化学反应及其能量变化--高一化学教案

汉川一中高一化学期末复习2013-6-27 李金华

《化学反应及其能量变化》复习总结

氧化还原反应、离子反应、化学反应中的能量变化是高中化学的重点内容，在学习中，同学们应熟练掌握以下知识要点。

一、氧化还原反应知识点精析·氧化还原反应概念

氧化还原反应是氧化反应和还原反应的总称，在同一反应中氧化反应和还原反应同时发生同时结束，两者是不可分开的。

如：2Na+Cl2＝2NaCl

氧化反应：物质失去电子(或电子对偏离)的反应。 还原反应：物质得到电子(或电子对偏向)的反应。 氧化还原反应：发生电子转移(得失或偏移)的反应。 氧化还原反应的本质：发生电子转移。

由于电子转移，必然改变元素的化合价，所以氧化还原反应的特征是：①有化合价升降；②化合价升降总数相等。

1．两种反应物

氧化剂：得电子的物质，元素化合价降低，有氧化性，发生还原反应，生成还原产物。 还原剂：失电子的物质，元素化合价升高，有还原性，发生氧化反应，生成氧化产物。 2．两种产物

氧化产物：含有化合价升高的元素组成的生成物。 还原产物：含有化合价降低的元素组成的生成物。

说明:有的反应氧化剂和还原剂是同种物质，如Cl2和NaOH 反应； 有的反

应氧化产物和还原产物是同种物质，如Cl2和Cu的反应。

1

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3．两种性质

氧化性：得电子的性质，氧化剂和氧化产物都有氧化性，但氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强。

还原性：失电子的性质，还原剂和还原产物都有还原性，但还原剂的还原性比还原产物的还原性强。

氧化性和还原性都是物质的化学属性，是由物质的结构决定的。

二、氧化还原反应·知识点精析·氧化还原反应的基本规律

1．两强相遇必反应

既强氧化性物质与强还原性物质相遇时会发生氧化还原反应

上表中氧化剂与还原剂相遇时均能发生氧化还原反应(注：①浓H2SO4 +SO2不反应，

② 某些反应需要条件，如O2+SO2)

2．“价态归中”或“无中间价态不反应”

同种元素两种不同价态的物质相遇若要发生氧化还原反应，必须满足：还存在中间价态，否则不能反应。

2

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如果氧化还原反应发生在不同价态的同一种元素之间，一般说来反应物中高价态变成产物中的较高价态，反应物中的低价态变成产物中的较低价态，即高者仍高，低者仍低，不会出现价态的交叉，因为这样会消耗更多能量。

例如：

①H2SO4(浓)+SO2，虽二者为“两强”，但+6价S与+4价S之间没有其它化

合价。所以不反应。

②KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+H2O，+5价Cl得到、-1价Cl失去电子，其产物

的价态应介于+5～1之间。(注意：不能等于+5和-1)， 所以两者的产物(即还原产物、氧化产物)都只能是0价Cl，即Cl2。转移电子数为5而不是6。

3．生成物的氧化性、还原性均弱于反应物，即：

氧化性：氧化剂(反应物)＞氧化产物(生成物) 还原性：还原剂(反应物)＞还原产物(生成物)

这条规律的实质就是规律1，既两强相遇必反应。强氧化剂、强还原剂由于具有强烈的得、失电子的能力，相遇时必然发生电子转移来满足各自的愿望，显然反应之后的生成物就不再具有强烈的得失电子能力了。所以生成物的氧化性(氧化产物具有)和还原性(还原产物具有)都较弱。 影响氧化（还原）性的因素

氧化性（或还原性）受氧化剂（或还原剂）的浓度、反应温度、溶液的酸碱性以及催化剂等因素影响。一般地，浓度大、温度高等都有可能使氧化性（或还原性）增强。溶液的酸碱性对物质的氧化性（或还原性）也存在影响。

4．“电子守恒”

在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数(或化合价降低总数)一定等于还原剂失去电子总数(或化合价升高总数)，称之为电子守恒，是解决此类反应中定量问题的重要依据。主要应用有：①配平氧化还原反应的方程式；②确定关系式；③化学计算。

三、氧化还原反应·典型题剖析

3

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例1 按下列要求，各写出一个已学过的氧化还原反应方程式，并用箭头表

示同种元素原子间电子得失情况

(1)氯气作氧化剂

(2)氯气既作氧化剂，又作还原剂 (3)盐酸被还原 (4)盐酸被氧化

(5)同一物质中一种元素氧化另一种元素

分析： 氯气作氧化剂的例子很多，它与金属、氢气的化合反应均可任意举

一个；氯气既作氧化剂又作还原剂的实例相对较少，但只要仔细想一想，在反应中作为零价态氯元素的氯气单质，反应后氯元素化合价既要升高显正价，又要降低显负价，哪些反应出现上述情况呢？很易想到氯气与水的反应，或氯气与Ca(OH)2反应制漂白粉等。盐酸被还原的反应，也就是盐酸在反应中作氧化剂，它所含的某一元素化合价降低，那只有+1价的氢元素(即H+)参加反应，这样便容易想到只要以活动金属与盐酸反应就可以了。盐酸被氧化，就是盐酸在反应中作还原剂，它所含的某一元素化合价升高，那只有-1价的氯元素，反应后转为零价的氯，可选择实验室用浓盐酸制取氯气的反应等。最后一种情况仔细想一下，例子也是不少的，如次氯酸见光分解，初中化学中以氯酸钾加热制取氧气，将水通电分解等等。

氧化还原反应·参考题

4

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1．在下列各式中，当左边的物质能生成右边的物质时，试区分下面画有横线的元素是被氧化还是被还原？

①KI—→I2 ②SO2—→SO3 ③HgCl2—→Hg2Cl2 ④NO2—→HNO3

2．判断下列反应哪些是氧化还原反应，哪些是非氧化还原反应？是氧化还原反应的，用单线桥(或双线桥)表示电子转移的方向和数目，并指出氧化剂、还原剂，哪种物质被氧化？哪种物质被还原？

(1)PCl3+Cl2=PCl5

(2)2FeCl3+Fe=3FeCl2

(3)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

(4)AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 (5)NH4HCO3

NH3↑+CO2↑+H2O

(6)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (7)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 例2 下列反应中，属于非氧化还原反应的是 [ ] A．3CuS+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+3S+4H2O

B．3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2OC．3H2O2+2KCrO2+2KOH=2K2CrO4+4H2O D．3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl

5

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解析 发生氧化还原反应的标志是化合价的变化。因此，我们可以通过判断是否有化合价变化来判断一个反应是否是氧化还原反应。该题选项为D。 参考：不属于氧化还原反应的化合反应

酸酐跟碱性氧化物反应： 如CaO+SiO

CaSiO

3

2

PO+3HO

2

5

2

2HPO

3

4

碱性氧化物跟水化合：如CaO+HO=Ca(OH)

2

2

参考：属于氧化还原反应的化合反应:

金属与非金属化合如： 2Fe+3Cl

2FeCl

3

2

Fe+SFeS

3Mg+N

2

MgN

3

2

非金属与非金属化合如: H+Cl

2

2

2HCl

6

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H+S

2HS

2

Si+CSiC

2P+3Cl

2

2PCl

3

参考：属于氧化还原反应的分解反应

气态氢化物的受热分解,如: HS

2

H+S

2

卤化银见光分解,如: 2AgCl

2Ag+Cl

2

2AgBr2Ag+Br

2

某些氧化物受热分解,如 2IO

2

5

2I+5O↑

2

2

2HgO2Hg+O↑

2

某些含氧酸分解如: 4HNO

4NO↑+2HO+O↑

2

2

2

3

2HClO2HCl+O↑

2

某些盐分解,如

:

2Cu(NO)

3

2

2CuO+4NO↑+O↑

2

2

7

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2KClO3

MnO2?2KCl+3O2↑

2KNO

3

2KNO+O↑

2

2

5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O

参考：属于非氧化还原反应的分解反应

碱的受热分解 如 2Fe(OH)

FeO+3HO

2

3

2

3

Cu(OH)

2

CuO+HO

2

某些含氧酸受热分解 如: HCO=HO+CO↑

2

3

2

2

HSiO

2

3

HO+SiO

2

2

某些盐的分解 如: NHHCO

4

3

NH↑+HO+CO↑

3

2

2

NHCl

4NH↑+HCl

3

CaCO

3

CaO+CO

2

参考：常见氧化还原反应的类型

1.分子与分子反应： H+Cl

2

2

2HCl

8

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CH+O

4

2

CO+2HO

2

2

2.分子与原子 2Na+Cl

2NaCl

2

2Mg+CO

2

2MgO+C

3.分子与离子 2I+Br=2Br+I

－

-2

2

5HS+2MnO+6H=2Mn+S↓+8HO

2

－4

+

2+

2

4.原子与原子 2Mg+Si

MgSi

2

SiO+2C

2Si+2CO↑

5.原子与离子

Cu+Hg=Hg+Cu Fe+2Fe=3Fe

6.离子与离子

3+

2+

2+2+

2Fe+Sn=Sn+2Fe

5Fe+MnO4+8H=5Fe+Mn+4H2O

7.同种物质中同种元素间

Cl+2NaOH=NaCl+NaCl+HO(歧化反应)

2

2

3+2+4+2+

2+-+3+2+

2NaO+2HO=4NaOH+O↑

2

2

2

2

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2NaO+2CO=2NaCO+O

2

2

2

2

3

2

Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O+S↓(海波)

5NHNO

4

3

2HNO+4N+9HO

3

2

2

HS+SO=3S↓+2H2O

2

2

例3 硫酸铵在强热条件下分解，生成氨、二氧化硫、氮气和水，反应中生成的氧化产物和还原产物个数比为 [ ] A．1∶3 B．2∶3 C．1∶1 D．4∶3

解析 N2是氧化产物，每生成1个N2，要失去6个电子。SO2是还原产物，每生成1个SO2要得到2个电子。要使得失电子守恒，二者个数比为1∶3。选A。 例4 已知：

（1）2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 （2）2FeCl2+Cl2===2FeCl3

判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是 [ ] A．Fe3+＞Cl2＞I2 B．Cl2＞Fe3+＞I2 C．I2＞Cl2＞Fe3+ D．Cl2＞I2＞Fe3+

解析 由于氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。由（1）知氧化性：Fe3+＞I2。由（2）知氧化性：Cl2＞Fe3+。因此，由不等式的传递性知氧化能力：Cl2＞Fe3+＞I2。本题选B。

例5 在KClO3+6HCl===KCl+3Cl2+3H2O中，被氧化与被还原的氯原子个数比为 [ ]

A．1∶6 B．6∶1 C．1∶5 D．5∶1

解析 KClO3中的氯由+5价被还原成0价，HCl的氯部分被氧化成0价，为了使得失电子数相等，被氧化的氯和被还原的氯原子个数比应为5∶1，选D。 四、氧化还原反应·知识点精析·氧化还原反应方程式的配平

1．依据

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虽然相等，但电荷总数不相等，因此这个离子方程式仍是错误的。正确的离子方程式应是：2Fe2++Cl2====2Fe3++2Cl-。

6.书写离子方程式应注意几点

(1)没有自由移动离子参加的反应，一般不写离子方程式。如铜和浓硫酸加热

反应，固体NaCl与浓H2SO4微热制HCl的反应，一般不写离子方程式。

(2)有微溶物质参加或生成的反应，在写离子方程式时，把微溶物质写成离子

形式还是写成化学式，应根据具体情况而定。一般情况下，若微溶物质作为澄清的反应溶液时，写成离子形式，若微溶物质呈浑浊状态，不论是反应物还是生成物均写成化学式。

如在澄清的石灰水中通入适量CO2时，其离子方程式为：Ca2++2OH-+CO2====CaCO3↓

+ H2O，如在石灰乳中加入Na2CO3溶液，

溶液中滴加浓 NaOH溶液，其离子方程式为Ca2++2OH-====Ca(OH)2↓ (3)要注意溶液中溶质的阴离子与阳离子的配比数是否正确。来源于同一物质

的阴阳离子配比数一般应与该物质化学式中阴、阳离子配比数相同。如在FeBr2溶液中通入足量氯气，其正确的离子方程式应为：

2Fe2++4Br-+3Cl2====2Fe3++6Cl-+2Br2若写出以下式子：

2Fe2++2Br-+2Cl2====2Fe3++4Cl-+Br2，尽管其离子方程式两边离子和原子数、电荷总数都相等，但由于Fe2+与Br- 的配比数不对，因此上述离子方程式还不能认为已经正确。

再如H2SO4和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式，有的学生写成：

(4)有时书写离子方程式还要注意反应物的用量多少或者反应物之间滴加的

顺序。某些化学反应因反应物用量多少不同(或者滴加顺序不同)产物也会不同。如：在Ca(HCO3)2溶液中加入少量的NaOH溶液。由于

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(5)要注意反应中是否有多种沉淀或沉淀与难电离物质同时生成。若有上述多

种物质同时生成，则离子方程式必须全面兼顾。如在 CuSO4溶液中滴加 Ba(OH)2溶液，由于同时生成BaSO4沉淀和 Cu(OH)2沉淀，因此正确的离子方程式应是：

不能只考虑其中的一种沉淀而忘却了另一种沉淀，也不能把上述离子方程式拆开写成两条有沉淀生成的离子方程式。

7.几种离子在溶液中能否大量共存的问题

所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应，若离子之间能发生反应，则不能共存，判断时应注意以下几个方面：

(1)看离子间能否发生互换反应，即离子间能否生成难溶物质、难电离物质和

气体，如若有上述三类物质中的任何一类物质生成，则这些离子就不能大量共存。

(2)看离子间能否发生氧化还原反应。一般说来，有氧化性的离子(如

共

存。）

(3)看清题目，审准题意，注意挖掘隐蔽条件。如有的离子虽然不存在于已知

的离子组中，但有时在“隐蔽”条件中出现。如“某强酸性(或强碱性)溶液中能大量共存的”，说明溶液中除告诉的离子组内各离子外，还应有H+(或OH-)。此外还要注意溶液是否有颜色。如Cu2+，Fe2+，Fe3+，

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8.典型题剖析

例1 下列离子方程式正确的是 [ ] A．铜与浓硫酸共热Cu+4H++SO42-

Cu2++SO2↑+2H2O

B．硫化亚铁与稀盐酸反应S2-+2H+=H2S↑

====CaCO3↓+H2O

D．氧化铜与稀硫酸反应CuO +2H+====Cu2++H2O E．氯气通入冷水中Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-

分析 A中浓硫酸里的H2SO4主要以分子形式存在，该反应不能写离子方程式。

B中FeS是难溶物，不应该写成离子形式，应写化学式，正确的离子方程式

是：FeS+2H+====Fe2++H2S↑

C中原子离子个数，电荷总数守恒，但由于OH-多，而Ca(HCO3)2少，因此

产物是 CaCO3， Na2CO3和H2O。其正确的离子方程式是：

D．正确

E中Cl2与水反应生成物中HClO是弱酸，是难电离物质，不能写成离子形

式，应写成化学式，正确的离子方程式是：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO

答 D

例2 在强酸性溶液中能大量存在，并且溶液为无色透明的离子组是

[ ]

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分析本题有两个隐蔽条件：强酸性溶液和无色溶液，所谓强酸性就是每组离子除已知的四种离子还有大量H+。 A组离子之间以及与H+都不发生反应，并且为无色

溶液，所以能大量共存。B组也能共存且为

答 A，B。

(1)当向溶液中通入足量氯气后，上述阴离子在溶液中难以大量存在的有

____。

(2)当溶液中有大量H+存在时，则上述阴离子在溶液中不能大量存在的是

____。

(3)当溶液中有大量Ba2+存在时，则上述阴离子在溶液中难以存在的有____。 (4)当溶液中存在____、____阳离子时，上述阴离子在溶液中都不能大量存在。 分析 (1)由于氯气有较强氧化性，通入足量氯气于溶液中，则具有还原性

的离子就不能存在。因此只要在五种阴离子中找出具有还原性的阴离子即可。

(2)当溶液中存在大量H+时，也就是强酸性条件下，则弱酸根离子不能大量

存在，因这些离子会与H+结合，形成弱酸分子。

(3)当溶液中存在大量Ba2+时，某些阴离子能与Ba2+形成难溶物质而变为沉

淀析出。只要根据钡盐的溶解性作出判断即可。

种阴离子都形成沉淀物。很自然地会想到Ag+ 与Cl-会形成AgCl沉淀，Ag+与S2-

会生成Ag2S沉淀。如果找到其他阳离子(如Hg2+)也同时能使 Cl-、S2-转为沉淀，也是可以的，所以本题可能有多解。

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主要题型

a．已知化学反应写离子方程式(填空题) b．判断离子方程式的正误(选择题) c．离子共存问题(推断、选择) d．其它

例4 下列物质在水中或熔融状态下都能导电的是 [ ] A．HCl B．NaHCO3 C．Na2O D．NaOH

解析 液态的HCl不电离，NaHCO3加热时分解，Na2O在水中与水作用生成NaOH，因此本题选D。

例5 下列离子方程式中，正确的是 [ ] A．稀硫酸滴在铜片上 Cu+2H+=Cu2++H2↑

B．硫酸钠溶液与氯化钡溶液反应

C．盐酸滴在石灰石上

D．氯化铜与烧碱溶液混合 Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓

解析 一个正确的离子方程式应该正确地反映事实，拆分分子式正确、配平，同时也要符合反应时的数量关系。该题正确选项为B、D。

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例6 下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是 [ ]

解析 能在溶液中大量共存就是相互之间不反应。因此，生成沉淀、气体、弱电解质或发生电子转移都是离子不能大量共存的原因。此外，有色离子也不能在无色溶液中大量存在。

对于涉及到定量与半定量的反应，在书写离子方程式时，要注意量的关系以及是否与原化学方程式相符合等问题。

【指导练习】1．写出FeBr2与：①少量Cl2；②足量Cl2反应的

离子方程式。

2．向硫酸氢钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液至中性，反应的离子方程式为：

______。在以上中性溶液中，继续滴加氢氧化钡溶液，反应的离子方程式为：______。

3．写出二氧化碳与氢氧化钙以物质的量比为1.5∶1在溶液中进行反应的离

子方程式。

4．写出硫酸铝与氢氧化钡以物质的量比为1∶4在溶液中进行反应的离子方

程式。

1．①2Fe2+Cl2=2Fe3++2Cl-

②2Fe2++4Br-+3C12=2Fe3++2Br2+6Cl- 2．2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O或： 2HSO4-+Ba2++2OH-=BaS4↓+2H2O+SO42- SO42-+Ba2+=BaSO4↓

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3．3CO2+Ca2++4OH-=CaCO3↓+2HCO3-+H2O

4．2Al3++3SO42-+3Ba++8OH-=2AlO2-+3BaSO4↓+4H2O

【提问】对于涉及到定量与半定量的反应，怎样书写离子方程式？ 讨论得出：首先根据反应物间量的关系写出化学方程式，然后拆为离子方程

式。

【提问】离子大量共存的条件是什么？什么样的离子间不能大量共存？ 回答：

离子之间不反应，就可以大量共存。 只要离子间发生反应，就不能大量共存。

【指导练习】1．下列各组离子在pH=1和pH=13的条件下，都能大量共存的

是 [ ]

A．Al3+ Mg2+ Cl- SO42- B．K+ Na+ Cl- HCO3- C．Fe2+ K+ NO3- SO42- D．K+ Ba2+ NO3- Cl- 分析：

1．题目要求各组离子在pH=1和pH=13的条件下都能共存，即在酸性和碱性

条件下都能大量共存。选项A在碱性条件不可共存，选项B中HCO3-与酸、碱反应，选项C在酸性条件下Fe2+、NO3-、H+发生氧化还原反应而不共存，在碱性条件下Fe2+与OH-不共存，答案为D。

教师活动

2．下列各溶液中的离子，因氧化还原反应而不能大量共存的是

[ ]

A．Na+ HCO3- K+ OH- B．Fe3+ SCN- H4+ Cl- C．Na+ H+ SO42- S2O32-

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D．AlO2- OH- Na+ NH4+

2．选项A因HCO3-、OH-发生复分解反应而不能共存，选项B因Fe3+、SCN-

发生络合反应而不能共存，选项C因H+、S2O32-发生氧化还原反应生成S、SO2而不能共存，选项D因AlO2-、NH4+完全水解，OH-、NH4+复分解而不能共存。答案为：C

3．某无色溶液中加入铝粉产生氢气，则下列离子组合中，可能大量共存的

是 [ ]

A．K+ NH4+ Cl- NO3- B．K+ Na+ Cl- HCO3- C．K+ NH4+ Cl- SO42- D．K+ CO32- Cl- SO32-

3．题目要求溶液中加入铝粉产生氢气，说明此溶液可能为酸性或碱性。选

项A在酸性时因有NO3-而不会产生氢气，选项B中HCO3-在酸性和碱性时都不共存，选项C在酸性时可共存，选项D在碱性时可共存。答案为：C、D

【提问】请同学们通过以上练习，总结一下离子之间发生哪些反应时，就不

可以大量共存？

讨论并归纳总结。

有下列反应的离子之间，都不能大量共存：

（1）能发生复分解反应的离子之间（即生成沉淀，气体，水、弱酸、弱碱

等难电离物质）。（2）能生成微溶物的离子之间（如：Ca2+和SO42-；Ag+和SO42-）。（3）能完全水解的离子之间，如多元弱酸和弱碱盐的阴、阳离子（如：Al3+，Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-，S2-等）。（4）能发生氧化还原反应的离子之间（如：Fe2+、H+、NO3-；S2-、ClO-；S2-、Fe3+等）。（5）能发生络合反应的离子之间（如Fe3+和SCN-）。

【小结】解决离子共存问题时，除了注意离子之间的反应外，还应该注意：（1）题

目中有没有说明溶液的酸碱性，据此来判断溶液中是否有大量的H+或OH-。（2）题目中有没有说明溶液的颜色，如无色时可排除Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO4-等有色离子的存在。

【本课小结】小结本课的重点内容：（1）离子反应和离子方程式的概念。（2）

离子方程式的书写要领（3）判断离子方程式正确与否的方法。（4）离子共存问题。

精选题

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一、选择题

1．下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是[ ] A．H+ Na+ S2- Cl- B．OH- ClO- SO42- S2- C．H+ MnO4- Cl- K+ D．K+ NO3- Cl- Fe2+

2．下列反应离子方程式书写正确的是 [ A．次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳：

Ca2++2ClO-+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO

B．硫酸亚铁溶液中加过氧化氢溶液：

Fe2++2H2O2+4H+=Fe3++4H2O

C．用氨水吸收少量二氧化硫：

H3·H2O+SO2=NH4++HSO3-

D．硝酸铁溶液中加入过量氨水：

Fe3++3NH3·H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+

3．能用2H++S2-=H2S↑来表示的化学反应是 A．硫化亚铁和稀盐酸反应 B．硫化钠和稀硫酸反应 C．氢气和硫反应 D．KHS和稀硫酸反应

4．下列离子方程式书写正确，且表示盐类水解的是 A．S2-+2H2O H2S+2OH- B．HS-+H2O H2S+OH- C．HSO3-+H2O

SO32-+H3O+

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] [ ] ] [ 汉川一中高一化学期末复习2013-6-27 李金华

D．NH4++2H2O 二、非选择题

NH3·H2O+H3O+

5．某无色溶液可能含有下列离子中的几种：H+、Mg2+、Na+、Ag+、Cl-、OH-、

HCO3-、NO3-，已知该溶液能和金属铝反应，放出的气体只有氢气。试推断：若溶液和铝反应后有AlO2-生成，则原溶液中一定大量含有的离子是______，还可能有较大量的离子是______；若溶液和铝反应后有Al3+生成，则原溶液中一定不大量含有的离子是______。

6．在一定条件下，发生如下离子反应：

RO3n-+6I-+6H+=R-+3I2+3H2O

则RO3n-中R元素的化合价是______，R元素的原子最外层电子数为______。 7．写出下列反应的离子方程式：

（1）氯化铝与NaOH在溶液中以物质的量比1∶3.5反应。

（2）硫酸铝钾与氢氧化钡在溶液中反应：①当铝离子完全沉淀时；②当硫

酸根离子完全沉淀时。

答 案

一、选择题

1．B、C 2．D 3．B 4．B、D 二、非选择题

5．OH-、Na+ Cl-、NO3-OH-、NO3-、HCO3-、Ag+提示：若溶液和铝反应后有

AlO2-生成，说明原溶液显碱性，则一定没有H+、Mg2+、Ag+、HCO3-离子。溶液中不能没有阳离子，因此一定含有Na+，而Cl-、NO3-不能判断出有无，因此可能有。若溶液和铝反应后有Al3+生成，说明原溶液显酸性，则一定没有OH-、HCO3-，而NO3-在酸性条件下与铝反应会生成氮氧化物或其它气体，题目要求放出的气体只有氢气，所以溶液中没有NO3-，但溶液中不能没有阴离子，因此一定含有Cl-离子，则排除Ag+的存在。

6．+5

7提示：利用电荷守恒可得n=1，再由RO3-可得+5价。或直接利用电子守恒。

7．（1）2Al3++7OH-=Al（OH）3↓+AlO2-+2H2O

（2）①2A13++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al（OH）3↓+3BaSO4↓

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②Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓AlO2-+2H2O

三、化学反应中的能量变化 1．概念系统

2．基本规律

（1）一个反应是吸热的还是放热的，只与反应物与生成物有关，与反应途径无关。例如，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应吸热，但Ba(OH)2溶液与NH4Cl溶液反应却是放热的。

（2）物质的颗粒越小，其表面积越大，与空气接触越充分。

（3）考虑燃料充分燃烧条件时，要全面地看，要考虑环境效益、经济效益等诸多因素。例如，增加空气进入量会促进充分燃烧，但也可能造成热量的大量流失。

氧化还原反应·典型例题分析

【例1】 配平下列化学方程式 (1)C+HNO3——H2O+CO2↑+NO↑

(2)Zn+HNO3——Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O

(3)FeS2+O2——Fe2O3+SO2

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(4)P+CuSO4+H2O——Cu3P↓+H3PO4+H2SO4

(5)H2S+H2SO4(浓)——H2O+SO2↑+S↓ 说明

从氧化还原角度可把方程式的配平分为如下几类：

①基本类型 全部发生氧化和还原的反应，如反应(1)； ②部分氧化或还原的反应，如反应(2)；

③两种元素同时被氧化或还原的反应，如反应(3)、(4)； ④同种元素不同价态间的氧化还原反应，如反应(5)。 解

最小公倍数：4×3＝3×4

所得最小乘数：3和4，分别填在C和HNO3分子式前。 最后用观察

法配平其它物质的系数。

结果 3C+4HNO3＝2H2O+3CO2↑+4NO↑

(2)Zn+HNO3——Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O

步骤同(1)， 但氮元素化合价降低所得最小乘数填在NH4NO3分子式

前，HNO3的系数是一个“和数”，要在配平后期填写。

结果 4Zn+10HNO3＝4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O

(3)FeS2+O2——Fe2O3+SO2

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结果 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

(4)P+CuSO4+H2O——Cu3P↓+H3PO4+H2SO4

结果 11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4

(5)H2S+H2SO4(浓)——H2O+SO2↑+S↓

同种元素不同价态发生氧化还原反应，得含同种元素不同价态的产物，要准确判断元素价态的变化，虽然不影响配平结果，但影响电子转移数。具体说明如下：

后者是错误的。

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价态变化可用下面方法确定：

【例2】 写出实验室用MnO2和浓HCl制氯气的化学方程式。指出

氧化剂、还原剂、哪种元素被氧化、哪种元素被还原、氧化产物、还原产物，标出电子转移方向和数目。

还原剂：HCl，Cl-被氧化，氧化产物：Cl2

【例3】 在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中，只有氧化性的

是( )，只有还原性的是( )，既有氧化性又有还原性的是( )。

解析 从元素价态上看，具有最高正价的元素只有氧化性；具有最

低价态的元素只有还原性；具有中间价态的元素既有氧化性又有还原性。

只有氧化性的是：Fe3+、Mg2+、H+，只有还原性的是：S2-、I-，既有

氧化性又有还原性的是：Fe2+、S。

【例4】 根据反应：(1)2A3++2B-＝2A2++B2 (2)C2+2B-＝C-+B2

(3)2A2++C2=2A3++2C-

判断反应中，具有氧化性的物质氧化性的强弱顺序；具有还原性的物质还原性的强弱顺序。

解析 同一反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂

＞还原产物。

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(1)中氧化性：A3+＞B2；还原性：B-＞A2+。 (2)中氧化性：C2＞B2；还原性：B-＞C-。 (3)中氧化性：C2＞A3+；还原性：A2+＞C-。 氧化性：C2＞A3+＞B2；还原性：B-＞A2+＞C-。 【例5】 在2H2S+SO2=H2O+3S反应中，

被氧化的元素_____，被还原的元素_____，氧化产物和还原产物的质

量比是_____。

比是2∶1。

【例6】 在3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O的反应中，有6.4g

铜被氧化，参加反应的HNO3质量是( )g，被还原的HNO3质量是( )g。

解析 铜和参加反应的HNO3量的关系是：

铜和被还原的HNO3量的关系是：

【例7】 G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。我们不了解它们

的分子式(或化学式)，但知道它们在一定条件下具有如下转换关系(未配平)

(1)G→Q+NaCl

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(3)Y+NaOH→G+Q+H2O (4)Z+NaOH→Q+X+H2O

这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为

[ ]

A．Q－G－Z—Y－X B．G－Y－Q－Z－X C．G－Y—Z—Q—X D． Z—X—G－Y—Q

解析 虽然我们难以从题中给出的条件知道这些含氯的化合物的

化学式，而且对于这些反应也知之甚少。但是，可以用学过的有关氧化还原反应的一些基本规律和基本原理来解决。仔细分析给出的四个反应，会发现一个非常重要的特点，即反应物中均只有一种含氯的化合物，而生成物中除(2)外，均有两种含氯的化合物，所以可以断言，这些反应都是氧化还原反应(其中(2)最为明显)。对于①③④中的G、Y、Z，它们在反应中既是氧化剂(得电子化合价降低)又是还原剂(失电子化合价升高)。所以其中氯元素的化合价介于生成的两含氯化合物氯元素化合价之间(注意：这是解答此题的关键)

由(1)得Q＞G＞NaCl，可排除A选项。

由(2)得X＞Q，因为生成物H2来自于H2O中+1价H，所以Q必失去

电子，化合价升高。综合(1)(2)可得，G＜Q＜X，可排除D选项。

由(3)得，Y介于G、Q之间，而Q＞G，所以Q＞Y＞G。 由(4)得，Z介于Q、X之间，而X＞Q，所以X＞Z＞Q。 综上可得G＞Y＞Q＞Z＞X。 故答案为B选项。

【例8】 在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中： (1)只有氧化性的是_______， (2)只有还原性的是______，

(3)既有氧化性、又有还原性的是_______。

31

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解析 本题考查元素所处价态高低与氧化性、还原性的关系。处于

最高价时，不能再失电子了，所以只有氧化性，处于最低价时，不能再得电子了，所以只有还原性，而处于中间价时则既有氧化性，也有还原性。当然还需了解所涉及元素的主要价态。

答案(1)Fe3+，Mg2+，H+ (2)S2-，I- (3)Fe2+，S

【例9】 (本题在学完第二章摩尔之后再做)用0.1mol/L Na2SO3

溶液30mL，恰好将2×10-3mol XO4-离子还原，则元素X在 还原产物中的化合价是 [ ]

A．+1 B．+2 C．+3 D．+4

解析 由题可知，Na2SO3是还原剂，其中+4价S被氧化成+6价S(因

为高于+4价的S，只有+6价)，XO4-是氧化剂，其中+7价X得电子，化合价降低。根据还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数。设X由+7降至+n价，得：

n＝4

答案 选D。

【例10】 KClO3与浓盐酸混合时，便迅速反应产生氯气。由于反

应迅速，在实验室中可用来快速制取少量氯气(注意：药品用量要少)。化学反应方程式为：

KClO3+6HCl＝KCl+3Cl2↑+3H2O

(1)氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。 (2)氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____。 (3)当有1mol Cl2生成时，转移_____mol电子。

32

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解析 由于电子转移是在同种元素氯的两种不同价态之间进行，所

以生成氧化、还原产物中氯元素的化合价必须介于+5和-1之间，可见氧化产物和还原产物都是Cl2，KCl中的Cl-来自于HCl中，化合价没有变化。

氧化还原反应方程式的配平·典型题剖析

例1 配平下列化学方程式

(1)______KMnO4+______H2S+______H2SO4-_____MnSO4+______S↓

+______K2SO4+______H2O

(2)______P+______KOH+______H2O-______KH2PO4+______PH3

(3)______Cu2S+______HNO3-______H2SO4+______Cu(NO3)2+______NO↑ 分析 用化合价升降法配平氧化还原反应方程式的原则是还原剂中元素化

合价升高总数与氧化剂中元素化合价降低总数相等。配平的基本步骤是①在已写

出反应物和生成物的反应式中列出元素化合价的变化，并运用升、降数的最小公倍数使化合价的升高和降低的总数相等，使还原剂、氧化产物、氧化剂、还原产物化学式前面的化学计量数先配平，②用观察法配平其他物质的化学计量数

配平(2)时，要注意到单质磷既是还原剂，又是氧化剂，这类反应称

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先配好氧化产物和还原产物的化学计量数，然后确定磷单质的化学计量数； 配平(3)时，要注意到同一反应物Cu2S中两种元素化合价均升高，它的氧化

产物有两种：H2SO4、Cu(NO3)2，可将Cu、S两种元素升高价数相加，与HNO3还原为NO的降价数之间按最小公倍数找出有关化学式的化学计量数。

解 (1) ①

②

2KMnO4+5H2S+3H2SO4===2MnSO4+5S↓+1K2SO4+8H2O

(2)

先确定KH2PO4、PH3的化学计量数分别为3、5，然后确定P的化学计量数为

8

②8P+3KOH+9H2O===3KH2PO4+5PH3

若两种化合物发生氧化还原反应，它们的氧化产物和还原产物为同一种单质，对于这类反应的配平程序正好与上述歧化反应相反，应先配好反应物的化学计量数，再确定单质的化学计量数。

(3)

34

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②3Cu2S+22HNO3===3H2SO4+6Cu(NO3)2+10NO

例2 下列氧化还原反应方程式的配平是否正确？若不正确，要求指出错在

哪里，再列出正确的配平方法。

(2)Cl2+2H2O+C===2Cl-+4H++CO2 (3)2Fe2++2Br-+2Cl2===Br2+2Fe3++4Cl-

解 (1)不正确。稀硝酸的还原产物是NO，而不是NO2。正确配平后的式子

如下：

(2)不正确。有两个方面的明显错误，一是电荷不恒等，二是氧化剂和还原剂

电子得失(或化合价升降总数)不相等。错误的根源在于配平时将元素化合价升降的价数搞错。正确配平后的式子如下

(3)不正确。(3)式既符合质量守恒，又是电荷恒等，表面看似乎是正确的，

但(3)式中的反应物之一为FeBr2，每个Fe2+必然伴随有2个Br-，而且这两种离

35

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子均被Cl2所氧化，这两种离子必须保持1∶2的关系，这样每2个Fe2+，应拌有4个Br-。因此，该式反应前后电荷还是未配平。(3)式正确配平后的式子如下：

总之，正确的氧化还原反应方程式应同时符合： ①反应物、生成物书写正确

②质量守恒，即反应前后各元素的原子总数相等

③电荷恒等，即反应物总电荷数与生成物总电荷数相等，且电性相同

④氧化剂和还原剂之间电子转移关系正确，其特征为元素的化合价升、降总数相等 ⑤若由同一物质电离出的离子，且均发生氧化还原反应，一般要保持原物质内的离子个数比。(另外，若配平的式子中化学计量数以填空(如括号、横线)形式，化学计

量数为1也应以“1”填空上去)

用上述标准来判断某氧化还原反应的配平是否正确，就能做到判断正确，并能加以改正。

氧化还原反应·综合能力测试题

(一)选择题(每小题只有一个正确选项)

1．用MnO2和浓HCl反应制氯气时，当生成7.1g Cl2时，则被氧化的HCl

的质量是 [ ]

A．3.65g B．7.3g C．10.95g D．14.6g

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2．氢化钠是一种生氢剂，可发生如下反应 NaH+H2O=NaOH+H2↑，对这一反

应的描述正确的是 [ ]

A．NaH是氧化剂 B．NaOH是氧化产物 C．NaOH是还原产物

D．氧化产物和还原产物质量比是1∶1

3．盐酸具有的化学性质是 [ A．只有酸性 B．只有还原性 C．只有氧化性

D．有酸性、氧化性、还原性

4．下列反应一定属于氧化还原反应的是 [ ] A．化合反应 B．置换反应 C．分解反应 D．复分解反应 5．下列叙述中正确的是 [ ] A．含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性 B．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 C．失电子多的还原剂，还原性就强

D．化学反应中，某元素由化合态变为游离态，此元素可能被氧化，也可能被还原

6．在黑火药发生爆炸时，反应如下： 2KNO3+C+S＝K2S+2NO2↑+CO2↑

则被氧化的元素为 [ 37

] ]

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A．氧 B．碳 C．氮和硫 D．氮和碳

7．在SiO2+3C=SiC+2CO↑反应中，氧化剂和还原剂的质量比是 [ ] A．60∶36 B．36∶60 C．2∶1 D．1∶2

8．用硫酸酸化的三氧化铬(CrO3) 遇酒精后，其颜色由红变为蓝绿色，用这

种现象可测得司机是否是酒后驾车。反应如下：

2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4＝Cr2(SO4)3+3CH2CHO+6H2O

此反应的氧化剂是 [ ] A．硫酸 B．CrO3 C．Cr2(SO4)3 D．C2H5OH 9．从海水中提取溴有如下反应：

5NaBr+NaBrO3+3H2SO4＝3Br2+3Na2SO4+3H2O与上述反应在氧化还原原理上最

相似的是 [ ]

A．2NaBr+Cl2＝2NaCl+Br2

B．AlCl3+3NaAlO2+6H2O＝4Al(OH)3↓+3NaCl C．2H2S+SO2＝2H2O+3S

D．2FeCl3+H2S＝2FeCl2+S↓+2HCl

10．甲、乙、丙三种溶液各含一种X-(X-为Cl-、Br-、I-)，向甲中加淀粉和

氯水，溶液变为橙色，再加丙溶液，颜色无明显变化，则甲、乙、丙依次含有[ ]

A．Br-、Cl-、I- B．Br-、I-、Cl- C．I-、Br-、Cl- D．Cl-、I-、Br-

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(二) 选择题(每小题有1～2个正确选项)

11．在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中，电子转移总数为

[ ]

A．3 B．4 C．5 D．6 12．锌和浓度不同的硝酸发生如下不同反应： A．Zn+HNO3(浓)——Zn(NO3)2+NO2↑+H2O

B．Zn+HNO3(稀)——Zn(NO3)2+NO↑+H2O

C．Zn+HNO3(很稀)——Zn(NO3)2+N2O↑+H2O

D．Zn+HNO3(更稀)——Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O

其中被氧化的锌和被还原的硝酸分子个数比为3∶2的反应是( )；4∶1的

反应是( )；2∶1的反应是( )；1∶2的反应是( )。

13．下列变化需要加氧化剂才能实现的是 [ ] A．MnO4-→MnO2 B．Fe2+→Fe C．Cl-→Cl2 D．H2S→SO2

14．在某酸性溶液中可能存在NO3-、I-、Fe3+、Cl-中的一种或几种，向该溶

液中加入溴水，单质溴被还原，由此推断溶液中一定 [ ]

A．含I- B．含NO3-、I C．不含Fe3+ D．含I-、Cl-

15．R2O8n- 离子在一定条件下能把Mn2+氧化成MnO4-，若反应后R2O8n-转化

为RO42-。又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为5∶2，有关叙述正确的是[ ]

39

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A．n＝2 B．n＝3

C．氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1 D．氧化产物与还原产物物质的量比为1∶5 16．M2O7x-与S2-在酸性溶液中反应如下：

M2O7x-+3S2-+14H+=2M3++3S↓+7H2O，则M2O7x-中M的化合价是 [ ] A．+2 B．+3 C．+4 D．+6

17．根据下列三个反应的化学方程式，判断有关物质的还原性强弱顺序是

[ ]

①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI

②2FeCl2+Cl2＝2FeCl3

③2FeCl3+2HI＝2FeCl2+I2+2HCl A．I-＞Fe2+＞Cl-＞SO2 B．Cl-＞Fe2+＞SO2＞I- C．Fe2+＞I-＞Cl-＞SO2 D．SO2＞I-＞Fe2+＞Cl-

18．将某金属卤化物和浓H2SO4放在烧瓶中共热，可得无色卤化氢气体，则

该金属卤化物是 [ ]

A．氯化物 B．氟化物 C．碘化物 D．溴化物 (三)填空题

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19．在K2Cr2O7+14HCl＝2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中，_____是氧化剂，

_____是还原剂，_____元素被氧化，______元素被还原。氧化产物是_____，还原产物是_____，转移电子总数是_____，HCl表现的性质是_____。

20．配平并回答问题：

__Al+ ___HNO3——___Al(NO3)3+___NH4NO3+___H2O2；

被还原的HNO3占总量的百分比为_____，若氧化21.6g Al，最少需要

______gHNO3。

(四)方程式配平

配平下列化学反应方程式，标出电子转移方向和数目。 21．KMnO4+Na2SO3+H2SO4——K2SO4+MnSO4+Na2SO4+H2O

22．Cl2+As2S3+H2O——HCl+H3AsO4+H2SO4

23．FeS2+Na2O2——Fe2O3+Na2SO4+Na2O

24．Fe3O4+K2Cr2O7+H2SO4——Fe2(SO4)3 +K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O

25．Cu2S+HNO3——Cu(NO3)2+S+NO+H2O

26．(NH4)2PtCl6——Pt+NH4Cl+N2+HCl

27．KMnO4+PH3+_____——K2MnO4+ Na2MnO4+Na3PO4+H2O

28．Pt+HNO3+_____——H2[PtCl6]+NO+H2O

29．H2O2+KMnO4+H2SO4——K2SO4+MnSO4+O2↑+_______

30．Na2Sx+NaClO+NaOH——Na2SO4+NaCl+H2O

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参考答案

综合能力测试题

(一)选择题

1．B 2．D 3．D 4．B 5．D 6．B 7．D 8．B 9．C 10． B (二)选择题

11．C 12．B、C、D、A 13．C、D 14．A、C 15 A、D 16．D 17．D 18．A 解析

被氧化的HCl质量= 0.2×36.5＝7.3(g)

2．NaH中H显-1价，H2O中H显+1价，NaH与H2O反应生成H2，所以NaH

是还原剂，H2O是氧化剂，H2既是氧化产物又是还原产物。因为H2中H显0价， 所以氧化产物与还原产物的质量比=物质的量之比=1∶1。

4．氧化还原反应的判断方法：

(1)有化合价升降的反应都是氧化还原反应；

(2)有单质参加或生成的反应都是氧化还原反应(同素异形体间的转化除外)； (3)复分解反应都不是氧化还原反应。

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由上述可知，化合反应和分解反应可能是氧化还原反应，也可能不是氧化还原反应。如：

①氧化还原反应

②非氧化还原反应

CaO+H2O＝Ca(OH)2(化合)

CaCO3

CaO+CO2↑(分解)

置换反应一定是氧化还原反应

5．A．含最高价元素的化合物一定具有氧化性，但氧化性不一定很强。

B．Fe2+ 既有氧化性又有还原性：MnO4-具有很强的氧化性。 C．氧化性、还原性强弱的判断方法如下： (1)根据元素周期表(略) (2)根据金属活动顺序

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt 单质的还原性逐渐减弱

───────────────────────────→

离子的氧化性逐渐增强

───────────────────────────→

43

Au

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(3)根据反应的方向 详见例4的解析 (4)根据反应的难易程度

反应的难易程度是指反应的速度的快慢，反应条件的高低。如CU与浓HNO3反应快，

Cu与稀HNO3反应慢，说明稀HNO3的氧化性比浓HNO3弱；KMnO4常温下就能与浓HCl反应生成Cl2，而MnO2只有在加热时才能与浓盐酸反应放出Cl2，说明KMnO4的氧化性强于MnO2。

(5)氧化性、还原性的强弱与得失电子数目无关，一般与浓度有关。如：Na

的还原性强于Al，但1mol Na失去1mol电子而1molAl失去3mol 电子；浓盐酸的还原性强于稀盐酸。

D．MnO2+4HCl

MnCl2+Cl2↑+2H2O

Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑

7．根据化合价可知该反应中氧化剂和还原剂均为C，所以氧化剂

所以两者的质量比=1∶2。

11．含不同价态的同一元素的物质间能发生氧化还原反应的前提是有稳定的

中间价态。

本题中：

44

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所以电子转移总数为5。

14．因为该溶液中加入溴水，单质溴被还原，所以该溶液一定含I-。又因

为I-与Fe3+能发生氧化还原反应：2Fe3+＋2I-=I2＋2Fe2+，所以不含Fe3+。

17．①中还原性：SO2＞I- ②中还原性：Fe2+＞Cl- ③中还原性：I-＞Fe2+

所以还原性SO2＞I-＞Fe2+＞Cl-

18．①浓H2SO4与氟化物反应生成HF，HF能腐蚀玻璃；

②浓H2SO4与碘化物反应生成HI，HI有强还原性，能与浓H2SO4发生氧化还

原反应而生成紫色的I2蒸气；

③浓H2SO4与溴化物反应生成HBr，HBr有还原性，能与有强氧化性的浓H2SO4

反应而生成红棕色的Br2蒸气；

④浓H2SO4与氯化物反应可生成无色的HCl，且HCl不能被浓H2SO4氧化，所

以答案为A。

(三)填空题

酸性

20．8、30、8、3、9；10％，189g (四)方程式配平

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汉川一中高一化学期末复习2013-6-27 李金华

提示

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汉川一中高一化学期末复习2013-6-27 李金华

依据，电子得失总数相等。即2×14＝(24＋4)×1 23．

24．

27．由于产物中有Na+，可知反应物中必含Na+，又因为反应物KMnO4和产物

K2MnO4和Na2MnO4中Mn与O的个数比相等，且产物中有Na3PO4和H2O，两者均含有氧原子，所以由质量守恒可知：反应物之一为NaOH。

30．

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