离子反应与氧化还原反应Word格式.docx
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2.能发生彻底水解的阳离子和阴离子在溶液中不能大量共存。
如Al3+与CO32—、HCO3—、HS—、S2—、AlO2—、ClO—等不能大量共存。
3.注意离子共存题目的附加条件
(1)无色透明溶液与澄清溶液的区别。
(2)由水电离的氢离子、氢氧根离子浓度与溶液中氢离子、氢氧根离子浓度的区别。
(3)与Al反应生成H2的溶液。
(4)使指示剂呈现某种颜色
(5)如“一定”、“可能”等。
解题时可采用淘汰法。
三、离子检验、推断过程中需要注意的问题
1.在进行离子推断时,应注意的答题模式是:
操作→现象→结论。
2.注意检验实验是连续实验还是并列实验,若为连续实验,应注意前面加入试剂对后面实验的影响。
四、氧化还原反应计算的核心是得失电子守恒,这是氧化还原反应计算列等式的依据。
在涉及被氧化(或被还原)的计算时,还应注意参加反应的物质的量与被氧化(或被还原)的关系。
在答题过程中遇到有关氧化还原反应计算时,先优考虑电子守恒。
【热点透视】
【典例1】下列反应的离子方程式正确的是()
A.苯酚与碳酸钠溶液的反应
B.等体积、等浓度的Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液混合
Ca2++2HCO3—+2OH—=CaCO3↓+CO32—+2H2O
C.硫酸亚铁溶液中加入用硫酸酸化的过氧化氢溶液
Fe2++H++H2O2→Fe3++H2O
D.向Fe(OH)2中加入足量稀硝酸:
Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
【典例2】下列离子组一定能大量共存的是()
A.甲基橙呈黄色的溶液中:
I—、Cl—、NO3—、Na+
B.石蕊呈蓝色的溶液中:
Na+、AlO2—、NO3—、HCO3—
C.含大量Al3+的溶液中:
K+、Na+、NO3—、ClO—
D.含大量OH一的溶液中:
CO32—、Cl—、F—、K+
【典例3】某含铬Cr2O72-废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·
(NH4)2SO4·
6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。
该沉淀干燥后得到nmolFeO·
FeyCrxO3。
不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是()
A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2—x)mol
B.处理废水中Cr2O72-的物质的量为
mol
C.反应中发生转移的电子的物质的量为3nxmol
D.在FeO·
FeyCrxO3中3x=y
【典例3】赤铜矿的主要成分是Cu2O,辉铜矿的主要成分是Cu2S,将赤铜矿和辉铜矿混合加热有以下反应:
2Cu2O+Cu2S
6Cu+SO2↑,下列关于该反应的说法中正确的是()
A.该反应中的氧化剂是Cu2OB.Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂
C.Cu既是氧化产物,又是还原产物D.每生成19.2gCu,转移电子的物质的量为0.6mol
【典例4】下列是某同学对相应反应的离子方程式所作的评价,其中评价合理的是()
编号
化学反应
离子方程式
评价
A
碳酸钙与醋酸
Ca2++2CH3COOH=H2O+CO2↑+2CH3COO—
错误,碳酸钙是弱电解质,不应写成离子形式
B
碳酸钠溶液中滴加过量的盐酸
CO32—+2H+=H2O+CO2↑
正确
C
石灰水中滴加少量KHCO3溶液
Ca2++HCO3—+OH—=CaCO3↓+H2O
错误,不满足
Ca(OH)2的配比
D
硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合
Ba2++SO42—+2H++2OH—=BaSO4↓+2H2O
【直击高考】
1.在溶液中能大量共存的一组离子或分子是
()w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
A.NH4+、H+、NO3—、HCO3
—B.K+、Al3+、SO42—、NH3·
H2O
C.Na+、K+、SO32—、Cl2
D.Na+、CH3COO—、CO32—、OH—
2.下列各组离子,在溶液中能大量共存、加入NaOH溶液后加热既有气体放出又有沉淀生成的一组是()
A.Ba2+、NH4+、NO3—、Cl—B.Ca2+、HCO3—、NH4+、AlO2—
C.Ba2+、K+、HSO3—、Cl—D.Mg2+、NH4+、SO42—、K+
3.下列离子方程式与所述事实相符且正确的是()
A.漂白粉溶液在空气中失效:
ClO—+CO2+H2O=HClO+HCO3—
B.用浓盐酸与MnO2反应制取少量氯气:
MnO2+4H++2Cl—
2H2O+Cl2↑+Mn2+
C.向NaAlO2溶液中通入少量CO2制Al(OH)3:
AlO2—+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3—
D.在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:
3ClO—+2Fe(OH)3=2FeO42—+3Cl—+H2O+4H+
4.往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时产生白色沉淀。
下列有关说法中不正确的是()
A.白色沉淀为BaSO4B.反应后溶液的pH减小
C.此实验表明SO2有漂白性D.此实验中Fe3+表现出氧化性
5.将0.03molCl2缓缓通入含有0.02molH2SO4和0.02molHBr的溶液中,在此过程中,溶液中的c(H+)与Cl2的用量的关系示意图正确的是()
ABCD
6.已知:
将Cl2通人适量KOH溶液,产物中可能有KC1、KClO、KC1O3,且
的值与温度高低有关。
当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是
A.若某温度下,反应后
=11,则溶液中
=
B.参加反应的氯气的物质的量等于
amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:
amol≤ne≤
D.改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量为
7.含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。
若砷的质量为1.50mg,则
A.被氧化的砒霜为1.98mgB.分解产生的氢气为0.672mL
C.和砒霜反应的锌为3.90mgD.转移的电子总数为6×
10-3NA
8.
现有A、B、C、D、E五种强电解质,它们在水中可电离出下列离子(各种离子不重复)
阳离子
Na+、H+、Al3+、Ba2+、Ag+、
阴离子
OH—、Cl—、SO42—、NO3—、CO32—
已知:
①A、B两溶液呈碱性;
C、D、E溶液呈酸性。
②A溶液与E溶液反应既有气体生成,又有沉淀生成;
A溶液与C溶液反应只生成气体(沉淀包括微溶物,下同)。
③D溶液与另外四种溶液反应都能生成沉淀;
C只能与D反应产生沉淀。
试回答下列为题:
(1)写出化学式:
A;
B;
C。
(2)E溶液呈酸性的原因是(用离子方程式表示):
。
(3)将C溶液逐滴加入等体积、等物质的量浓度的A溶液中,反应后溶液中各离子浓度由大到小的顺序为。
(4)在100mL0.1mol·
L—1E溶液中,逐滴加入35mL2mol·
L—1NaOH溶液,最终得到沉淀物质的量为。
9.氧化还原反应实际包括氧化和还原两个过程。
下面是一个还原过程的反应式:
NO3—+4H++3e—=NO↑+2H2O。
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出该氧化还原反应的化学方程式。
(2)反应中硝酸体现了、。
(3)反应中若产生标准状况下11.2L气体,则转移电子的物质的量为mol。
(4)现称取含有杂质的甲样品(杂质与酸不反应)5.4g,恰好和100mL1.4moL·
L—1的硝酸溶液完全反应,则该样品的纯度为。
(5)若有1mol甲与某浓度的硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是。
10.某强碱溶液中可能含有K+、NH4+、Al3+、AlO2—、SO42—、SiO32—、CO32—、Cl—中的某几种离子,现进行如下实验:
a.取少量的溶液用硝酸酸化后,加Ba(NO3)2溶液,无沉淀生成。
b.另取少量溶液逐滴滴加盐酸,其现象是:
开始无沉淀,一段时间后开始产生沉淀并逐渐增多,沉淀量基本不变后产生一种气体,最后沉淀逐渐减少至消失。
(1)原溶液中一定存在的离子是;
肯定不存在的离子是。
(2)已知向一定量的原溶液中加入5mL0.2moL·
L—1盐酸时,沉淀会完全消失,再加足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187g,则原溶液中是否含有Cl—?
(3)按照反应顺序逐步写出实验b中发生反应的离子方程式:
①;
②;
③;
④;
⑤;
11.(12分)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:
软锰矿与过量固体KOH和KClO3
在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;
用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4;
滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4请回答:
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是
。
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是
(3)配平氧化还原反应方程式:
__C2O42-+__MnO4-+__H+=__CO2+__Mn2++__H2O
(4)称取6.0g含H2C2O4·
2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。
量取两份此溶液各25.00mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25mol·
L-1NaOH溶液至20.00mL时,溶液由无色变为浅红色。
该溶液被中和的H+的物质的量为___mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol·
L-1的酸性高锰酸钾溶液至16.00mL时反应完全,此时溶液颜色由__变为__。
该溶液中还原剂的物质的量为___mol。
③原试样中H2C2O4·
2H2O的质量分数为_____。
实验探究:
某研究性学习小组在网上收集到如下信息:
硫化钠,俗称臭碱,是一种强还原剂,在工业上用途广泛。
他们对硫化钠与次氯酸钠的反应进行探究。
【实验】
在次氯酸钠溶液中加入硫化钠溶液,发现溶液始终澄清。
(1)下列有关硫化钠的说法正确的是
a.硫化钠溶液不宜久置,应现用现配
b.硫化钠溶液中通入SO2有淡黄色浑浊,可证明SO2有氧化性
c.硫化钠在空气中潮解并不断放出H2S气体,说明酸性:
H2CO3>
H2S
d.配制硫化钠溶液时加入少量氢氧化钾
e.向硫化钠溶液中滴加稀硝酸有臭鸡蛋气味的气体生成
【提出假设】
(2)反应后的溶液中肯定存在Cl-、SO42-和OH-,为探究溶液中可能还存在的其他阴离子(不考虑离子水解及空气中CO2的影响),该学习小组提出如下假设:
假设1:
只还存在S2-
假设2:
只还存在ClO-
假设3:
【设计实验方案,验证假设】
(3)请写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:
1mol•L-1的CuSO4溶液、1mol•L-1NaOH溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少许反应后溶液于试管中,滴加
若
,则假设
成立。
步骤:
2:
另取少许反应后溶液于试管中,滴加
,
则假设3成立。
【思考与交流】
(4)实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色,联想到工业盐酸呈黄色的原因,该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl3。
你是否同意该同学的的观点
(填“同意”或“不同意”),请简述理由:
答案与解析:
(1)abc(3分)
(2)既不存在S2-
也不存在ClO-
(1分)
(3)每空1分,其他合理答案也可,步骤1和步骤2可以对调。
1mol/L的CuSO4溶液
溶液中出现黑色沉淀
则假设
1
1-2滴淀粉KI溶液
溶液变蓝
2
步骤1中没有出现黑色沉淀,步骤2中溶液不变蓝色
(4)不同意,(1分)因为硫化钠具有强还原性,氯化铁具有强氧化性,二者发生氧化还原反应不能共存。
(2分)
【解析】
试题分析:
(1)a.氧气可以氧化硫离子为硫单质,硫化钠溶液不宜久置,应现用现配,故a正确;
b.硫化钠溶液中通入SO2有淡黄色浑浊,生成S单质,SO2中S元素化合价降低,SO2体现氧化性,故b正确;
c.空气中潮解并不断放出H2S气体,潮湿的空气中含有碳酸,说明酸性:
H2CO3>H2S,故c正确;
d.加入KOH溶液,引入钾离子,应加入NaOH,故d错误;
e.硝酸具有强氧化性,硫化钠具有强还原性,二者发生氧化还原反应,不能生成硫化氢,故e错误。
(2)S2-、ClO-不能共存,根据假设1、假设2可知,可能既不存在S2-
也不存在ClO-。
(3)步骤1:
取少许反应后溶液于试管中,滴加1mol/L的CuSO4溶液,若溶液中出现黑色沉淀,则假设1成立;
步骤:
另取少许反应后溶液于试管中,滴加1-2滴淀粉KI溶液,若溶液变蓝,则假设2成立;
若步骤1中没有出现黑色沉淀,步骤2中溶液不变蓝色,则假设3成立。
(4)不同意,硫化钠具有强还原性,氯化铁具有强氧化性,二者发生氧化还原反应不能共存。
考点:
本题考查探究实验方案与设计、离子检验。
练习:
1、写出在酸性条件下KMNO4和SO2反应生成MnSO4的离子方程式:
答案:
5SO2+2H2O+2MnO4-=2Mn2++5SO42-+4H+
解读:
注意酸、碱性条件下的离子的灵活处理。
2、在室温下,向Cu(IO3)2饱和溶液中加入足量的经稀硫酸酸化的KI溶液,产生CuI沉淀,溶液由蓝色变为棕黄色,反应前加入淀粉溶液不变蓝,反应后加入淀粉溶液变为蓝色.
(1)该反应中氧化剂是;
(2)该反应的还原产物是;
(3)1mol氧化剂在反应中得到电子的物质的量为mol;
(4)某反应体系中有物质:
Bi2(SO4)3、NaMnO4、H2O、MnSO4、NaBiO3、Na2SO4、H2SO4.请将NaBiO3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,配平化学计量数,并在氧化剂与还原剂之间标出电子转移的方向和数目.
解答:
解:
(1)向Cu(IO3)2饱和溶液中加入足量的经稀硫酸酸化的KI溶液,产生CuI沉淀,溶液由蓝色变为棕黄色,反应前加入淀粉溶液不变蓝,反应后加入淀粉溶液变为蓝色,则反应过程中有碘生成,同时说明铜离子、碘酸根离子得电子发生还原反应,则Cu(IO3)2作氧化剂,碘化钾中碘离子失电子作还原剂,
故答案为:
Cu(IO3)2;
(2)该反应中Cu(IO3)2得电子生成CuI、I2,所以还原产物是CuI、I2,
CuI、I2;
(3)根据氧化剂和转移电子之间的关系式得转移电子的物质的量=1mol×
[(2-1)+(5-0)×
2]=11mol,
11mol;
(4)该反应中NaBiO3是反应物,根据Bi元素守恒,Bi2(SO4)3是生成物,Bi元素由反应物到生成物,化合价降低,所以NaBiO3是氧化剂;
NaMnO4中锰元素的化合价是+7价,MnSO4中锰元素的化合价是+2价,要选取还原剂,只能是化合价由低变高,所以MnSO4作还原剂,NaMnO4是氧化产物;
再根据元素守恒,反应物中还有硫酸,产物中还有Na2SO4和H2O;
该反应中,NaBiO3是氧化剂,MnSO4作还原剂;
MnSO4→NaMnO4,锰元素由+2价→+7价,一个MnSO4失去5个电子;
NaBiO3→Bi2(SO4)3,Bi元素由+5价→+3价,生成一个Bi2(SO4)3,需得4个电子,所以其得失电子的最小公倍数为20,则其化学反应方程式为10NaBiO3+4MnSO4+14H2SO4=5Bi2(SO4)3+4NaMnO4+3Na2SO4+14H2O
.
10NaBiO3+4MnSO4+14H2SO4=5Bi2(SO4)3+4NaMnO4+3Na2SO4+14H2O;
本题可延伸为让学生写出Cu(IO3)2与HI反应的离子化学方程式,从而对照得出通过方程式得出答案与通过分析氧化还原反应实质得出电子转移数目答案的取舍。
并且可以训练该反应方程式的书写技巧。