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1、第二章 阶段复习课 提示：提示：A A,B,B,C,C,D,D,E,E,F,F,G,G,H,H, ,I I,J,J,K,K,L,L。 分类方法及其在化学学习中的应用分类方法及其在化学学习中的应用1.1.物质的分类物质的分类(1)(1)物质的分类依据多种多样，分类依据不同，物质所属的类物质的分类依据多种多样，分类依据不同，物质所属的类别也就不同。别也就不同。如如NaNONaNO3 3属于纯净物、化合物、电解质，按照金属阳离子分类属于纯净物、化合物、电解质，按照金属阳离子分类属于钠盐，按阴离子分类属于硝酸盐。属于钠盐，按阴离子分类属于硝酸盐。(2)(2)交叉分类法和树状分类法。交叉分类法和树状分类
2、法。树状分类法中所涉及类别之间既有并列关系，也有从属树状分类法中所涉及类别之间既有并列关系，也有从属( (包包含含) )关系。关系。交叉分类法所涉及的不同类别之间是并列与交叉关系，它们交叉分类法所涉及的不同类别之间是并列与交叉关系，它们之间不能相互包含。之间不能相互包含。(3)(3)有关物质分类的试题，可以记忆几个特殊的物质，用特例有关物质分类的试题，可以记忆几个特殊的物质，用特例证明法快速解题。证明法快速解题。2.2.分类方法的应用分类方法的应用(1)(1)用分类法判断或预测物质的性质。用分类法判断或预测物质的性质。例如锌和铁都是金属单质，已知它们均能跟某些非金属单质反例如锌和铁都是金属单质
3、，已知它们均能跟某些非金属单质反应、跟某些酸反应、跟某些盐反应等。又知铝也是金属单质，应、跟某些酸反应、跟某些盐反应等。又知铝也是金属单质，则铝也应具有锌、铁等金属单质的一般性质。则铝也应具有锌、铁等金属单质的一般性质。(2)(2)用分类法寻找具有相同或相似性质的物质。用分类法寻找具有相同或相似性质的物质。例如盐酸例如盐酸(HCl(HCl) )、硫酸、硫酸(H(H2 2SOSO4 4) )都是酸，具有酸的通性。在都是酸，具有酸的通性。在磷磷酸酸(H(H3 3POPO4 4) )、氢氧化镁氢氧化镁Mg(OH)Mg(OH)2 2、氧化钙氧化钙(CaO(CaO) )、氯气氯气(Cl(Cl2 2) )
4、、氢溴酸氢溴酸(HBr(HBr) )中具有酸的通性的是中具有酸的通性的是。(3)(3)应用分类法对物质进行鉴别。应用分类法对物质进行鉴别。例如选择化学试剂鉴别稀硫酸、稀盐酸、例如选择化学试剂鉴别稀硫酸、稀盐酸、NaOHNaOH、BaClBaCl2 2、KNOKNO3 3、Ca(OH)Ca(OH)2 2六种溶液时，可先按酸、碱性的差异利用石蕊试液将六种溶液时，可先按酸、碱性的差异利用石蕊试液将它们分为三类，然后再分组鉴别。它们分为三类，然后再分组鉴别。能使石蕊试液变红能使石蕊试液变红( (显酸性显酸性) )的是稀硫酸、稀盐酸。的是稀硫酸、稀盐酸。能使石蕊试液变蓝能使石蕊试液变蓝( (显碱性显碱性
5、) )的是的是NaOHNaOH溶液、溶液、Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液。溶液。遇石蕊试液无明显现象遇石蕊试液无明显现象( (显中性显中性) )的是的是BaClBaCl2 2溶液、溶液、KNOKNO3 3溶液。溶液。【典例【典例1 1】如图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确】如图表示的一些物质或概念间的从属关系中不正确的是的是( )( )X XY YZ ZA A氧化物氧化物化合物化合物纯净物纯净物B B胶体胶体分散系分散系混合物混合物C C酸性氧化物酸性氧化物碱性氧化物碱性氧化物氧化物氧化物 D D离子化合物离子化合物电解质电解质化合物化合物 【解析【解析】选选C C。从图中可以看出
6、，。从图中可以看出，Z Z包含包含Y Y，Y Y包含包含X X。A A项，纯净项，纯净物可以分为单质和化合物，化合物又可以分为酸、碱、盐、氧物可以分为单质和化合物，化合物又可以分为酸、碱、盐、氧化物等，符合上述包含关系；化物等，符合上述包含关系；B B项，分散系是一种混合物，它项，分散系是一种混合物，它可以分为溶液、胶体和浊液，符合上述包含关系；可以分为溶液、胶体和浊液，符合上述包含关系；C C项，氧化项，氧化物从性质上可以分为酸性氧化物和碱性氧化物等，碱性氧化物物从性质上可以分为酸性氧化物和碱性氧化物等，碱性氧化物和酸性氧化物属于并列关系，不完全符合上述包含关系；和酸性氧化物属于并列关系，不
7、完全符合上述包含关系；D D项，项，化合物可以分为电解质和非电解质，离子化合物一定是电解质，化合物可以分为电解质和非电解质，离子化合物一定是电解质，符合上述包含关系。符合上述包含关系。【典例【典例2 2】某化学兴趣小组欲研究】某化学兴趣小组欲研究H H2 2SOSO4 4、BaClBaCl2 2、NaNa2 2COCO3 3、NaClNaCl、NaOHNaOH的性质，对于如何研究，他们设计了两种研究方案：的性质，对于如何研究，他们设计了两种研究方案：方案方案：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验；液，进行实验；方案方案：将它
8、们按照钠盐和其他化合物分类，然后分别溶于水：将它们按照钠盐和其他化合物分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。得到溶液，进行实验。(1)(1)根据方案根据方案进行分类时，某同学发现进行分类时，某同学发现NaNa2 2COCO3 3溶液也显碱性，溶液也显碱性，于是将于是将NaNa2 2COCO3 3与与NaOHNaOH都划分为碱类，是否合理？都划分为碱类，是否合理？_。(2)(2)请写出方案请写出方案两组物质间任一反应的离子方程式：两组物质间任一反应的离子方程式：_。(3)(3)该兴趣小组中的一位同学认为，还可以根据是否含有钠元该兴趣小组中的一位同学认为，还可以根据是否含有钠元素将上述五种物质分
9、为素将上述五种物质分为NaNa2 2COCO3 3、NaClNaCl、NaOHNaOH和和H H2 2SOSO4 4、BaClBaCl2 2两类。两类。在用在用H H2 2SOSO4 4鉴别三种含钠元素的物质时，鉴别三种含钠元素的物质时，NaNa2 2COCO3 3很容易得到了区很容易得到了区分，但鉴别分，但鉴别NaClNaCl和和NaOHNaOH时却陷入了困境，你能帮忙解决这一难时却陷入了困境，你能帮忙解决这一难题吗？题吗？【解析【解析】(1)(1)碱在水溶液中电离出的阴离子全部是碱在水溶液中电离出的阴离子全部是OHOH- -，显然，显然NaNa2 2COCO3 3不是碱，它是由金属离子和酸
10、根离子组成的化合物，属不是碱，它是由金属离子和酸根离子组成的化合物，属于盐。于盐。(2)(2)方案方案的两组物质分别为的两组物质分别为H H2 2SOSO4 4、BaClBaCl2 2、NaOHNaOH和和NaNa2 2COCO3 3、NaClNaCl，两组物质间能够发生两个反应。，两组物质间能够发生两个反应。H H2 2SOSO4 4和和NaNa2 2COCO3 3反应的离子方程式为：反应的离子方程式为：COCO3 32 2- -+2H+2H+ +=CO=CO2 2+H+H2 2O O。BaClBaCl2 2和和NaNa2 2COCO3 3反应的离子方程式为：反应的离子方程式为：COCO3
11、32-2-+Ba+Ba2 2+ +=BaCO=BaCO3 3。(3)(3)可在两支试管中分别加入等量的可在两支试管中分别加入等量的H H2 2SOSO4 4溶液，再分别加入稍过溶液，再分别加入稍过量的两种未知物质的溶液，由于加量的两种未知物质的溶液，由于加NaClNaCl溶液的试管中硫酸不参溶液的试管中硫酸不参与反应，再加与反应，再加NaNa2 2COCO3 3溶液会产生溶液会产生COCO2 2气体；而加气体；而加NaOHNaOH溶液的试管溶液的试管中的中的H H2 2SOSO4 4已经被完全反应，再加已经被完全反应，再加NaNa2 2COCO3 3溶液不会产生溶液不会产生COCO2 2气体。
12、气体。答案：答案：(1)(1)不合理。虽然不合理。虽然NaNa2 2COCO3 3溶液呈碱性，但它在水溶液中不溶液呈碱性，但它在水溶液中不能电离出能电离出OHOH- -，不符合碱的定义，不符合碱的定义(2)CO(2)CO3 32-2-+2H+2H+ +=CO=CO2 2+H+H2 2O(O(或或COCO3 32-2-+Ba+Ba2+2+=BaCO=BaCO3 3)(3)(3)在两支试管中分别加入少许在两支试管中分别加入少许H H2 2SOSO4 4溶液，分别加入稍过量的溶液，分别加入稍过量的两种未知物质的溶液，充分混合后，再向混合溶液中分别滴加两种未知物质的溶液，充分混合后，再向混合溶液中分别
13、滴加NaNa2 2COCO3 3溶液，若有气泡生成，则加入的未知物质的溶液为溶液，若有气泡生成，则加入的未知物质的溶液为NaClNaCl溶液；若无气泡生成，则加入的未知物质的溶液为溶液；若无气泡生成，则加入的未知物质的溶液为NaOHNaOH溶液。溶液。 氧化还原反应理论在离子反应中的应用氧化还原反应理论在离子反应中的应用离子反应和氧化还原反应是依据不同的分类标准对化学反应进离子反应和氧化还原反应是依据不同的分类标准对化学反应进行分类得到的。有些化学反应既属于离子反应又属于氧化还原行分类得到的。有些化学反应既属于离子反应又属于氧化还原反应，所以该类反应既符合离子反应的规律，又符合氧化还原反应，所
14、以该类反应既符合离子反应的规律，又符合氧化还原反应的规律。反应的规律。1.1.属于氧化还原反应的离子方程式的书写属于氧化还原反应的离子方程式的书写书写属于氧化还原反应的离子方程式时，要首先考虑电子转移书写属于氧化还原反应的离子方程式时，要首先考虑电子转移守恒，同时还要考虑电荷守恒、质量守恒。如对于反应守恒，同时还要考虑电荷守恒、质量守恒。如对于反应mFemFe2+2+O+O2 2+xH+xH+ +=nFe=nFe3+3+yH+yH2 2O O：(1)(1)依据在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失依据在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数电子总数(1 mol O(1 m
15、ol O2 2在反应中得到在反应中得到4 mol4 mol电子，每摩尔电子，每摩尔FeFe2 2+ +在反在反应中失去应中失去1 mol1 mol电子，故电子，故1 mol O1 mol O2 2能氧化能氧化4 mol Fe4 mol Fe2 2+ +) )可求出可求出n=m=4n=m=4。(2)(2)再根据电荷守恒，可求出再根据电荷守恒，可求出x=4x=4。(3)(3)依据质量守恒，可求出依据质量守恒，可求出y=2y=2。2.2.判断离子共存时要考虑氧化还原反应原理判断离子共存时要考虑氧化还原反应原理离子之间也可能发生氧化还原反应。如已知离子之间也可能发生氧化还原反应。如已知FeFe2 2+
16、 +与与NONO3 3- -在酸性在酸性条件下能够发生反应条件下能够发生反应NONO3 3- -+3Fe+3Fe2+2+4H+4H+ +=3Fe=3Fe3+3+NO+2H+NO+2H2 2O O，则可，则可判断判断FeFe2 2+ +、NONO3 3- -、H H+ +在同一溶液中不能大量共存。在同一溶液中不能大量共存。3.3.分析离子反应的先后顺序时要考虑氧化还原反应原理分析离子反应的先后顺序时要考虑氧化还原反应原理在含有多种微粒的溶液中，微粒发生氧化还原反应有先后顺序。在含有多种微粒的溶液中，微粒发生氧化还原反应有先后顺序。氧化性强的微粒和还原性强的微粒之间优先反应。氧化性强的微粒和还原性
17、强的微粒之间优先反应。如已知氧化性：如已知氧化性：CuCu2 2+ +H H+ +，则在含有，则在含有CuCu2 2+ +、H H+ +的混合溶液中，逐的混合溶液中，逐渐加入锌粉，先发生反应渐加入锌粉，先发生反应CuCu2+2+Zn=Cu+Zn+Zn=Cu+Zn2 2+ +，当，当CuCu2 2+ +完全反应完全反应后，再发生反应后，再发生反应2H2H+ +Zn=Zn+Zn=Zn2+2+H+H2 2。【典例【典例3 3】已知铁和稀硝酸反应的离子方程式为：】已知铁和稀硝酸反应的离子方程式为：NONO3 3- -+Fe+yH+Fe+yH+ +=Fe=Fex+x+NO+zH+NO+zH2 2O O。
18、试分析讨论：试分析讨论：(1)x=_(1)x=_，y=_y=_，z=_z=_。(2)(2)该反应中氧化剂为该反应中氧化剂为_，被氧化元素为，被氧化元素为_。【解析【解析】(1)(1)分析可知，分析可知，NONO3 3- -中氮元素化合价由中氮元素化合价由+5+5价降为价降为+2+2价，价，氮原子得到氮原子得到3 3个电子，根据电子得失守恒，一个铁原子也应该个电子，根据电子得失守恒，一个铁原子也应该失去失去3 3个电子，生成个电子，生成FeFe3 3+ +，所以，所以x=3x=3；再根据电荷守恒，右边电荷代数和为再根据电荷守恒，右边电荷代数和为+3+3，故，故y=4y=4，根据质量守，根据质量守
19、恒，左边恒，左边4 4个氢原子，故个氢原子，故z=2z=2。(2)(2)从元素化合价上分析，从元素化合价上分析，NONO3 3- -中氮元素化合价为中氮元素化合价为+5+5价，反应后价，反应后变为变为+2+2价，化合价降低得电子，价，化合价降低得电子，NONO3 3- -为氧化剂。铁中铁元素的为氧化剂。铁中铁元素的化合价为化合价为0 0价，反应后变为价，反应后变为+3+3价，化合价升高，故铁元素被氧价，化合价升高，故铁元素被氧化。化。答案：答案：(1)3 4 2 (2)NO(1)3 4 2 (2)NO3 3- - FeFe 【典例【典例4 4】已知氧化性】已知氧化性ClCl2 2BrBr2 2
20、FeFe3 3+ +I I2 2，请回答下列问题。，请回答下列问题。(1)(1)溶液中能够大量共存的离子组是溶液中能够大量共存的离子组是( )( )A AFeFe3 3+ +、NaNa+ +、I I- -、ClCl- -B BBaBa2 2+ +、K K+ +、COCO3 32 2、ClClC CNaNa+ +、H H+ +、NONO3 3 、HCOHCO3 3D DAlAl3 3+ +、CaCa2 2+ +、ClCl、NONO3 3(2)(2)试写出向试写出向FeBrFeBr2 2溶液中逐渐通入少量氯气时反应的离子方程溶液中逐渐通入少量氯气时反应的离子方程式：式：_。(3)(3)请结合题目信
21、息判断离子方程式：请结合题目信息判断离子方程式：2Fe2Fe2+2+2Br+2Br- -+2Cl+2Cl2 2=2Fe2Fe3+3+Br+Br2 2+4Cl+4Cl- -是否正确？是否正确？_。【解析【解析】(1)A(1)A项，根据氧化性项，根据氧化性ClCl2 2BrBr2 2FeFe3 3+ +I I2 2可知，可知，FeFe3 3+ +能能够把够把I I- -氧化为氧化为I I2 2，所以，所以FeFe3 3+ +和和I I- -在同一溶液中不能大量共存；在同一溶液中不能大量共存；B B项，项，BaBa2 2+ +能够与能够与COCO3 32 2反应生成反应生成BaCOBaCO3 3沉淀
22、，不能大量共存；沉淀，不能大量共存；C C项，项，H H+ +能够与能够与HCOHCO3 3反应生成反应生成COCO2 2气体，不能大量共存；气体，不能大量共存；D D项，四种离项，四种离子之间不发生反应，可以大量共存。子之间不发生反应，可以大量共存。(2)(2)通入少量氯气时，只有通入少量氯气时，只有FeFe2 2+ +被氧化，离子方程式为被氧化，离子方程式为2Fe2Fe2+2+Cl+Cl2 2 =2Fe=2Fe3+3+2Cl+2Cl- -。(3)(3)在通入氯气的过程中，在通入氯气的过程中，FeFe2 2+ +和和BrBr- -先后被氧化，先后被氧化，FeFe2 2+ +被完全氧被完全氧化
23、后，化后，BrBr- -可以部分被氧化，可以部分被氧化，2Fe2Fe2+2+2Br+2Br- -+2Cl+2Cl2 2=2Fe=2Fe3+3+Br+Br2 2+4Cl+4Cl- -符合反应规律，遵守质量守恒、电荷守恒、电子守恒，符合反应规律，遵守质量守恒、电荷守恒、电子守恒，所以正确。所以正确。答案：答案：(1)D(1)D(2)2Fe(2)2Fe2+2+Cl+Cl2 2=2Fe=2Fe3+3+2Cl+2Cl- -(3)(3)正确正确 氧化还原反应的综合考查氧化还原反应的综合考查1.1.氧化还原反应基本概念之间的关系氧化还原反应基本概念之间的关系反应物反应物表现性质表现性质反应本质反应本质反应表
24、现反应表现反应类型反应类型生成物生成物相互依存、相互对立相互依存、相互对立氧化剂氧化剂还原剂还原剂具有氧化性具有氧化性具有还原性具有还原性得到电子得到电子化合价降低化合价降低发生还原反应发生还原反应生成还原产物生成还原产物失去电子失去电子化合价升高化合价升高发生氧化反应发生氧化反应生成氧化产物生成氧化产物还原性：还原剂还原产物；还原性：还原剂还原产物；氧化性：氧化剂氧化产物。氧化性：氧化剂氧化产物。2.2.电子得失守恒原理及应用电子得失守恒原理及应用(1)(1)电子得失守恒。电子得失守恒。氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。(2)(2)利用得失电子守
25、恒原理解决有关计算问题。利用得失电子守恒原理解决有关计算问题。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，不必写出反应的化利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，不必写出反应的化学方程式，从而更快、更便捷地解决有关问题。计算步骤为：学方程式，从而更快、更便捷地解决有关问题。计算步骤为：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的物质的量。还原剂得失电子的物质的量。然后根据电子守恒列出等式进行计算，即：然后根据电子守恒列出等式进行计算，即：氧化剂的物质的量氧化剂的物质的量每摩尔氧化剂得电子数还原剂的物质的每摩尔氧化剂得电子数还原
26、剂的物质的量量每摩尔还原剂失电子数。每摩尔还原剂失电子数。 【典例【典例5 5】(2012(2012保定高一检测保定高一检测) )在一定条件下，在一定条件下，NONO跟跟NHNH3 3可以可以发生反应：发生反应：NO+NHNO+NH3 3 N N2 2+H+H2 2O O( (未配平未配平) )，该反应中被氧化和被，该反应中被氧化和被还原的氮元素的质量比是还原的氮元素的质量比是( )( )A A3232B B2121C C1111D D2323【解析【解析】选选D D。分析化合价变化可知，。分析化合价变化可知，NO NO 中氮元素化合价由中氮元素化合价由+2+2降低到降低到0 0，得到，得到2
27、 2个电子，被还原；个电子，被还原；NHNH3 3中氮元素化合价由中氮元素化合价由-3-3升升高到高到0 0，失去，失去3 3个电子，被氧化。根据氧化还原反应中得失电子个电子，被氧化。根据氧化还原反应中得失电子总数相等，可以得如下总数相等，可以得如下关系式：关系式：n(NO)n(NO)2=n(NH2=n(NH3 3) )3 3，被氧化被氧化和被还原的氮元素的质量比等于物质的量之比，即和被还原的氮元素的质量比等于物质的量之比，即n(NHn(NH3 3)n(NO)n(NO)=23)=23。【典例【典例6 6】氮化铝】氮化铝(AlN(AlN，AlAl和和N N的相对原子质量分别为的相对原子质量分别为
28、2727和和14)14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlNAlN可通可通过反应过反应AlAl2 2O O3 3N N2 23C 2AlN3C 2AlN3CO3CO合成。下列叙述正确的是合成。下列叙述正确的是 ( )( )A A上述反应中，上述反应中，N N2 2是还原剂，是还原剂，AlAl2 2O O3 3是氧化剂是氧化剂B B上述反应中，每生成上述反应中，每生成1 mol AlN1 mol AlN需转移需转移3 mol 3 mol 电子电子C CAlNAlN中氮元素的化合价为中氮元素的化合价为3 3价价D DAlNAlN的摩尔质
29、量为的摩尔质量为41 g41 g高温高温=【解析【解析】选选B B。AlNAlN中氮元素的化合价为中氮元素的化合价为-3-3价；反应中氮元素由价；反应中氮元素由0 0价价3 3价，碳元素由价，碳元素由0 0价价2 2 价，所以价，所以N N2 2是氧化剂，单质是氧化剂，单质碳是还原剂；每生成碳是还原剂；每生成1 mol AlN1 mol AlN转移转移3 mol 3 mol 电子；摩尔质量的电子；摩尔质量的单位为单位为g gmolmol-1-1。【典例【典例7 7】(2012(2012连云港高一检测连云港高一检测)ClO)ClO2 2是一种消毒、杀菌效是一种消毒、杀菌效率高、二次污染小的水处理
30、剂。实验室可通过以下反应制得率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClOClO2 2：2KClO2KClO3 3+H+H2 2C C2 2O O4 4+H+H2 2SOSO4 4=2ClO=2ClO2 2+K+K2 2SOSO4 4+2CO+2CO2 2+2H+2H2 2O O试回答下列问题。试回答下列问题。(1)(1)该反应中还原剂的化学式是该反应中还原剂的化学式是_；被还原元素的元素；被还原元素的元素符号是符号是_；(2)(2)试比较试比较KClOKClO3 3和和COCO2 2的氧化性强弱的氧化性强弱_；(3)(3)当转移当转移0.5 mol0.5 mol电子时，消耗氧化剂
31、的物质的量为电子时，消耗氧化剂的物质的量为_。【解析【解析】分析元素化合价可知，反应中电子转移的方向和数目分析元素化合价可知，反应中电子转移的方向和数目可以表示为：可以表示为：分析可知：分析可知：(1)(1)该反应中还原剂的化学式是该反应中还原剂的化学式是H H2 2C C2 2O O4 4；被还原元素的元素符号；被还原元素的元素符号是是ClCl；(2)(2)反应中氧化剂为反应中氧化剂为KClOKClO3 3，氧化产物为，氧化产物为COCO2 2，所以氧化性，所以氧化性KClOKClO3 3COCO2 2；(3)(3)当转移当转移0.5 mol0.5 mol电子时，消耗电子时，消耗0.5 mol KClO0.5 mol KClO3 3。答案答案：(1)H(1)H2 2C C2 2O O4 4 Cl Cl(2)KClO(2)KClO3 3COCO2 2(3)0.5 mol(3)0.5 mol