离子反应与氧化还原反应

本节导读

化学反应分两大类，一类没有电子转移（比如离子反应中的复分解反应），一类有电子转移（氧化还原反应）。这一节把这两类最常考的反应讲清楚。

在试卷上，选择题常考电解质的判断、离子方程式的正误、离子能否大量共存、氧化剂和还原剂的判断；填空题常考写离子方程式、标电子转移、写氧化剂还原剂。学完这一节，你应该会按“写、拆、删、查”写离子方程式，会判断离子共存，会找氧化还原反应中的氧化剂、还原剂和转移的电子数。

电解质与离子反应

电解质

在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物，叫电解质，如酸、碱、盐、水、金属氧化物；在这两种情况下都不能导电的化合物，叫非电解质，如蔗糖、酒精、$\mathrm{CO_2}$CO2​、$\mathrm{NH_3}$NH3​。单质和混合物既不是电解质，也不是非电解质。根据电离程度，电解质又分成强电解质和弱电解质：

类别	电离情况	常见物质
强电解质	在水中完全电离	强酸（HCl、$\mathrm{H_2SO_4}$H2​SO4​、$\mathrm{HNO_3}$HNO3​）、强碱（NaOH、KOH、$\mathrm{Ba(OH)_2}$Ba(OH)2​）、大多数盐
弱电解质	在水中部分电离	弱酸（$\mathrm{CH_3COOH}$CH3​COOH、$\mathrm{H_2CO_3}$H2​CO3​）、弱碱（$\mathrm{NH_3\cdot H_2O}$NH3​⋅H2​O）、水

离子方程式

有离子参加的反应叫离子反应。复分解反应发生的条件是生成沉淀、气体或弱电解质（如水）。离子方程式的书写分四步：写出化学方程式，把易溶于水且易电离的物质（强酸、强碱、可溶性盐）改写成离子，删去两边相同的离子，检查原子和电荷是否守恒。难溶物、气体、单质、氧化物、弱电解质都保持化学式不拆。例如：

• 盐酸与氢氧化钠：$\mathrm{H^+ + OH^- = H_2O}$H++OH−=H2​O
• 氯化钡与硫酸钠：$\mathrm{Ba^{2+} + SO_4^{2-} = BaSO_4\downarrow}$Ba2++SO42−​=BaSO4​↓
• 碳酸钙与盐酸：$\mathrm{CaCO_3 + 2H^+ = Ca^{2+} + H_2O + CO_2\uparrow}$CaCO3​+2H+=Ca2++H2​O+CO2​↑
• 铁与稀盐酸：$\mathrm{Fe + 2H^+ = Fe^{2+} + H_2\uparrow}$Fe+2H+=Fe2++H2​↑

离子共存

离子之间能发生反应，就不能大量共存。常见的情况如下，同时还要注意题目的附加条件：

不能共存的原因	实例
生成沉淀	$\mathrm{Ag^+}$Ag+ 与 $\mathrm{Cl^-}$Cl−，$\mathrm{Ba^{2+}}$Ba2+ 与 $\mathrm{SO_4^{2-}}$SO42−​，$\mathrm{Ca^{2+}}$Ca2+ 与 $\mathrm{CO_3^{2-}}$CO32−​，$\mathrm{Mg^{2+}}$Mg2+、$\mathrm{Fe^{3+}}$Fe3+、$\mathrm{Cu^{2+}}$Cu2+ 与 $\mathrm{OH^-}$OH−
生成气体	$\mathrm{H^+}$H+ 与 $\mathrm{CO_3^{2-}}$CO32−​、$\mathrm{HCO_3^-}$HCO3−​，$\mathrm{NH_4^+}$NH4+​ 与 $\mathrm{OH^-}$OH−（加热）
生成弱电解质	$\mathrm{H^+}$H+ 与 $\mathrm{OH^-}$OH−，$\mathrm{H^+}$H+ 与 $\mathrm{CH_3COO^-}$CH3​COO−
发生氧化还原反应	$\mathrm{Fe^{3+}}$Fe3+ 与 $\mathrm{I^-}$I−，$\mathrm{MnO_4^-}$MnO4−​（酸性）与 $\mathrm{Fe^{2+}}$Fe2+

附加条件常见的有：无色溶液（没有 $\mathrm{Cu^{2+}}$Cu2+ 蓝色、$\mathrm{Fe^{3+}}$Fe3+ 黄色、$\mathrm{Fe^{2+}}$Fe2+ 浅绿色、$\mathrm{MnO_4^-}$MnO4−​ 紫色）；强酸性（含大量 $\mathrm{H^+}$H+）；强碱性（含大量 $\mathrm{OH^-}$OH−）。

氧化还原反应

本质与基本概念

氧化还原反应的本质是电子的转移（得失或偏移），特征是元素化合价发生变化。反应中，所含元素化合价降低的物质是氧化剂，它得到电子，被还原，生成还原产物；所含元素化合价升高的物质是还原剂，它失去电子，被氧化，生成氧化产物。口诀是“升失氧，降得还”。

概念	化合价	电子	过程	对应产物
氧化剂	降低	得到	被还原	还原产物
还原剂	升高	失去	被氧化	氧化产物

氧化性：氧化剂 > 氧化产物；还原性：还原剂 > 还原产物。常见的氧化剂有 $\mathrm{O_2}$O2​、$\mathrm{Cl_2}$Cl2​、$\mathrm{HNO_3}$HNO3​、浓硫酸、$\mathrm{KMnO_4}$KMnO4​、$\mathrm{Fe^{3+}}$Fe3+；常见的还原剂有活泼金属、$\mathrm{H_2}$H2​、$\mathrm{C}$C、$\mathrm{CO}$CO、$\mathrm{Fe^{2+}}$Fe2+、$\mathrm{I^-}$I−、$\mathrm{S^{2-}}$S2−。