(新高考)2022届高考二轮精品专题二 离子反应 氧化还原反应 教师版高中化学.docx
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1、1了解离子反应的概念及离子反应发生的条件。2掌握常见离子的检验方法。3能正确书写离子方程式,并能进行有关计算。4了解氧化还原反应的本质,了解常见的氧化还原反应。5掌握常见氧化还原反应方程式的配平和相关计算。客观题(1)考查限定条件的离子能否大量共存的判断、离子方程式的正误判断。(2)考查通过实验操作、离子检验,推断电解质溶液中存在的离子。(3)考查氧化还原反应的概念辨析及氧化性、还原性的强弱比较。(4)结合阿伏加德罗常数考查电子转移数目的计算。主观题(1)结合无机化工流程及实验考查离子方程式的书写。(2)考查离子检验方法和操作步骤的描述。(3)通常以典型物质或工业生产流程为载体,考查氧化还原反
2、应方程式的配平,以及运用守恒规律的应用。一、电解质及其电离1电解质和非电解质(1)电解质是在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。(2)非电解质是在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物。2强电解质和弱电解质在水溶液中完全电离的电解质叫强电解质。在水溶液中部分电离的电解质叫弱电解质。3记忆常见强弱电解质 强电解质:强酸、强碱、大多数的盐;弱电解质:弱酸、弱碱、水、少数盐 强酸:HCl、HI、HClO4、H2SO4、HNO3等;弱酸:H2CO3、CH3COOH、HF、HClO等。 强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2等; 弱碱:NH3·H2O、Fe(OH)3、Cu(OH)2、Al(O
3、H)3等。 绝大多数盐:BaSO4、CaCO3、BaCl2等;少部分盐:(CH3COO)2Pb等。二、离子反应1概念:有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。2离子反应的条件:生成难溶的物质;生成难电离的物质;生成易挥发的物质;发生氧化还原反应。三、离子方程式离子反应方程式的书写(1)书写离子方程式的技巧与量有关的离子方程式的书写书写时采用“少定多变法”。所谓的“少定”即量少的反应物,其离子的化学计量数确定为1,而“多变”即过量的反应物,其化学计量数根据反应的需要确定,不受化学式中比例的制约,是可变的,即量少物质产生的离子数之比符合化学式。如Ca(HCO3)2溶液加入过量的NaOH溶液:C
4、a2+2HCO+2OH=CaCO3+CO+2H2O;若Ca(HCO3)2溶液加入少量的NaOH溶液:Ca2+HCO+OH=CaCO3+H2O。离子反应中的优先原理a优先氧化原理(或优先还原原理)书写时以电子守恒法判断离子方程式中的离子的化学计量数。确定氧化剂或还原剂强弱顺序。根据强弱规律,判断反应顺序,同一还原剂与多种氧化剂反应,氧化性强的氧化剂优先反应。分步计算。先判断过量,后计算。b优先沉淀原理若某一溶液中同时存在几种能与所加试剂形成沉淀的离子,则溶解度(严格讲应为溶度积)小的物质优先沉淀。如向Mg(HCO3)2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,应优先生成Mg(OH)2沉淀,而不是MgCO3沉
5、淀。多离子反应分析两种试剂混合,同时存在多个离子反应,分析时可令其中一种离子完全反应,然后分析另一种离子的反应情况。如明矾KAl(SO4)2·12H2O溶液与氢氧化钡溶液的反应。如向1mol明矾的溶液中加入氢氧化钡溶液,可假设铝离子完全沉淀,则需要氢氧化钡1.5mol,此时明矾溶液中的硫酸根离子只有1.5mol沉淀为硫酸钡,则离子方程式可表示为:Al3+1.5SO+1.5Ba2+3OH=1.5BaSO4+Al(OH)3,然后将小数调整为整数即可。假设硫酸根离子完全沉淀,则需要氢氧化钡2mol,而2mol氢氧化钡提供4mol氢氧根离子,故与1mol铝离子恰好完全反应生成偏铝酸根离子,则
6、离子方程式可表示为:Al3+2SO+2Ba2+4OH=2BaSO4+AlO+2H2O;同理可写出任意给定物质的量之比的反应的离子方程式。根据相同的分析方法可写出任意比值的硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液反应的离子方程式。四、离子不能大量共存的原因(1)由于发生复分解反应,离子不能大量共存。有气体产生。如CO、HCO、S2、HS、SO、HSO等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存。有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+、Mg2+等不能与SO、CO等大量共存,;Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等不能与OH大量共存;SiO、AlO、S2O等不能与H+大量共存。有弱电解质生成。如OH、ClO、F、
7、CH3COO、PO、HPO、H2PO等与H+不能大量共存;一些酸式弱酸根及NH不能与OH大量共存。一些容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如:AlO、S2、HS、CO、HCO、SO、HSO、ClO、F、CH3COO、PO、SiO、C6H5O等必须在碱性条件下才能在溶液中大量存在;Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、NH等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在。(2)由于发生氧化还原反应,离子不能大量共存一般情况下,具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。如I、S2、HS和Fe3+不能大量共存。在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。如NO和
8、I在中性或碱性溶液中可以共存,但在有大量H+存在情况下不能共存;SO、S2O和S2在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下不能共存。ClO与S2不论是在酸性条件下还是在碱性条件下都不能大量共存。(3)由于形成络合离子,离子不能大量共存如Fe3+和C6H5O,由于Fe3+SCNFe(SCN)2+等络合反应的发生而不能大量共存。(4)相互促进水解的离子间一般不能同时存在在同一溶液中。如:Al3+和HCO、CO、S2、HS、AlO、C6H5O,Fe3+和AlO、HCO、CO,NH和AlO等。特别注意:NH和CO、HCO、CH3COO在同一溶液中能大量共存。五、氧化还原反应1氧化还原反应的实质是电子的得失
9、或电子对的偏移,特征是反应前后元素化合价的升降;判断某反应是否属于氧化还原反应可根据反应前后化合价是否发生了变化这一特征。2基本概念关系 3氧化还原反应的表示方法(1)双线桥法(2)单线桥法六、氧化性、还原性及其强弱比较氧化性得电子能力,得到电子越容易氧化性越强。还原性失电子能力,失去电子越容易还原性越强。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程度,与得失电子的数目无关。七、氧化还原反应规律1价态变化规律(1)归中规律:含同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价中间价”的规律。这里的中间价可以相同(谓之“靠拢”),也可以不同,但此时必是高
10、价转变成较高中间价,低价转变成较低中间价(谓之“不相交”)。(2)歧化规律:同一种物质中的同一元素部分化合价升高,另一部分化合价降低,发生自身的氧化还原反应。2优先规律在同一溶液里存在几种不同的还原剂且浓度相差不大时,当加入氧化剂时,还原性强的还原剂优先被氧化;同时存在几种不同的氧化剂且其浓度相差不大时,当加入还原剂时,氧化性强的氧化剂优先被还原。3得失电子守恒规律在任何氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数一定相等。对于氧化还原反应的计算,利用得失电子守恒规律,抛开烦琐的反应过程,可不写化学方程式,能更快、更便捷地解决有关问题。4氧化还原反应方程式的配平(1)配平原则:电子守恒、
11、原子守恒、电荷守恒(2)配平步骤:标变价列变化求总数配系数细检查。(3)配平方法:正向配平法:如果被氧化、被还原的元素分别是两种不同的反应物,通常从方程式左边进行配平;逆向配平法:对于自身氧化还原反应或反应物只有一种的,一般从方程式右边配平较简单。 1下列在限定条件溶液中的各组离子,一定能够大量共存的是( )ApH=3的溶液:Na+、Cl、Fe3+、ClOBpH=10:K+、SO、CO、NHC使石蕊试液变红的溶液:Na+、Cl、SO、AlOD水电离的H+浓度为1×1012mol·L1的溶液:K+、Ba2+、Cl、Br【答案】D【解析】ApH=3的溶液呈酸性,ClO跟会与氢离
12、子反应,不能大量共存,故A错误;BpH=10的溶液呈碱性,NH会与氢氧根反应,生成一水合氨,不能大量共存,故B错误;C使石蕊试液变红的溶液呈酸性,AlO与氢离子反应,会生成氢氧化铝沉淀,不能大量共存,故C错误;D水电离的H+浓度为1×1012mol·L1的溶液为酸性或碱性溶液,但无论酸性还是碱性溶液,K+、Ba2+、Cl、Br之间均不反应,能大量共存,故D正确;故选D。2(双选)在酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,溶液紫色褪去,其反应的离子方程式为:2MnO+16H+5Na2O2=2Mn2+5O2+8H2O+10Na+。下列说法不正确的是( )A通常用浓盐酸酸化KMn
13、O4溶液BO2是氧化产物,Mn2+是还原产物CKMnO4溶液紫色褪去,说明Na2O2具有漂白性D此反应产生22.4L O2(标准状况下)时转移了2mol e【答案】AC【解析】A浓盐酸是强还原性的酸,不能酸化氧化性强的高锰酸钾,两者发生氧化还原反应,故A错误;B该反应中高锰酸根中的Mn元素的化合价从+7价降低+2价,所以Mn2+是还原产物,过氧化钠中的O元素从-1价升高到0价,所以O2是氧化产物,故B正确;C过氧化钠与高锰酸钾发生氧化还原反应而褪色,体现过氧化钠的还原性,而不是漂白性,故C错误;D该反应中转移10个电子,生成5mol氧气,故生成标准状况下22.4L氧气,转移2mol电子,故D正
14、确。3下列相关条件下的离子方程式书写正确的是( )A过量SO2通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO=HClO+HSOB侯德榜制碱法的反应之一:Na+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NHC碳酸氢镁溶液中滴加过量的烧碱溶液:Mg2+2HCO+2OH=2H2O+MgCO3+COD将1mol Cl2通入含1mol FeI2的溶液中:2Fe2+2I+2Cl2=2Fe3+4Cl+I2【答案】B【解析】A二氧化硫具有还原性,与次氯酸钠溶液发生氧化还原反应,不能发生发生复分解反应,反应的离子方程式为SO2+H2O+ClO=Cl+SO+2H+,故A错误;B侯德榜制碱法的反应为二氧化碳与氯化钠的氨溶
15、液反应生成碳酸氢钠和氯化铵,反应的离子方程式为Na+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH,故B正确;C碳酸氢镁溶液中与过量的烧碱溶液反应生成氢氧化镁沉淀、碳酸钠和水,反应的离子方程式为Mg2+2HCO+4OH=Mg(OH)2+CO+2H2O,故C错误;D碘离子的还原性强于亚铁离子的,1mol Cl2与含1mol FeI2的溶液反应生成1mol氯化亚铁和1mol单质碘,反应的离子方程式为2I+Cl2=2Cl+I2,故D错误;故选B。4下列操作、现象与结论对应关系正确的是( )操作、现象结论A向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成溶液中一定有SOB将SO2通入酸性KMnO4溶液中
16、,溶液褪色SO2有漂白性C向某溶液中加入NaOH溶液,将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口,试纸不变色溶液中一定没有NHD某溶液中加入KSCN,无现象,再滴入氯水,溶液变红溶液中一定有Fe2+【答案】D【解析】A向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,可能生成硫酸钡、AgCl沉淀,溶液中可能含有SO、SO、Ag+等,故A错误;B二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,二氧化硫表现还原性,故B错误;C向溶液中加入NaOH溶液,若不加热,不会反应生成氨气,则将湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口,试纸不变色,不能确定是否含有NH,故C错误;D某溶液中加入KSCN溶液,无现象说明不含铁离子,再滴入
17、氯水,溶液变红,说明生成铁离子,则溶液中一定有Fe2+,故D正确;答案选D。5反应、分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:2NaI+MnO2+3H2SO4=2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2 2NaIO3+5NaHSO3=2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2下列说法正确的是( )A两个反应中NaHSO4均为氧化产物B碘元素在反应中被氧化,在反应中被还原C氧化性:IOSOD反应、中生成等量的I2时转移电子数之比为25【答案】BC【解析】A反应中硫元素化合价未发生变化,NaHSO4不是氧化产物;反应中硫元素化合价升高,被氧化,NaHSO4为氧化产物,故A错误;B反应中碘元素化
18、合价升高,被氧化,反应中碘元素化合价降低,被还原,故B正确;C反应中,NaIO3为氧化剂,NaHSO3为还原剂,SO为氧化产物,又氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:IOSO,故C正确;D反应中,生成1mol I2转移2mol e,反应中,生成1mol I2转移10mol e,所以当生成等量的I2时,转移电子数之比为15,故D错误;故选BC。 1在热的稀H2SO4溶液中溶解了11.4g FeSO4,当加入50mL 0.5mol/L KNO3溶液后,使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,KNO3也反应完全,并有NxOy气体逸出:FeSO4+KNO3+H2SO4K2SO4+Fe2(SO4)
19、3+NxOy+H2O据此推算出x、y的值分别为( )A1、2 B2、3 C2、1 D1、1【答案】D【解析】由题意可知n(FeSO4)n(KNO3)=0.0750.025=31。根据氧化还原反应中得失电子数相等的原理,铁由+2价变为+3价,而FeSO4与KNO3恰好以31反应,故3×(3-2)=1×(5-a),(a为KNO3中+5价氮元素被还原后所得氮氧化合物中氮元素的化合价),则a=+2。由此推出x=y=1,选D。2在下列给定条件的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )A在加入铝粉能产生H2的溶液中:NH、Fe2+、SO、COB铁片加入产生气泡的溶液:Na+、NH、I、C
20、lOC透明溶液中:K+、Cl、Na+、MnOD含有溶质为NaHSO4的溶液:K+、SO、NO、AlO【答案】C【解析】A在加入铝粉能产生H2的溶液,说明可能是酸,可能是碱,碱溶液中OH与NH反应,OH与Fe2+反应,酸溶液中H+与CO反应,故A不符合题意;BI与ClO发生氧化还原反应,故B不符合题意;C透明溶液中:K+、Cl、Na+、MnO之间不反应,能大量共存,故C符合题意;DNaHSO4电离出的H+,H+与AlO、H2O反应生成沉淀,故D不符合题意。综上所述,答案为C。3下列对应的离子方程式书写正确的是( )A用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸(HCOOH)处:B铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液
21、:C向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2:D同浓度同体积的溶液与NaOH溶液混合:【答案】A【解析】A用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸(HCOOH)处发生反应,生成甲酸钠、二氧化碳和水:,A正确;B铁和稀硝酸反应制得的浅绿色溶液为硝酸亚铁,反应中铁过量,则:,B错误;C向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液:,C错误;D氢离子结合氢氧根的能力大于铵根离子,则同浓度同体积的溶液与NaOH溶液混合:,D错误;答案选A。4(双选)精炼铜阳极泥中提取Se的过程中发生如下反应:ICu2Se+6H2SO4(浓)=2CuSO4+SeO2+4SO2+6H2O,IISeO2+2SO2+2H2
22、O=Se+2SO+4H+下列说法正确的是( )A反应I的氧化产物为SeO2BSeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)SeO2SO2C反应I生成1mol SeO2与II中消耗1mol SeO2,两个反应转移电子数比为21DSe与HNO3物质的量比为12时恰好完全反应,只生成NO、NO2两种还原产物,且NO与NO2的物质的量之比为11,则氧化产物为H2SeO4【答案】BC【解析】ACu2Se中Cu的化合价为+1价,Se的化合价为-2价,CuSO4中Cu的化合价为+2价,SeO2中Se的化合价为+4价,化合价升高,被氧化,CuSO4和SeO2都为氧化产物,故A错误;
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