專題03 離子反應和氧化還原反應

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1、word 1．了解氧化還原反應的本質是電子轉移，了解常見的氧化還原反應。掌握常見的氧化還原反應的配平和相關計算。 2．了解離子反應的概念，離子反應發(fā)生的條件，了解常見離子的檢驗方法。 3．能正確書寫化學方程式、離子方程式，并能進行有關計算。 一、氧化還原反應的概念辨析及規(guī)律應用 1．氧化還原反應的基本規(guī)律及應用 2．正確理解氧化還原反應中的八個“不一定” (1)含最高價態(tài)元素的化合物不一定有強氧化性，如H3PO4、Na＋；而含低價態(tài)元素的化合物也可能有強氧化性，如氧化性HClO＞HClO2>HClO3>HClO4。 (2)在氧化還原反應中，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)氧化還原反應中一種反應物不一定只表現(xiàn)出一種性質，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中的Cl2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性。 (6)物質的氧化性或還原性的強弱只取決于得失電子的難易，與得失電子的多少無關。如Na、Mg、Al的還原性強弱依次為Na＞Mg＞Al。 (7)氧化性：氧化劑＞氧化產物，還原性：還原劑＞還原產物，此方法不適用于歧化反應和電解反應。 (8)濃H2SO4具有強氧

3、化性，SO2具有還原性，但二者并不能發(fā)生氧化還原反應。 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．書寫離子方程式時的注意要點 (1)離子反應要符合客觀事實不要臆造。 (2)多元弱酸的酸式酸根離子不拆開寫。如NaHSO3應拆分為Na＋和HSO。 (3)鹽類水解的離子方程式書寫易忽視符號“===”與“”、“↑”與“↓”的正確使用。 (4)注意幾個涉及氧化還原反應的離子方程式，如少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中，產物為CaSO4而不是CaSO3；向Fe(OH)3懸濁液中加入稀碘化氫溶液中，產物中的Fe元素應為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)注意反應環(huán)境，不在溶液中進行的離子反應不能寫離子方程式，如實驗室用NH4Cl固體和Ca(OH)2固體反應制取NH3的反應。 (7)注意操作順序，操作順序不同，離子方程式有時也不同。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。 (8)注意是否漏掉了離子反應，如Ba(OH)2溶液與NaHCO3溶液反應，既要寫出OH－與HCO生成CO的反應，又不能漏掉Ba2＋與CO生成BaCO

5、3的反應。 (9)看是否遵循守恒規(guī)律，離子方程式中一定符合兩個守恒、電荷守恒、質量(原子)守恒，如是氧化還原反應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．過量型 書寫程序：①按照化學式組成比例寫出不足量物質參加反應的離子形式及比例。如Ca(HCO3)2溶液與過量NaOH溶液反應，離子方程式中不足量物質Ca(HCO3)2中Ca2＋與HCO的比例一定是1∶2。②過量物質的離子滿足不足量離子的需要，如上述反應中OH－的化學計量數(shù)為2，滿足2HCO。綜合起來可得離子方程式：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O。 2．定量型 書寫的關鍵

6、是參加反應的離子嚴格按照給定的量之間的關系進行，如等物質的量的Ba(OH)2溶液與明礬溶液的反應，Al3＋、SO、Ba2＋和OH－的物質的量之比為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．目標型 先寫出能達到目標的主要離子方程式，然后用設“1”的方法使其完善。如向NaHSO4溶液中逐滴加入不同，前者用離子符號表示，后者則用化學式表示。 三、離子共存 離子共存中的題設“陷阱” 條件類型 高考中的常見表述 誤點點撥 常見的限 制條件 “無色” 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，不是其他離子反應類型 常見的 易錯點 “透明” “透明”也可“有色” “不能共存” 易看成“能共存” 常見的隱 含條件 “與Al反應放出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反應的離子不能存在 常見題 干要求 (1)“一定大量共存” 審清關鍵字 (2)“可能大量共存” (3)“不能大量共存”

8、考點1、氧化還原反應的概念辨析及規(guī)律應用 【例1】(2013·，18改編)汽車劇烈碰撞時，安全氣囊中發(fā)生反應10NaN3＋2KNO3―→K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化產物比還原產物多1.75 mol，則下列判斷正確的是()。 A．生成42.0 L N2(標準狀況) B．有0.250 mol KNO3被氧化 C．轉移電子的物質的量為1.25 mol D．被氧化的N原子的物質的量為1.25 mol 【方法技巧】分析氧化還原反應的兩個關鍵 1．要理清知識線索：化合價升高→失電子→還原劑→氧化反應→氧化產物(或化合價降低→得電子→氧化劑→還原反應→還原產物)。 2．要明確解

9、題的方法、思路：理解概念抓實質，解題應用靠特征，即從氧化還原反應的實質——電子轉移，去分析理解有關的概念，而在實際解題過程中，應從分析元素化合價有無變化這一氧化還原反應的特征入手。具體思路是：找變價、判類型、分升降、定其他。其中“找變價”是非常關鍵的一步，特別是同種元素間的氧化還原反應，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 【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】下列表示對應化學反應的離子方程式正確的是()。 A．用KIO3氧化酸性溶液中的KI：5I－＋IO＋3H2O===3I2＋6OH－ B．向NH4HCO3溶液中加過量的NaOH溶液并

11、加熱：NH＋OH－NH3↑＋H2O C．將過量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】下表中對離子方程式書寫的評價錯誤的是()。 選項 化學反應與離子方程式 評價 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：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑ 錯誤，氧原子不守恒 C NaOH溶液與氧化鋁反應：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 錯誤，產物應該是Al(OH)3

12、 D 向Fe(OH)2中加入足量稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O 錯誤，HNO3能氧化Fe2＋ 【解析】選項A中的離子方程式書寫正確，故該項評價正確；B中氧原子不守恒，正確的離子方程式 【例3】(2013·化學，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，當溶液中c(H＋)＝10－1 mol·L－1時有氣體生成，當溶液中c(H＋)＝10－13 mol·L－1時有沉淀生成的是()。 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。某同學對該溶液進行了如下實驗： 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 守恒思想在中學化學解題中的應用 守恒法就是以化學反應中存在的某些守恒關系(如質量守恒、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，列出相應的守恒關系式進行解題。比如根據(jù)溶液中陰陽離子所帶的電荷總數(shù)相等、氧化還原反應中得失電子總數(shù)相等進行求解。這種方法既可以避開繁瑣的過程，提高解題的速度，又可以避開多步計算，提高解題的準確度，是高中化學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，合金質量減少了2.7 g。另取等質量的合金溶于過量稀硝酸中，生成了6.72 L N

15、O(標準狀況下)，向反應后的溶液中加入過量的NaOH溶液，則最終所得沉淀的質量為()。 A.22.1 gB．27.2 gC．30 gD．19.4 g 【解析】以電子守恒為核心利用“等價代換”方法來計算：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 【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，消耗的陰離子的物質的量等于金屬失去的電子的物質的量。若用OH－來沉淀時，如所加鹽酸過量，則所需OH－的物質的量等于HCl的物質的量(即用OH－

16、代換鹽酸中的Cl－)。 1．下列各組物質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．下列說確的是()。 A．根據(jù)反應Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑可推出Cu的還原性比H2的強 B．在反應CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑中，水作氧化劑 C．反應3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中氧化劑和還原劑的物質的量之比是3∶1 D．因Cl2的氧化性強于I2的氧化性，所以置換反應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

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欄中的化學反應與第Ⅱ欄中的化學反應，都可以用第Ⅲ欄中的離子方程式表示的是()。 選項 第Ⅰ欄 第Ⅱ欄 第Ⅲ欄 A 往少量NaOH溶液中投入鋁片 往過量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溶液入過量CO2氣體 往NaOH溶液入少量CO2氣體 CO2＋OH－===HCO 5．某無色溶液只可能含有以下幾種離子：①Mg2＋、②Al3＋、③Fe2＋、④H＋、⑤HCO、⑥Cl－、⑦OH－。向其中緩慢地滴入NaOH溶液至過量，產生沉淀的質量與加入NaOH溶液的體積的關系如圖所示，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，若向其中加入過量的鹽酸，微熱并攪拌，再加入過量的氫氧化鈉溶液，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)。下列有關該反應的說法錯誤的是()。 A．在該反應中碘酸鈉作還原劑 B．堿性條件下，氯氣的氧化性強于高碘酸鈉的氧化性 C．反應中生成1 mol Na2H3IO6轉移2 mol電子 D．反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶1 8．某固體混合物，其中可能含有CuSO4、

20、BaCl2、Na2CO3、K2SO4，根據(jù)下表所列實驗操作及現(xiàn)象，試分析混合物的組成并回答有關問題。 步驟 實驗操作 實驗現(xiàn)象 ① 將固體混合物放入水中并不斷攪拌 得到白色沉淀和無色透明溶液 ② 加入稀硝酸，使溶液pH＝2 沉淀完全消失，產生無色氣體，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驗過程中肯定發(fā)生的化學變化： ①_________________________________________________________

21、_______； ②________________________________________________________________； ③________________________________________________________________。 9．某化學興趣小組為驗證NO2的氧化性和NO的還原性，設計了如下裝置制取NO2和NO，并驗證其性質： (1)寫出甲中反應的離子方程式：_______________________________________， 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)實驗前丙中充滿水的作用是_________________________________________ (用反應的化學方程式和簡要文字回答)。 (3)小華對上述實驗設計提出了質疑，他認為乙中的現(xiàn)象不足以證明NO2的氧化性，他的理由是 ___________________________________________________

23、__________________________。 你認為怎樣才能準確證明NO2的氧化性？_______________________________ __________________________________________________________________ (簡要回答出原理和現(xiàn)象即可)。 【解析】甲中發(fā)生化學反應Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，產生的NO2氣體通過乙進 10． (1)請將下列五種物質：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分別填入下列橫線上，組成一個未配平的化學方程式： KBrO3＋________

24、＋H2SO4―→________＋________＋________＋________＋H2O。 (2)如果該化學方程式中I2和KBr的化學計量數(shù)分別是8和1，則 ①Br2的化學計量數(shù)是________； ②請將反應物的化學式及配平后的化學計量數(shù)填入下列相應的位置中： ________KBrO3＋________＋________H2SO4―→……； ③若轉移10 mol電子，則反應后生成I2的物質的量為________。 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，某同學進行了如下實驗操作： 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，記錄實驗現(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，無明顯實驗現(xiàn)象。 請回答下列問題： (1)寫出它們的化學式： A________；B________；C________；D________； (2)上述②的第三次實驗，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)的實驗現(xiàn)象是____________ ____________________________________________________________。 用離子方程式表示其原因：__________________________________________。 14 / 14