氧化還原反應和離子反應

第四節(jié)氧化還原反應和離子反應【知識網(wǎng)絡(luò)】一．氧化還原反應：氧氧化還原反應實質(zhì)化合價降低，+ne-，被還原有電子轉(zhuǎn)移，且得失電子數(shù)相等特征化合價有升有降，且升降總值相等基本概念化合價降低,+ne-,被還原化合價升高,-ne-,被氧化氧化劑+還原劑===還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物（強氧化性）（強還原性）（弱還原性）（弱氧化性）反應規(guī)律①優(yōu)先反應原理；②強弱原理；③價態(tài)原理（鄰位轉(zhuǎn)化規(guī)律、互不換位規(guī)律、跳位規(guī)律配平原則：①質(zhì)量守恒；②電子守恒；③電荷守恒（離子方程式）方法：化合價升降法計算依據(jù)：電子守恒題型：①部分氧化還原計算；②推斷產(chǎn)物化合價；③求氧化劑、還原劑或氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物質(zhì)量比④電解產(chǎn)物的計算二．離子反應：1．定義：有離子參加或生成的反應2．總趨勢：向原溶液里某種或幾種離子濃度降低的方向進行書寫步驟類型書寫步驟類型范圍書書規(guī)則離子方程式水溶液中的離子反應①非氧化還原反應（復分解反應、雙水解反應、絡(luò)合反應）；②氧化還原反應（置換反應、復雜氧化還原反應、有機反應）①寫離子符號的規(guī)則（可溶的強電解質(zhì)）；②保留化學式的規(guī)則③配平規(guī)則（同時滿足：質(zhì)量守恒、電子守恒、電荷守恒）寫、拆、刪、查【易錯指津】一、氧化還原反應，應注意：①判斷物質(zhì)氧化性或還原性強弱，依據(jù)是得失電子的難易程度，而不是得失電子數(shù)的多少。如Na的還原性大于Al。②元素的高價態(tài)氧化性不一定比低價態(tài)強，如HClO氧化性大于HClO4。③有的氧化還原反應的發(fā)生與濃度有關(guān)，如MnO2只與濃HCl反應。④元素的氧化性與還原性與物質(zhì)的氧化性與還原性并不一致，如H2S中-2價的S只有還原性，而不能說H2S只有還原性。⑤同一物質(zhì)還原同一物質(zhì)時，不能根據(jù)氧化劑被還原的程度判斷氧化性的強弱，如：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O雖然稀硝酸的還原程度大，但其氧化性比濃硝酸弱。⑥下列氧化還原反應在標電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目時，要防止錯誤。-2e-2e-+4e--4e-+2e-+6e-+6e--6e--6e-錯：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑正：2Al+2NaOH+6H2O=2NaAlO2+3H2↑+4H2O錯：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑正：2Na2O2+4H2O=4NaOH+O2↑+2H2O反應KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5，而非6，這可從其離子方程式看出：ClO3-+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O。二、判斷離子方程式的正誤，應注意以下問題：①查是否違背反應事實，如鐵跟硝酸反應：Fe+2H+=Fe2++H2↑（錯誤）。②查電荷守恒（這是高考考查重點），如Fe+Fe3+=2Fe2+是錯誤的。③查化學式能否拆成離子，如硫化亞鐵與鹽酸反應的離子方程式不能寫成：S2-+2H+=H2S↑。④查是否漏寫離子反應，如硫酸銅和氫氧化鋇溶液反應的離子方程式不能寫成：Ba2++SO42-=BaSO4↓。⑤查離子的配比數(shù)是否正確，如硫酸和氫氧化鋇溶液反應的離子方程式不能寫成：H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+H2O。⑥查反應物因過量或少量導致產(chǎn)物的不同，如往小蘇打溶液中加入少量澄清石灰水的離子方程式為：Ca2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-；往澄清石灰水加入少量小蘇打溶液的離子方程式為：Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O。⑦電解質(zhì)溶液中的反應，其本質(zhì)是離子間的反應。用離子方程式所反映的是物質(zhì)在溶液中存在的主要形式，而不一定是真實參與反應的離子。如H2S通入NaOH溶液，H+來自H2S的微弱電離：H2SH++HS-。若H2S氣體通入NaOH溶液，由于上述H2S電離出來的H+被OH-中和，電離過程不斷進行，反應的離子方程式為H2S+OH-=HS-+H2O，若NaOH過量，則反應的離子方程式為H2S+2OH-=S2-+2H2O。三、離子大量共存的判斷：1.某些離子只存在一定pH范圍：①只能存在酸性溶液中:水解呈酸性離子(弱的陽離子:NH4+、Fe3+)；②只能存在堿性溶液中:水解呈堿性離子(弱酸根:F-AlO2-)；③強酸強堿中均不能存在:HCO3-、HS-、HSO3-、H2PO4-、HPO42-。即使在中性溶液中像Fe3+、CO32-離子是不能存在的。2.試題的前提設(shè)置：(1)對溶液性質(zhì)要求:①顏色：如指明為無色溶液，則無Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-；②酸堿性:直接或間接----指示劑（如使甲基橙顯紅色，則不含OH-、弱酸氫根離子或Fe2+與NO3-），水電離出[H+]或[OH-]（如在1L溶液中水電離出的[H+]=10-3mol/L，則溶液可能呈酸性，也可能呈堿性）、與Al作用產(chǎn)生H2（溶液既可能含H+也可能含OH-）；(2)特殊要求:在××離子存在下（如含I-的；含F(xiàn)e2+的）,因發(fā)生××反應；解答時應將這些附加條件加入到選項中各離子組中去一起分析；(3)是共存還是不共存，以防把答案選反了。3.ClO-的氧化性與NO3-的不同：NO3-只有在酸性條件下，才有強氧化性；而ClO-無論在酸性或是堿性條件下，都有強氧化性。如題有NO3-，要特別注意其在酸性條件下的隱蔽氧化性。在酸性條件下，NO3-與I-、S2-、Fe2+、SO32-等還原性微粒不可共存。一．配平原則(三守恒)1.電子守恒2.質(zhì)量守恒3.電荷守恒(離子方程式)二．配平步驟一標(標出價態(tài)變化元素的化合價)二等(化合價升降值等)三定(氧化劑及還原產(chǎn)物,還原劑及氧化產(chǎn)物)四平(觀察法配其它化學計量數(shù))五查(查各微粒數(shù)是否相等)三．配平技巧1.部分氧化還原反應：化學計量數(shù)分兩部分：作氧化劑或還原劑，和參加非氧化還原反應的2.自身氧化還原反應：逆向配平3.缺項配平：先配兩劑，最后由質(zhì)量守恒，電荷守恒確定一、選擇題1．(2013·北京卷·8)下列解釋事實的方程式不正確的是()A．用濃鹽酸檢驗氨：NH3＋HCl=NH4ClB．碳酸鈉溶液顯堿性：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－C．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，鐵作負極被氧化：Fe－3e－=Fe3＋D．長期盛放石灰水的試劑瓶內(nèi)壁出現(xiàn)白色固體：Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O2．(2013·四川卷·3)下列離子方程式正確的是()A．Cl2通入水中：Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－B．雙氧水中加入稀硫酸和KI溶液：H2O2＋2H＋＋2I－=I2＋2H2OC．用銅作電極電解CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(電解))2Cu＋O2↑＋4H＋D．Na2S2O3溶液中加入稀硫酸：2S2Oeq\o\al(2－,3)＋4H＋=SOeq\o\al(2－,3)＋3S↓＋2H2O3．(2013·銀川一中高三模擬(一)·13)常溫下，下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是()A．使石蕊試液變紅的溶液中：I－、MnOeq\o\al(－,4)、NOeq\o\al(－,3)、Na＋B．含有大量Fe3＋的溶液：NHeq\o\al(＋,4)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、AlOeq\o\al(－,2)C．水電離出c(H＋)＝1.0×10－12mol/L的溶液：Cl－、Na＋、ClO－、NHeq\o\al(＋,4)D．澄清透明的溶液：Cu2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、NOeq\o\al(－,3)4．(2013·銀川一中高三月考(三)·10)下列離子方程式，書寫正確的是()A．氯氣溶于水：Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－B．硫酸鋁溶液中加入足量氨水：Al3＋＋4OH－=[Al(OH)4]－C．FeSO4溶液與稀硝酸反應：3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2OD．碳酸氫銨和足量氫氧化鈉溶液反應：NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3·H2O5．(2013·?？谑懈呷诎舜钨|(zhì)檢·11)下列反應的離子方程式正確的是()A．Ca(HCO3)2溶液與足量NaOH溶液反應：Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋H2OB．等物質(zhì)的量的Ba(OH)2與NH4HSO4反應：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2OC．向100mL1mol/LFeBr2溶液中通入足量的Cl2；2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=2Fe3＋＋Br2＋4Cl－D．氫氧化鐵與足量的氫溴酸溶液反應：Fe(OH)3＋3H＋=Fe3＋＋3H2O6．(2013·遼寧省五校高三期末·9)下列反應的離子方程式書寫正確的是()①硫酸銅溶液與氫氧化鋇溶液反應：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓②將金屬鈉加入水中：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑③石灰石溶于稀醋酸：CaCO3＋2CH3COOH=2CH3COO－＋Ca2＋＋CO2↑＋H2O④氯氣與水反應：Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO⑤小蘇打溶液中加入少量石灰水：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O⑥次氯酸鈣溶液中通入過量CO2：Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO⑦鈉與硫酸銅溶液反應：Cu2＋＋2Na=Cu＋2Na＋⑧純堿溶液中滴加少量鹽酸：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)A．①②⑤ B．②③④⑤⑧C．④⑤⑥⑦ D．②③⑧7．(2013·遼寧省五校高三期末·14)已知NH4CuSO3與足量的2mol/L硫酸溶液混合微熱，產(chǎn)生下列現(xiàn)象：①有紅色金屬生成②產(chǎn)生刺激性氣味的氣體③溶液呈現(xiàn)藍色。據(jù)此判斷下列說法正確的是()A．反應中硫酸做氧化劑B．NH4CuSO3中硫元素被氧化C．1molNH4CuSO3完全反應轉(zhuǎn)移0.5mol電子D．刺激性氣味的氣體是氨氣8．(2013·云南師大附中月考(二)·13)向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后仍有固體存在，則下列判斷不正確的是()A．加入KSCN溶液一定不變紅色B．溶液中一定含F(xiàn)e2＋C．溶液中一定含Cu2＋D．剩余固體中一定含Cu9．下列反應中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12的是①O3＋2KI＋H2O=2KOH＋I2＋O2②SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up17(高溫))Si＋2CO↑③SiO2＋3Ceq\o(=,\s\up17(高溫))SiC＋2CO↑④4HCl(濃)＋MnO2eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O()A．僅有② B．②④C．②③④ D．①②③④10.(2013·沈陽市質(zhì)監(jiān)(二)·9)下列離子方程式中只能表示一個化學反應的是()①Ag＋＋Cl－=AgCl↓②Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O③CaCO3＋2H＋=CO2↑＋H2O＋Ca2＋④Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu⑤Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClOA．①③ B．⑤C．②⑤