内容正文:
第05讲 氧化还原反应和离子反应
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点一 氧化还原反应
1.氧化还原反应
(1)概念:在化学反应中,一种物质 氧发生氧化反应,必然有一种物质 氧发生还原反应。也就是说,氧化反应和还原反应是在一个反应中 发生的,这样的反应称为氧化还原反应
(2)判据:
①依据得失氧认识氧化还原反应:2CuO+C2Cu+CO2↑,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
失氧物质
②依据化学反应中是否有 的变化,可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
如2a+l 2===2 氧化还原反应,Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO 氧化还原反应。
2.从电子转移角度认识氧化还原反应
(1)实质:
①Na和Cl2反应:钠与氯气的反应,实质是钠原子 电子,则钠元素化合价由0价变为+1价,发生 反应;氯原子 电子,氯元素化合价由0价变为-1价,发生 反应。如图所示:
②H2和Cl2反应:氢原子的最外电子层上有 个电子,可获得1个电子而形成 个电子的稳定结构,氯原子的最外层电子层上有 个电子,也可获得1个电子而形成最外层 个电子的稳定结构.反应时,双方各以最外层的1个电子组成 ,使双方最外层都达到稳定结构。在氢化氢分子里,由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强一些,因而共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子,使氢元素的化合价从 价升高到 价,被 ,氯元素的化合价从 价降低到 价,被 。在这个反应中,没有电子的得失,只是发生了共用电子对的偏移,氢气发生了氧化反应,氯气发生了还原反应。如图所示:
③结论:电子的得失或偏移称为 ,凡是有 (得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。失去电子(或偏离电子对)发生 反应,得到电子(或偏向电子对)发生 反应。
(2)特征: 变化或 变化,表现为反应前后有元素的 发生变化。其中,物质所含元素的原子 电子的反应叫氧化反应,表现为元素化合价 ,物质所含元素的原子 电子的反应叫还原反应,表现为元素化合价 。
【易错提醒】氧化还原反应中的4个“不一定”
①一种元素被氧化, 有另一种元素被还原。如C2+H2O===H+中,被氧化和被还原的元素都是 元素。
②一种反应物 只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中,参加反应的KMnO4既表现了 ,又表现了 。
③有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。
④某种物质由化合态变为游离态, 是被还原,如HCl→Cl2是被 。
知识点二 氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物
(1)概念:
①氧化剂: (或电子对偏向)的反应物,在反应时所含元素的化合价 ;氧化剂具有 ,反应时本身被 ,得到 。
②还原剂: (或电子对偏离)的反应物,在反应时所含元素的化合价 ;还原剂具有 ,反应时本身被 ,得到 。
③氧化产物:还原剂经化合价升高发生 反应而得到的产物 (化合价升高的 )。
④还原产物:氧化剂经化合价降低发生 反应而得到的产物 (化合价降低的 )。
(2)常见的氧化剂与还原剂
①常用的氧化剂: 等;
②常用的还原剂:活泼的金属单质(如 )及 等。
③应用:食物在人体中被 、煤燃烧、酿酒、电镀、金属的冶炼等,也都离不开氧化还原反应。
④危害:易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。我们应该运用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或 。例如,可采用在钢铁表面喷漆等方法来防止 的氧化还原反应发生。
2.氧化还原反应中电子转移的表示方法(单线桥法)
(1)步骤:用一条线桥来表示氧化还原反应中元素原子间的电子转移方向和数目的方法。基本步骤为:
第一步:定 ——正确标出反应前后化合价发生变化的元素元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系,进而确定转移电子数目。
第二步:连 ——箭头从还原剂中化合价升高的元素出发,指向氧化剂中化合价降低的元素。
第三步:标 ——标出电子转移的总数。
(2)特点:
①从 中 电子的元素指向 中得电子的元素,表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间 情况。
②箭头已标明电子转移的 ,因此 再标明“得”或“失”,只标明电子转移 。如图:
【易错提醒】①元素 有升必有降, 有失必有得,有氧化必有 。方法中转移电子数目指的是与方程式计量数有关的 或 。
②该方法常用来表示电子 。且在氧化还原反应中,转移的电子数 氧化剂得到电子的总数 还原剂失去电子的总数。
知识点三 电解质的电离
1.物质的导电性实验探究
实验步骤
【实验1】:如图2-12所示连接装置,在容器中分别放入NaCl固体和NaCl溶水液、KNO3固体和KNO3水溶液、NaOH固体和NaOH水溶液、蔗糖固体和蔗糖水溶液、无水酒精和酒精水溶液、蒸馏水。接通 电源,观察实验现象并做好记录。
【实验2】:按图 2.13 装置,在 V 形玻璃管里装入少量硝酸钾固体,加热玻璃管,待固体熔化时,再插入电极,观察实验现象并做好记录。
实验现象
【实验1】中NaCl固体、KNO3固体、NaOH固体、蔗糖固体和蔗糖水溶液、无水酒精和酒精水溶液、蒸馏水,灯泡均 ,而NaCl溶水液、KNO3水溶液、NaOH水溶液,灯泡均 。【实验2】中硝酸钾固体熔化时,灯泡液 。
实验结论
干燥的NaCl固体、KNO3固体、NaOH固体、、蔗糖固体和蔗糖水溶液、无水酒精和酒精水溶液、都 导电,蒸馏水 导电。NaCl溶液、KNO3溶液、NaOH水溶液,熔化的硝酸钾均 导电。
2.电解质与非电解质
(1)概念:
①电解质:在 里或 状态下能够导电的 叫做电解质。如:氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等。
②非电解质:在 里和 状态下均不能导电的 叫做非电解质。如:蔗糖、酒精等。
(2)常见物质类别
常见的电解质
①酸:
②碱:
③盐:
④金属氧化物:
⑤金属氢化物:
⑥水:
常见的非电解质
①非金属氧化物:
②部分非金属氢化物:
③大部分有机物:
得分速记
①不是电解质的物质 是非电解质,如: 既不是电解质也不是非电解质。
②电解质 导电,导电是有条件的,电解质只有在水溶液里或熔融状态下电离产生 才能导电,其他条件下不导电。如:CaCO3固态时不导电。
③能导电的物质 是电解质。如Fe、Cu等金属在熔融状态下能导电,稀盐酸能导电、CO2及NH3等物质的水溶液也能导电,它们均 电解质。
④电解质 易溶于水(如: 等),易溶于水的化合物 是电解质 (如: 等)。
3.电解质的电离过程
(1)电离的概念:电解质在水溶液中或熔化状态下离解成 的过程叫做电离。如氯化钠溶于水或熔融时能产生自由移动的钠离子和氯离子。
(2)电离条件: 或 下。酸的电离条件是溶于水;碱和盐的电离条件是溶于水或熔融状态。
(3)电离过程(以NaCl为例):
4.电解质导电的原因(以NaCl为例)
比较项目
NaCl固体
NaCl溶液
熔融NaCl
宏观
微观
含有微粒及能否自由移动
不能自由移动
能自由移动
原因
带相反电荷的离子间的相互作用,Na+和Cl-按一定规则 地排列
在水分子作用下,Na+、Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,成为能够 的水合钠离子和水合氯离子
受热熔化时,离子运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用
5.电离过程的表示方法—电离方程式
(1)定义:电离方程式是用 表示电解质电离过程的式子。
(2)书写:
①强酸、强碱、大部分盐类的书写方法:因这些物质溶于水是完全电离的,故在书写时用“===”
如:H2SO4=== 、NaOH=== 、NaCl=== 、Ba(OH)2=== -
②弱酸、弱碱的电离方程式的书写方法:弱酸、弱碱(如CH3COOH、NH3·H2O)溶于水后,在水分子的作用下,只是一部分分子能够电离出自由移动的阴、正离子,因此书写电离方程式时用“”
如:CH3COOH NH3·H2O
③多元弱酸的电离是分步进行的(即每次只电离出一个H+),但以第一步电离为主
如:H2CO3H+ + HCO3— (主要) 决定H2CO3的酸性
HCO
④多元弱碱:不要求分步电离,而是“一步到位”
如:Cu(OH)2
【易错提醒】①弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和正离子,如:NaHCO3===Na++HCO
②强酸的酸式盐在 中完全电离,如:NaHSO4== (水溶液中)
③强酸的酸式盐在 时,生成酸式酸根离子和正离子,如:NaHSO4==Na++HSO4— (熔融状态)
6.强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
电离条件
电离程度
电离过程
溶液中微粒
只有电解质电离出的阴、阳离子、溶剂分子,不存在电解质分子
既有电解质电离出的阴、阳离子、溶剂分子,还存在电解质分子
实例
多数盐(包括难溶盐)、强酸、强碱等
①H2SO4:H2SO4===2H++SO
②Ba(OH)2:Ba(OH)2=== Ba2++2OH-
③CaCl2:CaCl2===Ca2++2Cl-
弱酸、弱碱、水
①CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+②NH3·H2O:NH3·H2ONH+OH-
【易错提醒】①强电解质溶液导电性 强。导电性主要与阴阳离子的浓度和所带的电荷数有关(成正比关系)。
②难溶的物质 是弱电解质,如CaCO3、BaCO3等均为 电解质。
知识点四 离子反应
1.离子反应
(1)概念:有 参加或生成的反应叫做离子反应。
(2)发生的条件(类型):
①复分解型离子反应:生成 物质(如 等)、生成 物质(如 等)、生成 物质(如 等)。
②氧化还原型离子反应:氧化性和还原性强或较强的物质相遇,转变为还原性和氧化性较弱或弱的物质。即强氧化剂转变为弱还原剂,强还原剂转变为弱氧化剂。
2.离子方程式的书写
(1)定义:用 的离子符号表示化学反应的式子。
(2)意义:离子方程式可以揭示反应的 ,不仅表示一个 的化学反应,还可以表示 的离子反。
(3)书写步骤:
第一步: ——根据客观事实,写出正确的化学方程式。
第二步: ——将溶于水且完全电离的物质写成离子形式;难溶于水或溶于水难电离的物质及气体、单质、氧化物用化学式表示。
第三步: ——对化学方程式两边都有的相同离子,把其中不参加反应的离子,应“按数”删掉。
第四步: ——检查写出的离子方程式是否符合前三项要求,并且检查是否符合原子守恒、电荷守恒等。
得分速记
①能拆写成离子的物质:强酸(如 )、强碱(如 )、可溶性盐(如 等)。
②不能拆写成离子的物质:单质、气体、氧化物、难溶性物质(如 等)、难电离物质:水、弱酸(如 等)、弱碱(如 等)。
③特殊物质的拆与不拆:在溶液中的NaHSO4应拆写成 ,NaHCO3应拆写成 、对微溶物,如Ca(OH)2,如果是反应物且为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则保留化学式Ca(OH)2、固体之间反应不能写离子方程式,如氯化铵与氢氧化钙的反应。
④离子方程式正误的判断方法——“两易、两等、两查”
两易— :同时满足两个条件的物质改写成离子形式,否则以化学式表示。
两等— 。离子方程式两边原子种类和原子个数及电荷总数分别相等。即满足质量守恒和电荷守恒。
两查— 。检查是否漏写必要的反应条件和方程式是否有公约数,若有必须约去。
教材习题02(P62)
厨房中有很多化学物质,下列物质中属于强电解质的是( )
(A)醋酸
(B)白糖
(C)小苏打
(D)淀粉
解题方法
溶于水或熔融状态下能完全电离的电解质叫强电解质,常见的强电解质有强酸、强碱、部分金属氧化物及大部分盐。反之,溶于水或熔融状态下仅部分电离的电解质叫弱电解质,常见的弱电解质有弱酸、弱碱、水及少部分盐。A 项,醋酸为弱酸,属于弱电解质,A项不属于;B项,白糖主要成分为蔗糖,属于非电解质,B项错误;C 项,小苏打的成分为NaHCO3酸式盐,属于强电解质,C项属于;D项,淀粉多糖为高分子化合物,属于非电解质,D项错误,故选C。
【答案】C
教材习题03(P62)
下列反应中,能用离子方程式 H+ + OH— ==H2O
表示的是( )
(A)2H2 + O2 2H2O
(B)HCl + NaOH ==NaCl + H2O
(C)2HCl + Cu(OH)2 ==CuCl2 + 2H2O
(D)Ba(OH)2 + H2SO4 ==BaSO4 ↓+ 2H2O
解题方法
离子方程式 H+ + OH— =H2O表示强酸与强碱生成可溶性盐的反应。因此,四个反应中,A项不是酸碱中和反应;A项不能;B项,盐酸为强酸与氢氧化钠为强碱的反应,生成可溶性盐NaCl,符合该条件,B项能;C项Cu(OH)2为弱碱,C项不能;D项,虽为强碱与强酸反应,但生成不溶性盐BaSO4,D项不能。故选B。
【答案】B
教材习题05(P70)
下列离子方程式书写正确的是( )
(A)盐酸与氢氧化镁反应:H++ OH- == H2O
(B)溴与碘化钾溶液反应:Br2 + I- == Br-+ I2
(C)溴化钠与硝酸银溶液反应:
NaBr + AgNO3 ==AgBr↓ + NaNO3
(D)氯气与氢氧化钠溶液反应:
Cl2 + 2OH— ==Cl— + ClO— + H2O
解题方法
A项,氢氧化镁为不溶性弱碱,书写离子方程式时不能拆,A项错误;B项,离子方程式Br2 + I- == Br-+ I2不满足质量守恒,B项错误;C项,NaBr、AgNO3、NaNO3均为可溶性盐, 在离子方程式中要拆写成离子形式,C 项错误;D项,满足离子方程式书写的各项条件,D项正确。故选D。
【答案】D
考点一 氧化还原反应
1.Cl2与下列物质反应时,氯元素既被氧化又被还原的是
A.H2 B.Fe C.NaBr D.Ca(OH)2
2.氧化还原反应理论经历了从得失氧学说到化合价升降学说,再上升到电子转移学说的过程。根据氧化还原反应理论,下列说法错误的是
A.CO → CO2,因为CO得到氧,发生了氧化反应
B.2Na + Cl22NaCl,因为有元素化合价发生了变化,所以是氧化还原反应
C.MnO2 → MnCl2,锰元素得电子发生了还原反应
D.CaO + CO2=CaCO3,因为氧元素参加了反应,所以是氧化还原反应
3.下列物质在空气中久置会发生变质,在变质过程中,既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生的是
A.NaOH溶液 B.漂白粉 C.氯水 D.氯化钠
4.ClO2是新一代饮用水的消毒剂,许多发达国家的自来水厂采用ClO2代替Cl2来进行自来水消毒。我国最近成功研制出制取ClO2的新方法,其反应的化学方程式为:Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl,下列有关该反应的叙述中正确的是
A.该反应是复分解反应
B.每生成1mol ClO2,转移的电子是1mol
C.每生成1mol ClO2,转移的电子是2mol
D.反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂
考点二 氧化剂和还原剂
5.关于反应KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑+ 3H2O,下列说法正确的是
A.被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为6∶1
B.在反应中KCl为还原产物
C.氧化性:KClO3>Cl2
D.用单线桥法表示电子转移情况:
6.对于反应3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,下列说法正确的是
A.S是氧化剂,KOH是还原剂
B.若3mol硫完全反应,则反应中共转移了4mol电子
C.还原剂与氧化剂的质量比是2:1
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3:2
7.工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)处理含有重铬酸根离子(Cr2O72-)的废水,其原理为:6Fe2+ +Cr2O72- + 14H+= 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O。下列有关该反应的分析错误的是
A.Fe2+作还原剂
B.Cr2O72-的氧化性强于Fe3+
C.氧化产物与还原产物的计量系数之比为3:1
D.反应每处理1个Cr2O72-转移的电子数为12个
8.高铁酸钾(K2FeO4)是一种重要的绿色净水剂,具有净水和消毒双重功能。某学习小组设计如图所示方案制备高铁酸钾,下列说法不正确的是
A.高铁酸钾中铁元素的化合价为+6,具有强氧化性
B.由该流程发生的反应可推测:Na2FeO4的氧化性强于NaClO
C.由制备高铁酸钾的原理Na2FeO4+2KOH==K2FeO4↓+2NaOH,推测高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度
D.反应2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-==2FeO+3Cl-+5H2O中,生成2 molFeO时,转移6 mol电子
考点三 电解质的电离
9.下列说法中,不正确的是
A.二氧化碳水溶液能导电,所以二氧化碳是电解质
B.HCl溶于水能导电,所以HCl是电解质
C.酒精在水溶液和熔融状态下都不能导电,所以酒精是非电解质
D.铁能导电,但铁既不是电解质也不是非电解质
10.下列电解质的电离方程式书写正确的是
A.NaClNa++Cl- B.NH3•H2O==NH+OH-
C.CH3COOHH++CH3COO- D.NaHCO3==Na++H++CO
11.如图为NaCl固体在水中的溶解并形成水合离子示意图。下列有关说法错误的是
将NaCl固体加入水中
水分子与NaCl固体作用
NaCl固体溶解并形成水合离子
A.上述过程可表示为NaCl==Na++Cl-
B.在NaCl固体中,Na+和Cl-有序排列
C.水分子破坏了Na+和Cl-之间的相互作用,在形成的水合钠离子和水合氯离子中水分子的朝向不同
D.NaCl只有在水溶液中才能发生电离
12.在电解质溶液的导电性装置中,若如下图中滴加溶液时,灯泡亮暗变化随加入溶液体积变化的图像是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
考点四 离子反应
13.下列反应既属于氧化还原反应又属于离子反应的是
A.氢气在氧气中燃烧 B.氯酸钾分解制氧气
C.向碳酸氢钙溶液中加入盐酸 D.将通入氢氧化钠溶液中制漂白液
14.室温下,下列各组离子在指定溶液(溶质物质的量浓度均为0.1 mol⋅L)中一定能够大量共存的是
A.NaOH溶液:、、、 B.NaCl溶液:,、、
C.溶液:、、、 D.NaClO溶液:、、,
15.向一定体积的M溶液中逐滴加入N溶液,测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图示,则M、N可能是下列哪种组合
A.、 B.、
C.、 D.、
16.数字化实验是化学研究的重要手段,某化学实验小组向H2SO4溶液中匀速滴加相同浓度的BaCl2溶液,测得溶液导电能力的变化如图所示:(电导率越大,溶液导电能力越强)。
(1)用离子方程式解释图中a→b段曲线变化的原因: 。
(2)对b、c两处溶液的氢离子浓度进行比较,b c(选A表示“>”、B表示“=”或C表示“<”),说明原因 。
(3)用等浓度的Ba(OH)2溶液替换BaCl2溶液。则电导率最低点与图中b点的位置关系为___________。
A.在b上方 B.与b重合 C.在b下方 D.无法确定
考点五 离子方程式的书写
17.离子方程式H++OH-==H2O所表示的反应可以是
A.所有酸和碱之间的中和反应 B.碳酸氢钠和氢氧化钠之间的反应
C.所有可溶性酸和可溶性碱的反应 D.稀盐酸与氢氧化钡的反应
18.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.铜与氯化铁溶液反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
B.氢氧化钡和硫酸铜:Ba2++SO=BaSO4↓
C.碳酸钙与醋酸反应:CO+2H+=CO2↑+H2O
D.铁与盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
19.下列离子方程式中,正确的是
A.Fe粉加入到硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+==3Cu+Fe3+
B.碳酸氢钠溶液与盐酸混合:CO+2H+CO2↑+H2O
C.用稀盐酸清洗铁锈:
D.氢氧化钡溶液中加入稀硫酸溶液:
20.Ⅰ.化合物可以分为电解质和非电解质;根据电解质在水溶液中电离的程度,又可以分为强电解质和弱电解质。反应前有离子参加或反应后有离子生成的反应称为离子反应。
(1)下列物质中既属于无机物,又属于碱的是___________
A.Na2CO3 B.CH3OH C.CH3CH2OH D.Cu(OH)2
(2)下列物质中,导电性能最差的是___________
A.熔融的氢氧化钠 B.石墨棒 C.盐酸溶液 D.固态氯化钾
(3)下列物质中,属于电解质的是___________
A.CO2 B.CH4 C.BaSO4 D.NaOH溶液
(4)下列各组离子反应可用H++OH-==H2O表示的是___________
A.氢氧化钡和硫酸 B.氢氧化铁和盐酸
C.硝酸和氢氧化钠 D.碳酸氢钠和氢氧化钠
(5)某化学兴趣小组在课外活动中,对某碱性、无色溶液进行了多次检测,其中四次检测结果如下表所示:
检测次数
溶液中检测出的离子
第一次
K+、MnO4-、Na+、Cl-
第二次
K+、Na+、NO、CO
第三次
Na+、K+、NO、SO
第四次
Mg2+、Na+、NO、SO
组长一眼看出检测结果中第 次和第 次检测结果肯定不正确。
Ⅱ.某学习小组为证实Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的反应是离子反应,设计了如下实验。
(6)溶液的导电性由溶液中离子的浓度及离子电荷数决定。观察灯泡的亮度,据此判断溶液中自由移动的离子浓度的变化,从而证明反应是离子反应。反应的离子方程式为 。
(7)整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图2中的 (填“a”、“b”、“c”或“d”序号)曲线表示。
(8)已知:PbSO4难溶于水,但可溶于醋酸氨溶液中形成无色溶液,其化学方程式为:PbSO4+2CH3COONH4==(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4。试分析该复分解反应发生的原因 。
知识导图记忆
(
特征:
反应前后
一定
有
元素的
化合价
发生变化
。
) (
氧化还原反应
)
(
本质:反应中发生了电子转移(
电子得失
或
电子对偏离
)
)
(
氧化剂:
化合价
降低
→
得到
电子→发生
还原
反应(被
还原
)→生成
还原
产物。
)
(
氧化剂和还原剂应
) (
还原剂:
化合价
升高
→
失去
电子→发生
氧化
反应(被
氧化
)→生成
氧化
产物。
)
(
氧化还原反应和离子反应
)
(
定义:
水溶液里或熔融状态
下能够导电的
化合物
。
如
氯
化钠
。
) (
电解质
)
(
类型(判断):
酸、碱、盐
、H
2
O、
部
分金属氧化物或氢化物。
)
(
电解质的电离
) (
概念:
电解质在水溶液中或熔化状态下离解成
自由移动离
子
的过程
。
) (
电离
)
(
条件:
酸
溶于水
;碱和盐
溶于水或熔融
状态
。
)
(
概念:
用
化学式和离子符号
表示电解质电离过程的式子
。
)
(
电离方程式
) (
书写
:
电解质在水溶液中或熔化状态下离解成
自由移动离
子
的过程
。
)
(
概念:
有
离子
参加或生成的反应叫做离子反应
。
)
(
离子反应
)
(
条件:复分解反应型(生成
沉淀、气体、难电离物
)、氧化还原反应型。
)
(
离子方程式
) (
概念:
用
实际参加反应
的离子符号表示化学反应的式子
。
)
(
书写:
写
→
拆(
强酸、强碱、可溶性盐
等)
→
删
→
查
。
)
知识目标复核
【学习目标】
1.通过对氧化还原反应前后元素化合价分析,了解氧化还原反应及其本质。
2.通过对氧化还原反应中化合价变化的本质原因分析,知道常见的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物。
3.通过不同物质在一定条件下的导电性实验探究,认识电解质和非电解质,电解质的电离过程及强弱。
4.通过对离子反应的实质分析,认识离子反应及其发生条件,知道离子方程式的书写方法及正误判断。
【学习重难点】
1.氧化还原反应有关概念及判断。
2.离子反应的实质及离子方程式的书写和判断。
1.无水氯化铝是重要的催化剂,工业上通过Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO制取。有关描述中正确的是
A.Al2O3是氧化剂 B.碳元素被还原
C.Cl2发生还原反应 D.体现出AlCl3的氧化性
2.下列反应不属于氧化还原反应的是
A.2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ B.2HClO2HCl+O2↑
C.H2+Cl22HCl D.HClO+NaOH=NaClO+H2O
3.在下列类型的化学反应中,各元素的化合价一定不会发生变化的是
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
4.下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A.用除锅炉中的水垢 B.电解饱和食盐水制氯气
C.食品变质腐败 D.用次氯酸钠溶液对环境进行消毒
5.在下列反应中,氯元素全部被氧化的是
A.H2+Cl22HCl B.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
C.3Cl2+6KOH==5KCl+KClO3+3H2O D.KClO3+6HCl==KCl+3Cl2↑+3H2O
6.下列关于电解质的叙述,正确的是
A.强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液强
B.的水溶液可以导电,所以为电解质
C.固体氯化钠不导电,但氯化钠是电解质
D.水溶液不导电,所以是非电解质
7.下列物质既不属于电解质,又不属于非电解质,但其水溶液能导电的是
A.乙醇 B.碱石灰 C.铁 D.二氧化碳
8.下列关于物质的分类组合正确的是
纯净物
混合物
强电解质
弱电解质
非电解质
A
超级钢
铁红
硫酸钡
食盐
氧化钠
B
液氯
陨铁
碘化氢
次氯酸
酒精
C
冰水
纯碱
氢氧化铁
氢氧化铝
二氧化硫
D
硬铝
云雾
碳酸
氨气
氯化铜
A.A B.B C.C D.D
9.下列物质中,导电性从大到小排列正确的是
①500mL 0.1mol/L的盐酸溶液 ②100mL 0.1mol/L的硫酸溶液
③500mL 0.1mol/L的乙酸溶液 ④1000mL 0.1mol/L的乙醇溶液
A.①②③④ B.④①③② C.②①③④ D.①③②④
10.下列说法正确的是
A.某物质不属于电解质,就属于非电解质
B.SO2溶于水可导电,SO2属于电解质
C.能导电的物质属于电解质,NaCl属于电解质,所以NaCl晶体可导电
D.某物质能导电,说明该物质一定含有能自由移动的带电荷的微粒
11.对反应的下列说法正确的是
A.氧化剂与还原剂的物质的量比为2:1
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
C.是氧化剂,是还原剂
D.在反应中若有参与反应时,有4mol电子发生转移
12.电导率是衡量物质导电能力大小的物理量,将NaOH稀溶液滴加到稀盐酸过程中电导率曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.b点反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O
B.把NaOH稀溶液换成NaOH浓溶液,电导率曲线不变
C.溶液的酸性:a>b>c>d
D.c点溶液呈中性
13.下列离子方程式正确的是
A.氯气通入冷水中:Cl2+H2OCl-+ClO-+2H+
B.氨气通入醋酸溶液中:
C.碳酸钙与稀盐酸反应制:
D.澄清石灰水与盐酸反应:
14.氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于工农业生产、科学技术和日常生活中。氯化铵可除去铜器表面的氧化铜:。
(1)用单线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目: 。
(2)上述反应中,氯化铵 (填“得”或“失”)电子,作 (填“氧化剂”或“还原剂”),表现 (填“氧化”或“还原”)性,发生 (填“氧化”或“还原”)反应,氧化产物是 。
(3)反应中 元素被还原,氧化剂和还原剂个数之比是 。
15.I.央视《每周质量报告》曝光了河北省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,出售给浙江绍兴某些制药企业,最终变成药用胶囊。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)已知Fe(CrO2)2中铁元素是+2价,则其中铬元素是 价。已知Cr2O3能够与酸、碱反应均只生成盐和水,则从性质的角度Cr2O3属于 氧化物。
(2)明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是 (填字母)。
a.都不稳定,密封放置会产生沉淀 b.分散质粒子可透过滤纸 c.二者均有丁达尔效应
(3)实验室常向煮沸的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体,证明有胶体生成的最常用的实验操作和现象是 。
Ⅱ.铈及其化合物可用于制造打火石、陶瓷和合金等。工业上利用氟碳铈矿(主要成分为)提取的一种工艺流程如图所示(部分条件省略)。回答下列问题:
(4)第Ⅱ步酸浸后需要进行的分离操作名称为 ;该操作所需要的玻璃仪器有: 。
(5)酸浸过程中可用稀硫酸和双氧水替代盐酸,避免造成环境污染。写出稀硫酸、双氧水与CeO2反应生成Ce3+的离子方程式: 。
(6)写出步骤Ⅳ的离子方程式: 。
16.天宫课堂中,王亚平老师用醋酸钠(化学式:CH3COONa)的过饱和溶液做了一个“太空冰雪”的趣味实验,在微重力环境下,使一颗“水球”瞬间变成了一颗“冰球”,因此对醋酸和醋酸钠的性质进行深入学习。请回答下列问题:
(1)从物质分类上看,醋酸钠属于 ,醋酸溶液属于 。
A.酸 B.碱 C.盐 D.非电解质 E.电解质 F.混合物
(2)已知:醋酸是一种弱酸,属于弱电解质,在水中不能完全电离。下列图示中不能说明醋酸是弱电解质的是___________。
A.图1:醋酸在水中电离示意图 B.图2:盐酸和醋酸电离情况的比较
C.图3:醋酸和碳酸钠制CO2 D.图4:醋酸溶液的导电性实验
(3)同学们将醋酸钠溶液接入如图所示的电路中,闭合开关,电流表的示数为0.10A,继续往溶液中添加适量醋酸钠固体,并用玻璃棒不断搅拌,电流表示数不断增大,最终示数为0.24A,据此推测,在醋酸钠水溶液中存在着能导电的微粒是 (填微粒符号、不考虑、)。醋酸钠在水溶液中的电离方程式为 。
(4)①往盛有NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加等浓度的醋酸溶液,直至过量。请写出醋酸溶液与NaOH溶液反应的离子方程式: 。
②随着醋酸的滴入,烧杯中溶液的电导率随滴入醋酸溶液的体积变化趋势与下图一致的是 (填字母)。
A. B.
C. D.
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第05讲 氧化还原反应和离子反应
内容导航——预习四步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
第二步:练
练习题 强方法:教材习题学解题、强化关键解题方法
练考点 会应用:核心考点精准练、快速掌握知识应用
第三步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第四步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点一 氧化还原反应
1.氧化还原反应
(1)概念:在化学反应中,一种物质得到氧发生氧化反应,必然有一种物质失去氧发生还原反应。也就是说,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应
(2)判据:
①依据得失氧认识氧化还原反应:2CuO+C2Cu+CO2↑,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
C,CO
氧化反应
失氧物质
CuO,Fe2O3
还原反应
②依据化学反应中是否有化合价的变化,可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
如2a+l 2===2属于氧化还原反应,Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO不属于氧化还原反应。
2.从电子转移角度认识氧化还原反应
(1)实质:
①Na和Cl2反应:钠与氯气的反应,实质是钠原子失去电子,则钠元素化合价由0价变为+1价,发生氧化反应;氯原子得到电子,氯元素化合价由0价变为-1价,发生还原反应。如图所示:
②H2和Cl2反应:氢原子的最外电子层上有1个电子,可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构,氯原子的最外层电子层上有7个电子,也可获得1个电子而形成最外层8个电子的稳定结构.反应时,双方各以最外层的1个电子组成共用电子对,使双方最外层都达到稳定结构。在氢化氢分子里,由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强一些,因而共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子,使氢元素的化合价从0价升高到+1价,被氧化,氯元素的化合价从0价降低到-1价,被还原。在这个反应中,没有电子的得失,只是发生了共用电子对的偏移,氢气发生了氧化反应,氯气发生了还原反应。如图所示:
③结论:电子的得失或偏移称为电子转移,凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。失去电子(或偏离电子对)发生氧化反应,得到电子(或偏向电子对)发生还原反应。
(2)特征:电子得失变化或电子对偏离变化,表现为反应前后有元素的化合价发生变化。其中,物质所含元素的原子失去电子的反应叫氧化反应,表现为元素化合价升高,物质所含元素的原子得到电子的反应叫还原反应,表现为元素化合价降低。
【易错提醒】氧化还原反应中的4个“不一定”
①一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。如C2+H2O===H+中,被氧化和被还原的元素都是氯元素。
②一种反应物不一定只表现出一种性质。如反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中,参加反应的KMnO4既表现了还原性,又表现了氧化性。
③有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的相互转化不属于氧化还原反应。
④某种物质由化合态变为游离态,不一定是被还原,如HCl→Cl2是被氧化。
知识点二 氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物
(1)概念:
①氧化剂:得到电子(或电子对偏向)的物质,在反应时所含元素的化合价降低;氧化剂具有氧化性,反应时本身被还原,得到还原产物。
②还原剂:失去电子(或电子对偏离)的物质,在反应时所含元素的化合价升高;还原剂具有还原性,反应时本身被氧化,得到氧化产物。
③氧化产物:还原剂经化合价升高发生氧化反应而得到的产物 (化合价升高的生成物)。
④还原产物:氧化剂经化合价降低发生还原反应而得到的产物 (化合价降低的生成物)。
(2)常见的氧化剂与还原剂
①常用的氧化剂:O2、C12、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等;
②常用的还原剂:活泼的金属单质(如Zn、Fe)及C、H2、CO、H2S等。
③应用:食物在人体中被消化、煤燃烧、酿酒、电镀、金属的冶炼等,也都离不开氧化还原反应。
④危害:易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。我们应该运用化学知识来防止这类氧化还原反应的发生或减慢其进程。例如,可采用在钢铁表面喷漆等方法来防止钢铁锈蚀的氧化还原反应发生。
2.氧化还原反应中电子转移的表示方法(单线桥法)
(1)步骤:用一条线桥来表示氧化还原反应中元素原子间的电子转移方向和数目的方法。基本步骤为:
第一步:定变价——正确标出反应前后化合价发生变化的元素元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系,进而确定转移电子数目。
第二步:连单线——箭头从还原剂中化合价升高的元素出发,指向氧化剂中化合价降低的元素。
第三步:标得失——标出电子转移的总数。
(2)特点:
①从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素,表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间电子的转移情况。
②箭头已标明电子转移的方向,因此不需再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。如图:
【易错提醒】①元素化合价有升必有降,电子有失必有得,有氧化必有还原。方法中转移电子数目指的是与方程式计量数有关的得电子总数或失电子总数。
②该方法常用来表示电子转移的方向和数目。且在氧化还原反应中,转移的电子数等于氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数。
知识点三 电解质的电离
1.物质的导电性实验探究
实验步骤
【实验1】:如图2-12所示连接装置,在容器中分别放入NaCl固体和NaCl溶水液、KNO3固体和KNO3水溶液、NaOH固体和NaOH水溶液、蔗糖固体和蔗糖水溶液、无水酒精和酒精水溶液、蒸馏水。接通 电源,观察实验现象并做好记录。
【实验2】:按图 2.13 装置,在 V 形玻璃管里装入少量硝酸钾固体,加热玻璃管,待固体熔化时,再插入电极,观察实验现象并做好记录。
实验现象
【实验1】中NaCl固体、KNO3固体、NaOH固体、蔗糖固体和蔗糖水溶液、无水酒精和酒精水溶液、蒸馏水,灯泡均不发光,而NaCl溶水液、KNO3水溶液、NaOH水溶液,灯泡均会发光。【实验2】中硝酸钾固体熔化时,灯泡液也会发光。
实验结论
干燥的NaCl固体、KNO3固体、NaOH固体、、蔗糖固体和蔗糖水溶液、无水酒精和酒精水溶液、都不导电,蒸馏水也不导电。NaCl溶液、KNO3溶液、NaOH水溶液,熔化的硝酸钾均能够导电。
2.电解质与非电解质
(1)概念:
①电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。如:氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等。
②非电解质:在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物叫做非电解质。如:蔗糖、酒精等。
(2)常见物质类别
常见的电解质
①酸:H2SO4、HCl、HNO3、H2SO3、H2CO3
②碱:NaOH、NH3 ·H2O、Ca(OH)2
③盐:NaCl、KNO3、BaSO4、AgCl
④金属氧化物:CuO、CaO、MgO、Na2O
⑤金属氢化物:NaH、CaH2
⑥水:H2O
常见的非电解质
①非金属氧化物:SO2、SO3、CO2
②部分非金属氢化物:NH3、PH3、AsH3
③大部分有机物:蔗糖、酒精、CH4
得分速记
①不是电解质的物质不一定是非电解质,如:单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
②电解质不一定导电,导电是有条件的,电解质只有在水溶液里或熔融状态下电离产生自由移动的离子才能导电,其他条件下不导电。如:CaCO3固态时不导电。
③能导电的物质不一定是电解质。如Fe、Cu等金属在熔融状态下能导电,稀盐酸能导电、CO2及NH3等物质的水溶液也能导电,它们均不是电解质。
④电解质不一定易溶于水(如:硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质 (如:酒精等)。
3.电解质的电离过程
(1)电离的概念:电解质在水溶液中或熔化状态下离解成自由移动的离子的过程叫做电离。如氯化钠溶于水或熔融时能产生自由移动的钠离子和氯离子。
(2)电离条件:水溶液中或熔融状态下。酸的电离条件是溶于水;碱和盐的电离条件是溶于水或熔融状态。
(3)电离过程(以NaCl为例):
4.电解质导电的原因(以NaCl为例)
比较项目
NaCl固体
NaCl溶液
熔融NaCl
宏观
不导电
导电
导电
微观
含有微粒及能否自由移动
Na+、Cl-
水合钠离子、水合氯离子
Na+、Cl-
不能自由移动
能自由移动
原因
带相反电荷的离子间的相互作用,Na+和Cl-按一定规则紧密地排列
在水分子作用下,Na+、Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,成为能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子
受热熔化时,离子运动随温度升高而加快,克服了离子间的相互作用
5.电离过程的表示方法—电离方程式
(1)定义:电离方程式是用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子。
(2)书写:
①强酸、强碱、大部分盐类的书写方法:因这些物质溶于水是完全电离的,故在书写时用“===”
如:H2SO4===2H++SO、NaOH===Na++OH-、NaCl===Na++Cl-、Ba(OH)2===Ba2++2OH-
②弱酸、弱碱的电离方程式的书写方法:弱酸、弱碱(如CH3COOH、NH3·H2O)溶于水后,在水分子的作用下,只是一部分分子能够电离出自由移动的阴、正离子,因此书写电离方程式时用“”
如:CH3COOHH+ + CH3COO— NH3·H2ONH4+ + OH—
③多元弱酸的电离是分步进行的(即每次只电离出一个H+),但以第一步电离为主
如:H2CO3H+ + HCO3— (主要) 决定H2CO3的酸性
HCOH+ + CO(次要)
④多元弱碱:不要求分步电离,而是“一步到位”
如:Cu(OH)2Cu2+ +2OH--
【易错提醒】①弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和正离子,如:NaHCO3===Na++HCO
②强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如:NaHSO4==Na++H++SO (水溶液中)
③强酸的酸式盐在熔融状态时,生成酸式酸根离子和正离子,如:NaHSO4==Na++HSO4— (熔融状态)
6.强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
电离条件
溶于水或熔融状态
溶于水或熔融状态
电离程度
完全电离:
部分电离
电离过程
不可逆过程
可逆过程
溶液中微粒
只有电解质电离出的阴、阳离子、溶剂分子,不存在电解质分子
既有电解质电离出的阴、阳离子、溶剂分子,还存在电解质分子
实例
多数盐(包括难溶盐)、强酸、强碱等
①H2SO4:H2SO4===2H++SO
②Ba(OH)2:Ba(OH)2=== Ba2++2OH-
③CaCl2:CaCl2===Ca2++2Cl-
弱酸、弱碱、水
①CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+②NH3·H2O:NH3·H2ONH+OH-
【易错提醒】①强电解质溶液导电性不一定强。导电性主要与阴阳离子的浓度和所带的电荷数有关(成正比关系)。
②难溶的物质不一定是弱电解质,如CaCO3、BaCO3等均为强电解质。
知识点四 离子反应
1.离子反应
(1)概念:有离子参加或生成的反应叫做离子反应。
(2)发生的条件(类型):
①复分解型离子反应:生成难溶物质(如BaSO4、CaCO3、Cu(OH)2等)、生成难电离物质(如弱酸、弱碱、水等)、生成挥发性物质(如CO2、SO2、H2S等)。
②氧化还原型离子反应:氧化性和还原性强或较强的物质相遇,转变为还原性和氧化性较弱或弱的物质。即强氧化剂转变为弱还原剂,强还原剂转变为弱氧化剂。
2.离子方程式的书写
(1)定义:用实际参加反应的离子符号表示化学反应的式子。
(2)意义:离子方程式可以揭示反应的实质,不仅表示一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反。
(3)书写步骤:
第一步:写——根据客观事实,写出正确的化学方程式。
第二步:拆(关键)——将溶于水且完全电离的物质写成离子形式;难溶于水或溶于水难电离的物质及气体、单质、氧化物用化学式表示。
第三步:删——对化学方程式两边都有的相同离子,把其中不参加反应的离子,应“按数”删掉。
第四步:查——检查写出的离子方程式是否符合前三项要求,并且检查是否符合原子守恒、电荷守恒等。
得分速记
①能拆写成离子的物质:强酸(如 HNO3、H2SO4、HCl、HBr、HI、HClO4)、强碱(如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2)、可溶性盐(如钾盐、钠盐、硝酸盐、铵盐等)。
②不能拆写成离子的物质:单质、气体、氧化物、难溶性物质(如AgCl、BaSO4、CaCO3等)、难电离物质:水、弱酸(如CH3COOH等)、弱碱(如NH3· H2O等)。
③特殊物质的拆与不拆:在溶液中的NaHSO4应拆写成Na+、H+和SO,NaHCO3应拆写成Na+和HCO、对微溶物,如Ca(OH)2,如果是反应物且为澄清石灰水,应拆成Ca2+和OH-的形式,如果是生成物或是石灰乳等,则保留化学式Ca(OH)2、固体之间反应不能写离子方程式,如氯化铵与氢氧化钙的反应。
④离子方程式正误的判断方法——“两易、两等、两查”
两易—易溶、易电离:同时满足两个条件的物质改写成离子形式,否则以化学式表示。
两等—原子个数相等、电荷总数相等。离子方程式两边原子种类和原子个数及电荷总数分别相等。即满足质量守恒和电荷守恒。
两查—查条件、查公约数。检查是否漏写必要的反应条件和方程式是否有公约数,若有必须约去。
教材习题02(P62)
厨房中有很多化学物质,下列物质中属于强电解质的是( )
(A)醋酸
(B)白糖
(C)小苏打
(D)淀粉
解题方法
溶于水或熔融状态下能完全电离的电解质叫强电解质,常见的强电解质有强酸、强碱、部分金属氧化物及大部分盐。反之,溶于水或熔融状态下仅部分电离的电解质叫弱电解质,常见的弱电解质有弱酸、弱碱、水及少部分盐。A 项,醋酸为弱酸,属于弱电解质,A项不属于;B项,白糖主要成分为蔗糖,属于非电解质,B项错误;C 项,小苏打的成分为NaHCO3酸式盐,属于强电解质,C项属于;D项,淀粉多糖为高分子化合物,属于非电解质,D项错误,故选C。
【答案】C
教材习题03(P62)
下列反应中,能用离子方程式 H+ + OH— ==H2O
表示的是( )
(A)2H2 + O2 2H2O
(B)HCl + NaOH ==NaCl + H2O
(C)2HCl + Cu(OH)2 ==CuCl2 + 2H2O
(D)Ba(OH)2 + H2SO4 ==BaSO4 ↓+ 2H2O
解题方法
离子方程式 H+ + OH— =H2O表示强酸与强碱生成可溶性盐的反应。因此,四个反应中,A项不是酸碱中和反应;A项不能;B项,盐酸为强酸与氢氧化钠为强碱的反应,生成可溶性盐NaCl,符合该条件,B项能;C项Cu(OH)2为弱碱,C项不能;D项,虽为强碱与强酸反应,但生成不溶性盐BaSO4,D项不能。故选B。
【答案】B
教材习题05(P70)
下列离子方程式书写正确的是( )
(A)盐酸与氢氧化镁反应:H++ OH- == H2O
(B)溴与碘化钾溶液反应:Br2 + I- == Br-+ I2
(C)溴化钠与硝酸银溶液反应:
NaBr + AgNO3 ==AgBr↓ + NaNO3
(D)氯气与氢氧化钠溶液反应:
Cl2 + 2OH— ==Cl— + ClO— + H2O
解题方法
A项,氢氧化镁为不溶性弱碱,书写离子方程式时不能拆,A项错误;B项,离子方程式Br2 + I- == Br-+ I2不满足质量守恒,B项错误;C项,NaBr、AgNO3、NaNO3均为可溶性盐, 在离子方程式中要拆写成离子形式,C 项错误;D项,满足离子方程式书写的各项条件,D项正确。故选D。
【答案】D
考点一 氧化还原反应
1.Cl2与下列物质反应时,氯元素既被氧化又被还原的是
A.H2 B.Fe C.NaBr D.Ca(OH)2
【答案】D
【解析】A.氢气和氯气生成氯化氢,氯元素化合价降低,被还原,故A错误;B.铁和氯气生成氯化铁,氯元素化合价降低,被还原,故B错误;C.溴化钠和氯气生成氯化钠,氯元素化合价降低,被还原,故C错误;D.氢氧化钙和氯气生成氯化钙和次氯酸钠,部分氯元素化合价升高、部分氯元素化合价降低,既被氧化又被还原,D正确;故选D。
2.氧化还原反应理论经历了从得失氧学说到化合价升降学说,再上升到电子转移学说的过程。根据氧化还原反应理论,下列说法错误的是
A.CO → CO2,因为CO得到氧,发生了氧化反应
B.2Na + Cl22NaCl,因为有元素化合价发生了变化,所以是氧化还原反应
C.MnO2 → MnCl2,锰元素得电子发生了还原反应
D.CaO + CO2=CaCO3,因为氧元素参加了反应,所以是氧化还原反应
【答案】D
【解析】A.根据得失氧学说得氧发生氧化反应、失氧发生还原反应,CO → CO2过程中CO得到氧,发生了氧化反应,故A正确;B.化合价升降学说指出氧化还原反应的特征是有元素化合价发生变化,该反应中Na、Cl元素化合价发生了变化,所以是氧化还原反应,故B正确;C.由电子转移学说氧化还原反应的本质是电子的转移,MnO2 → MnCl2中锰元素得电子发生了还原反应,故C正确;D.CaO + CO2=CaCO3反应中没有元素化合价发生变化,也没有发生电子转移,不是氧化还原反应,故D错误;故选D。
3.下列物质在空气中久置会发生变质,在变质过程中,既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生的是
A.NaOH溶液 B.漂白粉 C.氯水 D.氯化钠
【答案】B
【详解】A.NaOH溶液在空气中久置会发生变质,与二氧化碳反应生成碳酸钠,只发生非氧化还原反应,A不符合题意;B.漂白粉在空气中久置,次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸分解为HCl和O2,既有氧化还原反应发生,又有非氧化还原反应发生,B符合题意;C.氯水在空气中久置,次氯酸分解为HCl和O2,只发生氧化还原反应,C不符合题意;D.氯化钠在空气中久置,不变质,D不符合题意;故选B。
4.ClO2是新一代饮用水的消毒剂,许多发达国家的自来水厂采用ClO2代替Cl2来进行自来水消毒。我国最近成功研制出制取ClO2的新方法,其反应的化学方程式为:Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl,下列有关该反应的叙述中正确的是
A.该反应是复分解反应
B.每生成1mol ClO2,转移的电子是1mol
C.每生成1mol ClO2,转移的电子是2mol
D.反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂
【答案】B
【解析】A.上述反应中有元素化合价的升降,属于氧化还原反应,不属于复分解反应,A错误;B.根据氧化还原反应中不交叉规律可知,方程式中2个0价Cl元素原子化合价降低到-1价,转移电子数为2,所以2ClO2~2e-,每生成1mol ClO2,转移的电子是1mol,B正确;C.根据B项分析可知,2ClO22e-,每生成1mol ClO2,转移的电子是1mol,C错误;D.该反应氯气中氯元素的化合价降低,是氧化剂,D错误;故选B。
考点二 氧化剂和还原剂
5.关于反应KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑+ 3H2O,下列说法正确的是
A.被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为6∶1
B.在反应中KCl为还原产物
C.氧化性:KClO3>Cl2
D.用单线桥法表示电子转移情况:
【答案】C
【解析】反应KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑+ 3H2O中,只有Cl元素化合价发生变化,其中KClO3中的Cl元素由+5价变为0价,价态降低,做氧化剂;HCl中的Cl元素由-1价变为0价,化合价升高,做还原剂。当有3mol Cl2生成时,1mol KClO3被还原,所得还原产物为0.5mol Cl2;5molHCl被氧化,所得氧化产物为2.5mol Cl2,因此氧化产物与还原产物的质量之比为=5∶1,A. 据分析,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为5∶1,A错误;B. 在反应中Cl2为还原产物,B错误;C.氧化剂的氧化性大于氧化产物,则 氧化性:KClO3>Cl2,C正确;D. 据分析,用单线桥法表示电子转移情况:,D错误;选C。
6.对于反应3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O,下列说法正确的是
A.S是氧化剂,KOH是还原剂
B.若3mol硫完全反应,则反应中共转移了4mol电子
C.还原剂与氧化剂的质量比是2:1
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3:2
【答案】B
【解析】A.根据反应方程式,只有S的化合价发生变化,S既是氧化剂又是还原剂,故A错误;B.3molS参加反应,生成1molK2SO3,转移电子物质的量为4mol,故B正确;C.S→K2SO3,S的化合价升高,根据硫元素守恒,即生成1molK2SO3,需要1molS被氧化,作还原剂;S→K2S,化合价降低,生成2molK2S,需要有2molS被还原,作氧化剂,因此还原剂和氧化剂质量比为1:2,故C错误;D.根据选项C的分析,氧化产物是1molK2SO3,还原产物是2molK2S,两者物质的量之比为1:2,故D错误;故选B。
7.工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)处理含有重铬酸根离子(Cr2O72-)的废水,其原理为:6Fe2+ +Cr2O72- + 14H+= 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O。下列有关该反应的分析错误的是
A.Fe2+作还原剂
B.Cr2O72-的氧化性强于Fe3+
C.氧化产物与还原产物的计量系数之比为3:1
D.反应每处理1个Cr2O72-转移的电子数为12个
【答案】D
【解析】铁的化合价从+2价变为+3价,化合价升高,被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物三价铁离子,所以亚铁离子为还原剂;Cr2O72-的Cr的化合价从+6价变为+3价,化合价降低,被还原,发生还原反应,得到还原产物Cr3+,由此作答:A.根据分析,亚铁离子为还原剂,A正确;B.Cr2O72-为氧化剂,三价铁离子为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,B正确;C.氧化产物为三价铁离子,还原产物为Cr3+,氧化产物与还原产物的计量系数之比为3:1,C正确;D.Cr的化合价从+6价变为+3价,每处理1个Cr2O72-转移的电子数为6个,D错误;故选D。
8.高铁酸钾(K2FeO4)是一种重要的绿色净水剂,具有净水和消毒双重功能。某学习小组设计如图所示方案制备高铁酸钾,下列说法不正确的是
A.高铁酸钾中铁元素的化合价为+6,具有强氧化性
B.由该流程发生的反应可推测:Na2FeO4的氧化性强于NaClO
C.由制备高铁酸钾的原理Na2FeO4+2KOH==K2FeO4↓+2NaOH,推测高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度
D.反应2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-==2FeO+3Cl-+5H2O中,生成2 molFeO时,转移6 mol电子
【答案】B
【解析】由流程可知:在碱性条件下NaClO和硝酸铁发生氧化还原反应生成Na2FeO4,加入KOH,生成溶解度更小的K2FeO4。A.在K2FeO4中K为+l价、O为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知Fe为+6价,该物质具有强氧化性,A正确;B.在碱性条件下NaClO和硝酸铁发生氧化还原反应生成Na2FeO4,根据氧化性:氧化剂>氧化产物,可知物质NaClO的氧化性强于Na2FeO4,B错误;C.加入KOH,反应向溶解度小的方向进行,Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4,说明K2FeO4溶解度更小,即高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度,C正确;D.在反应2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-==2FeO+3Cl-+5H2O中,Fe元素化合价升高2×3=6价,Cl元素化合价降低3×2=6价,元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数,可见:生成2 molFeO时,转移6 mol电子,D正确;故合理选项是B。
考点三 电解质的电离
9.下列说法中,不正确的是
A.二氧化碳水溶液能导电,所以二氧化碳是电解质
B.HCl溶于水能导电,所以HCl是电解质
C.酒精在水溶液和熔融状态下都不能导电,所以酒精是非电解质
D.铁能导电,但铁既不是电解质也不是非电解质
【答案】A
【解析】A.二氧化碳自身不能电离,二氧化碳是非电解质,故A错误;B.HCl溶于水能导电,所以HCl是电解质,故B正确;C.酒精在水溶液和熔融状态下都不能导电,所以酒精是非电解质,故C正确;D.铁是金属单质,铁能导电,但铁既不是电解质也不是非电解质,故D正确;选A。
10.下列电解质的电离方程式书写正确的是
A.NaClNa++Cl- B.NH3•H2O==NH+OH-
C.CH3COOHH++CH3COO- D.NaHCO3==Na++H++CO
【答案】C
【解析】A.氯化钠为强电解质,完全电离,其电离方程式为NaCl=Na++Cl,A错误;B.一水合氨为弱碱弱电解质,不完全电离,其电离方程式为NH3•H2ONH+OH-,B错误;C.醋酸为弱酸,不完全电离,C正确;D.碳酸氢钠为强电解质,完成电离生成钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为NaHCO3=Na++HCO,D错误;故选C。
11.如图为NaCl固体在水中的溶解并形成水合离子示意图。下列有关说法错误的是
将NaCl固体加入水中
水分子与NaCl固体作用
NaCl固体溶解并形成水合离子
A.上述过程可表示为NaCl==Na++Cl-
B.在NaCl固体中,Na+和Cl-有序排列
C.水分子破坏了Na+和Cl-之间的相互作用,在形成的水合钠离子和水合氯离子中水分子的朝向不同
D.NaCl只有在水溶液中才能发生电离
【答案】D
【解析】A.上述过程为NaCl的电离过程,可表征为NaCl==Na++Cl-,故A正确;B.NaCl固体中含有带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子,由于带相反电荷的离子间的相互作用,Na+和Cl-按一定规则紧密地排列着,故B正确;C.当将NaCl固体加入水中时,在水分子的作用下,Na+和Cl-之间的相互作用被破坏,Na+和Cl-脱离NaCl固体的表面,进入水中,形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子,由图可知,在形成的水合钠离子和水合氯离子中水分子的朝向不同,故C正确;D.NaCl由离子构成,在熔融状态下也能发生电离,故D错误;故选:D。
12.在电解质溶液的导电性装置中,若如下图中滴加溶液时,灯泡亮暗变化随加入溶液体积变化的图像是
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】溶液的导电性与离子浓度和离子所带电荷有关,离子浓度越大、离子所带电荷越多,溶液导电性越强,灯泡越亮。向氢氧化钡溶液中逐滴滴加稀硫酸,二者发生反应:H2SO4+Ba(OH)2==BaSO4+2H2O,因此溶液中自由移动的离子浓度逐渐减小,当氢氧化钡恰好完全反应时,溶液中离子浓度接近为零,继续滴加稀硫酸,稀硫酸又电离出自由移动的离子,所以灯泡亮度先变暗后又变亮。即导电性先减小后增大。
故选A。
考点四 离子反应
13.下列反应既属于氧化还原反应又属于离子反应的是
A.氢气在氧气中燃烧 B.氯酸钾分解制氧气
C.向碳酸氢钙溶液中加入盐酸 D.将通入氢氧化钠溶液中制漂白液
【答案】D
【解析】A.氢气与氧气反应是氧化还原反应,不是溶液中的反应,它不是离子反应,A错误;B.氯酸钾分解制氧气是氧化还原反应,不是溶液中的反应,它不是离子反应,B错误;C.向碳酸氢钙溶液中加入盐酸,是酸碱中和的复分解反应,是离子反应但不是氧化还原反应,C错误;D.氯气与氢氧化钠的反应是氯气自身的歧化反应,是氧化还原反应且是离子反应,D正确;故选D。
14.室温下,下列各组离子在指定溶液(溶质物质的量浓度均为0.1 mol⋅L)中一定能够大量共存的是
A.NaOH溶液:、、、 B.NaCl溶液:,、、
C.溶液:、、、 D.NaClO溶液:、、,
【答案】D
【解析】A.OH-与HCO不能大量共存,A项错误;B.Ag+与Cl-不能大量共存,B项错误;C.Ba2+与CO不能大量共存,C项错误;D.各个离子间不反应,可以大量共存,D项正确;故答案为:D。
15.向一定体积的M溶液中逐滴加入N溶液,测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如图示,则M、N可能是下列哪种组合
A.、 B.、
C.、 D.、
【答案】B
【解析】溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,金属导电的原因是存在自由移动的电子;A.盐酸和氢氧化钠生成氯化钠,溶液一直导电,A不符合题意;B.稀硫酸和氢氧化钡生成水和硫酸钡沉淀,溶液中离子浓度减小,导电性减弱,恰好反应时溶液中几乎不存在自由移动的离子,导电性为零,继续滴加氢氧化钡,氢氧化钡过量又存在自由移动的钡离子、氢氧根离子,溶液导电性增强,B符合题意;C.硝酸银和氯化钠生成硝酸钠,溶液一直导电,C不符合题意;D.氯化钡和碳酸钠生成氯化钠,溶液一直导电,D不符合题意;故选B。
16.数字化实验是化学研究的重要手段,某化学实验小组向H2SO4溶液中匀速滴加相同浓度的BaCl2溶液,测得溶液导电能力的变化如图所示:(电导率越大,溶液导电能力越强)。
(1)用离子方程式解释图中a→b段曲线变化的原因: 。
(2)对b、c两处溶液的氢离子浓度进行比较,b c(选A表示“>”、B表示“=”或C表示“<”),说明原因 。
(3)用等浓度的Ba(OH)2溶液替换BaCl2溶液。则电导率最低点与图中b点的位置关系为___________。
A.在b上方 B.与b重合 C.在b下方 D.无法确定
【答案】(1)随着加入溶液增加,溶液体积增大,溶液电导率下降
(2)> 溶液中氢离子总量不变,溶液体积增大,氢离子浓度下降
(3)C
【解析】(1)H2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2HCl随着反应的发生,离子所带电荷总数不变,但是溶液体积增大,导致单位体积内电荷总数减小,电导率下降。故答案为:随着加入溶液增加,溶液体积增大,溶液电导率下降;
(2)溶液中氢离子总量不变,溶液体积b→c增大,因此b的氢离子浓度大于c;故答案为:>,溶液中氢离子总量不变,溶液体积增大,氢离子浓度下降;
(3)将氯化钡溶液换成氢氧化钡溶液后反应变为:H2SO4+Ba(OH)2==BaSO4↓+2H2O,恰好完全反应时,溶液除了水电离出的氢氧根离子和氢离子外几乎不存在其他离子,因此到点率最低点在b下方,答案为:C;
考点五 离子方程式的书写
17.离子方程式H++OH-==H2O所表示的反应可以是
A.所有酸和碱之间的中和反应 B.碳酸氢钠和氢氧化钠之间的反应
C.所有可溶性酸和可溶性碱的反应 D.稀盐酸与氢氧化钡的反应
【答案】D
【解析】A.弱酸和弱碱不能写成离子,所以H++OH-=H2O不能表示所有酸和碱之间的中和反应,A不符合题意;B.碳酸氢钠和氢氧化钠反应的离子方程式为HCO+OH-=H2O+CO,B不符合题意;C.可溶性酸和可溶性碱还可能反应生成沉淀,例如硫酸和氢氧化钡的反应,不能用H++OH-=H2O表示,C不符合题意;D.稀盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水,离子方程式为H++OH-=H2O,D符合题意;综上所述答案为D。
18.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.铜与氯化铁溶液反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
B.氢氧化钡和硫酸铜:Ba2++SO=BaSO4↓
C.碳酸钙与醋酸反应:CO+2H+=CO2↑+H2O
D.铁与盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
【答案】A
【解析】A.铜与氯化铁溶液反应生成氯化铜和氯化亚铁,反应的离子方程式为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,故A正确;B.硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为:SO +Ba2++Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓+BaSO4↓,故B错误;C.碳酸钙是难溶物,醋酸是弱酸,都应保留化学式,反应的离子方程式为:CaCO3+2CH3COOH=Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,故C错误;D.铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑,故D错误;故选:A。
19.下列离子方程式中,正确的是
A.Fe粉加入到硫酸铜溶液中:2Fe+3Cu2+==3Cu+Fe3+
B.碳酸氢钠溶液与盐酸混合:CO+2H+CO2↑+H2O
C.用稀盐酸清洗铁锈:
D.氢氧化钡溶液中加入稀硫酸溶液:
【答案】C
【解析】A.Fe粉加入到硫酸铜溶液中生成硫酸亚铁和铜单质:Fe+Cu2+==Cu+Fe2+,A错误; B.碳酸氢根离子为弱酸根离子,不能拆开,离子方程式为:HCO+H+==CO2↑+H2O,B错误;C.用稀盐酸清洗铁锈反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,C正确;D.氢氧化钡溶液中加入稀硫酸溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,离子方程式为:Ba2++2OH-+Cu2++SO==BaSO4↓+Cu(OH)2↓,D错误;故选C。
20.Ⅰ.化合物可以分为电解质和非电解质;根据电解质在水溶液中电离的程度,又可以分为强电解质和弱电解质。反应前有离子参加或反应后有离子生成的反应称为离子反应。
(1)下列物质中既属于无机物,又属于碱的是___________
A.Na2CO3 B.CH3OH C.CH3CH2OH D.Cu(OH)2
(2)下列物质中,导电性能最差的是___________
A.熔融的氢氧化钠 B.石墨棒 C.盐酸溶液 D.固态氯化钾
(3)下列物质中,属于电解质的是___________
A.CO2 B.CH4 C.BaSO4 D.NaOH溶液
(4)下列各组离子反应可用H++OH-==H2O表示的是___________
A.氢氧化钡和硫酸 B.氢氧化铁和盐酸
C.硝酸和氢氧化钠 D.碳酸氢钠和氢氧化钠
(5)某化学兴趣小组在课外活动中,对某碱性、无色溶液进行了多次检测,其中四次检测结果如下表所示:
检测次数
溶液中检测出的离子
第一次
K+、MnO4-、Na+、Cl-
第二次
K+、Na+、NO、CO
第三次
Na+、K+、NO、SO
第四次
Mg2+、Na+、NO、SO
组长一眼看出检测结果中第 次和第 次检测结果肯定不正确。
Ⅱ.某学习小组为证实Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液的反应是离子反应,设计了如下实验。
(6)溶液的导电性由溶液中离子的浓度及离子电荷数决定。观察灯泡的亮度,据此判断溶液中自由移动的离子浓度的变化,从而证明反应是离子反应。反应的离子方程式为 。
(7)整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图2中的 (填“a”、“b”、“c”或“d”序号)曲线表示。
(8)已知:PbSO4难溶于水,但可溶于醋酸氨溶液中形成无色溶液,其化学方程式为:PbSO4+2CH3COONH4==(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4。试分析该复分解反应发生的原因 。
【答案】(1)D (2)D (3)C (4)C
(5)第一次 第四次
(6)SO +Ba2++2H++2OH-=2H)2O+BaSO4↓
(7)c
(8)(CH3COO)2Pb为弱电解质,符合复分解发生的条件
【解析】(1)既属于无机物,又属于碱的是Cu(OH)2,答案选D;
(2)固态氯化钾不能电离出自由移动的离子,导电性能最差,答案选D;
(3)电解质是指在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,其中属于电解质的是BaSO4,答案选C;
(4)A.氢氧化钡和硫酸反应离子方程式:SO +Ba2++2H++2OH-=2H)2O+BaSO4↓,A错误;B.氢氧化铁是难溶性电解质,与盐酸反应离子方程式:Fe(OH)3+3H+==Fe3++3H2O,B错误;C.硝酸和氢氧化钠反应离子方程式:H++OH-==H2O,C正确;D.碳酸氢钠和氢氧化钠反应离子方程式:HCO+OH-==H2O+CO,D错误;答案选C;
(5)溶液呈碱性且无色,则第一次检验中的MnO4-形成的溶液具有颜色,错误;第四次检验中的Mg2+在碱性环境下与OH-间发生反应形成沉淀,不能大量共存,错误;
(6)Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应离子方程式:SO +Ba2++2H++2OH-=2H)2O+BaSO4↓;
(7)将H2SO4溶液滴入Ba(OH)2溶液中,根据离子反应:SO +Ba2++2H++2OH-=2H)2O+BaSO4↓,反应过程中溶液导电能力不断降低;当H2SO4溶液过量,导电能力逐渐升高,曲线c可以表示;
(8)硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡,加入醋酸铵时,醋酸根离子和铅离子生成弱电解质醋酸铅,促进硫酸铅溶解,所以硫酸铅能溶于醋酸铵溶液中;
还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
(
概念:化学反应中
氧化
反应
和
还原
反应
同时发生的反应。
)知识导图记忆
(
特征:
反应前后
一定
有
元素的
化合价
发生变化
。
) (
氧化还原反应
)
(
本质:反应中发生了电子转移(
电子得失
或
电子对偏离
)
)
(
氧化剂:
化合价
降低
→
得到
电子→发生
还原
反应(被
还原
)→生成
还原
产物。
)
(
氧化剂和还原剂应
) (
还原剂:
化合价
升高
→
失去
电子→发生
氧化
反应(被
氧化
)→生成
氧化
产物。
)
(
氧化还原反应和离子反应
)
(
定义:
水溶液里或熔融状态
下能够导电的
化合物
。
如
氯
化钠
。
) (
电解质
)
(
类型(判断):
酸、碱、盐
、H
2
O、
部
分金属氧化物或氢化物。
)
(
电解质的电离
) (
概念:
电解质在水溶液中或熔化状态下离解成
自由移动离
子
的过程
。
) (
电离
)
(
条件:
酸
溶于水
;碱和盐
溶于水或熔融
状态
。
)
(
概念:
用
化学式和离子符号
表示电解质电离过程的式子
。
)
(
电离方程式
) (
书写
:
电解质在水溶液中或熔化状态下离解成
自由移动离
子
的过程
。
)
(
概念:
有
离子
参加或生成的反应叫做离子反应
。
)
(
离子反应
)
(
条件:复分解反应型(生成
沉淀、气体、难电离物
)、氧化还原反应型。
)
(
离子方程式
) (
概念:
用
实际参加反应
的离子符号表示化学反应的式子
。
)
(
书写:
写
→
拆(
强酸、强碱、可溶性盐
等)
→
删
→
查
。
)
【学习目标】
1.通过对氧化还原反应前后元素化合价分析,了解氧化还原反应及其本质。
2.通过对氧化还原反应中化合价变化的本质原因分析,知道常见的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物。
3.通过不同物质在一定条件下的导电性实验探究,认识电解质和非电解质,电解质的电离过程及强弱。
4.通过对离子反应的实质分析,认识离子反应及其发生条件,知道离子方程式的书写方法及正误判断。
【学习重难点】
1.氧化还原反应有关概念及判断。
2.离子反应的实质及离子方程式的书写和判断。
1.无水氯化铝是重要的催化剂,工业上通过Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO制取。有关描述中正确的是
A.Al2O3是氧化剂 B.碳元素被还原
C.Cl2发生还原反应 D.体现出AlCl3的氧化性
【答案】C
【解析】A.反应中铝、氧元素化合价不变,不是氧化剂,故A错误;B.碳元素化合价升高,发生氧化反应被氧化,故B错误;C.氯元素化合价降低,发生还原反应,故C正确;D.反应中氯化铝为还原产物,没有体现氧化性,D错误;故选C。
2.下列反应不属于氧化还原反应的是
A.2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑ B.2HClO2HCl+O2↑
C.H2+Cl22HCl D.HClO+NaOH=NaClO+H2O
【答案】D
【解析】氧化还原反应的实质是电子的转移,特征是化合价的升降,则反应中存在化合价变化的反应为氧化还原反应,据此分析解答。A.该反应中H元素化合价降低,Cl元素化合价升高,属于氧化还原反应,A错误;B.该反应中Cl元素化合价降低,O元素化合价升高,属于氧化还原反应,B错误;C.该反应中Cl元素化合价降低,H元素化合价升高,属于氧化还原反应,C错误;D.该反应没有发生化合价变化,不属于氧化还原反应,D正确;故答案选D。
3.在下列类型的化学反应中,各元素的化合价一定不会发生变化的是
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】D
【解析】A.碳与氧气生成二氧化碳是化合反应,元素的化合价变化,A不符合题意;B.过氧化氢分解为氧气和水,元素化合价发生变化,B不符合题意;C.铁置换硫酸铜溶液中的铜,元素化合价发生变化,C不符合题意;D.复分解反应中所有的元素化合价均不变,D符合题意;故选D。
4.下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A.用除锅炉中的水垢 B.电解饱和食盐水制氯气
C.食品变质腐败 D.用次氯酸钠溶液对环境进行消毒
【答案】A
【解析】A.用CH3COOH除锅炉中的水垢(CaCO3),元素化合价没有发生变化,不涉及氧化还原反应,故A选;B.电解饱和食盐水制氯气,由元素化合价变化,涉及氧化还原反应,故B不选;C.食品变质腐败是缓慢氧化过程,涉及氧化还原反应,故C不选;D.用次氯酸钠溶液对环境进行消毒,是利用次氯酸的强氧化性,其过程中涉及氧化还原反应,故D不选;答案选A。
5.在下列反应中,氯元素全部被氧化的是
A.H2+Cl22HCl B.2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
C.3Cl2+6KOH==5KCl+KClO3+3H2O D.KClO3+6HCl==KCl+3Cl2↑+3H2O
【答案】B
【解析】A.Cl元素从0价降低到-1价,被还原,A不符合题意;B.Cl元素从-1价全部升高到0价,被氧化,B符合题意;C.Cl元素一部分化合价升高到+5价,一部分化合价降低到-1价,C不符合题意;D.+5价的Cl化合价降低到0价,-1价的Cl元素化合价升高到0价,D不符合题意;故选B。
6.下列关于电解质的叙述,正确的是
A.强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液强
B.的水溶液可以导电,所以为电解质
C.固体氯化钠不导电,但氯化钠是电解质
D.水溶液不导电,所以是非电解质
【答案】C
【解析】在水溶液或者熔融状态下能导电的化合物称为电解质。A.电解质溶液的导电性与离子浓度和离子所带电荷量有关,强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液强,故A错误;B.CO2的水溶液导电,是因为CO2与水反应生成的H2CO3,H2CO3为电解质,而CO2是非电解质,故B错误;C.固体氯化钠不导电,没有自由移动的离子,但氯化钠的水溶液或熔融NaCl能导电,存在自由移动的离子,NaCl是电解质,故C正确;D.CaCO3是盐,其难溶于水,溶液中离子浓度很小,水溶液几乎不导电,但CaCO3熔融状态下导电,属于电解质,故D错误;故选C。
7.下列物质既不属于电解质,又不属于非电解质,但其水溶液能导电的是
A.乙醇 B.碱石灰 C.铁 D.二氧化碳
【答案】B
【解析】A.乙醇是不能电离出自由移动离子的非电解质,故A不符合题意;B.碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物,混合物既不是电解质也不是非电解质,碱石灰溶于水得到氢氧化钠和氢氧化钙的混合溶液,溶液中存在自由移动的离子,能导电,故B符合题意;C.铁是金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质,既不是电解质也不是非电解质,但铁不溶于水,故C不符合题意;D.二氧化碳是不能电离出自由移动离子的非电解质,故D不符合题意;故选B。
8.下列关于物质的分类组合正确的是
纯净物
混合物
强电解质
弱电解质
非电解质
A
超级钢
铁红
硫酸钡
食盐
氧化钠
B
液氯
陨铁
碘化氢
次氯酸
酒精
C
冰水
纯碱
氢氧化铁
氢氧化铝
二氧化硫
D
硬铝
云雾
碳酸
氨气
氯化铜
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.超级钢是铁合金,属于混合物;铁红是氧化铁,属于纯净物;食盐是氯化钠,属于强电解质;氧化钠是电解质,故A错误;B.液氯中只含氯气分子,属于纯净物;陨铁是含铁、镍量高的陨石,属于混合物;碘化氢在水中能完全电离,属于强电解质;次氯酸在水溶液中部分电离,属于弱电解质;酒精不能电离,属于非电解质,故选B;C.纯碱是碳酸钠,属于纯净物;氢氧化铁属于弱电解质,故C错误;D.硬铝是铝合金,属于混合物;碳酸是弱酸,属于弱电解质;氨气自身不能电离,属于非电解质;氯化铜在水溶液中完全电离,属于强电解质,故D错误;选B。
9.下列物质中,导电性从大到小排列正确的是
①500mL 0.1mol/L的盐酸溶液 ②100mL 0.1mol/L的硫酸溶液
③500mL 0.1mol/L的乙酸溶液 ④1000mL 0.1mol/L的乙醇溶液
A.①②③④ B.④①③② C.②①③④ D.①③②④
【答案】C
【解析】溶液中离子浓度越大,离子所带电荷越多,溶液导电性越强。硫酸是二元强酸,盐酸是一元强酸,乙酸是一元弱酸,乙醇是非电解质,所以相同浓度的硫酸、盐酸、乙酸、乙醇的导电性依次减弱,所以导电性从大到小排列是②①③④,答案:C。
10.下列说法正确的是
A.某物质不属于电解质,就属于非电解质
B.SO2溶于水可导电,SO2属于电解质
C.能导电的物质属于电解质,NaCl属于电解质,所以NaCl晶体可导电
D.某物质能导电,说明该物质一定含有能自由移动的带电荷的微粒
【答案】D
【解析】A.电解质、非电解质都属于化合物,氢气是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误;B.SO2溶于水后和水反应生成亚硫酸,亚硫酸是酸,能够电离出自由移动的离子而能导电,但电离出的离子的物质是亚硫酸而不是SO2,故亚硫酸是电解质,而SO2不是电解质,而是非电解质,B错误;C.NaCl是盐,属于电解质,但在晶体中NaCl未发生电离作用,无自由移动的离子,所以NaCl晶体不能导电,C错误;D.带电粒子的定向移动形成电流,某物质能导电,说明该物质一定含有能自由移动的带电荷的微粒,D正确;故选D。
11.对反应的下列说法正确的是
A.氧化剂与还原剂的物质的量比为2:1
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
C.是氧化剂,是还原剂
D.在反应中若有参与反应时,有4mol电子发生转移
【答案】D
【解析】A.反应中氮元素化合价从+4价部分升高到+5价,部分降低到+2价,所以二氧化氮既是氧化剂也是还原剂,其中氧化剂与还原剂的物质的量比为1:2,A错误;B.硝酸是氧化产物,NO是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1,B错误;C.NO2是氧化剂也是还原剂,水不是氧化剂也不是还原剂,C错误;D.3mol二氧化氮参加反应,转移2mol电子。在反应中若有6molNO2参与反应时,有4mol电子发生转移,D正确。答案选D。
12.电导率是衡量物质导电能力大小的物理量,将NaOH稀溶液滴加到稀盐酸过程中电导率曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.b点反应的化学方程式为HCl+NaOH=NaCl+H2O
B.把NaOH稀溶液换成NaOH浓溶液,电导率曲线不变
C.溶液的酸性:a>b>c>d
D.c点溶液呈中性
【答案】B
【解析】溶液中离子浓度越大电导率越大,将NaOH稀溶液滴加到稀盐酸中,发生中和反应,反应方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,可知反应后离子浓度减小,所以随着NaOH溶液的加入电导率逐渐减小,到c点时电导率最小,表明NaOH 和盐酸刚好被完全反应,后随着NaOH溶液过量,电导率随着增大,到d点趋于平衡,据此分析解题。A.b点对应的化学方程式为:HCl+NaOH=NaCl+H2O,A正确;B.若改用浓NaOH溶液,加入的NaOH溶液的体积减小,NaOH溶液过量后,d点的离子浓度可能会比b点的离子浓度大,d点的电导率高于b点,即电导率曲线改变,B错误;C.随着 NaOH 的加入,盐酸被反应,酸性减弱,到c 点溶液刚好被完全反应,呈中性,所溶液的酸性:a>b>c>d,C正确;D.c 点NaOH 和盐酸刚好被完全反应,溶液呈中性,D正确;故答案为:B。
13.下列离子方程式正确的是
A.氯气通入冷水中:Cl2+H2OCl-+ClO-+2H+
B.氨气通入醋酸溶液中:
C.碳酸钙与稀盐酸反应制:
D.澄清石灰水与盐酸反应:
【答案】D
【解析】A.氯气通入冷水中,离子方程式为Cl2+H2OHClO+H++Cl-,A错误;B.氨气通入醋酸溶液中,离子方程式为CH3COOH+NH3=CH3COO-+NH,B错误;C.碳酸钙与稀盐酸反应,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,C错误;D.澄清石灰水与盐酸反应,离子方程式为H++OH-=H2O,D正确;故答案选D。
14.氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于工农业生产、科学技术和日常生活中。氯化铵可除去铜器表面的氧化铜:。
(1)用单线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目: 。
(2)上述反应中,氯化铵 (填“得”或“失”)电子,作 (填“氧化剂”或“还原剂”),表现 (填“氧化”或“还原”)性,发生 (填“氧化”或“还原”)反应,氧化产物是 。
(3)反应中 元素被还原,氧化剂和还原剂个数之比是 。
【答案】(1)
(2)失 还原剂 还原 氧化 N2
(3)Cu 3:2
【解析】(1)该反应中Cu元素化合价由+2价变为0价、N元素化合价由-3价变为0价,转移电子数为6,用单线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目为;
(2)反应中N元素化合价由-3价变为0价,NH4Cl在反应中失电子,作还原剂,表现还原性,发生氧化反应,氧化产物是N2,故答案为:失;还原剂;还原;氧化;N2;
(3)该反应中Cu元素化合价由+2价变为0价,则Cu元素被还原,氧化剂是的CuO、还原剂是NH4Cl,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2。
15.I.央视《每周质量报告》曝光了河北省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,出售给浙江绍兴某些制药企业,最终变成药用胶囊。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)已知Fe(CrO2)2中铁元素是+2价,则其中铬元素是 价。已知Cr2O3能够与酸、碱反应均只生成盐和水,则从性质的角度Cr2O3属于 氧化物。
(2)明胶的水溶液和K2SO4溶液共同具备的性质是 (填字母)。
a.都不稳定,密封放置会产生沉淀 b.分散质粒子可透过滤纸 c.二者均有丁达尔效应
(3)实验室常向煮沸的蒸馏水中滴加饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体,证明有胶体生成的最常用的实验操作和现象是 。
Ⅱ.铈及其化合物可用于制造打火石、陶瓷和合金等。工业上利用氟碳铈矿(主要成分为)提取的一种工艺流程如图所示(部分条件省略)。回答下列问题:
(4)第Ⅱ步酸浸后需要进行的分离操作名称为 ;该操作所需要的玻璃仪器有: 。
(5)酸浸过程中可用稀硫酸和双氧水替代盐酸,避免造成环境污染。写出稀硫酸、双氧水与CeO2反应生成Ce3+的离子方程式: 。
(6)写出步骤Ⅳ的离子方程式: 。
【答案】(1)+3 两性
(2)b
(3)让一束可见光通过制得的分散系,从侧面观察到一条光亮的“通路”
(4)过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒
(5)2CeO2+H2O2+6H+==2Ce3++O2↑+4H2O
(6)Ce3++3OH-==Ce(OH)3↓
【解析】(1)根据化合物中各元素化合价代数和为0,可知Fe(CrO2)2中铬元素显+3价;Cr2O3能够与酸、碱反应均只生成盐和水,Cr2O3为两性氧化物;
(2)明胶的水溶液为胶体,K2SO4溶液属于溶液;a.胶体具有介稳性,溶液具有稳定性,密封放置不会产生沉淀,a错误;b.胶体和溶液的分散质粒子都能透过滤纸,b正确;c.胶体具有丁达尔效应,溶液没有丁达尔效应,c错误;故选b;
(3)利用丁达尔现象,具体操作为让一束可见光通过制得的分散系,从侧面观察到一条光亮的“通路”,说明制得的是胶体;
(4)酸浸后分成溶液和沉淀,则该步操作为过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(5)稀硫酸、双氧水与CeO2反应生成Ce3+和氧气,离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+==2Ce3++O2↑+4H2O;
(6)步骤Ⅳ为氯化铈与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铈,离子方程式为Ce3++3OH-==Ce(OH)3↓。
16.天宫课堂中,王亚平老师用醋酸钠(化学式:CH3COONa)的过饱和溶液做了一个“太空冰雪”的趣味实验,在微重力环境下,使一颗“水球”瞬间变成了一颗“冰球”,因此对醋酸和醋酸钠的性质进行深入学习。请回答下列问题:
(1)从物质分类上看,醋酸钠属于 ,醋酸溶液属于 。
A.酸 B.碱 C.盐 D.非电解质 E.电解质 F.混合物
(2)已知:醋酸是一种弱酸,属于弱电解质,在水中不能完全电离。下列图示中不能说明醋酸是弱电解质的是___________。
A.图1:醋酸在水中电离示意图 B.图2:盐酸和醋酸电离情况的比较
C.图3:醋酸和碳酸钠制CO2 D.图4:醋酸溶液的导电性实验
(3)同学们将醋酸钠溶液接入如图所示的电路中,闭合开关,电流表的示数为0.10A,继续往溶液中添加适量醋酸钠固体,并用玻璃棒不断搅拌,电流表示数不断增大,最终示数为0.24A,据此推测,在醋酸钠水溶液中存在着能导电的微粒是 (填微粒符号、不考虑、)。醋酸钠在水溶液中的电离方程式为 。
(4)①往盛有NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加等浓度的醋酸溶液,直至过量。请写出醋酸溶液与NaOH溶液反应的离子方程式: 。
②随着醋酸的滴入,烧杯中溶液的电导率随滴入醋酸溶液的体积变化趋势与下图一致的是 (填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)CE F
(2)CD
(3)CH3COO-、Na+ CH3COONa==CH3COO-+Na+
(4)CH3COOH+OH-==CH3COO-+H2O B
【解析】(1)电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;盐是由金属正离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物;醋酸钠是由钠离子和醋酸根离子构成的,属于盐也属于电解质;醋酸溶液为混合物;
(2)A. 图1:醋酸在水中电离示意图,可以看出同时存在离子和分子,可知醋酸部分电离,是弱电解质,A不符合题意;B. 图2:盐酸和醋酸电离情况的比较,可以看出盐酸完全电离,醋酸部分电离,醋酸是弱电解质,B不符合题意;C. 图3:醋酸和碳酸钠制CO2只能能证明醋酸得酸性强于碳酸,无法证明醋酸是强酸还是弱酸,C符合题意;D. 图4:醋酸溶液的导电性实验,只能证明醋酸是电解质,不能证明是强电解质还是弱电解质,D符合题意;答案选CD。
(3)溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,醋酸钠水溶液中存在着能导电的微粒是醋酸钠电离出的醋酸根离子和钠离子;醋酸钠在水中完全电离出钠离子和醋酸根离子,电离方程式为CH3COONa==CH3COO-+Na+;
(4)①醋酸为弱酸,醋酸溶液与NaOH溶液反应生成醋酸钠和水,离子方程式为CH3COOH+OH-==CH3COO-+H2O;②溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子;往盛有NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加等浓度的醋酸溶液,两者反应生成与加入醋酸等物质的量的醋酸钠,但是溶液体积增大,溶液中自由移动离子浓度减小,导致其电导率减弱,故选B。
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