专题2　离子反应与氧化还原反应 课件（共54张PPT）江苏省2023高考三轮冲刺练

(共54张PPT)
专题2　离子反应与氧化还原反应
能力点1　离子反应
A
2.(2020·江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A
3.下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)
C
核心知识1　离子共存
1.有条件的离子共存
2.不能大量共存的原因
核心知识2　离子方程式正误判断
判断对错,并把错误的改正过来
核心知识3　跟量有关的离子方程式的书写
1.连续型
指反应生成的离子因又能跟过量的反应物继续反应而跟用量有关。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中:
2.先后型
一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关。又称为竞争型。
NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:
NaOH不足:H++OH-══H2O;
3.配比型
当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关。
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液:
1.(2022·盐城中学阶段检测)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
D
2.(2022·江苏高考基地大联考)1774年,瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热时,制得了氯气,该方法现在仍用于实验室制备Cl2。下列反应的离子方程式正确的是(　　)
A
解析:MnO2与浓盐酸在加热条件下发生反应生成氯气、氯化锰、水,反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O,故A正确;KI和氯气反应生成氯化钾和碘,反应的离子方程式是Cl2+2I-══2Cl- +I2,故B错误;Cl2通入水生成HCl和次氯酸,反应的离子方程式是Cl2+H2O H++Cl-+HClO,故C错误;用氢氧化钠溶液吸收多余氯气生成氯化钠、次氯酸钠、水,反应的离子方程式是Cl2+2OH-══ Cl-+ClO-+H2O,故D错误。
3.(2022·启东模拟)下列离子方程式书写不正确的是(　　)
A.向Mg(OH)2中滴加FeCl3溶液,沉淀由白色变成红褐色:3Mg(OH)2(s)+2Fe3+══2Fe(OH)3(s)+3Mg2+
B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴入少量NaOH溶液:Al3++3OH-══Al(OH)3↓
C.用K3[Fe(CN)6]溶液检测FeCl2溶液中的Fe2+:2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+══Fe3[Fe(CN)6]2↓
D.向等物质的量浓度的KOH和K2SO3的混合溶液中加入过量稀盐酸:
OH-+2 +5H+══3H2O+2SO2↑
D
解析:向Mg(OH)2中滴加FeCl3溶液,沉淀由白色变成红褐色,说明氢氧化镁转化为氢氧化铁:3Mg(OH)2(s)+2Fe3+══2Fe(OH)3(s)+3Mg2+,A项中的离子方程式正确;向NH4Al(SO4)2溶液中滴入少量NaOH溶液,铝离子先反应转化为氢氧化铝沉淀,B项中的离子方程式正确;用K3[Fe(CN)6]溶液检测FeCl2溶液中的Fe2+,会产生蓝色沉淀:2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+ ══Fe3[Fe(CN)6]2↓,C项中的离子方程式正确;向等物质的量浓度的KOH和K2SO3的混合溶液中加入过量稀盐酸:OH-+ +3H+══2H2O+SO2↑,D项中的离子方程式错误。
能力点2　氧化还原反应
1.(2021·江苏卷)黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为2KNO3+S+3C══K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是(　　)
A.黑火药中含有两种单质
B.爆炸时吸收热量
C.反应中S作还原剂
D.反应为置换反应
A
解析:黑火药中含有S、C两种单质,A正确;爆炸反应为放热反应,B错误;该反应中S元素化合价降低,S作氧化剂,C错误;该反应不符合“单质+化合物══另一种单质+另一种化合物”的形式,不是置换反应,D错误。
2.下列有关说法正确的是(　　)
A.(2021·江苏卷)FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的Cu
B.(2020·江苏卷)向0.1 mol·L-1 H2O2溶液中滴加0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,溶液褪色,H2O2具有氧化性
C.(2019·江苏卷)SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白
D.(2018·江苏卷)向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性
A
解析:H2O2与高锰酸钾溶液反应,H2O2是还原剂,H2O2表现还原性,B错误;SO2可用于纸浆漂白是利用了其漂白性,与氧化性无关,C错误;反应Fe+Cu2+══Fe2++Cu可说明氧化性:Cu2+>Fe2+,D错误。
3.(2020·江苏卷,节选)NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式为　　　　　　　　　 　　　。
4.(2019·江苏卷,节选)(1)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和 ,其离子方程式为 　。
(2)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70 ℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为
　　　　　　 　　　　　　。
Cl2+2OH-══Cl-+ClO-+H2O
2Fe2++H2O2+2H+══2Fe3++2H2O
核心知识1　基本概念与反应规律的应用
1.理解氧化还原反应概念题的“三个关键”
(1)要理清知识线索
(2)要明确解题的方法: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,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。
(3)记住反应关系
氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
应用:①在适宜条件下,用氧化性强的物质制备还原性弱的物质,用还原性强的物质制备氧化性弱的物质;②比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和还原剂在一定条件下是否发生反应。
2.氧化还原反应三条规律的应用
(1)反应先后规律的思维模型
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性最强的物质。
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性最强的物质。
(2)价态归中规律的思维模型
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。
例如不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是:
又如反应KClO3+6HCl══KCl+3Cl2↑+3H2O中,转移电子数为5,而非6。
(3)歧化反应规律的思维模型
“中间价→ 高 价+ 低 价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,例如Cl2+2NaOH══NaCl+NaClO+H2O。
核心知识2　陌生氧化还原反应方程式的书写
1.熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
2.书写陌生氧化还原反应方程式的步骤(3步法)
第1步:根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂;根据化合价变化规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物;根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第2步:根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式两端的电荷守恒。
第3步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子数目守恒。
核心知识3　有关氧化还原反应的循环图
以乙烯(C2H4)作为还原剂脱硝(NO),脱硝机理如图。若反应中n(NO)∶n(O2)=2∶1,则总
反应的化学方程式为　 。
6NO+3O2+2C2H4 3N2+4CO2+4H2O
[分析]　
1.(2022·江苏常州期末检测)最近我国科学家在实验室首次实现了从CO2到淀粉[C6n(H2O)5m]分子的全合成,该技术合成淀粉的效率是植物光合作用生产淀粉的8.5倍。下列有关说法正确的是(　　)
A.CO2为酸性氧化物
B.淀粉结构中含有H2O分子
C.光合作用属于化合反应
D.全合成过程中CO2作还原剂
A
解析:CO2能与碱反应生成盐和水,故CO2为酸性氧化物,A项正确;淀粉结构中不含H2O分子,淀粉是含有C、H、O的有机物,H和O数目之比正好是水的比例,B项错误;光合作用是吸收二氧化碳并释放氧气的过程,不属于化合反应,C项错误;CO2转化为淀粉,碳元素的化合价降低了,CO2作氧化剂,D项错误。
2.(2022·盐城模拟)“西门子法”提纯硅的反应之一为:Si+3HCl SiHCl3+H2,已知氢原子吸引电子的能力介于碳原子和硅原子之间,下列说法不正确的是(　　)
A.H2是还原产物
B.SiHCl3既是氧化产物,也是还原产物
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶3
D.生成1 mol SiHCl3转移2 mol电子
D
解析:由氢原子吸引电子的能力介于碳原子和硅原子之间可知,三氯硅烷中硅元素为+4价、氢元素为-1价。由化学方程式可知,反应中氢元素的化合价降低被还原,氯化氢是反应的氧化剂,氢气是还原产物,故A项说法正确;三氯硅烷既是氧化产物,也是还原产物,故B项说法正确;氯化氢是反应的氧化剂,硅是反应的还原剂,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶3,故C项说法正确;反应中生成1 mol三氯硅烷转移4 mol电子,故D项说法错误。
3.(2022·启东模拟)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
下列叙述不正确的是(　　)
A.Cl2和NaClO在反应中均作氧化剂
B.用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时,还产生Fe(OH)3胶体吸附杂质净化水
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.该生产条件下,物质的溶解性:Na2FeO4>K2FeO4
C
解析:铁与氯气反应生成FeCl3,加入NaClO、NaOH,在碱性条件下次氯酸钠将铁离子氧化成Na2FeO4,加入饱和KOH溶液可析出高铁酸钾(K2FeO4),以此解答该题。Fe与Cl2反应产生FeCl3,在该反应中Cl2为氧化剂,Fe为还原剂;FeCl3与NaClO、NaOH发生氧化还原反应产生Na2FeO4、NaCl、H2O,在该反应中NaClO为氧化剂,NaClO将FeCl3氧化为Na2FeO4,FeCl3为还原剂;故Cl2和NaClO在反应中均作氧化剂,A项叙述正确。K2FeO4具有强氧化性,可以将细菌、病毒的蛋白质氧化使其发生变性而失去生理活性,因此可以用K2FeO4对饮用水杀菌消毒;K2FeO4得到电子被还原产生的Fe3+发生水解反应生成Fe(OH)3胶体,该胶体表面积大,吸附力强,可以吸附水中悬浮的固体小颗粒,使之形成沉淀析出,故产生的Fe(OH)3胶体可以吸附杂质而净化水,B项叙述正确;根据电子守恒、原子守恒,可知反应Ⅱ的化学反应方程式为:2FeCl3+3NaClO+10NaOH══ 2Na2FeO4+9NaCl+5H2O,在该反应中NaClO为氧化剂,FeCl3为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,C项叙述错误。向Na2FeO4溶液中加入KOH饱和溶液,反应产生K2FeO4和NaOH,说明物质的溶解性为Na2FeO4>K2FeO4,D项叙述正确。
4.以[PdCl4]2-作催化剂合成 H2O2,反应过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.总反应是H2+O2 H2O2
B.该过程中Pd的化合价有0价、+2价和+4价
C.Pd、[PdCl2O2]2-都是反应中间体
D.反应③中Pd的成键数目保持不变
B
解析:依据图示可知氢气与氧气在[PdCl4]2-作用下生成过氧化氢,A项叙述正确;该过程中[PdCl2O2]2-、[PdCl4]2-中Pd元素的化合价均为+2价,Pd的化合价为0价,B项叙述错误;Pd、[PdCl2O2]2- 都是中间生成后又消耗,是反应的中间体,C项叙述正确;反应③中Pd的成键数目保持不变,D项叙述正确。
5.采用“联合脱硫脱氮技术”处理烟气(含CO2、SO2、NO)可获得含CaCO3、CaSO4、Ca(NO2)2的副产品,工业流程如图所示。
反应釜Ⅱ中CaSO3转化为CaSO4的化学方程式:
　 。
2NO2+CaSO3+Ca(OH)2══CaSO4+Ca(NO2)2+H2O
6.以菱锰矿(主要成分MnCO3,还含有FeCO3、CaCO3、MgCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)为原料制备二氧化锰的工艺流程如图:
已知:草酸钙、草酸镁不溶于水。
写出“氧化”时发生反应的离子方程式:　 。
MnO2+2Fe2++4H+══Mn2++2Fe3++2H2O
1.我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中的H2S和Hg的协同脱除,部分反应机理如图(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列有关该过程的叙述错误的是(　　)
A.产生清洁燃料H2
B.H2S脱除率为100%
C.H2S既被氧化又被还原
D.脱Hg反应为Hg+S══HgS
B
解析:由机理图可知,该过程中产生了清洁燃料H2(g),A项叙述正确;由机理图可知,最终仍会产生H2S,故H2S脱除率小于100%,B项叙述错误;由机理图可知,H2S在催化过程中形成了SO2、单质S、CS2和H2等,S元素化合价升高被氧化,H元素化合价降低被还原,故H2S既被氧化又被还原,C项叙述正确;根据题意,该过程是H2S和Hg的协同脱除,故Hg与单质S结合生成HgS,D项叙述正确。
2.某化工厂产生的酸性废水中含有Fe2+、Mn2+等金属离子,可用过硫酸铵[(NH4)2S2O8]氧化除去。写出过硫酸铵与Mn2+反应生成MnO2的离子方程式:
　　　　　 　　　　　　　。
3.利用软锰矿(主要成分为MnO2,含铁的化合物等杂质)和闪锌矿(主要成分ZnS)制得硫酸锰的流程如图:
(1)“酸浸”时,为了缩短浸取时间,常加入少量FeSO4溶液,FeSO4的作用可能是　　　　　;MnO2、ZnS与硫酸反应转变为两种硫酸盐的化学方程式为　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
(2)在强酸性条件下加入MnO2氧化Fe2+的离子方程式为
　　　　　　　 　　　　　。
催化剂
4MnO2+ZnS+4H2SO4══4MnSO4+ZnSO4+4H2O
MnO2+2Fe2++4H+══Mn2++2Fe3++2H2O
4.利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2)制备纳米Fe3O4的工艺流程如图:
“还原”时FeS2被氧化为 ,该反应的离子方程式为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
5.FePO4是一种难溶于水、易溶于硫酸的固体,可用作金属防腐剂。实验室利用FeSO4·7H2O和H3PO4(第一级电离常数Ka1=7.5×10-3)制备FePO4的流程如图:
写出“反应”时总反应的离子方程式:
　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　。
2Fe2++ClO-+2H3PO4+4OH-══2FePO4↓+Cl-+5H2O