高三化学 23化学反应的物质变化培优教案

1、 化学反应的物质变化一基础知识 化学反应的分类方法有很多种，其中最重要的是氧化还原反应和离子反应。1氧化还原反应: （1）实质是有电子转移的反应，表现为元素化合价的升降。 （2）氧化剂还原剂的有关概念。 2离子反应: （1）指有离子参加的反应，其本质是反应物某些离子浓度减小。 （2）离子反应的类型 离子互换型 氧化还原型 络合反应型 水解反应型 二学习指导 1氧化还原反应有哪些规律？ （1）守恒规律：得失电子守恒（化合价升降总值相等）；电荷守恒；质量守恒。（2）表现性质规律：某元素有多种价态时，处于最高价态的只有氧化性；处于最低价态的只有还原性；处于中间价态的既有氧化性又有还原性。价态越高氧化

2、性越强，价态越低，还原性越强。例氧化性SO3SO2 SH2S例外:HClO的氧化性强于HClO4。（3）反应规律： 同种元素不同价态之间反应规律：归中、不交叉、邻位不反应。 由强到弱规律： 内容 氧化性:氧化剂氧化产物 还原性:还原剂还原产物应用：A 比较微粒氧化性或还原性强弱.B 判断氧化还原反应能否发生.先强后弱规律:相同条件下,氧化剂总是优先与还原性最强的微粒反应;同样,还原剂总是优先与氧化性最强的微粒反应。例1将Mg、Fe投入盐酸中，Mg先被氧化。分析：由金属活动顺序表知，Mg的还原性强于Fe的还原性。例2将Fe粉慢慢投入到等物质的量浓度的FeCl3，CuCl2的混合液中，Fe3+先被

3、还原。分析：金属单质的还原性越强，其阳离子的氧化性越弱。氧化性：K+ Ca2+ Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+（H+）Cu2+Fe3+Hg2+Ag+Pt2+Au3+例3往FeBr2中逐滴加入Cl2水,Cl2水先将Fe2+氧化。分析：Fe2+的还原性强化于Br-还原性。如下表： 应用：A虚线所指的两微粒能共存，不发生氧化还原反应；实线所指的两微粒不能共存，发生氧化还原反应。 B左上方的氧化剂可氧化它右下方的还原性微粒，若有多种，则优先氧化较下方的微粒。如例3。 C用于选择合适的氧化剂或还原剂。例要氧化Fe2+而Br-不被氧化，选择Br2。（4）外界条件影响规律：浓度大时，

4、氧化剂的氧化性，还原剂的还原性均增强。温度高时，氧化剂的氧化性，还原剂的还原性均增强。酸度大时，氧化剂的氧化性增强。例：S2-和SO32-；Cl-和ClO3-；Fe2+和 N03-在碱性条件下共存，酸性条件时反应，离子方程式如下：2S2-+SO32-+6H+=3S+3H2O5Cl-+ClO-3+6H+=3Cl2+3H2ONO3-+3Fe2+4H+=3Fe3+NO+2H2O 同一种还原剂与不同的氧化剂反应，反应条件越苛刻，氧化剂的氧化性越弱；反之亦然。（5）电极反应规律: 原电池：负极还原性强于正极 电解池 阴极：氧化性强的微粒先放电 阳极：还原性强的微粒先放电 2氧化还原反应方程式的配平题有几

5、种类型？应注意什么？ （1）告诉了反应物生成物，直接配平计量数: 此类题为配平的基本题，关键考查化合价升降法配平氧化还原方程式的运用，应注意以下几个问题。 多硫化物参加的氧化还原方程式配平：例： KOH+ S- K2Sx+ K2S2O3+ H2O解析：此题关键是确定S元素的化合价，并在配平中带着X配平。其中K2SX中S元素化合价为；K2S2O3中S元素的化合价为+2（或将K2S2O3写成K2SO3S的形式，则分别显+4和0价）。答案6，2X+2,=,2，1，3 有机物参加的氧化还原方程式配平：关键是求出有机物中C元素的平均价态。 例： K2Cr2O7+ H2C2O4+ H2SO4- K2SO4

6、+ Cr2（SO4）3+ CO2+ H2O 解析在H2C2O4中C元素的化合价为+3。答案1，3，1,=,1，1，3，1当用化合价升降法配平出现困难时（如难以确定得失电子的最小公倍数时），可以用观察法配平。 例： KIO3+ KI+ H2S- I2+ K2SO4+ H2O解析此题由于反应物的变价元素分散于三种物质中，无法直接用化合价升降总值相等的原则，故观察找计量数关系。H2S的系数必与K2SO4和H2O系数相同，而KIO3中O个数必等于K2SO4和H2O的O个数之和，所以KIO3与H2S（K2SO4，H2O）的化学计量数之比为5：3，再观察配平其它计量数，最后用电子转移是否守恒进行检查。答案

7、5，1，3,=,3，3，3（2）离子方程式的配平:注意不仅得失电子守恒，质量守恒，还要满足电荷守恒。（3）缺项方程式的配平:此类题所缺部分多为水，酸或碱。具体步骤是：先根据化合价升降配平氧化剂，还原剂，氧化产物还原产物的计量数，再根据质量守恒或电荷守恒补足所缺物质，配平。（4）告诉有关反应物，生成物的信息，要求配平化学方程式。此类题多为信息给予题，关键是根据信息和自身的知识，确定生成物，反应物，再配平。3哪些离子方程式有不同的形式？(1)温度影响:例. NaOH溶液与NH4Cl溶液常温：NH4+OH-=NH3H2O；加热：NH+4+OH-NH3+H2O (2)浓度影响:例 浓NaOH溶液和浓N

8、H4Cl溶液反应： NH4+OH-=NH3+H2O 稀NaOH溶液和稀NH4Cl溶液反应 NH4+OH-=NH3H2O(3)反应物用量的影响: 非氧化还原反应:a 多元弱酸（酸性氧化物）与碱溶液的反应酸（酸性氧化物）的量少量过量CO2通入澄清石灰水中Ca2+2OH-+CO2=CaCO3+H2OOH-+CO2=HCO3-SO2通入氨水中SO2+2NH3H2O=SO32-+2NH4+H2OSO2+NH3H2O=HSO-3+NH4+H2S通入NaOH溶液中H2S+2OH-=S2-+2H2OH2S+OH-=HS-+H2Ob 多元弱酸盐与溶液反应盐的量少量过量Na2CO3溶液+盐酸CO32-+2H+=C

9、O2+H2O将Na2CO3溶液逐滴滴入盐酸中CO32-+H+=HCO3-将盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中c 酸式盐与碱溶液的反应酸式盐的量少量过量NaHCO3与Ca(OH)2溶液HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3+H2O2HCO3+Ca2+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2OCa（HCO3）2与NaOH溶液2HCO3-+2OH-+Ca2+=CaCO3+CO32-+2H2OHCO3-+Ca2+OH-=CaCO3+H2ONH4HCO3与NaOH溶液NH+4+HCO-3+2OH-=CO32-+NH3H2O+2H2OHCO-3+OH-=CO32-+H2ONaHSO4与Ba(OH)2溶液Ba

10、2+OH-+H+SO42-=BaSO4+H2OBa2+2OH-+2H+SO42-=BaSO4+2H2Od 有关Al(OH)3 的生成和溶解的反应强酸或强碱的量少量过量AlCl3溶液+NaOH溶液Al3+3OH-=Al(OH)3将NaOH滴入AlCl3溶液中Al3+4OH-=AlO2-+2H2O将AlCl3滴入NaOH溶液中NaAlO2溶液+盐酸AlO2-+H+H20=Al(OH)3将盐酸滴入NaAlO2溶液中AlO2-+4H+=Al3+2H2O将NaAlO2盐酸中e 有络合物生成的反应氨水的量少量过量AgNO3溶液+氨水Ag+NH3H2O=AgOH+NH+4NH3H2O滴入AgNO3溶液中Ag

11、+2NH3H2O=Ag(NH3)2+2H2OAgNO3滴入NH3H2O中 氧化还原反应氧化剂的量少量过量Fe+稀HNO3(还原剂量的多少)Fe+4H+NO3-=Fe3+NO+4H2O3Fe+8H+2NO3-=3Fe2+2NO+4H2OZn粉+FeCl3溶液2Fe3+3Zn=2Fe+3Zn2+2Fe3+Zn=2Fe2+Zn2+FeBr2溶液+氯水2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-2Fe2+4Br-+3Cl2=2Fe3+6Cl-+2Br2KI溶液+氯水2I-+Cl2=I2+2Cl-I-+3Cl2+3H2O=IO-3+6Cl-+6H+ 4如何判断离子能否共存？溶液中离子共存问题是近几年高考命题的热

12、点之一，其出现率为100%。那么，如何判断离子共存？具体思路是什么？(1)注意题设：“无色透明溶液”则Cu2+，Fe2+，Fe3+，MnO-4等有色离子不能大量共存。 题目中给出的酸碱性。如酸性溶液或（PH=0）；碱性溶液或（PH=13）；能使Al(OH)3溶解的溶液或水电离出的C（H+）=110-14mol/L等。(2)以下几种情况则不能大量共存:生成沉淀而不能大量共存，即溶解性表中难溶或微溶物。又如：Ag+与Br-、I-；Ca2+与F-、HP42-、C17H35COO-；Mg2+与C17H35COO- 、HPO42-等不共存。生成弱电解质，气体不能大量共存。 发生双水解的微粒不能大量共存，

13、即溶解性表中不存在的物质。又如Al3+与AlO-2等。发生氧化还原反应的微粒不能大量共存。如Fe3+与I-,S2-；NO-3（H+）与Fe2+、S2-；酸性条件下SO2-3与S2-等不能大量共存。形成络合物的离子不能大量共存。一切弱酸的酸式酸根在酸性或碱性溶液中均不共存。三例题精析 例1 在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，每molCuSO4能氧化磷的物质的量是（ ） A.mol B.mol C.mol D.mol 分析从方程式看出，CuSO4是氧化剂，而磷既是氧化剂又是还原剂。由反应方程式知道：有6mol磷单质生成+5价磷，共失去30mol电

14、子，作还原剂有5mol磷单质生成-3价磷，其得到15mol电子，作氧化剂。所以6mol还原剂中只有3mol磷被CuSO4氧化。即15molCuSO4氧化3mol磷。解题根据比例知1molCuSO4氧化mol磷。解题后点拨此题分析较麻烦，若用电荷守恒来解，则又快又准确。1molCuSO4中Cu由+2价变为+1价，得1mol电子，则P由0价变为+5价必得1mol电子，被1 mol CuSO4氧化的磷为mol。 例2 已知Cu2S与某浓度的HNO3反应时，生成Cu（NO3）2和H2SO4，若反应中Cu2S与HNO3的质量比为320：819，则该反应的还原产物为 分析此题是典型的根据得失电子守恒来解题

15、，由题目已给的质量关系推出反应物的计量数之比。+1+5+2+5+6x 解题m（Cu2S）：m（HNO3）=320：819 n（Cu2S）：n（HNO3）=2:13-2 写出关系式 2Cu2S+13HNO34Cu（NO3）2+2H2SO4+5N Cu元素失4e-；S元素失16e-；N元素得5（5-X）e-+5-3+1-3 由得失电子守恒：4e-+16e-=5（5-X）e-解得X=+1 还原产物为N2O或NH4NO3. 解题后点拨此题容易漏掉NH4NO3这个答案。因为2HNO3N2O 得8e-；而2HNO3NH4NO3 得8e-。所以当HNO3的量相同，得电子数也相同时，当计算出有N2O，必有NH

16、4NO3。但要注意，两者所用的氧化剂的量不同：中2molHNO3都作氧化剂，而中2molHNO3只有1molHNO3作氧化剂。所以当题目中给的是反应物的量时求出为N2O，应还有NH4NO3；若题目中给的是氧化剂还原剂的量时求出为N2O，则无NH4NO3。 例3 已知NaBiO3是黄色不溶于水的固体，Bi3+为无色离子。将NaBiO3加入用稀H2SO4酸化的硫酸锰溶液中，加热，得到紫色的混合溶液。试完成此反应的离子方程式。分析根据题干信息，可知反应物有 NaBiO3、Mn2+、H+ ，生成物为Bi3+、Na+ 紫色的MnO-4和H2O，故反应为：NaBiO3+Mn2+H+-Bi3+Na+MnO4

17、-+H2O，并根据氧化还原反应方式的配平，配平离子方程式。+3 +5 解题由NaBiO3Bi3+得2e-；Mn2+MnO4-失5e- 最小公倍数为10；再由电荷守恒配平。 5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+5Na+2MnO4-+7H2O 解题后点拨此题难度不大，但得分率不高。主要是忽略了两点：NaBiO3为不溶物，应写成分子形式；忘了生成物中还应写Na+。 例4下列离子方程式书写正确的是（ ）A. 在氯化铝溶液中加入过量的氨水 Al3+3OH-=Al(OH)3B. 在硫酸铜溶液中加入过量Ba(OH)2溶液 Ba2+SO2-4=BaSO4C. 在澄清石灰水中通入过量CO2 OH-+C

18、O2=HCO-3D. 在碳酸氢钙溶液中加入过量NaOH溶液 Ca2+HCO-3+OH-=CaCO3+H2O 分析A中氨水应写分子形式；B中还生成难电离的H2O；D中NaOH过量，则计量数之比为1：2，离子方程式为Ca2+2HCO-3+2OH-=CaCO3+CO2-3+2H2O 答案 C 解题后点拨本题为97年上海高考题，学生误选D的多。由此可见，用反应物的量影响离子反应产物设置陷井，考查学生的知识和能力水平是高考题的趋势。在复习离子方程式的专题中，一定要关注量的陷井。四巩固提高 1下列各组离子，在强碱溶液中可以大量共存的是（ ）A. K+，Na+，HSO-3，Cl-B. Na+，Ba2+，Al

19、O-2，NO-3 C. NH4+，K+，Cl-，NO3-D. K+，Na+，ClO-，S2- 2在3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中，若有5mol水作还原剂时，被还原的BrF3物质的量为_ 3在50ml溴化亚铁溶液中通入1.12L氯气（标况）则有的Br-被氧化，则原溴化亚铁的物质的量浓度为（ ）A. 1.2mol/LB. 0.6mol/LC. 2.4mol/LD. 0.5mol/L 4.在水电离出的C(H+)=110-14mol/L的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )A. Al3+、NH+4、SO2-4、Cl-B. Mg2+、K+、SO2-4、CO2-3C. K+、F

20、e2+、Cl-、MnO-4D. Ba2+、Na+、Cl-、NO-3 5某无色溶液中加入过量的盐酸有沉淀产生，过滤后向滤液中加入过量的纯碱溶液，又有沉淀产生，下列溶液中符合此条件的是（ ） Ag+、Fe3+、Na+、Ag+、Al3+、K+、Ag+、Ba2+ SiO32-、AlO-2、K+ Ag+、NH4+、H+SiO2-3、K+、AL3+.A. 各组均符合B. C. D. 6某无色透明溶液，跟金属Al反应放出H2，试判断下列十种离子：H+、Cu2+、Ag+、Mg2+、Ba2+、OH-、SO2-3、HCO-3、NO-3、SO2-4在溶液中存在的可能性。当生成Al3+时，溶液一定存在_，可能存在_；

21、当生成AlO-2 时，溶液中一定存在_，可能存在_。 725.6g的铜与适量的浓HNO3反应，铜全部反应后，共生成13.44L标况下的气体,则该硝酸中HNO3的物质的量为_。 8.取0.04molKMnO4固体加热一段时间后,收集得到amol气体,在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸,又得到bmol气体,设此时Mn元素全部以Mn2+存在于溶液中,则:a+b的最小值为_当a+b=0.09mol时,求残留固体的质量为_。 9某化合物的化学式可表示为Co（NH3）xCly（x，y均为正整数）。为确定x和y的值，取两份质量均为0.2140g的该化合物进行如下实验.将一份试样溶于水,在HNO3存在的条件

22、下用AgNO3溶液滴定(生成AgCl沉淀),共消耗24.0ml0.100mOl/L的AgNO3溶液.在另一份试样中加入过量NaOH溶液并加热,用足量HCl溶液吸收逸出的NH3。吸收NH3共消耗24.0ml0.200mol/L盐酸。试通过计算确定该化合物的化学式。五自我反馈 1答案 B. 解析A中HSO-3与OH-反应；C中NH+4和OH-结合生成NH3H2O；D中ClO-有氧化性，与S2-发生氧化还原反应。 2答案 mol 解析根据得失电子守恒求解。5molH2O作还原剂失去10mol电子；而每molBrF3作氧化剂得3mol电子。n=mol。 3答案 A. 解析Cl2先氧化Fe2+，后氧化B

23、r-。方程式为；2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-；2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。设C（FeBr2）=a n（Fe2+）=0.05a；n(Br-)=0.1a 0.05a+a=2 C(FeBr2)=1.2mol/L 4答案 D. 解析水电离出的C（H+）=110-14mol/L，可能为酸溶液，也可能为碱溶液。A中Al3+，NH+4均不能在碱性环境下存在；B中CO2-3不能与H+ 共存；C中Fe2+和MnO4-在酸性条件下发生氧化还原反应。 5答案 C. 解析中Fe3+有颜色，不符合条件；中加入盐酸有AgCl，加入过量纯碱有Al(OH)3；中加入过量盐酸有AgCl，再加入过量纯碱又有BaC

24、O3；中加入盐酸有H2SiO3，再加纯碱又产生Al(OH)3；中加入盐酸有AgCl，但加入过量纯碱无沉淀产生，不符合条件；中SiO2-3与Al3+不共存。 6答案一定存在H+，SO2-4；可能存在Mg2+ 一定存在OH-，Ba2+；可能存在NO-3 解析因为溶液为无色，则Cu2+一定不存在。当生成Al3+时，一定有H+，则SO2-3、HCO-3、OH-均不存在；而NO-3存在时，Al与H+不能生成H2，所以NO-3不存在。由此确定SO2-4这唯一的阴离子必定存在，于是又排除了Ba2+和Ag+存在的可能性，最后只剩下Mg2+可能存在。当生成AlO-2时，溶液中一定有OH-、则Ag+、Mg2+、H

25、CO-3、H+均不存在，则阳离子中唯一的Ba2+必定存在，又排除了SO2-4存在的可能性，只剩下NO-3可能存在。 7答案 1.4mol 解析 Cu2HNO3 HNO3NO2(NO) mol x y n(HNO3)=x+y=20.4mol+0.6mol=1.4mol 8. 答案 0.08mol 6g 解析若按常规解法,则需考虑以下反应：2KmnO4K2MnO4+MnO2+O2KmnO4(剩余)K2MnO4,MnO2均可与HCl(浓)反应。由于多个反应发生，必然带来问题的复杂性。本题可抓住反应中得失电子数相等来求解。KMnO4Mn2+；2Cl-O2；2OO2。由电子得失守恒：0.045=2b+4

26、a整理得2a+b=0.1即a+b=0.1-a a+b最小值，则a最大值即KMnO4完全分解。a+b=0.09mol时，a=0.01mol，则m(固体)=m(KMnO4)-m(O2) 9答案 CO（NH3）6Cl3 解析本题如写出化学方程式求解，显然繁琐易错，故应用离子方程式。由Ag+Cl-=AgCl知：n（Cl-）=n（Ag+）=2.4010-3mol由NH3+H+=NH4+知: n(NH3)=n(H+)=4.8010-3mol/L n(CO离子)= =8.0110-4mol n(Co离子):n(NH3):n(Cl-)=1:6:3.六走向高考 1.(99全国)下列各组离子在溶液中既可以大量共存

27、,且加入氨水后也不产生沉淀的是( )A. Na+、Ba2+、Cl-、SO42-B. K+、NO3-、AlO2-、OH-C. H+、NH4+、Al3+、SO42-D. H+、Cl-、CH3COO-、NO3- 2.（99全国）一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为：NH4NO3HNO3+N2+H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为（ ）A.5:3B.5:4C.1:1D.3:5 3.（98全国）下列反应的离子方程式正确的是（ ）A.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳 Ca2+2ClO-+H2O+CO2=CaCO3+2HClOB.硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液 Fe2+2H2O2+4H+=Fe

28、3+4H2OC.用氨水吸收少量二氧化硫 NH3H2O+SO2=NH+4+HSO3-D.硝酸铁溶液中加过量氨水 Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+4（98全国）将铁屑溶于过量盐酸后，再加入下列物质，会有三价铁生成的是（ ）A硫酸B氯水C硝酸锌D氯化铜5（99广东）针对以下AD四个涉及H2O2的反应（未配平）；填写空白：ANa2O2+HClH2O2+NaClBAg2O+H2O2Ag+O2+H2OCH2O2H2O+O2DH2O2+Cr2(SO4)3+KOHK2CrO4+K2SO4+H2O（1）H2O2仅体现氧化性的反应是（填代号）_，该反应配平的化学方程式为_。（2）H2O2既体现氧

29、化性又体现还原性的反应是（填代号）_。（3）H2O2体现弱酸性的反应是（填代号）_，其理由为_。6（2000，全国）下列反应的离子方程式书写正确的是（ ）A向饱和碳酸氢钙溶液中加入饱和氢氧化钙溶液 Ca2+HCO3-+OH-=CaCO3+H2OB金属铝溶于氢氧化钠溶液 Al+2OH-=AlO2-+H2C用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化碳 2OH-+CO2=CO32-+H2ODFe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量硫化氢 Fe3+H2S=Fe2+S+2H+答案 1B. 其中A、D本身就不能大量共存，C中加入氨水会出现Al(OH)3沉淀。 2A.先配平方程式5NH4NO3=2HNO3+4N2+9H2O则被氧