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第2讲　离子反应　离子方程式
[考纲要求]　 1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。2.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。3.了解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。
4.能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。
考点一　电解质
1． 电解质和非电解质的比较
定义 相同点 不同点 实例
电解质 在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物 都是化合物 一定条件下能够电离产生离子能导电 NaCl H2SO4 NaOH
非电解质 在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物 不能电离不能导电 蔗糖酒精
注意　单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
2．强电解质和弱电解质的比较
强电解质 弱电解质
定义 在水溶液中能完全电离的电解质 在水溶液中只能部分电离的电解质
电离平衡 不存在 存在
溶液中存在微粒种类 水合离子、水分子 水合离子、水分子、弱电解质分子
电离过程 不可逆、不存在电离平衡 可逆、存在电离平衡
举例 强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2等绝大部分盐：BaSO4、BaCl2等 弱酸：CH3COOH、HCN、H2S、H2CO3等弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2等H2O及小部分盐：(CH3COO)2Pb等
3. 电离
电解质在水溶液中或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。
深度思考
1． 某物质溶于水所得的溶液能导电，该物质一定是电解质吗？
答案　不一定，如Cl2的水溶液能导电，但它不是化合物，所以它既不是电解质，也不是非电解质。再如CO2、SO2、NH3的水溶液也能导电，但导电的原因并不是CO2、SO2、NH3分子的电离所致，而是它们与水反应生成的H2CO3、H2SO3、NH3·H2O电离产生自由移动的离子所致，故CO2、SO2、NH3是非电解质。
2． 某物质的水溶液导电性很强，该物质一定是强电解质吗？
答案　不一定，电解质的强弱与溶液的导电性没有必然联系。溶液导电性强弱取决于溶液中自由移动离子浓度的大小及离子所带电荷数的多少，稀的强电解质溶液导电性很弱，浓度较大的弱电解质溶液导电性可能比较强。
3． 下列物质中，属于电解质的是________，属于非电解质的是________；属于强电解质的是________，属于弱电解质的是________。
①硫酸　②盐酸　③氯气　④硫酸钡　⑤酒精　⑥铜 ⑦醋酸　⑧氯化氢　⑨蔗糖　⑩氨气　 CO2 NaHCO3
答案　①④⑦⑧ 　⑤⑨⑩ 　①④⑧ 　⑦
4． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强 (　　)
(2)BaSO4投入水中， 导电性较弱，故它是弱电解质 (　　)
(3)弱电解质溶液中存在两种共价化合物分子 (　　)
(4)强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
解析　电解质溶液导电性的强弱与溶液中离子浓度的大小及所带电荷数的多少有关，与电解质强弱没有必然联系，(1)错误；尽管BaSO4难溶于水，但溶解的部分全部电离，故其为强电解质，(2)错误；弱电解质溶液中，有未电离的弱电解质和水这两种共价化合物分子，(3)正确；HCl、H2SO4都是共价化合物但却是强电解质，(4)错误。
题组一　电离方程式的书写——理解离子反应的基石
1． 写出下列典型物质的电离方程式
(1)H2SO4________________________________________________________________；
(2)H2CO3________________________________________________________________；
(3)Ca(OH)2______________________________________________________________；
(4)Fe(OH)3______________________________________________________________；
(5)NH3·H2O_____________________________________________________________；
(6)NaCl_________________________________________________________________；
(7)BaSO4________________________________________________________________；
(8)NaHSO4______________________________________________________________；
(9)NaHCO3______________________________________________________________；
(10)NaHSO4(熔融)________________________________________________________；
(11)Al2O3(熔融)__________________________________________________________。
答案　(1)H2SO4===2H＋＋SO
(2)H2CO3H＋＋HCO、HCOH＋＋CO
(3)Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－
(4)Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－
(5)NH3·H2ONH＋OH－
(6)NaCl===Na＋＋Cl－
(7)BaSO4===Ba2＋＋SO
(8)NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
(9)NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO
(10)NaHSO4Na＋＋HSO
(11)Al2O32Al3＋＋3O2－
2． 下列物质在指定条件下电离方程式正确的是 (　　)
A．Na2CO3溶于水　Na2CO3===Na＋CO
B．Al(OH)3酸式电离　Al(OH)3===H＋＋AlO＋H2O
C．NaHS溶于水HS－的电离　HS－＋H2OH2S＋OH－
D．NaHCO3加热熔化　NaHCO3===Na＋＋HCO
答案　D
思维建模
电离方程式书写的思维模型
题组二　溶液导电性变化的分析
3． 在如下图所示电解质溶液的导电性装置中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一种溶液时，则灯光由亮变暗至熄灭后又逐渐变亮的是 (　　)
A．盐酸中逐滴加入食盐溶液
B．醋酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C．饱和石灰水中不断通入CO2
D．醋酸中逐滴加入氨水
答案　C
4． 将四份2 g NaOH固体分别放入100 mL下列溶液中，等足够长时间后(不计水分挥发)，溶液的导电能力变化不大的是 (　　)
A．自来水
B．0.5 mol·L－1 HCl溶液
C．0.5 mol·L－1 CH3COOH溶液
D．0.5 mol·L－1 NaCl溶液
答案　B
5． 同一温度下，强电解质溶液a，弱电解质溶液b，金属导体c三者的导电能力相同，若升高温度后，它们的导电能力强弱顺序是 (　　)
A．b>a>c B．a＝b＝c
C．c>a>b D．b>c>a
答案　A
解析　金属导体随温度升高导电能力减弱；强电解质不存在电离平衡，升高温度，溶液中的离子浓度不变，但导电能力随温度的升高而增强；弱电解质存在着电离平衡，升高温度，弱电解质的电离程度增大，溶液中的离子浓度增大，随温度的升高，弱电解质的导电能力增加得最快。
归纳总结
金属导电与电解质溶液导电原因对比
1．金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动，温度高、金属阳离子振动幅度大，自由电子定向移动阻力增大，金属导电性变弱。
2．电解质溶液之所以导电，是由于溶液中有自由　　移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小，决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数，和电解质的强弱没有必然联系。但温度升高时弱电解质电离程度增大、离子浓度增大、导电性会增强。
考点二　离子反应和离子方程式
1． 离子反应
(1)概念：有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。
(2)离子反应的条件
在稀H2SO4中分别加入下列物质，能发生反应的请写出有关的离子方程式：
A．加入BaCl2溶液：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，
B．加入CH3COONa溶液：CH3COO－＋H＋===CH3COOH ，
C．加入Na2CO3溶液：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O ，
D．加入Zn粒：Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋ ，
E．加入NaOH溶液：H＋＋OH－===H2O 。
从A～E可知离子反应发生的条件：①生成难溶的物质；②生成难电离的物质；③生成易挥发的物质；④发生氧化还原反应。
(3)离子反应的本质
A～E中，混合后溶液中SO的物质的量减少的是A(填序号，下同)；H＋物质的量减少的是B、C、D、E；因此离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的减少。
2． 离子方程式
(1)离子方程式：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
(2)离子方程式的意义
离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应。
(3)离子方程式的书写
离子方程式的书写要求按“写——拆——删——查”四步进行，但我们在书写离子方程式时，一般不需要用上述步骤书写，而是要抓住离子反应的实质，直接书写出离子反应方程式。如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式书写步骤：①首先分析溶液中的离子有Cu2＋、SO、Ba2＋、OH－；②然后分析哪些离子相互结合，Cu2＋与OH－反应生成Cu(OH)2、SO与Ba2＋反应生成BaSO4；最后根据离子的个数比配平方程式。再如Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应实质是HCO与OH－反应生成更难电离的H2O，同时生成的CO再与Ca2＋结合生成难电离的CaCO3沉淀，这样我们就可以根据三种离子的个数比写出与量有关的离子方程式。
(4)书写离子方程式的注意点
①微溶物处理方式有三种情况
a．出现在生成物中写化学式；
b．做反应物处于溶液状态写离子符号；
c．做反应物处于浊液或固态时写化学式。
②盐类水解的离子方程式不要忘记“??”。
③溶液中铵盐与碱反应加热放出NH3↑，不加热写NH3·H2O。
④浓HCl、浓HNO3在离子方程式中写离子符号，浓H2SO4不写离子符号。
⑤HCO、HS－、HSO等弱酸的酸式酸根不能拆开写。
深度思考
1． 写出下列典型反应的离子方程式：
(1)氯化铝溶液中加入过量氨水
________________________________________________________________________。
(2)小苏打与乙酸溶液混合
________________________________________________________________________。
(3)氧化镁溶于稀硫酸
________________________________________________________________________。
(4)澄清石灰水中加入盐酸
________________________________________________________________________。
(5)Cl2通入水中
________________________________________________________________________。
(6)明矾溶于水发生水解
________________________________________________________________________。
(7)实验室用浓盐酸与MnO2共热制Cl2
________________________________________________________________________。
(8)在石灰乳中加入Na2CO3溶液
________________________________________________________________________。
(9)NH4Cl溶液与NaOH溶液混合
________________________________________________________________________。
(10)浓HNO3与Cu的反应
________________________________________________________________________。
(11)浓H2SO4与Cu混合加热
________________________________________________________________________。
(12)(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液混合加热
________________________________________________________________________。
(13)Na2SO4溶液与AgNO3溶液混合
________________________________________________________________________。
(14)NaHCO3溶液与稀盐酸混合
________________________________________________________________________。
(15)NaHSO4溶液与NaOH溶液混合
________________________________________________________________________。
答案　(1)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
(2)HCO＋CH3COOH===CH3COO－＋CO2↑＋H2O
(3)MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O
(4)OH－＋H＋===H2O
(5)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
(6)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋
(7)4H＋＋2Cl－＋MnO2Cl2↑＋2H2O＋Mn2＋
(8)Ca(OH)2＋CO===CaCO3＋2OH－
(9)NH＋OH－===NH3·H2O
(10)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
(11)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
(12)NH＋OH－NH3↑＋H2O
(13)SO＋2Ag＋===Ag2SO4↓
(14)HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
(15)H＋＋OH－===H2O
2．下列离子方程式中，只能表示一个化学反应的是________。
①Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
②Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O
③Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
④CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
⑤Ag＋＋Cl－===AgCl↓
答案　③
题组一　多重反应离子方程式的书写
1．完成下列反应的离子方程式：
(1)Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4溶液混合：__________________________________。
(2)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合：_____________________________________。
(3)NH4HCO3与过量NaOH溶液混合：___________________________________。
(4)Ba(OH)2与H2SO4两稀溶液混合：_____________________________________。
(5)Fe2O3溶于HI溶液中：______________________________________________。
(6)FeBr2溶液中通入过量Cl2：__________________________________________。
(7)FeO溶于稀HNO3中：______________________________________________。
答案　(1)Ba2＋＋2OH－＋2NH＋SO===BaSO4↓＋2NH3·H2O
(2)Cu2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓
(3)NH＋HCO＋2OH－===NH3·H2O＋CO＋H2O
(4)Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O
(5)Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋3H2O＋I2
(6)2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
(7)3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O
规律方法
两种电解质溶液混合，至少电离出两种阴离子和两种阳离子，这四种(或更多种)之间都能两两结合成难电离(或难溶)的物质或后续离子之间的氧化还原反应，这样的离子反应称为多重反应。在写这类反应的离子方程式时易丢其中的一组反应，或不符合配比关系。
题组二　酸式盐与碱反应离子方程式的书写
2． NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应
(1)NaHCO3少量____________________________________________________；
(2)NaHCO3足量___________________________________________________。
答案　(1)HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
(2)Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O
3． Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
(1)Ca(HCO3)2少量__________________________________________________；
(2)Ca(HCO3)2足量_________________________________________________。
答案　(1)Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
(2)OH－＋HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
4． Ca(HCO3)2溶液和Ca(OH)2溶液反应
(1)Ca(HCO3)2少量____________________________________________________；
(2)Ca(HCO3)2足量____________________________________________________。
答案　(1)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
(2)Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
思维建模
“定一法”书写酸式盐与碱反应的离子方程式
(1)根据相对量将少量物质定为“1 mol”，若少量物质有两种或两种以上离子参加反应，则参加反应离子的物质的量之比与物质组成比相符。
(2)依据少量物质中离子的物质的量，确定过量物质中实际参加反应的离子的物质的量。
(3)依据“先中和后沉淀”的思路正确书写离子方程式。
考点三　用分类思想突破跟量有关的离子方程式的书写
中学化学中出现了许多跟用量有关的离子反应，且较简单的跟用量有关的离子反应方程式的书写、正误判断及其运用，又是中学化学中的重点和高考的热点，但同学们对于跟用量有关的离子反应进行识记、辨别、理解和运用时，均有较大难度。对跟用量有关的离子反应，若能按其成因进行归类疏理，就不仅可以知其然，而且还可以知其所以然了。
题组一　连续性
1． 指反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。如CO2通入NaOH溶液中：
①碱过量：CO2＋2OH－===CO＋H2O ；
②碱不足：CO2＋OH－===HCO 。
(2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液。如CO2通入NaAlO2溶液中：
①NaAlO2过量：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO ；
②NaAlO2不足：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO 。
(3)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸：
盐酸不足：CO＋H＋===HCO ；
盐酸过量：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。
(4)铝盐溶液与强碱溶液
铝盐过量：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓ ；
强碱过量：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O 。
(5)NaAlO2溶液与强酸溶液
NaAlO2过量：AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓ ；
强酸过量：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O 。
(6)Fe与稀HNO3溶液
Fe过量：3Fe＋2NO＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O ；
HNO3过量：Fe＋NO＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 。
题组二　先后型
2． 一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟另一种反应物的组成离子反应，但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。
NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应：
NaOH不足：H＋＋OH－===H2O ；
NaOH过量：NH＋H＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O 。
题组三　配比型
3． 当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关。
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液：
NaOH不足：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O ；
NaOH过量：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO 。
(2)NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液
溶液呈中性时：2H＋＋SO＋2OH－＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O ；
SO完全沉淀时：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓ 。
考点四　突破离子方程式正误判断的“四个陷阱”
题组一　化学式或离子符号的正确使用
1． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)Na2O2固体与水反应　2O＋2H2O===4OH－＋O2↑(×)
(2)向NaHCO3溶液中滴加盐酸　CO＋2H＋===H2O＋CO2↑(×)
(3)醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应　CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑(×)
(4)Mg(OH)2和稀盐酸的反应　OH－＋H＋===H2O(×)
突破陷阱
离子方程式的正误判断中，常常设置物质是否能“拆分陷阱”，氧化物，弱电解质，沉淀，酸式酸根(HSO除外)在离子方程式中不能拆分。在复习时，应熟记常见的弱电解质，溶解度表及常见多元弱酸的酸式酸根。
题组二　离子方程式中的守恒关系
2． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)向FeCl2溶液中通入Cl2　Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－(×)
(2)向稀硝酸中加入铜片　Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO↑＋H2O(×)
(3)向水中加入一小块钠　Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑(×)
(4)MnO2和浓盐酸混合加热　MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑(√)
突破陷阱
离子方程式除符合质量守恒外，还应符合电荷守恒，学生往往只注意质量守恒，而忽略电荷守恒，这也经常是命题者设置的“陷阱”。
题组三　有关离子反应的反应原理
3． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)将Na投入到CuSO4溶液中　2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(×)
(2)Fe和稀盐酸反应　2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(×)
(3)Fe和稀硝酸反应　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(×)
(4)Zn和浓硫酸反应　Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋(×)
(5)CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应　Ba2＋＋SO===BaSO4↓(×)
(6)Fe(OH)3和HI的反应　Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O(×)
(7)FeO和稀HNO3的反应　FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O(×)
(8)稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应　H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋2H2O(×)
(9)HS－的电离　HS－＋H2O===H3O＋＋S2－(×)
(10)NaHCO3的水解　HCO＋H2O===H2CO3＋OH－(×)
(11)向NH4Cl溶液中滴入烧碱溶液并加热　NH＋OH－NH3·H2O(×)
(12)向NaClO溶液中通入少量SO2　2ClO－＋SO2＋H2O===2HClO＋SO(×)
突破陷阱
离子反应应符合客观事实，而命题者往往设置不符合“反应原理”的陷阱，如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2＋，金属和氧化性酸反应不放H2，忽略隐含反应，不符合配比关系，“===”、“”使用是否正确以及反应条件等。
题组四　有关反应物用量不同离子方程式的正误判断
4． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)向FeI2中通入少量Cl2　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ (×)
(2)向FeBr2中通入等量Cl2　2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－ (×)
(3)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2　ClO－＋H2O＋CO2===HClO＋HCO (×)
(4)向NaAlO2溶液中通入少量CO2　2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO (√)
(5)少量SO2和NaOH反应　SO2＋OH－===HSO (×)
(6)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸　CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ (×)
(7)少量Ca(OH)2和NaHCO3反应　Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O (×)
(8)NH4HSO3与NaOH等物质的量反应　NH＋HSO＋2OH－===NH3·H2O＋SO (×)
突破陷阱
在离子方程式正误判断中，学生往往忽略相对量的影响，命题者往往设置“离子方程式正确，但不符合相对量”的陷阱。突破“陷阱”的方法一是审准“相对量”的多少，二是看离子反应是否符合该量。
题组五　离子方程式的书写规范
考生答卷案例——找错纠错
规范答案
1 溶液由紫红色变为无色　无色溶液中出现黄色沉淀　还原性　氧化性　5SO2＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋2． 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑3． (1)2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2(2)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－(3)Ba2＋＋2OH－＋SO＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓(4)HCO＋OH－===H2O＋CO(5)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋(6)Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
1． (2012·大纲全国卷，7)能正确表示下列反应的离子方程式是 (　　)
A．硫酸铝溶液中加入过量氨水
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3 ↓
B．碳酸钠溶液中加入澄清石灰水
Ca(OH)2＋CO===CaCO3↓＋2OH－
C．冷的氢氧化钠溶液中通入氯气
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋ H2O
D．稀硫酸中加入铁粉
2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
答案　C
解析　离子方程式书写的正误判断至少应注意以下三个方面：(1)反应本身是否符合反应实际；(2)反应是否遵循质量守恒、元素守恒和电荷守恒；(3)离子或分子的符号是否遵循书写规律。A.氨水为弱电解质，应写分子式NH3·H2O，故A错；B.澄清石灰水中Ca(OH)2应写成离子形式，正确的写法为Ca2＋＋CO===CaCO3↓；D.铁和稀硫酸的反应产物为Fe2＋，应写为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故选C。
2． (2011·新课标全国卷，12)能正确表示下列反应的离子方程式为 (　　)
A．硫化亚铁溶于稀硝酸中：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
B．NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCO＋OH－===CO＋H2O
C．少量SO2通入苯酚钠溶液中：C6H5O－＋SO2＋H2O===C6H5OH＋HSO
D．大理石溶于醋酸中：CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O
答案　D
解析　Fe2＋和S2－都具有还原性，可被硝酸氧化为Fe3＋和SO2，A错误；由于NaOH过量，OH－与NH和HCO都反应，正确的离子方程式为NH＋HCO＋2OH－===NH3·H2O＋CO＋H2O，B错误；少量SO2通入苯酚钠溶液中生成苯酚和亚硫酸钠，正确的离子方程式为2C6H5O－＋SO2＋H2O===2C6H5OH＋SO，C错误；CaCO3是难溶物，醋酸是弱酸，均不拆写，醋酸钙是易溶于水的盐，拆写，D项离子方程式正确。
3． (2012·四川理综，9)下列离子方程式正确的是 (　　)
A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：SiO＋2H＋===H2SiO3↓
C．0.01 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合：NH＋
Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3·H2O
D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：Fe＋3NO＋6H＋Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O
答案　C
解析　本题关键在于C选项的判断，要会根据反应物的量来确定离子方程式的正误。A中离子方程式电荷不守恒，是错误的；B中的醋酸是弱酸，不能拆，是错误的；D中加入的是过量铁粉，产物应是Fe2＋，是错误的；C中反应物的物质的量之比为1∶2，将所有的离子按量写出来：NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－，分析量的关系发现它们恰好完全反应，生成2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3·H2O，故C正确。
4． (2012·江苏，9)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 (　　)
A．用KIO3氧化酸性溶液中的KI：5I－＋IO＋3H2O===3I2＋6OH－
B．向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热：NH＋OH－NH3↑＋H2O
C．将过量SO2通入冷氨水中：SO2＋NH3·H2O===HSO＋NH
D．用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜：Ag＋2H＋＋NO===Ag＋＋NO↑＋H2O
答案　C
解析　结合离子反应方程式的书写注意事项解决问题。A项，因反应在酸性溶液中进行，正确的离子方程式应为5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O；B项，因NaOH溶液过量，正确的离子方程式应为NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO＋2H2O；C项，SO2过量时生成NH4HSO3，正确；D项，得失电子不守恒，正确的离子方程式应为3Ag＋4H＋＋NO===3Ag＋＋NO↑＋2H2O。
5． (2012·课标全国卷，13)下表中评价合理的是 (　　)
选项 化学反应及其离子方程式 评价
A Fe3O4与稀硝酸反应：2Fe3O4＋18H＋===6Fe3＋＋H2↑＋8H2O 正确
B 向碳酸镁中加入稀盐酸：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O 错误，碳酸镁不应写成离子形式
C 向硫酸铵溶液中加入氢氧化钡溶液：Ba2＋＋SO===BaSO4↓ 正确
D FeBr2溶液与等物质的量的Cl2反应：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋4Cl－＋Br2 错误，Fe2＋与Br－的化学计量数之比应为1∶2
答案　B
解析　A项，四氧化三铁中有二价铁离子，能被稀硝酸氧化为三价铁离子，硝酸本身被还原为NO气体；B项，由于碳酸镁为固体难溶物，在书写离子方程式时不能写为离子形式；C项，硫酸铵与氢氧化钡反应时，除了钡离子和硫酸根离子反应生成沉淀外，还有铵根离子和氢氧根离子生成氨气的反应；D项，由于该题给出了反应物的物质的量关系，并且Br－的还原性弱于Fe2＋，故当二价铁离子完全被氧化后才有溴离子被氧化的反应，因为溴化亚铁与氯气是等物质的量反应，故该离子方程式是正确的，评价错误。
6． (2012·海南，12改编)能正确表示下列反应的离子方程式为 (　　)
A．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：HCO＋OH－===CO＋H2O
B．二氧化硫通入次氯酸钠溶液：SO2＋ClO－＋2OH－===SO＋Cl－＋H2O
C．硫化钡加入稀硫酸：BaS＋2H＋===H2S↑＋Ba2＋
D．在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO＋3Cl－＋H2O＋4H＋
答案　B
解析　选项A，NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应一定生成CaCO3；选项B，在溶液中ClO－能将SO2氧化为SO；选项C，BaS与稀硫酸反应生成更难溶的BaSO4沉淀；选项D，在强碱溶液中，不可能生成H＋。
1． 下列说法不正确的是 (　　)
①将BaSO4放入水中不能导电，所以BaSO4是非电解质　②氨溶于水得到的氨水能导电，所以氨水是电解质　③固态共价化合物不导电，熔融态的共价化合物可以导电　
④固态的离子化合物不导电，熔融态的离子化合物也不导电　⑤强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强
A．①④ B．①④⑤
C．①②③④ D．①②③④⑤
答案　D
解析　BaSO4属于难溶物质，但溶解的部分是完全电离的。NH3是非电解质，氨水是混合物，既不是电解质也不是非电解质。熔融态的共价化合物分子中没有离子，不可以导电。熔融态的离子化合物存在自由移动的离子，能导电。强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强。
2． 下列有关电解质的说法中正确的是 (　　)
A．强电解质一定是离子化合物
B．强电解质、弱电解质的电离都是吸热过程
C．强电解质的饱和溶液一定是浓溶液
D．强电解质在水中一定能全部溶解
答案　B
解析　强电解质不一定是离子化合物，如HCl是强电解质但却是共价化合物，A错；BaSO4难溶于水，BaSO4水溶液虽然是饱和溶液，但却是稀溶液，故C、D错。
3． 下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类，完全正确的是 (　　)
A B C D
强电解质 Fe NaCl CaCO3 HNO3
弱电解质 CH3COOH NH3 H3PO4 Fe(OH)3
非电解质 C12H22O11(蔗糖) BaSO4 C2H5OH H2O
答案　C
解析　铁既不是电解质，也不是非电解质，A项错误；NH3是非电解质，BaSO4是强电解质，B项错误；碳酸钙是盐，为强电解质，磷酸是中强酸，是弱电解质，乙醇是非电解质，C项正确；H2O是弱电解质，D项错误。
4． 下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是 (　　)
A．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
B．NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO
C．MgCl2===Mg2＋＋2Cl－
D．Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－
答案　A
解析　HCO是弱酸的酸式酸根离子，不能拆分，A项书写错误；而HSO为强酸的酸式酸根离子，应拆分，B项书写正确；MgCl2、Ba(OH)2分别为可溶性盐和强碱，都属于强电解质，C、D项书写正确。
5． 有下列物质，正盐：钾盐、钠盐、铵盐、钡盐；酸：盐酸、硝酸、醋酸、稀硫酸。在水溶液中符合离子方程式：2H＋＋SO===SO2↑＋H2O的化学反应的组合共有 (　　)
A．6个　　　 B．9个　　　 C．12个　　　 D．15个
答案　A
解析　亚硫酸的钾盐、钠盐、铵盐、钡盐中，BaSO3不溶于水，离子方程式中不能用SO表示，其余在溶液中均可用SO表示。四种酸中，醋酸是弱酸，离子方程式中不能用H＋表示，HNO3有强氧化性，与SO反应时有NO参与，离子方程式也不符合
2H＋＋SO===SO2↑＋H2O，因此，三种盐与两种酸可组合出6个反应，且离子方程式相同，故选A。
6． 下列离子方程式书写正确的是 (　　)
A．向水中通入氯气：Cl2＋H2O2H＋＋Cl－＋ClO－
B．向氯化铁溶液中加入铜：2Fe3＋＋3Cu===2Fe＋3Cu2＋
C．NH4HCO3溶液与过量KOH浓溶液共热：NH＋OH－NH3↑＋H2O
D．向二氧化锰中滴加浓盐酸并加热：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
答案　D
解析　A项生成的HClO为弱酸，需写成化学式形式；B项Fe3＋能将Cu氧化成Cu2＋，但本身被还原为Fe2＋；C项过量KOH能与HCO反应生成CO。
7． 能正确表示下列反应的离子方程式是 (　　)
A．Fe3O4溶于足量稀HNO3：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
B．NH4HCO3溶液与足量Ba(OH)2溶液混合：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
C．向澄清石灰水中通入少量CO2：OH－＋CO2===HCO
D．将0.2 mol·L－1的NH4Al(SO4)2溶液与0.3 mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合：
2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
答案　D
解析　A项中发生氧化还原反应：3Fe3O4＋28H＋＋NO===9Fe3＋＋NO↑＋14H2O；B项中NH也参与反应：NH＋HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O；C项中CO2少量时生成CaCO3：Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O。
8． 下列离子方程式表示正确的是 (　　)
A．往FeI2溶液中通入过量氯气：Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋
B．将明矾溶于水中生成胶体：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋
C．大理石溶于醋酸中：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
D．铜与稀硝酸反应：3Cu＋4H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋2H2O
答案　B
解析　过量氯气可氧化Fe2＋和I－，故A错误。醋酸是弱电解质，只能写成分子式，故C错误。D选项中电荷不守恒，故D错误。
9． 下列离子方程式正确的是 (　　)
选项 实验操作 离子方程式
A 在铁和铝混合物中加入足量氢氧化钠溶液，过滤除去铝 2Al＋2OH－＋H2O===2AlO＋2H2↑
B 用盐酸洗涤试管中的氢氧化铜 OH－＋H＋===H2O
C 在氯化铝溶液中滴加偏铝酸钾溶液 Al3＋＋3AlO＋6H2O===4Al(OH)3↓
D 用石灰乳与碳酸钠溶液反应制少量氢氧化钠 Ca2＋＋CO===CaCO3↓
答案　C
解析　A项，氧元素不守恒，A项错误；B项，氢氧化铜难溶于水，不可拆成离子形式，B项错误；D项，石灰乳中氢氧化钙为微溶物质，应写化学式，正确的离子方程式为Ca(OH)2＋CO===CaCO3＋2OH－，D项错误。
10．向含有Mg2＋、Fe2＋、Al3＋、NH四种离子的溶液中加入过量的NaOH溶液，微热并搅拌(考虑空气中的氧气氧化作用)，再加入过量的盐酸后，上述阳离子大量减少的是______________。加入盐酸之前溶液中发生反应的所有离子方程式为______________
________________________________________________________________________。
答案　Fe2＋、NH
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，NH＋OH－NH3↑＋H2O
解析　
11．向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸，请完成下列问题：
(1)写出反应的离子方程式____________________________。
(2)下列三种情况下，离子方程式与(1)相同的是______(填序号)。
A．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液显中性
B．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO恰好完全沉淀
C．向NaHSO4溶液中，逐滴加入Ba(OH)2溶液至过量
(3)若缓缓加入稀硫酸直至过量，整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用右图中的________曲线表示(填
序号)。
(4)若有一表面光滑的塑料小球悬浮于Ba(OH)2溶液中央，如图所示，向该烧杯里缓缓注入与Ba(OH)2溶液等密度的稀硫酸至恰好完全反应。在此实验过程中，小球将________。
答案　(1)Ba2＋＋2OH－＋SO＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O
(2)A　(3)C　(4)沉到烧杯底部
12．离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题：
(1)在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在有________(填序号)。
①单质　②氧化物　③电解质　④盐　⑤化合物
(2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。
(3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点，请在下列表格中用相应的“离子方程式”否定这些观点。
①所有的离子方程式均可以表示一类反应
②酸碱中和反应均可表示为H＋＋OH－===H2O
③离子方程式中凡是难溶性酸、碱、盐均要标“↓”符号
(4)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应，它们对应的离子方程式都可用“Ba2＋＋SO===BaSO4↓” 来表示，请写出有关反应的化学方程式(3个)：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
答案　(1)③⑤
(2)
(3)①2CH3COOH＋CaCO3===2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑
②CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O
③CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
(4)①BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl
②Ba(OH)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaOH
③NaHSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋HCl＋NaCl
解析　离子反应中一定有离子参与反应或有离子生成，因此一定有电解质(化合物)参与反应或生成。置换反应一定是氧化还原反应，二者有一部分可用离子方程式表示，如Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，有的则只能用化学方程式表示，如CuO＋H2Cu＋H2O。
13．1 L某混合溶液，可能含有的离子如下表：
可能大量含有的阳离子 H＋、K＋、Mg2＋、Al3＋、NH、Fe2＋、Fe3＋
可能大量含有的阴离子 Cl－、Br－、I－、CO、AlO
(1)往该溶液中逐滴加入NaOH溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如图所示。则该溶液中一定不含有的离子是________________________。
(2)BC段离子方程式为_______________________________________________。
(3)V1、V2、V3、V4之间的关系为_________________________________________。
(4)经检测，该溶液中还含有大量的Cl－、Br－、I－，若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl2，溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量与通入Cl2的体积(标准状况)的关系如下表所示，分析后回答下列问题：
Cl2的体积(标准状况) 2.8 L 5.6 L 11.2 L
n(Cl－) 1.25 mol 1.5 mol 2 mol
n(Br－) 1.5 mol 1.4 mol 0.9 mol
n(I－) a mol 0 0
①当通入Cl2的体积为2.8 L时，溶液中发生反应的离子方程式为______________。
②原溶液中Cl－、Br－、I－的物质的量浓度之比为____________________________。
答案　(1)Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、CO、AlO
(2)NH＋OH－===NH3·H2O
(3)V2－V1===3(V4－V3)
(4)①Cl2＋2I－===I2＋2Cl－　②10∶15∶4
解析　(1)根据图表，开始加入NaOH时，无沉淀产生，则说明溶液中含有H＋，随后加入NaOH，有沉淀产生，沉淀量达到最大时继续加入NaOH，沉淀量先保持不变后完全溶解，则说明一定含有Al3＋、NH，一定不含Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋。根据离子共存知识，CO、AlO与H＋、Al3＋不能大量共存，故一定不含CO、AlO。因此溶液中一定不含的离子为Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋、CO、AlO。(2)BC段的离子反应为NH与OH－的反应。(3)V1至V2段的反应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，V3至V4段的反应为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O，两段消耗的NaOH的物质的量之比为3∶1，即V2－V1＝3(V4－V3)。(4)由于还原性：I－>Br－>Cl－，向混合溶液中通入Cl2，I－先与Cl2反应，待I－完全被氧化，Br－才与Cl2反应。通入2.8 L Cl2时，溶液中仍有I－，故只发生Cl2和I－的反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，则原溶液中n(Br－)＝1.5 mol，n(Cl－)＝1.25 mol－×2 mol＝1 mol；通入2.8～5.6 L Cl2时，发生反应：Cl2＋2I－===I2＋2Cl－、Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，Br－消耗的n(Cl2)＝mol＝0.05 mol，故通入5.6 L Cl2时，I－消耗的n(Cl2)＝(－0.05)mol＝0.2 mol，则n(I－)＝0.2 mol×2＝0.4 mol，故原溶液中c(Cl－)∶
c(Br－)∶c(I－)＝n(Cl－)∶n(Br－)∶n(I－)＝1∶1.5∶0.4＝10∶15∶4。
14．某工厂排出的污水中含有大量的Fe2＋、Zn2＋、Hg2＋三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计除去污水中的金属离子，并回收绿矾、皓矾(ZnSO4·7H2O)和汞的方案。
【药品】　NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉
【实验方案】
【问题探究】
(1)步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为__________________________________。
(2)步骤Ⅲ中抽滤的目的是____________，该步骤产生Fe(OH)3的反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为_________________________________
____________________。
(4)欲实现步骤Ⅴ，需加入的试剂有________、________，所涉及的主要操作依次为__________________________。
(5)步骤Ⅳ常用的方法是________，该步骤是否对环境有影响？________(填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个绿色环保方案来实现步骤Ⅳ的反应：__________。
(6)该研究小组的同学在强碱溶液中，用次氯酸钠与Fe(OH)3反应获得了高效净水剂Na2FeO4，该反应的离子方程式为_______________________________________。
答案　(1)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑
(2)加快过滤　4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓(分步书写也可)
(3)ZnO＋4H＋===Zn2＋＋2H2O
(4)稀硫酸　铁粉(过量)　过滤、浓缩结晶
(5)加热　是　在密闭容器中加热HgS
(6)3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
解析　(1)步骤Ⅱ中只有FeS、ZnS固体溶解在稀硫酸中生成FeSO4、ZnSO4，反应的离子方程式为FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑、ZnS＋2H＋===Zn2＋＋H2S↑。
(2)抽滤时产生负压，能加快过滤。向FeSO4和ZnSO4的混合溶液中加入过量NaOH时，Fe2＋与OH－反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速被空气中的O2氧化为Fe(OH)3，其反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋8OH－＋2H2O===4Fe(OH)3↓。
(3)根据框图转化关系，不难发现Zn(OH)2的性质类似于Al(OH)3的，Na2ZnO2的性质类似于NaAlO2的，所以向Na2ZnO2的溶液中加入过量H2SO4生成ZnSO4溶液，其反应的离子方程式为ZnO＋4H＋===Zn2＋＋2H2O。
(4)Fe(OH)3首先与稀H2SO4反应生成Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3再与过量的Fe粉反应得到FeSO4。经过滤除去Fe粉，将滤液经过浓缩结晶可得FeSO4·7H2O。
(5)HgS在空气中加热可得Hg、SO2，由于Hg蒸气和SO2都会对环境造成污染，在密闭容器中加热HgS可有效防止Hg蒸气和SO2释放到大气中，从而保护了环境。
(6)反应物有ClO－、Fe(OH)3、OH－，生成物有Cl－、FeO、H2O，则有ClO－＋Fe(OH)3＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O，再将该离子方程式配平即可。第1讲　物质的组成、性质和分类
[考纲要求]　 1.了解分子、原子、离子等概念的含义。了解原子团的定义。2.理解物理变化与化学变化的区别与联系。3.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。4.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。5.了解胶体是一种常见的分散系。
考点一　物质的组成
1． 元素、物质及微粒间的关系
(1)宏观上物质是由元素组成的，微观上物质是由分子、原子或离子构成的。
(2)元素：具有相同核电荷数的一类原子的总称。
(3)元素与物质的关系
元素
(4)元素在物质中的存在形态
①游离态：元素以单质形式存在的状态。
②化合态：元素以化合物形式存在的状态。
(5)元素、微粒及物质间的关系图
2． 同素异形体
(1)同种元素形成的不同单质叫同素异形体。同素异形体的形成有两种方式：①原子个数不同，如O2和O3；②原子排列方式不同，如金刚石和石墨。
(2)同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上，同素异形体之间的转化属于化学变化。
3． 混合物和纯净物
(1)纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。
(2)混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。
题组一　组成物质的微粒
1． 判断下列说法是否正确？若不正确，说出理由。
①元素在自然界中的存在形式有原子、分子或离子。
②在化学变化中，分子可以再分，离子和原子不可以再分。
③同一种元素可能有多种不同原子，同一种原子也可能形成不同的离子。
④原子与该原子形成的离子相对原子质量几乎相等。
⑤由同一种元素组成的物质一定是同一种物质。
⑥物质的化学性质一定是由分子保持的。
⑦质子数、中子数和电子数都相同的粒子一定是同一种粒子。
答案　①正确；②错误，在化学变化中复合离子如NH等可以再分；③正确；④正确；⑤错误，金刚石、石墨均是由C元素组成，但不是同一种物质，互为同素异形体；⑥错误，如Fe是由原子构成的，化学性质由铁原子保持；⑦错误，如N2和CO。
2． 下列各组物质能真实表示物质分子组成的是 (　　)
A．NO、C2H5OH、HNO3、I2
B．CaO、N2、HCl、H2O
C．NH3、H2S、Si、CO
D．CO2、SiO2、CH3COOH、H2SO4
答案　A
解析　CaO是离子化合物，不存在分子；而Si和SiO2都是由原子直接构成。
题组二　纯净物和混合物的判断方法
3． 下列物质中肯定为纯净物的是 (　　)
A．只由一种元素组成的物质
B．只由一种原子组成的物质
C．只由一种分子组成的物质
D．只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质
答案　C
解析　只由一种元素的一种原子构成的物质可以是同素异形体形成的混合物，如O2和O3的混合物；只由一种元素的不同价态的阳离子与另一种元素的不同价态的阴离子可以构成混合物，如Na2O和Na2O2。
4． 关于某混合物的说法正确的是 (　　)
A．物质的组成元素一定是两种或两种以上
B．构成物质一定是化合物
C．构成物质一定是单质
D．构成物质可能只有一种元素
答案　D
解析　同种元素形成的不同单质混合可形成混合物。
5． 下列物质中属于纯净物的一组是 (　　)
①冰水混合物　②爆鸣气　③铝热剂　④普通玻璃　⑤水玻璃　⑥漂白粉　⑦二甲苯　⑧TNT　⑨溴苯　⑩C5H10 含氧40%的氧化镁　 花生油　 福尔马林　 密封保存的NO2气体
A．②③④⑥ B．⑦⑩
C．①⑧⑨ D．①④⑧⑨
答案　C
解析　①的组成是水分子；⑦有邻、间、对之分；⑩存在同分异构体； 中NO2和N2O4共存。
归纳总结
纯净物和混合物的区别
纯净物 混合物
有固定的组成和结构 无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点 无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质 保持原有物质各自的性质
常见混合物：①分散系(如溶液、胶体、浊液等)；②高分子(如蛋白质、纤维素、聚合物、淀粉等)；③常见特殊名称的混合物：石油、石油的各种馏分、煤、漂白粉、碱石灰、福尔马林、油脂、天然气、水煤气、铝热剂等。
考点二　物质的分类
1． 简单分类法概述
(1)分类是学习和研究化学物质及其变化的一种常用科学方法。
(2)分类应依据事先设定的“标准”进行，“标准”不同，分类方法也不相同。
2． 分类法
常用的两种是交叉分类法和树状分类法。
由于物质分类可以有不同的标准，也就是说对某一物质而言就可以在不同的分类标准下“扮演不同的角色”，如对于下列几种盐：Na2SO4、Na2CO3、NaCl、K2SO4、K2CO3、KCl，你认为可怎样进行分类？
答案　按阳离子分为两类：钠盐和钾盐。
按阴离子分为三类：硫酸盐、碳酸盐、氯化物。
按酸根是否含氧可分为两类：无氧酸盐、含氧酸盐。
3． 熟记常见无机化合物的分类
注意　判断氧化物所属类别时，一定要注意以下几点：
(1)碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物不一定是碱性氧化物(如Mn2O7为酸性氧化物、Al2O3为两性氧化物、Na2O2为过氧化物)。
(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如Mn2O7)；非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO、NO)。
(3)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱(如SiO2、Fe2O3)。
(4)酸性氧化物都是对应酸的酸酐，但酸酐不一定都是酸性氧化物，如乙酸酐[(CH3CO)2O]。
深度思考
判断下列说法是否正确，若不正确，请简述理由。
①非金属氧化物一定是酸性氧化物。
②酸性氧化物不一定是非金属氧化物。
③金属氧化物一定是碱性氧化物。
④碱性氧化物一定是金属氧化物。
⑤Na2O和Na2O2均能与H2O反应生成NaOH，故二者都是碱性氧化物。
⑥能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物。
⑦能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物。
答案　①错误，如NO、CO是不成盐氧化物。②正确。③错误，如Mn2O7是酸性氧化物。④正确。⑤错误，Na2O2与H2O反应除生成NaOH外，还生成O2，不符合碱性氧化物的定义。⑥、⑦错误，如Al2O3是两性氧化物。
题组一　明确分类依据，正确判断物质分类
1． 分类是化学学习和研究的常用手段，下列分类依据和结论都正确的是 (　　)
A．H2O、HCOOH、Cu2(OH)2CO3均含有氧元素，都是氧化物
B．HClO、H2SO4(浓)、HNO3均具有氧化性，都是氧化性酸
C．HF、CH3COOH、CH3CH2OH都易溶于水，都是电解质
D．HCOOH、H2CO3、H2SO4分子中均含有两个氢原子，都是二元酸
答案　B
解析　氧化物是指组成物质的元素只有两种，其中一种是氧元素，如H2O、CO、Na2O2，A中HCOOH是羧酸，Cu2(OH)2CO3是碱式盐，A项错；CH3CH2OH是非电解质，C项错；HCOOH分子中只有羧基氢可以电离，属于一元酸，D项错。
2． 下表中每组均有4个选项，请从中挑选出1个选项，它跟另3个选项属于不同的分类，请将挑选出的选项的序号及挑选依据填入下表：
组别 备选项 挑出选项序号 挑选依据
(1) A.S2－ B．I－ C．Fe　D．SO
(2) A.HCl B．CO2 C．NH3 D．CaO
(3) A.蒸馏　B．分液C.蒸发　D．中和
答案　(1)C　游离态　(2)D　固态　(3)D　化学变化
解析　(1)中A、B、D项均为离子，而C为原子，属于游离态。(2)A、B、C从状态上看，均为气态，D为固态。(3)从变化性质的不同进行分析，D为化学变化，而A、B、C为物理变化，或从实验操作上分析，A、B、C用于物质的分离，而D一般不用于分离物质。
3． (1)如果按照某种标准能将FeSO4、Na2SO3、NO划归为同一类物质，则下列物质中也能划归为此类的物质是________。
A．KMnO4 B．Al2(SO4)3
C．KClO3 D．K2HPO4
(2)现有下列五种气体：H2、O2、NO、NH3、NO2，以上气体的制备反应中，有一反应在原理上与其他反应都不能归为同一类型，请写出实验室制取该气体的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)C　(2)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
解析　(1)分类标准为是否含有中间价态的元素。
(2)分类标准为制备反应是否为氧化还原反应。
规律方法
在解有关物质分类的题目时，一是要清楚分类的依据，二是对不同类别的定义要把握准确，三是知识面要宽，对一些特殊物质所属类别要熟悉。
题组二　有关物质分类中从属关系的判断
4． 下表所列物质或概念间的从属关系不符合如图所示关系的是 (　　)
X Y Z
A 光导纤维 酸性氧化物 复合材料
B 纯碱 盐 化合物
C 电解质 化合物 纯净物
D 淀粉溶液 胶体 分散系
答案　A
解析　光导纤维的主要成分SiO2是酸性氧化物，但酸性氧化物不是复合材料。
5． 化学概念在逻辑上存在如下关系：
对下列概念的说法正确的是 (　　)
A．化合物与电解质属于重叠关系
B．化合物与碱性氧化物属于交叉关系
C．溶液与胶体属于并列关系
D．离子化合物和电解质属于交叉关系
答案　C
解析　本题考查学生对信息处理的能力和对概念的理解。电解质与非电解质都是化合物，A中二者属于包含关系；化合物与碱性氧化物也属于包含关系；溶液与胶体同属于分散系，是并列关系；离子化合物和电解质属于包含关系。
归纳总结
明晰分类标准是对物质正确分类的关键
考点三　物质的性质与变化
1． 物质的性质和变化
根据是否有新物质生成辨析物理变化和化学变化。应注意：升华、萃取、分液、蒸馏(分馏)、吸附、盐析、金属导电、焰色反应、电离等都归为物理变化，脱水、蛋白质变性、水解、同素异形体互变、电解、熔融盐导电、电解质溶液导电等都归为化学变化。物理变化和化学变化的重点内容如下图所示。
2． 化学反应的分类
3． 单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系
特别提醒　物质之间是否反应，不仅与物质结构、性质有关，而且与物质所在环境有关，在研究物质性质时，要注意通性与个性之间的关系，在每条通性之外都存在个性。备考时，注意掌握化学中Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、Si、N、S、Cl等常见元素的单质、氧化物、酸或碱、盐之间的相互关系及每一步关系中各种可能的变化方式和方法，归纳总结物质之间不能转化的情形。
深度思考
1． 化学变化中一定存在化学键的断裂和形成，有化学键断裂或形成的变化是否一定是化学变化？
答案　有化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化，如金属熔化、NaCl溶于水、NaCl晶体从溶液中析出、从浓盐酸中挥发出HCl气体等中虽有化学键断裂或形成但仍属于物理变化。
2． 核裂变、核聚变均有新物质生成，是否是化学变化？
答案　不是。化学变化研究的前提是原子核不变，核变化虽有新物质生成，但由于原子
核发生了变化，所以不是化学变化。
3． 化学变化不能实现的是________。
①一种原子变成另一种原子　②一种离子变成另一种离子 ③一种分子变成另一种分子　④一种单质变成另一种单质 ⑤一个质子变成一个中子　⑥混合物变成纯净物　⑦有毒有污染的物质变成无毒无污染的物质　⑧金属变成非金属
答案　①⑤⑧
题组一　物理变化、化学变化的判断
1． (2012·重庆理综，6)化学工业是国民经济的支柱产业，下列生产过程中不涉及化学变化的是 (　　)
A．氮肥厂用氢气和氮气合成氨
B．钢铁厂用热还原法冶炼铁
C．硫酸厂用接触法生产硫酸
D．炼油厂用分馏法生产汽油
答案　D
解析　化学变化的实质是有新物质生成，工业合成氨、钢铁冶炼、接触法制硫酸是三种工业制备，涉及化学变化，炼油厂对石油这种混合物控制不同的温度范围得到各沸点范围内的馏分，是一种混合物的分离过程，是物理变化。
2． 下列变化或过程属于化学变化的是 (　　)
A．激光法蒸发石墨得C60
B．丁达尔效应
C．紫色石蕊试液通过活性炭变成无色
D．用铂丝蘸取NaCl溶液进行焰色反应
答案　A
解析　本题考查了物理变化和化学变化的概念辨析。化学变化所能实现的仅是原子与分子(或离子)的相互转化，在整个过程中，原子的种类和个数不会发生改变。物理变化指没有生成其他物质的变化。C项中是利用活性炭的吸附作用，D项中焰色反应是电子能级的跃迁，均为物理变化。
反思归纳
物质变化中的“三馏”、“四色”、“五解”和“十八化”归类
　　 变化比较　　 物理变化 化学变化
三馏 ①蒸馏 ②分馏 干馏
四色 焰色反应 ①显色反应　②颜色反应 ③指示剂变色反应
五解 潮解 ①分解　②电解　③水解④裂解
十八化 ①溶化 ②汽化 ③液化 ④酸化 ①氢化　②氧化　③水化 ④风化　⑤炭化　⑥钝化 ⑦催化　⑧皂化⑨歧化 卤化　 硝化　 酯化 裂化　 油脂的硬化
题组二　物质的转化
3． 下列各组物质依次满足如图所示转化关系的是(图中箭头表示一步转化) (　　)
a b c d
① Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3
② Al AlCl3 NaAlO2 Al(OH)3
③ Cu CuO Cu(OH)2 CuSO4
④ Na NaOH Na2CO3 NaHCO3
A.①② B．②③ C．③④ D．②④
答案　D
解析　根据图中物质转化关系判断。硅与氧气反应生成二氧化硅，但是二氧化硅不能直接与水反应生成硅酸，只能通过硅酸盐与强酸反应生成硅酸，同时硅酸钠也不能直接转化成二氧化硅，①错误；铝与盐酸或氯气反应生成氯化铝，氯化铝与过量氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠与足量盐酸反应生成氯化铝，偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳生成氢氧化铝，氯化铝与氨水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝与盐酸(氢氧化钠溶液)反应生成氯化铝(偏铝酸钠)，②正确；铜在空气中加热生成氧化铜，氧化铜不能直接转变成氢氧化铜，③错误；钠与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与少量(过量)二氧化碳反应生成碳酸钠(碳酸氢钠)，碳酸钠与氢氧化钡反应生成氢氧化钠，碳酸钠与足量二氧化碳反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠与氢氧化钠反应(或碳酸氢钠固体加热)得到碳酸钠，碳酸氢钠与足量氢氧化钙反应生成氢氧化钠，④正确。
4． 能实现下列物质间直接转化的元素是 (　　)
单质氧化物酸或碱盐
A．硅 B．硫 C．铜 D．铁
答案　B
解析　SiO2与水不能反应，A错误；铜和铁对应的氧化铜、氧化铁不能直接和水反应，C、D错误；SSO2H2SO3Na2SO3，B正确。
易错警示
错认为酸性氧化物都能与水反应生成酸，碱性氧化物都能水解反应生成碱。
5． 根据Na、S单质及其化合物的类别，完成下列标号的化学方程式。
上述有关反应的化学方程式为
(1)________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________；
(4)________________________________________________________________________；
(5)________________________________________________________________________；
(6)________________________________________________________________________；
(7)________________________________________________________________________；
(8)________________________________________________________________________。
答案　(1)4Na＋O2===2Na2O
(2)Na2O＋H2O===2NaOH
(3)S＋O2SO2
(4)SO2＋H2OH2SO3
(5)2NaOH＋H2SO3===Na2SO3＋2H2O
(6)Na2O＋SO2===Na2SO3
(7)2Na＋SNa2S
(8)Na2SO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋SO2↑
6． 下表有三组物质，每组均有甲、乙、丙三种物质(酸、碱、盐均为溶液)。
第Ⅰ组 第Ⅱ组 第Ⅲ组
甲 BaCl2 Fe Cu(NO3)2
乙 Fe2O3 K2SO4 H2SO4
丙 Mg NaOH MgCl2
根据该表回答问题：
(1)第Ⅲ组中有一种物质能与第______组中的所有物质反应，这种物质是________。
(2)不跟第Ⅰ组任何物质发生反应的是第______组物质中的________，但能与第Ⅲ组中所有物质发生反应，其化学方程式分别为_______________________________________，
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
答案　(1)Ⅰ　H2SO4
(2)Ⅱ　NaOH
2NaOH＋Cu(NO3)2===Cu(OH)2↓＋2NaNO3
2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O
MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl
归纳总结
熟记常见物质的转化关系
(1)连续氧化转化：ABC，若A为无机物单质，则其可能为C、S、N2、Na等；若A为常见有机物，则其可能为CH3CH2OH。
(2)三角转化：
(3)交叉转化：
考点四　分散系、胶体
1． 分散系
(1)概念：把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
(2)分类：
①按照分散质粒子的大小
②按照分散质和分散剂的状态
2． 三种分散系比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质微粒直径大小 <1_nm 1～100_nm >100_nm
分散质微粒成分 离子或小分子 大分子或分子集合体 大量分子集合体
外观特征 均匀、透明 均匀、透明或半透明 不均匀、不透明
稳定性 稳定，静置无沉淀 较稳定 不稳定，静置有沉淀
分散质能否透过滤纸 能 能 不能
分类 饱和溶液、不饱和溶液 固溶胶、液溶胶、气溶胶 悬浊液、乳浊液
实例 食盐水、蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体 泥水
3. Fe(OH)3胶体的制备
向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体，化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。
深度思考
1． 胶体与其他分散系的本质区别是什么？
答案　胶体粒子的直径在1～100 nm之间，这是胶体的本质特征，也是胶体区别于其他分散系的依据，同时也决定了胶体的性质。
2． 胶体是否一定是液态？胶体的丁达尔效应、电泳现象是物理变化还是化学变化？
答案　分散质粒子直径介于1～100 nm之间的分散系称为胶体，与存在状态无关，如云、雾、烟都是胶体。胶体的丁达尔效应是胶体粒子对可见光散射而形成的，是物理变化；胶体的电泳现象是胶体粒子发生定向移动，是物理变化。
3． 怎样区分胶体和溶液？
答案　因为胶体粒子的直径在1～100 nm之间，该粒子能对光产生散射现象，所以利用丁达尔效应区分胶体和溶液。
题组一　胶体的性质
1． 下列关于溶液和胶体的叙述，正确的是 (　　)
A．溶液是电中性的，胶体是带电的
B．通电时，溶液中的溶质粒子分别向两极移动，胶体中的分散质粒子向某一极移动
C．溶液中溶质粒子的运动有规律，胶体中分散质粒子的运动无规律，即布朗运动
D．一束光线分别通过溶液和胶体时，后者会出现明显的光带，前者则没有
答案　D
解析　A项，胶体粒子带电荷，而胶体是电中性的。B项，通电时，溶液中的阴、阳离子分别向两极移动，而不是溶质粒子分别向两极移动。C项，溶液中溶质粒子的运动是没有规律的。
2． 500 mL 2 mol·L－1 FeCl3溶液和500 mL 2 mol·L－1明矾溶液分别滴入沸水中，加热制成分散系甲、乙，经测定，甲分散系中分散质的粒子直径大小在1～100 nm之间，乙分散系中分散质的粒子直径大小在10－9～10－7 m之间。下列关于甲、乙分散系的判断合理的是
(　　)
A．在暗室里用一束明亮的“强光”照射甲、乙，发现甲有丁达尔效应，乙没有丁达尔效应
B．向甲、乙中分别滴加过量的氢氧化钠溶液，现象都是“先聚沉，后溶解”
C．向甲、乙中分别滴加过量的氢碘酸，最终现象分别是深褐色溶液、无色溶液
D．蒸干、灼烧FeCl3溶液和明矾溶液会得到对应的固体盐
答案　C
解析　由题意可知，甲、乙分散系都是胶体，A项错误；氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，而氢氧化铁不溶，B项错误；铁盐能氧化I－生成I2，I2溶于水呈深褐色，C项正确；蒸干并灼烧氯化铁溶液得到氧化铁，蒸干明矾溶液得到KAl(SO4)2，D项错误。
题组二　胶体性质的应用
3． 下列事实与胶体性质无关的是________。
A．土壤中离子的吸附和交换过程，有保肥作用
B．由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒，可利用血液透析进行治疗
C．水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘，减少对空气的污染
D．明矾可用作净水剂
E．臭氧、Cl2均可用于水的消毒净化
答案　E
解析　臭氧、Cl2用于水的消毒净化是因为臭氧、Cl2和H2O反应生成的HClO具有强氧化性，与胶体的性质无关。
4． 2011年12月5日，环保部制定的《环境空气质量标准》第二次公开征求意见结束，大家普遍赞成将PM2.5(PM2.5是指大气中直径接近于2.5×10－6 m的颗粒物)纳入常规空气质量评价，下列有关PM2.5说法不正确的是 (　　)
A．PM2.5表面积大能吸附大量的有毒、有害物质
B．PM2.5在空气中形成气溶胶
C．实施绿化工程，可以有效地防治PM2.5污染
D．研制开发燃料电池汽车，降低机动车尾气污染，某种程度上可以减少PM2.5污染
答案　B
解析　胶体分散质粒子的直径大小在1～100 nm之间，而PM2.5的颗粒物的直径接近于
2 500 nm，B错误。
1． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)向沸水中逐滴加入少量饱和FeCl3溶液，可制得Fe(OH)3胶体 (√)
(2012·山东理综，8B)
(2)向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)
＋3H＋ (√)
(2011·北京理综，9C)
(3)沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液，形成带电的胶体，导电能力增强 (×)
(2012·重庆理综，10D)
(4)“血液透析”利用了胶体的性质 (√)
(2012·四川理综，6C)
(5)“钡餐”中使用的硫酸钡是弱电解质 (×)
(2012·广东，5③)
解析　BaSO4是强电解质。
(6)葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应，不属于胶体 (√)
(2011·山东理综，9D)
(7)依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液 (×)
(2012·福建理综，8C)
解析　依据“分散质微粒大小”将分散系分为溶液、胶体与浊液。
2． (2012·山东理综，7)下列与化学概念有关的说法正确的是 (　　)
A．化合反应均为氧化还原反应
B．金属氧化物均为碱性氧化物
C．催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间
D．石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物
答案　C
解析　有单质参加的化合反应为氧化还原反应，否则不一定为氧化还原反应，如CaO＋H2O===Ca(OH)2等；大多数金属氧化物为碱性氧化物，但也有的是酸性氧化物，如Mn2O7等，也有的是两性氧化物，如Al2O3等；催化剂能改变可逆反应的速率，故可改变其达到平衡的时间；石油是混合物，其分馏产品汽油仍为混合物。
3． (2011·上海，12)甲醛与亚硫酸氢钠的反应方程式为HCHO＋NaHSO3HO－CH2－SO3Na，反应产物俗称“吊白块”。关于“吊白块”的叙述正确的是 (　　)
A．易溶于水，可用于食品加工
B．易溶于水，工业上用作防腐剂
C．难溶于水，不能用于食品加工
D．难溶于水，可以用作防腐剂
答案　B
解析　因为“吊白块”分子结构中含－OH和－SO3Na两个亲水基团，所以可以判断该物质易溶于水；由题给反应的逆反应知，“吊白块”分解生成甲醛(HCHO)，甲醛有毒，不能用于食品加工，但工业上可用于防腐。
4． (2012·天津理综，1)根据下列物质的化学性质，判断其应用错误的是 (　　)
A．酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒
B．CaO能与SO2反应，可作工业废气的脱硫剂
C．明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂
D．镧镍合金能大量吸收H2形成金属氢化物，可作储氢材料
答案　C
解析　酒精可以杀菌消毒的原因就是其能够使蛋白质变性，A对；CaO能与SO2反应，可以吸收工业废气中的SO2，CaO＋SO2===CaSO3，B对；明矾水解生成的Al(OH)3胶体可作净水剂，但是不能作漂白剂，C错；因为镧镍合金可以吸收H2，故可以用作储氢材料，D对。
5． (2011·福建理综，9)下列各选项中，不能利用置换反应通过Y得到W的一组化合物是
(　　)
　　选项化合物　　 A B C D
Y CO2 Fe2O3 C2H5OH FeCl3
W MgO Al2O3 C2H5ONa CuCl2
答案　D
解析　通过Mg在CO2中燃烧可制得MgO；通过铝热反应可制得三氧化二铝；通过乙醇和钠发生置换反应可制得乙醇钠；氯化铁溶液和铜反应能生成氯化铜，但不是置换反应。
6． (2012·江苏，3) 下列所列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的
是 (　　)
a b c
A Al AlCl3 Al(OH)3
B HNO3 NO NO2
C Si SiO2 H2SiO3
D CH2==CH2 CH3CH2OH CH3CHO
答案　B
解析　A中的Al(OH)3无法通过一步反应制得Al，A错误；HNO3(稀)NO，
NO NO2，NO2HNO3，B正确；SiO2不溶于水，无法通过一步反应制得H2SiO3，C错误；CH3CHO无法通过一步反应制得乙烯，D错误。
1． 某合作学习小组讨论辨析以下说法，其中正确的是 (　　)
①粗盐和酸雨都是混合物　②沼气和水煤气都是可再生能源　③冰和干冰既是纯净物又是化合物　④不锈钢和目前流通的硬币都是合金　⑤盐酸和食醋均既是化合物又是酸
⑥纯碱和熟石灰都是碱　⑦有色玻璃、雾、烟都是胶体　⑧利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体
A．①②③④⑥ B．①③④⑦⑧
C．③④⑤⑥⑦ D．①②④⑤⑧
答案　B
解析　水煤气是由煤气化得到的，而煤是不可再生资源；盐酸是混合物，不是化合物，食醋也是混合物，不是化合物；纯碱不是碱，是盐，综上应选B。
2． 下列有关说法正确的是 (　　)
A．石油裂解得到的汽油是纯净物
B．石油分馏和煤干馏都是化学变化
C．水蒸气的液化和煤的液化均属物理变化
D．干冰和氨都属于非电解质
答案　D
解析　裂解汽油属于混合物，A错；石油分馏属于物理变化，煤干馏属于化学变化，B错；水的液化属于物理变化，而煤的液化属于化学变化，C错。
3． 下列有关物质变化和分类的说法正确的是 (　　)
A．电解熔融态的Al2O3、12C转化为14C都属于化学变化
B．胆矾、冰水混合物、四氧化三铁都不是混合物
C．葡萄糖溶液和淀粉溶液的本质区别是能否发生丁达尔效应
D．SiO2、NO2、Al2O3都属于酸性氧化物
答案　B
解析　12C转化为14C不属于化学变化；葡萄糖溶液和淀粉溶液的本质区别是溶液中分散质微粒直径的大小；NO2不是酸性氧化物，Al2O3是两性氧化物。
4． 下列说法正确的是 (　　)
A．过氧化钠、烧碱、纯碱分别属于碱性氧化物、碱、盐
B．Na、Al、Cu可以分别用热还原法、热分解法和电解冶炼法得到
C．天然气、沼气和液化石油气分别属于化石能源、不可再生能源和二次能源
D．氯化银、冰醋酸、酒精、水银分别属于强电解质、弱电解质、非电解质、既不是电解质也不是非电解质
答案　D
解析　过氧化钠属于过氧化物，A不正确。金属冶炼方法常用的有三种：①热分解法，适用于制取不活泼金属如Ag等；②热还原法，适用于制取金属活动性顺序表中Al以后、Hg以前的金属；③电解法，适用于制取金属活动性顺序表中Al及以前的还原性很强的金属，B错误。沼气是可再生能源，C错误。
5． 下列逻辑关系图中正确的是 (　　)
A B C D
答案　D
解析　解答本题的关键是理解物质的分类标准。根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液，而气溶胶属于胶体的一种，A错误。氧化还原反应与吸热反应和放热反应的分类标准不同，B错误。钾盐与钠盐是根据盐中的阳离子进行分类的，碳酸盐是根据盐中的阴离子进行分类的，C错误。
6． 2011年冬天，包括济南在内的多个地区发生持续大雾天气，“PM2.5”数据监测进入公众视野。“PM 2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物，也称为可入肺颗粒物。下列有关说法中错误的是 (　　)
A．雾属于胶体，能产生丁达尔效应
B．大雾的形成与汽车尾气的排放没有关系
C．持续大雾天气给农业生产、交通运输等带来很大的影响
D．空气中悬浮的细小颗粒物严重危害人体健康
答案　B
7． 按照物质的树状分类和交叉分类，HNO3应属于 (　　)
①酸　②氧化物　③含氧酸　④一元酸　⑤电解质
⑥混合物　⑦无机化合物
A．①③④⑤⑦ B．①②③④⑤⑦
C．①②③④⑥ D．①④⑥⑦
答案　A
解析　硝酸同时属于纯净物、无机化合物、一元含氧酸和电解质。
8． 下列说法在一定条件下可以实现的是 (　　)
①酸性氧化物与碱反应　②弱酸与盐溶液反应可生成强酸 ③没有水生成，也没有沉淀和气体生成的复分解反应　④两种酸溶液充分反应后的溶液呈中性　⑤有单质参加的非氧化还原反应　⑥两种含氧化合物反应的产物有气体
A．①②③④⑤⑥ B．②④⑤⑥
C．①②③⑤ D．③④⑤⑥
答案　A
解析　酸性氧化物的定义是能跟碱反应生成盐和水的氧化物，①可以实现；H2S(弱酸)和FeCl3发生氧化还原反应，产物中有盐酸(强酸)生成，②可以实现；复分解反应的产物可以是弱电解质，如醋酸钠溶液与盐酸反应，产物就是醋酸这种弱电解质，③可以实现；某种浓度的硫化氢溶液与亚硫酸溶液混合恰好完全反应生成单质硫和水，溶液为中性，④可以实现；氧气在电击的条件下生成臭氧，不是氧化还原反应，⑤可以实现；二氧化碳与过氧化钠反应有气体生成，⑥可以实现。
9． 下表所列各组物质中，物质之间通过一步反应能实现如图所示转化的是 (　　)
X Y Z
① Cu CuO Cu(OH)2
② CH3CH2OH CH3CHO CH2==CH2
③ S SO3 H2SO4
④ NO NO2 HNO3
⑤ FeCl2 Fe FeCl3
A．④⑤ B．③④ C．②⑤ D．①⑤
答案　A
解析　①中，氧化铜不能一步转化为氢氧化铜，氢氧化铜也不能一步转化为铜，故不符合；②中，乙醛不能一步转化为乙烯，故不符合；③中，硫与三氧化硫之间不能一步相互转化，故不符合；综上所述应选A。
10．已知X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物，它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。则W、X不可能是 (　　)
选项 A B C D
X C Fe Ca(OH)2溶液 AlCl3
W O2 HNO3 CO2 NH3·H2O
答案　D
解析　选项D中Y和Z均为Al(OH)3，不符合框图中的转化关系。
11．用数轴表示化学知识，并按某种共性对化学物质进行分类，有简明易记的效果。例如：根据碳素钢的含碳量，将其分为低碳钢、中碳钢和高碳钢，利用数轴的分类法可将其表示为
根据这一分类法回答下列问题：
(1)将常温下pH与溶液酸碱性的关系粗略地表示在如下数轴上：
(2)某化学兴趣小组欲研究H2SO4、KCl、Na2SO3、Na2CO3、NaCl、NaOH的性质，对于如何研究，他们设计了两种方案：
方案Ⅰ：将它们按照酸、碱、盐分类，然后分别溶于水得到溶液，进行实验。
方案Ⅱ：将它们按照钠盐、钾盐和其他化合物分类，然后分别溶于水得到溶液，进行
实验。
①根据方案Ⅰ进行分类时，经实验测得KCl、NaCl溶液的pH等于7；H2SO4溶液的pH小于7；Na2SO3、Na2CO3、NaOH溶液的pH大于7。由此有的同学按分类法思想把Na2SO3、Na2CO3与NaOH都划分为碱类，这样划分是否合理？为什么？________________________________________________________________________。
②在方案Ⅰ中，某同学发现盐类物质中的KCl和NaCl两种物质，它们在与其他物质混合时现象相同，无法区分，你能设计一种简单的方法区分这两种物质吗？
③在方案Ⅱ中，三种钠盐用其他化合物中的________可加以区分，有关反应的化学方程式分别为______________________________________________。
④该兴趣小组中的一位同学认为，还可以根据是否含有钠元素将上述六种物质分为Na2SO3、Na2CO3、NaCl、NaOH和H2SO4、KCl两类。在用H2SO4鉴别四种含钠元素的物质时，Na2SO3和Na2CO3很容易区分，但鉴别NaCl和NaOH时却陷入了困境，你能帮忙解决这一难题吗(试剂只限于上述六种物质)
答案　(1)
(2)①不合理，Na2SO3、Na2CO3的水溶液因水解呈碱性，但从化合物的分类来看它们都应属于盐
②利用焰色反应，焰色反应(透过蓝色钴玻璃)呈紫色的为KCl，焰色反应呈黄色的为NaCl。
③H2SO4　Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O，Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
④在两支试管中分别加入少许H2SO4溶液，分别加入稍过量的两种未知溶液，充分混合，再向混合溶液中分别滴入Na2CO3溶液，若有气泡生成，则加入的未知溶液为NaCl溶液；若无气泡生成，则加入的未知溶液为NaOH溶液。
解析　(1)常温下溶液pH>7显碱性，pH＝7显中性，pH<7显酸性；(2)Na2SO3、Na2CO3属于盐类物质；Na2CO3与硫酸反应生成无色无味的CO2、Na2SO3与硫酸反应生成有刺激性气味的SO2，NaCl与硫酸不反应。
12．对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应，分类法的作用几乎是无可替代的。
(1)现有下列六种物质：SO2、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O2，按照不同的分类标准，它们中有一种物质与其他五种有明显的不同，请找出这种物质，并写出分类的依据(至少要写出两种分类方法)。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)从反应中有无离子参加，可以将化学反应分为离子反应和非离子反应。Na2O2与水反应的离子方程式是_________________________________________________________。
从反应中__________，可以将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应，从上述物质中分别找出两种能相互反应的物质，各写一个非氧化还原反应的方程式和氧化还原反应的方程式：____________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(3)虽然分类的方法不同，但离子反应和氧化还原反应之间也存在着一定的关系，请用简单的图示方法表示二者之间的关系。
答案　(1)①SO2，常温常压下是气体，其余为固体
②Na2O2，是过氧化物，其余为酸性氧化物或碱性氧化物
(2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑　有无电子转移　CaO＋SiO2CaSiO3(或MgO＋SO2MgSO3等其他合理答案均可)　Na2O2＋SO2===Na2SO4
(3)(意思正确、能表示二者的交叉关系即可)
解析　(1)Na2O2不是酸性氧化物、碱性氧化物或两性氧化物，SO2、SiO2是酸性氧化物，CaO、MgO、Fe2O3是碱性氧化物。(2)Na2O2具有强氧化性，SO2具有还原性，两者能发生氧化还原反应，生成硫酸钠。
13．某化学兴趣小组的同学们按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体：首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中，用酒精灯加热至沸腾，向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸，至液体呈透明的红褐色。
FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl
(1)判断胶体制备是否成功，可利用胶体的____________。
(2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时，有些同学没有按要求进行，结果没有观察到胶体，请你预测其现象并分析原因：
①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液，而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中，结果没有观察到________________，其原因是____________________________________________。
②乙同学在实验中没有使用蒸馏水，而是用自来水，结果会________________________，原因是______________________________________________。
③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后，长时间加热，结果会__________________，原因是________________________________________。
(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体，但是他又向Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4溶液，结果出现了一系列变化。
①先出现红褐色沉淀，原因是_______________________________________________。
②随后沉淀溶解，此反应的离子方程式是____________________________________。
答案　(1)丁达尔效应
(2)①红褐色液体　FeCl3溶液太稀，生成的Fe(OH)3太少
②生成红褐色沉淀　自来水中含有电解质，胶体发生聚沉
③生成红褐色沉淀　长时间加热胶体发生聚沉
(3)①电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉而产生沉淀
②Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
解析　(2)①若用稀FeCl3溶液，则水解产生的Fe(OH)3量太少，看不到红褐色液体。②自来水中含有较多的电解质，使胶体聚沉。③长时间加热，胶体发生聚沉。(3)加入稀H2SO4后，Fe(OH)3会聚沉而产生红褐色沉淀，随后H2SO4会与Fe(OH)3发生中和反应。
14．某金属加工厂排放的污水中含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4，某研究小组利用该污水回收工业重要原料硫酸锌和有关金属，其流程如下：
请回答下列问题：
(1)下列说法正确的是________。
A．该工艺流程中发生了3个置换反应
B．CuSO4与Mg(OH)2发生复分解反应可得Cu(OH)2
C．步骤①②③④都包含化学变化
D．滤液A和滤液B含有相同的溶质
(2)写出步骤①发生反应的离子方程式：_______________________________________
________________________________________。
(3)步骤④中加入足量稀硫酸的目的是________________。
答案　(1)AD　(2)Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，Zn＋Fe2＋===Fe＋Zn2＋　(3)使Zn完全溶解
解析　向废液中加入试剂A反应后得到了Fe、Cu、Zn固体，而回收的物质中有ZnSO4，所以试剂A为过量的Zn，Zn与CuSO4、FeSO4发生置换反应：Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，Zn＋FeSO4===ZnSO4＋Fe，过滤后的滤液A为ZnSO4溶液，蒸发至干得到硫酸锌晶体，硫酸锌晶体有固定组成，为纯净物。用磁铁吸引Fe、Cu、Zn固体混合物，而得到固体Fe，该过程是物理过程。Cu、Zn中，Zn能与稀硫酸发生置换反应得到ZnSO4和H2，所以加入足量稀硫酸的目的是使Zn完全转化为ZnSO4。
15．在如图所示的有关物质转化关系中，各物质均是我们中学化学所学的物质。C为一种黑色粉末，D为一种气体。
请根据框图中物质的转化关系及相关信息，用化学式填写下列空白：
(1)若F为可溶性碱，G为蓝色沉淀，则A为________，D可能为________。
(2)若G为蓝色沉淀，H为难溶性盐，则I为________。
(3)若G、H都属于盐，且G为蓝色溶液，则I可能为_____________________________，
F可能为__________。
答案　(1)Cu　H2或CO　(2)H2SO4　(3)HCl或H2SO4　AgNO3或BaCl2
解析　由题中框图关系可知，黑色粉末与一种气体在加热条件下反应生成A、B两种物质，应为氧化铜被还原。因为D点燃可生成B，若D为氢气，B为水，若D为CO，B为CO2，C为CuO，A为Cu。因CuO可与酸反应，所以I为酸，E为铜盐，当G为蓝色沉淀Cu(OH)2时，F应为可溶性碱，H为盐。若H为难溶性盐，则F为Ba(OH)2，H为BaSO4，I为H2SO4。若G、H都属于盐，且G为蓝色溶液，则根据复分解反应的规律H为难溶性盐，若I为HCl，则E为CuCl2，F为AgNO3，G为Cu(NO3)2，H为AgCl；若I为H2SO4，则E为CuSO4，F为BaCl2，G为CuCl2，H为BaSO4。排查落实练二　常考易错的化学基本概念的正误判断
1．Na2CO3既属于钠盐又属于碳酸盐，这是交叉分类法。根据物质所含分子种类的多少，可将物质分为纯净物和混合物；根据组成元素的种类，纯净物又分为单质和化合物，这是树状分类法 ( √ )
2．只含一种分子的物质是纯净物，冰水混合物是纯净物，只含一种元素的物质也是纯净物
( ×　)
3．组成混合物的元素一定是一种以上 ( ×　)
4．混合物没有固定的组成，所以混合物没有固定的熔沸点 ( √ )
5．金属氧化物不一定是碱性氧化物，但碱性氧化物一定是金属氧化物；非金属氧化物不一定是酸性氧化物，酸性氧化物也不一定是非金属氧化物 ( √ )
6．酸性氧化物不一定能与水反应生成对应的酸，与水反应生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物 ( √ )
7．碱性氧化物不一定能与水反应生成对应的碱，与水反应生成碱的氧化物不一定是碱性氧化物 ( √ )
8．既可以和酸反应，又可以和碱反应的化合物是两性化合物 ( √ )
9．在溶于水或熔融状态下能够自身发生电离的化合物一定是电解质 ( √ )
10．SO2、Na2O的水溶液都能导电，所以它们都是电解质 ( ×　)
11．CO2、C6H12O6、CH4、CH3CH2OH、HCOOH都是非电解质 ( ×　)
12．纯水的导电性、BaSO4饱和溶液的导电性都很小，所以它们都是弱电解质 ( ×　)
13．NaCl固体不导电，熔融的KCl能导电，所以前者是非电解质，而后者是电解质
( ×　)
14．HF、Al(OH)3、氨水都是弱电解质 ( ×　)
15．NaHSO4能完全电离出一个H＋，所以它是一元强酸 ( ×　)
16．是否具有丁达尔效应是溶液和胶体的本质区别 ( ×　)
17．向Fe(OH)3胶体溶液中逐滴加入稀硫酸，会逐渐生成红褐色沉淀，当稀硫酸过量，又变成棕黄色溶液，整个过程发生的都是化学变化 ( ×　)
18．化学反应可分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应，又可分为放热反应和吸热反应，还可分为离子反应和非离子反应，还可分为取代反应和加成反应等 ( √ )
19．化学变化中常伴随着发光、放热和颜色变化，有发光、发热或颜色变化的变化一定是化学变化 ( ×　)
20．化学变化中一定有新物质生成，核裂变、核聚变均有新物质生成，所以它们是化学变化
( ×　)
21．只含一种元素的物质不可能发生化学变化 ( ×　)
22．焰色反应有特征颜色出现，所以是化学变化 ( ×　)
23．化学变化中一定存在化学键的断裂和形成，所以有化学键断裂或形成的变化一定是化学变化 ( ×　)
24．石油的分馏生成了多种沸点不同的物质，所以分馏是化学变化 ( ×　)
25．Na2CO3·10H2O的风化和CaCl2的潮解均属化学变化 ( ×　)
26．电离、电解均有新物质生成，所以它们均是化学变化 ( ×　)
27．水的汽化、液化与煤的气化和液化均属物理变化 ( ×　)
28．电解熔融态Al2O3、12C转化为14C都属于化学变化 ( ×　)
29．把饱和FeCl3溶液加入到沸水中，继续加热，可以制备Fe(OH)3胶体，同样把FeCl3溶液加入到氨水中也可以制备Fe(OH)3胶体 ( ×　)
30．H2S溶于水显酸性，是因为H2S2H＋＋S2－ ( ×　)
31．H2SO4只有在水溶液中才能导电，而NaCl在溶液中和熔融状态下都能导电 ( √ )
32．碳酸氢钠溶于水，其电离方程式为NaHCO3Na＋＋HCO ( ×　)
33．NaHSO4溶于水或熔融状态下，电离方程式都为NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO ( ×　)
34．Al(OH)3、CaCO3都难溶，但溶解的部分都能完全电离 ( ×　)
35．复盐是纯净物，而混盐(如CaOCl2)是混合物 ( ×　)
36．颜色反应、显色反应、指示剂变色反应均属化学变化 ( √ )
37．塑料的老化、橡胶的硫化、石油的裂化、铁铝的钝化、油脂的硬化、苯的硝化、油脂的皂化、酸和醇的酯化均属化学变化 ( √ )
38．HCl溶液和NaCl溶液均通过离子导电，所以HCl和NaCl均属离子化合物 ( ×　)
39．弱电解质溶液中有溶质分子，但强电解质溶液中没有溶质分子 ( √ )
40．电解质溶液能够导电，是因为在通电时电解质电离产生了自由移动的离子 ( ×　)第3讲　离子共存、离子的检验和推断
[考纲要求]　1.应用离子反应发生的条件，正确判断常见离子在溶液中能否大量共存。2.利用离子的特征反应，能鉴别常见离子以及进行综合推断。
考点一　离子共存
1． 离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。
2． 熟记常考离子的性质
颜色 MnO(紫)、Cu2＋(蓝)、Fe2＋(浅绿)、Fe3＋(黄)
氧化性 ClO－、MnO、NO(H＋)、Fe3＋、Cr2O
还原性 S2－(HS－)、SO(HSO)、I－、Br－、Cl－、Fe2＋
水解显酸性 NH、Mg2＋、Al3＋、Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋
水解显碱性 AlO、S2－、SO、CO、SiO、ClO－、CH3COO－
两性离子 HCO、HS－、HSO、HPO、H2PO
注意　“两性离子”指既能与酸反应又能与碱反应的离子，一般为多元弱酸的酸式酸根离子。
3． 常见溶液酸、碱性的判断
酸性溶液：pH<7(常温)；能使pH试纸呈红色的溶液；能使甲基橙呈红色或橙色的溶液；能使石蕊试液呈红色的溶液。
碱性溶液：pH>7(常温)；能使pH试纸呈蓝色的溶液；能使石蕊试液呈蓝色的溶液；能使酚酞试液呈红色的溶液。
呈酸性或碱性的溶液：和Al反应放出H2的溶液(注HNO3除外)；能使甲基橙呈黄色的溶液；c(H＋)水或c(OH－)水等于10－a mol·L－1(a>7)的溶液。
深度思考
(1)OH－不能和________________________________________________________大量共存(填具体离子，下同)
答案　H＋、NH、Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋、Mg2＋、Al3＋、Cr3＋、HCO、HS－、HSO、H2PO、HPO
(2)H＋不能和_____________________________________________________大量共存。
答案　OH－、CO(HCO)、S2－(HS－)、SO(HSO)、PO(H2PO，HPO)、SiO、AlO、ClO－、F－、CH3COO－、NO
(3)CO不能和________________________________________________大量共存。
答案　H＋、Mg2＋、Ba2＋、Ca2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋
(4)SO不能和__________________________________________大量共存。
答案　H＋、MnO、NO(H＋)、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Cu2＋
(5)Fe3＋不能和______________________________________________大量共存。
答案　OH－、I－、SO、ClO－、CO(HCO)、S2－(HS－)、AlO
(6)Al3＋不能和______________________________________________大量共存。
答案　OH－、SO、ClO－、CO(HCO)、S2－(HS－)、AlO
(7)I－不能和____________________________________________大量共存。
答案　Fe3＋、NO(H＋)、MnO、ClO－、Cr2O
(8)NO(H＋)不能和______________________________________大量共存。
答案　CO(HCO)、SiO、ClO－、CH3COO－、S2－(HS－)、Fe2＋、SO(HSO)
反思归纳
判断一些常见离子能否和其他离子大量共存时，一般从以下几个方面考虑
(1)CO考虑生成气体和沉淀
(2)SO考虑生成气体、沉淀和其还原性
(3)Fe3＋考虑生成Fe(OH)3、双水解及其氧化性
(4)Al3＋考虑生成Al(OH)3、双水解
(5)I－只考虑其还原性
(6)NO(H＋)考虑酸性及NO在酸性条件下的强氧化性。
题组一　无限制条件的离子大量共存的判断
1． 下列各组离子，能在溶液中大量共存的是 (　　)
A．Na＋、Mg2＋、Cl－、OH－
B．H＋、Ca2＋、CO、NO
C．Cu2＋、K＋、SO、NO
D．Na＋、HCO、OH－、Ca2＋
答案　C
解析　A项中，Mg2＋与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀，不能大量共存；B项中，H＋与CO不能大量共存，Ca2＋与CO会生成CaCO3沉淀，也不能大量共存；C项中各离子之间不能反应，可大量共存；D项中HCO与OH－、Ca2＋反应会生成CaCO3沉淀和H2O，不能大量共存。
2． 下列各溶液中，离子一定能大量共存的是 (　　)
A．Na＋、OH－、SO、Fe3＋ B．K＋、Mg2＋、I－、ClO－
C．K＋、Ba2＋、Cl－、Br－ D．K＋、HCO、Cl－、H＋
答案　C
解析　OH－与Fe3＋反应生成沉淀，A错误。I－能被ClO－氧化，B错误。HCO与H＋可结合成H2CO3并进一步分解，D错误。
题组二　题干中有限制条件的离子大量共存的判断
3． 下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 (　　)
A．H＋、Fe2＋、Cr2O、SO
B．Ca2＋、H＋、SO、HCO
C．Na＋、Cu2＋、Cl－、S2－
D．Fe3＋、K＋、SCN－、Cl－
答案　A
解析　A项酸性条件下，Fe2＋能被Cr2O氧化为Fe3＋；B项H＋和HCO反应放出CO2而不能大量共存；C项Cu2＋和S2－生成CuS沉淀而不能大量共存；D项Fe3＋与SCN－发生络合反应而不能大量共存。
4． 将足量的SO2通入下列各溶液中，所含离子还能大量共存的是 (　　)
A．K＋、SiO、Cl－、NO
B．H＋、NH、Al3＋、SO
C．Na＋、Cl－、MnO、SO
D．Na＋、CO、CH3COO－、HCO
答案　B
解析　A中SiO能与SO2反应；C中MnO能与SO2发生氧化还原反应；D中CO、CH3COO－、HCO均能与SO2反应。
5． 25 ℃时，在由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1的溶液中，可以大量共存的离子组是 (　　)
A．K＋、Cu2＋、SO、MnO
B．NH、Fe2＋、NO、H＋
C．HCO、Na＋、Ca2＋、Cl－
D．Na＋、K＋、SO、Cl－
答案　D
解析　该溶液中水的电离受到抑制，可能是强酸性溶液(pH＝2)，也可能是强碱性溶液(pH＝12)。A项，Cu2＋在强碱性溶液中不能大量存在，SO在强酸性溶液中不能大量存在；B项，Fe2＋、NO、H＋三者不能大量共存；C项，HCO在强酸性或强碱性溶液中都不能大量存在。
题组三　选项中有限制条件的离子大量共存的判断
6． 下列各组离子在指定的溶液中一定能大量共存的是 (　　)
A．含有大量Fe3＋的溶液：Na＋、SCN－、Cl－、I－
B．含有大量NO的溶液：H＋、Fe2＋、Cl－、SO
C．常温下，pH＝12的溶液：K＋、Cl－、SO、SiO
D．c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液：Na＋、NH、SO、S2O
答案　C
解析　c(H＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中，S2O可与H＋发生反应：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O。
7． 下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是 (　　)
A．使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、NO、Fe3＋、SO
B．与铝粉反应放出氢气的无色溶液中：NO、Al3＋、Na＋、SO
C．pH＝0的溶液中：Al3＋、NH、Ca2＋、ClO－
D．使红色石蕊试纸变蓝的溶液中：SO、CO、Na＋、K＋
答案　D
解析　使pH试纸显蓝色的溶液呈碱性，Cu2＋、Fe3＋不能大量存在，A错误。与铝粉反应放出氢气的溶液可能呈碱性，也可能呈酸性，Al3＋在碱性溶液中不能大量存在，B错误。pH＝0的溶液呈酸性，ClO－不能大量存在，C错误。使红色石蕊试纸变蓝的溶液呈碱性，选项中的四种离子均可大量共存，D正确。
反思归纳
警惕题干中的常见“陷阱”
条件类型 高考中的常见表述 误点点悟
常见的限制条件 “无色” 有色离子不能大量存在
“pH＝1”或“pH＝13” 溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能大量共存” 只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存，不包括其他类型反应的离子
常见的易错点 “透明” “透明”也可“有色”
“不大量共存” 易看成大量“共存”
常见的隐含条件 “与Al反应放出H2” 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“由水电离出的c(H＋)＝1×10－12 mol·L－1” 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“通入足量的NH3” 与NH3·H2O反应的离子不能大量存在
NO 在酸性条件下具有强氧化性
常见题干要求 (1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存” 审清关键字
考点二　离子的检验和推断
1． 常见离子的检验方法
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。
2. 熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子
常见的溶液中有颜色的离子有MnO——呈紫色，
Cu2＋——呈蓝色，Fe2＋——呈浅绿色，Fe3＋——呈黄色。
沉淀的颜色：Cu(OH)2——蓝色沉淀，Fe(OH)3——红褐色沉淀。
解题中特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。
深度思考
1．向某溶液中，加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀不消失，能否判断溶液中存在SO
答案　不能，若溶液中存在Ag＋，也有相同的现象发生。
2．向某溶液中加入Ca(OH)2溶液，有白色沉淀生成，能否判断溶液中一定存在CO？
答案　不能，若溶液中存在SO、HCO，也有相同的现象。
3．向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否判断溶液中一定存在CO？
答案　不能，若溶液中存在HCO、SO、HSO，也有相同的现象。
4．向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，能否确定溶液中一定存在SO？
答案　不能，若溶液中存在SO和Ag＋，也有相同现象。
5．向某溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中一定不存在NH，该判断是否正确？为什么？
答案　判断错误，检验NH时，应加入浓NaOH溶液，并加热，且用湿润的红色石蕊试纸。
6．向某溶液中滴加氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则溶液中一定存在Fe2＋，该判断是否正确？为什么？
答案　判断错误，检验Fe2＋时，应先加KSCN，再加氯水，否则，Fe3＋干扰结果的判断。
7．做某溶液的焰色反应实验，火焰呈黄色，则溶液中一定存在钠元素，不存在钾元素，该判断是否正确？为什么？
答案　判断错误，钾的焰色反应必须透过蓝色钴玻璃片才能观察到。
题组一　排除干扰确定离子
1． 关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是 (　　)
A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在
B．通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在
C．加入Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO存在
D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO存在
答案　B
解析　Cl－、SO均能与Ag＋形成不溶于稀盐酸的白色沉淀，A错；I2遇淀粉变蓝，通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，则溶液中有I－存在，B对；SO与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀，加入稀盐酸后在H＋、NO的作用下可转化为BaSO4沉淀，C错；能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2，原溶液中可能存在的离子是CO、HCO、SO或HSO，D错。
2． 向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是(　　)
操作 现象 结论
A 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 原溶液中有SO
B 滴加氯水和CCl4，振荡、静置 下层溶液显紫色 原溶液中有I－
C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有Na＋，无K＋
D 滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 原溶液中无NH
答案　B
解析　本题主要考查常见离子的鉴别，意在考查学生的实验能力。A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO或SO或Ag＋；B项溶于CCl4呈紫色的为I2，即原溶液中含有I－；C项观察K＋的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项应加入浓NaOH溶液，且需要加热，故无法确定是否含有NH。
反思归纳
无色溶液中离子检验的一般思路
题组二　步步为营，瞻前顾后——突破“离子组成推断题”
3． 某无色溶液中只可能含有①Na＋、②Ba2＋、③Cl－、④Br－、⑤SO、⑥SO中的若干种(忽略水电离出的H＋、OH－)，依次进行下列实验，且每步所加试剂均过量，观察到的现象如下：
步骤 操作 现象
(1) 用pH试纸检验 溶液的pH大于7
(2) 向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置 CCl4层呈橙色
(3) 向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生
(4) 过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3 有白色沉淀产生
下列结论正确的是 (　　)
A．肯定含有的离子是③④⑤
B．肯定没有的离子是②⑤
C．可能含有的离子是①⑥
D．不能确定的离子是③⑥
答案　D
解析　(1)用pH试纸检验，溶液的pH大于7，说明溶液显碱性，故一定含有SO，因为所给离子只有它水解后可以使溶液显碱性，进而可以判断无Ba2＋。
(2)向溶液中滴加氯水，再加入CCl4，振荡，静置，CCl4层呈橙色，说明原溶液中含有Br－。
(3)分液，向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，结合(1)，可以判断原溶液中可能含有SO。
(4)过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀产生，说明有Cl－存在，但(2)中因为已经引入了Cl－，故不能判断原溶液中是否有Cl－，据溶液电中性原理，得出有Na＋，综上所述，可以得出一定有的离子是Na＋、Br－、SO，一定没有的是Ba2＋，可能含有的是Cl－、SO。
4． 某透明溶液中可能含有Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、NH、Cl－、I－、NO、SO(H＋、OH－没有列出)中的一种或几种，为了确认溶液中离子的存在情况，分别取等量的试液装入5支试管里，做如下实验：
①测定溶液pH，pH＝2；②向溶液中滴加过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧、称重，得固体质量为3.2 g；③向溶液中加入过量浓氢氧化钠溶液，加热，收集到气体1.12 L(标准状况)；④向溶液中加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥、称重，得固体2.33 g；⑤向溶液中加入适量浓硫酸，再加入铜粉，振荡溶液，产生红棕色气体。下列对实验结论的分析合理的是 (　　)
A．可能存在Al3＋、Fe2＋
B．只存在NO、NH、SO、Fe3＋
C．一定不存在Cl－、I－
D．可能存在Al3＋、Cl－
答案　D
解析　由①⑤实验知，溶液中一定存在大量的H＋和NO，所以该溶液中一定不存在I－和Fe2＋；由②知，一定含有Fe3＋，n(Fe3＋)＝2×3.2 g/160 g·mol－1＝0.04 mol；由③知，n(NH)＝0.05 mol；由④知，n(SO)＝0.01 mol。根据实验现象不能确定Al3＋、Cl－是否存在。根据电荷守恒原理仍然无法判断Al3＋和Cl－是否存在。
5． 下列是某化学研究性学习小组对某无色水样成分的检验过程，已知该水样中只可能含有K＋、Mg2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋、Ag＋、Ca2＋、CO、SO、Cl－中的若干种离子，该小组同学取100 mL水样进行实验：向样品中先滴加硝酸钡溶液，再滴加1 mol·L－1硝酸，实验过程中沉淀质量的变化如图所示：
(1)水样中一定含有的阴离子是____________，其物质的量浓度之比为________。
(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式：______________________________。
(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。
(4)试根据实验结果推测K＋是否存在？____(填“是”或“否”)；若存在，K＋的物质的量浓度c(K＋)的范围是________________(若K＋不存在，则不必回答)。
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子：
_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(写出实验步骤、现象和结论)
答案　(1)SO、CO　1∶2　(2)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O　(3)40.0 mL　
(4)是　c(K＋)≥0.6 mol·L－1　(5)取少量水样于试管中，向其中加入过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，待沉淀完全后，向上层清液中滴加硝酸银溶液，若产生白色沉淀，则原水样含Cl－，若不产生白色沉淀，则原水样不含Cl－
解析　 该水样为无色溶液，所以Fe3＋和Cu2＋不存在；根据图像知，加入硝酸钡溶液产生沉淀，加入硝酸，沉淀部分溶解，所以原水样一定含有SO和CO，因为CO与Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不能大量共存，所以Al3＋、Ag＋、Ca2＋、Mg2＋不存在。n(SO)＝n(BaSO4)＝＝0.01 mol，n(CO)＝n(BaCO3)＝＝0.02 mol，c(SO)∶c(CO)＝1∶2。可能含有Cl－，则c(K＋)≥0.6 mol·L－1。
解题技巧
1. 坚持“四项基本原则”，破解离子推断题
(1)肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子；
(记住几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO、CrO、Cr2O)
(2)互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在；(要注意题目中的隐含条件，如：酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生H2、水的电离情况等)
(3)电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等；(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)
(4)进出性原则：通常是在实验过程中使用，是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。
2. 电荷守恒在离子反应定量推断试题中的应用
解与离子反应有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
题组三　离子推断实验操作题的规范解答
6． 有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，实验如下：
实验步骤 实验现象
(1)用玻璃棒蘸取少量该溶液，点在pH试纸中部 试纸变为红色
(2)取少量该溶液，加入Cu片和浓硫酸，加热 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色
(3)取少量该溶液，加入BaCl2溶液 有白色沉淀生成
(4)取(3)中反应后的上层清液，加入AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于稀硝酸
(5)取少量该溶液，加入NaOH溶液 有白色沉淀生成，当NaOH过量时，沉淀部分溶解
由此判断：
(1)溶液中一定存在的离子是______________；溶液中肯定不存在的离子是______________。
(2)为了进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检验离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细步骤)
____________________________________________________________________。
答案　(1)NO、SO、Mg2＋、Al3＋　Fe2＋、HCO、I－、Ba2＋
(2)K＋的检验可以用焰色反应；Cl－的检验：向溶液中加足量的Ba(NO3)2溶液，过滤后向滤液中加AgNO3溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，可证明有Cl－存在
解析　(1)pH试纸变红，说明溶液显酸性，HCO不能大量存在；(2)步说明有NO，在酸性条件下NO有强氧化性，因此还原性的离子Fe2＋、I－就不能大量存在；(3)步说明有SO，Ba2＋就不能大量存在；(4)步不能说明有Cl－，因为(3)中引入了Cl－；(5)步说明有Mg2＋和Al3＋。
7． 有M、N两种溶液，经测定这两种溶液中含有下列12种离子：Al3＋、Cl－、Na＋、K＋、NO、OH－、Fe2＋、AlO、CO、NH、SO、H＋。
(1)完成下列表格中实验①的结论和实验②的实验内容以及现象：
实验内容以及现象 结论
①取少量N溶液滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生
② 确定M溶液中含有Na＋，不含K＋
③用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色
(2)根据(1)中的实验回答：
NO存在于________溶液中，理由是____________________________________；
Cl－存在于________溶液中，理由是_____________________________________。
(3)根据(1)中的实验确定，M溶液中含有的离子为________________________。
答案　(1)①N溶液中不含CO、SO或M溶液中一定含有CO、SO
②取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色
(2)M　N溶液中含有H＋、Fe2＋、Al3＋、NH、K＋，由于N溶液为酸性，又含有Fe2＋，所以N溶液中不含NO
N　根据溶液呈电中性原则，可以确定Cl－存在于N溶液中
(3)OH－、AlO、CO、SO、Na＋、NO
解析　少量N溶液中滴加足量的硝酸钡溶液，无沉淀产生，说明N溶液中不含CO、SO，那么M溶液中一定含有CO、SO。取M溶液进行焰色反应，焰色为黄色，证明含有Na＋，再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，不呈紫色，说明M中不含K＋；用pH试纸检测M溶液，pH试纸呈蓝色，说明M溶液显碱性，含有大量的OH－，那么N溶液中含有大量的H＋。AlO不可能存在于酸性溶液中，Al3＋、Fe2＋、NH不可能存在于碱性溶液中，所以判断M溶液中有OH－、AlO、CO、SO、Na＋。N溶液中含有H＋、Fe2＋、Al3＋、NH、K＋。由于N溶液为酸性，又含有Fe2＋，所以N溶液中不含NO，根据溶液呈电中性原则，可以确定Cl－存在于N溶液中。
答题模板
离子检验实验操作的答题模板
操作　　　 　现象　　　 　　结论
取样，加入…… 有……生成　 ……的是……
例如：检验某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋的方法是取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水)，溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。
1． (2012·安徽理综，8改编)下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入CO2后仍能大量共存的一组是 (　　)
A．K＋、Ca2＋、Cl－、NO
B．K＋、Na＋、Br－、SiO
C．H＋、Fe2＋、SO、Cl2
D．Na＋、S2－、OH－、SO
答案　A
解析　本题的易错点是CaCl2、Ca(NO3)2溶液与CO2不反应，不能形成CaCO3沉淀，掌握了这一点，本题就能顺利解答。A项通入CO2后溶液呈酸性，不会生成沉淀，仍能大量共存；B项通入CO2后会生成H2SiO3沉淀；C项Cl2在酸性环境下会氧化Fe2＋而不能大量共存；D项CO2能与OH－、S2－反应，而不能大量存在。
2． (2012·广东理综，8)在水溶液中能大量共存的一组离子是 (　　)
A．Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－ B．K＋、Cu2＋、OH－、NO
C．NH、Na＋、Br－、SO D．Mg2＋、H＋、SiO、SO
答案　C
解析　结合离子的性质，从离子反应发生的条件入手分析，离子之间若能发生反应，则不能大量共存。特别注意还原性离子(如Fe2＋等)与氧化性离子[如ClO－、NO(H＋)等]因发生氧化还原反应而不能大量共存。A项Fe2＋具有强还原性，ClO－具有强氧化性，二者能发生氧化还原反应；B项Cu2＋能与OH－反应生成Cu(OH)2沉淀；D项H＋能与SiO反应生成H2SiO3沉淀。
3． (2012·江苏，3)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 (　　)
A．0.1 mol·L－1 NaOH溶液：K＋、Na＋、SO、CO
B．0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液：K＋、Ba2＋、NO、Cl－
C．0.1 mol·L－1 FeCl3溶液：K＋、NH、I－、SCN－
D．c(H＋)/c(OH－)＝1×1014的溶液：Ca2＋、Na＋、ClO－、NO
答案　A
解析　解离子共存问题的关键是确定离子之间是否能发生化学反应。A项，各种离子间不发生反应，能大量共存；B项中会发生反应：Ba2＋＋CO===BaCO3↓，不能大量共存；C项中会发生反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2和Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3，不能大量共存；D项中会发生反应：H＋＋ClO－===HClO，不能大量共存，尤其要注意，
c(H＋)/c(OH－)＝1×1014的溶液应为强酸性溶液。
4． (2012·浙江理综，13)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO、SiO、SO、CO、SO中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：
下列判断正确的是 (　　)
A．气体甲一定是纯净物
B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C．K＋、AlO和SiO一定存在于溶液X中
D．CO和SO一定不存在于溶液X中
答案　C
解析　由框图中呈现的有关反应现象可知，溶液中加入过量盐酸后，产生的沉淀甲必为H2SiO3，原溶液中有SiO；有SiO，则不可能有Al3＋和Mg2＋。产生的气体甲可能为CO2和SO2中的一种或两种，无色溶液甲中加入过量氨水后生成白色沉淀乙，则白色沉淀乙只能为Al(OH)3，证明原溶液中有AlO。溶液中存在的阳离子中只有K＋，故K＋、AlO、SiO一定存在于原溶液中，可能含有CO、SO中的一种或两种，无法判断SO是否存在，Al3＋、Mg2＋肯定不存在。
5． (2011·上海，13)某溶液中可能含有Na＋、NH、Ba2＋、SO、I－、S2－。分别取样：①用pH计测试，溶液显弱酸性；②加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是 (　　)
A．Na＋ B．SO C．Ba2＋ D．NH
答案　A
解析　因为样品溶液显弱酸性，说明原溶液中含有NH，NH水解显酸性，NH＋H2ONH3·H2O＋H＋；样品中加入氯水和淀粉无明显现象，说明原溶液中不含I－和
S2－，则溶液中的阴离子含有SO，无Ba2＋，不能确定的是Na＋。
6． (2012·新课标全国卷，7改编)下列叙述中正确的是 (　　)
①能使润湿的淀粉 KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
②某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－
③某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋
A．①②③ B．①② C．②③ D．无
答案　D
解析　①其他物质如NO2、Br2也可以把I－氧化成I2。②能使CCl4层显紫色的物质是I2，不是I－。③SO干扰Ag＋的检验。
7． (2011·四川理综，10)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH、Ba2＋、Mg2＋、H＋、OH－、Cl－、HCO、SO中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1 mol·L－1乙溶液中c(H＋)＞0.1 mol·L－1；③向丙溶液中滴入 AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是 (　　)
A．甲溶液含有Ba2＋ B．乙溶液含有SO
C．丙溶液含有Cl－ D．丁溶液含有Mg2＋
答案　D
解析　能与其他三种物质的溶液产生白色沉淀的只可能是Ba(OH)2，故甲为Ba(OH)2，根据②可知乙是H2SO4，根据③可知丙的阴离子是Cl－，甲与丙能产生白色沉淀，则丙为MgCl2，丁为NH4HCO3，所以D错误。
8． (2012·四川延考，28)有一白色固体混合物，可能含有的阴、阳离子分别是
阳离子 K＋　Ba2＋　Ag＋　Mg2＋　NH　Na＋
阴离子 SO　SO　CO　AlO
为了鉴定其中的离子，现进行如下实验，根据实验现象，填写下列表格：
(1)取该粉末，加水后得到无色溶液，且未嗅到气味；用pH试纸测得溶液的pH为12。
排除的离子 排除的依据
(2)向溶液中滴加盐酸溶液，开始有沉淀生成，继续滴加，沉淀消失，同时有无色无味气体逸出。
肯定存在的离子 判断依据
排除的离子 排除的依据
(3)尚待检验的离子及其检验方法
尚待检验的离子 检验方法
答案　(1)
排除的离子 排除的依据
NH Ag＋、Mg2＋ 由于溶液呈碱性，且未嗅到刺激性气味碱性溶液中无沉淀生成
(2)
肯定存在的离子 判断依据
AlO CO 加酸有沉淀，继续加酸沉淀溶解加酸后有无色无味气体逸出
排除的离子 排除的依据
Ba2＋ SO 有CO存在时原溶液无沉淀酸化后逸出的气体没有刺激性气味
(3)
尚待检验的离子 检验方法
Na＋、K＋、SO 通过焰色反应可检验Na＋、K＋是否存在，SO可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验
解析　(1)因为溶液的pH为12，即溶液呈碱性，且未嗅到刺激性气味，故不存在NH，又因为加水后得到的是无色透明溶液，说明没有沉淀生成，故不存在Ag＋、Mg2＋。
(2)向溶液中滴加盐酸溶液，开始有沉淀生成，继续滴加，沉淀消失，说明溶液中存在AlO；同时有无色无味气体逸出，说明存在CO，且没有SO；因为有CO，故一定没有Ba2＋。
(3)经过上述两个实验，还没确定的离子有K＋、Na＋、SO。其中K＋、Na＋用焰色反应检验，若火焰呈黄色，则说明有Na＋，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色，则说明含有
K＋；向溶液中加入盐酸酸化后再加入BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成，以判断是否含有SO。
1． 能在水溶液中大量共存的一组离子是 (　　)
A．H＋、I－、NO、SiO
B．Ag＋、Fe3＋、Cl－、SO
C．K＋、SO、Cu2＋、NO
D．NH、OH－、Cl－、HCO
答案　C
解析　A项中NO(H＋)能氧化I－而不能大量共存，H＋和SiO生成硅酸沉淀也不能大量共存；B项中Ag＋与Cl－、SO都不能大量共存；D项中OH－与NH、HCO都不能大量共存。
2． 某无色溶液与NH4HCO3作用能产生气体，此溶液中可能大量共存的离子组是 (　　)
A．Na＋、Ba2＋、NO、HCO
B．Cl－、K＋、H＋、Na＋、SO
C．MnO、K＋、Cl－、Mn2＋
D．Fe2＋、NO、SO、OH－、Na＋
答案　B
解析　能与NH4HCO3作用产生气体的溶液既可能是酸性溶液(产生CO2)，也可能是碱性溶液(产生NH3)。A项中HCO在酸性溶液和碱性溶液中均不能大量存在，C项中MnO为紫色，D项中Fe2＋为浅绿色且和OH－不能大量共存。
3． 在含有I－且能使甲基橙试液变红的溶液中能大量共存的离子组为 (　　)
A．Fe3＋、Na＋、Br－ B．NH、Na＋、AlO
C．Ba2＋、Al3＋、Cl－ D．K＋、MnO、NO
答案　C
解析　能使甲基橙试液变红的溶液为酸性溶液。A项中Fe3＋不能与I－大量共存：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，B项中AlO不能在酸性溶液中存在，D项中MnO、NO与I－在酸性溶液中不能大量共存：2MnO＋10I－＋16H＋===2Mn2＋＋5I2＋8H2O、6I－＋2NO＋8H＋===3I2＋2NO↑＋4H2O。
4． 下列各组离子在指定的环境中一定能大量共存的是 (　　)
A．滴加石蕊试液显红色的溶液：Fe3＋、NH、Cl－、SCN－
B．含有大量HCO的溶液：NH、Ca2＋、Mg2＋、I－
C．加入铝粉能产生H2的溶液：NH、Fe2＋、SO、NO
D．含有大量ClO－的溶液：H＋、Mg2＋、I－、SO
答案　B
解析　Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存，A错误；加入铝粉能产生H2的溶液可能是酸性溶液，也可能是碱性溶液，酸性条件下Fe2＋与NO发生氧化还原反应而不能大量共存，碱性条件下Fe2＋、NH不能大量共存，C错误。
5． 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 (　　)
A．滴入KSCN溶液显血红色的溶液：Na＋、Cu2＋、Br－、SO
B．滴入酚酞显红色的溶液：Na＋、Al3＋、SO、Cl－
C．c(Fe2＋)＝1 mol·L－1的溶液：H＋、Na＋、Cl－、NO
D．加入铝粉能产生大量H2的溶液：Na＋、K＋、Cl－、HCO
答案　A
解析　A项中离子可以大量共存；B项，滴入酚酞显红色的溶液呈碱性，此条件下
Al3＋不能大量存在；C项，酸性条件下NO会将Fe2＋氧化；D项，加入铝粉产生大量氢气的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，不论酸性还是碱性条件下，HCO均不能大量存在。
6． 下列各组离子能够大量共存的是 (　　)
A．常温下，pH＝0的溶液中：Fe3＋、Mg2＋、Cl－、SO
B．常温下，水电离出的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、HCO、Cl－、S2－
C．使pH试纸显蓝色的溶液中：Cu2＋、Fe3＋、NO、SO
D．在AlCl3溶液中：Na＋、AlO、SO、NO
答案　A
解析　B项既可能为强酸性溶液，也可能为强碱性溶液，S2－在强酸性溶液中不能大量共存，HCO在强酸性、强碱性溶液中都不能大量共存；C项中溶液为碱性溶液，Cu2＋、Fe3＋均不能大量共存；D项中AlO和Al3＋发生双水解反应而不能大量共存。
7． 某溶液中可能含有K＋、NH、Ba2＋、SO、I－、CO。分别取样：①用pH计测试，溶液显弱酸性；②加氯水和CCl4振荡后静置，下层呈无色。为确定该溶液的组成，还需检验的离子是 (　　)
A．K＋ B．SO
C．Ba2＋ D．NH
答案　A
解析　根据①可知溶液中不含CO；根据②可知溶液中不含I－；溶液中至少要含有一种阴离子，即SO。SO与Ba2＋不能大量共存，则不含Ba2＋。溶液呈弱酸性，则含有NH。只有K＋不能确定，还需要加以检验。
8． 某含有Na＋的澄清溶液中，可能还含有NH、Fe2＋、I－、Br－、CO、SO六种离子中的几种。将该溶液进行如下实验：①滴加足量的新制氯水，有气泡生成，溶液变黄色；②向“①”中所得溶液中加入BaCl2溶液，无沉淀生成；③向“①”中所得溶液中加入淀粉溶液，不显蓝色。依据上述实验事实推断该溶液中 (　　)
A．一定存在Fe2＋、Br－、CO
B．一定呈碱性
C．一定不存在I－、SO
D．一定存在NH
答案　C
解析　加入新制氯水，有气泡产生，溶液变成黄色，可能存在Fe2＋、Br－或I－，并结合操作③可知一定不存在I－，有气泡产生，溶液中可能存在CO或SO，结合操作②可知溶液中一定不存在SO。
9． 下列有关离子检验的操作和实验结论都正确的是 (　　)
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向某溶液中加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成，再加盐酸酸化，沉淀不溶解 该溶液中一定含有SO
B 向某溶液中同时加入几滴KSCN溶液和少量新制的氯水，溶液变为血红色 该溶液中一定含有Fe2＋
C 向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体 该溶液中一定含有CO
D 向某溶液中加入NaOH并微热，产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体 该溶液中一定含有NH
答案　D
解析　A项溶液中也可能含有Ag＋；B项溶液中不一定含有Fe2＋，确定有Fe2＋的操作及现象：加KSCN溶液，溶液不变血红，再加新制的氯水，溶液变为血红色；C项溶液中可能含有HCO、CO、SO、HSO中的一种或几种。
10．常温下，某未知溶液中＝1×1012，且含有大量Al3＋和NO，检验此溶液中是否大量存在以下6种离子：①SiO、②NH、③Fe2＋、④Na＋、⑤HCO、⑥Cl－，其中不必检 验就能加以否定的离子是 (　　)
A．①③⑤ B．②③④ C．①②⑥ D．④⑤⑥
答案　A
解析　常温下，c(H＋)/c(OH－)＝1×1012，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，联立解得c(H＋)＝
0.1 mol·L－1，故该溶液呈酸性。又因所给溶液中含有NO，故SiO、Fe2＋、HCO不能大量存在。
11．有A、B、C、D、E五瓶透明溶液，分别是HCl、BaCl2、NaHSO4、Na2CO3、AgNO3中的一种。已知：①A与B反应有气体生成；②B与C反应有沉淀生成；③C与D反应有沉淀生成；④D与E反应有沉淀生成；⑤A与E反应有气体生成；⑥在②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质。
请填空：
(1)在②和③的反应中，生成的沉淀物质的化学式是________________。
(2)A是__________，B是____________，C是_______________________________，
D是__________，E是________。
(3)A与E反应的离子方程式是___________________________________________。
答案　(1)AgCl　(2)Na2CO3　HCl　AgNO3　BaCl2　NaHSO4　(3)2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
解析　根据⑥“在②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质”这一信息可知，B与D中必然含有相同的离子，容易推断出它们是HCl和BaCl2，都可与银离子反应生成AgCl沉淀；因此，C必然是AgNO3；再根据①，A与B反应有气体生成，推断B一定是HCl，那么，D是BaCl2，A是Na2CO3，剩余的一种物质，即NaHSO4就是E。
12．某无色溶液中含有K＋、Cl－、OH－、SO、SO，为检验溶液中所含的某些阴离子，限用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、溴水和酚酞试液。检验其中OH－的实验方法省略，检验其他阴离子的过程如下图所示。
(1)图中试剂①～⑤溶质的化学式分别是
①________，②________，③________，④__________，
⑤__________。
(2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是
a________、b________、c________。
(3)白色沉淀A加试剂②反应的离子方程式是________________________________
________________________________________________________________________。
(4)无色溶液C加试剂③的主要目的是_______________________________________。
(5)白色沉淀A若加试剂③而不加试剂②，对实验的影响是____________________。
(6)气体E通入试剂④发生反应的离子方程式是_______________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)Ba(NO3)2　HCl　HNO3　Br2　AgNO3
(2)SO　SO　Cl－
(3)BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O
(4)中和OH－，防止对Cl－的检验产生干扰
(5)会使SO对SO的检验产生干扰，不能确认SO是否存在
(6)SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－
解析　该题的实验目的是检验无色溶液中的阴离子：Cl－、OH－、SO、SO，据框图分析，试剂①将其分为两组，而试剂②又将沉淀A部分溶解，其中沉淀B没被溶解，据此可判断沉淀A的成分为BaSO4和BaSO3，而气体E一定是SO2。据题中所给被选试剂，试剂①必定是Ba(NO3)2溶液，试剂②必是稀盐酸，试剂④必是溴水。溶液C中必含Cl－、OH－、K＋(原有)和Ba2＋、NO(新加入)，向其中先加试剂③无沉淀又加入试剂⑤时出现白色沉淀，不难推出试剂③应为稀硝酸，目的是中和OH－，防止对下一步用试剂⑤AgNO3溶液检验Cl－产生干扰。
13．饮水安全在人们生活中占有极为重要的地位，某研究小组提取三处被污染的水源进行了分析，给出了如下实验信息：其中一处被污染的水源含有A、B两种物质，一处含有C、D两种物质，一处含有E物质。A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成：
阳离子 　　K＋　　　Na＋　　 Cu2＋　　Al3＋
阴离子 　　SO　　HCO　　NO　　OH－
为了鉴别上述化合物，分别进行以下实验，其结果如下所示：
①将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃片)；④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀；⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空：
(1)写出B、D的化学式：
B：____________、D：________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物为____________。
(3)写出实验②发生反应的离子方程式：___________________________________
____________、_________________________________________________。
(4)C常用作净水剂，用离子方程式表示其净水原理：___________________。
答案　(1)KNO3　CuSO4　(2)Na2CO3
(3)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(4)Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋
解析　根据实验①可知，D中含有Cu2＋；根据实验②可知C中含有Al3＋，E可能是KOH或NaOH；再根据③，只有B、C中含有K＋，故E为NaOH；根据实验④A中含有HCO，故A为NaHCO3，C、D中含有SO，故D为CuSO4，C为KAl(SO4)2。根据实验⑤可判定B为KNO3。等物质的量的NaHCO3与NaOH反应生成Na2CO3和H2O。NaOH溶液加入到KAl(SO4)2溶液中，首先是Al3＋与OH－反应生成Al(OH)3，Al(OH)3又溶解在过量的NaOH溶液中：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。KAl(SO4)2中的Al3＋水解生成具有吸附作用的Al(OH)3胶体，其具有净水作用。
14．X、Y、Z三种可溶性盐，其阳离子分别是Ba2＋、Cu2＋、Ag＋中的某一种，阴离子分别是Cl－、SO、NO中的某一种。现做以下实验：
①将三种盐各取少量，分别溶于盛有5 mL蒸馏水的三支试管中，只有X盐溶液呈蓝色。
②分别向三支试管中加入2 mL稀盐酸，发现Y盐溶液中产生白色沉淀，Z盐溶液无明显现象。
(1)根据上述事实，推断这三种盐的化学式：X________，Y________，Z________。
(2)若上述三种阳离子Ba2＋、Cu2＋、Ag＋对应的盐都为硝酸盐，将其混合配成溶液，选择合适试剂，将这三种离子逐一沉淀分离。其流程图如下：
部分物质溶解性表
Ba2＋ Cu2＋ Ag＋
Cl－ 溶 溶 不
CO 不 不 不
SO 不 溶 微
S2－ 溶 不 不
①沉淀1的化学式为________；
②写出混合溶液与试剂A反应的离子方程式：________________________________；
③若C为Na2S，且它与B的阳离子相同，则试剂B的名称是____________。
答案　(1)CuSO4　AgNO3　BaCl2
(2)①AgCl　②Ag＋＋Cl－===AgCl↓　③硫酸钠(硫酸氢钠)
解析　(1)由X盐溶液呈蓝色，知其为铜盐。向三支试管中加入稀盐酸，发现Y盐溶液中产生白色沉淀，说明Y盐为银盐，而从阴离子看，Y只能为AgNO3。进一步分析，X为CuSO4，Z为BaCl2。(2)由部分物质溶解性表及流程图分析沉淀1为AgCl。若C为Na2S，则沉淀2只能是硫酸钡。专题讲座一　相互竞争的离子反应和氧化还原反应
反应物间一对多的化学反应常有“平行反应”和“竞争反应”两类，平行反应主要指多个反应相互间没有影响可同时进行；而竞争反应是指由于反应能力不同，多个反应按一定的先后顺序逐次进行。竞争反应主要包括两种基本题型：一是一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应，如把Cl2通入含I－、Br－、Fe2＋的溶液中，按照还原能力由强到弱的顺序，I－优先反应，其次是Fe2＋，最后是Br－；二是一种酸(碱)与多种碱性(酸性)物质反应，如把盐酸逐滴加入到含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中，按照碱性由强到弱的顺序，NaOH优先反应，其次是Na2CO3，最后是NaHCO3，此类竞争反应的先后顺序即是其有效顺序。在实际问题中有部分看似平行的反应，由于物质的性质而出现了“有效”和“无效”两种可能性，准确地确定有效反应就成了解题的关键。
1． 复分解反应之间的竞争
若某一溶液中同时存在几个可能的复分解反应，则生成更难溶解或更难电离的物质的反应将优先进行。
【例1】 写出在硫酸铝铵溶液中加入少量氢氧化钡溶液的离子方程式：______________。
解析　在硫酸铝铵溶液中，存在NH、Al3＋与SO，当加入少量的Ba(OH)2溶液后，Ba2＋和SO结合生成BaSO4，OH－则既可与Al3＋结合又能与NH结合，它们彼此之间发生相互竞争的反应。由于在含有Al3＋的溶液中滴入NH3·H2O，有白色沉淀生成可知，Al3＋结合OH－的能力大于NH结合OH－的能力，OH－优先与Al3＋结合生成Al(OH)3，则上述离子方程式为2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓。
答案　2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
即时巩固1 少量NaOH溶液滴入到NH4HCO3溶液中的离子方程式为_________________
________________________________________________________________________。
答案　HCO＋OH－===H2O＋CO
即时巩固2 向NH4Cl、AlCl3、MgCl2混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，按反应的先后顺序，写出有关反应的离子方程式：
(1)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________。
答案　(1)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、
Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
(2)NH＋OH－===NH3·H2O
(3)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
2． 氧化还原反应之间的竞争
若某一溶液中同时含有多种还原性(氧化性)物质，则加入一种氧化剂(还原剂)时，优先氧化(还原)还原性(氧化性)强的物质。
【例2】　在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.01 mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是 (　　)
A．铁溶解，析出0.01 mol Ag和0.005 mol Cu
B．铁溶解，析出0.01 mol Ag并放出H2
C．铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Fe3＋
D．铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu2＋
解析　因为氧化性Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以先发生反应2Ag＋＋Fe===2Ag＋Fe2＋，其中0.005 mol的铁粉与0.01 mol 的AgNO3反应，析出0.01 mol Ag，再发生：2Fe3＋＋Fe===
3Fe2＋，其中剩余的0.005 mol铁粉与0.01 mol的Fe(NO3)3反应，溶液中不再有Fe3＋，故选C。
答案　C
即时巩固3 将足量Cl2缓缓通入含0.02 mol H2SO3和0.02 mol HBr的混合溶液中。在此过程中溶液的pH与Cl2用量的关系示意图是(溶液体积变化忽略不计，且不考虑Cl2与水反应)(　　)
答案　A
解析　因H2SO3的还原性强于HBr的还原性，故Cl2先氧化H2SO3，H2SO3＋Cl2＋H2O===H2SO4＋2HCl，生成的H2SO4和HCl均是强酸，故溶液的pH下降；当H2SO3完全反应后，再通入Cl2，发生反应Cl2＋2HBr===Br2＋2HCl，溶液的pH不再改变。
即时巩固4 向NaBr、NaI和Na2SO3混合液中通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体物质的组成可能是 (　　)
A．NaCl、Na2SO4 B．NaBr、Na2SO4
C．NaCl、Na2SO4、I2 D．NaCl、NaI、Na2SO4
答案　A
解析　向NaBr、NaI和Na2SO3混合液中通入一定量氯气后，可能发生的反应依次为Na2SO3＋Cl2＋H2O===Na2SO4＋2HCl、2NaI＋Cl2===2NaCl＋I2、2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2。将溶液蒸干时HCl、Br2和Cl2会挥发，灼烧时I2会升华。若通入的氯气过量，得到固体剩余物质的组成是NaCl、Na2SO4；若通入的氯气是不足量的，则还有可能留下NaBr。
即时巩固5 某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2和HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋的浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如下图所示。则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的物质的量浓度之比为__________________________________。
答案　1∶1∶4
解析　氧化性由强到弱的顺序是HNO3＞Fe3＋＞Cu2＋，反应由先到后的顺序为
4HNO3＋Fe===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
4mol 1 mol 1 mol
2Fe3＋　＋　Fe===3Fe2＋
2 mol 1 mol 3 mol
故原溶液中n[Fe(NO3)3]＝2 mol－1 mol＝1 mol
Cu2＋　＋　Fe===Fe2＋＋Cu
1 mol 1 mol 1 mol
故c[Fe(NO3)3]∶c[Cu(NO3)2]∶c(HNO3)＝1∶1∶4。
3． 氧化还原反应与非氧化还原反应之间的竞争
一般情况下，氧化还原反应优先于非氧化还原反应发生。
【例3】　写出向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体的化学方程式。
解析　漂白粉溶液中含有CaCl2和Ca(ClO)2，其中Ca(ClO)2水溶液能与SO2发生反应，向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体后，是发生复分解反应生成CaSO3和HClO还是发生氧化还原反应，两反应相互竞争。由于次氯酸盐及次氯酸都具有强氧化性而亚硫酸盐及二氧化硫都具有还原性，所以是发生氧化还原反应而不是复分解反应。
答案　Ca(ClO)2＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2HCl＋H2SO4
即时巩固6 往含Fe3＋、H＋、NO的混合液中加入少量SO，充分反应后，下列表示该反应的离子方程式正确的是 (　　)
A．2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋
B．2H＋＋SO===H2O＋SO2↑
C．2H＋＋2NO＋3SO===3SO＋2NO↑＋H2O
D．2Fe3＋＋3SO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3SO2↑
答案　C
解析　此题看上去似乎4个选项都可能发生，但我们知道氧化还原反应优先于非氧化还原反应，因此B、D不正确。那么SO是先与Fe3＋反应还是先与H＋＋NO反应呢？可以用“假设法”进行判断。如果先与Fe3＋反应，则生成的Fe2＋又会与H＋＋NO反应，所以应先与H＋＋NO反应，故应选C。
即时巩固7 写出下列反应的离子方程式：
(1)FeCl2溶液与NaClO溶液反应____________________________________________。
(2)Na2S与FeCl3溶液混合_________________________________________________。
(3)硫化钠与CuSO4溶液混合______________________________________________。
答案　(1)6Fe2＋＋3ClO－＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3Cl－＋4Fe3＋
(2)2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓
(3)Cu2＋＋S2－===CuS↓
解析　(1)氯化亚铁是强酸弱碱盐且有还原性，次氯酸钠是强碱弱酸盐且有氧化性，两者相遇既可发生双水解反应又可发生氧化还原反应，两反应相互竞争，由于发生氧化还原反应可以使溶液中离子浓度大大降低，所以优先发生氧化还原反应。(2)硫化钠与氯化铁相遇，可能发生复分解反应、双水解反应及氧化还原反应，若发生复分解反应则生成Fe2S3，由于Fe2S3在水溶液中不存在，故不能发生复分解反应，也不可能在溶液中发生双水解反应，因Fe3＋具有氧化性，S2－具有还原性，所以硫化钠与氯化铁发生的是氧化还原反应。(3)由于Cu2＋的氧化性较弱，Cu2＋和S2－不易发生氧化还原反应。硫化钠与硫酸铜可能发生双水解反应、复分解反应，两反应互相竞争。由于CuS在水中的溶解度远远小于Cu(OH)2的溶解度，则硫化钠与硫酸铜发生的是复分解反应而不是双水解反应。排查落实练四　氧化还原反应
一、氧化还原反应概念正误判断
1．氧化还原反应是指有元素化合价升降的化学反应，其实质是有电子转移(得失或偏移)的反应。其中氧化反应是指物质失去电子(或电子对偏离)的反应，还原反应是指物质得到电子(或电子对偏向)的反应 (√)
2．置换反应全部属于氧化还原反应。因为有单质参加和生成，化合价发生了变化 (√)
3．复分解反应全部属于非氧化还原反应。因为反应前后元素的化合价没有变化 (√)
4．有单质参加的化合反应属于氧化还原反应。因为单质中元素化合价必然发生变化
(√)
5．有单质生成的分解反应属于氧化还原反应。因为单质中元素化合价必然发生变化
(√)
6．氧化剂具有氧化性，反应时本身被氧化，发生氧化反应；还原剂具有还原性，反应时本身被还原，发生还原反应 ( ×)
7．在浓度相差不大的溶液中，一种氧化剂和几种还原剂反应时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应；同理一种还原剂和几种氧化剂反应时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应 (√)
8．元素处于最高价态时一定有强氧化性，如FeO；同理，元素处于最低价态时一定具有强还原性，如S2－；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性，如Fe2＋、SO2
(√)
9．根据反应化学方程式判断氧化性、还原性强弱时，还原性：还原剂>还原产物；氧化性：氧化剂>氧化产物 (√)
10．元素从化合态变为游离态，该元素不一定被还原 (√)
11．失电子越多，还原性越强，得电子越多，氧化性越强 ( ×)
12．金属元素被还原，不一定得到金属单质 (√)
13．含氧酸的价态越高，氧化性一定越强 ( ×)
14．在原电池中，作负极的金属一定比作正极的金属活泼 ( ×)
15．不容易得到电子的物质，肯定容易失去电子 ( ×)
二、氧化还原反应方程式书写正误判断
1．向Ca(ClO2)溶液中通入SO2：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋SO2===CaSO3↓＋2HClO ( ×)
2．SO2通入NaClO溶液中：SO2＋ClO－＋2OH－===SO＋Cl－＋H2O (√)
3．铁与稀HNO3反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ ( ×)
4．2MnO＋H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋3O2↑＋4H2O ( ×)
5．3MnO＋4H＋===2MnO＋MnO2↓＋2H2O (√)
6．少量Cl2通入KI溶液中：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 (√)
7．向Fe(OH)2中加入足量的稀HNO3：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O ( ×)
8．Fe(OH)3溶于氢碘酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O ( ×)
9．FeS溶于稀HNO3中：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑ ( ×)
10．将磁性氧化铁溶于稀HNO3：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O ( ×)
11．将FeCl2溶液与稀HNO3混合：Fe2＋＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O ( ×)
12．用稀H2SO4酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O (√)
13．向FeBr2溶液中通入等量Cl2：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－ ( ×)
14．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：Fe＋6H＋＋3NO===Fe3＋＋3NO2↑＋3H2O ( ×)
三、推导型氧化还原反应方程式的书写
1． 实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：软锰矿和过量的固体
KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩溶液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。试回答：
(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是3MnO2＋KClO3＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O。
(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是3MnO＋4H＋===MnO2↓＋2MnO＋2H2O。
(3)KMnO4能与热的稀硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的化学方程式是2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋5Na2SO4＋8H2O。
2． 将适量的SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液逐渐由棕黄色变为浅绿色，但又立即变为棕黄色，请写出该过程中的离子方程式。
答案 SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋
3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
3． 研究表明，Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景广阔，可用FeSO4和Na2O2反应制备，在反应中，FeSO4与Na2O2的物质的量之比为1∶3，其中Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，已知产物中，除Na2FeO4外，还有Na2O、Na2SO4等，试写出该反应的化学方程式。
答案 2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑
解析　FeSO4被氧化成Na2FeO4,1 mol FeSO4失去4 mol e－，设3 mol Na2O2中被氧化的氧为x mol，依据电子守恒得：4＋x＝6－x，x＝1，即生成 mol O2，反应方程式为FeSO4＋3Na2O2===Na2FeO4＋O2↑＋Na2O＋Na2SO4，即：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。
4． 某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4和一种未知物x。已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol e－生成x，则x的化学式__________，试写出该反应的化学方程式_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 Br2　4H2SO4＋5AsH3＋8KBrO3===5H3AsO4＋4Br2＋4K2SO4＋4H2O
解析　(1)根据电子守恒得：0.2(5－x)＝1，x＝0，所以KBrO3被还原成Br2。
(2)在该氧化还原反应中，KBrO3是氧化剂，其还原产物为Br2，AsH3为还原剂，其氧化产物为H3AsO4，H2SO4作为反应物提供酸性环境，根据化合价升降相等即可配平(具体步骤略)。
5． 已知在过量的FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液，并加入过量H2SO4，溶液立即变黄，试写出该反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
答案 2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
解析　Fe2＋被氧化成Fe3＋，因为Fe2＋过量，所以ClO－的还原产物只能是Cl－，而不是Cl2，因为Fe2＋和Cl2不能共存。
6． 溶解在水中的O2在碱性条件下可以将Mn2＋氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
而I－可以将MnO(OH)2还原成Mn2＋，I－被氧化成I2，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
答案 2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2
MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O
7． NaClO可以将MnSO4氧化成MnO2沉淀，试写出该反应的离子方程式
______________________________________________________________。
答案 Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－
8． 将NCl3与NaClO2(亚氯酸钠)按物质的量之比1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2，试写出该反应的离子方程式
________________________________________________________________________。
在用ClO2进行水处理时，除了杀菌消毒外，还能除去水中的Fe2＋和Mn2＋。试写出用ClO2氧化除去Mn2＋生成MnO2的离子方程式__________________________________
(ClO2反应后的产物为ClO)。
答案 NCl3＋6ClO＋3H2O===6ClO2↑＋NH3↑＋3Cl－＋3OH－
Mn2＋＋2ClO2＋2H2O===MnO2↓＋2ClO＋4H＋
9． 尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)是一种环保绿色能源新型材料。实验室通过下列方法制取：将MnO2和Li2CO3按4∶1的物质的量比配料，球磨3～5小时，然后升温至600～750 ℃，保温24小时，自然冷却到室温得产品，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。
答案 8MnO2＋2Li2CO34LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑
解析　因为MnO2为氧化剂，失电子的只能为－2价的氧离子，设生成O2为x mol，则4×(4－3.5)＝4x，x＝。
10．联氨(N2H4)是航天飞船常用的高能燃料，联氨可以用尿素[CO(NH2)2]为原料制取，方法是在KMnO4催化剂存在下，尿素[CO(NH2)2]和次氯酸钠、NaOH溶液反应生成联氨、Na2CO3、另一种钠盐和水，写出其反应的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 CO(NH2)2＋NaClO＋2NaOHN2H4＋Na2CO3＋NaCl＋H2O
解析　在CO(NH2)2中，C的化合价为＋2价，化合价升高2，NaClO中Cl的化合价为＋1价，它应该被还原成Cl－，所以另一种钠盐为NaCl，根据化合价升降总数相等即可配平(具体过程略)。大题冲关滚动练之一——氧化还原反应、离子反应综合题
1． 有一瓶澄清溶液，可能含有NH、K＋、Na＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、Cl－、I－、NO、CO、SO中的一种或几种。取该溶液进行以下实验：
①用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性。
②取出部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡CCl4层呈紫红色。
③另取部分溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，使溶液从酸性变为碱性，在滴加过程中先生成白色沉淀后完全溶解；取部分碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。
④另取部分③中的碱性溶液，向其中加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。
根据以上实验事实回答下列问题：
(1)该溶液中肯定存在的离子是_________________________________________，
肯定不存在的离子是_________________________________________________。
(2)步骤③加入NaOH溶液过程中先生成白色沉淀后完全溶解的离子方程式为
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
答案 (1)Ba2＋、Al3＋、I－、NH　Mg2＋、Fe3＋、CO、SO、NO
(2)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓　Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
2． (1)某混合溶液中，可能含有的离子如下表：
可能大量含有的阳离子 H＋　NH　Al3＋　K＋　Mg2＋
可能大量含有的阴离子 Cl－　Br－　I－　CO　AlO
往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热，产生沉淀和气体的物质的量(n)与加入NaOH溶液的体积(V)的关系如下图所示。
则该溶液中确定含有的阳离子有________________________________________，
不能确定是否含有的阳离子有__________________________________________，
要确定其存在可补充做的实验是________________________________________，
肯定不存在的阴离子有________________________________________________。
(2)某溶液中含有Na＋、Cl－、CO、SO，要求只取一次溶液先后检验出CO、SO、Cl－，请你选择适当的物质帮助小明同学完成下列实验设计：
取试剂，先向其中加过量__________，确定CO存在；再向其中加过量__________，确定SO存在；最后静置，在上层清液中加适量AgNO3溶液，确定Cl－存在。
答案 (1)H＋、NH、Al3＋　K＋　焰色反应　CO、AlO
(2)HNO3　Ba(NO3)2溶液
解析　(1)根据图像，一开始无沉淀，推断溶液中一定含有H＋，加NaOH有气体放出，则推断溶液中一定含有NH，沉淀最后完全消失，则溶液中只含有Al3＋，而不含有
Mg2＋，K＋不能确定，若要确定K＋，可通过焰色反应确定，因为溶液中含有H＋，所以一定不含有CO、AlO。
(2)利用HNO3确定CO的存在，利用Ba(NO3)2溶液，确定SO的存在，利用AgNO3溶液确定Cl－的存在。注意HNO3不能改用HCl、H2SO4，Ba(NO3)2也不能改用BaCl2。
3． A、B、C、D四种强电解质溶液分别含有下列阴、阳离子中的各一种且不重复：NH、Ba2＋、Na＋、H＋、SO、NO、OH－、CO。
已知：①向A或D中滴入C，均有沉淀生成；
②向A和B中分别滴加D(可加热)均有气体生成，且这两种气体在水中能反应生成D。试回答下列问题：
(1)写出A、B、C、D四种溶液中溶质的化学式：
A________，B________，C________，D________。
(2)D和B反应生成气体，该气体能被足量的A吸收，写出该过程中发生反应的离子方程式_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将A与D反应生成的气体缓慢通入含KOH、Ca(OH)2、NaAlO2的混合溶液中，生成沉淀的物质的量n与通入气体的体积V的关系可表示为____________(填字母)。
答案 (1)H2SO4　NaOH　Ba(NO3)2　(NH4)2CO3
(2)NH＋OH－NH3↑＋H2O，
NH3＋H＋===NH
(3)C
4． 近年来，高锰酸钾在饮用水和工业污水处理领域的消费需求增长较快。实验室可用二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾。其部分流程如下：
(1)第①步中采用铁坩埚而不用瓷坩埚的原因是(用化学方程式表示)
_______________________________________________________________________。
(2)KOH、KClO3和MnO2共熔反应生成墨绿色K2MnO4的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(3)第④步通入CO2，可以使MnO发生反应，生成MnO和MnO2。则K2MnO4完全反应时，转化为KMnO4的百分率约为__________(精确到0.1%)。
(4)第⑤步趁热过滤的目的是_______________________________________________。
(5)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、________、洗涤、干燥。干燥过程中，温度不宜过高，因为__________________________________。
答案 (1)SiO2＋2KOH===K2SiO3＋H2O
(2)6KOH＋KClO3＋3MnO2KCl＋3K2MnO4＋3H2O
(3)66.7%
(4)减少过滤中的损耗(或防止降温过程中KMnO4析出而损耗)
(5)过滤　温度过高KMnO4会分解
5． 某实验小组为探究ClO－、I2、SO在酸性条件下的氧化性强弱，设计实验如下：
实验①：在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝；
实验②：向实验①的溶液中加入4 mL 0.5 mol·L－1的亚硫酸钠溶液，蓝色恰好完全褪去。
(1)写出实验①中发生反应的离子方程式___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验②中化学反应转移电子的物质的量是________________________________。
(3)以上实验说明，在酸性条件下ClO－、I2、SO的氧化性由弱到强的顺序是
________________________________________________________________________。
答案 (1)ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O
(2)0.004 mol　(3)SO解析　(1)ClO－在酸性条件下把I－氧化成I2，其离子方程式为ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋
Cl－＋H2O。
(2)根据实验现象，I2被Na2SO3还原成I－，自身被氧化成Na2SO4，转移的电子为4×
10－3×0.5×2 mol＝0.004 mol。
(3)由实验可判断氧化性强弱顺序为SO6． 储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧法合成的纳米碳管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，此反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、Cr2(SO4)3、K2SO4、H2O七种物质。
(1)若将碳纳米颗粒分散到一定溶剂中，形成稳定的分散系，其所具有的性质是
__________。
①丁达尔效应　②加入饱和(NH4)2SO4溶液产生聚沉　③可通过半透膜
(2)请用上述物质填空，并配平化学方程式：____C＋____＋____H2SO4―→____K2SO4
＋________＋____Cr2(SO4)3＋____H2O。
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是________(填选项编号)。
A．氧化性 B．氧化性和酸性
C．酸性 D．还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为____________。
答案 (1)①②　(2)3　2K2Cr2O7　8　2　3CO2↑　2　8
(3)C　(4)4.48 L
7． 向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。
完成下列填空：
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：
____＋____＋________ ____HIO3＋____
(2)整个过程中的还原剂是____________________________________________。
(3)把KI换成KBr，则CCl4层变成________色，继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_____________________________。
(4)加碘盐中含碘量为20～50 mg·kg－1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2__________L(标准状况，保留2位小数)。
答案 (1)I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl　(2)KI、I2
(3)红棕　HBrO3＞Cl2＞HIO3　(4)10.58排查落实练三　常考易错的36个离子方程式书写再落实
1．CuSO4溶液与过量Ba(OH)2反应：Cu2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓＋BaSO4↓
2．碳酸氢铵溶液和过量NaOH溶液反应：NH＋HCO＋2OH－===NH3·H2O＋CO＋H2O。
3．向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液：2AgCl(s)＋S2－(aq)??Ag2S(s)＋2Cl－(aq)。
4．向NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水：HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
5．Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH。
6．向NH4HCO3溶液中加少量NaOH溶液并加热：HCO＋OH－CO＋H2O。
7．将过量SO2气体通入冷氨水中：SO2＋NH3·H2O===HSO＋NH。
8．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合：SiO＋2CH3COOH===H2SiO3↓＋2CH3COO－。
9．0.01 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合：NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3·H2O。
10．醋酸溶液与水垢中的CaCO3反应：2CH3COOH＋CaCO3===Ca2＋＋2CH3COO－＋H2O＋CO2↑。
11．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
12．用Na2S去除废水中的Hg2＋：S2－＋Hg2＋===HgS↓。
13．向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3＋＋3H2O??Al(OH)3(胶体)＋3H＋。
14．少量SO2通入苯酚钠溶液中：2C6H5O－＋SO2＋H2O===2C6H5OH＋SO。
15．等体积、等浓度的Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液混合：
Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
16．用NaOH溶液除去铝表面的氧化膜：Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O。
17．向明矾溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2H2O＋2BaSO4↓。
18．小苏打与NaOH溶液混合：HCO＋OH－===CO＋H2O。
19．将Al片放入NaOH溶液中：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑。
20．CuSO4溶液吸收H2S气体：Cu2＋＋H2S===2H＋＋CuS↓。
21．等体积、等浓度的Ba(OH)2溶液与NH4HCO3溶液混合：
Ba2＋＋2OH－＋NH＋HCO===BaCO3↓＋H2O＋NH3·H2O。
22．铁和过量稀硝酸反应：Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
23．铜溶于稀硝酸：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
24．用浓盐酸与MnO2反应制取少量Cl2：4H＋＋2Cl－＋MnO22H2O＋Cl2↑＋Mn2＋。
25．用稀NaOH溶液吸收NO2：2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O。
26．用惰性电极电解熔融NaCl：2Na＋＋2Cl－2Na＋Cl2↑。
27．淀粉 碘化钾溶液在空气中变蓝：4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－。
28．漂白粉溶液在空气中失效：Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO、2HClO2HCl＋O2↑。
29．将Cl2溶于水制备HClO：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO。
30．FeSO4溶液中加入用H2SO4酸化的H2O2溶液：2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。
31．用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜：3Ag＋4H＋＋NO===3Ag＋＋NO↑＋2H2O。
32．用KIO3氧化酸性溶液中的KI：IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。
33．FeCl3溶液与Cu反应：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
34．NO2与H2O的反应：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO。
35．Na2O2和H2O的反应：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。
36．在强碱溶液中NaClO与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4：
3ClO－＋4OH－＋2Fe(OH)3===3Cl－＋5H2O＋2FeO。第4讲　氧化还原反应的基本概念和规律
[考纲要求]　 1.熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断化合价。2.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。掌握氧化还原反应的有关知识。
考点一　氧化还原反应及其相关概念
1． 用分类思想理解氧化还原反应
(1)根据反应中有无电子转移或元素化合价是否发生变化，可以把化学反应划分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
判断氧化还原反应的最佳判据是有无元素化合价的升降。
(2)四种基本反应类型和氧化还原反应的关系可用下图表示：
2． 结合实例理解氧化还原反应的相关概念
实例：在Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；CO2是氧化产物，Fe是还原产物。
(1)相关概念
还原剂在反应中表现为所含元素的化合价升高，实质上失电子。还原剂具有还原性，反应时本身被氧化，发生氧化反应，得到氧化产物。
氧化剂在反应中表现为所含元素的化合价降低，实质上得电子。氧化剂具有氧化性，反应时本身被还原，发生还原反应，得到还原产物。
(2)常见氧化剂和还原剂
①常见氧化剂
a．某些活泼的非金属单质：如Cl2，一般被还原为Cl－。
b．元素处于高价态的物质：如浓硫酸，一般被还原为SO2 。
c．过氧化物：如H2O2，一般被还原为H2O。
②常见还原剂
a．活泼的金属单质：如Zn，一般被氧化为Zn2＋。
b．某些活泼的非金属单质：如H2，一般被氧化为H2O。
c．元素处于低价态的物质：如CO，一般被氧化为CO2。
③具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。
还原产物 中间价态 氧化产物
深度思考
1. 下列反应属于氧化还原反应的是　　　　　　，属于化合反应的是　　　　　　　，属于分解反应的是_________________________________________________________，
属于置换反应的是　　　　　　，属于复分解反应的是　　　　　　　。
A．Cu2S＋O22Cu＋SO2
B．3O22O3
C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
E．CaCO3CaO＋CO2↑
F．2H2O22H2O＋O2↑
G．SO3＋H2O===H2SO4
H．2Fe＋3Cl22FeCl3
I．H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O
答案　ACDFH　GH　EF　AD　I
2． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。 (　　)
(2)金属阳离子一定只具有氧化性。 (　　)
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。 (　　)
(4)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。 (　　)
(5)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
3． 在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗？
答案　不一定，同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质，也可能是不同的物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。例如：Cl2＋H2O===HCl＋HClO中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，6HCl＋KClO3===3Cl2↑＋KCl＋3H2O中Cl2既是氧化产物又是还原产物。
题组训练　氧化还原反应中有关概念的理解
1． 被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，下列说法中正确的是(NaBH4中H为－1价) (　　)
A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂
C．硼元素被氧化，氢元素被还原
D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
答案　D
解析　首先分析四种元素价态的变化：Na的价态反应前后都是＋1价，B反应前后都是＋3价，O反应前后都是－2价，变价元素只有H，NaBH4中－1价氢被H2O中＋1价氢氧化，发生归中反应生成H2。
2． ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法不正确的是 (　　)
A．CO2是氧化产物
B．H2C2O4在反应中被氧化
C．H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性
D．ClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性
答案　C
解析　H2C2O4为还原剂，被氧化，氧化产物为CO2。选项A、B正确；选项C，H2C2O4表现的是还原性，不正确；选项D，ClO2的强氧化性能杀灭水中的细菌等。
反思归纳
解氧化还原反应概念题的“两个关键”
(1)要理清知识线索
(2)要明确解题的方法思路：找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。
考点二　电子转移数目的分析方法
1． 有关电子转移数目的计算
关键是明确反应中元素的化合价变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及1 mol氧化剂得电子的物质的量或者1 mol还原剂失电子的物质的量。例如：
2． 氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)单线桥法
表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数。
ne－
还原剂＋氧化剂===氧化产物＋还原产物
注意事项　①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素
②箭头方向表示电子转移的方向
③在“桥”上标明转移的是电子总数。
(2)双线桥法
表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况。
注意事项　①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。
②箭头方向不代表电子转移方向，仅表示电子转移前后的变化。
深度思考
下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是(5)；其中属于歧化反应的是(2)，属于归中反应的是(3)，属于部分氧化还原反应的是(3)、(4)、(5)。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
题组一　一般氧化还原反应中电子转移数目的分析
1． 某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反应产物之一。
(1)该反应中的还原剂是____________。
(2)该反应中的还原产物是____________。
(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________。
(4)若反应过程中转移了0.3 mol电子，则生成水的质量是__________________。
答案　(1)H2S　(2)NO
(3)
(4)3.6 g
解析　本题为一道开放性试题，可根据常见的氧化剂和还原剂来判断。HNO3为常见的氧化剂，H2S为常见的还原剂，则NO为还原产物，S为氧化产物。S元素由－2价升高到0价，N元素由＋5价降到＋2价，运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。由(3)中的化学方程式可知，当生成4 mol H2O时，转移6 mol电子，所以当转移0.3 mol电子时，生成0.2 mol H2O，质量为3.6 g。
题组二　特殊氧化还原反应中电子转移数目的分析
2． 用高铁酸钠(Na2FeO4)对水消毒是城市饮用水处理的新技术。已知反应：Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O，下列说法正确的是 (　　)
A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
C．3 mol Na2O2发生反应，有12 mol电子转移
D．在Na2FeO4中Fe为＋4价，具有强氧化性，能消毒杀菌
答案　B
解析　对题目中的反应方程式作分析可知：Na2O2作氧化剂，氧元素由－1价降低到－2价，A错。铁元素由Fe2O3中的＋3价升高到Na2FeO4中的＋6价，Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物，B正确，D错。C中3 mol Na2O2发生反应，有6 mol电子转移。
3． 从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，下列说法中正确的是 (　　)
A．CuSO4是氧化剂，FeS2是还原剂
B．产物中的SO有一部分是氧化产物
C．Cu2S既是氧化产物又是还原产物
D．5 mol FeS2发生反应，有10 mol e－转移
答案　B
解析　从价态来看，Cu元素的价态降低，FeS2中的S元素的价态既有升高又有降低，所以CuSO4是氧化剂，FeS2既是还原剂，又是氧化剂，A项错误；FeS2一部分被氧化成SO，B项正确；Cu2S是还原产物，C项错误；由方程式可知5 mol FeS2发生反应，其中有3 mol的S化合价升高，有21 mol e－转移，D项错误。
4． 在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，有一主要反应：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反应结束后，经处理获得单质硫x mol。下列说法正确的是 (　　)
A．反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原
B．氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Cu2＋
C．反应中转移电子的物质的量为x mol
D．反应结束后，测得溶液中三种金属离子的总物质的量为y mol，则原Fe3＋的总物质的量为(y－x) mol
答案　D
解析　CuFeS2中Cu、Fe均为＋2价，S为－2价，，Fe3＋为氧化剂，CuFeS2为还原剂，S为氧化产物，A、B错误。生成x mol单质硫时转移2x mol电子，C错误。生成x mol单质硫，则参加反应的
Fe3＋的物质的量为2x mol，生成n(Cu2＋)＝x mol，n(Fe2＋)＝x mol，溶液中剩
余n(Fe3＋)＝y－x－x＝(y－3x) mol，则原Fe3＋的总物质的量n(Fe3＋)＝(y－x)mol。
反思归纳
走好关键第一步——标准元素化合价
正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其　　前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。
近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断
CuFeS2　Cu＋2　Fe＋2　S－2　K2FeO4　Fe＋6
Li2NH　N－3　LiNH2　N－3　AlN　N－3
Na2S2O3　S＋2　MO　M＋5　C2O　C＋3
HCN　C＋2　N－3　CuH　Cu＋1　H－1
FeO　Fe＋(8－n)　Si3N4　Si＋4　N－3
考点三　氧化性、还原性强弱规律
1． 氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑：最高价态——只有氧化性，如Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有还原性，如金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如Fe2＋、S、Cl2等。
2． 氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据化学方程式判断
氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===还原产物＋氧化产物；
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(2)根据反应条件和反应剧烈程度进行判断
①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：Na>Mg>Al；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500 ℃才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。
②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强；同种还原剂作用于不同氧化剂时，反应越剧烈，其还原性越强。如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，氧化性：Cl2>S；MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。
深度思考
1．含有最高价元素的化合物是否一定具有强氧化性？试举例说明。
答案　不一定，如在HClO中氯元素的化合价为＋1价，在HClO4中氯元素的化合价为＋7价，事实上HClO的氧化性比HClO4强，HClO有强氧化性；再如浓硫酸和Na2SO4溶液中，硫元素均为＋6价，但浓硫酸具有强氧化性，而Na2SO4溶液无强氧化性。
2．下列说法正确的是 (　　)
A．强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应
B．含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性
C．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性
D．发生化学反应时，失电子越多的金属原子，还原能力越强
答案　A
题组一　依据方程式判断氧化性、还原性强弱
1． 已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：
Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋
Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋
由此可以确定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是 (　　)
A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋
C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋
答案　A
解析　在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知，还原性：Fe2＋ ＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。
2． 铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：
(1)Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，(2)Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，(3)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是 (　　)
A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe2＋
答案　D
解析　在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
题组二　依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
3． 已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是 (　　)
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
答案　A
解析　根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，可判断B中Cl2>I2；C中Co2O3>Cl2；D中Fe3＋>I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I－的还原性强于Fe2＋，所以Cl2应先氧化I－，而不是先氧化Fe2＋。
4． 硫氰[(SCN)2]的化学性质和卤素(X2)类似，称为拟卤素，如(SCN)2＋H2O===HSCN＋HSCNO，它们的阴离子的还原性强弱为Cl－(　　)
A．Cl2可以与KSCN溶液反应
B．(SCN)2可以与KI溶液反应
C．KSCN溶液可以与FeCl3溶液反应
D．(SCN)2可以与KBr溶液反应
答案　D
解析　阴离子的还原性强弱顺序为Cl－Br2>(SCN)2>I2，故(SCN)2不能将Br－氧化，D错误。
反思归纳
氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
应用：(1)在适宜条件下，用氧化性强的物质制备还原性弱的物质，用还原性强的物质制备氧化性弱的物质；(2)比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和还原剂在一定条件下是否发生反应。
题组三　外界条件影响物质的氧化性、还原性
5． 物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与FeCl3溶液 由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是 (　　)
A．①③ B．③④ C．①② D．①③④
答案　A
解析　Cu与HNO3反应时，Cu与浓HNO3反应产生NO2，而与稀HNO3反应产生NO，产物不同，Zn与稀H2SO4反应产生H2，而与浓H2SO4反应产生SO2，故选A。
6． (1)100 mL 12 mol·L－1的浓盐酸与足量的MnO2反应，生成的氯气的物质的量小于0.3 mol，为什么？
(2)将一Cu片投入稀H2SO4溶液中，没观察到反应现象，然后向其中加入少量的KNO3晶体，看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生，为什么？
答案　(1)浓盐酸完全反应时产生的Cl2是0.3 mol，但MnO2只能氧化浓盐酸，Cl－浓度小时还原性弱，不再被MnO2氧化。
(2)NO在酸性条件下可氧化铜，生成Cu2＋使溶液呈蓝色，而自身被还原为NO。
反思归纳
根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性：浓HCl>稀HCl。
(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
考点四　氧化还原反应三条规律的应用
1． 反应先后规律的思维模型
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。
2． 价态归中规律思维模型
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
如反应KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，转移的电子数为5，而非6。
3． 歧化反应规律思维模型
“中间价→高价＋低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
深度思考
1．往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？
答案　由于还原性：I－>Fe2＋>Br－，所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2＋；向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I－。
2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)向浓H2SO4中通入H2S气体，转移的电子数可能是6NA(√)
解析　H2SO4(浓)＋3H2S===4S↓＋4H2O
(2)1 mol Cl2与Ca(OH)2完全反应，转移的电子数是2NA(×)
解析　Cl2 既是氧化剂又是还原剂，1 mol Cl2和Ca(OH)2反应，转移电子数应为1NA。
题组一　先后规律的应用
1． 现有下列三个氧化还原反应：
2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是
(　　)
A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl
答案　C
解析　本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3＋的氧化性(也可等于Fe3＋的氧化性)。由①知氧化性Fe3＋>I2，还原性I－>Fe2＋；由②知氧化性Cl2>Fe3＋，还原性Fe2＋>Cl－；由③知氧化性MnO>Cl2，还原性Cl－>Mn2＋；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性强弱顺序为I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，FeCl3只能氧化I－。
2． 含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是 (　　)
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－
答案　B
解析　根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl2先氧化Fe2＋，然后再氧化Br－。x＝0.4a时，Cl2不能完全氧化Fe2＋，只能发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，A项正确；当x＝0.6a时，Cl2能将Fe2＋完全氧化后，又能氧化的Br－，故B错误；x＝a时，Cl2氧化Fe2＋后又能氧化a mol的Br－，C正确；x＝1.5a时，Cl2能将Fe2＋、Br－完全氧化，D正确。
题组二　价态归中规律、歧化反应规律的应用
3． 已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是 (　　)
A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
答案　A
解析　由①得出Q价态高于G，因为G必介于Q和－1价的Cl之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
4． L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：
①P＋A―→Q＋B　②L＋O2―→M＋H2O　③L＋M―→R＋H2O　④B＋H2O―→A＋O2
(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是________，理由是________________________________________________________。
(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R密度比空气的密度小，则R的化学式为________。
(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转换的关系式：
Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2O
Ⅱ.N2O4＋H2O―→P＋Q
Ⅲ.M＋L―→Q＋H2O
其中一定不可能实现的是________，理由是_________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)P　P中氮元素的化合价最高　(2)N2
(3)Ⅲ　根据氧化还原反应规律，M、L这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质
解析　解答本题首先要认真分析各反应中元素的价态变化情况。突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价谁高。由反应④B＋H2O―→A＋O2可知，反应后氧元素化合价升高，则反应后氯元素化合价必定降低，故化合价B>A。再由①可知，反应后氯元素化合价升高，则反应后氮元素化合价必降低，故氮元素化合价P>Q。
由反应②可知，反应后氧元素化合价降低，则氮元素化合价反应后必升高，故氮元素化合价M>L。
由反应③可知，该反应为氮元素化合价的“归中”反应，由于化合价M>L，R处于M、L之间，则M>R>L。又因为已知氮的化合价MQ>M>R>L。由于其中一种物质是硝酸，硝酸中氮的化合价是最高价态，则在上述物质中P是硝酸。
根据题给的信息及有关元素化合物知识，且L中氮元素是其中氮元素最低价态，由反应②可知，L分子中含有氢元素，因此②反应是氨气的催化氧化反应。L是NH3，M是NO。又因为R的氮元素价态在L、M之间，R的密度又比空气小，故R为N2。
对于题(3)判断三个反应是否能够进行的问题，也得从氮元素化合价相对高低去分析。由于氮元素的化合价P>Q>M>R>L，反应(Ⅱ)是歧化反应，一种反应产物中氮的化合价大于＋4，另一种反应产物中氮的化合价小于＋4，故Q中氮的化合价小于＋4，但应比M的化合价高。由于氮化合价Q>M>L，因此反应(Ⅲ)不可能实现。
1． (2012·安徽理综，7)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为NaHCO3＋H2 HCOONa＋H2O。
下列有关说法正确的是 (　　)
A．储氢、释氢过程均无能量变化
B．NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键
C．储氢过程中，NaHCO3被氧化
D．释氢过程中，每消耗0.1 mol H2O放出2.24 L的H2
答案　B
解析　解答本题时应特别注意：未说明状况无法由物质的量计算气体的体积，这是选择题常出现的陷阱之一。化学反应的过程中既有物质变化又有能量变化，A项错误；NaHCO3、HCOONa属于离子化合物，含有离子键，另外酸根中含有共价键，B项正确；储氢过程中，H2中的H元素由0价升到＋1价，化合价升高，被氧化，NaHCO3中的碳元素由＋4价降到＋2价，化合价降低，被还原，C项错误；由化学方程式可知，释氢过程中，每消耗0.1 mol H2O会生成0.1 mol H2，若为标准状况，则H2的体积为2.24 L，题中未说明状况，则体积数值不能确定，D项错误。
2． (2012·安徽理综，7)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2LiNH2＋LiH，下列有关说法正确的是 (　　)
A．Li2NH中N的化合价是－1
B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C．Li＋和H－的离子半径相等
D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
答案　B
解析　根据化学反应方程式：Li2NH＋H2??LiNH2＋LiH可知，在Li2NH中N的化合价为－3价，Li为＋1价，H为＋1价，而在LiH中Li的化合价为＋1价，H的化合价为－1价，在LiNH2中H的化合价为＋1价，故H2中H的化合价一部分由0价升高到＋1价，一部分由0价降低到－1价，即H2既作氧化剂又作还原剂，故A错，B正确；Li＋半径应小于H－的半径，C错；钢瓶储氢的原理是利用加压，把氢液化而储存在钢瓶中，故D也不正确。
3． (山东高考组合题)下列组合判断正确的是 (　　)
①Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(2012·山东理综，10A)
②浓H2SO4有强氧化性，常温下能与Cu发生剧烈反应(2012·山东理综，13C改编)
③化合反应均为氧化还原反应(2012·山东理综，7A)
④Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性(2012·山东理综，12A)
⑤Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生，说明Fe与两种酸均发生置换反应(2012·山东理综，12C)
A．①②不正确
B．①②③④正确
C．①②正确，③④⑤不正确
D．①②③④⑤均不正确
答案　D
解析　①Cl2既可作氧化剂，又可作还原剂，如Cl2和NaOH的反应；②浓硫酸和Cu反应需加热；③有单质参加的化合反应是氧化还原反应；④SO2使品红溶液褪色是因为SO2有漂白性；⑤Fe和HNO3的反应不是置换反应。
4． (天津、北京组合题)下列判断正确的是 (　　)
①维生素C具有还原性，在人体内起抗氧化作用(2012·天津理综，1A)
②NO2溶于水时发生氧化还原反应(2012·天津理综，2C)
③1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NA(2012·福建理综，7C)
④阴离子都只有还原性(2012·北京理综，8B)
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
答案　A
解析　③，Cl2和NaOH的反应，1 mol Cl2转移1 mol e－；④，有的阴离子还有氧化性，如SO，有的阴离子在一定条件下还有强氧化性，如NO在酸性条件下，氧化性很强。
5． (2011·上海，5)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是
(　　)
A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质
B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质
C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌
D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌
答案　A
解析　高铁酸钾中铁元素呈＋6价，具有很强的氧化性，溶于水后，与水反应生成氧气，从而具有消毒杀菌能力，反应方程式为4K2FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋8KOH＋3O2↑，还原产物Fe(OH)3是一种絮状物，可以吸附水中的杂质。
6． [2012·新课标全国卷，26(3)]FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_________________________________________________________________。
答案　2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(或2Fe3＋＋3I－===2Fe2＋＋I)
解析　Fe3＋具有强氧化性而I－具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成棕色物质I2。根据元素守恒和得失电子守恒可完成方程式。
7． [2012·山东理综，28(1)(3)]黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为
8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)。
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I－氧化为I2：
S2O＋2I－===2SO＋I2
通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应催化的过程：________________________________________________________
________________________________________________________________________、
_____________________________________________________________(不必配平)。
答案　(1)Cu、O　(3)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
S2O＋2Fe2＋===2SO＋2Fe3＋
解析　(1)根据氧化还原反应中化合价变化情况判断出被氧化和被还原的元素：
8＋21 8＋4＋2＋16O2
Cu和O的化合价都降低了，被还原。
(3)因为Fe3＋有氧化性，与I－发生氧化还原反应2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋，生成的Fe2＋具有一定的还原性，又可与S2O发生反应S2O＋2Fe2＋===2SO＋2Fe3＋。
1． 下列叙述正确的是 (　　)
A．在氧化还原反应中，肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原
B．元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原
C．元素的原子得失电子后，一定形成8电子的稳定结构
D．有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应
答案　B
解析　在歧化反应(如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O)中，同一种元素既被氧化，又被还原，A项错；H原子得电子后形成2电子稳定结构，C项错误；同素异形体之间的转化反应属于非氧化还原反应，D项错。
2． 下列化学反应属于区域3的是 (　　)
A．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
C．4NH3＋5O24NO＋6H2O
D．Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑
答案　C
解析　A项中的反应是化合反应，且元素有化合价的变化，属于区域1；B项中的反应是分解反应，但其元素化合价没有变化，属于除区域2的分解反应；C项中的反应是氧化还原反应，属于区域3；D项中的反应是置换反应，属于区域4。
3． 某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法正确的是 (　　)
A．该反应属于置换反应
B．N2H4是氧化剂
C．N2O4是还原剂
D．N2既是氧化产物又是还原产物
答案　D
解析　该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。
4． 金属钛(Ti)性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为
aTiO2＋bCl2＋cCaTiCl4＋cCO　Ⅰ
TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2　Ⅱ
关于反应Ⅰ、Ⅱ的分析不正确的是
①TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂；
②C、Mg在两个反应中均为还原剂，被还原；
③在反应Ⅰ、Ⅱ中Mg的还原性大于C的，C的还原性大于TiCl4的；
④a＝1，b＝c＝2；
⑤每生成19.2 g Ti，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移4.8 mol e－。
A．①②④ B．②③④
C．③④ D．②③⑤
答案　D
解析　反应Ⅰ中，Cl从0价降到－1价，每反应1 mol Cl2转移2 mol e－，C从0价升到＋2价，每反应1 mol C转移2 mol e－，配平方程式有a＝1，b＝c＝2，④正确；根据化合价的变化情况，TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂，①正确；还原剂被氧化，②错误；在同一反应中，还原剂的还原性最强，但Mg和C不在同一反应中，无法判断其还原性相对大小，③错误；反应Ⅱ中，Ti由＋4价降到0价，每生成1 mol Ti(即48 g)转移4 mol e－，故每生成19.2 g Ti(即0.4 mol)转移1.6 mol e－，结合反应Ⅰ每生成0.4 mol TiCl4转移1.6 mol e－，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移3.2 mol e－，⑤错误。
5． 水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2＋＋2S2O＋O2＋aOH－===Y＋S4O＋2H2O，下列有关说法不正确的是 (　　)
A．a＝4
B．Y的化学式为Fe2O3
C．S2O是还原剂
D．每32 g O2参加反应，转移电子的物质的量为4 mol
答案　B
解析　本题切入点是元素化合价，可综合运用电荷守恒、得失电子守恒和原子守恒等。Y为化合物，由电荷守恒知，a＝4，A项正确。由2S2O―→S4O，失去2 mol电子，O2―→2O2－，得到4 mol电子，说明只有2Fe2＋―→2Fe3＋，失去2 mol电子，再由原子守恒知，Y为四氧化三铁，B项错误；在反应中S2O中硫元素的化合价升高，C项正确；1 mol氧气参加反应转移4 mol电子，D项正确。
6． 向溶质为FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为血红色，则下列叙述不正确的是 (　　)
A．原溶液中的Br－不一定被氧化
B．通入氯气之后原溶液中的Fe2＋一定被氧化
C．不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2＋
D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，能产生黄色沉淀
答案　D
7． 根据下列反应，可以判断有关物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是 (　　)
①Cl2＋2KI===2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2
④H2S＋I2===S↓＋2HI
A．H2S>I2>Fe3＋>Cl2 B．Cl2>Fe3＋>I2>S
C．Fe3＋>Cl2>H2S>I2 D．Cl2>I2>Fe3＋>H2S
答案　B
解析　由反应①可知氧化性：Cl2>I2，由反应②可知氧化性：Cl2>Fe3＋，由反应③可知氧化性：Fe3＋>I2，由反应④可知氧化性：I2>S，则氧化性：Cl2>Fe3＋>I2>S。
8． 铋(Bi)位于元素周期表中ⅤA族，其价态为＋3时较稳定，铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液，向其中依次滴加下列溶液，对应的现象如表所示：
加入溶液 ①适量铋酸钠溶液 ②过量的双氧水 ③适量KI淀粉溶液
实验现象 溶液呈紫红色 紫红色消失，产生气泡 溶液变成蓝色
则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为 (　　)
A．I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3
B．H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4
C．NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2
D．KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2
答案　C
解析　依题意：①NaBiO3能将MnSO4中的Mn2＋氧化成MnO，溶液由无色变成紫红色，说明NaBiO3的氧化性强于KMnO4的；②MnO能将H2O2氧化成O2，说明KMnO4的氧化性强于H2O2的；③H2O2能将KI氧化成I2，I2遇淀粉溶液显蓝色，说明H2O2的氧化性强于I2的。
9． 氯酸是一种强酸，浓度超过40%时会发生分解，该反应可表示为aHClO3―→bO2↑＋cCl2↑＋dHClO4＋eH2O，下列有关说法不正确的是 (　　)
A．由反应可确定氧化性：HClO3>O2
B．由非金属性Cl>S，可推知酸性HClO3>H2SO4
C．若氯酸分解所得1 mol混合气体的质量为45 g，则反应方程式可表示为3HClO3===2O2↑＋Cl2↑＋HClO4＋H2O
D．若化学计量数a＝8，b＝3，则生成3 mol O2时转移20 mol电子
答案　B
解析　根据非金属性只能比较最高价含氧酸的酸性强弱，故B错误。
10．制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，在反应中 (　　)
A．氢元素被氧化，碳元素被还原
B．HCN是氧化剂，CaCO3是还原剂
C．CaCN2是氧化产物，H2为还原产物
D．CO为氧化产物，H2为还原产物
答案　C
解析　该题的最关键的一点是分析各元素的化合价变化，难点是碳元素在HCN和CaCN2中的化合价，从反应物CaCO3到生成物CO2，碳的化合价均为＋4价，没有改变，再从生成物H2分析发现氢的化合价降低，显然HCN中H得电子，HCN是氧化剂，而CaCO3中的各元素化合价均无变化，则还原剂也必是HCN，其中的碳元素一定被氧化，在HCN中碳为＋2价，CO中的碳也为＋2价，则CaCN2中的碳为＋4价，故CaCN2为氧化产物。
11．取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下：
①滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生；
②再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色；
③最后通入足量的SO2气体。
请回答下列问题：
(1)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为________________________；
(2)实验③中的现象为_________________________________________________；
(3)实验①、②中反应的离子方程式分别是______________________________、______________________________。
答案　(1)PbO2>KMnO4>H2O2
(2)溶液紫红色褪去，有白色沉淀生成
(3)2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O　5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋===5Pb2＋＋2MnO＋2H2O
解析　实验①说明H2O2能被MnO氧化，氧化性：KMnO4>H2O2；实验②说明Mn2＋能与PbO2反应生成MnO，氧化性：PbO2>KMnO4。实验③中SO2还原性较强，能使酸性KMnO4褪色，SO2被氧化为H2SO4，H2SO4和Pb2＋反应生成PbSO4白色沉淀。
12．消毒剂在生产生活中有极其重要的作用，开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl－)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是________(填序号)。
A．Cl2 B．H2O2
C．ClO2 D．O3
(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN)，经以下反应实现：KCN＋H2O＋H2O2===A＋NH3↑，则生成物A的化学式为________，H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是_________________。
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。在该反应中，当有1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为____________。
(4)“84”消毒液(主要成分是NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用，原因是__________________________________(用离子方程式表示)。利用氯碱工业的产物可以生产“84”消毒液，写出有关反应的化学方程式：______________________________。
答案　(1)C
(2)KHCO3　H2O2是氧化剂，其产物是H2O，没有污染
(3)6.02×1023
(4)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O　Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
解析　(1)1 mol Cl2(发生的反应为Cl2＋H2O??HCl＋HClO)、H2O2、ClO2、O3分别消毒时，转移电子依次为1 mol、1 mol、5 mol、2 mol，等物质的量的上述物质反应，ClO2转移的电子数最多，消毒效率最高。(2)根据元素守恒原理，可知反应KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑中的A为KHCO3。在反应中，H2O2是氧化剂，其产物H2O没有污染性。(3)该反应是歧化反应，HClO2中＋3价的氯元素一部分升高到ClO2中的＋4价，一部分降低到－1价。当有1 mol ClO2生成时，反应中转移1 mol电子，即转移的电子数约为6.02×1023。(4)ClO－与浓盐酸中的Cl－会发生反应生成有毒的Cl2。氯碱工业的产物是NaOH、H2和Cl2，NaOH溶液和Cl2反应可以得到含有NaClO的溶液。
13．NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应：2NaNO2＋4HI===2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是________。
(2)根据上述反应，鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有：①水、②淀粉 碘化钾试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋，你认为必须选用的物质有________(填序号)。
(3)某厂废液中，含有2%～5%的NaNO2，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是________。
A．NaCl B．NH4Cl
C．HNO3 D．浓H2SO4
答案　(1)NaNO2
(2)①②⑤
(3)B
解析　(1)NaNO2中N元素的化合价降低，作氧化剂。
(2)根据上述反应，NaNO2在酸性溶液中，能将I－氧化成I2，I2遇淀粉变蓝色，故必须选用的物质有①②⑤。
(3)根据氧化还原反应知识，所选试剂充当还原剂，题给选项中只有NH4Cl能与NaNO2反应转化为不引起二次污染的N2，故选B。
14．高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下：
MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O
MnO＋3e－＋2H2O===MnO2↓＋4OH－
MnO＋e－===MnO(溶液呈绿色)
(1)从上述三个半反应中可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液的________影响。
(2)将SO2通入高锰酸钾溶液中，发生还原反应的离子反应过程为________―→________。
(3)将PbO2投入到酸性MnSO4溶液中搅拌，溶液变为紫红色。下列说法正确的是________(填序号)。
a．氧化性：PbO2>KMnO4
b．还原性：PbO2>KMnO4
c．该反应可以用盐酸酸化
答案　(1)酸碱性　(2)MnO　Mn2＋　(3)a
解析　氧化还原反应是化学中的一种重要反应类型，物质的氧化性、还原性强弱比较和氧化还原反应方程式的配平都是重要的考查点。(1)MnO在酸性条件下被还原成Mn2＋，在中性条件下被还原成MnO2，在碱性条件下被还原成MnO，因此高锰酸根离子被还原的产物受溶液的酸碱性影响；(2)SO2溶于水生成H2SO3，呈酸性，高锰酸根离子被还原的产物应为Mn2＋；(3)酸性条件下PbO2将MnSO4氧化成紫红色MnO，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的，可知a正确，盐酸具有酸性且Cl－具有还原性，PbO2能将Cl－氧化，c错误。
15．已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质：
(1)该反应中，化合价升高的反应物是__________，化合价没有发生变化的反应物是________。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(不需配平)
_________________________________________________________。
(3)上述反应中，氧化剂是__________，1 mol氧化剂在反应中________(填“得到”或“失去”)________mol电子。
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变紫红色。说出NaBiO3的一个性质：________________________________________________________________________。
答案　(1)KCl　H2SO4
(2)KMnO4＋KCl＋H2SO4―→K2SO4＋MnSO4＋Cl2↑＋H2O　(3)KMnO4　得到　5
(4)NaBiO3具有强氧化性(比KMnO4氧化性强)
解析　(1)反应原理为在酸性条件下，KMnO4将Cl－氧化为Cl2，自身被还原。
(2)由(1)可知反应物为KMnO4、KCl、H2SO4，其余四种物质为生成物。
(4)溶液又变紫红色，说明NaBiO3将Mn2＋氧化成了MnO，因而说明NaBiO3的氧化性比KMnO4强。第5讲　氧化还原反应的计算及方程式的配平
[考纲要求]　1.掌握氧化还原反应方程式的简单配平方法。2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。
考点一　氧化还原反应方程式的配平方法
氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。
配平的步骤：
(1)标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
(2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。
(3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
(4)配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。
(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。
深度思考
根据FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2回答下列问题
(1)氧化剂________，还原剂________，氧化产物________，还原产物________。
(2)元素化合价升高的元素为________，元素化合价降低的元素为________。
(3)1“分子”还原剂化合价升高总数为________，1“分子”氧化剂化合价降低总数为________。
(4)配平后各物质的系数依次为____________________。
答案　(1)O2　FeS2　Fe2O3、SO2　Fe2O3、SO2
(2)Fe、S　O
(3)11　4
(4)4　11　2　8
题组一　正向配平类
1． (1)____HCl(浓)＋____MnO2____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O
(2)____Cu＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O
(3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O
(4)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O
答案　(1)4　1　1　1　2　(2)3　8　3　2　4
(3)5　1　3　3　3　3　(4)2　16　10　2　5　8
题组二　逆向配平类
2． (1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O
(2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3
答案　(1)3　6　2　1　3　(2)2　9　3　3　5
题组三　缺项配平类
3． (1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O
(2)____MnO＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O
答案　(1)3　2　4OH－　3　2　5
(2)2　5　6H＋　2　5　8
解题技巧
配平的基本技能
(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加(H＋)，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加(OH－)，生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。
题组四　突破未知氧化还原反应方程式的书写
4． 按要求完成下列方程式：
(1)在NaClO溶液中通入足量SO2，写出发生反应的离子方程式：_______________。
答案　ClO－＋SO2＋H2O===Cl－＋SO＋2H＋
解析　第一步：①找出发生氧化还原反应的粒子：ClO－和SO2；②根据价态规律，预测氧化产物和还原产物，并写出参加氧化还原反应的物质及氧化产物和还原产物：ClO－＋SO2―→Cl－＋SO；③配电子守恒，由于ClO－―→Cl－是得到2e－；SO2―→SO是失去2e－，因此，得失电子已经相等了。
第二步：配电荷守恒，该反应所产生的溶液是呈酸性的，用H＋来配电荷，显然是加在生成物的一边，并且得加2个H＋，即ClO－＋SO2―→Cl－＋SO＋2H＋。
第三步：配原子守恒，反应是遵循质量守恒定律的，因此反应前后，相应原子个数要相等的，显然反应物的一边要加1个H2O，即ClO－＋SO2＋H2O===Cl－＋SO＋2H＋。
(2)S与Cl2的水溶液充分反应可生成2种强酸，该反应的化学反应方程式是________。
答案　S＋3Cl2＋4H2O===6HCl＋H2SO4
解析　反应体系中有S、Cl2和H2O，显然Cl2为氧化剂，S为还原剂；Cl2的还原产物为Cl－，而S的氧化产物可在SO2、SO、SO中选择。根据题给信息(生成2种强酸)，可有2种方法进行判断。方法1：结合中学常见的六大强酸(HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI)，根据原子守恒排除掉HBr、HI、HNO3，还剩下H2SO4、HCl、HClO4，生成物只能是HCl和H2SO4。方法2：根据得失电子守恒，得S＋3Cl2―→6Cl－＋SO(第1步)；溶液呈酸性，在等式右侧添加8 mol H＋使电荷守恒，S＋3Cl2―→6Cl－＋SO＋8H＋(第2步)；在等式左侧添加4 mol H2O使原子守恒，S＋3Cl2＋4H2O===6Cl－＋SO＋
8H＋(第3步)。检查无误，改写成如下化学反应方程式：S＋3Cl2＋4H2O===6HCl＋H2SO4。
(3)无色有刺激性气味的SO2气体与含1.5 mol Cl的一种含氧酸(该酸的某盐常用于实验室制取氧气)的溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物，若有1.5NA个电子转移时，该反应的化学方程式是________。
答案　2HClO3＋SO2===2ClO2＋H2SO4
解析　可用于实验室制氧气的氯的含氧酸盐是KClO3，1.5 mol HClO3在反应中转移的电子数为1.5NA个，即1.5 mol 电子，说明1 mol Cl得到的电子为1 mol，化合价降低1价，从＋5价降为＋4价。还原剂为SO2，氧化产物为SO，根据得失电子守恒规律得2HClO3＋SO2―→2ClO2＋SO(第1步)；溶液呈酸性，在等式右侧添加2 mol H＋使电荷守恒，2HClO3＋SO2―→2ClO2＋SO＋2H＋(第2步)；检查原子已经守恒，改写成化学反应方程式(第3步)：2HClO3＋SO2===2ClO2＋H2SO4。
解题技巧
未知氧化还原反应方程式的书写技巧
(1)熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
氧化剂 Cl2 O2 浓H2SO4 HNO3 KMnO4(H＋)、MnO2 Fe3＋ KClO3 H2O2
还原产物 Cl－ O2－ SO2 NO或NO2 Mn2＋ Fe2＋ Cl－ H2O
还原剂 I－(HI) S2－(H2S) CO、C H2 NH3 SO2、SO H2O2
氧化产物 I2 S CO2 H＋ NO SO O2
(2)书写未知氧化还原反应方程式的步骤(3步法)
第1步：根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。
第3步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
考点二　氧化还原反应计算题中重要的解题思想
对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。
题组一　简单反应的得失电子守恒问题
1． Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中
Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为 (　　)
A．2 B．3 C．4 D．5
答案　D
解析　本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。
得关系式1×·xe－＝16×2e－，x＝5。
2． 24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为 (　　)
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5
答案　B
解析　题目中指出被还原的物质是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从＋4→＋6；而Cr元素的化合价将从＋6→＋n(设化合价为n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol·L－1×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L－1×0.020 L×2×(6－n)，解得n＝3。
思维建模
守恒法解题的思维流程
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数)
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)。
题组二　多元素参与反应的得失电子守恒问题
3． 在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为________mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。
答案　1.5　2.2
解析　设7.5 mol CuSO4氧化P的物质的量为x；生成1 mol Cu3P时，被氧化P的物质的量为y根据电子守恒得：7．5 mol×(2－1)＝x·(5－0)
x＝1.5 mol
1 mol×3×(2－1)＋1 mol×[0－(－3)]＝y·(5－0)
y＝1.2 mol
所以参加反应的P的物质的量为1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。
4． 四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2＋＋2S2O＋O2＋xOH－===Fe3O4↓＋S4O＋2H2O。请回答下列问题。
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中，还原剂是____________。
(2)反应的化学方程式中x＝________。
(3)每生成1 mol Fe3O4，反应转移的电子为________mol，被Fe2＋还原的O2的物质的量为________mol。
答案　(1)Fe2＋、S2O　(2)4　(3)4　0.5
解析　(2)根据电荷守恒得：
x＋2×2－3×2＝2，解得x＝4。
(3)根据还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数，当生成1 mol Fe3O4时，转移的电子数即是1 mol O2得电子总数，为4 mol。设被Fe2＋还原的O2的物质的量为x，根据电子守恒得：4x＝1 mol×3×(－2)，解得x＝0.5 mol。
题组三　多步反应的得失电子守恒问题
有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。解这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。
5． 现有铁粉和氧化铁的混合物共27.2 g，加入足量的稀硫酸使之充分反应。当固体粉末完全溶解时，收集到2.24 L(标准状况下)气体，当向溶液中滴加KSCN溶液时，溶液不显血红色。试求原样品中氧化铁的质量分数。
答案　58.8%
6． 14 g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为 (　　)
A．9.6 g B．6.4 g C．3.2 g D．1.6 g
答案　C
解析　根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O2)与未知量(Cu、Ag)之间的物质的量关系。HNO3中的元素相当于电子的“二传手”，先得到Cu、Ag失去的电子，再传给O2，最后恢复原貌，Cu、Ag失去的电子最终传给了O2，所以根据得失电子守恒规律，得
×2＋＝×4，解得：m(Cu)＝3.2 g。
题组四　微粒先后反应时的得失电子守恒问题
当一种物质同时氧化两种或两种以上的微粒时，则强还原剂先被氧化。一种物质同时还原两种或两种以上微粒时，则强氧化剂先被还原。被氧化和被还原到何种程度，要以还原剂和氧化剂的物质的量多少来决定，具体计算时用电子守恒规律，但是对氧化还原反应过程中对应的每个阶段要分析清楚，电子守恒在对应的阶段同样适用。
7． 下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱如下：还原性HSO>I－，氧
化性IO>I2>SO。向含有x mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示，则x＝________mol。
答案　3
解析　开始加入KIO3溶液时，最先与IO反应的微粒是HSO，还原产物为I－，氧化产物为SO。当HSO反应完后，b点到c点发生反应的离子方程式为IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。所以0点到b点参加反应的HSO的物质的量可利用电子守恒求解，n(HSO)×2e－＝n(IO)×6e－，即n(HSO)×2＝1 mol×6，所以x＝3。
考点三　氧化还原反应原理的综合应用
题组一　从定性和定量两个角度探究有关氧化还原反应的实验
(一)关于物质氧化性、还原性强弱的实验
1． 某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原理进行了如下探究：
【实验】　制备银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。
(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是________(填序号)。
a．边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解
为止
b．将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c．制备银镜时，用酒精灯的灯焰给试管底部加热
d．银氨溶液具有较弱的氧化性
e．在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大
【提出假设】
假设1：Fe3＋具有氧化性，能氧化Ag。
假设2：Fe(NO3)3，溶液显酸性，在此酸性条件下NO能氧化Ag。
【设计实验方案，验证假设】
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出了Fe2＋，验证了假设1成立。请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式：_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容(提示：NO在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生)。
实验步骤(不要求写具体操作过程) 预期现象和结论
①②…… 若银镜消失，假设2成立；若银镜不消失，假设2不成立
【思考与交流】
(4)甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：Fe(NO3)3溶液中的Fe3＋和NO都氧化了Ag。
你是否同意丙同学的结论，并简述理由：___________________________________。
答案　(1)ade　(2)Ag＋Fe3＋===Ag＋＋Fe2＋
(3)
实验步骤(不要求写具体操作过程) 预期现象和结论
①测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH；②配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内
(4)不同意。甲同学检验出了Fe2＋，可确定Fe3＋一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO的还原产物，因此不能确定NO是否氧化了Ag[(3)、(4)其他合理答案均可]
解析　本题是一道探究类试题，以日常生活中的蚀刻银制作美丽的银饰为情境，以探究Fe(NO3)3溶液中何种因素蚀刻银为研究课题，考查学生运用相关的化学反应原理、元素化合物知识及化学实验基本知识进行实验设计，考查学生运用控制变量思想设计实验的能力，对实验现象和结果进行分析、解释和科学举证能力，以及用正确的化学术语及文字进行表达的能力。
第(3)题考查学生运用控制变量的科学方法设计实验是该题的核心。本题中有两个变量，如表所示：
实验变量 Fe3＋的氧化性 NO的氧化性
能否蚀刻银 能 不确定
现象或结论 银溶解 无法测定还原产物
由于NO的氧化能力随着溶液pH的变化而变化，那么在验证假设2即Fe(NO3)3溶液中的NO能氧化Ag时，就要求学生必须严格控制溶液的pH进行实验，这是考查单一变量控制法。解决本题的关键就是需测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH，然后配制相同pH的稀硝酸溶液，再将此溶液加入有银镜的试管内。显然，这是该实验的最佳设计方案。
(二)氧化还原反应滴定时指示剂的选择方法
中学中氧化还原反应滴定时指示剂的选择常见的有两类：(1)自身指示剂：有些标准溶液或被滴定物质本身有颜色，而滴定产物为无色，则滴定时就无需另加指示剂，自身颜色变化可以起指示剂的作用，此类指示剂称为自身指示剂。如MnO本身在溶液中显紫红色，还原后的产物Mn2＋为无色，所以用高锰酸钾溶液滴定时，不需要另加指示剂。
(2)显色指示剂：有些物质本身并没有颜色，但它能与滴定剂或被测物质反应产生特殊的颜色，或开始有特殊颜色，滴定后变为无色，因而可指示滴定终点。如滴定前溶液中无单质碘，滴定后有单质碘生成等，可用淀粉等作为指示剂。
2． (1)配平氧化还原反应方程式：
C2O＋____MnO＋____H＋===____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O
(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250 mL溶液。量取两份此溶液各25 mL，分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 mol·L－1 NaOH溶液至20 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的总物质的量为________mol。
②第二份溶液中滴加0.10 mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液。
A．KMnO4溶液在滴定过程中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)，该滴定过程________(填“需要”或“不需要”)另加指示剂。滴至16 mL时反应完全，此时溶液颜色由________变为__________。
B．若在接近终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测结果__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
C．若在达到滴定终点时俯视读数，则所得结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为________，KHC2O4的质量分数为__________。
答案　(1)5C2O＋2MnO＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O
(2)①0.005　②A.氧化剂　不需要　无色　浅紫红色
B．无影响　C．偏小　③21%　64%
解析　(1)C：＋3―→＋4，改变量(4－3)×2＝2，Mn：＋7―→＋2，改变量(7－2)×1＝5，根据化合价升降总数相等，所以在C2O前配5，MnO前配2，根据C和Mn原子守恒，分别在CO2和Mn2＋前配10和2，再由电荷守恒在H＋前配16，最后根据离子方程式两边的H原子个数相等在水前面配8，经检验离子方程式的氧原子个数相等。
(2)①由H＋＋OH－===H2O知，n(H＋)＝n(OH－)＝0.25 mol·L－1×0.02 L＝0.005 mol。②原溶液无色，而KMnO4为紫红色，所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时，溶液呈浅 紫红色。由电子守恒得n(还)×2＝0.10 mol·L－1×0.016 L×5，n(还)＝0.004 mol。③设6.0 g 试样中H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物质的量分别为n(H2C2O4·2H2O)、n(KHC2O4)，由①得：2n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)＝0.05 mol，由②得：n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)＝0.04 mol，解上述两个方程式得：n(H2C2O4·2H2O)＝0.01 mol，n(KHC2O4)＝0.03 mol，H2C2O4·2H2O的质量分数为×100%＝21%，KHC2O4的质量分数为×100%＝64%。
题组二　氧化还原反应原理在化学工艺流程中的应用
3． 高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程：
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列________(填序号)物质相似。
A．75%酒精 B．双氧水
C．苯酚 D．84消毒液(NaClO溶液)
(2)写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4，该反应中的还原剂是____________。
(4)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、__________和__________(写化学式)。
(5)若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1 mol MnO2可制得________mol KMnO4。
答案　(1)BD　(2)2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O　(3)K2MnO4　(4)KOH　MnO2　(5)0.67(或)
解析　KMnO4稀溶液用作消毒剂是利用KMnO4的强氧化性，所给消毒剂中与KMnO4稀溶液消毒原理相似的只有双氧水和84消毒液(NaClO溶液)，故选BD。MnO2和KOH的熔融物中通入空气后生成了K2MnO4，则发生了氧化还原反应，O2作氧化剂，依据元素守恒原理可确定生成物中有水，根据化合价的升降总数相等即可配平该化学方程式。向K2MnO4溶液中通入CO2来制备KMnO4可知锰元素的化合价升高，K2MnO4作还原剂。从上述工艺流程中可知，KOH和MnO2作为反应原料参加反应，而反应过程中还有MnO2生成，最后的母液中又分离出KOH，都为可循环使用的物质。由2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O和3K2MnO4＋2CO2===MnO2↓＋2KMnO4＋2K2CO3可知，1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。
4． 新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。
方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：____FeCl3＋____NaOH＋
____NaClO===____Na2FeO4＋____＋____。其中氧化剂是
________(填化学式)。
(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________。
(3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是将粗产品用
____________溶解，然后______________________________________。
方法Ⅱ：电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH。
(4)电解时阳极发生反应生成FeO，该电极反应方程式为
________________________________________________。
答案　(1)2　10　3　2　9　NaCl　5　H2O　NaClO
(2)Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH　(3)稀KOH溶液　加入饱和KOH溶液，冷却结晶　(4)Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O
解析　(1)反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据元素守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H2O。根据化合价升降法配平方程式：2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。(2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物，可知“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。(3)因为K2FeO4在中性或酸性溶液中能分解，所以需要将K2FeO4粗产品在稀KOH溶液中溶解，然后加入饱和KOH溶液，冷却结晶。(4)电解时阳极铁在强碱性条件下被氧化为FeO：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O。
命题展望
氧化还原反应命题4大趋向
氧化还原反应是高中化学的核心内容，是高考考查的重点和热点。命题的趋向：(1)以社会实际问题或典型实例为载体，考查对氧化还原反应有关概念的理解与应用；(2)将氧化还原反应与物质的推断结合在一起，考查学科内知识的综合应用能力；(3)将氧化还原反应与酸碱中和滴定相结合进行考查；(4)氧化还原反应与电化学原理、新型绿色能源的开发相结合的综合性题目。
1． (2012·海南，6)将0.195 g锌粉加入到20.0 mL的0.100 mol·L－1 MO溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是 (　　)
A．M B．M2＋ C．M3＋ D. MO2＋
答案　B
解析　锌粉加入到MO溶液中发生氧化还原反应，反应物Zn为0.003 mol，反应中失去电子为0.003 mol×2＝0.006 mol，而溶液中MO为20.0×10－3 L×0.100 mol·L－1＝0.002 mol，根据反应中转移电子的物质的量相等，可求得反应中M元素降低3价，即MO的还原产物可能为M2＋。
2． (2012·四川理综，13)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO 和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L－1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是
(　　)
A．Cu与Cu2O 的物质的量之比为2∶1
B．硝酸的物质的量浓度为2.6 mol·L－1
C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L
D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol
答案　B
解析　解题的关键是会利用守恒法解题，包括元素守恒和得失电子守恒。Cu(OH)2的质量为39.2 g，其物质的量为0.4 mol，设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y，则x＋2y＝0.4 mol，64 g·mol－1·x＋144 g·mol－1·y＝27.2 g，解得：x＝0.2 mol，y＝0.1 mol，故A正确；Cu和Cu2O中的Cu都变成了＋2价，转移的电子的物质的量为(0.4＋0.2) mol＝0.6 mol，根据得失电子守恒可知，生成的NO应为0.2 mol，故C正确；n(NaOH)＝1 mol，生成0.4 mol Cu(OH)2时消耗了0.8 mol NaOH，另外0.2 mol NaOH中和了硝酸，故D正确；硝酸总的物质的量为0.2 mol(剩余的)＋0.2 mol(表现氧化性的)＋0.8 mol(表现酸性的)＝1.2 mol，其物质的量浓度为2.4 mol·L－1，故B错。
3． [2011·山东理综，28(1)]研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为________________________________。
利用反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是________L。
答案　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　6.72
解析　根据题给化学方程式可知当6 mol NO2全部参加反应时，转移电子6 mol×(4－0)＝24 mol，故转移1.2 mol电子时，消耗NO2 0.3 mol，即6.72 L。
4． 配平下列方程式
(1)[2011·安徽理综，27(2)改编]配平反应的离子方程式是Mn2＋＋ClO＋H2O===MnO2↓＋Cl2↑＋________。
答案　5　2　4　5　1　8　H＋
(2)[2011·福建理综，23(6)]在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3，Ce3＋通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：
Ce3＋＋H2O2＋H2O===Ce(OH)4↓＋________
答案　2　1　6　2　6　H＋
(3)[2012·福建理综，24(2)改编]完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
Fe(OH)2＋ClO－＋________===
Fe(OH)3＋Cl－
答案　2　1　1　H2O　2　1
(4)[2012·重庆理综，26(3)]配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式：
P＋FeO＋CaOCa3(PO4)2＋Fe
答案　2　5　3　1　5
5． (2012·上海，五)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
完成下列填空：
(1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1∶1，写出Se和浓HNO3的反应方程式__________________________________________。
(2)已知：Se＋2H2SO4(浓)―→2SO2↑＋SeO2＋2H2O
2SO2＋SeO2＋2H2O―→Se＋2SO＋4H＋
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是__________________。
(3)回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定：
①SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I2＋KNO3＋H2O
②I2＋2Na2S2O3―→Na2S4O6＋2NaI
配平方程式①，标出电子转移的方向和数目。
(4)实验中，准确称量SeO2样品0.150 0 g，消耗了0.200 0 mol·L－1的Na2S2O3溶液
25.00 mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为__________。
答案　(1)Se＋2HNO3(浓)―→H2SeO3＋NO↑＋NO2↑
(2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2
(3)
(4)92.5%
解析　(3)可以采用化合价升降法配平，即Se元素化合价由＋4降低为0，而I元素化合价由－1升高至0，根据化合价升降相等，KI系数为4，故I2系数为2，然后配平即可；该反应中KI中的I元素失电子，而SeO2中Se元素得电子。
1． 硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0 mL 0.100 mol·L－1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl－，则S2O将转化成 (　　)
A．S2－ B．S C．SO D．SO
答案　D
解析　设m为氧化产物与Na2S2O3中硫元素的化合价之差，由得失电子守恒得：
0.224 L÷22.4 L·mol－1×2×1＝0.025 L×0.100 mol·L－1×2×m，m＝4。Na2S2O3中S为＋2价，被Cl2氧化后，上升4价，变为＋6价，得到SO。
2． (NH4)2PtCl6晶体受热分解，生成氮气、氯化氢、氯化铵和金属铂，在此分解反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是 (　　)
A．2∶3 B．3∶2 C．4∶3 D．1∶3
答案　A
解析　(NH4)2PtCl6分解的氧化产物是N2，还原产物是Pt。根据得失电子守恒得：6n(N2)＝4n(Pt)，n(N2)∶n(Pt)＝2∶3。
3． 一未完成的离子方程式________＋XO＋6H＋===3X2＋3H2O，据此判断，氧化产物和还原产物的物质的量之比为 (　　)
A．1∶1 B．3∶1
C．5∶1 D．7∶1
答案　C
解析　由质量守恒和电荷守恒可得出该离子反应方程式为5X－＋XO＋6H＋===3X2＋3H2O，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1。
4． Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2＋O2↑。下列对此反应的说法中，不正确的是 (　　)
A．方框中的物质为Na2SO4
B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
C．Na2FeO4既是氧化产物，又是还原产物
D．2 mol FeSO4发生反应时，反应中共转移8 mol电子
答案　D
解析　根据元素守恒可知A正确。分析化合价变化可知，2个＋2价Fe原子失去8个电子，根据生成物中的“O2”可知在“6 Na2O2”中，有2个－1价的氧的化合价升至0价，失去2个电子，另有10个－1价氧的化合价降至－2价，得失电子数均为10个。据此可知B、C均正确。2 mol FeSO4发生反应时，反应中共有10 mol电子发生转移，故D错误。
5． 一定物质的量的Cl2与NaOH溶液反应，所得产物中含NaClO和NaClO3的物质的量之比为3∶5，则参加反应的Cl2与NaOH的物质的量之比为 (　　)
A．8∶11 B．3∶5
C．1∶2 D．9∶4
答案　C
解析　Cl2与NaOH溶液反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂，显然产物中还存在NaCl，在NaClO、NaClO3、NaCl中n(Na)∶n(Cl)＝1∶1，根据元素守恒，则n(Cl2)∶n(NaOH)＝1∶2。
6． N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O∶3CO＋2NO23CO2＋N2O。下列关于N2O的说法正确的是 (　　)
A．上述反应中每生成1 mol N2O，消耗1.5 mol CO
B．等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数
C．N2O只具有氧化性，无还原性
D．N2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒
答案　B
解析　由方程式知，生成1 mol N2O时消耗3 mol CO，A错误；1 mol N2O与1 mol CO2都含有22 mol电子，B正确；N2O中氮元素的化合价为＋1价，是氮元素的中间价态，所以N2O既具有氧化性又具有还原性，C错误。
7． 已知OCN－中每种元素都满足8电子稳定结构，在反应OCN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，如果有6 mol Cl2完全反应，则被氧化的OCN－的物质的量是
(　　)
A．2 mol B．3 mol
C．4 mol D．6 mol
答案　C
解析　OCN－中C显＋4价，N显－3价，反应中只有N和Cl的化合价改变，根据
OCN－N2、Cl22Cl－，由得失电子守恒：2n(Cl2)＝3n(OCN－)，可知6 mol Cl2完全反应，有4 mol OCN－被氧化，C对。
8． NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为MnO＋NO＋―→Mn2＋＋NO＋H2O。下列叙述中正确的是 (　　)
A．该反应中NO被还原
B．反应过程中溶液的pH减小
C．生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4
D.中的粒子是OH－
答案　C
解析　NO中N元素的化合价升高，NO被氧化，A错误。根据得失电子守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O，据此可知B、D错误，C正确。
9． Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物中n(NO2)∶n(NO)＝1∶1时，下列说法正确的是 (　　)
A．产物中n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]＝1∶1
B．参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)＝1∶5
C．反应中Cu2S既作氧化剂，又作还原剂
D．1 mol Cu2S参加反应时有8 mol电子转移
答案　A
解析　根据题意可写出反应的化学方程式为2Cu2S＋14HNO3===2Cu(NO3)2＋2CuSO4＋5NO2↑＋5NO↑＋7H2O，据此可知A正确、B错误。反应中Cu2S只作还原剂，C错误。1 mol Cu2S参加反应时有10 mol电子转移，D错误。
10．铬是人体必需的微量元素，它与脂类代谢有密切联系，能增强人体内胆固醇的分解和排泄，但铬过量会引起污染，危害人类健康。不同价态的铬毒性不同，三价铬对人体几乎无毒，六价铬的毒性约为三价铬的100倍。下列叙述错误的是 (　　)
A．发生铬中毒时，可服用维生素C缓解毒性，因为维生素C具有还原性
B．K2Cr2O7可以氧化乙醇，该反应可用于检查酒后驾驶
C．在反应Cr2O＋I－＋H＋―→Cr3＋＋I2＋H2O中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2
D．污水中的Cr3＋在溶解的氧气的作用下可被氧化为Cr2O
答案　D
解析　维生素C具有还原性，可与六价铬反应生成无毒的三价铬；K2Cr2O7可将乙醇氧化为乙酸，同时反应后含铬化合物颜色发生变化；C项反应中，氧化产物为I2，还原产物为Cr3＋，根据得失电子守恒可知二者的物质的量之比为3∶2；Cr2O的氧化性比氧气的氧化性强，氧气不能将Cr3＋氧化为Cr2O。
11．在热的稀硫酸中溶解了11.4 g FeSO4固体，当加入50 mL 0.5 mol·L－1 KNO3溶液时，其中的Fe2＋全部转化成Fe3＋，KNO3也完全反应并放出NxOy气体。
(1)推算出x＝________；y＝________。
(2)配平该反应的方程式：
FeSO4＋____KNO3＋____H2SO4===____K2SO4＋____Fe2(SO4)3＋____(NxOy)＋____H2O(配平时x、y用具体数值表示，物质填在中)。
(3)反应中氧化产物是____________。
(4)用双线桥法表示该反应中的电子转移方向和数目：__________________________。
答案　(1)1　1
(2)6　2　4　1　3　2　NO↑　4
(3)Fe2(SO4)3
(4)
解析　n(FeSO4)＝＝0.075 mol
n(KNO3)＝0.05 L×0.5 mol·L－1＝0.025 mol
Fe2＋转化为Fe3＋共失去0.075 mol电子，根据得失电子守恒原理，可知1 mol N原子得到3 mol电子，反应中N元素由＋5价降为＋2价，既得到的氧化物为NO。
12．含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO还原成N2，从而消除氮污染。
(1)配平以下有关的离子反应方程式：
NO＋Al＋H2O―→N2↑＋Al(OH)3＋OH－
(2)以上反应中失电子的物质是________，还原产物是________，每生成1 mol还原产物，将有________电子发生转移。
(3)现需除去1 m3含氮0.3 mol的废水中的NO(设氮元素都以NO的形式存在)，则至少需要消耗金属铝的物质的量为________。
(4)你对以上治理污染的方案有何评价？
答案　(1)6　10　18　3　10　6　(2)Al　N2　10 mol　(3)0.5 mol　(4)治理后的废水中含Al3＋较多，产生新的污染，危害人体健康
解析　(1)用化合价升降法配平。在该反应中，氧化剂(2O→2)，化合价降低的总数为10；还原剂(A→A3＋)，化合价升高的总数为3。由此先确定氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物的化学计量数。由电荷守恒确定OH－的化学计量数，最后用观察法配平其他物质。(2)在该反应中，失电子的物质是Al，还原产物是N2。生成1 mol N2时，转移电子的物质的量是1 mol×2×(5－0)＝10 mol。(3)设需要铝的物质的量为x，由得失电子守恒可知：0.3 mol×(5－0)＝3x，解得x＝0.5 mol。(4)应综合考虑治理成本、是否产生新的污染等问题。如长期饮用含Al3＋较多的水，使人易患痴呆症等。
13．碘化钠是实验室中常用的分析试剂，工业上用铁屑还原法制备NaI的流程如图所示。
请回答下列问题。
(1)判断反应①中碘是否反应完全的方法是___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)操作Ⅰ的名称是________。
(3)反应①的离子方程式为____________________________。
(4)反应②中NaIO3被Fe单质还原为NaI，同时生成Fe(OH)3，该反应的化学方程式是
____________________________________________；在该反应中若有99 g NaIO3被还原，则转移电子的物质的量为________mol。
答案　(1)取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴淀粉溶液，若溶液未变蓝，则证明碘已反应完全；反之，碘未反应完全(或取少量反应后的溶液于试管中，滴入几滴CCl4，振荡、静置，若下层液体呈无色，证明碘已反应完全；若下层液体呈紫红色，证明碘未反应完全)
(2)过滤
(3)3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O
(4)2Fe＋NaIO3＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋NaI　3
解析　(2)操作Ⅰ显然是为了除去过量的铁粉和反应生成的Fe(OH)3沉淀，因此采用过滤的方法。(3)和(4)根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的离子(化学)方程式。由于1 mol NaIO3被还原为NaI转移6 mol电子，故99 g(0.5 mol)NaIO3被还原时转移3 mol电子。
14．小明为验证NO2的氧化性和NO的还原性，设计了如下装置制取NO2和NO，并验证其性质，装置图如下：
(1)写出甲中反应的离子方程式：___________________________________________
________________，乙中的现象是________________________________________，
可证明NO2的氧化性；在丙中鼓入空气后现象是_____________________________
________________________________________________________________________，可证明NO的还原性。
(2)实验前丙中充满水的作用是___________________________________________
________________________________________________________________________。
(用反应方程式和简要文字回答)。
(3)小华对小明的实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性，他的理由是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
你认为怎样才能准确证明NO2的氧化性？(简要回答出原理和现象即可)
________________________________________________________________________。
答案　(1)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
溶液变浑浊　有红棕色气体生成
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，制取NO，并用排水法收集NO
(3)NO2和水反应生成的HNO3是一种强氧化性酸，可将Na2S氧化，使溶液变浑浊　可将干燥的NO2与干燥的H2S气体混合，若有淡黄色固体生成，即可证明NO2的氧化性
解析　本题利用Cu与浓HNO3的反应制取NO2，再利用NO2与水的反应制NO；分别在不同的装置中检验它们的性质，在小明的实验设计中乙装置不能区分NO2和HNO3是谁氧化了Na2S，故应在无水的环境中检验NO2的氧化性。
15．Cu2S是火法炼铜的重要原料之一，下面是由Cu2S冶炼铜及制取CuSO4·5H2O的流程图。
Cu2SCuCu2O、CuOAB胆矾
(1)Cu2S中铜元素的化合价为________，火法炼铜的反应原理是______________________________________(用化学方程式表示)。
(2)向Cu2O、CuO中加入足量稀硫酸得到的体系A中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，请写出生成红色物质的离子方程式：________________________________________。
(3)若将A中红色物质反应掉，操作Ⅰ中加入的试剂最好是________(填字母序号)。
A．适量的NaNO3
B．适量的HNO3
C．适量的H2O2
(4)若B溶液的体积为0.2 L，电解B溶液一段时间后溶液的pH由2变为1(体积变化忽略不计)，此时电解过程中转移电子的物质的量是____________。
(5)取5.0 g胆矾样品逐渐升高温度使其分解，分解过程的热重曲线如图所示。通过计算确定258 ℃时发生反应的化学方程式：______________________________________，e点对应物质的化学式为________(计算过程略去)。
答案　(1)＋1　Cu2S＋O22Cu＋SO2　(2)Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O　(3)C　(4)0.018 mol　(5)CuSO4·H2OCuSO4＋H2O　Cu2O
解析　(1)Cu2S中铜为＋1价，火法炼铜中Cu、O被还原，S被氧化，反应原理为Cu2S＋O22Cu＋SO2。(2)生成的红色物质为Cu，Cu2O与硫酸发生氧化还原反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。(4)根据2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑(转移4e－)，电解后生成的n(H2SO4)＝n(H＋)＝×(0.1 mol·L－1－0.01 mol·L－1)×0.2 L＝0.009 mol，故转移电子的物质的量为0.018 mol。(5)设258 ℃时反应前后固体的摩尔质量为
M1 g·mol－1、M2 g·mol－1，则5.00∶3.56∶3.20＝250∶M1∶M2，解得M1＝178，M2＝160。对应的固体分别为CuSO4·H2O、CuSO4，故258 ℃时发生反应的化学方程式为CuSO4·H2OCuSO4＋H2O。同理可以推断d处物质为1.60 g CuO，而e处物质的质量为1.44 g，为0.01 mol Cu2O。

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