2019年高考化学二轮复习十大热门专题突破专题02离子反应和氧化还原反应学案.doc
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1、- 1 -专题 02 离子反应和氧化还原反应离子反应和氧化还原反应是高中化学的基本概念,是表达化学的重要语言,在高中化学的学习和高考化学的应试中占有重要地位和作用。离子型氧化还原方程式的书写在高考试卷中占的比重越来越大。掌握离子反应和氧化还原反应的原理和方程式的书写方法,毫无疑问成为考生必须过得硬的基本功。一、电解质和离子反应考点一 电解质和非电解质、强弱电解质1. 电解质和非电解质包含的物质种类(1)电解质包括: 酸,例如 HCl、硫酸等; 碱,例如氢氧化钠、氢氧化钾等; 盐,例如氯化钾、碳酸钙等; 水; 活泼金属氧化物,例如氧化钠、氧化钙等,它们在熔融状态下导电。(2)非电解质包括: 非酸
2、性氢化物,例如氨气、甲烷等; 非金属氧化物,例如二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫等; 大多数有机物,例如乙醇、蔗糖等。2.强电解质和弱电解质的本质区别在于其在水溶液中的电离程度(1)强电解质包括:强酸:盐酸(氯化氢) 、硫酸、硝酸、氢溴酸(溴化氢) 、氢碘酸(碘化氢) 、高氯酸;强碱:氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡;大多数盐:如氯化钠、碳酸钾等。(2)弱电解质包括:弱酸:如碳酸、亚硝酸等;弱碱:如一水合氨、氢氧化铁等;水;少数盐:醋酸铅、氯化汞、硫氰化铁。- 2 -3.溶液导电性强弱的判断(1)电解质的强弱和导电性无必然联系;(2)电解质在水溶液中的导电性取决于两方面:自由移动离子的浓度和
3、离子所带电荷数。据此,同浓度下的强电解质溶液的导电性才比弱电解质的强。考点二 离子反应和离子方程式1.离子反应发生的条件:生成难溶物(沉淀) 、气体、难电离的物质(弱电解质)和发生氧化还原反应。离子反应的实质:向着离子浓度减小的方向进行。2. 离子方程式的书写过程:写(写出正确的化学方程式) 、拆(可溶性强电解质拆成离子形式) 、删(删去左右两边相同的部分) 、查(检查电荷守恒和质量守恒) 。例 1:下列解释事实的方程式不正确的是( )A碳酸钠溶液显碱性:CO H 2O HCO OH 23 3B0.1 molL 1 氨水的 pH 为 11:NH 3H2O NH OH 4C “84 消毒液”和“
4、洁厕灵”(主要成分为盐酸)混合使用会产生有毒气体:ClO 5Cl 6H =3Cl23H 2O 3D一定条件下,0.1 mol N 2和 0.3 mol H2充分反应放出热量小于 9.2 kJ:N 2(g)3H 2(g) 2NH3(g) H92 kJmol 1【答案】C例 2:完成下列反应的离子方程式(1)MnO2与浓盐酸反应制 Cl2:_。(2)Na2S 水溶液在空气中被氧化变质:_。(3)实验室用 NaOH 溶液吸收 SO2尾气:_。(4)明矾溶于水产生 Al(OH)3胶体:- 3 -_。(5)Na2O2溶于水:_。(6)向 NaHSO3溶液中加入过量 NaHSO4溶液:_。(7)浓盐酸与铁
5、屑反应:_。(8)钠与 CuSO4溶液反应:_。(9)石灰乳与 Na2CO3溶液反应:_。【答案】(1)MnO24H 2Cl Mn2 Cl 22H 2O= = = = = (2)2S2 O 22H 2O=2S4OH (3)2OH SO 2=SO H 2O23(4)Al3 3H 2O Al(OH)3(胶体)3H (5)2Na2O22H 2O=4Na 4OH O 2(6)HSO H =H2OSO 2 3(7)Fe2H =Fe2 H 2(8)2NaCu 2 2H 2O=Cu(OH)22Na H 2(9)Ca(OH)2CO =CaCO32OH 23考点三 离子共存和离子的检验与推断1. 离子不能大量共
6、存的类型(1)复分解反应型生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存阳离子 不能大量共存的阴离子Ba2 、Ca 2 、Pb 2 CO 、SO 、SO 、SiO 、PO 、S 223 23 24 23 34Fe3 、Cu 2 、Fe 2 OH 、S 2 、CO 、HCO 、SiO 、AlO23 3 23 2Mg2 、Al 3 、Zn 2 OH 、CO 、HCO 、SiO 、AlO23 3 23 2H SiO 、AlO23 2- 4 -生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存离子 不能大量共存的离子H S2O 、CO 、SO 、HCO 、HSO 、S 2 、HS 23 23 23 3 3OH NH (浓溶
7、液并加热) 4生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)不能大量共存H 与 CH3COO 、CO 、S 2 、SO 等生成弱酸不能大量共存;OH 与 NH (稀溶液)生成弱23 23 4碱不能大量共存;H 与 OH 生成水不能大量共存。(2)氧化还原反应型具有较强氧化性的离子与具有较强还原性离子,会发生氧化还原反应而不能大量共存。强氧化性离子 还原性离子ClO 、MnO (H )、NO (H )、 4 3Fe3 、Cr 2O 、FeO27 24Fe2 、S 2 、I 、SO 、HS 、HSO23 3S 2 与 SO 在碱性条件下可以共存,但在酸性条件下则会发生氧化还原反应而不能大量23共存。NO
8、在碱性和中性环境中没有氧化性,酸性环境中具有氧化性。 3ClO 在酸性、中性和碱性环境中均有较强的氧化性。 (3)水解相互促进型当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水,从而使两种离子的水解平衡互相促进而向水解方向移动,甚至完全反应。常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:Al 3 与 CO 、HCO 、S 2 、HS 、AlO 、SiO ;23 3 2 23Fe 3 与 CO 、HCO 、AlO 、SiO 。23 3 2 23(4)络合反应型离子间因发生络合反应而不能大量共存,中学常见的反应有:Fe
9、 3 与 SCN 因生成 Fe(SCN)3而不能大量共存。Ag 与 NH3H2O 因生成 Ag(NH3) 而不能大量共存。 22.常见阳离子的检验根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:生成沉淀;生成气体;显现特殊颜色。- 5 -(1)常规检验法用 NaOH 溶液能检验出 Cu2 、Fe 3 、Fe 2 、Al 3 、NH 。 4焰色反应:用焰色反应可检验出溶液中的 K 和 Na 。(2)特殊检验法3.常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验(3)利用 AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验- 6 -例
10、 1:已知某酸性溶液中存在较多的 Cu2 、NO ,则该溶液中还可能大量存在的离子组是( 3)AOH 、CO 、Na BSO 、Cl 、NH23 24 4CClO 、HCO 、K DBr 、Fe 2 、Ba 2 3【答案】B例 2:有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K 、Mg 2 、Al 3 、Fe 2 、Ba 2 、NO 、SO 、Cl 、I 、HCO 。取该溶液进行实验: 3 24 3实验步骤 实验现象(1)取少量该溶液,测定溶液 pH pH0(2)取少量该溶液加热浓缩,加 Cu 片和浓H2SO4,加热有无色气体产生,气体遇空气变成红棕色(3)取少量该溶液,加少量 BaCl2溶液
11、有白色沉淀(4)取(3)中上层清液,加足量 AgNO3溶液 有白色沉淀,且不溶于稀 HNO3(5)取少量该溶液,加 NaOH 溶液 有白色沉淀,NaOH 过量时沉淀部分溶解由此判断:(1)溶液中肯定不存在的离子是_,溶液中肯定存在的离子是_。(2)请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论):_。【答案】(1)Fe2 、HCO 、I 、Ba 2 NO 、SO 、Mg 2 、Al 3 3 3 24(2)取少量原溶液加足量的硝酸钡溶液,过滤后,向滤液中加硝酸银溶液,有白色沉淀生成,再加稀硝酸,白色沉淀不溶解,说明有 Cl ,反之则没有(答案合理即可) 【解析】根据无色透明溶液,
12、则原溶液中无 Fe2 ;根据实验(1)pH0,呈酸性,则原溶液中无HCO ;根据实验(2)中的现象,原溶液中含有 NO ,由于 NO (H )具有强氧化性,则原溶 3 3 3液中无 I ;根据实验(3),原溶液中含 SO ,根据离子共存原则,则无 Ba2 ;由于在实验24- 7 -(3)中加入的是 BaCl2,引入了 Cl ,无法证明原溶液中是否有 Cl ;根据实验(5)原溶液中含有 Mg2 和 Al3 。综上所述,溶液中一定不存在 Fe2 、HCO 、I 、Ba 2 ,肯定存在 3NO 、SO 、Mg 2 、Al 3 ,可能存在 K 、Cl 。 3 241.下列各组关于强电解质、弱电解质、非
13、电解质的归类,完全正确的是( )A B C D强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3非电解质 C12H22O11(蔗糖) BaSO4 C2H5OH H2O【答案】C2.在两份相同的 Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的 H2SO4、NaHSO 4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析不正确的是( )A代表滴加 H2SO4溶液的变化曲线Bb 点,溶液中大量存在的离子是 Na 、OH Cc 点,两溶液中含有相同量的 OHDa、d 两点对应的溶液均显中性【答案】C【解析】向 Ba(OH)2溶液中加入
14、H2SO4溶液,发生反应 H2SO4Ba(OH) 2=BaSO42H 2O,当加入的 H2SO4的物质的量与 Ba(OH)2的物质的量相等时,溶液中的离子浓度最低,导电能力最- 8 -弱,对应中 a 点,继续滴加 H2SO4溶液,导电能力逐渐增强,故代表滴加 H2SO4溶液的曲线,A 项正确。另一份溶液,当加入少量 NaHSO4溶液时,发生反应 NaHSO4Ba(OH)2=BaSO4H 2ONaOH,当加入的 NaHSO4的物质的量与 Ba(OH)2的物质的量相等时,反应后混合液的主要溶质为 NaOH,此时对应中 b 点,B 项正确。继续滴加 NaHSO4溶液,发生反应NaOHNaHSO 4=
15、Na2SO4H 2O,当加入的 NaHSO4的物质的量与 Ba(OH)2的总物质的量之比为21 时,发生反应 2NaHSO4Ba(OH) 2=BaSO4Na 2SO42H 2O,溶质为 Na2SO4,对应中 d点。c 点两溶液导电能力相同,但是中主要溶质为 H2SO4,溶液显酸性,中主要溶质为NaOH 和 Na2SO4,溶液显碱性,故 C 项错误。a 点溶液几乎为纯水,d 点主要溶质为Na2SO4,a、d 两点溶液均显中性,故 D 项正确。3. (2015广东理综,8)水溶液中能大量共存的一组离子是( )ANH 、Ba 2 、Br 、CO BCl 、SO 、Fe 2 、H 4 23 23C.
16、K 、Na 、SO 、MnO DNa 、H 、NO 、HCO24 4 3 3【答案】C【解析】A 项,Ba 2 和 CO 因生成 BaCO3沉淀而不能大量共存;B 项,SO 与 H 能结合生23 23成弱电解质 H2SO3而不能大量共存;C 项,离子间互不反应,可以大量共存,正确;D 项,H 与 HCO 能反应生成 CO2和 H2O 而不能大量共存。 34常温下,下列离子组在指定溶液中能大量共存的是( )ApHlg Kw的溶液:Na 、Al 3 、NO 、I 3B能与金属铝作用产生 H2的溶液:K 、Ca 2 、Cl 、HCO 3C由水电离产生的 c(OH )10 13 molL1 的溶液:N
17、a 、Fe 2 、NO 、Cl 3D c(CO )0.1 molL 1 的溶液:Na 、NH 、Br 、SO23 4 24【答案】D5.写出下列反应的离子方程式(1)NH4HSO4溶液与 NaOH 溶液的反应:NaOH 不足:_;NaOH 过量:_。(2)NH4Al(SO4)2溶液与 NaOH 溶液反应:NaOH 不足:_nNH4Al(SO4)2 n(NaOH)14:_- 9 -NaOH 足量:_【答案】(1)H OH =H2O NH H 2OH =NH3H2OH 2O 4(2)Al3 3OH =Al(OH)3 NH Al 3 4OH =NH3H2OAl(OH) 3 4NH Al 3 5OH
18、=NH3H2OAlO 2H 2O 4 2【解析】比较简单,对照描述写出相应的离子方程式即可,注意细心。6. 实验室制取 Na2S2O35H2O 晶体中可能含有 Na2SO3、Na 2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在 Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:_。已知 Na2S2O35H2O 遇酸易分解:S 2O 2H =SSO 2H 2O23供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl 2溶液、AgNO 3溶液【答案】取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加 BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有 Na2SO4杂质二、氧化还原反应氧化还原反应一
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