第一讲 氧化还原反应
第一讲氧化还原反应
【考纲要求】
1.理解氧化还原反应的相关概念及这些概念间的相互关系。
2.掌握用化合价升降和电子得失的方法分析氧化还原反应,标出电子转移方向和数目。指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
3.学会分析氧化剂的氧化性强弱、还原剂的还原性强弱的方法。
一、概念辨析
1.化学反应的分类:
2.氧化还原反应:
3.规律:
训练:
1.下列反应中,属于非.氧化还原反应的是
A.3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O
B.3Cl2+6KOH =5KCl+KClO3+3H2O
C.3H2O2+2KCrO2+2KOH =2K2CrO4+4H2O
D.3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl
2.对于反应IBr+H2O=HBr+HIO的说法正确的是()
A.IBr只作氧化剂
B.IBr只作还原剂
C.IBr既是氧化剂又是还原剂
D.IBr既不是氧化剂又不是还原剂
3.K2Cr2O7 + HCl = KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O
(1)元素被氧化,是氧化剂。
(2)是氧化产物,发生氧化反应。
(3)参加反应的盐酸中,起还原剂作用的盐酸与起酸作用的盐酸的质量比为
(4)用短线桥标出电子转移方向和数目
4、氧化性或还原性强弱比较与判断
(1)根据元素的化合价
4.下列微粒:H+、Cu2+、Ag+、Fe2+、Fe3+、Cl-、S2-、I-、MnO4-、ClO3-、NO3-、SO32-、S、Cl2、Na、H2;其中只有氧化性的是;
只有还原性的是,既有氧化性又有还原性的是;
(2)根据氧化还原反应方程式
强还原剂(A)+强氧化剂(B)=弱氧化产物(a)+弱还原产物(b)
则氧化性:B>a,还原性:A>b
氧化剂的氧化性越强,则其对应的产物的还原性则越;还原剂的还原性越强,则其对应的产物的氧化性则越。
5.已知Br2 +2Fe2+=2Fe3++2Br-、2Fe3++2I- =2Fe2++I2
氧化剂的氧化性强弱顺序为:;
还原剂的还原性强弱顺序为:。
(3)根据金属活动性顺序表
在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越,其阳离子的氧化性就越。
(4)根据元素周期表
同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐,还原性逐渐;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐,还原性逐渐。
(5)根据反应的难易程度
氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越。
(6)其它条件
一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越,反之则越弱。
注意:
○1物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的,与得失电子的
无关。如:Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱依次为:浓HNO3>稀HNO3;
○2同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
强化训练:
6.已知Co2O3在酸性溶液中容易被还原成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+4FeI3
B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3+ +2I- =2Fe2+ +I2
7.某一反应体系中共有As2S3、HNO3、H2SO4、NO、H3AsO4、H2O六种物质,已知As2S3是反应物之一。
(1)写出并配平反应方程式
(2)氧化剂是、还原产物,电子转移数目是。
8.重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解的反应为氧化还原反应。下列对重铬酸铵受热分解产物的判断符合实际的是()
A.CrO3+ NH3+ H2O B.Cr2O3+ NH3+ H2O
C. CrO3+N2+H2O
D.Cr2O3+ N2+ H2O
9.工业上从含硒的废料中提取硒的方法之一是用H2SO4与NaNO3处理废料获得亚硒酸和少量硒酸。加入盐酸共热,使硒酸转化为亚硒酸(H2SeO4+2HCl==== H2SeO3+ Cl2↑+H2O),再将SO2通入亚硒酸的溶液中,得到单质硒,据此分析,下列叙述正确的是( ) A.H2SeO4氧化性弱于Cl2B.H2SeO3氧化性弱于H2SO3
C.H2SeO3还原性强于SO2D.析出1 molSe需H2SeO3、、SO2、H2O各1 mol 10.(2012)下列应用不涉及氧化还原反应的是
A.Na2O2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
第二讲物质的量
【考纲要求】
1.掌握物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系。
2.掌握物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积的含义。理解阿伏加德罗常数的含义和阿伏加德罗定律的应用。
3.掌握有关物质的量的计算。
一、概念辨析
1.物质的量
(1)概念:。
(2)符号:(3)单位:。
2.摩尔
(1)概念:。
(2)符号:
(3)基准。
3.阿伏加德罗常数
(1)含义:。
(2)符号:(3)单位:。
(4)注意点:
①阿伏加德罗常数的基准是12g 中的原子个数。
②现阶段常取为阿伏加德罗常数的近似值。
4.摩尔质量
(1)概念:。
(2)符号:(3)单位:。
(4)注意点:与相对分子质量、式量和1mol物质的质量的异同:含义上同,数值上同。
5.气体摩尔体积
(1)概念:。
(2)符号:(3)单位:。
(4)标准状况下的气体摩尔体积
①标准状况是指:温度℃,压强Pa。
②标准状况下的气体摩尔体积是:。
(5)影响物质体积大小的因素:
①
②
③
二、公式小结
例1设N A是阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A.1molAl3+含有的核外电子数为3N A
B.1molCl2与足量的铁反应,转移的电子数为3N A
C.10LpH=1的硫酸溶液中含有的H+离子数为2N A
D. 1L0.1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,Al3+的数目为0.2N A
例2.设NA 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 L 1 mol·L-1的NaClO 溶液中含有ClO-的数目为NA
B.78 g 苯含有C=C 双键的数目为3NA
C.常温常压下,14 g 由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA D.标准状况下,6. 72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0. 1NA
高考再现:
8.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.16gCH4中含有4NA个C—H键
B.1mol·L-1NaCl溶液含有NA个Na+
C.1mol Cu和足量稀硝酸反应产生NA个NO分子
D.常温常压下,22.4L CO2中含有NA个CO2分子
9.设nA为阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是
A、常温下,23g NO2含有nA个氧原子
B、1L0.1mol?L-1的氨水含有0.1nA个OH―
C、常温常压下,22.4LCCl4含有个nACCl4分子
D、1molFe2+与足量的H2O2溶液反应,转移2nA个电子
11.设nA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.常温下,4g CH4含nA个C—H共价键
B.1 mol Fe与足量稀HNO3反应,转移个2nA个电子
C.1L 0.1 mol/L NaHCO3溶液中含有0.1nA个HCO—
D.常温常压下,22.4L的NO2和CO2混合气体含有2nA个O原子
9.设nA为阿弗加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.常温常压下,8gO2含有4nA个电子
B.1L0.1molL-1的氨水中有nA个NH4+
C.标准状况下,22.4L盐酸含有nA个HCl分子
D.1molNa被完全氧化生成Na2O2,失去个2nA电子
10.设NA为阿伏伽德罗常数的数值。下列说法正确的是
A、1mol甲苯含有6NA个C-H键
B、18gH2O含有10NA个质子
C、标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子
D、56g铁片投入足量浓硫酸中生成NA个SO2分子
三,阿伏加德罗定律
第三讲离子反应
【考纲要求】
1.理解电解质、非电解质、强电解质、弱电解质、离子反应的概念和本质。
2.掌握电离方程式、离子方程式的书写步骤和书写技巧。
3.学会分析离子共存的先决条件。
一、概念辨析
1.电解质:
(1)概念:。
(2)常见物质类别:。2.非电解质:
(1)概念:。(2)常见物质类别:。
3.强电解质:
(1)概念:。(2)常见物质类别:。
4.弱电解质:。(1)概念:。(2)常见物质类别:。
5.离子反应:
(1)概念:。(2)本质:。
6.电离方程式与离子方程式的区别:
写出下列物质的电离方程式:
Ca(OH)2:、
Na2CO3:、
H3PO4:、NH3·H2O:、
Fe(OH)3:、
Al(OH)3:、NaHSO4:、NaHSO3:、熔融NaHSO4:、
熔融Na2O:。
四、写出下列反应的离子方程式:
1、碳酸钙溶解于醋酸:、
2、碳酸氢钠与石灰水:、
3、碳酸氢钙与烧碱溶液:、
4、硫酸铵与氢氧化钡溶液:、
5、明矾溶液与氢氧化钡溶液:、
6、氯化钙与氟化银溶液:、
7、溴化亚铁溶液中通氯气:、
8、硫化钠溶液中通硫化氢:、
9、乙醛与银氨溶液:、
10、苯酚钠溶液中通CO2:。
练习:
1.能正确表示下列反应的离子方程式的是
(1)碳酸氢钙溶液中加盐酸:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
(2)把金属铁放入稀硫酸中:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
(3)硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液:Fe2++2H2O2+4H+=Fe3++4H2O
(4)次氯酸钙溶液中通入过量二氧化硫:Ca2++2ClO-+H2O+SO2=CaSO3↓+2HClO (5)氯气通入水中:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-
(6)三氯化铁溶液跟过量氨水反应:Fe3++3NH3H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
(7)小苏打溶液跟烧碱溶液反应:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
(8)碘化亚铁溶液中加入少量氯水:2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2I2
(9)氢氟酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-=H2O
(10)氢氧化钡与稀硫酸反应:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
(11)浓盐酸与二氧化锰共热:4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O
(12)磷酸二氢钙溶液与氢氧化钠溶液反应:H2PO4-+2OH-=PO43-+2H2O
2.已知硫酸铅难溶于水,也难溶于硝酸,却可溶于醋酸铵中,形成无色的溶液,其化学方程式是:PbSO4 + 2CH3COONH4 = (NH4)2SO4 + (CH3COO)2Pb。当在醋酸铅溶液中通入硫化氢时,有黑色沉淀硫化铅生成。表示这个反应的离子方程式正确的是
A、(CH3COO)2Pb + H2S = PbS↓+ 2CH3COOH
B、Pb2+ + 2CH3COO- + H2S = PbS↓+ 2CH3COOH
C、Pb2+ + H2S = PbS↓+ 2H+
D、Pb2+ + 2CH3COO- + 2H+ + S2-= PbS↓+ 2CH3COOH
一、高频离子方程式扫描
下列离子方程式在高考中有极高的重现率,请熟记。
1.强酸和强碱的反应(如盐酸和澄清石灰水):H++OH—=H2O
2.小苏打溶液和醋酸溶液反应:HCO3—+CH3COOH=H2O+CO2↑+CH3COO—
3.醋酸和KOH、NaOH溶液反应:CH3COOH+ OH—= H2O+CH3COO—
4.碳酸钙和醋酸:CaCO3+2CH3COOH=H2O+CO2↑+2CH3COO—+Ca2+
5.用碳酸钠吸收少量二氧化硫:2CO32—+SO2 +H2O=SO32—+2HCO3—
6.用氨水吸收少量二氧化硫:2NH3·H2O+SO2 =SO32—+2NH4++H2O
7.用氨水吸收足量二氧化硫:NH3·H2O+SO2 =HSO3—+NH4+
8.醋酸中加入氨水:NH3·H2O+CH3COOH =CH3COO—+NH4++H2O
9.三氯化铁、硝酸铁溶液中加入足量氨水:Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+ 3N H4+
10氢氧化铝与盐酸反应:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
11.过量二氧化碳通入偏铝酸钠溶液中:AlO2—+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3—
12.硫酸铝溶液与偏铝酸钠溶液反应:3AlO2—+ Al3++6H2O=4Al(OH)3↓
13.硫酸铝溶液与小苏打溶液反应:Al3++3HCO3—=Al(OH)3↓+3CO2↑
14.偏铝酸钠溶液中加入过量盐酸:AlO2—+4H+=Al3++2H2O
15.AlCl3溶液中滴加氨水至过量:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+ 3NH4+
16.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:ClO—+CO2+H2O=HClO+HCO3—
17.碳酸镁溶于硝酸、硫酸、盐酸等强酸中:MgCO3+2H+=CO2↑+Mg2+
18.二氧化碳通入碳酸钠溶液中:CO32—+CO2+H2O=2HCO3—
19.小苏打溶液和烧碱溶液反应:OH—+HCO3—= CO32—+H2O
20.硫酸镁溶液和氢氧化钡溶液反应:Ba2++2OH—+SO42—+Mg2+=Mg(OH)2↓+BaSO4↓
21.碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Ca2++2HCO3—+2OH—=CaCO3↓+
CO32—+2H2O
22.碳酸氢钙溶液中跟硝酸、盐酸反应:HCO3—+H+= H2O+CO2↑
23.澄清石灰水与少量小苏打溶液反应:Ca2++OH—+HCO3—= CaCO3↓+H2O
24.等体积等物质的量浓度的Ba(OH)2与NaHCO3溶液反应:
Ba2++OH—+HCO3—= BaCO3↓+H2O
25.等体积等物质的量浓度的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液反应:
Ba2++2OH—+ NH4++HCO3—= BaCO3↓+ NH3·H2O+H2O
26.钠与水的反应:2Na+2H2O=2Na++H2↑+2OH—
27.铝遇氢氧化钠溶液反应:2Al+2H2O+2OH—=2AlO2—+3H2↑
28.碘化钾溶液与适量溴水反应:Br2+2I—=I2+2Br—
29.将氯气通入足量溴化亚铁溶液中:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl—
30.足量氯气通入溴化亚铁溶液中:3Cl2+4Br—+2Fe2+=2Fe3++6Cl—+2Br2
31.氯气通入氢氧化钠溶液中:Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O
32.氯气通入水中:Cl2+ H2O=Cl—+HClO+ H+
33.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag
34.过量铁粉与氯化铁溶液反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+
35.用FeCl3溶液腐蚀电路板:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
36.铜与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O
37.铜与浓硝酸反应:Cu+4H++2NO3—=Cu2++2NO2↑+2H2O
38.实验室制氯气:MnO2+4H++2Cl—2H2O+Cl2↑+Mn2+
39.硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
40.硅与氢氧化钠溶液反应:Si+2OH—+H2O=SiO32—+2H2↑
41.用碳棒作电极电解氯化钠饱和溶液:2Cl—+2H2O电解Cl2↑+H2↑+2OH—
42.Fe3++SCN—= [Fe(SCN)] 2+或Fe3++3SCN—= Fe(SCN)3
43.向沸水中加入饱和FeCl3溶液制Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O Fe(O H)3(胶体)
+3 H+
44.醋酸钠溶于水:CH3COO—+H2O CH3COOH+OH—
45.氯化铵溶于水:NH4++H2O H++ NH3·H2O
二、离子共存中需要注意的几个问题
1.NO3—只有在酸性条件下才具有强氧化性,ClO—具有强氧化性。
2.能发生彻底水解的阳离子和阴离子在溶液中不能大量共存。如Al3+与CO32—、HCO3—、HS—、S2—、AlO2—、ClO—等不能大量共存。
3.注意离子共存题目的附加条件
(1)无色透明溶液。
(2)由水电离的氢离子、氢氧根离子浓度
(3)与Al反应生成H2的溶液。
(4)使指示剂呈现某种颜色
(5)如“一定”、“可能”等。解题时可采用淘汰法。
例1.下列离子组一定能大量共存的是()
A.甲基橙呈黄色的溶液中:I—、Cl—、NO3—、Na+
B.石蕊呈蓝色的溶液中:Na+、AlO2—、NO3—、HCO3—
C.含大量Al3+的溶液中:K+、Na+、NO3—、ClO—
D.含大量OH一的溶液中:CO32—、Cl—、F—、K+
例2.在pH=0的无色透明溶液中,因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子组是A.Na+、K+、MnO4—、Cl— B.Cl—、S2O32—、K+、Na+
C.Na+、Cl—、CH3COO—、K+D.K+、I—、Na+、ClO—
高考再现:
7.能在溶液中大量共存的一组离子是
A.NH4+、Ag+、PO43-、Cl-B.Fe3+、H+、I-、HCO3-C.K+、Na+、NO3-、MnO4-D.Al3+、Mg2+、SO42-、CO32- 8. 能在水溶液中大量共存的一组离子是
A. H+、I―、NO
3―、SiO
3
2- B. Ag+、Fe3+、Cl―、SO
4
2―
C.K+、SO
42-、Cu2+、NO
3
― D.NH
4
+、OH-、Cl-、HCO
3
-
8.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、NO
C.NH4+、Na+、Br—、SO42—
D.Mg2+、H+、SiO32—、SO42—
8.水溶解中能大量共存的一组离子是
A.Na+、Al3+、Cl-、CO32- B.H+、Na+、Fe2+、MnO4- C.K+、Ca2+、Cl-、NO3- B. K+、NH4+、OH-、SO42-
8.水溶液中能大量共存的一组离子是
A、Na+、Ca2+、Cl-、SO
4
2-
B、Fe2+、H+ 、SO
3
2-、ClO-
C、Mg2+、NH
4+、Cl-、SO
4
2-
D、K+、Fe3+、NO
3
-、SCN-
归纳常见共存规律:
课堂练习
1.某能使石蕊试液变红的溶液中,能大量存在的离子是()
A.Al3+ NH4+ SO42- CI- B.Na+Mg2+ HCO3- NO3-
C.K+ Na+ AlO2- Cl- D.Fe2+ K+NO3-Cl-
2.常温下测得某无色溶液中由水电离出的H+浓度为1×10—13mol/L,又知该溶液中还有
NO-3,Na+,Cl-,那么该溶液中还一定存在
....的离子是()
A.AlO2—、ClO— B.Mg2+、、SO42— C.Fe2+、Cu2+ D.Ba2+、K+
3.下列反应的离子方程式正确的是()
A.在硫酸铁溶液中加入足量氢氧化钡溶液:Ba2++SO 2
4
===BaSO4↓
B.硫化钠水解:S2-+2H2O H2S+2OH-
C.硫酸铜溶液中通入过量的硫化氢:Cu2++S2-===CuS↓
D.溴化亚铁溶液中通入过量氯气:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2Br2
4.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过量氢氧化钙溶液:
Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+2H2O + CO32-
B.金属铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-=AlO2-+H2↑
C.用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳:2OH-+CO2=CO32-+H2O
D.Mg(HCO3)2溶液与过量 NaOH 溶液反应:
Mg2++2HCO3-+2OH- = MgCO3↓+ CO32-+2H2O
5.下列离子方程式正确的是
A.向Ba(OH)2溶液与稀H2SO4溶液发生中和反应:Ba2++OH—+H++SO42—==BaSO4↓+H2O
B.H2S通入FeCl3溶液中: 2Fe3++S2—=2Fe2+ +S↓
C.碳酸氢钠溶液与硫酸氢钠溶液反应: HCO3—+H+==CO2↑+H2O
D.向漂白粉溶液中通入SO2: Ca2++2ClO—+SO2+H2O==CaSO3↓+2HClO
6.在含有Na+、Mg2+、HCO3—、SO42—的稀溶液中,它们的物质的量之比为2:1:2:1。
(1)向该溶液中滴加酚酞试液数滴,溶液呈淡粉红色,有关反应的离子方程式为_____________________。
(2)充分加热(1)步所得的溶液,加热的过程中观察到的现象有___________;完全反应后,溶液呈___________色,有关反应的离子方程式为_______________________。
7.(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,写出发生反应的离子方程式:_____ ______。在以上中性溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液,写出此步反应的离子方程式:_____ ______。
(2)向Ba(OH)2溶液中,逐滴加入NaHSO4溶液至恰好不再生成沉淀时为止,写出反应的离子方程式:____________________________________。在以上溶液中,继续加NaHSO4溶液,写出此步反应的离子方程式:______ _____。
(3)向Ba(OH)2溶液中,逐滴加入明矾溶液至溶液中Ba2+恰好完全沉淀,其反应的离子方程式是:______ _____。在上述溶液中,继续滴加明矾溶液,写出此步反应的离子方程式:________ ___。