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第二节 离子反应
第2课时 离子反应及其发生的条件
课堂合作探究
问题导学21世纪教育网
一、电解质在水溶液中反应的实质
活动与探究1
如下图,闭合开关S,向盛有100 mL 1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液的烧杯中逐滴滴入1 mol·L-1 NaHSO4溶液,你会观察到什么实验现象?
思考与交流
有人说电解质在水溶液中的反应实质上是离子之间的反应,你认为这句话对吗?
1.电解质在水溶液中反应的实质。
电解质在水溶液中电离出的某些离子发生反应,使这些离子的浓度发生改变,所以电解质在水溶液中的反应实质上就是其离子之间的反应。酸、碱、盐之间发生的复分解反应,实质上是离子交换反应。有自由移动的离子参加的反应,我们就称之为离子反应。
2.复分解型的离子反应使溶液中总离子浓度减小。
二、书写离子方程式
活动与探究2
你能按照书写离子方程式的规范步骤一步一步写出CuSO4与BaCl2反应的离子方程式吗?
迁移与应用21世纪教育网
下列反应的离子方程式不正确的是( )
A.锌与硫酸铜溶液反应:Zn+Cu2+===Zn2++Cu21世纪教育网
B.氢氧化钠与盐酸反应:OH-+H+===H2O
C.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
D.氯化钡与稀硫酸反应:Ba2++SO===BaSO4↓
书写离子方程式的要点
1.抓住两易、两等、两查
两易:即易溶、易电离的物质(可溶性的强电解质包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示,非电解质、弱电解质、难溶物、氧化物、气体等用化学式表示。
两等:离子方程式两边的原子个数、电荷总数均应相等,即必须满足质量守恒和电荷守恒。
两查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件。
2.注意的问题
(1)强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式,难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。
(2)当微溶物作为反应物时,若是澄清溶液则写为离子符号,若是悬浊液则写为化学式。微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”号)。如澄清石灰水加盐酸的离子方程式为:OH-+H+===H2O。
(3)氨水作为反应物写NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写NH3(标“↑”号)。
(4)未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式,如铜和浓硫酸、氯化铵固体和氢氧化钙固体、NaCl和浓硫酸反应制HCl等。
(5)离子方程式要做到原子个数守恒、电荷守恒、得失电子守恒。
(6)操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同。如Ca(OH)2溶液中通入少量CO2,离子方程式为Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O;Ca(OH)2溶液中通入过量CO2,离子方程式为OH-+CO2===HCO。
(7)一些特殊的反应[如有酸式盐参加或生成的反应,两种或两种以上的离子被一种物质氧化或还原的反应,Ba(OH)2与KAl(SO4)2按不同比值进行的反应等]要考虑并满足题设条件对反应物质物质的量的比值要求。
(8)与“量”有关的复分解反应的离子方程式。可用“少定多变法”来书写。所谓“少定”即量少的反应物,其离子的计量数按化学式确定,所谓“多变”即过量的反应物,其计量数根据反应的需要量确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。如Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液,先确定Ca2+、HCO的比例为1∶2,再取用OH-。中和2个HCO需2个OH-,则可写出:Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O,若是加入少量的NaOH溶液,则反应为:OH-+Ca2++HCO===CaCO3↓+H2O(只中和1个HCO,Ca2+、HCO的比例不是1∶2)。
(9)判断离子方程式书写正误的注意事项:①看反应是否符合客观事实。②看反应能否用离子方程式表示。③看各物质的表示方法是否正确。④看生成物的状态符号、离子符号是否正确。⑤看质量与电荷是否守恒。
三、离子反应发生的条件与离子共存
活动与探究3
编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
实验
为了确认电解质溶液中部分离子相互间能否发生反应,如上图做了如下三组实验。
(1)实验Ⅰ的目的是__________________________________________________________。
(2)实验Ⅱ证明了________离子之间发生了化学反应,根据什么现象证明溶液中的另两种离子没有发生化学反应
________________________________________________________________________。
(3)由此可见,Ba2+不与________大量共存,Cl-不与________大量共存。
思考与交流
你能说出离子反应发生的条件吗?
1.在同一溶液中,几种离子能大量共存就是指离子间不发生任何反应。若离子间能发生复分解反应或氧化还原反应则不能大量共存。
2.判断离子共存时,应注意哪几点:
(1)溶液的颜色。若为无色溶液,应排除下列离子的存在,Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、MnO(紫色)。
(2)溶液的酸碱性。若为酸性溶液,H+大量存在,CO、SO和HCO等不能大量存在;若为碱性条件,OH-大量存在,Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+和HCO等不能大量存在。
当堂检测
1.下列情况中属于离子反应的是( )
A.H2和O2反应生成了H2O B.Zn片投入稀硫酸中
C.KMnO4加热制O2 D.C和O2反应生成CO2
2.判断下列离子方程式的正误,不正确的请说明其原因。
(1)铁与硫酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
(2)大理石加热分解:Ca2++COCaO+CO2↑
(3)氧化铜与盐酸反应:O2-+2H+===H2O
(4)向硫酸铜蓝色溶液中加入BaCl2溶液:Ba2++SO===BaSO4
(5)铜与硝酸银溶液反应:Cu+Ag+===Ag+Cu2+
3.你见过翩翩起舞的鸡蛋吗?请完成以下小实验。已知:白醋浓度比普通食醋浓度大。
甲组:一个鸡蛋、一瓶普通食醋、一个玻璃杯。
乙组:一个鸡蛋、一瓶白醋、一个玻璃杯。
操作:(1)将醋倒入玻璃杯内。(2)把鸡蛋放入杯中。(3)仔细观察,刚开始时鸡蛋沉在水底,可是过了一会儿,鸡蛋周围会出现许多小气泡,这些气泡伴着鸡蛋旋转上升,好像在“跳舞”一样。乙组鸡蛋“舞”的比甲组的要剧烈一些。
同学们根据以上现象提出了推测:醋酸的浓度越大,鸡蛋“舞”的就越剧烈。于是就换用了冰醋酸(几乎为纯净的醋酸)。结果鸡蛋在其中却一点也没有“舞”起来。你知道为什么吗?
4.某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+中的几种离子。
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是________。
(2)取少量原溶液加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失,原溶液中肯定有的离子是________,离子反应方程式为_____________________________。
(3)取(2)的滤液加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子有________。
(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是下列A~D中的(填序号)________。
A.Cl- B.NO C.CO D.OH-
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:电灯逐渐变暗,但不会熄灭,暗到一定程度,又逐渐变亮;溶液中出现白色沉淀,溶液由蓝色变为紫色又变为红色。
思考与交流:答案:对电解质在水溶液中电离出的某些离子发生反应,使这些离子的浓度发生改变,所以电解质在水溶液中的反应实质上就是其离子之间的反应。
活动与探究2:答案:(1)写:正确书写化学方程式。
CuSO4+BaCl2===CuCl2+BaSO4↓
(2)拆:易溶于水、易电离的物质拆成离子形式,其他一律用化学式表示。
Cu2++SO+Ba2++2Cl-===Cu2++2Cl-+BaSO4↓
(3)删:删去方程式两边未参加反应的离子。
SO+Ba2+===BaSO4↓
(4)查:检查方程式两边是否满足原子守恒和电荷守恒。
迁移与应用:C 解析:C项不符合反应实际,Fe与盐酸反应生成Fe2+,离子方程式为:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
活动与探究3:答案:(1)验证Cl-与Cu2+、SO与Na+不反应
(2)Ba2+与SO 溶液为蓝色说明Cu2+未参加反应
(3)SO Ag+
思考与交流:答案:离子反应发生的条件:
①复分解反应
a.生成沉淀(生成更难溶的物质);如:Ba2++SO===BaSO4↓
b.离子之间结合成易挥发性物质(气体);如:2H++CO===CO2↑+H2O
c.离子之间结合成难电离的物质(例如生成水);如:OH-+H+===H2O
②发生氧化还原反应
Zn+2H+===Zn2++H2↑21世纪教育网
【当堂检测】
1.B 解析:离子反应是有离子参加或生成的反应,一般在溶液中进行的反应属于离子反应。A项中H2和O2反应,C项中KMnO4加热分解,D项中C和O2反应都没有离子参加或生成。因此,都不属于离子反应。B项实质是Zn与H+的反应,因此属于离子反应。
2.答案:(1)不正确,反应不符合客观事实。
(2)不正确,反应不能用离子方程式表示。
(3)不正确,氧化铜的表示方法不正确。
(4)不正确,BaSO4要标出“↓”。[21世纪教育网]
(5)不正确,电荷不守恒。
3.答案:鸡蛋会在醋酸溶液中“跳舞”,是因为醋酸在水溶液中电离出的H+会与鸡蛋皮的主要成分CaCO3发生反应:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。生成的CO2会“吹”动鸡蛋“跳舞”。醋酸的浓度越大,电离出的H+浓度就会越大,反应就会越快,鸡蛋“舞”的就越剧烈。换用冰醋酸后,由于没有水的存在,醋酸自然也就不会电离出H+,也就没有了CaCO3与H+的反应,鸡蛋因此就“舞”不起来了。
4.答案:(1)Cu2+ (2)Ag+ Ag++Cl-===AgCl↓ (3)Mg2+ (4)B
解析:(1)Cu2+在水溶液中显蓝色,因此不做任何实验,就可以确定无色透明溶液中不可能存在Cu2+。
(2)常见不溶于稀硝酸的白色沉淀有AgCl和BaSO4两种。因此,在加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失的情况下,确定溶液中一定含有Ag+。
(3)Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓。
(4)Ag+与Cl-、CO、OH-都不能大量共存,Mg2+与CO、OH-也不能大量共存,只有NO可以与Ag+、Mg2+同时大量共存。
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第二节 离子反应
第1课时 酸、碱、盐在水溶液中的电离
课堂合作探究
问题导学
一、溶液导电现象的初步探究
活动与探究1
利用下图装置进行实验,请你认真观察、记录现象并完成下表。
实验步骤 现象
(1)在烧杯中放入Ba(OH)2固体
(2)取出碳棒并擦净,插入盛有纯水的烧杯中
(3)将Ba(OH)2固体逐勺加入纯水中21世纪教育网
(4)向上述Ba(OH)2溶液中逐滴滴入稀硫酸 21世纪教育网
思考与交流
通过对上述现象的分析,你能形成什么样的规律?你能解释并总结出规律吗?
二、电解质与非电解质
活动与探究2
分别用相同浓度的①蔗糖溶液、②盐酸、③氢氧化钠溶液、④氯化钠溶液、⑤酒精溶液做导电性对比实验。
如上图闭合开关S,现象是灯泡亮的一组有________;灯泡不亮的一组有________。
思考与交流
对比灯泡亮的一组和不亮的一组你能得到什么结论?能够只根据这一现象来判断该溶质是电解质或者非电解质吗?
1.常见的电解质
酸、碱、盐;常见的非电解质:大多数非金属氧化物及大多数有机物。
2.电解质的本质
在水溶液或熔融状态下,自身能够离解出离子的才是电解质。如:Na2O溶于水所得的水溶液能导电,但这个判据不足以说明Na2O是电解质,Na2O的水溶液能够导电,起导电作用的是它与水反应生成的NaOH电离出自由移动的离子,而不是Na2O本身电离出自由移动的离子。能够说明Na2O是电解质的判据是熔融的Na2O能够导电,因为起导电作用的是Na2O本身离解出的Na+和O2-。
三、电离
活动与探究3
图1 图2
(1)如图1闭合开关S,现象是灯泡__________,原因是_____________________________。
(2)如图2闭合开关S,现象是灯泡__________,原因是_____________________________。
(3)试用方程式表示出(1)、(2)导电的原因:________________________________________
________________________________________________________________________。
迁移与应用
写出下列物质的电离方程式:
CuCl2:_____________________________________________________________________
Ba(OH)2:__________________________________________________________________
H2SO4:____________________________________________________________________
思考与交流
书写电离方程式时应该注意哪些问题?
电解质在水溶液或熔融状态下的两种离解方式并不是完全一致。
绝大多数电解质在水溶液里和熔融状态下电离方式是一致的。
少数电解质在水溶液里和熔融状态下电离方式不一致。
如:NaHSO4===Na++H++SO;NaHSO4Na++HSO。
当堂检测
1.下列物质属于电解质的是( )
A.Cu B.CO2 C.KNO3 D.乙醇
2.下列说法正确的是( )
A.酸、碱、盐都是电解质
B.氢化物都不是电解质
C.电解质都是易溶于水的物质
D.氧化物都是电解质
3.下列叙述正确的是( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成Na+和Cl-
B.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸21世纪教育网
C.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不能导电
D.导电性强的溶液里自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动离子数目多
4.(1)将Na2O溶于水所得的水溶液能导电,能够根据这个现象说明Na2O是电解质吗? [来源:21世纪教育网]
(2)熔融的Na2O能够导电,能够根据这个现象说明Na2O是电解质吗?
(3)根据以上两个问题,你能够说出电解质的本质吗?
5.下列物质属于酸的是________,属于碱的是________,属于盐的是________。对属于酸、碱、盐的物质分别写出其在水溶液中电离的方程式。
①HNO3 ②CH4 ③NaHSO4 ④Ba(OH)2 ⑤SO3 ⑥CaO
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:(1)灯泡不亮 (2)灯泡不亮
(3)灯泡慢慢变亮 (4)由亮变暗,熄灭后又变亮
思考与交流:答案:某些物质在其水溶液状态可以导电,某些物质的水溶液则不会导电。溶于水能够给出自由移动离子的物质则可以导电,不能给出离子的物质则不会导电。[来源:21世纪教育网]
活动与探究2:答案:②③④ ①⑤
思考与交流:答案:有些化合物的水溶液能够导电;有些化合物的水溶液不能导电。不能完全根据此现象进行电解质和非电解质的判断,水溶液能够导电的化合物,不一定是电解质;水溶液不能导电的化合物,不一定是非电解质。
活动与探究3:答案: (1)发光 硫酸在水溶液中能够电离出自由移动的H+和SO
(2)发光 Ba (OH)2在水溶液中能够电离出自由移动的Ba2+和OH-
(3)H2SO4===2H++SO Ba(OH)2===Ba2++2OH-
迁移与应用:答案:CuCl2===Cu2++2Cl- Ba(OH)2===Ba2++2OH- H2SO4===2H++SO
思考与交流:答案:(1)左边是电解质的化学式,右边是电解质电离产生的离子。(2)离子方程式的书写必须以事实为依据。(3)遵循质量守恒和电荷守恒。
【当堂检测】
1.C 解析:电解质是指在水溶液里或熔融状态下自身能电离出自由移动的离子而导电的化合物。A项Cu属于单质,不是电解质;B项CO2在熔融状态下不导电,其水溶液能够导电,但是起导电作用的是CO2和H2O反应生成的H2CO3所致,CO2本身不是电解质;C项KNO3在熔融状态或水溶液里自身能够电离出导电的离子,其属于电解质;D项乙醇液体和乙醇的水溶液都不能导电,它属于非电解质。
2.A 解析:电解质是根据化合物能否电离出离子划分的,不是根据化合物的水溶性划分的,如BaSO4、CaCO3等不溶于水的物质,都是电解质,C错。氧化物有的是电解质,如Na2O等活泼金属的氧化物;有的不是电解质,如SO2等非金属的氧化物,D错。氢化物有的是电解质,如HCl等;有的不是电解质,如CH4等,B错。
3.C 解析:电解质发生电离,是在水分子作用下的变化,而不是电流的作用,A错;溶于水电离产生的阳离子全部是H+的化合物是酸,有些物质如NaHSO4电离也产生H+,但它属于酸式盐,B错;溶液导电性强弱除与自由移动离子浓度大小有关外,还与离子所带电荷多少有关,D错。液态氯化氢不发生电离,不导电。
4.答案:(1)不能,因为Na2O的水溶液能够导电,起导电作用的是它与水反应生成的NaOH电离出自由移动的离子,而不是Na2O本身。
(2)能,熔融的Na2O能够导电,因为起导电作用的是Na2O本身离解出的Na+和O2-,所以能够据此说明Na2O是电解质。
(3)电解质的本质:在水溶液或熔融状态下,自身能够离解出离子的才是电解质。
5.答案:① ④ ③
HNO3===H++NO
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
NaHSO4===Na++H++SO
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第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
课堂合作探究
问题导学21世纪教育网
一、氧化还原反应的判断
活动与探究1
绿色植物能够通过光合作用把太阳能转化为化学能,光合作用的总反应式为:
6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
C6H12O6中碳的平均化合价为0,试回答:
(1)光合作用的反应是氧化还原反应吗?
(2)若是氧化还原反应,哪些元素被氧化了?哪些元素被还原了?
1.氧化还原反应的判断:
相同点 不同点 常见判断
氧化还原反应 都是化学21世纪教育网反应,有物质的变化 元素化合价21世纪教育网21世纪教育网发生变化21世纪教育网 根据化合价有无变化(最根本)
非氧化还原反应 元素化合价均未发生变化 根据常见化学反应类型
2.化合价发生变化,是氧化还原反应的特征表现,常将其作为判断氧化还原反应的依据;判断氧化还原反应需要熟悉元素化合价的变化规律。
二、氧化还原反应中电子转移的双线桥表示方法
活动与探究2
用双线桥法表示下列反应的电子转移。
(1)CuO+H2Cu+H2O
(2)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
氧化还原反应中电子转移的双线桥表示方法用来表示变价元素(升降可是同种元素)反应前后得失电子情况。
步骤:
①找出变价元素,标明化合价。
②在反应前、后同一变价元素间画线桥,箭头指向生成物。
③在桥上或桥下写上电子的得失、转移的数目等(根据要求还可表示出化合价升高还是降低、被氧化还是被还原等,项目间用逗号隔开)。
一般模式:
当堂检测
1.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2.对溶液中的离子反应存在下列几种说法,其中正确的是( )
A.不可能是氧化还原反应 B.只能是复分解反应
C.可能是置换反应 D.可能是化合反应
3.分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的标出电子转移的方向和数目,指出被氧化和被还原的元素。
(1)2Na+Cl22NaCl
(2)2KClO32KCl+3O2↑
(3)2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
(4)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:(1)是氧化还原反应。
(2)氧元素从-2价变成0价,被氧化了;碳元素从+4价变成0价,被还原了。
活动与探究2:答案:(1)
(2)
【当堂检测】
1.C 解析:A项属于置换反应,B项属于复分解反应,D项属于分解反应,C项不属于四大基本类型的反应,但是反应前后元素的化合价有变化(Fe由+3价变成0价,C由+2价变为+4价),属于氧化还原反应。
2.C 解析:回顾学过的知识可知,离子反应与氧化还原反应、复分解反应、置换反应、化合反应都有“交集”,A错,如Zn+2H+===Zn2++H2↑,则C对,B错;D错,如SO3+H2O===2H++SO。
失2e-,化合价升高,被氧化
3.答案:(1)
得2e-,化合价降低,被还原
失12e-,化合价升高,被氧化
(2)
得12e-,化合价降低,被还原
(3)2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
非氧化还原反应。
失6e-,化合价升高,被氧化
(4)
得6e-,化合价降低,被还原
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第三节 氧化还原反应
第2课时 氧化剂和还原剂
课堂合作探究
问题导学
一、氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物
活动与探究1[来源:21世纪教育网]
认真阅读下面两条科普信息,回答以下问题:
①一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中不是以单质金属的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子还原成亚铁离子,有利于铁的吸收。
②在新生代的海水里有一种铁细菌,它们提取海水中的亚铁离子,利用酶为催化剂把它转变成它们的皮鞘(可以用Fe2O3来表示其中的铁),后来便沉积下来形成铁矿;该反应的另一种反应物是CO2,反应后CO2转变成有机物(用甲醛:CH2O表示)。
这两则科普信息分别介绍了人体内和海水中的亚铁离子与铁离子(或者铁的高价化合物)相互转化的事实、方法和途径。
(1)这说明亚铁离子具有____________性,铁离子具有________性。
(2)①中的维生素C是__________剂,②中的CO2是________剂,写出②中的离子方程式:______________________________;②氧化产物是____________。
(3)请同学们比较一下Fe2+与CH2O还原性的强弱。
1.氧化还原反应基本概念及其相互关系如下:21世纪教育网
根据氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性的强弱:
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物
2.根据元素的化合价可判断物质可否作氧化剂和还原剂。若元素处于最高价态,只表现氧化性,则作氧化剂;若元素处于最低价态,只表现还原性,则作还原剂;若元素处于中间价态,既表现氧化性,又表现还原性,则既可作氧化剂,又可作还原剂。21世纪教育网
二、氧化还原反应中电子转移的单线桥表示方法
活动与探究2
用单线桥法表示下列反应的电子转移。
(1)CuO+H2Cu+H2O
(2)2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑
步骤
1.找出反应中的变价元素,标明化合价。21世纪教育网
2.在变价元素之间画线桥,箭头指向得电子的变价元素。
3.在桥上或桥下写上电子转移的数目。
一般模式:
===得电子后的产物+失电子后的产物
当堂检测
1.下列各种物质,在氧化还原反应中通常只可作为氧化剂使用的是( )
A.SO2 B.H2SO4
C.Cl2 D.FeCl2
2.从资料中查得:当胆矾溶液渗入地下遇到硫铁矿(FeS2)时,可以生成辉铜矿(Cu2S),同时,还生成FeSO4和H2SO4,化学方程式如下:
14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4
对上述事实的下列分析,正确的是( )
A.FeS2既是还原剂,又是氧化剂
B.FeSO4既是氧化产物,又是还原产物
C.14 mol CuSO4参加反应电子转移总数为21 mol
D.被氧化与被还原的硫元素的质量之比为7∶3
3.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
4.把氯气通入浓氨水,发生下列反应:3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2。现将4.48 L氯气通入浓氨水。实验测得反应后有0.1 mol的NH3被氧化。
(1)用单线桥法表示上述反应的电子转移。
(2)求逸出气体的体积和组成。(所有数据已换算成标准状况,逸出气体中不含NH3)
答案:
课堂·合作探究
【问题导学】
活动与探究1:答案:(1)还原 氧化
(2)还原 氧化 CO2+4Fe2++5H2O===CH2O+2Fe2O3+8H+ Fe2O3
(3) Fe2+的还原性强于CH2O的还原性
活动与探究2:答案:(1)Cu+H2O
(2)===2AlCl3+3H2↑
【当堂检测】
1.B 解析:SO2的硫元素的化合价+4价处于中间价态,SO2既可作氧化剂又可作还原剂,H2SO4中的硫元素是+6价,氢是+1价,而氧元素在H2SO4中性质很稳定通常不失电子,所以硫酸只能作氧化剂;Cl2的氯元素是0价,处于中间价态,氯气既可作氧化剂又可作还原剂。
2.AC 解析:反应中铜元素的化合价从+2降低到+1,FeS2中硫元素的化合价一部分从-1升高到+6,还有一部分从-1降低到-2。21世纪教育网
3.A 解析:对于氧化还原反应,可以根据氧化性或还原性强弱顺序和先强后弱规律,判断反应能否发生;通过给定的反应,可以根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,判断氧化性或还原性强弱。
此题可结合题给信息:氧化性强弱顺序Co2O3>Cl2>FeCl3>I2,可推知还原性强弱顺序I->Fe2+>Cl->Co2+,然后根据氧化剂先氧化强还原剂的规律, A选项中Cl2应该先氧化I-后氧化Fe2+,所以A选项错误。
4.答案:(1)===6NH4Cl+N2
(2)Cl2,N2 各1.12 L
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第一节 物质的分类
课堂合作探究
问题导学
一、分类的主要原则
活动与探究1
根据物质的组成对下列物质进行分类。
①钙(Ca) ②氯气(Cl2) ③氯化钙溶液(CaCl2溶液)
④硫酸(H2SO4) ⑤碳酸钙(CaCO3) ⑥氧化钙(CaO) ⑦氢氧化钙[Ca(OH)2]
分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用的科学方法。运用分类法不仅能使有关化学物质及其变化的知识系统化,还可以通过分门别类的研究,发现物质及其变化的规律。
二、胶体的性质及应用
活动与探究2
Fe(OH)3胶粒带正电荷,Al(OH)3胶粒也带正电荷,而H2SiO3胶粒带负电荷,带不同电荷的胶体相互混合时,则发生聚沉现象。有甲、乙、丙、丁四种液体,分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、As2S3胶体、NaOH溶液。现将有关实验现象记录如下:(H2SiO3+2NaOH===Na2SiO3+2H2O)
(1)电场中:甲液体的阳极(显正电性)周围颜色变浅,阴极周围颜色变深;
(2)将一束光通过乙,无丁达尔效应;
(3)将乙慢慢加入到丙液体中,先出现聚沉后液体变清。则:甲为________;乙为________;丙为________;丁为________。
胶体的性质
1.丁达尔效应:是胶体粒子对光的散射形成的,是物理性质,无论气溶胶还是液溶胶都具有。有丁达尔效应说明分散质粒子直径在1~100 nm之间。
2.电泳:物理现象,只有带电的胶粒才能电泳如Fe(OH)3胶体;不带电的不具有,如淀粉胶体(习惯称溶液)。
3.聚沉:胶体的介稳性被破坏,胶体粒子聚集成较大颗粒成为浊液,进而沉淀的过程;部分胶粒聚沉时可与分散剂形成冻状物——凝胶,如豆腐、果冻等,凝胶不是胶体。
4.布朗运动:所有微粒的共有性质。
三、Fe(OH)3胶体的制备
活动与探究3
将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,液体变为________色,得到的是________,反应化学方程式为________________________________________________________________________。
用此分散系进行如下实验:向其中逐滴加入过量稀硫酸,现象是_____________________,
原因是_____________________________________________________________________。
胶体与其他分散系的本质区别在于它的分散质直径在1~100 nm的范围内。
分散质直径比胶体大的分散系可以通过将分散质直径加工成符合胶体分散质直径的粒子。如用胶体磨磨成胶体。
分散质直径小于胶体的分散系,则可以将小颗粒聚集成大颗粒,使之达到胶体分散质直径即可,如氢氧化铁胶体的制备。 [来源:21世纪教育网]
向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,并继续煮沸至液体呈透明的红褐色,即得Fe(OH)3胶体。
FeCl3+3H2O(沸)Fe(OH)3(胶体)+3HCl
离子方程式:Fe3++3H2O(沸)Fe(OH)3(胶体)+3H+
当堂检测
1.回忆初中所学的物质分类知识,并结合这一节所学内容,请试着绘出更理想的物质分类图?
2.下列事实与胶体性质无关的是( )
A.在豆浆里加入盐卤做豆腐
B.在河流入海处易形成沙洲[来源:21世纪教育网]
C.一束平行光线照射蛋白质溶液时,从侧面可以看到一条光亮的通路
D.三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
3.微波是一种高频电磁振荡,“微波炉”就是利用高频电磁振荡使食品中分子也产生振荡而发热;现代医学上使用微波手术刀进行外科手术,其好处主要是使开刀处的血液迅速凝固而减少失血。下列关于其作用原理的说法正确的是( )
A.微波电流迅速中和血液胶粒所带的电荷而凝聚
B.微波使局部血液受热而使血液胶体凝聚
C.微波电流通过金属手术刀时产生高温而使血液凝聚
D.以上说法都正确
4.下列分离物质的方法中,根据粒子大小进行分离的是( )
A.萃取 B.重结晶
C.沉降 D.渗析
5.如图所示在一个半透膜袋中装入有淀粉胶体溶液和少量食盐溶液组成的液态分散系,将此袋系在玻璃棒上并浸入水槽里的蒸馏水中。通过该实验研究胶体的胶粒和溶液的溶质粒子是否能透过半透膜的问题,寻找净化胶体溶液的简便方法。阅读实验内容并回答问题。
(1)约5 min后,向两试管中各取水槽中的水约3 mL。向一支试管中滴加少量AgNO3溶液,有白色沉淀生成,加足量稀硝酸,沉淀不溶解,发生的化学反应为_________________
________________________________________________________________________;
再向另一支试管中加入少量碘水,未有明显现象。这两项实验说明,能透过半透膜的粒子是________,不能透过半透膜的粒子是________。通过渗析可达到的目的是________________________________________________________________________;
(2)在上述过程中,有无粒子穿过半透膜进入半透膜袋内?(若有,则写出粒子的化学式或符号;若无,则说明理由)_____________________________________________________ ____;
(3)为了尽快、完全地达到渗析的目的,可以采取的措施是__________________________;
(4)是否已达到渗析的目的,可以通过实验来说明,该实验的操作方法是______________;
(5)实验室用饱和FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体时,胶体略微浑浊,且含有未反应的FeCl3,则净化胶体的方法名称是________。
答案:
课堂·合作探究[来源:21世纪教育网]
【问题导学】
活动与探究1:答案:单质:Ca、Cl2;盐:CaCO3;氧化物:CaO;混合物:CaCl2溶液;酸:H2SO4;碱:Ca(OH)2。
活动与探究2:答案:Fe(OH)3胶体 NaOH溶液 H2SiO3胶体 As2S3胶体
活动与探究3:答案:红褐 Fe(OH)3胶体 FeCl3+3H2O(沸)Fe(OH)3(胶体)+3HCl
先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解,形成黄色溶液 H2SO4先使胶体聚沉,后与Fe(OH)3沉淀反应,使沉淀溶解:3H2SO4+2Fe(OH)3===Fe2(SO4)3+6H2O
【当堂检测】
1.答案:
2.D 解析:D为化学反应,与胶体无关。
3.B 解析:高温和电流都不可能用于手术中,局部受热则是使血液胶体凝聚的方法。
4.D 解析:A项萃取是根据物质在不同溶剂中溶解度不同分离;B项重结晶是根据物质的溶解度受温度影响不同分离;C项沉降是根据物质密度不同而分离。
5.答案:(1)NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3 Na+、Cl- 淀粉胶体 除去淀粉胶体中的Na+ Cl-(或NaCl)[21世纪教育网
(2)Na+、Cl-、水
(3)用玻璃棒轻轻搅拌水槽中的水;渗析一段时间后更换水槽中的水21世纪教育网
(4)渗析进行到第2次或更多次,更换蒸馏水又进行约5 min后,取一定量水槽中的水于一洁净试管中,再滴加硝酸酸化的硝酸银溶液,观察现象,判断是否达到渗析目的
(5)过滤、渗析
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