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    Ⅰ(1)玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器.下列过程中,一般不需要玻璃棒的是______( 填写编号  )
    ①用PH试纸测定Na2CO3溶液的PH
    ②配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液
    ③将适量氯化铁饱和溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体
    ④探究Ba(OH)2•8H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化.
    ⑤实验室用新制备的FeSO4溶液和预处理过的NaOH溶液制备Fe(OH)2白色沉淀
    (2)用“大于”“等于”“小于”填空
    ①读量筒中液体的体积时,视线偏高,读取的体积数______实际体积数
    ②用托盘天平称取10.4g食盐,将砝码和食盐的位置颠倒,所称食盐的质量______10.4g
    ③配制500ml 0.1mol/lNaOH溶液,定容时俯视刻度线,所得溶液的物质的量浓度______0.1mol/l
    ④用中和滴定法测某NaOH溶液的浓度,量取待测液未用该溶液润洗滴定管,测得的溶液的浓度______实际浓度
    Ⅱ、氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程.下面是一个还原过程的反应式:
    2
    NO-3
    +10H++8e-→N2O+5H2O
    Fe(SO43、KMnO4、Na2CO3、FeSO4四种物质中的一种物质能使上述还原过程发生.
    (1)写出该氧化还原反应的方程式(不配平):______.
    (2)该反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为______.
    (3)反应中硝酸体现了______、______性质.
    (4)反应中若产生0.1mol气体,则转移电子的物质的量是______.
    本题信息:化学问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “Ⅰ(1)玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器.下列过程中,一般不需要玻璃棒的是______( 填写编号 )①用PH试纸测定Na2CO3溶液的PH②配制一定物质的量浓度的氯化...” 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

基本仪器的使用

酸碱中和滴定

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  • 氧化还原反应的本质和特征
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  • 基本仪器的使用
  • 酸碱中和滴定
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:


基本仪器的使用:

1、可加热的仪器:

名称和图片 主要用途 使用注意事项
常用作少量试剂的溶解或反应的容器,也可用于收集少量气体、装配小型气体发生器 可直接加热。硬质试管能耐约700℃的高温,普通试管不耐高温。加热前试管外壁要擦干,加热时必须用试管夹夹持或用铁夹固定在铁架台上,切不可拿在手中,加热时还要先使试管均匀受热,然后重点加热其有药品的部位。加热固体时,要使管口略向下倾斜,固体要平铺于试管底部;加热液体时,要使管口向上,使试管与桌面成 45角,且液体量不超过试管容积的1/3,管口切忌向着有人的方向。热的试管不要骤冷,以防炸裂。在常温下的物质溶解或发生化学反应,试管内液体体积不要超过试管容积的1/2。拿取试管时,用中指、食指、拇指拿住距试管口1/3处
常用来配制、浓缩溶液,用作试剂用量较多的加热或不加热反应的容器,向其他容器中转移液体的容器,代作水浴锅 加热时要垫石棉网且外壁干燥,或用水浴加热。加热时液体量不要超过容积的2/3,也不可把液体蒸干。热的烧杯不可骤冷。搅拌时玻璃棒不可触及杯壁和杯底
常用作在加热或不加热条件下有液体试剂参加的化学反应的容器 平底烧瓶一般不用作加热反应容器。圆底烧瓶在加热时要垫石棉网且外壁要干燥,或用水浴加热,加热时液体量不要超过容积的1/2,也不要把液体蒸干。热的烧瓶不可骤冷
常用作液态混合物的蒸馏或分馏容器,也可用作气体发生器 同圆底烧瓶,但要加碎瓷片防暴沸。蒸馏(分馏)时温度计水银球要在支管口处
主要用作滴定实验的反应器,也可用作其他化学反应、液体收集的容器,还可用于组装洗气瓶 同圆底烧瓶
2、计量仪器:
名称和图形 主要用途 使用注意事项
用来量取要求不太严格的液体体积,是一种粗略的液体体积计量仪器 使用前要洗净,使用时要在桌面上放平稳,读数时,视线要与液体凹液面的最低点相平。不可用作反应器,不可加热,也不能用来配制溶液
常用于配制一定体积、浓度准确的溶液,如配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液 不能用作反应容器,不可加热,瓶和瓶塞是一一对应的,瓶塞不能互换,瓶塞要用结实的细绳系在瓶颈上,以防损坏或丢失。使用前要检查是否完好、瓶口处是否漏水,不漏水的容量瓶才能使用。配制溶液用的溶质,要先在烧杯里用适量的蒸馏水溶解,并使溶液恢复到室温后才能转入容量瓶中,不可直接在容量瓶中溶解溶质。向容量瓶里加入溶液或蒸馏水时,要用玻璃棒引流,至距刻度线23cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水,不能让液体流经刻度线以上的内壁。定容时,要使液体凹液面与瓶颈部的刻度线相切,并平视观察。手持容量瓶时,不能用手掌握瓶颈和瓶体,要用手指肚触瓶的方式持瓶。容量瓶内不能长期储存溶液。容量瓶使用完毕,应冼净、晾干,玻璃磨砂瓶塞与瓶口处垫张纸条,以免瓶口与瓶塞粘连
主要用于精确地放出一定体积的溶液,如酸碱中和滴定、配制一定物质的量浓度的硫酸溶液,都要用到滴定管。酸式滴定管用来盛装酸性溶液,碱式滴定管用来盛装碱性溶液,棕色滴定管用来盛装见光易分解的溶液 酸式滴定管与碱式滴定管不能互换使用。滴定管在使用前要先检查是否漏液。对酸式滴定管还要检查玻璃活塞是否转动灵活,对碱式滴定管还要检查橡胶管是否老化失去弹性。只有检查合格的滴定管才能使用。向滴定管内装入实验所用的溶液前,要用该溶液润洗滴定管23次,装入溶液后要赶走滴定管尖嘴内的气泡,然后将液面调在“0”刻度或“0”刻度以下。从滴定管里放出液体时,要将滴定管垂直固定在滴定管夹上,用左手操作滴定管。读数时,要在停止放出液体后1~2min后进行,要使视线与凹液面保持水平,读取与液体凹液面相切处的刻度值。滴定管用毕要立即洗净,长期不用时要在活塞处垫上小纸条,防止活塞粘连
常用于精确度不高的物质质量的称量 使用时要放平稳。称量前要先调零。称量一般的药品时,要先在两盘上各放一张大小相同的纸片后再加砝码和药品;易潮解、强腐蚀性的药品,要盛在烧杯或表面皿中称量;热的物质要待冷却至室温后再称量。称量时,左盘放称量物,右盘放砝码。砝码要用镊子由大到小夹取,最后移动游码(用镊子)。称量完毕,要把砝码收回砝码盒内,游码拨回到标尺的零处
用于测量物体的温度 测量物体某一部位的温度,温度计的感温泡就要放在这一部位。选用温度计时,要使温度计的最大显示温度高于被测物体温度。处在高温下的温度计不可骤冷。切忌以温度计代替玻璃棒去搅拌液体或固体
3、可用于分类除杂的仪器
名称和图形 主要用途 使用注意事项
蒸发液体、浓缩溶液或干燥固体 能耐高温,可在火焰上直接加热,但不能骤冷。在加热蒸发液体时,液体体积一般不超过蒸发皿容积的2/3,要用玻璃棒不断搅拌液体,以免液体飞溅。热的蒸发皿不能直接放在实验桌上。取用蒸发皿要用坩埚钳
在化学实验中常用来高温灼烧固体 能耐商温,可在火焰上直接加热,但不能骤冷。定量实验的冷却应在干燥器中。熔融NaOH等强碱时要在铁坩埚中进行。夹持坩埚和坩埚盖时都要用坩埚钳
让不纯的气体通过装入的有关液体,除去杂质 装入洗液的量勿超过容积的2/3。使用之前要检验气密性,不漏气者才可使用。进气口和出气口不要接错。气体进入的速率不能太快,以便有效吸收杂质。改作量气装置时,液体要加满,且短进长出
使热的蒸气冷却凝结为液体 要使冷却水的进口在组装仪器的低处,出水口在组装仪器的高处,以保证隔套内充满冷却水,提高冷却效率
内装固体干燥剂或吸收剂时,用于干燥或吸收气体;也可作电解、电泳等实验的容器;还可用于装配简易启普发生器 两管之间不能用力挤压或拉扯,以防在弯管处断裂
用于内装固体干燥剂吸收某些气体,也可用于组装简易启普发生器 气体要从大口进,小口出。球体和细管的连接处一般要塞一个小棉花球或玻璃丝球,防止干燥剂颗粒进入细管内
用于过滤操作和向小口容器里倾注液体。还用作装配易溶于水的气体的吸收装置(防倒吸) 过滤时应“一贴、二低、三靠”,即滤纸紧贴漏斗内壁,无缝隙,无气泡;滤纸低于漏斗口上沿0.5cm,滤液液面低于滤纸的边缘;漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,玻璃棒末端轻轻地斜靠在三层滤纸处,烧杯引水口紧靠在玻璃棒上
用于两种互不相溶的液体的分离,也用于装配制备物质的反应器,用它向容器里加入液体反应物 使用前要检查活塞处和上口处是否漏水。分液时,上层液体从上口倒出,下层液体由下口放出。从下口放出液体时,要将上端玻璃塞的小孔或凹槽对准颈部的小孔使漏斗内外相通,及时关闭活塞,防止上层液体流出

4、其他常用仪器

名称和图形 主要用途 使用注意事项
用于中、低温度的加热。进行焰色反应 点燃酒精灯时,要把灯放正,用火柴点燃,严禁以灯点灯、向灯体内加酒精时,要先熄灭酒精灯,再通过漏斗加入酒精,严禁向燃着的酒精灯内添加酒精。熄灭酒精灯时,要用灯帽盖灭,不可吹灭。灯体内酒精的量要在灯体容积的之间
用来粉碎硬度不太大的固态物质,也可用来拌匀粉末状固态反应物 不能用火加热。研磨时必须稍加压力,使研杵在研钵里缓慢地转动并加以挤压,使固体粉碎,切不可用研杵敲击
用于保存干燥的物质或者使热的物质在干燥的环境下冷却 干燥剂放在瓷板的下面,不能使用液体干燥剂(如浓H2SO4),固态干燥剂一般为无水CaCl2或硅胶,被干燥的物质放在瓷板上.太热的物质要待稍冷却后再放入。打开干燥器时,要一只手握住盖上的圆球,另一只手揽住容器,沿水平方向推移盖子。搬动干燥器时,要用拇指压住盖子,防止盖子滑落摔碎
用作烧杯盖,或微量物质反应的容器 不能用火加热
分装多种化学试剂。广口瓶也可用于装配洗气瓶、在常温下进行的化学反应的容器 不能加热。塞子、盖子不可乱换,取下的塞子、盖子要倒放在桌面上,倾倒液体时要使标签向着手心。盛固体试剂用广口瓶,盛液体试剂用细口瓶;盛见光易分解的试剂用棕色瓶,盛见光不分解的试剂既可用无色瓶也可用棕色瓶;盛碱性试剂要用配塑料塞的试剂瓶,盛强氧化性试剂、有机溶剂要用配玻璃塞的试剂瓶
盛装少量液体试剂,用滴管吸取液体滴加到其他的容器中或试纸上。普通胶头滴管的用途与该滴管相同 滴管不能调换。滴瓶不能盛强碱性溶液及强挥发腐蚀橡胶的试剂 (如浓溴水、浓硝酸等)。取液时,要先提起滴管,捏紧胶头排出空气和液体后,再插入瓶中吸取液体,吸有液体的滴管不能平放和倒放。滴试剂时,滴管下端切勿接触接收器的器壁。不能用一支滴管吸取多种液体。滴液完毕要立即把滴管插入原滴瓶中。普通胶头滴管的使用方法及注意事项,与滴瓶上的滴管相同
主要用于收集气体,也可用作洗气瓶、气体跟气体反应的容器、固体在气体中燃烧反应的容器 一般不能加热。当用作固体在气体中燃烧反应的容器时,一般要在瓶底留有少量水或铺一层细沙。盛不同密度的气体放置时瓶口方向不同

酸碱中和滴定:

用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测 定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。
(1)原理:对于一元酸和一元碱发生的中和反应,C酸V酸=C碱V碱 或:C未知V未知=C标准V标准,

(2)仪器:a.酸式滴定管 b.碱式滴定管c.铁架台d.滴定管夹e.锥形瓶 f.烧杯g.胶头滴管等
(3)装置图: 

(4)操作步骤:
洗涤、检漏、水洗、润洗、装液、去泡、调液面记录、放待测液、加指示剂、滴定、记录、
计算、误差分析
(5)数据处理依据:
c(NaOH)=c(HCl)V(HCl)/V(NaOH)
(6)误差分析:
①仪器润洗不当:
a.盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗;
b.盛待测液滴定(移液)管用蒸馏水洗后未用待测液润洗;
c.锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗;
②读数方法有误:                                               
  a.滴定前仰视,滴定后俯视;                                                                       
  b.滴定前俯视,滴定后仰视;                                                            
  c.天平或量筒的使用读数方法错误;                                                      
③操作出现问题:
  a.盛标准液的滴定管漏液;
  b.盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡,终了无气泡
    (或前无后有);
  c.振荡锥形瓶时,不小心有待测液溅出;                                  
  d.滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外; 

 


中和滴定中的误差分析:

中和滴定是一个要求较高的定量实验,每一个不当的或错误的操作都会引起误差。
对于一元酸与一元碱,由可知,是准 确量取的体积,是标准溶液的浓度,它们均为定值,所以的大小取决于的大小,大则大,小则小。
以标准酸溶液滴定末知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的不正确操作对实验结果的影响见下表:


中和滴定应注意的问题:

 1.中和滴定中指示剂的使用与选择
(1)用量不能太多,常用2~3滴,冈指示剂本身也是有机弱酸或有机弱碱,若用量太多,会使中和滴定中需要的酸或碱的量增多或减少。
(2)指示剂的选择:中和滴定时一般选用的指示剂有酚酞和甲基橙。石蕊试液由于颜色变化不明显,不易辨别,在滴定过程中不宜使用。
(3)酸、碱恰好完全反应时,终点溶液的pH应在指示剂的变色范围内,如强酸溶液滴定弱碱溶液应选用甲基橙作指示剂;强碱溶液滴定弱酸溶液应选用酚酞作指示剂。
(4)指示剂的变色:最好由浅到深,这样对比明显。如用强碱滴定强酸用酚酞作指示剂较好,当酚酞从无色变为粉红色(或浅红色)且半分钟内不褪色时即达到滴定终点。
2.欲减小实验误差的三点做法
(1)半分钟:振荡,半分钟内颜色不褪去,即为滴定终点。
(2)l一2min:滴定停止后,必须等待l~2min,让附着在滴定管内壁的溶液流下后,再进行读数。
(3)重复:同一实验,要做两到三次,两次滴定所用标准溶液的体积的差值不能超过0.02mL,再取平均值。


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