2019年高考化学考纲解读与热点难点突破专题03离子反应和氧化还原反应教学案含解析
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1 离子反应和氧化还原反应
【2019年高考考纲解读】
1.了解氧化还原反应的本质是电子转移,了解常见的氧化还原反应。掌握常见的氧化还原反应的配平和相关计算。
2.了解离子反应的概念,离子反应发生的条件,了解常见离子的检验方法。
3.能正确书写化学方程式、离子方程式,并能进行有关计算。
【重点、难点剖析】
一、氧化还原反应的概念辨析及规律应用
1.正确理解氧化还原反应中的八个“不一定”
(1)含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性,如H3PO4、Na+;而含低价态元素的化合物也可能有强氧化性,如氧化性HClO>HClO2>HClO3>HClO4。
(2)在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,如Cl2+H2+HClO。
(3)得电子难的物质不一定易失电子,如ⅣA族的碳(C)和稀有气体。
(4)元素由化合态变为游离态不一定被氧化,也可能被还原。
(5)氧化还原反应中一种反应物不一定只表现出一种性质,如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中的Cl2既表现氧化性又表现还原性。
(6)物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得失电子的难易,与得失电子的多少无关。如Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na>Mg>Al。
(7)氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,此方法不适用于歧化反应和电解反应。
(8)浓H2SO4具有强氧化性,SO2具有还原性,但二者并不能发生氧化还原反应。
二、离子方程式的书写及正误判断
1.离子方程式正误的判断方法
2.书写离子方程式时的注意要点
(1)离子反应要符合客观事实不要臆造。
2 (2)多元弱酸的酸式酸根离子不拆开写。如NaHSO3应拆分为Na+和HSO-3。
(3)盐类水解的离子方程式书写易忽视符号“===”与、“↑”与“↓”的正确使用。
(4)注意几个涉及氧化还原反应的离子方程式,如少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,产物为CaSO4而不是CaSO3;向Fe(OH)3悬浊液中加入稀碘化氢溶液中,产物中的Fe元素应为Fe2+而不是Fe3+。
(5)注意“量”的条件,如漂白粉溶液通入少量CO2:Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO;通入足量CO2:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO-3。
(6)注意反应环境,不在溶液中进行的离子反应不能写离子方程式,如实验室用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体反应制取NH3的反应。
(7)注意操作顺序,操作顺序不同,离子方程式有时也不同。如AlCl3溶液逐滴加入到NaOH溶液和NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中的反应。
(8)注意是否漏掉了离子反应,如Ba(OH)2溶液与NaHCO3溶液反应,既要写出OH-与HCO-3生成CO2-3的反应,又不能漏掉Ba2+与CO2-3生成BaCO3的反应。
(9)看是否遵循守恒规律,离子方程式中一定符合两个守恒、电荷守恒、质量(原子)守恒,如是氧化还原反应则还要遵循得失电子守恒。
【方法技巧】有限定条件的离子方程式的书写
1.过量型
书写程序:①按照化学式组成比例写出不足量物质参加反应的离子形式及比例。如Ca(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液反应,离子方程式中不足量物质Ca(HCO3)2中Ca2+与HCO-3的比例一定是1∶2。②过量物质的离子满足不足量离子的需要,如上述反应中OH-的化学计量数为2,满足2HCO-3。综合起可得离子方程式:Ca2++2HCO-3+2OH-===CaCO3↓+CO2-3+2H2O。
2.定量型
书写的关键是参加反应的离子严格按照给定的量之间的关系进行,如等物质的量的Ba(OH)2溶液与明矾溶液的反应,Al3+、SO2-4、Ba2+和OH-的物质的量之比为1∶2∶1∶2,显然OH-不足量,然后按照以少定多的方法写出离子方程式:2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。
3.目标型
先写出能达到目标的主要离子方程式,然后用设“1”的方法使其完善。如向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,写出溶液呈中性时的离子方程式:先写出H++OH-===H2O,再设两物质各为1 mol,因NaHSO4===Na++H++SO2-4,Ba(OH)2===2OH-+Ba2+,所以当溶液中的H+被完全中和时,加入的Ba(OH)2只有0.5 mol,故离子反应方程式为SO2-4+H++OH-+Ba2+===BaSO4↓+H2O。
4.条件限定型
在书写离子反应方程式时,有不同的限定条件,一类是生成物的形态不同,如NH+4与OH-反应,不加热时生成NH3·H2O,而加热时有NH3产生;再如反应时使用澄清石灰水与使用石灰乳,书写时所用的符号不同,前者用离子符号表示,后者则用化学式表示。 3 三、离子共存
离子共存中的题设“陷阱”
条件类型 高考中的常见表述 误点点拨
常见的限
制条件
“无色” 有色离子不能大量存在
“pH=1”或“pH=13” 溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能共存” 只能是氧化性离子和还原性离子不共存,不是其他离子反应类型
常见的
易错点 “透明” “透明”也可“有色”
“不能共存” 易看成“能共存”
常见的隐
含条件 “与Al反应放出H2” 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“由水电离出c(H+)=1×10-12mol·L-1” 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“通入足量的NH3” 与NH3·H2O反应的离子不能存在
常见题
干要求 (1)“一定大量共存”
审清关键字 (2)“可能大量共存”
(3)“不能大量共存”
【高考题型示例】
题型一 氧化还原反应的基本概念
例1.(2018·全国卷Ⅰ,节选)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为________。
【答案】 O2
【变式探究】【2017天津卷】下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
【答案】A
4 【变式探究】(2016·上海化学,2)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )
A.海带提碘 B.氯碱工业
C.氨碱法制碱 D.海水提溴
解析 A.海带提碘是由I变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误;B.氯碱工业是由NaCl的水溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误;C.氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化,是非氧化还原反应,正确;D.海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误。故选项C正确。
答案 D
【变式探究】(2015·海南化学,1,2分)化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是( )
A.明矾净化水 B.纯碱去油污
C.食醋除水垢 D.漂白粉漂白织物
答案 D
【变式探究】(2015·江苏化学,3,2分)下列说法正确的是( )
A.分子式为C2H6O的有机化合物性质相同
B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能
途径a:C――→H2O高温CO+H2――→O2燃烧CO2+H2O
途径b:C――→O2燃烧CO2
C.在氧化还原反应中,还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数
D.通过化学变化可以直接将水转变为汽油
答案 C
题型二 氧化还原反应的规律
例2.(2016·上海化学,13)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2―→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是( ) 5 A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
解析 A.O元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,错误;B.在反应中O2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,所以H2S是还原剂,错误;C.外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,错误;D.根据反应化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量的比是1∶4,正确。
答案 D
【变式探究】(2013·浙江理综,26,15分)氢能是一种重要的清洁能。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是________;乙的电子式是________。
(2)甲与水反应的化学方程式是_______________________________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是______(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式_______________________________________________________________。
有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之__________________________
_________________________________________________________________。
(已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O)
(5)甲与乙之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是_____________________________________________________________。
(4)NH3具有还原性,与CuO在加热条件下发生反应,生成Cu、N2和H2O,反应方程式为2NH3+