子转移的方向和数目。
Cu和AgNO3溶液：___________________________________
____________________________________________________。
[解析] (1)Fe2O3与CO在高温下反应生成Fe和CO2，1 mol Fe2O3反应得到6 mol电子，1 mol CO反应失去2 mol电子。(2)Cu和AgNO3溶液反应生成Ag和Cu(NO3)2，1 mol Cu反应失去2 mol电子，1 mol AgNO3反应得到1 mol电子。
[答案]
1．氧化还原反应的实质是( )
A．元素化合价发生变化
B．反应中有氧原子的得失
C．反应中有电子得失或电子偏移
D．反应后生成新物质
[答案] C
2．下列反应中，属于氧化还原反应的是( )
①3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O
②2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
③SnCl4＋2H2O===SnO2＋4HCl
④NaOH＋HCl===H2O＋NaCl
A．①② B．②③ C．①③ D．③④
[答案] A
3．下列变化过程中，属于氧化反应的是( )
A．MnO2―→Mn2＋
B．CuO―→CuCl2
C．Ag＋―→Ag2O
D．Sn2＋―→Sn4＋
[答案] D
4．下列对氧化还原反应分析正确的是( )
C [A选项中，4 mol HCl参加反应，只有2 mol被氧化成Cl2，失去2 mol电子，错误；B选项中，Fe失去电子，被氧化，HCl得到电子，被还原，错误；D选项中，钨元素的化合价由WO3中的＋6价变成单质钨中的0价，化合价降低，被还原，氢元素的化合价由H2中的0价变成H2O中的＋1价，化合价升高，被氧化，错误。]
5．(1)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。
①2Na＋Cl22NaCl________________________________。
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O__________________________。
(2)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl
____________________________________________________。
②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
____________________________________________________。
[解析] 首先分析各个反应中元素的化合价的变化，根据化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原；用箭头标出电子转移的情况时，要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。
[答案]
课件48张PPT。第2章 元素与物质世界第3节 氧化剂和还原剂
课时1 氧化还原反应氧化还原非氧化还原降低升高失升高氧化得降低还原还原升高氧化降低元素化合价发生变化电子转移氧化还原反应中概念的理解 氧化还原反应中电子转移的表示方法 点击右图进入…Thank you for watching !课时2 氧化剂和还原剂
目标与素养：1.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。(宏观辨识)2.了解常见的氧化剂和还原剂，会从化合价的角度分析物质的氧化性和还原性。(微观探析)
一、氧化剂和还原剂及相关概念
1．氧化剂和还原剂
2．氧化产物和还原产物
3．氧化性和还原性
同一反应中，氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗？氧化产物和还原产物呢？
【提示】 氧化剂和还原剂可以是同一种物质，如Cl2＋H2O===HCl＋HClO，氧化产物和还原产物也可以是同一物质，如2H2＋O22H2O。
二、常见的氧化剂和还原剂
1．常见的氧化剂
(1)非金属性较强的单质，如O2、Cl2等。
(2)含有较高价态元素的盐，如FeCl3、KMnO4、KClO3等。
(3)含有较高价态元素的含氧酸，如硝酸、浓硫酸等。
2．常见的还原剂
(1)活泼的金属单质，如Al、Fe、Zn。
(2)某些非金属单质，如H2、C等。
(3)低价态元素的氧化物和盐，如一氧化碳、二氧化硫等。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)金属单质只能作还原剂，非金属单质只能作氧化剂。 ( )
(2)反应中，某元素化合价升高，表现还原性。 ( )
(3)1 mol Al比1 mol Na失电子数多，所以还原性：Al>Na。
( )
(4)难失电子的物质一定易得电子。 ( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2．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Fe2O3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
A [在上述反应中，铝元素的化合价从0价变成＋3价，发生的是氧化反应，Al作还原剂，Fe2O3中的铁元素从＋3价变成0价，作氧化剂。]
3．下列物质中只有还原性的是( )
A．HClO B．Na
C．CO2 D．N2O5
[答案] B
氧化性、还原性强弱的判断
1.根据氧化还原反应的方向判断
氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物。
2．根据元素活动性顺序判断
(1)根据金属活动性顺序
(2)根据非金属活动性顺序
证据推理：氧化性、还原性强弱比较
(1)物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于一个原子得失电子数目的多少。
(2)具有氧化性的物质不一定是氧化剂，具有还原性的物质不一定是还原剂，应视具体反应而定。
(3)对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如Fe3＋>Fe2＋>Fe；价态越低，氧化性越弱，如S2－(4)某些氧化剂的氧化性和还原剂的还原性的大小与下列因素有关。
①温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性要强；
②浓度：如硝酸的浓度越大其氧化性越强；
③酸碱性：KMnO4的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
【典例】 常温下，在下列溶液中发生如下反应：
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O；②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－；③2B－＋Z2===B2＋2Z－。
由此判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①③反应中均被还原
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A2＋、B－、Z－、X2＋
B [Z元素在①反应中被氧化，B项错误。依据氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物，可得出：氧化性XO>Z2>B2>A3＋，还原性A2＋>B－>Z－>X2＋，由还原性：A2＋>Z－可知，A项反应可以进行。]
假设法判断氧化还原反应能否发生
先假设反应成立
?
然后根据氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物的规律列出假设反应中的上述反应。
?
结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，反应成立；反之，则不成立。
1．根据离子方程式：(1)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2；(2)Br2＋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－
B [根据同一氧化还原反应中，还原性：还原剂>还原产物进行判断。(1)中，还原性：I－>Fe2＋，(2)中，还原性：Fe2＋>Br－。]
2．已知在相同条件下，下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl－A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===SO＋4H＋＋2Fe2＋
B．2Br－＋SO＋4H＋===SO2＋Br2＋2H2O
C．2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－
D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
B [B项，由化学方程式得出还原性：Br－>SO2，与已知相矛盾，故B项中的反应不能发生。]
1．在CaO＋3CCaC2＋CO↑中氧化剂与还原剂的质量比是( )
A．2∶1 B．1∶2
C．1∶1 D．3∶1
A [在该反应中只有碳元素的化合价发生了变化，3个碳原子，2个由0价变成－1价，得电子，作氧化剂；1个由0价变成＋2价，失电子，作还原剂。故氧化剂与还原剂的质量比为2∶1。]
2．下列叙述中正确的是( )
A．元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得
B．得电子数越多的氧化剂，其氧化性就越强
C．阳离子只能得到电子被还原，只能作氧化剂
D．物质失电子的反应为还原反应
A [氧化性的强弱是由得电子能力决定的，而非得电子数的多少，B不正确；阳离子也可失电子，如Fe2＋，C不正确；物质失电子的反应为氧化反应，D不正确。]
3．已知：X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2>X2>Y2>Z2，下列氧化还原反应能发生的是( )
A．2NaW＋Z2===2NaZ＋W2
B．2NaX＋Z2===2NaZ＋X2
C．2NaX＋Y2===X2＋2NaY
D．2NaZ＋X2===2NaX＋Z2
D [假设方程式正确，找出氧化剂和氧化产物，根据氧化性：氧化剂>氧化产物，得出氧化能力大小关系，再与题目中所给出的大小关系对比，若符合，则正确。]
4．已知反应：
①Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，
②KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O，
③2KBrO3＋Cl2===Br2＋2KClO3。
下列说法正确的是( )
A．氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
B．①中KCl是氧化产物，KBr发生还原反应
C．③中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2 mol
D．反应②中的HCl只作还原剂
A [分析题给反应，氧化性：①中：Cl2>Br2、②中：KClO3>Cl2、③中：KBrO3>KClO3，A对；①中KCl是还原产物，KBr发生氧化反应，B错；③中氧化剂是KBrO3，其转化为Br2，故1 mol KBrO3参加反应得到电子的物质的量为5 mol，C错；反应②中，还原剂是HCl，其中HCl还显酸性与K＋形成KCl，D错。]
5．实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：KMnO4＋HCl(浓)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O，此反应不需加热，常温下就可以迅速进行，而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。
(2)配平上述方程式：__________________________。
(3)当参加反应的氧化剂的物质的量是1 mol时，电子转移数目为________。
(4)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有______(填字母)。
A．酸性 B．还原性
C．氧化性 D．挥发性
[解析] 据电子守恒和质量守恒可知，
2K O4＋16H l(浓)===2KCl＋2 得2×5e－nCl2＋5 失10×e－l2↑＋8H2O，由元素化合价变化可知，KMnO4作氧化剂，HCl作还原剂，而且n(氧化剂)∶n(还原剂)＝2∶10＝1∶5。当n(KMnO4)＝1 mol时，转移的电子数目为5NA。由化学方程式可知，16 mol HCl参加反应，只有10 mol作还原剂，所以HCl在反应中既表现还原性又表现酸性。
[答案] (1)KMnO4 HCl
(2)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
(3)5NA
(4)AB
课件32张PPT。第2章 元素与物质世界第3节 氧化剂和还原剂
课时2 氧化剂和还原剂升高降低还原氧化氧化 得电子 失电子还原硝酸浓硫酸非金属氧化性、还原性强弱的判断 点击右图进入…Thank you for watching !课时3 探究铁及其化合物的氧化性或还原性
目标与素养：1.了解铁及其化合物的主要化学性质。(宏观辨识)2.掌握Fe、Fe2＋、Fe3＋之间的相互转化。(变化观念)3.掌握Fe2＋、Fe3＋的检验方法。(科学探究)
一、铁及其重要化合物的性质
1．铁元素的含量：铁元素在地壳中的含量处于第四位，仅次于氧、硅和铝。
2．铁元素的存在形态
(1)游离态：存在于陨铁中。
(2)化合态
①主要化合价：＋2、＋3。
②存在形式：主要以矿石的形式存在。如：黄铁矿(FeS2)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)。
3．铁的氧化物
名称(化学式)
氧化亚铁(FeO)
四氧化三铁(Fe3O4)
氧化铁(Fe2O3)
俗名
—
磁性氧化铁
铁红
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
铁的价态
＋2
＋2、＋3
＋3
与盐酸反应
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
微点拨：FeO、Fe2O3均为碱性氧化物，Fe3O4为复杂的氧化物。
4．铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)3
Fe(OH)2
颜色、状态
红褐色固体
白色固体
溶解性
不溶于水
不溶于水
酸碱性
弱碱性
弱碱性
稳定性
受热发生分解：
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O(化学方程式)
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
常温下易被空气氧化(白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色)：
与非氧化性酸反应(离子方程式)
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
二、铁及其化合物的氧化性或还原性探究
1．预测与假设
2．实验方案
(1)证明Fe3＋只有氧化性，需加入还原剂，如铁、铜、锌等。
(2)证明Fe只有还原性，需加入氧化剂，如稀硫酸、硫酸铜溶液等。
(3)证明Fe2＋有氧化性，需加入还原剂，如Zn；证明其有还原性，需加入氧化剂，如氯水、稀硝酸等。
3．实验步骤、现象和结论
(1)Fe2＋的氧化性和还原性实验探究
实验内容
实验现象
结论
加入KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水溶液呈红色
Fe2＋具有还原性，离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3
溶液由浅绿色变为无色
Fe2＋具有氧化性，离子方程式：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋
(2)Fe3＋的氧化性实验探究
实验内容
实验现象
结论
加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铁粉后，溶液退色
Fe3＋具有氧化性，Fe具有还原性，离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
加入KSCN溶液，溶液呈红色，加入足量铜片后，溶液红色消失，变为蓝色
Fe3＋具有氧化性，离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(3)Fe的还原性实验探究
实验内容
实验现象
结论
铁钉变细，有气体生成
Fe具有还原性，离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
有红色固体析出
Fe具有还原性，离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)铁元素在地壳中含量位于第三位。 ( )
(2)在工业中炼制铁单质，所以自然界中无游离态铁。 ( )
(3)工业炼铁，需加入还原剂。 ( )
(4)钢和铁都是铁的合金，钢不易生锈，生铁易生锈，铁锈的主要成分是Fe3O4。 ( )
(5)Fe3＋遇到KSCN溶液会生成红色沉淀。 ( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)×
2．下列物质的颜色按红棕色、黑色、红褐色、浅绿色顺序排列的是( )
A．Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3、FeSO4·7H2O
B．Fe3O4、Fe2O3、FeSO4·7H2O、Fe(OH)2
C．Fe(OH)2、FeO、FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2O
D．FeO、Fe2O3、Fe(OH)3、FeCl3·6H2O
[答案] A
3．下列铁的单质或化合物中，铁元素只有氧化性的是( )
A．Fe B．FeCl2
C．Fe3O4 D．FeCl3
[答案] D
Fe、Fe2＋、Fe3＋间的相互转化
1.Fe、Fe2＋、Fe3＋间的相互转化关系——铁三角
2．常见的转化反应如下
(1)Fe→Fe2＋：加弱氧化剂，如I2、H＋、Cu2＋、Fe3＋等。Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
(2)Fe→Fe3＋：加强氧化剂，如O2、Cl2、Br2等。
2Fe＋3Cl22FeCl3。
(3)Fe2＋→Fe3＋：加强氧化剂，如 Cl2、O2、Br2、H2O2等。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。
(4)Fe3＋→Fe2＋：加还原剂，如Fe、Cu、I－等。Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
(5)Fe2＋→Fe：加强还原剂，如Zn、Al、C、CO等。Zn＋Fe2＋===Zn2＋＋Fe，CO＋FeOFe＋CO2。
(6)Fe3＋→Fe：加强还原剂，如Zn、Al、CO、H2等。Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O(g)。
【典例1】 将单质Fe、Cu与FeCl3、FeCl2、CuCl2溶液一起放进某容器内，根据下述不同情况，填写金属或金属离子。
(1)充分反应后，如果Fe有剩余，则溶液中不可能有____________________________________________________。
(2)充分反应后，如果溶液中还有大量Fe3＋，则还含有________，________有剩余。
(3)充分反应后，如果容器内有较多Cu2＋和相当量的Cu，则容器内不可能有________。
[解析] 根据Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，若Fe有剩余，则容器中只有Fe2＋，不可能有Fe3＋、Cu2＋；如果容器内还有大量Fe3＋，则还含有Cu2＋和Fe2＋，一定没有Fe和Cu。如果容器内有较多Cu2＋和相当量的Cu，Fe能置换出铜，Fe3＋能氧化Cu，则容器内不可能有Fe3＋和Fe。
[答案] (1)Fe3＋、Cu2＋ (2)Cu2＋、Fe2＋ Fe、Cu (3)Fe3＋、Fe
(1)FeCl2溶液中混有少量FeCl3时，如何除去杂质？
(2)FeCl3溶液中混有FeCl2时，如何除去杂质？
[答案] (1)向溶液中加入足量的铁粉，使FeCl3和Fe充分反应生成FeCl2，然后过滤除去多余的Fe。
(2)向溶液中加入足量的氯水，使FeCl2转化为FeCl3。
下列物质能将Fe2＋氧化为Fe3＋，且能使单质Fe由0价变为＋3价的是( )
A．氢气 B．氯气
C．浓盐酸 D．稀硫酸
[答案] B
Fe2＋、Fe3＋的检验方法
1.观察溶液颜色法
2．KSCN溶液和氯水法
3．NaOH溶液法
4．KMnO4溶液法
【典例2】 选择合适的试剂完成甲、乙两组实验。
甲组：检验含Fe3＋的溶液中是否含有Fe2＋；
乙组：检验含Fe2＋的溶液中是否含有Fe3＋。
下列试剂及加入试剂的顺序能达到实验目的的是( )
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
氢氧化钠溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
B [甲组，在Fe3＋存在的条件下，检验Fe2＋时要排除Fe3＋的干扰。所选试剂具备下列条件：一是能与Fe2＋发生有明显现象的反应；二是与Fe3＋不反应。酸性KMnO4溶液符合条件：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，现象为紫色变浅(或退去)。乙组，在Fe2＋存在的条件下，用KSCN溶液检验Fe3＋，Fe2＋无干扰。]
(1)混合物质检验选择实验方案时要注意排除干扰，选择无干扰的实验方案。
(2)Fe3＋的检验方法很多，但在没有特殊要求的条件下，最好选择KSCN溶液，因为此法最灵敏，可用于微量Fe3＋的检验。
(3)溶液中同时含有Fe2＋和Fe3＋，若检验Fe2＋，不能用NaOH溶液或KSCN溶液和氯水，因为Fe3＋的存在对Fe2＋的检验起干扰作用。
1．要证明某溶液中不含Fe3＋而可能含Fe2＋，进行如下实验操作时，最佳顺序是( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液
③加入少量KSCN溶液
A．①② B．③②
C．③① D．①②③
C [Fe3＋遇SCN－呈现红色，而Fe2＋遇SCN－不显红色。加入KSCN溶液不显红色证明无Fe3＋，再加氯水，如有Fe2＋，则可被氧化为Fe3＋，遇SCN－显红色。KMnO4溶液也能氧化Fe2＋，但因其本身呈紫红色，使Fe3＋与SCN－作用显示的红色不易观察。]
2．下列离子的检验方法合理的是( )
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈红色，说明不含Fe2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液变红色，说明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得红褐色沉淀，说明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又观察到颜色逐渐变为红褐色，说明该溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
C [A项，Fe2＋遇到KSCN溶液不变色，Fe2＋是否存在不确定；B项，Fe3＋干扰Fe2＋，若原溶液中含有Fe3＋不含Fe2＋也会产生同样的现象；D项，Mg(OH)2为白色沉淀被红褐色沉淀掩盖，不确定。]
1．铁有＋2价和＋3价两种价态，下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是( )
A．铁与稀硫酸反应
B．铁在氧气中燃烧，其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C．氢氧化亚铁是白色固体，在空气中迅速变成灰绿色，最终变成红褐色
D．氢氧化铁受热分解
[答案] D
2．下列离子方程式中，正确的是( )
A．铁与盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．氯气与氯化亚铁溶液反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
C．氯化铁溶液与铁反应：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋
D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
D [A项，应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；B项，应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；C项，应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。]
3．下列反应中有三价铁生成的是 ( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A．①②③④⑤ B．②③④⑤
C．①②④⑤⑥ D．全部
C [O2、Cl2、H2O2(双氧水)均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，Fe3O4中既含二价铁，又含三价铁，Cu2＋只能把Fe氧化为Fe2＋。]
4．下列说法正确的是( )
A．Fe在一定条件下与水反应生成H2和Fe(OH)3
B．Fe3O4溶于盐酸后加入几滴KSCN溶液，溶液不会显红色
C．工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
D．Fe3＋具有氧化性，据此可用KSCN溶液鉴别Fe3＋
[答案] C
5．根据以下反应，写出各物质的化学式及①②③的方程式(化学方程式或离子方程式)。
(1)A是________，B是________，C是________，D是________。
(2)①化学反应方程式：________________________________；
②离子方程式：_______________________________________；
③离子方程式：_______________________________________。
[解析] 根据颜色来推断相关物质，红棕色粉末A为Fe2O3，B为Fe，蓝色溶液中含Cu2＋，故红色固体C为Cu。
[答案] (1)Fe2O3 Fe Cu FeCl2
(2)①Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
②Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
③Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
课件47张PPT。第2章 元素与物质世界第3节 氧化剂和还原剂
课时3 探究铁及其化合物的氧化性或还原性铝氧硅＋2、＋3磁性氧化铁铁红黑黑红棕＋2＋2、＋3＋3不红褐白不灰绿 红褐 还原Fe氧化还原氧化红 浅绿 红 红 气体 红 Fe、Fe2＋、Fe3＋间的相互转化 Fe2＋、Fe3＋的检验方法 点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十一)
(建议用时：25分钟)
[合格基础练]
1．下列反应不属于氧化还原反应的是( )
A．Al(OH)3＋3HCl===AlCl3＋3H2O
B．3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
C．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
D．Cl2＋H2OHCl＋HClO
A [B中Fe、H两元素化合价有变化；C中氮元素化合价有变化；D中氯元素化合价有变化。]
2．下列类型的反应，一定发生电子转移的是( )
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．复分解反应
C [部分化合反应和分解反应是氧化还原反应，部分化合反应和分解反应不是氧化还原反应，A、B项不一定发生电子转移；置换反应一定是氧化还原反应，C项一定发生电子转移；复分解反应一定不是氧化还原反应，D项一定没有电子的转移。]
3．黑火药爆炸反应为S＋2KNO3＋3C===K2S＋3CO2↑＋N2↑。在该反应中，被还原的元素是( )
A．N B．C
C．N和S D．N和C
C [被还原的元素就是反应过程中化合价降低的元素。]
4．下列说法中正确的是 ( )
A．在氧化还原反应中一种元素被氧化，另一种元素被还原
B．在氧化还原反应中，不一定所有元素的化合价都改变
C．氧化还原反应的实质是反应中原子发生了重新组合
D．某元素由化合态转化为游离态，这种元素一定被还原
[答案] B
5．下列反应中，既属于氧化还原反应，又属于离子反应的是( )
A．铝片与稀盐酸的反应
B．甲烷与氧气的反应
C．灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
D．氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
A [A项，既属于氧化还原反应，又属于离子反应；B项，不属于离子反应；C项，不属于离子反应；D项，不属于氧化还原反应。]
[教师备选1] 在H2SO3＋2H2S===3H2O＋3S↓反应中，被氧化与被还原元素的质量比为 ( )
A．1∶1 B．2∶1
C．1∶2 D．3∶2
B [H2S中硫元素化合价升高：H2→，发生氧化反应被氧化；H2SO3中硫元素化合价降低：，发生还原反应被还原。被氧化与被还原的硫元素质量比为2∶1。]
6．离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示，下列表示正确的是( )
A B
C D
A [复分解反应都属于非氧化还原反应，置换反应都属于氧化还原反应，离子反应有的属于氧化还原反应，有的属于非氧化还原反应。]
[教师备选2] 某元素在化学反应中由化合态变成游离态，则该元素( )
A．一定被氧化
B．一定被还原
C．可能被氧化也可能被还原
D．以上都不是
C [元素在化学反应中由化合态变为游离态，化合价可能升高也可能降低，既可能被氧化也可能被还原。如KClO3＋6HClKCl＋3Cl2↑＋3H2O，KClO3中的氯元素被还原，HCl中的氯元素被氧化。]
7．下列反应中，电子转移方向和数目正确的是( )
A [A项，硫元素失去电子，氧元素得到电子，正确；B项，电子转移方向错误，应是铝元素的电子转移至铁元素，错误；C项，Fe失去电子，硫酸中H得到电子，错误；D项，K2Cr2O7中Cr的化合价为＋6，CrCl3中Cr的化合价为＋3，因此反应得到2×3e－，失去6×e－，错误。]
8．写出符合下列条件的化学方程式。
(1)既是离子反应又是氧化还原反应：
____________________________________________________。
(2)既是化合反应又是氧化还原反应：
____________________________________________________。
(3)既是分解反应又是氧化还原反应：
____________________________________________________。
(4)同一物质中同一种元素之间发生氧化还原反应：
____________________________________________________。
(5)同一物质中不同元素之间发生氧化还原反应：
____________________________________________________。
[解析] 解答此题须明确化学反应分类的依据，不同类型反应的概念及定义，并明确从不同角度分类时，各类型反应之间的相互关系。
[答案] (1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(2)2H2＋O22H2O
(3)2H2O22H2O＋O2↑
(4)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
(5)2KClO32KCl＋3O2↑(合理即可)
[教师备选3] 完成下列填空：
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是________(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________。
[答案] (1)置换反应 (2)降低 得到 (3)Al Fe2O3
9．已知反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，若有44.8 L Cl2(已换算为标准状况)生成，求：
(1)被氧化的HCl为________ g，转移电子数目为________个。
(2)用“双线桥”和“单线桥”标出上述反应的电子转移方向和数目。
[解析] 在反应中每生成1 mol Cl2，有2 mol HCl被氧化，失去电子2 mol(或2×6.02×1023＝1.204×1024个)。已知标准状况下44.8 L Cl2的物质的量为2 mol，故被氧化的HCl为4 mol，其质量为146 g，转移电子4 mol，即6.02×1023×4＝2.408×1024个。
[答案] (1)146 2.408×1024(或4NA)
[等级过关练]
10．根据世界环保联盟的要求，广谱消毒剂ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，则反应后Na2SO3转化为 ( )
A．Na2SO4 B．SO2
C．S D．Na2S
A [由NaO3→CO2中氯元素化合价降低可知：Na2O3→Na2O4中硫元素化合价升高。]
[教师备选4] 下列氧化还原反应方程式，所标电子转移方向与数目错误的是( )
A．Fe＋2HCl===Fe失去2e－Cl2＋H得到2×e－2↑
B．KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3C得到6e－失去6×e－l2↑＋3H2O
C．2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl得到2×e－2＋Ca(Cl失去2×e－O)2＋2H2O
D．4NO＋3O2＋2H2O===4HN失去4×3e－O得到6×2e－3
B [KCO3―→C2化合价降低5，得5个电子，5HCl―→Cl2，失5个电子。]
11．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可以通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O，则下列说法正确的是( )
A．KClO3在反应中得到电子
B．ClO2是被氧化后的生成物
C．H2C2O4在反应中被还原
D．0.3 mol KClO3参加反应有0.6 mol电子转移
A [反应中KClO3中Cl化合价降低，得电子，A对；ClO2是化合价降低后的生成物，B错；反应中C化合价升高，H2C2O4被氧化，C错；1 mol KClO3反应转移1 mol电子，D错。]
12．过氧化氢(H2O2)可作为采矿业的废液消毒剂，如消除采矿废液中有剧毒的氰化钾(KCN，其中N元素为－3价)，化学方程式为KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑(已配平)，请回答下列问题：
(1)生成物A的化学式是__________________________________________。
(2)该反应是否是氧化还原反应？________(填“是”或“不是”)。若是，请指出被还原的元素；若不是，请说明理由：______________________________
____________________________________________________。
[解析] (1)根据质量守恒定律可知，A由1个K＋、3个O原子、1个C原子和1个H原子构成，故为KHCO3。
(2)反应物H2O2中氧元素的化合价由－1价降为－2价，氧元素被还原；反应物KCN中碳元素的化合价由＋2价升高为＋4价，碳元素被氧化，该反应是氧化还原反应。
[答案] (1)KHCO3
(2)是 氧元素的化合价由－1价降为－2价，被还原
课时分层作业(十二)
(建议用时：40分钟)
[合格基础练]
1．下列变化需要加入适当的氧化剂才能完成的是( )
A．CuO →Cu B．Fe →FeCl2
C．H2SO4→H2 D．HNO3→N2
B [需要加入氧化剂才能完成的变化，说明元素化合价升高，发生氧化反应。O→、→Cl2、HSO4→2、HO3→2，故选B。]
2．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．Na＋、K、HCl B．Cl2、Al、H2
C．NO2、Na、Al3＋ D．O2、SO2、H2O
A [B项，Cl2、H2既有氧化性又有还原性；C项，NO2中N元素为＋4价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性；D项，SO2中S元素为＋4价，处于中间价态，H2O中H元素为＋1价，处于最高价态，O元素为－2价，故SO2、H2O既有氧化性又有还原性。]
3．在3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应中，氧化剂与还原剂的分子数之比为( )
A．2∶1 B．1∶2
C．3∶1 D．1∶3
B [可知NO2→NO变化过程中，NO2作氧化剂；NO2→HNO3变化过程中，NO2作还原剂。]
4．下列反应中，都有水参加，其中水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是( )
A．钠投入水中： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
B．氧化钠溶于水：Na2O＋H2O===2NaOH
C．氯气溶于水： Cl2＋H2O===HCl＋HClO
D．氢化钠溶于水：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑(NaH中H为－1价)
C [A项，水作氧化剂；B项，为非氧化还原反应；C项，为氧化还原反应，水既不作氧化剂又不作还原剂；D项，水作氧化剂。]
5．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
C [A中常用作氧化剂；B中氧气，D中KClO3、MnO2都常用作氧化剂。]
6．在3Cl2＋6KOHKClO3＋5KCl＋3H2O的反应中，下列说法不正确的是( )
A．Cl2是氧化剂，KOH是还原剂
B．KCl是还原产物，KClO3是氧化产物
C．反应中每消耗3 mol Cl2，转移电子数为5NA
D．氧化剂物质的量是还原剂物质的量的5倍
A [反应中电子转移情况可表示为
在该反应中，Cl2既是氧化剂又是还原剂，KClO3是氧化产物，KCl是还原产物，当反应中消耗3 mol Cl2时，转移电子为5 mol，电子数为5NA，被还原的氯气(氧化剂)与被氧化的氯气(还原剂)的物质的量之比为5∶1。]
7．已知在某温度时发生如下三个反应：
①C＋CO2===2CO
②C＋H2O(g)===CO＋H2
③CO＋H2O(g)===CO2＋H2
由此判断，在该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是( )
A．CO>C>H2 B．C>CO>H2
C．C>H2>CO D．CO>H2>C
B [根据同一氧化还原反应中，还原性：还原剂>还原产物进行分析。由反应①知还原性：C>CO；由反应②知还原性：C>H2；由反应③知还原性：CO>H2；综合分析得还原性：C>CO>H2。]
8．已知如下反应：
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
C [反应①中氧化剂是BrO，氧化产物是ClO，则氧化性：BrO>ClO；同理，由反应②知，氧化性：ClO>Cl2；由反应③知，氧化性：Fe3＋>I2；由反应④知，氧化性：Cl2>Fe3＋；综上可知，氧化能力由强到弱的顺序为BrO>ClO>Cl2>Fe3＋>I2。]
9．氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质，广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下，氮化铝可通过如下反应合成：
Al2O3＋N2＋3C===2AlN＋3CO
(1)用单线桥法在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目。
(2)在该反应中，氧化剂是________，还原剂是________；氧化产物是________，还原产物是________。
(3)该反应中每生成2 mol AlN时，转移________个电子，生成CO的体积(标准状况下)为________L。
[解析] (1)标出反应前后变价元素的化合价，进而标出电子转移的方向和数目。
(2)氧化剂是所含元素化合价降低的反应物，由2→Al可知，N2作氧化剂，氧化剂对应还原产物，即AlN为还原产物；还原剂是所含元素化合价升高的反应物，由→O可知，C作还原剂，CO为氧化产物。
(3)由AlN～3e－可知，每生成1 mol AlN转移3 mol电子，则生成2 mol AlN时转移6 mol电子，数目为6NA；由2AlN～3CO可知，生成2 mol AlN时生成3 mol CO，V(CO)＝3 mol×22.4 L·mol－1＝67.2 L。
[答案]
(2)N2 C CO AlN
(3)3.612×1024 67.2
10．某一反应体系有反应物和生成物共六种微粒：O2、MnO、Mn2＋、H＋、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2→O2。
(1)该反应中的还原剂是________。
(2)该反应中，发生还原反应的过程是________→________。
(3)写出且配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目____________________________________________________。
(4)如反应转移了0.3 mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为________L。
[解析] (1)由H22→2知H2O2作还原剂；(2)还原反应是元素化合价降低的反应，由题给物质可知，还原过程为MnOMn2＋；(3)依次采用电子守恒、电荷守恒、质量守恒，配平得2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O；(4)由H2O2～O2↑～2e－知，转移0.3 mol电子产生0.15 mol O2，在标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol－1＝3.36 L。
[答案] (1)H2O2
(2)MnO Mn2＋
(4)3.36
11．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===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O的反应中，HNO3表现了________性和________性，则1 mol Fe参加反应时，被还原的HNO3为________ mol，转移电子________ mol。
[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，所以实现此转化应选择具有较强氧化性的物质，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1 mol Fe参加反应时，被还原的HNO3为1 mol，转移了3 mol电子。
[答案] (1)B (2)氧化 C (3)还原
(4)酸 氧化 1 3
[等级过关练]
12．重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解的反应为氧化还原反应。下列对重铬酸铵受热分解的产物的判断符合实际的是( )
A．NH3＋CrO3＋H2O B．NH3＋Cr2O3＋H2O
C．N2＋CrO3＋H2O D．N2＋Cr2O3＋H2O
D [(NH4)2Cr2O7受热分解发生氧化还原反应，Cr2O中Cr的化合价降低，NH中N的化合价升高，只有D项正确。]
13．在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Pb2＋和CrO3，则与1 mol Cr3＋反应所需PbO2的物质的量为( )
A．3.0 mol B．1.5 mol
C．1.0 mol D．0.75 mol
B [PbO2反应后生成Pb2＋，1 mol PbO2得到2 mol电子。CrO3中Cr为＋6价，1 mol Cr3＋在反应中失去3 mol电子。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，2×n(PbO2)＝1 mol×3，n(PbO2)＝1.5 mol。]
14．一定条件下NH4NO3受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子的个数之比为( )
A．5∶3 B．5∶4
C．1∶1 D．3∶5
A [反应物NH4NO3中，N元素有两种价态：H4O3，产物中N元素仍有两种价态：HO3和2，根据化合价只靠近而不交叉的规律，N元素在反应前后的变价情况应为：NH中－3价与NO中一部分＋5价的N均变化为0价，另一部分NO中的N未变价，即在5NH4NO3中，被氧化的为5NH，被还原的为3NO，两者氮原子之比为5∶3。]
15．(1)在S2－、Fe3＋、Fe2＋、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)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)：
①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O
②NH3＋NO―→HNO2＋H2O
③N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2
其中你认为一定不可能实现的是________。
(3)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
③2KClO3＋4HCl(浓)===2KCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。
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________作氧化剂。
(4)第(3)问反应③中氧化产物是________，还原产物是________。
[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；而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)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时，生成物中该元素的价态应介于两种反应物的价态之间。②式H3＋O―→HO2＋H2O，－3与＋2之间的价态应为0价或＋1价，不可能出现＋3价的氮，所以②式不能实现。
(3)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。所以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的氧化能力差而又比I2的氧化能力强的氧化剂，即只能选FeCl3。
(4)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。
[答案] (1)Fe3＋、Mg2＋、H＋ S2－、I－ Fe2＋、S
(2)②
(3)KClO3 FeCl3
(4)Cl2 ClO2
课时分层作业(十三)
(建议用时：40分钟)
[合格基础练]
1．红珊瑚栖息于200～2 000米深的海域，产于台湾海峡、中国南海，它与琥珀、珍珠统称为有机宝石，红珊瑚是无数珊瑚虫分泌的石灰质大量堆积形成的干支状物，呈红色是因为在海底长期积淀某种元素，该元素可能是( )
A．Na B．Fe
C．Si D．Cu
B [呈红色的一般是Fe的氧化物Fe2O3。]
2．下列关于Fe2＋和Fe3＋的叙述中，错误的是( )
A．Fe2＋的水溶液为浅绿色
B．Fe3＋的水溶液为黄色
C．Fe3＋具有氧化性，Fe2＋具有还原性
D．Fe3＋溶液中滴入含SCN－的溶液，立即出现红色沉淀
D [Fe(SCN)3是红色易溶物质，而非沉淀。]
3．下列转化关系不能通过一步反应实现的是( )
A．Fe→FeCl2 B．Fe2O3→Fe(OH)3
C．FeCl3→FeCl2 D．Fe(OH)3→FeCl3
B [A项，Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑或Fe＋2FeCl3===3FeCl2；B项，Fe2O3不溶于水，故Fe2O3→Fe(OH)3不能通过一步反应完成；C项，2FeCl3＋Fe===3FeCl2；D项，Fe(OH)3＋3HCl===FeCl3＋3H2O。]
4．将铁片放入下列各溶液中，反应后溶液质量增加，但无气体产生的是( )
A．CuCl2溶液 B．AgNO3溶液
C．Fe2(SO4)3溶液 D．稀硫酸
C [A项：Fe与CuCl2溶液反应，每溶解56 g Fe，生成64 g Cu，溶液质量减轻，错误。B项：Fe与AgNO3溶液反应，每溶解56 g Fe，生成216 g Ag，溶液质量减轻，错误。C项：Fe与Fe2(SO4)3溶液反应，Fe溶解，溶液质量增加且无气体放出，正确。D项：Fe与稀H2SO4反应，每溶解56 g Fe，生成2 g H2，溶液质量增加，但有气体放出，错误。 ]
5．下列关于钠、铁及其化合物的叙述正确的是( )
A．铁单质只具有还原性，其阳离子只有氧化性，且可用KSCN溶液检验其阳离子是否存在于某溶液中
B．因为铁的活泼性大于Cu，故Cu与FeCl3不反应
C．Na2O2、Fe(OH)3、FeCl2均可经化合反应一步得到
D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
C [Fe2＋处于中间价态，既有氧化性又有还原性，用KSCN溶液只能检验铁离子，不能检验亚铁离子，A错误；Cu可将FeCl3还原为FeCl2，B错误；2Na＋O2Na2O2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe＋2FeCl3===3FeCl2，C正确；Fe在足量Cl2中燃烧只生成FeCl3，D错误。]
6．已知下述三个实验均能发生化学反应：
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是( )
A．实验①中铁钉只做还原剂
B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
C．实验③中发生的是置换反应
D．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋
A [实验①中铁钉做还原剂，氧化性：Cu2＋>Fe2＋，实验②中Fe2＋只表现还原性，实验③中反应为2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2不是置换反应，分析可知：氧化性：Fe3＋>Cu2＋，综上可知氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故A正确，B、C、D错误。]
7．下列物质反应后一定有＋3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A．只有① B．只有①③
C．只有①②③ D．全部
B [①中的Cl2氧化性强，它能将铁氧化为＋3价，由于不是在溶液中反应，因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2＋。③在溶液中Fe2＋被Cl2氧化生成Fe3＋。④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2，Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应，但题中未给出反应物间相对量的关系，若铁是足量的，则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。]
8．把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中，充分反应后加入KSCN不显红色，下列情况不能成立的是( )
A．铁不剩余，Cu剩余 B．铁、铜均剩余
C．铁剩余，含Cu2＋ D．铜剩余，含Fe2＋
C [还原性铁大于铜，铜有剩余，铁可能不剩余，溶液中不会存在Fe3＋，故A不符合题意；铁过量，会出现铁、铜均剩余，溶液中不存在Fe3＋，故B不符合题意；若是铁剩余，溶液中一定不含Cu2＋，不能成立，故C符合题意；铜有剩余，不会存在Fe3＋，但是溶液中一定有Fe2＋，故D不符合题意。]
9．向某溶液中加入含Fe2＋的溶液后，无明显变化。当滴入几滴新制氯水后，混合溶液变成红色，则下列结论错误的是( )
A．该溶液中一定含有SCN－
B．氧化性：Fe3＋>Cl2
C．Fe2＋与SCN－不能形成红色物质
D．Fe2＋可被氧化为Fe3＋
B [溶液中的Fe2＋与加入的新制氯水发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，氧化性：Fe3＋10.A、B、C均为单质，其中A为用途广泛的金属单质，B为黄绿色气体，B与C反应后的产物E溶于水得无色酸性溶液。A、B、C之间的其他反应如图所示。
试填空：
(1)写化学式：B________，D________，F________。
(2)鉴别D溶液中阳离子的方法是_________________________________
____________________________________________________。
(3)写出离子反应方程式：
①A＋E→F＋C：________________________________________________。
②B＋F→D：____________________________________________________。
[解析] 由题给信息可推知A为Fe，B为Cl2，C为H2；根据图中转化关系，进而推知D为FeCl3、E为HCl、F为FeCl2。
[答案] (1)Cl2 FeCl3 FeCl2
(2)取少量D溶液于试管中，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色表明含Fe3＋
(3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
11．某化学兴趣小组利用下列试剂：铁粉、锌粉、0.1 mol·L－1 FeCl3溶液、0.1 mol·L－1FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水，探究Fe2＋、Fe3＋的氧化性、还原性，并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2＋具有还原性的反应的化学方程式____________________________________________________。
(2)设计实验方案，完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3＋具有氧化性
取少量0.1 mol·L－1FeCl3溶液，往溶液中加入足量铁粉，再加入少量KSCN溶液
加入铁粉后，溶液颜色变为________。加入KSCN溶液后，溶液________
(3)该兴趣小组为说明“Fe2＋具有氧化性”，提出了向FeCl2溶液中加入锌粉，观察实验现象的方案，该反应的离子方程式为____________________________________________________。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3＋、Mn2＋、H＋、MnO、H2O和一种未知离子X，已知MnO在反应中得到电子，则X离子是________。
[解析] (1)在反应中Fe2＋作还原剂，体现其还原性，因此应选择氧化剂，所以选用氯水，反应为2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。
(2)向FeCl3溶液中加入铁粉，发生的反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。
(3)向FeCl2溶液中加入锌粉，离子反应为Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋。
(4)已知MnO得电子，故MnO是氧化剂，Mn2＋为还原产物，则题目提供的Fe3＋是氧化产物，故还原剂为Fe2＋。即X为Fe2＋。
[答案] (1)2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 (2)浅绿色 不变色 (3)Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe (4)Fe2＋
12．某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质，查阅了有关资料，得知Fe2＋能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液退色，并结合已学的知识设计了如下实验：将药片除去糖衣研细后，溶解过滤，取滤液分别加入两支试管中，在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液，在另一支试管中滴入KSCN溶液。
请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论：
(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后退色，滴入KSCN溶液后不变红，结论是____________________________________________________。
(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不退色，滴入KSCN溶液变红，结论是____________________________________________________。
(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后退色，滴入KSCN溶液变红，结论是____________________________________________________。
(4)能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证，为什么？试进行解释_______________________________________________________
____________________________________________________。
[解析] 加KMnO4溶液只要退色就说明含有Fe2＋，而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3＋，所以前三问的答案很容易得出，而第(4)问中的原因可归结为两条，一是KMnO4溶液呈紫红色，影响观察Fe(SCN)3的红色，二是KSCN具有较强的还原性，可以被KMnO4氧化，影响Fe2＋的检验。
[答案] (1)没有变质 (2)完全变质 (3)部分变质
(4)不能，原因是KMnO4溶液呈紫红色，影响Fe3＋的检验；KSCN具有还原性，影响Fe2＋的检验
[等级过关练]
13．有下列五种离子：①I－、②Cu2＋、③S2－、④H＋、⑤Ba2＋，其中在Fe2(SO4)3溶液中不能大量存在的离子有( )
A．①③④ B．①②⑤
C．②④⑤ D．①③⑤
D [I－、S2－具有还原性与Fe3＋发生氧化还原反应；Ba2＋与SO可发生反应，生成BaSO4沉淀。]
14．向盐酸中加入铁粉，待铁粉全部溶解后，再加入酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫红色退去的原因是( )
A．Fe有还原性
B．FeCl2中Fe2＋具有还原性
C．KMnO4具有还原性
D．盐酸具有还原性
B [溶液退色是因为Fe2＋具有还原性，KMnO4具有氧化性，KMnO4被Fe2＋还原生成无色的Mn2＋。]
15．某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2 mol铁粉，待Fe3＋完全被还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A．0.4 mol·L－1 B．0.6 mol·L－1
C．0.8 mol·L－1 D．1.0 mol·L－1
C [由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知铁粉过量，0.2 mol Fe3＋与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2＋，故反应后Fe2＋共为0.4 mol，c(Fe2＋)＝＝0.8 mol·L－1。]
16．电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3＋存在的试剂是________，证明Fe3＋存在的现象是________________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式：
____________________________________________________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，准备采用下列步骤：
A．请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①________，②________，③________，
④________，⑤________，⑥________。
B．请写出相关反应的化学方程式。
_____________________________________________________，
_____________________________________________________，
_____________________________________________________，
____________________________________________________。
[解析] 从腐蚀铜的废液中回收铜。
[答案] (1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
B．CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
