安徽省2013年高考化学二轮复习 专题一 化学基本概念第2讲 离子反应、氧化还原反应

1 第第 2 2 讲讲 离子反应 氧化还原反应离子反应 氧化还原反应 真题试做真题试做 1 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 2 2011 安徽理综 8 室温下 下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A 饱和氯水中 Cl NO Na SO 32 3 B c H 1 10 13mol L 1溶液中 C6H5O K SO Br 2 4 C Na2S 溶液中 SO K Cl Cu2 2 4 D pH 12 的溶液中 NO I Na Al3 3 3 2010 安徽理综 9 在 pH 1 的溶液中 能大量共存的一组离子或分子是 A Mg2 Na ClO NO 3 B Al3 NH Br Cl 4 C K Cr2O CH3CHO SO 2 72 4 D Na K SiO Cl 2 3 4 2012 安徽理综 7 科学家最近研究出一种环保 安全的储氢方法 其原理可表示为 NaHCO3 H2HCOONa H2O 下列有关说法正确的是 A 储氢 释氢过程均无能量变化 B NaHCO3 HCOONa 均含有离子键和共价键 C 储氢过程中 NaHCO3被氧化 D 释氢过程中 每消耗 0 1 mol H2O 放出 2 24 L 的 H2 5 2010 安徽理综 7 亚氨基锂 Li2NH 是一种储氢容量高 安全性好的固体储氢材料 其储氢原理可表示为 Li2NH H2LiNH2 LiH 下列有关说法正确的是 A Li2NH 中 N 的化合价是 1 B 该反应中 H2既是氧化剂又是还原剂 C Li 和 H 半径相等 D 此储氢与钢瓶储氢原理相同 考向分析考向分析 近几年所考查的热点 离子方程式的正误判断 氧化还原反应方程式的书写及配平 氧化性 还原性强弱比较 近几年加大了对离子 包括氧化还原反应 方程式的书写和配平 的考查难度 热点例析热点例析 热点一 氧化还原反应的本质及基本概念 例 1 2012 湖南十二校联考 9 把图 2 中的物质补充到图 1 中 可得到一个完整的 氧化还原型离子方程式 未配平 Mn2 H 图 1 MnO 4 IO 4 IO 3 H2O 图 2 对该氧化还原反应型离子方程式 说法不正确的是 2 A IO作氧化剂具有氧化性 4 B 氧化剂和还原剂的物质的量之比为 5 2 C 若有 2 mol Mn2 参加反应 则转移 10 mol 电子 D 氧化性 MnO IO 4 4 思路点拨思路点拨掌握氧化还原反应的概念并不难 只需遵循一种思想 掌握一个关系 用好一 种方法 1 一种思想 对立统一思想 在一个氧化还原反应中 电子有得就有失 化合价有降就有升 氧化剂与还原剂 氧化 产物与还原产物 氧化反应与还原反应共存于同一反应中 2 一个关系 概念间的关系 还原剂 氧化产物 失电子 化合价升高 被氧化 氧化剂 还原产物 得电子 化合价降低 被还原 氧化性强弱 氧化剂 氧化产物 还原性强弱 还原剂 还原产物 为了方便记忆 快速解题 可采用如下口诀 升失氧 降得还 剂性一致 其他相反 升失氧 降得还 即 反应后所含元素化合价升高的物质失电子被氧化 发生氧化反应 反应后所含元素化合价降低的物质得电子被还原 发生还原反应 剂性一致 即 氧化剂 具有氧化性 还原剂具有还原性 其他相反 即 氧化剂被还原 发生还原反应 得还原 产物 还原剂被氧化 发生氧化反应 得氧化产物 3 一种方法 在做题时 看到氧化还原反应首先想到化合价变化 进而利用电子守 恒解题 即时训练即时训练 1 2012 北京石景山期末 19 根据表中信息 判断下列叙述中正确的是 序号氧化剂还原剂其他反应物氧化产物还原产物 Cl2FeBr2 Cl KClO3 浓盐酸 Cl2 KMnO4H2O2H2SO4O2 Mn2 A 表中 组的反应可能有一种或两种元素被氧化 B 氧化性强弱的比较 KClO3 Fe3 Cl2 Br2 C 表中 组反应的还原产物是 KCl 电子转移数目是 6e D 表中 组反应的离子方程式为 2MnO 3H2O2 6H 2Mn2 4O2 6H2O 4 热点二 氧化还原反应的基本规律及有关计算 例 2 已知 Fe OH 3 ClO OH FeO Cl H2O n 4 1 有 10 7 g Fe OH 3参加反应 共转移了 0 3NA个电子 则n FeO 中铁元素的化合价为 n 4 2 根据前面的知识 推测 FeO能和下列 填序号 物质反应 n 4 A KMnO4 B SO2 C H2S D Fe2 SO4 3 规律方法规律方法解答氧化还原综合题的常用规律 1 计算规律 电子守恒法 解题的一般步骤为 1 找出氧化剂 还原剂及相应的还原产物和氧化产物 2 找准一个原子或离子得失电子数 注意化学式中微粒的个数 3 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式 n 氧化剂 变价原子个数 化合价变化值 高价 低价 n 还原剂 变价原子个数 化合价变化值 高价 低价 2 价态规律 元素处于最高价 只有氧化性 如 KMnO4中n 等 元素处于最低价 只有还原性 如 M 7 3 S2 I 等 元素处于中间价态 既有氧化性又有还原性 如 Fe2 S Cl2 应用于判断元素或物质的氧化性 还原性 3 强弱规律 1 判断某一氧化还原反应中 氧化性 还原性的相对强弱 2 判断某一氧化还原反应能否正常进行 3 判断众多氧化还原体系中 哪一反应优先进行 如 Fe 粉投入到 FeCl3 CuCl2的混合 液中 其反应顺序为 Fe 先与 Fe3 反应 然后 Fe 与 Cu2 反应 即时训练即时训练 2 铬是水体的主要污染物之一 可以导致水生生物死亡 化学实验中 如使某 步中的有害产物作为另一步的反应物 形成一个循环 就可不再向环境排放该有害物质 例 如处理铬的实验循环示意图如下 1 在上图所示的编号步骤中 其中反应 所用的试剂是硫酸酸化的 H2O2溶液 请写出 该反应的离子方程式 可以不配平 2 现有含 Cr3 和 Fe3 的溶液 使用 NaOH 溶液和盐酸 可将这两种离子相互分离 根 据上图信息分析 在涉及的过滤操作中 上述两种离子的存在形态分别是 写化学式 3 铬的化合价除了示意图中涉及的 3 和 6 外 还有 0 2 4 和 5 等 现有 24 mL 浓度为 0 05 mol L 1的 Na2SO3溶液恰好与 20 mL 浓度为 0 02 mol L 1的 Na2Cr2O7溶液 完全反应 已知 Na2SO4被 Na2Cr2O7氧化为 Na2SO4 则元素 Cr 在还原产物中的化合价为 4 步骤 应该加入 剂 填 还原 或 氧化 热点三 离子方程式的书写及正误判断 例 3 下列离子方程式正确的是 A 将铁粉加入稀硫酸中 2Fe 6H 2Fe3 3H2 B 将磁性氧化铁溶于盐酸 Fe3O4 8H 3Fe3 4H2O C 将氯化亚铁溶液与稀硝酸混合 Fe2 4H NO Fe3 2H2O NO 3 D 将铜屑加入含 Fe3 的溶液中 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 E Na2O2与 H2O 反应制备 O2 Na2O2 H2O 2Na 2OH O2 F 将氯气溶于水制备次氯酸 Cl2 H2O 2H Cl ClO G 用惰性电极电解氯化钠溶液 2Cl 2H2OCl2 H2 2OH 通电 H 等体积 等浓度的 Ca HCO3 2溶液与 NaOH 溶液混合 Ca2 2HCO 2OH CaCO3 CO 2H2O 32 3 规律方法规律方法 1 离子方程式书写抓住以下要点 1 强酸 强碱和易溶于水的盐改写成离子形式 难溶物质 难电离物质 易挥发物质 单质 氧化物 非电解质等均写化学式 2 微溶物作为反应物 若是澄清溶液则写离子符号 若是悬浊液则写化学式 微溶物 作为生成物 一般写化学式 标 号 如澄清石灰水中加入盐酸的离子方程式为 OH H H2O 3 氨水作为反应物写 NH3 H2O 作为生成物 若有加热条件或浓度很大时 可写 NH3 4 未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式 如铜和浓硫酸 氯化铵固体和 氢氧化钙固体 Cl2与石灰乳反应等 5 离子方程式要做到原子个数守恒 电荷守恒 得失电子守恒 6 操作顺序或反应物相对量不同时 离子方程式不同 如 Ca OH 2溶液中通入少量 CO2 离子方程式为 Ca2 2OH CO2 CaCO3 H2O Ca OH 2溶液中通入过量 CO2 离子 4 方程式为 OH CO2 HCO 3 2 离子方程式正误判断常用方法 1 看离子反应是否符合客观事实 如铁与稀硫酸反应生成 Fe2 而不生成 Fe3 2 看 及必要条件是否正确 齐全 3 看表示各物质的化学式是否正确 如 HCO不能写成 H CO 而 HSO应写成 32 3 4 H SO等 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 2 4 4 看电荷是否守恒 如 FeCl2溶液与 Cl2反应 不能写成 Fe2 Cl2 Fe3 2Cl 而 应写成 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 5 看是否漏掉离子反应 如 Ba OH 2溶液与 CuSO4溶液反应 既要写 Ba2 与 SO生成 2 4 BaSO4沉淀的反应 又不能漏掉 Cu2 与 OH 生成 Cu OH 2沉淀的反应 6 看反应物或产物的配比是否正确 如稀硫酸与 Ba OH 2溶液反应不能写成 H OH SO Ba2 BaSO4 H2O 应写成 2 4 2H 2OH SO Ba2 BaSO4 2H2O 2 4 即时训练即时训练 3 2012 安徽合肥一检 7 下列反应的离子方程式书写正确的是 A 将 Al 条投入 NaOH 溶液中 Al OH H2O AlO H2 2 B 铜溶于稀硝酸中 Cu 4H 2NO Cu2 2NO2 2H2O 3 C 碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液 HCO OH CO H2O 32 3 D 向碳酸钠溶液中逐滴加入与之等体积等物质的量浓度的稀醋酸 CO CH3COOH CH3COO HCO 2 3 3 热点四 离子共存 例 4 2012 山东烟台诊断 6 室温时 下列各组离子在指定溶液中可以大量共存的 是 A 饱和氯水中 Na Mg2 SO Cl 2 3 B pH 0 的溶液 Na NO HCO SO 3 32 4 C 加入石蕊试液呈蓝色的溶液 NH K SO Cl 42 4 D 加入铝片产生大量 H2的溶液 Na K SO NO 2 4 3 思路点拨思路点拨判断离子共存的规律 1 一色 即溶液颜色 若限定为无色溶液 则 Cu2 Fe3 Fe2 MnO等有色离子 4 不存在 2 二性 即溶液的酸性和碱性 在强酸性溶液中 OH 及弱酸根阴离子 如 CO SO 2 3 S2 CH3COO 等 均不能大量存在 在强碱性溶液中 H 及弱碱阳离子 如 2 3 NH Al3 Mg2 Fe3 等 均不能大量存在 酸式弱酸根离子 如 4 HCO HSO HS H2PO等 在强酸性或强碱性溶液中均不可能大量存在 3 3 4 3 三特 指三种特殊情况 AlO或 Al OH 4 与 HCO不能大量共存 2 3 AlO H2O HCO Al OH 3 CO NO H 组合具有强氧化性 能与 2 32 3 3 S2 Fe2 I 等发生反应 而这一种组合常常较为隐蔽 不易被察觉 NH与 4 CH3COO CO Mg2 与 HCO等组合中 虽然两组离子都能水解且水解相互促进 但总的 2 3 3 水解程度仍很小 它们在溶液中能大量共存 加热就不同了 4 四反应 指离子间通常能发生的四种类型的反应 能相互反应的离子显然不能大量 共存 复分解反应 如 Ba2 与 SO NH与 OH 等 氧化还原反应 如 Fe3 与 2 4 4 I NO H 与 Fe2 MnO H 与 Br H 与 S2O等 双水解反应 如 Al3 与 HCO 3 42 3 Al3 与 AlO等 络合反应 如 Fe3 与 SCN 等 3 2 即时训练即时训练 4 2012 安徽皖南八校联考 9 室温下 下列各组离子在指定溶液中一定能大 量共存的是 A 滴入甲基橙溶液显黄色的溶液中 Na NH Fe3 Cl 4 B c H 1 10 13mol L 1的溶液中 Na K I SO2 4 C 饱和氯水中 NH Al3 Br I 4 D pH 1 的溶液中 K Cl C6H5O SO2 4 误区警示误区警示 1 混淆电解质的强弱与导电性的关系 电解质溶液的导电性强弱与电解质强弱及溶液中离子的浓度有关 所以强电解质溶液的 5 导电能力不一定强 弱电解质溶液的导电能力也不一定弱 2 书写离子方程式漏写部分离子反应 有些反应包含两个或两个以上的离子反应 但我们常注意一个离子反应 而忽略了另一 个离子反应 3 定式思维错解离子共存 我们看到溶液中含有 H 与 NO 就想到 HNO3的强氧化性 认为此组离子不能大量共存 3 这种思维方式虽然能提高我们的做题速度 但也常犯错误 4 有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应 有单质参加或生成的反应 元素化合价不一定发生变化 如 2O33O2 氧 放电 元素的化合价反应前后均为 0 所以不属于氧化还原反应 5 误认为一种反应物为氧化剂 另一种反应物就是还原剂 6 错解氧化还原反应中电子转移的计算 如 KClO3 6HCl KCl 3Cl2 3H2O 中 1 mol KClO3参加反应转移电子为 5 mol 不 是 6 mol 跟踪练习跟踪练习判断正误 正确的打 号 错误的打 号 1 醋酸的导电能力一定小于盐酸的导电能力 2 CuSO4溶液与 Ba OH 2溶液反应的离子方程式 Ba2 SO BaSO4 2 4 3 在酸性溶液中 Na NO Cl Fe3 能大量共存 3 4 在 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 反应中 Na2O2是氧化剂 H2O 是还原剂 5 在 Cl2 H2O HCl HClO 反应中 1 mol Cl2参加反应转移 2 mol 电子 1 2012 安徽马鞍山二检 8 室温下 下列各组离子或分子在指定溶液中能大量共存的 是 A pH 1 的溶液中 Na Fe2 NO Br2 3 B 0 1 mol L 1 NaOH 溶液中 K Ba2 Cl NO 3 C 含有 0 1 mol L 1Ca2 的溶液中 Na K CO Cl 2 3 D 含有 1 mol L 1 FeCl3的溶液中 K Mg2 SCN NO 3 2 下列离子方程式中正确的是 A 将少量 SO2气体通入氨水中 SO2 NH3 H2O NH HSO 4 3 B NH4HCO3溶于过量的 NaOH 溶液中 HCO OH CO H2O 32 3 C 用 NaOH 溶液吸收废气中氮氧化物 NO NO2 OH NO H2O 2 D 向稀硫酸加入少量 Ba OH 2溶液 2H SO Ba2 2OH BaSO4 2H2O 2 4 3 2012 宁夏银川一中模拟 8 已知电离平衡常数 H2CO3 HClO HCO 氧化性 3 HClO Cl2 Br2 Fe3 I2 下列有关离子反应或离子方程式的叙述中 正确的是 A 能使 pH 试纸显深红色的溶液中 Fe3 Cl Ba2 Br 能大量共存 B 向溴水中加入足量氯化亚铁溶液能使溴水变成无色 C 向 NaClO 溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式 2ClO CO2 H2O 2HClO CO 2 3 D 向 FeI2溶液中滴加少量氯水 反应的离子方程式为 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 4 2012 安徽蚌埠一检 10 工业废切削液中含有 2 5 NaNO2 若直接排放将对环境 造成污染 已知 NaNO2遇到还原性较强的 NH NH2等被还原为 N2 在废液中加入下列物 4 质不能使 NaNO2无害化排放的是 A H2O2 B NH4Cl C CO NH2 2 D NH2SO3Na 氨基磺酸钠 5 2012 辽宁部分重点中学联考 11 某溶液中只可能含有下列离子中的几种 不考虑溶 液中含的较少的 H 和 OH Na NH SO CO NO 取 200 mL 该溶液 分为等 42 42 3 3 体积的二等份做下列实验 实验 1 第一份加入足量的烧碱并加热 产生的气体在标准状况 下为 224 mL 实验 2 第二份先加入足量的盐酸 无现象 再加足量的 BaCl2溶液 得固体 2 33 g 下列说法正确的是 6 A 该溶液中可能含有 Na B 该溶液中肯定含有 NH SO CO NO 42 42 3 3 C 该溶液中一定不含 NO 3 D 该溶液中一定含 Na 且c Na 0 1 mol L 1 6 2012 湖北黄冈期末 29 现向含 6 mol KI 的硫酸溶液中逐滴加入 KBrO3溶液 整个 过程中含碘物质的物质的量与所加入 KBrO3的物质的量的关系如图所示 请回答下列问题 1 B点时 KI 反应完全 则氧化产物与还原产物的物质的量之比为 电子转移 数目为 2 已知B C过程中 仅有溴元素发生化合价变化 写出并配平该反应的离子方程式 3 已知在C D段发生下列反应 2BrO I2 2IO Br2 当n KBrO3 3 mol 时 3 3 n I2 mol 参考答案参考答案 命题调研命题调研 明晰考向明晰考向 真题试做真题试做 1 A 解析 解析 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 2 3 项正确 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 2 B 解析 解析 饱和氯水中的氯气分子能将 SO氧化 故 A 不能大量共存 c H 2 3 1 10 13mol L 1溶液呈碱性 所有离子可以大量共存 故 B 正确 C 选项中发生的离子 反应方程式为 Cu2 S2 CuS 故 C 不能大量共存 D 溶液显碱性 Al3 不能大量存在 3 B 解析 解析 酸性环境下 A 中生成次氯酸 C 中 Cr2O氧化 CH3CHO D 中生成硅酸沉淀 2 7 4 B 解析 解析 该反应为化学反应 故无论是储氢过程还是释氢过程均有能量的变化 A 项错误 NaHCO3 HCOONa 均为离子化合物 既含有离子键又含有共价键 B 项正确 由反应 过程中化合价的变化知 H2作还原剂 NaHCO3作氧化剂 所以 NaHCO3被还原 C 项错误 释 氢过程中 每消耗 0 1 mol H2O 放出 0 1 mol H2 由于气体所处条件未知 所以其体积不能 求算 D 项错误 5 B 解析 解析 A 选项中 Li2NH 中氮的化合价为 3 C 选项中 Li 半径小于 H D 选项钢 瓶储氢是物理方法 而该方法为化学方法 精要例析精要例析 聚焦热点聚焦热点 热点例析热点例析 例 1 D 解析 解析 由图 1 中 Mn2 的化合价和图 2 中 MnO中 Mn 的化合价可知 Mn2 是 4 还原剂被氧化 所以 IO作氧化剂 A 正确 D 错误 Mn2 MnO化合价升高 4 4 5 IO IO化合价降低 2 所以 B C 正确 4 3 即时训练 1 A 解析 解析 Cl2过量把 Fe2 Br 全部氧化 Cl2少量只氧化还原性比较强 的 Fe2 A 正确 氧化性 Cl2 Fe3 B 错误 组反应中的还原产物及氧化产物均为 Cl2 1 mol KClO3参与反应转移 5 mol e C 错误 组还原剂 H2O2中含有 6 个 O 而氧化产物 O2 中含有 8 个 O D 错误 例 2 答案 答案 1 2 6 2 BC 7 解析 解析 1 10 7 g Fe OH 3为 0 1 mol 所以如果 1 mol Fe OH 3参加反应 则转移 3 mol 电子 铁元素的化合价升高 3 价 为 6 价 n 2 2 根据信息可知 FeO为强氧化剂 能与具有还原性的 SO2 H2S 反应 n 4 即时训练 2 答案 答案 1 Cr2O 8H 3H2O2 2Cr3 3O2 7H2O 2 7 2 CrO 或 NaCrO2 Fe OH 3 2 3 3 4 氧化 解析 解析 1 反应物为 Cr2O H H2O2 生成物为 Cr3 Cr 化合价降低 所以 H2O2中 2 7 O 的化合价升高 即生成物中含有 O2 生成物中还含有 H2O 2 由信息可知 Cr3 和 Fe3 均与 NaOH 反应生成 Cr OH 3和 Fe OH 3 Cr OH 3和 Fe OH 3均与盐酸反应 由步骤 可知 Cr OH 3还会与 NaOH 反应生成 NaCrO2 所以分离 Cr3 和 Fe3 先向溶液中加入过量 NaOH 生成 NaCrO2 Fe OH 3 然后过滤 再分别加盐酸重新生成 Cr3 和 Fe3 3 设一个 Cr 降低x价 依据化合价守恒 24 mL 0 05 mol L 1 2 20 mL 0 02 mol L 1 2 x 解得x 3 所 以 Cr 由 6 价降低到 3 价 4 步骤 中 Cr 化合价升高 被氧化 例 3 DG 解析 解析 Fe 与稀硫酸反应生成 Fe2 A 错误 Fe3O4与盐酸反应生成 Fe2 和 Fe3 B 错误 C 中电荷不守恒 C 错误 E 中原子不守恒 E 错误 F 中 HClO 为弱电解质 不能拆写成离子形式 F 错误 H 中没有注意等物质的量反应 HCO与 Ca2 不能按 2 1 完 3 全反应 H 错误 即时训练 3 D 解析 解析 A 项不遵循原子守恒 错误 B 项不符合客观事实 应生成 NO 气体 错误 C 项漏写碳酸钙沉淀 错误 例 4 D 解析 解析 氯水具有强氧化性 SO具有还原性 A 错误 由 HCO与 H NH 2 3 3 与 OH 的反应可知 B C 错误 D 选项如果在强碱性溶液中 可以大量共存 但在强酸性条 4 件下不能生成 H2 即时训练 4 B 解析 解析 使甲基橙显黄色的溶液可能呈强碱性 NH Fe3 不能大量共 4 存 A 错 氯水能将 Br 和 I 氧化 C 错 C6H5O 不能大量存在于酸性溶液中 D