專題一 離子反應(yīng),氧化還原反應(yīng)

專題一離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)一【定量離子反應(yīng)方程式的書寫】1過量型常用方法是“少定多變”?！吧俣ā敝傅氖巧倭康姆磻?yīng)物，其離子計(jì)量數(shù)應(yīng)該按照化學(xué)式確定；“多變”指的是過量的反應(yīng)物，其離子的計(jì)量數(shù)根據(jù)反應(yīng)需要量確定，不受化學(xué)式比例約束?！纠繉懗鱿铝须x子反應(yīng)方程式：向Ca(HCO3)2溶液中加入過量的NaOH溶液向NaOH溶液中加入過量的Ca(HCO3)2溶液（3）將過量的CO2通入NaOH溶液中向NaOH溶液中逐漸滴加AlCl3直至過量2定量型根據(jù)條件確定反應(yīng)物溶液中有些什么離子，再看哪些離子間可以發(fā)生反應(yīng)，可以發(fā)生反應(yīng)的離子間誰過量誰不足，接著按照過量型書寫方式書寫。【例】寫出下列離子反應(yīng)方程式：明礬與等物質(zhì)的量的Ba(OH)2溶液反應(yīng)向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸，直至完全沉淀3目標(biāo)型根據(jù)條件確定反應(yīng)物溶液中有些什么離子根據(jù)目標(biāo)要求按比例寫出離子符號，再按組成寫出與目標(biāo)離子結(jié)合的其他離子?！纠繉懗鱿铝须x子反應(yīng)方程式：向明礬溶液中加入Ba(OH)2溶液直至SO42-完全沉淀（2）向NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液直至溶液呈中性【規(guī)律總結(jié)】：無論離子共存也好，離子反應(yīng)方程式書寫也好，都得先考慮反應(yīng)物溶于水以后電離出什么離子，再考慮這些離子之間會發(fā)生什么樣的反應(yīng)，再看什么過量什么不足，然后按照過量型書寫方式書寫。【經(jīng)典題型再現(xiàn)】：1．在水溶液中能大量共存的一組離子是A．Na+、Ba2+、Cl—、NO3—B．Pb2+、Hg2+、S2—、SO42—C．NH4+、H+、S2O32—、PO43—D．Ca2+、Al3+、Br—、CO32—2.下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是A.MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2：MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2OB.明礬溶于水產(chǎn)生Al(OH)3膠體：Al3＋＋3H2O=Al(OH)3↓＋3H＋C.Na2O2溶于水產(chǎn)生O2：Na2O2＋H2O=2Na＋＋2OH－＋O2↑D.Ca(HCO3)2溶液與少量NaOH溶液反應(yīng)：HCO3－＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O3.下列離子方程式正確的是A．鈉與水反應(yīng)：Na+2H2O=Na＋+2OH－+H2↑B．硅酸鈉溶液與醋酸溶液混合：SiO32－+2H＋=H2SiO3↓C．0.01mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液與0.02mol·L－1Ba(OH)2溶液等體積混合：NH4＋+Al3＋+2SO42－+2Ba2＋+4OH－=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2OD．濃硝酸中加入過量鐵粉并加熱：Fe+3NO3－+6H+AUTOTEXT=加熱=Fe3＋+3NO2↑+3H2O二【氧化還原反應(yīng)】（一）1概念關(guān)系2性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于元素得失電子的難易程度，與得失電子的數(shù)目無關(guān)，可從“熱>冷”(溫度)、“濃>稀”(濃度)、“易>難”(反應(yīng)條件、劇烈程度)，以及金屬活動性順序表、元素在周期表中的位置、原電池原理、電解池中離子的放電順序等角度判斷；還要學(xué)會從化學(xué)反應(yīng)方向的角度判斷“劑>物”(同一反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性)。3.價(jià)態(tài)歸中規(guī)律即同種元素不同價(jià)態(tài)之間的反應(yīng)，高價(jià)態(tài)的元素化合價(jià)降低，低價(jià)態(tài)的元素化合價(jià)升高，但升高與降低的化合價(jià)不能交叉。如：KClO3＋6HCl===3Cl2＋KCl＋3H2O，氧化劑KClO3，還原劑HCl，氧化產(chǎn)物Cl2，還原產(chǎn)物Cl2。4.鄰位價(jià)態(tài)規(guī)律氧化還原反應(yīng)發(fā)生時，其價(jià)態(tài)一般先變?yōu)猷徫粌r(jià)態(tài)如：(1)Cl－被氧化成Cl2，而不是更高價(jià)態(tài)氯元素。(2)S2－一般被氧化為S，S單質(zhì)一般被氧化成SO2。(3)ClO－、ClO作氧化劑、Cl－作還原劑時，一般被還原成Cl2，而不是Cl－。5.電子守恒規(guī)律對于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，關(guān)鍵是氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——得失電子守恒，列出守恒關(guān)系求解，即n(氧化劑)×變價(jià)原子個數(shù)×化合價(jià)變化值＝n(還原劑)×變價(jià)原子個數(shù)×化合價(jià)變化值【經(jīng)典例題再現(xiàn)】1.已知常溫下在溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推斷Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的還原性由強(qiáng)到弱的順序是()A.Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B.Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋C.Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D.Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋2.已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()A.3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3B.Cl2＋FeI2===FeCl2＋I(xiàn)2C.Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD.2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)23.(2013·上海，16)已知氧化性Br2＞Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為aFe2＋＋bBr－＋cCl2―→dFe3＋＋eBr2＋fCl－下列選項(xiàng)中的數(shù)字與離子方程式的a、b、c、d、e、f一一對應(yīng)，其中不符合反應(yīng)實(shí)際的是()A.243226 B.021012C.201202 D.2222144．火法煉銅首先要焙燒黃銅礦，其反應(yīng)為：2CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2，下列說法正確是A．SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物B．CuFeS2僅作還原劑，硫元素被氧化C．每生成1molCu2S，有4mol硫被氧化D．每轉(zhuǎn)移1.2mol電子，有0.2mol硫被氧化【規(guī)律總結(jié)】：正確運(yùn)用有關(guān)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較規(guī)律，對于提高解題能力有很大幫助。有關(guān)物質(zhì)的氧化性或還原性的比較可以從多個角度進(jìn)行考查，涉及的知識面很廣，?？嫉呐袛嘁罁?jù)：(1)根據(jù)金屬活動性順序比較。①金屬活動性順序：金屬單質(zhì)的還原性從K→Au逐漸減弱，其對應(yīng)離子的氧化性從K＋→Au2＋逐漸增強(qiáng)。②非金屬活動性順序：一般某元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，對應(yīng)非金屬離子的還原性越弱。（二）信息題復(fù)雜氧化還原反應(yīng)方程式的書寫技巧（重點(diǎn)）在信息大題中，通常會出現(xiàn)只給出反應(yīng)物、反應(yīng)環(huán)境和反應(yīng)現(xiàn)象，要求寫出化學(xué)反應(yīng)方程式或離子反應(yīng)方程式的題。例如：1證明H2O2具有還原性的證據(jù)之一是其能使酸性KMnO4溶液褪色，寫出相應(yīng)離子反應(yīng)方程式：【講解】：2KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中，由于空氣的氧化作用，容易引起碘的損失。寫出潮濕環(huán)境中KI與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：【講解】：2[2013高考?重慶卷?11](14分)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中趁著十分重要的作用，催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。直流電源Pt電極Ag-Pt電極H2ONO直流電源Pt電極Ag-Pt電極H2ONO3—N2質(zhì)子交換膜題11圖AB25℃時，反應(yīng)進(jìn)行10min，溶液的pH由7變?yōu)?2。①N2的結(jié)構(gòu)式為。②上述反應(yīng)離子方程式為，其平均反應(yīng)速率v(NO3—)為mol?L—1?min—1③還原過程中可生成中間產(chǎn)物NO2—，寫出3種促進(jìn)NO2—水解的方法。(2)電化學(xué)降解NO3—的原理如題11圖所示。①電源正極為(填“A”或“B”)，陰極反應(yīng)式為。②若電解過程中轉(zhuǎn)移了2mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(△m左－△m右)為g。3（2015重慶一中高三一摸）（15分）KMnO4是一種重要的氧化劑，廣泛用于化學(xué)分析和化工生產(chǎn)。工業(yè)上可由軟錳礦(主要成分為MnO2)制備，方法如下：①將軟錳礦和KOH(s)的混合物于空氣中加熱熔融，得到K2MnO4；②用水溶解，濾去殘?jiān)?，酸化濾液，K2MnO4轉(zhuǎn)化為MnO2和KMnO4；③除去MnO2，濃縮結(jié)晶得到KMnO4晶體。（1）下列各組物質(zhì)能用酸性KMnO4溶液鑒別的是。A.FeSO4溶液和MgSO4溶液B.CH3COOH溶液和H2C2O4C.SO2和CO2D.SiO2和Al2O3（2）用軟錳礦制備K2MnO4的化學(xué)方程式是____________________________________。（3）步驟③中除去MnO2的操作名稱是。（4）第②步反應(yīng)的理論產(chǎn)率為。（5）電解法克服了上述過程理論產(chǎn)率偏低的問題，同時副產(chǎn)品KOH可用于軟錳礦的焙燒。電解法制備高錳酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下（圖中陽離子交換膜只允許K+離子通過）：陽極的電極反應(yīng)式為。陰極區(qū)生成KOH的原因是。若電解開始時陽極區(qū)溶液為1.0L0.40mol/LK2MnO4溶液，電解一段時間后，溶液中n(K)/n(Mn)為6:5，陰極區(qū)生成KOH的質(zhì)量為。（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）4（2015重慶巴蜀中學(xué)高三一模）金屬元素及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用日趨廣泛，根據(jù)相關(guān)化學(xué)知識，回答下列問題：（1）金屬鈉在空氣中燃燒的產(chǎn)物常用于呼吸面具中的供氧劑，鈉原子的結(jié)構(gòu)示意圖為，請寫出其燃燒產(chǎn)物用作供氧劑的原理。（用化學(xué)方程式表示）（2）2612Mg的中子數(shù)為，化合物MgO的化學(xué)鍵類型為。（3）重鉻酸鉀（K2Cr2O7）是一種應(yīng)用廣泛的強(qiáng)氧化劑，利用酸性K2Cr2O7的相關(guān)性質(zhì)可以用來檢測酒駕。已知將K2CrO4溶于稀硫酸酸化得到重鉻酸鉀溶液，請寫出酸化K2CrO4制備K2Cr2O7溶液的平衡離子方程式：，這一過程溶液從色變成色。（4）為了避免輪船的鋼質(zhì)外殼被腐蝕，通常在輪船外殼上鑲嵌比鐵活動性強(qiáng)的金屬以保護(hù)輪船外殼，這種金屬防護(hù)的方法叫做。（5）向5.2gFe3O4、Fe2O3、Cu的混合物中加入0.5mol?L-1的硫酸溶液140mL時，固體恰好完全溶解，所得溶液中不含F(xiàn)e3+，若用過量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，固體減少的質(zhì)量為__________g。5(2015重慶一中四模15分)霧霾含有大量的污染物SO2、NO。工業(yè)上變“廢”為寶，吸收工業(yè)尾氣SO2和NO，可獲得Na2S2O4和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下(Ce為鈰元素)：（1）裝置Ⅰ中的主要離子方程式為。（2）含硫各微粒(H2SO3、HSO3－和SO32－)存在于SO2與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中。向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定濃度的CaCl2溶液，溶液中出現(xiàn)渾濁，pH降為2，用化學(xué)平衡移動原理解釋溶液pH降低的原因：。（3）裝置Ⅱ中，發(fā)生了兩個氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)物分別為NO2-和NO3-，寫出酸性條