高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应优秀第3课时学案设计

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一、价态规律及应用
1．高低规律
(1)内容：元素在物质中所处的价态，决定该元素的氧化性或还原性，一般来说，元素处于最高价态时，只有氧化性(如KMnO4、HNO3等)；元素处于最低价态时，只有还原性(如S2－、Br－等)；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性(如Fe2＋、SO2等)。
(2)应用：预测物质的氧化性和还原性。
2．归中规律
(1)内容：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态―→中间价态，即“只靠拢，不交叉”“就近变价”。
(2)图示表达如下：
(3)应用：同种元素的物质间发生氧化还原反应时，氧化产物、还原产物的判断，电子转移总数的计算。
3．歧化规律
(1)内容：氧化还原反应中，有元素化合价升高，必然有元素化合价降低。歧化反应时，某元素的中间价态―→高价态＋低价态。
(2)应用：判断反应物和产物中同种元素价态的高低，计算电子转移的数目。
1．预测下列微粒的氧化性和还原性，并简单说明预测依据。
S2－、Fe2＋、Mg2＋、S、I－、H＋
(1)Mg2＋、H＋只有________性，预测依据________________________________。
(2)只有还原性的是________，预测依据___________________________________。
(3)既有氧化性又有还原性的是__________，预测依据_____________________。
答案 (1)氧化 元素处于最高价态时只具有氧化性
(2)S2－、I－ 二者分别是硫元素、碘元素的最低价态，只能失去电子表现还原性
(3)Fe2＋、S Fe2＋既可以得电子降为0价，也可以失电子升高到＋3价，S可以得电子降为－2价，也可失电子升高到＋4价或＋6价
2．指出下列归中反应中的氧化产物和还原产物，用双线桥标出电子转移的方向和数目。
(1)H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O
(2)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
答案 (1)S是氧化产物，SO2是还原产物
(2)Cl2既是氧化产物又是还原产物
解析 (1)H2S中S元素为－2价，与产物中的单质S的0价接近，浓硫酸中的硫为＋6价，与SO2中＋4价近。(2)KClO3中的氯元素为＋5价，与0价为近价，因而不会转化为KCl中－1价的氯。
3．已知氯元素有－1、0、＋1、＋3、＋5、＋7等多种常见化合价，氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：
(1)Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)
(2)KX―→KY＋KZ(氯元素歧化反应，未配平)。
KX、KY、KZ均是含氯元素的钾盐，Cl元素在①KX、②KY、③KZ中的价态由高到低的顺序是________(填序号)。
答案 ③①②
二、先后规律及应用
1．同一氧化剂与多种还原剂混合时，还原性强的先被氧化。例如，已知还原性：I－>Fe2＋>Br－，当把氯气通入FeBr2溶液时，氯气的量不足时首先氧化Fe2＋；把氯气通入FeI2溶液时，氯气的量不足时首先氧化I－。
2．同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。
应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。
1．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
答案 C
解析 阳离子的氧化性强弱顺序为Ag＋>Cu2＋>H＋>Zn2＋>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。
2．(2022·吉林一中高一期中)已知还原性：SO2>I－>Fe2＋，下列离子反应不正确的是( )
A．SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2Fe2＋＋4H＋
B．I2＋2Fe2＋===2I－＋2Fe3＋
C．SO2＋I2＋2H2O===2I－＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)
D．少量Cl2通入FeI2溶液中：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
答案 B
解析 反应SO2＋2Fe3＋＋2H2O ===SOeq \\al(2－,4)＋2Fe2＋＋ 4H＋中，SO2为还原剂，Fe2＋为还原产物，还原性：SO2＞Fe2＋，反应能发生，A正确；反应I2＋2Fe2＋===2I－＋2Fe3＋中，Fe2＋为还原剂，I－为还原产物，还原性：Fe2＋＞ I－，与题给信息相悖，反应不能发生，B错误；反应SO2 ＋I2＋2H2O===2I－＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)中，SO2为还原剂，I－为还原产物，还原性：SO2＞I－，反应能发生，C正确；由于还原性：I－＞Fe2＋，向FeI2溶液中通入少量Cl2，Cl2先与还原性强的I－反应，离子方程式为Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，反应能发生，D正确。
三、守恒规律及应用
1．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。
2．氧化还原反应的计算步骤
(1)找物质：找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(2)定得失：确定一个原子或离子得失电子的个数，变价元素的原子总数。
(3)列关系：根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。
例 已知X2Oeq \\al(2－,7)能将SOeq \\al(2－,3)氧化，当溶液中X2Oeq \\al(2－,7)与SOeq \\al(2－,3)数目之比为1∶3时，SOeq \\al(2－,3)恰好被氧化为SOeq \\al(2－,4)，X在还原产物中的化合价为( )
A．＋1价 B．＋2价 C．＋3价 D．＋4价
分析
应用得失电子守恒解题的一般步骤
(1)“一找物质”：X2Oeq \\al(2－,7)在反应中是氧化剂，SOeq \\al(2－,3)是还原剂，SOeq \\al(2－,4)是氧化产物。
(2)“二定得失”：假设X在还原产物中的化合价为＋n价，则1个X2Oeq \\al(2－,7)在反应中应得到2(6－n)个电子，一个SOeq \\al(2－,3)→SOeq \\al(2－,4)过程中，每个离子失去2个电子，3个SOeq \\al(2－,3)被氧化共失去6个电子。
(3)“三列关系”：N(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝N(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
根据上述分析列出得失电子守恒等式：2×(6－n)＝6，解得n＝3。
1．一定条件下，当溶液中XOeq \\al(－,4)与H2O2分子个数比恰好为2∶5时，溶液中XOeq \\al(－,4)被还原为较低价态，则X元素的化合价变为( )
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋5
答案 A
解析 H2O2恰好将XOeq \\al(－,4)还原，反应中H2O2变成O2，O元素的化合价由－1价升高为0价，则X的化合价降低，设元素X在还原产物中的化合价为＋x，由得失电子守恒可知，2×(7－x)＝5×2×(1－0)，解得x＝2。
2．(1)在氧化还原反应：3S＋6KOH===K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化与被还原的硫原子数目之比是______。
(2)在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2Oeq \\al(2－,7)和Pb2＋，则Cr3＋与PbO2反应的化学计量数之比为________。
答案 (1)1∶2 (2)2∶3
1．下列微粒：①Al3＋ ②Cl－ ③N2 ④S2－ ⑤Cu ⑥H2O2 ⑦Fe2＋ ⑧MnOeq \\al(2－,4)，既具有氧化性又具有还原性的是( )
A．①④⑤⑦ B．③⑥⑦⑧
C．④⑤⑥⑧ D．①②③⑥
答案 B
解析 一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性，处于最低价时只有还原性，处于中间价时往往既有氧化性又有还原性，据此解答。
2．反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，当有2e－转移时，被氧化的物质与被还原的物质的个数比是( )
A．1∶1 B．2∶1
C．1∶2 D．3∶1
答案 B
解析 在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中，NO2既做还原剂又做氧化剂，每3个NO2发生反应，有2个NO2失去电子被氧化为HNO3，有1个NO2得到电子被还原成NO，反应过程中转移2个电子，则当有2e－转移时，被氧化的物质与被还原的物质的个数比是2∶1。
3．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＋
答案 A
解析 在金属活动性顺序中，活动性：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。
4．已知氮元素有多种可变化合价，常见的有－3、＋2、＋3、＋4、＋5价等。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
根据价态规律，判断上述反应是否有可能实现，说明判断的理由。
答案 ①可能，反应物中的氮元素为＋2价、＋5价，生成物中为＋3价，符合归中反应规律。
②不可能，反应物中的氮元素为－3价、＋2价，生成物中为＋3价，N元素的化合价只升不降。
③可能，反应物中的氮元素为＋4价，生成物中为＋3价、＋5价，符合歧化反应规律。
题组一 价态规律及应用
1．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
答案 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＋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－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＋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化合价只能升高，只有还原性，D错误。
2．(2022·石家庄高一期末)下列反应中同一物质中同一价态的元素部分被氧化，部分被还原的是( )
A．Cl2＋H2O===HCl＋HClO
B．NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O
C．5NH4NO3eq \(=====,\s\up7(△))2HNO3＋4N2↑＋9H2O
D．SO2＋2H2S===2H2O＋3S
答案 A
解析 Cl2＋H2O===HCl＋HClO，反应中只有Cl元素的化合价变化，Cl元素部分被氧化、部分被还原，故A选；NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O，没有元素的化合价变化，故B不选；5NH4NO3eq \(=====,\s\up7(△))2HNO3＋4N2↑＋9H2O中，只有N元素的化合价变化，N元素部分被氧化、部分被还原，但不是同一价态的氮元素，故C不选；SO2＋2H2S===2H2O＋3S中，只有S元素的化合价变化，但S元素存在于不同物质中，故D不选。
3．已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO===2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( )
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3
C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4
答案 B
解析 已知反应中氯元素的化合价：＋1价升高到＋5价和降低到－1价。既然NaClO2也能发生类似的反应，则氯元素的化合价应既有升高，也有降低，A中氯元素化合价均降低，D中氯元素化合价均升高；B、C与题意相符，根据已知反应可知，C中NaClO不是最终产物，故B正确。
题组二 先后规律及应用
4．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
答案 B
解析 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。
5．已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉，下列说法不正确的是( )
A．若有铁粉剩余，则不溶物中有铁和铜单质
B．若有铁粉剩余，则反应后的溶质为FeSO4
C．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2＋，则溶液中一定没有Fe3＋
D．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2＋，则溶液中一定没有Fe3＋
答案 D
解析 在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉的过程中，铁先与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4，再与CuSO4反应生成FeSO4和Cu，据此分析。若有铁粉剩余，则铁过量，反应后生成FeSO4和Cu，不溶物中有过量的铁和生成的铜单质，A、B正确；因氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若铁粉无剩余，必先还原Fe3＋，则溶液中无Cu2＋时一定也没有Fe3＋，C正确；若铁粉无剩余，只是加入少量铁粉，则可能只与部分Fe3＋反应，则溶液中还有Cu2＋、Fe3＋，D不正确。
6．已知氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，还原性：I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－，下列反应的化学方程式或离子方程式不成立的是( )
A．Br2＋2KI===I2＋2KBr
B．向FeBr2溶液中通入少量氯气：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
D．2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2
答案 C
解析 氧化性：Br2＞I2，Br2可将KI氧化为I2，A正确；还原性：I－＞Fe2＋，向FeI2溶液中通入Cl2，要先氧化I－为I2，不能生成FeI3，C错误；氧化性：Fe3＋＞I2，Fe3＋可将I－氧化为I2，而Fe3＋被还原为Fe2＋，D正确。
题组三 守恒规律及应用
7．在酸性条件下，可发生如下反应：ClOeq \\al(－,3)＋2M3＋＋4H2O===M2Oeq \\al(n－,7)＋Cl－＋8H＋，M2Oeq \\al(n－,7)中M的化合价是( )
A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7
答案 C
解析 离子方程式中，反应前后离子所带电荷总数相等，即6－1＝8－n－1，解得n＝2，从而得出M2Oeq \\al(2－,7)中M的化合价为＋6价，也可根据得失电子守恒计算。
8．关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是( )
A．K2H3IO6发生氧化反应
B．KI是还原产物
C．生成4个 I2时，转移7个电子
D．还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7
答案 C
解析 反应中K2H3IO6中的I元素得电子，化合价降低，发生还原反应，A错误；KI既不是氧化产物也不是还原产物，B错误；每生成4个 I2转移7个电子，C正确；反应中HI为还原剂，K2H3IO6为氧化剂，在反应中每消耗1个K2H3IO6就有7个HI失电子，则还原剂与氧化剂的数目之比为7∶1，D错误。
9．一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO3eq \(=====,\s\up7(△))2HNO3＋4N2↑＋9H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )
A．5∶3 B．5∶4
C．1∶1 D．3∶5
答案 A
解析 设被氧化的氮原子数为x，被还原的氮原子数为y，根据得失电子守恒列式x×|－3－0|＝y×|＋5－0|，得eq \f(x,y)＝eq \f(5,3)。
10．已知反应6HCl(浓)＋KClO3===3Cl2↑＋KCl＋3H2O，下列说法不正确的是( )
A．KClO3是氧化剂
B．被氧化与被还原的氯原子的个数比为5∶1
C．盐酸表现还原性和酸性
D．用双线桥表示该反应的电子转移为
答案 D
解析 A对，由反应可知，KClO3中Cl元素由＋5价降低到0价，则KClO3是氧化剂；B对，据该反应可知，被氧化与被还原的氯原子的个数比为5∶1；C对，该反应中，部分HCl被氧化生成Cl2，部分HCl生成盐KCl，则盐酸表现还原性和酸性；D错，由于该反应为同一元素不同价态的归中反应，据归中规律，价态只靠近不交叉，所以双线桥应为
。
11．(2022·河南林州一中高一开学考试)废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量NaClO 使NHeq \\al(＋,4)完全转化为N2，该反应可表示为2NHeq \\al(＋,4)＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O。下列说法不正确的是( )
A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原
B．还原性：NHeq \\al(＋,4)>Cl－
C．经此法处理过的废水不用再处理就可以直接排放
D．反应中每生成1个N2分子，转移6个电子
答案 C
解析 2NHeq \\al(＋,4)＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O中，Cl元素的化合价由＋1价降低为－1价，被还原，N元素的化合价由－3价升高为0价，被氧化，故A正确；该反应中，NHeq \\al(＋,4)为还原剂，Cl－为还原产物，所以还原性：NHeq \\al(＋,4)＞Cl－，故B正确；由2NHeq \\al(＋,4)＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O可知，经此法处理过的废水显酸性，不能直接排放，故C错误；N元素的化合价由－3价升高为0价，所以反应中每生成1个N2分子，转移6个电子，故D正确。
12．在室温下，发生下列几种反应：
①16H＋＋10Z－＋2XOeq \\al(－,4)===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，判断下列结论错误的是( )
A．还原性强弱顺序为A2＋＞B－＞Z－＞X2＋
B．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2
C．X2＋是XOeq \\al(－,4)的还原产物，B2是B－的氧化产物
D．在溶液中不可能发生反应：8H＋＋5A2＋＋XOeq \\al(－,4)===X2＋＋5A3＋＋4H2O
答案 D
解析 在反应①中，XOeq \\al(－,4)为氧化剂，X2＋是还原产物，Z－是还原剂，Z2是氧化产物，还原性：Z－＞X2＋；在反应②中，B2是氧化剂，B－是还原产物，A2＋是还原剂，A3＋是氧化产物，还原性：A2＋＞B－；在反应③中，Z2是氧化剂，Z－是还原产物，B－是还原剂，B2是氧化产物，还原性：B－＞Z－，则物质的还原性：A2＋＞B－＞Z－＞X2＋，A正确；氧化性：XOeq \\al(－,4)＞Z2＞B2＞A3＋，要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，B正确；X2＋是XOeq \\al(－,4)得到电子发生还原反应产生的还原产物，B2是B－失去电子被氧化产生的氧化产物，C正确；由于氧化性：XOeq \\al(－,4)＞Z2＞B2＞A3＋，根据氧化性：氧化剂＞氧化产物，可知在溶液中可能会发生反应：8H＋＋5A2＋＋XOeq \\al(－,4)===X2＋＋5A3＋＋4H2O，D错误。
13．回答下列问题：
(1)实验室制备氧气可以用加热高锰酸钾的方法实现，其发生的反应为2KMnO4eq \(=====,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑，其中被还原的元素是__________(填元素符号)，氧化产物是__________(填化学式)。
(2)下面三个方法都可以用来制氯气：
①MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O
③KMnO4＋HCl(浓)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)
根据以上三个反应，回答下列有关问题：
a．反应②的离子方程式为________________________________________________________。
b．反应①中，氧化产物与还原产物的质量比为______________________________________。
c．已知反应④：4HCl＋O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))2Cl2＋2H2O(g)，该反应也能制得氯气。则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为____________。
答案 (1)Mn O2
(2)a.ClOeq \\al(－,3)＋6H＋＋5Cl－===3Cl2↑＋3H2O
b．71∶126 c．KMnO4＞MnO2＞O2
解析 (1)反应2KMnO4eq \(=====,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑，KMnO4中氧元素的化合价升高，生成O2，KMnO4中锰元素的化合价降低，生成K2MnO4和MnO2，故被还原的元素是Mn，氧化产物是O2。
(2)a.KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O反应中，KClO3、HCl和KCl均是易溶性的电解质，拆分为离子，其他写成分子，改写成离子方程式为ClOeq \\al(－,3)＋6H＋＋5Cl－===3Cl2↑＋3H2O。
b．MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应中，MnO2是氧化剂，HCl是还原剂，所以氧化产物与还原产物的质量比为71∶126。
c．根据反应①③④可知，③不需要条件，①的反应条件是加热，④的反应条件是加热和催化剂，反应条件越简单的氧化还原反应越容易发生，越容易发生的氧化还原反应中氧化剂的氧化性越强，所以氧化性强弱为KMnO4＞MnO2＞O2。
14．根据下表信息，解答有关问题。
(1)上表所列物质通常作氧化剂的是____________________________________________。
(2)取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下：
滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有无色气泡产生；
再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色。
①在配制酸性KMnO4溶液时，能否用盐酸？________，原因是_________________。
②KMnO4、H2O2、PbO2的氧化性由强到弱的顺序为________________________。
(3)根据上述反应能否比较Cl2与H2O2的氧化性强弱？________(填“能”或“不能”)。
答案 (1)KMnO4、PbO2、氯气(Cl2)
(2)①不能 KMnO4的氧化性比氯气的强，可将盐酸氧化为氯气
②PbO2＞KMnO4＞H2O2
(3)不能
解析 (2)②滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有无色气泡产生，说明H2O2能被KMnO4氧化，所以氧化性：KMnO4＞H2O2；再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色，说明Mn2＋能与PbO2反应生成KMnO4，得出氧化性：PbO2＞KMnO4，综上得出氧化性由强到弱的顺序是PbO2＞KMnO4＞H2O2。
15．(1)汞单质及其化合物在工业生产和科学研究上有着广泛用途。丹砂炼汞的反应原理包括以下两个反应：
反应Ⅰ：HgS＋O2===Hg＋SO2
反应Ⅱ：4HgS＋4CaOeq \(=====,\s\up7(△))4Hg＋3CaS＋CaSO4
①反应Ⅰ中，还原产物是____________，反应中每生成1个SO2，转移____________个电子。
②用双线桥法标出反应Ⅱ中电子转移的方向和数目：____________________。
(2)Cl2是一种有毒气体，如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏，有关反应的化学方程式为3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2。反应中被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量之比为______________。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathiesn法制备亚氯酸钠的流程如图：
①反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的分子数之比为__________；反应Ⅱ中的氧化产物是__________。
②与传统消毒剂Cl2比较，NaClO2消毒效率是Cl2的________倍(产物视为Cl－，以单位质量得到的电子数表示，结果精确到0.01)。
答案 (1)①Hg、SO2 6
②
(2)1∶3 (3)①2∶1 O2 ②1.57
解析 (1)①HgS中Hg的化合价由＋2价降低到0价，O2中O的化合价由0价降低到－2价，所以还原产物是Hg、SO2；HgS中S的化合价由－2价变成＋4价，所以每生成1个SO2，转移6个电子。②氧化还原反应中得失电子守恒，HgS中S的化合价由－2价变成＋6价，Hg的化合价由＋2价变成0价，所以反应以双线桥法表示为。(2)从化学方程式的计量系数可看出，参与反应的NH3有8个，其中有2个NH3被氧化成N2，6个未被氧化生成NH4Cl。(3)①反应Ⅱ中过氧化氢失电子作还原剂，氧化产物为O2。②Cl2得到2个电子生成Cl－，NaClO2得到4个电子生成Cl－，NaClO2消毒效率∶Cl2消毒效率＝eq \f(4,90.5)∶eq \f(2,71)≈1.57∶1。氯气(Cl2)
KMnO4
PbO2
有刺激性气味，呈黄绿色，有毒气体
易溶于水，溶液呈紫红色，可用于杀菌消毒
Pb的最高化合价为＋4，其稳定化合价为＋2，难溶于水，灰色固体