第1课时 元素与物质的关系 物质分类与物质性质
发展目标
体系构建
1.初步感知各种元素及其化合物，知道元素有游离态和化合态两种形态。2.通过分析身边常见的各种含碳元素的物质，初步基于核心元素认识物质世界，能通过物质类别和元素价态构建元素的物质家族。3.知道分类是研究物质性质的重要方法，根据元素组成可以将物质分为单质、化合物，化合物又可以分为氧化物、酸、碱、盐等。4.认识金属、酸、碱、盐等各类别物质的一般性质，发展对酸性氧化物、碱性氧化物的认识；形成研究一类物质性质的思路方法和根据物质类别研究陌生物质的思路方法。
物质
一、元素与物质的关系
1．元素与物质的关系
微点拨：只由一种元素组成的物质可能是纯净物(单质)，也有可能是混合物，如C60和石墨的混合物。
2．元素的存在形态
(1)游离态：元素以单质形式存在时，称为元素的游离态。
(2)化合态：元素以化合物形式存在时，称为元素的化合态。
3．元素与物质的关系
(1)物质都是由元素组成的。
(2)同一种元素可以存在于不同类别的物质中。
(3)有些元素在不同化合物中可能呈现不同的化合价。
(4)基于核心元素的化合价和物质类别研究物质，为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路。
(5)完成如图所示的碳及其化合物的“价—类”二维图(填化学式)。
二、物质分类与物质性质
1．根据物质类别探究物质性质
(1)探究方法
①判断陌生物质所属物质类别，根据该类别物质的一般性质及相关反应规律预测该物质可能会与哪些类别的物质发生反应。
②选择可能与该物质反应的各类物质的代表物，推断可能发生的具体反应。
③实验证明。
(2)探究示例
性质预测
实验现象
实验结论
铁溶解，有大量气泡冒出
酸和活泼金属反应放出H2
碱溶液由红色变为无色
酸和碱发生中和反应
黑色的CuO溶解，溶液变成蓝色
酸能和碱性氧化物反应
产生白色沉淀
酸能和某些盐反应
2.物质的分类
(1)氧化物的分类
①酸性氧化物：能与碱反应生成盐和水的氧化物。部分酸性氧化物还可与水和碱性氧化物分别发生化学反应。如：
CO2(少量)＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；
CO2＋H2O===H2CO3；
CO2＋Na2O===Na2CO3。
②碱性氧化物：能与酸反应生成盐和水的氧化物。部分碱性氧化物还可与水和酸性氧化物分别发生化学反应。如：
CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O；
CaO＋H2O===Ca(OH)2；
CaO＋CO2===CaCO3。
(2)其他分类方法
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)CuSO4·5H2O是混合物。
( )
(2)盐酸是化合物。
( )
(3)含有氧元素的化合物都是氧化物。
( )
(4)相同种类的元素可以形成不同的化合物。
( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
2．下列物质中属于纯净物、化合物、钙盐的是( )
A．生石灰
B．熟石灰
C．碳酸钙
D．石灰石
[答案] C
3．下列物质不属于酸性氧化物的是( )
A．SO3
B．CO2
C．CO
D．P2O5
C [CO不与碱反应生成盐和水。]
物质的分类
到目前为止，人们发现的元素只有118种，但就是这118种元素，组成了种类繁多的物质，形成了神秘的宇宙和丰富多彩的物质世界。
1．纯净物与混合物的本质区别是什么？
提示：纯净物是由同种物质组成的，具有一定的组成，可以用一种化学式来表示，有固定的熔、沸点；混合物是由不同物质组成的，没有一定的组成，不能用一种化学式来表示，无固定的熔、沸点。
2．元素的存在形态与物质类别有什么关系？
提示：
3．Na2O2是碱性氧化物吗？说明理由。
提示：不是。Na2O2与酸反应时，不仅生成盐和水，同时还生成氧气，不符合碱性氧化物的概念。
4．金属氧化物都是碱性氧化物吗？碱性氧化物都是金属氧化物吗？
提示：金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7为酸性氧化物；碱性氧化物都是金属氧化物。
5．非金属氧化物一定是酸性氧化物吗？酸性氧化物一定是非金属氧化物吗？
提示：非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO为不成盐氧化物；酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7。
微点拨：根据不同的需要可将物质分成不同的类别。例如：根据电离出H＋的能力，酸可分为强酸、中强酸和弱酸；根据电离出OH－的能力，碱可分为强碱、中强碱、弱碱。
1．下列物质的分类合理的是( )
A．氧化物：CO2、NO、SO2、H2O、Na2O
B．碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2、Na2CO3
C．铵盐：NH4Cl、NH4NO3、(NH4)2SO4、NH3·H2O
D．碱性氧化物：Na2O、CaO、Mn2O7、CuO
A [B项中Na2CO3属于盐；C项中NH3·H2O属于碱；D项中Mn2O7属于酸性氧化物。]
2．经分析，某物质只含有一种元素，则此物质( )
A．一定是一种单质
B．一定是纯净物
C．一定是混合物
D．可能是纯净物，也可能是混合物
D [同种元素形成的物质可能是同素异形体，如O2和O3的混合物。]
3．根据某种共性，可将CO2、SO2归为一类氧化物，下列物质中与它们属于同一类的是( )
A．CaCO3
B．P2O5
C．CuO
D．KMnO4
B [CO2、SO2、P2O5都是酸性氧化物。]
各类物质之间的反应
1．酸的通性之一是酸可以与金属反应，是不是酸能与所有的金属发生反应？
提示：不是。有些酸不能与金属活动顺序表中氢元素之后的金属反应。
2．碱和盐反应时应该符合什么条件才能发生？
提示：碱和盐反应时应该符合复分解反应的条件，如生成沉淀或气体或难电离的物质。
3．试举例完成如下转化：
提示：
4．有同学认为向氯化钙溶液中通入二氧化碳气体会发生反应，化学方程式为CaCl2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HCl，该判断正确吗？为什么？
提示：不正确。碳酸是弱酸，盐酸是强酸，该反应不能发生。
1．单质、氧化物、酸、碱和盐之间的转化关系图
2．具体转化示例
(1)金属的化学通性
金属单质
(2)氧化物的化学通性
氧化物
(3)酸的化学通性
酸
(4)碱的化学通性
碱
(5)盐的化学通性
盐
1．某同学要在奥运五连环中填入物质，使相连物质间能发生反应，不相连物质间不能发生反应。你认为“五连环”中有空缺的一环应填入的物质是( )
A．稀硫酸
B．氧气
C．二氧化碳
D．氧化钙
C [根据题意知，填入的物质既能与NaOH溶液反应，又能与碳反应，符合题目要求的物质为CO2，反应的化学方程式分别为CO2(少量)＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，C＋CO22CO。]
2．X、Y、Z、W各代表一种物质，若X＋Y===Z＋W，则X和Y之间不可能是( )
A．盐和盐的反应
B．碱性氧化物和水的反应
C．酸与碱的反应
D．酸性氧化物和碱的反应
B [碱性氧化物与水发生化合反应只能生成一种物质，选项B不可能。]
3．从稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱溶液、铁片和木炭粉9种物质中，选择适当的物质填在下列①～⑤中，使有连线的两物质能发生反应。
(1)请推断它们的化学式分别为：
①________；②________；③________；④________；
⑤________。
(2)写出下列序号之间的化学方程式：
①和②_________________________________________________________。
②和④_________________________________________________________。
②和⑤_________________________________________________________。
③和④_________________________________________________________。
[解析] 据单质①能和酸②发生化学反应，推知①应为活泼金属单质即为铁。酸只有稀硫酸，即②为稀硫酸，则氧化物④应为金属氧化物CaO，氧化物③为酸性氧化物，即CO2。⑤属于盐且其溶液既能与H2SO4反应，又能与CaO反应，则⑤应为Na2CO3。
[答案] (1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3
(2)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
CaO＋H2SO4===CaSO4＋H2O
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O
CO2＋CaO===CaCO3
在宏观—微观—符号之间建立联系，是化学学科特有的思维方式。汽车尾气是造成大气污染的主要原因之一，在汽车排气管上安装“催化转换器”便可以使汽车的尾气转换成无毒气体。
如果用“”表示碳原子，用“”表示氧原子，用“”表示氮原子，下图为气体转换的微观过程。请你根据图示回答下列问题：
1．A、B、C三种物质可以归为一类的依据是什么？
提示：只有两种元素，并且均含有氧元素。
2．将C归为化合物，将D归为单质的理由是什么？
提示：二氧化碳是由不同种元素组成的纯净物，而氮气是由同种元素组成的纯净物。
3．此过程用化学反应方程式表示为________________________________
________________________________________________________________。
化学变化过程中消耗的A物质和生成的C物质的质量比为________。
提示：2NO＋2CO2CO2＋N2 15∶22
4．你能从微观的角度描述你获得的关于化学变化的有关信息吗？(答出一条即可)。
提示：化学变化中原子的种类、数目、质量没有发生改变(或化学变化中元素的种类和质量没有发生改变，只有物质的种类和分子的种类发生了改变)。
通过本情境素材中分类、反应、转化等问题的探究，加深了学生对分类思想在研究物质性质中的重要作用的认知，同时培养了学生的环保意识。
1．下列物质是生活中经常用到的物质，其中属于纯净物的是( )
A．煤
B．生铁
C．蒸馏水
D．矿泉水
C [煤是多种有机物的混合物；生铁中含碳单质；矿泉水中含矿物质。]
2．下列物质一定是由三种元素组成的是( )
A．氧化物
B．碱
C．酸
D．盐
B [氧化物含两种元素；酸可能含两种元素如HCl，也可能含三种元素如H2SO4；盐可能含两种元素如NaCl，也可能含三种元素如NaNO3。]
3．下列各组物质中分类正确的是( )
选项
酸
碱
盐
酸性氧化物
碱性氧化物
A
盐酸
纯碱
石灰石
二氧化碳
氧化铜
B
硫酸
烧碱
纯碱
二氧化硅
氧化钙
C
碳酸
熟石灰
胆矾
一氧化碳
过氧化钠
D
二氧化碳
苛性钠
食盐
三氧化硫
氧化钠
B [解答本题可采用排除法。A项中纯碱的化学式为Na2CO3，不属于碱，盐酸是混合物，不属于化合物，石灰石是混合物，不属于化合物；C项中一氧化碳属于不成盐氧化物，过氧化钠是过氧化物，与题意不符；D项中二氧化碳不属于酸。]
4．下列有关氧化物的判断正确的是( )
A．不是所有的氧化物都属于化合物
B．依据性质不同氧化物只能分为酸性氧化物和碱性氧化物
C．酸性氧化物都能与碱反应生成盐和水
D．金属氧化物一定是碱性氧化物
C [氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，所有的氧化物都属于化合物，故A项错误；能与碱反应生成盐和水的氧化物称为酸性氧化物，能与酸反应生成盐和水的氧化物称为碱性氧化物，而NO、CO等既不是酸性氧化物也不是碱性氧化物，故B项错误，C项正确；金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Mn2O7是酸性氧化物，故D项错误。]
5．(素养题)“探险队员”——盐酸，不小心走进了化学迷宫，不知怎样走出来，因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与盐酸反应的物质)，盐酸必须避开它们，否则就无法通过。
(1)请你帮助它走出迷宫(请用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线)：_______________________________________。
(2)在能“吃掉”盐酸的化学反应中，属于酸和碱中和反应的有________个，其中能“吃掉”盐酸的盐是________(填化学式)，写出该反应的化学方程式____________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)在不能与盐酸反应的物质中，属于氧化物的是_______
(填写物质序号，下同)，属于单质的是______________。
(4)如果将盐酸换成氧气，它能沿着盐酸走出的路线“走出”这个迷宫吗？为什么？
_______________________________________________________________
________________________________________________________________。
[答案] (1)③⑥⑩⑦??
(2)2 Na2CO3 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
(3)③⑩ ⑦?
(4)不能。因为氧气遇到CO等物质会被“吃掉”，所以不能“走出”迷宫
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11
-第2课时 一种重要的混合物——胶体
发展目标
体系构建
1．了解分散系的含义及其种类，知道胶体是一种常见的分散系。2．知道胶体可以产生丁达尔现象。3．通过事实了解胶体的性质在生活、生产中的简单应用，体会化学的实用性。
数轴法辨析三种分散系
一、分散系
微点拨：
二、胶体的分离和提纯
1．胶体与浊液分离：用过滤的方法，胶体的分散质微粒可以通过滤纸。
2．胶体与溶液分离：用渗析的方法，胶体的分散质微粒不能通过半透膜，而小分子、离子能够通过半透膜。
三、胶体的性质和应用
3．聚沉
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)NaCl溶液、水、鸡蛋清溶液、淀粉溶液都属于胶体。
( )
(2)FeCl3溶液呈电中性，Fe(OH)3胶体带电，通电时可以定向移动。( )
(3)可以利用丁达尔效应区分胶体和溶液。
( )
(4)直径介于1～100
nm之间的微粒称为胶体。
( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)×
2．下列关于分散系的说法中不正确的是( )
A．分散系的稳定性：溶液＞胶体＞浊液
B．分散质微粒的大小：溶液＞胶体＞浊液
C．分散质微粒的直径为几纳米或几十纳米的分散系是胶体
D．可以用过滤的方法将悬浊液中的分散质从分散剂中分离出来
B [分散质微粒的大小：浊液＞胶体＞溶液。]
3．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．盐碱地里土壤保肥能力差
C．一束平行光线照射蛋白质溶液时，从侧面可以看到一束光亮的通路
D．三氯化铁溶液中滴入氢氧化钠溶液出现红褐色沉淀
D [A项属于胶体的聚沉；B项土壤胶体的分散质微粒带电，盐碱地中的电解质易使胶体聚沉；C项属于丁达尔效应；D项发生化学反应产生沉淀。]
胶体的性质及应用
胶体具有一定的稳定性，具有丁达尔效应和电泳的性质(如图)，在一定条件下胶体还能发生聚沉，胶体因具有这些性质而在生产和生活中具有广泛的应用。
1．胶体为什么比较稳定？
提示：①主要原因是同种胶体的分散质微粒带同种电荷，胶粒相互排斥，胶粒间无法聚集成大颗粒形成沉淀从分散剂中析出。②次要原因是胶粒小，质量轻，布朗运动剧烈，能克服重力引起的沉降作用。
2．氢氧化铁胶体通电后与电源负极相连的区域颜色加深说明了什么？
提示：氢氧化铁胶粒带正电荷，通电后向与直流电源负极相连的一极附近移动。
3．Fe(OH)3胶体中混有FeCl3溶液，如何分离净化得到较为纯净的Fe(OH)3胶体？
提示：如图，将所得溶胶盛于半透膜制作的渗析袋中，置于流动(或频繁更换)的蒸馏水里一段时间即可。
4．已知鸡蛋清是一种胶体，现有三瓶无色液体：NaCl溶液、Na2SO4溶液、鸡蛋清，根据已学过的知识鉴别它们。
提示：①用激光笔照射这三瓶无色液体，在与光垂直的方向进行观察，产生丁达尔效应的是鸡蛋清；
②用小试管分别取2
mL另外两种溶液，分别向里面滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀的是Na2SO4溶液，另一种是NaCl溶液(方法不唯一，合理即可)。
5．向Fe(OH)3胶体中加入Na2SO4溶液，会观察到什么现象？
提示：胶体发生聚沉，有沉淀析出。
6．向Fe(OH)3胶体中加入稀盐酸，先产生红褐色沉淀，继续滴加稀盐酸，红褐色沉淀又溶解，为什么？
提示：向Fe(OH)3胶体中加入稀盐酸，胶体先发生聚沉形成Fe(OH)3沉淀，继续滴加稀盐酸，酸碱发生中和反应，Fe(OH)3沉淀又溶解。
1．溶液、
胶体、浊液三类分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质微粒
单个小分子或离子
高分子或多分子集合体
巨大数目的分子集合体
分散质微粒直径
小于1
nm
1～100
nm
大于100
nm
性质
外观
均一、透明
多数均一、透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
能否透过滤纸
能
能
不能
能否透过半透膜
能
不能
不能
2.胶体与悬浊液、胶体与溶液的分离
操作
过滤
渗析
分离物质
胶体和悬浊液
胶体和溶液
使用仪器
铁架台(带铁圈)、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸
烧杯、玻璃棒、半透膜
操作要领
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁二低：①滤纸边缘要低于漏斗边缘；②液面要低于滤纸边缘三靠：①烧杯嘴紧靠倾斜的玻璃棒；②玻璃棒下端靠在三层滤纸处；③漏斗的下端紧靠接收器内壁
①半透膜不能破损，且袋口要扎紧；②半透膜浸入的水要及时更换
原理
悬浊液中的分散质微粒不能透过滤纸，而胶体分散质微粒可以透过滤纸
胶体分散质微粒不能透过半透膜，溶液中的溶质微粒能透过半透膜
微点拨：Fe(OH)3胶体的制备
1．关于胶体的叙述不正确的是
( )
A．加热或搅拌可能使胶体发生聚沉
B．胶体能透过半透膜，但不能透过滤纸
C．可用丁达尔现象区分溶液和胶体
D．电泳实验说明了胶体的分散质微粒带有电荷
B [胶体不能透过半透膜，但能透过滤纸。]
2．下列说法正确的是( )
A．根据能否发生丁达尔效应将分散系分为浊液、溶液和胶体
B．在Fe(OH)3胶体中加入过量盐酸不溶解
C．“血液透析”原理同溶液中固体颗粒的过滤原理相似
D．除加入电解质可使胶体聚沉外，将两种带相反电荷胶粒的胶体混合也能发生聚沉
D [分散系的分类依据是分散质微粒直径的大小，A错；Fe(OH)3胶体中加入过量盐酸生成FeCl3溶液，B错；“血液透析”采用的是渗析原理，C错。]
3．近年来，人类生产、生活所产生的污染，如机动车、燃煤、工业等排放的尾气，使灰霾天气逐渐增多。灰霾微粒比较小，平均直径大约在1
000～2
000
nm左右。下列有关说法正确的是( )
A．灰霾是一种分散系
B．灰霾能发生丁达尔效应
C．灰霾形成的是非常稳定的体系
D．戴口罩不能阻止吸入灰霾微粒
A [灰霾微粒分散在空气中形成分散系，其微粒直径远大于胶体微粒的直径，不能发生丁达尔效应；该分散系不稳定，灰霾微粒不能透过口罩。]
胶体的性质在生产、生活中有着重要的应用。
1．血液透析，简称血透，通俗说法也称之为人工肾、洗肾，是血液净化技术的一种。利用半透膜原理，通过扩散将人体内各种有害以及多余的代谢废物和过多的电解质移出体外，达到净化血液、纠正水电解质及酸碱平衡的目的。
试利用胶体的有关知识解释其中的化学原理。
提示：这种操作利用的原理是胶体的渗析。血液中的蛋白质、病毒、细菌等都是大分子，都不能透过半透膜，而血液中的水分子等小分子可以透过半透膜，因而可以用透析的方法净化血液。
2．三角洲即河口冲积平原，是一种常见的地表形貌。江河奔流中所裹挟的泥沙等杂质，在入海口处遇到含盐量较淡水高得多的海水，凝絮淤积，逐渐成为河口岸边新的湿地，继而形成三角洲平原。
你知道三角洲是怎么形成的吗？
提示：因为江河里面的水是胶体(是水和土壤、泥水等形成的胶体)，而海水是电解质溶液，胶体遇到电解质溶液会发生聚沉，就沉积成了三角洲。
3．清晨，当你漫步在美丽的校园，走进小树林，你会看到缕缕阳光穿过林木的枝叶铺洒在地面上。
清晨缕缕阳光穿过林木的枝叶铺洒在地面上的原因？中午为什么就没此种现象了？
提示：清晨，树林的空气中水汽重，形成了气溶胶，而中午空气干燥，就难有丁达尔效应了。
通过本情境探究中的生活、生产中常见现象、事例的分析、解释，进一步认识了胶体的性质，提升了学生对“化学源于生产实践，又服务于生产实践”的认知程度。
1．歌曲中唱道“雾里看花，水中望月”，其中雾属于下列分散系中的( )
A．溶液
B．悬浊液
C．乳浊液
D．胶体
[答案] D
2．除去蛋清中混有的少量Cl－的方法是( )
A．加入少量硝酸银溶液
B．过滤
C．电泳
D．渗析
D [胶体的分散质微粒的直径为1～100
nm，能透过滤纸但不能透过半透膜，而溶液中的小分子或离子却能透过半透膜，因此除去胶体中的Cl－应采用渗析的方法。]
3．FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体具有的共同性质是( )
A．都能透过滤纸
B．都呈红褐色
C．具有相同的微粒直径
D．都不能稳定存在
A [由于二者的分散质微粒直径均小于滤纸孔隙，故二者均能透过滤纸，A正确；FeCl3溶液呈棕黄色，B不正确；FeCl3溶液与Fe(OH)3胶体二者分散质微粒直径不同，C不正确；FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的稳定性均较好，D不正确。]
4．下列关于几种常见分散系的说法中正确的是( )
A．溶液和胶体是均匀、无色、透明的
B．溶液、胶体和浊液这三大分散系中，最稳定的是胶体
C．溶液是电中性的，胶体是带电的
D．溶液、胶体和浊液均属于混合物
D [溶液和胶体都是均匀的，但都可以有颜色，选项A错；当条件改变时，胶体可能会发生聚沉，所以胶体不是最稳定的，选项B错；胶体微粒可以带电荷，但是胶体是电中性的，选项C错；溶液、胶体和浊液均属于混合物，选项D正确。]
胶体不带电荷，胶体的分散质微粒带电荷，但淀粉胶体的分散质微粒也不带电荷。
5．关于胶体，有以下几种说法，其中正确的是( )
A．判断一种分散系，只需观察其外观即可
B．Fe(OH)3胶体能发生电泳，故Fe(OH)3胶体带电
C．制豆腐、黄河三角洲的形成均与胶体性质无关
D．分离溶液和胶体可用渗析的方法
D [不同分散系的本质区别是分散质微粒直径的大小，不是观察其外观即可判断的，故A说法错误；胶体不带电，胶粒带电，故B说法错误；制豆腐和黄河三角洲的形成均应用了胶体的聚沉性质，故C说法错误；溶液和胶体的分散质微粒均能透过滤纸，应用渗析的方法分离，故D说法正确。]
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7
-第1课时 电解质的电离
发展目标
体系构建
1.理解电离的概念，知道酸、碱、盐在水溶液中或熔融状态下会发生电离。2.建立电离与电解质概念之间的关联，知道酸、碱、盐都是电解质，能从电解质电离的角度认识酸、碱、盐具有的一般性质。3.初步判断电解质在水溶液中的电离结果，能书写电离方程式。
一、研究氯化钠的导电性
装置及操作
现象
结论
闭合开关：
电灯泡不发光
氯化钠固体不导电
闭合开关：
电灯泡发光
熔融态氯化钠导电
闭合开关：
电灯泡发光
氯化钠溶液导电
二、电离
(1)概念：溶于水或受热熔化时解离成能够自由移动的离子的过程。
(2)表示方法——电离方程式
用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子。如
①HCl===H＋＋Cl－；
②H2SO4===2H＋＋SO；
③NaCl===Na＋＋Cl－。
三、电解质
1．电解质
(1)概念：在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。
(2)常见物质：酸、碱、盐等。
微点拨：(1)电解质都必须是化合物。
(2)电解质导电的条件是溶于水或熔融状态，二者具备其一即可。
2．从电离的角度认识酸、碱、盐
项目
酸
碱
盐
定义
电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物
电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物
电离时能生成金属阳离子(或NH)和酸根离子的化合物
实例
HCl、H2SO4、H2CO3等
NaOH、KOH、NH3·H2O等
Na2SO4、KCl、BaCO3、NaHCO3等
3.强电解质
(1)定义：在水溶液中能完全电离的电解质。
(2)常见物质：强酸、强碱、大部分盐。
(3)电离方程式
强电解质的电离方程式用“===”，如
H2SO4：H2SO4===2H＋＋SO；
KOH：KOH===K＋＋OH－。
4．弱电解质
(1)定义：在水溶液中部分电离的电解质。
(2)常见物质：弱酸、弱碱、水。
(3)电离方程式
弱电解质的电离方程式用“”，如
CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋，
NH3·H2O：NH3·H2ONH＋OH－。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)固体NaCl不能导电。
( )
(2)盐中一定存在金属阳离子。
( )
(3)盐酸中不存在HCl分子。
( )
(4)金属钠能导电，所以金属钠是电解质。
( )
(5)酒精溶于水和熔融时都不能导电，酒精不是电解质。
( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2．下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子，其中由酸电离产生的是( )
A．Na＋、OH－、SO
B．H＋、SO、Cl－
C．Na＋、K＋、OH－
D．K＋、Na＋、Cl－
B [酸电离出的阳离子全部是H＋。]
3．下列物质中，既能导电又属于电解质的一组物质是( )
A．石墨、食醋
B．泥水、石灰水
C．熔融NaCl、熔融Ca(NO3)2
D．稀硫酸、四氯化碳
C [石墨是单质，食醋是混合物，均不是电解质，也不是非电解质，A错误；泥水、石灰水均是混合物，均不是电解质，也不是非电解质，B错误；熔融NaCl、熔融Ca(NO3)2中都含有自由移动的离子，可以导电，都是电解质，C正确；稀硫酸是混合物，不是电解质，也不是非电解质，四氯化碳不导电，是非电解质，D错误。]
电解质和非电解质 强电解质和弱电解质
1．金属铜和NaCl溶液均能导电，它们属于电解质吗？为什么？
提示：不属于。因为电解质必须是化合物，Cu为单质，NaCl溶液为混合物，不符合电解质的定义，所以金属铜和NaCl溶液都不属于电解质。
2．(1)NaCl晶体、液态HCl均不导电，则NaCl与HCl均不是电解质吗？
(2)电解质导电的条件是什么？
提示：(1)NaCl晶体中Na＋与Cl－不能自由移动，液态HCl未发生电离，故二者均不导电，但NaCl溶于水或熔融时、HCl溶于水时均能导电，所以NaCl与HCl都是电解质。
(2)电解质导电的条件是在水溶液中或熔融状态下。
3．NH3、CO2的水溶液能导电，那么NH3、CO2是电解质吗？为什么？
提示：不是。电解质必须是在水溶液中或熔融状态下自身发生电离而导电的化合物，而CO2的水溶液之所以导电，是因为它与水反应生成了电解质H2CO3，因H2CO3的电离才使溶液导电，所以H2CO3是电解质，CO2是非电解质。同理，氨气溶于水能导电也不是自身电离的结果，氨气也是非电解质。
4．BaSO4、AgCl、CaCO3等难溶于水，它们是弱电解质吗？
提示：不是。它们难溶于水，但溶于水的部分能全部电离，所以它们属于强电解质。
1．电解质与非电解质的比较
电解质
非电解质
定义
在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物
本质区别
在水溶液中或熔融状态下自身能发生电离生成自由离子
在水溶液中和熔融状态下自身不能发生电离，以分子形式存在
所含物质类型
酸：HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3、H2SO3、CH3COOH等碱：NaOH、Ba(OH)2、KOH、NH3·H2O、Fe(OH)3等盐：NaCl、CaCO3、NaHSO4等金属氧化物：Na2O、CaO、Al2O3等非金属氧化物：H2O等
非金属氧化物：SO2、SO3、CO2、CO、P2O5等非金属氢化物：NH3等大部分有机物：蔗糖、酒精、CH4等
2.强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中只部分电离的电解质
电离程度
完全电离
部分电离
在水溶液中电离时存在的微粒
离子、水分子
离子、水分子、电解质分子
化合物种类
强酸、强碱、绝大多数盐等
弱酸、弱碱、水等
物质类别实例
HCl、NaOH、NaCl
CH3COOH、H2O、NH3·H2O
电离方程式实例
用“===”号，如NaCl===Na＋＋Cl－
用“”号，如H2OH＋＋OH－
理解电解质和非电解质时要注意的四个“不一定”
(1)不是电解质的物质不一定是非电解质
电解质和非电解质的基本前提是化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定同时具备以下两个条件
①在水溶液中能导电；②在熔融状态下能导电。
化合物只要具备其中一个条件即为电解质，如HCl在熔融时不导电，但在水溶液中能导电，所以HCl也属于电解质。
(3)导电的物质不一定是电解质
①Fe、Cu等金属在熔融状态下也能够导电，但它们都是单质，不属于电解质；
②稀盐酸能导电，但不能说稀盐酸是电解质，应该说HCl是电解质，因为稀盐酸是混合物。
(4)不导电的物质不一定不是电解质
氯化钠晶体不导电，但氯化钠在水溶液中或熔融状态下能导电，因此氯化钠属于电解质。
1．下列有关电解质的说法正确的是( )
A．易溶于水的物质一定是电解质
B．SO2的水溶液能导电，所以SO2是电解质
C．液态的铜导电性很好，所以铜是电解质
D．Na2O液态时能导电，所以Na2O是电解质
D [易溶于水的物质不一定是电解质，如NH3；SO2是非电解质；Cu是单质不是电解质。]
2．醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是( )
A．醋酸溶液可以使紫色石蕊试液变红
B．醋酸能与水以任意比例互溶
C．将醋酸溶液加入碳酸钠溶液中有CO2气体生成
D．在相同条件下，醋酸溶液的导电性比等浓度的盐酸的导电性弱
D [CH3COOH与HCl均为一元酸，相同浓度时CH3COOH导电性弱说明CH3COOH未完全电离。]
3．以下为中学化学中常见的几种物质：①Cu ②熔融NaCl
③NaHSO4 ④CO2 ⑤H2SO4 ⑥酒精 ⑦KHCO3溶液 ⑧BaSO4 ⑨NaOH
请按下列分类标准回答问题。
(1)属于电解质的是____________________________________(填序号，下同)；
(2)属于酸的是__________________________________________________；
(3)属于碱的是__________________________________________________；
(4)属于难溶的盐是______________________________________________；
(5)属于非电解质的是____________________________________________；
(6)能导电的是__________________________________________________。
[解析] ①Cu为金属单质，存在自由移动的电子，能导电，既不是电解质也不是非电解质；②熔融NaCl存在自由移动的离子，能导电，在水溶液中能导电，是电解质；③NaHSO4属于盐，存在离子，不能自由移动，不导电，在水溶液中能导电，是电解质；④CO2不导电，且自身不能电离，是非电解质；⑤H2SO4属于酸，不导电，在水溶液中能导电，是电解质；⑥酒精不能导电，是非电解质；⑦KHCO3溶液是混合物，能导电，既不是电解质也不是非电解质；⑧BaSO4不导电，难溶于水，熔融状态下能导电，是电解质；⑨NaOH不导电，在水溶液中能导电，是电解质。
故(1)属于电解质的是②③⑤⑧⑨；(2)属于酸的是⑤；(3)属于碱的是⑨；(4)属于难溶的盐是⑧；(5)属于非电解质的是④⑥；(6)能导电的是①②⑦。
[答案] (1)②③⑤⑧⑨ (2)⑤ (3)⑨ (4)⑧
(5)④⑥ (6)①②⑦
电解质的电离与导电
如图所示，两烧杯中分别有同体积同物质的量浓度的盐酸和CH3COOH溶液，甲灯泡比较亮，乙灯泡比较暗。
1．物质的量浓度相同的盐酸和CH3COOH溶液为何导电能力不同？
提示：HCl是强电解质，在水溶液中完全电离，CH3COOH是弱电解质，在水溶液中只能部分电离，所以在浓度相同的情况下，盐酸中离子浓度更大，导电能力更强。
2．小明从实验中得出结论“强电解质导电能力强，弱电解质导电能力弱”，这个结论对吗？为什么？
提示：小明的结论不正确。因为这个实验的前提是“相同浓度的盐酸和醋酸”，当弱电解质浓度远远大于强电解质的浓度时，可能弱电解质溶液的导电能力更强。
3．电解质电离需要通电吗？试举例说明。
提示：不需要，如NaCl在水分子作用下或受热熔化时就会解离出Na＋和Cl－。
1．电解质的电离及导电性
(1)实质：电离的内因是电解质本身具有离子或具有能产生离子的内部结构，外因是水分子的作用或受热熔化。
(2)程度：根据电解质在水溶液中的电离程度不同，电解质又分为强电解质和弱电解质。
有关电解质的强弱必须注意以下两点：
①电解质的强弱与其溶解度的大小无关。
某些难溶于水的盐，由于溶于水的部分完全电离，它们属于强电解质，如BaSO4、CaCO3等。
②电解质的强弱与溶液导电性没有必然的联系。由于溶液的导电性强弱与溶液中自由移动离子的浓度大小和离子所带的电荷多少有关，所以强电解质溶液的导电能力不一定强，弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
(3)方式：
①酸的电离是酸分子在水分子的作用下解离成自由移动的离子。
②强碱和大多数盐在固态时不会发生电离，在水分子的作用下或熔融状态下才解离成自由移动的离子。
2．电离方程式的书写
(1)符合客观事实。不能随意书写离子符号，离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。注意：在溶液中HCO不能拆成H＋和CO，而HSO必须拆成H＋和SO。
(2)符合质量守恒：“===”两边原子种类、数目、质量相同。
(3)符合电荷守恒：正电荷总数＝负电荷总数。
1．下列关于电离及其相关的叙述正确的是( )
A．NaCl溶于水在电流作用下电离成Na＋和Cl－
B．NaCl是电解质，故NaCl晶体能导电
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
C [NaCl固体溶于水，在水分子的作用下电离出自由移动的Na＋和Cl－，而不是电流的作用，A错误；NaCl是电解质，但晶体中Na＋和Cl－不能自由移动，故NaCl晶体不导电，B错误；HCl液态时不导电，但溶于水能电离出H＋和Cl－而导电，故C正确；溶液导电性强弱与离子的浓度和离子所带电荷多少有关，D错误。]
2．某化学兴趣小组进行化学实验，按照图Ⅰ连接好线路发现灯泡不亮，按照图Ⅱ连接好线路发现灯泡亮，由此得出的结论正确的是( )
A．MgCl2是非电解质
B．MgCl2溶液是电解质
C．MgCl2在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D．MgCl2只有在溶液中才能导电
C [MgCl2是强电解质，故A错误；MgCl2溶液属于混合物，不是电解质，故B错误；MgCl2在水溶液和熔融状态下都可以导电，故D错误。]
3．写出下列物质在水溶液中的电离方程式：
(1)Ba(OH)2：___________________________________________________。
(2)KHSO4：____________________________________________________。
(3)HNO3：______________________________________________________。
(4)Na2CO3：____________________________________________________。
[答案] (1)Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－
(2)KHSO4===K＋＋H＋＋SO
(3)HNO3===H＋＋NO
(4)Na2CO3===2Na＋＋CO
1．对电解质的叙述正确的是( )
A．溶于水后得到的溶液能导电的物质
B．熔融状态下能导电的物质
C．电解所得到的物质
D．在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
D [SO2、CO2等溶于水能导电，但它们是非电解质，A错误；熔融状态下的金属单质能导电，不是电解质，B错误；电解质电离不需通电，电解产物不一定是电解质，比如电解水得到的O2、H2，C错误。]
2．下列物质属于电解质的一组是( )
A．CO2、NH3、HCl
B．H2SO4、HNO3、BaCl2
C．H3PO4、H2O、Cu
D．液态KNO3、NaOH溶液、C2H5OH
B [CO2、NH3属于非电解质，A选项不正确；Cu属于单质，既不是电解质，也不是非电解质，C选项不正确；NaOH溶液属于混合物，C2H5OH属于非电解质，D选项不正确。]
3．下列电离方程式书写错误的是( )
A．MgCl2===Mg2＋＋2Cl－
B．Fe2(SO4)3===2Fe3＋＋3SO
C．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
D．NaOH===Na＋＋OH－
C [氯化镁为强电解质，完全电离，电离方程式：MgCl2===Mg2＋＋2Cl－，故A正确；硫酸铁为强电解质，完全电离，电离方程式：Fe2(SO4)3===2Fe3＋＋3SO，故B正确；碳酸氢钠电离方程式：NaHCO3===Na＋＋HCO，故C错误；氢氧化钠为强电解质，完全电离，电离方程式：NaOH===Na＋＋OH－，故D正确。]
4．下列关于强、弱电解质的叙述错误的是( )
A．强电解质在溶液中完全电离
B．在溶液中导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质
C．不同弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电能力可能相同
D．纯净的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电
B [电解质溶液导电性强弱取决于自由移动离子浓度的大小和所带电荷总数的多少。强电解质的导电能力不一定强，还受浓度、温度的影响。]
5．根据题给信息，回答下列问题：
(1)下列物质的电离方程式如下：
HClO4===H＋＋ClO；
Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－；
Fe2(SO4)3===2Fe3＋＋3SO；
Cu(NO3)2===Cu2＋＋2NO。
属于酸的物质为________(写化学式)；属于碱的物质为________；属于盐的物质为________。
(2)化工生产中常用到“三酸(硝酸、硫酸和盐酸)，两碱(烧碱和纯碱)”。
①从物质的分类角度看，不恰当的一种物质是____________________。
②上述物质中既不是电解质也不是非电解质的是_____________________，
依据是___________________________________________________________
________________________________________________________________。
③写出纯碱的电离方程式：_________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] 纯碱是碳酸钠，属于盐，不是碱；盐酸是氯化氢的水溶液，是混合物，既不是电解质也不是非电解质。
[答案] (1)HClO4 Ba(OH)2 Fe2(SO4)3、Cu(NO3)2
(2)①纯碱 ②盐酸 盐酸是混合物，不是化合物
③Na2CO3===2Na＋＋CO
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-第2课时 离子反应
发展目标
体系构建
1．通过实验探究理解离子反应的本质是微粒间的相互作用，体会含有相同微粒的物质发生相同的离子反应。2．能够依据电解质在水溶液中的电离结果和微粒间的相互作用推测离子反应的发生，写出离子方程式。3．能够运用离子反应完成物质中常见离子的检验、杂质离子的除去等任务。
一、离子反应的含义
1．探究电解质在水溶液中反应的实质
实验操作
实验现象
随着H2SO4溶液的滴入，(1)电导率：读数先减小后增大(2)溶液：出现白色沉淀，溶液颜色由红色变浅至无色
解释
稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是溶液中的H＋与OH－结合生成难电离的水、Ba2＋与SO结合生成硫酸钡沉淀，导致溶液中离子浓度的降低
2.离子反应
(1)概念：在溶液中有离子参加的化学反应。
(2)实质：溶液中某种或某些离子的浓度发生改变。
(3)复分解型离子反应发生的条件
微点拨：熟记可拆的强酸、强碱和易溶盐的口诀
钾钠铵盐硝酸盐，都能溶于水中间；
氯化物除银亚汞，硫酸不溶铅与钡；
碳酸磷酸亚硫酸，可溶只有钾钠铵；
易溶钾钠铵钡碱，不溶的酸是硅酸。
二、离子方程式
1．表示：离子反应可以用离子方程式表示。例如，NaOH溶液与稀盐酸反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O。
2．书写步骤(以氯化钡溶液和硫酸钠溶液反应为例)
3．意义
(1)表示一个具体的化学反应。
(2)表示所有同一类型的化学反应。
三、离子反应的应用
1．离子检验
离子
使用的试剂
反应现象
反应离子方程式
Cl－
AgNO3溶液、稀硝酸
加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加稀硝酸沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
SO
BaCl2溶液、稀盐酸
加足量稀盐酸无沉淀，再加BaCl2溶液产生白色沉淀
Ba2＋＋SO===BaSO4↓
2.食盐的精制
粗食盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质离子，除去它们发生反应的离子方程式分别是：
(1)Ca2＋＋CO===CaCO3↓。
(2)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓。
(3)SO＋Ba2＋===BaSO4↓。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)只要生成气体的反应就是离子反应。
( )
(2)溶液中有离子参加或生成的化学反应都属于离子反应。
( )
(3)发生离子反应时溶液中的离子浓度一定会减小。
( )
(4)某溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀，说明该溶液中一定含有SO。
( )
(5)检验溶液中的Cl－时，可先加盐酸，再加AgNO3溶液。
( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
2．下列物质混合后，没有离子反应发生的是( )
A．Na2CO3溶液与稀盐酸
B．CuSO4溶液与BaCl2溶液
C．H2SO4溶液与NaCl溶液
D．稀硝酸与Ba(OH)2溶液
C [A项中CO与H＋反应；B项中SO与Ba2＋反应；D项中H＋与OH－反应。]
3．能在水溶液中大量共存的一组离子是( )
A．NH、Ag＋、PO、Cl－
B．Fe3＋、K＋、Cl－、OH－
C．K＋、Na＋、NO、MnO
D．Ag＋、Mg2＋、SO、CO
C [Ag＋与Cl－、PO反应产生沉淀；Fe3＋与OH－反应产生沉淀；Ag＋与SO、CO反应产生沉淀。]
离子方程式的书写与正误判断
1．所有的化学反应都能写成离子方程式吗？为什么？
提示：不能。因为不是在溶液中进行的反应、不是自由移动的离子之间的反应都不能写成离子方程式，如碳酸钙煅烧制氧化钙等。
2．大多数盐类物质是强电解质，书写离子方程式时，盐类物质都可拆写成离子形式吗？
提示：不是。只有可溶性盐可拆写成离子形式。
3．难电离的物质包括哪些类别？
提示：弱酸(如CH3COOH、HClO等)、弱碱(如NH3·H2O等)、水等。
4．离子方程式：H＋＋OH－===H2O能表示所有强酸与强碱之间发生的中和反应吗？为什么？
提示：不能。因为H＋＋OH－===H2O只表示酸中酸根离子与碱中阳离子之间不发生反应的强酸与强碱之间的反应，如NaOH与强酸之间的反应等；Ba(OH)2与H2SO4之间的反应就不能用该离子方程式表示。
1．离子方程式的书写步骤
写化学方程式——拆成离子形式——删掉没反应的离子——检查是否配平。
2．书写离子方程式的关键
书写离子方程式的关键是物质的“拆分”是否合理：
(1)强酸、强碱和可溶性盐改写成离子形式；
(2)弱酸、弱碱、难溶性盐、气体、单质、氧化物、非电解质等都写成化学式。
3．“六看”判断离子方程式的正误
(1)看是否符合反应的客观事实，如铁与稀硫酸反应。
2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(×)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(√)
(2)看是否符合拆写原则，如碳酸钙与盐酸反应。
CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(×)
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O(√)
(3)看是否符合质量守恒，如钠与水的反应。
2Na＋H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑(×)
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑(√)
(4)看是否符合电荷守恒，如铝和盐酸反应。
Al＋2H＋===Al3＋＋H2↑(×)
2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑(√)
(5)看是否漏掉离子反应，如CuSO4和Ba(OH)2的反应。
Ba2＋＋SO===BaSO4↓(×)
Ba2＋＋SO＋Cu2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓(√)
(6)看是否符合阴、阳离子配比，如氢氧化钡溶液与稀硫酸反应。
Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O(×)
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O(√)
4．离子方程式表示的意义
(1)表示某一个具体的化学反应
如CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl可用离子方程式Ca2＋＋CO===CaCO3↓表示。
(2)表示同一类型的离子反应
如NaOH和HCl、NaOH和HNO3、KOH和H2SO4的反应都可用离子方程式H＋＋OH－===H2O表示。
1．下列离子方程式中书写错误的是( )
A．铁跟稀硫酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
B．氢氧化钙溶液跟盐酸反应：H＋＋OH－===H2O
C．醋酸跟氢氧化钾溶液反应：CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O
D．碳酸镁跟稀硫酸反应：MgCO3＋2H＋===Mg2＋＋H2O＋CO2↑
A [铁与稀硫酸反应产生FeSO4。]
2．与下列离子方程式相对应的化学方程式书写不正确的是( )
A．Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
CuSO4＋2KOH===Cu(OH)2↓＋K2SO4
B．CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
BaCO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋CO2↑
C．Ca2＋＋CO===CaCO3↓
CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
D．H＋＋OH－===H2O
2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
B [BaCO3难溶于水，不能拆写成离子形式。]
3．根据离子方程式的书写步骤，写出下列反应的离子方程式。
(1)盐酸与氢氧化钠溶液反应：
________________________________________________________________。
(2)硫酸与氢氧化钾溶液反应：
________________________________________________________________。
(3)碳酸钠溶液与过量的盐酸反应：
________________________________________________________________。
(4)大理石与盐酸反应：
________________________________________________________________。
[答案] (1)H＋＋OH－===H2O
(2)H＋＋OH－===H2O
(3)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
(4)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
离子共存与离子检验
实验① 实验② 实验③
1．上述三个实验的现象是什么？
提示：①产生蓝色沉淀。
②红色消失。
③产生气泡。
2．写出上述三个实验中反应的离子方程式。
提示：①Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
②H＋＋OH－===H2O
③CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
3．离子间不共存(即发生反应)的条件有哪些？
提示：离子间反应产生难溶的物质(沉淀)、难电离的物质(如H2O)或挥发性的物质(气体)，则不共存。
4．如何检验实验①的溶液中含有SO？
提示：取少量实验①试管中的溶液置于另一支试管中，加入足量HCl溶液酸化，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明原溶液中含SO。
5．如何检验实验③的溶液中含有Cl－？
提示：取少量实验③溶液于试管中，先滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生，再滴加稀硝酸时白色沉淀不溶解，则证明原溶液中含Cl－。
1．离子共存的判断方法总结
(1)离子共存的原则
离子间不能发生化学反应，它们在同一溶液中能大量共存；离子间能发生化学反应，它们在同一溶液中不能大量共存。
(2)离子不能大量共存的三种情况
①生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存。
a．生成难溶性的盐：Ca2＋与CO，Ba2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－等。
b．生成难溶性的碱：OH－与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等。
c．生成微溶物质：Ag＋与SO，Ca2＋与SO等。
②生成气体的离子不能大量共存。
H＋与CO、HCO、S2－、HS－等。
③生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存。
H＋与OH－、CH3COO－；OH－与NH等。
(3)离子共存判断的“两个隐含条件”
①“无色透明”溶液不存在有色离子。
Cu2＋ Fe3＋ Fe2＋ MnO
| | | |
蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色
②溶液的酸碱性。
2．离子检验
(1)生成沉淀
如用NaOH溶液检验Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋，或用BaCl2检验SO，AgNO3溶液检验Cl－。
(2)生成气体
(3)呈现特殊颜色
①利用酸碱指示剂检验
—
②利用某些特征反应检验
—使I－变为I2，滴入淀粉溶液，溶液变蓝色
1．下列各组离子能大量共存，且溶液无色透明的是( )
A．K＋、Cu2＋、NO、SO
B．Ag＋、NO、Cl－、Mg2＋
C．Na＋、CO、OH－、Ba2＋
D．NH、NO、SO、H＋
D [Cu2＋为蓝色，A不符合题意；Ag＋与Cl－反应产生AgCl沉淀，B不符合题意；CO与Ba2＋反应产生沉淀不能大量共存，C不符合题意；D项各离子间不发生反应且溶液无色，符合题意。]
2．室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A．0.1
mol·L－1
NaOH溶液：Na＋、K＋、CO、Cl－
B．0.1
mol·L－1
FeCl2溶液：K＋、SO、OH－
C．0.1
mol·L－1
K2CO3溶液：Na＋、Ba2＋、Cl－、OH－
D．0.1
mol·L－1
H2SO4溶液：K＋、Cl－、HSO
A [A项，可以共存，正确；B项，Fe2＋与OH－不共存，错误；C项，CO与Ba2＋会反应生成BaCO3沉淀，错误；D项，H＋可以与HSO反应生成SO2，不共存，错误。]
3．下列离子的检验方法正确的是( )
A．向某溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有Cl－
B．向某溶液中加入氢氧化钠溶液产生蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2＋
C．向某溶液中加入氯化钡溶液产生白色沉淀，说明原溶液中有SO
D．向某溶液中加入稀硫酸生成无色无味的气体，说明原溶液中有CO
B [A项还要加入稀硝酸，沉淀不溶解才能排除CO等离子的干扰；B项蓝色沉淀说明是氢氧化铜，原溶液中含有Cu2＋，正确；C项要先加入盐酸，排除CO、SO和Ag＋等离子的干扰；D项产生气体还可能是CO或HCO等离子。]
离子反应在物质提纯中的应用
工业粗食盐含Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质，要想精炼成精盐，需除去粗食盐水中的杂质。
1．除去上述的离子，发生反应的离子方程式分别是什么？
提示：①Ca2＋＋CO===CaCO3↓
②Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
③Ba2＋＋SO===BaSO4↓
2．除去SO，必须添加钡试剂，该钡试剂可以是什么？
提示：为了不引入新的杂质，钡试剂应该为BaCl2，而不能是Ba(NO3)2等。
3．在实际生产中，所加除杂试剂一般是过量的，过量的CO、OH－、Ba2＋如何除去？
提示：CO、OH－均可与HCl反应而除去，过量Ba2＋可与CO反应而除去。
4．为了有效除去Ca2＋、Mg2＋、SO，加入试剂的合理顺序应注意什么？
提示：①Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入。
②稀盐酸一定要在NaOH溶液、Na2CO3溶液之后加入。
1．除杂的一般思路
混合物组成分析→沉淀剂的选择→合理安排加入沉淀剂的顺序→考虑过量沉淀剂如何除去→确定实验步骤及实验操作。
2．溶液中可溶性杂质的除去原则
(1)不增：提纯过程中不能引入新的杂质。
(2)不减：不减少欲被提纯的物质。
(3)好分：被提纯的物质与杂质转化后的物质易分离。
(4)复原：被提纯的物质容易恢复原状。
3．粗盐提纯方案设计
(1)实验流程图
(2)粗盐提纯时加试剂的先后顺序
为使杂质离子完全除去，要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去，由此可知碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入，稀盐酸要在氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液之后加入。通常加入试剂的几种顺序：
①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→稀盐酸；
②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→稀盐酸；
③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→稀盐酸。
1．下列实验设计方案中可行的是( )
A．向某无色溶液中仅加入AgNO3溶液，以检验未知溶液中的Cl－
B．用洗气瓶中的NaOH溶液除去CO2气体中混有的HCl气体
C．向某无色溶液中仅加入BaCl2溶液，以检验未知溶液中的SO
D．用加入适量铜粉的方法除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3杂质
D [能与Ag＋反应产生沉淀的还有CO等，A错误；NaOH与CO2、HCl均反应，B错误；应先加HCl没有明显现象，排除Ag＋的干扰，再加BaCl2溶液，才能检验SO，C错误。]
2．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以采用的方法是( )
A．加入过量的碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量的硝酸
B．加入过量的硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量的硝酸
C．加入过量的硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量的硝酸
D．加入过量的碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量的硝酸
D [A项引入杂质离子Na＋；B项引入杂质离子SO；C项引入杂质离子Na＋、SO。]
3．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2以及泥沙等杂质，为了有效将粗盐提纯，实验的各步操作流程如下：
(1)在完成操作Ⅰ之前，必须加入的物质x是______________，
y的名称是________。
(2)欲除去溶液A中的Na2SO4、MgCl2、CaCl2，从提供的试剂中选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为(每次都过量)：NaOH溶液、________和________。[填字母，提供的试剂有：A.Na2CO3溶液 B．K2CO3溶液 C．BaCl2溶液 D．Ba(NO3)2溶液]
(3)沉淀C中的成分是Mg(OH)2、________、________、________(填化学式)。
(4)实验最终所得精盐的质量大于粗盐中NaCl的质量，原因是___________________________________________________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] 粗盐中的泥沙需用过滤的方法除去，x应为水。除去泥沙后的溶液A的杂质离子，需加NaOH、BaCl2、Na2CO3等沉淀剂，Na2CO3一定在BaCl2之后，所得沉淀含Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3。过滤后的溶液B中含Na2CO3、NaOH杂质，需加HCl除去。
[答案] (1)水 盐酸 (2)C A (3)BaSO4 CaCO3 BaCO3 (4)粗盐提纯过程中有新的NaCl生成
三国时期，诸葛亮第四次释放孟获后，孟获逃至秃龙洞，秃龙洞的毒泉中有一个“哑泉”。蜀军误喝哑泉水，个个说不出话来，生命危在旦夕。幸巧遇见一老者指点，及时饮用万安溪安乐泉水，终于转危为安，渡过难关。
经当代化学工作者分析研究，发现哑泉水中含有较多的硫酸铜，人喝了含有铜离子的水就会中毒。而安乐泉水中含有较多的碱能与硫酸铜发生反应。
1．安乐泉水为什么能解毒？试用离子方程式解释。
提示：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓。
2．如何检验哑泉水中含有Cu2＋？
提示：向哑泉水中加入NaOH溶液，若产生蓝色沉淀，则证明哑泉水中含有Cu2＋。
3．Cu2＋还能与哪些离子反应？举两例。
提示：Cu2＋能与S2－、CO反应。
通过本情境素材中的“中毒”原因、“解毒”原理分析，加深了对“离子反应在日常生产生活中的应用”的理解，增强了“发现问题、解决问题”的能力，提升了化学学科的素养。
1．下列反应中，属于离子反应的是( )
A．H2和O2反应生成水
B．锌片投入稀硫酸中
C．木炭在高温下与CO2反应生成CO
D．2KClO32KCl＋3O2↑
B [离子反应是自由移动离子参加的反应，能提供离子的是电解质，能提供自由移动离子的条件是水溶液或熔融状态，因此离子反应的前提条件是电解质参加，在水溶液或熔融状态下进行。]
2．下列离子方程式书写正确的是( )
A．Na放入水中：Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋2H2↑
B．碳酸钙溶于醋酸(CH3COOH，一元弱酸)中：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋2H2O＋CO2↑
C．硝酸银溶液中加入铜粉：2Ag＋＋Cu===Cu2＋＋2Ag
D．Ba(OH)2与稀硫酸反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O
C [A项，应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑；B项，应为CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O；D项，应为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O。]
3．在某无色透明的酸性溶液中，能大量共存的离子组是( )
A．Na＋、K＋、SO、OH－
B．Na＋、K＋、Cl－、NO
C．Fe3＋、K＋、Na＋、NO
D．Ag＋、K＋、SO、Cl－
B [A项，OH－能与酸性溶液中的H＋反应生成水；B项，四种离子均不与H＋反应，能大量共存；C项，Fe3＋为棕黄色；D项，Ag＋与Cl－、SO能反应不能共存。]
4．实验室有三瓶失去标签的试剂，分别是Na2CO3、NaCl、AgNO3。实验员选择了一种试剂一次就把它们区别开了，这种试剂是( )
A．盐酸
B．氢氧化钠溶液
C．硝酸钡溶液
D．硝酸
A [稀盐酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体，与NaCl溶液不反应，与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀。]
5．现有CO、K＋、SO、Cl－、Al3＋、Fe3＋、Ba2＋七种离子，试按要求填空：
(1)只能与H＋大量共存，不能与OH－大量共存的有______________。
(2)只能与OH－大量共存，不能与H＋大量共存的有______________。
(3)既能与H＋大量共存，又能与OH－大量共存的有________________。
[解析] Al3＋、Fe3＋与OH－反应不与H＋反应；CO与H＋反应，不与OH－反应。
[答案] (1)Al3＋、Fe3＋ (2)CO (3)K＋、SO、Cl－、Ba2＋
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-微专题2 离子反应在物质推断及离子检验中的应用
1．依据：离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。
2．离子推断要坚持“四项基本原则”
(1)肯定性原则：据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则：如溶液中含有Ba2＋，则不存在大量的CO、SO。
(3)进出性原则：要注意所加试剂引入什么离子，是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则)：阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
【例】 对一份稀溶液做初步分析发现，溶液无色、澄清，其中可能含有SO、Na＋、CO、H＋、HCO、Cl－等离子中的若干种，然后又做了如下实验，以确定这些离子是否大量共存。
①用pH试纸测溶液pH，pH试纸显红色。
②取2
mL溶液，用氯化钡溶液和稀硝酸进行检验，结果生成了白色沉淀。
③将②中所得混合物充分静置后，取上层清液用硝酸银溶液和稀硝酸检验，结果又生成了白色沉淀。
回答下列问题：
(1)原溶液中一定存在的离子是________________；一定不存在的离子是________________。
(2)上述实验中不能肯定是否存在的离子是_________________。
[解析] 由①知溶液呈酸性，则含有H＋，CO、HCO不能大量共存。
由②知和BaCl2反应后生成沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，则一定含SO，但BaCl2带入了Cl－，因此第③步无法得知原淀液中是否含有Cl－，由信息也无法肯定Na＋是否存在。
[答案] (1)H＋、SO CO、HCO (2)Na＋、Cl－
1．在表中，欲用一种试剂Z来检验盐溶液中的离子X，在同时有离子Y存在时，此检验仍可以判别的是( )
试剂Z
离子X
离子Y
A
NaOH
Mg2＋
Ba2＋
B
AgNO3
Cl－
SO
C
H2SO4
Ba2＋
Ca2＋
D
BaCl2
SO
CO
A [A项，Mg2＋与OH－反应生成白色沉淀，Ba2＋与OH－不反应，能检验Mg2＋的存在；B项，Cl－和SO与AgNO3反应均生成白色沉淀，不能检验Cl－的存在，应先加过量Ba(NO3)2除去SO才能检验Cl－；C项，Ba2＋与SO反应生成BaSO4白色沉淀，Ca2＋与SO反应生成CaSO4白色微溶物，不能检验Ba2＋的存在；D项，两种阴离子与BaCl2反应均生成白色沉淀，不能检验SO的存在，应先加盐酸，后加BaCl2。]
2．某同学从一瓶未知的无色溶液中检验出有Ba2＋、Ag＋，同时溶液的酸性较强，他还准备继续检验溶液中是否含有Cu2＋、Cl－、CO、K＋、SO、NO等离子。显然，有些离子还必须检验，有些离子已不需检验。你认为还必须检验的离子有( )
A．仅K＋
B．仅NO
C．K＋和NO
D．K＋或NO
A [由溶液呈无色，推知无Cu2＋；因含有大量H＋、Ba2＋、Ag＋，故与之不能大量共存的离子有Cl－、SO、CO，其中阴离子只有NO，根据电中性原理，无需检验。剩余K＋还须检验。]
3．草木灰中含有可溶性钾盐(主要成分是K2SO4、K2CO3、KCl)。某学生按下列操作提取草木灰中的钾盐：①取草木灰加水溶解；②过滤，取滤液；③蒸发滤液；④冷却结晶。为检验草木灰中的阴离子，取少量晶体溶于水，并把溶液分成三等份：
(1)取一份溶液，加入适量稀盐酸，观察到____________，证明含有碳酸根。
(2)取另一份溶液，为检验SO，应往溶液中先加入过量的__________________，再加入BaCl2溶液。
(3)取剩余的一份溶液，加适量的硝酸银，观察到有沉淀产生，该学生由此证明溶液中一定含有Cl－。你认为所得的结论________(填“合理”或“不合理”)。理由是________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] (1)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，故产生气泡。
(2)先加入盐酸排除CO的干扰。
(3)有CO、SO的干扰，故所得结论不合理。
[答案] (1)有气泡产生 (2)盐酸
(3)不合理 CO、SO也会和Ag＋生成白色沉淀
4．某固体混合物可能由KCl、NaNO3、K2SO4、CuCl2、CaCl2、K2CO3中的几种化合物混合而成，为鉴定其组成，依次进行如下实验：
①向混合物中加入足量水得到无色透明溶液；
②向上述溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生；
③过滤，向上述白色沉淀中滴加盐酸，沉淀全部溶解；
④向滤液中滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生且白色沉淀不溶于稀硝酸。
试回答下列问题：
(1)该混合物中肯定存在的物质是__________________________________；
肯定不存在的物质是_____________________________________________；
可能存在的物质是_______________________________________________。
(2)写出实验④中所发生反应的离子方程式：__________________________
________________________________________________________________。
[解析] 根据实验①可推断出该混合物中不存在CuCl2；根据实验②可推断出该混合物中至少存在K2SO4、K2CO3中的一种；根据实验③可推断出该混合物中一定存在K2CO3，一定不存在CaCl2和K2SO4；根据实验④可推断出滤液中一定存在Cl－，但由于实验②中加入BaCl2溶液时引入了Cl－，因此无法确定原固体混合物中是否含有KCl。
[答案] (1)K2CO3 CuCl2、K2SO4、CaCl2 NaNO3、KCl (2)Ag＋＋Cl－===AgCl↓
5．有A、B、C三种可溶性盐，阴、阳离子各不相同，其阴离子的摩尔质量按A、B、C的顺序增大。将等物质的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、K＋、SO、NO、Cl－五种离子，同时生成一种白色沉淀。请回答下列问题：
(1)经检验，三种盐中还含有下列选项中的一种离子，该离子是________(填字母)。
A．Na＋
B.Mg2＋
C．Cu2＋
D．Ag＋
(2)三种的盐的化学式分别是A________，B_______________，
C________。
(3)不需要加入任何试剂就能将上述三种盐溶液区分开来，鉴别出来的先后顺序为___________________________(填化学式)。
(4)若将A、B、C三种盐按一定比例溶于水，所得溶液中只含有Fe3＋、SO、NO、K＋四种离子且物质的量之比为1∶2∶3∶4，则A、B、C三种盐的物质的量之比为______________。
[答案] (1)D (2)FeCl3 AgNO3 K2SO4 (3)FeCl3、AgNO3、K2SO4(或FeCl3、K2SO4、AgNO3) (4)1∶3∶2
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-第1课时 认识氧化还原反应
发展目标
体系构建
1．了解氧化还原反应有关概念，知道化合价变化是氧化还原反应的特征，能根据元素化合价改变判断氧化还原反应。2．能够从电子得失角度解释氧化还原反应的本质，知道化合价升降和电子得失的关系。3．能够发现生活中的氧化还原反应，体会氧化还原反应普遍存在。4．能够运用单线桥和双线桥表示电子转移。
一、氧化还原反应的特征
1．氧化反应：在氧化还原反应中，反应物所含某种(或某些)元素化合价升高的反应。
2．还原反应：在氧化还原反应中，反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应。
3．氧化还原反应：在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。
微点拨：(1)判断一个反应是不是氧化还原反应，需要看反应前后元素化合价是否变化。
(2)氧化反应又称被氧化，还原反应又称被还原。
(3)氧化反应和还原反应同时发生，对立统一于氧化还原反应中。
二、氧化还原反应的实质
1．以钠与氯气反应为例探究氧化还原反应的实质
2Na＋Cl22NaCl
(1)钠原子失去电子，化合价升高，发生氧化反应；
(2)氯原子得到电子，化合价降低，发生还原反应。
2．以金属铁与CuSO4溶液反应为例探究氧化还原反应的实质
Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋
(1)铁原子失电子，化合价升高，发生氧化反应；
(2)铜离子得电子，化合价降低，发生还原反应。
3．结论
(1)氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化；
(2)氧化还原反应的实质是发生了电子转移。
三、根据化合价变化分析氧化还原反应中的电子转移
1．氧化还原反应中的电子转移
(1)元素化合价升高?原子或离子失电子?发生氧化反应。
元素化合价降低?原子或离子得电子?发生还原反应。
(2)氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总值是相等的。
2．氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法：表示同种元素的原子在反应前后转移电子的情况。
(2)单线桥法：表示反应过程中电子在反应物之间的转移情况。
微点拨：双线桥法和单线桥法只是标注电子转移的方式不同，意义是相同的。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)氧化还原反应中一定有氧气参加。
( )
(2)氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化。
( )
(3)金属单质与O2反应时，金属单质失去电子。
( )
(4)Zn和CuSO4溶液反应时，Zn被还原成Zn2＋。
( )
(5)非氧化还原反应中，可能有电子转移。
( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
2．下列有关氧化还原反应的说法正确的是( )
A．元素化合价升高的反应是还原反应
B．物质在反应中失去了电子，此物质中的某一元素化合价降低
C．有电子转移的反应就是氧化还原反应
D．有化合价升降的反应，不一定是氧化还原反应
C [元素化合价升高的反应为氧化反应，A项错误；失去电子应表现为化合价升高，B项错误；有化合价升降的反应一定是氧化还原反应，D项错误；有电子转移的反应就是氧化还原反应，C正确。]
3．我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用，其中黑火药的爆炸反应为2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑。该反应中发生氧化反应的元素是( )
A．C
B．N
C．N和S
D．N和C
A [元素化合价升高，发生氧化反应；元素化合价降低，发生还原反应。反应前后：C由0价→＋4价，化合价升高，发生氧化反应；S由0价→－2价，化合价降低，发生还原反应，N由＋5价→0价，化合价降低，发生还原反应。]
氧化还原反应与四种基本反应类型
1．复分解反应都不是氧化还原反应，你认为这个说法正确吗？说明你的理由。
提示：正确。复分解反应是两种化合物相互交换成分，重新组合为两种新的化合物的反应，没有元素化合价的变化，一定不是氧化还原反应，属于非氧化还原反应。
2．化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应，你能举出相应的实例吗？
提示：化合反应：CaO＋H2O===Ca(OH)2不属于氧化还原反应，2H2＋O22H2O属于氧化还原反应；分解反应：CaCO3CaO＋CO2↑不属于氧化还原反应，但2KClO32KCl＋3O2↑属于氧化还原反应。
3．所有的化学反应都可以按照四种基本反应类型和氧化还原反应的标准划分吗？说明你的理由。
提示：不可以。根据化合价是否发生变化，所有反应均可分为氧化还原反应和非氧化还原反应；但四种基本反应类型不能包括所有反应，如3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe。
1．氧化还原反应的实质
2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应；
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应；
(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应；
(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
1．离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示，下列表示正确的是( )
A [复分解反应都属于非氧化还原反应，置换反应都属于氧化还原反应，离子反应有的属于氧化还原反应，有的属于非氧化还原反应。]
2．下列反应中属于氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型的是( )
A．CuO＋H2Cu＋H2O
B．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
C．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
D．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
B [Fe和C元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，但不属于四种基本反应类型的任何一种，故B正确。]
3．化学反应按照不同的分类方法，可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列一组反应：
①CO2＋C2CO
②Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑
③2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
④2CO＋O22CO2
⑤3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
⑥CuO＋COCu＋CO2
⑦4NH3＋3O2(纯)2N2＋6H2O
⑧2H2O2H2↑＋O2↑
⑨2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
⑩CO2＋H2O===H2CO3
(1)其中属于化合反应的有____________，属于置换反应的有________。
(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________。
(3)上述反应中，既是分解反应，又是氧化还原反应的是________。
(4)上述反应中，既是溶液中的离子反应，又是氧化还原反应的是________。
(5)根据你的理解，氧化还原反应的实质是________(填字母)。
A．分子中的原子重新组合
B．氧元素的得失
C．电子的转移
D．化合价的改变
[解析] 化学反应的基本类型中，复分解反应不是氧化还原反应；置换反应一定是氧化还原反应；化合反应和分解反应若元素化合价有变化则是氧化还原反应，若无变化则不是氧化还原反应。
离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否变化来判断。
[答案] (1)①④⑩ ⑤⑦⑨ (2)②⑩ (3)⑧
(4)③⑨ (5)C
电子转移及其表示方法
1．氧化还原反应中的电子转移与化合价升降的关系是什么？
提示：在氧化还原反应中，某元素的原子或离子失去电子，则元素的化合价升高，而且失去电子的数目与化合价升高的数值相等；某元素的原子或离子得到电子，则元素的化合价降低，而且得到电子的数目与化合价降低的数值相等。氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总值是相等的。
2．下列氧化还原反应中，电子转移方向和数目的表示正确吗？请说明理由。
提示：①不正确。箭头连接方式不对，应该由被氧化元素(H)指向被还原元素(Cu)。
②不正确。单线桥法中，箭头应该由被氧化元素指向被还原元素，箭头不能跨越等号。
3．在反应中，转移的电子数是12吗？
提示：不是。该反应中转移的电子总数是6。
1．氧化还原反应中微粒间的转化关系
2．电子转移的表示方法
(1)双线桥法
(2)单线桥法
1．下列反应中电子转移发生在同种元素之间的是( )
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
B．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
C．H2＋CuOCu＋H2O
D．2H2O2H2↑＋O2↑
B [B项中只有硫元素价态发生变化。]
2．下列对氧化还原反应的分析正确的是( )
C [A选项中，4
mol
HCl参加反应，只有2
mol被氧化生成Cl2，失去2
mol电子，错误；B选项中，Fe失去电子，被氧化，HCl得到电子，被还原，错误；D选项中，钨元素的化合价由WO3中的＋6价变成单质钨中的0价，化合价降低，被还原，氢元素的化合价由H2中的0价变成H2O中的＋1价，化合价升高，被氧化，错误。]
3．已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：
3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(1)用双线桥法表示电子得失的方向和数目：
________________________________________________________________。
(2)用单线桥法表示电子得失的方向和数目：
________________________________________________________________。
(3)若3
mol
Cu参加反应，则该过程转移的电子是______
mol。
[解析] (1)该反应中Cu的化合价变化是0→＋2价，1
mol
Cu失去2
mol电子；HNO3中氮元素部分由＋5价→＋2价，生成1
mol
NO，转移3
mol电子。(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项即可写出。(3)1
mol
Cu失去2
mol电子，故3
mol
Cu失去6
mol电子。
[答案]
碘缺乏病是机体因缺碘导致的一系列疾病，即地方性甲状腺肿和地方性克汀病。碘缺乏病主要病因是环境缺碘，人体摄取碘不足。
我国政府对碘缺乏病相当重视，为了消除碘缺乏病，规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘，可用如下反应：
KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O
1．试分析上述反应中元素化合价的变化？
提示：K
O3―→2K。
2．请分别用双线桥法和单线桥法标出该反应电子转移的方向和数目；利用所得的信息分析，如果反应中转移0.5
mol电子，则生成I2的物质的量为多少？
提示 双线桥法：
单线桥法：
如果反应中转移0.5
mol电子，则生成I2的物质的量为0.3
mol。
3．不法商贩为贪图利益，制售假盐，给人们的健康带来很大的伤害，假盐中不含碘，请你利用家庭生活用品设计实验，检验食用盐中是否含有碘元素，将你的思路写出来，与同学们交流。
提示：在酸性环境下，碘酸根离子和碘离子之间反应生成碘单质，可选择KI溶液、淀粉溶液、白醋等家庭用品进行实验验证。
通过本情境问题中的化合价(特征)分析，电子转移(本质)的分析表示，提升了“透过现象看本质”的基本能力，以及利用化学知识解决实际问题的能力。
1．(素养题)我们生活在千变万化的物质世界里。下列变化中，没有发生氧化还原反应的是( )
C [钢水变为钢锭，只是状态变化，是物理变化。]
2．下列化学反应中，不属于氧化还原反应的是( )
A．Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
B．2NO＋O2===2NO2
C．CuO＋H2Cu＋H2O
D．CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
D [D项为复分解反应，无化合价变化。]
3．下列关于氧化还原反应的叙述，正确的是( )
A．有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原
B．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
C．置换反应和复分解反应不可能是氧化还原反应
D．化合反应和置换反应一定是氧化还原反应
B [A项，可能是同种元素之间的氧化还原反应；C项，置换反应一定是氧化还原反应；D项，化合反应不一定是氧化还原反应。]
4．下列反应中，划线的物质发生氧化反应的是( )
A．Cu＋2FeCl3===2FeCl2＋CuCl2
B．CO2＋C2CO
C．Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe
D．CO2＋NaOH===NaHCO3
C [A项中FeCl3中的铁元素、B项中CO2中的碳元素化合价都是降低的，所以FeCl3和CO2都发生还原反应；C项中的铝元素化合价升高，发生氧化反应；D项不是氧化还原反应。]
5．(1)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目，指出被氧化和被还原的元素。
①2Na＋Cl22NaCl
________________________________________________________________。
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
________________________________________________________________。
(2)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl
________________________________________________________________。
②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
________________________________________________________________。
[解析] 首先分析各个反应中元素的化合价的变化，根据化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原；用箭头标出电子转移的情况时，要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。
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-第2课时 氧化剂和还原剂 氧化还原反应的应用
发展目标
体系构建
1．能够结合具体的氧化还原反应建立如下关联：化学反应中某物质所含元素化合价升高(或降低)，相应原子失电子(或得电子)，该物质发生氧化反应(或还原反应)，是氧化还原反应中的还原剂(或氧化剂)。2．能够列举常见的氧化剂和还原剂。3．能够根据所含元素化合价升降趋势预测物质可能具有的氧化性或还原性，并设计实验进行验证。4．能够运用氧化还原反应的有关理论解释相关现象或解决有关问题。
一、氧化剂和还原剂
1．氧化剂和还原剂的相关概念
比较项目
氧化剂
还原剂
概念
在氧化还原反应中，所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物
在氧化还原反应中，所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物
发生的反应
还原反应
氧化反应
具有的性质
氧化性
还原性
对应的产物
还原产物
氧化产物
举例
高锰酸钾、氧气、氯气等
活泼的金属单质、SO2等
2.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
①非金属性较强的单质，如O2、Cl2等。
②含有较高价态元素的盐，如FeCl3、KMnO4、KClO3等。
③含有较高价态元素的含氧酸，如硝酸、浓硫酸等。
(2)常见的还原剂
①活泼的金属单质，如Al、Fe、Zn。
②某些非金属单质，如H2、C等。
③低价态元素的氧化物，如一氧化碳、二氧化硫等。
④低价态的盐，如碘化钾、亚硫酸钠、硫酸亚铁等。
微点拨：(1)金属单质只能作还原剂，非金属单质一般作氧化剂，有时也可作还原剂。
(2)氧化剂得电子能力越强，则氧化性越强，氧化性强弱与得电子数目多少无关。还原剂失电子能力越强，则还原性越强，还原性强弱与失电子数目多少无关。
二、氧化还原反应的应用
1．研究物质的性质
(1)氧化性、还原性与价态的关系
元素处于最低价态时，只有还原性；元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性，但一般情况下主要表现某一方面的性质；元素处于最高价态时，只有氧化性。
(2)H2O2的氧化性和还原性探究
①预测
H2O2中的氧元素的化合价为－1价，是氧元素的中间价态，由此可推测H2O2既有氧化性又有还原性。
②实验方案
证明H2O2具有还原性，需加入氧化剂，如酸性KMnO4溶液。证明H2O2具有氧化性，需加入还原剂，如KI溶液。
③实验步骤、现象和结论
实验内容
实验现象
结论
滴入酸性KMnO4溶液，有气泡产生，酸性KMnO4溶液紫红色褪去
H2O2被氧化为O2，表现还原性
向H2O2中滴加KI溶液，溶液变黄色，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝
H2O2可氧化KI生成I2，H2O2表现氧化性
2.实现物质转化与获得能量
(1)金属冶炼
①金属的冶炼本质：利用氧化还原反应使金属元素的化合价由正价降低至0价，生成金属单质，即Mn＋＋ne－===M。
②金属冶炼的方法：
(2)实验室制备氯气
①制取Cl2的装置设计
在横线上填写对应试剂名称。
②制取Cl2的反应原理
化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。
氧化剂：MnO2，还原剂：浓盐酸，浓盐酸在反应中表现的性质有还原性和酸性。
③吸收Cl2的反应原理
化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
离子方程式：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
氧化剂：Cl2，还原剂：Cl2。
(3)利用氧化还原反应获得能量
①燃烧：化学能转化为热能。
②原电池：化学能转化为电能。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)反应中，某元素化合价升高，表现还原性。
( )
(2)1
mol
Al比1
mol
Na失电子数多，所以还原性：Al>Na。
( )
(3)难失电子的物质一定易得电子。
( )
(4)HCl既有氧化性，又有还原性。
( )
(5)实验室在制取氯气和氧气时均用到二氧化锰，二氧化锰在两个反应中所起的作用完全相同。
( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×
2．工业上利用铝热反应焊接钢轨间的缝隙，反应方程式：2Al＋Fe2O32Fe＋Al2O3，其中Fe2O3是( )
A．氧化剂
B．还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂
D．既不是氧化剂又不是还原剂
A [在上述反应中，铝的化合价从0价变成＋3价，发生的是氧化反应，Al作还原剂，Fe2O3中的铁元素从＋3价变成0价，作氧化剂。]
3．下列常用干燥剂，不能干燥氯气的是( )
A．浓硫酸
B．五氧化二磷
C．碱石灰
D．氯化钙
C [氯气能与碱反应。]
氧化还原反应各概念间的关系及氧化性、还原性比较
分析下列六大反应，探究以下问题：
①Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
②2KClO32KCl＋3O2↑
③Mg＋SMgS
④S＋O2SO2
⑤2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
⑥Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
1．同一反应中，氧化剂和还原剂可以是同一种物质吗？氧化产物和还原产物呢？
提示：氧化剂和还原剂可以是同一种物质。在反应①中0价的Cl既转化生成了－1价的Cl－，又转化生成了＋1价的ClO－，所以反应①中Cl2既是氧化剂又是还原剂；同理反应②中的KClO3既是氧化剂又是还原剂。氧化产物和还原产物也可能为同种物质，如反应⑤。
2．同一物质在不同的反应中，可能作氧化剂也可能作还原剂吗？
提示：同一物质在不同的反应中，可能作氧化剂也可能作还原剂。如S在反应③中作氧化剂，在反应④中作还原剂。
3．试通过上述反应比较Fe、Cu还原性的强弱；比较Fe2＋、Cu2＋氧化性的强弱。
提示：在反应⑥中，Fe是还原剂，Cu2＋是氧化剂，Fe2＋是氧化产物，Cu是还原产物，故还原性：Fe>Cu；氧化性：Cu2＋>Fe2＋。
1．氧化还原反应各概念间的关系
记忆口诀：升失氧 还原剂；
降得还 氧化剂。
2．氧化性、还原性强弱的判断方法
(1)根据氧化还原反应的方向判断
氧化性：氧化剂>氧化产物，
还原性：还原剂>还原产物。
(2)根据元素活动性顺序判断
①根据金属活动性顺序
②根据非金属活动性顺序
1．下列关于氧化还原反应的叙述，正确的是( )
A．失去电子的反应是还原反应
B．做氧化剂的物质不能做还原剂
C．发生氧化反应的物质是氧化剂
D．失去电子的物质是还原剂
D [失去电子的反应是氧化反应，A错误；一种物质可能是氧化剂，也可能是还原剂，也有可能既是氧化剂也是还原剂，B错误；还原剂失去电子，发生氧化反应，C错误，D正确。]
2．下列变化，需要加入氧化剂才能完成的是( )
A．PCl3→PCl5
B．MnO→Mn2＋
C．SO2→SO
D．Cl2→HCl
A [B、D选项化合价降低，需加入还原剂；A项化合价升高，需加入氧化剂；C项化合价无变化，不需要加入氧化剂。]
3．根据离子方程式：(1)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；(2)Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋，可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
A．Br－、Fe2＋、I－
B．I－、Fe2＋、Br－
C．Br－、I－、Fe2＋
D．Fe2＋、I－、Br－
B [根据同一氧化还原反应中，还原性：还原剂>还原产物进行判断。(1)中，还原性：I－>Fe2＋，(2)中，还原性：Fe2＋>Br－。]
氯气的实验室制法
氯气的发现史
舍勒发现氯气是在1774年，当时他正在研究软锰矿矿石(主要成分是二氧化锰)时，当他使软锰矿矿石与浓盐酸混合并加热时，产生了一种黄绿色的气体，这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受，但是当他确信自己制得了一种新气体后，他又感到一种由衷的快乐。
从1774年舍勒发现氯气以后，到1810年，许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间，氯气一直被当作一种化合物。直到1810年，戴维经过大量实验研究，才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlorine，这个名称来自希腊文，有“绿色的”意思。我国早年的译文将其译作“绿气”，后改为氯气。
1．若实验室需要制取少量氯气，应选用什么仪器作发生器？
提示：实验室常用MnO2与浓盐酸制取Cl2，属于固体＋液体气体的反应，应选用烧瓶作发生器。
2．试写出舍勒发现氯气的化学方程式。
提示：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
3．除MnO2外还有哪些物质可氧化浓盐酸生成Cl2？(写出3种)
提示：KMnO4、K2Cr2O7、KClO3等。
4．氯气有毒，如何处理尾气？
提示：应该使用浓氢氧化钠溶液吸收。
1．反应原理
化学方程式：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，离子方程式：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑。
也可以用高锰酸钾、重铬酸钾、氯酸钾等氧化剂代替二氧化锰。
如2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
2．实验装置
(1)发生装置(Ⅰ)
①特点：固体＋液体气体。
②仪器：铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、分液漏斗等。
③试剂：A中盛放浓盐酸，B中盛放二氧化锰。
(2)净化装置(Ⅱ)
装置
盛放试剂
试剂的作用
C
饱和氯化钠溶液
除去氯气中的氯化氢
D
浓硫酸
干燥氯气
(3)收集装置(Ⅲ)
①收集方法：向上排空气法(装置E，Cl2的密度大于空气的密度)。也可用排饱和食盐水法(Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，且用此法可除去实验过程中挥发产生的HCl气体)。
②验满方法：用湿润的淀粉KI试纸检验。将湿润的淀粉KI试纸放在集气瓶口，若试纸变蓝，则证明Cl2已收集满。
(4)尾气处理装置(Ⅳ)
①导气管要伸入液面以下。
②F中盛放试剂：氢氧化钠溶液，作用：吸收过量的氯气，防止污染环境。
?1?实验室制备Cl2注意事项
①必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。
②为了减少制得的Cl2中HCl的含量，所以加热温度不宜过高，减少HCl的挥发。
③实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。
④尾气吸收时，不能用澄清石灰水吸收Cl2，因为溶液中c?OH－?浓度小，吸收不完全。
?2?
MnO2与浓盐酸反应特点
①浓盐酸中，部分Cl－的化合价升高，4
mol
HCl参加反应，被氧化的Cl－为2
mol。
②随着反应的进行盐酸浓度变小，故MnO2足量时，盐酸不能完全反应，反应后溶液为盐酸和MnCl2的混合液。
1．某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法正确的是( )
A．该装置图中至少存在三处明显错误
B．该实验中收集氯气的方法不正确
C．如果需要得到干燥纯净的Cl2，只需在气体发生装置和收集装置之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶即可
D．含有2
mol
HCl的某浓盐酸与足量MnO2混合，在一定条件下反应，转移1
mol电子
A [A项，该装置的错误：没有用酒精灯加热，MnO2与浓盐酸不发生反应，从而得不到Cl2；装置中没有用分液漏斗而采用长颈漏斗导致气体外逸和HCl的挥发；没有进行尾气处理；B项，Cl2的密度比空气大，该收集方法正确；C项，要得到干燥纯净的Cl2，首先应将气体通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓硫酸除去水蒸气；D项，根据反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，盐酸浓度变稀后便不再反应，使产生的Cl2的物质的量小于0.5
mol，转移的电子小于1
mol。]
2．某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质。
下列说法正确的是( )
A．Ⅰ图中：如果MnO2过量，浓盐酸就可全部被消耗
B．Ⅱ图中：可以除去氯气中的少量氯化氢
C．Ⅲ图中：发生的反应不是燃烧反应
D．Ⅳ图中：湿润的有色布条能褪色
D [A项，稀盐酸与MnO2不反应；B项，Cl2能与NaHCO3溶液反应且氯化氢气体与NaHCO3反应产生CO2气体；C项，Cu在Cl2中发生了燃烧反应；D项，Cl2＋H2O===HCl＋HClO，HClO具有漂白作用。]
3．实验室里用下图所示装置制取纯净的无水CuCl2。试回答下列问题：
(1)写出圆底烧瓶中发生反应的化学方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目：____________________________________。
(2)B处盛有饱和食盐水，其作用是________________________。
(3)C处盛放的试剂是________(填名称)，其作用是________。
(4)E处盛有________(填名称)溶液，发生反应的离子方程式为___________。
(5)实验结束时，应先熄灭________处酒精灯。
[解析] (1)A装置是生成氯气，实验室用二氧化锰氧化浓盐酸生成氯气，其中二氧化锰是氧化剂，氯化氢是还原剂，产生1
mol
Cl2转移2
mol电子。
(2)由于和铜反应的氯气应该是纯净干燥的，所以B中盛有饱和食盐水，除去氯化氢。
(3)C处盛放的是浓硫酸，其作用是干燥氯气。
(4)氯气有毒，需要进行尾气处理，可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O。
(5)实验结束时，应先熄灭D处酒精灯，以防止倒吸。
[答案] (1)
(2)吸收HCl气体 (3)浓硫酸 干燥氯气
(4)氢氧化钠 2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O
(5)D
1．均能将Fe2O3还原成Fe的一组物质是( )
A．CO、O2、H2
B．CO、H2、C
C．CO2、H2O、O2
D．CO2、O2、C
[答案] B
2．下列反应中，CO2作氧化剂的是( )
A．Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
B．CO2＋C2CO
C．2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑
D．CO＋H2OH2＋CO2
B [CO2若在反应中作氧化剂，则其所含碳元素的化合价降低。A选项中CO2中碳元素化合价无变化，B选项中CO2中碳元素化合价由＋4价降低为＋2价，C、D选项中CO2均为氧化产物。]
3．下列微粒中，只有氧化性的是( )
①S2－ ②Fe2＋ ③Fe3＋ ④S ⑤H＋
⑥Na＋
⑦Mg
A．①⑦
B．②④
C．③⑤⑥
D．②④⑤⑥
C [元素在最高价态时只有氧化性。S2－处于最低价态，Fe2＋处于中间价态，Fe3＋处于最高价态，S处于中间价态，H＋处于最高价态，Na＋处于最高价态，Mg处于最低价态，所以选C。]
4．实验室制取氯气时有如下操作，其中操作顺序正确的是( )
①连好装置，检查气密性 ②缓缓加热 ③加入二氧化锰粉末 ④加入浓盐酸 ⑤将多余氯气用氢氧化钠溶液吸收 ⑥用向上排空气法收集氯气
A．①②③④⑤⑥
B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤
D．①③④②⑥⑤
D [制取Cl2的基本流程：检查气密性→加物品→加热→收集→尾气处理。]
5．实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应：KMnO4＋HCl(浓)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O，此反应不需加热，常温下就可以迅速进行，而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)该反应中，氧化剂是________，还原剂是________。
(2)配平上述方程式：____________________________。
(3)当参加反应的氧化剂的物质的量是1
mol时，电子转移数目为________。
(4)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有________。
A．酸性
B．还原性
C．氧化性
D．挥发性
[解析] 据电子守恒和质量守恒可知，
，由元素化合价变化可知，KMnO4作氧化剂，HCl作还原剂，而且n(氧化剂)∶n(还原剂)＝2∶10＝1∶5。当n(KMnO4)＝1
mol时，转移的电子数为5NA。由化学方程式可知，16
mol
HCl参加反应，只有10
mol作还原剂，所以HCl在反应中既表现还原性又表现酸性。
[答案] (1)KMnO4 HCl(浓)
(2)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
(3)5NA
(4)AB
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11
-微专题3 氧化还原反应的基本规律及应用
1．守恒规律
(1)内容
—反应前后各元素的原子个数相等
|
—失电子总数与得电子总数相等
|
—对于离子反应，反应前后电荷总数相等
(2)应用：有关氧化还原反应的计算与化学方程式的配平。
2．强弱规律
(1)内容：在一个氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。
(2)应用：比较物质间氧化性或还原性的强弱。
3．先后规律
(1)内容
在浓度相差不大的溶液中含有
①几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。
②几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。
(2)应用：判断氧化性、还原性强弱和判断反应的先后顺序。
4．价态规律
(1)内容
①高低规律：最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性。
②“价态归中，互不交叉”规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为
价态相邻能共存，价态相间能归中，
归中价态不交叉，价升价降只靠拢。
“价态归中，互不交叉”的三种情况：
(2)应用：可判断氧化还原反应能否进行及反应产物。
【例】 在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为3Sn2＋＋2H3AsO3＋6H＋＋18Cl－===2As＋3SnCl＋6M。关于该反应的说法中正确的组合是( )
①氧化剂是H3AsO3 ②还原性：Cl－＞As ③每生成1
mol
As，反应中转移电子的物质的量为3
mol ④M为OH－ ⑤SnCl是氧化产物
A．①②④⑤
B．①③⑤
C．①②③④
D．只有①③
B [3Sn2＋＋2H3AsO3＋6H＋＋18Cl－===2As＋3SnCl＋6M中，由原子守恒可知，M为H2O。
①砷元素的化合价降低，则氧化剂是H3AsO3，所以正确。②氯元素的化合价在该反应中不变，则不能比较Cl－、As的还原性，所以错误。③由反应可知，生成1
mol
As时转移3
mol电子，所以正确。④由原子守恒可知，M为H2O，所以错误。⑤反应中Sn化合价升高，则SnCl是氧化产物，所以正确。综上所述，B选项正确。]
1．已知反应：①Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，②KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O，③2KBrO3＋Cl2===Br2＋2KClO3，下列说法正确的是( )
A．上述三个反应都有单质生成，所以都是置换反应
B．氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C．反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶1
D．反应③中1
mol还原剂反应，则氧化剂得到电子的物质的量为2
mol
B [A项，反应②不属于置换反应；B项，由反应①可得氧化性：Cl2>Br2，由反应②得氧化性：KClO3>Cl2；由反应③得氧化性：KBrO3>KClO3，故氧化性：KBrO3>KClO3>Cl2>Br2；C项，反应②中＋KCl＋3H2O，还原剂HCl与氧化剂KClO3的物质的量之比为5∶1；D项，反应③中Cl2～2KClO3～10e－，1
mol
还原剂(Cl2)反应时转移10
mol电子，则氧化剂得10
mol电子。]
2．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量的锌粉，首先被置换出来的是( )
A．Mg
B．Cu
C．Ag
D．H2
C [根据氧化还原反应的先后规律，一种还原剂与多种氧化剂反应时，氧化性较强的首先被还原。根据金属活动性顺序，氧化性强弱顺序为Ag＋>Cu2＋>Zn2＋>Mg2＋，故首先被置换出来的是Ag。]
3．在3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应中，发生还原反应和发生氧化反应的物质的质量比为( )
A．3∶1
B．1∶3
C．1∶2
D．2∶1
4．已知5KCl＋KClO3＋3H2SO4===3Cl2↑＋3K2SO4＋3H2O，下列说法不正确的是( )
A．KClO3是氧化剂
B．被氧化与被还原的氯元素的质量比为5∶1
C．H2SO4既不是氧化剂又不是还原剂
D．1
mol
KClO3参加反应时有10
mol电子转移
D [KClO3是氧化剂，在反应中，氯元素从＋5价降低到0价，电子转移是5
mol。]
5．下列反应属于同种物质中同一价态的同一元素部分被氧化，部分被还原的氧化还原反应的是( )
A．3Br2＋6KOH5KBr＋KBrO3＋3H2O
B．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
C．2KNO32KNO2＋O2↑
D．NH4NO3N2O↑＋2H2O
A [根据题意可知符合题目要求的反应是歧化反应，即同种物质中同一价态的同一元素既有化合价的升高又有化合价的降低。A项，溴元素：0价(Br2)→－1价(KBr)和＋5价(KBrO3)；B项，锰元素化合价降低，氯元素化合价升高；C项，氮元素化合价降低，氧元素化合价升高；D项，只有氮元素的化合价变化、但氮元素是由－3价和＋5价转化为＋1价。]
6．PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应不可能发生的是( )
A．Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
B．10Cl－＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
C．Cu＋Cl2CuCl2
D．5Pb2＋＋2MnO＋2H2O===5PbO2↓＋2Mn2＋＋4H＋
D [由氧化性强弱顺序：PbO2＞MnO＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋，可知选项D中的反应不可能发生。]
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3
-微专题4 氧化还原反应方程式的配平及计算
一、氧化还原反应方程式的配平
1．配平三原则
2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标价态：写出反应物和生成物的化学式，标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。
＋HO3(浓)―→O2↑＋O2↑＋H2O
(2)列变化：标出反应前后元素化合价的变化。
(3)求总数：依据得失电子守恒，使化合价升高和降低的总数相等。
(4)配化学计量数：用观察法配平其他物质的化学计量数。
C＋4HNO3(浓)―→4NO2↑＋CO2↑＋2H2O
(5)查守恒：检查电荷是否守恒，原子个数是否守恒，配平后，把箭头改成双线，标注反应条件。
C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O
?1?配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出元素化合价，找准“1分子”氧化剂中元素化合价降低总数，“1分子”还原剂中元素化合价升高总数，在计算时，切记不要忽略氧化剂、还原剂中变价原子的个数。
?2?对于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应可采用逆向配平法，即先确定生成物的化学计量数，再确定反应物的化学计量数。
?3?对于残缺方程式，即某些反应物或生成物?一般为化合价不发生变化的水、酸、碱等?的化学式未写出，配平时不仅要配平化学计量数，还要写出未知物质的化学式，其方法是先配平含变价元素物质的化学计量数，再通过比较反应物和生成物，观察增、减的原子或离子数，从而确定未知物并配平。
二、氧化还原反应的计算
1．常见题型
(1)求氧化剂与还原剂的物质的量之比或质量之比。
(2)计算参加反应的氧化剂或还原剂的量。
(3)确定反应前后某一元素价态的变化。
2．计算依据
得失电子守恒，即氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等或化合价升降总数相等。
3．计算方法
(1)找出氧化剂和还原剂以及对应的还原产物和氧化产物。
(2)找准1个原子(或离子)得失电子数。
(3)由题中物质，根据电子守恒列等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
【例1】 24
mL浓度为0.05
mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20
mL浓度为0.02
mol·L－1的K2Cr2O7完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A．＋2
B．＋3
C．＋4
D．＋5
B [根据电子得失守恒法计算，设Cr在还原产物中的化合价为x，则0.024
L×0.05
mol·L－1×2＝0.02
L×0.02
mol·L－1×2×(6－x)得x＝＋3。]
【例2】 某一反应体系中有N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3五种物质：
(1)将上述物质分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式：
________＋________―→________＋________＋________＋H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质是________，被还原的元素是________。
(3)反应中1
mol氧化剂________(填“得到”或“失去”)________mol电子。
(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中：________＋________―→……
[解析] (1)所给的物质组合中，HNO3中氮元素化合价位于最高价，具有强氧化性，可知HNO3为反应物中的一种，对应还原产物为N2O，另一反应物应具有还原性，分析可知为FeSO4，对应生成物为Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3，故发生的反应为HNO3＋FeSO4―→N2O↑＋Fe2(SO4)3＋Fe(NO3)3＋H2O。
[答案] (1)FeSO4 HNO3 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 N2O↑
(2)FeSO4 N (3)得到 4 (4)24 FeSO4 30 HNO3
1．将0.195
g锌粉加入20.0
mL的0.100
mol·L－1MO溶液中，恰好反应，则还原产物可能是( )
A．M
B．M2＋
C．M3＋
D．MO2＋
B [依据氧化还原反应中得失电子守恒，0.003
mol锌的化合价变化等于元素M在反应中的化合价变化，设M由＋5变为x，所以(5－x)×0.02×0.1＝0.006，可得x＝＋2，B项正确。]
2．用0.1
mol·L－1的Na2SO3溶液30
mL恰好将2×10－3mol的XO还原，则元素X在还原产物中的化合价是( )
A．＋1
B．＋2
C．＋3
D．＋4
D [氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有0.1
mol·L－1×0.03
L×(6－4)＝2×10－3mol×(7－x)，解得x＝＋4。]
3．NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是MnO＋NO＋―→Mn2＋＋NO＋H2O。下列叙述正确的是( )
A．该反应中NO被还原
B．反应过程中溶液的pH变小
C．生成1
mol
NaNO3需要消耗0.4
mol
KMnO4
D.中的粒子是OH－
C [该反应Mn元素化合价由＋7价降为＋2价，所以MnO为氧化剂，NO为还原剂，失电子被氧化，故A项错误；根据元素守恒，电荷守恒知，是H＋，氢离子参加反应导致溶液中氢离子浓度降低，则溶液的pH增大，故B项、D项错误；根据转移电子守恒得，生成1
mol
NaNO3需消耗KMnO4的物质的量＝＝0.4
mol，故C项正确。]
4．配平下列氧化还原反应方程式：
(1)____KMnO4＋____FeSO4＋____H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____Fe2(SO4)3＋____H2O。
(2)____NaNO2＋____HI===____NO↑＋____I2＋____NaI＋____H2O。
(3)____KClO3＋____HCl(浓)===____KCl＋____ClO2＋____Cl2↑＋____H2O。
(4)____S＋____KOH(浓)____K2S＋____K2SO3＋____H2O。
(5)____NH＋____O2===____NO＋____H2O＋____
[答案] (1)2 10 8 1 2 5 8 (2)2 4 2 1
2 2 (3)2 4 2 2 1 2 (4)3 6 2 1 3
(5)2 3 2 2 4 H＋
5．我国政府为了消除碘缺乏病，规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘，可利用如下反应：
KIO3＋________KI＋________H2SO4===________K2SO4＋________I2＋________H2O
(1)配平该化学方程式，并且用双线桥法表示该化学方程式中电子转移的方向与数目：_________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(3)如果反应中转移0.5
mol电子，则生成I2的物质的量为________。
[解析] (1)IO中I元素的化合价由＋5价变为0价，化合价降低，KI中I元素的化合价由－1价变为0价，化合价升高，计算可知最小公倍数为5，然后配平其他元素，得到的化学方程式为KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O，双线桥法可表示为
(2)KIO3中I的化合价降低，KIO3作氧化剂，KI中I的化合价升高，KI作还原剂，即氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5。
(3)根据(1)的分析，转移5
mol电子时，生成3
mol
I2，因此转移0.5
mol
e－时，生成I2的物质的量为0.3
mol。
[答案] (1)
(2)1∶5 (3)0.3
mol
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-微项目 科学使用含氯消毒剂——运用氧化还原反应原理解决实际问题
[项目目标]
1．能从物质类别、元素化合价的角度预测含氯消毒剂有效成分的性质。
2．利用氧化还原反应分析并解释消毒剂在使用过程中产生的现象和出现的问题。
3．增强合理使用化学品的意识，科学使用含氯消毒剂。
项目活动1 解读84消毒液的产品说明
84消毒液的产品说明书：
产品特点
使用范围及方法
本品是以次氯酸钠主要成分的液体消毒剂。有效氯含量为5.1%～6.9%，可杀灭肠道致病菌、化脓性球菌、致病性酵母菌，并能灭活病毒。注意事项1．外用消毒剂，须稀释后使用，勿口服。2．如原液接触皮肤，立即用清水冲洗。3．本品不适用于钢和铝制品的消毒。4．本品易使有色衣物脱色，禁用于丝、毛、麻织物的消毒。5．置于避光、阴凉处保存。6．不得将本品与酸性产品(如洁厕类清洁产品)同时使用。
饮食用具消毒按1∶150的比例用水稀释，有效氯含量约为400
mg·L－1。饮食用具清洗后进行浸泡消毒，20
min后用生活饮用水将残留消毒剂冲净。果蔬消毒按1∶600的比例用水稀释，有效氯含量约为100
mg·L－1。果蔬清洗后进行浸泡消毒，10
min后用生活饮用水将残留消毒剂冲净。织物消毒按1∶240的比例用水稀释，有效氯含量约为250
mg·L－1。消毒时将织物全部浸没在消毒液中，20
min后用生活饮用水将残留消毒剂冲净。血液及黏液等液体污染物品的消毒按1∶10的比例用水稀释，有效氯含量约为6000
mg·L－1。将各类传染病病原体污染物品浸没在消毒液中，浸泡消毒60
min。一般物体表面的消毒马桶、水槽、瓷砖、地板的消毒，按1∶150的比例用水稀释，有效氯含量约为400
mg·L－1。对各类需消毒的物体表面擦拭、浸泡、冲洗、喷洒消毒20
min(喷洒量以喷湿为准)。
提出问题：
84消毒液有什么化学性质？包括溶液酸碱性、氧化性或还原性等。
预测性质：
从类别上看，NaClO是一种弱酸盐，类比于Na2CO3，其溶液应呈碱性，而且可以与其他酸反应生成次氯酸；从价态上看NaClO中的氯为“＋1”价，降低变为“0”价或“－1”价而表现氧化性；从84消毒液的使用说明看，NaClO还有一定的漂白性。
[实验探究]
实验操作
实验现象
结论
用胶头滴管滴一滴84消毒液于pH试纸上
试纸先变蓝后褪色
消毒液具有碱性和漂白性
用胶头滴管滴一滴84消毒液于红纸上
红纸褪色
消毒液具有漂白性
用胶头滴管滴一滴84消毒液于碘化钾试纸上
试纸变蓝
消毒液具有强氧化性
试管1溶液为紫色试管2溶液为蓝色短时间内无明显变化试管3溶液先变蓝，滴2滴稀硫酸后快速褪色
NaClO与稀硫酸反应生成氧化性更强的HClO
在培养皿里分别加入2
mL消毒液和2
mL
淀粉碘化钾溶液，再向消毒液中滴加少许稀盐酸，迅速盖上表面皿。
表面皿下方产生黄绿色气体，淀粉KI溶液变蓝
NaClO和HCl作用产生了Cl2，NaClO中氯元素化合价降低，表现氧化性
[思考交流]
1．稀释或使用消毒液时，为什么要求相关人员必须带手套？
提示：因为84消毒液具有碱性、强氧化性，所以会腐蚀人的皮肤。
2．次氯酸钠溶液本身有氧化性，可以消毒和漂白物品，为什么84消毒液使用时需要将被消毒的物品浸泡一段时间来增强消毒或漂白效果？
提示：NaClO与空气中的CO2、H2O作用生成HClO，HClO的消毒、漂白效果更好。2NaClO＋CO2＋H2O===2HClO＋Na2CO3。
3．有些消毒液特别补充说明：不可与酸性清洁剂如“洁厕剂”混合使用，为什么？
提示：洁厕剂主要成分为稀盐酸，可与消毒液反应产生Cl2，NaClO＋2HCl===NaCl＋H2O＋Cl2↑，Cl2有毒会污染环境。
4．2016巴西里约热内卢奥运会期间，游泳池因藻类疯长变绿了，原因是原来该泳池一直使用含氯消毒剂抑制藻类生长，这次事件中错用了H2O2消毒，为什么泳池中两种消毒剂均不起作用了？
提示：加入H2O2后，因与原来含氯消毒剂发生了氧化还原反应，而使二者均失效。以NaClO为例：NaClO＋H2O2===NaCl＋O2↑＋H2O。
[探究总结]
1．次氯酸钠
2．常见含氯消毒剂
3．次氯酸作为消毒剂、漂白剂的优缺点
(1)优点：次氯酸有较好的消毒、漂白作用。
(2)缺点：HClO在光照条件下易分解，2HClO2HCl＋O2↑，不宜直接用作消毒剂、漂白剂。
[新知应用]
1.
从某超市中查询到某品牌消毒液包装说明的部分内容，摘录如下：
主要有效成分为次氯酸钠，有效氯含量8
000～10
000
mg·L－1。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封，置阴凉暗处保存。
请完成以下实验探究过程：
阅读材料，根据学过的知识判断问题
(1)该消毒液是怎样制取的(用离子方程式表示)？消毒液的成分中只有NaClO吗？
_______________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)该消毒液还具有的化学性质是________(填序号)。
A．强氧化性 B．强还原性 C．不稳定性 D．漂白性 E．弱酸性 F．中性 G．碱性
(3)从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的主要原因是(用化学方程式表示)__________________________。
[答案] (1)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O 不是，消毒液中含有NaClO和NaCl
(2)ADG
(3)2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO、
2HClO2HCl＋O2↑
2．某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现：往过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，
溶液立即变黄。请你协助他们完成该反应还原产物的探究。
(1)甲同学推测该反应的还原产物为Cl2；乙同学推测该反应的还原产物为________。
(2)你认为甲同学的推测是否正确？______________(填“正确”或“不正确”)。请用简要的文字或离子方程式说明理由________________________
______________________________________________________________
______________________________________________________________。
根据乙同学的推测，上述反应的离子方程式为_____________________
______________________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)请你设计一个实验方案，验证乙同学的推测(还原产物)是否正确。要求写出实验步骤、预期现象和结论：
实验步骤
预期现象和结论
步骤1：
步骤2：
[解析] (1)往过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入适量硫酸，亚铁离子具有还原性，次氯酸钠具有氧化性，氯元素的化合价有降低的趋势，降为0价产生氯气或者是降为－1价，产生氯离子。
(2)该反应的还原产物不可能为Cl2，因为FeSO4过量，在反应中有剩余，而Cl2与Fe2＋不能共存(2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋)，因此还原产物不可能为Cl2，亚铁离子和次氯酸根在酸性环境下的反应：2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O。
(3)如果检验Cl－需用HNO3、AgNO3试剂检验，但溶液中存在SO遇Ag＋也会沉淀，故检验Cl－时应先除去SO。
[答案] (1)Cl－ (2)不正确 因为FeSO4过量，反应中有剩余，而Cl2与Fe2＋不能共存(2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋)，因此还原产物不可能为Cl2 2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
(3)取上述反应后的溶液少许于试管A中，滴加过量Ba(NO3)2溶液，静置 有白色沉淀生成 取试管A中的上层清液于试管B中，滴几滴稀硝酸和几滴AgNO3溶液 若有白色沉淀生成，则乙同学的推测正确；若没有白色沉淀生成，则乙同学的推测不正确
3．用广谱高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯进行消毒，可避免产生对人体健康有害的有机氯代物。
(1)二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由NaClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式：___________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温黑暗处可保存一年，亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式：HClO2―→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。当1
mol
HClO2发生分解反应时，转移的电子个数是________。
(3)有效氯含量是含氯消毒剂的一个重要指标，有效氯含量的定义：从HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的质量与指定含氯消毒剂的质量之比，常用百分数表示。则ClO2的有效氯含量是________。
[解析] (1)由信息可知，NaClO3在H2SO4存在下与Na2SO3发生氧化还原反应，反应生成二氧化氯，硫酸钠和水，发生反应的化学方程式：2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O，离子方程式：2ClO＋SO＋2H＋===2ClO2↑＋SO＋H2O。
(2)由HClO2―→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O可知，反应物中Cl元素的化合价既升高又降低，配平得到离子方程式：5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O，反应中每5
mol
HClO2分解电子转移总物质的量为4
mol，当有1
mol
HClO2分解时，转移的电子数为×NA＝0.8NA。
(3)由Cl2＋2HI===I2＋2HCl、2ClO2＋10HI===2HCl＋5I2＋4H2O可知，均生成5
mol
I2时需要氯气、二氧化氯的物质的量比为5∶2，所以ClO2的有效氯含量为×100%≈263%。
[答案] (1)2ClO＋SO＋2H＋===2ClO2↑＋SO＋H2O
(2)0.8NA (3)263%
项目活动2 探究消毒剂的使用问题
某游泳池一直使用含氯消毒剂抑制藻类生长，误加双氧水后，泳池变绿，发生这种变化的原理是什么？
设计实验探究消毒剂在使用时应注意的问题。
[活动探究]
实验用品：
次氯酸钠溶液，双氧水，稀硝酸，硝酸银溶液，火柴，试管，导管，胶头滴管。
实验步骤：
(1)向图示装置中依次加入次氯酸钠溶液、少量双氧水。
现象与结论：观察到有较多气泡冒出。
(2)探究生成的气体是否为氧气。用带火星的火柴棒靠近导气管口，观察实验现象。
现象与结论：木条复燃，证明有氧气生成。
(3)向试管中继续加入双氧水至过量，再加入足量稀硝酸酸化，最后加入硝酸银溶液，检验Cl－的存在。
[思考交流]
1．实验过程中为什么要控制双氧水的用量？
提示：过量双氧水久置也能缓慢分解生成氧气。
2．为什么向试管继续加入过量双氧水？
提示：加入过量双氧水，目的是将次氯酸钠全部还原，防止加入硝酸后生成HClO，次氯酸分解生成HCl(Cl－)会干扰实验。
[探究总结]
分析和解决与化学相关的实际问题的思路方法：
[新知应用]
1．漂白粉在社会生活、工业生产中用途广泛。漂白粉除了具有漂白作用外，还能杀菌、消毒。
(1)近年，世界各地自然灾害频发，灾区人们的饮用水，必须用漂白粉等药品消毒后才能饮用，以防传染病的发生，但瓶装漂白粉久置空气中会呈稀糊粥状而失效。试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因。
(2)已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应：
Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中，可能含有哪些杂质气体？
[解析] (1)由于酸性H2CO3＞HClO，所以Ca(ClO)2在空气中易跟CO2、H2O反应生成CaCO3和HClO，HClO见光易分解。
(2)用含CaCO3的Ca(ClO)2跟浓盐酸制取Cl2，Cl2中可能含有CO2、H2O、HCl等杂质。
[答案] (1)①Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
②2HClO2HCl＋O2↑
(2)可能含有CO2、H2O、HCl等杂质
2．氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂，在生产生活中有着重要的应用。主要有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯以及氯胺等。
(1)氯气对水杀菌消毒体系中起杀菌作用的主要是HClO，生成HClO的离子方程式为_________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)与次氯酸相比，用次氯酸盐作消毒剂有哪些优点(至少写两点)？________________________________________________________________。
(3)氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍，氯胺中氯的化合价为________，氯胺的消毒原理是什么？____________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析] (1)氯气与水反应生成HClO和HCl，反应的离子方程式为Cl2＋H2O===HClO＋H＋＋Cl－。
(2)次氯酸不稳定，易分解，而次氯酸盐稳定性好，可长期保存，容易储存、运输。
(3)NH2Cl中氮元素为－3价，Cl为＋1价，NH2Cl溶于水发生反应：NH2Cl＋H2ONH3↑＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒。
[答案] (1)Cl2＋H2O===HClO＋H＋＋Cl－
(2)次氯酸盐稳定性好，可长期保存，容易储存、运输
(3)＋1 NH2Cl溶于水发生反应：NH2Cl＋H2ONH3↑＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒
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