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高中三年级化学

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首页 高中三年级化学知识 氧化还原反应的定义 离子反应 物质的简单分类 过氧化钠 试题正文
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    对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应，分类法的作用几乎是无可替代的。
    (1)现有下列五种物质：SO2、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O2。按照不同的分类标准，它们中有一种物质与其他四种有明显的不同，请找出这种物质，并写出分类的依据。(至少要写出两种分类方法) ①_________________________________； ②_____________________________。
    (2)从反应中有无离子参加，可以将化学反应分为离子反应和非离子反应，Na2O2与水反应的离子方程式是____________________。从反应中___________________可以将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应，从上述氧化物中分别找出两种能相互反应的物质，各写一个非氧化还原反应的方程式和氧化还原反应的方程式： _______________、______________。
    (3)虽然分类的方法不同，但离子反应和氧化还原反应之间也存在着一定的关系，请用简单的图示方法表示两者之间的关系： ______________________。 用离子反应方程式证明你的观点：______________________； ____________________。
    本题信息：2011年专项题化学填空题难度一般 来源:杨云霞
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本试题 “对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应，分类法的作用几乎是无可替代的。(1)现有下列五种物质：SO2、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O2。按照不同的分类...” 主要考查您对

氧化还原反应的定义

离子反应

物质的简单分类

过氧化钠

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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：


定义：

凡是有离子参加或离子生成的反应都是离子反应。
离子反应包括：复分解反应、氧化还原反应、络合反应、双水解反应
常见阳离子的检验方法：
离子 检验试剂 实验步骤 实验现象 离子方程式 
K+ 焰色反应 ①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液，放在火焰上灼烧，观察火焰颜色。 浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色） ——
Na+ 焰色反应 火焰分别呈黄色
NH4+ NaOH溶液(浓) 向未知溶液中加入NaOH浓溶液并加热 生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 NH4++OH-=NH3↑+H2O
Al3+ 加NaOH溶液 向未知溶液中加入NaOH溶液 加入适量NaOH溶液后生成白色沉淀，该沉淀溶于过量NaOH溶液中

Al3++3OH-=Al(OH)3↓

Cu2+ 浓氨水 向未知溶液中加入浓氨水 加入适量浓氨水后生成蓝色沉淀，该沉淀溶于过量浓氨水中，溶液呈深蓝色

Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓   Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O

Ag+ ①稀盐酸或可溶性盐酸盐②稀HNO3③氨水 向未知溶液中加入稀盐酸再加入稀HNO3向过滤出的沉淀中加氨水 生成白色沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+ Ag++Cl-=AgCl↓
Ba2+ 稀H2SO4或可溶性酸盐溶液 向未知溶液中加入稀H2SO4再加入稀HNO3 产生白色沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3 Ba2++SO42-=BaSO4↓
Fe3+ KSCN溶液 向未知溶液中加入KSCN溶液或加NaOH溶液或加苯酚 变为血红色溶液 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
加NaOH溶液 产生红褐色沉淀 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
加苯酚 溶液显紫色 Fe3++6C6H6OH→[Fe(C6H5O)]3-+6H+
Fe2+ ①加NaOH溶液 向未知溶液中加入NaOH溶液并露置在空气中 开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。 Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓　 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
②KMnO4 (H+)溶液 向未知溶液中加入KMnO4(H+)溶液 KMnO4(H+)紫色褪去 MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
③K3[Fe(CN)6] 向未知溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液 出现蓝色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀 3Fe2++2[Fe(CN)6]-=Fe3[Fe(CN)6]2↓
④KSCN溶液，新制的氯水 加入KSCN溶液，新制的氯水 加入KSCN溶液不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3

常见阴离子的检验方法：
离子 检验试剂 实验步骤 实验现象 离子方程式
CO32- ①BaCl2溶液、稀盐酸 向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸 加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味气体 Ba2++CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O
②稀盐酸、Ca(OH)2溶液 加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液 加入稀盐酸后放出无色无味气体，通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊 CO32-+2H+=H2O+CO2↑     Ca2++2OH-+CO2＝CaCO3↓+H2O
SO42- BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸 向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀 Ba2++SO42-=BaSO4↓
SO32- ①BaCl2溶液、稀盐酸 向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸 加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出刺激性气味的气体 SO32-+2H+=H2O+SO2↑
②稀盐酸、品红溶液 加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液 加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色 SO32-+2H+=H2O+SO2↑
Cl- AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸 向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀 Ag++Cl-=AgCl↓
Br- AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀 Ag++Br-=AgBr↓
I- AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸 向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸 生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀 Ag++I-=AgI↓
②新制氯水，淀粉溶液 向未知溶液中加入新制氯水，再加入淀粉溶液 滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝 Ag++I-=AgI↓ 2I-+Cl2=I2+2Cl-    I2遇淀粉变蓝
注意： 1．若SO42-与Cl-同时检验，需注意检验顺序。应先用Ba(NO3)2溶液将SO42-检出，并滤去BaSO4，然后再用AgNO3检验Cl-。
              2．检验SO32-的试剂中，只能用盐酸，不能用稀硝酸。因为稀硝酸能把SO32-氧化成SO42-。 
              3．若Ag+和Ba2+同时检验，也需注意检验顺序，应先用盐酸将Ag+检验出并滤去沉淀，然后再用稀硫酸检验Ba2+。

混合物、纯净物、单质、化合物的概念：

 

(1)混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。
(2)纯净物：由单一物质组成的物质   注：由同位素原子组成的物质是纯净物，如H2O和D2O混合后仍为纯净物。
(3)单质：由同种元素组成的纯净物，可分为金属单质和非金属单质。
(4)化合物：由不同种元素组成的纯净物。从不同角度可见化合物分为离子化合物，共价化合物，电解质和非电解质，有机化合物和物质化合物，酸碱盐和氧化物等。


混合物、纯净物、单质、化合物的概念：

 

(1)混合物：由两种或多种物质混合而成的物质

混合物没有固定的组成，一般没有固定的熔沸点

常见特殊名称的混合物：氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、盐酸、浓硫酸、福尔马林、水玻璃、爆鸣气、水煤气、天然气、焦炉气、高炉煤气、石油气、裂解气、空气、合金、过磷酸钙、漂白粉、黑火药、铝热剂、水泥、铁触媒、玻璃、煤、石油、石油的各种馏分

注：由同素异形体组成的物质为混合物，如红磷和白磷。

(2)纯净物：由单一物质组成的物质

注：由同位素原子组成的物质是纯净物，如H2O和D2O混合后仍未纯净物。

(3)单质：由同种元素组成的纯净物，可分为金属单质和非金属单质

(1)金属单质：如Fe、Al、Cu等

(2)非金属单质：如Cl2、O2、S等

(4)化合物：由不同种元素组成的纯净物。从不同角度可见化合物分为离子化合物，共价化合物，电解质和非电解质，有机化合物和物质化合物，酸碱盐和氧化物等。

(5)酸、碱、盐、氧化物

①酸：电离理论认为电解质电离出阳离子全部是H+的化合物

常见的强酸：HClO4 H2SO4 HCl HNO3等

常见的弱酸：H2SO3 H3PO4 HF H2CO3 CH3COOH等

②碱：电离理论认为电解质电离出阴离子全部是OH-的化合物

常见强碱：NaOH KOH Ba(OH)2 Ca(OH)2等

常见弱碱：NH3·H2O Al(OH)3 Fe(OH)3等

③盐：电离时生成金属阳离子（NH4+）和酸根离子的化合物，可分为：正盐、酸式盐、碱式盐、复盐

a正盐：Na2SO4 Na2CO3 (NH4)2SO4 等

b酸式盐：NaHCO3 NaHSO4 NaH2PO4 Na2HPO4等

c碱式盐：Cu(OH)2CO3 Mg(OH)2CO3等

d复盐：KAl(SO4)2·H2O (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O等

(6)氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧的化合物

①按组成分：
金属氧化物：Na2O Al2O3 Fe3O4等
非金属氧化物：NO2 SO2 CO2等

②按性质分：

不成盐氧化物：CO NO等

酸性氧化物：CO2 SO2等

碱性氧化物：Na2O CuO等

两性氧化物：Al2O3 ZnO等

过氧化物：Na2O2 H2O2等

超氧化物：KO2等


特殊例子提醒：

(1)胆矾、明矾等结晶水合物是纯净物，不是物质和水的混合物。
(2)碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物(如Mn2O7为酸性氧化物、Al2O3为两性氧化物、Na2O2为过氧化物)。
(3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如Mn2O7)；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO、NO)。
(4)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、CuO)。
(5)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)。


无机物分类：

氧化物的分类：

 


过氧化钠(Na2O2)的基本性质：

淡黄色固体，较稳定，可用作供氧剂、漂白剂
(1)与水反应：2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
(2)与CO2反应：2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+ O2
(3)与HCl反应：2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+ O2↑


过氧化钠的特性及计算：

1．过氧化钠的强氧化性


2．Na2O2与CO2、H2O(g)反应的重要关系
(1)气体体积差的关系
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　气体体积差 ① 
                   2                                1         ΔV＝1
2Na2O2＋2H2O(g)===4NaOH＋O2　气体体积差 ② 
                  2                                 1        ΔV＝1
由此可见，若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的1/2,即为生成氧气的量。
(2)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合物反应，可视为Na2O2首先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。
(3)电子转移关系
当Na2O2与CO2或H2O反应时，每产生1molO2就转移2mol电子。
(4)固体质量变化关系
①足量过氧化钠与水、CO2反应的计算

所以，有ag通式符合(CO)m(H2)n(m＝0,1,2,3…，n＝0,1,2,3…)的物质(包括纯净物和混合物)在氧气中燃烧，将其通过足量过氧化钠，反应完毕后，固体增重ag。


氧化钠与过氧化钠的比较：

物质 氧化钠 过氧化钠
色态 白色固体 淡黄色固体
类别 碱性氧化物

过氧化物（不属于碱性氧化物）

化学键类型 仅含离子键 离子键和非极性键
电子式
生成条件 常温 点燃或加热
氧的化合价 -2 -1
阴阳离子个数比 1：2 1：2
稳定性 不稳定 稳定
转化关系 2Na2O+O2=2Na2O2
用途 用于制取少量过氧化钠 供氧剂、漂白剂、氧化剂
与水反应方程式 2Na2O+2H2O=2NaOH 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2=NaCO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
与HCl反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
保存 隔绝空气、密封保存 隔绝空气、远离易燃物、密封保存

特别提醒：

(1)用脱脂棉包裹住过氧化钠，滴加少量水时脱脂棉可以燃烧，不仅可以说明Na2O2与H2O反应生成O2，还可以说明该反应放热。
(2)Na2O2与H2O反应时H2O既不是氧化剂也不是还原剂。

方法技巧：Na2O与Na2O2的结构与性质

(1)Na2O中只含离子键，Na2O2中既含离子键，又含非极性键。
(2)等物质的量的Na2O与Na2O2分别于等量且足量的H2O反应，所得溶液的成分浓度相同


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