氧化还原反应与离子方程式

氧化还原反应与离子方程式复习目标:掌握氧化还原反应概念及运用掌握离子方程式的书写规律制作:李虎山1、氧化一还原反应：凡是有电子得失或共用电子对偏移的一类反应。其特征是反应前后有些元素的化合价发生升高或降低。2、从氧化还原反应的概念、角度来认识四种基本反应类型：凡有单质参加的化合反应，有单质生成的分解反应，置换反应都是氧化还原反应；复分解反应都不是氧化还原反应。在初级定义中，凡是有得氧或去氢的反应叫氧化反应；凡有得氢或去氧的反应叫还原反应。3、氧化与还原：失去或偏离电子的变化称为氧化；得到或偏近电子的变化称为还原。4、氧化剂与还原剂：在化学反应中，得到电子的物质称为氧化剂；失去电子的物质称为还原剂。5、氧化产物与还原产物：氧化剂在反应中结合电子后被还原形成的生成物称为还原产物；还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物称为氧化产物。（二）常见的还原剂、氧化剂1、常见的还原剂：含较低价态元素的物质作还原剂如：金属单质(只能作还原剂)、H2、C、CO、NH3、NH4+、H2S、HI、K2S、NaI、Sn2+、Fe2+、Na2SO3等。2、常见氧化剂：含较高价态元素的物质作氧化剂如：卤素单质、O2(其中F2、O2只能作氧化剂)、H2O2、金属阳离子（如Fe3+、Sn4+、Cu2+）、KMnO4、KCr2O7、浓H2SO4、HNO3等。（三）还原剂（性）、氧化剂（性）的强弱的比较：（1）比较元素的金属性或非金属性通常金属的金属性、金属活泼性愈强，金属的还原性愈强，具体讲，在金属活动顺序表中，位于越前面的金属，其还原生愈强。金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱。如：此四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序：Ag+Cu2+Al3+K+，单质的非金属性越强，其氧化性越强，非金属单质氧化性强弱顺序是：F2Cl2O2Br2I2SCPSi非金属阴离子的还原性随其单质氧化性的增强而减弱。如：此四种卤素离子还原性由强到弱的顺序：I-Br-Cl-F-。（2）比较反应条件的难易不同氧化剂与同一还原剂反应，反应越易进行，氧化性越强，如：F2和H2混和在暗处就能剧烈化合而爆炸，而I2和H2需在高温的情况下才能缓慢化合，因而F2的氧化性比I2强。不同还原性与同一氧化剂反应，反应越易进行，还原性越强，如：有两种金属M和N均能与水反应，M在常温下能与水反应产生氢气，而N需要在高温下才能与水蒸气反应，由此判断M的还原性比N强。（3）分析氧化还原反应方向还原剂A+氧化剂B=氧化产物a+还原产物b则：氧化性Ba；还原剂Ab如：由2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-可知氧化性Br2Fe3+，还原性Fe2+Br-。（4）当不同的还原剂与同一氧化剂反应时，可根据氧化剂被还原的程序不同来判断还原剂还原性的强弱，一般规律是氧化剂被还原的程度越大，还原剂的还原性越强。同理当不同氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性就越强。如氯气、硫两种氧化剂分别与同一还原剂铁起反应，氯气可把铁氧化成FeCl3，而硫只能把铁氧化为FeS，由此说氯气的氧化性比硫强。（5）某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性还与下列因素有关：温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。SSSS-20+6+4升降（四）氧化还原反应的一些规律：1、一般情况下元素的最高价态，具有氧化性；元素的最低价态具有还原性；元素的中间价态，既具有氧化性，又具有还原性。2、同种元素间，价态相距越大，发生反应的可能性越大。价态，相邻，则不能反应。如：Fe与FeCl3能反应，Fe与Fe2+，Fe2+与Fe3+不反应。含同种元素的还原剂、氧化剂的化合价升降不会出现交叉现象，如：这样的升降情况是错误的。例1、常温下，在下列溶液中发生如下反应①16H++10Z-+2XO4-=2X2++5Z2+8H2O②2A2++B2=2A3++2B-③2B-+Z2=B2+2Z-由判断下列说法错误的是（）A、反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可以进行B、Z元素在①③反应中均被还原C、氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A3+D、还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+例题、某溶液中Cl-与I-的物质的量浓度相同，为了氧化I-而不使Cl-被氧化，试依据下列三个反应：①2Fe3++2I-==2Fe2++I2②2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-③2MnO4-+10Cl-+16H+==2Mn2++5Cl2↑+8H2O判断可选用的氧化剂（）A、FeCl2B、KMnO4C、浓盐酸D、FeCl3例题、实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量比2:1倒入烧瓶中，用水浴加热，同时滴入H2SO4溶液，产生棕黄色的气体X，反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应，则X为（）A、Cl2B、Cl2OC、ClO2D、Cl2O3例题、硫酸铵在强热条件下分解，生成氨、二氧化硫、氮气和水。反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为（）A、3:1B、1:3C、2:3D、2:1二、离子反应（一）离子方程式用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子叫离子方程式1、书写离子方程式的步骤：⑴根据客观事实正确书定化学方程式⑵将可溶性强电解质（强酸、强碱、绝大多数可溶性盐）用离子符号表示，其他物质（非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等）用化学式表示，未参加反应的离子消去。⑶配平要使反应前后的原子数（指同一元素的原子和离子）、离子电荷数、得失电子数均相等，化学计量数约成最简整数比，但不能局部约简。2、书写离子方程式应注意的问题⑴未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式，如：Cu和浓硫酸、氧化钠固体和浓硫酸、氯化铵固体和氢氧化钙固体反应等。⑵微溶物处理：生成物中有微溶物析出时，应写分子式；反应物里微溶物处于溶液状态时应写离子，反应物里微溶物处于浊液或固体时，应写分子式。如：澄清石灰水中通入适量CO2时可写成：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O若在饱和CaCl2溶液中加入浓NaOH溶液出现浑浊时，应写成：Ca2++2OH-=Ca(OH)2↓⑶多元弱酸酸式酸根离子，在离子方程式中不能拆开写。如：NaHCO3与NaOH溶液混合HCO3-+OH-=CO32-+H2O⑷对某当化学反应，书写离子方程式要考虑，反应物间的物质的量之比（或滴加顺序）如：Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH和过量NaOH的生成物不同，离子方程式也不同，它们分别为：Ca2++HCO3-+OH–=CaCO3↓+H2OCa2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O（二）离子共存离子在溶液中能大量共存条件是离子之间不能发生离子反应。下列情况下离子均不能大量共存：1、发生氧化还原反应（如Fe3+与I-；MnO4-与Fe2+；NO3-、H+与Fe2+等）2、发生复分解反应（如H+与弱酸的酸根阴离子；OH-与弱碱的阳离子；SO42-与Ba2+等）例题、在含有0.078molFeCl2溶液中通入0.009molCl2，再加入含有0.01molX2O72-的酸性溶液，使溶液中的Fe2+恰好全部氧化，并使X2O72-还原成Xn+离子，求n值。例题、在酸性而无色透明溶液中，不能大量共存的离子组是（）A、Al3+、Ag+、NO3-、Cl-B、Mg2+、NH4+、NO3-、Cl-C、Ba2+、K+、S2-、Cl-D、Zn2+、Na+、NO3-、SO42-n=3例题、能正确表示下列反应的离子方程式：⑴碳酸氢钙溶液中加盐酸HCO3-+H+=H2O+CO2↑⑵把金属铁放入稀硫酸中，2Fe+6H+=2Fe3++2H2↑⑶硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液Fe2++2H2O2+4H+=Fe3++4H2O⑷次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO⑸氯气通入水中：Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-⑹磷酸二氢钙溶液与氢氧化钠溶液反应：H2PO4-+2OH-=PO43-+2H2O错误的是：2.3.4.5.例题、能正确表示下列反应的离子方程式：⑺碳酸钙与醋酸反应CaCO3+2CH3COOH=Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O⑻碘化钾与适量溴水反应：2I-+Br2=I2+2Br-⑼铁片与稀硫酸反应2Fe+6H+=2Fe2++3H2↑⑽将金属钠加入水中Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑⑾三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+⑿小苏打溶液跟烧碱溶反应HCO3-+OH-=CO32-+H2O错误的是：9.10例题、某无色透明溶液能与HCO3-发生反应，则下列溶液中的离子能大量共存的是（）A、OH-、NO3-、Ba2+、Cl-B、H+、Ba2+、Mg2+、NO3-C、H+、Cu2+、Al3+、SO42-D、Na+、K+、MnO4-、Cl-例题、下列各组中两种溶液间的反应，均可用同一离子方程式表示的是（）A、CH3COOH+Na2CO3；CH3COOH+NaHCO3B、AgNO3+HCl；Ag2SO4+PbCl2C、BaCl2+Na2SO4；Ba(OH)2+(NH4)2SO4D、KOH+CH3COONH4；Ba(OH)2+NH4Cl例题、下列离子方程式中，正确的是（）A、醋酸铵和盐酸反应:CH3COONH4+H+==CH3COOH+NH4+B、氢氧化钡和碳酸氢镁:Ba2++OH-+HCO3-==BaCO3↓+H2OC、氢氧化亚铁与盐酸反应:OH-+H+==H2OD、次氯酸钙与稀盐酸:ClO-+H+==HClO例题、在100mL溴化亚铁溶液中通入2.24L氯气（标况下），则有1/3的溴离子被氧化，求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度？D解析：设FeBr2为amol，则Fe2+为amol，Br-为2amol。问题：Fe2+与Br-谁的还原性更强？或氯气先氧化谁？分析：amolFe2+失amol电子变为amolFe3+，2a/3molBr-失2a/3mol电子变为a/3molBr2。失电子总数为（amol+2a/3mol）0.1摩Cl2得电子总数为0.2mol失电子总数=得电子总数例题、将Na+、Al3+、K+、NO3-、OH-、S2-、MnO4-、Fe3+、NH4+、H+、AlO2-、CO32-，按在溶液中能大量共存的情况分成两组，每组中各含有六种离子且阳离子和阴离子分别不少于二种，则一组：______________另一组______________。例题、已知氯化锌固体中含有Fe3+、Fe2+、Cu2+、Hg2+和Br-等杂质，试用最简单的方法除去其杂质而得到氯化锌溶液，其实验操作步骤是：①将ZnCl2固体溶于水，②加入_________，可除去的离子是：__________________，③过滤后滤液应___________。酸性组：H+、Na+、Al3+、K+、NO3-、MnO4-、Fe3+、NH4+碱性组：OH-、Na+、K+、NO3-、S2-、MnO4-、ClO-、CO32-两组皆可存在的红色K+、NO3-怎么处理？阳离子和阴离子分别不少于二种通入Cl2ZnFe3+、Fe2+、Cu2+、Hg2+