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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.
②价态不相交规律.同种元素不同价态间相互反应生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]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:
①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.
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a.生成难溶于水的物质.如:Cu2++ 2OH-=Cu(OH)2↓ 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++ SO42—=Ag2SO4↓ Ca2++ 2OH-=Ca(OH)2↓ 或者由微溶物生成难溶物的反应也能生成.如当石灰乳与Na2CO3溶液混合时,发生反应:
Ca(OH)2 + CO32—=CaCO3↓+ 2OH-
b.生成难电离的物质(即弱电解质).如:H++ OH-=H2O H++ CH3COO-=CH3COOH
c.生成挥发性物质(即气体).如:CO32-+ 2H+=CO2↑+ H2O NH4++ OH-NH3↑+ H2O
②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 + Cu2+=Fe2++ Cu Cl2 + 2Br-=2C1-+ Br2 2MnO4-+ 16H++ 10C1-=2Mn2++ 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(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
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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(HCO3)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:
①当作反应物时?,微溶物要保留化学式的形式,不能拆开. ②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+ OH—=HCO3—(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
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+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.
*(5)形成配合物.如Fe3+与SCN-因反应生成Fe(SCN)3而不能大量共存.
*(6)弱酸根阴离子与弱碱阳离子因易发生双水解反应而不能大量共存,例如Al3+与HCO3-、CO32-、A1O2-等.
说明: 在涉及判断离子在溶液中能否大量共存的问题时,要注意题目中附加的限定性条件:
①无色透明的溶液中,不能存在有色离子,如Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫色).
②在强酸性溶液中,与H+起反应的离子不能大量共存. ③在强碱性溶液中,与OH-起反应的离子不能大量共存. [电解质与非电解质]
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(1)电解质:在水溶液里或者熔融状态下能够导电的化合物叫电解质.电解质不一定能导电,而只有在溶于水或熔融状态时电离出自由移动的离子后才能导电(因此,电解质导电的原因是存在自由移动的离子).能导电的不一定是电解质,如金属、石墨等单质.
(2)非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物.因为非电解质归属于化合物,故如C12等不导电的单质不属于非电解质. (3)电解质与非电解质的比较. 区
别 能否导电 溶于水后或熔融状态时能导电 不能导电
能否电离 溶于水或受热熔化时能电离产生自由移动的离子
不
电解质
非电解质
能电离,因此没有自由移动的离子存在
所属物质 酸、碱、盐等
蔗糖、酒精等大部分有机物,气体化
合物如NH3、SO2等 联系 都属于化合物
说明 某些气体化合物的水溶液虽然能导电,但其原因并非该物质本身电离生成了自由移动的离子,因此这些气体化合物属于非电解质.例如;氨气能溶于水,但NH3是非电解质.氨水能导电是因为NH3与H2O反应生成了能电离出NH4+和OH-的NH3·H2O的缘故,所以NH3·H2O才是电解质. [强电解质与弱电解质]
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