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1、第 1 页 共 102 页高中化学知识点规律大全高中化学知识点规律大全化学反应及其能量变化化学反应及其能量变化1氧化还原反应氧化还原反应 氧化还原反应氧化还原反应 有电子转移(包括电子的得失和共用电子对的偏移)或有元素化合价升降的 反应如 2Na+ C122NaCl(有电子得失)、H2+ C122HCl(有电子对偏移)等反应均属氧化 还原反应。 氧化还原反应的本质氧化还原反应的本质是电子转移(电子得失或电子对偏移)。 氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征 在反应前后有元素的化合价发生变化根据氧化还原反应的反应 特征可判断一个反应是否为氧化还原反应某一化学反应中有元素的化合价发生变化，则 该反应
2、为氧化还原反应，否则为非氧化还原反应。 氧化剂与还原剂氧化剂与还原剂概 念含 义概 念含 义氧化剂反应后所含元素化合价降低的 反应物还原剂反应后所含元素化合价升高的 反应物被氧化还原剂在反应时化合价升高的 过程被还原氧化剂在反应时化合价降低的 过程氧化性氧化剂具有的夺电子的能力还原性还原剂具有的失电子的能力氧化反 应元素在反应过程中化合价升高 的反应还原反 应元素在反应过程中化合价降低 的反应氧化产 物还原剂在反应时化合价升高后 得到的产物还原产 物氧化剂在反应时化合价降低后 得到的产物氧化剂与还原剂的相互关系重要的氧化剂和还原剂： (1)所含元素的化合价处在最高价的物质只能得到电子，只具有氧
3、化性，只能作氧化剂(注： 不一定是强氧化剂)。重要的氧化剂有： 活泼非金属单质，如 X2(卤素单质)、O2、O3等。所含元素处于高价或较高价时的氧化 物，如 MnO2、NO2、PbO2等。所含元素处于高价时的含氧酸，如浓 H2SO4、HNO3 等所含元素处于高价时的盐，如 KMnO4、KClO3、K2Cr2O7等金属阳离子等，如 Fe3、Cu2、Ag、H等过氧化物，如 Na2O2、H2O2等特殊物质，如 HClO 也具 有强氧化性 (2)所含元素的化合价处在最低价的物质只能失去电子，只具有还原性，只能作还原剂(注： 不一定是强还原剂)重要的还原剂有： 活泼金属单质，如 Na、K、Ca、Mg、A
4、l、Fe 等某些非金属单质，如 C、H2、Si 等所含元素处于低价或较低价时的氧化物，如 CO、SO2等所含元素处于低价或较第 2 页 共 102 页低价时的化合物，如含有2 S、4 S、1 I、1 Br、2 Fe的化合物H2S、Na2S、H2SO3、Na2SO3、HI、HBr、FeSO4、NH3等 (3)当所含元素处于中间价态时的物质，既有氧化性又有还原性，如 H2O2、SO2、Fe2等 (4)当一种物质中既含有高价态元素又含有低价态元素时，该物质既有氧化性又有还原 性例如，盐酸(HCl)与 Zn 反应时作氧化剂，而浓盐酸与 MnO2共热反应时，则作还原 剂 氧化还原反应的分类氧化还原反应的
5、分类 (1)不同反应物间的氧化还原反应 不同元素间的氧化还原反应 例如：MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2+ C12+ 2H2O 绝大多数氧化还原反应属于这一 类 同种元素间的氧化还原反应 例如：2H2S+ SO23S+ 2H2O KClO3+ 6HCl(浓)KCl+ 3C12+ 3H2O 在这类反应中，所得氧化产物和还原产物是同一物质，这类氧化还原反应又叫归中反应 (2)同一反应物的氧化还原反应 同一反应物中，不同元素间的氧化还原反应例如：2KClO32KCl+ 3O2 同一反应物中，同种元素不同价态间的氧化还原反应例如：NH4NO3N2O+ 2H2O 同一反应物中，同种元素同一价态间的
6、氧化还原反应例如： C12+ 2NaOHNaCl+ NaClO+ H2O 3NO2+ H2O2HNO3+ NO 在这类反应中，某一元素的化合价有一部分升高了，另一部分则降 低了这类氧化还原反应又叫歧化反应 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 如右图所示由图可 知：置换反应都是氧化还原反应；复分解反应都不是氧化还原反应， 化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应 氧化还原反应中电子转移的方向、数目的表示方法氧化还原反应中电子转移的方向、数目的表示方法 (1)单线桥法表示在反应过程中反应物里元素原子间电子转移的数目和方向用带箭头的 连线从化合价升高的元素开始，指
7、向化合价降低的元素，再在连线上方标出电子转移的数 目在单线桥法中，箭头的指向已经表明了电子转移的方向，因此不能再在线桥上写“得” 、 “失”字样 (2)双线桥法表示在反应物与生成物里，同一元素原子在反应前后电子转移的数目和方 向在氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物之间分别用带箭头的连线从反应前的有关元 素指向反应后的该种元素，并在两条线的上、下方分别写出“得” 、 “失”电子及数目例 如：氧化还原反应的有关规律氧化还原反应的有关规律 (1)氧化性、还原性强弱判断的一般规律第 3 页 共 102 页氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易；而与得失电子数的多少无关 金属活动性顺序表金属的活动性越
8、强，金属单质(原子)的还原性也越强，而其离子的 氧化性越弱如还原性：MgFeCuAg；氧化性：AgCu2Fe2Mg2 同种元素的不同价态特殊情况；氯的含氧酸的氧化性顺序为：HClOHClO3HClO4 氧化还原反应进行的方向一般而言，氧化还原反应总是朝着强氧化性物质与强还原性 物质反应生成弱氧化性物质与弱还原性物质的方向进行在一个给出的氧化还原反应方程 式中，氧化剂和氧化产物都有氧化性，还原剂和还原产物都有还原性，其氧化性、还原性 的强弱关系为： 氧化性：氧化剂氧化产物； 还原性：还原剂还原产物 反之，根据给出的物质的氧化性、还原性的强弱，可以判断某氧化还原反应能否自动进 行 反应条件的难易不
9、同的氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时，反应越易进行， 则对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强，反之越弱 浓度同一种氧化剂(或还原剂)，其浓度越大，氧化性(或还原性)就越强H浓度对于在溶液中进行的氧化还原反应，若氧化剂为含氧酸或含氧酸盐，则溶液中 H浓度越大，其氧化性就越强 (2)氧化还原反应中元素化合价的规律 一种元素具有多种价态时，处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有还原 性，而处于中间价态时则既有氧化性又具有还原性但须注意，若一种化合物中同时含最 高价态元素和最低价态元素时，则该化合物兼有氧化性和还原性，如 HCl 价态不相交规律同种元素不同价态间相互反应生
10、成两种价态不同的产物时，化合价升 高与化合价降低的值不相交，即高价态降低后的值一定不低于低价态升高后的值，也可归 纳为“价态变化只靠拢、不相交” 所以，同种元素的相邻价态间不能发生氧化还原反应； 同种元素间隔中间价态，发生归中反应 (3)氧化还原反应中的优先规律：当一种氧化剂(还原剂)同时与多种还原剂(氧化剂)相遇时， 该氧化剂(还原剂)首先与还原性(氧化性)最强的物质发生反应，而只有当还原性(氧化性)最 强的物质反应完后，才依次是还原性(氧化性)较弱的物质发生反应 (4)电子守恒规律在任何氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子 总数(即氧化剂化合价升高的总数等于还原剂化合价
11、降低的总数)这一点也是氧化还原反 应配平的基础。 2离子反应离子反应 离子反应离子反应有离子参加或有离子生成的反应，都称为离子反应离子反应的本质、类型和 发生的条件： (1)离子反应的本质：反应物中某种离子的浓度减小 (2)离子反应的主要类型及其发生的条件： 离子互换(复分解)反应具备下列条件之一就可以使反应朝着离子浓度减小的方向进行， 即离子反应就会发生 a生成难溶于水的物质如：Cu2+ 2OHCu(OH)2 注意：注意：当有关离子浓度足够大时，生成微溶物的离子反应也能发生如： 2Ag+ SO42Ag2SO4 Ca2+ 2OHCa(OH)2第 4 页 共 102 页或者由微溶物生成难溶物的反
12、应也能生成如当石灰乳与 Na2CO3溶液混合时，发生反应：Ca(OH)2 + CO32CaCO3+ 2OH b生成难电离的物质(即弱电解质)如：H+ OHH2O H+ CH3COOCH3COOH c生成挥发性物质(即气体)如：CO32+ 2HCO2+ H2O NH4+ OHNH3+ H2O 离子间的氧化还原反应由强氧化剂与强还原剂反应，生成弱氧化剂和弱还原剂， 即反应朝着氧化性、还原性减弱的方向进行例如： Fe + Cu2Fe2+ Cu Cl2 + 2Br2C1+ Br22MnO4+ 16H+ 10C12Mn2+ 5C12+ 8H2O 书写离子方程式时应注意的问题： (1)电解质在非电离条件下
13、(不是在水溶液中或熔融状态)，虽然也有离子参加反应，但 不能写成离子方程式，因为此时这些离子并没有发生电离如 NH4Cl 固体与 Ca(OH)2固体 混合加热制取氨气的反应、浓 H2SO4与固体(如 NaCl、Cu 等)的反应等，都不能写成离子方 程式相反，在某些化学方程式中，虽然其反应物不是电解质或强电解质，没有大量离子 参加反应，但反应后产生了大量离子，因此，仍可写成离子方程式如 Na、Na2O、Na2O2、SO3、Cl2等与 H2O 的反应 (2)多元弱酸的酸式盐，若易溶于水，则成盐的阳离子和酸根离子可拆开写成离子的形 式，而酸根中的 H与正盐阴离子不能拆开写例如 NaHS、Ca(HCO
14、3)2等，只能分别写成 Na、HS和 Ca2、HCO3等酸式酸根的形式 (3)对于微溶于水的物质，要分为两种情况来处理： 当作反应物时？，微溶物要保留化学式的形式，不能拆开 当作反应物时，若为澄清的稀溶液，应改写为离子形式，如澄清石灰水等；若为浊液或 固体，要保留化学式的形式而不能拆开，如石灰乳、熟石灰等 (4)若反应物之间由于物质的量之比不同而发生不同的反应，即反应物之间可发生不止 一个反应时，要考虑反应物之间物质的量之比不同，相应的离子方程式也不同例如，向 NaOH 溶液中不断通入 CO2气体至过量，有关反应的离子方程式依次为： CO2+ 2OH CO32+ H2O（CO2适量） CO2+
15、 OHHCO3（CO2足量） 在溶液中离子能否大量共存的判断方法： 几种离子在溶液中能否大量共存，实质上就是看它们之间是否发生反应若离子间不 发生反应，就能大量共存；否则就不能大量共存离子间若发生下列反应之一，就不能大 量共存 (1)生成难溶物或微溶物如 Ca2与 CO32、SO42、OH；Ag与 C1、Br、I、SO32，等等 (2)生成气体如 NH4与 OH；H与 HCO3、CO32、S2、HS、SO32、HSO3等 (3)生成难电离物质(弱酸、弱碱、水)如 H与 C1O、F、CH3COO生成弱酸；OH与 NH4、 A13、Fe3、Fe2、Cu2等生成弱碱；H与 OH生成 H2O (4)发生氧化还原反应具有氧化性的离子(如 MnO4、ClO、Fe3等)与具有还原性的离子 ( 如 S2、I、SO32、Fe2等)不能共存应注意的是，有些离子在碱性或中性溶液中可 大量共存，但在酸性条件下则不能大量共存，如 SO32与 S2，NO3与 I、S2、SO32、Fe2等第 5 页 共 102 页*(5)形成配合物如 Fe3与 SCN
