搜索
第3节氧化还原反应第二课时氧化还原反应的应用[新教材内容有哪些][新课程标准是什么]1.能从元素价态角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化。2.能结合实例书写氧化还原反应方程式。[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．H2O2是一种强氧化剂，其水溶液俗称双氧水，常用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。根据题目信息完成表格。现象离子方程式H2O2表现性质及强弱比较____MnO－4＋____H2O2＋____H＋===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O表现________性，氧化性：MnO－4____H2O2溶液中有气泡产生，紫红色褪去256258还原现象离子方程式____I－＋____H2O2＋____H＋===____I2＋____H2OH2O2表现性质及强弱比较表现________性，氧化性：H2O2____I2现象化学方程式H2O2表现性质及强弱比较表现___________性溶液变蓝21212氧化溶液中有气泡产生，带火星的木条复燃2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑氧化、还原2．我国西汉时期就开始冶炼铜，古人有“曾青得铁则化为铜”的记载，是现代“湿法炼铜”的先驱。(1)请写出题述反应的离子方程式：________________________。反应中，还原剂是__________，氧化剂是__________，还原产物是__________，氧化产物是__________，氧化性强弱关系为__________，还原性强弱关系为__________。(2)“湿法炼铜”所得到的铜粉中含有少量的铁，可加入稀盐酸除去，原因是______________________________________。反应的离子方程式：_________________________。反应中，还原剂是________，氧化剂是________，还原产物是________，氧化产物是________，氧化性强弱关系为____________，还原性强弱关系为____________。Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuFeCu2＋CuFe2＋Cu2＋Fe2＋FeCuFe能与盐酸反应，而Cu不与盐酸反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑FeH＋H2Fe2＋H＋Fe2＋FeH2[落实新知能]1．研究物质氧化性或还原性的思路实验验证预测性质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。相应的，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．物质氧化性或还原性的强弱(1)物质氧化性或还原性强弱的决定因素物质氧化性或还原性的强弱由物质得失电子的能力决定。(2)物质氧化性或还原性强弱的影响因素环境条件会影响物质氧化性或还原性的强弱，如以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。(3)物质氧化性或还原性强弱的比较①根据氧化还原方程式比较氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。可总结为“比什么性，找什么剂，产物之性小于剂”。②根据金属活动性顺序比较③根据氧化还原反应的难易比较不同的氧化剂与同一种还原剂反应，反应越容易，说明氧化剂的氧化性越强；不同的还原剂与同一种氧化剂反应，反应越容易，说明还原剂的还原性越强。例如，MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。则氧化性：KMnO4MnO2。④根据氧化还原反应的程度比较不同的氧化剂与同一种还原剂作用时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。例如，2Fe＋3Cl2=====点燃2FeCl3；Fe＋S=====△FeS。则氧化性：Cl2S。[注意]①氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的难易程度，而与得失电子数目的多少无关。例如，2Na＋Cl2=====点燃2NaCl，Cu＋Cl2=====点燃CuCl2,1molNa和1molCu分别失1mole－和2mole－，但还原性：NaCu。②元素的化合价处于最高价态时，具有氧化性，但不一定具有强氧化性，如Na＋；处于最低价态时，具有还原性，但不一定有强还原性，如F－。[演练新学考]1．下列微粒中，可能具有氧化性的是()①S2－②Fe2＋③S④H＋⑤Na＋⑥MgA．①②③⑥B．①②③④C．①②④⑤D．②③④⑤解析：元素处于较高价态时可能具有氧化性。答案：D2．根据下列反应：①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；②Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋。判断相关物质的氧化性由强到弱的顺序是()A．Fe3＋I2Br2B．I2Fe3＋Br2C．Br2I2Fe3＋D．Br2Fe3＋I2解析：分析反应①可知，氧化性：Fe3＋I2；分析反应②可知，氧化性：Br2Fe3＋。所以氧化性：Br2Fe3＋I2。答案：D3．(2019·淄博高一期末)已知下列反应：①Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O；②5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3，下列说法正确的是()A．反应①中HCl是氧化剂B．反应①中Cl2被氧化，发生氧化反应C．还原性：CoCl2HClI2D．氧化性：Co2O3Cl2HIO3解析：反应①中，HCl是还原剂，被氧化，Cl2是氧化产物，Co2O3是氧化剂，被还原，CoCl2是还原产物，所以还原性：HClCoCl2，氧化性：Co2O3Cl2；反应②中，I2是还原剂，被氧化，HIO3是氧化产物，Cl2是氧化剂，被还原，HCl是还原产物，所以还原性：I2HCl，氧化性：Cl2HIO3。综上所述，还原性：I2HClCoCl2，氧化性：Co2O3Cl2HIO3。答案：D4．已知氧化性：Br2Fe3＋I2，还原性：I－Fe2＋Br－，则下列反应不能发生的是()A．Br2＋2I－===2Br－＋I2B．Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋C．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2D．2Fe3＋＋2Br－===2Fe2＋＋Br2解析：在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，D项不符合，不能发生。答案：D[自学新教材]阅读教材，回答下列问题：1．利用氧化还原反应可以设计路线制备物质(1)金属冶炼的方法有热还原法、湿法、电解法等。①高炉炼铁的反应原理为_______________________。反应中还原剂是________，氧化剂是________，用双线桥法表示电子转移的方向和数目_____________________。提示：(1)①Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2COFe2O3②金属钛是航空、军工、电力等领域的必需材料。目前大规模生产钛的方法如下：先让金红石(主要成分是TiO2)、碳单质在高温下与Cl2反应制得TiCl4，同时有CO2生成，反应为___________________。然后在氩气氛围中加热，使金属Mg与TiCl4反应制得金属Ti，反应为________________________________________。③湿法炼铜的反应原理为________________________，利用了Fe的________性。④制备金属铝一般用电解熔融的Al2O3法，反应原理为________________________________________。提示：②TiO2＋C＋2Cl2=====高温TiCl4＋CO22Mg＋TiCl4(熔融)===Ti＋2MgCl2③Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu还原④2Al2O3(熔融)=====通电4Al＋3O2↑(2)单质硅有着非常重要的用途，但自然界中没有单质硅。工业上制备单质硅的过程如下：①用焦炭在电炉中高温下还原SiO2得到粗硅，反应为________________________________________________。②一定温度下，粗硅与Cl2反应生成SiCl4，反应为________。③高温下用H2还原SiCl4得到较纯的硅，反应为________________________________________________。提示：(2)①2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑②Si(粗)＋2Cl2=====△SiCl4③SiCl4＋2H2=====高温Si(纯)＋4HCl2．利用氧化还原反应可以获得能量(1)天然气的主要成分是________，燃烧的化学方程式为____________________________。反应中，还原剂是________，氧化剂是________。(2)乙醇属于可再生能源，燃烧的化学方程式为__________________________。反应中，还原剂是________，氧化剂是________。(3)氢氧燃料电池的原理是利用________做电池负极反应物，发生________反应，________电子；________做电池正极反应物，发生________反应，________电子；连接外电路时，电子从________极移向________极形成电流。CH4CH4＋2O2=====点燃CO2＋2H2OCH4O2C2H5OH＋3O2=====点燃2CO2＋3H2OC2H5OHO2H2氧化失去O2还原得到负正3．实验室制取氯气的装置如图所示(1)反应的化学方程式为___________________________________________，氧化剂为________，还原剂为________，氧化剂和还原剂的物质的量之比为________，离子方程式为____________________________________________，用双线桥法表示电子转移情况：______________________________。MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2OMnO2HCl1∶2MnO2＋2Cl－＋4H＋=====△Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)盛装浓盐酸的仪器名称为__________，盛装MnO2的仪器名称为__________。(3)烧杯中NaOH溶液的作用是____________，反应的离子方程式为_________________________________，Cl2在反应中表现的性质为_______________。(4)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_____________________________________________，该反应不需要加热，由此可知氧化性：KMnO4______MnO2。分液漏斗圆底烧瓶吸收尾气Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O氧化性和还原性2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O[落实新知能]1．利用氧化还原反应设计路线制备物质(1)金属的冶炼①冶炼原理金属元素在化合物中都显正化合价，金属冶炼的本质就是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冶炼方法举例还原剂(手段)方法加入较活泼金属湿法冶金H2、CO、C、Al等热还原法强大电流提供电子电解法2NaCl(熔融)=====通电2Na＋Cl2↑MgCl2(熔融)=====通电Mg＋Cl2↑2Al2O3(熔融)=====通电4Al＋3O2↑高炉炼铁：Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2铝热反应焊接钢轨：2Al＋Fe2O3=====高温Al2O3