化学反应及其能量变化.docx

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化学反应及其能量变化

第一章化学反应及其能量变化

第二章第一节氧化还原反应

一、基础知识

1.氧化还原反应

物质电子的反应就是氧化反应，物质电子的反应就是还原反应，凡是

的化学反应叫做氧化还原反应。

2.氧化剂与还原剂

在反应中叫氧化剂，叫做还原剂。

3.氧化性与还原性

氧化剂具有性，还原剂具有性。

4.基本关系

化合价降低　→　电子　→　被→剂→　　　　性→产物

（特征）（实质）（反应）（反应物）（物质）（生成物）

化合价升高　→　电子　→　被→剂→　　　　性→产物

5.基本规律

（1）元素的价态在氧化还原反应中得到电子（化合价），而不能再电子，所以，元素的最高价态只具有性，而不具有性，即在氧化还原反应中只能做剂，而不能做剂。

如：

。

（2）元素的价态在氧化还原反应中失去电子（化合价），而不能再电子，所以，元素的最低价态只具有性，而不具有性，即在氧化还原反应中只能做剂，而不能做剂。

如：

。

（3）元素的价态在反应中得到电子（化合价），失去电子（化合价），所以，元素的价态既具有性，又具有性，即在氧化还原反应中既能做剂，又能做剂。

如：

。

二、基本练习：

（1）下列反应不属于氧化还原反应的是：

（）

A、3Cu+8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2OB、CH2=CH2+H2→CH3-CH3

C、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2D、NH3+HCl===NH4Cl

（2）下列反应表明SO2是氧化剂的是（）

A、SO2+2H2S===3S+2H2OB、SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O

C、SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBrD、2SO2+O22SO3

（3）下列变化需要假如氧化剂才能实现的是（）

A、Cl2　→Cl-B、HNO3　→NO2C、KI→KIO3D、PCl3→PCl5

（4）下列变化中，需加入还原剂的是（）

A、SO32-→SO2B、S2-→SC、CO2→H2CO3D、CO2→CO

（5）下列说法正确的是（）

A、置换反应一定是氧化还原反应B、复分解反应不一定是氧化还原反应

C、分解反应不一定是氧化还原反应D、化合反应一定是氧化还原反应

（6）某物质可能含有炭粉、CaCO3、CuO、Fe2O3中的一种或几种。

现进行如下实验：

①取样品，加热至高温，产生一种能使澄清石灰水变浑浊的无色气体

②经冷却后的固体残渣中加入足量的稀盐酸，固体残渣全部溶解，同时产生一种可燃性气体。

根据上述实验现象推断，该物质中一定含有，一定不含有，可能含有。

写出有关反应的化学方程式，属于氧化还原反应的，标出电子转移的方向和数目，并指出氧化剂、还原剂。

三、提高知识

1.氧化剂与还原剂强弱程度的判断

（1）同种元素的不同价态氧化性与还原性强弱的判断

一般来说，同一种元素从低价态到高价态氧化性（得到电子能力）逐渐，还原性逐渐；从高价态到低价态的氧化性逐渐，还原性逐渐。

（2）不同物质间氧化性、还原性强弱的判断

①根据元素在周期表中的位置判断。

元素在周期表中越是位于左下方，单质的越强，其阳离子的越弱。

元素在周期表中越是位于右上方，单质的性越强，其阴离子的性越弱。

②根据与同一种物质反应的情况判断。

如由反应2Fe+3Cl2===2FeCl3Fe+S===FeS可知硫的氧化性比氯气。

△

MnO2+4HCl（浓）===MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl（浓）==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

可知MnO2的氧化性比KMnO4。

③根据同一氧化还原反应判断。

还原性：

还原剂还原产物。

氧化性：

氧化剂氧化产物。

如由反应△

MnO2+4HCl（浓）===MnCl2+Cl2↑+2H2O可知MnO2的氧化性比强。

2KMnO4+16HCl（浓）==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可知KMnO4的氧化性比强。

结论：

还原性：

还原剂还原产物；氧化性：

氧化剂氧化产物。

（即比什么“性”找什么“剂”，“产物”之“性”“剂”。

联合对比自成序。

）

注意：

①氧化性、还原性的强弱不取决于得失电子的，而取决于得失电子的。

②同种元素的相邻价态微粒间发生氧化还原反应。

③同种元素的不同价态微粒间的发生氧化还原反应，价态的变化“只，不”。

2.提高练习

（1）根据下列三个反应的化学方程式，判断有关物质的还原性的强弱顺序正确的是（）

①I2+SO2+2H2O==H2SO4+2HI②2FeCl2+Cl2==2FeCl3③2FeCl3+2HI==2FeCl2+2HCl+I2

A、I-＞Fe2+＞Cl-＞SO2B、Cl-＞Fe2+＞SO2＞I-

C、Cl-＞I-＞Cl-＞SO2D、SO2＞I-＞Fe2+＞Cl-

（2）在Cu2S+4H2SO4（浓）===2CuSO4+S↓+2SO2↑+4H2O的反应中，被氧化的元素是（）

A、铜B、硫C、铜和硫D、氧和硫

（3）在一定条件下，氯酸钾与碘按下式发生反应：

2KClO3+I2====2KIO3+Cl2由此可推断下列相应结论不正确的是（）

A、该反应属于置换反应B、还原性：

I2＞Cl2C、非金属性：

I2＞Cl2D、氧化性KClO3＞I2

（4）在H2SO4（浓）+2H2S====3H2O+3S↓的反应中，被氧化元素与被还原元素的质量比为

A、1：

1B、2：

1C、1：

2D、3：

2

（5）从海水中提取溴，有如下反应：

5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O与上述反应在氧化还原原理最相似的是（）

A、2H2S+SO2===2H2O+3S↓B、AlCl3+3NaAlO2+6H2O===4Al（OH）3↓+3NaCl

C、2NaBr+Cl2====2NaCl+Br2D、2FeCl3+H2S===2FeCl2+S↓+2HCl

（6）下列药品长期露置在空气中，哪些是由于被氧化而变质了？

哪些是由于发生了自身氧化还原反应而变质了？

金属钠氢氧化钠溶液石灰水水玻璃氯化亚铁溶液氢硫酸过氧化钠漂白粉硝酸银溶液硝酸卤化银结晶碳酸钠

（7）一个体重50kg的健康人含Fe元素约2g.主要以Fe2+、Fe3+形式存在于人体内.Fe2+易被吸收，给贫血者补充铁时，应补充Fe2+的亚铁盐（如FeSO4）服用Vc,可使食物中的Fe3+转化为Fe2+.

（1）人体中经常进行Fe2+

Fe3+的转化，在过程A中，Fe2+做剂，过程B中Fe3+被.

（2）Vc使Fe3+转化为Fe2+Vc在这一过程中做，具有性.

（8）现有KBr和KCl的混合物3.87g,溶于水并加入过量的AgNO3溶液后，产生6.63g沉淀（AgBr和AgCl的混合物），试计算原混合物中含钾元素的质量分数。

第二节离子反应、离子方程式

一、基础知识

1、离子反应：

在溶液中，有离子参加或有离子生成的反应。

2、离子反应发生的根本条件是：

反应混合液中有自由移动的离子数目变化。

3、用叫做离子方程式。

4、离子方程式的书写步骤：

（写、拆、删、查）

5、书写离子方程式的注意事项：

（1）没有自由移动离子参加的反应，不能写离子方程式。

如：

氢气与氯气反应。

硫与氧气的反应。

氯酸钾的受热分解。

氯气通入石灰乳中制取漂白粉。

（2）只有可以溶解的强电解质才能拆写成离子形式。

弱电解质和不溶于水的强电解质以及单质、气体、氧化物等要写成化学式。

多元弱酸的酸式根如HCO3—、HS—、HSO3—、HPO42—、H2PO4—等不能拆开写。

（3）注意质量守恒和电荷守恒，特别是电荷守恒。

（4）来自同一物质的离子配比要正确。

6、离子反应的类型及发生的条件

（1）以离子互换形式进行的复分解反应，发生的条件：

①②③。

如：

硫酸与氢氧化钠溶液的反应：

；碳酸钠溶液与盐酸的反应：

；次氯酸钠溶液与盐酸：

。

（2）置换反应类型的氧化还原反应。

如：

锌与稀硫酸的反应：

。

氯气通入碘化钾溶液中：

。

（3）、非置换反应类型的氧化还原反应。

如：

铁片放入氯化铁溶液中：

。

实验室制取氯气：

。

7、离子共存问题

（1）离子的复分解反应

①弱碱的阳离子与OH—不能大量共存

②弱酸的阴离子与H+不能大量共存

③弱酸的酸式根既不能与OH—、又不能与H+大量共存

④对应产物为沉淀物的阴阳离子不能大量共存

（2）能发生氧化还原反应的离子不能大量共存。

如：

Fe3+与S2—、I—等不能共存。

（3）其它应该考虑的问题。

如：

题目的附加隐含条件

①溶液的酸碱性

②溶液的PH值

③溶液的颜色

如：

S2—、SO32—、Fe3+与NO3—可以大量共存，但在酸性条件下却因发生氧化还原反应而不能大量共存。

二、基础练习

1、下列各组离子在溶液中不能大量共存的是（）

A.K+、SO42-、Cl-、Cu2+B.K+、Cl-、NO3-、Na+

C.H+、SO42-、Cl-、CO32-D.Fe3+、Cl-、OH-、SO42-

2、下列哪个反应可用Ca2++CO32－

CaCO3↓表示（）

A．向Ca（OH）2溶液中通入CO2B．CaCl2溶液和BaCO3混合

C．Ca（NO3）2溶液和Na2CO3溶液混合D．Ca（OH）2溶液和NaHCO3溶液混合

3、下列反应中，属于离子反应，同时又有颜色变化的氧化还原反应是（）

A．氢气和氯气混合点燃B．氯化钡溶液与硫酸溶液混合

C．把铜片放入硫酸汞溶液中D．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应

4、下列离子方程式中，书写错误的是（）

A.碳酸钠溶液跟稀H2SO4混合：

CO32-+2H+＝H2O+CO2↑

B.硝酸铜溶液中滴加烧碱溶液：

Cu2++2OH-＝Cu（OH）2↓

C.醋酸溶液中加入氢氧化钾溶液：

H++OH-＝H2O

D.MgSO4溶液中加入BaCl2溶液Ba2++SO42-＝BaSO4↓

5、电解质电离时一定相等的是（）

A.阴、阳离子数B.阳离子和阴离子的质量

C.正电荷总数和负电荷总数D.每个阳离子和阴离子所带电荷数

电解质电离时一定相等的是（）

A.阴、阳离子数B.阳离子和阴离子的质量

C.正电荷总数和负电荷总数D.每个阳离子和阴离子所带电荷数

6.把下列离子方程式改写成化学方程式

⑴Cu2++2OH-==Cu（OH）2↓⑵Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O

；；

⑶CO32-+2H+==H2O+CO2↑⑷Zn+2H+==Zn2++H2↑

；。

7A、B、C、D四支试管中分别盛有H2SO4，Na2CO3、BaCl2、NaOH四种无色溶液.将A中的溶液分别倒入其他三支试管中时，B中无明显现象，C中产生白色沉淀，D中有气泡产生.

（1）试管A中溶液里的溶质是.

（2）写出题中所涉及的所有化学反应方程式，是离子反应的用离子方程式表示：

三、提高练习

1、已知某溶液中含有

、

、

三种阳离子，那么溶液中的阴离子可能是（）

A．

B．

C．

D．

2、不论在酸性还是在碱性溶液中，都不能大量共存的一组离子是（）

A．

、

、

、

B．

、

、

、

C．

、

、

、

D．

、

、

、

3、对溶液中的离子反应有下列说法：

①不可能是氧化还原反应.②只能是复分解反应③有可能是置换反应④不可能有分子参加，其中正确的是（）

A.①②B.只有③C.②④D.①④

4、下列叙述中，正确的是（）

A.CO2的水溶液导电能力较弱，故CO2属于弱电解质

B.氯化氢在水中的电离情况表明，其分子中存在H+和Cl

C.强电解质溶液的导电能力强于弱电解质

D.水是一种极弱的电解质

5、下列各组物质中，恰好反应完全后，溶液的导电性明显减小的一组物质是（）

A.氢氧化钙和碳酸钠B.氢氧化钡和硝酸

C.氢氧化钡和稀硫酸D.锌和稀硫酸

6、写出下列反应的离子方程式：

⑴醋酸铵（CH3COONH4）溶液与盐酸反应⑵硫酸铜溶液中加入Ba（OH）2溶液

；；

⑶足量的CO2通入澄清的石灰水中⑷MnO2+4HCl===MnCl2+Cl2↑+2H2O

；。

7、有一瓶溶液只含Cl、

、

、Na+、

、Cu2+、Mg2+七种离子中的某几种。

经实验：

（1）原溶液

白色沉淀；

（2）将

（1）所得溶液

放出使紫色石蕊试液变蓝的气体；

（3）原溶液中加BaCl2溶液不产生沉淀。

试分析原溶液中一定含有的离子是_________________________，一定不含有的离子是______________________，可能含有的离子是______________________。

8、某种钙盐溶液280g与207g可溶性K2CO3溶液恰好完全反应，生成沉淀15g，试计算原K2CO3溶液中K2CO3的质量分数.

第三节化学反应中的能量变化

一、基础知识

1、能源分类

按形成和来源分类

 来自太阳辐射的能量

太阳能、煤、石油、天然气、生物内能、风动能 

 来自地球内部的能量

地热、核能、水势能 

 来自天体的引力能

潮汐能 

按转换过程分 

按利用历史分

按性质分 

一次能源

常规能源

可再生能源 

水能、生物能、风能 

不可再生能源 

煤、石油、天然气等矿物能源 

新能源

可再生能源 

太阳能、地热、沼气、潮汐能、风能等 

不可再生能源 

核能 

二次能源 

如电能（水电、核电、火电）、沼气、汽油、焦炭、蒸气、工业余热

2、传统能源现状

目前，全球使用的能源仍以煤、石油、天然气等化石燃料为主；这些化石燃料储量有限；同时它们又是极其宝贵的化工原料，可以从中提炼和加工出各种化纤、塑料、橡胶、化肥等化工产品。

将这样重要的化工原料作为能源耗掉实在可惜。

随着社会生产力的发展和人类生活水平的提高，世界能源的消耗量愈来愈大。

据估计，全世界石油、煤、天然气的储量最多只能再供给人类使用一二百年。

因此，摆在人类面前的一项紧迫任务就是探索开发新能源。

3、化石燃料燃烧产物对环境的影响

化石能源使用引起的环境问题。

化石燃料的燃烧排放出大量废气污染了大气环境，在内引起了酸雨、光化学烟雾等一系列环境问题。

温室效应引起的全球全球气候变化就是其中之一。

尽管现在温室效应对环境的影响还不能确定而且难以预测，但是温室气体已经引起现在气候和天气的剧烈变化却已是公认的事实。

这些变化引起的干旱、洪水、飓风等灾害导致了粮食作物减产和饥荒，给人类社会带来了极大的财产损失。

4、环境问题

环境问题由来以久，而且有越来越严重的趋势，日益受到世界各国人民的关注。

环境问题主要是由于人类对自然资源和生态环境的不合理利用和破坏，而这种破坏环境的行为又是同人类对环境缺乏正确认识联系在一起的，因此，加强环境教育，提倡环境保护是当前的重要问题。

5、合理利用化石能源和开发新能源

二、基础练习

1、下列各组物质中，全部属于化石燃料的是（）

A.煤、天然气、木材B.秸杆、焦炭、汽油

C.柴油、柴草、煤油D.天然气、石油、煤

根据以下叙述，回答第2题和第3题。

能源可化分为一级能源和二级能源。

自然界中以现存形式提供的能源称为一级能源；需依靠其它能源的能量间接制取的能源称为二级能源。

氢气是一种高效而没有污染的二级能源，它可以由自然界中大量存在的水来制取：

2H2O（液）＝2H2（气）＋O2（气）－517.6kJ

2、下列叙述正确的是（）

A.电能是二级能源B.水力是二级能源

C.天然气是一级能源D.焦炉气是一级能源

3、关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是（）

A.构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在水不分解的情况下，使氢气成为二级能源

B.设法将太阳光聚焦，产生高温，使水分解产生氢气

C.寻找高效催化剂，使水分解产生氢气，同时释放能量

D.寻找特殊化学物质，用于开发廉价能源，以分解水制取氢气

4、新华社1999年11月17日电，在兰州召开的一次能源地质国际研讨会上传出讯息：

“可燃冰”将帮助人类摆脱日益临近的能源危机。

“可燃冰”是水与天然气相互作用形成的晶体物质，主要存在于冻土层和海底大陆架中；据测定每0.1m3固体“可燃冰”可释放出20m3的甲烷气体。

由此可判断下列说法中不正确的是（）

A、“可燃冰”将成为人类新的后续能源

B、“可燃冰”是水变油，属于化学变化

C、“可燃冰”具有使用方便，清洁卫生等优点

D、青藏高原的冻土层可能存在“可燃冰”

5、

（1）城市煤气化是改善市民生活、减少环境污染的有效举措。

制取煤气可用煤与O2反应生成CO2，CO2再转化为CO的方法。

试写出第二步转化的化学方程式

。

检查煤气是否泄漏时切忌使用明火，因为泄露到空气中的煤气遇到明火很容易引起。

（2）我国已开发出新型煤粉燃烧器，煤燃烧效率可达95%以上。

①当今世界各国能源研究的中心议题之一，就是提高燃烧效率，提高煤的燃烧效率的方法有哪些

②使燃料充分燃烧，通常采用的方法是、

。

三、提高练习

1、阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电极总反应为：

2H2+O2===2H2O，电解质溶液为KOH水溶液，反应保持在较高温度，使生成的水蒸发。

下列叙述正确的是（）

A、此电池能见到浅蓝钯的火焰

B、H2为正极，O2为负极

C、工作时电解质溶液的pH不断增大

D、电极反应：

负极：

2H2+4OH-—4e-====4H2O，正极：

O2+2H2O+4e-====4OH-

2、铅蓄电池效率低，污染大，现在研究用锌电池取代它。

其电池反应为2Zn+O2===2ZnO，其原料为锌、空气和电解溶液，则下列叙述错误的是（）

A、锌为负极，空气进入正极反应

B、正极发生氧化，负极发生还原反应

C、电池工作时溶液PH保持不变

D、负极电极反应是Zn+2e—+2OH—===ZnO+H2O

3、锂电池是一种新型高能电池，质量轻、容量大。

某种锂电池的总反应可表示为：

Li+MnO2→Li+MnO2，若让该电池提供2.0C电量，则消耗正极材料的质量是（）A、13.8gB、28.0gC、1.81×10-3gD、6.90g

4、火电厂燃煤的废气中含SO2，为除之并变废为宝，常用熟石灰的浊液洗气，产物为石膏。

下列有关原理阐述或方程式合理的是（）

A、SO2+Ca（OH）2=====CaSO3+H2O

B、2SO2+2Ca（OH）2+O2+2H2O=====2（CaSO4·2H2O）

C、Ca（OH）2溶解度太小，吸收SO2效果不佳；而其浊液中存在溶解平衡，可维持Ca（OH）2在溶液中浓度较大，洗涤效果好

D、Ca（OH）2固体能直接与SO2化合成CaSO3·2H2O

5、我国首创的以铝、空气、海水电池为能源的新型海水标志灯已经研制成功。

这种灯以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧使铝不断氧化而产生电流，只要把该哪个放入海水中数分钟，就回发生耀眼的闪光，其能量比干电池高20~50倍。

试推测此种新型电池可能的基本结构：

是负极，是正极。

电极反应式为：

负极，正极。