2023届高考二轮总复习课件 化学（适用于广东、福建、辽宁、湖北、重庆、浙江、江苏） 专题三　氧化还原反应　离子反应

专题三氧化还原反应离子反应第一编2023内容索引01核心考点聚焦专项热考突破02[专题体系构建]核心考点聚焦考点1氧化还原反应[核心回顾]1.氧化还原反应的概念及相互关系2.熟知常见氧化剂和还原剂,并推测其反应产物(1)常见氧化剂及还原产物的推测氧化剂KMnO4(H+)或MnO2硝酸(H+、

)KClO3、NaClO浓硫酸还原产物Mn2+NO2或NOCl-SO2氧化剂H2O2O2Cl2Fe3+还原产物H2OOH-Cl-Fe2+(2)常见还原剂及氧化产物的推测

还原剂M(金属)S2-

、SO2I-Br-氧化产物Mn+SI2Br2还原剂H2CO、CNH3H2O2H2C2O4氧化产物H+CO2NOO2CO23.掌握氧化还原反应的“四大规律”[命题角度]角度1氧化还原反应的概念及相互关系【典例】

(2022广东梅州二模)固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理如图所示,下列说法正确的是(

)A.反应①②③均为氧化还原反应B.转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态C.Li3N、LiOH两种化合物中含有的化学键完全相同D.假设每一步均完全转化,每消耗1molN2,同时生成1.5molO2答案

D

解析

反应②是Li3N+3H2O══3LiOH+NH3,属于非氧化还原反应,A错误;转化过程中,H元素只显+1价,B错误;Li3N中只含离子键,LiOH中含有离子键、共价键,C错误;假设每一步均完全转化,根据电子守恒,每消耗1

mol

N2,同时生成1.5

mol

O2,D正确。角度拓展——判断正误1.(2022广东广州二模)将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,体现了浓硫酸具有吸水性和强氧化性。(

)2.(2022广东茂名二模)过氧化钠用作呼吸面具或潜水艇中的供氧剂,因过氧化钠具有氧化性。(

)×提示

浓硫酸滴到蔗糖表面,浓硫酸具有脱水性使蔗糖变为碳,碳和浓硫酸继续反应,固体变黑膨胀,体现浓硫酸的强氧化性。×提示

Na2O2与呼出的CO2反应生成碳酸钠和氧气,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。4.(2022湖北武汉模拟)关于反应CH2=CH2+KMnO4+H2SO4―→MnSO4+K2SO4+CO2+H2O(未配平),氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶6。(

)3.(2022广东清远模拟)4KMnO4+6H2SO4+5HCHO══4MnSO4+5CO2↑+11H2O+2K2SO4,反应生成气体4.4g,则反应中转移的电子数为0.4NA。(

)√√角度2氧化还原反应的规律及应用【典例】

(2022广东茂名二模)I2的一种制备方法如图所示:下列说法正确的是(

)A.“富集”时发生反应的离子方程式为Ag++I-══AgI↓B.转化反应的离子方程式为Fe+2AgI══Fe2++2Ag+2I-,说明Fe2+的还原性大于AgC.通入过量Cl2,氧化产物只有一种D.制备的I2可直接用于加碘盐答案

A

解析

“富集”时AgNO3与碘离子发生反应生成AgI黄色沉淀,离子方程式为Ag++I-══AgI↓,A项正确;转化反应的离子方程式为Fe+2AgI══Fe2++2Ag+2I-,Fe元素的化合价由0价升高到+2价,发生氧化反应,Fe为还原剂,根据氧化还原反应,还原剂大于还原产物可得,Fe的还原性大于Ag,B项错误;经过转化后溶液中有Fe2+和I-,通入过量Cl2后氧化产物有两种分别为I2和Fe3+,C项错误;加碘食盐中碘以KIO3形式存在,I2不可直接用于加碘盐中,D项错误。角度拓展——判断正误1.(2022辽宁沈阳二中模拟)制备高温结构陶瓷氮化硅(Si3N4):3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,则氧化性:SiO2>Si3N4。(

)2.(2022广东广州二模)向NaI溶液中滴加少量氯水和CCl4,振荡、静置,下层溶液显紫色,说明还原性:I->Cl-。(

)×提示

该反应中Si和O元素化合价未变化,氧化剂是N2,氧化产物是CO,则氧化性:N2>CO。√提示

氯水和I-生成I2和Cl-,说明还原性:I->Cl-,四氯化碳萃取碘单质且密度大于水,有机层在下方,下层溶液显紫色。3.(2022广东肇庆二模)向含有KSCN的Fe(NO3)2溶液中滴加硫酸酸化的H2O2,根据实验现象可比较H2O2与Fe3+的氧化性。(

)4.(2022山东临沂模拟)反应2NaClO3+4HCl══2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O中,转移0.2mol电子时,理论上生成6.72L气体(标准状况)。(

)×提示

酸性条件下,硝酸根也能氧化Fe2+。

√考点2离子反应[核心回顾]1.三类离子反应发生的条件(1)复分解反应型:①生成难溶物;②生成挥发性物质;③生成弱电解质。(2)氧化还原反应型:强氧化性离子和强还原性离子易发生反应(考虑溶液的酸碱性、浓度等的影响)。(3)生成难电离的化合物或离子(配合物型):某些金属离子(如Fe3+、Cu2+等)与阴离子(SCN-、Cl-等)形成配合物,如Fe(SCN)3、

等。2.离子方程式正误判断的四个要点

分析反应体系①考虑反应环境(溶液的酸碱性、氧化性、还原性等);②考虑试剂加入的顺序;③考虑反应物之间的量的关系(如少量、过量、等量)分析物质表示①易溶于水的强电解质(强酸、强碱和部分盐)拆分成离子形式;②弱电解质、难溶物、单质、氧化物用化学式表示;③微溶物的处理:“清拆分”“浊不拆”分析反应产物①考虑是否漏掉部分离子反应;②考虑反应物的量不同对产物的影响;③考虑物质的氧化性(或还原性)对产物的影响分析守恒规律①考虑是否符合质量守恒(前后元素种类及对应原子个数);②考虑是否符合电荷守恒(电性种类相同、电荷数目相等);③考虑氧化还原型离子方程式是否符合得失电子守恒3.规避离子共存的题设“陷阱”条件类型常见表述误点点拨题设要求①“一定大量共存”②“可能大量共存”③“不能大量共存”审清关键词常见的限制条件“无色溶液”不含Cu2+、Fe2+、Fe3+、

等有色离子“滴加甲基橙溶液显红色”“pH=1”溶液显酸性“因发生氧化还原反应而不能大量共存”只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,并不是其他离子反应,同时要注意溶液酸碱性的影响条件类型常见表述误点点拨常见隐含条件“与Al反应放出H2”溶液可能显强酸性或强碱性“由水电离出的c(H+)=1×10-12

mol·L-1”的溶液溶液可能显强酸性或强碱性含有大量Fe3+的溶液酸性溶液并具有强氧化性含有大量

的溶液隐含H+与还原性离子不能同时大量共存相互促进水解相互促进水解,生成沉淀或气体,不能大量共存4.掌握常见离子的检验方法(1)常见阳离子的检验(2)常见阴离子的检验

[命题角度]角度1离子方程式的正误判断【典例】

(2022广东梅州二模)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列实验现象对应的离子方程式正确的是(

)答案

A

解析

二氧化硫为酸性氧化物,过量的SO2与NaOH溶液反应生成酸式盐和水,溶液红色褪去,其离子方程式为SO2+OH-

══

,A正确;大理石与盐酸接触,发生反应生成CaCl2、CO2和H2O,由于CaCO3难溶于水,在离子方程式中应保留化学式,其离子方程式为CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2O,B错误;CO2通入饱和Na2CO3溶液中,二者发生反应生成碳酸氢钠,由于碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小,则产生沉淀,即溶液出现浑浊,其离子方程式为CO2+H2O+2Na++

══2NaHCO3↓,C错误;铁钉浸泡在CuSO4溶液中,铁钉表面产生红色固体,说明铁能与硫酸铜发生置换反应,即Fe与CuSO4发生反应,生成硫酸亚铁和Cu,其离子方程式为Fe+Cu2+══Fe2++Cu,D错误。角度拓展——填充与判断1.将碳酸氢钙溶液与足量NaOH溶液混合,试写出反应的离子方程式:

。

2.(2022浙江嘉兴模拟)酸性高锰酸钾溶液中滴入双氧水:××提示

不符合离子配比关系,加入过量溴水,FeI2完全被氧化,正确应为2Fe2++4I-+3Br2══2Fe3++2I2+6Br-。×角度2溶液中离子能否大量共存的判断【典例】

(2022广东四校第二次联考)常温下,指定溶液中一定能大量共存的离子组合是(

)答案

A

解析

使甲基橙变黄的溶液呈碱性,Al3+不能大量共存;0.1

mol·L-1

Fe2(SO4)3溶液中,Fe3+与SCN-会结合生成络离子而不能大量共存;常温下,由水电离的c(H+)=1×10-13

mol·L-1的溶液可能呈强酸性或强碱性,强酸性溶液中,CH3COO-、

不能大量共存,强碱性溶液中,不能大量共存。角度拓展——判断正误

1.(2022广东梅州1月质检)NaClO水溶液中:Fe2+、Cl-、Ca2+、H+。(

)2.(2022广东粤港澳大湾区二模)c(Fe3+)=0.1mol·L-1的溶液:Ca2+、Ba2+、I-、Cl-。(

)3.(2022广东梅州1月质检)透明酸性溶液中:、

、Cu2+、Na+。(

)×提示

NaClO具有强氧化性、是一种弱酸盐,故次氯酸根离子能与Fe2+发生氧化还原反应、能与H+反应生成弱酸HClO,不能大量共存。×提示

Fe3+具有氧化性,I-具有还原性,两者发生氧化还原反应,不能大量共存。

√√6.(2022湖南长沙模拟)25℃时,由水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中,、I-、Na+、Al3+一定能大量共存。(

)√×提示

25

℃时,由水电离的c(H+)=1×10-13

mol·L-1的溶液中水的电离受到抑制,溶液可能呈强酸性或强碱性。若为强酸性,、I-与H+发生氧化还原反应;若为强碱性,Al3+与OH-反应。√专项热考突破——突破一命题篇——新教材新高考

氧化还原反应和离子反应的应用1.认识生产、生活中的氧化还原反应氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生产和生活中。例如,金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用,以及易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的生锈、杀菌消毒等。典例突破1(2022广东梅州1月质检)化学与生活密切相关,下列叙述不涉及氧化还原反应的是(

)A.煅烧贝壳,将产物投入海水中以获得Mg(OH)2B.用小麦、大米、玉米、高粱、糯米五种粮食发酵酿酒C.将在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中,能闻到刺激性气味D.将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去答案

A解析

A项,贝壳的主要成分为碳酸钙,煅烧贝壳时为碳酸钙分解生成二氧化碳和氧化钙,氧化钙、水、镁离子结合反应生成氢氧化镁和钙离子,在整个过程中均不涉及氧化还原反应;B项,小麦、大米、玉米、高粱、糯米五种粮食的主要成分为淀粉,由淀粉发酵酿酒需要先水解生成葡萄糖,葡萄糖再发生氧化还原反应生成乙醇和二氧化碳;C项,在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中,会引起乙醇的催化氧化,故涉及氧化还原反应;D项,乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳和水,高锰酸钾本身被还原而褪色,涉及氧化还原反应。典例突破2(2022山东卷,8)实验室制备KMnO4过程为①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是(

)A.①中用瓷坩埚作反应器B.①中用NaOH作强碱性介质C.②中K2MnO4只体现氧化性D.MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%答案

D解析

由题中信息可知,①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化

MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚高温下易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A项不正确;制备KMnO4时为了防止引入杂质离子,①中应用KOH作强碱性介质,不用NaOH,B项不正确;②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,K2MnO4既体现氧化性又体现还原性,C项不正确;K2MnO4歧化反应过程中,Mn元素的化合价由+6价变为+7价和+4价,因此反应生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为2∶1,根据Mn元素守恒可知,反应物MnO2中的Mn元素有

转化为KMnO4,即MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D项正确。2.了解离子反应的广泛应用离子反应在化学研究(物质的制备、分离、提纯和鉴定)、工业生产、医疗诊断、食品检验、环境保护(消除水中污染物)等方面都有广泛的应用。典例突破3(2021海南卷,6)一次性鉴别等浓度的KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液,下列方法不可行的是(

)A.测定pHB.焰色试验C.滴加AlCl3溶液D.滴加饱和Ca(OH)2溶液,微热答案

C解析

KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液分别呈中性、酸性和碱性,可通过测定pH进行鉴别,A不符合题意;进行焰色试验时,KNO3的焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃)、Na2CO3的焰色试验呈黄色,NH4Cl的焰色试验不显色,可以鉴别,B不符合题意;向Na2CO3溶液中滴加AlCl3溶液,发生相互促进水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,KNO3、NH4Cl溶液则无明显现象,不能鉴别,C符合题意;向KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液分别滴加饱和Ca(OH)2溶液、微热,KNO3溶液无明显现象,NH4Cl溶液中产生刺激性气体(NH3),Na2CO3溶液中产生白色沉淀(CaCO3),可以鉴别,D不符合题意。新材料新情境

我国长征系列运载火箭发射新材料

火箭的第一、二级发动机中使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),燃烧时发生的化学反应为C2H8N2+2N2O4══2CO2+3N2+4H2O。思考上述反应中,氧化剂是

,还原剂是

;理论上,生成0.3molN2时,转移电子的数目为

。

N2O4C2H8N21.6NA典例突破4(2022安徽安庆模拟)火箭的第一、二级发动机中使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),燃烧时发生化学反应为C2H8N2+2N2O4══2CO2+3N2+4H2O。有关该反应的说法正确的是(

)A.CO2和H2O均为氧化产物B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2C.产生11.2LCO2(标准状况)时,反应中转移2.5mole-D.若用NO2代替N2O4,也能与C2H8N2发生类似的反应答案

D解析

C2H8N2中C、N元素化合价分别为-1价、-3价,被氧化生成CO2和N2,H、O元素均未变价,故H2O不是氧化产物,也不是还原产物,A错误;氧化剂是N2O4,还原剂是C2H8N2,二者的物质的量之比为2∶1,B错误;C2H8N2中C、N元素均被氧化,生成2

mol

CO2时转移16

mol电子,则产生11.2

L

CO2(标准状况)(即0.5

mol

CO2),转移4

mol电子,C错误;NO2和N2O4中N元素均显+4价,均具有较强氧化性,则用NO2代替N2O4时也能与C2H8N2发生类似的反应,D正确。——突破二解题篇——素养命题+题型突破1.物质的检验与离子推断(证据推理与模型认知)具有证据意识,能基于证据(实验操作及现象、物质的量浓度等)对物质(或溶液)组成等提出可能假设,通过分析推理加以证实或证伪,确定存在的离子或不存在的离子,结合离子反应推测其他离子是否存在,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。下列说法正确的是(

)A.无法确定原试液中是否含有Al3+、Cl-B.原溶液中存在的离子为

、Fe2+、Cl-、C.滤液X中大量存在的阳离子有

、Fe2+和Ba2+D.无法确定沉淀C的成分答案

B方法点拨坚持“四项”基本原则,突破离子推断类题目(1)肯定性原则:结合实验现象推出肯定存在或肯定不存在的物质或离子。(2)互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。(3)引入性原则:注意实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。(4)电中性原则:溶液中既要有阳离子,也要有阴离子。注意:若溶液有多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。针对训练1(2022辽宁丹东模拟)溶液X中含有下表中的某5种离子,且其浓度均为0.1mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述错误的是(

)答案

D2.溶液中离子检验实验操作(科学探究与创新意识)基于教材中给出的问题设计简单的实验方案,如物质的检验、分离及提纯等,完成实验操作,观察物质及其变化的现象,客观地进行记录,对实验现象作出解释,发现和提出需要进一步研究的问题。典例突破2(1)(2021广东卷,17节选)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HClO已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是

。

(2)(2021全国乙卷,27节选)步骤Ⅳ(离心分离,稀盐酸洗涤沉淀)中,洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在

来判断。检测的方法是

。

原生态样卷剖析样卷示例A(低分卷)样卷示例B(高分卷)方法点拨

“四步法”规范描述离子检验类题目针对训练2(2020天津卷,15节选)为测定CuSO4溶液的浓度,甲同学设计了如下方案。实验原理:CuSO4+BaCl2══BaSO4↓+CuCl2实验步骤:(1)判断

沉淀完全的操作为

。

(2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为

。

向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全

AgNO3溶液

——突破三热点专攻——信息型氧化还原反应方程式的书写高考必备1.命题分析近两年,高考实验综合题或化工流程题中重点考查了信息型氧化还原反应方程式的书写,一般分值为2分,侧重考查理解与辨析能力、分析与推测能力,要求从流程图示、实验装置等各种信息中提取关键内容并与已学知识进行整合,预测物质的性质或可能发生的反应及产物,结合氧化还原反应、离子反应等推测反应的机理,并用化学(或离子)方程式予以表征。2.书写方法根据题目提供信息确定“两剂”“两产物”,即氧化剂和还原剂、还原产物和氧化产物,部分氧化(或还原)产物要结合氧化还原反应价态转化规律推测,再依据得失电子守恒、原子守恒配平,基本步骤如下:真题感悟

1.(2022全国甲卷,26节选)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如图:向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为

。

2.(2021全国甲卷,26节选)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入过量的NaHSO3,生成碘化物,再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为

。

考向预测1.(氧化还原方程式的书写)(2022广东韶关综合测试)锂离子电池正极材料的回收利用具有重大的现实意义。将废旧钴酸锂电池经过放电、拆解等操作后获得正极材料(主要成分是LiCoO2、铝箔和炭黑等),可采用湿法冶金工艺回收正极材料中的金属,其流程如下:(1)钴酸锂中Co元素的化合价为

。

(2)“酸浸”中发生反应的离子方程式是