一、在研究物質(zhì)性質(zhì)中的應(yīng)用
過(guò)氧化氫的氧化性或還原性的探究：
(1)過(guò)氧化氫的性質(zhì)預(yù)測(cè)
(2)實(shí)驗(yàn)方案
證明H2O2具有還原性，需加入氧化劑，如酸性KMnO4溶液。證明H2O2具有氧化性，需加入還原劑，如KI溶液。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
①H2O2被氧化為O2，表現(xiàn)還原性。
②H2O2可氧化KI生成I2，H2O2表現(xiàn)氧化性。
二、在物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用
1．利用氧化還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化：
(1)金屬冶煉：
【填一填】寫(xiě)出下列金屬冶煉的化學(xué)方程式：
a．碳單質(zhì)還原氧化銅：CuO＋C eq \(=====,\s\up7(高溫)) Cu＋CO↑。
b．一氧化碳還原氧化鐵：Fe2O3＋3CO eq \(=====,\s\up7(高溫)) 2Fe＋3CO2。
c．鎂還原四氯化鈦：TiCl4＋2Mg eq \(=====,\s\up7(高溫)) Ti＋2MgCl2。
d．氫氣還原三氧化鎢：WO3＋3H2 eq \(=====,\s\up7(高溫)) W＋3H2O。
(2)氯氣的實(shí)驗(yàn)室制取
①裝置
②制備原理
MnO2＋4HCl(濃) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，氧化劑為MnO2，還原劑為HCl。
③收集方法：向上排空氣法。
(3)其他應(yīng)用
金屬材料的防腐蝕、食品的加工與保鮮、環(huán)境污染的防治等。
2．獲得能量：
(1)可燃物作還原劑，選擇合適氧化劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)獲得熱量；
(2)通過(guò)氧化還原反應(yīng)獲得電能，即將氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)為電池對(duì)外供電，如燃料電池。
1．判斷下列說(shuō)法是否正確：
(1)HCl既有氧化性，又有還原性。( )
提示：√。HCl中H元素為＋1價(jià)，具有氧化性，而Cl元素為－1價(jià)，屬于最低價(jià)具有還原性。
(2)反應(yīng)Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O中，H2O2體現(xiàn)氧化性。( )
提示：×。H2O2中O元素的化合價(jià)由－1升高為0，因此表現(xiàn)還原性。
(3)H2O2既有氧化性又有還原性。( )
提示：√。H2O2中O元素的化合價(jià)有－1價(jià)，處于中間價(jià)態(tài)，因此既有氧化性又有還原性。
2．(教材二次開(kāi)發(fā))教材實(shí)驗(yàn)【活動(dòng)·探究】中證明過(guò)氧化氫既具有氧化性又具有還原性的依據(jù)是什么？
提示：過(guò)氧化氫可以把KI中I－氧化為I2，證明過(guò)氧化氫具有氧化性；過(guò)氧化氫中－1價(jià)的氧元素被酸性KMnO4溶液氧化為O2，證明過(guò)氧化氫具有還原性。
3．(教材二次開(kāi)發(fā))教材P68“無(wú)論是哪種冶煉方法，其本質(zhì)都是利用氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移，使被還原的化合物中的金屬元素的化合價(jià)從正價(jià)降低至0價(jià)，生成金屬單質(zhì)?！苯饘僭乇贿€原一定生成金屬單質(zhì)嗎？金屬冶煉過(guò)程中一定需要加入還原劑嗎？
提示：金屬陽(yáng)離子被還原化合價(jià)一定降低，但是不一定生成金屬單質(zhì)，如三價(jià)鐵離子可能被還原成二價(jià)鐵離子；金屬冶煉過(guò)程中未必加入還原劑，如電解法制備金屬鈉。
4．(情境思考)鹽酸是無(wú)機(jī)化工中常說(shuō)的“三酸”之一。以下是鹽酸所發(fā)生的四個(gè)反應(yīng)，
①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
③2HCl eq \(=====,\s\up7(電解)) H2↑＋Cl2↑
④KClO3＋6HCl(濃)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O
鹽酸在上述反應(yīng)中分別表現(xiàn)什么性質(zhì)？
提示：Cl－中氯元素處于最低價(jià)態(tài)，只表現(xiàn)還原性，H＋中氫元素處于最高價(jià)態(tài)，只表現(xiàn)氧化性。①Zn與HCl反應(yīng)，HCl表現(xiàn)為酸性，同時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)， eq \(H,\s\up6(＋1)) Cl→ eq \(H,\s\up6(0)) 2↑，HCl又表現(xiàn)為氧化性。②NaOH與HCl反應(yīng)生成鹽和水，發(fā)生中和反應(yīng)，HCl表現(xiàn)為酸性。③電解稀鹽酸，發(fā)生氧化還原反應(yīng)， eq \(H,\s\up6(＋1)) ＋→ eq \(H,\s\up6(0)) 2↑，
eq \(C,\s\up6(－1)) l－→ eq \(C,\s\up6(0)) l2↑，HCl既表現(xiàn)為氧化性又表現(xiàn)為還原性。④6HCl中5 eq \(C,\s\up6(－1)) l－→
eq \f(5,2) eq \(C,\s\up6(0)) l2↑，Cl元素被氧化，HCl表現(xiàn)出還原性，又6H＋→3H2O，故HCl中的H＋表現(xiàn)出酸性。
學(xué)習(xí)任務(wù) 氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法
素材：
氯氣是舍勒在1774年發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)他正在研究軟錳礦礦石(主要成分是二氧化錳)時(shí)，當(dāng)他使軟錳礦礦石與濃鹽酸混合并加熱時(shí)，產(chǎn)生了一種黃綠色的氣體，這種氣體的強(qiáng)烈的刺激性氣味使舍勒感到極為難受，但是當(dāng)他確信自己制得了一種新氣體后，他又感到一種由衷的快樂(lè)。
探究氯氣的制備原理
(1)試寫(xiě)出舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的化學(xué)方程式。
提示：MnO2＋4HCl(濃) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)分析氯氣的制備原理中MnO2和HCl分別表現(xiàn)了什么性質(zhì)？
提示：MnO2在反應(yīng)中作氧化劑，表現(xiàn)氧化性；HCl在反應(yīng)中表現(xiàn)了酸性和還原性。
(3)若實(shí)驗(yàn)室需要制取少量氯氣，應(yīng)選用什么儀器作發(fā)生器？
提示：實(shí)驗(yàn)室常用MnO2與濃鹽酸制取Cl2，屬于固體＋液體 eq \(――→,\s\up7(△)) 氣體的反應(yīng)，應(yīng)選用燒瓶作發(fā)生器。
(4)除MnO2外還有哪些物質(zhì)可氧化濃鹽酸生成Cl2？(寫(xiě)出3種)
提示：KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等。
探究氯氣的收集和尾氣處理
(1)如何檢驗(yàn)氯氣已經(jīng)收集滿(mǎn)？
提示：將濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙放到瓶口，若淀粉-KI試紙變藍(lán)，則已收集滿(mǎn)。
(2)氯氣有毒，如何處理尾氣？
提示：應(yīng)該使用濃氫氧化鈉溶液吸收。
實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置分析
1．發(fā)生裝置：
(1)反應(yīng)原理
①試劑：濃鹽酸和二氧化錳。
②反應(yīng)的化學(xué)方程式：MnO2＋4HCl(濃) eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(2)裝置類(lèi)型：固體＋液體 eq \(――→,\s\up7(△),\s\d5( )) 氣體
(3)主要儀器：圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈、集氣瓶、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、燒杯。
2．凈化裝置：
先用飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸除去水蒸氣。除去Cl2中的HCl可用圖(a)所示的試劑和裝置。除去Cl2中的H2O可用圖(b)、圖(c)和圖(d)所示的試劑和裝置。
3．收集裝置：
(1)Cl2密度大于空氣，可用向上排空氣法收集，如圖(e)。
(2)Cl2能溶于水，1體積水溶解2體積Cl2，用排飽和食鹽水法收集，如圖(f)。
排飽和食鹽水法收集的Cl2較純，但不干燥。向上排空氣法可收集到干燥的Cl2，但不純。
4．吸收裝置：
因氯氣有毒，在制備和使用氯氣時(shí)，為了防止對(duì)環(huán)境污染，需要尾氣處理。在實(shí)驗(yàn)室中通常用NaOH溶液吸收多余的氯氣。
實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的其他方法
實(shí)驗(yàn)室制備Cl2時(shí)，可用KMnO4或KClO3代替MnO2，利用“固體＋液體―→氣體(不需要加熱)” 裝置制備：
16HCl(濃)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，
6HCl(濃)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。
【知識(shí)拓展】實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置
實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一套完整的裝置應(yīng)當(dāng)由四部分組成：
(1)發(fā)生裝置
(2)凈化裝置
(3)收集裝置
(4)尾氣處理
【思考討論】
1．(教材二次開(kāi)發(fā))結(jié)合氯氣的性質(zhì)教材P68“遷移應(yīng)用”中要制備干燥純凈的氯氣應(yīng)該在哪個(gè)位置添加什么裝置？
提示：濃鹽酸易揮發(fā)，因此氯氣中會(huì)混有水蒸氣和氯化氫氣體，除去氯化氫氣體用飽和食鹽水，除去水蒸氣用濃硫酸，因此在集氣瓶之前需要依次連接裝有飽和食鹽水和濃硫酸的洗氣瓶，這樣在集氣瓶中才會(huì)收集到純凈干燥的氯氣。
2．飽和食鹽水、濃硫酸的作用是什么？能否將二者順序顛倒？
提示：飽和食鹽水除去Cl2中混有的HCl；濃硫酸除去水蒸氣。二者不能顛倒，否則會(huì)重新混有水蒸氣。
3．尾氣處理裝置中能否用澄清石灰水處理過(guò)量的Cl2?
提示：不能。澄清石灰水中Ca(OH)2溶解度不大，能夠處理的Cl2量較少，一般不用澄清石灰水吸收尾氣。
4．(知識(shí)關(guān)聯(lián))在前面我們學(xué)習(xí)了關(guān)于氯氣的性質(zhì)，某同學(xué)用以下裝置制備并檢驗(yàn)Cl2的性質(zhì)。
(1)圖Ⅰ中若MnO2過(guò)量，則HCl可全部消耗完嗎？
提示：二氧化錳只與濃鹽酸反應(yīng)，與稀鹽酸不反應(yīng)，因此HCl不可能耗盡。
(2)圖Ⅱ的現(xiàn)象能說(shuō)明氯水中有哪些微粒？
提示：紫色石蕊試液滴加到氯水中，先變紅，后褪色，說(shuō)明氯水中具有酸性的微粒以及漂白性的微粒。
(3)圖Ⅲ會(huì)產(chǎn)生棕黃色的霧嗎？
提示：不會(huì)，產(chǎn)生的是棕黃色的煙。
(4)圖Ⅳ是用來(lái)驗(yàn)證氯氣的哪些性質(zhì)？
提示：該裝置可以驗(yàn)證氯氣沒(méi)有漂白性，氯水有漂白性。
【典例】(2021·濟(jì)南高一檢測(cè))某化學(xué)小組用如圖所示的裝置制取氯氣。下列說(shuō)法正確的是( )
A.該裝置圖中至少存在三處明顯錯(cuò)誤
B．該實(shí)驗(yàn)中收集氯氣的方法不正確
C．如果需要得到干燥純凈的Cl2，只需在氣體發(fā)生裝置和收集裝置之間連接一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶即可
D．含有2 ml HCl的某濃鹽酸與足量MnO2混合，在一定條件下反應(yīng)，轉(zhuǎn)移1 ml電子
【解題指南】解答本題時(shí)要注意以下三點(diǎn)：
(1)注意長(zhǎng)頸漏斗和分液漏斗的區(qū)別。
(2)注意實(shí)驗(yàn)室中制取氯氣時(shí)反應(yīng)的條件和對(duì)鹽酸的要求。
(3)注意有毒氣體必須尾氣處理。
【解析】選A。A項(xiàng)，該裝置的錯(cuò)誤：沒(méi)有用酒精燈加熱，MnO2與濃鹽酸不發(fā)生反應(yīng)，從而得不到Cl2；裝置中沒(méi)有用分液漏斗而采用長(zhǎng)頸漏斗導(dǎo)致氣體外逸和HCl的揮發(fā)；沒(méi)有進(jìn)行尾氣處理；B項(xiàng)，Cl2的密度比空氣大，該收集方法正確；C項(xiàng)，要得到干燥純凈的Cl2，首先應(yīng)將氣體通過(guò)飽和食鹽水除去HCl，再通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣；D項(xiàng)，根據(jù)反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，鹽酸濃度變稀后便不再反應(yīng)，使產(chǎn)生的Cl2的物質(zhì)的量小于0.5 ml，轉(zhuǎn)移的電子小于1 ml。
實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的注意事項(xiàng)：
(1)稀鹽酸與MnO2不反應(yīng)，制取氯氣時(shí)必須選用濃鹽酸；加熱溫度不宜過(guò)高，以減少氯化氫的揮發(fā)。
(2)制取的氯氣有毒，且在加熱時(shí)容易逸出，所以應(yīng)選用分液漏斗，而不用長(zhǎng)頸漏斗。
(3)尾氣處理時(shí)，不能用澄清石灰水吸收氯氣，因?yàn)槌吻迨宜蠧a(OH)2含量少，吸收不完全。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先使反應(yīng)停止并排出裝置中殘留的氯氣，再拆卸裝置，避免污染空氣。
【備選例題】
(2021·武漢高一檢測(cè))如圖所示是某學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制備并干燥Cl2及吸收多余氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置圖，請(qǐng)回答：
(1)指出上述圖中的各處錯(cuò)誤：
①_________________________________________________________；
②_________________________________________________________；
③_________________________________________________________；
④_________________________________________________________。
(2)在改進(jìn)后的裝置中，下列物質(zhì)的作用分別是
①飽和食鹽水_________________________________________________；
②濃硫酸_________________________________________________；
③NaOH溶液_________________________________________________。
(3)制備實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，先檢查裝置的氣密性，接下來(lái)的操作依次是__________。
A．向燒瓶中加入MnO2粉末
B．加熱
C．向燒瓶中加入濃鹽酸
(4)如果將過(guò)量二氧化錳與含HCl 8.76 g的濃鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)后生成的氯氣明顯少于4.26 g。
其主要原因有：
①_________________________________________________________，
②_________________________________________________________。
(5)為了提高濃鹽酸的利用率，你對(duì)實(shí)驗(yàn)的建議是________________________。
(6)圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束清洗儀器時(shí)，為了減少燒瓶中殘留氯氣對(duì)環(huán)境的污染，可以向燒瓶中加入的溶液是________，有關(guān)的離子方程式是____________。
【解題指南】解答本題需要注意以下2點(diǎn)：
(1)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣時(shí)用濃鹽酸與二氧化錳，稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng)。
(2)根據(jù)氯氣的性質(zhì)可以對(duì)氯氣進(jìn)行除雜。
【解析】(2)先除HCl，后干燥，再收集，最后尾氣吸收。(3)檢查裝置氣密性后的操作順序?yàn)橄燃庸腆w藥品，然后加入液體藥品，最后加熱。(4)題中所給鹽酸中HCl的質(zhì)量是8.76 g，但由于鹽酸受熱易揮發(fā)，且隨反應(yīng)的不斷進(jìn)行，鹽酸濃度越來(lái)越小，變?yōu)橄←}酸后不再與MnO2反應(yīng)，所以產(chǎn)生的Cl2的質(zhì)量小于4.26 g。(5)為減少鹽酸的揮發(fā)，慢慢滴加濃鹽酸，用小火加熱。(6)利用Cl2和NaOH溶液反應(yīng)除多余的Cl2。
答案：(1)①應(yīng)用濃鹽酸 ②無(wú)加熱裝置 ③盛濃硫酸和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒 ④兩洗氣瓶里進(jìn)氣導(dǎo)管和出氣導(dǎo)管的長(zhǎng)短顛倒
(2)①除去Cl2中的氯化氫 ②除去氯氣中的水蒸氣 ③吸收多余的氯氣
(3)ACB
(4)①加熱使HCl大量揮發(fā) ②濃鹽酸變稀后不再發(fā)生反應(yīng)
(5)將濃鹽酸慢慢滴下，加熱用小火
(6)MnO2＋4H＋＋2Cl－ eq \(=====,\s\up7(△)) Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
NaOH溶液 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、
H＋＋OH－===H2O
1．(2021·會(huì)寧高一檢測(cè))下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的說(shuō)法正確的是( )
A．將混有HCl雜質(zhì)的Cl2通過(guò)盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶除去雜質(zhì)
B．實(shí)驗(yàn)室制取Cl2，濃鹽酸起到酸性和氧化劑作用
C．實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置除去Cl2中的少量HCl
D．實(shí)驗(yàn)室制備Cl2，可用排飽和食鹽水集氣法收集
【解析】選D。Cl2通入飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2，引入新的雜質(zhì)，并且消耗Cl2，A項(xiàng)不正確；實(shí)驗(yàn)室制取Cl2，濃鹽酸起到酸性和還原劑的作用，B項(xiàng)不正確；用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl氣體時(shí)，導(dǎo)氣管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，C項(xiàng)不正確；實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水法收集Cl2是因?yàn)镃l2難溶于飽和食鹽水，而能溶于水，D項(xiàng)正確。
2．(2021·宜昌高一檢測(cè))實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)有如下操作，其中操作順序正確的是( )
①連好裝置，檢查氣密性
②緩緩加熱
③加入二氧化錳粉末
④加入濃鹽酸
⑤將多余氯氣用氫氧化鈉溶液吸收
⑥用向上排空氣法收集氯氣
A．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤
【解析】選D。制取Cl2的基本流程：檢查氣密性→加物品→加熱→收集→尾氣處理。
【拔高題組】
1．(2021·汕頭高一檢測(cè))下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室用MnO2制取Cl2的敘述不正確的是( )
A．MnO2與濃鹽酸共熱
B．緩慢加熱反應(yīng)
C．用向下排空氣法收集Cl2
D．多余氯氣常用較濃的堿液吸收
【解析】選C。由于濃鹽酸有揮發(fā)性，故必須緩慢加熱以減少HCl的揮發(fā)；Cl2的密度比空氣的密度大，故應(yīng)用向上排空氣法收集Cl2；Cl2極易與堿液反應(yīng)，故常用較濃的堿液吸收多余的Cl2。
2．在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。下列收集Cl2的正確裝置是( )
【解析】選C。集氣瓶中使用單孔橡膠塞塞緊，只能進(jìn)氣，不能排氣，則瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大到一定程度，可能將橡膠塞壓出，A項(xiàng)錯(cuò)誤；因?yàn)镃l2比空氣的密度大，Cl2應(yīng)短管進(jìn)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)該裝置既能收集Cl2，又能進(jìn)行尾氣處理且防倒吸，正確；由于Cl2和NaOH反應(yīng)，所以不能收集到Cl2，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2020年，全球暴發(fā)新型冠狀病毒肺炎疫情，根據(jù)國(guó)家衛(wèi)健委高級(jí)別專(zhuān)家組成員李蘭娟院士在記者會(huì)上透露酒精、含氯的消毒劑(如84消毒液)均可有效滅活病毒。
某研究小組為了制備84消毒液(主要成分為NaClO)設(shè)計(jì)了如圖裝置，并查閱到下列資料：“鹵素與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，在加熱情況下鹵素與堿液發(fā)生如下反應(yīng)：3X2＋6OH－ eq \(=====,\s\up7(70 ℃)) 5X－＋XO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋3H2O”。
回答下列問(wèn)題：
(1)裝置中的試管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
_______________________________________________________________。
(2)裝置中能否省去盛飽和NaCl溶液的洗氣瓶？________________________
(填“能”或“不能”，下同)，理由是________________。
(3)裝置中能否省去盛濃硫酸的洗氣瓶？________，理由是______________。
(4)裝置中能否省去盛冰水的燒杯？________，理由是
____________________________________________________。
【解析】本題具有較強(qiáng)的綜合性，裝置產(chǎn)生的Cl2在冰水冷卻下與NaOH發(fā)生反應(yīng)制得消毒液。運(yùn)用該裝置必須通過(guò)飽和NaCl溶液除去HCl，否則HCl與NaOH反應(yīng)將生成NaCl，降低NaClO的純度；但干燥裝置可以省略，因?yàn)樯倭克魵獠粫?huì)影響反應(yīng)；冷卻裝置不可省略，因?yàn)轭}給信息：氯氣與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，引起副反應(yīng)：3Cl2＋6OH－ eq \(=====,\s\up7(70 ℃)) 5Cl－＋ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋3H2O。
答案：(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
(2)不能 氯氣中混有的HCl氣體進(jìn)入試管中也會(huì)和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，降低了NaClO的產(chǎn)量和純度
(3)能 少量水蒸氣進(jìn)入試管中不影響反應(yīng)
(4)不能 氯氣與水的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)溫度升高，可能引起副反應(yīng)，生成NaClO3
1．(水平1)由過(guò)氧化氫分子中氧元素的化合價(jià)可知，H2O2具有( )
A．氧化性 B．還原性
C．酸性 D．氧化性和還原性
【解析】選D。H2O2中氧元素為－1價(jià)，既可以升高到0價(jià)，又可以降低到－2價(jià)，故在氧化還原反應(yīng)中既有氧化性又有還原性。
2．(水平1)(教材二次開(kāi)發(fā)·教材試題改編)某危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)中存放有化工原料氰化鈉(NaCN)。該物質(zhì)有劇毒，一旦進(jìn)入城市排水系統(tǒng)，后果不堪設(shè)想。當(dāng)倉(cāng)庫(kù)發(fā)生火災(zāi)爆炸事故時(shí)，工作人員一方面封堵氰化鈉泄漏渠道，另一方面對(duì)已經(jīng)泄漏的少量氰化鈉做無(wú)害化處理。根據(jù)NaCN的化合價(jià)，推測(cè)它可能有的性質(zhì)是( )
A．NaCN中N元素的化合價(jià)為＋3價(jià)既能升高又能降低，因此該物質(zhì)既有氧化性又有還原性
B．NaCN中N元素的化合價(jià)為－3價(jià)只能升高，因此該物質(zhì)具有還原性；C元素的化合價(jià)為＋2價(jià)既能升高又能降低，因此該物質(zhì)既有氧化性又有還原性
C．NaCN中C元素的化合價(jià)為＋4價(jià)既能升高又能降低，因此該物質(zhì)既有氧化性又有還原性
D．NaCN中CN－的化合價(jià)為－1價(jià)既能升高又能降低，因此該物質(zhì)既有氧化性又有還原性
【解析】選B。NaCN中N元素的化合價(jià)為－3價(jià)只能升高，因此該物質(zhì)具有還原性；C元素的化合價(jià)為＋2價(jià)既能升高又能降低，因此該物質(zhì)既有氧化性又有還原性。
3．(水平1)下列工業(yè)生產(chǎn)和生活中，涉及氧化還原反應(yīng)的是( )
①高爐煉鐵
②煉銅時(shí)用鐵把銅從CuSO4溶液中置換出來(lái)
③工業(yè)上用碳還原SiO2制粗硅
④電解氧化鋁制鋁
⑤鋼鐵腐蝕 ⑥水果保鮮
⑦水滴石穿 ⑧漂白粉消毒
A．①②③④ B．⑤⑥⑦⑧
C．①②③④⑤⑧ D．①②③④⑤⑥⑧
【解析】選D。⑦中涉及的CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2，無(wú)化合價(jià)變化，為非氧化還原反應(yīng)。
4．(水平2)已知KMnO4在常溫下與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2，如圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2的簡(jiǎn)易裝置，下列敘述不正確的是( )
A.在試管①中盛有飽和食鹽水，用試管②收集Cl2
B．用試管①收集Cl2，試管②可防止NaOH溶液倒吸入試管①中
C．③用于吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境
D．用該裝置收集到的Cl2中會(huì)混有HCl氣體和水蒸氣
【解析】選A。根據(jù)導(dǎo)管的進(jìn)出長(zhǎng)短可知試管①用于收集Cl2，試管②用于防止NaOH溶液倒吸入①中，NaOH溶液吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境，①中收集到的Cl2不純，混有HCl和水蒸氣。
【補(bǔ)償訓(xùn)練】
(2021·榆林高一檢測(cè))已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備純凈、干燥的氯氣，并試驗(yàn)其與金屬的反應(yīng)，每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置，其中有錯(cuò)誤的是( )
A.①和②處 B．只有②處
C．②和③處 D．②、③、④處
【解析】選D。①是制備氯氣的裝置，②是除去氯氣中氯化氫雜質(zhì)的裝置，③是干燥裝置，④是用于氯氣與金屬反應(yīng)的裝置。除雜時(shí)不能消耗欲保留的氣體，因?yàn)槁葰饪膳cNaOH溶液反應(yīng)，化學(xué)方程式為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，所以②處錯(cuò)誤；③中進(jìn)氣管短，出氣管卻插入液面下，所以無(wú)法干燥氣體，也不能使氣體進(jìn)入④中與金屬反應(yīng)，所以③處錯(cuò)誤；④是一個(gè)封閉體系，未反應(yīng)的氣體不斷蓄積會(huì)使容器內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大而發(fā)生爆炸，所以④處錯(cuò)誤。
5．(水平1)下列四個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，理論上不能獲得電能的是( )
A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B．2H2＋O2 eq \(=====,\s\up7(點(diǎn)燃)) 2H2O
C．Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4
D．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
【解析】選D。D項(xiàng)中的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，不能設(shè)計(jì)成原電池。
6．(水平2)實(shí)驗(yàn)室里用如圖所示裝置制取純凈的無(wú)水CuCl2。試回答下列問(wèn)題：
(1)寫(xiě)出圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：________________________________________________。
(2)B處盛有飽和食鹽水，其作用是______________。
(3)C處盛放的試劑是__________(填名稱(chēng))，其作用是____________。
(4)E處盛有__________(填名稱(chēng))溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先熄滅__________處酒精燈。
【解析】(1)A裝置是生成氯氣，實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳氧化濃鹽酸生成氯氣，其中二氧化錳是氧化劑，氯化氫是還原劑，產(chǎn)生1 ml Cl2轉(zhuǎn)移2 ml電子。
(2)由于和銅反應(yīng)的氯氣應(yīng)該是純凈干燥的，所以B中盛有飽和食鹽水，除去氯化氫。
(3)C處盛放的是濃硫酸，其作用是干燥氯氣。
(4)氯氣有毒，需要進(jìn)行尾氣處理，可用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，離子方程式為2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先熄滅D處酒精燈，以防止倒吸。
答案：(1) (2)吸收HCl氣體 (3)濃硫酸 干燥氯氣 (4)氫氧化鈉 2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O (5)D
7．(水平2)(1)某同學(xué)寫(xiě)出以下三個(gè)化學(xué)方程式(未配平)：
①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O
②NH3＋NO―→HNO2＋H2O
③N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2
其中你認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的是________。
(2)下列三個(gè)氧化還原反應(yīng)中，氧化性最強(qiáng)的物質(zhì)是______________________。
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I(xiàn)2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KMnO4＋16HCl(濃)===
2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
若溶質(zhì)中Cl－與I－共存，為了氧化I－而Cl－不被氧化，除Cl2單質(zhì)外，還應(yīng)用上述反應(yīng)中的________作氧化劑。
【解析】(1)若含有同種元素不同價(jià)態(tài)的兩種物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成物中該元素的價(jià)態(tài)應(yīng)介于兩種反應(yīng)物價(jià)態(tài)之間。②式反應(yīng)物中的氮元素為－3、＋2價(jià)，生成物中為＋3價(jià)，－3與＋2之間的價(jià)態(tài)應(yīng)為0價(jià)或＋1價(jià)，不可能出現(xiàn)＋3價(jià)的氮，所以②式不能實(shí)現(xiàn)。(2)由①知氧化性FeCl3＞I2，還原性I－＞Fe2＋；由②知氧化性Cl2＞FeCl3，還原性Fe2＋＞Cl－；由③知氧化性KMnO4＞Cl2，還原性Cl－＞Mn2＋。由此推知氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镵MnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镮－＞Fe2＋＞Cl－＞Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，F(xiàn)eCl3只氧化I－。所以必須選擇比Cl2氧化能力差而又比I2氧化能力強(qiáng)的氧化劑，即只能選FeCl3。
答案：(1)② (2)KMnO4 FeCl3元素
化合價(jià)
化合價(jià)變化趨勢(shì)
性質(zhì)
氫
＋1價(jià)
降低
氧化性
氧
－1價(jià)
升高
還原性
－1價(jià)
降低
氧化性
裝置基
本類(lèi)型
固體反應(yīng)
物(加熱)
固液反應(yīng)
物(不加熱)
固液反應(yīng)
物(加熱)
裝置示
意圖
主要儀器
酒精燈、大試管
長(zhǎng)頸漏斗、大試管
圓底燒瓶、分液漏斗、酒精燈、石棉網(wǎng)
裝置選
擇依據(jù)
根據(jù)反應(yīng)原理、反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件來(lái)選擇
典型氣體
NH3
O2、H2、CO2
Cl2、HCl
裝置
類(lèi)型
液體除雜劑
(不加熱)
固體除雜劑
(不加熱)
固體除雜劑
(加熱)
適用
范圍
不溶于水(溶液) 的氣體
常溫下不與除雜劑反應(yīng)的氣體
加熱條件下不與除雜劑反應(yīng)的氣體
裝置
示意
圖
氣體性質(zhì)
裝置
方法
適用氣體
氣體難溶(不溶)于水
排水法
H2、O2、NO
氣體密度＜空氣(氣體相對(duì)分
子質(zhì)量＜29)
向下排
空氣法
H2、NH3、
CH4等
氣體密度＞空氣(氣體相
對(duì)分子質(zhì)量＞29)
向上排
空氣法
CO2、Cl2、
HCl等
裝置
適用
氣體
難溶于電解質(zhì)溶液的易燃?xì)怏w，如H2、CO等
易與電解質(zhì)溶液反應(yīng)的氣體，如Cl2、H2S、SO2等
所有危險(xiǎn)或有污染性的氣體均可用此法(只適用于少量氣體)

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