化学鲁科版 (2019)第3节 氧化还原反应学案及答案
展开1.能从元素价态变化的视角认识氧化剂和还原剂,能够列举常见的氧化剂和还原剂,培养“证据推理与模型认知”的化学核心素养。
2.以H2O2为例,学会根据元素化合价预测并设计实验探究物质的氧化性或还原性,培养“科学探究与创新意识”的化学核心素养。
3.了解氧化还原反应在物质转化和能量转化中的应用,学会氯气的实验室制法,强化化学核心素养的“变化观念与平衡思想”的意识。
一、氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂的相关概念
2.常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂及还原产物
(2)常见还原剂及氧化产物
3.氧化性和还原性
(1)氧化性:氧化剂所表现出的得电子的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出的失电子的性质。
(3)氧化性、还原性和元素化合价之间的关系:
在实验室制备氢气的实验中所发生的离子反应方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,该过程中,化合价升高的是________,该物质做________,具有________。化合价降低的是________,该物质做__________,具有________。
[答案] 锌 还原剂 还原性 氢离子 氧化剂 氧化性
二、氧化还原反应的应用
1.H2O2的氧化性和还原性探究
(1)预测
H2O2中的氧元素的化合价为-1价,是氧元素的中间价态,由此可推测H2O2既有氧化性又有还原性。
(2)实验方案
证明H2O2具有还原性,需加入氧化剂,如酸性KMnO4溶液。证明H2O2具有氧化性,需加入还原剂,如KI溶液。
(3)实验步骤、现象和结论
2.实现物质转化与获得能量
(1)金属冶炼
①金属的冶炼本质:利用氧化还原反应中的电子转移,使被还原的化合物中的金属元素的化合价从正价降低至0价,生成金属单质,即Mn++ne-===M。
②金属冶炼的方法:
(2)实验室制取氯气
①制取Cl2的装置设计
②制取Cl2的反应原理
化学方程式:MnO2+4HCl(浓) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O;
离子方程式:MnO2+4H++2Cl- △ Mn2++Cl2↑+2H2O。
氧化剂:MnO2,还原剂:浓盐酸,浓盐酸在反应中表现的性质有还原性和酸性。
③吸收Cl2的反应原理
化学方程式:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;
离子方程式:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。
氧化剂:Cl2,还原剂:Cl2。
(3)利用氧化还原反应获得能量
①燃烧:化学能转化为热能。
②原电池:化学能转化为电能。
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)由铝土矿冶炼铝涉及氧化还原反应。( )
(2)反应Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2O中,H2O2体现氧化性。( )
(3)H2O2既有氧化性又有还原性。( )
(4)实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气的反应中,浓盐酸只体现还原性。( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
氧化还原反应有关概念之间的联系及氧化性、还原性比较
分析下列反应,探究以下问题:
①Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
②2KClO3 MnO2 △ 2KCl+3O2↑
③Mg+S △ MgS
④S+O2 点燃 SO2
⑤2H2S+SO2===3S↓+2H2O
⑥Fe+Cu2+===Fe2++Cu
[问题1] 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。在反应①中0价的Cl既转化生成了-1价的Cl-,又转化生成了+1价的ClO-,所以反应①中Cl2既是氧化剂又是还原剂;同理反应②中的KClO3既是氧化剂又是还原剂。氧化产物和还原产物也可能为同一种物质,如反应⑤中的S既是氧化产物又是还原产物。
[问题2] 试通过上述反应比较Fe、Cu还原性的强弱,比较Fe2+、Cu2+氧化性的强弱。
[提示] 在反应⑥中,Fe是还原剂,Cu2+是氧化剂,Fe2+是氧化产物,Cu是还原产物,故还原性:Fe>Cu;氧化性:Cu2+>Fe2+。
[问题3] 同种元素的化合价与元素的氧化性、还原性有关系吗?
[提示] 对同种元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如氧化性:Fe3+>Fe2+;价态越低,氧化性越弱,如氧化性:S<SO2。
1.理解氧化还原反应的相关概念及相互关系,要抓住两条线
记忆口诀:升失氧,还原剂;降得还,氧化剂。
2.物质氧化性、还原性强弱的比较
(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)根据元素的活动性顺序比较
1.下列转化需要加入还原剂才能实现的是( )
A.MnO4-→Mn2+ B.Cl-→Cl2
C.H2S→SO2D.Fe→Fe2+
A [A项,Mn元素化合价降低(+7价→+2价);B项,Cl元素化合价升高(-1价→0价);C项,S元素化合价升高(-2价→+4价);D项,Fe元素化合价升高(0价→+2价)。]
2.下列说法正确的是( )
A.MnO2+4HCl(浓) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4
B.Al2O3+N2+3C 高温 2AlN+3CO中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3
C.3S+6KOH △ 2K2S+K2SO3+3H2O中,被氧化和被还原的硫元素的物质的量之比为2∶1
D.2H2S+SO2===3S↓+2H2O中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
B [氧化剂为MnO2,还原剂为HCl(方程式中一半的HCl被氧化),氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,A项错误;氧化剂为N2,还原剂为C,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3,B项正确;2S→2K2S(硫元素化合价降低,被还原),S→K2SO3(硫元素化合价升高,被氧化),被氧化和被还原的硫元素的物质的量之比为1∶2,C项错误;2H2S→2S(硫元素化合价升高,S为氧化产物),SO2→S(硫元素化合价降低,S为还原产物),氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1,D项错误。]
3.现有下列几个离子反应:①Cr2O72-+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O;②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-;③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+。下列有关说法正确的是( )
A.氧化性:Cr2O72->Cl2>Fe3+
B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O72-
C.还原性:SO2
A [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,并结合卤素单质及其阴离子的性质递变规律可推知,氧化性强弱顺序为Cr2O72->Cl2>Br2>Fe3+>SO42-;还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+,故选A。]
氯气的实验室制法
瑞典化学家舍勒是最早发现氯气的人。他在研究软锰矿矿石(主要成分是MnO2)时,把软锰矿矿石与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色的气体,这种气体强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受,但是当他确定自己制得了一种新气体后,他又感到很高兴。
[问题1] 用此方法制取氯气一定要加热吗?当反应一段时间后,盐酸浓度降低,还会有氯气放出吗?
[提示] 必须加热,不加热不反应。稀盐酸与MnO2不反应,不会放出氯气。
[问题2] 实验室制取的氯气中混有杂质吗?如何进行除杂,除杂的顺序是什么?
[提示] 氯气中混有的杂质为HCl与水蒸气。先将混合气体通过饱和食盐水除去HCl,再通过浓硫酸除去水蒸气。
[问题3] 为防止Cl2的污染,能否用澄清石灰水处理过量的Cl2?请写出相应的化学方程式。
[提示] 吸收Cl2时不宜用澄清石灰水代替NaOH溶液,因为Ca(OH)2微溶于水,溶解的量少,不能保证Cl2全部被吸收,化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2===CaCl2+Ca(OH)2+2H2O。
氯气的实验室制取
1.仪器:铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、陶土网、圆底烧瓶、分液漏斗(配双孔塞)、导气管、集气瓶、烧杯。
2.试剂:氢氧化钠溶液、浓盐酸、二氧化锰、饱和食盐水、浓硫酸。
3.步骤
(1)把装置连接好,检查装置气密性;
(2)在烧瓶中加入少量二氧化锰,从分液漏斗中慢慢地注入浓盐酸;
(3)缓缓加热,使反应加快,有氯气放出;
(4)用向上排空气法收集;
(5)多余氯气用氢氧化钠溶液吸收。
4.装置图
5.实验室制氯气的注意事项
(1)加热时要垫陶土网;
(2)滴加浓盐酸不能过快;
(3)加热时温度不能太高,否则易使浓盐酸挥发;
(4)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气;
(5)浓盐酸中,部分Cl-的化合价升高,4 ml HCl参加反应,被氧化的Cl-为2 ml。
实验室还可以用高锰酸钾和浓盐酸在常温下反应制取氯气,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。因为氧化性KMnO4>MnO2,所以此反应不必加热,就可以产生Cl2。
1.下列装置或原理能达到实验目的的是( )
A.制取Cl2 B.除去Cl2中的HCl
C.氯气的尾气处理 D.测氯水的pH
A [高锰酸钾具有强氧化性,浓盐酸与高锰酸钾在常温下发生氧化还原反应可生成氯气,能用于制取氯气,故A正确;氯气和氯化氢气体都能与氢氧化钠溶液反应,应用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,故B错误;氯气与饱和食盐水不反应,应用氢氧化钠溶液进行尾气处理,故C错误;氯水中含有次氯酸,次氯酸具有漂白性,可漂白pH试纸,不能用pH试纸测定氯水的pH,故D错误。]
2.实验室制取少量干燥、纯净的氯气,反应为4HCl(浓)+MnO2 △ Cl2↑+MnCl2+2H2O,制取装置如图所示,试回答下列问题:
(1)写出该反应的离子方程式:_________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)下列关于该反应的叙述中正确的是____________________________(填字母)。
A.浓盐酸在反应中表现出酸性和氧化性
B.MnO2是氧化剂,MnCl2是氧化产物
C.氧化性:MnO2>Cl2,还原性:Cl->Mn2+
D.反应中每生成22.4 L Cl2转移电子4 ml
(3)集气瓶A中盛装的是饱和食盐水,则集气瓶A、B的作用分别是____________________________________________________________________
_____________________________________________、______________。
(4)实验室中可用________溶液来吸收有毒的氯气。
[解析] (1)实验室制取氯气的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2 △ Cl2↑+Mn2++2H2O。(2)在反应MnO2+4HCl(浓) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O中浓盐酸既体现酸性又体现还原性,故A错误;锰元素的化合价降低,MnO2是氧化剂,得到电子被还原,MnCl2是还原产物,故B错误;未指出气体是否处于标准状况下,无法计算转移电子的数目,故D错误。(3)饱和食盐水可除去氯气中的HCl,集气瓶B可收集气体。(4)氯气有毒,实验室中可用NaOH溶液来吸收氯气。
[答案] (1)4H++2Cl-+MnO2 △ Cl2↑+Mn2++2H2O (2)C (3)除HCl 收集氯气 (4)NaOH(答案合理即可)
1.下列各组物质属于常见氧化剂的一组是 ( )
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、H2
A [常用作氧化剂的物质有O2、Cl2、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常用作还原剂的物质有C、H2、CO、KI、Zn、Al、Fe等。]
2.实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是( )
A.SO3→H2SO4B.Cu→Cu(NO3)2
C.CuO→CuD.CO→CO2
C [还原剂使另一物质(氧化剂)发生还原反应,化合价降低,只有C项符合要求。]
3.下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是( )
A.MnO2与浓盐酸共热
B.缓慢加热反应
C.用向下排空气法收集Cl2
D.多余氯气常用较浓的碱液吸收
C [由于浓盐酸易挥发,故必须缓慢加热以减少HCl的挥发;Cl2的密度比空气的密度大,故应用向上排空气法收集Cl2;Cl2极易与碱反应:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。]
4.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.CaH2既是氧化剂,又是还原剂
B.H2既是氧化产物,又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
A [由反应前后元素的化合价变化可知,CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物,且来源CaH2和H2O中氢原子的物质的量相等,即氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1,故选A。]
5.现有下列反应:
①2H2O+Cl2+SO2===H2SO4+2HCl
②2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
针对上述两个反应回答:
(1)氧化剂的氧化性强弱顺序为________,还原剂的还原性强弱顺序为________。
(2)反应①中氧化产物和还原产物质量之比为________。
(3)反应②中氯化氢表现出的性质是________(填字母)。
a.还原性 b.酸性 c.氧化性
[解析] (1)由反应①知氧化性:Cl2>H2SO4,还原性:SO2>Cl-,由反应②知氧化性:KMnO4>Cl2,还原性:Cl->Mn2+。
(2)在反应①中氧化产物为H2SO4,还原产物为HCl,其质量比为98∶73。
(3)在反应②中HCl被氧化为Cl2,表现了还原性,同时还生成了盐和水,表现了酸性。
[答案] (1)KMnO4>Cl2>H2SO4 SO2>Cl->Mn2+ (2)98∶73 (3)ab
新知探究课固基练(12) 氧化剂和还原剂 氧化还原反应的应用
1.在氧化还原反应中,下列各组物质或离子均可作氧化剂的是( )
A.Cl2、Fe3+、Al B.Fe3+、MnO4-、NO3-
C.F-、I-、S2- D.ClO4-、Mg
B [A项中Al,C项中F-、I-、S2-,D项中Mg都是这些元素的最低价态,只有还原性,只能用作还原剂;B项中+3价Fe,+7价Mn、+5价N均处于元素最高价态,只能做氧化剂。]
2.下列叙述正确的是( )
A.元素的单质一定由氧化或还原该元素的化合物制得
B.在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强
C.阳离子只能得到电子被还原,阴离子只能失去电子被氧化
D.含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性
D [N2、O2等可以利用分离液态空气的方法得到,A错误;氧化性强弱与氧化剂得电子的难易程度有关,与得电子多少无关,B错误;Fe2+既可以被氧化为Fe3+,也可以被还原为Fe单质,MnO4-是强氧化剂,可以得电子被还原,C错误;氧化性强弱与氧化剂得电子的难易程度有关,与氧化剂中元素化合价的高低无关,故D正确。]
3.实验室中可利用如下反应制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ( )
A.1∶8 B.1∶5
C.2∶5D.5∶1
B [反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,Mn元素的化合价由+7价降低到+2价,Cl元素的化合价由-1价升高到0价,2 ml高锰酸钾在反应中得电子作氧化剂,10 ml HCl失电子作还原剂(另外的6 ml HCl表现酸性),所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是2∶10=1∶5,故选B。]
4.根据反应:
①2Fe3++2I-===2Fe2++I2
②Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-
③Br2+2I-===I2+2Br-
判断离子的还原性由强到弱的顺序正确的是( )
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-,③中还原性:I->Br-,故离子的还原性:I->Fe2+>Br-。]
5.在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是 ( )
A B C D
C [集气瓶中使用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到一定程度,可能将橡胶塞压出,A项错误;因为Cl2比空气的密度大,Cl2应短管进,B项错误;C中装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,C项正确;由于Cl2和NaOH反应,所以不能收集到Cl2,D项错误。]
6.实验室制取氯气时,如图所示操作正确的是( )
A.用装置Ⅰ制取少量氯气
B.用装置Ⅱ除去氯气中混有的少量氯化氢
C.用装置Ⅲ制取氯气
D.用装置Ⅳ干燥氯气
D [实验室用浓盐酸和MnO2混合加热制Cl2,装置Ⅰ中用的是稀盐酸,不能与MnO2反应生成Cl2,A项错误;NaHCO3能与HCl反应产生CO2,引入新的杂质,且Cl2也能与NaHCO3反应,应用饱和食盐水除去Cl2中混有的少量HCl,且气体应长进短出,B项错误;实验室用浓盐酸和MnO2反应制Cl2,需要在加热条件下才能进行,装置Ⅲ中缺少加热装置,C项错误;用装置Ⅳ干燥Cl2时,Cl2应长进短出,D项正确。]
7.在汽车尾气处理装置中加入某种催化剂,发生如下反应:4CO+2NO2===4CO2+N2。下列对该反应的说法中错误的是( )
A.该反应中氧化剂是CO,还原剂是NO2
B.该反应是氧化还原反应
C.该反应生成28 g N2时,转移8 ml e-
D.该反应能减少汽车尾气对环境的污染
A [化合价升高的物质是还原剂,化合价降低的物质是氧化剂,CO化合价升高,是还原剂,NO2化合价降低,是氧化剂,A项错误;该反应存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,B项正确;生成28 g氮气(即1 ml),转移电子2×4 ml=8 ml,C项正确;CO2、N2都是空气的组成成分,对环境无污染,D项正确。]
8.已知X2、Y2、Z2、W2的氧化性强弱顺序为W2>Z2>X2>Y2,则下列氧化还原反应能发生的是( )
A.2W-+Z2===W2+2Z-
B.2Y-+W2===Y2+2W-
C.2Z-+X2===Z2+2X-
D.2X-+Y2===X2+2Y-
B [氧化性强的物质可以制取氧化性弱的物质,则W2可制取Z2、X2、Y2,Z2可制取X2、Y2,X2可制取Y2,B项符合。]
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)酸性高锰酸钾溶液可与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________。
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)。
④高锰酸钾溶液呈________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 ml KMnO4参加上述反应,转移电子________ml。
[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。
③由H2O2→O2,O元素化合升高,H2O2是还原剂;K eq \(M,\s\up6(+7))nO4→ eq \(Mn,\s\up6(+2))SO4,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 ml KMnO4参加上述反应,转移的电子数等于Mn元素所得的电子数,n(e-)=0.2 ml×5=1 ml。
[答案] (1)-1价 氧化性和还原性
(2)①K2SO4
③H2O2 Mn ④紫 紫色逐渐褪去,有气泡产生 增大 ⑤1
10.实验室里利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O。下列关于该反应的说法正确的是( )
A.N2既是氧化产物又是还原产物
B.每生成1 ml N2转移电子的物质的量为6 ml
C.NH4Cl中的氮元素被还原
D.NaNO2是还原剂
A [该反应中只有氮元素的化合价发生变化,则N2既是氧化产物,又是还原产物,故A正确;由N元素的化合价变化可知,每生成1 ml N2转移电子的物质的量为3 ml,故B错误;NH4Cl中的N元素化合价升高,失去电子,被氧化,故C错误;NaNO2中N元素的化合价降低,作氧化剂,故D错误。]
11.根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)( )
A.反应①②③④⑤属于氧化还原反应
B.反应⑤说明该条件下铝可用于制较不活泼金属
C.相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1∶1
D.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
AB [①为二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、水,②为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙、水,③为过氧化氢分解生成水和氧气,④为氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,⑤为铝和二氧化锰发生铝热反应生成Mn和氧化铝,均存在元素化合价的变化,均属于氧化还原反应,故A正确;⑤为金属之间的置换反应,一般可用于较活泼金属制取较不活泼金属,故B正确;③中O元素的化合价由-1价升高为0价,④中O元素的化合价由-2价升高为0价,则相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1∶2,故C错误;反应①4HCl(浓)+MnO2 △ MnCl2+Cl2↑+2H2O中,Mn元素的化合价由+4价降低为+2价,Cl元素的化合价由-1价升高为0价,由得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,故D错误。]
12.在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥、纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:
(1)连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母):
________接________;________接________;______接________;________接________。
(2)装置中,饱和食盐水的作用是____________;NaOH溶液的作用是________________。
(3)化学实验中常用湿润的淀粉-KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到________,反应的化学方程式为______________________________
________________。
(4)写出下列反应的化学方程式。
①气体发生装置中进行的反应:________________________________________
____________________________________________________________________。
②NaOH溶液中发生的反应:__________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (1)按照制备气体的“反应装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序;(2)装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中HCl杂质;浓硫酸的作用是除去Cl2中的水蒸气;NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2;(3)湿润的淀粉-KI试纸遇Cl2时发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,I2遇淀粉变蓝色。
[答案] (1)E C D A B H G F
(2)除去氯气中的HCl杂质 吸收过量的氯气
(3)试纸变蓝 2KI+Cl2===2KCl+I2
(4)①MnO2+4HCl(浓) △ MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O比较项目
氧化剂
还原剂
概念
在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物
在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物
发生的反应
还原反应
氧化反应
具有的性质
氧化性
还原性
对应的产物
还原产物
氧化产物
比较项目
氧化剂
还原产物
活泼非金属单质
氧气、氯气
H2O、Cl-
含较高价态元素的含氧酸
浓硝酸、浓硫酸、稀硝酸
NO2、SO2、NO
含较高价态元素的盐
KMnO4、KClO3、FeCl3
Mn2+、Cl-、Fe2+
含高价态元素的氧化物
MnO2
Mn2+
过氧化物
Na2O2、H2O2
OH-、H2O
比较项目
还原剂
氧化产物
活泼金属单质
Al、Fe、Zn
Al3+、Fe2+、Zn2+
某些非金属单质
H2、C
H2O、CO2
含低价态元素的氧化物
CO、SO2
CO2、SO3或SO42-
含低价态元素的盐
KI、Na2SO3、FeSO4
I2、Na2SO4、Fe2(SO4)3
实验内容
实验现象
结论
滴入酸性KMnO4溶液,有气泡产生,酸性KMnO4溶液紫红色褪去
H2O2被氧化为O2,表现还原性
向H2O2中滴加KI溶液,溶液变黄色,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝
H2O2可氧化KI生成I2,H2O2表现氧化性
1.氧化剂具有氧化性,在反应中得到电子,化合价降低,生成还原产物。
2.还原剂具有还原性,在反应中失去电子,化合价升高,生成氧化产物。
3.氧化剂的氧化性大于氧化产物;还原剂的还原性大于还原产物。
4.根据金属本身的性质可以有三种方法冶炼金属。
5.实验室用浓盐酸和二氧化锰制备氯气。
研究物质氧化性或还原性的思路
根据物质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。
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,以验证预测是否正确。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是否正确。
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