专题复习-离子反应和氧化还原反应

专题三：

离子反应与氧化还原反应《考试说明》要求⒈了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。

⒉了解氧化还原反应的本质是电子的转移。

⒊了解常见的氧化还原反应。

一、离子反应

思考·讨论1：离子不能大量共存的条件是什么？请同学们试着总结一下。㈠离子的大量共存⑴离子间发生复分解反应，不能大量共存。

①生成气体：如CO32－、HCO3－、S2－、HS－、SO32－、HSO3－等与H+不能大量共存。②生成沉淀：如果两种离子结合成沉淀［包括4种微溶物：Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3］，不能大量共存。③生成弱电解质：如CO32－、SO32－、PO43－、CH3COO－、S2－、F－

等与

H+不能大量共存，NH4+和OH－不能大量共存，一些酸式弱酸根离子如HCO3－、HSO3－、HS－、HPO42－、H2PO4－等既不能与H+大量共存，也不能与OH－大量共存。④发生“彻底双水解”反应。如CO32－、HCO3－、S2－、HS－与Al3+等不能大量共存；CO32－、HCO3－与Fe3+等不能大量共存。⒈离子不能大量共存的条件

⑵离子间发生络合反应，不能大量共存。

Fe3+与SCN－不能大量共存。

⑶离子间发生氧化还原反应，不能大量共存。

①NO3－和I－在中性或碱性溶液中可以大量共存，但在酸性溶液（H+

）中则不能大量共存；

②SO32－和S2－在碱性件下可以大量共存，但在酸性条件下则不能大量共存；

③MnO4－和ClO－即使在碱性条件下也能将Fe2+、S2－、I－氧化，不能大量共存，MnO4－、ClO－与Cl－在酸性条件不能大量共存；

④Fe2+与NO3－在中性溶液中能大量共存，但在酸性溶液中不能大量共存。

例题

⒈在pH＝1的无色溶液中能大量共存的离子组是（）A.Na＋、Ca2＋、ClO－、Cl－

B.Fe2＋、K＋、SO42－、NO3－C.Al3＋、Cu2＋、SO42－、Cl－

D.NH4＋、Mg2＋、Cl－、NO3－⒉若溶液中由水电离产生的c（OH－）＝1×10－13mol·L－1，满足此条件的溶液中一定能大量共存的离子组是（）A．Ba2＋、Na＋、NO3－、Cl－

B．Fe2＋、Na＋、Cl－、NO3－C．Ca2＋、Na＋、Cl－、NO3－D．K＋、NH4+、SO42－、CO32－D

A变式练习

⒈一定能在下列溶液中大量共存的离子组是（）

A．含有大量Fe3+的溶液：Na+、Mg2+、NO3－、SCN－

B．c(H+)=1×10－13mol·L－1溶液：Na+、Ca2+、Cl－NO3－C．含有大量Al3+的溶液：Na+、NH4+、SO42－、Cl－D．含有大量NO3－的溶液：H+、Fe2+、SO42－、Cl－⒉某溶液加入铝粉能放出H2，在该溶液中一定能大量共存的离子组是（）①K+、Cl－、NO3－、S2－②K+、Fe2+、I－、SO42－

③Na+、K+、Cl－、SO42－④K+、Na+、Ba2+、Cl－

⑤Na+、Ca2+、Cl－、HCO3－A．①③B．③④C．②⑤D．③⑤CB注意事项

抓住“一色”“两性”1．一色即溶液颜色。若限定无色溶液，则Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnO4－

Cr2O72-CrO42-等有色离子不能存在。2．两性即溶液的酸性和碱性。题干中给出溶液酸、碱性的方式有多种变化，如指示剂变色、PH、与Al反应放出H2、水的电离受到影响等。

㈡离子方程式的书写及正误辨析思考·讨论2：

⑴哪些物质在书写离子方程式时不能拆开？

⑵书写离子方程式时应注意哪些事项？要改写成离子的物质：易溶于水的强电解质强酸：盐酸、硫酸、硝酸、

HBr、HI等强碱：NaOH、KOH、

Ba(OH)2等大多数盐不能改写成离子的物质单质、氧化物难溶物碱:盐:Mg(OH)2、Al(OH)3、Cu(OH)2Fe(OH)3、Fe(OH)2等BaSO4、PbSO4、AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、BaCO3等弱电解质：气体:H2、O2、CO2、SO2、NH3等弱酸、NH3·H2O、H2O③微溶物要具体分析：生成物中的微溶物，以分子式表示；反应物中的微溶物，若为稀溶液改为离子形式（如澄清石灰水），若为浓溶液（浊液）以分子式表示（如石灰乳、石灰浆）；④浓酸的处理：浓硫酸参加的一些反应，一般只能用化学方程式表示，不能改写为离子方程式；浓硝酸与浓盐酸参与的反应，在离子方程式中均要改为离子形式。(5)看是否漏掉离子反应。如：①Ba(OH)2溶液与CuSO4、(NH4)2SO4、H2SO4等溶液混合，既要写Ba2+与SO42的离子反应，又要考虑其他离子之间的离子反应；再如HF

与Ca(OH)2

溶液混合；②注意氧化还原反应：Ca(ClO)2溶液中通SO2；FeO溶于稀HNO3溶液；Fe2O3溶于HI溶液等；③注意沉淀的转化：Mg(HCO3)2

溶液中加入过量NaOH溶液；(6)看是否符合题设条件及要求，特别注意“过量”、“少量”、“适量”等反应物用量以及滴加顺序等对反应方式或产物的影响。物质的量的不同，反应方程式有别⒈酸式盐与碱反应：如NaHCO3与Ca(OH)2

⑴

Ca(OH)2溶液中滴加过量NaHCO3：Ca(OH)2+2NaHCO3=CaCO3↓+Na2CO3+2H2OCa2++2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+CO32-↓+2H2OCa(OH)2溶液中滴加少量NaHCO3：Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2OCa2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O(量少为1）⑵Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应：H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O

(NaHSO4不足)2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O

(NaHSO4足量)⑶Mg(HCO3)2溶液中滴加NaOH溶液：Mg2++HCO3-+OH-=MgCO3↓+H2O（NaOH少量）Mg2++2HCO3+4OH=Mg(OH)2↓+2CO32-+2H2O

（NaOH过量）⒉弱酸盐与酸反应

⑴Na[Al(OH)4]溶液中滴加过量HCl：[Al(OH)4]-+4H+=Al3++4H2ONa[Al(OH)4]溶液中滴加少量HCl：[Al(OH)4]-+H+=Al(OH)3↓+H2O⑵Na[Al(OH)4]溶液中通CO2：2[Al(OH)4]-+CO2=2Al(OH)3↓+CO32-+H2O(CO2少量)[Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-(CO2过量)

CO2与Ca(ClO)2、Na2SiO3等反应与之类似；⑶Na2CO3溶液中滴加过量HCl：

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O

CO32-+2H+=CO2↑+H2O

Na2CO3溶液中滴加少量HCl：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaClCO32-+H+=HCO3-⒊多元酸（酸酐）、碱之间反应

NaOH溶液中通入过量CO2：

NaOH+CO2=NaHCO3 CO2+OH-=HCO3-NaOH溶液中通入少量CO2：

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O CO2+2OH-=CO32-+H2OCO2、SO2与Ca(OH)2反应跟上反应类似。⒋盐与碱之间的反应⑴KAl(SO4)2溶液中滴加过量Ba(OH)2KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=2BaSO4↓+K[Al(OH)4]Al3++2SO42+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+[Al(OH)4]-

KAl(SO4)2溶液中滴加少量Ba(OH)2：2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO42Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓(2)AgNO3溶液中滴加过NH3·H2O：AgNO3+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]NO3+2H2OAg++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋+2H2OAgNO3溶液中滴加少量NH3·H2OAgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3 Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+⒌某些氧化还原反应

⑴FeBr2溶液中通入过量Cl2：2FeBr2+3Cl2=2FeCl3+2Br22Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2FeBr2溶液中通入少量Cl2：6FeBr2+3Cl2=4FeBr3+2FeCl32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-⑵HNO3溶液中加入少量Fe：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2OFe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2OHNO3溶液中滴入过量Fe：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O

3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O6.铵盐与碱的反应（1）固体加热，不是离子反应，不能写离子方程式：

2NH4Cl＋Ca(OH)2＝CaCl2＋2NH3↑＋H2O（2）稀溶液不加热，写成一水合氨，不放气体

NH4+＋OH－＝NH3·H2O（3）浓溶液加热，放出氨气：

NH4+＋OH－＝NH3↑＋H2O不存在过量问题的几个例子：1.Ca(HCO3)2与Ca(OH)2反应2.苯酚钠溶液中通CO2

3.Ba(OH)2与H2SO4反应：1.下列离子方程式不正确的是（

）

A.氢氧化钡溶液与硝酸溶液的反应：OH－＋H+＝H2O

B.三氯化铁溶液与过量氨水反应：

Fe3＋＋3NH3·H2O＝Fe(OH)3↓＋3NH4＋

C.小苏打溶液跟烧碱溶液反应：

HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2OD.氯气通入冷水中：Cl2＋H2O＝2H+＋Cl－＋ClO－D2.将铜片放入稀硫酸中无任何现象，而在加热时向其中通入氧气则溶液变蓝色，请你写出反应的离子方程式。2Cu＋4H+＋O22Cu2＋＋2H2O

变式练习⒈下列离子方程式中，正确的是

A

在氯化铝溶液中加入过量氨水：Al3+＋3OH

＝Al(OH)3↓B

在硫酸铜溶液中加入过量氢氧化钡溶液：Ba2+＋SO42－＝BaSO4↓C

在澄清石灰水中通入过量二氧化碳：CO2＋OH

＝HCO3－

D

在碳酸氢钙溶液中加入过量氢氧化钠溶液：Ca2+＋HCO3－＋OH

＝CaCO3↓＋H2OC⒉向酸性氯化亚铁溶液中逐滴加入双氧水，溶液由淡绿色变为黄色，试着写出反应的离子方程式。2Fe2+＋H2O2＋2H＋＝2Fe3+

＋2H2O思考⒈是不是所有的离子反应都是氧化还原反应？举例说明。⒉是不是所有的氧化还原反应都是离子反应？举例说明。二者是怎样的关系？二者是交叉关系二、氧化还原反应

思考·讨论3：怎样判断某化学反应是不是氧化还原反应（即宏观表现）？氧化还原反应的本质是什么？电子转移化合价升降⒈从反应物角度看——氧化剂与还原剂⒉从生成物角度看——氧化产物与还原产物㈠氧化还原反应剖析

⒊从变化的过程看——氧化反应与还原反应

⒋从变化的结果看——被氧化与被还原

尝试

请分析下面反应中化合价变化情况、并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。氧化产物与还原产物之比为多少?2H2S＋SO2＝3S＋2H2O小结：学习时，只需理解其中的“一半”，另“一半”与前者相反就行了。可以归纳成四个字：“失高氧还”（谐音“失羔羊还”——丢失的羔羊又回来了！），意为：失去电子，化合价升高，发生氧化反应（被氧化），是还原剂。1．解答氧化还原综合题的常用规律(1)计算规律——电子守恒法解题的一般步骤为：①找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。②找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中微粒的个数)。③根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)。(2)价态规律①元素处于最高价，只有氧化性(如KMnO4中等)；元素处于最低价，只有还原性(如S2－、I－等)；元素处于中间价态，既有氧化性，又有还原性(如Fe2＋、S、Cl2)。②同种元素不同价态之间发生反应，元素化合价遵循“高价＋低价―→中间价”或“只靠拢，不交叉”的规律。如：(3)强弱规律①判断某一氧化还原反应中，氧化性、还原性的相对强弱。氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。②判断某一氧化还原反应能否正常进行。③判断众多氧化还原体系中，哪一反应优先进行。如Fe粉投入到FeCl3、CuCl2的混合液中，其反应顺序为Fe先与Fe3＋反应，然后Fe与Cu2＋反应。例题⒈下列叙述中，正确的是(

)

A、含金属元素的离子一定是阳离子。

B、在氧化还原反应中，非金属单质一定是还原剂。

C、某元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原。

D、金属阳离子被还原不一定得到金属单质。⒉在反应：S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑中，下列说法正确的是（

）A、S和C

是还原剂，KNO3是氧化剂B、1molKNO3参加反应，得到电子5NA

C、N2

是还原产物，K2S是氧化产物

D、1molS参加反应，整个反应转移的电子数为2NADB变式练习⒈在反应：3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O中，下列说法正确的是（）A、Cl2是还原剂,KOH是氧化剂

B、氧化剂和还原剂物质的量之比为1：5C、每有1molKClO3生成，则转移电子6molD、被氧化的氯原子和被还原的氯原子质量比是1：5⒉下列水溶液中的各组离子因为发生氧化还原反应而不能大量共存的是

（

）A．Na+、Ba2+、Cl-、SO42-

B．Ca2+、CO32-、Cl-、K+

C．MnO4-、K+、I-、H+

D．H+、Cl-、Na+、CO32-

DC

（二）氧化性、还原性强弱的判断

1）在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。2）根据元素在周期表中的顺序判断3）根据金属活动顺序表.4）①据原电池电极：负极金属比正极金属活泼(还原性强)；②据电解池中放电顺序。总的来说，比较氧化性和还原性强弱的根本依据在于得失电子能力的强弱，而绝不能以得失电子数目的多少作为依据。例题

已知下列反应：2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2①2FeCl2＋Cl2===2FeCl3②I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI③判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是()A．I－>

Fe2＋>Cl－>SO2

B.Cl－>Fe2＋>SO2

>I－C．Fe2＋>I－>Cl－>SO2

D．SO2

>I－>Fe2＋>Cl－

D根据电子守恒列出等式：氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数=还原剂的物质的量×每摩尔还原剂失电子数，利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。1.92g铜投入一定量浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到672mL气体(标准状况)，将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入氧气恰好使气体完全溶解在水中，则需要标准状况下的氧气体积为()A．504mLB．168mLC．336mLD．224mL变式训练(2010·全国Ⅱ，10)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为()A．1：4B．1：2C．2：1D．4：1例题CB选项反应体系反应先后顺序判断A含等物质的量的AlO-、OH－、CO32-的溶液，逐滴加入盐酸AlO-、OH－、CO32-B含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液，缓慢通入氯气I－、Br－、Fe2＋C含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液，缓慢通入CO2KOH、Ba(OH)2

D等物质的量的Fe3＋、Ag＋、Cu2＋、H＋的溶液，加入锌粉Ag＋、Fe3＋、Cu2＋、H＋头脑风暴：下表所示的化学反应体系与反应先后顺序判断一致的是反应物间的化学反应常有“平行反应”和“竞争反应”两类，平行反应主要指多个反应相互间没有影响可同时进行；而竞争反应是指由于反应能力不同，多个反应按一定的先后顺序进行。

专题总结——相互竞争的离子反应及氧化还原反应竞争反应主要包括两种基本题型：

一是一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应，如把Cl2通入含I－、Br－、Fe2＋的溶液中，按照还原能力由强到弱的顺序，I－优先反应，其次是Fe2＋，最后是Br－；

二是一种酸(碱)与多种碱性(酸性)物质反应，如把盐酸逐滴加入含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中，按照碱性由强到弱的顺序，

NaOH优先反应，其次是Na2CO3，最后是NaHCO3。在实际问题中有部分看似是平行反应，由于物质的性质而出现了“有效”和“无效”两种可能性，准确确定有效反应就成了解题的关键。

答案

D

答案

HCO-3＋OH－===H2O＋CO32-

即时巩固3

向NH4Cl、AlCl3、MgCl2混合溶液中逐滴加入NaOH至过量，按反应的先后顺序，写出有关的离子方程式：(1)__________________，__________________。(2)__________________。(3)__________________。答案

C

解析由于Fe2＋还原性比Br－强，当Cl2不足时，Fe2＋优先反应。B答案

A

答案

A答案

1∶1∶4

答案

C

返回1、将足量NH3通入HNO3和AgNO3的混合溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入NH3的体积(V)的关系(如图所示)正确的是

【解析】NH3通入硝酸和硝酸银的混合溶液中，先与硝酸反应，故开始没有沉淀，等硝酸全部反应完全后，再与硝酸银反应生成氢氧化银沉淀，再继续通入氨气会生成可溶性的银氨溶液，故沉淀又会减少，直至最终没有沉淀，反应方程式为NH3＋HNO3＝NH4NO3、NH3＋AgNO3＋H2O＝AgOH↓＋NH4NO3、AgOH＋2NH3＝Ag(NH3)2OH(银氨溶液)，结合消耗NH3的量，故选A，不选C。答案：A【方法技巧】若某一溶液中同时存在几个可能的反应，则生成更难溶或更难电离物质的反应将优先进行。2、已知：2Fe2+＋Br2===2Fe3+＋2Br─、2Fe3+＋2I─===2Fe2+＋I2；向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，在通入氯气量从1mol～3mol的过程中，溶液中的阳离子从最大量逐渐下降至0，下列说法中不正确的是

A．还原性：I─＞Fe2+＞Br─B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6molC．当通入2molCl2时，溶液中发生的离子反应可表示为

2Fe2++2I─+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl─D．原溶液中：n(Fe2+)：n(I─)：n(Br─)＝2：1：3【解析】解本题的关键是要弄清楚氯气与I─、Fe2+、Br─之间发生的氧化还原反应，结合题目所给反应与氧化还原反应的规律知，还原性：I─＞F