文档内容
微专题突破2 氧化还原反应 离子反应
古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。——苏轼
目标定位
1.理解氧化还原反应规律并能应用有关规律解决问题。
2.根据离子的性质(酸碱性、氧化性、还原性、水解性、配合性),能准确书写离子方程式并能判断所给
离子方程式的正误。
3.能根据题目要求检验溶液中存在的离子。
【规律点和易错点】
孙猴子七十二般变化,都逃不出你的手心
1.知识体系
2.二个强弱规律
①电离出H+能力:HSO >HF>CHCOOH>HCO>HClO> >HCO ->Al(OH)
2 3 3 2 3 3 3
②还原性:S2->I->Fe2+>Br-
3.离子方程式的正误判断
① 合事实 离子反应要符合客观事实,不可臆造产物及反应
化学式与离子符号使用正确合理,该“拆”或不该“拆”要分清。易溶且易电离的物质即可
② 式正确 溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数的可溶性盐(不包括配盐),应写以实际参加反应
的离子的符号;非电解质、难溶物、气体、单质、氧化物等一律写化学式
③ 号实际 “=”、“ ”、“→”、“↑”、“↓”等符号符合实际
④ 三守恒 两边原子数、电荷数、电子得失数目必须守恒
⑤ 明类型 分清类型,注意少量、过量等
⑥ 细检查 结合书写离子方程式过程中易出现的错误,细心检查
4.两种方法配平过量或少量SO 与NaClO反应的离子方程式
2微专题突破2 氧化还原反应 离子反应 问题的态度:问则少;辩则明
将少量的物质系数定为1,然后再将其中的离子完全参加反应,根据所需离子的量从而确定另一种
物质需要多少。如:
方法一 则SO (少量)+ClO-+HO=SO 2-+Cl-+2H+,又由于H++ClO-=
若SO 少量 2 2 4
2 HClO,所以SO 少量时,SO (少量)+3ClO-+HO=SO 2-+Cl-+2HClO
2 2 2 4
若ClO-少量 则有ClO-(少量)+SO +HO=SO 2-+Cl-+2H+
2 2 4
利用转移电子数守恒,写出一个“基准”离子反应式,再利用过量物质中的离子与“基准”离子
方程式中的产物离子是否共存,进行书写。如 SO 与NaClO反应:先利用转移电子数相等,确
2
定:ClO-+SO +HO=SO 2-+Cl-+2H+
2 2 4
方法二 过量的SO 不与“基准”反应产物中的任何微粒反应,则该离子方程式可表
若SO 过量 2
2 示SO 过量
2
过量的次氯酸根继续发生:H++ClO-=HClO,则离子方程式应为3ClO-
若ClO-过量
(过量)+SO +HO=SO 2-+Cl-+2HClO
2 2 4
考考
(2024·江苏卷)氢能是理想清洁能源,氢能产业链由制氢、
储氢和用氢组成。
利用铁及其氧化物循环制氢,原理如图所示。反应器Ⅰ中化
合价发生改变的元素有_____________;含CO和H 各1 mol的
2
混合气体通过该方法制氢,理论上可获得_______mol H。
2
【问题解决1】
1.已知在酸性溶液中,Fe O易转化为Fe2+:Fe O+2e-+8H+=2Fe2++4HO
2 2 2
有KMnO 、NaCO 、Cu O、Fe (SO ) 四种物质中的一种能使上述还原过程发生,写出该氧化还原反应的
4 2 3 2 2 4 3
离子方程式并配平:_______________________________________________。
2.(2025·南通市如东县期初考)MnCO 在空气中,一段时间后会生成MnO(OH),写出该反应的化学
3 2
方程式___________________________________________________。
氧化还原反应规律及应用
规律 内容 应用
元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,
价态律 判断元素的氧化性、还原性
中间价态既有氧化性,又有还原性
强氧化性的氧化剂与强还原性的还原剂反应, 判断反应能否进行
强弱律
生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物
比较微粒的氧化性或还原性强弱
优先律 多种氧化剂遇一种还原剂时,氧化性最强的先反应 判断反应先后顺序
判断氧化还原反应能否发生、电子转移情
转化律 同一元素的不同价态间反应,其价态只靠拢不交叉
况
一二律 一个氧化还原反应可拆分为氧化与还原两个半反应 书写电极反应式
守恒律 氧化还原反应中得失电子数相等 配平、相关计算
考点精练
1.(2023·山东)一种制备Cu O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间,反应Ⅲ需及时
2
补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。常温下,HSO 的电离平衡
2 3
常数K =1.3×10-2,K =6.3×10-8。
a1 a2
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.低温真空蒸发主要目的是防止NaHSO 被氧化
3
C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ
D.若Cu O产量不变,参与反应Ⅲ的X与CuSO 物质的量之比增大
2 4
时,需补加NaOH的量减少
2.(2022·山东)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分
反应机理如图所示。下列说法错误的是
2
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找A.含N分子参与的反应一定有电子转移
B.由NO生成HONO的反应历程有2种
C.增大NO的量,C H 的平衡转化率不变
3 8
D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
3.(2024·北京卷)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物 制成Cl,实现氯资源的再利用。反应的
2
热化学方程式:4HCl(g)+O(g)=====2Cl(g)+2HO(g) ∆H=-114.4 kJ·mol-1。下图所示为该法的一种催
2 2 2
化机理。下列说法不正确的是
A.Y为反应物HCl,W为生成物HO
2
B.反应制得1 mol Cl,须投入2 mol CuO
2
C.升高反应温度,HCl被O 氧化制Cl 的反应平衡常数减小
2 2
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【问题解决2】
(2024·安徽卷)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥
中分离提收金和银的流程,如下图所示。
“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl,“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的AgCl转化为[Ag(SO)]3-。
4 2 3 2
“还原”步骤中,被氧化的NH 与产物Au的物质的量之比为___________。
2 4
电子守恒原理
写两式 氧化剂+ne\s\up 4()还原产物、还原剂-me\s\up 4()氧化产物
-—— -——
列等式 n(氧化剂)×化合价变化值×变价原子数=n(还原剂)×化合价变化值×变价原子数
考点精练
1.(2024·南通市如皋市高三上学期开学考)以绿矾(FeSO •7HO)为原料,可以制取铁铬氧体
4 2
Cr Fe O (Cr为+3价)。制取的方法如下:向含1 mol CrO2-的溶液中,加入10 mol FeSO •7HO,充分反应
2 20 27 4 4 2
后向溶液中边通入空气边滴加NaOH溶液,反应后过滤得到铁铬氧体。反应共消耗O 的物质的量为__________。
2
2.(2024·无锡上学期期中)在pH=2的废水中,Cr(VI)主要以HCrO -和Cr O2-的形式存在,选用还原
4 2 7
剂FeSO 处理此废水,生成Fe Cr(OH) 沉淀,Fe2+还原Cr O2-时,两者物质的量之比为________。实际投入
4 3 12 2 7
FeSO 的量需大于上述计算值的可能原因是_________________________________________________________。
4
3.(2023·海安实验中学)硫酸盐还原菌(SRB)常存在于水体中,会腐蚀
许多金属及合金。一种Fe合金在硫酸盐还原菌存在条件下腐蚀的机理如右图所
示。已知:溶液中的S2-会完全转化为FeS,则Fe腐蚀后生成Fe(OH) 和FeS的
2
物质的量之比为__________。
4.(2024·连云港上学期调研一)为测定某NiC O•2HO产品的纯度,现
2 4 2
进行如下实验:准确取2.400 g样品,用足量硫酸溶解后,加水稀释到250
mL,取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,加入12.00 mL 0.0500 mol·L-1标准
KMnO 溶液,振荡使其充分反应;向反应后的溶液滴加0.0300 mol·L-1的(NH )Fe(SO ) 标准溶液与过量的
4 4 2 4 2微专题突破2 氧化还原反应 离子反应 问题的态度:问则少;辩则明
KMnO 反应,恰好完全反应时消耗(NH )Fe(SO ) 标准溶液体积为20.00 mL,计算NiC O•2HO产品的纯度
4 4 2 4 2 2 4 2
___________(写出计算过程,杂质不参与反应),实验过程中反应如下:
H++C O2-+MnO -——Mn2++CO↑+HO(未配平)
2 4 4 2 2
H++Fe2++MnO -——Mn2++Fe3+↑+HO(未配平)
4 2
【问题解决3】
有关反应 离子方程式
1 NO 与水的反应
2
2 Fe(OH) 胶体的制备
3
3 硫化钠的水解
4 过量CO 通入饱和碳酸钠溶液中
2
5 少量CO 通入苯酚钠溶液中
2
6 用惰性电极电解氯化镁溶液
离子方程式的书写
书写后务必做到四检查:
①配平(特别关注:电荷守恒);②反应条件(如加热、催化剂、通电等);③符号使用:↑、↓、
(重点关注);④产物有无失真(注意溶液的酸碱性、试剂的用量)。
考点精练
有关反应 离子方程式
酸性高锰酸钾溶液检验Fe3+溶液中是
①
否含有Fe2+(不含Cl-)
①________________________________________________
② FeCl 与NaSO 溶液反应的可能性
3 2 3 ②________________________________________________
③ NaCO 溶液中通入过量SO
2 3 2
④ 溴乙烷发生消去反应
⑤ FeSO 溶液中加入HO 产生沉淀
4 2 2
在强碱性溶液中,次氯酸 钠与
⑥
Fe(OH) 反应生成NaFeO
3 2 4
【问题解决4】
① (2025·扬州开学考)工业废液中通入HS除Hg2+:S2-+Hg2+=HgS↓
2
② (2024·浙江1月卷)硫化钠溶液在空气中氧化变质:2S2-+O+4H+=2S↓+2HO
2 2
(2024•南通市海安市上学期开学考)SO 通入少量氨水中的离子方程式为:NH ·HO+SO =
③ 2 3 2 2
NH+HSO -
3
④ (2024·江苏南通二模)Cu O与稀硫酸反应:Cu O+2H+=2Cu2++HO
2 2 2
(2024·江苏南通二模)黄铜(CuFeS)用Fe (SO ) 溶液浸泡后生成单质硫:CuFeS +4Fe3+=
⑤ 2 2 4 3 2
5Fe2++Cu2++2S
⑥
(2025·扬州开学考)饱和Na
2
CO
3
溶液分批浸取重晶石:CO
3
2-+BaSO
4
(s) BaCO
3
(s)+SO
4
2-
(2024·南通市如皋市高三上学期开学考)向小苏打溶液中滴加过量Ca(OH) 溶液时反应的离子
⑦ 2
方程式为2HCO -+2OH-+Ca2+=CaCO↓+CO2-+2HO
3 3 3 2
离子方程式正误判断的一般思路
4
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找考点精练
1.(2024·淮安市高三上学期开学考)对于下列实验,能正确描述其反应的离子方程式的是
A.向BaCl 溶液中通入SO :Ba2++HO+SO =BaSO↓+2H+
2 2 2 2 3
B.硫化亚铁溶于稀硝酸中:FeS+2H+=Fe2++HS↑
2
C.同浓度同体积NH HSO 溶液与NaOH溶液混合:NH+OH-=NH ·HO
4 4 3 2
D.用NaSO 溶液吸收少量Cl:3SO2-+Cl+HO=2HSO -+2Cl-+SO 2-
2 3 2 3 2 2 3 4
2.(2024·江苏南京模拟预测)下列反应表示正确的是
A.HClO在水中见光分解:HClO+HO=O↑+H++Cl-
2 2
B.惰性电极电解氯化镁溶液:2Cl-+2HO====2OH-+Cl↑+H ↑
2 2 2
C.NaClO碱性溶液与Fe(OH) 反应:3ClO-+4OH-+2Fe(OH)=2FeO2-+3Cl-+5HO
3 3 4 2
D.Ca(ClO) 溶液中通入SO :Ca2++2ClO+SO +HO=CaSO↓+2HClO
2 2 2 2 3
【问题解决5】
1.(2023·江阴期末)因为NaSO 具有还原性,导致产品中不可避免地存在NaSO ,检验其中是否含有
2 2 5 2 4
SO的方法是__________________________________________________________________________________。
2.(2024·江苏卷)贵金属银应用广泛。Ag与稀HNO 制得AgNO,常用于循环处理高氯废水。
3 3
(2)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量0.5 mol·L-1盐酸后静置,充分反应得到Ag。
①铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为___________________________________________。
②不与铁圈直接接触的AgCl也能转化为Ag的原因是__________________________________________
___________________________________________________________。
③为判断AgCl是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤,_________
_________________________________________________________________________________________________
[实验中必须使用的试剂和设备:稀HNO、AgNO 溶液,通风设备]。
3 3
离子的检验
方法 ①沉淀法——X-、SO 2-、Fe2+ ②气体法——CO2-、SO2-、NH ③显色法——X-、Fe3+、Fe2+
4 3 3
格式 操作 现象 结论(少许溶液或滤液于试管中,加入××溶液,若有××现象,则有××离子)
操作:NH需加热;试剂加入顺序:显色法检验Fe2+须先加氯水;SO 2-检验先加盐酸后加BaCl 溶液
注意 4 2
检验Fe3+中有无Fe2+:用铁氰化钾溶液
考点精练
1.(2024·南通一模)α-FeOOH在环境保护等领域有广泛应用。
在80℃下,向(NH )Fe(SO ) 溶液中边搅拌边分批加入NaClO 固体,同时滴加NaOH溶液,使溶液pH控
4 2 4 2 3
制在4~4.5之间。一段时间后,过滤、洗涤得α-FeOOH固体。
为检验(NH )Fe(SO ) 已被完全氧化,某同学向过滤所得滤液中滴加酸性KMnO 溶液,该设计方案不合理
4 2 4 2 4
的理由是___________________________________________________________________________________。
2.(2024·南通一模)制备酸性乙炔银并测定其组成。将乙炔通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。反应
原理为C H+(n+2)AgNO=Ag C •nAgNO↓+2HNO。
2 2 3 2 2 3 3
将过滤所得滤渣置于小烧杯中,利用丙酮反复多次冲洗沉淀。检验滤渣已经洗净的实验方案是
_______________________________________________________________________________________________。微专题突破2 氧化还原反应 离子反应 问题的态度:问则少;辩则明
3.(2024·南通市如皋二模)沸石分子筛可用于气体、重金属离子的吸附或去除。工业上以粉煤灰(主要
含SiO 和3Al O•2SiO,还含有少量CaO、Fe O 和有机物)为原料制取某种沸石分子筛 (Na Al O •27HO)
2 2 3 2 2 3 12 12 48 2
的过程如下:
粉煤灰— \s\up 0()— \s\up 0()— \s\up 0()滤渣— \s\up 0()— \s\up 0()— \s\up 0()沸石分子筛
→ → → → → →
已知:粉煤灰中的硅、铝化合物煅烧时不发生反应,且难溶于酸。
(1)将粉煤灰在空气中煅烧的目的是______________________。
(2)“酸浸”的操作是向“煅烧”后的固体混合物中加入足量的盐酸,充分搅拌后过滤.检验“酸浸”操
作是否达到目的的方法是___________________________________________________________________________
__________________________________________________。
成功体验
1.(2024·新课标卷)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:Ag+2H++NO -=Ag++NO ↑+2HO
3 2 2
B.工业废水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-=PbS↓
C.海水提溴过程中将溴吹入SO 吸收塔:Br +SO +2H=2Br-+SO 2-+4H+
2 2 2 2 4
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:2MnO -+5C O2-+16H+=2Mn2++10CO↑+8HO
4 2 4 2 2
2.(2024·贵州卷)下列离子方程式书写错误的是
A.用氢氟酸雕刻玻璃:SiO +4H++4F-=SiF↑+2HO
2 4 2
B.用绿矾(FeSO •7HO)处理酸性废水中的Cr O2-:6Fe2++Cr O2-+14H+=6Fe3++2Cr3++7HO
4 2 2 7 2 7 2
C.用泡沫灭火器灭火的原理:Al3++3HCO -=Al(OH)↓+3CO↑
3 3 2
D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:2Cl-+2HO====2OH-+H↑+Cl↑
2 2 2
3.(2023·湖南卷)下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO +HO+e-=MnO(OH)+OH-
2 2
B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2HO-2e-=PbO +4H+
2 2
C.K[Fe(CN)]溶液滴入FeCl 溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)]3-=KFe[Fe(CN)]↓
3 6 2 6 6
D.TiCl 加入水中:TiCl +(x+2)HO=TiO·xHO↓+4H++4Cl-
4 4 2 2 2
4.(2024·江苏南京市、盐城市一模)实验室以菱锰矿(含MnCO 及少量Fe、Si的氧化物等)为原料制备
3
高纯MnCO 和MnO 的流程如下图所示。
3 3 4
(1)该流程中可循环使用的物质有___________。
(2)“沉铁”过程需加氨水调节溶液pH,使溶液中Fe3+转化为Fe(OH) 沉淀同时得到MnSO 溶液。检验
3 4
MnSO 溶液中是否含有Fe3+的实验方法是____________________________________________________________
4
___________________________________________________________________________。
5.(2024·连云港上学期调研一)水体中的Cr O2-、HCrO -、SO 2-是高毒性的重金属离子,可用
2 7 4 4
Cr(Ⅵ)表示。处理含Cr(Ⅵ)废水的方法有沉淀法、还原法等。
(2)纳米铁粉还原法:纳米铁粉可将水体中Cr(Ⅵ)还原为Cr3+,再
通过调节溶液pH,可使Cr3+转化为Cr(OH) 沉淀而被除去。
3
①在氮气气氛保护下,向一定量的FeCl 溶液中逐滴加入一定量的
2
NaBH 溶液,可制得纳米铁粉,反应的离子方程式为2BH-+Fe2++6HO
4 4 2
=Fe↓+2B(OH)↓+7H ↑,已知电负性χ(H)>χ(B),每生成1 mol纳
3 2
米铁粉,被Fe2+氧化的NaBH 的物质的量为___________。
4
②实验发现,其他条件相同,含铁的物质的量相同,用纳米铁粉和铁
6
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找-铜粉分别处理pH=5的含Cr(Ⅵ)废水,废水中Cr(Ⅵ)的去除率随时间变化关系如图所示,用铁-铜粉处理含
Cr(Ⅵ)废水的效果更好,原因是______________________________________________________________。