内容正文:
化学反应类型与反应先后
思维导图
知识要点:
1. 化学反应的四种基本类型。
2. 氧化还原反应。
3. 混合溶液反应的先后问题。
4. 金属与盐溶液反应的先后问题。
一、化学反应类型
1. 基本反应类型:化合反应(多变一)、分解反应(一变多)、置
换反应(一换一)、复分解反应(双交换)。
2.从得氧、失氧的角度划分
难点解析:(1)氧化还原反应不属于四大基本反应类型,氧化反
应与还原反应同时存在。化学反应中元素化合价有升降的一定是氧化还
原反应,置换反应一定属于氧化还原反应,复分解反应一定不属于氧化
还原反应,化合反应和分解反应可能属于氧化还原反应。(2)氧化
剂:得电子的物质(化合价降低),具有氧化性,最终被还原;还原
剂:失电子的物质(化合价升高),具有还原性,最终被氧化。
二、化学反应的先后问题
1. 放出气体或生成沉淀时的反应先后。
(1)溶液中有碱时,不可能从里面放出酸性气体(如CO2、SO2
等)。
(2)溶液中有酸时,不可能产生碱的沉淀[如Cu(OH)2等]。
(3)溶液中有酸时,不可能产生碳酸盐的沉淀。
2. 金属置换反应的先后顺序问题及其他复杂反应的顺序问题。
(1)金属单质与盐溶液中的金属元素反应,在金属活动性顺序
中,距离越远越先反应。
(2)加入物质过量后生成新物质,如:二氧化碳通入澄清石灰水
中,开始出现浑浊,继续通入又变澄清。
知识点一:化学反应的基本类型
某同学在“五连环”中填入了五种物质,该“五连环”中相连物质间发生的反应涉及的基本反应类型有 ( )
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
写出化学方程式,根据四种基本反应类型的特点进行分析
判断。
“五连环”中相连物质间的反应如下:①
3Fe+2O2Fe3O4;②Fe+H2SO4FeSO4+H2↑;③
2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O;④2NaOH+CO2Na2CO3+H2O。反应①符合化合反应“多变一”的特征;反应②符合置换反应“一换一”的特征;反应③符合复分解反应“双交换”的特征;反应④均不符合四大基本反应类型的特征。故该“五连环”中相连物质间发生的反应涉及3种基本反应类型。
C
本题难度不大,掌握化合反应(多变一)、分解反应(一
变多)、置换反应(一换一)、复分解反应(双交换)的特征是正确解
答本题的关键。
从微观的角度认识化学变化有助于理解反应的实质。
(1)如图所示为氢气燃烧过程的微观模拟示意图,请将其“反应中”的
内容补充完整。
【答案】如图所示。
(2)结合图示分析,化学变化中发生变化的粒子是 ;该反应
的基本类型是 。
分子
化合反应
知识点二:氧化还原反应
如图所示为人类对氧化还原反应的认识过程中的三个阶
段。
【阶段Ⅰ】得失氧说:物质跟氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物中
的氧被夺取的反应叫还原反应。
【阶段Ⅱ】化合价升降说:凡是出现元素化合价升降的化学反应都是氧
化还原反应。化合价升高的反应叫氧化反应,化合价降低的反应叫还原
反应。
【阶段Ⅲ】电子得失说:化合价升降的原因是电子的得失。凡有电子转
移发生的化学反应都是氧化还原反应。失电子的反应叫氧化反应,得电
子的反应叫还原反应。
(1)根据得失氧说,在H2+CuOCu+H2O这个化学变化中,H2发生
了 反应。
(2)电子转移是元素化合价改变的本质原因。失电子后,元素的化合
价会 (填“升高”或“降低”)。
(3)根据化合价升降说,化学反应的四种基本类型与氧化还原反应之
间的关系如图所示,其中乙是 反应。
(4)关于氧化还原反应的认识,下列理解中正确的是 (填字
母)。
A. 氧化和还原是相互对立又辩证统一的关系
B. 电子得失说是从微观视角来探析和建构氧化还原反应的概念
C. 自然界中发生的氧化还原反应对人类的生活和生产都是有利的
D. 人类对氧化还原反应的认识过程是一个逐步发展、延伸和完善的过程
结合题文信息以及四种基本反应类型的特点和氧化还原反
应的本质进行分析。
(1)根据得失氧说,在H2+CuOCu+H2O这个化学变化
中,氢元素得到了氧,所以H2发生了氧化反应。(2)失电子的反应叫
氧化反应,化合价升高的反应叫氧化反应,可见,元素的原子失去电子
后,其化合价会升高。(3)因为氧化还原反应在反应前后有元素化合
价发生变化,置换反应有单质参与和单质生成,所以一定有化合价变
化。(4)失电子的反应叫氧化反应,得电子的反应叫还原反应,可
见,氧化和还原是相互对立又辩证统一的关系;电子得失说是从电子得
失(微观)视角来探析和建构氧化还原反应的概念;
自然界中发生的氧化还原反应对人类的生活和生产不一定都是有利的,
例如金属的锈蚀等;由题干信息可知,人类对氧化还原反应的认识过程
是一个逐步发展、延伸和完善的过程。
(1)氧化 (2)升高 (3)置换 (4)ABD
本题属于信息给予题,学生应能利用题中信息结合化合价
的变化来分析反应类型,解答时注意知识的灵活运用。
铁粉与水蒸气在高温下能发生如下反应:
3Fe+4H2OFe3O4+4H2,对于该反应,下列分析中不正确的是
( A )
A. H2是该反应的还原剂 B. H2O是该反应的氧化剂
C. H2O被还原 D. Fe发生了氧化反应
A
知识点三:化学反应的先后问题
向下表的甲物质中逐滴加入相应的乙溶液至过量,反应过程中生
成气体或沉淀的质量与加入乙的质量关系能用如图所示的曲线表示的是
( )
序号 甲 乙
① HNO3和Mg(NO3)2的混合溶液 KOH溶液
② Ag-Zn合金 稀H2SO4
③ 久置于空气中的铝片 稀盐酸
④ 含有Na2CO3的NaOH溶液 稀HNO3
⑤ HCl和H2SO4的混合溶液 Ba(NO3)2溶液
A. ②⑤ B. ①③④ C. ①②④ D. ①③⑤
首先分析图像的意义,随着乙的不断加入,反应开始没有
气体或沉淀生成,然后气体或沉淀逐渐增加直至不变。其次对五个反应
的化学反应原理逐一进行分析,最后和图像进行对比即可解答。
①向HNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中滴加KOH溶液,首先是硝酸和碱反应,没有沉淀生成,继续滴加KOH溶液,硝酸镁与KOH生成不溶于水的氢氧化镁沉淀,直至硝酸镁完全反应,沉淀的质量不再增
加,与图示曲线一致;②向Ag—Zn合金中滴加稀硫酸,锌与硫酸反应放
出氢气,而银不参与反应,因此随着稀硫酸的加入,氢气不断放出,直
至锌完全反应为止,与图示曲线不一致;③久置于空气中的铝片与稀盐
酸混合时,首先稀盐酸和表面的氧化铝反应,过一会儿稀盐酸才和铝反
应生成氢气,与图示曲线一致;
④NaOH和Na2CO3都可以与稀硝酸反应,硝酸先与氢氧化钠反应,没有
气体生成,当氢氧化钠反应完后,硝酸继续与碳酸钠反应:
Na2CO3+2HNO32NaNO3+CO2↑+H2O,有气体放出,与图示曲线一致;⑤向盐酸和硫酸的混合溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,硫酸与Ba(NO3)2反应生成既不溶于水也不溶于酸的硫酸钡沉淀,因此随着溶液的加入,生成沉淀的质量不断增加,直至硫酸完全反应为止,与图示曲线不一致。
B
这是一种组合选择题,考查多种化学反应的先后问题,写
出相关反应的化学方程式,再根据反应先后规律进行判断。
学会识图能发展科学思维。一小块未打磨的铝片
和一定质量的稀盐酸反应,产生气泡的速率和反应时间的关系如图所
示。下列猜想中正确的有( D )
①0~t1阶段,可能是铝表面有层氧化膜
②t1~t2阶段,可能是铝和稀盐酸反应放出热量
③t3时刻,可能是稀盐酸过量
④t3时刻,可能是稀盐酸不足
D
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【解析】①0~t1阶段,没有气泡产生,说明铝和稀盐酸还没有反应,可
能是铝表面有层氧化膜;②t1~t2阶段,产生气泡的速率增大,可能是铝
和稀盐酸反应且放出热量;③t2时刻以后产生气泡的速率减小,是因为
稀盐酸的浓度降低,t3时刻,刚好不再产生气泡,则可能是稀盐酸过量
或铝被消耗,与酸的接触面积变小;④t3时刻,可能是稀盐酸不足。
化学课上,老师告诉学生“能发生复分解反应的两种盐通常是可溶
的”。有“通常”就有“例外”,能否找到某些可溶性盐和难溶性盐发生复分解反应的证据呢?化学兴趣小组进行了探究。
【查阅资料】①水溶液中的复分解反应一般朝着溶液中离子浓度(单位
体积溶液中离子数目的多少)减少的方向进行。②了解到某些难溶性盐
的溶解能力和颜色。
【实验取证】取一支试管,加入少量AgNO3溶液,再加入过量NaCl溶
液,有白色沉淀生成;再往该试管中加入少量KI溶液,白色沉淀转化为
黄色沉淀。
【分析讨论】
(1)为什么要加入过量的NaCl溶液?请说明理由。 。
(2)写出加入少量KI溶液后发生反应的化学方程式: 。
(3)该反应能发生的原因是AgI在水中的溶解能力 (填“大
于”“等于”或“小于”)AgCl。
【得出结论】某些可溶性盐和难溶性盐之间能发生复分解反应。
根据实验现象,结合题干中的信息进行分析。
(1)若AgNO3过量,则AgI沉淀可能是过量的AgNO3与KI反应生成的,无法说明一定是KI与AgCl反应生成的,所以要加入过量的氯化钠溶液。(2)根据题意可知AgCl与KI反应生成AgI沉淀和氯化钾。(3)水溶液中的复分解反应一般朝着溶液中离子浓度减小的方向进行,AgCl可以转化生成AgI,说明AgI在水中的溶解能力小于AgCl。
(1)使银离子全部沉淀 (2)KI+AgClAgI↓+KCl
(3)小于
本题考查化学反应的类型和特点,从题中获取关键信息是
解题的关键。
1. 拉瓦锡在研究空气的成分时,所做实验中涉及的一个化学反
应可用如图所示的示意图表示,该反应属于( B )
A. 分解反应 B. 化合反应
C. 置换反应 D. 复分解反应
B
2. 价类图是学习物质性质的一种重要工具,如图所示为碳及其化合物之
间的价类转化关系图。下列说法中错误的是( A )
A. 图中A→B→C都只能通过与O2的反应来实现
B. 图中A点可表示多种不同的单质
C. 图中C→D的反应类型为化合反应
D. 图中可发生C→B的反应,该反应为吸热反应
A
3. 用如图所示的装置进行实验,倾斜Y形管,锌粒与硫酸铜溶
液接触,表面有气泡产生并析出红色物质,溶液颜色变浅,经检测,产
生的气体为氢气。下列说法中正确的是( A )
A. 有锌粒参加的反应均为置换反应
B. 硫酸铜溶液所含阳离子只有Cu2+
C. 可推知金属活动性顺序:铜>锌
D. 若用银片代替锌粒,则可观察到相似实验现象
A
4. 如图所示的曲线能正确反映下列化学变化中y与x变化关系的
是( D )
A. 向锌粒中滴入稀硫酸:y代表氢气的质量
B. 向CaCl2溶液中通入CO2气体:y代表沉淀的质量
C. 向氢氧化钠溶液中滴入稀盐酸:y代表混合溶液的pH
D. 向CuSO4和HCl的混合溶液中加入NaOH溶液:y代表沉淀的质量
D
5. 如图所示,用导线将锌片和铜片分别连接到电流表的正负
极,插入硫酸铜溶液中即可构成化学电池。下列说法中不正确的是
( B )
A. 该装置将化学能直接转化成电能
B. 反应后烧杯中溶液的质量变小
C. 该实验说明锌的金属活动性强于铜
D. 涉及的反应为Zn+CuSO4Cu+ZnSO4
B
6. 向一定量银、铜、铁的混合金属中加入硝酸银溶液充分反
应,固体的质量与加入硝酸银溶液的质量关系如图所示。下列说法中不
正确的是( D )
A. a点溶液呈浅绿色
B. b点消耗固体的质量小于析出固体的质量
C. 取c点固体滴加稀盐酸,无气泡产生
D. c、d点溶液中的溶质相同
D
7. A、B、C、D、E、F、G是初中化学几种常见的物质,它们的
转化关系如图所示(图中“→”表示物质间的转化能一步实现,“—”表示
物质间能发生化学反应,部分反应物、生成物和反应条件均已略去),
其中A是黑色固体,B是赤铁矿的主要成分,F在农业上可用来改良酸性
土壤,G是大理石的主要成分。请回答下列问题:
(1)反应③的基本类型是 。
(2)物质G除了用作建筑材料外,还可以用于
。
(3)写出下列反应的化学方程式:
反应①: ;反应②:
。
复分解反应
实验室制取二氧化
碳
3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
Ca(OH)
2+CO2
CaCO3↓+H2O
8. 化学与人类生活密切相关。下列生产、生活中常见的反应属
于置换反应的是( C )
A. 将生石灰与水反应,可得到建筑用的熟石灰
B. 用含氢氧化铝的药物治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多症
C. 古籍记载“曾青(天然硫酸铜)得铁则化为铜”的有关反应
D. 碳酸氢铵是一种常用化肥,受热易分解生成氨气、水和二氧化碳
C
【解析】将生石灰与水反应,可得到建筑用的熟石灰,即CaO+H2O
NH3↑+CO2↑+H2O,属于分解反应,D不符合题意。
9. 置换反应是中学化学反应的基本类型之一。事实上,非金属单质
也具有金属与盐溶液之间发生置换反应的规律,即活动性较强的非
金属可把活动性较弱的非金属从其盐溶液中置换出来。如在溶液中
可发生下列反应:
Cl2+2NaBr2NaCl+Br2 I2+Na2S2NaI+S↓ Br2+2KI2KBr+I2↓
【提示】常温下,Cl2是气体,Br2是液体,I2是固体。
(1)S、Cl2、I2、Br2四种单质的非金属活动性的排列顺序
是 。
Cl2>Br2>I2>S
(2)下列化学方程式书写正确的是 (填字母)。
A. Cl2+2NaI2NaCl+I2↓
B. Br2+Na2S2NaBr+S↓
C. I2+2KBr 2KI+Br2
(3)在化学反应中,物质所含化合价发生改变的反应就是氧化还原反
应,置换反应 (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
AB
属于
10. CO2是最主要的温室气体,也是巨大的碳资源,CO2的低能耗捕集、
转化和利用正受到世界各国的广泛关注。以CO2为原料制取炭黑的太阳
能工艺如图所示。
(1)图中涉及的五种物质中,属于氧化物的是
(填化学式)。
(2)反应1的基本类型为 。
FeO、CO2、Fe3O4
分解反应
(3)写出反应2的化学方程式: ,
反应过程中碳元素的化合价 (填“升高”“不变”或“降低”)。
6FeO+CO2
C+2Fe3O4
降低
11. 把MgCl2、AlCl3两种固体组成的混合物溶于足量的水中,在所得溶液
中逐滴加入10%的NaOH溶液,加入NaOH溶液的质量和生成的沉淀的质
量如图所示。已知:NaOH与AlCl3反应时,先使AlCl3全部转化为不溶于水的Al(OH)3,然后Al(OH)3还能继续与过量的NaOH发生如下反应:Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O,其中NaAlO2是可溶于水的物质,试回答下列问题:
(1)A点对应的沉淀的化学式为 ;B点对应
的沉淀的化学式为 。
Mg(OH)2、Al(OH)3
Mg(OH)2
(2)请通过计算写出B点的纵坐标对应的数值。
【答案】设氢氧化铝沉淀的质量为x。
Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O
78 40
x 40 g×10%
,x=7.8 g。
B点对应的沉淀为Mg(OH)2,其质量为13.6 g-7.8 g=5.8 g。
$$