1、第3讲 离子反应 氧化还原反应【考纲资讯】【考情快报】【基础回顾】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。_。HCO3-+H+=CO2+H2O Fe3+3HCO3-=Fe(OH)3+3CO2 Cu(OH)2+2H+=Cu2+2H2O Ba2+2OH-+SO42-+2H+=BaSO4+2H2O 2Fe3+Fe=3Fe2+Fe+2H+=Fe2+H2 2.离子的共存及检验 有下列
2、离子，在以下条件下能大量共存的是：H+、OH-、Al3+、Fe2+、NO3-、HCO3-、NH4+、SO42-、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：_；H+、Al3+、NO3-、NH4+、SO42-Cl-、SCN-、Na+OH-、NO3-、SO42-、Cl-、SCN-、Na+（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：_。H+、Al3+、NH4+、SO42-、Cl-、SCN-、Na+H+、SCN-、NO3-OH-、F
3、e2+、HCO3-、Fe3+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：_。还原性 酸性 2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O 3.比较KMnO4和MnO2的氧化性强弱：KMnO4_ MnO2（用“”“”或“=”表示）。4.已知KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O，用双线桥表示该反应 的电子转移情况：_ 【核心自查】一、正确书写离子方程式
4、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（NH3H2O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+SO42-=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
5、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+3SO42-+3Ba2+6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4；氢氧化钡过量：Al3+2SO42-+2Ba2+4OH-=AlO2-+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：CO32-+H+=HCO3-；向盐酸中加入几滴纯碱溶液：CO32-+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+HCO3-+OH-=CaCO3+H2O；向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液
6、：Ca2+2HCO3-+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O；向NaHCO3溶液中加入少量Ca(OH)2溶液：Ca2+2HCO3-+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O；向NaHCO3溶液中加入过量Ca(OH)2溶液：Ca2+HCO3-+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CO32-生成CaCO3，H+和SiO32-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HCO3-生成CO2，NH4+和OH-生成NH3等。3.离子之间相互结合生
7、成难电离的物质 如H+与CH3COO-、OH-、PO43-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AlO2-、HCO3-、CO32-、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-、SO32-分别与NO3-(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）
8、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
9、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。【真题自测】判断下列说法是否正确 一、离子共存判断 高考频次:1.因生成沉淀不共存（1）(2012肇庆模拟)能在水溶液中大量共存的一组是Ag+、K+、Cl-、SO42-。（）分析：Ag+与Cl-、SO42-因分别生成AgCl、Ag2SO4沉淀而不能大 量共存。（2）（2012江苏高考）0.1 molL1的Na2CO3溶液中K、Ba2、NO
10、3-、Cl-不能大量共存。（）分析：Ba2+和CO32-可结合生成BaCO3沉淀而不能大量共存。2.因生成气体不共存（3）(2012湛江模拟)溶液中的下列离子：K+、H+、Br-、HCO3-能够大量共存。（）分析：H+与HCO3-因发生反应生成CO2气体而不能大量共存。（4）(2012南京一模)水电离出的c(H+)=1012 molL-1的 溶液中大量存在Na+、Mg2+、Cl-、S2-。（）分析：水电离出的c(H+)=1012 molL-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（5
11、）（2012江苏高考）c(H+)/c(OH-)=11014的溶液中 Ca2+、Na+、ClO-、NO3-不能大量共存。（）分析：c(H+)/c(OH-)=11014，即c(H+)=1 molL-1，溶液显强 酸性，ClO-不能大量存在。（6）(2012肇庆模拟)能在水溶液中大量共存的一组是 H+、Fe3+、ClO-、Cl-。（）分析：H+与ClO-因生成弱电解质HClO而不能大量共存。4.因发生氧化还原反应不共存（7）(2012肇庆模拟)能在水溶液中大量共存的一组是 H+、NH4+、Fe2+、NO3-。（）分析：H+、NO3-具有强氧化性，能将Fe2+氧化为Fe3+。（8）（2012泰安二模）
12、饱和氯水中大量存在Cl、NO3、Na、SO32。（）分析：饱和氯水中含有强氧化性物质Cl2、HClO等，可将SO32 氧化而不能共存。5.因发生络合反应不共存（9）（2012兰州一模）向存在大量Na+、Cl-的溶液中通入 足量的NH3，该溶液中还可能大量存在的离子组是Ag+、Cu2+、NO3-。（）分析：Ag+和NH3之间可形成银氨络离子而不能大量共存。（10）（2012长沙二模）在溶液中能大量共存的是Fe3+、Na+、SO42、SCN。（）分析：Fe3+和SCN可发生络合反应而不能大量共存。6.因水解相互促进而不能大量共存（11）(2012南昌质检)有HCO3-存在的无色透明溶液中大量 存在
13、Na+、K+、Cl-、Al3+。（）分析：HCO3-和Al3+可发生相互促进的水解反应而不共存。（12）(2012湛江二模)在溶液中不能同时大量存在NH4+、K+、NO3-、AlO2-。（）分析：NH4和AlO2因发生水解相互促进反应而不能共存。二、离子方程式正误判断 高考频次:1.脱离实际（13）（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。（14）(2012汕头模拟)Fe3O4与稀硝酸反应：Fe3O4+8H+=2Fe3+Fe2+4H2O（）分析：硝酸具有强氧化性，故生成物全为Fe3+而不含Fe2+。2.拆分
14、错误（15）（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：NH3H2O为弱电解质，不该拆为离子形式。（16）(2012汕头模拟)向碳酸镁中加入稀盐酸：CO32-+2H+=H2O+CO2。（）分析：碳酸镁难溶于水，不能拆分为CO32-和Mg2+。3.违背守恒（17）（2012文昌模拟）铝粉投入到NaOH溶液中：2Al+2OH-=2AlO2-+H2。（）分析：该反应中氧原子不守恒，得失电子不守恒。三、氧化还原反应 高考频次:1.反应类型之间的关系（18）（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
15、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。（19）（2012山东高考）化合反应均为氧化还原反应。（）分析：有些化合反应为非氧化还原反应，如CaO+CO2=CaCO3。2.氧化剂、还原剂等概念辨析（20）（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。（21）（2012安徽高考）NaHCO3+H2 HCOONa+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】离子共存的判断【典
16、例训练】1.(2012广东高考)在水溶液中能大量共存的一组离子是()A.Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-B.K+、Cu2+、OH-、NO3-C.NH4+、Na+、Br-、SO42-D.Mg2+、H+、SiO32-、SO42-【解题指导】解答本题要明确以下两点：(1)ClO-具有强氧化性，与还原性离子不能大量共存。(2)离子间因发生复分解反应而不能大量共存。【解析】选C。ClO-具有强氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+;Cu2+与 OH-反应生成Cu(OH)2沉淀；H+与SiO32-反应生成H2SiO3沉淀。2.（2012安徽高考）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
17、一组是（）A.K+、Ca2+、Cl-、NO3-B.K+、Na+、Br-、SiO32-C.H+、Fe2+、SO42-、Cl2 D.K+、Ag+、NH3H2O、NO3-【解题指导】解答本题时应注意以下两点：（1）未通入CO2之前，分析各离子或分子在溶液中是否大量共存。（2）通入CO2之后分析CO2是否与各离子或分子反应。【解析】选A。【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+)=10-12 molL-1的溶液。并由单一限制向多 点限制方向发
18、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)AlO2-与HCO3-不能大量共存：AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3+CO32-。(2)“NO3-+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)NH4+与CH3COO-、CO32-，Mg2+与HCO3-等组合中，虽然两种离 子都能水解且水解
19、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【典例训练】3.（2012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.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I-+IO3-+3H2O=3I2+6OH-B.向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH 溶液并加热:NH4+OH-NH3+H2O C.将过量SO2通入冷氨水中:SO2+NH3H2O=HSO3-+NH4+D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+2H+NO3-=Ag+NO+H2O=【解题指导】解答本题时应注意挖掘隐蔽条件，如酸性溶液、过量等，另外关注是否守恒等。【解析】选C。4.(2012
20、广州一模)下列离子方程式正确的是()A.向烧碱溶液中加入铝片：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2 B.向小苏打溶液中加入醋酸：HCO3-+H+=CO2+H2O C.向HI溶液中加入Fe(OH)3固体：Fe(OH)3+3H+=Fe3+3H2O D.向MgSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液：Ba2+SO42-=BaSO4【解题指导】判断离子方程式正误应注意以下几点：(1)看物质的“拆分”是否正确。(2)看是否符合客观事实，是否漏写部分离子反应。(3)看离子间是否发生氧化还原反应。(4)看是否符合原子守恒和电荷守恒。【解析】选A。B项中醋酸为弱酸，不能拆分；C项中Fe3+能将I-氧化为
21、I2;D项中漏写Mg2+与OH-的反应。【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【典例训练】5.（2012广东高考）下列应用不涉及氧化还原反应的是（）A.Na
22、2O2用作呼吸面具的供氧剂 B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al C.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.（2012太原一模）某一反应体系中的物质有：HCl、SnCl2、H2SnCl6、As、H3AsO3、H2O，已知：HCl是反应物之一。（1）写出未配平的该反应的化学方程式：_（2）在该反应中，得电子的物质是_，被氧化的元素是_。（3）在反应中，每转移1 mol电子，消耗HCl_ mol。（4）下列叙述中正确的是_（填写字母序号）。a.在相同条件下，第A族元素的阴离子的还原性从上到下逐
23、渐增强 b.得电子越多的氧化剂，其氧化性越强 c.阳离子只能作氧化剂 d.在相同条件下，氧化性顺序：Fe3+Cu2+H+Fe2+【解题指导】可根据下列关键点解答本题：首先根据氯原子守恒判断SnCl2是还原剂，再依此回答问题（1）（2）。正确配平氧化还原反应方程式是解答（3）的关键。【解析】已知HCl是反应物之一，说明其他物质中氯原子少的 为反应物，氯原子多的为生成物，即SnCl2是还原剂，H3AsO3是 氧化剂，所以反应方程式为：12HCl+3SnCl2+2H3AsO3=3H2SnCl6+2As+6H2O。据此可知，得 电子物质为H3AsO3，被氧化的元素为Sn；3 mol SnCl2 参加反
24、 应可失6 mol电子，故在反应中，每转移1 mol电子消耗2 mol HCl。（4）中，在相同条件下，第A族元素的阴离子随离子 半径的增大，还原性从上到下逐渐增强；得电子越多的氧化 剂，其氧化性不一定越强；有些阳离子（如Fe2+）既可作氧化 剂，又可作还原剂；在相同条件下，氧化性顺序：Fe3+Cu2+H+Fe2+。答案:（1）HCl+SnCl2+H3AsO3 H2SnCl6+As+H2O （2）H3AsO3 Sn （3）2 （4）a、d【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
25、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，NO3-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。【常规题型】1.下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.在无色溶液
26、中：Na+、Cu2+、NO3-、MnO4-B.在含有HCO3-的溶液中：H+、K+、SO42-、Cl-C.能使酚酞变红的溶液中：Al3+、Fe3+、NO3-、SO42-D.常温下，水电离的c(H+)=10-12 molL-1的溶液中：K+、Ba2+、NO3-、Cl-【解析】选D。MnO4-、Cu2+均为有色离子，A错误；H+与HCO3-因发生反应而不能大量共存；能使酚酞变红的溶液呈碱性，OH-会与Al3+、Fe3+生成氢氧化物沉淀而不能大量共存。2.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是()A硝酸铝溶液中滴加少量的氢氧化钠溶液：Al3+3OH-=Al(OH)3 BNa2O2与H2O反应制备
27、O2：Na2O2+H2O=2Na+2OH+O2 C将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2+H2O=2H+Cl+ClO D用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原 性：2MnO4-+6H+5H2O2=2Mn2+5O2+8H2O 【解析】选A。B组原子不守恒；C组中生成的次氯酸是弱电解 质，不能写为离子形式；D组中不能用浓盐酸酸化的KMnO4溶 液，Cl会参与反应。3(双选)已知Fe3O4可表示成FeOFe2O3，水热法制备Fe3O4纳 米颗粒的总反应为3Fe2+2S2O32-+O2+4OH=Fe3O4+S4O62-+2H2O 下列说法正确的是()AO2和S2O32-是氧化剂，Fe
28、2+是还原剂 B每生成1 mol Fe3O4，则转移电子数为4 mol C参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量比为11 D若有2 mol Fe2+被氧化，则被Fe2+还原的O2为0.5 mol【解析】选B、D。S2O32-生成S4O62-中S的化合价由+2价变为+2.5价，S2O32-是还原剂，故A项不正确；每生成1 mol Fe3O4，有1 mol O2被还原，转移电子数为4 mol，故B项正确；当氧化 剂O2为1 mol时，被氧化的Fe2+为2 mol，被氧化的S2O32-为 2 mol，所以氧化剂的物质的量之比为14，故C项不正确；当 2 mol Fe2+被氧化时，可提供2 mol 电子，
29、则被Fe2+还原的O2 为0.5 mol，故D项正确。4.A、B、C、D、E五种可溶性化合物，分别由阳离子Fe3+、Ba2+、Al3+、Na+、Ag+和阴离子NO3-、OH-、SO42-、Cl-、CO32-中的各一 种组成（离子不重复）。现做如下实验：A和E的溶液显碱性，0.1 molL-1A溶液的pH小于13；在B的溶液中逐滴加入氨水有白色沉淀生成，继续加氨水至 过量，沉淀消失；在C的溶液中加入铁粉，溶液的质量增加；在D的溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液，没有沉淀。请回答下列问题：（1）根据以上事实推断AE的化学式：A_；B_；C_；D_；E_。（2）请用离子方程式表示A溶液显碱性的原因_
30、 _。（3）写出、的离子方程式：_；_。【解析】CO32-仅与五种阳离子中的Na+形成可溶性物质Na2CO3，且其溶液显弱碱性，故A为Na2CO3；另一种碱性物质E为Ba(OH)2；逐滴加入氨水有白色沉淀生成，继续加氨水至过量，沉淀消失 说明溶液中含有Ag+，而与Ag+形成可溶物质的阴离子只能是五 种阴离子中的NO3-，故B为AgNO3；在C的溶液中加入铁粉，溶液 的质量增加，说明C溶液可氧化铁，除Ag+、NO3-外，只有Fe3+可 氧化金属铁，可见C溶液中含Fe3+，结合“在D的溶液中加入 过量的Ba(OH)2溶液，没有沉淀”说明C为Fe2(SO4)3，而D为 AlCl3。答案:（1）Na2
31、CO3 AgNO3 Fe2(SO4)3 AlCl3 Ba(OH)2 （2）CO32-+H2O HCO3-+OH-（3）Fe+2Fe3+=3Fe2+Al3+4OH-=AlO2-+2H2O【创新题型】5.水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、AlO2-、SiO32-、SO32-、CO32-、SO42-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+、AlO2-和SiO32-一定存在于溶液X中 D.CO32-和SO42-一定不存在于溶液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SiO32-可以与过量稀盐酸反应产生沉淀。【解析】选C。