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    现有下列物质:①NaCO3•10H2O晶体  ②铜    ③氯化氢  ④CO2⑤NaHSO4固体   ⑥Ba(OH)2固体 ⑦红褐色的氢氧化铁胶体    ⑧氨水   ⑨稀硝酸    ⑩Al2(SO43
    (1)按物质的分类方法填写表格的空白处:(填编号)
    分类标准 能导电的物质 电解质 非电解质
    属于该类的物质 / /
    电解质有______,这种分类方法的名称是______
    (2)上述物质中有物质之间可发生离子反应:H++OH-H2O,写出一个该离子反应对应的化学方程式______.
    (3)17.1g⑩溶于水配成250mL溶液,SO42-的物质的量浓度为______.
    (4)将⑨滴加到⑦中至过量的实验现象是______
    (5)反应:KMnO4+HCl--KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O (未配平)标况下生成3.36LCl2,转移电子的个数为______,起酸的作用的盐酸物质的量为______.
    (6)将⑥的溶液滴加到⑤的溶液中至恰好沉淀为止时的离子方程式为______.
    (7)用①配制450mL 0.1mol/L Na2CO3溶液,实验中下列情况会使所配溶液浓度偏低的是______
    A.加水时超过刻度线                  B.洗涤液未移入容量瓶
    C.容量瓶内壁附有水珠而未干燥        D.定容时俯视刻度线.
    本题信息:化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “现有下列物质:①NaCO3•10H2O晶体 ②铜 ③氯化氢 ④CO2⑤NaHSO4固体 ⑥Ba(OH)2固体 ⑦红褐色的氢氧化铁胶体 ⑧氨水 ⑨稀硝酸 ⑩Al2(SO4)3(1)按物质的分类方法填写...” 主要考查您对

氧化还原反应的本质和特征

氧化还原反应的定义

电解质、非电解质

导电性(单质、溶液、熔融状态导电)

配制一定物质的量浓度的溶液

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  • 电解质、非电解质
  • 导电性(单质、溶液、熔融状态导电)
  • 配制一定物质的量浓度的溶液
氧化还原反应的本质:
电子的转移(得失或偏移)

氧化还原反应的特征:
化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)

氧化还原反应的发展史:

  1. 物质与氧气发生的反应属于氧化反应,含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。
  2. 有化合价升降的反应属于氧化还原反应。
  3. 有电子得失或偏移的反应属于氧化还原反应。

对物质的认识存在发展的过程,从最初的隔离开的氧化反应、还原反应,到从表面上看化合价变化的氧化还原反应,把氧化与还原统一在一个概念下,再透过现象看本质,化合价的变化是有电子得失或偏移引起的。


氧化还原反应中应注意的几个问题:

 1、氧化剂氧化性的强弱,不是看得电子的多少,而是看得电子的难易;
  还原剂还原性的强弱,不是看失电子的多少,而是看失电子的难易。
  eg:氧化性:浓HNO3>稀HNO3还原性:Na>Al

2、有新单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应  eg:C(金刚石)==C(石墨);3O2==2O3(放电);P4(白磷)==4P(红磷)

3、任何元素在化学反应中,从游离态变为化合态,或由化合态变为游离态,均发生氧化还原反应(比如置换反应,化合反应,分解反应)

4、置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。

5、元素具有最高价的化合物不一定具有强氧化性! eg.H3PO4、H2SiO3(或H4SiO4)两酸均无强氧化性但硝酸有强氧化性。


氧化还原的表示可用单线桥也可用双线桥:

一、双线桥法:

此法不仅能表示出电子转移的方向和总数,还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子,箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子或原子团。

标变价   明确标出所有发生氧化还原反应的元素的化合价,不变价的元素不标化合价。

连双线  将标化合价的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物(注意:箭头的起止一律对准各元素)

标得失  1.标电子转移或偏离数   明确标出得失电子数,格式为“得/失发生氧化还原反应原子个数×单位原子得失电子数”   

                   2.标化合价变化   一律标出化合价的变化,只有“化合价升高”“化合价降低”这两种写法,不可写为“升价”“降价”等   

                   3.标出元素反应类型   一律标出元素所发生的反应,“被氧化”或“被还原”,其余写法均不正确   

                   4.检查得失电子守恒   检查得失电子数是否相等,如不相等则重新分析。

例如:

二、单线桥法:

在氧化还原反应中,有电子发生转移(得失或偏移),也就是在反应物中有元素电子发生得失或偏移,这时用一条带箭头的曲线从失去电子的元素指向得到电子的元素,并在“桥”上标出转移的电子数,这种表示方法叫单线桥法。

(1)标价态明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价

(2)连单线连接方程式左边的氧化剂与还原剂,箭头一律指向氧化剂

 (3)不注得失标出转移的电子的总数,这里不用像双线桥那样,仅需直接标出电子总数

例如:

注意事项: 

(1)不得标明"得"或"失",否则是错的

(2)箭头表示电子转移的方向,指向氧化剂注意:为了规范起见,单线桥法最好不用于自身氧化还原的反应,因为那样标记会使反应中的电子去向不明确,故在自身氧化还原的反应方程式中最好用双线桥法表示电子转移。


氧化还原反应:
有电子转移(得失或偏移)的反应;(无电子转移(得失或偏移)的反应为非氧化还原反应)

反应历程:
氧化还原反应前后,元素的氧化数发生变化。根据氧化数的升高或降低,可以将氧化还原反应拆分成两个半反应:氧化数升高的半反应,称为氧化反应;氧化数降低的反应,称为还原反应。氧化反应与还原反应是相互依存的,不能独立存在,它们共同组成氧化还原反应。


氧化还原反应中存在以下一般规律:

强弱律:氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
价态律:元素处于最高价态,只具有氧化性;元素处于最低价态,只具有还原性;处于中间价态,既具氧化性,又具有还原性。
转化律:同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的氧化数只接近而不交叉,最多达到同种价态。
优先律:对于同一氧化剂,当存在多种还原剂时,通常先和还原性最强的还原剂反应。守恒律:氧化剂得到电子的数目等于还原剂失去电子的数目。

氧化还原性的强弱判定:

物质的氧化性是指物质得电子的能力,还原性是指物质失电子的能力。物质氧化性、还原性的强弱取决于物质得失电子的能力(与得失电子的数量无关)。从方程式与元素性质的角度,氧化性与还原性的有无与强弱可用以下几点判定:
(1)从元素所处的价态考虑,可初步分析物质所具备的性质(无法分析其强弱)。最高价态——只有氧化性,如H2SO4、KMnO4中的S、Mn元素;最低价态,只有还原性,如Cl-、S2-等;中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe、S、SO2等。
(2)根据氧化还原的方向判断:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(3)根据反应条件判断:当不同的氧化剂与同一种还原剂反应时,如氧化产物中元素的价态相同,可根据反应条件的高、低进行判断,如是否需要加热,是否需要酸性条件,浓度大小等等。


电子的得失过程:


其过程用核外电子排布变化情况可表示为:


电解质和非电解质:

1.电解质和非电解质在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,叫做电解质。在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物,叫做非电解质。
2.电解质和非电解质的比较

说明(1)电解质、非电解质均是化合物。
(2)电解质导电必须有外界条件:水溶液或熔融状态。
(3)电解质是一定条件下本身电离而导电的化合物。CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也导电,但是与水反应生成的新物质电离而导电的,不是本身电离而导电的,故属于非电解质。
(4)电解质的强弱由物质的内部结构决定,与其溶解度无关。某些难溶于水的化合物,如BaSO4、AgCl,虽然溶解度很小,但溶解的部分是完全电离的,所以是强电解质。
(5)电解质不一定导电,非电解质一定不导电;导电的物质不一定是电解质,不导电的物质不一定是非电解质。
电解质溶液的导电性和导电能力:

1.金属靠自由电子的定向移动而导电,属于物理现象,温度升高时电阻增大,导电能力减弱。电解质溶液靠自由离子的定向移动而导电。电解质溶液(或熔融电解质)在导电的同时要发生化学变化,即被电解。
2.影响电解质溶液导电能力的因素
(1)自由移动离子浓度的大小(主要决定因素):温度一定,离子浓度越大,导电能力越强。
(2)温度:温度越高,导电能力越强(与金属导电相反)。
(3)单个离子所带电荷数:电荷数越高,导电能力越强。例如:氨水中通入少量HCl,原来的氨水是弱电解质溶液,离子浓度较小,导电能力较弱,当通入少量HCl 转变成NH4Cl时,因NH4Cl完全电离,离子浓度明显增大,故导电能力增强。
3.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强。例如:较浓醋酸的导电能力比极稀HCl溶液强,这是由溶液中自南移动离子浓度大小决定的。又如:CaCO3虽为强电解质,但溶于水所得溶液极稀,自由移动离子的浓度太小,溶液导电能力极差。
配置一定物质的量浓度的溶液:

(1)仪器:容量瓶(应注明体积),烧杯,量筒,天平,玻璃棒,滴管
(2)原理:c(浓溶液)V(浓溶液)=c(稀溶液)V(稀溶液)
(3)步骤:
第一步:计算。
第二步:称量:在天平上称量溶质,并将它倒入小烧杯中。
第三步:溶解:在盛有溶质的小烧杯中加入适量蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使其溶解。
第四步:移液:将溶液沿玻璃棒注入容量瓶中。
第五步:洗涤:用蒸馏水洗烧杯2~3次,并倒入容量瓶中。
第六步:定容:倒水至刻度线1~2cm处改用胶头滴管滴到与凹液面平直。
第七步:摇匀:盖好瓶塞,上下颠倒、摇匀。
第八步:装瓶、贴签。
(4)误差分析:
①计算是否准确
若计算的溶质质量(或体积)偏大,则所配制的溶液浓度也偏大;反之浓度偏小。
如配制一定浓度的CuSO4溶液,把硫酸铜的质量误认为硫酸铜晶体的质量,导致计算值偏小,造成所配溶液浓度偏小。
②称、量是否无误
如称量NaOH固体在纸上或称量时间过长,会导致NaOH部分潮解甚至变质,有少量NaOH黏附在纸上,造成所配溶液浓度偏低。
量取液体溶质时,俯视或仰视量筒读数,会导致所取溶质的量偏少或偏多,造成所配溶液浓度偏小或偏大。
使用量筒量取液体溶质后再用蒸馏水冲洗量筒,把洗涤液也转入烧杯稀释,或用移液管将液体溶质移入烧杯中后把尖嘴处的残留液也吹入烧杯中。在制造量筒、移液管及滴定管时,已经把仪器内壁或尖嘴处的残留量扣除,所以上述操作均使溶质偏多,造成所配溶液浓度偏大。
③称量时天平未调零
结果不能确定。若此时天平重心偏左,则出称量值偏小,所配溶液的浓度也偏小;若重心偏小,则结果恰好相反。
④称量时托盘天平的砝码生锈
砝码由于生锈而使质量变大,导致称量值偏大,所配溶液的浓度偏高。
⑤操作中溶质有无损失
在溶液配制过程中,若溶质有损失,会使所配溶液浓度偏低。如:⑴溶解(或稀释)溶质,搅拌时有少量液体溅出;⑵未洗涤烧杯或玻璃棒;⑶洗涤液未转入容量瓶;⑷转移洗涤液时有少量液体溅出容量瓶。
影响溶液体积V的操作有:
①定容时不慎加水超过容量瓶的刻度线,再用胶头滴管吸出,使液面重新达到刻度线。当液面超过刻度线时,V偏大使溶液浓度CB已变小,无论是否取出都无法使溶液恢复,只有重新配制。
②定容后盖上瓶塞,摇匀后发现液面低于刻度线,再滴加蒸馏水使液面重新达到刻度线。定容时由于少量溶液粘在瓶颈处没有回流,使液面偏低但溶液浓度未变,若再加水,则使V偏大,cB偏小。
③定容时仰视或俯视
定容时仰视,则液面高于刻度线,V偏大,cB偏小;俯视时液面低于刻度线,V偏小,cB偏大。
④移液或定容时玻璃棒下端放在容量瓶刻度线之上
会导致V偏大,cB偏小。
⑤溶液未冷却至室温即转移入容量瓶
溶解或稀释过程常伴有热效应而使溶液温度升高或降低。容量瓶的使用温度为室温(20℃),若定容时溶液温度高于室温,会使所配溶液浓度偏高;反之浓度偏低。

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