2020江苏高考化学二轮课件:4 专题四 氧化还原反应 离子反应
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Pb2+
(2)常见的还原剂及产物预测 还原剂 Fe2+
SO2(或 H2SO3、SO23-) S2-(或 H2S) H2C2O4
氧化产物 Fe3+(酸性);Fe(OH)3(碱性)
SO24 - S、SO2(SO23-)、SO24-
CO2
还原剂 H2O2 I-(或 HI) CO
金属单质(Zn、Fe、Cu 等)
(4)根据元素守恒,补充其他反应物或产物,然后进行配平,方程式中需补充的物质一般
为水、酸(H+)或碱(OH-)。具体补项原则如下表:
条件
补项原则
酸性条件下 碱性条件下
缺 H(氢)或多 O(氧)补 H+,少 O(氧)补 H2O(水) 缺 H(氢)或多 O(氧)补 H2O(水),少 O(氧)补 OH-
氧化产物
O2 I2、IO-3
CO2 Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成 Fe3+)、 Cu2+(与 S 等弱氧化剂反应生成 Cu+)
5.信息型氧化还原反应方程式的配平步骤 (1)根据题干信息或流程图,确定反应物和部分生成物。 (2)判断反应中变价元素的化合价并利用元素化合价的升降判断出氧化产物或还原产 物。 (3)按“氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物”写出方程式,并根据得失电子守恒 配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。
催化剂 答案:(1)2NH3+2O2 ==△=== N2O+3H2O (2)3Cl2+6OH-==△===5Cl-+ClO- 3 +3H2O (3)2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O (4)4CuCl+O2+8H2O45=~==5=0=℃2Cu2(OH)2Cl2·3H2O
(5)VO2+变为 VO+ 2 ,V 的化合价由+4 价升高到+5 价,转移 1e-,而氧化剂 KClO3 被 还原为 KCl,化合价由+5 价降低为-1 价,转移 6e-,故欲使 3 mol VO2+变为 VO2+, 需氧化剂 KClO3 的物质的量至少为 3 mol×1÷6=0.5 mol。 (6)发生的反应为 N2H4+O2===N2+2H2O,理论上 1 kg 的联氨可除去水中溶解的氧气 的质量为 1 kg÷32 g·mol-1×32 g·mol-1=1 kg。
HNO3 X2(卤素单质)
H2O2 Na2O2
Mn2+(酸性);MnO2(中性);MnO24-(碱性) Cr3+
NO2(浓硝酸);NO(稀硝酸) X-
OH-(碱性);H2O(酸性) NaOH(或 Na2CO3)
氧化剂 NaClO(或 ClO-)
NaClO3 PbO2
还原产物 Cl-、Cl2 Cl2、ClO2
答案:(1)S2O25-+2I2+3H2O===2SO24-+4I-+6H+ (2)2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O (3)2NaClO3+H2SO4+SO2===2NaHSO4+2ClO2 (4)1.57 (5)0.5 (6)1
题组一 氧化还原反应相关概念的考查 1 . Solvay 法 制 取 新 型 水 处 理 剂 ClO2 的 化 学 方 程 式 为 2KClO3 + CH3OH + H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+HCHO+2H2O。下列说法错误的是( ) A.KClO3 在反应中得到电子 B.1 mol KClO3 参加反应有 2 mol 电子转移 C.CH3OH 在反应中被氧化 D.ClO2 是还原产物
解析:(1)NH3 被 O2 氧化生成 N2O,N 元素化合价从-3 价升至+1 价,1 mol NH3 失去 4 mol e-,O 元素化合价从 0 价降至-2 价,1 mol O2 得到 4 mol e-,根据 N 和 O 元素 得失电子守恒及原子守恒配平方程式。 (2)由题给条件,反应物为 Cl2 和 NaOH,生成物为 NaClO3、NaCl、H2O,根据离子方 程式书写规则,由原子守恒、电荷守恒以及得失电子守恒得该离子方程式为 3Cl2+6OH -==△===5Cl-+ClO3-+3H2O。 (3)根据题给反应物 HNO2、(NH2)2CO,生成物 N2、CO2,结合质量守恒和化合价升降 法配平化学方程式得:2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O。 (4)在 H2O 存在的条件下,CuCl 能被空气中的 O2 氧化生成 Cu2(OH)2Cl2·3H2O,根据 Cu 和 O 得失电子守恒配平反应的化学方程式。
氧化还原反应 1.理清氧化还原反应概念间的关系
2.明确常考物质元素的化合价 (1)CuFeS2:Cu(+2) Fe(+2) S(-2); FeS2:Fe(+2) S(-1) (2)K2FeO4:Fe(+6) (3)Li2NH、LiNH2、AlN:N(-3) (4)Na2S2O3:S(+2) (5)C2O24-:C(+3)
解析:(1)I2 做氧化剂,将 S2O25-氧化成 SO24-。 (2)该反应类型类似“钙基固硫”,该过程中发生反应:Mg(OH)2+SO2===MgSO3+ H2O、2MgSO3+O2===2MgSO4,故总反应方程式为 2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4 +2H2O。 (4)NaClO2 在杀菌消毒的过程中被还原为 Cl-,则 1 mol NaClO2 得到电子的物质的量为 4 mol,1 mol Cl2 被还原为 Cl-时得到电子的物质的量为 2 mol,故 1 g NaClO2 得到电 子的物质的量为904.5 mol,1 g Cl2 得到电子的物质的量为721 mol,根据“有效氯含量” 的定义可知,NaClO2 的有效氯含量为904.5 mol÷721 mol≈1.57。
第一部分 专题突破方略
专题四 氧化还原反应 离子反应
化学
01
考点1 氧化还原反应
02
考点2 离子反应
03
专题强化训练
理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。 能根据事实正确书写化学方程式,并能根据质量守恒定律进行有关计算。 了解离子反应的概念和离子反应的实质。能正确书写简单的离子反应方程式。 了解 Cl-、SO24-、CO23-、Na+、K+、Fe3+、NN+ 4 等常见离子的检验方法。
(4)(2016·高考全国卷Ⅰ)“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。NaClO2 的有效氯含量为 ________(计算结果保留两位小数)。 (5)(2016·高考全国卷Ⅲ)欲使 3 mol 的 VO2+变为 VO+ 2 ,则需要氧化剂 KClO3 至少为 ________mol。 (6)(2016·高考全国卷Ⅱ)联氨(N2H4)是一种常用的还原剂,可用于处理高压锅炉水中的 氧,防止锅炉被腐蚀。理论上 1 kg 的联氨可除去水中溶解的 O2__________________kg。
(3)(2018·高考江苏卷)用酸性(NH2)2CO 水溶液吸收 NOx,吸收过程中存在 HNO2 与 (NH2)2CO 生成 N2 和 CO2 的反应。写出该反应的化学方程式:______________________ ________________________________________________________________________。 (4)(2017·高 考 江 苏 卷 )45 ~ 50 ℃ 时 , 向 CuCl 悬 浊 液 中 持 续 通 入 空 气 得 到 Cu2(OH)2Cl2·3H2O, 该反应的化学方程式为________________________________。
(3)(2019·高
考
天
津
卷
)
二
氧
化
硫
使
酸
性
高
锰
酸
钾
溶
液
褪Βιβλιοθήκη Baidu
色
:
3SO2
+
2MnO
-
4
+
4H
+
===3SO24-+2Mn2++2H2O。( × )
(4)(2019·高考天津卷)氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O。( × )
2.(1)(2019·高考江苏卷)N2O 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使 N2O 分 解 。 NH3 与 O2 在 加 热 和 催 化 剂 作 用 下 生 成 N2O 的 化 学 方 程 式 为 ____________________。 (2)(2018·高考江苏卷)温度超过 40 ℃,Cl2 与 NaOH 溶液反应生成 NaClO3 和 NaCl,其 离子方程式为_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:选 B。根据反应 2KClO3+CH3OH+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+HCHO+2H2O 可知,KClO3 中氯元素化合价由+5 价降到+4 价,得到电子被还原,做氧化剂,ClO2 为还原产物;CH3OH 中碳元素化合价由-2 价升高到 0 价,失去电子被氧化,做还原 剂,HCHO 为氧化产物。A.KClO3 在反应中得到电子,选项 A 正确;B.1 mol KClO3 参加反应有 1 mol 电子转移,选项 B 错误;C.CH3OH 在反应中被氧化,做还原剂,选 项 C 正确;D.ClO2 是还原产物,选项 D 正确。
(6)HCN:C(+2) N(-3) (7)CuH:Cu(+1) H(-1) (8)FeOn4-:Fe[+(8-n)] (9)Si3N4:Si(+4) N(-3)
3.掌握氧化还原反应的规律
4.识记常见氧化剂、还原剂及产物预测
(1)常见的氧化剂及产物预测
氧化剂
还原产物
KMnO4 K2Cr2O7(酸性)
3.(1)(2018·高考全国卷Ⅰ)Na2S2O5 可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5 残留量时,取 50.00 mL 葡萄酒样品,用 0.010 00 mol·L-1 的碘标准液滴定至终点,消 耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(2018·高考天津卷)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状 Mg(OH)2,使燃烧产生的 SO2 转化为稳定的 Mg 化合物,写出该反应的化学方程式:_____________________________ ________________________________________________________________________。
(3)(2016·高考全国卷Ⅰ)写出如下流程图中“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
2.下列说法正确的是( ) 电解
A.根据反应 Cu+H2SO4=====CuSO4+H2↑可推知 Cu 的还原性比 H2 的强 B.向含有 0.2 mol FeI2 的溶液中加入 0.25 mol Br2 时,发生的反应为 2Fe2++4I-+ 3Br2===2Fe3++2I2+6Br-
△ C.5NH4NO3=====4N2↑+2HNO3+9H2O 反应中发生氧化反应和发生还原反应的氮原 子物质的量之比为 5∶3 D.因 Cl2 的氧化性强于 I2 的氧化性,所以置换反应 I2+2NaClO3===2NaIO3+Cl2↑不 能发生
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)(2019·高考江苏卷)向 3 mL KI 溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加 1 mL 淀粉溶液,
溶液显蓝色,说明 Br2 的氧化性比 I2 的强。(√ ) (2)(2018·高考江苏卷)向 CuSO4 溶液中加入铁粉,有红色固体析出,说明 Fe2+的氧化性 强于 Cu2+的氧化性。( × )
(2)常见的还原剂及产物预测 还原剂 Fe2+
SO2(或 H2SO3、SO23-) S2-(或 H2S) H2C2O4
氧化产物 Fe3+(酸性);Fe(OH)3(碱性)
SO24 - S、SO2(SO23-)、SO24-
CO2
还原剂 H2O2 I-(或 HI) CO
金属单质(Zn、Fe、Cu 等)
(4)根据元素守恒,补充其他反应物或产物,然后进行配平,方程式中需补充的物质一般
为水、酸(H+)或碱(OH-)。具体补项原则如下表:
条件
补项原则
酸性条件下 碱性条件下
缺 H(氢)或多 O(氧)补 H+,少 O(氧)补 H2O(水) 缺 H(氢)或多 O(氧)补 H2O(水),少 O(氧)补 OH-
氧化产物
O2 I2、IO-3
CO2 Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成 Fe3+)、 Cu2+(与 S 等弱氧化剂反应生成 Cu+)
5.信息型氧化还原反应方程式的配平步骤 (1)根据题干信息或流程图,确定反应物和部分生成物。 (2)判断反应中变价元素的化合价并利用元素化合价的升降判断出氧化产物或还原产 物。 (3)按“氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物”写出方程式,并根据得失电子守恒 配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。
催化剂 答案:(1)2NH3+2O2 ==△=== N2O+3H2O (2)3Cl2+6OH-==△===5Cl-+ClO- 3 +3H2O (3)2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O (4)4CuCl+O2+8H2O45=~==5=0=℃2Cu2(OH)2Cl2·3H2O
(5)VO2+变为 VO+ 2 ,V 的化合价由+4 价升高到+5 价,转移 1e-,而氧化剂 KClO3 被 还原为 KCl,化合价由+5 价降低为-1 价,转移 6e-,故欲使 3 mol VO2+变为 VO2+, 需氧化剂 KClO3 的物质的量至少为 3 mol×1÷6=0.5 mol。 (6)发生的反应为 N2H4+O2===N2+2H2O,理论上 1 kg 的联氨可除去水中溶解的氧气 的质量为 1 kg÷32 g·mol-1×32 g·mol-1=1 kg。
HNO3 X2(卤素单质)
H2O2 Na2O2
Mn2+(酸性);MnO2(中性);MnO24-(碱性) Cr3+
NO2(浓硝酸);NO(稀硝酸) X-
OH-(碱性);H2O(酸性) NaOH(或 Na2CO3)
氧化剂 NaClO(或 ClO-)
NaClO3 PbO2
还原产物 Cl-、Cl2 Cl2、ClO2
答案:(1)S2O25-+2I2+3H2O===2SO24-+4I-+6H+ (2)2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O (3)2NaClO3+H2SO4+SO2===2NaHSO4+2ClO2 (4)1.57 (5)0.5 (6)1
题组一 氧化还原反应相关概念的考查 1 . Solvay 法 制 取 新 型 水 处 理 剂 ClO2 的 化 学 方 程 式 为 2KClO3 + CH3OH + H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+HCHO+2H2O。下列说法错误的是( ) A.KClO3 在反应中得到电子 B.1 mol KClO3 参加反应有 2 mol 电子转移 C.CH3OH 在反应中被氧化 D.ClO2 是还原产物
解析:(1)NH3 被 O2 氧化生成 N2O,N 元素化合价从-3 价升至+1 价,1 mol NH3 失去 4 mol e-,O 元素化合价从 0 价降至-2 价,1 mol O2 得到 4 mol e-,根据 N 和 O 元素 得失电子守恒及原子守恒配平方程式。 (2)由题给条件,反应物为 Cl2 和 NaOH,生成物为 NaClO3、NaCl、H2O,根据离子方 程式书写规则,由原子守恒、电荷守恒以及得失电子守恒得该离子方程式为 3Cl2+6OH -==△===5Cl-+ClO3-+3H2O。 (3)根据题给反应物 HNO2、(NH2)2CO,生成物 N2、CO2,结合质量守恒和化合价升降 法配平化学方程式得:2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O。 (4)在 H2O 存在的条件下,CuCl 能被空气中的 O2 氧化生成 Cu2(OH)2Cl2·3H2O,根据 Cu 和 O 得失电子守恒配平反应的化学方程式。
氧化还原反应 1.理清氧化还原反应概念间的关系
2.明确常考物质元素的化合价 (1)CuFeS2:Cu(+2) Fe(+2) S(-2); FeS2:Fe(+2) S(-1) (2)K2FeO4:Fe(+6) (3)Li2NH、LiNH2、AlN:N(-3) (4)Na2S2O3:S(+2) (5)C2O24-:C(+3)
解析:(1)I2 做氧化剂,将 S2O25-氧化成 SO24-。 (2)该反应类型类似“钙基固硫”,该过程中发生反应:Mg(OH)2+SO2===MgSO3+ H2O、2MgSO3+O2===2MgSO4,故总反应方程式为 2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4 +2H2O。 (4)NaClO2 在杀菌消毒的过程中被还原为 Cl-,则 1 mol NaClO2 得到电子的物质的量为 4 mol,1 mol Cl2 被还原为 Cl-时得到电子的物质的量为 2 mol,故 1 g NaClO2 得到电 子的物质的量为904.5 mol,1 g Cl2 得到电子的物质的量为721 mol,根据“有效氯含量” 的定义可知,NaClO2 的有效氯含量为904.5 mol÷721 mol≈1.57。
第一部分 专题突破方略
专题四 氧化还原反应 离子反应
化学
01
考点1 氧化还原反应
02
考点2 离子反应
03
专题强化训练
理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。 能根据事实正确书写化学方程式,并能根据质量守恒定律进行有关计算。 了解离子反应的概念和离子反应的实质。能正确书写简单的离子反应方程式。 了解 Cl-、SO24-、CO23-、Na+、K+、Fe3+、NN+ 4 等常见离子的检验方法。
(4)(2016·高考全国卷Ⅰ)“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。NaClO2 的有效氯含量为 ________(计算结果保留两位小数)。 (5)(2016·高考全国卷Ⅲ)欲使 3 mol 的 VO2+变为 VO+ 2 ,则需要氧化剂 KClO3 至少为 ________mol。 (6)(2016·高考全国卷Ⅱ)联氨(N2H4)是一种常用的还原剂,可用于处理高压锅炉水中的 氧,防止锅炉被腐蚀。理论上 1 kg 的联氨可除去水中溶解的 O2__________________kg。
(3)(2018·高考江苏卷)用酸性(NH2)2CO 水溶液吸收 NOx,吸收过程中存在 HNO2 与 (NH2)2CO 生成 N2 和 CO2 的反应。写出该反应的化学方程式:______________________ ________________________________________________________________________。 (4)(2017·高 考 江 苏 卷 )45 ~ 50 ℃ 时 , 向 CuCl 悬 浊 液 中 持 续 通 入 空 气 得 到 Cu2(OH)2Cl2·3H2O, 该反应的化学方程式为________________________________。
(3)(2019·高
考
天
津
卷
)
二
氧
化
硫
使
酸
性
高
锰
酸
钾
溶
液
褪Βιβλιοθήκη Baidu
色
:
3SO2
+
2MnO
-
4
+
4H
+
===3SO24-+2Mn2++2H2O。( × )
(4)(2019·高考天津卷)氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O。( × )
2.(1)(2019·高考江苏卷)N2O 是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使 N2O 分 解 。 NH3 与 O2 在 加 热 和 催 化 剂 作 用 下 生 成 N2O 的 化 学 方 程 式 为 ____________________。 (2)(2018·高考江苏卷)温度超过 40 ℃,Cl2 与 NaOH 溶液反应生成 NaClO3 和 NaCl,其 离子方程式为_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:选 B。根据反应 2KClO3+CH3OH+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+HCHO+2H2O 可知,KClO3 中氯元素化合价由+5 价降到+4 价,得到电子被还原,做氧化剂,ClO2 为还原产物;CH3OH 中碳元素化合价由-2 价升高到 0 价,失去电子被氧化,做还原 剂,HCHO 为氧化产物。A.KClO3 在反应中得到电子,选项 A 正确;B.1 mol KClO3 参加反应有 1 mol 电子转移,选项 B 错误;C.CH3OH 在反应中被氧化,做还原剂,选 项 C 正确;D.ClO2 是还原产物,选项 D 正确。
(6)HCN:C(+2) N(-3) (7)CuH:Cu(+1) H(-1) (8)FeOn4-:Fe[+(8-n)] (9)Si3N4:Si(+4) N(-3)
3.掌握氧化还原反应的规律
4.识记常见氧化剂、还原剂及产物预测
(1)常见的氧化剂及产物预测
氧化剂
还原产物
KMnO4 K2Cr2O7(酸性)
3.(1)(2018·高考全国卷Ⅰ)Na2S2O5 可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5 残留量时,取 50.00 mL 葡萄酒样品,用 0.010 00 mol·L-1 的碘标准液滴定至终点,消 耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(2018·高考天津卷)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状 Mg(OH)2,使燃烧产生的 SO2 转化为稳定的 Mg 化合物,写出该反应的化学方程式:_____________________________ ________________________________________________________________________。
(3)(2016·高考全国卷Ⅰ)写出如下流程图中“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式: ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
2.下列说法正确的是( ) 电解
A.根据反应 Cu+H2SO4=====CuSO4+H2↑可推知 Cu 的还原性比 H2 的强 B.向含有 0.2 mol FeI2 的溶液中加入 0.25 mol Br2 时,发生的反应为 2Fe2++4I-+ 3Br2===2Fe3++2I2+6Br-
△ C.5NH4NO3=====4N2↑+2HNO3+9H2O 反应中发生氧化反应和发生还原反应的氮原 子物质的量之比为 5∶3 D.因 Cl2 的氧化性强于 I2 的氧化性,所以置换反应 I2+2NaClO3===2NaIO3+Cl2↑不 能发生
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)(2019·高考江苏卷)向 3 mL KI 溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加 1 mL 淀粉溶液,
溶液显蓝色,说明 Br2 的氧化性比 I2 的强。(√ ) (2)(2018·高考江苏卷)向 CuSO4 溶液中加入铁粉,有红色固体析出,说明 Fe2+的氧化性 强于 Cu2+的氧化性。( × )