专题三-氧化还原反应-离子反应课件

专题三

氧化还原反应

离子反应[考纲要求]

1.了解氧化还原反应的本质，了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。2.能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。掌握常见离子的检验方法。内容索引考点一氧化还原反应考点二离子反应氧化还原反应考点一1.理清两条概念线索核心知识透析2.掌握氧化还原反应的规律3.识记常见氧化剂、还原剂及产物预测(1)常见的氧化剂及产物预测氧化剂还原产物KMnO4Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnO(碱性)K2Cr2O7(酸性)Cr3＋浓硝酸NO2稀硝酸NOX2(卤素单质)X－H2O2OH－(碱性)；H2O(酸性)Na2O2NaOH(或Na2CO3)NaClO(或ClO－)Cl－、Cl2NaClO3Cl2、ClO2PbO2Pb2＋(2)常见的还原剂及产物预测还原剂氧化产物Fe2＋Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(碱性)SO2(或H2SO3、

)S2－(或H2S)S、SO2(或)、H2C2O4CO2H2O2O2I－(或HI)I2、COCO2金属单质(Zn、Fe、Cu等)Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋高考真题研究答案√12345672.[2018·天津，7(4)]为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg(OH)2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：_________________________________________。2Mg(OH)2解析该反应类型类似“钙基固硫”，加热过程中发生反应：答案解析12345673.[2018·江苏，20(3)]用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：________________________________________。答案解析由题给信息可知，反应物为HNO2、(NH2)2CO，生成物为CO2和N2，根据氧化还原反应方程式的配平方法可写出该反应的化学方程式为2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O。解析2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O12345674.[2016·全国卷Ⅰ，28(2)]写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式________________________________________。答案2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2NaHSO4＋2ClO212345675.[2016·全国卷Ⅰ，28(5)]“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_____。(计算结果保留两位小数)答案1.57解析NaClO2在杀菌消毒的过程中被还原为Cl－，则1molNaClO2得到电子的物质的量为4mol，1molCl2被还原为Cl－时得到电子的物质的量为2mol，故1gNaClO2得到电子的物质的量为4/90.5mol，根据“有效氯含量”的定义可知，NaClO2的有效氯含量为1.57。解析12345676.[2016·全国卷Ⅲ，28(2)]欲使3mol的VO2＋变为

，则需要氧化剂KClO3至少为____mol。答案0.5解析12345677.[2016·全国卷Ⅱ，26(5)节选]联氨(N2H4)可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2____kg。答案1解析解析发生的反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O，理论上1kg的联氨可除去水中溶解的氧气为1kg÷32g·mol－1×32g·mol－1＝1kg。1234567答案解析考向题组集训题组一利用“双线桥”分析复杂反应√12345689710123456897102molFe2＋被氧化时，失去2mol电子，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为2mol÷4＝0.5mol，D正确。123456897102.(2018·齐齐哈尔市五校联谊高三上学期期末联考)二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂，对酸性污水中的Mn2＋也有明显的去除效果，其反应原理为ClO2＋Mn2＋―→MnO2↓＋Cl－(部分反应物和产物省略、未配平)，下列有关该反应的说法正确的是A.工业上可用更为廉价的Cl2来代替ClO2B.利用该原理处理含Mn2＋的污水后溶液的pH升高C.该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5D.理论上处理含1molMn2＋的污水，需要标准状况下的ClO28.96L答案解析√12345689710解析氯气是有毒的气体，所以不能代替ClO2，故A错误；用ClO2处理酸性污水中的Mn2＋，反应的离子方程式为2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋2Cl－＋12H＋，所以处理后溶液的pH是减小的，故B项错误；该反应的氧化产物为MnO2，还原产物为Cl－，由反应方程式可知，二者的物质的量之比为5∶2，故C项错误；12345689710题组二氧化还原反应“强弱律”的应用3.已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是A.Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋

B.Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋C.Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋

D.Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋答案解析解析根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由两个方程式可以得到还原性强弱顺序：Fe2＋＞Ce3＋，Sn2＋＞Fe2＋。故A项正确。√12345689710解析Fe3＋能氧化I－，所以不可能生成FeI3，A错误，D正确；B项，当Cl2少量时，I－先被氧化，正确；C项，由于Co2O3的氧化性强于Cl2，所以Co2O3能氧化Cl－得到Cl2，而Co2O3被还原为Co2＋，正确。4.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是A.3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3B.Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2C.Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD.2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2答案解析√12345689710方法技巧假设法突破氧化还原反应能否进行先假设选项中的化学反应能够发生，依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱，然后再与题目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照，若二者表示的还原性(或氧化性)强弱顺序一致，则此反应能够发生；若不一致，则此反应不能进行。12345689710答案①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑题组三氧化还原反应“先后律”的应用5.按要求书写离子方程式。(1)向含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉：①只有红色物质析出、②有气泡冒出。答案12345689710答案①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－②2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－③2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－④4Fe2＋＋6Br－＋5Cl2===4Fe3＋＋3Br2＋10Cl－(2)向一定量的FeBr2溶液中分别通入①少量Cl2、②过量Cl2、③等量Cl2、④n(FeBr2)∶n(Cl2)＝4∶5反应。答案12345689710答案2aH＋＋2bCl－123456897106.(2017·济宁市第一学期期末高三教学质量检测)向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知：b－a＝5，线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是答案解析A.线段Ⅱ表示Fe2＋的变化情况B.线段Ⅳ发生反应的离子方程式为

I2＋5Cl2＋12OH－===＋10Cl－＋6H2OC.根据图像可计算a＝6D.原溶液中c(Fe2＋)∶c(I－)∶c(Br－)＝2∶1∶3√12345689710解析向仅含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，首先发生反应：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，I－反应完毕，再发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe2＋反应完毕，又发生反应：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，故线段Ⅰ代表I－的变化情况，线段Ⅱ代表Fe2＋的变化情况，线段Ⅲ代表Br－的变化情况，故A项正确；线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素，该元素为I元素，2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，消耗1mol氯气，所以碘原子的物质的量为2mol，反应Ⅳ消耗氯气的物质的量为5mol，根据得失电子守恒，设该含氧酸中碘元素的化合价为x，(x－0)×2mol＝5mol×2，解得x＝＋5，则该含氧酸为HIO3，离子方程式为I2＋5Cl2＋6H2O===＋10Cl－＋12H＋，故B错误；12345689710根据反应离子方程式可知溶液中n(I－)＝2n(Cl2)＝2mol，溶液中n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×(3mol－1mol)＝4mol，Fe2＋反应完毕，根据电荷守恒可知n(I－)＋n(Br－)＝2n(Fe2＋)，故n(Br－)＝2n(Fe2＋)－n(I－)＝2×4mol－2mol＝6mol，根据2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－可知，溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol，故a＝3＋3＝6，故C正确；根据以上分析，原溶液中c(Fe2＋)∶c(I－)∶c(Br－)＝4∶2∶6＝2∶1∶3，故D正确。12345689710方法技巧12345689710题组四氧化还原反应“守恒律”的应用(一)氧化还原反应方程式的配平7.(1)[2015·天津理综，10(2)②]完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：答案解析1

6

6

H＋

1

6

3H2O12345689710(2)[2015·安徽理综，27(2)]请配平化学方程式：答案1

2

4

2

1

22

5

16H＋

2

10

8H2O12345689710方法技巧缺项型氧化还原反应方程式的配平方法(1)配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。(2)补项原则条件补项原则酸性条件下缺H或多O补H＋，少O补H2O碱性条件下缺H或多O补H2O，少O补OH－12345689710(二)电子守恒在氧化还原反应计算中的应用8.(2016·上海，17)某铁的氧化物(FexO)1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mLCl2，恰好将Fe2＋完全氧化。x值为A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93答案解析√123456897109.多硫化钠Na2Sx(x≥2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值是A.5 B.4 C.3 D.2答案解析√12345689710√答案解析1234568971012345689710方法技巧电子守恒法解题的思维流程(1)找出反应中的氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找出一个原子或离子得失电子数目，从而确定1mol氧化剂或还原剂得失电子数目(注意化学式中原子或离子个数，如1molK2Cr2O7被还原为＋3价的Cr得电子数是3×2NA)。(3)根据题目中各物质的物质的量和得失电子守恒列出等式：n(氧化剂)×变价原子数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子数×化合价变化值，从而求算出答案。12345689710离子反应考点二1.正确书写离子方程式的两个关键点核心知识透析化学式拆写“二注意”(1)需要拆分的物质：强酸、强碱、可溶性盐；(2)特殊情况需拆：微溶物的澄清溶液、浓盐酸、浓硝酸(浓硫酸不拆)等方程式遵循“三守恒”原子、电荷、电子转移是否守恒2.突破离子共存的四大题设“陷阱”条件类型常见表述误点点拨常见的限制条件“无色”Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、

等有色离子不能大量存在“pH＝1”或“pH＝13”溶液显酸性或碱性“因发生氧化还原反应而不能大量共存”只能是氧化性离子和还原性离子不共存，并不是其他离子反应，同时要注意溶液酸碱性的影响“透明”“透明”也可“有色”常见的隐含条件

“与Al反应放出H2”溶液既可能显酸性也可能显碱性“由水电离出的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1”的溶液

溶液既可能显酸性也可能显碱性“通入足量的NH3”与NH3·H2O反应的离子不能存在含有大量Fe3＋的溶液酸性溶液并具有强氧化性含有大量

、S2－的溶液碱性溶液含有大量

的溶液隐含H＋与还原性离子不能大量存在相互促进水解存在相互促进水解情况，但水解程度较小，在溶液中仍然能大量共存相互促进水解，生成沉淀或气体，不能大量共存题干要求(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”审清关键字词3.掌握常见离子的检验(1)常见阳离子的检验(2)常见阴离子的检验高考真题研究答案解析√12345678123456782.(2017·江苏，6)下列指定反应的离子方程式正确的是A.钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑答案解析√12345678解析A项，电荷不守恒，正确的为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，错误；12345678解析B项，各离子可以大量共存；A项，ClO－有氧化性，能将I－氧化为I2，不能大量共存；C项，CH3COOH为弱电解质，CH3COO－与H＋不能大量共存；D项，OH－与Mg2＋、

均不能大量共存。角度二离子共存3.(2018·江苏，4)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.0.1mol·L－1KI溶液：Na＋、K＋、ClO－、OH－√答案解析123456784.(2017·江苏，9)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.无色透明的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、SCN－、Cl－答案解析√12345678解析A项，无色溶液中，有色离子(Fe3＋)不能大量存在，且Fe3＋与SCN－不能大量共存；B项，溶液呈碱性，四种离子能大量共存；12345678失误防范离子共存问题审题“三大”注意(1)审清题干中的要求：①一定能大量共存；②可能大量共存；③不能大量共存。(2)应注意题干中提示的水的电离程度：当由水电离出的c(H＋)或c(OH－)小于1×10－7mol·L－1时，水的电离受到抑制，溶液可能为酸性溶液或碱性溶液；当由水电离出的c(H＋)或c(OH－)大于1×10－7mol·L－1时，水的电离得到促进，溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液。(3)注意正确理解“透明溶液”，如：NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液，CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液，不能认为“有色”就不透明。12345678角度三信息型离子方程式的书写5.[2016·全国卷Ⅲ，27(2)①]煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨，污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式：________________________________________。答案123456788.(2016·上海，24)NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2，已知HCN、HOCN中N元素的化合价相同，则反应的离子方程式：__________________________________________。＋4H2O)答案12345678题组一经典离子方程式的书写1.按要求书写离子方程式：(1)Na和水的反应。

。(2)Na和CuSO4溶液的反应。

。(3)实验室用MnO2和浓HCl反应制Cl2。

。考向题组集训答案2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑123456(4)Cl2的尾气处理。

。(5)将SO2气体通入溴水中。

。(6)将Cl2通入H2SO3溶液中。

。(7)将H2O2滴入H2SO3溶液中。

。(8)将H2S气体通入CuSO4溶液中。

。Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O答案H2S＋Cu2＋===2H＋＋CuS↓123456(9)将少量SO2气体通入Na2CO3溶液中。

。(10)将过量CO2气体通入Na2SiO3溶液中。

。(11)Al和NaOH溶液的反应。

。(12)AlCl3和过量氨水的反应。

。(13)将AlCl3与NaHCO3溶液混合。

。答案123456(14)Fe和过量稀HNO3的反应。

。(15)将H2O2滴入FeCl2溶液中。

。(16)将FeCl3溶液与KI溶液混合。

。答案2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2123456题组二滴加顺序不同离子方程式的书写2.按要求书写下列反应的离子方程式：(1)AlCl3溶液和NaOH溶液①向AlCl3溶液中逐滴滴加NaOH溶液直至过量。

，

。②向NaOH溶液中逐滴滴加AlCl3溶液直至过量。

，

。答案Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓123456③n(AlCl3)∶n(NaOH)＝2∶7。

。(2)NaAlO2溶液和盐酸①向NaAlO2溶液中逐滴滴入盐酸直至过量。

，

。②向盐酸中逐滴滴入NaAlO2溶液直至过量。

，

。答案Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O123456特别提醒

(1)上述反应滴加顺序不同，离子反应不同，产生的现象也不同，常用于不用试剂离子的鉴别。(2)在Na2CO3溶液和盐酸的反应中，也可以用KHSO4或NaHSO4溶液代替稀盐酸。③n(NaAlO2)∶n(HCl)＝2∶3。

。(3)Na2CO3溶液和稀盐酸①向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸直至过量。

，

。②向稀盐酸中滴入Na2CO3溶液。

。答案123456题组三定量型离子方程式的书写3.按要求书写下列反应的离子方程式：(1)NaHCO3溶液分别与①少量澄清石灰水、②过量澄清石灰水反应的离子方程式。答案(2)NH4HCO3溶液分别与①少量NaOH溶液、②过量NaOH溶液反应的离子方程式。123456(3)NaHSO4溶液分别与①少量Ba(OH)2溶液、②过量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式。(4)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液：①使

完全沉淀、②使Al3＋完全沉淀、③n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝4∶7。答案123456(5)向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液：①使

完全沉淀、②使Al3＋刚好完全沉淀、③n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]＝2∶5。答案123456(6)向含有等物质的量的NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中通入CO2气体，写出依次发生的离子方程式。答案答案Ba2＋＋2OH－＋CO2===BaCO3↓＋H2O，1234561.“少定多变”法书写与量有关的离子方程式先根据题给条件判断“少量物质”，以少量物质的离子计量数(充分反应)确定所需“过量物质”的离子数目。如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式的书写方法为方法技巧1234562.判断离子反应顺序的方法(1)氧化还