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文档简介

离子反应注意事项(1)注意哪些物质是难溶于水的物质,哪些物质是易溶于水的,哪些物质是微溶于水的。 在写离子方程式时难溶于水的物质必须用分子式表示,不能写成离子形式。 对于微溶物的处理,有以下三种情况: ①在生成物中有微溶物析出时,应用分子式表示。如Na2SO4浓溶液与CaCl2浓溶液反应时,其离子方程式为: ②当反应物中有微溶物并且处于澄清状态时,应将微溶物写成离子形式。如在澄清的石灰水中通入适量CO2,其离子方程式为: ③当反应物中有微溶物,且处于悬浊液或固态时,应将微溶物写成分子式。如在石灰乳中加入Na2CO3浓溶液,其离子方程式为: (2)注意哪些物质是强电解质,在溶液中是易电离的;哪些物质是弱电解质,在溶液中是难电离的。 常见的弱电解质有:HF、HClO、H2S、CH3COOH等弱酸;H2SO3、H2PO4等中强酸;NH3·H2O等弱碱;还有水也是弱电解质。 在写离子方程式时,难电离的物质应写成分子式。如醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为:。 氢硫酸与硫酸铜溶液反应的离子方程式为:。 (3)注意反应是否在溶液中进行。 离子方程式只能用来表示电解质在溶液中进行的反应,不是在溶液中进行的反应,一般不用离子方程式表示。如氯化铵固体与熟石灰固体之间经加热生成氨气的反应,就不能用离子方程式表示,只能用化学方程式表示: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O 而NH4Cl溶液与NaOH溶液混合加热的反应,就可以用离子方程式表示: (4)注意浓酸中水的含量 浓H2SO4的浓度一般为98%,水的含量很少,其溶质基本上以硫酸分子的形式存在,所以有浓硫酸参加的一些反应,可以认为不是在溶液中进行的反应。如NaCl固体与浓硫酸、Cu与浓硫酸的反应,一般不用离子方程式表示,只能用化学方程式表示: 浓盐酸的浓度一般为36%,浓硝酸的浓度一般为69%,它们溶液中的溶质几乎完全以离子形式存在,所以在离子方程式中,浓HCl与浓HNO3都应写成离子形式。如: MnO2与浓盐酸共热制取Cl2的离子方程式为: MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2+2H2O Cu与浓硝酸反应的离子方程式为: Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2+2H2O Cu与稀硝酸反应的离子方程式为: 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O (5)注意电荷是否守恒 一个正确的离子方程式,不仅要遵循质量守恒,还要遵循电荷守恒。即反应前后各元素的原子个数要相等,方程式两边离子所带电荷也应相等。如Cl2与FeBr2反应的离子方程式,若写成就错了。虽然反应前后各元素原子个数相等,但两边电荷数不等,因而是错误的。正确的写法是: 2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2。 (6)注意溶液中溶质电离出的阴离子和阳离子配比数是否正确 有些离子方程式中离子数不能任意约减,要注意电解质电离时阴、阳离子的配比。如:H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式,应当是 而不应写成,因为Ba(OH)2电离时,电离出的与物质的量之比为1∶2而不是1∶1;H2SO4电离出的H+与SO物质的量之比为2∶1而不是1∶1。 (7)注意有水参加的反应 在许多离子反应中,水是一种反应物,书写离子方程式时一定要注意这一隐含因素。如Ca(ClO)2溶液中通入CO2的离子方程式为: Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3+2HClO 又如往溴水中通入SO2气的离子方程式为: 5、判断离子方程式正误的主要内容 (1)看反应能否写离子方程式。 (2)看“==”、“”、“”、“”及必要的反应条件是否正确、齐全。 (3)看表示各物质的化学式是否正确。如HCO不能写成H++CO,而HSO通常应写成H++SO等。该用离子表示的是否拆成了离子,该用分子式表示的是否写成了分子式。 (4)看产物是否符合事实。如H2S与FeCl3反应生成FeCl2、S和HCl,而不生成FeS。 (5)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO生成BaSO4的反应,又不能漏掉Cu2+与OH-生成Cu(OH)2的反应。 此外,还要检查是否符合质量守恒、电荷守恒;检查反应物或生成物的配比是否正确。注意以下几种情况 (1)在有H+存在的情况下,MnO、ClO-、NO的氧化性会增强。如Fe2+、Na+、NO可以共存;但Fe2+、H+、NO不能共存,Fe2+被氧化成Fe3+。 (2)Fe2+与Fe3+可以共存,因为它们之间不存在中间价态。 (3)Fe3+不能氧化Cl-。NO(有H+时)不能氧化Cl-. (4)还应注意题目是否给出溶液的酸碱性,是否给定溶液是无色的。在酸性溶液中除题给离子外,还应有大量H+;在碱性溶液中除题给离子外,还应有大量OH-。若给定溶液为无色时,则应排除Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄棕色)、MnO(紫色)。一、难溶物不拆例l:向碳酸钙中加入过量盐酸。错误:CO32-+2H+=CO2+H2O原因:CaCO3难溶于水,像BaSO4、.AgCl、Cu(0H)2、H2SiO3等在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式.正确:CaCO3+2H+=CO2+Ca2++H2O二、微溶物作生成物不拆例2:向氯化钙溶液中加入硫酸钠溶液。错误:该反应不能发生.原因:CaSO4是微溶物,像Ag2SO4、MgCO3、Ca(OH)2等微溶物,若作为生成物在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式。正确:SO42-+Ca2+=CaSO4说明:微溶物作反应物,浓度较小时拆成离子式,浓度较大时应写成化学式。三、弱电解质不拆‘.例3:向氯化铝溶液中加入过量氨水。错误:Al3++30H-=Al(0H)3原因:氨水为弱电解质,像H2O、HF、CH3COOH等弱电解质在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式。正确:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3+3NH4+四、氧化物不拆例4:将氧化钠加入水中。错误:O2-+H20=20H-原因:Na2O是氧化物,氧化物不论是否溶于水在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式。正确:Na2O+H2O=2Na++20H-五、弱酸的酸式酸根不拆例5:向碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸。错误:2H++CO32-=CO2+H2O原因.HCO3-是弱酸H2C03的酸式酸根,像HSO3-,、HS-、H2PO4-等离子在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式。正确:HCO3-+H+=C02+H20注意:对于强酸的酸式盐,如NaHSO4其阴离子在稀溶液中应拆开写成H+与SO4形式,在浓溶液中不拆开,仍写成HSO4¬。六、固相反应不拆例6:将氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加热。错误:NH4++OH-=NH3+H20原因:写离子反应的前提是在水溶液中或熔融状态下进行的反应,固体与固体的反应尽管是离子反应,只能写化学方程式,不写离子方程式。正确:2NH4Cl+Ca(0H)2CaCl2+2NH3+2H2O(化学反应方程式)七、非电解质不拆蔗糖、乙醇等大多数有机物是非电解质,在书写离子方程式时均不能拆开,应写分子式。离子方程式书写中常见的错误类型:①不符合客观事实,如:Fe与HCl反应写成“2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑”稀H2SO4与Ba(OH)2反应写成“Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O”②配平有误:质量不守恒,如:Zn+2Fe3+=Fe+3Zn2+电荷不守恒,如:Al+2H+=Al3++H2↑电子不守恒,如:2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O③拆分有误:如醋酸与碳酸钙反应写成“CO32-+2H+=CO2↑+H2O”④不符合反应物的比例关系和实际操作对反应的影响:例如,澄清石灰水中通入CO2:CO2少量时化学方程式_________________________________________离子方程式_________________________________________CO2过量时化学方程式_________________________________________离子方程式_________________________________________例如,Ba(OH)2溶液中滴加稀NaHSO4溶液:至溶液呈中性时化学方程式_____________________________________离子方程式_____________________________________至沉淀完全时化学方程式_____________________________________离子方程式_____________________________________例如,Na2CO3溶液与稀盐酸反应:Na2CO3溶液中滴入少量稀盐酸时,化学方程式_____________________离子方程式_____________________稀盐酸中滴入少量Na2CO3溶液时,化学方程式_____________________离子方程式______________________氧化还原反应1.重要的氧化剂

在中学化学里,重要的氧化剂一般有以下几类:

(1)活泼的非金属单质,如Cl2、Br2、O2等。

(2)元素(如Mn等)处于高化合价时的氧化物,如MnO2等

(3)元素(如S、N等)处于高化合价时的含氧酸,如浓H2SO4、HNO3等。

(4)元素(如Mn、Cl、Fe等)处于高化合价时的盐,比如KMnO4、KClO3、FeCl3等。

(5)过氧化物,如Na2O2等。

2.重要的还原剂

在中学化学里,重要的还原剂一般有以下几类:

(1)活泼的金属单质,如Na、Al、Zn、Fe等。

(2)某些非金属单质,如H2、C、Si等。

(3)元素(如C、S等)处于低化合价时的氧化物,如CO、SO2等。

(4)元素(如Cl、S等)处于低化合价时的酸,如HCl、H2S等。

(5)元素(如S、Fe等)处于低化合价时的盐,如Na2SO3、FeSO4等。一、元素化合价与物质氧化性和还原性的关系

1、元素处于高价的物质一般只具有氧化性,在一定条件下可与还原剂反应,在生成的新物质时,该元素的化合价降低。如:

KMnO4

、KClO3、FeCl3等,遇还原剂时Mn+7、Cl+5、Fe+3元素化合价降低,被还原。

2、元素处于低价的物质一般只具有还原性,在一定条件下可与氧化剂反应,在生成的新物质中,该元素的化合价升高。如:H2SO4(浓)

+2

HI

==

I2

+

SO2↑+

2H2O,其中HI中I处于最低-1价,HI具有较强的还原性,可被浓H2SO4氧化成I2,化合价升高。再如:CO、SO2、H2S、HCl、Na2SO3、FeSO4中处于低价的元素,均可表现较强的还原性。

3、元素处于中间价态时,该物质既有氧化性,又有还原性。遇到强氧化剂,它作还原剂,遇到强还原剂,它作氧化剂。如:H2O2,当遇到强氧化剂KMnO4时,它只作还原剂,被氧化为O2;当遇到强还原剂H2S时,它只作氧化剂,被还原为H2O.

注意:最高价元素的物质可以有氧化性,但不一定为强氧化剂,最低价元素的物质可以有还原性,但不一定为强还原剂。如:Na2O中Na为其最高正价,但氧化性很弱,而H2O中,O为其最低负价,但还原性很弱。

二、影响物质氧化性、还原性的几种主要因素

事物的外在因素总是通过主观因素起作用。氧化还原反应之所以能够发生,是由氧化剂和还原剂本身性质所决定的。氧化剂和还原剂的相当强弱达到一定程度时才能发生氧化还原反应。一般来说只有强氧化剂和强还原剂才能发生氧化还原反应。除此之外,还有浓度、溶液酸碱性、温度、催化剂等外在因素对物质氧化性、还原性起影响作用。

4.浓度对物质氧化性、还原性的影响:

一般说来,溶液浓度越高,溶质的氧化、还原性就越强。制氯气反应中,若盐酸浓度过低则反应不能进行;因浓硫酸氧化性强于稀硫酸,所以Cu可与浓硫酸发生氧化还原反应,而稀硫酸则不能;再如Ag+与I-浓度较大时,发生氧化还原反应:Ag++2I-=2

Ag+I2

,浓度较小时发生复分解反应:Ag++I-=2

AgI

↓。另外,氧化剂、还原剂浓度会使氧化还原产物有所不同,如稀硝酸还原产物一般是NO气体,浓硝酸还原产物则是NO2

5.温度对物质氧化性、还原性的影响:

一般说来,物质所受温度越高,氧化还原性就越强。有些氧化还原反应在常温下或低温下不发生反应,只有达到一定温度时才能反应。如碳随温度升高还原性增强,几乎能还原所有金属氧化物。另外,温度变化,因氧化、还原性随之发生变化

,产物也发生变化,如NH4NO3所受温度越高,爆炸越剧裂,产物越复杂。

6.溶液酸碱性对氧化、还原性影响:

酸性条件能增强氧化剂氧化能力,并有利于归中反应,中性、碱性条件下会使氧化剂能力变弱,并有利于歧化反应的发生。如酸化的KMnO4溶液氧化能力远大于碱性的KMnO4,其还原产物也不同。在酸性介质中MnO4-被还原成近乎无色的Mn2+(淡粉红色);碱性介质中,MnO4-被还原成MnO42-;中性介质中,MnO4-被还原成MnO2。又如:Cl2通入水或碱溶液中,发生歧化反应,而KClO3与HCl则可发生归中反应得到Cl2。

催化剂对物质氧化、还原性的影响

催化剂使用与否首先影响反应速率。另外,使用不同的催化剂其氧化还原产物也会不同,如:

8.高价态元素氧化性不一定强

最高价只有氧化性,但氧化性强弱还受该元素所在原子团的稳定性影响,原子团结构越稳定,物质氧化性就越弱,反之,就越强。如:H3PO4

,由于PO43-结构稳定,H3PO4中P+5几乎不表现氧化性;但HNO3

由于结构不稳定,而表现出强氧化性,为氧化性酸,再如氯含氧酸强弱:HClO>HClO2>HClO3>HClO4。

9.元素中间价虽即可表现氧化性又可表现还原性,但仍可成为强氧化剂

元素中间价虽即可得电子又可失电子,但得电子能力仍可很强。如Na2O2(或H2O2)中O-1

为氧元素中间价,在反应中可同时表现氧化性及还原性,但Na2O2由于反应中可释放出氧原子,所以是强氧化剂。

10.物质氧化性及还原性受状态影响

物质氧化性及还原性受固态、液态、气态影响,状态不同氧化、还原性也不同。一般来说,固液态氧化、还原性大于气态。另外,溶液中的氧化、还原性与纯净物又有所不同,如水溶液中还原性Sn

>

Pb

,而气态金属还原性是Pb>

Sn

,氧化性:CO2大于溶液中CO32-。

11.元素氧化、还原性与单质氧化还原性不一定一致

发生化学反应时首先破坏单质中的化学键,消耗能量,然后元素原子再进一步结合形成新物质。消耗能量的多少对元素性质起一定制约作用,如N2因结构中有三个共价键,键能大,发生化学反应时首先需破坏三个共价键而消耗较大能量,所以N2在常温下不活泼,但当N2变为N元素时,因N元素原子半径小、最外层电子数较多,故呈现出活泼的非金属性。

12.物质氧化还原性受结构影响

许多物质虽然元素价态一样,但性质不尽相同。如CuS可被硝酸氧化,而Ag2S却不能,原因是Ag2S晶体结构与CuS不同,Ag2S结构较为紧密导致S-2不被氧化。在乙醛的氧化实验中,选用新制Cu2(OH)2原因是新制状态下结构疏松氧化性强,而久置的结构紧密氧化性差。另如,工业合成氨中选用的催化剂为还原性铁粉:α-Fe,晶体铁有三种晶型,只α-Fe有还原性称还原铁粉。在Al2O3性质实验中,也经常出现因所取Al2O3晶型不同而导致实验失败。

三、物质氧化性、还原性大小比较规律

13、根据方程式判断:

失电子,价升高,被氧化(发生氧化反应)

氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===还原产物(弱还原性)+氧化产物(弱氧化性)

得电子,价降低,被还原(发生还原反应)

氧化性:氧化剂>氧化产物

还原性:还原剂>还原产物

14、根据物质活动性顺序比较判断:

①金属活动性顺序(常见元素)

K

Ca

Na……Cu

Hg

Ag

原子还原性逐渐减弱,对应阳离子氧化性逐渐增强

②非金属活动性顺序(常见元素)

F

Cl

Br

I

S

原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强

根据反应条件判断:当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应条件的高、低来进行判断。例如:16HCl+2KMnO4====2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

4HCl+MnO2====MnCl2+2H2O+Cl2↑

上述三个反应中,还原剂都是浓盐酸,氧化产物都是Cl2,而氧化剂分别是KMnO4、MnO2、O2,①式中KMnO4常温时可把浓盐酸中的氯离子氧化成氯原子。②式中MnO2需要在加热条件下才能完成,③式中O2不仅需要加热,而且还需要CuCl2做催化剂才能完成。由此我们可以得出结论:

氧化性:KMnO4>MnO2>O2

16、根据氧化产物的价态高低判断:

当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。

如:2Fe+3Cl22FeCl3

Fe+SFeS

可以判断氧化性:Cl2>S

17、根据元素周期表判断:

①同主族元素(从上到下)

F

Cl

Br

I

非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强

Li

Na

K

Rb

Cs

金属原子还原性逐渐增强,对应阳离子氧化性逐渐减弱

②同周期主族元素(从左到右)

Na

Mg

Al

Si

P

S

Cl

单质还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强

18、根据元素最高价氧化物的水化物酸碱性强弱比较:

例如:酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3,可判断氧化性:CL>S>P>C

19、根据原电池、电解池的电极反应比较判断:

①两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的极,正极金属是电子流入的极。其还原性:负极>

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