專題03 離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)

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1、word 1．了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，了解常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)。掌握常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計(jì)算。 2．了解離子反應(yīng)的概念，離子反應(yīng)發(fā)生的條件，了解常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法。 3．能正確書寫化學(xué)方程式、離子方程式，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。 一、氧化還原反應(yīng)的概念辨析及規(guī)律應(yīng)用 1．氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用 2．正確理解氧化還原反應(yīng)中的八個(gè)“不一定” (1)含最高價(jià)態(tài)元素的化合物不一定有強(qiáng)氧化性，如H3PO4、Na＋；而含低價(jià)態(tài)元素的化合物也可能有強(qiáng)氧化性，如氧化性HClO＞HClO2>HClO3>HClO4。 (2)在氧化還原反應(yīng)中，一種元素被氧化，不一

2、定有另一種元素被還原，如Cl2＋H2OHCl＋HClO。 (3)得電子難的物質(zhì)不一定易失電子，如ⅣA族的碳(C)和稀有氣體。 (4)元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)不一定被氧化，也可能被還原。 (5)氧化還原反應(yīng)中一種反應(yīng)物不一定只表現(xiàn)出一種性質(zhì)，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中的Cl2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。 (6)物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱只取決于得失電子的難易，與得失電子的多少無(wú)關(guān)。如Na、Mg、Al的還原性強(qiáng)弱依次為Na＞Mg＞Al。 (7)氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物，此方法不適用于歧化反應(yīng)和電解反應(yīng)。 (8)濃H2SO4具有強(qiáng)氧

3、化性，SO2具有還原性，但二者并不能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 二、離子方程式的書寫及正誤判斷 1．離子方程式正誤的判斷方法 2．書寫離子方程式時(shí)的注意要點(diǎn) (1)離子反應(yīng)要符合客觀事實(shí)不要臆造。 (2)多元弱酸的酸式酸根離子不拆開寫。如NaHSO3應(yīng)拆分為Na＋和HSO。 (3)鹽類水解的離子方程式書寫易忽視符號(hào)“===”與“”、“↑”與“↓”的正確使用。 (4)注意幾個(gè)涉及氧化還原反應(yīng)的離子方程式，如少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中，產(chǎn)物為CaSO4而不是CaSO3；向Fe(OH)3懸濁液中加入稀碘化氫溶液中，產(chǎn)物中的Fe元素應(yīng)為Fe2＋而不是Fe3＋。 (5)注意“量

4、”的條件，如漂白粉溶液通入少量CO2：Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO；通入足量CO2：ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO。 (6)注意反應(yīng)環(huán)境，不在溶液中進(jìn)行的離子反應(yīng)不能寫離子方程式，如實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl固體和Ca(OH)2固體反應(yīng)制取NH3的反應(yīng)。 (7)注意操作順序，操作順序不同，離子方程式有時(shí)也不同。如AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液和NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中的反應(yīng)。 (8)注意是否漏掉了離子反應(yīng)，如Ba(OH)2溶液與NaHCO3溶液反應(yīng)，既要寫出OH－與HCO生成CO的反應(yīng)，又不能漏掉Ba2＋與CO生成BaCO

5、3的反應(yīng)。 (9)看是否遵循守恒規(guī)律，離子方程式中一定符合兩個(gè)守恒、電荷守恒、質(zhì)量(原子)守恒，如是氧化還原反應(yīng)則還要遵循得失電子守恒。 【方法技巧】有限定條件的離子方程式的書寫 1．過(guò)量型 書寫程序：①按照化學(xué)式組成比例寫出不足量物質(zhì)參加反應(yīng)的離子形式及比例。如Ca(HCO3)2溶液與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)，離子方程式中不足量物質(zhì)Ca(HCO3)2中Ca2＋與HCO的比例一定是1∶2。②過(guò)量物質(zhì)的離子滿足不足量離子的需要，如上述反應(yīng)中OH－的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，滿足2HCO。綜合起來(lái)可得離子方程式：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O。 2．定量型 書寫的關(guān)鍵

6、是參加反應(yīng)的離子嚴(yán)格按照給定的量之間的關(guān)系進(jìn)行，如等物質(zhì)的量的Ba(OH)2溶液與明礬溶液的反應(yīng)，Al3＋、SO、Ba2＋和OH－的物質(zhì)的量之比為1∶2∶1∶2，顯然OH－不足量，然后按照以少定多的方法寫出離子方程式：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。 3．目標(biāo)型 先寫出能達(dá)到目標(biāo)的主要離子方程式，然后用設(shè)“1”的方法使其完善。如向NaHSO4溶液中逐滴加入不同，前者用離子符號(hào)表示，后者則用化學(xué)式表示。 三、離子共存 離子共存中的題設(shè)“陷阱” 條件類型 高考中的常見(jiàn)表述 誤點(diǎn)點(diǎn)撥 常見(jiàn)的限 制條件 “無(wú)色” 有色離子不能大量

7、存在 “pH＝1”或“pH＝13” 溶液顯酸性或堿性 “因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存” 只能是氧化性離子和還原性離子不共存，不是其他離子反應(yīng)類型 常見(jiàn)的 易錯(cuò)點(diǎn) “透明” “透明”也可“有色” “不能共存” 易看成“能共存” 常見(jiàn)的隱 含條件 “與Al反應(yīng)放出H2” 溶液既可能顯酸性也可能顯堿性 “由水電離出c(H＋)＝1×10－12mol·L－1” 溶液既可能顯酸性也可能顯堿性 “通入足量的NH3” 與NH3·H2O反應(yīng)的離子不能存在 常見(jiàn)題 干要求 (1)“一定大量共存” 審清關(guān)鍵字 (2)“可能大量共存” (3)“不能大量共存”

8、考點(diǎn)1、氧化還原反應(yīng)的概念辨析及規(guī)律應(yīng)用 【例1】(2013·，18改編)汽車劇烈碰撞時(shí)，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN3＋2KNO3―→K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75 mol，則下列判斷正確的是()。 A．生成42.0 L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況) B．有0.250 mol KNO3被氧化 C．轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.25 mol D．被氧化的N原子的物質(zhì)的量為1.25 mol 【方法技巧】分析氧化還原反應(yīng)的兩個(gè)關(guān)鍵 1．要理清知識(shí)線索：化合價(jià)升高→失電子→還原劑→氧化反應(yīng)→氧化產(chǎn)物(或化合價(jià)降低→得電子→氧化劑→還原反應(yīng)→還原產(chǎn)物)。 2．要明確解

9、題的方法、思路：理解概念抓實(shí)質(zhì)，解題應(yīng)用靠特征，即從氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移，去分析理解有關(guān)的概念，而在實(shí)際解題過(guò)程中，應(yīng)從分析元素化合價(jià)有無(wú)變化這一氧化還原反應(yīng)的特征入手。具體思路是：找變價(jià)、判類型、分升降、定其他。其中“找變價(jià)”是非常關(guān)鍵的一步，特別是同種元素間的氧化還原反應(yīng)，必須弄清它的變化情況。 【變式探究】新型納米材料MFe2Ox(3y D．S

10、O2發(fā)生了置換反應(yīng) 【例2】(2013·理綜，3)下列離子方程式正確的是()。 A．Cl2通入水中：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－ B．雙氧水中加入稀硫酸和KI溶液：H2O2＋2H＋＋2I－===I2＋2H2O C．用銅作電極電解CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ D．Na2S2O3溶液中加入稀硫酸：2S2O＋4H＋===SO＋3S↓＋2H2O 【變式探究】下列表示對(duì)應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是()。 A．用KIO3氧化酸性溶液中的KI：5I－＋I(xiàn)O＋3H2O===3I2＋6OH－ B．向NH4HCO3溶液中加過(guò)量的NaOH溶液并

11、加熱：NH＋OH－NH3↑＋H2O C．將過(guò)量SO2通入冷氨水中：SO2＋NH3·H2O===HSO＋NH D．用稀硝酸洗滌試管壁的銀鏡：Ag＋2H＋＋NO===Ag＋＋NO↑＋H2O 【變式探究】下表中對(duì)離子方程式書寫的評(píng)價(jià)錯(cuò)誤的是()。 選項(xiàng) 化學(xué)反應(yīng)與離子方程式 評(píng)價(jià) A 將銅屑加入含F(xiàn)e3＋的溶液中：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ 正確 B Na2O2與H2O反應(yīng)：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑ 錯(cuò)誤，氧原子不守恒 C NaOH溶液與氧化鋁反應(yīng)：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 錯(cuò)誤，產(chǎn)物應(yīng)該是Al(OH)3

12、 D 向Fe(OH)2中加入足量稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O 錯(cuò)誤，HNO3能氧化Fe2＋ 【解析】選項(xiàng)A中的離子方程式書寫正確，故該項(xiàng)評(píng)價(jià)正確；B中氧原子不守恒，正確的離子方程式 【例3】(2013·化學(xué)，3)常溫下，下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是()。 A．使甲基橙變紅色的溶液：Mg2＋、K＋、SO、NO B．使酚酞變紅色的溶液：Na＋、Cu2＋、HCO、NO C．0.1 mol·L－1 AgNO3溶液：H＋、K＋、SO、I－ D．0.1 mol·L－1 NaAlO2溶液：H＋、Na＋、Cl－、SO 【變式探究】下列各組離子在常溫

13、下能大量共存，當(dāng)溶液中c(H＋)＝10－1 mol·L－1時(shí)有氣體生成，當(dāng)溶液中c(H＋)＝10－13 mol·L－1時(shí)有沉淀生成的是()。 A．Mg2＋、NH、Cl－、SO B．Na＋、Cu2＋、CO、NO C．Ba2＋、K＋、SO、Cl－ D．Na＋、Fe2＋、SO、NO 時(shí)生成Fe(OH)2沉淀。 【答案】D 【變式探究】水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO、SiO、SO、CO、SO中的若干種離子。某同學(xué)對(duì)該溶液進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 下列判斷正確的是()。 A．氣體甲一定是純凈物 B．沉淀甲是硅酸和硅酸鎂的混合物 C．K＋、AlO和SiO一定存在于溶

14、液X中 D．CO和SO一定不存在于溶液X中 守恒思想在中學(xué)化學(xué)解題中的應(yīng)用 守恒法就是以化學(xué)反應(yīng)中存在的某些守恒關(guān)系(如質(zhì)量守恒、原子守恒、得失電子守恒、能量守恒等)作為依據(jù)，尋求解題的突破口，列出相應(yīng)的守恒關(guān)系式進(jìn)行解題。比如根據(jù)溶液中陰陽(yáng)離子所帶的電荷總數(shù)相等、氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等進(jìn)行求解。這種方法既可以避開繁瑣的過(guò)程，提高解題的速度，又可以避開多步計(jì)算，提高解題的準(zhǔn)確度，是高中化學(xué)解題中最常用的一種方法。 【例1】將11.9 g由Mg、Al、Fe組成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金質(zhì)量減少了2.7 g。另取等質(zhì)量的合金溶于過(guò)量稀硝酸中，生成了6.72 L N

15、O(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，向反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，則最終所得沉淀的質(zhì)量為()。 A.22.1 gB．27.2 gC．30 gD．19.4 g 【解析】以電子守恒為核心利用“等價(jià)代換”方法來(lái)計(jì)算：根據(jù)電子守恒可知金屬失去的電子總數(shù)等于生成NO時(shí)氮元素得到的電子總數(shù)，為×3＝0.9 mol，而生成的沉淀為Mg(OH)2和Fe(OH)3，其質(zhì) 【特別提醒】此法可延伸適用，如將金屬用非氧化性酸(如鹽酸)恰好溶解后，再用陰離子(如 OH－)沉淀時(shí)，消耗的陰離子的物質(zhì)的量等于金屬失去的電子的物質(zhì)的量。若用OH－來(lái)沉淀時(shí)，如所加鹽酸過(guò)量，則所需OH－的物質(zhì)的量等于HCl的物質(zhì)的量(即用OH－

16、代換鹽酸中的Cl－)。 1．下列各組物質(zhì)中只具有還原性的是()。 A．F－、CO、Na B．Na、I－、Zn C．Fe3＋、SO、NO D．Fe3＋、O2、H2O2 2．下列說(shuō)確的是()。 A．根據(jù)反應(yīng)Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑可推出Cu的還原性比H2的強(qiáng) B．在反應(yīng)CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑中，水作氧化劑 C．反應(yīng)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是3∶1 D．因Cl2的氧化性強(qiáng)于I2的氧化性，所以置換反應(yīng)I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2不能發(fā)生 3．向含有下列各組離子的溶液入相應(yīng)

17、氣體后，能大量共存的是()。 A．通入NO2：Na＋、Fe2＋、Cl－、SO B．通入NH3：AlO、NH、Na＋、NO C．通入Cl2：K＋、NH、I－、Cl－ D．通入CO2：Na＋、K＋、NO、SiO 4．下表所列各組第Ⅰ欄中的化學(xué)反應(yīng)與第Ⅱ欄中的化學(xué)反應(yīng)，都可以用第Ⅲ欄中的離子方程式表示的是()。 選項(xiàng) 第Ⅰ欄 第Ⅱ欄 第Ⅲ欄 A 往少量NaOH溶液中投入鋁片 往過(guò)量NaOH溶液中投入鋁片 2Al＋2OH－＋2H2O ===2AlO＋3H2↑ B 往Fe2(SO4)3溶液中滴入NaOH溶液 往Fe2(SO4)3溶液中滴入Ba(OH)2溶液 Fe3

18、＋＋3OH－ ===Fe(OH)3↓ C 往NaHCO3溶液中滴入Ca(OH)2溶液 往NaHCO3溶液中滴入NaOH溶液 OH－＋HCO ===CO＋H2O D 往NaOH溶液入過(guò)量CO2氣體 往NaOH溶液入少量CO2氣體 CO2＋OH－===HCO 5．某無(wú)色溶液只可能含有以下幾種離子：①M(fèi)g2＋、②Al3＋、③Fe2＋、④H＋、⑤HCO、⑥Cl－、⑦OH－。向其中緩慢地滴入NaOH溶液至過(guò)量，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖所示，由此可確定原溶液中一定含有的離子是()。 A．①②⑤ B．①③④ C．②⑥⑦ D．①②④⑥ 6．某

19、溶液中含有NO、SiO、AlO、S2－4種離子，若向其中加入過(guò)量的鹽酸，微熱并攪拌，再加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，則溶液中離子數(shù)目大量減少的是()。 A．只有S2－B．S2－和NO C．SiO、S2－和NOD．4種離子都減少 7．在碘酸鈉(NaIO3)的堿性溶液入氯氣，可以得到高碘酸鈉(Na2H3IO6)。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()。 A．在該反應(yīng)中碘酸鈉作還原劑 B．堿性條件下，氯氣的氧化性強(qiáng)于高碘酸鈉的氧化性 C．反應(yīng)中生成1 mol Na2H3IO6轉(zhuǎn)移2 mol電子 D．反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1 8．某固體混合物，其中可能含有CuSO4、

20、BaCl2、Na2CO3、K2SO4，根據(jù)下表所列實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象，試分析混合物的組成并回答有關(guān)問(wèn)題。 步驟 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ① 將固體混合物放入水中并不斷攪拌 得到白色沉淀和無(wú)色透明溶液 ② 加入稀硝酸，使溶液pH＝2 沉淀完全消失，產(chǎn)生無(wú)色氣體，溶液澄清 ③ 再加入稀硫酸，使溶液pH＝1 溶液中出現(xiàn)白色沉淀 (1)原混合物中肯定存在的是________，肯定不存在的是________。 (2)用離子方程式表示上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中肯定發(fā)生的化學(xué)變化： ①_________________________________________________________

21、_______； ②________________________________________________________________； ③________________________________________________________________。 9．某化學(xué)興趣小組為驗(yàn)證NO2的氧化性和NO的還原性，設(shè)計(jì)了如下裝置制取NO2和NO，并驗(yàn)證其性質(zhì)： (1)寫出甲中反應(yīng)的離子方程式：_______________________________________， 乙中的現(xiàn)象是__________________________________

22、________________， 可證明NO2的氧化性；在丙中鼓入空氣后的現(xiàn)象是________________________ ___________________________________________，可證明NO的還原性。 (2)實(shí)驗(yàn)前丙中充滿水的作用是_________________________________________ (用反應(yīng)的化學(xué)方程式和簡(jiǎn)要文字回答)。 (3)小華對(duì)上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為乙中的現(xiàn)象不足以證明NO2的氧化性，他的理由是 ___________________________________________________

23、__________________________。 你認(rèn)為怎樣才能準(zhǔn)確證明NO2的氧化性？_______________________________ __________________________________________________________________ (簡(jiǎn)要回答出原理和現(xiàn)象即可)。 【解析】甲中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，產(chǎn)生的NO2氣體通過(guò)乙進(jìn) 10． (1)請(qǐng)將下列五種物質(zhì)：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分別填入下列橫線上，組成一個(gè)未配平的化學(xué)方程式： KBrO3＋________

24、＋H2SO4―→________＋________＋________＋________＋H2O。 (2)如果該化學(xué)方程式中I2和KBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別是8和1，則 ①Br2的化學(xué)計(jì)量數(shù)是________； ②請(qǐng)將反應(yīng)物的化學(xué)式及配平后的化學(xué)計(jì)量數(shù)填入下列相應(yīng)的位置中： ________KBrO3＋________＋________H2SO4―→……； ③若轉(zhuǎn)移10 mol電子，則反應(yīng)后生成I2的物質(zhì)的量為________。 11．A、B、C、D四種可溶的化合物(所含離子各不相同)，分別由陽(yáng)離子Na＋、Mg2＋、Al3＋、Ba2＋和陰離子OH－、Cl－、SO、CO兩兩組合而成。為

25、了確定這四種化合物的成分，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)操作： ①將四種化合物各取適量配成溶液，分別裝入四支試管。 ②取A溶液分別滴入另外三種溶液中，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下： B溶液白色沉淀沉淀不溶解 C溶液白色沉淀沉淀不溶解 D溶液白色沉淀沉淀部分溶解 ③向B溶液中滴入D溶液，無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)寫出它們的化學(xué)式： A________；B________；C________；D________； (2)上述②的第三次實(shí)驗(yàn)，再加入A，沉淀部分溶解的離子方程式為_______ _________________________________________________________________。 (3)③中若向C溶液中滴入D溶液，可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________ ____________________________________________________________。 用離子方程式表示其原因：__________________________________________。 14 / 14