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1、第第2 2讲离子反应与氧化还原反应讲离子反应与氧化还原反应-2-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-3-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-4-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-5-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-6-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-7-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释1.(2019全国)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:-8-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释回答下列问题:(1)在95“溶浸”硼
2、镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为。(2)“滤渣1”的主要成分有。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是。(3)根据H3BO3的解离反应:,Ka=5.8110-10,可判断H3BO3是酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为,母液经加热后可返回工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是。-9-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-10-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-11-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-12-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释2.(2016全国
3、)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:-13-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释回答下列问题:(1)NaClO2中Cl的化合价为。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为、。“电解”中阴极反应的主要产物是。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,该反应中氧化产物是。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaCl
4、O2的有效氯含量为g。(计算结果保留两位小数)-14-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-15-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-16-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-17-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释3.(1)2016全国,26(1)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。联氨分子的电子式为,其中氮的化合价为。(2)2016全国,28(1)在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是。(3)2015全国,28(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为。(4)2014全国
5、,27(2)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。H3PO2中,P元素的化合价为。-18-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-19-专题知识脉络能力目标解读热点考题诠释-20-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四离子方程式的书写有关离子方程式书写的思维路径-21-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究1.书写离子方程式有哪些基本要求?(1)合事实:离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应。(2)式正确:化学式与离子符号使用正确合理。(3)号实际:“”“”等符号符合实际。(4)三守恒
6、:两边原子数、电荷数必须守恒,属于氧化还原反应的离子方程式中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数要相等。(5)明类型:依据离子反应原理,分清类型,总结方法技巧。(6)细检查:结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查。-22-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.如何判断离子反应的先后顺序?(1)氧化还原型离子反应。同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应,书写此类反应离子方程式应按如下程序:确定氧化剂(或还原剂)强弱顺序判断反应顺序据题给数据确定离子反应。(2)复分解型离子反应。如某溶液中含有Al3+、H+,向该溶液中逐滴加入NaOH溶液,OH-先与H+反应,再与Al3
7、+反应生成Al(OH)3,最后与反应。判断方法采用“假设验证法”:假设某种离子先反应,若生成产物与其他成分能共存,则该离子优先反应,否则该离子不能优先反应。-23-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例1Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式。-24-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四分析推理(1)“酸浸”前,钛铁矿主要成分是什么?钛铁矿的主要成分为FeTiO3。(2)“酸浸”后,钛主要以的形式存在,元素化合价有变化
8、吗?元素化合价无变化。(3)书写离子方程式的过程中,应考虑哪些守恒?原子守恒、电荷守恒等。由以上分析,再结合酸性环境,配平方程式可得:-25-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四题后反思工艺流程中的离子方程式书写方法1.细读题干寻找提纯对象,结合工艺流程示意图分析被提纯元素的存在形式及杂质的去除情况。2.确定未知反应的反应物离子和生成物离子,根据题意分析溶液环境,配平离子方程式。-26-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练1(1)已知ClO2在碱性溶液中生成亚氯酸盐和氯酸盐的混合物,其离子方程式为。(2)铈是一种重要的稀土金属元素,以下是其重要化合物Ce(OH)4的一种制备方法
9、:(注:高铈是指溶液中铈元素的化合价为+4价)写出加入氨水时发生反应的离子方程式:。“氧化”过程若用NaClO代替O2,写出该反应的离子方程式:。-27-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(3)金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl,CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成。写出CH3MgCl水解的离子方程式:。解析解析(2)加入氨水,Ce3+转化成Ce(OH)3沉淀。ClO-把Ce(OH)3氧化为Ce(OH)4,离子方程式为2Ce(OH)3+ClO-+H2O2Ce(OH)4+2Cl-。(3)CH3MgCl水解生成甲烷气体、氢
10、氧化镁沉淀和氯化镁。-28-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四离子共存以离子共存为中心的解题思维路径-29-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-30-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-31-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.判断离子能否大量共存时有哪几种隐含陷阱?(1)离子颜色。若限定溶液无色,则Cu2+、Fe2+、Fe3+、等有色离子不能大量存在。-32-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(2)溶液酸、碱性。-33-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(3)溶液中隐含情况。-34-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例2下列离子组在指定的反应体系中
11、能大量存在的是()-35-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四答案答案 C-36-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四题后反思(1)发生相互促进水解反应的各种离子均不能大量共存。(2)注意与量有关的反应体系中,离子类型的判断。(3)注意隐含的有氧化性的物质。-37-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四B解析解析 A项,溶液中可能是酸性或碱性,铵根离子在碱性条件下不能大量存在,碳酸氢根离子与氢离子或氢氧根离子都能反应而不能大量存在;B项,溶液为碱性,四种离子不反应,能大量共存;C项,铁离子和碘离子发生氧化还原反应而不能大量共存,Fe3+与SCN-不能大量共存;D项,高锰酸根离子为紫色
12、。-38-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四氧化还原反应的概念与规律应用有关氧化还原反应概念解题的思维路径-39-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究1.如何比较氧化性、还原性的强弱?物质氧化性、还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。判断氧化性、还原性的强弱常用的方法有:(1)根据金属活动性顺序进行判断。金属单质的还原性越强,其对应阳离子的氧化性越弱。-40-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(2)根据元素周期律判断。非金属单质的氧化性越强,其对应阴离子的还原性越弱。(3)根据氧化还原反应方程式判断。氧化性为氧化剂氧化产物;还原性为还原剂还
13、原产物。-41-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.氧化还原反应的规律有哪些?(1)守恒律。化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算等。(2)强弱律。氧化性:氧化剂氧化产物。还原性:还原剂还原产物。强弱律的应用:在适宜条件下,用氧化性(或还原性)较强的物质可制备氧化性(或还原性)较弱的物质;用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。-42-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-43-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例3根据表中信息判断,下列选项正确的是()-44-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四
14、-45-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四题后反思(1)应在具体的反应中来比较氧化性和还原性强弱,因为即使相同的物质其氧化性和还原性也会因浓度、反应条件的改变而改变。(2)可以通过氧化性(或还原性)强弱来判断反应发生的可能性,即:氧化性(或还原性)强的物质通过反应能得到氧化性(或还原性)弱的物质,其反应规律类似于我们平时所说的强酸制弱酸。-46-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四 答案解析解析关闭三个反应中元素化合价升高所得到的产物分别是I2、Fe3+、Cl2,它们是氧化产物,A项错误;氧化还原反应中,氧化性:氧化剂氧化产物。在反应中,氧化性:Cl2Fe3+I2。在反应中,氧化性:
15、Br2Fe3+。在反应中,氧化性:Co2O3Cl2。所以氧化性顺序是Co2O3Cl2Br2Fe3+,B项正确;根据氧化性顺序:Cl2Br2Fe3+。Cl2和FeBr2反应时,氯气既能氧化Br-又能氧化Fe2+,所以还可能生成Fe3+和Br2,C项错误;在反应中生成1molCl2时,有6mol的HCl参加反应,其中2molHCl被氧化,故D项错误。答案解析关闭B-47-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四陌生氧化还原反应方程式的书写有关氧化还原反应方程式书写的思维路径-48-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四问题探究1.如何配平缺项氧化还原反应方程式?(1)方法:先用“化合价升降法”配
16、平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。(2)补项原则:-49-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四2.氧化还原反应方程式的配平有哪些步骤?第1步:根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂;根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物;根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。第2步:根据溶液的酸碱性,通过在方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式两端的电荷守恒。第3步:根据原子守恒,通过在方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。-
17、50-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四例4已知工业盐中含有NaNO2,外观和食盐相似,有咸味,人若误食会引起中毒,致死量为0.30.5g。已知NaNO2能发生如下反应(方程式已配平):,请回答下列问题:(1)上述反应中,x=,y=,z=,氧化剂是。(3)若反应过程中转移0.5mol电子,则生成标准状况下的N2体积为。-51-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四答案答案(1)242(2)106410NaAlO232(3)1.12L-52-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四对点训练4(1)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为。(2)KClO3可以与草酸(H2C2
18、O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式:。(3)请配平下列化学方程式:-53-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四-54-命题热点一命题热点二命题热点三命题热点四(4)根据题意,氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁,则反应物中有氢离子参加,则生成物中有水生成,Cl元素的化合价从+5价降低到-1价,得到6个电子,而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒,则氯酸根离子的化学计量数为1,Fe2+的化学计量数为6,则铁离子的化学计量数也是6,氯离子的化学计量数是1,根据电荷守恒,则氢离子的化学计量数是6,水的化学计量数
19、是3。-55-AD-56-C解析解析 Al3+、发生相互促进的水解反应,不能大量共存,A错误;Fe3+、I-因发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;H+、Ca2+能与F-反应生成难电离的HF和难溶于水的CaF2,不能大量共存,D错误。-57-B解析解析 Fe3+是氧化产物,A项错;还原剂还原性强于还原产物,B项对;Fe(SCN)3溶于水,C项错;根据元素守恒和转移电子个数守恒配平方程式:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,生成8mol水时,转移10mol电子,故生成1mol水时,转移1.25mol电子,D项错。-58-5.实验小
20、组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)。-59-A为氯气发生装置。A中反应的方程式是(锰被还原为Mn2+)。将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。C中得到紫色固体和溶液,C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有。-60-(2)探究K2FeO4的性质。取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否为K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:.由方案中溶液变红可知a中含有(离子),但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由(用离子方程式表示)产生。.方案可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是。-61-62-63-