2027届高三化学一轮复习课件：第一章　物质及其变化_含解析

这是一份2027届高三化学一轮复习课件：第一章　物质及其变化_含解析，共158页。PPT课件主要包含了第2节离子反应，配平步骤等内容，欢迎下载使用。
第1节　物质的组成、分类与转化考法突破1　化学与传统文化、STSE第2节　离子反应考法突破2　离子方程式的书写与正误判断第3节　氧化还原反应的概念和规律第4节　氧化还原反应方程式的书写与计算考法突破3　新情境中反应方程式的书写
目 录 CONTENTS
第1节　物质的组成、分类与转化
一、物质的组成1.元素:具有相同核电荷数的一类原子的总称。元素在自然界中的存在形式有游离态(单质形式)和化合态(化合物形式)两种。2.同素异形体
　注意同素异形体的形成方式中,分子中原子个数不同,如O2和O3;原子排列方式不同,如金刚石和石墨;分子的排列方式不同,如正交硫和单斜硫。
3.单质和化合物(1)单质:由一种元素组成的纯净物。(2)化合物:由两种或两种以上元素组成的纯净物。4.纯净物和混合物(1)纯净物:由同种物质组成。(2)混合物:由两种或多种不同的物质组成。
5.酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物(1)酸性氧化物:能与碱反应只生成盐和水的氧化物。大多数非金属氧化物属于酸性氧化物。(2)碱性氧化物:能与酸反应只生成盐和水的氧化物。大多数金属氧化物属于碱性氧化物。(3)两性氧化物:既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物。如Al2O3。(4)不成盐氧化物:既不能与酸反应,也不能与碱反应生成对应价态的盐和水的氧化物。如NO、CO等。
归纳总结氧化物中的“一定”和“不一定”①碱性氧化物  金属氧化物(如Mn2O7为酸性氧化物,Al2O3为两性氧化物,Na2O2为过氧化物)。②酸性氧化物  非金属氧化物(如酸性氧化物Mn2O7是金属氧化物,非金属氧化物CO、NO不是酸性氧化物)。③酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱(如SiO2、MgO)。④与水反应生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物(如NO2),与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物(如Na2O2)。⑤酸性氧化物与碱或碱性氧化物与酸反应时生成对应的盐,元素化合价一定不发生变化。
二、物质的分类(一)物质的分类方法1.树状分类法
(二)胶体1.分散系(1)组成:分散质和分散剂。
(2)分类:溶液、浊液和胶体。如图所示: 
注意按照分散剂的不同,胶体可分为液溶胶、气溶胶和固溶胶。分散剂是液体的是液溶胶,如Fe(OH)3胶体;分散剂是气体的是气溶胶,如云、雾;分散剂是固体的是固溶胶,如有色玻璃。
　2.胶体的性质——丁达尔效应当光束通过胶体时,可以看到一条光亮的“通路”。这是胶体粒子对光线散射形成的,叫作丁达尔效应。
　注意①丁达尔效应可用来区分溶液和胶体。②胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子的直径大小不同。③胶体粒子能透过滤纸,但不能透过半透膜。④不是所有的胶体粒子都带电(如淀粉胶粒不带电),但胶体一定呈电中性。
3.Fe(OH)3胶体的制备取40 mL蒸馏水放入100 mL烧杯中,将蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液。继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,得到Fe(OH)3胶体。反应的离子方程式为Fe3++3H2O  Fe(OH)3(胶体)+3H+。
　注意①必须用饱和的FeCl3溶液。实验过程中不能用玻璃棒搅拌、FeCl3溶液不能过量,否则会生成沉淀。②当反应体系呈现红褐色时,应立即停止加热,否则也会生成沉淀。③化学方程式中标明胶体而不是沉淀。④熟记实验所需仪器。
三、物质的转化1.物理变化和化学变化的特征及判断方法
注意①核素间的转化不属于化学变化;②同素异形体之间的转化、电解质溶液的导电过程(电解过程),都发生了化学变化。
2.物质转化的一般过程 
1.常温下,有一种固体化合物X不导电,但在熔融状态下或水溶液中可导电。下列关于X的说法中,正确的是 (　　 　)A.X一定为电解质　　　　B.X可能为非电解质C.X只能是盐类　　　　D.X只能是碱类
　解析　化合物X在熔融状态下或水溶液中可导电,故该化合物一定是电解质,可能是盐类(如NaCl)或碱类(如NaOH),故选A。
2.(2025河北石家庄二模,1)化学与生产、生活密切相关。下列过程不涉及化学变化的是 (　　 　)A.石油的分馏　　　　B.热碱液去油污C.煤的气化　　　　D.生产人造奶油
　解析　石油的分馏利用了各组分的沸点不同,发生的是物理变化,A正确;热碱液去油污过程中发生了水解反应,属于化学变化,B错误;煤的气化是将煤转化为可燃性气体的过程,主要反应是碳与水蒸气在高温下反应生成H2、CO的过程,属于化学变化,C错误;生产人造奶油过程中发生了油脂的氢化[提示:不饱和程度高,熔点较低的液态油转变成饱和程度高,半固态的脂肪],属于化学变化,D错误。
3.病毒可通过咳嗽、打喷嚏、说话等形成的飞沫传播,飞沫直径在1~100 nm之间,进入到空气中形成的分散系属于气溶胶,口罩可以预防和降低感染。对此说法,下列叙述正确的是 (　　 　)A.胶体的本质特征是具有丁达尔效应B.依据分散质粒子的直径大小可将分散系分为溶液、胶体与浊液C.向饱和FeCl3溶液中滴加过量的NaOH溶液可以制备Fe(OH)3胶体D.酒精用于消毒时,浓度越高,消毒效果越好
　解析　胶体的本质特征是分散质粒子直径介于1~100 nm之间,A错误;按照分散质粒子的直径大小可将分散系分为溶液(100 nm),B正确;应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,加热到液体变为红褐色后停止加热,可得到Fe(OH)3胶体,C错误;消毒选用75%的酒精,酒精浓度过高会在病毒表面产生一层保护膜,这样会阻止酒精进入病毒内部,不能有效杀死病毒,D错误。
4.(2025河北沧州二模,6)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化不可实现的是 (　　 　)A.制备纯碱:饱和NaCl溶液  NaHCO3  Na2CO3B.生产玻璃:CaCO3 CaO CaSiO3C.制备硫酸:FeS2 SO2 H2SO4D.制备硝酸:NH3 NO2 HNO3
　解析　饱和NaCl溶液中通入NH3、CO2可得到NaHCO3沉淀,NaHCO3受热分解生成Na2CO3,A正确;CaCO3高温分解生成CaO和CO2,CaO(碱性氧化物)与SiO2(酸性氧化物)在高温下反应可生成CaSiO3,B正确;FeS2与O2在高温下反应生成SO2,H2O2可将SO2氧化成H2SO4,C正确;NH3与O2在催化剂、加热的条件下生成的是NO,D错误。
考法突破1　化学与传统文化、STSE
一、化学与传统文化　　中国古代文明、重要古籍文献、经典诗词、谚语中蕴含着丰富的化学知识,主要包括物质的成分及类别、物质的性质及反应类型、物质的分离提纯操作等。解答此类试题的关键是根据所给文本提取有效信息并能正确解读,然后转化为现代化学学科中物质的组成与分类、物理性质、化学性质、分离提纯方法、反应类型及反应原理等熟悉的教材知识。
1.传统文化与物质类别、成分判断
2.传统文化与物质变化
3.传统文化与物质分离
典例1    (2026届福建莆田一中8月月考,1)《本草纲目》对酿酒有如下记载:“……以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟,和曲酿瓮中七日,以甑蒸取……”。下列有关说法正确的是 (　　 　)A.糯米中的淀粉是天然高分子B.酿酒过程中,淀粉直接水解生成酒精C.温度越高,“曲”催化效率越高D.“以甑蒸取”相当于过滤操作
　解析　糯米中的淀粉属于天然高分子,A正确;酿酒过程中,淀粉水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下分解生成酒精和CO2,B错误;“曲”即酒曲,相当于反应的催化剂,反应温度不能过低或过高,温度过低不利于反应的进行,温度过高则可能导致“曲”中的酶失活,C错误;“以甑蒸取”相当于蒸馏操作,D错误。
变式1　〔变考查角度:传统文化与物质类别判断、物质变化〕(2025广东广州二模,3)“二十四节气”是中国农耕文化的产物,每个节气都有对应的食物。下列说法正确的是 (　　 　)A.清明吃艾饼,艾叶中的纤维素属于二糖B.夏至吃面条,面条中的淀粉属于纯净物C.立秋吃芝麻,芝麻中的油脂属于芳香烃D.冬至吃饺子,饺子中的蛋白质可水解为氨基酸
　解析　纤维素属于多糖,A错误;淀粉属于高分子,是混合物,B错误;油脂的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,C错误;蛋白质可水解,最终产物为氨基酸,D正确。
二、化学与STSE(一)化学与能源
注意超级钢是一种合金,属于金属材料。
　(三)化学与环境1.环境问题与防治措施生态环境破坏  环境问题  环境污染
2.绿色化学(1)核心:利用化学原理和技术手段,实现从源头上减少或消除工业生产对环境造成的污染。(2)原子经济性①原子利用率= ×100%。②最高目标:原子利用率为100%即反应物中的原子全部转化为期望的产品,如化合反应、加成反应和加聚反应。
(四)化学与生活1.常见食品添加剂
(1)合理用药药物在促进人类健康的同时,可能对机体产生与用药目的无关的有害作用,如阿司匹林在人体内产生的水杨酸会刺激胃黏膜,长期大量服用可能会导致胃痛、头痛、眩晕、恶心等不适症状。用药必须在医生、药师的指导下进行。(2)药物的设计与合成如对青蒿素分子进行结构修饰和改造,得到了一系列抗疟疾的新药。将阿司匹林与聚甲基丙烯酸连接起来,得到的缓释阿司匹林可作为抗血栓长效药。(3)药物在人体内的作用方式①通过改变机体细胞周围的物理、化学环境而发挥药效;②通过药物分子与机体生物大分子的功能基团结合而发挥药效。
典例2    (2025山东潍坊二模,1改编)化学与生活息息相关。下列叙述正确的是(　　 　)A.烹煮食物时宜早期加入含碘食盐B.聚乳酸材质的骨钉便于人体吸收代谢C.利用活性炭分解室内甲醛D.谷氨酸钠可作食品防腐剂
　解析　含碘食盐中的KIO3在高温下易分解,应在食物快熟时加入,A错误;聚乳酸可降解为乳酸便于人体吸收代谢,故可作骨钉材料,B正确;活性炭除甲醛利用了活性炭的吸附性,没有将甲醛分解,C错误;谷氨酸钠是一种增味剂,D错误。
典例3    (2025福建福州第二次质检,1)化学与科技、环保密切相关。以下说法错误的是 (　　 　)A.应用于航空航天领域的特种镁合金属于金属材料B.我国新一代运载火箭的发动机所用煤油是由煤的干馏制得的C.能源占比逐渐增加的太阳能光伏发电实现光能到电能的转化D.碳捕集与封存(CCS)技术能减少温室效应带来的气候变化
　解析　合金属于金属材料,A正确;煤油是石油分馏的产物,不是由煤干馏制得的,B错误;太阳能光伏发电将光能转化为电能,C正确;碳捕集与封存技术可减少CO2排放,能减少温室效应带来的气候变化,D正确。
变式2　〔变考查角度:化学与材料〕(2026届广东广州三校调研,3)化学与生产、生活、科技、环境等密切相关。下列说法正确的是 (　　 　)A.“华龙一号”的核反应堆以235U为燃料,235U与236U具有不同的化学性质B.一种盐CaOCl2的消毒作用逐渐受到重视,其中Ca的化合价为+4C.“天和”号核心舱上使用了最先进的三结砷化镓太阳能电池翼,砷化镓属于无机材料D.淀粉、油脂和蛋白质都是天然高分子,均能在人体内发生水解
　解析    235U与236U互为同位素,化学性质相似,A错误。CaOCl2具有消毒作用,由Ca2+、ClO-、Cl-构成,Ca的化合价为+2,B错误。砷化镓属于无机材料,C正确。淀粉、油脂和蛋白质均能在人体内发生水解,但油脂不是高分子(常考点,需记住),D错误。
变式3　〔变考查角度:化学与能源、绿色化学、合理用药〕(2026届陕西部分学校10月联考,3)化学与生产、生活等密切相关。下列说法错误的是 (　　 　)A.天然气和氢气燃烧不产生烟尘,均属于清洁能源B.环氧乙烷制备反应:2CH2 CH2+O2   中,体现绿色化学思想C.石灰石可用于工业生产水泥以及炼铁、海水提镁D.为增强药效,多种处方药可随意叠加使用
　解析　A项,天然气和氢气属于清洁能源。B项,环氧乙烷的制备反应中原子利用率为100%,体现了绿色化学思想。C项,生产水泥的主要原料是黏土和石灰石,炼铁过程中需要用石灰石将铁矿石中的二氧化硅变为炉渣除去,海水提镁过程中需要用石灰石制备Ca(OH)2来沉淀Mg2+。D项,药物不能滥用,多种处方药不可随意叠加使用;故选D。
一、电解质及其电离1.电解质 
　注意①电解质和非电解质均属于化合物。单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。②自身电离而导电的化合物才是电解质,有些化合物的水溶液虽然能导电,但溶液中的离子不是其自身电离产生的,这些化合物属于非电解质,如CO2、NH3、SO2等。③能导电的物质也不一定是电解质,如金属。④电解质固态时不导电,溶于水时或熔融状态下才导电。⑤电解质溶液的导电能力与溶液中的离子浓度及离子所带电荷多少有关。
(2)多元弱酸分步电离,以第一步电离为主,如碳酸溶液中存在电离:H2CO3  H++HC (主),HC   H++C (次)。多元弱碱的电离用一步电离表示,如Fe(OH)3  Fe3++3OH-。(3)在水溶液中强酸的酸式盐中酸式酸根离子完全电离,弱酸的酸式盐中酸式酸根离子不完全电离。例如:NaHSO4:NaHSO4  Na++H++S NaHCO3:NaHCO3  Na++HC HC   H++C 
2.电离方程式的书写(1)强电解质的电离用“ ”连接,弱电解质的电离用“ ”连接。
　注意在熔融状态下,NaHSO4  Na++HS 。二、离子反应1.概念:在溶液中有离子参加的化学反应。2.离子反应发生的条件(1)在水溶液中发生复分解反应①生成沉淀,如BaSO4、CaCO3、CuS等;②生成气体,如CO2、NH3等;
③生成弱电解质,如弱酸、弱碱、水等。(2)离子之间发生氧化还原反应强氧化性离子和强还原性离子相遇发生反应。例如向FeCl3溶液中加入KI溶液的离子方程式为2Fe3++2I-  2Fe2++I2。(3)离子之间发生配合反应金属离子或原子与某些分子或离子以配位键结合形成配位化合物。如Ag+与NH3·H2O生成[Ag(NH3)2]+,Cu2+与NH3·H2O生成[Cu(NH3)4]2+。(4)相互促进的水解反应两种离子在水溶液中同时发生水解,且水解产物(沉淀、气体或弱电解质)的生成会进
一步推动双方水解反应正向进行,导致水解程度显著增大,甚至反应完全。如Al3+与C 、HC 、S2-、HS-等。
3.用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子(学生必做实验)[实验目的]1.用化学沉淀法除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和S 。2.熟练掌握溶解、过滤、蒸发等操作,认识化学方法在物质分离中的重要作用。[实验方案设计]
　注意①除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序,如BaCl2溶液必须在Na2CO3溶液之前加;②过滤之后再加入盐酸除去过量的Na2CO3和NaOH;③除杂时,每次所加试剂都略微过量是为了将杂质离子完全除去。[实验分步操作时体系中的主要离子和沉淀成分]
三、离子共存与离子推断1.“三看”法判断离子共存(1)一看题干要求,是“能大量共存”还是“不能大量共存”,是“可能共存”还是“一定共存”。(2)二看附加条件,如:①溶液的颜色,若为无色溶液,则Mn 、Fe3+、Cu2+、Fe2+等有色离子不能大量存在;②溶液的酸性、碱性、氧化性、还原性等,如溶液呈酸性,则HC 、HS 、S 等不能大量存在;③指定溶液中的溶质,例如指定溶液为KMnO4溶液,则能与KMnO4反应的离子不能大量存在。(3)三看所给离子之间能否发生反应
①复分解反应:如Ba2+与S ,N 与OH-,H+与CH3COO-等。②氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,N (H+)与Fe2+等。③相互促进的水解反应:如Al3+与C 、HC 或[Al(OH)4]-等。④配合反应:如Fe3+与SCN-、Ag+与NH3·H2O等。
　规律总结判断溶液酸碱性的常见信息(1)酸性溶液:①使甲基橙变红;② >1;③常温下 1×10-7 ml/L等。(2)碱性溶液:①使酚酞变红;② 1×10-7 ml/L、 氧化产物。还原性:还原剂>还原产物。2.依据金属、非金属的活动性顺序比较一般来说,元素金属性越强,对应金属单质的还原性越强;元素非金属性越强,对应非金属单质的氧化性越强。
3.依据反应条件及反应的剧烈程度比较反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。如可从是否需要加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等方面比较。例如:MnO2+4HCl(浓)  MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(浓)  2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可得氧化性:KMnO4>MnO2。2Na+2H2O  2NaOH+H2↑Mg+2H2O  Mg(OH)2+H2↑可得还原性:Na>Mg。
4.依据氧化还原反应的程度比较(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一还原剂,氧化产物价态高的,氧化剂的氧化性强。如S、Cl2与Fe反应分别生成FeS、FeCl3,则氧化性:Cl2>S。(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一氧化剂,还原产物价态低的,还原剂的还原性强。5.依据元素周期表比较(1)同周期元素(稀有气体元素除外)从左到右,单质还原性减弱,氧化性增强。(2)同主族元素从上到下,单质还原性增强,氧化性减弱。6.依据浓度、酸碱度比较(1)浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓硫酸>稀硫酸、浓
硝酸>稀硝酸。还原性:浓盐酸>稀盐酸。(2)酸碱度:同一种氧化剂所处环境酸性越强,其氧化性一般越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。三、氧化还原反应的基本规律1.电子转移守恒规律氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数2.强弱规律氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。
3.价态规律(1)由化合价判断物质氧化性、还原性①元素处于最高价态,只有氧化性,如KMnO4、HNO3、Fe3+、Cu2+等。②元素处于最低价态,只有还原性,如S2-、I-、NH3等。③元素处于中间价态,既有氧化性,又有还原性,如S、SO2、Fe2+等。
注意根据化合价只能判断物质氧化性、还原性的有无,不能判断其强弱。
　(2)化合价不交叉规律①“归中反应”中同种元素的化合价遵循“只靠拢、可相见、不交叉”原则。如: ②同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。如浓H2SO4与Na2SO3不发生氧化还原反应,发生复分解反应生成SO2(常用此原理制取SO2)。
4.先后规律(1)溶液中同时含有几种浓度相差不大的还原剂时,加入同种氧化剂,则还原性强的还原剂首先被氧化;如FeBr2溶液中通入少量Cl2,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Fe2+先被Cl2氧化。(2)溶液中同时含有几种浓度相差不大的氧化剂时,加入同种还原剂,则氧化性强的氧化剂首先被还原;如在含有浓度相差不大的Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+,所以铁粉先与Fe3+反应。
1.下列物质的应用不涉及氧化还原反应的是 (　　 　)A.次氯酸钠作纸张的漂白剂B.硫化钠作工业废水中Cu2+、Hg2+的沉淀剂C.过氧化钠作呼吸面具的供氧剂D.铁粉作食品保鲜的吸氧剂
　解析　A项,次氯酸钠作纸张的漂白剂,利用了次氯酸钠的强氧化性,涉及氧化还原反应;B项,硫化钠作工业废水中Cu2+、Hg2+的沉淀剂,是因为S2-与Cu2+、Hg2+结合生成CuS、HgS沉淀,不涉及氧化还原反应;C项,过氧化钠与人体呼出的CO2、H2O反应生成O2,涉及氧化还原反应;D项,铁粉作食品保鲜的吸氧剂,利用了Fe的还原性,涉及氧化还原反应,故选B。
2.(2025山东,1,2分)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是 (　　 　)A.侯德榜发明了以NH3、CO2和NaCl为原料的联合制碱法B.戴维电解盐酸得到H2和Cl2,从而提出了酸的含氢学说C.拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说D.哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法
　解析　A项,联合制碱法涉及的反应为NaCl+CO2+H2O+NH3  NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3  Na2CO3+H2O+CO2↑,均为非氧化还原反应;B项,电解盐酸发生的反应为2HCl  H2↑+Cl2↑,属于氧化还原反应;C项,金属和O2的反应中,金属失去电子,O2得到电子,属于氧化还原反应;D项,合成氨反应为N2+3H2  2NH3,属于氧化还原反应。
3.已知常温下,在溶液中发生如下反应:①16H++10Z-+2X   2X2++5Z2+8H2O②2A2++B2  2A3++2B-③2B-+Z2  B2+2Z-由此推断下列说法错误的是 (　　 　)A.反应Z2+2A2+  2A3++2Z-可以进行B.Z元素在反应③中被还原,在反应①中被氧化C.氧化性由强到弱的顺序是X 、Z2、B2、A3+D.还原性由强到弱的顺序是Z-、B-、A2+、X2+
　解析　同一氧化还原反应中“氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性”。根据反应①、②、③可得氧化性:X >Z2>B2>A3+,还原性:A2+>B->Z->X2+,由此可得反应Z2+2A2+  2A3++2Z-可以进行,A、C正确,D错误。元素的化合价升高被氧化,元素的化合价降低被还原,则在反应③中Z元素被还原,在反应①中Z元素被氧化,B正确。
4.已知:氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示),E越大则该电对中氧化型物质的氧化性越强,E越小则该电对中还原型物质的还原性越强。下表为部分电极的电极电势,根据表中数据分析,下列说法中错误的是 (　　 　)
A.向含0.2 ml FeCl2的溶液中加0.1 ml PbO2,再滴加KSCN溶液,溶液变红B.往淀粉-KI溶液中滴加SnCl4溶液,溶液不变蓝C.还原性:Sn2+>Fe2+>Cl-D.酸化高锰酸钾溶液时,可使用盐酸
　解析　由题表中数据知,电极电势:PbO2/PbSO4(或Pb2+)>Cl2/Cl->Fe3+/Fe2+,则氧化性:PbO2>Cl2>Fe3+,说明PbO2能将F 氧化为Fe3+,能将Cl-氧化为Cl2,根据得失电子守恒,0.2 ml Fe2+恰好被0.1 ml PbO2氧化生成Fe3+,故再滴加KSCN溶液,溶液变红,A正确。电极电势:I2/I->Sn4+/Sn2+,则氧化性:I2>Sn4+,说明I-不能被Sn4+氧化,故溶液不变蓝,B正确。电极电势越小则该电对中还原型物质的还原性越强,电极电势:Cl2/Cl->Fe3+/Fe2+>Sn4+/Sn2+,故还原性:Sn2+>Fe2+>Cl-,C正确。电极电势:Mn /Mn2+>Cl2/Cl-,则氧化性:Mn >Cl2,说明高锰酸钾溶液能将Cl-氧化,故不可使用盐酸酸化高锰酸钾溶液,应用H2SO4酸化,D错误。
第4节　氧化还原反应方程式的书写与计算
一、氧化还原反应方程式的书写1.配平原则
3.常用配平方法(1)正向配平法:氧化剂、还原剂中某元素化合价全部变化时,一般从反应物着手配平。(2)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应一般从生成物着手配平。例如反应Cl2+NaOH  NaCl+NaClO+H2O的配平。(3)缺项配平法:先使化合价升降总数相等,再观察两边电荷,缺正电荷时一般补H+,缺负电荷时一般补OH-。
　注意①有机化合物中碳元素化合价的判定方法:有机化合物中氢元素的化合价为+1,氧元素的化合价为-2,再根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0计算碳元素的化合价。例如C2H5OH中碳元素的化合价为-2。②注意一些特殊物质中元素的化合价。NaN3中含有 , 整体为-1价。Li2NH、LiNH2、AlN中N为-3价。HCN中C为+2价、N为-3价。Si3N4中Si为+4价、N为-3价。SiH4中Si为+4价,H为-1价。NaH中H为-1价。
二、有关氧化还原反应的计算方法1.基础方法先写出完整的氧化还原反应方程式,再根据各物质的化学计量数列出比例关系进行计算。2.得失电子守恒法
　归纳总结　　得失电子守恒是氧化还原滴定实验数据处理、电化学及氧化还原反应计算的依据。利用得失电子守恒,只需找出反应过程中始态和终态物质的关系式,即可快速正确求解。
1.关于反应K2H3IO6+9HI  2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是 (　　 　)A.生成12.7 g I2时,转移0.1 ml电子B.KI是还原产物C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1D.K2H3IO6发生氧化反应
　解析　依据氧化还原反应中同种元素的化合价“只靠拢、可相见、不交叉”原则,可知题给反应中的K2H3IO6发生还原反应,碘元素全部被还原为I2;HI中的I-部分被氧化为I2,剩下的一部分以KI的形式存在,还原剂(HI)与氧化剂(K2H3IO6)的物质的量之比为7∶1,B、D错误,C正确。K2H3IO6中碘元素的化合价为+7,由化学方程式知,生成的I2的量与转移电子数的关系式为4I2~7e-,12.7 g I2的物质的量为0.05 ml,则转移电子的物质的量为 =0.087 5 ml,A错误。
2.(2022浙江6月选考,10,2分)关于反应Na2S2O3+H2SO4  Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是 (　　 　)A.H2SO4发生还原反应B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D.1 ml Na2S2O3发生反应,转移4 ml电子
　解析     H2O,H2SO4中各元素化合价均未发生变化[提示:+2价是Na2S2O3中S元素的平均化合价],A错误;Na2S2O3中S元素化合价部分升高,部分降低,故Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂,B正确;由方程式可知氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1,C错误;1 ml Na2S2O3发生反应,转移2 ml电子,D错误。
3.把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。  对该氧化还原反应,下列说法不正确的是 (　　 　)A.I 是氧化剂,具有氧化性B.氧化性:Mn >I C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2D.若有2个Mn2+参加反应,则转移10个电子
　解析　由题图知,Mn2+为反应物,则Mn 为生成物;反应中Mn元素化合价升高,则I元素化合价应该降低,故I 是反应物,I 是生成物;生成物中有H+,根据原子守恒,可知反应物中有H2O;根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒知,该反应为2Mn2++5I +3H2O  2Mn +5I +6H+。I 是氧化剂,具有氧化性,A正确。在同一反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性:I >Mn ,B错误。根据化学方程式知,氧化剂(I )与还原剂(Mn2+)的物质的量之比为5∶2,有2个Mn2+参加反应时,转移电子数为2×(7-2)=10,C、D正确。
4.配平下列化学方程式:(1)______VO2++______Cl +______H2O  ______V +______Cl-+______H+(2)______KI+______CuSO4  ______I2+______CuI↓+______K2SO4(3)______P4+______KOH+______H2O  ______K3PO4+______PH3↑(4)______ClO-+______Fe(OH)3+_________  ______Cl-+______Fe +______H2O(5)______Cu2S+_______HNO3  ______Cu(NO3)2+_______NO↑+______H2SO4+______H2O
　解析    (1)氧化剂中氯元素、还原剂中钒元素化合价全部变化,采用正向配平法(钒元素化合价由+4→+5,氯元素化合价由+5→-1)。(2)碘元素化合价部分由-1→0,部分未发生变化;铜元素化合价由+2→+1,采用逆向配平法。(3)P4发生歧化反应,采用逆向配平法。(4)采用缺项配平法,氯元素化合价由+1→-1,铁元素化合价由+3→+6;结合电荷守恒,左侧添加4OH-。(5)把“Cu2S”看作一个整体,铜元素化合价由+1→+2,硫元素化合价由-2→+6,1个“Cu2S”升高10价,氮元素化合价由+5→+2;部分硝酸起酸性作用(氮元素化合价未发生变化),然后根据“化合价升降守恒”得出Cu2S与NO的化学计量数,最后根据原子守恒配平。
考法突破3　新情境中反应方程式的书写
1.新情境中非氧化还原反应方程式的书写
2.新情境中氧化还原反应方程式的书写(1)熟记常见的还原剂和氧化剂(具体见第3节)及所对应的氧化产物和还原产物,快速确定生成物,同时注意对题给信息的挖掘。(2)新情境中氧化还原反应方程式的书写步骤 
例如,书写酸性KMnO4溶液与SO2反应的离子方程式,KMnO4为氧化剂,对应的还原产物为Mn2+;SO2为还原剂,对应的氧化产物为S 。根据得失电子守恒配平变价物质:2Mn +5SO2  2Mn2++5S ,该反应在酸性环境中进行,根据电荷守恒,在右边补上4H+,根据原子守恒,在左边补上2H2O,可得离子方程式:2Mn +5SO2+2H2O  2Mn2++5S +4H+。在离子方程式左右两边都补上2K+,将相应离子“配对”,即可得化学方程式:2KMnO4+5SO2+2H2O  2MnSO4+K2SO4+2H2SO4。
　注意对于中性溶液中发生的反应,配平电荷时一般在生成物一侧加H+或OH-。
典例1    (2025四川广安二诊,17节选)(7)在NaOH溶液中,NiSO4和Na2S2O8反应可制得镍氢碱性电池的正极材料NiO(OH),该反应的离子方程式为___________________________________________________。
　2Ni2++S2 +6OH- 
2NiO(OH)↓+2S  +2H2O    
　解析    (7)在NaOH溶液中,S2 将Ni2+氧化为NiO(OH),镍元素化合价由+2升为+3,Na2S2O8{S2 中含有过氧键,结构为 }被还原生成S ,结合得失电子守恒可得2Ni2++S2   2NiO(OH)↓+2S ,再结合电荷守恒及介质环境(NaOH溶液)可知在左边加“6OH-”,最后结合原子守恒可知在右边加“2H2O”,则离子方程式为2Ni2++S2 +6OH-  2NiO(OH)↓+2S +2H2O。
变式1　〔变环境:酸性条件下离子方程式的书写〕(2025河南新乡三模,15节选)氯化钪(ScCl3)是一种可溶性、易潮解的固体,是工业制备钪及其合金的重要原料。利用含钪赤泥(主要成分为Sc2O3、SiO2、FeO、MnO2、PbO2)为原料制备ScCl3的工艺流程如图所示。 
已知:“酸浸”时FeO被PbO2、MnO2氧化。回答下列问题:(2)写出“酸浸”时MnO2氧化FeO的离子方程式:____________________________________。(4)“沉锰”时反应的离子方程式为__________________________________。(5)加热条件下“氯化”时反应的化学方程式为______________________________。
MnO2+2FeO+8H+  Mn2++2Fe3++4H2O    
　Sc2O3+3Cl2+3C  2ScCl3+3CO    
　Mn2++ClO-+2OH-  MnO2↓+Cl-+H2O    
　解析    (2)根据已知信息知,酸性条件下,MnO2能将FeO氧化为Fe3+,自身被还原为Mn2+;根据得失电子守恒可得MnO2+2FeO  Mn2++2Fe3+,再结合电荷守恒可知在左边加“8H+”,最后结合原子守恒可知在右边加“4H2O”,则离子方程式为MnO2+2FeO+8H+  Mn2++2Fe3++4H2O。(4)由流程图知,“沉锰”时,在碱性条件下,NaClO将Mn2+氧化为MnO2,同时ClO-被还原为Cl-,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒得出离子方程式为Mn2++ClO-+2OH-  MnO2↓+Cl-+H2O。(5)由流程图知,“氯化”时加入过量的炭,则C的氧化产物为CO,结合得失电子守恒和
原子守恒,可知反应的化学方程式为Sc2O3+3Cl2+3C  2ScCl3+3CO。
典例2    (2025辽宁鞍山二模,16节选)由电镀污泥(含Cr3+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Cu2+、Ag+等)为原料生产Na2Cr2O7的流程如图所示: 回答下列问题:
(1)氨浸液中的(NH4)2CO3能使污泥中的一种胶状物转化为疏松的颗粒。①“氨浸”步骤在NH3-(NH4)2CO3缓冲溶液中,Fe3+可被S 还原,生成FeCO3,该反应的离子方程式为____________________________________________________。
　2Fe3++S  +H2O+2C  +2NH3  2FeCO3↓+S  +2N     
　解析    (1)①由流程及题干信息知,向电镀污泥中加入NH3、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3进行“氨浸”,Fe3+被S 还原为Fe2+,S 被氧化为S ,Fe2+与溶液中的C 结合生成FeCO3,根据得失电子守恒可得2Fe3++S   2FeCO3↓+S ,结合碳原子守恒可知在左边加“2C ”,结合电荷守恒可知在右边加“2N ”,最后结合原子守恒可知在左边加“H2O+2NH3”,则反应的离子方程式为2Fe3++S +H2O+2C +2NH3  2FeCO3↓+S +2N 。
变式2　〔变反应类型:非氧化还原反应方程式的书写〕(2025安徽黄山二模,15节选)钛白粉(TiO2)是一种性能优良、应用广泛的白色颜料,工业上以钛铁矿精矿(主要成分为FeTiO3,含少量Al2O3、Fe2O3和SiO2)为原料冶炼钛白粉的流程如图所示。 
已知:酸解后,钛主要以TiO2+形式存在。室温条件下,在pH>3的溶液中TiO2+会完全水解生成H2TiO3沉淀。(3)酸解过程中,FeTiO3发生的非氧化还原反应的化学方程式为__________________________________________。
FeSO4+TiOSO4+2H2O    
　FeTiO3+2H2SO4