高考化学 专题一 第3讲 离子反应 氧化还原反应课件.ppt

第3讲离子反应氧化还原反应 一 离子反应1 电解质的类型及离子方程式的书写写出下列物质之间符合条件的离子方程式 h2so4 nahco3 fecl3 cu oh 2 ba oh 2 fe 1 可生成气体的复分解反应 2 酸碱中和反应 3 化合反应 4 置换反应 2fe3 fe 3fe2 fe 2h fe2 h2 2 离子的共存及检验有下列离子 在以下条件下能大量共存的是 h oh al3 fe2 n hc n s cl fe3 scn na 1 酸性条件下的无色溶液中 2 碱性条件下的无色溶液中 3 加入铝粉有气泡生成的无色酸性溶液中 4 向溶液中加入fe oh 2 fe oh 2溶解且溶液显红色 该溶液中一定含有上述离子中的 一定不含 二 氧化还原反应 实验室可用浓盐酸分别与kmno4 mno2 kclo3等多种物质反应制取氯气 1 以上各反应中 hcl表现的性质是 2 浓盐酸与kmno4在常温下可发生反应生成氯气 kmno4中的mn的化合价降为 2价 该反应的化学方程式为 3 比较kmno4和mno2的氧化性强弱 kmno4 mno2 用 或 表示 还原性 酸性 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 4 已知kclo3 6hcl kcl 3cl2 3h2o 用双线桥表示该反应的电子转移情况 一 正确书写离子方程式的 两大关键 1 正确拆分反应物及产物 1 不拆的三种情况 单质 氧化物 气体一律不拆 用化学式或分子式呈现 弱酸 hf hclo h2s h2so3 h2co3等 弱碱 nh3 h2o等 等难电离物质应写化学式 难溶于水的物质 caco3 fes baso4 al oh 3等 必须写化学式 2 微溶物的三种情况 作为产物析出时 写化学式 如2ag ag2so4 作为反应物的稀溶液 应写离子形式 如co2通入澄清石灰水中 ca2 2oh co2 caco3 h2o 作为反应物呈浊液时 应写化学式 如co2通入石灰乳中 ca oh 2 co2 caco3 h2o 2 明确反应物的量对产物的影响 1 存在多步反应 如向明矾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液 当 氢氧化钡不足 2al3 3s 3ba2 6oh 2al oh 3 3baso4 氢氧化钡过量 al3 2s 2ba2 4oh al 2baso4 2h2o 2 试剂添加顺序不同 向纯碱溶液中逐滴加入几滴稀盐酸 c h 向盐酸中加入几滴纯碱溶液 c 2h co2 h2o 3 溶液中酸式盐与碱反应 一般令少者为1 mol 向ca hco3 2溶液中加入少量naoh溶液 ca2 hc oh caco3 h2o 向nahco3溶液中加入少量ca oh 2溶液 ca2 2hc 2oh caco3 c 2h2o 向ca hco3 2溶液中加入过量naoh溶液 ca2 2hc 2oh caco3 c 2h2o 向nahco3溶液中加入过量ca oh 2溶液 ca2 hc oh caco3 h2o 二 离子不能大量共存的 六大条件 1 离子之间相互结合生成难溶物质如ca2 和c生成caco3 h 和si生成h2sio3 cu2 和oh 生成cu oh 2等 2 离子之间相互结合生成气态物质如h 和s2 生成h2s h 和hc生成co2 n和oh 生成nh3等 3 离子之间相互结合生成难电离的物质如h 与ch3coo oh p等分别结合生成弱电解质ch3cooh h2o h3po4等 4 离子之间彼此促进水解如al3 fe3 分别与al hc c s2 等发生水解相互促进反应生成沉淀或气体 5 离子之间发生氧化还原反应如fe2 s2 i s分别与 h clo 因发生氧化还原反应而不共存 fe3 与s2 i 等因发生氧化还原反应而不共存 6 离子之间能发生络合反应如fe3 和scn 不共存 三 氧化还原反应的基本规律1 物质氧化性 还原性的强弱规律取决于得失电子的难易 而不是得失电子的多少 1 同一反应 剂 物 2 不同温度 热 冷 3 不同浓度 浓 稀 4 条件 剧烈程度 易 难 5 金属活动性顺序表 还原性 前 后 氧化性 阳离子 后 前 6 原电池 还原性 负 正 2 电子守恒规律其外在表现是化合价升降总值相等 用于氧化还原反应方程式的配平以及相关的简单计算 3 化合价高低与氧化性 还原性强弱关系规律最高价态的元素只有氧化性 最低价态的元素只有还原性 中间价态的元素既有氧化性 又有还原性 4 反应先后规律一种氧化剂面对多种还原性微粒时 还原性强的先被氧化 反之 一种还原剂遇到多种氧化剂 氧化性强的先被还原 5 同种元素间氧化还原规律 价态归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应 高价降低 低价升高 但只靠拢不交叉 如h2s和浓硫酸发生氧化还原反应 有以下3种情况 而不会出现以下情况 相邻价态之间不发生氧化还原反应 如s与so2 so2与h2so4 h2s与s之间不反应 判断下列说法是否正确一 离子方程式正误判断高考频次 1 脱离实际 1 2013 福建高考 氨水与alcl3溶液发生反应的离子方程式为al3 3oh al oh 3 分析 nh3 h2o是弱电解质 不能拆写成离子形式 正确的离子方程式为al3 3nh3 h2o al oh 3 3n 2 2012 大纲版全国卷 稀硫酸中加入铁粉 2fe 6h 2fe3 3h2 分析 铁与稀硫酸反应只能生成硫酸亚铁 而不是硫酸铁 2 拆分错误 3 2012 大纲版全国卷 硫酸铝溶液中加入过量氨水 al3 3oh al oh 3 分析 nh3 h2o为弱电解质 不该拆为离子形式 4 碳酸钙与盐酸反应 c 2h co2 h2o 分析 caco3是难溶电解质 在离子方程式中应以化学式caco3呈现 3 违背守恒 5 铝粉投入到naoh溶液中 2al 2oh 2al h2 分析 该反应中氧原子不守恒 得失电子不守恒 4 未按题设比例 6 2012 北京高考 向nahco3溶液中加入过量的澄清石灰水 出现白色沉淀 2hc ca2 2oh caco3 c 2h2o 分析 由于nahco3不足 设其物质的量为1mol 则有hc ca2 oh caco3 h2o 二 离子共存判断高考频次 1 因生成沉淀不共存 7 2012 广东高考 在水溶液中能大量共存的一组是mg2 h si s 分析 mg2 h 和si能生成mgsio3 h2sio3沉淀而不能共存 8 2012 江苏高考 0 1mol l 1的na2co3溶液中k ba2 n cl 不能大量共存 分析 ba2 和c可结合生成baco3沉淀而不能大量共存 2 因生成气体不共存 9 与铝反应产生大量氢气的溶液中大量存在n k c n 分析 与铝反应产生大量氢气的溶液非酸即碱 酸性时 c会生成co2气体而不共存 碱性时 n会生成nh3而不共存 10 水电离出的c h 10 12mol l 1的溶液中大量存在na mg2 cl s2 分析 水电离出的c h 10 12mol l 1的溶液非酸即碱 酸性条件下s2 和h 生成h2s气体而不共存 碱性条件下mg2 与oh 反应生成mg oh 2沉淀而不共存 3 因生成弱电解质不共存 11 2012 江苏高考 c h c oh 1 1014的溶液中ca2 na clo n不能大量共存 分析 c h c oh 1 1014 即c h 1mol l 1 溶液显强酸性 clo 不能大量存在 12 通入大量co2的溶液中大量存在na clo ch3coo hc 分析 碳酸酸性比次氯酸强 在通入大量co2的溶液中 clo 会生成弱酸而不能大量存在 4 因发生氧化还原反应不共存 13 2012 广东高考 在水溶液中能大量共存的一组是fe2 al3 clo cl 分析 fe2 可被clo 氧化而不能大量共存 三 氧化还原反应高考频次 1 反应类型之间的关系 14 2013 天津高考 na2so3与h2o2的反应为氧化还原反应 分析 na2so3与h2o2的反应为na2so3 h2o2 na2so4 h2o 此反应为氧化还原反应 15 2012 广东高考 不涉及氧化还原反应的是工业上利用合成氨实现人工固氮 分析 固氮的过程是由氮单质转化为化合态的过程 必然伴有化合价的变化 是氧化还原反应 2 氧化剂 还原剂等概念辨析 16 2012 浙江高考 cao2与水发生氧化还原反应时 cao2只作氧化剂 分析 cao2与水发生氧化还原反应时 cao2既作氧化剂 又作还原剂 17 2012 安徽高考 nahco3 h2hcoona h2o 储氢过程中 nahco3被氧化 分析 储氢过程中nahco3中碳元素的化合价从 4价降低到 2价 被还原 储氢释氢 热点考向1离子的检验及共存的判断 典题训练 1 2012 浙江高考 水溶液x中只可能溶有k mg2 al3 中的若干种离子 某同学对该溶液进行了如下实验 下列判断正确的是 a 气体甲一定是纯净物b 沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物c k al和si一定存在于溶液x中d c和s一定不存在于溶液x中 解题指导 解答本题时应注意以下两点 1 弱酸根离子可以和弱碱阳离子发生水解相互促进反应 2 在上述离子中只有si可以与过量稀盐酸反应产生沉淀 解析 选c 2 在ph 1的无色溶液中 下列各离子组因发生氧化还原反应而不能共存的是 a n k na c nb k na fe2 s nc n k na hc ald n k na n i 解题探究 1 电解质溶液中常见的有色离子有哪些 提示 常见的有色离子有cu2 蓝色 fe3 黄色 fe2 浅绿色 mn 紫红色 2 mn clo n h 具有强氧化性 它们能氧化哪些常见的还原性离子 提示 mn clo n h 的氧化能力很强 能氧化fe2 s2 i s等常见的还原性离子 解析 选d 溶液无色 则溶液中一定不存在fe2 b错误 酸性条件下的n具有强氧化性 能与i 发生氧化还原反应而不能大量共存 方法总结 判断离子共存的一般步骤1 分析限制条件 1 常见的限制条件 无色透明溶液 强酸性 强碱性 ph 1等 2 新出现的限制条件 指定离子 如含有fe3 的溶液 且定性中有定量 如c h 10 12mol l 1的溶液 并由单一限制向多点限制方向发展 在选项中增加限制条件是高考试题的最新变化 也是今后高考命题的发展趋势 2 分析离子间发生的反应分析所给离子之间能否发生以下反应 1 复分解反应 2 氧化还原反应 3 相互促进的水解反应 4 络合反应 如fe3 与scn 等 3 分析离子之间是否存在特殊的反应 1 al与hc不能大量共存 al hc h2o al oh 3 c 2 n h 组合具有强氧化性 能与s2 fe2 i 等发生氧化还原反应 且这种组合较为隐蔽 不易被察觉 3 n与ch3coo c mg2 与hc等组合中 虽然两种离子都能水解且水解相互促进 但总的水解程度很小 它们在溶液中能大量共存 热点考向2离子方程式的书写及正误判断 典题训练 3 2013 江苏高考 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 a mno2与浓盐酸反应制cl2 mno2 4hclmn2 2cl cl2 2h2ob 明矾溶于水产生al oh 3胶体 al3 3h2o al oh 3 3h c na2o2溶于水产生o2 na2o2 h2o 2na 2oh o2 d ca hco3 2溶液与少量naoh溶液反应 ca2 oh caco3 h2o 解题探究 1 明矾的化学式是什么 试写出明矾水解生成al oh 3胶体的离子方程式 提示 明矾的化学式为kal so4 2 12h2o 明矾水解的离子方程式为al3 3h2oal oh 3 胶体 3h 2 ca hco3 2与少量naoh和足量naoh反应的离子方程式相同吗 提示 不相同 少量naoh时 ca2 hc oh caco3 h2o足量naoh时 ca2 2hc 2oh caco3 c 2h2o 解析 选d hcl是强电解质 应写离子形式 a错误 al oh 3是胶体不能写成沉淀 b错误 c选项不遵循得失电子守恒 错误 ca hco3 2溶液中加入少量naoh后生成caco3的同时生成nahco3 d正确 4 下列是某同学对相应反应的离子方程式所作的评价 其中评价合理的是 解题指导 解答本题应抓住两个关键 1 离子方程式对应是否正确 2 评价是否合理 解析 选c a中离子方程式书写及评价均不正确 离子方程式错误的真正原因是caco3是难溶电解质 不应写成离子形式 ca clo 2溶液中加少量co2应生成caco3沉淀 故b项不正确 nahso3的水解离子方程式应为hs h2oh2so3 oh 评价正确 d项中评价错误 br 只能部分被氧化 方法总结 离子方程式的书写与正误判断的三个关键点1 判断产物对不对 1 变价元素的产物 高价还是低价 2 量不同时的产物 某反应物过量是否会与产物再反应 3 滴加顺序的不同 2 分析离子方程式平不平 1 原子是否守恒 2 电荷是否守恒 3 氧化还原反应中电子得失是否守恒 3 观察物质拆分准不准 1 强拆弱不拆 2 易溶拆不溶不拆 3 微溶物 清拆浊不拆 4 单质 氧化物不拆 5 浓硫酸不拆 浓盐酸 浓硝酸拆 热点考向3氧化还原反应概念辨析及规律应用 典题训练 5 2012 广东高考 下列应用不涉及氧化还原反应的是 a na2o2用作呼吸面具的供氧剂b 工业上电解熔融状态的al2o3制备alc 工业上利用合成氨实现人工固氮d 实验室用nh4cl和ca oh 2制备nh3 解题指导 解答本题可以按以下思路进行 解析 选d 6 高铁酸钠 na2feo4 是一种新型 高效 多功能水处理剂 是比cl2 o3 clo2 kmno4氧化性更强 无二次污染的绿色水处理剂 工业制高铁酸钠的方法有如下两种 湿法制备的主要反应方程式为fe oh 3 clo oh fe cl h2o 干法制备的主要反应方程式为feso4 na2o2 na2feo4 na2o na2so4 o2 均未配平 下列有关说法不正确的是 a 高铁酸钠中铁显 6价b 湿法制备的反应方程式中 氧化剂和还原剂的物质的量之比为3 2c 干法中每生成1molna2feo4转移4mol电子d na2feo4处理水时 不仅能消毒杀菌 还能除去水体中的h2s nh3等 生成的fe oh 3还能吸附水中的悬浮杂质 解题指导 解答本题的关键首先是将两反应方程式配平 其次是在正确理解概念的基础上作答 解析 选c 运用化合价升降将两反应方程式分别配平为 2fe oh 3 3clo 4oh 2fe 3cl 5h2o feso4 4na2o2 na2feo4 2na2o na2so4 o2 由 可知氧化剂clo 与还原剂fe oh 3的物质的量之比为3 2 故b项正确 中既有fe2 与之间的电子转移 又有na2o2自身氧化还原反应中的电子转移 每生成1molna2feo4 应转移6mol电子 故c项不正确 误区警示 氧化还原反应错误面面观1 不能正确认识氧化还原反应与其他反应类型的关系 1 化合反应 分解反应 离子反应不一定是氧化还原反应 2 置换反应一定是氧化还原反应 复分解反应一定不是氧化还原反应 3 有单质参加或生成的反应不都是氧化还原反应 如石墨转化为金刚石 2 不能正确理解氧化性 还原性特征 1 具有氧化性的物质和具有还原性的物质不一定都能发生反应 2 含同种元素的高价态物质不一定比低价态物质的氧化性强 氧化还原反应中得 或失 电子数目多的物质不一定氧化性 或还原性 强 3 忽视影响氧化性 还原性的外界因素 1 溶液酸碱性的影响 如在酸性条件下 n的氧化性比在碱性条件下强 2 溶液浓度的影响 如浓硫酸 浓硝酸氧化性比稀的强 浓盐酸的还原性比稀盐酸强等 1 某溶液既能溶解al oh 3 又能溶解h2sio3 在该溶液中可以大量共存的离子组是 a k na hc nb na s cl clo c h mg2 s nd ag k n na 解析 选b 既能溶解al oh 3 又能溶解h2sio3 说明该溶液显碱性 故a组中的hc不存在 c组中的h mg2 不存在 d组中的ag 不存在 2 2013 福州一模 下列离子方程式中正确的是 a 硫酸铝溶液中加入过量的氨水 al3 4oh al 2h2ob 碳酸钙与醋酸溶液反应 caco3 2h ca2 co2 h2oc 金属钠投入水中 2na 2h2o 2na 2oh h2 d 氯化铁溶液与铁反应 fe3 fe 2fe2 解析 选c al3 与过量氨水生成al oh 3沉淀而不是且氨水不能拆分 a错误 醋酸为弱酸 不能拆分为h 和ch3coo b错误 d项离子方程式电荷不守恒 d错误 3 已知fe3o4可表示成feo fe2o3 水热法制备fe3o4纳米颗粒的总反应为 3fe2 2s2 o2 4oh fe3o4 s4 2h2o下列说法正确的是 a o2和s2是氧化剂 fe2 是还原剂b 每生成1molfe3o4 则转移电子数为2molc 参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量比为1 1d 若有2molfe2 被氧化 则被fe2 还原的o2为0 5mol 解析 选d s2生成s4中s的化合价由 2价变为 2 5价 s2是还原剂 故a项不正确 每生成1molfe3o4 有1molo2被还原 转移电子数为4mol 故b项不正确 当氧化剂o2为1mol时 被氧化的fe2 为2mol 被氧化的s2为2mol 所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 4 故c项不正确 当2molfe2 被氧化时 可提供2mol电子 则被fe2 还原