基礎(chǔ)梳理篇之物質(zhì)的量、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)

基礎(chǔ)梳理之物質(zhì)的量、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)一、物質(zhì)的量1、物質(zhì)的量與其他化學(xué)常用計(jì)量數(shù)之間的相互換算物質(zhì)的量與其他化學(xué)常用計(jì)量數(shù)間的相互換算是重要的基本化學(xué)計(jì)算，其解題關(guān)鍵是熟練掌握下列恒等式：。運(yùn)用該恒等式解答有關(guān)物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、摩爾質(zhì)量、物質(zhì)質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積、粒子數(shù)、反應(yīng)熱以及阿伏加德羅常數(shù)的題目，可以做到有條不紊、脈絡(luò)清楚。2、阿伏加德羅定律及相關(guān)計(jì)算(1)內(nèi)容：在相同溫度、壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都具有相同數(shù)目的分子。1mol的任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都是22.4L(2)推論(使用對(duì)象：氣體)①同溫同壓下，；②同溫同體積下，；③同溫同壓下，。3、阿伏加德羅常數(shù)的理解與綜合應(yīng)用本考點(diǎn)處于基礎(chǔ)地位，是聯(lián)系宏觀物質(zhì)與微觀粒子的橋梁，在歷屆高考中都十分重視，高考中常用阿伏加德羅常數(shù)（NA）從微觀的角度考查反應(yīng)的原理、物質(zhì)的構(gòu)成、物質(zhì)的量、氣體體積等內(nèi)容?？疾樯婕暗膯?wèn)題主要有：(1)一定質(zhì)量的物質(zhì)中所含原子數(shù)、電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)等，其中考查較多的物質(zhì)是H2O、N2、O2、O3、NH3、P4等。(2)一定體積的物質(zhì)中所含原子數(shù)、電子數(shù)、質(zhì)子數(shù)等，其中考查較多的物質(zhì)是N2、Cl2、O2、O3、NH3、CH4、CCl4等。(3)一定量的物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中得失轉(zhuǎn)移電子數(shù)目，考查較多的是歧化反應(yīng)和變價(jià)金屬參加的反應(yīng)。(4)一定體積和一定物質(zhì)的量濃度溶液中所含電解質(zhì)離子數(shù)、分子數(shù)，如稀硫酸、醋酸鈉等。(5)一些物質(zhì)結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵數(shù)，如SiO2、P4、CH4、CO2、Si晶體等。做這種類型的題時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①若給出物質(zhì)的體積，一定要注意物質(zhì)是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是否為氣態(tài)；如：SO3在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為固態(tài)；標(biāo)準(zhǔn)狀況下C原子個(gè)數(shù)≤4的烴、CH3Cl、HCHO均為氣態(tài)，而大多數(shù)有機(jī)物為液態(tài)或固態(tài)。②分子中的原子個(gè)數(shù)，惰性氣體為單原子分子；白磷（P4）為4原子分子。③記住一些微粒中電子數(shù)，如10電子微粒；18電子微粒等。④某些離子發(fā)生水解反應(yīng)，如Na2CO3中的CO32-水解使CO32-物質(zhì)的量減少，使陰離子物質(zhì)的量之和增大。二、氧化還原反應(yīng)1、氧化還原反應(yīng)的基本概念及其關(guān)系2、氧化性或還原性強(qiáng)弱的比較(1)依據(jù)氧化還原方程式來(lái)判斷強(qiáng)氧化劑＋強(qiáng)還原劑→弱氧化產(chǎn)物＋弱還原產(chǎn)物氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物(2)依據(jù)反應(yīng)條件來(lái)判斷當(dāng)不同的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，可依據(jù)反應(yīng)條件的難易程度來(lái)判斷。如：Cu+4HNO3（濃）===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O氧化性：濃硝酸＞濃硫酸(3)依據(jù)產(chǎn)物價(jià)態(tài)的高低來(lái)判斷如：2Fe+3Cl22FeCl3Fe+SFeS氧化能力：Cl2＞S(4)據(jù)“三表”判斷①根據(jù)元素周期表判斷同主族元素從上到下，同周期主族元素從右到左，元素單質(zhì)的氧化性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的陰離子還原性逐漸增強(qiáng)，陽(yáng)離子氧化性逐漸減弱。②根據(jù)金屬活動(dòng)順序表判斷：③根據(jù)非金屬活動(dòng)順序表判斷(5)依據(jù)“兩池”判斷①兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極。負(fù)極金屬是電子流出的極，正極金屬是電子流入的極。其還原性：正極＜負(fù)極。②用惰性電極電解混合溶液時(shí)，在陰極先放電的陽(yáng)離子氧化性較強(qiáng)，在陽(yáng)極先放電的陰離子還原性較強(qiáng)。(6)依據(jù)“三度”判斷（“三度”即：濃度、溫度、酸堿度）如氧化性：HNO3（濃）＞HNO3（?。?；HNO3（熱）＞HNO3（冷）；KMnO4（H+）＞KMnO4。3、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律(1)守恒規(guī)律：在任何氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等。此規(guī)律應(yīng)用于解氧化還原反應(yīng)的計(jì)算題、氧化還原反應(yīng)方程式的配平。(2)價(jià)態(tài)規(guī)律：元素最高價(jià)態(tài)只具有氧化性，最低價(jià)態(tài)只具有還原性。中間價(jià)態(tài)既具有氧化性，又具有還原性?？珊?jiǎn)記為：高價(jià)氧，低價(jià)還，中價(jià)全。(3)歸中規(guī)律：同種元素間不同價(jià)態(tài)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，其產(chǎn)物的價(jià)態(tài)既不相互交換，也不交錯(cuò)。如H2S與濃硫酸反應(yīng)：不可能H2S的氧化產(chǎn)物為硫酸，而濃硫酸的還原產(chǎn)物為H2S；也不可能H2S的氧化產(chǎn)物是SO2，而濃硫酸的還原產(chǎn)物為S。同種元素相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)；同種元素高價(jià)化合物與低價(jià)化合物，當(dāng)有中間價(jià)態(tài)時(shí)才有可能反應(yīng)，若無(wú)中間價(jià)態(tài)，則不反應(yīng)。如：濃硫酸不能氧化SO2。同種元素的高價(jià)態(tài)氧化低價(jià)態(tài)時(shí)可簡(jiǎn)記為：高到高，低到低，可歸中，不跨越。(4)先后規(guī)律：同一氧化劑同時(shí)與同濃度的若干種還原劑反應(yīng)，還原性強(qiáng)的先被氧化。如：向FeBr2溶液中滴入少量氯水，F(xiàn)e2+先被氧化。而向FeI2溶液中滴入少量氯水，I-先被氧化。氧化還原的規(guī)律較多，經(jīng)常和基本概念、電子的轉(zhuǎn)移、方程式的配平相結(jié)合。在高考中這種類型的題出現(xiàn)的可能性較大。4、氧化還原反應(yīng)方程式配平的方法技巧(1)自身氧化還原反應(yīng)可從化學(xué)方程式右邊入手；(2)有機(jī)反應(yīng)可以寫(xiě)出有機(jī)物分子式，據(jù)“H+1，O-2”確定碳元素價(jià)態(tài)變化并配平；(3)有空缺物質(zhì)的配平，空缺物一般是介質(zhì)：H2SO4、NaOH或H2O；(4)離子方程式配平時(shí)除考慮化合價(jià)升降外，還要同時(shí)運(yùn)用電荷守恒來(lái)配平待定的化學(xué)計(jì)量數(shù)。5、氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算(1)類型：①有關(guān)氧化劑、還原劑物質(zhì)的量或質(zhì)量的計(jì)算②氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量或質(zhì)量之比的計(jì)算③有關(guān)參加氧化還原反應(yīng)和參加非氧化還原反應(yīng)某指定物質(zhì)的物質(zhì)的量的計(jì)算注意：抓住氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征：電子守恒，即得失電子總數(shù)相等或化合價(jià)升降總數(shù)相等。(2)方法：①找出氧化劑和還原劑以及各自的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物；②找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)；③由題中物質(zhì)，根據(jù)電子守恒列等式：n(氧化劑或還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值＝n(還原劑或氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值這類計(jì)算在高考中較多，通常用電子得失守恒來(lái)分析，注意不要漏掉物質(zhì)或離子的組成比。三、離子反應(yīng)、離子共存1、電解質(zhì)、非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)的概念電解質(zhì)是在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物，而非電解質(zhì)是在上述情況下都不能導(dǎo)電的化合物。電解質(zhì)與非電解質(zhì)的相同點(diǎn)是研究的對(duì)象都是化合物，二者的主要不同是在溶于水或熔化狀態(tài)下能否導(dǎo)電。注意：①電解質(zhì)不一定導(dǎo)電，導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì)。②非電解質(zhì)不導(dǎo)電，但不導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是非電解質(zhì)。③電解質(zhì)必須是化合物本身電離出離子，否則不屬于電解質(zhì)。如：CO2、NH3、Cl2等物質(zhì)的水溶液雖能導(dǎo)電，但它們并不是電解質(zhì)，因?yàn)樗鼈兪桥c水反應(yīng)后生成了電解質(zhì)，才使溶液導(dǎo)電的。④電解質(zhì)的強(qiáng)弱是由物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的，與外界因素?zé)o關(guān)。⑤電解質(zhì)的強(qiáng)弱與其溶解性無(wú)關(guān)。某些鹽如BaSO4等雖難溶于水，但溶于水的部分卻是完全電離的，所以它們是強(qiáng)電解質(zhì)；相反，能溶于水的未必都是強(qiáng)電解質(zhì)，如CH3COOH、NH3·H2O等雖然能溶于水，但溶解時(shí)只有部分電離，故這些是弱電解質(zhì)。該部分知識(shí)通常以選擇題型來(lái)考查，一般緊扣概念即可解決。2、離子方程式的書(shū)寫(xiě)(1)書(shū)寫(xiě)的關(guān)鍵書(shū)寫(xiě)離子方程式的關(guān)鍵是依據(jù)客觀事實(shí)，抓住兩易、三等、兩查。兩易：即易溶、易電離的物質(zhì)(可溶性的強(qiáng)電解質(zhì)包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)可溶性鹽)以實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號(hào)表示，非電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、難溶物、氣體等用化學(xué)式表示。三等：即三個(gè)守恒，①必須遵循質(zhì)量守恒原理(即反應(yīng)前后原子種類及個(gè)數(shù)應(yīng)相等)；②必須遵循電荷守恒原理(即反應(yīng)前后陰、陽(yáng)離子所帶的電荷總數(shù)應(yīng)相等)；③必須遵循電子得失守恒原理(適用于氧化還原反應(yīng)的離子方程式)。兩查：檢查各項(xiàng)是否都有公約數(shù)，寫(xiě)成最簡(jiǎn)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，是否漏寫(xiě)必要的反應(yīng)條件。(2)離子方程式書(shū)寫(xiě)時(shí)必須注意的知識(shí)點(diǎn)①對(duì)于微溶物的處理有三種情況a.在生成物中有微溶物析出時(shí)，微溶物用化學(xué)式表示。如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液：2Ag+＋SO42-===Ag2SO4↓b.當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于溶液狀態(tài)(稀溶液)，應(yīng)寫(xiě)出離子的形式。如CO2氣體通入澄清的石灰水中：CO2＋Ca2+＋2OH-===CaCO3↓＋H2Oc.當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于濁液或固態(tài)時(shí)，應(yīng)寫(xiě)成化學(xué)式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液，因?yàn)槭胰橹写蟛糠值腃a(OH)2未溶解，以未電離的Ca(OH)2為主，電離的Ca(OH)2很少，所以應(yīng)寫(xiě)成化學(xué)式：Ca(OH)2+CO32-===CaCO3↓＋2OH-②有NH3參加或生成的反應(yīng)氨水作為反應(yīng)物寫(xiě)NH3·H2O或NH3；作為生成物，若有加熱條件或濃度很大時(shí)，應(yīng)寫(xiě)NH3↑。③固體與固體間的反應(yīng)不能寫(xiě)離子方程式，如NH4Cl和熟石灰反應(yīng)制取NH3。濃磷酸、濃硫酸參加反應(yīng)時(shí)不寫(xiě)成離子，如Cu與濃硫酸反應(yīng)。而濃硝酸、濃鹽酸則可寫(xiě)成離子,如Cu與濃硝酸反應(yīng)，可寫(xiě)成：Cu＋4H+＋2NO3-===Cu2+＋2NO2↑＋2H2OMnO2與濃鹽酸共熱可寫(xiě)成：MnO2＋4H+＋2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O④多元弱酸的酸式酸根離子，在離子方程式中不能拆開(kāi)寫(xiě)。如HCO3-不能拆寫(xiě)成H+＋CO32-。注意HSO4-在溶液中寫(xiě)成離子形式H+＋SO42-?？谠E：“弱”的不拆開(kāi)，“強(qiáng)”的全拆開(kāi)。⑤注意與量有關(guān)的離子方程式書(shū)寫(xiě)技巧a.生成的產(chǎn)物可與過(guò)量的物質(zhì)繼續(xù)反應(yīng)的離子反應(yīng)：NaOH與AlCl3溶液(足量或不足量)，Ba(OH)2溶液中通入CO2(少量或過(guò)量)，離子方程式都有區(qū)別。這類離子反應(yīng)，只需注意題給的條件，判斷產(chǎn)物是否與過(guò)量物質(zhì)繼續(xù)反應(yīng)，以便確定產(chǎn)物形式。(注意：向C6H5ONa溶液中通入CO2,無(wú)論少量、過(guò)量離子反應(yīng)方程式是一樣的)b.酸式鹽與量有關(guān)的離子反應(yīng)。如NaHSO4溶液中加入過(guò)量的Ba(OH)2，因?yàn)锽a(OH)2過(guò)量，NaHSO4溶液中的H+和SO42-均參加反應(yīng)，所以參加反應(yīng)的H+和SO42-與原溶液中的H+和SO42-相等，即在離子反應(yīng)方程式中H+和SO42-物質(zhì)的量之比為1∶1，離子反應(yīng)方程式如下：H+＋SO42-＋OH-＋Ba2+===BaSO4↓＋H2O；向NaHSO4溶液中加入少量的Ba(OH)2，應(yīng)以量少的為主，即Ba2+與OH-物質(zhì)的量之比為1∶2，離子反應(yīng)方程式如下：Ba2+＋2OH-＋2H+＋SO42-===BaSO4↓＋2H2O。這類離子反應(yīng)，只需注意量不足的物質(zhì)與參加反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量之比一定要與它的化學(xué)式相符合，過(guò)量的物質(zhì)不需考慮。c.較特殊且與量有關(guān)的離子反應(yīng)，這類離子反應(yīng)要求量與其他因素應(yīng)統(tǒng)籌兼顧。如Mg(HCO3)2溶液與過(guò)量NaOH反應(yīng)，不可忽視Mg(OH)2比MgCO3更難溶、更穩(wěn)定；明礬與足量Ba(OH)2溶液反應(yīng)，不可忽視Al(OH)3的兩性；NH4HSO4溶液與足量Ba(OH)2溶液反應(yīng)，不可忽視NH3·H2O也是弱電解質(zhì)；新制氯水與少量FeBr2溶液反應(yīng)，不可忽視Fe2+、Br-都能被氯氣氧化等。d.混合順序不同，離子反應(yīng)不同，這類離子反應(yīng)應(yīng)注意各物質(zhì)量的變化。如：NaOH與AlCl3溶液、Na2CO3與HCl、氯水與FeBr2、NH3·H2O與AgNO3等。3、離子方程式正誤的判斷縱觀近幾年高考試題，“離子方程式的正誤判斷”題型的再現(xiàn)率達(dá)100％，而且這類試題的失分率居高不下。這類試題的失分率雖很高，但所考查的知識(shí)點(diǎn)并不是漫無(wú)邊際?，F(xiàn)對(duì)這類試題的設(shè)錯(cuò)方式進(jìn)行歸類、分析、總結(jié)如下：設(shè)錯(cuò)方式1．不符合客觀事實(shí)，錯(cuò)寫(xiě)反應(yīng)產(chǎn)物如2Fe3+＋3S2-====Fe2S3，F(xiàn)e3+有氧化性，S2-有還原性，F(xiàn)e3+可將S2-氧化為S，即2Fe3+＋S2-===2Fe2+＋S↓。設(shè)錯(cuò)方式2．混淆化學(xué)式和離子的書(shū)寫(xiě)形式如NH3通入醋酸溶液中：CH3COOH＋NH3===CH3COONH4，錯(cuò)在未將強(qiáng)電解質(zhì)CH3COONH4拆分成CH3COO-、NH4+。設(shè)錯(cuò)方式3．漏寫(xiě)部分離子反應(yīng)如Ba(OH)2溶液與H2SO4溶液反應(yīng)：Ba2+＋SO42-===BaSO4↓,錯(cuò)在只注意了Ba2+與SO42-反應(yīng)，而漏掉了H+與OH-的反應(yīng)。設(shè)錯(cuò)方式4．錯(cuò)寫(xiě)反應(yīng)物或產(chǎn)物的配比關(guān)系如Ba(OH)2溶液與H2SO4溶液反應(yīng)：Ba2+＋OH-＋H+＋SO42-===BaSO4↓＋H2O,應(yīng)寫(xiě)成Ba2+＋2OH-＋2H+＋SO42-===BaSO4↓＋2H2O。設(shè)錯(cuò)方式5．電荷不守恒或原子不守恒如Fe2+＋Cl2====Fe3+＋2Cl-，應(yīng)寫(xiě)成2Fe2+＋Cl2===2Fe3+＋2Cl-。設(shè)錯(cuò)方式6．氧化還原反應(yīng)中得失電子不守恒如2MnO4-+3H2O2+6H+===2Mn2++4O2↑+6H2O，應(yīng)寫(xiě)成：2MnO4-+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O。設(shè)錯(cuò)方式7．“====”“”“↑”“↓”運(yùn)用不當(dāng)如Na2S水解：S2-＋2H2O====H2S↑＋2OH-，S2-的第二步水解極其微弱，不能寫(xiě)成H2S氣體逸出。該過(guò)程應(yīng)用“”，且S2-的水解以第一步為主，正確的離子方程式：S2-＋H2OHS-＋OH-。設(shè)錯(cuò)方式8．忽視物質(zhì)的聚集狀態(tài)如NH4Cl與消石灰混合加熱制取NH3：NH4+＋OH-NH3↑+H2O，事實(shí)上實(shí)驗(yàn)室制取NH3的試劑都呈固態(tài)，所以不能寫(xiě)成離子方程式，只能寫(xiě)化學(xué)方程式。設(shè)錯(cuò)方式9．忽視了題設(shè)條件及要求如“過(guò)量”“少量”“等物質(zhì)的量”“適量”“任意量”以及滴加順序等對(duì)反應(yīng)方程式或產(chǎn)物的影響。碳酸氫鈉溶液與少量石灰水反應(yīng)：2HCO3-+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O＋CO32-，此反應(yīng)中Ca(OH)2少，所以方程式中Ca2+和OH-的物質(zhì)的量之比應(yīng)為1∶2。碳酸氫鈉溶液與足量石灰水反應(yīng):：HCO3-+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O，此反應(yīng)中HCO3-少，所以方程式中Ca2+和OH-的物質(zhì)的量之比應(yīng)為1∶1。(此類題最好用離子共存來(lái)判斷，因?yàn)槭宜^(guò)量即Ca2+過(guò)量，所以生成物中一定無(wú)CO32-。)同學(xué)們掌握了以上設(shè)錯(cuò)方式，在做這類題時(shí)就很容易找到病因，避免錯(cuò)誤。4、離子共存(1)離子間相互結(jié)合有沉淀析出時(shí)不能大量共存如生成BaSO4、CaSO4、H2SiO3、MgCO3、Ag2SO4等。(2)離子間相互結(jié)合有氣體逸出時(shí)不能大量共存如H+與S2-、HS-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-；OH-與NH4+等，由于逸出氣體H2S、CO2、SO2、NH3等而不能大量共存。(3)離子間相互結(jié)合成弱電解質(zhì)時(shí)不能大量共存如H+與CH3COO-、OH-、C