2013年高考化学复习 常见问题剖析专题 第3讲 中学化学常见的两种重要反应类型

1 第三讲第三讲 中学化学常见的两种重要反应类型中学化学常见的两种重要反应类型 1 2012 江苏化学 3 常温下 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A 0 1 mol L 1 NaOH 溶液 K Na SO CO 2 42 3 B 0 1 mol L 1 Na2CO3溶液 K Ba2 NO Cl 3 C 0 1 mol L 1 FeCl3溶液 K NH I SCN 4 D c H c OH 1 1014的溶液 Ca2 Na ClO NO 3 2 2012 四川理综 13 向 27 2 g Cu 和 Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸 0 5 L 固体物质完全反应 生成 NO 和 Cu NO3 2 在所得溶液中加入 1 0 mol L 1的 NaOH 溶液 1 0 L 此时溶液呈中性 金属离子已完全沉淀 沉淀质量为 39 2 g 下列有关说法不正确 的是 A Cu 与 Cu2O 的物质的量之比为 2 1 B 硝酸的物质的量浓度为 2 6 mol L 1 C 产生的 NO 在标准状况下的体积为 4 48 L D Cu Cu2O 与硝酸反应后剩余 HNO3为 0 2 mol 3 2011 新课标全国理综 12 能正确表示下列反应的离子方程式为 A 硫化亚铁溶于稀硝酸中 FeS 2H Fe2 H2S B NH4HCO3溶于过量的 NaOH 溶液中 HCO OH CO H2O 32 3 C 少量 SO2通入苯酚钠溶液中 C6H5O SO2 H2O C6H5OH HSO 3 D 大理石溶于醋酸中 CaCO3 2CH3COOH Ca2 2CH3COO CO2 H2O 4 2011 上海化学 18 氧化还原反应中 水的作用可以是氧化剂 还原剂 既是氧 化剂又是还原剂 既非氧化剂又非还原剂 下列反应与 Br2 SO2 2H2O H2SO4 2HBr 相比 较 水的作用不相同的是 A 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 B 4Fe OH 2 O2 2H2O 4Fe OH 3 C 2F2 2H2O 4HF O2 D 2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2 考查形式 选择题 填空题 考向曝光 离子反应和氧化还原反应是每年高考的稳定考点 题型为选择题和填空题 高考命题的 主要内容有 判断离子间能否大量共存 离子方程式书写及正误判断 离子的检验 溶液中所含离子的推断 随着环境污染已成为严重的社会问题 预计 2013 高考中 污水中的离子反应及治理污 水的方法可能成为命题的热点 对于氧化还原反应的考查 高考试题中会推出新的设问方式 新的题型 特别是与工农业生产 科学研究 日常生活等紧密结合的试题 1 了解氧化还原反应的本质是电子转移 了解常见的氧化还原反应 2 了解离子反应的概念 离子反应发生的条件 了解常见离子的检验方法 3 能正确书写化学方程式 离子方程式并能进行有关计算 知识必记 1 氧化还原反应概念间的联系 2 2 氧化性还原性强弱的 8 种 判断方法 1 依据元素周期表 同周期从左到右 金属单质的还原性 对应阳离子的氧化性逐渐增强 非金 属单质的氧化性逐渐增强 对应阴离子的还原性逐渐减弱 同主族从上到下 金属单质的还原性 对应阳离子的氧化性逐渐减弱 非金 属单质的氧化性逐渐减弱 对应阴离子的还原性逐渐增强 2 依据金属 非金属活动性顺序 依据金属活动性顺序 依据非金属活动性顺序 3 依据反应原理 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 4 依据反应条件及反应的剧烈程度 反应条件要求越低 反应越剧烈 对应物质的氧化性或还原性 如有无催化剂 反应温度高低以及反应物浓度等 5 依据氧化还原反应的程度 相同条件下 不同氧化剂使同一种还原剂氧化程度大的 其氧化性 例如 2Fe 3Cl22FeCl3 Fe SFeS 氧化性 Cl2 S 相同条件下 不同还原剂使同一种氧化剂还原程度大的 其还原性 例如 Cu 2Fe3 Cu2 2Fe2 3Zn 2Fe3 3Zn2 2Fe 还原性 Zn Cu 6 依据电化学原理 原电池中 负极物质的还原性一般强于正极物质 用惰性电极电解混合溶液时 在阴极 先放电的阳离子的氧化性 在阳极先放电的阴离子的还原性 注意 镁 铝在 KOH 溶液中构成原电池 铜 铁或铝在浓硝酸中构成原电池例外 7 依据物质的浓度及溶液酸碱性 具有氧化性 或还原性 的物质的浓度越大 其氧化性 或还原性 反之 其氧 化性 或还原性 例如 氧化性 HNO3 浓 HNO3 稀 还原性 HCl 浓 HCl 稀 溶液的酸碱性对物质的氧化性 还原性强弱亦有影响 如 KMnO4在酸性 中性 碱性 溶液中的氧化性依次 注意 氧化性 还原性强弱取决于物质得 失电子的难易 与 得失电子的数目无关 8 根据同类型反应放热量判断 根据金属原子失电子吸收的能量判断 元素的原子或离子得到 或失去 电子时必定伴随着能量的变化 就金属原子失电子而言 在一定条件下 失电子越容易 吸收的能量 失电子越难 吸收的能量 故根 3 据金属原子在相同条件下失电子时吸收能量的多少判断金属元素的金属性强弱 根据同主族非金属单质与同一种单质化合释放的热量多少判断 与同一种单质化合生成化合价相同的物质 释放热量越多 说明对应非金属越 如氟气 氯气 溴单质分别与氢气反应 3 常见的离子反应类型 离子间不发生反应即为能够共存 所以判断离子能否共存的实质是判断离子间能否反应 1 复分解型离子反应的常见类型 离子间反应类型典型举例 生成 Ca2 与 CO Ba2 与 SO Ag 与 Cl Fe2 Mg2 Cu2 Al3 等 2 32 4 与 OH 续表 生成 H 与 CO SO HCO HSO等 NH与 OH 等 2 32 3 3 3 4 生成 H 与 OH OH 与 HCO HS HSO等 3 3 生成 生成物为弱酸如 CH3COOH HF 等 弱碱如 NH3 H2O 配位化合物如 Fe SCN 3 2 氧化还原型离子反应 典型的氧化型离子典型的还原型离子典型的氧化还原反应举例 Fe3 H NO H 3 MnO ClO 4 I Fe2 SO HSO 2 3 S2 HS 3 2H 2NO 3SO 3SO 2NO H2O 32 32 4 3 水解相互促进型离子反应 CO HCO SiO AlO与 Fe3 Al3 由于能发生水解相互促进型离子反应 而 2 3 32 3 2 不能大量共存 技能必备 1 氧化还原反应解题金钥匙 氧化反应反应规律 4 2 离子方程式正误判断的解题技能 1 看与客观事实是否相符 这一内容主要涉及元素化合物知识 离子反应必须符合客观事实 不可主观臆造 2 看连接符号 物质状态符号 是否正确 3 看表示各物质的化学式是否正确 该用离子表示的是否拆成了离子 该用化学式表 示的是否写成了化学式 如 HCO不能写成 H CO 而 HSO通常应写成 H SO等 32 3 42 4 4 看是否漏掉了离子反应 如 Ba OH 2溶液与 NaHCO3溶液反应 既要写 OH 与 HCO生 3 成 CO的反应 又不能漏掉 Ba2 与 CO生成 BaCO3的反应 2 32 3 5 看是否遵循守恒规律 离子方程式中符合两个守恒 电荷守恒 质量守恒 如果为 氧化还原反应则还需要遵循得失电子守恒 6 看反应物的量是否影响产物 物质混合时随着量的不同 它们的离子方程式也不同 常见的由于量不同而导致离子方程式不同的情况有 碱与多元弱酸的反应 如 NaOH 与 H2CO3 H2SO3 H2S 等的反应 酸与多元弱酸盐的反应 如 HCl 与 Na2CO3 K2SO3 Na2S 等的反应 电解质中的多种离子都发生反应的情况 如 NaHSO4与 Ba OH 2 NH4HCO3与 Ca OH 2 KAl SO4 2与 Ba OH 2等 碳酸氢盐与 Ca OH 2 Ba OH 2的反应 一种氧化剂对应几种还原剂的反应 如在 FeBr2或 FeI2中通入 Cl2 在含有不同阳离 子的溶液中加入一种还原剂的反应 常考问题 6 有关氧化还原反应的基本概念及相互间的联系 题型 1 一定条件下 碘单质与砹单质以等物质的量进行反应 可得 AtI 它与 Zn NH3都能发 生反应 化学方程式如下 2AtI 2Zn ZnI2 ZnAt2 AtI 2NH3 l NH4I NH2At 5 则下列叙述正确的是 A ZnI2既是氧化产物 又是还原产物 B ZnAt2既是氧化产物 又是还原产物 C AtI 与液氨反应 AtI 既是氧化剂 又是还原剂 D AtI 与液氨反应 是自身氧化还原反应 破题关键 在 AtI 中 At 显 1 价 I 显 1 价 所以 ZnAt2既是氧化产物 又是还原产 物 B 项正确 AtI 与液氨反应 是非氧化还原反应 NH2At 中 At 显 1 价 AtI 与液氨的 反应可类比 IBr 与 H2O 的反应 IBr H2O HBr HIO 答案 B 分析氧化还原反应的两点注意 1 要理清知识线索 化合价升高 失电子 还原剂 氧化反应 氧化产物 或化合价降 低 得电子 氧化剂 还原反应 还原产物 2 要明确解题的方法 思路 理解概念抓实质 解题应用靠特征 即从氧化还原反应 的实质 电子转移 去分析理解有关的概念 而在实际解题过程中 应从分析元素化合价 有无变化这一氧化还原反应的特征入手 具体思路是 找变价 判类型 分升降 定其他 其中 找变价 是非常关键的一步 特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应 必须弄 清它的变化情况 提升 1 从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应 14CuSO4 5FeS2 12H2O 7Cu2S 5FeSO4 12H2SO4 下列说法中正确的是 A CuSO4是氧化剂 FeS2是还原剂 B 产物中的 SO有一部分是氧化产物 2 4 C Cu2S 既是氧化产物又是还原产物 D 5 mol FeS2发生反应 有 10 mol e 转移 常考问题 7 氧化还原反应规律的应用 题型 2 2012 江苏化学 18 硫酸钠 过氧化氢加合物 xNa2SO4 yH2O2 zH2O 的组成可通过下 列实验测定 准确称取 1 770 0 g 样品 配制成 100 00 mL 溶液 A 准确量取 25 00 mL 溶液 A 加入盐酸酸化的 BaCl2溶液至沉淀完全 过滤 洗涤 干燥至恒重 得到白色固体 0 582 5 g 准确量取 25 00 mL 溶液 A 加适量稀硫酸酸化后 用 0 020 00 mol L 1 KMnO4溶液滴定至终点 消耗 KMnO4溶液 25 00 mL H2O2与 KMnO4反应的离子方程式如下 2MnO 5H2O2 6H 2Mn2 8H2O 5O2 4 1 已知室温下 BaSO4的Ksp 1 1 10 10 欲使溶液中c SO 1 0 10 6 2 4 mol L 1 应保持溶液中c Ba2 mol L 1 2 上述滴定若不加稀硫酸酸化 MnO被还原为 MnO2 其离子方程式为 4 3 通过计算确定样品的组成 写出计算过程 破题关键 1 BaSO4在溶液中存在溶解平衡 BaSO4 s Ba2 aq SO aq 则有 2 4 Ksp c Ba2 c SO 1 1 10 10 欲使溶液中c SO 1 0 10 6 mol L 1 则有 2 42 4 c Ba2 mol L 1 1 1 10 4 mol L 1 Ksp c SO2 4 1 1 10 10 1 0 10 6 2 H2O2与 KMnO4溶液反应 MnO被还原为 MnO2 据得失电子守恒 质量守恒可写出离 4 子方程式为 2MnO 3H2O2 2MnO2 3O2 2OH 2H2O 4 3 25 00 mL 溶液 A 中含有 Na2SO4的物质的量为n Na2SO4 n BaSO4 2 50 10 3 mol 0 582 5 g 233 g mol 1 含有 H2O2的物质的量为n H2O2 n KMnO4 0 020 00 mol L 1 25 00 10 3 5 2 5 2 L 1 25 10 3 mol 所取 25 00 mL 溶液 A 中所含样品中水的质量为m H2O 1 770 0 6 g 2 50 10 3 mol 142 g mol 1 1 25 10 3 mol 34 g mol 1 0 045 00 25 00 100 0 g 则n H2O 2 50 10 3 mol 0 045 00 g 18 g mol 1 综上可知 x y z n Na2SO4 n H2O2 n H2O 2 1 2 故硫酸钠 过氧化氢加合 物的化学式为 2Na2SO4 H2O2 2H2O 答案 1 1 1 10 4 2 2MnO 3H2O2 2MnO2 3O2 2OH 2H2O 4 3 n Na2SO4 n BaSO4 2 50 10 3 mol 0 582 5 g 233 g mol 1 2MnO 5H2O2 6H 2Mn2 8H2O 5O2 4 n H2O2 1 25 10 3 mol 5 2 0 020 00 mol L 1 25 00 mL 1 000 mL L 1 m Na2SO4 142 g mol 1 2 50 10 3 mol 0 355 g m H2O2 34 g mol 1 1 25 10 3 mol 0 042 5 g n H2O 2 50 10 3 mol 1 770 0 g 25 00 mL 100 00 mL 0 355 g 0 042 5 g 18 g mol 1 x y z n Na2SO4 n H2O2 n H2O 2 1 2 故样品的组成的化学式为 2Na2SO4 H2O2 2H2O 解题利器 守恒法 得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时 氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的 电子数 无论是自发进行的氧化还原反应还是原电池或电解池中均如此 电子守恒法解题的步骤是 首先找出氧化剂 还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂 还原剂得失电子的量 然后根据电子守恒列出等式 计算公式如下 氧化剂物质的量 一个分子内被还原的原子的个数 化合价的变化值 还原剂物质的量 一个分子内被氧化的原子的个数 化合价的变化值 利用这一等式 解氧化还原反应计算题 可化难为易 化繁为简 提升 2 已知 SO2 I2 2H2O H2SO4 2HI 向含有 HCl FeCl3和 BaCl2的溶液中通入足量 的 SO2 产生白色沉淀 现有等物质的量的 FeI2 NaHSO3混合溶液 100 mL 向其中通入 4 48 L 标准状况 氯气 然后向反应后的溶液中滴加 KSCN 溶液 溶液呈微红色 下列有关说法正 确的是 A FeI2的物质的量浓度约为 1 mol L 1 B 完全反应时转移电子 0 2 mol C 通入氯气的过程中 首先被氧化的离子是 Fe2 最后被氧化的离子是 I D 反应后 溶液中大量存在的离子有 Na H SO和 Fe3 2 4 常考问题 8 离子方程式的书写正误判断 题型 3 2012 大纲全国理综 7 能正确表示下列反应的离子方程式是 A 硫酸铝溶液中加入过量氨水 Al3 3OH Al OH 3 B 碳酸钠溶液中加入澄清石灰水 Ca OH 2 CO CaCO3 2OH 2 3 C 冷的氢氧化钠溶液中通入氯气 Cl2 2OH ClO Cl H2O D 稀硫酸中加入铁粉 2Fe 6H 2Fe3 3H2 破题关键 一水合氨为弱电解质 在离子方程式中不能拆分 应写为 NH3 H2O A 错误 澄清石灰水中 Ca OH 2完全电离为 Ca2 和 OH 与 Na2CO3反应的离子方程式为 Ca2 CO CaCO3 B 错误 稀硫酸中 H 只能将 Fe 氧化为 Fe2 D 错误 2 3 答案 C 有限定条件的离子方程式的书写 1 过量型 书写程序 按照组成比例写出不足量物质参加反应的离子形式 如 7 Ca HCO3 2溶液与过量 NaOH 溶液反应 离子方程式中不足量物质 Ca HCO3 2中 Ca2 与 HCO 的比例一定是 1 2 过量物质的离子满足不足量离子的需要 OH 的化学计量数为 2 3 满足 2HCO 综合起来可得离子方程式 Ca2 2HCO 2OH CaCO3 CO 2H2O 3 32 3 2 定量型 书写的关键是参加反应的离子严格按照给定的量之间的关系进行 如等物 质的量的 Ba OH 2溶液与明矾溶液的反应 Al3 SO Ba2 和 OH 的物质的量之比为 2 4 1 2 1 2 显然 OH 不足量 然后按照以少定多的方法写出离子方程式 2Al3 3SO 3Ba2 6OH 2Al OH 3 3BaSO4 2 4 3 目标型 先写出能达到目标的主要离子方程式 然后用设 1 的方法使其完善 如 向 NaHSO4溶液中逐滴加入 Ba OH 2溶液 写出溶液呈中性时的离子方程式 先写出 H OH H2O 再设两物质各为 1 mol 因 NaHSO4 Na H SO Ba OH 2 4 2 2OH Ba2 所以当溶液中的 H 被完全中和时 加入的 Ba OH 2只有 0 5 mol 故离子 反应方程式为 SO H OH Ba2 BaSO4 H2O 2 4 4 条件限定型 在书写离子反应方程式时 有不同的限定条件 一类是生成物的形态 不同 如 NH与 OH 反应 不加热时生成 NH3 H2O 而加热时有 NH3产生 再如反应时使用 4 澄清石灰水与使用石灰乳 书写时所用的符号不同 前者用离子符号表示 后者则用化学式 表示 提升 3 2012 江苏南京模拟 下列离子方程式中 不正确的是 A 向 Mg HCO3 2溶液中加入过量的 NaOH 溶液 Mg2 2HCO 4OH Mg OH 2 2CO 2H2O 32 3 B 向 NH4Al SO4 2溶液中加入 Ba OH 2恰好使 SO反应完全 2 4 2Ba2 4OH Al3 2SO 2BaSO4 AlO 2H2O 2 4 2 C FeBr2溶液中通入过量的 Cl2 2Fe2 4Br 3Cl2 2Fe3 2Br2 6Cl D 向 Fe NO3 2溶液中加入稀盐酸 3Fe2 4H NO 3Fe3 NO 2H2O 3 题型 4 2012 安徽理综 8 下列离子或分子在溶液中能大量共存 通入 CO2后仍能大量共存的 一组是 A K Ca2 Cl NO 3 B K Na Br SiO2 3 C H Fe2 SO Cl2 2 4 D K Ag NH3 H2O NO 3 破题关键 A 项 B 项中四种离子在通入 CO2之前均能大量共存 B 项中通入 CO2后 CO2 能与水反应生成 H2CO3 其电离出的 H 与 SiO反应生成 H2SiO3沉淀 故 B 项错误 A 项正 2 3 确 C 项中 Fe2 能与 Cl2发生氧化还原反应 不能大量共存 C 项错误 D 项中 Ag 能与 NH3 H2O 发生反应而不能大量共存 D 项错误 答案 A 离子共存中的题设 陷阱 条件类型高考中的常见表述误点点拨 无色 有色离子不能大量存在 pH 1 或 pH 13 溶液显酸性或碱性 常见的限制条件 因发生氧化还原反应而不能共存 只能是氧化性离子和还原 性离子不共存 不是其他 离子反应类型 透明 透明 也可 有色 常见的易错点 不能共存 易看成 能共存 与 Al 反应放出 H2 溶液既可能显酸性也可能 显碱性常见的隐含条件 由水电离出c H 溶液既可能显酸性也可能 8 1 10 12mol L 1 显碱性 通入足量的 NH3 与 NH3 H2O 反应的离子不 能存在 1 一定大量共存 2 可能大量共存 常见题干要求 3 不能大量共存 审清关键字 提升 4 2012 山西大同调研 常温下 下列各组离子一定可以大量共存的是 A c H c OH 10 4的溶液中 Na SiO SO K 2 32 3 B 由水电离出的c OH 10 13 mol L 1的溶液中 ClO Na SO Cl 2 3 C pH 1 的溶液中 Mg2 Br K AlO 2 D 加入 Al 能放出 H2的溶液中 Cl Mg2 NO K 3 所谓关键词语 是指题目中的一些限制性语言 或是对题目中所涉及的化学变化的描述 对变化过程的界定等 因此 在读题时不能只注意给出的那些具体数字或字母的已知条件 而忽略一些叙述性的语言 为提高审题的准确性 审题时除要仔细阅读题目外 一般应圈出 有关的关键词语 如 过量 少量 无色 酸性 短周期 长时间 小心加 热 加热并灼烧 等 这样就可避免漏掉问题或看错题意 9 案例导析 解析 1 Fe3 与 SCN 的配合产物有多种 如 Fe SCN 2 Fe SCN 6 3 等 I2 的 CCl4溶液显紫红色 应用信息 氧化性 IO Fe3 I2 说明 IO和 3 3 Fe3 均能氧化 I 生成 I2 2 KI 被潮湿空气氧化 不要写成 I O2 H 要联系金属吸氧腐蚀 产物 I2 KOH 似乎不合理 会反应 应考虑缓慢反应 微量产物 I2会升华和 KOH 与空气 中 CO2反应 KI3 H2O 作加碘剂问题 比较难分析 因为 KI3很陌生 从题中 低 温条件下可制得 或生活中并无这一使用实例来判断 再根据信息 KI I2 KI3 解析其不稳定性 3 根据信息 还原性 S2O I 可判断 2 3 A C 比较难分析 应考虑食盐潮解主要是由 Mg2 Fe3 引起的 加 Na2CO3能使之转 化为难溶物 D 中 NaNO2能氧化 I 4 实验方案简答题要注意规范性 如 取 加入 现象 结论 用氧化剂将 Fe2 氧化为 Fe3 再用 KSCN 检验 Fe3 的 存在 答案 1 Fe SCN 3 IO 5I 6H 3I2 3H2O I I 3 2Fe3 2I 2Fe2 I2 2 4KI O2 2H2O 2I2 4KOH 否 KI3受热或潮解后产生 KI 和 I2 KI 易被 O2氧 化 I2易升华 3 AC 4 取适量食盐 加水溶解 滴加足量新制氯水 或 H2O2 再加 KSCN 溶液至过量 若显血红色说明有 Fe2 10 参考答案参考答案 第一部分 高频考点及重点题型突破 第三讲 中学化学常见的两种重要 反应类型 细研考题 1 A A 中各离子在 0 1 mol L 1的 NaOH 溶液中可大量共存 B 中 Ba2 与条件中的 CO 反应 B 错 C 中 I SCN 均与条件中的 Fe3 反应 C 错 D 中c H c OH 1 1014 2 3 为强酸性条件 ClO 与 H 不能大量共存 D 错 2 B 结合题意 反应过程为 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 3Cu2O 14HNO3 稀 6Cu NO3 2 2NO 7H2O NaOH HNO3 NaNO3 H2O 2NaOH Cu NO3 2 Cu OH 2 2NaNO3 结合 m Cu OH 2 39 2 g 即 0 4 mol 故 反应中 Cu NO3 2消耗 NaOH 39 2 g 98 g mol 1 0 4mol 2 0 8 mol 余下硝酸 1 0 L 1 0 mol L 1 0 8 mol 0 2 mol D 项正确 反应中 n Cu 2n Cu2O 0 4 mol n Cu 64 g mol 1 n Cu2O 144 g mol 1 27 2 g 解得 n Cu 0 2 mol n Cu2O 0 1 mol 根据氧化还原反应中电子守恒 0 2 mol 2 0 1 mol 2 1 n NO 3 n NO 0 2 mol 即标准状况下 4 48 L A C 项正确 根据氮原子守恒 n HNO3 n NO n NO 最终溶液为 NaNO3溶液 有n NO n Na 3 3 1 0 L 1 0