2013年高三化学二轮专题复习之40个常考问题剖析第3讲　中学化学常见的两种重要反应类型

第三讲中学化学常见的两种重要反应类型1(2012江苏化学，3)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()。A0.1 molL1 NaOH溶液：K、Na、SO、COB0.1 molL1 Na2CO3溶液：K、Ba2、NO、ClC0.1 molL1 FeCl3溶液：K、NH、I、SCNDc(H)/c(OH)11014的溶液：Ca2、Na、ClO、NO2(2012四川理综，13)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 molL1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是()。ACu与Cu2O的物质的量之比为21B硝酸的物质的量浓度为2.6 molL1C产生的NO在标准状况下的体积为4.48 LDCu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol3(2011新课标全国理综，12)能正确表示下列反应的离子方程式为()。A硫化亚铁溶于稀硝酸中：FeS2H=Fe2H2SBNH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCOOH=COH2OC少量SO2通入苯酚钠溶液中：C6H5OSO2H2O=C6H5OHHSOD大理石溶于醋酸中：CaCO32CH3COOH=Ca22CH3COOCO2H2O4(2011上海化学，18)氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂。下列反应与Br2SO22H2O=H2SO42HBr相比较，水的作用不相同的是()。A2Na2O22H2O=4NaOHO2B4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3C2F22H2O=4HFO2D2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2考查形式选择题、填空题考向曝光离子反应和氧化还原反应是每年高考的稳定考点，题型为选择题和填空题，高考命题的主要内容有：判断离子间能否大量共存；离子方程式书写及正误判断；离子的检验；溶液中所含离子的推断。随着环境污染已成为严重的社会问题，预计2013高考中，污水中的离子反应及治理污水的方法可能成为命题的热点；对于氧化还原反应的考查，高考试题中会推出新的设问方式、新的题型，特别是与工农业生产、科学研究、日常生活等紧密结合的试题。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。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。知识必记1氧化还原反应概念间的联系2氧化性还原性强弱的“8种”判断方法(1)依据元素周期表同周期从左到右，金属单质的还原性_，对应阳离子的氧化性逐渐增强；非金属单质的氧化性逐渐增强，对应阴离子的还原性逐渐减弱。同主族从上到下，金属单质的还原性_，对应阳离子的氧化性逐渐减弱；非金属单质的氧化性逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。(2)依据金属、非金属活动性顺序依据金属活动性顺序依据非金属活动性顺序(3)依据反应原理氧化性：氧化剂_氧化产物还原性：还原剂_还原产物(4)依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性_，如有无催化剂、反应温度高低以及反应物浓度等。(5)依据氧化还原反应的程度相同条件下，不同氧化剂使同一种还原剂氧化程度大的，其氧化性_。例如：2Fe3Cl22FeCl3、FeSFeS，氧化性：Cl2S。相同条件下，不同还原剂使同一种氧化剂还原程度大的，其还原性_。例如：Cu2Fe3=Cu22Fe2、3Zn2Fe3=3Zn22Fe，还原性：ZnCu。(6)依据电化学原理原电池中，负极物质的还原性一般强于正极物质；用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性_，在阳极先放电的阴离子的还原性_。(注意：镁、铝在KOH溶液中构成原电池，铜、铁或铝在浓硝酸中构成原电池例外)(7)依据物质的浓度及溶液酸碱性具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大，其氧化性(或还原性)_；反之，其氧化性(或还原性)_。例如：氧化性：HNO3(浓)HNO3(稀)；还原性：HCl(浓)HCl(稀)。溶液的酸碱性对物质的氧化性、还原性强弱亦有影响，如KMnO4在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性依次_。注意：氧化性、还原性强弱取决于物质得、失电子的难易，与得失电子的数目无关。(8)根据同类型反应放热量判断根据金属原子失电子吸收的能量判断元素的原子或离子得到(或失去)电子时必定伴随着能量的变化，就金属原子失电子而言，在一定条件下，失电子越容易，吸收的能量_；失电子越难，吸收的能量_，故根据金属原子在相同条件下失电子时吸收能量的多少判断金属元素的金属性强弱。根据同主族非金属单质与同一种单质化合释放的热量多少判断与同一种单质化合生成化合价相同的物质，释放热量越多，说明对应非金属越_，如氟气、氯气、溴单质分别与氢气反应。3常见的离子反应类型离子间不发生反应即为能够共存，所以判断离子能否共存的实质是判断离子间能否反应。(1)复分解型离子反应的常见类型离子间反应类型典型举例生成_Ca2与CO；Ba2与SO；Ag与Cl；Fe2、Mg2、Cu2、Al3等与OH续表生成_H与CO、SO、HCO、HSO等；NH与OH等生成_H与OH；OH与HCO、HS、HSO等生成_生成物为弱酸如CH3COOH、HF等；弱碱如NH3H2O；配位化合物如Fe(SCN)3(2)氧化还原型离子反应典型的氧化型离子典型的还原型离子典型的氧化还原反应举例Fe3，H，NO(H)，MnO，ClOI，Fe2，SO，HSO，S2，HS2H2NO3SO=3SO2NOH2O(3)水解相互促进型离子反应CO、HCO、SiO、AlO与Fe3、Al3由于能发生水解相互促进型离子反应，而不能大量共存。技能必备1氧化还原反应解题金钥匙：氧化反应反应规律2离子方程式正误判断的解题技能(1)看与客观事实是否相符这一内容主要涉及元素化合物知识，离子反应必须符合客观事实，不可主观臆造。(2)看连接符号(=、)、物质状态符号(、)是否正确。(3)看表示各物质的化学式是否正确，该用离子表示的是否拆成了离子，该用化学式表示的是否写成了化学式。如HCO不能写成HCO，而HSO通常应写成HSO等。(4)看是否漏掉了离子反应，如Ba(OH)2溶液与NaHCO3溶液反应，既要写OH与HCO生成CO的反应，又不能漏掉Ba2与CO生成BaCO3的反应。(5)看是否遵循守恒规律，离子方程式中符合两个守恒：电荷守恒、质量守恒，如果为氧化还原反应则还需要遵循得失电子守恒。(6)看反应物的量是否影响产物，物质混合时随着量的不同，它们的离子方程式也不同，常见的由于量不同而导致离子方程式不同的情况有：碱与多元弱酸的反应，如NaOH与H2CO3、H2SO3、H2S等的反应。酸与多元弱酸盐的反应：如HCl与Na2CO3、K2SO3、Na2S等的反应。电解质中的多种离子都发生反应的情况：如NaHSO4与Ba(OH)2、NH4HCO3与Ca(OH)2、KAl(SO4)2与Ba(OH)2等。碳酸氢盐与Ca(OH)2、Ba(OH)2的反应。一种氧化剂对应几种还原剂的反应(如在FeBr2或FeI2中通入Cl2)，在含有不同阳离子的溶液中加入一种还原剂的反应。常考问题6有关氧化还原反应的基本概念及相互间的联系【题型1】 一定条件下，碘单质与砹单质以等物质的量进行反应，可得AtI。它与Zn、NH3都能发生反应，化学方程式如下：2AtI2Zn=ZnI2ZnAt2AtI2NH3(l)=NH4INH2At。则下列叙述正确的是()。AZnI2既是氧化产物，又是还原产物BZnAt2既是氧化产物，又是还原产物CAtI与液氨反应，AtI既是氧化剂，又是还原剂DAtI与液氨反应，是自身氧化还原反应破题关键在AtI中，At显1价，I显1价，所以ZnAt2既是氧化产物，又是还原产物，B项正确。AtI与液氨反应，是非氧化还原反应。NH2At中，At显1价。AtI与液氨的反应可类比IBr与H2O的反应：IBrH2O=HBrHIO。答案B分析氧化还原反应的两点注意1要理清知识线索：化合价升高失电子还原剂氧化反应氧化产物(或化合价降低得电子氧化剂还原反应还原产物)。2要明确解题的方法、思路：理解概念抓实质，解题应用靠特征，即从氧化还原反应的实质电子转移，去分析理解有关的概念，而在实际解题过程中，应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体思路是：找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清它的变化情况。【提升1】 从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO45FeS212H2O=7Cu2S5FeSO412H2SO4。下列说法中正确的是()。ACuSO4是氧化剂，FeS2是还原剂B产物中的SO有一部分是氧化产物CCu2S既是氧化产物又是还原产物D5 mol FeS2发生反应，有10 mol e转移常考问题7氧化还原反应规律的应用【题型2】 (2012江苏化学，18)硫酸钠过氧化氢加合物(xNa2SO4yH2O2zH2O)的组成可通过下列实验测定：准确称取1.770 0 g样品，配制成100.00 mL溶液A。准确量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.582 5 g。准确量取25.00 mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.020 00 molL1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：2MnO5H2O26H=2Mn28H2O5O2(1)已知室温下BaSO4的Ksp1.11010，欲使溶液中c(SO)1.0106 molL1，应保持溶液中c(Ba2)_molL1。(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO被还原为MnO2，其离子方程式为_。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。破题关键(1)BaSO4在溶液中存在溶解平衡：BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)，则有Kspc(Ba2)c(SO)1.11010，欲使溶液中c(SO)1.0106 molL1，则有c(Ba2) molL11.1104 molL1。(2)H2O2与KMnO4溶液反应，MnO被还原为MnO2，据得失电子守恒、质量守恒可写出离子方程式为2MnO3H2O2=2MnO23O22OH2H2O。(3)25.00 mL溶液A中含有Na2SO4的物质的量为n(Na2SO4)n(BaSO4)2.50103 mol。含有H2O2的物质的量为n(H2O2)n(KMnO4)0.020 00 molL125.00103 L1.25103 mol。所取25.00 mL溶液A中所含样品中水的质量为m(H2O)1.770 0 g2.50103 mol142 gmol11.25103 mol34 gmol10.045 00 g，则n(H2O)2.50103 mol。综上可知，xyzn(Na2SO4)n(H2O2)n(H2O)212，故硫酸钠过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4H2O22H2O。答案(1)1.1104(2)2MnO3H2O2=2MnO23O22OH2H2O(3)n(Na2SO4)n(BaSO4)2.50103 mol2MnO5H2O26H=2Mn28H2O5O2n(H2O2)1.25103 molm(Na2SO4)142 gmol12.50103 mol0.355 gm(H2O2)34 gmol11.25103 mol0.042 5 gn(H2O)2.50103 molxyzn(Na2SO4)n(H2O2)n(H2O)212故样品的组成的化学式为2Na2SO4H2O22H2O。解题利器守恒法得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数，无论是自发进行的氧化还原反应还是原电池或电解池中均如此。电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：氧化剂物质的量一个分子内被还原的原子的个数化合价的变化值还原剂物质的量一个分子内被氧化的原子的个数化合价的变化值。利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。【提升2】 已知：SO2I22H2O=H2SO42HI；向含有HCl、FeCl3和BaCl2的溶液中通入足量的SO2，产生白色沉淀。现有等物质的量的FeI2、NaHSO3混合溶液100 mL，向其中通入4.48 L(标准状况)氯气，然后向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈微红色。下列有关说法正确的是()。AFeI2的物质的量浓度约为1 molL1B完全反应时转移电子0.2 molC通入氯气的过程中，首先被氧化的离子是Fe2，最后被氧化的离子是ID反应后，溶液中大量存在的离子有：Na、H、SO和Fe3常考问题8离子方程式的书写正误判断【题型3】 (2012大纲全国理综，7)能正确表示下列反应的离子方程式是()。A硫酸铝溶液中加入过量氨水Al33OH=Al(OH)3B碳酸钠溶液中加入澄清石灰水Ca(OH)2CO=CaCO32OHC冷的氢氧化钠溶液中通入氯气Cl22OH=ClOClH2OD稀硫酸中加入铁粉2Fe6H=2Fe33H2破题关键一水合氨为弱电解质，在离子方程式中不能拆分，应写为NH3H2O，A错误；澄清石灰水中Ca(OH)2完全电离为Ca2和OH，与Na2CO3反应的离子方程式为Ca2CO=CaCO3，B错误；稀硫酸中H只能将Fe氧化为Fe2，D错误。答案C有限定条件的离子方程式的书写(1)过量型书写程序：按照组成比例写出不足量物质参加反应的离子形式。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的比例一定是12。过量物质的离子满足不足量离子的需要，OH的化学计量数为2，满足2HCO。综合起来可得离子方程式：Ca22HCO2OH=CaCO3CO2H2O。(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、SO、Ba2和OH的物质的量之比为1212，显然OH不足量，然后按照以少定多的方法写出离子方程式：2Al33SO3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4。(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HOH=H2O，再设两物质各为1 mol，因NaHSO4=NaHSO，Ba(OH)2=2OHBa2，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SOHOHBa2=BaSO4H2O。(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与OH反应，不加热时生成NH3H2O，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。【提升3】 (2012江苏南京模拟)下列离子方程式中，不正确的是()。A向Mg(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液：Mg22HCO4OH=Mg(OH)22CO2H2OB向NH4Al(SO4)2溶液中加入Ba(OH)2恰好使SO反应完全：2Ba24OHAl32SO=2BaSO4AlO2H2OCFeBr2溶液中通入过量的Cl2：2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26ClD向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸：3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O【题型4】 (2012安徽理综，8)下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是()。AK、Ca2、Cl、NOBK、Na、Br、SiOCH、Fe2、SO、Cl2DK、Ag、NH3H2O、NO破题关键A项、B项中四种离子在通入CO2之前均能大量共存，B项中通入CO2后，CO2能与水反应生成H2CO3，其电离出的H与SiO反应生成H2SiO3沉淀，故B项错误，A项正确；C项中Fe2能与Cl2发生氧化还原反应，不能大量共存，C项错误；D项中Ag能与NH3H2O发生反应而不能大量共存，D项错误。答案A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“pH1”或“pH13”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)11012molL1”溶液既可能显酸性也可能显碱性“通入足量的NH3”与NH3H2O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”【提升4】 (2012山西大同调研)常温下，下列各组离子一定可以大量共存的是()。Ac(H)/c(OH)104的溶液中：Na、SiO、SO、KB由水电离出的c(OH)1013 molL1的溶液中：ClO、Na、SO、ClCpH1的溶液中：Mg2、Br、K、AlOD加入Al能放出H2的溶液中：Cl、Mg2、NO、K所谓关键词语，是指题目中的一些限制性语言，或是对题目中所涉及的化学变化的描述、对变化过程的界定等。因此，在读题时不能只注意给出的那些具体数字或字母的已知条件，而忽略一些叙述性的语言。为提高审题的准确性，审题时除要仔细阅读题目外，一般应圈出有关的关键词语，如：“过量”、“少量”、“无色”、“酸性”、“短周期”、“长时间”、“小心加热”、“加热并灼烧”等，这样就可避免漏掉问题或看错题意。案例导析解析(1)Fe3与SCN的配合产物有多种，如Fe(SCN)2、Fe(SCN)63等；I2的CCl4溶液显紫红色。应用信息：“氧化性：IOFe3I2”，说明IO和Fe3均能氧化I生成I2。(2)KI被潮湿空气氧化，不要写成IO2H，要联系金属吸氧腐蚀，产物I2KOH似乎不合理(会反应)，应考虑缓慢反应，微量产物I2会升华和KOH与空气中CO2反应。KI3H2O作加碘剂问题，比较难分析，因为KI3很陌生。从题中：“低温条件下可制得”或生活中并无这一使用实例来判断。再根据信息：“KII2KI3”解析其不稳定性。(3)根据信息“还原性：S2OI”可判断A，C比较难分析，应考虑食盐潮解主要是由Mg2、Fe3引起的，加Na2CO3能使之转化为难溶物；D中NaNO2能氧化I。(4)实验方案简答题要注意规范性，如“取加入现象结论”。用氧化剂将Fe2氧化为Fe3，再用KSCN检验Fe3的存在。答案(1)Fe(SCN)3IO5I6H=3I23H2O2Fe32I=2Fe2I2(2)4KIO22H2O=2I24KOH否KI3受热或潮解后产生KI和I2，KI易被O2氧化，I2易升华(3)AC(4)取适量食盐，加水溶解，滴加足量新制氯水(或H2O2)，再加KSCN溶液至过量，若显血红色说明有Fe2参考答案第一部分高频考点及重点题型突破第三讲中学化学常见的两种重要 反应类型【细研考题】1AA中各离子在0.1 molL1的NaOH溶液中可大量共存；B中Ba2与条件中的CO反应，B错；C中I、SCN均与条件中的Fe3反应，C错；D中c(H)/c(OH)11014为强酸性条件，ClO与H不能大量共存，D错。2B结合题意，反应过程为：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,3Cu2O14HNO3(稀)=6Cu(NO3)22NO7H2O，NaOHHNO3=NaNO3H2O,2NaOHCu(NO3)2=Cu(OH)22NaNO3，结合mCu(OH)239.2 g，即0.4 mol，故反应中Cu(NO3)2消耗NaOH 0.4mol20.8 mol，余下硝酸1.0 L1.0 molL10.8 mol0.2 mol，D项正确；反应中，n(Cu)2n(Cu2O)0.4 mol，n(Cu)64 gmol1n(Cu2O)144 gmol127.2 g，解得：n(Cu)0.2 mol，n(Cu2O)0.1 mol。根据氧化还原反应中电子守恒：0.2 mol20.1 mol21n(NO)3，n(NO)0.2 mol，即标准状况下4.48 L，A、C项正确；根据氮原子守恒：n(HNO3)n(NO)n(NO)，最终溶液为NaNO3溶液，有n(NO)n(Na)1.0 L1.0 molL11 mol，原硝酸浓度c(HNO3)2.4 molL1，B项错误。3DA项，FeS被稀硝酸氧化为Fe3和S，错；B项，漏掉了NH与OH的反应，错；C项，少量SO2通入苯酚钠溶液中，产物为C6H5OH和SO，错；D正确。4CD反应Br2SO22H2O=H2SO42HBr中，水既非氧化剂又非还原剂。A中水既非氧化剂又非还原剂；B中水既非氧化剂又非还原剂；C中水作还原剂；D中水作氧化剂。【细研考纲】知识必记2(1)逐渐减弱逐渐增强(2)减弱增强减弱增强(3)(4)越强(5)强强(6)强强(7)越强越弱减弱(8)越少越多活泼3(1)难溶物质气体水难电离物质【细研考点】提升1B从价态来看，Cu元素的价态降低，FeS2中的S元素的价态既有升高又有降低，所以CuSO4是氧化剂，FeS2既是还原剂，又是氧化剂，A项错误；FeS2一部分被氧化成SO，B项正确；Cu2S是还原产物，C项错误；由化学方程式可知5 mol FeS2发生反应，其中有3 mol的S化合价升高，有21 mol e转移，D项错误。2A本题考查了氧化还原反应中物质氧化性、还原性的大小比较及电子转移数的判断等。离子的还原性：HSOIFe2，向混合溶液中通入Cl2的过程中，首先氧化HSO，然后氧化I，最后氧化Fe2；加入KSCN溶液，溶液呈微红色，说明有微量的Fe3生成，即HSO和I均完全反应，Fe2的反应可以忽略不计，根据电子得失守恒得：2n(FeI2)2n(NaHSO3)24.48 L22.4 Lmol1，即n(FeI2)n(NaHSO3)0.2 mol，由于溶质的物质的量相等，所以n(FeI2)0.1 mol，c(FeI2)1 molL1，A对，B、C、D错。3BB选项中当SO全部沉淀时，其反应为2Ba24OHAl32SONH=2BaSO4Al(OH)3NH3H2O。4AA项溶液显碱性，可大量共存；B项溶液显碱性或酸性，ClO、SO不能在酸中存在，错；C项显酸性，AlO不能在酸中大量存在，酸性条件下有NO存在不放出H2，错；与铝反应放出氢气的溶液可能显酸性也可能显碱性，而Mg2不可在碱性溶液中大量存在，酸性条件下有NO存在不放出H2，D错。11