化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化

1、化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化和能量變化重要的氧化劑和還原劑 重要知識(shí)點(diǎn) 1熟悉常見的氧化劑和還原劑。 2重要的氧化劑和還原劑的常見反應(yīng)。 3熟練使用單線橋分析氧化還原反應(yīng)及電子轉(zhuǎn)移情況。知識(shí)點(diǎn)精析一化學(xué)反應(yīng)的分類 二、重要的氧化劑和還原劑1氧化還原反應(yīng)的基本概念氧化還原反應(yīng)從化合價(jià)的角度來說是指有元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)；從本質(zhì)上來看則是指有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移）的反應(yīng)。涉及氧化劑、還原劑、氧化性、還原性、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物等概念。（1）氧化劑、還原劑氧化劑是指在反應(yīng)中得到電子（或電子對(duì)偏向）的反應(yīng)物，表現(xiàn)為反應(yīng)后所含某些元素化合價(jià)降低。氧化劑具有氧化性，在反應(yīng)中本身被還原，其生成物叫還原產(chǎn)物。還原劑

2、是指在反應(yīng)中失去電子（或電子對(duì)偏離）的反應(yīng)物，表現(xiàn)為反應(yīng)后所含某些元素化合價(jià)升高，還原劑具有還原性，反應(yīng)中本身被氧化，生成物是氧化產(chǎn)物。如下圖所示： （2）氧化劑和還原劑是性質(zhì)相反的物質(zhì)在氧化還原反應(yīng)中，還原劑把電子轉(zhuǎn)移給氧化劑，即還原劑是電子的給予體，氧化劑是電子的接受體。如下圖所示： （3）氧化還原反應(yīng)中各概念間的關(guān)系 2氧化還原反應(yīng)的判斷和分析（1）氧化還原反應(yīng)的判斷判斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)，常根據(jù)反應(yīng)中有無元素的化合價(jià)變化（有升有降）來判斷。判斷一個(gè)反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)的技巧：當(dāng)有單質(zhì)參加反應(yīng)，或有單質(zhì)生成時(shí)可認(rèn)為該反應(yīng)一般是氧化還原反應(yīng)(但同素異形體間的轉(zhuǎn)化除外，如白磷變

3、紅磷就不是氧化還原反應(yīng))。有機(jī)物發(fā)生的反應(yīng)，當(dāng)分子中引入氧或失去氫被氧化，反之分子中失去氧或得到氫被還原。（2）氧化還原反應(yīng)的分析在氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式里，除了可用箭頭表明同一元素原子的電子轉(zhuǎn)移情況外(即：雙線橋法)，還可以用箭頭表示不同原子的電子轉(zhuǎn)移情況(稱為“單線橋法”)。用箭頭表明同一元素原子的電子轉(zhuǎn)移情況即大家熟悉的“雙線橋”。如： 用箭頭表示不同原子的電子轉(zhuǎn)移情況“單線橋”。如： 更好地體現(xiàn)了氧化劑和還原劑在反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系。再如： 單線橋分析氧化還原反應(yīng)可簡(jiǎn)單表示為 反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移總數(shù)即為還原劑給出的電子總數(shù)，也是氧化劑接受的電子總數(shù)。 在單線橋中不寫“得”或“失”。 3常

4、見的氧化劑、還原劑（1）物質(zhì)在反應(yīng)中是作為氧化劑還是作為還原劑，主要取決于元素的化合價(jià)。元素處于最高價(jià)時(shí)，它的原子只能得到電子，因此該元素只能作氧化劑，如 、 。元素處于中間價(jià)態(tài)時(shí)，它的原子隨反應(yīng)條件不同，既能得電子，又能失電子，因此該元素既能作氧化劑，又能作還原劑，如 和 。元素處于最低價(jià)時(shí)，它的原子則只能失去電子，因此該元素只能作還原劑，如 。（2）重要的氧化劑活潑非金屬單質(zhì)，如F2、Cl2、Br2、O2等。元素處于高價(jià)時(shí)的氧化物、高價(jià)含氧酸及高價(jià)含氧化酸鹽等，如MnO2，NO2；濃H2SO4，HNO3；KMnO4，KClO3，F(xiàn)eCl3等。過氧化物，如Na2O2，H2O2等。（3）重要的

5、還原劑金屬單質(zhì)，如Na，K，Zn，F(xiàn)e等。某些非金屬單質(zhì)，如H2，C，Si等。元素處于低化合價(jià)時(shí)的氧化物，如CO，SO2等。元素處于低化合價(jià)時(shí)的酸，如HCl（濃），HBr，HI，H2S等。元素處于低化合價(jià)時(shí)的鹽，如Na2SO3，F(xiàn)eSO4等。三、重要氧化劑和還原劑的常見反應(yīng)1實(shí)驗(yàn)分析（1）Cl2，Br2，I2氧化性的比較。鹵素單質(zhì)氧化性順序按F2，Cl2，Br2，I2的順序逐漸減弱。問題討論當(dāng)把Cl2和HBr混合會(huì)有何現(xiàn)象？若將碘化鉀淀粉試紙置于盛Cl2的集氣瓶上一定有變化嗎？若想觀察到期望的現(xiàn)象應(yīng)如何操作？若熏久了又會(huì)有何現(xiàn)象？簡(jiǎn)析Cl2可與HBr反應(yīng)：Cl2+2HBr=2HCl+Br2，可

6、看到有橙紅色液滴生成，且Cl2的黃綠色變淡 。干燥的碘化鉀淀粉試紙與Cl2不反應(yīng)，因?yàn)樵摲磻?yīng)為離子反應(yīng)，需在溶液中進(jìn)行；故需將試紙先用蒸餾水濕潤(rùn)。但熏久了，由于Cl2還可氧化濕潤(rùn)的I2而使變藍(lán)的試紙又褪色。（2）Fe，F(xiàn)e2+，F(xiàn)e3+間的氧化還原反應(yīng)。Fe與強(qiáng)氧化劑（足量）直接反應(yīng)可被氧化為 ，而與弱氧化劑（如H+，S等）反應(yīng)被氧化為 ；且 可被強(qiáng)氧化劑（如Cl2，Br2，HNO3、H2SO4(濃)等氧化為 。問題討論Fe與濃硫酸反應(yīng)一定只能得到Fe2(SO4)3嗎？FeSO4溶液中加溴水可氧化Fe2+為Fe3+，改用氯水、碘水行嗎？鐵鹽（Fe3+）如何轉(zhuǎn)化為亞鐵鹽（Fe2+）？向FeCl3

7、溶液中加Cu粉行嗎？通入SO2行嗎？FeCl3溶液可與KSCN溶液反應(yīng)而使溶液呈血紅色，還有什么溶液也可與FeCl3溶液反應(yīng)而發(fā)生顏色變化？答：Fe3+有較強(qiáng)的氧化性，F(xiàn)e有較強(qiáng)的還原性，所以，鐵過量時(shí)會(huì)與生成的Fe2(SO4)3反應(yīng)得FeSO4。氯水可代替溴水，碘水不行，因：2Fe3+2I=2Fe2+I2。加入還原劑可還原Fe3+，F(xiàn)e或Cu粉或SO2均能還原Fe3+得到Fe2+。苯酚溶液中加入FeCl3溶液呈紫色。2氧化劑、還原劑之間反應(yīng)規(guī)律（1）對(duì)于氧化劑來說，同族元素的非金屬原子，它們的最外層電子數(shù)相同而電子層數(shù)不同時(shí)，電子層數(shù)越多，原子半徑越大，就越難得電子。因此，它們單質(zhì)的氧化性越

8、弱。即：同主族非金屬單質(zhì)的氧化性從上到下 逐漸減弱。（2）金屬單質(zhì)的還原性強(qiáng)弱一般與金屬活動(dòng)順序相一致。 （3）元素處于高價(jià)的物質(zhì)具有氧化性，在一定條件下可與還原劑反應(yīng)，在生成的新物質(zhì)中該元素的化合價(jià)降低。（4）元素處于低價(jià)的物質(zhì)具有還原性，在一定條件下可與氧化劑反應(yīng)，在生成的新物質(zhì)中該元素的化合價(jià)升高。（5）稀硫酸與活潑金屬單質(zhì)反應(yīng)時(shí)，是氧化劑，起氧化作用的是 ，被還原生成H2，濃硫酸是強(qiáng)氧化劑，與還原劑反應(yīng)時(shí)，起氧化作用的是 ，被還原后一般生成SO2。（6）不論濃硝酸還是稀硝酸都是氧化性極強(qiáng)的強(qiáng)氧化劑，幾乎能與所有的金屬或非金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)，主要是 得到電子被還原成NO2，NO

9、等。一般來說濃硝酸常被還原為NO2，稀硝酸常被還原為NO。（7）變價(jià)金屬元素，一般處于最高價(jià)時(shí)的氧化性最強(qiáng)，隨著化合價(jià)降低，其氧化性減弱，還原性增強(qiáng)。 氧化劑與還原劑在一定條件下反應(yīng)時(shí)，一般是生成相對(duì)弱的還原劑和相對(duì)弱的氧化劑，即在適宜的條件下，可用氧化性強(qiáng)的物質(zhì)制取氧化性弱的物質(zhì)，也可用還原性強(qiáng)的物質(zhì)制取還原性弱的物質(zhì)。見下圖：常見的氧化劑、還原劑及其還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物氧化劑還原產(chǎn)物還原劑氧化產(chǎn)物O2，O2-，O22-活潑金屬金屬離子Cl2，Br2，I2Cl，Br，IH2H2O， 濃H2SO4SO2，S，H2SCCO，CO2HNO3NO，NO2，NH SiSiO2，SiF4MnO Mn2+，

10、MnO2、MnO COCO2Fe3+Fe2+，F(xiàn)eFe2+Fe3+Na2O2，H2O2O2-，H2OSO2，SO SO3，SO 四、判斷氧化劑或還原劑強(qiáng)弱的依據(jù)1根據(jù)方程式判斷 氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物還原性：還原劑還原產(chǎn)物2根據(jù)反應(yīng)條件判斷當(dāng)不同氧化劑作用于同一還原劑時(shí)，如氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)相同，可根據(jù)反應(yīng)條件的難易來進(jìn)行判斷。越易反應(yīng)，則氧化劑的氧化性越強(qiáng)。如：4HCl（濃）+MnO2 MnCl2+2H2O+Cl216HCl（濃）+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2則氧化性：KMnO4MnO2。判斷還原劑還原性的原理類似。3由氧化產(chǎn)物的價(jià)態(tài)高低來判斷當(dāng)還原劑在相似的條件下作用

11、于不同的氧化劑時(shí)，可由氧化產(chǎn)物元素價(jià)態(tài)的高低來判斷氧化劑氧化性的強(qiáng)弱。即：在相同條件下，使還原劑價(jià)態(tài)升得越高，則氧化劑的氧化性越強(qiáng)。如：2Fe+3Cl2 2FeCl3Fe+S FeS則氧化性：Cl2S。判斷還原劑還原性的原理類似。4根據(jù)元素周期表判斷（1）同主族元素（從上到下）：非金屬原子（或單質(zhì)）氧化性逐漸減弱，對(duì)應(yīng)陰離子還原性逐漸增強(qiáng)；金屬原子（或單質(zhì)）還原性逐漸增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子氧化性逐漸減弱。（2）同周期元素（從左到右）：原子或單質(zhì)還原性逐漸減弱，氧化性逐漸增強(qiáng)。陽(yáng)離子的氧化性逐漸增強(qiáng)，陰離子的還原性逐漸減弱。解題能力培養(yǎng) 1氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目例1標(biāo)出反應(yīng)11P+15Cu

12、SO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目，該反應(yīng)中氧化劑為_，還原劑為_，1mol CuSO4能氧化P原子的物質(zhì)的量是_。分析可以先標(biāo)出有變價(jià)的元素的化合價(jià)，發(fā)現(xiàn)P元素的化合價(jià)有升有降，則其既作了氧化劑又作了還原劑，CuSO4中的Cu元素化合價(jià)降低，故CuSO4也是氧化劑 。因?yàn)?mol CuSO4在反應(yīng)中只有Cu能獲得1mol e，而1mol P被氧化時(shí)能提供5mol e，故1mol CuSO4能氧化0.2mol P。 2氧化劑、還原劑的確定例2氫陰離子（H）能和NH3反應(yīng)：H+NH3=NH +H2。根據(jù)上述反應(yīng)事實(shí)可以得到的正確結(jié)論是（ ）ANH3具

13、有還原性BH是很強(qiáng)的還原劑C該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是H2D該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)分析液氨中NH3分子能發(fā)生如下的電離NH3=NH +H+，H與NH3分子的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上就是H和NH3分子電離出來的H+發(fā)生反應(yīng)生成H2，由于H失電子能力強(qiáng)，所以H是很強(qiáng)的還原劑。NH3分子中的H+得到電子，它是氧化劑。H2是H失電子的氧化產(chǎn)物，也是H+得電子的還原產(chǎn)物，因此H2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。由于該反應(yīng)中無單質(zhì)參加，該反應(yīng)不符合置換反應(yīng)的定義。正確答案：B3判斷氧化劑、還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱例3根據(jù)下列反應(yīng)，判斷M、N、P、Q的還原性由強(qiáng)到弱的順序是（ ）NCl2+P=N+PCl22MCl3+3N=2M+3NCl23QCl

14、2+2M=2MCl3+3QAMNPQ BPNMQCQPNM DNMPQ分析 根據(jù)氧化還原劑反應(yīng)的規(guī)律可知，當(dāng)一個(gè)氧化還原反應(yīng)按正反應(yīng)方向進(jìn)行時(shí)，一般情況下，氧化性是：氧化劑氧化產(chǎn)物；還原性是：還原劑還原產(chǎn)物。對(duì)于反應(yīng)，還原劑是P，還原產(chǎn)物N，因此還原性是PN；對(duì)于反應(yīng)，還原劑是N，還原產(chǎn)物是M，還原性是NM，以此類推反應(yīng)中還原性MQ。根據(jù)以上關(guān)系可得：還原性是PNMQ。正確答案：B例4現(xiàn)有下列三個(gè)氧化還原反應(yīng)存在：2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2；2FeCl2+Cl2=2FeCl3；2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2。若某溶液中有Fe2+和I

15、共存，要氧化除去I而又不影響Fe2+和Cl。下列試劑中，可加入的試劑是（ ）ACl2BKMnO4CFeCl3DHCl分析可由三個(gè)反應(yīng)方程式得出如下結(jié)論：氧化性：MnO Cl2Fe3+I2；還原性：Mn2+ClFe2+Br2，還原性BrCl，故能夠發(fā)生Cl2+2Br=Br2+2Cl。又如，氧化性Fe3+I2，還原性：IFe2+，因此能夠發(fā)生反應(yīng)2Fe3+2I=I2+2Fe2+。對(duì)下列常見物質(zhì)的氧化還原能力的準(zhǔn)確記憶有助于解決一些常見的氧化還原反應(yīng)所引起的離子反應(yīng)：氧化性：F2Cl2Br2Fe3+I2S還原性：FClBrFe2+IS2-酸性高錳酸鉀（H+、MnO ）的氧化性強(qiáng)于Cl2，硝酸鹽溶液中

16、加酸會(huì)使溶液有強(qiáng)氧化性（NO 、H+）。電解反應(yīng)、電極反應(yīng)、相互促進(jìn)水解反應(yīng)等。如：電解反應(yīng)：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2其離子方程式為：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2+H2電極反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+相互促進(jìn)水解反應(yīng)： Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO22離子反應(yīng)的類型根據(jù)離子反應(yīng)發(fā)生的條件，概括起來中學(xué)階段離子反應(yīng)常見有以下幾類：（1）離子間的交換反應(yīng)（復(fù)分解反應(yīng)）生成沉淀反應(yīng)。如H2S+Cu2+=CuS+2H+生成難電離物。如ClO+CO2+H2O=HClO+HCO 生成易揮發(fā)物。如NH +OH NH3+H2O（2）離子間氧化還原反應(yīng)如銀鏡反應(yīng)：2Ag

17、(NH3)2+2OH+CH3CHOCH3COO+NH +2Ag+3NH3+H2O（3）水解反應(yīng)。如：S2-+H2OHS+OH（第一步為主）Al3+3H2OAl(OH)3（不寫）+3H+Fe3+3H2O Fe(OH)3(膠體)+3H+（不可逆）Al3+3AlO +6H2O=4Al(OH)3（不可逆）如果同時(shí)存在弱酸根和弱堿陽(yáng)離子則二者水解互相促進(jìn)，假如它們的水解產(chǎn)物以沉淀或揮發(fā)性氣體與溶液脫離，則水解不寫可逆號(hào)且生成物可用或表示生成沉淀或氣體。（4）絡(luò)合反應(yīng)（中學(xué)少見。）。如Fe3+的檢驗(yàn)：Fe3+6SCN=Fe(SCN) （血紅色）（5）電極反應(yīng)。如鋼鐵腐蝕：（-）2Fe4e=2Fe2+；（+

18、）O2+2H2O+4e=4OH三、離子共存的判斷離子在溶液中能否大量共存，歸根到底就是一句話：離子間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(離子間結(jié)合生成新物質(zhì))的就不能共存。凡能使溶液中因反應(yīng)發(fā)生使有關(guān)離子濃度顯著改變的均不能大量共存，如生成難溶、難電離、氣體物質(zhì)或轉(zhuǎn)變成其他種類的離子(包括氧化還原反應(yīng))。此時(shí)問題轉(zhuǎn)化成“哪些離子間會(huì)發(fā)生反應(yīng)”，“發(fā)生什么反應(yīng)”，“產(chǎn)物是什么”等一系列問題。即：1離子間能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的不能大量共存。如有沉淀、氣體、弱電解質(zhì)生成的反應(yīng)。相互反應(yīng)生成沉淀的離子間不能大量共存。如：Ba2+、Ag+、Ca2+與CO32-、SO32-、SiO32-、SO42-、PO43-等；Ag+與Cl

19、-、Br-、I-等；Ca+與F-、C2O42-等。相互反應(yīng)生成氣體的離子間不能共存，如H+跟HSO3-、HCO3-、HS-；NH4+和OH-(加熱)等。相互反應(yīng)生成難電離物質(zhì)的離子間不能共存，如H+跟OH-、CH3COO-、ClO-、F- ；OH-和NH4+等。2若陰、陽(yáng)離子間能發(fā)生氧化還原反應(yīng)則不能大量共存，如：Fe3+與I-、S2-；KMnO4(H+)與I-、S2-、Cl-、Br-、Fe2+、SO32-等；NO3-(H+)與I-、S2-、SO32-、Fe2+等；S2-、SO32-、H+之間。S2-與ClO-、H+、I-與ClO-等。3在強(qiáng)酸性條件下,不能共存的陰離子有：OH-(大量) 及弱

20、酸根陰離子如CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等。4在強(qiáng)堿性條件下，不能共存的離子有：H+(大量)、HCO3-、HS-、NH4+、及弱堿陽(yáng)離子如Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+ 、Ag+等。5多元弱酸的酸式陰離子在酸性較強(qiáng)或堿性較強(qiáng)的溶液中均不能大量共存，它們遇強(qiáng)酸(H+)均會(huì)生成弱酸分子，遇強(qiáng)堿(OH-)生成正鹽和水。如：HSO3-、HS-、HCO3-、H2PO4-、HPO42-等。6若陰、陽(yáng)離子能發(fā)生互促水解反應(yīng)，則不能大量共存。如：Al3+與HCO3-、AlO2-、S2-、CO32-、HS-、ClO-、SiO32-等；Fe3+與CO3

21、2-、AlO2-、SiO32-、ClO-；HCO3- 等；NH4+、與AlO2-、ClO-、SiO32-等。7因絡(luò)合反應(yīng)形成絡(luò)合物(或絡(luò)離子)的離子或其他反應(yīng)在溶中不能大量共存，如：Fe3+與SCN-、C6H5O-等。8H2PO4-與PO43-會(huì)生成HPO42-，兩者不共存。四、離子方程式正誤判斷可總結(jié)為“八查”1一查反應(yīng)是否符合客觀事實(shí)，如鈉投入CuSO4溶液中：2Na+Cu2+=2Na+Cu ()2Na+Cu2+2H2O2Na+Cu(OH)2+H2 ()2二查原子是否守恒、電荷是否守恒、得失電子是否守恒，如將氯氣通入氯化亞鐵溶液中：Fe2+Cl2Fe3+2Cl- ()2Fe2+Cl22Fe

22、3+2Cl- ()3三查化學(xué)符號(hào)(、=、 、化學(xué)式、離子形式)使用是否正確，如碳酸氫鈣溶液與鹽酸反應(yīng)：Ca(HCO3)2+2H+Ca2+2H2O+2CO2 ()HCO3-+H+=H2O+CO2 ()4四查是否忽略隱離子反應(yīng)，如CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反應(yīng)：Ba2+SO42-BaSO4()Cu2+SO42-+Ba2+2OH-Cu(OH)2+BaSO4 ()5五查陰、陽(yáng)離子配比是否正確，如稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反應(yīng)：H+SO42-+OH-+Ba2+BaSO4+H2O ()2H+SO42-+2OH-+Ba2+BaSO4+2H2O ()6六查反應(yīng)物用量與其反應(yīng)是否一致，如：碳酸氫鈣

23、溶液中加入少量氫氧化鈉：Ca2+2HCO3-+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O ()Ca2+HCO3-+OH-=CaCO3+H2O ()7七查加入試劑順序與其反應(yīng)是否一致，如往Na2CO3溶液中滴入少量稀鹽酸：2H+CO32-H2O+CO2 ()H+CO32-=HCO3- ()8八查反應(yīng)條件與其反應(yīng)是否一致，如往氯化銨溶液中滴入燒堿溶液：NH4+OH-=NH3+H2O ()NH4+OH-NH3H2O ()解題能力培養(yǎng)1離子方程式的書寫及其正誤判斷例1、下列離子方程式，正確的是（ ）A碳酸氫鈣和鹽酸兩溶液混合：CO +2H+=CO2+H2OB磷酸二氫鈣跟氫氧化鈣溶液混合：H2PO +2

24、OH=PO +2H2OC氫碘酸中通入氯氣：2I+Cl2=2Cl+I2D鐵與稀硫酸反應(yīng)制備氫氣：2Fe+6H+=2Fe3+3H2分析離子方程式常見的錯(cuò)誤主要是由以下幾點(diǎn)原因造成的：（1）反應(yīng)的原理不正確。審題時(shí)應(yīng)注意反應(yīng)是否符合客觀事實(shí)。不可主觀臆造反應(yīng)及產(chǎn)物。如本題D答案應(yīng)生成Fe2+。（2）不能正確使用分子式與離子符號(hào)來表示參加反應(yīng)的物質(zhì)。如本例A答案HCO 不能寫成CO +H+，但應(yīng)注意HSO 通常在水溶液中是不存在的而應(yīng)寫成SO +H+。（3）不能正確使用“”，“ ”，“”，“”等符號(hào)。（4）沒有做到三個(gè)守恒：即得失電子得失守恒、電荷守恒和原子個(gè)數(shù)守恒。如FeCl2溶液與Cl2反應(yīng)不能寫

25、成下式：Fe3+Cl2=Fe2+2Cl，其僅滿足了原子守恒而不滿足電子 得失守恒和電荷守恒。除此以外以下兩點(diǎn)是一般同學(xué)在解題時(shí)應(yīng)特別留意的：（1）看是否遺漏了離子反應(yīng)。如本例B項(xiàng)中遺漏了生成Ca3(PO4)2沉淀的反應(yīng)。其正確的離子方程式應(yīng)該寫成：2H2PO +4OH+3Ca2+=Ca3(PO4)2+4H2O。（2）注意反應(yīng)物用量的影響。如“過量”、“少量”、“等物質(zhì)的量”等詞語(yǔ)，以及某些特定試劑進(jìn)行反應(yīng)時(shí)滴加順序不同對(duì)方程式的影響。如往FeBr2溶液中通入少量的Cl2的離子方程式應(yīng)寫成2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl，往其中通入足量Cl2則寫成2Fe2+4Br+3Cl2=2Fe3+2Br2

26、+6Cl。再如向燒堿溶液中加少許AlCl3溶液，寫成Al3+4OH=AlO +2H2O，而向AlCl3溶液中加少許NaOH溶液的離子方程式則為：Al3+3OH=Al(OH)3。綜上所述，我們易知本題正確答案應(yīng)為C。2離子共存問題例2、下列各組離子：I、ClO、NO 、H+；K+、NH 、HCO 、OH；SO 、SO 、Cl、OH；Fe3+、Cu2+、SO 、Cl；H+、K+、AlO 、HSO ；Ca2+、Na+、SO 、CO 。在水中能大量共存的是（ ）A和 B和C和 D和分析離子在溶液中能大量共存的條件是離子之間不能發(fā)生離子反應(yīng)，通常不能共存的離子有：發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的；發(fā)生氧化還原反應(yīng)的；發(fā)

27、生雙水解反應(yīng)的；發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的。本例中組因?yàn)镠+的存在會(huì)生成難電離的HClO分子，且HClO及酸性條件下的NO 都有強(qiáng)烈的氧化性可氧化有較強(qiáng)還原性的I，因而組離子不能共存；組中應(yīng)注意任何酸式鹽均可繼續(xù)與強(qiáng)堿或強(qiáng)酸起反應(yīng)，因此HCO 與OH不能共存；組組離子均可共存；組中能發(fā)生H+AlO +H2O=Al(OH)3，甚至Al(OH)3又溶于過量H+而生成Al3+的反應(yīng)，以及H+HSO =H2SO3，H2SO3=SO2+H2O的反應(yīng)而不能共存；組中則易生成CaCO3沉淀，即使沒有CO ，由于CaSO4是微溶物也不能有Ca2+和SO 大量共存的可能。正確答案：B3有條件的離子共存問題例3、在pH=1的

28、無色透明溶液中，不能大量共存的離子組是（ ）AAl3+、Ag+、NO 、ClBMg2+、NH 、NO 、ClCBa2+、I、F、S2O DZn2+、Na+、NO 、SO 分析解答有條件的離子共存問題時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：溶液的顏色。若為無色溶液，則應(yīng)首先排除下列有色離子的存在：Cu2+（藍(lán)色）、Fe2+（淺綠色）、Fe3+（黃色）、MnO （紫色）；溶液的酸堿性。若為酸性溶液，需額外考慮H+的大量存在直接造成了下列離子不可能大量存在：CO 、HCO 、SO 、HSO 、ClO、PO 、HPO 、H2PO 、AlO 、SiO 、CH3COO、C6H5O、Ag(NH3)2+、S2-、HS等；還應(yīng)考慮

29、到在酸性介質(zhì)中NO 不能與Fe2+、S2-、I、SO 等有還原性的離子大量共存，因?yàn)榇藭r(shí)相當(dāng)于有稀HNO3存在。若為堿性條件，則不能大量存在離子有：Fe3+、Fe2+、Cu2+、Mg2+、Al3+、Ag+、Zn2+、NH 和HS、HCO 、H2PO 、HPO 、HSO 等酸式酸根離子。本例選項(xiàng)A中Ag+與Cl能產(chǎn)生AgCl沉淀，不能大量共存，C項(xiàng)中因S2O 可發(fā)生下列反應(yīng)2H+S2O =SO2+S+H2O而不能大量存在于酸性條件下。正確答案：A、C 化學(xué)反應(yīng)中的能量變化重點(diǎn)難點(diǎn)1反應(yīng)熱從能量的角度考慮化學(xué)反應(yīng)的問題，多分析幾個(gè)常見放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)并運(yùn)用化學(xué)鍵知識(shí)理解反應(yīng)熱的涵義。2熱化學(xué)方程

30、式的書寫和應(yīng)用培養(yǎng)熱化學(xué)方程式書寫技能的訓(xùn)練，注意熱化學(xué)方程式書寫的規(guī)范。知識(shí)點(diǎn)講解一、反應(yīng)熱1反應(yīng)熱的概念在化學(xué)反應(yīng)中，發(fā)生物質(zhì)變化的同時(shí)，還伴隨有能量變化，這種能量變化，常以熱能的形式表現(xiàn)出來。在化學(xué)反應(yīng)過程中放出或吸收的能量，通常叫做反應(yīng)熱。反應(yīng)熱用符號(hào)H表示，單位一般采用“kJ/mol”。許多化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱可以直接測(cè)量，其測(cè)量?jī)x器叫做量熱計(jì)。中學(xué)階段，一般研究的是在一定的溫度和壓強(qiáng)下，在敞開容器中發(fā)生的反應(yīng)所放出或吸收的熱量。反應(yīng)熱符號(hào)有正負(fù)之分，當(dāng)H 0時(shí)，為吸熱反應(yīng)。2反應(yīng)熱的微觀解釋化學(xué)變化一定生成新的物質(zhì)，形成新的化學(xué)鍵，故必然要破壞舊的化學(xué)鍵。化學(xué)反應(yīng)在本質(zhì)上來說也就是舊鍵

31、的斷裂和新鍵的形成過程。破壞舊鍵時(shí)需要克服原子間的相互作用，這需要吸收能量；形成新鍵時(shí)又要釋放能量。在不做其他功的情況下，當(dāng)前者大于后者時(shí)，就是吸熱反應(yīng)；當(dāng)前者小于后者時(shí)，為放熱反應(yīng)。放熱反應(yīng)的反應(yīng)物具有的總能量大于生成物所具有的總能量，導(dǎo)致反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)放出熱量；吸熱反應(yīng)是由于反應(yīng)物具有的總能量小于生成物所具有的總能量，反應(yīng)物需通過加熱、光照等條件吸收能量，而使反應(yīng)物本身的能量升高才能轉(zhuǎn)化為生成物?；瘜W(xué)變化過程中的能量變化如下圖： 二、熱化學(xué)方程式1熱化學(xué)方程式的意義熱化學(xué)方程式是用來表明反應(yīng)所放出或吸收的熱量的化學(xué)方程式。因此熱化學(xué)方程式不僅表明了化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化，也表明了化學(xué)反

32、應(yīng)中的能量變化。例如：熱化學(xué)方程式：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)； H = 92.38kJmol-1 ，表示的意義為1mol氮?dú)馀c3mol氫氣反應(yīng)完全生成2mol氨氣，放出92.38kJ的熱量。再如H2(g)+ O2(g)=H2O(1)；H = 285.8kJmol-1 ，表示的意義為1mol氫氣與 mol氧氣反應(yīng)生成1mol液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量。2熱化學(xué)方程式書寫（1）應(yīng)注意反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)，因?yàn)榉磻?yīng)的溫度和壓強(qiáng)不同時(shí)，其H 也不同，但中學(xué)階段所用的H一般都是在101kPa和25時(shí)的數(shù)據(jù)，故常常不特別注明。（2）要注明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)。因?yàn)槲镔|(zhì)呈現(xiàn)哪一種聚集狀態(tài)，

33、與它們所具有的能量有關(guān)，物質(zhì)的三態(tài)之間的變化本身就伴隨有吸熱或放熱的過程。例如：冰熔化成水時(shí)需吸收熱量，水蒸發(fā)成水蒸氣時(shí)，也需吸收熱。常以g、s、l、aq分別表示氣、固、液態(tài)及水溶液。若物質(zhì)有同素異形體或幾種晶型，也應(yīng)注明是哪一種。（3）要有表明反應(yīng)熱的“+”、“”符號(hào)，并用“；”號(hào)將化學(xué)方程式與H 隔開。（4）與一般化學(xué)方程式不同，熱化學(xué)方程式各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不是表示分子個(gè)數(shù)而是表示其物質(zhì)的量，故化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)。對(duì)于相同物質(zhì)的反應(yīng)，當(dāng)化學(xué)計(jì)量數(shù)不同，其H 也不同。（5）熱化學(xué)方程式的各物質(zhì)化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱成正比。例如：相同物質(zhì)的下列化學(xué)反應(yīng)，前者的反

34、應(yīng)熱是后者的兩倍。H2(g)+Cl2(g) =2HCl(g)；H = 184.6kJmol-1 H2(g)+ Cl2(g)=HCl(g)；H = 92.3kJmol-1”三、反應(yīng)熱在高考中的體現(xiàn)在高考中有關(guān)熱化學(xué)方程式的試題類型主要有3種：（1）已知一定量的物質(zhì)參加反應(yīng)的吸、放熱量，寫出其熱化學(xué)方程式或判斷所給的熱化學(xué)方程式的正誤。在判斷熱化學(xué)方程式的正誤時(shí)，一要注意是否標(biāo)明反應(yīng)中各物質(zhì)的狀態(tài)；二是要注意在熱化學(xué)方程式右端是否注明熱量的變化，H 的“+”或“”號(hào)是否正確，三是熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前面的系數(shù)只要同后面的熱量值相對(duì)應(yīng)，則無論系數(shù)為整數(shù)、分?jǐn)?shù)還是小數(shù)，都應(yīng)該是正確的。（2）已知相關(guān)的

35、熱化學(xué)方程式，要求寫出新的熱化學(xué)方程式；這種類型題的解題思路是：先比較要寫的熱化學(xué)方程式與已知的相關(guān)熱化學(xué)方程式的主要不同，找出無關(guān)的物質(zhì)并變換系數(shù)使其相同，再通過對(duì)已知熱化學(xué)方程式加減消去，然后算出新方程式的熱量。（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算：這類題目是求一定量物質(zhì)燃燒放出的熱量，求混和氣體成分或含量，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)把反應(yīng)熱量看成一種產(chǎn)物，按一般化學(xué)方程式的計(jì)算要求進(jìn)行計(jì)算。例觀察下列幾個(gè)熱化學(xué)方程式的寫法，并注意其中書寫規(guī)律。（1）石墨在空氣中燃燒：C(石墨)+O2(g)=CO2(g)；H = 393.5kJ/mol或2C(石墨)+2O2(g)=2CO2(g)；H 787kJ/mo

36、l（2）金剛石與氧氣反應(yīng)：C(金剛石)+O2(g)=CO2 (g)； H = 395.4kJ/mol C(金剛石)+ O2(g)= CO2(g)；H = 197.7 kJ/mol（3）由氫氣燃燒生成液態(tài)水：H2(g)+ O2(g)=H2O(l)；H = 285.8kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H = 571.6kJ/mol（4）氫氣燃燒生成水蒸氣：H2(g)+ O2(g)=H2O(g)；H = 241.8kJ/mol（5）水蒸氣分解為氫氣及氧氣：H2O(g)=H2(g)+ O2(g)；H =241.8kJ/mol注意：（1）當(dāng)反應(yīng)系數(shù)加倍或減半時(shí)，H 也相應(yīng)的加倍或減半

37、，相當(dāng)于H 亦是方程式系數(shù)中的一部分，但不論怎么變，其單位終是kJ/mol。（2）逆反應(yīng)的熱效應(yīng)，與正反應(yīng)熱效應(yīng)的數(shù)值相同而符號(hào)相反。解題能力培養(yǎng)1反應(yīng)熱的涵義例1已知破壞各1mol NN鍵、HH鍵和NH鍵分別需吸收的能量為946kJ、436kJ、391kJ。計(jì)算1molN2(g)和3molH2(g)完全轉(zhuǎn)化為NH3(g)的反應(yīng)熱的理論值。分析N2(g)與H2(g)反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，使1mol的NN鍵斷裂吸收946kJ的能量，使3molHH鍵斷裂共需吸收436kJmol-13mol1308kJ的能量，因此使1molN2(g)和3molH2(g)反應(yīng)物的

38、化學(xué)鍵斷裂共需吸收的能量為946kJ1308kJ2254 kJ。而2molNH3（g）中含6molNH鍵，形成6molNH鍵時(shí)放出能量為391 kJmol-16mol2346 kJ 。因此反應(yīng)熱應(yīng)等于生成物分子形成時(shí)所釋放的總能量2346kJmol-1與反應(yīng)物分子斷裂時(shí)所吸收的總能量2254 kJmol-1之差，即放出了92 kJmol-1的能量。解H =391 kJmol-16mol436kJmol-13mol946kJ 92kJmol-1例2298K、101kPa時(shí)，合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)；H= 92.38kJmol-1。在該溫度下，取1mol

39、N2(g)和3molH2(g)放在一密閉容器中，在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)放出的熱量總是少于92.38kJ，其原因是什么？分析根據(jù)反應(yīng)熱的定義可知合成氨的反應(yīng)熱就應(yīng)該是1molN2和3molH2生成2molNH3所放出的熱量是92.38kJmol-1。由于在密閉容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng)，對(duì)于可逆反應(yīng)來說，反應(yīng)熱的數(shù)據(jù)仍然應(yīng)當(dāng)以完全反應(yīng)時(shí)測(cè)得的數(shù)據(jù)表示。而密閉容器中1molN2和3molH2在該條件下不可能完全反應(yīng)而生成2molNH3，所以放出熱量總小于92.38kJ。解該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，在密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)將達(dá)到平衡狀態(tài)，1molN2(g)和3mol的H2(g)不能完全反應(yīng)生成2

40、molNH3(g)，因而放出的熱量總小于92.38kJ。2熱化學(xué)方程式例3下列對(duì)熱化學(xué)方程式 H2(g)+ I2(g)=HI(g)；H =+26kJmol-1的敘述中，正確的是（ ）A1mol氫氣和1mol碘蒸氣完全反應(yīng)需要吸收26kJ的熱量B1個(gè)氫分子和1個(gè)碘分子完全反應(yīng)需要吸收52kJ的熱量C1molH2(g)與1molI2(g)完全反應(yīng)生成2mol的HI氣體需吸收52kJ的熱量D molH2(g)與 molI2(g)完全反應(yīng)放出26kJ的熱量分析熱化學(xué)方程式的具體形式是表示一定物質(zhì)的量的、一定聚集狀態(tài)的反應(yīng)物完全反應(yīng)生成一定聚集狀態(tài)的生成物時(shí)的放熱、吸熱情況。只要依據(jù)書寫熱化學(xué)方程式的六

41、點(diǎn)注意事項(xiàng)，對(duì)于本例題就不難作出判斷。在A、B、D三個(gè)選項(xiàng)中均未指明生成物的狀態(tài)；且D將反應(yīng)錯(cuò)認(rèn)為是放熱反應(yīng)；A則未將反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)與H正確對(duì)應(yīng)起來；B則無視熱化學(xué)方程式中各物質(zhì)前的化學(xué)計(jì)量數(shù)不表示分子個(gè)數(shù)的前提。因此合理答案只有C。例40.3mol氣態(tài)高能燃料乙硼烷（分子式B2H6），在氧氣中燃燒，生成固態(tài)三氧化二硼和液態(tài)水，放出649.5kJ的熱量，則其熱化學(xué)方程式為_。又已知H2O(l)=H2O(g)；H = 44kJmol-1，則11.2L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的乙硼烷完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量是_kJ 。分析1mol B2H6（g）完全燃燒，生成液態(tài)水放出的熱量為649.5 kJ0.321

42、65 kJ。因此熱化學(xué)方程式為B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l)；H = 2165kJmol-1。若反應(yīng)生成的3molH2O(l)全部轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水，則需吸收熱量44kJmol-13mol=132kJ，則0.5molB2H6(g)完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放出的熱量為：(2165kJ132kJ) =1016.5kJ。解B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l);H = 2165kJmol-1。 1016.53反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算例5硝化甘油（C3H5N3O9）分解時(shí)產(chǎn)物為N2、CO2、O2和H2O，它的分解反應(yīng)方程式為_；已知20時(shí)，2.27g硝化甘油分解放出1

43、5.4kJ的熱量，則每生成1mol氣體伴隨放出的熱量為_kJ。分析本題主要是考查有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算。根據(jù)反應(yīng)熱的定義可知硝化甘油的反應(yīng)熱應(yīng)為 15.4kJ=1540kJmol-1，而根據(jù)題意可得配平的化學(xué)方程式為4C3H5N3O9=6N2+12CO2+O2+10H2O；其對(duì)應(yīng)的熱化學(xué)方程式應(yīng)為4C3H5N3O9 (l)=6N2(g)+12CO2(g)+O2(g) +10H2O (l)；H = 6160kJmol-1。則每生成1mol氣體時(shí)放出的熱量應(yīng)為上述生成總共19mol(即：6+12+1)的氣體時(shí)放出熱量的 ，為6160kJmol-1 mol=324kJ。解4C3H5N3O9=6N2+12C

44、O2+O2+10H2O，324kJ例6已知甲烷和一氧化碳的混合氣共0.75mol，完全燃燒后，生成二氧化碳?xì)怏w和18g液態(tài)水，并放出515kJ的熱量，若甲烷的燃燒熱化學(xué)方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); H = 890kJmol-1，則CO氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為_分析要寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式，關(guān)鍵在于算出混合氣體中CO為多少摩，燃燒后放出多少熱量，由混合氣體燃燒產(chǎn)生18g水以及CH4的熱化學(xué)方程式可計(jì)算出CH4的物質(zhì)的量及燃燒放出的熱量。這樣就可算出混合氣體中的CO的物質(zhì)的量及其燃燒放出的熱量，從而就能寫出CO燃燒的熱化學(xué)方程式。解設(shè)混合氣體中含CH4xmol，燃燒產(chǎn)生的熱量為ykJ。由CH4燃燒的熱化學(xué)方程式可知：CH42H2O(l)H1mol 218g -890kJxmol 18g ykJ得：xmol1mol=18g(218)g=ykJ890kJ解之得：x=0.5；y=445故CO燃燒放出的熱量為