内容正文:
第二章 化学物质及其变化
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一、价态规律
1.价性规律
元素处于最高价态:只有氧化性,
元素处于最低价态:只有还原性,
元素处于中间价态:既有氧化性又有还原性。
2.升降规律
氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。
微型专题 四、氧化还原反应的基本规律及应用
第二章 化学物质及其变化
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3.价态归中规律
含不同价态的同种元素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”,而不会出现交叉现象,简记为“两相靠,不相交”。
4.歧化反应规律
“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
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【例1】 若24 g SOeq \o\al(2-,3)恰好与50 mL 2 mol·L-1的R2Oeq \o\al(2-,7)溶液发生氧化还原反应,其中SOeq \o\al(2-,3)―→SOeq \o\al(2-,4),则R元素在还原产物中的化合价是
A.+1
B.+2
C.+3
D.+4
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【答案】 C
【解析】 n(SOeq \o\al(2-,3))=eq \f(24 g,80 g·mol-1)=0.3 mol,n(R2Oeq \o\al(2-,7))=c×V=2 mol·L-1×50×10-3L=0.1 mol;SOeq \o\al(2-,3)被氧化成SOeq \o\al(2-,4),S元素化合价由+4价升为+6价;R2Oeq \o\al(2-,7)中R元素发生还原反应,令R元素在产物中的化合价为a价,根据电子守恒,0.3 mol×(6-4)=0.1 mol×2×(6-a);解得a=+3。
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【例2】 反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O中,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为
A.1∶6 B.6∶1
C.1∶5 D.5∶1
【答案】 D
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【例3】 在反应3Cl2+6KOH===5KCl+KClO3+3H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
A.1∶5 B.5∶1
C.1∶3 D.1∶2
【答案】 A
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【例4】 已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①G→Q+NaCl
②Q+H2Oeq \o(――→,\s\up15(电解),\s\do5( ))X+H2
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中氯元素化合价由低到高的顺序是
A.G、Y、Q、Z、X
B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G
D.G、Q、Y、Z、X
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【解析】 由①得Q中氯元素价态高于G,因为G必介于Q和-1价的Cl之间,-1价为氯元素的最低价;将该结论引用到③,Y介于Q与G之间,故有Q价态高于Y,Y价态高于G;分析②:H2O中的氢元素化合价降低,则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X价态高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之间,则X价态高于Z,Z价态高于Q。
【答案】 A
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二、守恒思想在化学学习中的应用
任何化学反应过程中都存在着某些守恒关系,如质量守恒、原子守恒、得失电子守恒等,所谓“守恒法”解题就是以某种守恒作为依据,寻找物质或元素间的等量关系来解题的基本思路。某特点是可以避开某些烦琐的中间过程,避免书写复杂的化学反应方程式,提高解题速率和准确度。
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1.质量守恒
质量守恒就是在化学反应前后各物质的质量总和保持不变;反应前后每一种元素的原子个数保持不变;在配制或稀释溶液的过程中,溶质的质量保持不变。
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2.电荷守恒
(1)对于任一电中性的体系,如化合物、混合物、溶液等,电荷的代数和为0,即正电荷总数和负电荷总数相等。如在含有Mg2+、Na+、SOeq \o\al(2-,4)、Cl-四种离子的溶液中存在如下关系:2c(Mg2+)+c(Na+)=2c(SOeq \o\al(2-,4))+c(Cl-)。
(2)在离子方程式中,方程式左右两边电荷总数相等。如在离子方程式MnO2+4H++2Cl-eq \o(=====,\s\up15(△))Mn2++Cl2↑+2H2O中,左侧电