1、第3讲 离子反应 氧化还原反应一、离子反应1.电解质:有下列物质:稀硫酸 冰醋酸 NH3H2O AgClAlCl3固体 Al氯水 C2H5OHSO2(1)属于电解质的是_,其中_属于强电解质,_属于弱电解质。(2)能够导电的物质有_。2.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：_。+H+=CO2+H2OFe3+=Fe(OH)3+3CO2Cu(OH)2+2H+=Cu2+2H2OBa2+2OH-+2H+=Ba
2、SO4+2H2O2Fe3+Fe=3Fe2+Fe+2H+=Fe2+H23.离子的共存及检验：有下列离子，在以下条件下能大量共存的是：H+、OH-、Al3+、Fe2+、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：_。(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:_。OH-、二、氧化还原反应对于氧化还原反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O1.该反应中得电子的物质是_,为_剂,失电子的物质是_,为_剂;氧化产物为_,
3、还原产物为_,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。2.根据该反应可判断,氧化性:MnO2_Cl2;还原性:HCl_MnCl2(填“”或“3.用单线桥法表示电子转移的方向和数目:_。4.若反应中消耗了17.4 g MnO2,则生成Cl2的物质的量为_,转移电子的物质的量为_。0.2 mol0.4 mol(1)(2012广东高考)在水溶液中能大量共存的一组离子是Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-。()分析:Fe2+可被ClO-氧化而不能大量共存。(2)(2012江苏高考)c(H+)/c(OH-)=11014的溶液中Ca2+、Na+、ClO-、不能大量共存。()分析:c(H+)/c(OH-)=110
4、14,则c(H+)=1 molL-1,溶液呈强酸性,与ClO-不能大量共存。(3)(2012江苏高考)向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热,发生的离子反应为+OH-NH3+H2O。()分析:NaOH过量,与OH-也会反应生成和H2O。(4)(2012江苏高考)用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜,发生的离子反应为Ag+2H+=Ag+NO+H2O。()分析:氧原子不守恒,得失电子也不守恒,正确的离子方程式应为3Ag+4H+=3Ag+NO+2H2O。=(5)(2012山东高考)化合反应均为氧化还原反应。()分析:有单质参加的化合反应才是氧化还原反应。(6)(2013天津高考)Na2SO3与H2O
5、2的反应为氧化还原反应。()分析:Na2SO3与H2O2的反应为Na2SO3+H2O2=Na2SO4+H2O,此反应为氧化还原反应。(7)(2012安徽高考)NaHCO3+H2 HCOONa+H2O,储氢过程中,NaHCO3被氧化。()分析:储氢过程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 离子能否大量共存的判断【典例1】(2013江苏高考)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、B.使酚酞变红色的溶液:Na+、Cu2+、C.0.1 molL-1AgNO3溶液:H+、K+、I-D.0.1 molL-1
6、NaAlO2溶液:H+、Na+、Cl-、【解题探究】(1)你知道甲基橙和酚酞的变色范围及变色情况吗?提示:甲基橙的变色范围pH:3.14.4,颜色变化是红橙黄;酚酞的变色范围pH:8.210.0,颜色变化是无色浅红色红色。(2)NaAlO2溶液逐渐加入稀盐酸,会出现什么现象?提示:先变浑浊,后变澄清,发生的离子反应为+H+H2O=Al(OH)3、Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O。本题答案:【解析】选A。使甲基橙变红色的溶液显酸性,该组四种离子能大量共存,A正确;使酚酞变红的溶液显碱性,与OH-反应,不能大量共存,B错误;、I-与Ag+会生成沉淀,因而不能大量共存,C错误;与H+能反应而
7、不能大量共存,D错误。【易错警示】离子共存题的常设“陷阱”(1)警惕“颜色”陷阱:若限定溶液无色,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、等有色离子不能大量存在。(2)警惕溶液酸碱性的几种表示方法。表示酸性的溶液:a.pHc(OH-)的溶液;b.能使紫色石蕊试液显红色的溶液,能使甲基橙显红色的溶液;c.能使pH试纸显红色的溶液。表示碱性的溶液:a.pH7或c(H+)7则表示加酸或碱抑制水的电离,nPdB.题述反应中PdCl2被氧化C.生成22.4 L CO2时,转移的电子为2 molD.题述反应中CO2为还原产物【解析】选A。CO与PdCl2反应的化学方程式为反应中的还原剂为CO,还原产物为Pd,则还
8、原性COPd,A正确;该反应中CO被氧化,PdCl2被还原,B错误;C项中由于未知状态是否为标准状况,故无法确定22.4 L CO2的物质的量,C错误;该反应中的还原产物为Pd,氧化产物为CO2,D错误。5.(2012四川高考)下列离子方程式正确的是()A.钠与水反应:Na+2H2O=Na+2OH-+H2B.硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：C.0.01 molL-1NH4Al(SO4)2溶液与0.02 molL-1Ba(OH)2溶液等体积混合:+Al3+2Ba2+4OH-=2BaSO4+Al(OH)3+NH3H2OD.浓硝酸中加入过量铁粉并加热:Fe+6H+Fe3+3NO2+3H2O=【解析】选C。
9、A项电荷不守恒;B项醋酸属于弱电解质,应该写化学式;D项过量的铁粉与铁离子反应生成亚铁离子。6.(2013连云港联考)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.无色溶液中：K+、H+、Fe2+、B.c(H+)c(OH-)的溶液中：Na+、K+、C.含0.1 molL-1的溶液中：D.含0.1 molL-1SCN-的溶液中：【解析】选B。A项,Fe2+是浅绿色,且Fe2+能够被硝酸氧化成Fe3+,错误;B项,c(H+)NaNO2B.氧化性:NaNO2I2C.还原性:HINO D.还原性:I2HI(3)根据上述反应,可用试纸和生活中常见的物质进行实验来鉴别NaNO2和NaCl。现供
10、选用的物质有白酒 KI-淀粉试纸淀粉 白糖 食醋,进行本实验时,可以选用的物质至少有(填序号)。(4)某工厂的废液中含有2%5%的NaNO2,直接排放会造成污染。下列试剂中:NaClNH4Cl HNO3浓硫酸,能使NaNO2转化为N2的是(填序号)。【解析】(1)亚硝酸钠具有氧化性,解毒时应让三价铁离子生成二价铁离子,所以被还原,故选C。(2)在该反应中NaNO2是氧化剂,I2是氧化产物,故氧化性NaNO2I2;HI是还原剂,NO是还原产物,故还原性HINO,故选B、C。(3)亚硝酸钠有强氧化性而氯化钠没有,所以可以根据NaNO2在酸性条件下和碘化钾反应生成碘,淀粉遇碘变蓝色判断,故选。(4)
11、亚硝酸钠具有强氧化性,应该选取具有还原性的物质,且亚硝酸钠具有碱性应该选用酸性物质,故选。答案:(1)C (2)B、C (3)(4)8.(1)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。写出未配平的该反应的化学方程式:。在该反应中,得电子的物质是,被氧化的元素是。在反应中,每转移1 mol电子,消耗HClmol。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+(2
12、)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。该反应的离子方程式为,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。该反应的化学方程式为。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。加碘盐中含碘量为20 mgkg-150 mgkg-1。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Cl2L(标准状况,保留2位小数)。【解析】(1)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
13、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,被氧化元素为Sn;3 mol SnCl2参加反应可失6 mol电子,故在反应中,每转移1 mol电子消耗2 mol HCl。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+。(2)氯气氧化性很强,不仅可将I-氧化为碘单质,还可进一步将其氧化为;但不能将Br2进一
14、步氧化,从而说明氧化性HBrO3Cl2HIO3;由Cl2+2KI=I2+2KCl和5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl得关系式3Cl2 KIO3I,列比例求解:3Cl2I解得V10.58 L。答案:(1)HCl+SnCl2+H3AsO3H2SnCl6+As+H2OH3AsO3Sn2a、d(2)Cl2+2I-=I2+2Cl-5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl橙 HBrO3Cl2HIO310.589.某强酸性溶液X中含有中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：根据以上信息,回答下列问题:(1)写出C、D的化学式:C、D,F的电子式。(2)上述离子中,溶液X中除
15、H+外还一定含有的离子是,不能确定的阳离子是,若要用实验证明该离子一定不存在,其最常用的化学方法是。(3)写出下列反应的离子方程式:中生成气体A:。中生成沉淀I:。(4)若A的物质的量为0.01 mol,要使A全部转化为溶液E,需要氧气的体积最少为mL(标准状况下),转移电子的物质的量为mol。【解析】(1)(2)在强酸性溶液中一定不存在加入Ba(NO3)2生成沉淀C，C为BaSO4，说明含有而一定没有Ba2+；生成的气体A显然是在酸性条件下被还原得到的氮的氧化物，故原X溶液中有Fe2+，而没有A可发生多步氧化，可推知A为NO，D为NO2，最终生成的E为HNO3；溶液B为几种硝酸盐的混合物，加
16、入过量NaOH时生成气体，该气体一定为NH3，说明B溶液中含有沉淀G为Fe(OH)3，说明B溶液中含有Fe3+，但不能确定原溶液中是否含有Fe3+；溶液H通入过量CO2，生成沉淀I，则I是Al(OH)3，说明原溶液中含有Al3+。(3)中反应主要是在酸性条件下氧化Fe2+，生成Fe3+和NO；中反应主要是与酸性较强的H2CO3作用生成Al(OH)3，因CO2过量同时生成(4)NO全部转化为HNO3的反应方程式可写为4NO+3O2+2H2O=4HNO3，0.01 mol NO需0.007 5 mol O2,氧气的体积(标准状况)为0.168 L,转移电子0.03 mol。答案：(1)BaSO4 NO2(2)向该溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变红(3)3Fe2+4H+=3Fe3+NO+2H2O +2H2O+CO2=Al(OH)3+(4)1680.03
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