氧化还原反应和离子反应.docx
- 文档编号:8314953
- 上传时间:2023-01-30
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:36.69KB
氧化还原反应和离子反应.docx
《氧化还原反应和离子反应.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《氧化还原反应和离子反应.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
氧化还原反应和离子反应
氧化还原反应和离子反应
一、知识要点
考纲定位:
应用:
氧化还原反应;离子方程式。
理解:
氧化剂、还原剂;电离,电解质和非电解质,强电解质和弱电解质;
溶解过程及其能量变化,反应热,热化学方程式。
1.有关氧化还原反应的概念(七对对立统一的概念)
还原剂还原性失去电子化合价升高被氧化氧化反应氧化产物
反应物表现性质本质特征变化过程发生反应所得产物
氧化剂氧化性得到电子化合价降低被还原还原反应还原产物
2.常见的氧化剂与还原剂
(1)常见的还原剂(能失电子的物质)
①金属单质,如K、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu等;
②非金属阴离子,如S2、
、I、Br、Cl等;
③含低价态元素的化合物,如NH3、CO、H2S、SO2、H2SO3、Na2SO3等;
④低价态阳离子,如Fe2+等;
⑤某些非金属单质,如H2、Si、C等。
(2)常见的氧化剂(能得电子的物质)
①活泼的非金属单质,如F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3、S等;
②含高价态元素的化合物,如HNO3、KClO3、KMnO4、MnO2、固体硝酸盐等;
③高价态金属阳离子,如Fe3+、Cu2+、Ag+、Pb4+等;
④能电离出H+的物质,如HCl、H2SO4、NaHSO4溶液等。
(3)某些既可作氧化剂又可作还原剂(既能失电子又能得电子)的物质
①具有中间价态的物质:
S、C、N2、Cl2、H2O2、SO2、H2SO3、Fe2+等;
②阴、阳离子可分别被氧化还原的物质,如HCl、H2S、H2SO3、FeCl3等。
3.氧化还原反应的一般规律
(1)表现性质规律
氧化性是指得到电子的性质(或能力);还原性是指失去电子的性质(或能力)。
物质氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难以程度,而与得失电子数目无关。
从元素的价态考虑:
元素处于最高价态时只有氧化性,处于最低价态时只有还原性,处于中间价态时既有氧化性又有还原性。
(2)互不换位规律
相邻价态的同种元素不发生氧化还原反应,不同价态的同种元素之间发生“归中反应”,最多只能达到相同价态,而决不能出现高价变底价、底价变高价的交叉现象,也不会出现价态互变。
(3)反应先后规律
在浓度相差不大的溶液中,同时含有多种还原剂(或氧化剂)时,若加入氧化剂(或还原剂)则首先与溶液中还原性(或氧化性)最强的还原剂(或氧化剂)作用。
4.物质氧化性、还原性强弱的比较
(1)根据化学方程式判断
氧化剂+还原剂====还原产物+氧化产物
氧化性:
氧化剂>氧化产物;
还原性:
还原剂>还原产物。
简记为:
左>右。
(2)根据原子结构判断
原子结构:
原子半径大、最外层电子数少、其单质易失电子,还原性强;
原子半径小、最外层电子数多、其单质易得电子,氧化性强。
(3)根据元素周期表中元素性质的递变规律判断
①同主族元素从上到下,非金属元素单质的氧化性逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强;金属元素单质的还原性逐渐增强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱。
②同周期元素从左到右,非金属元素单质的还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强。
对应阳离子的氧化性逐渐增强,阴离子的还原性逐渐减弱。
(4)根据金属活动顺序和非金属活动顺序判断
①金属活动顺序表:
KBaCaNaMgAlMnZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
在水溶液中,从前到后,金属单质的还原性逐渐减弱,对应金属阳离子的氧化性逐渐增强(如:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+)。
②非金属活动的一般顺序:
F2>Cl2>O2>Br2>I2>S。
在水溶液中,单质的氧化性越强,其对应的阴离子的还原性越弱。
即从前到后,非金属单质的氧化性逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强。
(5)通过同条件下的反应产物比较
如:
2Fe+3Cl2点燃2FeCl3,3Fe+2O2点燃Fe3O4,Fe+S点燃FeS。
可得出氧化性:
Cl2>O2>S。
(6)由反应条件的难比较
①不同的氧化剂与同一还原剂反应,反应条件越容易,氧化剂的氧化性越强。
如:
卤素单质与H2的反应,按FClBrI顺序反应越来越难,F2>Cl2>Br2>I2。
②不同的还原剂与同一氧化剂反应,反应条件越容易,还原剂的还原性越强。
如:
金属与水的反应,按NaMgAlFe顺序反应越来越难,Na>Mg>Al>Fe。
(7)通过价态的比较
对同一元素而言:
价态越高,氧化性越强,如Fe 价态越低,还原性越强,如S2>S>SO2。 (特例: 氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4,这与酸的稳定性有关。 ) (8)根据原电池的电极反应判断 还原性: 负极发生氧化反应,正极发生还原反应。 负极>正极。 (9)某些物质的氧化性、还原性与浓度、温度、酸碱度有关 浓度、温度: 如MnO2只与热的浓盐酸反应生成Cl2,不与稀盐酸反应;再如硝酸具有强氧化性,且硝酸越浓其氧化性越强。 酸碱度: 如KClO3能将盐酸中的Cl氧化成Cl2,而不能将NaCl中的Cl氧化。 5.氧化还原反应方程式的配平 化合价升降(或电子转移)总数相等是配平氧化还原反应方程式的依据。 ①标: ②等: ③定: ④平: ⑤查: 注意: 若需要标出电子转移方向和数目时,箭头必须由还原剂指向氧化剂,箭头两端对准得失电子的元素,并在箭头的上方标出转移电子总数。 6.有关离子反应的概念 (1)电解质和非电解质 (2)强电解质和弱电解质 (3)电解质溶液的导电性 ①电解质导电的原因: 阴、阳离子的定向移动。 ②电解质溶液的导电能力: 离子浓度越大,离子的电荷数越多,导电能力越强。 ③导电的实质: A.内因: 电解质在一定条件(水或加热)下离解出自由移动的离子; B.外因: 电解质溶液与电源构成闭合回路; C.结果: 阴、阳离子定向移动,分别在阳极(与电源正极相连)和阴极(与电源负极相连)失去和得到电子而被氧化和还原。 7.离子反应 (1)离子反应: 化合物在溶液里或熔化状态下,有离子参加或生成的反应。 (2)离子反应的条件(类型) 溶液中进行的复分解反应: 生成难溶物、难电离物或易挥发物;有离子参加的氧化还原反应;电解质在水溶液中进行的配位反应。 8.离子方程式 (1)离子方程式及其意义: 用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子叫做离子方程式。 (2)离子方程式的书写一般为四个步骤: 写、拆、删、查。 书写熟练时可一步完成。 在拆分时应注意以下几点,以便做出准确判断。 ①只有易溶且易电离的物质写成离子,其余都不能写成离子。 ②微溶物作反应物,若是澄清溶液写成离子,若是浊液写成原化学式;作为生成物,一般写成原化学式。 ③离子反应通常是在水溶液中进行的,所以非水溶液中的反应,一般不写成离子方程式(熔化状态下进行的离子反应可写成离子方程式)。 ④在水溶液中,硫酸氢根离子完全电离,所以写成氢离子和硫酸根;而多元弱酸的酸式根离子由于电离程度小,所以写成酸式根离子。 ⑤操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式也可能不同。 (3)离子方程式正误判断 ①是否符合反应事实。 ②化学式的书写是否正确,该写离子的写离子,该写分子的写分子。 ③原子是否守恒、净电荷是否守恒。 ④是否漏写离子反应、离子的配比数是否正确。 ⑤沉淀符号、气体符号、可逆符号是否正确。 注意: 电解质溶液中的反应,其本质是离子之间的反应。 而离子方程式所所反映的是物质在溶液中存在的主要形式,不一定是真实参与反应的离子。 9.离子共存问题 溶液中离子大量共存是指离子浓度均相当大,若离子间发生反应使离子浓度有些降低,也就是离子不能大量共存。 离子能否大量共存可以从以下几点来判断。 ①发生复分解反应(生成难溶/微溶、气体、难电离的物质)的离子不能大量共存。 ②发生氧化还原反应的离子不能大量共存。 ③发生双水解反应的离子不难大量共存。 ④发生配位反应的离子不能大量共存。 ⑤有无隐蔽条件,如无色透明、强酸性、强碱性等。 10.热化学方程式 (1)物理过程热效应 不同状态物质具有不同的能量,热量会导致状态的改变: 气态 液态 固态。 溶质溶解的过程包括: 溶质的溶解、扩散过程(吸热)和溶质的电离、水合过程(放热),整个溶解过程的热效应就取决于吸热和放热的能量之和。 常见的NaOH溶解、浓H2SO4稀释等是放热,NH4NO3溶解等是吸热,NaCl溶解等热效应不大。 (2)化学反应热效应 化学键的断裂需要吸热,化学键的形成需要放热,因此通过化学键的键能可估算化学反应的热效应。 表示出热效应的化学反应方程式就是热化学方程,在产物一方标出热效应,放热为+Q(Q>0),吸热为-Q(Q>0)。 热化学方程式与普通方程式的区别: ①物质需要表明状态;②表明反应的热效应;③配平系数只有物质的量的含义,即可以是分数。 11.主要考点 (1)氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断。 (2)计算电子转移数目。 (3)判断氧化剂的氧化性或还原剂的还原性的相对强弱。 (4)依据质量守恒、电子守恒、净电荷相等等解决一些计算问题。 (5)电解质、非电解质、强电解质、弱电解质、电解质溶液导电性强弱的判断。 (6)离子反应进行的条件、离子反应的本质,离子共存问题。 (7)离子方程式的书写及正误判断。 (8)判断热化学方程式的正确性和热效应的大小。 二、练习题 1.1962年,英国青年化学家以巴特莱特将PtF6和Xe按等物质的量在室温下混合后,首次得到含有化学键的稀有气体化合物六氟合铂酸氙: Xe+PtF6XePtF6。 有关此反应的叙述中,正确的是 A.Xe是氧化剂B.PtF6既是氧化剂又是还原剂 C.PtF6只是氧化剂D.该反应不属于氧化还原反应 2.常温下,在下列溶液中发生如下反应: ①16H++10Z+2 2X2++5Z2+8H2O ②2A2++B22A3++2B③2B+Z2B2+2Z由此判断下列说法错误的是 A.反应Z2+2A2+2A3++2Z可以进行B.氧化性由强到弱的顺序是 、Z2、B2、A3+ C.还原性由强到弱的顺序是A2+、B、Z、X2+D.Z元素在①③反应中均被还原 3.从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应: 14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是 A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物B.产物中的 离子有一部分是氧化产物 C.FeS2只作还原剂D.5molFeS2发生反应,有10mol电子电子转移 4.下列反应的离子方程式正确的是 A.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体: Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ B.实验室用浓盐酸与MnO2反应制Cl2: MnO2+2H++2ClCl2+Mn2++H2O C.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板: Fe3++CuFe2++Cu2+ D.用小苏打治疗胃酸过多: +H+CO2+H2O 5.下列各组热化学方程中,化学反应的Q值前者小于后者的是 ①C(s)+O2(g)CO2(g)+Q1;C(s)+(1/2)O2(g)CO(g)+Q2 ②S(s)+O2(g)SO2(g)+Q3;S(g)+O2(g)SO2(g)+Q4 ③H2(g)+(1/2)O2(g)H2O(l)+Q5;2H2(g)+O2(g)2H2O(l)+Q6 ④CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)+Q7;CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)+Q8 A.①B.④C.②③④D.①②③ 6.25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生产CO2和液态水放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是 A.CH3OH(l)+(3/2)O2(g)CO2(g)+2H2O(l)-725.8kJ/mol B.2CH3OH(l)+3O2(g)CO2(g)+4H2O(l)+1452kJ/mol C.2CH3OH(l)+3O2(g)CO2(g)+4H2O(l)+725.8kJ/mol D.2CH3OH(l)+3O2(g)CO2(g)+4H2O(l)-1452kJ/mol 7.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是 和Pb2+,则1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为 A.3.0molB.2.0molC.1.5molD.1.05mol 8.KMnO4和HBr可发生下列反应: KMnO4+HBrBr2+MnBr2+KBr+H2O,其中还原剂是_______。 若消耗0.1mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是_____mol。 9.现有浓度各为1mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液100mL,加入一定量的铁粉,按下列情况填空: (已知: 2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2) (1)反应完毕后,铁粉有剩余。 Fe2+,0.35mol;Fe3+、Cu2+。 ①则溶液中一定含有的阳离子是_____,是_____mol;一定没有的阳离子是______ ②固体物质烘干后,其中一定含有_____和_____,与反应前加入的铁粉质量相比较_____(填多或少)_____g。 Fe和Cu,少2.0。 (2)反应完毕后,有铜生成,铁粉无剩余。 ①反应后的溶液中一定含有的阳离子是_____,该阳离子在溶液中的物质的量范围是__________。 Fe2+,0.25mol ②反应后的溶液中可能含有的阳离子是_____,该阳离子在溶液中的物质的量范围是__________。 Cu2+,0≤n<0.1mol。 ③反应后的溶液中一定不含有的阳离子是_____。 Fe3+。 ④反应后溶液的质量__________(填增加或减少)。 增加。 (3)反应完毕后,无固体剩余。 则溶液中一定含有的阳离子是_____和_____;它们中物质的量是定值的是_____,为_____mol;它们中物质的量为一数值范围的是_____,该数值范围是___。 Fe2+和Cu2+;Cu2+,0.1;Fe2+,0.1mol 10.用电弧法合成碳纳米管,常伴有大量杂质-碳纳米颗粒。 这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。 其反应方程式为: ___K2Cr2O7+___C+___H2SO4___Cr2(SO4)3+___K2SO4+___H2O+___CO2 (1)配平上述反应方程式(各物质的系数依次为)_____________________ 2,3,8,2,2,8,3. (2)此反应的氧化剂为__________,氧化产物为__________。 K2Cr2O7,CO2。 (3)要使10mL1.0mol/LK2Cr2O7溶液被还原,至少要加入_____mL2.0mol/L的H2SO4溶液。 20。 (4)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是_____(填选项编号)。 A。 A.酸性B.氧化性C.吸水性D.脱水性 三、提高题(多选题不多于3题) 1.下列变化中,需要加入氧化剂的是 A.HClH2B.SO2SO3C.FeCl2FeCl3D.Fe2O3Fe 2.某反应的化学方程式为: aFeCl2+bKNO3+cHCldFeCl3+eKCl+fX+gH2O。 若b=1,d=3,则X的化学式为 A.N2OB.NOC.NO2D.NH4Cl 3.吸入人体内的O2有2%转化为氧化性极强的活性氧副产物,如: : O: 等,这些活性氧能加速人体的衰老,被称为“生命杀手”。 中国科学家尝试用含硒化合物Na2SeO3清除人体内的活性氧,在消除活性氧时,Na2SeO3的作用是 A.氧化剂B.催化剂C.还原剂D.以上均不是 4.在强酸性溶液中,下列各组离子能大量共存的是 A.Cl、Mg2+、Ca2+、 B.Cl、Fe2+、Ca2+、 C. 、Fe3+、SCN、 D.Cl、Al3+、Mg2+、 5.在pH=1的含有Mg2+、Fe2+、Al3+三种阳离子的溶液中,可能存在的阴离子是 ①Cl② ③ ④S2 A.①②③B.②③C.③④D.①③ 6.下列反应的离子方程式错误的是 A.向碳酸氢钙溶液中加入少量的氢氧化钠溶液: Ca2++2 +2OHCaCO3+ +2H2O B.乙酸溶液与氢氧化钠溶液混合: OH+H+H2O C.氢氧化铝与足量氢氧化钠溶液反应: Al(OH)3+OH +2H2O D.等体积等物质的量浓度的的氢氧化钡溶液与碳酸氢铵溶液混合: Ba2++ + +2OHBaCO3+NH3H2O+H2O 7.已知: ①H2(g)+(1/2)O2(g)H2O(g)-Q1;②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)-Q2; ③H2(g)+(1/2)O2(g)H2O(l)-Q3;④2H2(g)+O2(g)2H2O(l)-Q4。 下列关系式中正确的是 A.Q1 8.氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式为: H2(g)+(1/2)O2(g)H2O(l)+285.8kJ/mol CO(g)+(1/2)O2(g)CO2(g)+283.0kJ/mol C8H18(l)+(25/2)O2(g)8CO2(g)+9H2O(l)+5518kJ/mol CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)+890.3kJ/mol 相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是 A.H2(g)B.CO(g)C.C8H18(l)D.CH4(g) 9.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成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反应是: A.3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2FeCl2+I2 C.Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2+3H2OD.2Fe3++2I2Fe2++I2 10.将足量的稀盐酸加入到下列固体混合物中,只能发生一种反应的是 A.KNO3、NaCl、CH3COONaB.Mg、AlCl3、NaAlO2 C.NaClO、Na2SO3、BaCl2D.Ba(NO3)2、FeSO4。 NH4HCO3 11.由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气,放热241.8kJ,写出该反应的热化学方程式___________________________________ 若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ,则反应H2(g)+(1/2)O2(g)H2O(l)+Q的Q值为__________kJ/mol。 氢气的燃烧热为__________kJ/mol。 12.配平下列氧化还原反应方程式: ①___P+___CuSO4+___H2O___Cu3P+___H3PO4+___H2SO411,15,24,5,6,15. ②___S+___Ca(OH)2___CaS2O3+___CaS5+___H2O12,3,1,2,3. 13.2gCu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL0.075mol/LKMnO4溶液处理,发生反应如下: 8 +5Cu2S+44H+10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O 6 +5CuS+28H+5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O 反应后煮沸溶液赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与350mL0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。 (1)配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式: 1,5,8,1,5,4。 ___ +___Fe2++___H+___Fe3++___Mn2++___H2O (2)KMnO4溶液与混合物反应后,剩余KMnO4的物质的量为_____mol。 0.007。 (3)欲配制500mL0.1mol/LFe2+溶液,需称取(NH4)2Fe(SO4)26H2O的质量为_19.6 (4)混合物中Cu2S的质量分数为__________40%. 14.CO、CH4均为常见的可燃性气体。 (1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是____1: 4 (2)已知在101kPa时,CO的燃烧热为283kJ/mol。 相同条件下,若2molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量的为1molCO完全燃烧放出热量的6.3倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是_________________________-891kJ/mol。 (3)120℃、101kPa下,amL由CO、CH4组成的混合气体在bmLO2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强。 ①若混合气体与O2恰好完全反应,产生bmLCO2,则混合气中CH4的体积分数为_____(保留2位小数)。 0.33。 ②若燃烧后气体体积缩小了a/4mL,则a与b关系的数学表示式是_______b>=1.25a
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 氧化 还原 反应 离子