1、第3讲 氧化还原反应、离子反应一、氧化还原反应的基本规律及其应用易错警示理解氧化还原反应时,注意以下几个“不一定”:1含有最高价态元素的化合物不一定有强氧化性。如H3PO4、稀H2SO4均为非氧化性酸。2在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。如Cl2H2O=HClHClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。3得电子难的元素不一定易失电子。如A族的碳(C),既不容易得到电子,也不容易失去电子。再如稀有气体元素。4元素由化合态变为游离态不一定被氧化。如HClCl2氯元素被氧化,CuOCu铜元素被还原。5氧化还原反应中一种反应物不一定只表现出一种性质。如在MnO24HCl(浓)Mn
2、Cl2Cl22H2O中,HCl既表现酸性又表现还原性,每消耗4 mol HCl,只有2 mol 被氧化作还原剂。6物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易,与得失电子的多少无关。如Na、Mg、Al的还原性强弱依次为NaMgAl;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为浓HNO3稀HNO3。7氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物,此方法不适用于歧化反应和电解反应,如Cl2H2O=HClHClO,氧化性:Cl2HClO。8浓H2SO4具有强氧化性,SO2具有还原性,但二者并不能发生氧化还原反应。二、离子方程式正误判断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
3、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,该用分子式表示的是否写成了分子式。如HCO3 不能写成HCO23,而HSO4通常应写成HSO24 等。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HCO3 生成CO23 的反应,又不能漏掉Ba2与CO23 生成BaCO3的反应。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
4、由于量不同而导致离子方程式不同的情况有:(1)碱与多元弱酸的反应:如氨水中通入少量SO2:2NH3H2OSO2=2NH4 SO23 H2O氨水中通入足量SO2:NH3H2OSO2=NH4 HSO3。(2)某些反应滴加顺序不同,离子反应也不同。例如,向Na2CO3溶液中滴入几滴稀盐酸:CO23 H=HCO3向稀盐酸中滴入几滴Na2CO3溶液:CO23 2H=H2OCO2(3)酸式盐与碱的反应,书写时以量少的物质为1 mol作标准。如NaHCO3溶液与石灰水反应;碱不足时,以1 mol Ca(OH)2为标准,电离出1 mol Ca2和2 mol OH,2 mol HCO3 可与2 mol OH完全
5、反应,但只能生成1 mol CaCO3,离子方程式为:Ca22OH2HCO3=CaCO3CO23 2H2O碱过量时,以1 mol NaHCO3为标准,电离出1 mol HCO3,只需1 mol OH与之反应,离子方程式为:HCO3 OHCa2=CaCO3H2O易错警示1多元弱酸的酸式酸根离子在离子方程式中不能拆开写。如NaHSO3溶液和稀硫酸反应:HSO3 H=SO2H2O2盐水解的离子方程式易忽视了有关符号“=”与“”、“”与“”的正确使用。3注意几个涉及氧化还原反应的离子方程式,如少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,产物为CaSO4而不是CaSO3;将FeS加入到稀硝酸中,产物为Fe3而
6、不是Fe2;向Fe(OH)3悬浊液中加入氢碘酸中,产物中的Fe应为Fe2而不是Fe3。4不注意“少量”或“足量”等条件,如漂白粉溶液通入少量CO2:Ca22ClOCO2H2O=CaCO32HClO通入足量CO2:ClOCO2H2O=HClOHCO3三、离子不能大量共存的规律所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。1离子不能大量共存的原因(1)离子间相互结合生成难溶物或微溶物。如:Ba2与SO24,Ag与Cl,Cu2与S2等。(2)离子间相互结合生成气体或挥发性物质。2.无色溶液不含有色离子,如Cu2、Fe3、Fe2、MnO4、Cr
7、2O27。易错警示误认为有色溶液不是“透明溶液”。如果题干为无色透明溶液,则可排除含有MnO4、Fe2、Fe3、Cu2的溶液。氧化还原反应的综合应用例1(2010年高考上海卷改编)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。氯水氧化I2的化学方程式为:I25Cl26H2O=2HIO310HCl完成下列填空:(1)整个过程中的还原剂是_。(2)把KI换成KBr,则CCl4层变为_色:继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_。(3)加碘盐中含碘量为205
8、0 mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2_L(标准状况下,保留2位小数)。解析(1)根据题意,反应过程中 Cl2首先氧化 KI 生成单质碘,Cl2 过量时 I2继续被氧化生成 HIO3,因此整个过程中还原剂为 KI 和 I2。(2)Cl2 与 KBr 反应生成单质溴,溴溶于 CCl4呈红棕色。Cl2不能继续氧化溴生成HBrO3,因此氧化性HBrO3Cl2;又因Cl2氧化I2生成HIO3,则氧化性Cl2HIO3,因此氧化性由强到弱的顺序为HBrO3Cl2HIO3。(3)根据题意,发生反应为:2KICl2=2KClI2,I2
9、5Cl26H2O=2HIO310HCl。因此存在关系式:3Cl2HIO3KIO3I。3Cl2 I322.4 L 127 gV(Cl2)1 000 kg20103g/kg则322.4 LVCl2 127 g1 000 kg20103g/kg,解得V(Cl2)10.58 L。答案(1)KI、I2(2)红棕 HBrO3Cl2HIO3(3)10.581(2011年潍坊模拟)工业上制取碘酸钾的反应为:I22KClO3=2KIO3Cl2,下列叙述正确的是()A氧化性:I2Cl2B每生成1 mol KIO3转移电子2 molC该反应是置换反应D反应物和生成物中只含有共价键解析:KClO3是氧化剂,KIO3是
10、氧化产物,只能推出氧化性KClO3KIO3,结合A族元素的性质,应是氧化性Cl2I2,A不正确;生成1 mol KIO3转移电子5 mol;KClO3、KIO3中既含离子键又含共价键。答案:C离子方程式的正误判断例2 下列离子方程式书写不正确的是()A在硫酸氢钠溶液中加入等物质的量的氢氧化钡溶液:HSO24 Ba2OH=BaSO4H2OB向纯碱溶液中加入醋酸溶液:CO23 2H=CO2H2OC在氯化铝溶液中加入过量氨水:Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4D在碳酸氢钠溶液中加入等物质的量的氢氧化钡溶液:HCO3 OHBa2=BaCO3H2O解析 判断离子方程式正误时,应特别注意与量有关
11、的一类反应。题中A、D选项均属此类。解此类题时,一定要按量的要求进行书写。A中假定其物质的量均为1 mol,则1 mol NaHSO4中电离产生1 mol H和1 mol SO24,而1 mol Ba(OH)2电离产生1 mol Ba2和2 mol OH,因此OH过 量,A项中离子方程式正确;同理,可分析D项正确;B项中醋酸为难电离物质;NH3H2O为弱碱,应写分子式,C项正确。答案 B 2(2011年高考江苏化学)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()AFeCl3溶液与Cu的反应:CuFe3=Cu2Fe2BNO2与水的反应:3NO2H2O=2NO3 NO2HC醋酸溶液与水垢中的CaCO
12、3反应:CaCO32H=Ca2H2OCO2D向NaAlO2溶液中通入过量CO2:2AlO2 CO23H2O=2Al(OH)3CO23解析:A项电荷不守恒,错误;NO2与水反应生成硝酸和NO,B项正确;醋酸是弱电解质,不能拆为离子形式,C项错误;偏铝酸钠与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,D项错误。答案:B溶液中离子大量共存的判断例3(2011年高考江苏化学)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A1.0 molL1的KNO3溶液:H、Fe2、Cl、SO24B甲基橙呈红色的溶液:NH4、Ba2、AlO2、ClCpH12的溶液:K、Na、CH3COO、BrD与铝反应产生大
13、量氢气的溶液:Na、K、CO23、NO3解析 NO3 在酸性条件下具有强氧化性,能氧化Fe2;使甲基橙呈红色的溶液显酸性,AlO2 在酸性条件下不能大量共存;pH12的溶液显碱性,所给离子一定能大量共存;与铝反应产生大量氢气的溶液显强碱性或强酸性,若溶液显强碱性,所给离子能大量共存,若溶液显强酸性,CO23 不能大量共存。答案 C3(2010年高考江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()ApH1的溶液中:Fe2、NO3、SO24、NaB由水电离的c(H)11014 molL1的溶液中:Ca2、K、Cl、HCO3Cc(H)/c(OH)1012的溶液中:NH4、Al3、NO3、C
14、lDc(Fe3)0.1 molL1的溶液中:K、ClO、SO24、SCN解析:A项,酸性溶液中Fe2可被NO3 氧化;B项,该溶液无论是强酸还是强碱,HCO3 都不能存在;C项正确;D项,Fe3与SCN不能大量共存。答案:CA、B、C、D、E均是由下列离子组成的可溶性化合物。组成这五种物质的离子有(离子不能重复组合)分别取它们进行实验,结果如下:A溶液与D溶液混合,没有明显现象。当B溶液加入到D溶液中时,有沉淀产生。继续加入B溶液,沉淀全部消失。将E溶液加热,有沉淀生成。据此推断:A_;B_;C_;D_;E_。解析:A、B、C、D、E均可溶于水,那么CO23 只能与Na组合为Na2CO3;Al
15、3、Fe3只能与Cl、SO24 结合。当B溶液加入到D溶液中时,有沉淀产生。继续加入B溶液,沉淀全部消失。确定B为Ba(OH)2,D为AlCl3。A溶液与D溶液混合,没有明显现象,则A为Fe2(SO4)3。将E溶液加热,有沉淀生成,E为Mg(HCO3)2,则C为Na2CO3。答案:Fe2(SO4)3 Ba(OH)2 Na2CO3 AlCl3Mg(HCO3)21(2011年高考全国理综)将足量CO2通入下列各溶液中,所含离子还能大量共存的是()AK、SiO23、Cl、NO3BH、NH4、Al3、SO24CNa、S2、OH、SO24DNa、C6H5O、CH3COO、HCO3解析:A项通入足量CO2
16、气体时,生成H2SiO3沉淀;C项通入足量CO2时,OH与CO2反应生成HCO3;D项通入足量CO2时,C6H5O与CO2、H2O反应生成C6H5OH和HCO3。答案:B2(2010年高考课标全国卷)下表中评价合理的是()解析:A项不正确,NO3 应参与反应;C项不正确,NH4 与OH也能反应;D项,评价不正确,FeBr2与等物质的量的Cl2反应,Br只能部分参与反应,Fe2与Br的化学计量数之比为11。答案:B3已知反应2XZ2=2ZX2,2WX2=2XW2均能从左向右进行,则反应W22Z=Z22W进行的方向是()A从左向右 B从右向左C不能进行D无法判断解析:由方程式2XZ2=2ZX2、2
17、WX2=2XW2分别可知氧化性:Z2X2、X2W2,即氧化性Z2X2W2,所以反应W22Z=Z22W能从右向左进行。答案:B4铬(Cr)属于重金属元素,含铬的废水和废渣排放必须经过处理达到有关的安全标准。(1)铬原子核中质子数为24,铬位于周期表中第_周期。(2)铬元素以Cr2O27 的形式存在于酸性废水中,常用FeSO4将其还原为Cr3,再用沉淀法进行分离。已知:FeSO4还原Cr2O27 的离子方程式为_。Cr2(SO4)3溶液中加入过量NaOH浓溶液,反应的离子方程式为_。沉淀法分离废水中的Cr3,pH应控制的范围是_。下列关于铬及其化合物的说法中正确的是_。AK2Cr2O7是一种常用的
18、强氧化剂BNaCrO2溶液与AlCl3溶液混合有沉淀生成C酸性K2Cr2O7溶液可用于检验司机是否酒后驾车D金属铬硬度大、耐腐蚀,是常用的镀层金属解析:(1)铬为24号元素,位于元素周期表的第四周期。(2)Fe2被氧化为Fe3,Cr2O27 被还原为Cr3,注意反应是在酸性条件下进行的;根据已知反应可知,Cr3与过量NaOH反应产物为CrO2;根据提供的c(OH)可知应控制pH的范围为810;K2Cr2O7中Cr的化合价为最高价(6价),所以氧化性强;NaCrO2与AlCl3水解相互促进产生沉淀;酸性K2Cr2O7可氧化酒精,出现颜色变化。答案:(1)四(2)Cr2O27 6Fe214H=2Cr36Fe37H2OCr34OH=CrO2 2H2O810 ABCD本小节结束请按ESC键返回