化 学 反 应 主讲人: 黄勍 北京师范大学.

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1 化 学 反 应 主讲人: 黄勍 北京师范大学

2 化学的本质就是反应,深刻理解各种反应是学好化学的基础.
同时,化学反应,特别是氧化还原反应,也是高考化学的一个重要考点.

3 氧化还原反应 （1） 借用熟悉的H2还原CuO来认识5对相应概念 （2） 氧化性、还原性的相互比较 （3） 氧化还原方程式的书写及配平
（4） 同种元素变价的氧化还原反应（歧化、归中反应） （5） 一些特殊价态的微粒如Cu、Cl、Fe、S2O32-的氧化还原反应 （6） 电化学中的氧化还原反应

4 ｝ ｛ → → → → 氧 化 还 原 反 应 实质:有电子转移(得失与偏移) 特征:反应前后的化合价有变化 还原剂 氧化剂 氧化反应
还原反应 氧化产物 还原产物 反应物 → → 产物

5 氧化还原反应的规律 1、守恒规律：电子转移守恒
2、价态规律：根据元素的价态判断物质的 氧化还原性。例如：NH3有还原性，HNO3有氧化性，NO2既有氧化性，又有还原性

6 3、转换规律：同种元素不同价态间发生反应，化合价只靠近不交叉，相邻价态间不发生氧化还原反应。例如：
H2S+H2SO4=S ↓ +SO2↑+2H2O 4、难易规律：一种氧化剂与几种还原剂反应， 先氧化还原性强的。反之亦然。 例如：Cl2与FeBr2溶液反应，先考虑氧化Fe 2+ , 再考虑氧化Br-; Cl2与FeI2溶液 反应，先考虑氧化I-再考虑氧化Fe 2+ ,

7 高考中常见的氧化剂 非金属单质：F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3 变价元素中高价态化合物：KCl O3 、KMnO4、Fe3+ 盐、K2Cr2O7、浓H2SO4、HNO3 、固体硝酸盐（高温）等 某些典型物质：HClO、漂白粉、MnO2 、 Na2O2 、 NO2 、 H2O2 、 Pb3O4 、银氨溶液、新制的Cu(OH)2等

8 高考中常见的还原剂 非金属单质：H2、C、Si 金属单质：K、Na、Mg、Al、Fe、Zn 变价元素中高价态化合物：CO、H2S及硫化物、 Fe3+ 盐、Fe(OH)2、HBr、HI及其盐、SO2及亚硫酸盐等

9 例1、下列反应中不属于氧化还原反应的是（ ）
A、3CuS＋8HNO3 = 3Cu (NO3)2＋2NO↑＋3S↓＋4H2O B、3Cl2＋6KOH = 5KCl＋KClO3＋3H2O C、Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O=8Al(OH)3↓＋3Na2SO4 D、IBr＋H2O = HBr＋HIO CD

10 配平方程式 难点：反应物多，氧化剂，还原剂不止一种，歧化反应。 同学们需要仔细观察，多多练习！
原则:氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总数 步骤: 1、找出价态变化,确定升降总数 2、求最小公倍数,确定两剂化学计量数 3、观察配平其他 难点：反应物多，氧化剂，还原剂不止一种，歧化反应。 同学们需要仔细观察，多多练习！

11 例2、已知硫酸锰（MnSO4）和过硫酸钾（K2S2O8）两种盐酸
溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸 钾、硫酸钾和硫酸。 （1）请写出并配平上述反应的化学方程式。 ___________________________________________ （2）此反应的还原剂是___________，它的氧化产物是 ___________。 2MnSO4+5K2S2O8+8H2O=2KMnO4 +4K2SO4+H2SO4 MnSO4 KMnO4

12 例3： 14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4 下列说法正确的是：
A:Cu2S既是氧化产物又是还原产物 B：5molFeS2发生反应，有10mol电子转移 C:产物中的SO4 2－有一部分是氧化产物 D:FeS2只做还原剂

13 ｝ 分析 CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4 CuSO4 → Cu2S Cu得电子，被还原 Cu2S 只是还原产物
FeS2 → Cu2S S得电子，被还原 FeS2 →FeSO S失电子，被氧化

14 CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4
Cu得电子：14mol×1（价变化）＝14mol S得电子：7 mol×1＝7mol S失电子：3 mol×7＝21mol 反应中氧化剂得电子：14＋7＝21mol 反应中还原剂失电子：21mol

15 例4： 24mL0.05mol/L的Na2SO3溶液恰好与20mL0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。 Na2SO3被氧化为Na2SO4，则Cr在还原产物中的化合价为 遇到此种题目，我们应首先建立一个等式 化合价总升高数＝化合价总降低数 氧化剂得电子数＝还原剂失电子数

16 Na2SO3被氧化为Na2SO4 失电子总数： 24mL×0.05mol/L×(6－4)=2.4mmol 设Cr在还原产物中的化合价为x， 则Cr得电子总数： 20mL×0.02mol/L×2× (6－x) ∵氧化剂得电子数＝还原剂失电子数 ∴ 20mL×0.02mol/L×2× (6－x)＝2.4mmol ∴x＝3

17 例5： 下列变化中，0.2molRxO42-参加反应，转移0.4mol电子
RxO42- ＋ MnO4- ＋ H+ →RO2 ＋ Mn 2+ ＋ H2O 1.推出x的值： 根据O相等 2×4＋0.8×4＝2x×2+3.2 x=2 2.配平方程 2 ＝ RxO42- ＋ 0.8 MnO4- ＋ 6.4 H+ 2x RO2 ＋ 0.8 Mn 2+ ＋ 3.2 H2O 5R2O42- ＋ 2MnO4- ＋16 H+ →10RO2 ＋ 2Mn 2+ ＋ 8H2O 3.还原剂为 RxO42- R2O42-

18 例6： 将NaBiO3固体（黄色，微溶）加入MnSO4和H2SO4的混 合溶液里，加热，溶液显紫色（Bi3＋无色）。配平该反应的
离子方程式： NaBiO Mn H+ Na Bi △ MnO4－ H2O

19 例7： 一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为 NH4NO3 — HNO3＋N2＋H2O，在反应中被氧化与被还原的 氮原子之比为（ ）
氮原子之比为（ ） A、1︰ B、5︰ C、5︰ D、3︰5 C NH3 －3价被氧化 NO3－ 5价被还原 解题警示：氧化产物、还原产物的判断一定要根据电子的 得失情况来决定，这是解题的关键。

20 例8： 高氯酸铵加热至483K时，可完全分解为N2、Cl2 、O2、H2O,则氧化产物与还原产物的物质的量之比是（ ）
A.1: B.1:3 C.2:1 D.3:1 D 2NH4ClO4=N2+ 2O2 +Cl2 +4H2O

21 氧化剂氧化能力还原剂还原能力强弱的判断 1、根据方程式判断 2、根据活动顺序判断 3、根据氧化产物的价态高低判断

22 根据反应式：①2Fe3＋＋2I－ = 2Fe2＋＋ I2； ② Br2＋2Fe2＋
是（ ） A、Br－、Fe 2＋、I－ B、I－、Fe2＋、Br－ C、Br－、I－、Fe2＋ D、Fe2＋、I－、Br－ B 解题警示：根据题给反应方程式判断氧化能力和还原能力大 小的关键是依据已知反应方程式确定氧化剂、还原剂，进而 再确定弱还原剂（即还原产物）和弱氧化剂（即氧化产物）。

23 例9：判断氧化性强弱 1. 16H++10Z-+2XO4-=2X 2+ +5Z2+8H2O 2. 2A 2+ +B2= 2A 3+ +2B-
3. 2B-+Z2=B2+2Z- 根据上述反应，下列结论错误的是 ( ) B A.溶液中可发生：Z2＋ 2A 2+ = 2A 3+ ＋2Z- B. Z2在1、3反应中为还原剂 C.氧化性强弱顺序是XO4-＞Z2 ＞ B2 ＞ A 3+ D X 2+ 是XO4-的还原产物

24 氧化还原反应结合实验 例10： 已知NaNO2能发生下列反应： 2NaNO2＋4HI=2NO ＋ I2 ＋ 2NaI ＋ 2H2O
上述反应中氧化剂是 NaNO2 若有0.75mol的还原剂被氧化，则被还原的氧化剂是 mol 0.75

25 NaNO2常被误作食盐用而中毒，可以用试剂和生活中常用的物质来检验，鉴别NaNO2和NaCl
现有1.自来水 2.碘化钾淀粉试纸 3.淀粉 4.白糖 5.食醋 6.白酒 进行实验必须选用的物质有： 2 5 反应方程为: 2NaNO2＋4KI ＋ 4CH3COOH = 2NO ＋ I2 ＋ 2NaI ＋ 2H2O ＋ 4CH3COOK

26 例11： 0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO、NO2、 N2O4）混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量
可能是（ ） A、 B、 C、 D、66 B C 特别提示：尽管本题用常规方法无法来解，但只要抓住氧化 还原反应中得失电子相等这一计算根据，则可化难为易。这 是解答有关氧化还原反应计算的理论根据。

27 转移0.06mol的电子可以产生 0.02mol NO 0.06mol NO2 0.03molN2O4 可知混合气体中必含有NO2

28 第一种情况:设生成XmolNO2 根据电子守恒(0.06-x)/3+x=0.05 X=0.045 生成NO 0.005mol
平均分子量10%×30+90%×46=44.4 生成NO物质的量

29 第二种情况:2NO2→N2O4 ← 假设完全先生成NO,然后XmolNO聚合 0.06-x+x/2=0.05 X=0.02
混合气体中0.04molNO2,0.01mol N2O4 平均分子量:80%×46+20%×92=55.2

30 模拟试题 例12、在氯氧化法处理含CN－的废水过程中，液氯在酸性条 件下可以将氰化物氧化成氰酸盐（其毒性仅为氰化物
的千分之一），氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。 （1）某厂废水中含KCN，其浓度为650mg/L。现用氯 氧化法处理，发生如下反应（其中N均为－3价）； KCN＋2KOH＋Cl2→KOCN＋2KCl＋H2O 被氧化的元素是____________。 碳（或C）

31 （2）投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气。配平下
列化学方程式，并标出电子转移方向和数目。 KOCN＋ KOH＋ Cl2→ CO2＋ N2＋ KCl＋ H2O （3）若处理上述废水20L，使KCN完全转化为无毒物质至少 需液氯_________g。 6e－ 35.5

32 高考等值测试 1、R2O8n－离子在一定条件下能把Mn2＋离子氧化为MnO4－离
子，若反应后R2O8n－离子变成RO42－离子，又知反应中氧 化剂与还原剂的物质的量之比为5︰2，则R2O8n－中R元 素的化合价为（ ） A、＋ B、＋ C、＋ D、＋8 6、Cl2在70℃的NaOH水溶液中能同时发生两个自身氧化还原 反应，反应完全后，测得溶液中NaClO与NaClO3的物质 的量之比为4︰1，则溶液中NaCl与NaClO的物质的量之 比为（ ） A、9︰ B 、5︰ C、11︰ D、1︰1 C A

33 3、下列说法正确的是（ ） A、H＋的氧化性比Cu2＋强 B、CO2既有氧化性又有还原性 C、H2O既可作氧化剂又可作还原剂 D、I－的还原性比Br－强 4、在一定条件下，RO3 n－和氟气可发生如下反应： RO3 n－ ＋F2＋2OH－=RO4－＋2F－＋H2O 从而可知在RO3 n－中，元素R的化合价是（ ） A、＋ B 、＋ C、＋ D、＋7 C D B

34 B A 5、已知在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变
化：Fe3＋→Fe2＋;MnO4－→Mn2＋;Cl2→2Cl－；HNO3→NO。 如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2 最多的是（ ） A、Fe3＋ B、 MnO4－ C、Cl D、HNO2 6、R、X、Y和Z四种元素,在化学反应中化合价均为＋2， 且 X2＋与单质R不反应:X2＋＋Z=X＋Z2＋;Y＋Z2＋=Y2＋ ＋Z。 这四种离子被还原成单质时表现的氧化性强弱为（ ） A、R2＋ > X2＋ >Z2＋ >Y2＋ B、X2＋ > R2＋ > Y2＋ >Z2＋ C、Y2＋ >Z2＋ > R2＋ > X2＋ D、Z2＋ > X2＋ > R2＋ > Y2＋ B A

35 7、针对以下①～④四个涉及H2O2的反应(未配平),填写空白：
①Na2O2＋HCl→H2O2＋NaCl ②Ag2O＋H2O2→Ag＋O2↑＋H2O ③H2O H2O＋O2↑ ④H2O2＋Cr2(SO4)3＋KOH—K2CrO4＋K2SO4＋H2O （1）H2O2仅体现氧化性的反应是（填代号，下同）______， 该反应配平的化学反应方程式为： ______________________________________________ （2）H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是________。 （3）H2O2体现弱酸性的反应是__________，其理由是 __________________________________________。 ④ 3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH—2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O ③ ① 这一反应可看作是强酸制取弱酸的反应

36 8、实验室为监测空气中汞蒸气的含量，往往悬挂涂有CuI的滤
纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判 断空气中的含汞量，其反应为： 4CuI＋Hg→Cu2HgI4＋2Cu （1）上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素显________价。 （2）以上反应中的氧化剂为_________，当有1mol CuI参与 反应时，转移电子________mol。 （3）CuI可由Cu2＋与I－直接反应制得，请配平下列反应的 离子方程式。 Cu2＋＋ I－→ CuI＋ I3－ +1 CuI 0.5

37 离子反应 一、基础知识: （一)、强电解质和弱电解质： （二)、离子反应： （三）离子反应的表示方法:
一、基础知识: （一)、强电解质和弱电解质： （二)、离子反应： （三）离子反应的表示方法: 二、离子反应在习题中的常见题型: （一）离子方程式的正确书写： （二）判断离子方程式的正误： （三）判断离子能否在溶液中大量共存

38 一、基础知识： （一)、强电解质和弱电解质： 1、电解质和非电解质： 2、强电解质和弱电解质： 3、溶液的导电性和电解质的强弱：
4、电解质的电离： （1）强电解质完全电离： （2）弱电解质部分电离： （3）弱电解质的电离平衡：

39 电解质，非电解质，强电解质，弱电解质辨析
1.电解质不一定导电，导电物质不一定是电解质 2.非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质 3.电解质必须是化合物本身电离出离子，否则不属于电解质。 如：CO2,NH3 4.电解质的强弱由物质内部结构决定，与外界因素无关 5.电解质的强弱与溶解性无关。如BaSO4,CH3COOH 6.电解质的强弱与溶液的导电性没有必然的联系。强电解质溶液导电能力不一定强，反之亦然。

40 （二)、离子反应： (三)、离子反应的表示方法: 1、离子反应： 2、离子反应类型： 离子反应的表示方法
在溶液中（或熔化状态下）有离子参加或生成的反应叫离子反应。 置换反应（金属单质或非金属单质的相对活泼性。） 离子氧化还原反应 一般离子氧化还原反应（生成氧化性和还原性更弱的物质） 2、离子反应类型： 离子互换反应（生成沉淀、气体、或弱电解质） 离子非氧化还原反应 碱性氧化物与酸反应 酸性氧化物与碱反应 (三)、离子反应的表示方法: 化学方程式：（用参加反应的有关物质的分子式或化学式表示离子反应的式子） 离子反应的表示方法 离子方程式：（用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子）

41 二、离子反应在习题中的常见题型: （一）离子方程式的正确书写： （二）判断离子方程式的正误： （三）判断离子能否在溶液中大量共存:
1、书写离子方程式的步骤：

42 2、书写离子方程式的关键是抓住两易、两等、两查。
（1）两易：易溶于水易电离的物质（可溶性强电解质，包括强酸、强碱和大多数可溶性盐） 以实际参加反应的离子符号表示；非电解质、弱电解质、难溶物、气体、氧化物等用化学式表示。 （2）两等：离子方程式两边的同种元素的原子个数相等、电荷总数应相等（两边所带的电荷数相等，电荷性质相同） （3）两查：查离子方程式中各项是否都有公约数，是否漏写必要的反应条件。

43 3、书写离子方程式时应注意的问题： （1）未处于自由移动状态的离子反应一般不写离子方程式。
如：氯化钠固体与浓硫酸反应，铜与浓硫酸的反应，氯化铵固体与消石灰的反应 （2）有离子生成的反应同样可以写离子方程式。 如钠和水的反应，二氧化硫通入氯水或溴水中等。 （3）单质、氧化物一律写成化学式。 （4）注意微溶物的处理。生成物中有微溶物析出时，应写成化学式；反应物里微溶物处于溶液状态时应写成离子的形式，处于浊液状态时写成化学式。

44 （5）在离子方程式中，多元弱酸酸式酸根离子不能拆开写。
（6）注意反应物之间量的关系，不足量的物质在溶液中的离子个数之比应与其化学式中离子数之比应相同。 （7）注意反应条件。反应条件不同，离子方程式有可能不同。 （8）反应物加入顺序不同，离子方程式有可能不同。 第十页

45 练习： 1、写出下列反应的离子方程式： （1）实验室制H2,制CO2： 制H2：—————————————。
Zn+2H+ === Zn2++H2↑ CaCO3+2H+ === Ca2++H2O+CO2↑ （2）亚硫酸钡和盐酸反应： ———————————————— 。 BaSO3+2H+ === Ba2++H2O+SO2↑

46 （3）二氧化锰和浓盐酸共热： ————————————————。 MnO2+4H+ +2Cl - === Mn2++2H2O+Cl2↑ （4）亚硫酸氢钠和硫酸氢钠： ————————————————。 HSO3-+H+ === H2O+SO2↑ （5）Cl2溶于水： ————————————————。 Cl2+H2O ≒H++ Cl - + HClO （6）硝酸铵溶液中加入氢氧化钠溶液： ————————————————。 NH4++OH - === NH3·H2O

47 （7）稀硫酸和Ba(OH)2溶液混合： —————————————————。 Ba2++2OH -+2H++SO42- === BaSO4↓+2H2O （8）碳酸氢钙和澄清石灰水： ————————————————。 Ca2++HCO3-+OH -=== CaCO3↓+H2O （9）碳酸氢钙和少量NaOH溶液： ————————————————。 Ca2++HCO3-+OH -=== CaCO3↓+H2O （10）碳酸氢钙和足量NaOH溶液： ————————————————。 Ca2++2HCO3-+2OH -=== CaCO3↓+CO32-+2H2O