4、考查離子的放電順序及相關(guān)計算
該類試題主要出現(xiàn)在電化學(xué)中,因而需要分析粒子放電的位置及先后順序。
例4、 電解100mL含 c(H+)=0.30mol/L的下列溶液,當電路中通過0.04mol電子時,理論上析出金屬質(zhì)量最大的是( )
A.0.10mol/LAg+ B.0.02mol/L Zn2+
C.0.20mol/L Cu2+ D.0.20mol/L Pb2+
講析 根據(jù)金屬活動順序表可知題中陽離子的放電順序為Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Zn2+,故當電路中通過0.04mol的電子時,能析出金屬的只有選項A和C,根據(jù)Ag++e-=Ag和Cu2++2e-=Cu可知,析出的金屬的物質(zhì)的量分別為0.01mol的Ag和0.02mol的Cu,其質(zhì)量分別為1.08g和1.28g。
答案 C
總之,熟悉掌握物質(zhì)氧化性或還原性強弱的比較方法,對于我們準確理解或解答氧化還原反應(yīng)的先后、電化學(xué)中的離子放電順序及推斷元素在周期表中的位置等知識具有重要的作用。
3、判斷離子方程式的正誤
該類試題主要選擇題的形式出現(xiàn),涉及到的離子反應(yīng)往往是氧化還原反應(yīng),因而就需要從氧化性(或還原性)的強弱角度分析反應(yīng)的先后順序進而解答問題。
例3(2009全國II)含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各項為通Cl2過程中,溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是( )
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl- D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
解析:由于Fe2+的還原性強于Br-,故根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后順序知,Cl2先氧化Fe2+,然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 2Fe3+ + 2Cl-,2Br- + Cl2 Br2 + 2Cl-,2FeBr2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2Br2 。當x/a ≤0.5時,Cl2僅氧化Fe2+,故A項正確。當x/a ≥1.5時,Fe2+和Br-合部被氧化,D項正確;當介于兩者之間時,則要分步書寫方程式,然后進行疊加得總反應(yīng)。如B項,當x=0.5a時,Cl2剛好把Fe2+全部氧化,而當x=0.6a,顯然Cl2還要氧化Br-,而選項中沒有表示,故錯。
答案:B
2、判斷反應(yīng)能否進行
該類題目往往以提供陌生信息,然后讓學(xué)生通過分析提取信息從而解答問題。
例2、已知反應(yīng)Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O、3Cl2+2FeI2=2FeCl3+3I2、2FeCl3+2KI=I2+2FeCl2+2KCl均能進行,請判斷下列反應(yīng)在溶液中不可能發(fā)生的是( )
A.Cl2+FeI2=FeCl2+I2 B.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
C.I2+2Fe2+=2Fe3++I― D.Co2O3+6H++2I―=I2+2Co2++3H2O
E.Co2O3+6H++2Fe2+=2Fe3++2Co2++3H2O
解析:氧化還原反應(yīng)是:強氧化劑+強還原劑 弱氧化劑+弱還原劑,或者說氧化性、還原性體現(xiàn)“以強制弱”的原則。故根據(jù)三個已知反應(yīng)可知氧化性順序為Co2O3>Cl2>FeCl3>I2。Cl2與FeI2反應(yīng)時,首先是還原性更強的I―反應(yīng),因此A反應(yīng)正確。B、C中由于氧化性Fe3+>I2,因此反應(yīng)均錯誤。D、E根據(jù)Co2O3>I2,Co2O3>Fe3+,可以確定兩反應(yīng)均正確。
答案:B、C
1、判斷氧化性(或還原性)的強弱
該類題主要以提供已知的氧化還原反應(yīng)方程式為主,然后根據(jù)價態(tài)變化分析出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物后,再利用強弱規(guī)律解答即可,一般是比較氧化性時就找氧化劑與氧化產(chǎn)物,比較還原性則找還原劑與還原產(chǎn)物。
例1(2009廣東)常溫下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可發(fā)生如下兩個反應(yīng):2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+H+下列說法正確的是( )
A.H2O2的氧化氫比Fe3+強,其還原性比Fe2+弱
B.在H2O2分解過程中,溶液的pH逐漸下降
C.在H2O2分解過程中, Fe2+和Fe3+的總量保持不變
D.H2O2生產(chǎn)過程要嚴格避免混入Fe2+
解析:由氧化還原反應(yīng)的強弱律“氧化性是氧化劑大于氧化產(chǎn)物,還原性是還原劑大于還原產(chǎn)物”知由方程一可知中氧化劑H2O2氧化性比氧化產(chǎn)物Fe3+強,方程二中還原劑H2O2還原性比,原產(chǎn)物為Fe2+強,所以A錯誤;方程一和方程二相加,即H2O2分解生成H2O和O2,H2O2呈弱酸性,所以隨著反應(yīng)進行,pH升高,B錯誤;H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化劑,所以總量不變,C正確;因為Fe2+可導(dǎo)致H2O2分解,所以H2O2生產(chǎn)過程要避免混入Fe2+,D正確。
答案:CD
5、 根據(jù)價態(tài)越高,氧化性越高判斷:含有同種元素的不同物質(zhì),一般來說價態(tài)越高則其氧化性越強,如氯化鐵的氧化性強于氯化亞鐵,濃硫酸的氧化性強于亞硫酸。但也有特殊情況,如高氯酸的氧化性弱于次氯酸。 6、 根據(jù)被氧化被還原的程度判斷:當不同的氧化劑與同一還原劑反應(yīng)時,還原劑被氧化的程度越大,氧化劑的氧化性就越強。如 ,根據(jù)鐵被氧化程度的不同F(xiàn)e3+、Fe2+ ,可判斷氯氣氧化性強于硫 。同理,當不同的還原劑與同一氧化劑反應(yīng)時,氧化劑被還原的程度越大,還原劑的還原性就越強。但出現(xiàn)同一物質(zhì)還原同一物質(zhì)時,不能根據(jù)氧化劑被還原的程度判斷氧化性的強弱,如:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,雖然稀硝酸的還原程度大,但其氧化性比濃硝酸弱。
7 根據(jù)氧化還原反應(yīng)的難易程度判斷:不同的氧化劑與同一還原劑反應(yīng)時,反應(yīng)條件越易,其氧化劑的氧化性越強。如:
前者比后者容易發(fā)生反應(yīng),可判斷氧化性: 。同理,不同的還原劑與同一氧化劑反應(yīng)時,反應(yīng)條件越易,其還原劑的還原性越強。 8、影響氧化性或還原性強弱的其它因素:①溫度:如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。②濃度:如濃硝酸的氧化性比稀硝酸的強;③酸堿性:如中性環(huán)境中 不顯氧化性,酸性環(huán)境中 顯氧化性;又如 溶液的氧化性隨溶液的酸性增強而增強。
注意:物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱只決定于得到或失去電子的難易,與得失電子的多少無關(guān)。如還原性: ,氧化性:。
2、根據(jù)金屬活動順序表判斷:一般來說,在金屬活動順序中越靠前的金屬,其還原性越強,即。如由鐵排在銅的前面知鐵的還原性強于銅,由反應(yīng)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu也證明推論正確。但要注意也有例外,如鈉能置換出熔化狀態(tài)氯化鉀中的鉀。 3、根據(jù)元素周期表判斷:一般來說,元素的金屬性越強,則其單質(zhì)的還原性越強;元素的非金屬性越強,則其單質(zhì)的氧化性越強,故同一周期元素組成的單質(zhì),從左到右,原子半徑越來越小,單質(zhì)的氧化性越來越強,還原性越來越弱;同一主族元素組成的單質(zhì),從上到下,原子半徑越來越大,單質(zhì)的氧化性越來越弱,還原性越來越強;如根據(jù)元素周期表知:氧元素的非金屬性比氟弱,則可推得氧氣的氧化性弱于氟氣,反應(yīng)2F2+2H2O=4HF+O2可證明推論正確;氯、溴、碘元素的非金屬性依次減弱,則可推知其單質(zhì)的氧化性依次減弱。但也有例外,如氮元素的非金屬性強于氯,但氯氣能置換出氨氣中的氮。 4、 根據(jù)原電池、電解池的電極反應(yīng)比較:
①兩種不同金屬構(gòu)成原電池的兩極,則還原性:負極>正極。
②用惰性電極電解混合溶液時,在陰極先放電的陽離子的氧化性較強,在陽極先放電的陰離子的還原性較強。
1、根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷:
在同一個氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物,這也是判斷物質(zhì)氧化性或還原性強弱最主要、最準確的方法。例;2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 氧化性:Fe3+>Cu2+ 還原性:Cu>Fe2+
11.雨過天晴,人們?吹教炜罩谐霈F(xiàn)彩虹,它是由陽光照射到空中彌漫的水珠上時出現(xiàn)的現(xiàn)象.在說明這個現(xiàn)象時,需要分析光線射入水珠后的光路.
一細束光線射入水珠,水珠可視為一個半徑為R的球,球心O到入射光線的垂直距離為d.水的折射率為n.
(1)在圖上畫出該束光線射入水珠內(nèi)經(jīng)一次反射后又從水珠中射出的光路圖.
(2)求這束光線從射向水珠到射出水珠每一次偏轉(zhuǎn)的角度.
9.如圖所示,一玻璃棱鏡的橫截面是等腰△abc,其中ac面是鍍銀的,F(xiàn)有一光線垂直于ab面入射,在棱鏡內(nèi)經(jīng)過兩次反射后垂直于bc面射出。則( )
A.∠a=30°,∠b=75° B.∠a=32°,∠b=74°
C.∠a=34°,∠b=73° D.∠a=36°,∠b=72°
8.如圖,一玻璃柱體的橫截面為半圓形,細的單色光束從空氣射向柱體的O點(半圓的圓心),產(chǎn)生反射光束1和透射光束2.已知玻璃折射率為,入射角為45°(相應(yīng)的折射角為24°).現(xiàn)保持入射光不變,將半圓柱繞通過O點垂直于圖面的軸線順時針轉(zhuǎn)過15°,如圖中虛線所示,則( )
A.光束1轉(zhuǎn)過15° B.光束1轉(zhuǎn)過30°
C.光束2轉(zhuǎn)過的角度小于15° D.光束2轉(zhuǎn)過的角度大于15°
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