高中化學 《氧化劑和還原劑》學案1魯科版必修1

1、第3節(jié) 氧化劑和還原劑在初中我們就知道，化學反應有四種基本類型，即化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應。這種分類方法比較簡單，有很大的優(yōu)點，但卻不能把所有的化學反應包括在內(nèi)。比如說，反應“Fe4HNO3Fe(NO3)32H2ONO”就很難用上述反應類型來描述。那么，該反應到底屬于哪種類型呢？化學反應還有什么更科學的分類方法呢？ 研習教材重難點溫故·知新化學反應的四種基本類型：化合反應：兩種或兩種以上的物質相互作用，生成一種物質的反應。分解反應：一種物質經(jīng)過反應后生成兩種或兩種以上物質的反應。置換反應：一種單質與一種化合物反應，生成另一種單質和另一種化合物的反應。復分解反應：兩種化

2、合物相互交換成分，生成另外兩種化合物的反應。研習點1 氧化還原反應1元素化合價在化學反應中的變化（1）化合價：化合價是認識氧化還原的前提與基礎。規(guī)則： 在化合物中，正負化合價的代數(shù)和為零；單質中，元素的化合價為零。本質：a化合價的正與負：失去電子或共用電子對偏離呈正價；得到電子或共用電子對偏向呈負價。b化合價的數(shù)值：化合價的數(shù)值等于得、失電子（或共用電子對）的數(shù)目。c化合價的變動：元素在氧化還原反應中，得到電子，化合價降低；失去電子，化合價升高。有關規(guī)律：a金屬元素一般沒有負化合價，除零價外，只顯正價，因為在反應中只能失去電子。b非金屬元素（除氧、氟外）在反應中既可得到電子，亦可失去電子，故既

3、可呈正價，也能顯負價。c氧、氟的非金屬性很強，在反應中一般不失去電子，故一般沒有正化合價。d顯最高化合價的元素，在反應中只能得電子而不能失電子，故發(fā)生氧化還原反應化合價只能降低。相反，顯最低化合價的元素，在反應中化合價只能升高。（2）基本概念氧化反應和還原反應：反應物所含元素化合價升高（或者說是物質失去電子）的反應稱為氧化反應；反應物所含元素化合價降低（或者說是物質得到電子）的反應稱為還原反應。氧化還原反應：凡是反應過程中有元素化合價變化（或電子轉移）的化學反應叫做氧化還原反應。說明：氧化反應和還原反應是一對對立的反應，而又統(tǒng)一存在于一個反應中，不能分割，所以人們把這兩種同時存在的一個化學反應

4、叫做氧化還原反應?！韭?lián)想·發(fā)散】四種基本反應類型和氧化還原反應的關系反應類型氧化還原反應非氧化還原反應化合反應2NaCl22NaCl（有單質參加）CaOH2OCa(OH)2（沒有單質參加）分解反應2H2O22H2OO2（有單質生成）H2CO3H2OCO2（沒有單質生成）置換反應Zn2HClZnCl2H2復分解反應H2SO4Ba(OH)2BaSO42H2O2氧化還原反應的實質（1）研究表明，所有的氧化還原反應中都存在著電子的轉移，電子的轉移是氧化還原反應的實質。說明：“轉移”包含兩方面內(nèi)容：電子的得到、失去和電子的偏離、偏向。電子的偏離和偏向又統(tǒng)稱電子的偏移。（2）認識氧化還原反應概念

5、的三個階段：首先是從得到氧和失去氧的視角認識的。接著是從元素的化合價升和降的視角去認識的。最后是從元素原子電子的得到和失去的視角去認識的。注意：第種情況只適宜在初中階段使用，因為它解決問題的范圍太狹窄，只局限在有氧參與的反應。第種情況沒有反映出氧化還原反應產(chǎn)生的本質，只是氧化還原反應的一種表象，我們用來作為判斷一個化學反應是否是氧化還原反應的工具。第種情況才是氧化還原反應的本質。典例1：下列反應中，不屬于氧化還原反應的是A3CuS8HNO33Cu(NO3)22NO3S4H2OB3Cl26KOH5KClKClO33H2OC3H2O22KCrO22KOH2K2CrO44H2OD3CCl4K2Cr2

6、O72CrO2Cl23COCl22KCl研析：判斷一個反應是否為氧化還原反應，必須抓住它的特征，看元素的化合價是否發(fā)生改變。若改變，則為氧化還原反應。反之，則為非氧化還原反應。本題選項中，D中各元素化合價均未變化。答案：D。典例2：請在下圖1中注明各類反應的位置。化合反應 分解反應 置換反應 復分解反應氧化還原反應 非氧化還原反應 圖2 圖1 研析：根據(jù)反應物和生成物的類別以及反應前后物質種類多少，可以將化學反應分為：化合反應 、分解反應 、置換反應 、復分解反應；根據(jù)反應中是否有電子轉移，可以將化學反應分為氧化還原反應和非氧化還原反應。置換反應一定是氧化還原反應，復分解反應一定是非氧化還原反

7、應，化合反應和分解反應可能是氧化還原反應，也可能是非氧化還原反應。還有部分反應，不屬于四種基本反應類型中的任何一類。答案：見圖2。研習點2 氧化劑和還原劑1基本概念（3）氧化劑和還原劑：在氧化還原反應中，所含元素的化合價降低（或說得到電子）的反應物叫做氧化劑；而所含元素化合價升高（或說失去電子）的反應物，叫做還原劑。（2）氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物：還原劑失去電子被氧化所得的產(chǎn)物叫氧化產(chǎn)物；氧化劑得到電子被還原所得的產(chǎn)物叫還原產(chǎn)物?！绢I悟·整合】氧化還原反應的有關概念是互相獨立，又互相依存的，其關系如下：氧化劑（具有氧化性）得電子被還原發(fā)生還原反應還原產(chǎn)物；還原劑（具有還原性）失電子被氧化發(fā)

8、生氧化反應氧化產(chǎn)物。2常見的氧化劑和還原劑常見的氧化劑：（1）非金屬單質X2、O2、S等；（2）高價金屬陽離子Cu2+、Fe3+；高價或較高價含氧化合物H2SO4(濃)、MnO2、HClO、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、HClO3等。常見的還原劑：（1）活潑或較活潑的金屬K、Na、Mg、Al、Zn、Fe等；（2）低價金屬陽離子Fe2+；（3）非金屬陰離子Cl、Br、I、S2等；（4）含較低價元素的化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、NH3等。說明：在含有變價元素的化合物中，具有中間價態(tài)元素的物質（單質或化合物）既可做氧化劑，又可做還原劑。例如：Cl2、H2O2、Fe2+、SO

9、2、H2SO3等既有氧化性有又還原性。3氧化還原反應中各個基本概念間的關系【知識·鏈接】氧化還原反應的表示方法1雙線橋法：表示的是同一元素在反應物轉化為生成物時電子轉移的結果，反映了化學反應的本質及參加反應的各物質間的氧化還原關系。雙線橋法分析氧化還原反應的步驟：標出有化合價變化的元素的化合價；在反應物到生成物之間畫一個箭頭，箭頭出發(fā)和指向的是有化合價變化的同一元素；分析化合價的變化，找出反應中得失電子的總數(shù)(有價態(tài)變化元素的一個原子轉移電子數(shù)×發(fā)生價態(tài)變化的原子個數(shù))；將轉移電子數(shù)標在線上；2單線橋法：表示的是電子轉移的情況，反映了化學反應的本質。單線橋法分析氧化還原反應

10、的步驟：標出有化合價變化的元素的化合價；用線橋將反應物中失電子的元素和得電子的元素連接起來，箭尾是失電子的元素，箭頭是得電子的元素。注意：橋線只在反應物中，不跨越“”與生成物相連。在橋線上注明電子轉移的數(shù)目，注意：只寫數(shù)目，不標得失。典例3：某酒精廠由于管理不善，酒精滴漏到某種化學品上而釀成火災。該化學品可能是AKMnO4 BNaCl C(NH4)2SO4 DCH3COOH研析：酒精是我們非常熟悉的物質。酒精遇到氧氣非常容易燃燒，在燃燒過程中表現(xiàn)出還原性，做還原劑；氧氣做氧化劑。但四個選項中并無氧氣，這就需要我們靈活運用所學知識，解決實際問題。NaCl、(NH4)2SO4、CH3COOH三種物

11、質均沒有強氧化性，可以排除；而KMnO4是一種典型的強氧化劑，受熱時還容易分解產(chǎn)生氧氣，因此，酒精滴漏到KMnO4上容易釀成火災。答案：A。典例4：在一定條件下，氯酸鉀與碘按下式反應：2KClO3I22KIO3Cl2，由此可推斷下列相應的結論，不正確的是A該反應屬于置換反應 B還原性I2Cl2C氧化性I2Cl2 D氧化性KClO3Cl2研析：據(jù)置換反應的概念首先斷定所給反應是一個置換反應由元素化合價的變化可知：反應2KClO3I22KIO3Cl2中KClO3是氧化劑，I2是還原劑，KIO3是氧化產(chǎn)物，Cl2是還原產(chǎn)物，據(jù)“還原劑的還原性還原產(chǎn)物的還原性”規(guī)律推知，B正確，但C是錯誤的再結合Cl

12、2不能將I2氧化成IO3的事實，推知D正確。答案：C?！韭?lián)想·發(fā)散】運用氧化性、還原性概括物質的化學性質所謂氧化性是指氧化劑具有的一種能得到電子的能力，表現(xiàn)在反應中是化合價有降低趨勢的一種表現(xiàn)能力；還原性是指還原劑具有的一種失去電子的能力，表現(xiàn)在反應中是化合價有升高趨勢的一種表現(xiàn)能力。我們運用氧化性、還原性概括物質的化學性質，下面舉例說明：上一章學了氯氣和金屬鈉的化學性質，氯氣跟金屬單質（鈉、鐵、銅等）、非金屬單質（氫氣等）的反應中都是得電子，化合價降低被還原，做氧化劑，因此氯氣具有強氧化性；但氯氣也有還原性，如氯氣跟水、堿溶液所發(fā)生歧化反應。其中有一部分氯即是表現(xiàn)了還原性。而鈉非金

13、屬單質（氯氣、氧氣等）、水的反應中都是失電子，化合價升高被氧化，做還原劑，因此鈉具有強還原性。鹽酸是既有氧化性又有還原性的。如在鹽酸跟鎂、鋁、鋅等較活潑金屬發(fā)生的置換反應中，鹽酸表現(xiàn)了氧化性。在濃鹽酸跟二氧化錳反應制取氯氣時，鹽酸表現(xiàn)了還原性。由于鹽酸的氧化性實質上是H+的氧化性，屬于酸的通性，即絕大多數(shù)酸所具有的共同性質，因此不能把鹽酸稱為氧化性酸。但濃硫酸是強氧化性酸，其氧化性是指H2SO4分子中6價的硫元素表現(xiàn)的一種很強的得電子的能力。稀硫酸或硫酸鹽中的SO42中的硫元素雖然也是6價，但沒有強氧化性。稀硫酸也有氧化性，是其中的H所表現(xiàn)的。濃硫酸分子中6價的硫元素得電子的能力遠強于其中的1

14、價的氫。金屬元素只能失電子，所以金屬單質只有還原性；非金屬元素既能得電子表現(xiàn)負價，又能失（偏離）電子表現(xiàn)正價，所以非金屬單質多數(shù)既有氧化性又有還原性。研習點3 探究鐵及其化合物的氧化性和還原性1、鐵元素的存在形態(tài)：游離態(tài)：隕鐵化合態(tài)：鐵元素主要以2價和3價的化合態(tài)存在。在地殼中的質量分數(shù)為4.65，處于第四位，僅次于氧、硅和鋁。2、按不同標準給鐵及其化合物分類（1）按單質、氧化物、酸、堿、鹽給上述物質分類。單質：鐵；氧化物：FeO、Fe2O3、Fe3O4；堿： Fe(OH)2、Fe(OH)3；鹽：FeCl2、FeCl3、FeSO4、Fe2(SO4)3（2）按鐵元素的化合價給上述物質分類。0價：

15、Fe；+2價：FeO、FeCl2、FeSO4、Fe(OH)2；+3價：Fe2O3、FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(OH)33、鐵在氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4性質的比較FeOFe2O3Fe3O4俗名鐵紅磁性氧化鐵色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體水溶性難溶難溶難溶化合價232、3與CO、H2反應FeOCO FeCO2FeOH2FeH2OFe2O33CO2Fe3CO2Fe2O33H22Fe3H2OFe3O44CO3Fe4CO2Fe3O44H23Fe4H2O與稀硫酸反應FeOH2SO4FeSO4H2OFe2O33H2SO4Fe2(SO4)33H2OFe3O44H2SO4Fe2(SO4)3

16、FeSO44H2O4鐵的氫氧化物4Fe(OH)2和4Fe(OH)3性質的比較（1）氫氧化亞鐵：制備：FeCl22NaOHFe(OH)22NaCl物理性質：白色難溶的弱堿化學性質：與強酸反應還原性：易被氧化劑所氧化。如：4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)3思考：實驗室在制備Fe(OH)2時，為防止被氧化，可以采取哪些措施？提示：實驗室制備氫氧化亞鐵時，因氫氧化亞鐵在空氣中極易與氧氣、水反應生成氫氧化鐵，更要注意隔絕空氣。其方法是：亞鐵鹽需新制（用足量鐵與稀硫酸反應或還原氯化鐵溶液）；將所用氫氧化鈉溶液煮沸以趕盡溶于其中的空氣（O2）；使用長滴管吸入氫氧化鈉溶液后將滴管伸至氯化亞鐵溶液的液

17、面以下，慢慢擠壓乳膠頭使氫氧化鈉與氯化亞鐵接觸。（2）氫氧化鐵：制備：FeCl33NaOHFe(OH)33NaCl物理性質：紅褐色難溶固體化學性質：與強酸反應。Fe(OH)3 3H2SO4 Fe2(SO4)33H2O5、探究鐵及其化合物的氧化性和還原性預測：鐵元素顯0價時，只有還原性；顯+3價時，只有氧化性；顯+2價時，既有氧化性，又有還原性。（1）Fe的還原性：與H+、Cu2+、Fe3+、Cl2等反應Fe2H+ Fe2+H2、FeCu2+ Fe2+Cu、2Fe3+ Fe 3Fe2+、2Fe3Cl2 2FeCl3（2）Fe3+的氧化性：與Fe、Cu、Zn反應2Fe3+ Fe 3Fe2+、2Fe

18、3+Cu 2Fe2+Cu2+、3Zn2Fe3+ 3Zn2+2Fe（3）Fe2+的氧化性： 與鋅反應 ZnFe2+ Zn2+Fe（4）Fe2+的還原性：與氯水等反應2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl（5）鐵及其化合物的相互轉化示意圖【聯(lián)想·發(fā)散】Fe2+與Fe3+的鑒別（1）直接觀察顏色：Fe2+的溶液呈淺綠色，F(xiàn)e3+的溶液呈棕黃色。（2）利用顯色反應：Fe2+的溶液KSCN或NH4SCN溶液，溶液不呈紅色；Fe3+的溶液+KSCN或NH4SCN溶液，溶液呈血紅色。有關離子方程式：Fe3+SCNFe(SCN)2+（3）利用鐵化合物沉淀的顏色：Fe2+的溶液NaOH溶液，出現(xiàn)白色沉淀，

19、迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；Fe3+的溶液NaOH溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀。有關反應式：Fe2+2OHFe(OH)2、4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3； Fe3+3OHFe(OH)3（4）利用Fe3+的氧化性：Fe2+的溶液Cu片，無明顯現(xiàn)象；Fe3+的溶液Cu片，銅被腐蝕，溶液變?yōu)樗{綠色。有關離子方程式：2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+Fe2+的溶液淀粉KI試紙，試紙不變藍；Fe3+的溶液淀粉KI試紙，試紙變藍。有關離子方程式：2Fe3+2I2Fe2+I2（5）利用Fe2+的還原性：Fe2+的溶液酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫色褪去；Fe3+的溶液酸性KMnO4溶液，KMn

20、O4溶液紫色不褪。Fe2+的溶液氯水，溶液變?yōu)樽攸S色；Fe3+的溶液氯水，無明顯現(xiàn)象。有關離子反應式：2Fe2+Cl22Fe3+2Cl注意：以上方法以KSCN溶液鑒別最常用。典例5：將下列四種鐵的化合物溶于稀鹽酸，滴加KSCN溶液沒有顏色變化，再加入氯水即呈紅色的是AFeO BFe2O3 CFeCl3 DFe2(SO4)3研析：由題意可知，A中的Fe2+與SCN結合沒有顏色改變，但通入Cl2后發(fā)生下列反應，生成Fe3+，溶液變?yōu)榧t色。2Fe2+Cl22Fe3+2Cl，F(xiàn)e3+SCN Fe(SCN)2+。答案：A。典例6：根據(jù)反應式2Fe32I2Fe2I2Br22Fe22Br2Fe3可判斷離子還

21、原性由強到弱的順序為ABr、Fe2、I BI、Fe2、BrCBr、I、Fe2 DFe2、I、Br研析：首先確定各反應的還原劑(為I，為Fe2)和還原產(chǎn)物(為Fe2為Br)，其次是根據(jù)還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性，推出還原性：IFe2，F(xiàn)e2Br，最后綜合給出離子還原性強弱順序為：IFe2Br。答案：B 探究解題新思路 基礎思維探究題型一、氧化還原反應典例1：下列敘述正確的是A元素的單質可由氧化或還原含該元素的化合物來制得B得電子越多的氧化劑，其氧化性就越強C陽離子只能得到電子被還原，只能做氧化劑D含有最高價元素的化合物不一定具有強的氧化性研析：選項A中闡述了金屬單質和非金屬單質分別由化合

22、物生成的不同過程，所以正確。選項B錯在以得電子多少作為衡量氧化性強弱的標準，而判斷氧化劑氧化性強弱的標準是得電子的難易。選項C錯在陽離子可以不是最高價，如Fe2+離子等。元素處于最高價時只有氧化性，但與氧化性強弱沒有直接關系，所以D選項也是正確的描述。答案：A、D。啟發(fā)引申：該題重點考查學生對氧化還原反應本質的理解。概念問題是氧化還原反應中的基礎問題，要求我們學會判斷一個具體的氧化還原反應里，誰是氧化劑，誰是還原劑，哪種元素被氧化，哪種元素被還原，誰是氧化產(chǎn)物，誰是還原產(chǎn)物。拓展 變式1下列變化中，需要加入氧化劑才能實現(xiàn)的是AMnO2MnSO4 BAlCl3Al(OH)3CKIKIO

23、3 DHNO3NO1研析：氧化劑在反應中是得到電子的物質,故題中正確的選項中物質的變化應是失去電子的變化。A中的Mn由4價降為2價,D中的N由5價降為2價，MnO2、HNO3被還原，B中Al的價態(tài)反應前后無變化，無電子轉移。C中的I由1價升高為5價，KI被氧化，作還原劑。答案：C2硫代硫酸鈉可作脫氯劑，已知25.0 mL0.100molL Na2S2O3溶液恰好把224mL（標準狀況下）Cl2完全轉化為Cl離子，則S2O32將轉化成AS2 BS CSO32 DSO422研析：定量計算問題在氧化還原反應中是非常重要的，具體內(nèi)容有：（1）通過計算求得反應中需要的氧化劑或還原劑的量，或被氧化、被還原

24、物質的物質的量。（2）通過計算判斷產(chǎn)物或者產(chǎn)物中元素的化合價。解決這類問題的依據(jù)是氧化還原反應中電子得失總數(shù)相等。標準狀況下，224 mL即0.01 mol Cl2，全部轉化成Cl離子時得0.02 mol e，這些電子將由0.025 L×0.100 molL0.0025 mol Na2S2O3失去，那么，1 mol Na2S2O3失去8 mol e，硫元素的化合價應由Na2S2O3中的2變成6，所以產(chǎn)物應為SO42。答案：D。題型二、鐵及其化合物的轉化典例2：下列物質反應后一定有+3價鐵生成的是過量的Fe與Cl2反應；Fe與過量稀H2SO4反應后，再向其中加KNO3；Fe(NO3)2

25、溶液中加少量鹽酸；Fe和Fe2O3的混合物溶于鹽酸中。A只有 B只有 C只有 D全部研析：中的Cl2氧化性強，它能將鐵氧化為+3價，由于不是在溶液中反應，因此過量的鐵不會將氯化鐵還原。中Fe與稀H2SO4反應只能生成Fe2+，但要注意，由于稀H2SO4過量，加入KNO3后，H+、硝酸根離子能將Fe2+氧化成Fe3+。從表面上看不會發(fā)生反應，但實際上發(fā)生了Fe2+被H+和硝酸根離子氧化的反應。中首先發(fā)生Fe與鹽酸生成FeCl2、Fe2O3與鹽酸生成FeCl3的反應，但題中未給出反應物間相對量的關系，若鐵是足量的，則能將生成的FeCl3全部還原為FeCl2。答案：C。方法導引：本題涉及0價鐵變?yōu)?

26、3價鐵、+2價鐵變?yōu)?3價鐵及+3價鐵變?yōu)?2價鐵，應從氧化劑的強弱、反應條件及反應物間的相對量進行分析。鐵的0價、+2價、+3價在一定條件下均可相互轉化，在分析具體問題時，應善于抓住轉化的條件，挖掘出隱含的反應。拓展 變式3要證明某溶液中不含F(xiàn)e3+而可能含有Fe2+，進行如下實驗操作時最佳順序為：加入足量氯水 加入足量KMnO4溶液 加入少量NH4SCN溶液A B C D3研析：本題考查Fe3+的檢驗和Fe2+的還原性，及Fe3+遇SCN 會生成紅色物質的特性。加入NH4SCN證明無Fe3+，再加Cl2水,如有Fe2+則可被氧化為Fe3+而使NH4SCN變紅色。KMnO4也能氧化

27、Fe2+，但KMnO4本身為紫色，使Fe3+和NH4SCN顯色不易觀察。答案：C。4在氯化鐵、氯化銅和鹽酸和混合溶液中加入鐵粉，待反應結束后，所剩余的固體濾出后能被磁鐵吸引，則反應后溶液中存在較多的陽離子是ACu2+ BFe3+ CFe2+ DH+4研析：本題考察的知識點是鐵單質的物理性質及離子共存問題。解答此題要考慮到鐵的物理性質：能被磁鐵吸引，說明有鐵剩余。鐵具有還原性，而Cu2+、Fe3+、Fe2+、H+等都具有氧化性。則能夠與鐵反應的離子不能大量存在。Cu2+、Fe3+以及H+等三種離子不能大量存在，其中Fe被氧化成Fe2+，而Cu2+、Fe3+、H+三種離子被還原成Cu、Fe2+、H

28、2，所以溶液中Fe2+最多。Fe與Fe2+相互間不反應。答案：C。 綜合思維探究題型一、學科內(nèi)綜合題典例3：兩種金屬混合物30g，投入足量的稀鹽酸中，反應后生成氣體0.5mol，則混合物中的兩種金屬為A鎂與鐵 B鋁與鐵 C銅與鋁 D鎂與鋅研析：本題考察的知識點是混合物成分的確定假設30g全為鎂、鐵、鋁、銅、鋅，生成氣體的物質的量分別為大于0.5mol，大于0.5mol，大于0.5mol，0mol，小于0.5mol，混合物中的組成為大于0.5mol和小于0.5mol之間答案：C、D方法導引：解答此題目的關鍵點是熟悉金屬與酸反應制取氫氣的化學方程式。解題方法一般為極值法，即假設混合物中的成分為單一

29、的一種，計算出所求值，則混合時所得量在最大值與最小值之間。當遇到混合物種類確定的計算題型時，可以考慮這種方法，使解題過程簡化。 拓展 變式5將一定質量的Mg、Zn、Al混合物與足量的稀硫酸反應，生成氫氣2.8L（標準狀況），原混合物的質量可能是A2g B4g C8g D10g5研析：本題的變化點是有三種物質混合的反應。解題思路是分別用極值法思考單獨為鎂、鋁、鐵時的質量是多少，則混合物的質量介于最大值與最小值之間。單獨為鎂、鋁、鐵生成2.8L的氫氣所需質量分別是3g、2.25g、8.125g，則混合物的質量在2.25g、8.125g之間。答案：B、C。6將一定量的鐵粉加入含稀

30、HNO3、Fe(NO3)3和Cu(NO3)2的混合溶液中，充分反應后過濾，將濾出的固體物質加入稀鹽酸中。（1）若有氣體放出，則濾液中存在的金屬陽離子為 。（2）若無氣體放出，則濾液中存在的金屬陽離子為 。6研析：本題考查鐵的單質及化合物的性質，分析中宜從終態(tài)考慮。據(jù)題意（1）剩余物是鐵，因此與鐵反應的微粒（或物質）均不能存在，溶液中金屬陽離子只有Fe2+離子；（2）中剩余物為銅；與銅反應的物質均不存在，溶液中陽離子一定有Fe2+離子（鐵都轉化為Fe2+離子），Cu2+離子有可能存在，也可能不存在。答案：（1）Fe2+ （2）一定有Fe2+，可能有Cu2+。題型二、實際應用題典例4：鐵酸鈉（Na

31、2FeO4）是水處理過程中使用的一種新型凈水劑，已知它的氧化性強于KMnO4，在反應中被還原為Fe3+，將它溶入渾濁的泥水中，既能起殺菌消毒作用，又能使泥沙沉降，試回答：（1）制取鐵酸鈉的反應方程式為：2Fe(NO3)316NaOH3Cl22Na2FeO46NaNO36NaCl8H2O該反應的氧化劑是 ；氧化產(chǎn)物是 。（2）鐵酸鈉能沉降泥沙的原因是。研析：（1）上述反應雖然比較復雜，但只要我們熟練掌握氧化還原反應中各個概念，即可順利解答。反應物中，Cl2中Cl元素的價態(tài)是0價，而在生成物NaCl中Cl元素的價態(tài)是1價（化合價降低），因此，Cl2是氧化劑；Fe(NO3)3中的Fe元素由3價升高到

32、6價（Na2FeO4），Na2FeO4是Fe(NO3)3被氧化以后的產(chǎn)物，即氧化產(chǎn)物。（2）本題要求較高，但聯(lián)想到我們第1節(jié)學到的有關Fe(OH)3膠體的制備及性質，也就不難回答了。答案：（1）NaCl （2）還原產(chǎn)物Fe3+水解生成Fe(OH)3可凈水。總結提升： 大家都知道，自來水必須經(jīng)過消毒、凈化之后才能飲用。最常用的消毒劑是氯氣，但由于氯氣對人體也有一定危害，人們正在積極尋找高效、低毒的殺菌消毒劑，Na2FeO4就是其中的一種。Na2FeO4中的Fe元素為非常規(guī)的6價，因而具有很強的殺菌消毒能力，而其還原產(chǎn)物Fe3+還能與水作用生成Fe(OH)3膠體，能起到“凈水”的作用，真是一舉兩得

33、。拓展 變式7在燒制磚瓦時，用粘土做成的坯經(jīng)過烘燒后，鐵的化合物轉化成_而制得紅色磚瓦。若烘燒后期從窯頂向下慢慢澆水，窯內(nèi)會產(chǎn)生大量的_氣體。它們把該紅色物質還原成黑色的化合物是_，同時還有未燒的碳的顆粒，而制得了青色磚瓦。7研析：向窯頂加水發(fā)生下列反應： CH2OCOH2CO和H2都具有還原性，可將Fe2O3還原至Fe3O4、FeO需注意鐵的氧化物的顏色。答案：Fe2O3 CO和H2 Fe3O4和FeO典例5：用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含F(xiàn)e3的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備。（1）用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液

34、時還需加入稀H2SO4和 。（2）除去蒸餾水中溶解的O2常采用 的方法。（3）生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是 。方法二：在如圖裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。（1）在試管里加入的試劑是 。（2）在試管里加入的試劑是 。（3）為了制得白色Fe(OH)2沉淀，在試管和中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是 。（4）這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時間保持白色，其理由是 。研析：方法一：（1）由于Fe2+具有較強的還原性易被氧化為Fe3+，故在配好的溶液中常加一枚鐵釘

35、或適量鐵屑以防止其氧化。（2）由于氣體的溶解度隨溫度升高而迅速減小，故可用加熱的方法除去蒸餾水中溶解的O2。（3）空氣中含有大量的O2，為防止生成的Fe（OH）2沉淀與空氣接觸，需將吸取的NaOH溶液的試管放入液面以下后再擠出。方法二：（1）由所給試劑及裝置特點知，試管為封閉系統(tǒng)，應為產(chǎn)生H2并趕盡溶液中的空氣及液面上方空氣的裝置，故中加入的試劑為鐵和稀H2SO4。（2）試管中加入的試劑為NaOH。（3）為確保實驗在無氧狀態(tài)下進行，必須把系統(tǒng)中的O2排除干凈，故接下來的操作應為檢驗試管出口處排出的氫氣純度，當產(chǎn)生氫氣較純時再夾緊止水夾。（4）由于試管中產(chǎn)生的H2充滿了、兩支試管，外界空氣不易進

36、入即Fe（OH）2是在H2的還原性氣氛中產(chǎn)生的，故Fe(OH)2的白色沉淀可保持較長的時間。答案：方法一：（1）鐵屑 （2）煮沸 （3）避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2方法二（1）稀H2SO4、鐵屑 （2）NaOH溶液 （3）檢驗試管出口處排出的氫氣的純度。當排出的H2純凈時，再夾緊止水夾。（4）試管中反應生成的H2充滿了試管和試管，且外界空氣不容易進入。方法導引：此題所考察的是氫氧化亞鐵的實驗室制備原理和操作方法，及選擇操作方法的依據(jù)。并依此為基礎考察學生設計和完成實驗的能力。由此題我們可以看出，要提高設計和完成實驗的能力，同學們必須扎扎實實做好以下六項工作：分析實驗的目的。分析實驗所依

37、據(jù)的化學反應原理。分析實驗的裝置和儀器及使用注意事項。分析實驗的基本操作步驟，為什么要這樣操作，不這樣操作行不行，有什么樣的后果。分析實驗后面所附的問題和討論，真正理解相關問題。從安全性，環(huán)保性（減少污染），節(jié)約性（不浪費藥品），效果性（現(xiàn)象明顯）等角度出發(fā)，分析還能對該實驗進行怎樣的改進。拓展 變式8硫酸亞鐵是一種可用于治療缺鐵性貧血的藥劑硫酸亞鐵藥片外表包有一層特制的糖衣，以保護硫酸亞鐵不被空氣中的氧氣氧化成硫酸鐵（硫酸鐵無治療貧血的藥效）。試設計一個實驗方案，驗證某硫酸亞鐵藥片是否被氧化。寫出主要實驗步驟、現(xiàn)象和有關離子反應方程式。（1）主要步驟：_。（2）離子方程式：_。8答

38、案：（1）刮去藥片的糖衣，把藥片研碎，放在燒杯中加少量蒸餾水溶解，滴幾滴KSCN溶液，溶液顯紅色，可知部分或全部硫酸亞鐵被氧化。（2）Fe3SCNFe(SCN)2題型五、學科間滲透題 典例6：維生素C（簡稱VC，化學式為C6H8O6）是一種水溶性物質，其水溶液呈酸性。VC具有較強的還原性，易被空氣中的氧氣所氧化。在新鮮的水果、青菜和乳制品中都富含VC，如新鮮橙汁中VC的含量在500 mg·L1左右。食物中的VC在烹調(diào)、貯存、加工時較易丟失。（1）人體缺乏VC易得何種疾病？（2）已知VC與I2的反應為：C6H8O6I2C6H6O62HI，碘遇淀粉變藍。VC與I2的反應是否為氧化還原反應

39、？氧化劑是哪種物質？（3）針對VC的性質，你認為在炒菜和淘米的時候應該注意什么？研析：（1）由生物學知識得知，缺乏VC容易得壞血癥因此VC又稱抗壞血酸。（2）在VC與I2的反應中，碘由0價變?yōu)?價，因此此反應必為氧化還原反應，且I2得電子，應為氧化劑。（3）由于VC是一種水溶性物質，因此在淘米時會順水流掉。如用熱水淘米并用力揉搓，VC會損失相當大一部分。炒菜時，不少人習慣先將青菜用開水焯一下再炒或做餡，這種做法會使VC損失很大，以用急火快炒或直接做餡為好。VC顯酸性，堿性物質會破壞VC，弱酸可促進VC的吸收，炒菜時稍加點醋可減少一些維生素C的損失。答案：（1）壞血?。?）是氧化還原反應，I2為

40、氧化劑。（3）忌多次洗或用力搓洗，以急火快炒青菜為佳。課標點擊： 新課標要求同學們知識、技能、情感態(tài)度價值觀等方面全面發(fā)展。這個要求本題中得到了很好的體現(xiàn)：一方面聯(lián)系生物、化學知識，對同學們的綜合能力有較高要求；另一方面聯(lián)系同學們常見的、關心的，但平時大部分同學又不會處理的問題，不能不說在做完題目后，還會有一種“原來如此”的愉悅的心情，對提高化學的學習興趣也是很有幫助的。拓展 變式9希爾(HillR)將分離出的葉綠體加到草酸高鐵鉀鹽溶液中，經(jīng)過光照以后放出O2，同時草酸高鐵被還原成草酸低鐵：4Fe3+2H2O4Fe2+4H+O2。試回答下列問題：（1）希爾反應 （“是”或“不是”）光

41、反應。（2）希爾實驗中每生成1molO2，電子轉移數(shù)目為 。（3）希爾實驗主要意義是 。9研析：葉綠體在光下分解水并放出氧氣的反應被稱為希爾反應。此過程中，在放氧的同時，氫也傳遞給一定的受體，并在葉綠體的基質中用于還原三碳化合物(磷酸甘油酸)，這是暗反應的一部分。此過程雖然利用了光能，但沒有進行光合磷酸化反應，無ATP的生成。所以希爾反應不能說是光反應。它主要證明了光合作用中氧氣的來源是水分子的分解。答案：（1）不是 （2）2.408×1024個 （3）證明光合作用中O2的來源是水分子的分解。 創(chuàng)新思維探究題型一、開放探究題 典例7：針對以下AD四個涉及H2O2的反應（未配平），填寫

42、空白：ANa2O2HClH2O2NaCl BAg2OH2O2AgO2H2OCH2O2H2OO2 DH2O2Cr2(SO4)3KOHK2CrO4K2SO4H2O（1）H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應是(填代號)。（2）H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應是(填代號) 。（3）H2O2體現(xiàn)弱酸性的反應是(填代號) ，其理由為。研析：在A、B、C、D四個反應中，A反應中無元素化合價的改變，是一個復分解反應，類似于強酸制取弱酸，體現(xiàn)了H2O2的弱酸性，B、C、D三個反應中均有元素化合價改變，是氧化還原反應，B中H2O2中氧元素化合價升高體現(xiàn)了還原性，C中H2O2的氧元素化合價既升高了又降低了，因此既體現(xiàn)了

43、氧化性又體現(xiàn)了還原性，而D中H2O2中氧元素的化合價發(fā)生了降低，體現(xiàn)了氧化性。答案：（1）D（2）C（3）A可以看作是強酸制弱酸總結提升：本題以過氧化氫為素材，考查了考生有關氧化還原反應的基礎知識以及思維的嚴密性，同時考查對具體問題的分析判斷能力。解題關鍵是分析清楚反應前后的價態(tài)變化情況且熟練掌握氧化還原反應中的基本概念。解題易發(fā)生的錯誤是沒有明確認識“強酸制取弱酸”的原理而對反應A分析失誤。拓展 變式10 KClO3和濃鹽酸在一定溫度下反應會生成黃綠色的易爆物二氧化氯。其變化可用化學反應方程式表示為：2KClO34HCl（濃）2KCl2ClO2Cl22H2O（1）濃鹽酸在反應中顯示

44、出來的性質是A只有還原性 B還原性和酸性C只有氧化性 D氧化性和酸性（2）產(chǎn)生01 mol Cl2，轉移的電子的物質的量為mol。（3）ClO2具有很強的氧化性因此，常被用作消毒劑，其消毒效率(以單位質量得到的電子數(shù)表示)是Cl2的倍。10研析：此題考查了氯及其化合物的相互轉化和性質、氧化還原反應方程式的配平、氧化性還原性分析、電子轉移數(shù)目的計算等知識；此題情境新穎、思考量大、有效地考查了學生分析問題的能力。（1）由配平的方程式可知，參加反應的濃鹽酸有一半被氧化，另一半起了酸性作用。（2）Cl2來自于鹽酸，產(chǎn)生1 mol Cl2轉移2 mol電子，故產(chǎn)生0.1 mol Cl2時，轉移電子的物質

45、的量為0.2 mol。（3）消毒后，氯元素的價態(tài)變?yōu)?價，每摩爾ClO2可得電子5 mol，單位質量得電子為5mol/67.5g，每摩爾Cl2可得電子2 mol，單位質量得電子2mol/71g，二者比值為5/67.52/712.63。答案：（1）B（2）0.2（3）2.6311在一定條件下，NO跟NH3可以發(fā)生反應生成N2和H2O?，F(xiàn)有NO和NH3的混合物1mol，充分反應后所得產(chǎn)物中，若經(jīng)還原得到的N2比經(jīng)氧化得到N2多1.4g。（1）寫出反應的化學方程式并標出電子轉移的方向和數(shù)目。（2）以上反應進行完全，試計算原反應混合物中NO與NH3的物質的量可能各是多少。11研析：本題主要目的是考查學

46、生根據(jù)化學方程式計算的能力，同時考查學生對氧化還原反應中電子轉移的方向和數(shù)目的理解。本題的起點極低，已知反應物是NO和NH3，生成物是N2和H2O，要求學生寫出反應的化學方程式。氧化還原反應的電子轉移的方向和數(shù)目這一知識點，是高中化學的重點。第問不難回答。解答第問的核心是“差量法”。由化學方程式6NO4NH35N26H2O可得6mol NO 還原得到3mol N2，4mol NH3氧化得到2mol N2，兩者相差1molN2?，F(xiàn)相差1.4g，1.4g÷28gmol10.05mol，相當于0.3molNO和0.2molNH3反應。依題意NO和NH3的總物質的量為1mol，其中必有一種為

47、過量。若NO過量，則NO的物質的量為0.5mol與0.3mol之和即0.8mol，而NH3的物質的量為0.2mol；如果NH3過量，則結論是NO0.3mol，NH3是（0.2mol0.7mol）即0.7mol。答案：（1）（2）有兩種情況： NH3過量時：n（NO）0.3mol n（NH3）0.7mol NO過量時：n（NO）0.8mol n（NH3）0.2mol題型三、課標思維題 典例8：在一個密閉容器內(nèi)有X，Y，Z，Q四種物質，在一定條件下充分反應，測定反應前后各物質的質量如下：物質XYZQ反應前質量/g0902020反應后質量/g10701211則該密閉容器中所發(fā)生的化學反應的類型可能為

48、：A化合反應 B分解反應 C氧化還原反應 D置換反應研析：本題考查氧化還原反應及其與其它反應類型的關系。分析反應前后各物質質量的變化，發(fā)現(xiàn)X在反應前后增加107g，說明X是生成物，而Y、Z、Q三種物質在反應后質量都減少，分別減少90g、8g和9g，三種物質減少的總質量恰好等于生成的X的總質量。由此得出該反應是由三種物質生成了一種物質，屬于化合反應，A是正確的；考慮到化合反應有可能屬于氧化還原反應也有可能屬于非氧化還原反應，C也是正確的。D顯然是錯誤的。答案：A、C考向指南：本題適應現(xiàn)在高考的要求，雖然不要求判斷出該反應具體是什么反應，但取材于真實的反應：4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH

49、)3?？紤]到部分優(yōu)秀生可能直接想到這個反應，本題回避了非氧化還原反應的選項，保證了其科學性，同時也保證了這部分學生能用更短的時間、更準確的答題，體現(xiàn)了高考“選拔”的功能。拓展 變式12某化學小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性，請回答下列問題：（1）除膠頭滴管外，你認為本實驗必不可缺少的一種玻璃儀器是 。（2）請幫他們完成以下實驗報告：實驗目的： 。試劑：鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片、銅片。實驗記錄（劃斜線部分不必填寫）：序號實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象離子方程式實驗結論在FeCl2溶液中滴入適量氯水溶液由淺綠色變?yōu)樽攸S色Fe2+具有還原性在FeCl2溶液中加入鋅片ZnFe

50、2+Zn2+Fe在FeCl3溶液中加入足量鐵粉Fe2Fe3+3 Fe2+Fe3+具有氧化性Fe3+具有氧化性實驗結論：Fe只有還原性，F(xiàn)e3+只有氧化性，F(xiàn)e2+既有氧化性，又有還原性。（3）根據(jù)以上結論判斷，下列物質中既有氧化性，又有還原性的有： 。（填序號）ACl2 BNa CNa+ DCl ESO2 FNO2（4）亞鐵鹽在溶液中易被氧化，而實驗室中需要純凈的亞鐵鹽溶液。那么保存亞鐵鹽溶液時應該如何防止亞鐵鹽氧化？12答案：（1）試管 （2）實驗目的：探究鐵及其化合物的氧化性和還原性。Cl22Fe2+2 Cl2Fe3+ Fe2+有氧化性 鐵粉逐漸溶解，溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色 在FeCl3溶

51、液中加入銅片。（3）A E F （4）在亞鐵鹽溶液中加入少量鐵單質。 高考思維探究 考題1（2005春-13）相等物質的量的KClO3分別發(fā)生下述反應： 有MnO2催化劑存在時，受熱分解得到氧氣； 若不使用催化劑，加熱至470左右，得到KClO4（高氯酸鉀）和KCl。下列關于和的說法不正確的是A都屬于氧化還原反應 B發(fā)生還原反應的元素相同C發(fā)生氧化反應的元素不同 D生成KCl的物質的量相同研析： 反應和中均有化合價的變化，都屬于氧化還原反應，A正確；中的Cl元素由+5價降低到1價，中的部分Cl元素也由+5價降低到1價，發(fā)生還原反應的元素都是Cl元素，B正確；中的氧元素由2價升高到0價，中部分C

52、l元素由+5價升高到+7價，發(fā)生氧化反應的分別是氧元素和氯元素，C正確；根據(jù)氯元素守恒，中KClO3中的氯元素全部轉移到KCl中，而中只有部分KClO3 生成了KCl，顯然，中得到的KCl較多，D錯誤。答案：D啟發(fā)引申： 本題考查氧化還原反應中的基本概念及對質量守恒定律的理解，總體上難度不大。氧化還原反應中概念較多，同學們必須將它們分辨清楚，掌握好概念的內(nèi)涵和外延以及它們它們之間的相互關系。 考題2（2005上海-17）某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+，加入0.2 mol鐵粉，待Fe3+完全還原后，溶液中Fe2+的物質的量濃度為（假設反應前后體積不變）A0.4 mol / L B0.6 mol / L C0.8 mol / L D1.0 mol / L研析： 加入鐵粉后發(fā)生如下反應：2Fe3+Fe3Fe2+。顯然，鐵粉是過量的，應該按Fe3+的物質的量計算。不難看出，0.2 mol