高考化学二轮复习专题3氧化还原反应离子反应课件

这是一份高考化学二轮复习专题3氧化还原反应离子反应课件，共60页。PPT课件主要包含了进氧化完全，Fe2＋，BaCO3，ZnS·BaSO4↓，＋CO2↑＋H2O，考点一氧化还原反应，典例1，技巧点拨，典例2，NaI等内容，欢迎下载使用。

1 体系构建 · 串真知
2 真题回放 · 悟高考
1．了解离子反应、氧化还原反应的概念。2．了解离子反应发生的条件和氧化还原反应的常见规律及应用。3．能正确书写离子方程式，并能进行有关计算。4．掌握常见的氧化还原反应方程式的配平及简单的陌生氧化还原反应方程式的书写方法，并能进行有关的计算。
1．(2020·全国卷Ⅱ·8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)A．KCl、NaClB．KCl、M gSO4C．KCl、CaCO3D．MgSO4、NaCl
【解析】　①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，则不含CaCO3，排除C选项；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色，可确定含有钾元素，即含有KCl；③向溶液中加碱，产生白色沉淀，则应含有MgSO4，综合以上分析，混合物由KCl和MgSO4两种物质组成，故选B。
4．(2018·全国Ⅱ·13)下列实验过程可以达到实验目的的是(　　)
【解析】　4.0 g固体NaOH的物质的量为0.1 ml，因此使用250 mL的容量瓶，但题目中对实验的操作叙述不清楚，没有冷却、洗涤等步骤，故A项错误；FeCl3具有氧化性，因此能与具有还原性的维生素C发生反应，从而使溶液的颜色由黄色变为浅绿色(Fe2＋)，故B项正确；C项中产生的气体应最后通过浓硫酸，否则会引入水蒸气，故C项错误；H2O2与NaHSO3的反应没有明显的实验现象，因此不能用此反应探究浓度对反应速率的影响，故D项错误。
5．(2020·全国卷Ⅰ·26节选)钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
加快酸浸和氧化反应速率(促
6．(2020·全国卷Ⅱ·26节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：(1)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为__________________________。
2Cl2＋HgO═══HgCl2＋Cl2O
(2)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 ml ClO2消耗NaClO2的量为_________ml；产生“气泡”的化学方程式为____________________ ____________________________。
NaHCO3＋NaHSO4
═══CO2↑＋Na2SO4＋H2O
7．(2019·全国卷Ⅱ·26节选)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：(1)在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为___________________________。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为________________________。
(2)在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_________(填化学式)。(3)沉淀器中反应的离子方程式为____________________________ ______________。【解析】　(1)在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，硫的化合价由＋6→－2，由“回转炉尾气中含有有毒气体”知，碳元素的化合价由0→＋2，由电子守恒和原子守恒得，
8．(2019·全国卷Ⅲ·26节选)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：
(1)“滤渣1”含有S和________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式__________________________ ____________________。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是___________________。(3)写出“沉锰”的离子方程式_____________________________ _______________。
SiO2(不溶性硅酸盐)
MnO2＋MnS＋2H2SO4═══
2MnSO4＋S＋2H2O
将Fe2＋氧化为Fe3＋
【解析】　天然二氧化锰粉与硫化锰矿溶浸时矿物中含有的Fe、Al、Mg、Zn、Ni等与硫酸反应生成可溶性盐，进入溶液。二氧化锰具有氧化性，硫化锰中－2价的硫具有还原性，
离子反应和氧化还原反应是历年高考的重点和热点，预计2021年高考仍会延续以往的考查方式，重点考查氧化还原反应、离子反应的基本规律，新情境下信息型氧化还原反应方程式、离子方程式的书写和判断等，其中离子共存，离子方程式的正误判以及氧化还原反应的规律主要以选择题的形式出现，在填空部分常会结合元素化合物知识以化工流程题，实验探究题形式考查离子方程式的书写，陌生氧化还原方程式的书写及配平和相关计算，多角度，动态地分析离子反应、氧化还原反应，利用特征离子反应和氧化还原反应对物质进行定性研究或判断。
3 知识深化 · 精整合
一、氧化还原反应1．氧化还原反应中的概念及相互间的联系
(2)解答氧化还原反应规律应用题的“3步骤”第一步：分析化合价的变化，准确判断相关概念氧化剂被还原，发生还原反应，生成还原产物；还原剂被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物。第二步：依据规律判断反应的合理性氧化还原反应遵循强弱律、优先律、转化律等，同时应掌握化合价与氧化性的关系，“高价氧，低价还，中间价态两面转”。
第三步：利用电子守恒进行定量判断有关氧化还原反应的定量问题，利用得、失电子守恒法可以简化计算过程。对于生疏的或多步氧化还原反应，可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物，利用原子守恒和电子守恒，建立已知量与未知量的关系，列等式求解。
二、离子反应1．离子方程式的书写(1)书写时判断离子反应顺序的方法①氧化还原型离子反应——强者优先。同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应，其中还原性(或氧化性)最强的还原剂(或氧化剂)最先反应，反应完全后由强到弱依次进行。
2．离子方程式正误判断方法
3.离子共存中的常见隐含条件
4 典题精研 · 通题型
角度一　氧化还原反应的概念及其关系(2020·阜阳模拟)过氧化钠具有强氧化性，遇亚铁离子可将其氧化为一种常见的高效水处理剂，化学方程式为2FeSO4＋6Na2O2═══2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。下列说法中不正确的是(　　)
A．氧化性：Na2O2>Na2FeO4>FeSO4B．FeSO4只作还原剂，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂C．由反应可知每3 ml FeSO4完全反应时，反应中共转移12 ml电子D．Na2FeO4处理水时，不仅能杀菌消毒，还能起到净水的作用【答案】　C
【解析】　由氧化剂的氧化性大于氧化产物可知，氧化性Na2O2>Na2FeO4>FeSO4，A正确；2FeSO4＋6Na2O2═══2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，Fe元素的化合价由＋2价升高为＋6价，O元素的化合价部分由－1价降低为－2价，部分由－1价升高为0价，所以FeSO4只作还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，B正确；2FeSO4～10e－，所以每3 ml FeSO4完全反应时，反应中共转移15 ml电子，C错误；Na2FeO4处理水时，Na2FeO4可以氧化杀死微生物，生成的还原产物氢氧化铁又具有吸附作用，可以起到净水的作用，D正确。
解决氧化还原反应概念的一般思路理解概念抓实质，解题应用靠特征，即从氧化还原反应的实质——电子转移，去分析理解有关概念。在实际解题过程中，应从其特征——元素化合价入手。具体思路是“找变价、判类型、分升降、定其他”。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是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。
角度二　氧化还原反应的规律及应用(1)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2，恰好将Fe2＋完全氧化。x值为________。(2)(2016·全国卷Ⅲ)欲使3 ml的VO2＋变为VO，则需要氧化剂KClO3至少为________ml。
利用电子守恒关系解题的思维流程
角度三　陌生氧化还原方程式的书写与相关计算(2020·青岛模拟)磷及其化合物在工农业生产中具有重要用途。回答下列问题：
(1)右图所示为提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程。过程I中，被还原的元素是_________(填元素符号)，过程Ⅲ的化学方程式为_____________________________________________________。
2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C═══
6CaSiO3＋10CO↑＋P4
(2)磷酸钒锂/碳复合材料[ Li3V2(PO4)3/C]是常用的电极材料，其制备流程如下：①复合材料中V的化合价为_______，C的作用是________________________。
②V2O5与H2C2O4反应生成V2(C2O4)3的化学方程式为________________________________________________；“洗涤”时用乙醇而不用水的目的是________________。③锂离子电池是一种二次电池，又称“摇椅”电池。若用和 LixC6和 Li3V2(PO4)3/C做电极，放电时的电池总反应为 LixC6＋ Li3－x V2(PO4)3═══Li3V2(PO4)3＋C6，则电池充电时阳极的电极反应式为___________________________________________。
V2O5＋5H2C2O4═══V2(C2O4)3＋4CO2↑＋5H2O
Li3V2(PO4)3－xe－═══ Li3－xV2(PO4)3＋x Li＋
【解析】　(1)根据图像，过程Ⅰ中白磷与硫酸铜溶液反应生成磷酸和Cu3P，其中P元素和Cu元素的化合价降低，被还原；过程Ⅲ中反应物为Ca3(PO4)2、SiO2和C，生成物为CaSiO3、CO和P4，反应的化学方程式为2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C═══6CaSiO3＋10CO↑＋P4；(2)①磷酸钒锂/碳复合材料[ Li3V2(PO4)3/C]中磷酸根显－3价，锂显＋1价，因此V的化合价为＋3价，该复合材料是常用的电极材料，C为导体，可以增强复合材料的导电性；
②V2O5与H2C2O4反应生成V2(C2O4)3过程中V的化合价由＋5价降低为＋3价，则草酸被氧化生成二氧化碳，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为V2O5＋5H2C2O4═══V2(C2O4)3＋4CO2↑＋5H2O; Li3V2(PO4)3能够溶于水，“洗涤”时用乙醇而不用水，可以减少产品损耗；③该锂离子放电时的电池总反应为 LixC6＋ Li3－xV2(PO4)3 ═══Li3V2(PO4)3＋C6，则充电时电池的总反应为 Li3V2(PO4)3＋C6═══LixC6＋Li3－xV2(PO4)3，充电时阳极发生氧化反应，电极反应为： Li3V2(PO4)3－xe－═══Li3－xV2(PO4)3＋xLi＋。
陌生氧化还原方程式的书写方法
2．(2020·成都模拟)用“银－Ferrzine”法测室内甲醛含量的原理为：已知：吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比。下列说法正确的是(　　)A．反应①中参与反应的HCHO为30 g时转移电子2 mlB．可用双氧水检验反应②后的溶液中是否存在Fe3＋C．生成44.8 L CO2时反应②中参加反应的Ag一定为8 mlD．理论上测得溶液吸光度越高，HCHO含量也越高
【解析】　30 g HCHO的物质的量为1 ml，被氧化时生成二氧化碳，碳元素化合价从0价升高到＋4价，所以转移电子4 ml，故A错误；过氧化氢能将Fe2＋氧化为Fe3＋，与Fe3＋不反应，所以不能用双氧水检验反应②后的溶液中是否存在Fe3＋，故B错误；没有注明温度和压强，所以无法计算气体的物质的量，也无法计算参加反应的Ag的物质的量，故C错误；吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比，吸光度越高，则说明反应②生成的Fe2＋越多，进一步说明反应①生成的Ag越多，所以HCHO含量也越高，故D正确。
3．(1)(2018·全国卷Ⅰ)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.010 00 ml·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为___________________________________________，该样品中Na2S2O5的残留量为__________g·L－1(以SO2计)。
(2)(2018·全国卷Ⅱ)一种以闪锌矿(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：①焙烧过程中主要反应的化学方程式为______________________。②溶液中的Cd2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为____________________________。
Cd2＋＋Zn═══Cd＋Zn2＋
(3)(2017·全国卷Ⅰ)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下：
回答下列问题：写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式___________________________________________________。
②Zn是一种比较活泼的金属，具有较强的还原性，可以还原一些氧化性较强的不活泼金属阳离子。所以溶液中的Cd2＋可用锌粉除去，反应的离子方程式为Zn＋Cd2＋═══Zn2＋＋Cd。(3)找出发生氧化还原反应的物质：FePO4中Fe3＋有氧化性、H2C2O4有还原性(碳元素为＋3价，可以被氧化为＋4价)。依据掌握的氧化还原反应规律合理地预测产物：Fe3＋表现氧化性的还原产物应为Fe2＋，LiFePO4符合预测；H2C2O4高温下被氧化为CO2。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、氧化产物的相应计量数：根据电子守恒FePO4与H2C2O4按2∶1反应。根据原子守恒配平未发生氧化还原反应的物质的计量数。
离子方程式正误判断及书写时的关注点
判断离子共存的步骤第一步：“细审题干关键点”(1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键点。(2)注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物，但并不意味着溶液无色。
第二步：“分析限制条件”(1)常见表示溶液呈酸性的表述①常温下，pH＝1的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色的溶液；④与镁粉反应放出氢气的溶液；⑤c(OH－)＝1×10－14 ml·L－1的溶液。
(2)常见表示溶液呈碱性的表述①常温下，pH＝14的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞试液变红的溶液；④c(H＋)＝1×10－14 ml·L－1的溶液。(3)常见表示溶液既可能呈酸性也可能呈碱性的表述①常温下，水电离出的c(OH－)＝1×10－12 ml·L－1的溶液；②与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
离子推断“四原则”(1)肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；(2)互斥性原则在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子；(3)电中性原则：溶液中一定既有阳离子，又有阴离子，且正负电荷总数相等；(4)进出性原则：实验过程中引入或反应生成的离子对后续实验有干扰。
角度四　新情境下陌生离子方程式的书写(2020·黄冈模拟)工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示：
已知：①菱锰矿的主要成分是MnCO3，其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。②部分阳离子沉淀时溶液的pH。
(1)根据图1、2、3，分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、m(NH4Cl)/m(菱锰矿粉)分别为___________、___________、_________。
(2)对浸出液净化除杂时，需先加入MnO2，作用是____________ __________，再调节溶液pH的最大范围为__________________，将Fe3＋和Al3＋变为沉淀而除去，然后加入NH4F将Ca2＋、Mg2＋变为氟化物沉淀除去。(3)“碳化结晶”步骤中，加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为__________________________________________。(4)上述流程中可循环使用的物质是_________(填化学式)。
7．(2019·江苏高考节选)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6－2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。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，继续反应一段时间，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2＋的离子方程式为________________________________________；水解聚合反应会导致溶液的pH________。
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋═══2Fe3＋＋2H2O
【解析】　H2O2氧化Fe2＋生成Fe3＋，自身被还原为H2O，根据Fe和O得失电子守恒配平，用H＋平衡电荷。Fe3＋水解结合OH－，释放出H＋，酸性增强，pH减小。
8．(1)“酸溶”将TeO2先溶于硫酸得到Te(SO4)2，然后加入Na2SO3溶液进行还原生成单质碲，该反应的离子方程式是_____________________________________________。(2)处理含CN－废水的方法是第一步控制pH>10，用NaClO溶液先将CN－不完全氧化为CNO－；第二步控制pH为7.5～8.5，用NaClO完全氧化CNO－生成N2和两种盐。请写出第二步反应的离子方程式：________________________________________________。