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离子反应 离子方程式书写 离子共存 一、 离子反应、离子方程式基本知识离子反应：凡有离子参加或生成的反应叫离子反应。离子方程式的意义：表示了反应的实质，代表了同一类型的离子反应。例 离子方程式 H+ +OH=H2O能表示的化学反应是（ ）（A）所有酸与所有碱溶液的反应 （B）所有强酸与强碱溶液的反应（C）一定是酸与碱之间进行的反应 （D）以上说法都不对离子反应的发生条件：若为非氧化还原反应（复分解反应）：生成难电离物质（弱电解质）或难溶物或挥发性物质 若为氧化还原反应：取决于参加反应物质氧化性还原性强弱（参阅氧化还原反应）二、 离子方程式的书写及正误判断（高考热点）拆写是否正确：在离子方程式中只能把强酸、强碱、易溶盐这些强电解质拆写成离子形式（须记住溶解性表中常见的难溶和易溶物质）。此外，微溶的强电解质若在反应中处于固态（或混浊状态）应写其化学式；若处于溶液状态应写成离子形式，若处于混浊或固态时，应写其化学式。如澄清石灰水（或叙述为Ca(OH)2溶液）写成Ca2+2OH，消石灰（或石灰乳）写成Ca(OH)2。酸式盐中只有HSO4-可拆写为H+和SO42-，而HCO3、HSO3、HS、H2PO4、HPO42-不能拆写。浓硫酸写成分子式，浓盐酸、浓硝酸拆开成离子形式。铵盐与强碱在水中反应，若加热或在浓溶液中，产物应写作NH3+H2O，不加热则写作NH3H2O此外，离子反应不一定都能用离子方程式表示，如实验室制NH3等。总的来说，某物质在离子方程式中写成离子形式还是化学式（或分子式），关键是看该物质在反应体系中主要以何种形式存在。是否符合“三个守恒”：即原子个数守恒、电荷总数守恒、氧化还原反应得失电子守恒。是否符合反应实际情况：如盐类的单一离子的水解程度一般很小，为可逆反应，反应方程式应采用可逆符号；多元弱酸的阴离子水解方程式应分步写等。与反应物的量的多少有关的反应是否表达准确。若未给出反应物间量的关系，则各种程度的反应方程式均认为正确。如FeBr2溶液中通入少量Cl2应写作2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-，若Cl2过量，则应写作2Fe2+4Br- +3Cl2=2Fe3+2Br2+6Cl -，若未说明反应物间量的关系，则二者均可。例向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式：。在以上中性溶液中，继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式：。例下列离子方程式中错误的是（ ）（A）Ba(OH)2溶液中滴入足量H2SO4：Ba2+2OH-+2H+SO42-=BaSO4+2H2O（B）Ba(OH)2溶液中滴入少量H2SO4：Ba2+OH -+H+SO42-=BaSO4+H2O（C）Ba(OH)2溶液中滴入足量NaHSO4溶液：Ba2+2OH -+2H+SO42-=BaSO4+2H2O （D）Ba(OH)2溶液中滴入少量NaHSO4溶液：Ba2+OH-+H+SO42-=BaSO4+H2O双水解反应的离子方程式在书写时，可先写出参加反应的离子和水解的最终产物，再使反应前后电荷总量守恒，最后用 H2O 来调整 H、O 两种元素的原子个数守恒。例分别写出Al2(SO4)3 溶液与Na2S、NaHCO3、Na2CO3、NaAlO2 溶液反应的离子方程式。例下列离子方程式正确的是（ ）（A）向CaCl2溶液中通入CO2 ：Ca2+CO2+H2O=CaCO3+ 2H+（B）次氯酸钙溶液中通入过量CO2：Ca2+2ClO-+H2O+CO2=CaCO3+2HClO（E）澄清石灰水跟盐酸反应：H+OH- =H2O例下列离子方程式正确的是（ ）（A）漂白粉溶液中通入过量SO2：ClO-+H2O+SO2=HSO3-+HClO（B）FeSO4溶液中加入H2O2溶液：Fe2+2H2O2+4H+=Fe3+4H2O（C）用氨水吸收少量SO2：NH3H2O+SO2=NH4+HSO3-（D）硝酸铁溶液中加入过量氨水：Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+【练习】写出下列反应的离子方程式：（1）Cl2溶于水 （2）实验室制取Cl2 （3）用烧碱溶液吸收多余的 Cl2 （4）漂白粉溶液在空气中久置变质（5）铜片加入浓硝酸中（6）钠与水反应（7）过氧化钠与水反应（8）电解饱和食盐水（9）实验室制备氢氧化铁胶体（10）乙醛的银镜反应（11）向苯酚钠溶液中通入少量CO2（12）KSCN与FeCl3溶液反应（13）实验室制备氢氧化铝（14）醋酸与氨水混合（15）氨气通入稀硫酸中 （16）醋酸铵溶液与NaOH 溶液混合（17）碳酸钙加入醋酸溶液中（18）硫化钠溶液显碱性（19）向Mg(HCO3)2溶液中加入足量澄清石灰水（20）Ca(HCO3)2溶液中滴入少量NaOH 溶液（21）Ca(HCO3)2溶液中滴入过量NaOH 溶液（22）Ba(OH)2溶液与足量NaHCO3溶液反应（23）Ba(OH)2溶液与少量NaHCO3溶液反应（24）过量H2S与NaOH溶液反应（25）H2S与过量NaOH溶液反应（26）偏铝酸钠溶液中通入过量CO2（27）硅酸钠溶液中通入少量CO2（28）偏铝酸钠溶液中加入过量盐酸（29）把NaOH 溶液逐滴滴入Al2(SO4)3溶液中直至过量（30）把Al2(SO4)3溶液逐滴滴入NaOH溶液中直至过量2、已知硫酸铅难溶于水，也难溶于硝酸，却可溶于醋酸铵溶液形成无色溶液，其反应的化学方程式是 PbSO4+2CH3COONH4=（CH3COO）2Pb+（NH4）2SO4。当在醋酸铅溶液中通入H2S时，有黑色沉淀PbS生成。表示这个反应的有关离子方程式正确的是（ ）（A）（CH3COO）2Pb+H2S=PbS+2CH3COOH（B）Pb2+H2S=PbS+2H+（C）Pb2+2CH3COO-+H2S=PbS+2CH3COOH（D）Pb2+2CH3COO-+2H+S2-=PbS+2CH3COOH三、离子共存问题（高考热点）离子在溶液中能否大量共存首先应看其能否发生以下反应：能发生复分解反应，即能够形成沉淀、易挥发性物质（气体）、弱电解质（如水、弱酸、弱碱等）的离子不能大量共存。其中，微溶物如CaSO4等少量可以共存，大量不能共存。例1、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（ ）（A）Na+、Ba2+、OH-、AlO2- （B）H+、Na+、Cl-、SO32-（C）H+、Na+、HPO42-、NO3- （D）K+、Ca2+、ClO-、SO42-能发生完全双水解的阴阳离子在水溶液中不能大量共存。例2、下列各组离子在水溶液中能够大量共存的是（ ）（A）Al3+、SO42-、HCO3-、NO3- （B）NH4+、Cl-、SiO32-、SO42-（C）NH4+、NO3-、CH3COO-、HCO3- （D）Fe3+、Cl-、HCO3-、NO3-【总结】一般地，生成物中有沉淀或气体产生的双水解反应可以完全进行。能发生氧化还原反应的离子不能大量共存。例3、下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（ ）（A）Na+、Mg2+、NO3-、I- （B）H+、Fe2+、NO3-、Cl-（C）Na+、K+、ClO-、S2- （D）H+、Fe2+、SO42-、I-能形成络合物的离子不能大量共存，如 Fe3+ 和SCN- 。注意题干的附加条件。如“无色溶液”中不应含MnO4-、Fe2+、Fe3+、Cu2+等有色离子；又如“pH=1的溶液”中有大量H+，再如“加入金属铝有H2放出的溶液”或“由水电离出的H+的浓度为10-13molL-1的溶液”可能有大量H+或OH-。例4、下列各组离子中，在H+=10-13molL-1的溶液中能大量共存，且加入NaHSO4溶液过程中会产生气体和沉淀的是（ ）（A）Na+、NO3-、AlO2-、Cl- （B）Na+、K+、NO3-、SiO32-（C）K+、Cl-、AlO2-、CO32- （D）Na+、Mg2+、HCO3-、Cl-【练习】下列各组离子在水溶液中不能大量共存的是（ ）（A）H+、Na+、CH3COO-、Cl- （B）Na+、Ag (NH3)2+、OH-、NO3-（C）H+、K+、MnO4-、Cl- （D）Na+、K+、AlO2-、NO3-某溶液中加入金属铝有H2放出，则下列各组离子在该溶液中一定能大量共存的是 ；一定不能大量共存的是 ；可能大量共存的是 。Na+、K+、Cl-、SO42- Na+、K+、Ba2+、Cl- Na+、Mg2+、Cl-、SO42- K+、Ba2+、Cl-、SO42- K+、Mg2+、NO3-、SO42- K+、NH4+、Cl-、CO32-K+、Na+、Cl-、HCO3- K+、Ca2+、Br-、Cl- K+、Na+ 、AlO2-、SO42-某无色透明的溶液跟金属铝反应时放出H2，试判断下列离子Mg2+、Cu2+、Ba2+、H+、Ag+、SO42-、SO32-、HCO3-、OH-、NO3-何者能大量在此溶液中共存。当生成Al3+时可存在 ；当生成AlO2-时可存在 。化学反应中的能量变化1、主要考点：化学反应中能量变化（热效应）与键能关系吸热反应与放热反应热化学方程式书写方法及有关计算中和热的测定原理与实验操作燃料充分燃烧的条件与能源的开发利用2、本节知识框架3、典型例题例1沼气是一种能源，它的主要成分是CH40.5 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O时，放出445 kJ热量，则下列热化学方程式中正确的是A2CH4（g）4O2（g）2CO2（g）4H2O（l）H890 kJmol1BCH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（l）H890 kJmol1CCH4（g）2O2（g）CO2（g）2H2O（l）H890 kJmol1D1/2CH4（g）O2（g）1/2CO2（g）H2O（l）H890 kJmol1【答案】 C【思维启迪】 若将1 mol CH4完全燃烧生成CO2和H2O（g），放出的热量是否为890 kJ？为什么？【答案】 因为由H2O（l）变为H2O（g）需要吸收热量，所以燃烧1 mol CH4生成CO2和H2O（g）时，放出的热量应少于890 kJ例2最近，新华社的一条消息中披露：我国南海海底发现巨大的“可燃冰”带，能源总量估计相当于中国石油总量的一半；而我国东海“可燃冰”的蕴藏量也很可观“可燃冰”的主要成分是一水合甲烷晶体（CH4H2O）请结合初中化学知识回答下列问题：（1）下列说法中正确的是（填序号）_ACH4H2O晶体中水是溶剂BCH4H2O的组成元素有3种CCH4H2O中CH4和H2O的质量比为1：1D可燃冰能燃烧，说明水具有可燃性（2）可燃冰的发现为我国在新世纪使用高效新能源开辟了广阔的前景你认为能开发利用 的新能源还有（至少填写二种）_，_【答案】 （1）B （2）太阳能、潮汐能、水能、风能、核能、地热、氢能源等【思维启迪】 为减少汽车对城市大气的污染，近年来中国成功地开发出了以新燃料作能源的“绿色汽车”这种汽车可避免有毒的有机铅、苯和苯的同系物以及多环芳烃的排放，保护环境这种“绿色汽车”的燃料是A甲醇B汽油C柴油D重油【答案】 A例350 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图11所示的装置中进行中和反应通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热回答下列问题：图11（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_（2）烧杯间填满碎纸条的作用是_（3）大烧杯上如不盖硬纸板，求得的中和热数值_（填“偏大”“偏小”“无影响”）（4）实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应，与上述实验相比，所放出的热量_（填“相等”“不相等”），所求中和热_（填“相等”“不相等”），简述理由_（5）用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_；用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验，测得的中和热的数值会_（均填“偏大”“偏小”“无影响”）【答案】 （1）环形玻璃搅拌棒 （2）减少实验过程中的热量损失 （3）偏小 （4）不等 相等 因为中和热是指酸跟碱发生中和反应生成1 mol H2O所放出的能量，与酸碱的用量无关 （5）偏小 偏小【思维启迪】 要想提高中和热测定的准确性，实验应注意什么？【答案】 （1）搅拌或倾倒时不要有溶液损失；（2）准确读取混合液的最高温度值；（3）溶液浓度不能太浓或太稀例4已知方程式2H2（g）O2（g）2H2O（l）；H1571.6 kJmol1，则关于方程式2H2O（l）2H2（g）O2（g）；H2?的说法中正确的是A方程式中化学计量数表示分子数B该反应H2大于零C该反应的H2571.6 kJmol1D该反应可表示36 g水分解时的热效应【答案】 B例5天然气、石油、煤等在地球上的蕴藏量是有限的，因此：可利用电解水的方法得到氢气作能源；可用酒精作能源；砍伐树木作能源；应开发太阳能、核能等新的能源上述说法正确的是A只有B和C和D只有【答案】 D例6已知NaOH(aq)HCl(aq)NaCl(aq)H2O(l)；H57.32 kJmol1Ca(OH)2(aq)H2SO4(aq)CaSO4(s)2H2O(l)；H130.20 kJmol1导致130.20 kJmol1257.2 kJmol1的因素：_【答案】 因为生成CaSO4沉淀有热效应，又HSO不是强酸，中和过程中电离有热效应，Ca（OH）2不是强碱，中和过程中电离为Ca2和OH时也有热效应例7如图12所示，把试管放入盛有25时饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再用滴管滴入5 mL盐酸于试管中试回答下列问题：图12（1）实验中观察到的现象是_（2）产生上述现象的原因是_（3）写出有关反应的离子方程式：_（4）由实验推知，MgCl2溶液和H2的总能量_（填“大于”“小于”或“等于”）镁片和盐酸的总能量【答案】 （1）镁片上有大量气泡产生；镁片逐渐溶解；烧杯中析出晶体（2）镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca（OH）2晶体（3）Mg2HMg2H2（4）小于例8已知下列热化学方程式：C（s）O2（g）CO2（g），H1393.5 kJ mol1，CO（g）O2（g）CO2（g），H2283.0 kJmol1试计算1 mol固态炭粉燃烧生成一氧化碳放出的热量，并书写热化学方程式：_【答案】 110.5 kJ C（s）O2（g）CO（g），H110.5 kJmol1例9有效地利用现有能源和开发新能源已受到世界各国的普遍重视（1）可用改进汽油组成的方法来改善汽油的燃烧性能例如，加入CH3OC（CH3）3来生产“无铅汽油”CH3OC（CH3）3分子中必存在的原子间连接形式有_（填写编号）（2）天然气的燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一天然气常和石油伴生，其主要的成分是_能说明它是正四面体而非正方形平面结构的理由是_（填写编号）其一氯取代物不存在同分异构体其二氯取代物不存在同分异构体它是非极性分子它的键长和键角都相等【解析】 （1）依据碳的四价结构，把CH3OC（CH3）的结构简式可写成很显然它是个醚类物质，分子中只存在的连接形式（2）正四面体与正方形平面结构的一氯取代物均不存在同分异构体：所以一氯取代物不存在同分异构体，不能说明它是正四面体，而非正方形平面结构如果为正四面体，其二氯取代物只有一种；如果为正方形平面结构，其二氯取代物应有两种同分异构体：所以二氯取代物不存在同分异构体，可证明它是正四面体结构，不是正方形平面结构、正四面体与正方形平面结构均为非极性分子，且两结构中，键长和键角都相等，前者为10928，后者为90，所以不能说明它是正四面体而非正方形平面结构故应答为：甲烷；【答案】 （1） （2）甲烷 例10城市使用的燃料，现大多用煤气、液化石油气煤气的主要成分是一氧化碳和氢气的混合气，它由煤炭与水（蒸气）反应制得，故又称水煤气（1）试写出制取煤气的主要化学反应式：_（2）液化石油气的主要成分是丙烷，丙烷燃烧的热化学方程式为C3H8（g）5O2（g）3CO2（g）4H2O（l）；H2220.0 kJ/mol已知CO气体燃烧的热化学方程式为CO（g）O2（g）CO2（g）；H282.57 kJ/mol试比较同物质的量的C3H8和CO燃烧，产生的热量比值约为_（3）已知氢气燃烧的热化学方程式为2H2（g）O2（g）2H2O（l）；H571.6 kJ/mol试比较同质量的氢气和丙烷燃烧，产生的热量比值约为_（4）氢气是未来的能源，除产生的热量大之外，还具有的优点是_【答案】 （1）CH2OCOH2（2）7.8：1 （3）2.8：1（4）不产生CO2，不会因温室效应而影响大气环境；H2来源丰富；其燃烧产物对环境无污染5、知识拓展凡是能提供某种形式能量的物质，或是物质的运动，统称为能源它是人类取得能量的来源，包括已开采出来的可供使用的自然资源与经过加工或转移的能量的来源，尚未开采出的能量资源不列入能源的范畴，只是能源资源能源的分类方法有多种：（1）一次能源与二次能源从自然界直接取得的天然能源叫一次能源，如原煤、原油、流过水坝的水等；一次能源经过加工转换后获得的能源称为二次能源，如各种石油制品、煤气、蒸汽、电力、氢能、沼气等（2）常规能源与新能源在一定历史时期和科学技术水平下，已被人们广泛利用的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能、生物能等；随着科技的不断发展，才开始被人类采用先进的方法加以利用的古老能源以及新发展的利用先进技术所获得的能源都是新能源，如核聚变能、用以发电的风能、太阳能、海洋能等（3）可再生能源与非再生能源可连续再生、永续利用的一次能源称为可再生能源，如水力、风能等；经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为非再生能源，如石油、煤、天然气等能源是人类生存和社会发展的重要支撑因素在人类发展的历史进程中，人类对于能源的开发利用大致经历了四个历史时期：古代的柴草时期，始于新石器时代晚期的煤炭时期，始于19世纪中叶的石油时期及始于20世纪中叶的新能源时期新能源是指以新技术为基础，系统开发利用的能源，包括太阳能、生物质能、风能、海洋能、地热能氧化还原反应高考重要题型：依据有关规律比较氧化性还有性的相对强弱；判断氧化还原反应的可能性及产物；根据得失电子守恒推断氧化产物或还原产物；分析化学反应的类型，判断氧化剂和还原剂；配平氧化还原反应的方程式并标出电子转移的方向和数目。一、 氧化还原反应的基本概念 例 常温下，加入还原剂就能实现的变化是（ ）（A）Ag+Ag （B）S2O32-S4O62- （C）CuOCu （D）Cr2O72-CrO42-例 常温下，在溶液中可以发生反应：X+2Y3+=2Y2+X2+，则下列叙述X被氧化；X是氧化剂；X具有还原性；Y2+是氧化产物；Y2+具有还原性；Y3+的氧化性比X2+的氧化性强中正确的是（ ）（A） （B） （C） （D）二、氧化性和还原性强弱的比较 同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物（当然的，氧化剂还原剂） 还原性：还原剂还原产物（当然的，还原剂氧化剂）例 根据反应：I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl可知：I-、Fe2+、Cl-、SO2的还原性由强到弱的顺序是 判断一个氧化还原反应能否进行，也应遵循“由强到弱”的规律，即反应式中的物质应符合“氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物”。例 已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-Fe2+H2O2I-ClBrIS（含常识性知识） 还原性：NaKRbCs相应简单离子的还原性：F-Cl-Br-I-K+Rb+Cs+ 根据金属活动顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 还 原 性 渐 弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ （H+） Cu2+ Fe3+ Ag+氧 化 性 渐 强 据原电池电极：负极金属比正极金属活泼（还原性强）；据电解池中放电顺序，先得（或失）电子者氧化性（或还原性）强，其规律为：阳离子得电子顺序（即氧化性强弱顺序）：参考3中规律。阴离子失电子顺序（即还原性强弱顺序）：S2-I-Br-Cl-OH-NO3-、SO42-等 同种元素价态越高，氧化性越强（如Fe3+Fe2+），但例外地，氧化HClOHClO2HClO3HClO4，最高价态只有氧化性；价态越低，还原性越强（如S2-SSO2），最低价态只有还原性；中间价态兼具氧化性和还原性。 反应原理相似的不同反应中，反应条件要求越低，说明氧化剂或还原剂越强。则以上三个反应中氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是 总的来说，比较氧化性和还原性强弱的根本依据在于得失电子能力的大小，而绝不能以得失电子数目的多少作为依据。三、氧化还原反应的本质及应用氧化还原反应的特征是化合价的升降，其本质是电子的转移，且得失电子数目相等，这既是氧化还原反应方程式配平的原则，也是判断氧化产物或还原产物的依据。例据反应式N2H5+4Fe3+4Fe2+Y+，其氧化产物可能是 。例将3.48克Fe3O4完全溶解在100ml1molL-1H2SO4溶液中，然后加入K2Cr2O7溶液25ml，恰好使溶液中的Fe2+全部反应完，Cr2O72-全部转化为Cr3+，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为（ ）（A）0.033molL-1 （B）0.1molL-1 （C）0.2molL-1 （D）0.3molL-1例8某金属单质和一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物，当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为21时，还原产物是（ ）（A）NO2 （B）NO （C）N2O （D）N 2例9在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化：Fe3+Fe2+；MnO4-Mn2+；Cl22Cl-；HNO2NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是（ ）（A）Fe3+ （B）MnO4- （C）Cl2 （D）HNO2【思考】设计一个简单的实验直观地证明Zn与H2SO4的反应确有电子转移。四、氧化还原反应的规律和应用 一种氧化剂总是优先氧化还原性更强的微粒，一种还原剂总是优先还原氧化性更强的微粒。如：把Cl2通入含有Br-、I-、S2-的溶液中，依次置换出的是S、I2、Br2、而不是同时生成这三种物质。再如：把Zn加入到含有Cu2+、Ag+的溶液中，首先置换出的是Ag，只有Ag+反应完后，才能置换出单质Cu例10某FeCl2溶液中混有FeI2杂质，根据已知反应：2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2；2FeCl2+Cl2= 2FeCl3；F2+2KI（固）=2KF+I2中的有关事实，要除去其中的FeI2，应选用的试剂是（ ）（A）F2 （B）过量Cl2 （C）FeCl3 （D）FeCl2例11将不同量的Cl2分别通入100ml 1molL-1的FeBr2溶液和100mL1molL-1的FeI2溶液中，在空格处写出相应反应的离子方程式：氯气的量溴化亚铁溶液碘化亚铁溶液 0.05mol0.10mol0.15mol 价态归中规律：同种元素的不同价态物质之间反应，产物中该元素的化合价为反应物的中间价态，如2H2S+SO2=3S+2H2O；2FeCl3+Fe=3FeCl2等。若不能完全归中，则化合价的升降不应有交叉，如：例 G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。我们不了解它们的化学式，但知道它们在一定条件下有如下的转化关系（未配平）：GQ+NaCl；Q+H2OX+H2；Y+NaOHG+Q+H2O；Z+NaOHQ+X+H2O。则这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的为 。五、氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应配平的依据是两个守恒：质量守恒定律（反应前后各元素原子个数守恒）和得失电子守恒（若为离子方程式，则离子所带电荷也应守恒）。配平的关键是找到作为配平出发点的基准物质。 例配平下列化学反应的方程式，并且标出电子转移的方向和数目： P4+ NaOH+ H2O = PH3+ NaH2PO4 Fe3O4+ K2Cr2O7+ H2SO4= Fe2(SO4)3 + K2SO4+ Cr2(SO4)3+ H2O H2C2O4+ KMnO4+ H2SO4= CO2+ K2SO4+ MnSO4+ H2O KI + KIO3+ H2SO4 = K2SO4+ I2+ H2O KMnO4+ KNO2+ = K2SO4+ MnSO4+ KNO3+ H2O 例下列氧化还原反应方程式正确的是（ ) 【综合练习】 常温下，在溶液中可发生如下反应：16H+10Z-+2XO4-=2X2+5Z2+8H2O；2A2+B2=2A3+2B-；2B-+Z2=B2+2Z-，由此推断，下列说法错误的是（ ） （A）反应Z2+2A2+=2A3+2Z-可以进行（B）Z元素在 反应中均被还原 （C）氧化性由强到弱的顺序为XO4-、Z2、B2、A3+ （D）氧化性由强到弱的顺序为XO4-、A3+、B2、Z2 某金属硝酸盐受热分解生成的混合气体（NO2和O2）恰好能全部溶解于水中，则对反应后所得固体产物成分的判断正确的是（ ） （A）生成相应的金属氧化物，且反应前后金属元素的化合价不发生改变 （B）生成相应的金属氧化物，且反应前后金属元素的化合价不同 （C）生成相应的金属单质（D）以上三种情况都有可能 已知反应 K2Cr2O7+H2SO4=K2SO4+2CrO3+H2O，则 此反应是由两种基本反应类型共同完成的，一种是 反应，另一种是 反应CrO3应属于 氧化物； 将CrO3的水溶液与NaOH溶液反应，在碱的用量多的时候可得到一种类似硫酸钠组成的黄色盐类，其化学式为 。专题 化学实验设计与评价【专题目标】1根据实验试题要求，设计基本实验方案。2运用化学实验知识，对实验方案作出分析和判断。【经典题型】实验方案的设计【例题】Cu+在酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。现有浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、FeCl3稀溶液及pH试纸，而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来检验CuO经氢气还原所得到的红色产物中是否含有碱性氧化物Cu2O。【点拔】CuO经氢气还原所得到的红色产物一定有铜，要检验铜中是否含有Cu2O，应运用Cu2O具有而铜不具有的性质去判断。根据题中所给信息，显然应将Cu2O在酸性溶液中转变为Cu2+，从颜色变化来判断。但Cu也能与氧化性酸反应可转变为Cu2+，故不应使用浓硫酸、浓稀硝酸。【参考答案】取少量该红色产物放入稀硫酸，(振荡)若溶液变为蓝色，说明产物中有Cu2O；若溶液不变色，说明产物中无Cu2O。【规律总结】实验设计的一般步骤1根据试题要求，分析所给信息，选择并确定实验原理。2根据实验原理，确定药品、选择仪器，提出实验方案。3分析实验成败关键，修改完善实验程序。答案：向红色产物中加入稀H2SO4振荡，若溶液变蓝，则含Cu2O【巩固】1硅及其化合物用途非常广泛。常用作干燥剂的多孔硅胶是由硅酸盐（例如Na2SiO3）的水溶液中加入相应的酸生成溶解度较小的硅酸分子，放置一段时间后，硅酸分子逐渐聚合生成硅酸溶胶，进一步处理可得多孔硅胶。多孔硅胶对许多气体如乙醚蒸气等有吸附作用，设计一个实验，证明硅胶的吸附性，写出实验的步骤、现象及解释。答案：在盛有黄绿色Cl2的集气瓶中，加入一块多孔性硅胶，一段时间后，黄绿色消失，则证明之。【参考答案】步骤：在一个干燥的烧瓶中滴入23滴乙醚，使其充满容器，投入5g硅胶。立刻塞紧带有玻璃管的橡皮塞（用弹簧夹夹紧连接的乳胶管）。用力摇晃烧瓶片刻，把烧瓶固定在盛水的水槽上面，使乳胶管的尾端伸入水中，打开弹簧夹。用另一未加硅胶的相同装置重复进行一次上面的实验。现象：装有硅胶的烧瓶，打开弹簧夹后，水槽中的水通过玻璃管尖端像喷泉似进入烧瓶，未装硅胶的烧瓶无此现象。解释：装硅胶的烧瓶中的乙醚蒸气被硅胶吸附，使烧瓶中的气体压强变小，从而使水进入烧瓶，未装硅胶的烧瓶不能使烧瓶中的气体压强变小，因而无此现象。（其他合理答案，同样得分）2已知化合物甲和乙都不溶于水，甲可溶于质量分数大于或等于98的硫酸，而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品，通过实验进行分离，可得到固体甲。（实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器。）请填写表中空格，完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。序号实验步骤简述实验操作（不必叙述如何组装实验装置）溶解将混合物放入烧杯中，加入98 H2SO4，充分搅拌直到固体不再溶解。洗涤沉淀检验沉淀是否洗净答案： 过滤， 将混合液用耐酸漏斗过滤，重复2-3次直至滤液澄清。【参考答案】过滤 将烧杯中物质倒入耐酸过滤器中过滤，得滤液。析出沉淀 将滤液沿烧杯壁慢慢倒入足量水中，并不段搅拌，直至析出全部固体。过滤 将此烧杯中的物质倒入过滤器中过滤，得固体。 用蒸馏水冲洗滤纸上的固体若干次，直至洗净。取新得到的洗出液少许，滴入用盐酸酸化的BaCl2 溶液 ，若没有白色浑浊出现，则说明沉淀已洗净，若有白色浑浊出现，则说明沉淀没有洗净。 稀释， 取滤液沿烧杯内壁注入蒸馏水中，并用玻璃棒搅拌，直至沉淀完全。 过滤， 将混合物用耐酸漏斗过滤，取沉淀。 用胶头滴管向沉淀上滴加蒸馏水直至浸没沉淀，让水自然滤出，重复操作2-3次。 取最后的洗液于试管中，滴加BaCl2液若无明显的现象，则证明已洗净。 【经典题型】实验方案的评价【例题】实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（）和（）所示。试回答：（1）B中反应的化学方程式为：_。（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：_。（3）D中反应化学方程式为：_。（4）装置（）的主要缺点是：_。（5）装置（）的主要缺点是：_。如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是：_。【点拔】氯气与金属铁反应生成三氯化铁，而该物质易潮解，故应避免与水（水蒸气）接触。该物质100左右时升华，则温度低于100时为固体，易堵塞仪器的细口部分。Cl2有毒，不应直接排入空气中，应进行尾气处理。答案：MnO2+4HCl浓=MnCl2+Cl2+2H2O:B中反应一段时间后，黄绿色气体充满整个装置后才加热D。：2Fe+3Cl2=2FeCl3: 进入E中导气管太细易被堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染。：进入E的FeCl3易潮解。 改进措施：在E、F之间连接装有干燥剂的干燥装置。【参考答案】（1） （3分）或（2）B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D （3分）（3） （2分）（4）导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染 （2分）（5）产品易受潮解 （2分）在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置 （2）（其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染环境的合理答案均给分）【规律总结】实验评价试题的几种类型1评价实验原理2评价实验方法3评价药品、仪器4评价实验现象和结论【巩固】1三位同学分别设计了以下三个检验SO42-的实验方案：方案甲：试液+BaCl2溶液白色沉淀足量稀HNO3沉淀不溶解方案乙：试液+足量稀HCl无沉淀+BaCl2溶液白色沉淀方案丙：试液+足量稀HNO3无沉淀+Ba(NO3)2白色沉淀试评价上述多种方案是否严密？分别说明理由。答案：甲：不严密，因含Ag+、 SO32-不含SO42-的无色溶液也会出现此现象。 乙：严密，因只有含SO42-的无色溶液才会出现此方案现象。 丙：不严密，因含SO32-而不含SO42的无色液也会出现此现象。【参考答案】甲方案不能排除Ag+干扰，丙方案不能排除SO32-干扰，故均不严密。乙方案严密。2选择使用下图中的仪器(含药品)，验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO。(N2和O2的用量可自由控制)。已知NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O 气体液化温度：NO2：21，NO：-152（1）现有甲、乙、丙三位同学分别设计了以下三个实验方案(用仪器连接顺序表示)。甲：ACFDB 乙：ABCE 丙：AEDB甲、乙、丙三位同学提出的实验方案是否能验证Cu与适量浓HNO3反应产生的气体中含有NO(填“能”或“不能”)甲_，乙_，丙_。 具体说明不能验证的主要原因(若三个实验方案都能验证、则此小题不用回答