资源简介 (共187张PPT)第一篇高考专题专题一 物质的结构、性质与转化 元素周期律微专题2 常见物质的性质、用途及转化高考溯源[氧化性与还原性]1. (2023·江苏卷)室温下,探究0.1 mol/L FeSO4溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是( )1氧化还原反应选项 探究目的 实验方案A 溶液中是否含有Fe3+ 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化B Fe2+是否有还原性 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化C Fe2+是否水解 向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化D Fe2+能否催化H2O2分解 向2 mL 5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生情况B【解析】 检验溶液中是否含有Fe3+,应该直接滴加KSCN溶液,A错误;Fe2+水解使溶液显酸性,酸性溶液不能使酚酞变色,C错误;酸性溶液中,H2O2能把Fe2+氧化为Fe3+,无法确定催化H2O2分解的是Fe2+还是Fe3+,且缺少对照实验,D错误。2. 下列有关说法正确的是( )A. (2020·江苏卷)向0.1 mol/L H2O2溶液中滴加0.1 mol/L KMnO4溶液,溶液褪色,H2O2具有氧化性B. (2019·江苏卷)SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白C. (2018·江苏卷)向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性D. (2017·江苏卷)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,说明部分Na2SO3被氧化D【解析】 H2O2与高锰酸钾溶液反应,H2O2是还原剂,H2O2具有还原性,A错误;SO2可用于纸浆漂白,不涉及电子得失,与氧化性无关,B错误;Fe+Cu2+===Fe2++Cu,氧化性:氧化剂(Cu2+)>氧化产物(Fe2+),C错误;沉淀部分溶解,说明沉淀中含有亚硫酸钡和硫酸钡,则亚硫酸钠部分被氧化,D正确。[氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写]②“酸浸”(盐酸)时,CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为__________________________________________________________。③实验中发现,在300 ℃时,密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应,反应初期有FeCO3生成并放出H2,该反应的离子方程式为___________________________________。2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O+H2↑(2)(2021·江苏卷) 将一定量软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)与Na2SO3溶液配成悬浊液,加入三颈瓶中,70 ℃下通过滴液漏斗缓慢滴加H2SO4溶液,MnO2转化为Mn2+的离子方程式为___________________________________________。(3)(2020·江苏卷)①NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式:____________________________________。②CO2催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-,其离子方程式为_______________________________________。+H2OCl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2OH2O[离子共存]4. (2020·江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )2离子反应A5. (2019·江苏卷改编)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )A[离子方程式]6. (2020·江苏卷改编)下列指定反应的离子方程式正确的是( )A. Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O 2H++Cl-+ClO-B. NO2通入水中制硝酸:【解析】 HClO是弱酸,在离子方程式中不能拆分,A错误;电荷不守恒,B错误;AgOH可溶于浓氨水,并转化为[Ag(NH3)2]+,D错误。C7. (2019·江苏卷改编)下列指定反应的离子方程式正确的是( )A. 室温下,用NaOH稀溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2OB. 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+4OH-===[Al(OH)4]-+H2↑D. 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+【解析】 铝和NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,B错误;Cu与稀硝酸反应的气体产物为NO,C错误;Na2SiO3是可溶性盐,写离子方程式时需要拆开,D错误。A8. (2024·江苏卷)下列化学反应表示正确的是( )A. 汽车尾气处理:3化学反应的叙述与表示(学用P15)D阅读下列材料,完成第9题。9. (2023·江苏卷)下列化学反应表示正确的是 ( )A. 水煤气法制氢:C(s)+H2O(g)===H2(g)+CO(g) ΔH=-131.3 kJ/molC. 电解水制氢的阳极反应:2H2O-2e-===H2↑+2OH-D. CaH2与水反应:CaH2+2H2O===Ca(OH)2+H2↑B【解析】 水煤气法制氢为吸热反应,ΔH应大于0,A错误;电解水制氢时,H2是阴极产物,阳极产生的气体是O2,故阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,C错误;H原子不守恒,D错误。10. (2020·江苏卷改编)下列有关化学反应的叙述正确的是( )A. 室温下,Na在空气中反应生成Na2O2B. 室温下,Al与4.0 mol/L NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]C. 室温下,Cu与浓硝酸反应放出NO气体D. 室温下,Fe与浓硫酸反应生成FeSO4【解析】 室温下,Na在空气中被O2氧化生成Na2O,在点燃或加热的条件下被O2氧化生成Na2O2,A错误;室温下,Cu与浓硝酸反应放出NO2气体,C错误;室温下,Fe在浓硫酸中发生钝化反应,生成致密的氧化物保护膜,D错误。B阅读下列材料,完成第11~12题。12. (2022·江苏卷)下列化学反应表示正确的是( )A. SiO2与HF溶液反应:B. 高温下H2还原GeS2:GeS2+H2===Ge+2H2SC. 铅酸蓄电池放电时的正极反应:D. 甲烷的燃烧:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=+890.3 kJ/molA12. (2022·江苏卷)下列物质性质与用途具有对应关系的是( )A. 石墨能导电,可用作润滑剂B. 单晶硅熔点高,可用作半导体材料C. 青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑D. 含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料4物质的性质与用途【解析】 石墨质软,易滑动,常用作润滑剂,与导电性无关,A错误;晶体硅是介于导体和绝缘体之间的半导体材料,与晶体硅熔点高无关,B错误;含铅化合物PbO2可在正极得到电子发生还原反应,可用作电极材料,与其颜色无关,D错误。C13. (2021·江苏卷)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是( )A. 铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂B. 纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料C. FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的CuD. 聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水【解析】 纳米四氧化三铁具有磁性,可用作铁磁性材料,与其能与酸反应无关,B错误。B14. (2020·江苏卷)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )A. 铝的金属活动性强,可用于制作铝金属制品B. 氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料C. 氢氧化铝受热易分解,可用于中和过多的胃酸D. 明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水【解析】 可用于制备铝金属制品是因为常温下,铝在空气中可生成一层致密的氧化膜,A错误;氧化铝熔点高,可作耐高温材料,氧化铝可用于电解冶炼铝的原因是其在自然界中含量丰富,熔融状态下能够导电,B错误;可用于中和过多的胃酸,是因为氢氧化铝能与胃酸反应,且本身性质比较温和,C错误。D15. (2024·江苏卷)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是( )A. HCl制备:5常见物质间的转化(学用P16)A【解析】 应电解熔融MgCl2制备金属Mg,B错误;应在饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,析出NaHCO3晶体,然后加热固体NaHCO3得到Na2CO3,C错误;工业制硫酸,FeS2和氧气在高温下反应得到的SO2应在催化剂存在下先与氧气反应生成SO3,再用98%的浓硫酸吸收SO3得到H2SO4,D错误。16. (2023·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )【解析】 NO与H2O不反应,B错误。B17. (2022·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )A. 自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3B. 侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4ClC. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”A18. (2021·江苏卷)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )C【解析】 NO不溶于水,无法直接与水反应生成硝酸,A错误;稀硝酸与Cu反应的还原产物为NO,B错误;在催化剂催化作用下,汽车尾气中的NO与CO反应,转化为N2和CO2,C正确;分析化合价可知,硝酸根离子中N元素化合价为+5,氮气中N元素为0价,需要加入还原剂才能完成,而臭氧是氧化剂,D错误。19. (2020·江苏卷)下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )【解析】 氯气与石灰乳反应可制备漂白粉,石灰水中氢氧化钙的浓度太低,不能用于制备漂白粉,A错误;制备应在饱和氯化钠溶液中先通入NH3,再通入CO2,可析出NaHCO3,B错误;电解熔融的氯化镁可制备金属镁,电解氯化镁溶液得到的是氢氧化镁,D错误。C20. (2023·江苏卷)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。燃煤烟气中CO2的捕集可通过如图所示的物质转化实现。(1)“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为________________________________________________。(2)载人航天器内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2,其原因是__________________________________________。KHCO3+Ca(OH)2===CaCO3+KOH+H2O相同质量时,LiOH固体可吸收更多的CO221. (2023·江苏卷)实验室制备Cl2的原理及装置均正确的是( )常见物质的实验室制备6A. 制取Cl2B. 除去Cl2中的HClC. 收集Cl2D. 吸收尾气中的Cl2C【解析】 实验室制取Cl2时,应该选用浓盐酸,A错误;用洗气瓶洗气时,气体应“长进短出”,若从短导管进气,则洗气瓶中的液体会被压出,B错误;Cl2微溶于水,水吸收Cl2的能力有限,可改用NaOH浓溶液吸收尾气中的Cl2,D错误。22. (2021·江苏卷)下列由废铜屑制取硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的实验原理与装置不能达到实验目的的是( )甲 乙 丙 丁A. 用装置甲除去废铜屑表面的油污B. 用装置乙溶解废铜屑C. 用装置丙过滤得到CuSO4溶液D. 用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2OD【解析】 碳酸钠溶液显碱性,碱性溶液可促进油污的水解,能达到实验目的,A正确;酸性溶液中过氧化氢可氧化并溶解Cu,能达到实验目的,B正确;过滤可分离不溶性杂质与溶液,能达到实验目的,C正确;由溶液得到含结晶水的晶体,需蒸发浓缩、冷却结晶,蒸干溶液无法获得CuSO4·5H2O,不能达到实验目的,D错误。23. (2020·江苏卷)打赢蓝天保卫战,提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是( )A. PM2.5 B. O2 C. SO2 D. NO【解析】 PM2.5可导致雾霾发生,属于空气污染物,A不符合题意;氧气不属于空气污染物,B符合题意;SO2可导致酸雨的形成,属于空气污染物,C不符合题意;NO可引起光化学烟雾及酸雨,属于空气污染物,D不符合题意。环境保护7B24. (2020·江苏卷)吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图1所示。图1图2(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式为__________________________________________________________________;当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是______________ (填化学式)。(2)ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40 min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(如图2所示)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是________(填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。随着氧化的进行,溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。2NH3+H2OZnSO3减小25. (2019·江苏卷)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为_____________________________。(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为2NH3+2O2①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有____(填字母)。A. 加快通入尾气的速率B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气C. 吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是_________(填化学式,下同);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是____。BCNaNO3NONaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是______________________________________________________。溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强核心突破1. 常见的氧化剂及还原产物预测— 能力提升 —1常见氧化剂、还原剂及其产物的预测与化学(或离子)方程式的配平氧化剂 还原产物预测KMnO4 酸性条件下生成________;中性或弱碱性条件下生成MnO2;K2Cr2O7(酸性) 酸性条件下生成Cr3+浓硝酸 _______稀硝酸 _____Mn2+NO2NO氧化剂 还原产物预测Cl2、Br2、I2 Cl-、Br-、I-H2O2 碱性条件下生成OH-;酸性条件下生成H2ONa2O2 NaOH、Na2CO3NaClO、ClO- Cl-、Cl2NaClO3 Cl2、ClO2、Cl-说明:ClO2、HClO、NaClO、NaClO3作氧化剂时,若没有说明还原产物,则还原产物为Cl- 2. 常见的还原剂及氧化产物预测还原剂 氧化产物预测Fe2+ 强酸性条件下生成Fe3+;弱酸性至碱性条件下生成Fe(OH)3S2-、H2SH2C2O4 CO2H2O2 O2I-、HI I2CO CO2金属单质(Zn、Fe、Cu) Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+3. 歧化反应与归中反应(1)卤素单质在碱性条件下的歧化反应。①Cl2与NaOH溶液在常温下发生反应的离子方程式:___________________________________________;②Cl2与NaOH溶液在加热条件下发生反应的离子方程式:___________________________________________;③Br2与Na2CO3溶液反应的离子方程式:___________________________________________。Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O(3)NOx与碱液的歧化反应与归中反应。__NO2+__OH-===_____________________;__NO+__NO2+_______===______________。12H+Cl2↑+H2O56H+3Cl2↑+3H2O56H+3Br2+3H2O56H+3I2+3H2O22112OH-4. 根据生成物的ΔG判断产物的离子方程式的书写例 已知:Na2S2O4在水溶液可以发生歧化反应(只有S元素化合价的升降),生成物的ΔG越大,表示在该条件下转化成该物质的可能性较大。溶液中部分含硫组分的ΔG如图所示。Na2S2O4在水溶液中发生歧化反应的离子方程式为________________________________。1. 碳酸盐及其酸式盐在溶液中的沉淀反应写出下列反应的离子方程式。(1)Fe2+和Na2CO3溶液反应:_____________________________;(2)Fe2+和NaHCO3溶液反应:___________________________________________________;(3)Al3+和Na2CO3溶液反应:__________________________________________;2常考的非氧化还原反应(4)Al3+和NaHCO3溶液反应:_____________________________________;(5)Fe3+和NaHCO3溶液反应:______________________________________________________;(6)Mn2+和NaHCO3溶液反应:__________________________________________________;(7)FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液可制备FeCO3沉淀:____________________________________________________________________________________________。2. 有关盐类水解反应的应用(1)AlP与水反应的化学方程式:___________________________________________。(2)Zn3P2与水反应的化学方程式:___________________________________________________。AlP+3H2O===Al(OH)3↓+PH3↑Zn3P2+6H2O===3Zn(OH)2↓+2PH3↑(4)常温下,[B4O5(OH)4]2-可以水解生成等物质的量浓度的H3BO3和[B(OH)4]-,该水解反应的离子方程式为__________________________________________。(5)写出盐酸肼(N2H6Cl2)第一步水解反应的离子方程式:____________________________________________。[B4O5(OH)4]2-+5H2O===2H3BO3+2[B(OH)4]-[N2H5·H2O]++H+3. 其他非氧化还原反应(1)写出IBr在KOH溶液中发生非氧化还原反应的离子方程式:_____________________________________________。(2)写出焙烧(NH4)6Mo7O24·4H2O得到MoO3的化学方程式:_____________________________________________________。(3)向含砷酸性废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3,三元弱酸)形式存在]中加入FeS,可将H3AsO3转化为As2S3沉淀。写出该沉砷过程中的离子方程式:_______________________________________________。IBr+2OH-===Br-+IO-+H2O3FeS+2H3AsO3+6H+===As2S3+3Fe2++6H2O1. 钠及其化合物间的转化关系3元素及其重要化合物的转化(请同学们根据下列转化关系图写出有关的化学方程式及离子方程式)③2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑④2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑⑤2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2⑥2NaOH+CO2(少量)===Na2CO3+H2O⑦NaOH+CO2(过量)===NaHCO3⑧Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH⑨Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ NaOH+HCl===NaCl+H2OOH-+H+===H2O2. 镁及其化合物间的转化关系(海水提镁)②CaO+H2O===Ca(OH)2③MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2[不能用NaOH代替Ca(OH)2(石灰乳)]Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2+Ca2+④Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O(蒸发结晶析出MgCl2·6H2O)Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O3. 铝及其化合物间的转化关系①2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+6H+===2Al3++3H2↑②2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑③Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+===2Al3++3H2O④Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-⑤Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+===Al3++3H2O⑥Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-⑦AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl⑧Na[Al(OH)4]+CO2(过量)===Al(OH)3↓+NaHCO3或2Na[Al(OH)4]+CO2(少量)===2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O⑨AlCl3+3Na[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓+3NaClAl3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓ AlCl3+4NaOH===Na[Al(OH)4]+3NaClAl3++4OH-===[Al(OH)4]- Na[Al(OH)4]+4HCl===NaCl+AlCl3+4H2O[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O Na[Al(OH)4]+NaHCO3===Na2CO3+Al(OH)3↓+H2O AlCl3+3NaHCO3===3NaCl+3CO2↑+Al(OH)3↓4. 铁及其化合物间的转化关系①FeO+2HCl===FeCl2+H2OFeO+2H+===Fe2++H2O②Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2OFe2O3+6H+===2Fe3++3H2O③Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2OFe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O④2FeCl2+Cl2===2FeCl32Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-或2FeCl2+H2O2+2HCl===2FeCl3+2H2O2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O⑤2FeCl3+Fe===3FeCl22Fe3++Fe===3Fe2+或2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+⑥FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaClFe2++2OH-===Fe(OH)2↓⑦4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3⑧FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaClFe3++3OH-===Fe(OH)3↓⑨Fe+2HCl===FeCl2+H2↑Fe+2H+===Fe2++H2↑5. 铜及其化合物间的转化关系②CuO+H2SO4===CuSO4+H2OCuO+2H+===Cu2++H2O③CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓Cu+H2O2+2H+===Cu2+ +2H2O⑦Fe+CuSO4===FeSO4+CuFe+Cu2+===Fe2++Cu⑧Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2OCu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O⑨2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ CuSO4+2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4 Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-6. 氯、卤素及其化合物间的转化关系⑤Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2OCl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O⑥2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O⑦Cl2+2NaBr===Br2+2NaClCl2+2Br-===Br2+2Cl-或Cl2+2KI===I2+2KClCl2+2I-===I2+2Cl-7. 硫及其化合物间的转化关系④FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑FeS+2H+===Fe2++H2S↑⑥2H2S+SO2===3S+2H2O(两种气体反应) H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl8. 氮及其化合物间的转化关系⑥NH3+HCl===NH4Cl⑦NH3+HNO3===NH4NO3⑧2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4⑨NH3+H2CO3===NH4HCO3 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O 3NO2+H2O===2HNO3+NO Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9. 碳、硅及其化合物间的转化关系⑧Si+4HF===SiF4↑+2H2↑⑨SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O⑩SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl或Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3[及时巩固]判断下列转化在给定的条件下能否一步实现(能转化的打“√”,不能转化的打“×”)。××××√√××××××××××××××××××××××√××××××√××√××√1. 按要求写出下列反应的化学方程式4指定化学(或离子)方程式的书写(学用P25)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2(5) 工业制镁(6) Fe与氯气在加热条件下的反应(7) 铁丝在氧气中燃烧(8) 铁与水蒸气反应(9) 工业制二氧化硫(用FeS2)(10) 工业制备漂白粉(11) 氮气与氧气在放电条件下反应2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(12) 氢氟酸雕刻玻璃(13) NH3的催化氧化(14) 实验室制氨气(15) 由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2(16) 乙醛和新制Cu(OH)2反应SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O2. 按要求写出下列反应的离子方程式(1) Na2O2与H2O反应(2) 向AlCl3溶液中加入过量氨水(3) 用氢氧化钠溶液吸收氯气(4) 酸性条件下,Fe2+被NaClO溶液氧化(5) 酸性条件下,Fe2+被H2O2溶液氧化(6) 盐酸与次氯酸钠溶液混合生成Cl22Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2OCl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O(7) 二氧化硫可使氯水褪色(8) 用足量NaOH溶液吸收SO2气体(9) 用过量氨水吸收二氧化硫(10) SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色(11) 用氢氧化钠溶液吸收NO2(12) 将硝酸银溶液加入过量氨水中Ag++2NH3·H2O(过量)===[Ag(NH3)2]++2H2O(13) 向NaHCO3溶液中加入盐酸(14) 用醋酸除水垢中的碳酸钙(15) 向硫酸钙悬浊液中加入饱和碳酸钠溶液(16) 硫代硫酸钠与稀盐酸(或稀硫酸)反应CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O重要物质的制备及化工生产51. 常见物质的实验室制法(1)常见气体(NH3、Cl2、CO2、SO2)的实验室制取名称 原理(化学或离子方程式) 装置或制备流程 注意事项二氧化碳 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O ______(填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀盐酸不能饱和食盐水浓硫酸NaOH(答案合理即可)名称 原理(化学或离子方程式) 装置或制备流程 注意事项氨气 常用______干燥氨气CaO+NH3·H2O===NH3↑+Ca(OH)2 二氧化硫 Na2SO3(固)+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O 反应物用70%浓硫酸和Na2SO3固体,因为SO2易溶于水碱石灰(2)常见固体的实验室制取名称 原理(化学或离子方程式) 装置或制备流程 注意事项氢氧化 亚铁 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ (白色) ① ② ③ ①用煮沸并冷却后的蒸馏水配制溶液,用长滴管吸取NaOH溶液伸入新制备的FeSO4溶液(液面上加油脂或苯)中再滴加;②用铁作阳极,电解NaCl溶液(液面上加汽油);③利用产生的H2排尽装置中的空气,使生成的Fe(OH)2处于H2氛围中名称 原理(化学或离子方程式) 装置或制备流程 注意事项胆矾 ①用热的碳酸钠溶液除去废铜屑表面的油污;②不能用铜和浓硫酸反应制备胆矾,因为Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成CuSO4的同时,还产生污染性气体SO2,不仅浪费原料,还会造成环境污染;③直接加热蒸干CuSO4溶液不能得到胆矾晶体名称 原理(化学或离子方程式) 装置或制备流程 注意事项绿矾、 硫酸 亚铁铵 (莫尔盐) ①制备硫酸亚铁时,铁粉要过量,且要趁热过滤;用少量酒精洗涤莫尔盐晶体;②从硫酸亚铁溶液中得到绿矾的操作:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(用酒精)、干燥;直接在空气中加热蒸发FeSO4溶液不能得到绿矾晶体2. 重要的化工生产(1)以海水为资源的化工生产过量Na2CO3BaCl2盐酸名称 原理(主要的离子或化学方程式) 说明③侯氏制碱法 NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl CO2↑+H2O向______________溶液中先通入_____,再通入________,通入气体的顺序不能颠倒饱和氯化钠氨气二氧化碳名称 原理(主要的离子或化学方程式) 说明④电解熔融的氯化钠制钠 2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑ _____为阳极,_____为阴极;电解的是____________(填“熔融NaCl”或“饱和NaCl溶液”,下同),而不是_____________石墨铁熔融NaCl饱和NaCl溶液挥发性名称 原理(主要的离子或化学方程式) 说明⑥海带提碘海带要在_______中灼烧;从I2的CCl4溶液中分离出I2不宜采用蒸馏法。因为碘易与CCl4形成共沸物,且I2单质易______(填物理性质),会导致碘损失坩埚升华(2)以空气为资源的化工生产NONO2(3)以矿石为资源的化工生产名称 原理(主要的离子或化学方程式) 说明①工业制硫酸三步反应都是____(填“放热”或“吸热”)反应;为了充分利用能源,进入接触室的气体要净化、预热;用__________________吸收SO3,得到发烟硫酸,再稀释放热98.3%的浓硫酸纯碱、石灰石、石英砂Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(学用P30)1. 水合肼(N2H4·H2O)的制备(1)实验室模拟尿素法制备水合肼的流程如下:已知:①N2H4·H2O易溶于水,具有强还原性,易被氧化成N2;②一定条件下,将NaClO和NaOH的碱性混合溶液与尿素溶液反应生成N2H4·H2O。 “反应器1”合成N2H4·H2O的装置如图1所示,写出生成水合肼的化学方程式:___________________________________________________________;实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是______________;其主要目的是______________________________________;使用冷凝管的目的是________________。图1NaClO溶液防止过量的NaClO将生成的N2H4·H2O氧化减少水合肼的挥发(2)某实验室设计了如图2所示装置制备N2H4。双极膜是阴、阳复合膜,层间的H2O解离成OH-和H+并可分别通过阴、阳膜定向移动。①双极膜中产生的____(填“H+”或“OH-”)移向多孔铂电极。②石墨电极反应式为______________________________。③多孔铂电极反应式为_______________________________________。图2OH-ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH-2NH3-2e-+2OH-===N2H4+2H2O2. 高铁酸钾的制备(1)K2FeO4的性质①可溶于水、微溶于KOH浓溶液。②在0~5 ℃强碱性溶液中比较稳定。③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下可发生分解分解。杀菌消毒吸附水中悬浮物(2)常见的制备高铁酸钾的方法(3)湿法制备K2FeO4流程图①制备K2FeO4时,NaClO碱性溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为________________________________________________________。②低温下,高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,可析出K2FeO4固体。搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴入NaClO碱性溶液中3. 高锰酸钾的制备(1)由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应(2)软锰矿制备高锰酸钾的流程图(3)如何判断歧化反应已经完成通入CO2后,用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,则证明歧化反应已经完成。(4)注意事项①在实验室进行“熔融氧化”操作时,应选用铁棒、铁坩埚(KOH与玻璃、瓷坩埚中的SiO2反应)。②加酸歧化时,不宜用盐酸的原因:盐酸中的Cl-具有还原性,会被氧化为Cl2,部分Mn元素以Mn2+形式存在,KMnO4的产率降低。③电解时的阳极反应式:④与加酸歧化法相比,电解法的明显优势为________________________________________________________。K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中,提高利用率4. 重铬酸钾的制备(1)铬铁矿主要成分为FeCr2O4(可写作FeO·Cr2O3),还含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程(部分)示意图如下:①涉及的反应②注意事项a. 焙烧不能放在瓷坩埚中,要放在铁坩埚中。(2)以铬酸钾(K2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图所示:①不锈钢作阴极,电极反应式:2H2O+2e-===2OH-+H2↑。②惰性电极作阳极,电极反应式:2H2O-4e-===O2↑+4H+。阳极区得到重铬酸钾溶液的原因:1. 常考物质的性质常考物质的性质与用途(学用P32)6反应物 条件或试剂及用量 产物或现象Na+O2 常温 Na2O(白色)加热或点燃 Na2O2(淡黄色)Fe(或Al)+浓硫酸(或浓硝酸) 常温 钝化(无明显现象)Fe+HNO3(稀) HNO3过量 Fe(NO3)3Fe过量 Fe(NO3)2反应物 条件或试剂及用量 产物或现象Fe+稀盐酸(或稀硫酸) — FeCl2(或FeSO4)Cu+HNO3 浓硝酸 有红棕色气体生成(NO2)稀硝酸 有无色气体(NO)生成,到瓶口变为红棕色Cu+H2SO4(浓) 常温 不反应加热 有无色刺激性气味的气体生成(SO2)反应物 条件或试剂及用量 产物或现象MnO2+ HCl (浓) 加热 有黄绿色气体(Cl2)生成(MnO2和稀盐酸不反应)SO2与氨水 氨水过量 (NH4)2SO3SO2过量 NH4HSO3SO2与NaOH NaOH过量 Na2SO3SO2过量 NaHSO3AlCl3与氨水 氨水过量 Al(OH)3AlCl3过量 饱和FeCl3溶液与沸水 煮沸 Fe(OH)3胶体2. 常考物质的性质与用途(1)干燥剂、抗氧化剂、漂白剂常见的干燥剂——CaO、硅胶、碱石灰、浓硫酸、P2O5(吸水性);抗氧化剂——还原铁粉、维生素C、SO2(还原性)、Na2SO3;漂白剂——SO2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2。[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①SO2具有还原性,可用于葡萄酒的保存( )②SO2具有漂白性,可漂白纸浆、毛、丝、草帽辫,漂白食品等( )③维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂( )④食品包装袋中常放入小袋的生石灰,目的是防止食品氧化变质( )⑤二氧化硫使石蕊溶液先变红后褪色,二氧化硫可作漂白剂( )⑧SO2通入NaOH的酚酞溶液,溶液的红色褪去,说明SO2具有漂白性( )⑨过氧化氢具有还原性,可用于处理含氰废水( )√×√××××××(2)混凝剂和杀菌消毒剂混凝剂:明矾(铝盐)和铁盐——水解生成胶体;杀菌消毒剂:NaClO、Ca(ClO)2、O3、ClO2、NH2Cl(一氯胺)——有强氧化性;[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①明矾水解生成胶体,可用作絮凝剂( )②FeCl3具有氧化性,可用于除去水中悬浮杂质( )③NaClO 溶液呈碱性,可用于水体杀菌消毒( )④K2FeO4是新型净水剂,其净水原理与明矾完全相同( )⑤次氯酸(盐)具有不稳定性,可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂( )⑥二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒( )√×××××(3)供氧剂、胃酸中和剂、发酵粉、钡餐、去污剂供氧剂:Na2O2吸收H2O(或CO2)产生O2;胃酸中和剂:性质较温和,能与盐酸反应——NaHCO3、Al(OH)3;发酵粉:NaHCO3受热易分解,生成气体使糕点疏松多孔;钡餐:硫酸钡不溶于水、不溶于酸,并且不能被X射线透过;去污剂:碳酸钠水解使溶液显碱性,可去除油污。[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①Na2O2吸收H2O(或CO2)产生O2,可用作呼吸面具供氧剂( )②NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂( )③氢氧化铝受热易分解,可用于中和过多的胃酸( )④NaHCO3受热易分解,可作发酵粉( )⑤患者服用的“钡餐”是BaCO3等不溶于水的物质( )⑥用热的纯碱溶液洗去油污时,Na2CO3可直接与油污反应( )√××√××(4)分子中含有氢键对物质物理性质的影响a.某物质的分子与水分子间存在氢键会增大该物质的溶解度;b.分子间存在氢键可增大物质间的黏稠度;c.分子间存在氢键,物质的熔、沸点反常地高;d.分子内存在氢键,物质的熔、沸点反常地低;e.分子间存在氢键,测定物质的相对分子质量会偏大。[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①H2SO4分子间存在氢键,呈黏稠状( )②NH3分子间存在氢键,NH3热稳定性高( )③NH3分子间存在氢键,NH3极易溶于水( )④通常条件下,HF分子比HI分子稳定性高;HF分子间存在氢键作用,而HI分子间只存在范德华力( )⑤H2O比H2S稳定是因为H2O分子间存在氢键( )⑥氨分子间存在氢键,PH3分子间没有氢键,故NH3的熔、沸点及稳定性均大于PH3( )⑦乙醇分子间存在氢键,乙醇可以任意比例与水混溶( )⑧HF分子间存在氢键,气态HF相对分子质量大于20( )√××××××√√(5)其余常考物质的性质与用途光导纤维:SiO2,导光性好;制冷剂:氨气,易液化且汽化吸收大量热;耐高温材料:MgO、Al2O3,熔点高;氮肥:含有N元素;电解冶炼铝:Al2O3(熔融),熔融的Al2O3能导电;红色颜料:Fe2O3,为红棕色固体;电脑芯片、太阳能电池板、半导体材料:Si;水晶、玛瑙、石英坩埚:SiO2;钝化反应:常温下,铝、铁与浓硫酸(或浓硝酸)发生反应生成致密的氧化物保护膜。[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①NH3易溶于水,可用作制冷剂( )②Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料( )③NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥( )④SiO2熔点高、硬度大,可用于制造光导纤维 ( )⑤高纯硅广泛用于制作光导纤维( )⑥二氧化硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片( )⑦氧化铝的熔点较高,可用作电解冶炼铝的原料( )⑧常温下,铝、铁与浓硫酸、浓硝酸不发生反应,可用铝、铁罐盛装浓硫酸、浓硝酸( )⑨铝的金属活动性强,可用于制作铝金属制品( )⑩碘单质使淀粉溶液变蓝,可用淀粉溶液检验加碘盐中是否含有碘元素( )××××××××××1. 二氧化硫[考题呈现](1)焙烧高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,还有少量FeS2)的过程中会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式:__________________;焙烧时加入CaO的作用是_____________________;添加CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是______________________________。酸雨的防治——脱硫、脱硝(学用P34)7除去焙烧时生成的SO2硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中(2)工业上也可用氨水吸收SO2,写出氨水吸收过量SO2反应的化学方程式:___________________________;采用该方法脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2,原因是________________________(用离子方程式表示)。(3)另一种烟气脱硫技术是石灰法,即在煤燃烧时加入生石灰(CaO)即可除去SO2,最后生成CaSO4,写出总反应的化学方程式:_________________________________。(4)向燃煤中加入石灰石作为脱硫剂,可以减少煤燃烧时产生的SO2,写出总反||应的化学方程式:_______________________________________。(5)用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2,反应生成(NH4)2SO4和CO2。写出该反应的化学方程式:___________________________________________________。NH3·H2O+SO2===NH4HSO32CaSO42CO(NH2)2+2SO2+4H2O+O2===2(NH4)2SO4+2CO2[基础知识]①SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O ②SO2+NaOH===NaHSO3③SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O④SO2+NH3·H2O===NH4HSO3[拓展延伸](1)实验室吸收SO2的方法①用足量NaOH溶液吸收:________________________________________。②用足量氨水吸收:___________________________________。(2)检验SO2的方法将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,恢复红色,可证明该气体是SO2。(3)除去CO2气体中混有的少量SO2的方法:__________________________。(4)空气(或尾气)中二氧化硫含量(体积分数)的测定原理①用碘水:_____________________________(写化学方程式)。②用KMnO4溶液:__________________________________________ (写离子方程式)。SO2+2NaOH===Na2SO3+H2OSO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O用饱和碳酸氢钠溶液洗气SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI[归纳总结]①SO2与过量的NaOH(或NH3·H2O)溶液反应生成___________ (或__________),过量SO2与NaOH(或NH3·H2O)溶液反应生成__________(或_________)。②用吸收液吸收SO2,反应温度不能高的原因:温度越高,SO2的溶解度越小。③加入CaO脱硫,先生成________,最终被空气中的氧气氧化为________。[易错提醒]先根据题给信息弄清楚脱硫的含义再答题;将SO2通入BaCl2溶液中,__(填“有”或“无”)白色沉淀生成;将SO2通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液仅变红不褪色;除去CO2气体中混有的少量SO2,____(填“能”或“不能”)选用饱和Na2CO3溶液;测定二氧化硫含量时,要根据化学方程式找准关系式进行计算Na2SO3(NH4)2SO3NaHSO3NH4HSO3CaSO3CaSO4无不能2. 一氧化氮和二氧化氮[考题呈现](1)硝酸工业的尾气处理常用方法(写化学方程式)①用NaOH溶液吸收NO2气体: ;②用NaOH溶液吸收NO、NO2气体: ;③用Na2CO3溶液吸收NO2气体: ;④用Na2CO3溶液吸收NO、NO2气体: 。2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2ONO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2(2)脱氮——含氮化合物氧化为硝酸(或高价氮的氧化物、硝酸盐)①O3可用于烟气脱硝。O3氧化NO2的氧化产物为________。②双氧水(H2O2)也可用于烟气脱硝除去NO,产物中有HNO3生成,该反应的化学方程式为_____________________________________。④电解吸收也是脱硝的一种方法。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸[Ka(HNO2)=5.1×10-4],再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。写出阳极反应式:____________________________________________。N2O53H2O2+2NO===2HNO3+2H2O(3)NaClO氧化法脱硝工业上采用NaClO和NaOH混合溶液作为吸收剂,在图1所示的喷淋吸收塔中进行烟气脱硝。写出喷淋吸收塔中发生反应的离子方程式:_________________________________________。图12NO+3ClO-+2OH-===(4)含氮化合物转化为氮气①利用催化技术将汽车尾气中的CO和NO转化为可参与大气循环的气体,该反应的化学方程式为____________________________。②在催化剂作用下,尿素[CO(NH2)2]也可与NOx反应生成N2和H2O。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式:______________________________________。③采用原电池原理的方法可消除氮氧化物的污染,其工作原理如图2所示。该原电池中负极发生的电极反应式为_____________________________。图2 图3 图42NH3-6e-===N2+6H+④电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO还原为N2,工作原理如图3所示。写出该活性原子与NO反应的离子方程式:________________________________________。(5)含氮化合物转化为氮肥用如图4所示装置可以模拟消除NO2获得铵态氮肥的过程。该装置阳极电极反应式为_____________________________。电解后,向所得溶液中通入适量NH3可增加铵态氮肥的产量,理由是____________________________________________________电解反应生成HNO3,通入的NH3与HNO3反应生成NH4NO3[易错提醒]①一般,浓硝酸与金属反应的还原产物为________,稀硝酸与金属反应的还原产物为________。③氧化法脱硝:用H2O2、O3、KMnO4等将NO(或NO2)氧化为NO2(或N2O5),易被碱性液体吸收。④还原法脱硝:用NH3、CO(NH2)2等将NO(或NO2)还原为____。⑤电解法脱硝:先用稀硝酸吸收NOx生成含______(填化学式)溶液,再用电解法生成硝酸。⑥有关脱硝计算,根据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数进行计算NO2NO≤>N2HNO2例1 已知:在酸性溶液中,Co2O3的还原产物是Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述正确的是( )A. Co2O3在酸性溶液中易被氧化成Co2+B. Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应:3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3C. FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化D. I2具有较强的氧化性,可以将Co2+氧化成Co2O3— 举题固法 —1离子反应与氧化还原反应C【解析】 在酸性溶液中,Co2O3易被还原生成Co2+,A错误;氧化性:Fe3+>I2,Fe3+易将I-氧化成单质碘,即铁离子与碘离子不能大量共存,不会存在反应:3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3,B错误;氧化性:Co2O3>I2,故I2不能将Co2+氧化成Co2O3,D错误。例2 (2024·苏锡常镇一模)铁及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是( )A. 工业制硫酸涉及的物质转化:D. 利用铁粉从AgCl中获取Ag的离子方程式:Fe+2Ag+===Fe2++2Ag2物质间的转化C【解析】 FeS2在高温下与氧气反应生成的是SO2而不是SO3,A错误;Fe与Br2反应生成的是FeBr3,B错误;AgCl难溶于水,在离子方程式中不能拆,D错误。例3 (2024·苏锡常镇二模)下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是( )A. H2SO4分子间存在氢键,呈黏稠状B. ClO2具有强氧化性,可用作灭菌消毒剂C. CH4为正四面体形分子,具有可燃性D. AgBr见光易分解,可用作感光材料3常见物质的结构、性质与用途【解析】 分子的空间结构与该物质是否具有可燃性无必然联系,C错误。C例4 (2024·徐州四模)镁、铝都是较活泼的金属。下列描述正确的是( )A. 高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B. 镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C. 镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D. 铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物C【解析】 高温下,镁、铝均与氧气发生反应,镁不具有抗腐蚀性,但因铝与O2反应生成一层致密的氧化膜,阻止铝进一步与O2反应,具有一定的抗腐蚀性,A错误;镁、铝都能与稀盐酸、稀硫酸发生反应,镁不能与强碱反应,Al能与强碱(如氢氧化钠)发生反应,B错误;铝热反应为铝与某些金属氧化物的反应,镁条是用来引发铝热反应的物质,不属于铝热剂的成分,D错误。例5 (2023·南通一调)无水FeCl3常用作芳烃氯代反应的催化剂。以废铁屑(主要成分为Fe,还有少量Fe2O3、C和SiO2)制取无水FeCl3的流程如下。下列说法正确的是( )A. “过滤”所得滤液中大量存在的离子有Fe3+、Fe2+、H+、Cl-B. “氧化”时可使用新制氯水作氧化剂C. 将“氧化”后的溶液蒸干可获得FeCl3·6H2OD. “脱水”时加入SOCl2能抑制FeCl3的水解,原因是SOCl2与水反应生成H2SO4和HCl4有关物质的制备B【解析】 铁屑的主要成分为Fe,铁和铁离子反应生成亚铁离子,故“过滤”所得滤液中大量存在的离子有Fe2+、H+、Cl-,不会大量存在Fe3+,A错误;氯水具有氧化性,且不引入新杂质,故“氧化”时可使用新制氯水作氧化剂,B正确;Fe3+水解生成氢氧化铁,故将“氧化”后的溶液蒸干不能获得FeCl3·6H2O,C错误;SOCl2与水反应生成SO2和HCl,D错误。例6 (2024·南通海安)葡萄糖酸亚铁(C6H11O7)2Fe是常用的补铁剂,一种制备流程如下:(1)FeCO3的制取。如图所示,向装置甲中滴加稀盐酸,产生气体经洗气后通入盛有1.0 mol/L Na2CO3溶液(pH=11.9)的装置丙中,当溶液的pH约为7时,滴入0.8 mol/L FeSO4溶液,生成FeCO3沉淀。①装置乙中盛装的试剂是饱和__________溶液(填化学式)。②写出装置丙中生成FeCO3的主要离子方程式:_______________________________________。NaHCO3+CO2↑(2)葡萄糖氧化为葡萄糖酸。取一定量葡萄糖,加入蒸馏水至完全溶解,加入少量HBr和稍过量30%的H2O2溶液,充分反应,加热煮沸,将产生的气体用2.0 mol/L NaOH溶液吸收,加入无水乙醇,静置,过滤,干燥,得纯净葡萄糖酸晶体。①HBr催化H2O2氧化法分两步进行,过程如下:第一步:_____________________________ (写化学方程式);第二步:C6H12O6+HBrO===C6H12O7+HBr。 ②加热煮沸的作用是_________________________________。HBr+H2O2===H2O+HBrO除去多余H2O2,防止氧化Fe2+例7 铬及其化合物之间的转化关系如下:5指定情境下的化学(或离子)方程式书写补充上述①~⑥转化的主要产物,并写出各步转化反应的离子方程式。A:________;B:____________________;C:_______。①____________________________________。②___________________________________。③____________________________________________________。④______________________________________________________。⑤____________________________________________________________。 ⑥________________________________________________________。Cr(OH)3、Fe(OH)3Cr3+例8 (2023·镇江八校联考)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是( )A. 汽车尾气中的NO主要来源于汽油、柴油的燃烧B. SO2不仅可以漂白纸浆,还能杀菌消毒C. 植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D. 工业废气中的SO2和CO2均可采用石灰法进行脱除6环境污染与防护B【解析】 汽车尾气中的NO主要来源于汽车气缸中氮气和氧气在高温下反应生成的,与汽油、柴油的燃烧无关,A错误;二氧化硫具有漂白性和弱氧化性,不仅可以漂白纸浆,也能杀菌消毒,B正确;铵盐和硝酸盐可作为肥料,植物不能吸收空气中的NO和NO2,氮的固定为氮气转化为含氮化合物的过程,C错误;生石灰的主要成分是CaO,能与SO2反应生成CaSO3,再被氧化为硫酸钙,则工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除,但CO2不可采用石灰法进行脱除,D错误。1. (2024·安徽卷)青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是( )A. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈B. 烹煮食物的后期加入食盐,能避免NaCl长时间受热而分解C. 将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色D. 制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸— 高考借鉴 —【解析】 烹煮食物的后期加入食盐,能避免食盐中添加的KIO3长时间受热而分解,B错误;白糖熬制成焦糖汁,呈现深褐色,是食品中的天然着色剂,并不是利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色,C错误;制作面点时加入的是NaHCO3,其俗名为小苏打,纯碱是Na2CO3,D错误。A2. (2024·全国甲卷)下列反应的离子方程式书写正确的是( )A. 用氢氟酸刻蚀玻璃:D3. (2024·湖北卷)过量的SO2与0.1 mol/L以下溶液发生反应。根据现象,下列反应的化学方程式表示错误的是( )选项 溶液 现象 化学方程式A Na2S 产生淡黄色沉淀 3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3B FeCl3 溶液由棕黄色变浅绿色 2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+2HCl+H2SO4C CuCl2 溶液褪色,产生白色沉淀 SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HClD Na2CO3 (含酚酞) 溶液由红色变无色 2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3A【解析】 SO2与Na2S的溶液反应,产生的淡黄色沉淀为S,SO2过量,产物为NaHSO3,故其化学方程式为5SO2+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaHSO3,A错误;SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,Fe3+被还原为Fe2+,B正确;SO2与CuCl2溶液发生氧化还原反应,溶液褪色,产生的白色沉淀为CuCl,C正确;过量SO2与Na2CO3反应生成亚硫酸氢钠,溶液碱性减弱,溶液由红色变无色,D正确。4. (2024·安徽卷)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是( )选项 甲 乙 丙A Cl2 NaClO NaCl B SO2 H2SO4 CaSO4 C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3 D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2 【解析】 Cl2和水反应,生成盐酸和次氯酸,不能直接生成NaClO,A错误;SO2与H2O反应生成H2SO3,不能生成H2SO4,B错误;Fe2O3不能与水直接反应生成Fe(OH)3,C错误;CO2与水反应,生成碳酸,足量的碳酸与氢氧化钙反应可生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2受热分解生成碳酸钙、CO2和水,D正确。D能力评价1. (2024·南通二调)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是( )A. MgO难溶于水,可用于制作耐高温材料B. NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多症C. 浓硫酸有脱水性,可用作干燥剂D. NH3分子间形成氢键,NH3的沸点比PH3的高【解析】 MgO因为熔点高,可用于制作耐高温材料,A错误;NaHCO3能与盐酸反应,可用于治疗胃酸过多症,B错误;浓硫酸有吸水性,可用作干燥剂,C错误;NH3分子间形成氢键,NH3的沸点比PH3的高,D正确。D阅读下列材料,完成第2题。元素周期表中ⅦA族元素及其化合物应用广泛。电解KHF2与HF的混合物时,HF转化为F2;加热NaCl与浓硫酸的混合物,可制得HCl。氯还可形成HClO2、HClO3、HClO4等多种含氧酸。ClO2是A1级高效安全灭菌消毒剂:Cl2与CH4反应可制备有机溶剂CCl4。在照相底片的定影过程中,底片上未曝光的AgBr浸入Na2S2O3溶液转变成[Ag(S2O3)2]3-而溶解。氯化碘(ICl)性质与卤素单质相似,常用作分析化学试剂。2. (2024·苏锡常镇二模)下列化学反应表示正确的是( )C3. 下列有关物质工业制备的反应原理错误的是( )D4. (2023·苏州期末调研)利用硝酸工业的尾气(含NO、NO2)获得Ca(NO2)2的部分工艺流程如下:下列说法不正确的是( )A. 反应NO(g)+NO2(g) N2O3(g)的ΔS<0B. 为使尾气中NOx被充分吸收,尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收C. 若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,Ca(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量升高C5. (2023·全国乙卷)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是( )A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 6FeSO4+O2+2H2O===2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)2↓B 硫化钠溶液出现浑浊,颜色变深 Na2S+2O2===Na2SO4C 溴水颜色逐渐褪去 4Br2+4H2O===HBrO4+7HBrD 胆矾表面出现白色粉末 CuSO4·5H2O===CuSO4+5H2OD【解析】 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀,是因为发生反应:12FeSO4+3O2+6H2O===4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓,A错误;硫化钠溶液出现浑浊,颜色变深,是因为发生反应:2Na2S+O2+2H2O===2S↓+4NaOH,B错误;溴水颜色逐渐褪去,是因为发生反应:Br2+H2O HBrO+HBr,C错误;胆矾表面出现白色粉末,是因为发生反应:CuSO4·5H2O===CuSO4+5H2O,D正确。微专题2 常见物质的性质、用途及转化纲举目张氧化还原反应[氧化性与还原性]1. (2023·江苏卷)室温下,探究0.1 mol/L FeSO4溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是(B)选项 探究目的 实验方案A 溶液中是否含有Fe3+ 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化B Fe2+是否有还原性 向2 mL FeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化C Fe2+是否水解 向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化D Fe2+能否催化H2O2分解 向2 mL 5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生情况【解析】 检验溶液中是否含有Fe3+,应该直接滴加KSCN溶液,A错误;Fe2+水解使溶液显酸性,酸性溶液不能使酚酞变色,C错误;酸性溶液中,H2O2能把Fe2+氧化为Fe3+,无法确定催化H2O2分解的是Fe2+还是Fe3+,且缺少对照实验,D错误。2. 下列有关说法正确的是(D)A. (2020·江苏卷)向0.1 mol/L H2O2溶液中滴加0.1 mol/L KMnO4溶液,溶液褪色,H2O2具有氧化性B. (2019·江苏卷)SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白C. (2018·江苏卷)向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性D. (2017·江苏卷)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,说明部分Na2SO3被氧化【解析】 H2O2与高锰酸钾溶液反应,H2O2是还原剂,H2O2具有还原性,A错误;SO2可用于纸浆漂白,不涉及电子得失,与氧化性无关,B错误;Fe+Cu2+===Fe2++Cu,氧化性:氧化剂(Cu2+)>氧化产物(Fe2+),C错误;沉淀部分溶解,说明沉淀中含有亚硫酸钡和硫酸钡,则亚硫酸钠部分被氧化,D正确。[氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写]3. (1)(2022·江苏卷)①在弱碱性溶液中,FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S,其离子方程式为FeS+CrO+4H2O===Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-。②“酸浸”(盐酸)时,CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O。③实验中发现,在300 ℃时,密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应,反应初期有FeCO3生成并放出H2,该反应的离子方程式为Fe+2HCOFeCO3+CO+H2↑。(2)(2021·江苏卷) 将一定量软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)与Na2SO3溶液配成悬浊液,加入三颈瓶中,70 ℃下通过滴液漏斗缓慢滴加H2SO4溶液,MnO2转化为Mn2+的离子方程式为MnO2+SO+2H+Mn2++SO+H2O。(3)(2020·江苏卷)①NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。②CO2催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-,其离子方程式为HCO+H2HCOO-+H2O。离子反应[离子共存]4. (2020·江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(A)A. 0.1 mol/L氨水:Na+、K+、OH-、NOB. 0.1 mol/L盐酸:Na+、K+、SO、SiOC. 0.1 mol/L KMnO4溶液:NH、Na+、NO、I-D. 0.1 mol/L AgNO3溶液:NH、Mg2+、Cl-、SO【解析】 H+与SiO生成沉淀而不能大量共存,B错误;MnO与I-发生氧化还原反应而不能大量共存,C错误;Ag+与Cl-、SO生成沉淀而不能大量共存,D错误。5. (2019·江苏卷改编)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(A)A. 0.1 mol/L NaOH溶液:Na+、K+、CO、[Al(OH)4]-B. 0.1 mol/L FeCl2溶液:K+、Mg2+、SO、MnOC. 0.1 mol/L K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-D. 0.1 mol/L H2SO4溶液:K+、NH、NO、HSO【解析】 Fe2+能被MnO氧化,B错误;CO会与Ba2+反应生成沉淀,C错误;NO在酸性环境中具有强氧化性,会将HSO氧化成SO,D错误。[离子方程式]6. (2020·江苏卷改编)下列指定反应的离子方程式正确的是(C)A. Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O??2H++Cl-+ClO-B. NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O===2H++NO+NOC. 0.1 mol/L Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2:[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCOD. 0.1 mol/L AgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag++NH3+H2O===AgOH↓+NH【解析】 HClO是弱酸,在离子方程式中不能拆分,A错误;电荷不守恒,B错误;AgOH可溶于浓氨水,并转化为[Ag(NH3)2]+,D错误。7. (2019·江苏卷改编)下列指定反应的离子方程式正确的是(A)A. 室温下,用NaOH稀溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2OB. 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+4OH-===[Al(OH)4]-+H2↑C. 室温下用稀硝酸溶解铜:Cu+2NO+2H+===Cu2++2NO2↑+H2OD. 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+【解析】 铝和NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑,B错误;Cu与稀硝酸反应的气体产物为NO,C错误;Na2SiO3是可溶性盐,写离子方程式时需要拆开,D错误。化学反应的叙述与表示(学用P15)8. (2024·江苏卷)下列化学反应表示正确的是(D)A. 汽车尾气处理:2NO+4CON2+4CO2B. NO电催化为N2的阳极反应:2NO+12H++10e-===N2↑+6H2OC. 硝酸工业中NH3氧化反应:4NH3+3O22N2+6H2OD. CO2和H2催化制二甲醚:2CO2+6H2CH3OCH3+3H2O【解析】 氧原子不守恒,A错误;NO转化为N2,氮元素化合价降低,NO应在阴极发生还原反应,B错误;硝酸工业中NH3发生催化氧化反应生成的是NO,而不是生成N2,C错误。阅读下列材料,完成第9题。水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1 mol H2(g)和1 mol CO(g)吸收131.3 kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如HCO在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。9. (2023·江苏卷)下列化学反应表示正确的是 (B)A. 水煤气法制氢:C(s)+H2O(g)===H2(g)+CO(g) ΔH=-131.3 kJ/molB. HCO催化加氢生成HCOO-的反应:HCO+H2HCOO-+H2OC. 电解水制氢的阳极反应:2H2O-2e-===H2↑+2OH-D. CaH2与水反应:CaH2+2H2O===Ca(OH)2+H2↑【解析】 水煤气法制氢为吸热反应,ΔH应大于0,A错误;电解水制氢时,H2是阴极产物,阳极产生的气体是O2,故阳极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+,C错误;H原子不守恒,D错误。10. (2020·江苏卷改编)下列有关化学反应的叙述正确的是(B)A. 室温下,Na在空气中反应生成Na2O2B. 室温下,Al与4.0 mol/L NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]C. 室温下,Cu与浓硝酸反应放出NO气体D. 室温下,Fe与浓硫酸反应生成FeSO4【解析】 室温下,Na在空气中被O2氧化生成Na2O,在点燃或加热的条件下被O2氧化生成Na2O2,A错误;室温下,Cu与浓硝酸反应放出NO2气体,C错误;室温下,Fe在浓硫酸中发生钝化反应,生成致密的氧化物保护膜,D错误。阅读下列材料,完成第11~12题。元素周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛,甲烷具有较大的燃烧热(890.3 kJ/mol),是常见燃料;Si、Ge是重要的半导体材料,硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF,弱酸)反应生成H2SiF6(H2SiF6在水中完全电离为H+和SiF);1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅——锗;我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、PbO2是铅酸蓄电池的电极材料,不同含铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾经广泛用作颜料。11. (2022·江苏卷)下列化学反应表示正确的是(A)A. SiO2与HF溶液反应:SiO2+6HF===2H++SiF+2H2OB. 高温下H2还原GeS2:GeS2+H2===Ge+2H2SC. 铅酸蓄电池放电时的正极反应:Pb-2e-+SO===PbSO4D. 甲烷的燃烧:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=+890.3 kJ/mol【解析】 H原子不守恒,且反应条件应该是高温,B错误;铅酸蓄电池放电时,正极发生得到电子的还原反应,不是失去电子,正极反应式为PbO2+2e-+SO+4H+===PbSO4+2H2O,负极反应式为Pb-2e-+ SO===PbSO4,C错误;表示CH4燃烧热的热化学方程式时,生成物水应该为液态,且燃烧为放热反应,ΔH应该为负值,D错误。物质的性质与用途12. (2022·江苏卷)下列物质性质与用途具有对应关系的是(C)A. 石墨能导电,可用作润滑剂B. 单晶硅熔点高,可用作半导体材料C. 青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑D. 含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料【解析】 石墨质软,易滑动,常用作润滑剂,与导电性无关,A错误;晶体硅是介于导体和绝缘体之间的半导体材料,与晶体硅熔点高无关,B错误;含铅化合物PbO2可在正极得到电子发生还原反应,可用作电极材料,与其颜色无关,D错误。13. (2021·江苏卷)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(B)A. 铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂B. 纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料C. FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的CuD. 聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水【解析】 纳米四氧化三铁具有磁性,可用作铁磁性材料,与其能与酸反应无关,B错误。14. (2020·江苏卷)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(D)A. 铝的金属活动性强,可用于制作铝金属制品B. 氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料C. 氢氧化铝受热易分解,可用于中和过多的胃酸D. 明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水【解析】 可用于制备铝金属制品是因为常温下,铝在空气中可生成一层致密的氧化膜,A错误;氧化铝熔点高,可作耐高温材料,氧化铝可用于电解冶炼铝的原因是其在自然界中含量丰富,熔融状态下能够导电,B错误;可用于中和过多的胃酸,是因为氢氧化铝能与胃酸反应,且本身性质比较温和,C错误。常见物质间的转化(学用P16)15. (2024·江苏卷)在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均可实现的是(A)A. HCl制备:NaCl(aq)H2和Cl2HClB. 金属Mg制备:Mg(OH)2MgCl2(aq)MgC. 纯碱工业:NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3D. 硫酸工业:FeS2SO2H2SO4【解析】 应电解熔融MgCl2制备金属Mg,B错误;应在饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,析出NaHCO3晶体,然后加热固体NaHCO3得到Na2CO3,C错误;工业制硫酸,FeS2和氧气在高温下反应得到的SO2应在催化剂存在下先与氧气反应生成SO3,再用98%的浓硫酸吸收SO3得到H2SO4,D错误。16. (2023·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(B)A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3(稀)NONO2B. 工业制硝酸过程中的物质转化:N2NOHNO3C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CON2+2CO2D. 实验室制备少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O【解析】 NO与H2O不反应,B错误。17. (2022·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(A)A. 自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3B. 侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4ClC. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”【解析】 大自然通过“雷雨发庄稼”将N2转化为NO,化学方程式为N2+O22NO,不是转化为NH3,A错误。18. (2021·江苏卷)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是(C)A. NO(g)HNO3(aq)B. 稀硝酸NO2(g)C. NO(g)N2(g)D. NO(aq)N2(g)【解析】 NO不溶于水,无法直接与水反应生成硝酸,A错误;稀硝酸与Cu反应的还原产物为NO,B错误;在催化剂催化作用下,汽车尾气中的NO与CO反应,转化为N2和CO2,C正确;分析化合价可知,硝酸根离子中N元素化合价为+5,氮气中N元素为0价,需要加入还原剂才能完成,而臭氧是氧化剂,D错误。19. (2020·江苏卷)下列选项所示的物质间转化均能实现的是(C)A. NaCl(aq)Cl2(g)漂白粉(s)B. NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)C. NaBr(aq)Br2(aq)I2(aq)D. Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(s)【解析】 氯气与石灰乳反应可制备漂白粉,石灰水中氢氧化钙的浓度太低,不能用于制备漂白粉,A错误;制备应在饱和氯化钠溶液中先通入NH3,再通入CO2,可析出NaHCO3,B错误;电解熔融的氯化镁可制备金属镁,电解氯化镁溶液得到的是氢氧化镁,D错误。20. (2023·江苏卷)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。燃煤烟气中CO2的捕集可通过如图所示的物质转化实现。(1)“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为KHCO3+Ca(OH)2===CaCO3+KOH+H2O。(2)载人航天器内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2,其原因是相同质量时,LiOH固体可吸收更多的CO2。常见物质的实验室制备21. (2023·江苏卷)实验室制备Cl2的原理及装置均正确的是(C)A. 制取Cl2 B. 除去Cl2中的HClC. 收集Cl2 D. 吸收尾气中的Cl2【解析】 实验室制取Cl2时,应该选用浓盐酸,A错误;用洗气瓶洗气时,气体应“长进短出”,若从短导管进气,则洗气瓶中的液体会被压出,B错误;Cl2微溶于水,水吸收Cl2的能力有限,可改用NaOH浓溶液吸收尾气中的Cl2,D错误。22. (2021·江苏卷)下列由废铜屑制取硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的实验原理与装置不能达到实验目的的是(D)甲 乙 丙 丁A. 用装置甲除去废铜屑表面的油污B. 用装置乙溶解废铜屑C. 用装置丙过滤得到CuSO4溶液D. 用装置丁蒸干溶液获得CuSO4·5H2O【解析】 碳酸钠溶液显碱性,碱性溶液可促进油污的水解,能达到实验目的,A正确;酸性溶液中过氧化氢可氧化并溶解Cu,能达到实验目的,B正确;过滤可分离不溶性杂质与溶液,能达到实验目的,C正确;由溶液得到含结晶水的晶体,需蒸发浓缩、冷却结晶,蒸干溶液无法获得CuSO4·5H2O,不能达到实验目的,D错误。环境保护23. (2020·江苏卷)打赢蓝天保卫战,提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是(B)A. PM2.5 B. O2 C. SO2 D. NO【解析】 PM2.5可导致雾霾发生,属于空气污染物,A不符合题意;氧气不属于空气污染物,B符合题意;SO2可导致酸雨的形成,属于空气污染物,C不符合题意;NO可引起光化学烟雾及酸雨,属于空气污染物,D不符合题意。24. (2020·江苏卷)吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中H2SO3、HSO、SO的物质的量分数随pH的分布如图1所示。图1图2(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式为2NH3+H2O+SO2===SO+2NH(或2NH3·H2O+SO2===SO+2NH+H2O);当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是HSO(填化学式)。(2)ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40 min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(如图2所示)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是ZnSO3(填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为ZnSO3+SO2+H2O===Zn2++2HSO(或ZnO+2SO2+H2O===Zn2++2HSO)。(3)O2催化氧化。其他条件相同时,调节吸收SO2得到溶液的pH在4.5~6.5范围内,pH越小,SO生成速率越大,其主要原因是随着pH降低,HSO浓度增大;随着氧化的进行,溶液的pH将减小(填“增大”“减小”或“不变”)。【解析】 (2)开始阶段SO2与ZnO反应生成ZnSO3,反应的化学方程式为SO2+ZnO===ZnSO3,SO2的吸收率和溶液的pH几乎不变,随后发生反应ZnSO3+SO2+H2O===Zn2++2HSO,SO2吸收率迅速降低。(3)从图中可以看出,pH在4.5~6.5范围内,pH越低,HSO浓度越大,则生成SO的速率越大;生成了强酸,则pH减小。25. (2019·江苏卷)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为2NH3+2O2N2O+3H2O。(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为NO+NO2+2OH-===2NO+H2O2NO2+2OH-===NO+NO+H2O①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有BC(填字母)。A. 加快通入尾气的速率B. 采用气、液逆流的方式吸收尾气C. 吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是NaNO3(填化学式,下同);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。【解析】 (2)①加快通入尾气的速率,吸收不充分,NO和NO2去除率降低,A错误;采用气、液逆流的方式吸收尾气,可使气液充分接触,提高吸收效率,B正确;吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液,则NaOH溶液可维持较高的浓度,有利于NO和NO2的充分吸收,C正确。②根据2NO2+2OH-===NO+NO+H2O可知,该晶体中的主要杂质是NaNO3;结合题给的两个离子方程式可知,若NO和NO2的物质的量之比大于1∶1,则NO不能被完全吸收,故吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(3)溶液pH越小,c(H+)越大,溶液中HClO的浓度也就越大,氧化NO的能力越强。常见氧化剂、还原剂及其产物的预测与化学(或离子)方程式的配平1. 常见的氧化剂及还原产物预测氧化剂 还原产物预测KMnO4 酸性条件下生成Mn2+;中性或弱碱性条件下生成MnO2;碱性条件下生成MnOK2Cr2O7(酸性) 酸性条件下生成Cr3+浓硝酸 NO2稀硝酸 NOCl2、Br2、I2 Cl-、Br-、I-H2O2 碱性条件下生成OH-;酸性条件下生成H2ONa2O2 NaOH、Na2CO3NaClO、ClO- Cl-、Cl2NaClO3 Cl2、ClO2、Cl-说明:ClO2、HClO、NaClO、NaClO3作氧化剂时,若没有说明还原产物,则还原产物为Cl-2. 常见的还原剂及氧化产物预测还原剂 氧化产物预测Fe2+ 强酸性条件下生成Fe3+;弱酸性至碱性条件下生成Fe(OH)3SO2、H2SO3、SO 在溶液中生成SOS2-、H2S S、SO2、SOH2C2O4 CO2H2O2 O2I-、HI I2CO CO2金属单质(Zn、Fe、Cu) Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+3. 歧化反应与归中反应(1)卤素单质在碱性条件下的歧化反应。①Cl2与NaOH溶液在常温下发生反应的离子方程式:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O;②Cl2与NaOH溶液在加热条件下发生反应的离子方程式:3Cl2+6OH-ClO+5Cl-+3H2O;③Br2与Na2CO3溶液反应的离子方程式:3Br2+3CO===5Br-+BrO+3CO2。(2)X-与XO(或XO-)在酸性条件下的归中反应。ClO-+1Cl-+2H+===Cl2↑+H2O;ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O;BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O;IO+5I-+ 6H+===3I2+3H2O。(3)NOx与碱液的歧化反应与归中反应。2NO2+2OH-===NO+NO+H2O;1NO+1NO2+2OH-===2NO+H2O。4. 根据生成物的ΔG判断产物的离子方程式的书写例 已知:Na2S2O4在水溶液可以发生歧化反应(只有S元素化合价的升降),生成物的ΔG越大,表示在该条件下转化成该物质的可能性较大。溶液中部分含硫组分的ΔG如图所示。Na2S2O4在水溶液中发生歧化反应的离子方程式为2S2O+H2O===S2O+2HSO。[分析] Na2S2O4中S元素显+3价,在水溶液中发生歧化反应,由图可知,在该溶液中,含硫组分中S元素低于+3价的仅有S2O(S元素显+2价),高于+3价的有HSO、S2O、HSO。根据题给信息,生成物的ΔG越大,表示在该条件下转化成该物质的可能性较大,故可判断另一生成物为HSO。常考的非氧化还原反应1. 碳酸盐及其酸式盐在溶液中的沉淀反应写出下列反应的离子方程式。(1)Fe2+和Na2CO3溶液反应:Fe2++CO===FeCO3↓;(2)Fe2+和NaHCO3溶液反应:Fe2++2HCO===FeCO3↓+CO2↑+H2O;(3)Al3+和Na2CO3溶液反应:2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑;(4)Al3+和NaHCO3溶液反应:Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑;(5)Fe3+和NaHCO3溶液反应:Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑;(6)Mn2+和NaHCO3溶液反应:Mn2++2HCO===MnCO3↓+H2O+CO2↑;(7)FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液可制备FeCO3沉淀:Fe2++HCO+NH3·H2O===FeCO3↓+NH+H2O或Fe2++HCO+NH3===FeCO3↓+NH。2. 有关盐类水解反应的应用(1)AlP与水反应的化学方程式:AlP+3H2O===Al(OH)3↓+PH3↑。(2)Zn3P2与水反应的化学方程式:Zn3P2+6H2O===3Zn(OH)2↓+2PH3↑。(3)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)2+可部分水解生成Fe2(OH),该水解反应的离子方程式为2Fe(OH)2++2H2O??Fe2(OH)+2H+。(4)常温下,[B4O5(OH)4]2-可以水解生成等物质的量浓度的H3BO3和[B(OH)4]-,该水解反应的离子方程式为[B4O5(OH)4]2-+5H2O===2H3BO3+2[B(OH)4]-。(5)写出盐酸肼(N2H6Cl2)第一步水解反应的离子方程式:N2H+H2O??[N2H5·H2O]++H+。(6)Fe2(SO4)3生成聚合硫酸铁{[Fe2(OH)x(SO4)3-]m}的过程是先水解再聚合,写出水解反应的化学方程式:Fe2(SO4)3+xH2O??Fe2(OH)x(SO4)3-+H2SO4。3. 其他非氧化还原反应(1)写出IBr在KOH溶液中发生非氧化还原反应的离子方程式:IBr+2OH-===Br-+IO-+H2O。(2)写出焙烧(NH4)6Mo7O24·4H2O得到MoO3的化学方程式:(NH4)6Mo7O24·4H2O7MoO3+6NH3↑+7H2O。(3)向含砷酸性废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3,三元弱酸)形式存在]中加入FeS,可将H3AsO3转化为As2S3沉淀。写出该沉砷过程中的离子方程式:3FeS+2H3AsO3+6H+===As2S3+3Fe2++6H2O。元素及其重要化合物的转化(请同学们根据下列转化关系图写出有关的化学方程式及离子方程式)1. 钠及其化合物间的转化关系①2Na+O2Na2O2②2Na+Cl22NaCl③2Na+2H2O===2NaOH+H2↑2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑④2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑⑤2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2⑥2NaOH+CO2(少量)===Na2CO3+H2O2OH-+CO2(少量)===CO+H2O⑦NaOH+CO2(过量)===NaHCO3OH-+CO2(过量)===HCO⑧Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOHCO+Ca2+===CaCO3↓⑨Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3CO+CO2+H2O===2HCO⑩2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑CO+2H+===H2O+CO2↑ NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑HCO+H+===H2O+CO2↑ NaOH+HCl===NaCl+H2OOH-+H+===H2O 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4ClNa++NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑2. 镁及其化合物间的转化关系(海水提镁)①CaCO3CaO+CO2↑②CaO+H2O===Ca(OH)2③MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2[不能用NaOH代替Ca(OH)2(石灰乳)]Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2+Ca2+④Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O(蒸发结晶析出MgCl2·6H2O)Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O⑤MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O↑(在HCl氛围中加热)⑥MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(电解MgCl2溶液得不到镁)3. 铝及其化合物间的转化关系①2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑2Al+6H+===2Al3++3H2↑②2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑③Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+===2Al3++3H2O④Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-⑤Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+===Al3++3H2O⑥Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-⑦AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4ClAl3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH⑧Na[Al(OH)4]+CO2(过量)===Al(OH)3↓+NaHCO3[Al(OH)4]-+CO2(过量)===Al(OH)3↓+HCO或2Na[Al(OH)4]+CO2(少量)===2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O2[Al(OH)4]-+CO2(少量)===2Al(OH)3↓+CO+H2O⑨AlCl3+3Na[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓+3NaClAl3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓⑩2Al(OH)3Al2O3+3H2O 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ AlCl3+4NaOH===Na[Al(OH)4]+3NaClAl3++4OH-===[Al(OH)4]- Na[Al(OH)4]+4HCl===NaCl+AlCl3+4H2O[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O Na[Al(OH)4]+NaHCO3===Na2CO3+Al(OH)3↓+H2O[Al(OH)4]-+HCO===CO+Al(OH)3↓+H2O AlCl3+3NaHCO3===3NaCl+3CO2↑+Al(OH)3↓Al3++3HCO===3CO2↑+Al(OH)3↓4. 铁及其化合物间的转化关系①FeO+2HCl===FeCl2+H2OFeO+2H+===Fe2++H2O②Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2OFe2O3+6H+===2Fe3++3H2O③Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2OFe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O④2FeCl2+Cl2===2FeCl32Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-或2FeCl2+H2O2+2HCl===2FeCl3+2H2O2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O⑤2FeCl3+Fe===3FeCl22Fe3++Fe===3Fe2+或2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+⑥FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaClFe2++2OH-===Fe(OH)2↓⑦4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3⑧FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaClFe3++3OH-===Fe(OH)3↓⑨Fe+2HCl===FeCl2+H2↑Fe+2H+===Fe2++H2↑⑩2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS Fe2O3+3CO2Fe+3CO2或Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe 3Fe+2O2Fe3O4或3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Fe3O4+4CO3Fe+4CO2或3Fe3O4+8Al9Fe+4Al2O35. 铜及其化合物间的转化关系①2Cu+O22CuO②CuO+H2SO4===CuSO4+H2OCuO+2H+===Cu2++H2O③CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓④Cu(OH)2CuO+H2O⑤CuO+H2 Cu+H2O或CuO+CO Cu+CO2⑥Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O或Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2OCu+H2O2+2H+===Cu2+ +2H2O⑦Fe+CuSO4===FeSO4+CuFe+Cu2+===Fe2++Cu⑧Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2OCu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O⑨2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+⑩Cu+Cl2CuCl2 CuCl2Cu+Cl2↑ CuSO4+2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-6. 氯、卤素及其化合物间的转化关系①2Fe+3Cl22FeCl3②Cu+Cl2CuCl2③H2+Cl22HCl或H2+Cl22HCl④Cl2+H2O??HClO+HClCl2+H2O??HClO+H++Cl-⑤Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2OCl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O⑥2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O⑦Cl2+2NaBr===Br2+2NaClCl2+2Br-===Br2+2Cl-或Cl2+2KI===I2+2KClCl2+2I-===I2+2Cl-⑧MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O7. 硫及其化合物间的转化关系①S+FeFeS②S+H2H2S③2H2S+O2(少量)2S+2H2O④FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑FeS+2H+===Fe2++H2S↑⑤S+2CuCu2S⑥2H2S+SO2===3S+2H2O(两种气体反应)⑦S+O2SO2工业制硫酸 H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HClSO+Ba2+===BaSO4↓ SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O或Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑ H2O+SO2??H2SO3 2H2SO3+O2===2H2SO42H2SO3+O2===4H++2SO CaCO3+SO2CaSO3+CO2 2CaSO3+O2===2CaSO48. 氮及其化合物间的转化关系①N2+3H22NH3②N2+O22NO(高压、放电,雷雨发庄稼)③NH3+H2O??NH3·H2O④NH3·H2ONH3↑+H2O⑤2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O⑥NH3+HCl===NH4Cl⑦NH3+HNO3===NH4NO3⑧2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4⑨NH3+H2CO3===NH4HCO3⑩2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O 4NH3+5O24NO+6H2O 4NH3+6NO5N2+6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO3NO2+H2O===2H++2NO+NO NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2ONO2+NO+2OH-===2NO+H2O 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O2NO2+2OH-===NO+NO+H2O 2NO2??N2O4 3NO2+H2O===2HNO3+NO3NO2+H2O===2H++2NO+NO Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O或4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O3CuO+2NH33Cu+3H2O+N29. 碳、硅及其化合物间的转化关系①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2②2C+O2(少量)2CO③CO2+C2CO④C+O2CO2⑤SiO2+2CSi+2CO↑⑥Si+3HClSiHCl3+H2⑦SiHCl3+H2Si+3HCl⑧Si+4HF===SiF4↑+2H2↑⑨SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O⑩SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2OSiO2+2OH-===SiO+H2O或SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑ H2SiO3SiO2+H2O Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaClSiO+2H+===H2SiO3↓或Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO[及时巩固]判断下列转化在给定的条件下能否一步实现(能转化的打“√”,不能转化的打“×”)。转化 正误 转化 正误(1)NaNa2O × (2)NaOHNa2O ×(3)饱和食盐水NaHCO3 × (4)饱和食盐水NaHCO3 √(5)NaCl(aq)Na × (6)Na2CO3(s)NaOH(aq) √(7)Na[Al(OH)4]―→Al2O3 × (8)Al2O3Al(OH)3 ×(9)AlCl3[Al(OH)4]- × (10)Al2O3[Al(OH)4]- ×(11)Al(OH)3[Al(OH)4]- × (12)AlAl(OH)3 ×(13)Al2O3(s)Al(s) × (14)MgCl2·6H2OMgCl2 ×(15)MgCl2(aq)Mg(s) × (16)Fe(s)Fe2(SO4)3(aq) ×(17)Fe(s)FeCl3(aq) × (18)FeFeCl2 ×(19)FeFe2O3 × (20)FeFe2O3 ×(21)FeS2Fe3O4 × (22)FeCl3(aq)无水FeCl3 ×(23)FeFeI3 × (24)FeFeSO4 ×(25)稀盐酸Cl2 × (26)Cl2漂白粉(工业制漂白粉) ×(27)SiO2SiCl4 × (28)SiO2H2SiO3 ×(29)SO2H2SO4 × (30)SO2BaSO3 ×(31)SO2H2SO4 √ (32)SO2CaSO3 ×(33)SO2Na2SO3 × (34)SSO3 ×(35)NO(g)NaNO3(aq) × (36)NOHNO3 √(37)[Ag(NH3)2]OH(aq)Ag × (38)NH3(g)NO2(g) ×(39)NO2(g)HNO3(aq) √ (40)稀硝酸NO2 ×(41)CuOCu(OH)2 × (42)新制Cu(OH)2Cu2O √指定化学(或离子)方程式的书写(学用P25)1. 按要求写出下列反应的化学方程式(1) Na在空气中加热 2Na+O2Na2O2(2) 过氧化钠作供氧剂(与CO2) 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2(3) 侯氏制碱法 NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(4) 氯气的工业制法(氯碱工业) 2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑(5) 工业制镁 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(6) Fe与氯气在加热条件下的反应 2Fe+3Cl22FeCl3(7) 铁丝在氧气中燃烧 3Fe+2O2Fe3O4(8) 铁与水蒸气反应 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2(9) 工业制二氧化硫(用FeS2) 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(10) 工业制备漂白粉 2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(11) 氮气与氧气在放电条件下反应 N2+O22NO(12) 氢氟酸雕刻玻璃 SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O(13) NH3的催化氧化 4NH3+5O24NO+6H2O(14) 实验室制氨气 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O(15) 由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2 MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O(16) 乙醛和新制Cu(OH)2反应 CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O2. 按要求写出下列反应的离子方程式(1) Na2O2与H2O反应 2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑(2) 向AlCl3溶液中加入过量氨水 Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH(3) 用氢氧化钠溶液吸收氯气 Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O(4) 酸性条件下,Fe2+被NaClO溶液氧化 2Fe2++ClO-+2H+===2Fe3++Cl-+H2O(5) 酸性条件下,Fe2+被H2O2溶液氧化 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O(6) 盐酸与次氯酸钠溶液混合生成Cl2 Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O(7) 二氧化硫可使氯水褪色 Cl2+SO2+2H2O===4H++2Cl-+SO(8) 用足量NaOH溶液吸收SO2气体 SO2+2OH-(足量)===SO+H2O(9) 用过量氨水吸收二氧化硫 SO2+2NH3·H2O(过量)===SO+2NH+H2O(10) SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色 2MnO+5SO2+2H2O===2Mn2++5SO+4H+(11) 用氢氧化钠溶液吸收NO2 2NO2+2OH-===NO+NO+H2O(12) 将硝酸银溶液加入过量氨水中 Ag++2NH3·H2O(过量)===[Ag(NH3)2]++2H2O(13) 向NaHCO3溶液中加入盐酸 HCO+H+===CO2↑+H2O(14) 用醋酸除水垢中的碳酸钙 CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O(15) 向硫酸钙悬浊液中加入饱和碳酸钠溶液 CaSO4 (s)+CO(aq)??CaCO3 (s)+SO(aq)(16) 硫代硫酸钠与稀盐酸(或稀硫酸)反应 S2O+2H+===SO2↑+S↓+H2O重要物质的制备及化工生产1. 常见物质的实验室制法(1)常见气体(NH3、Cl2、CO2、SO2)的实验室制取名称 原理(化学或离子方程式) 装置或制备流程 注意事项二氧化碳 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O 不能(填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀盐酸氯气 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 用饱和食盐水(填试剂名称,下同)除HCl气体,用浓硫酸干燥氯气,用NaOH(答案合理即可)溶液吸收尾气氨气 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 常用碱石灰干燥氨气CaO+NH3·H2O===NH3↑+Ca(OH)2二氧化硫 Na2SO3(固)+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O 反应物用70%浓硫酸和Na2SO3固体,因为SO2易溶于水(2)常见固体的实验室制取名称 原理(化学或离子方程式) 装置或制备流程 注意事项氢氧化亚铁 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ (白色) ① ②③ ①用煮沸并冷却后的蒸馏水配制溶液,用长滴管吸取NaOH溶液伸入新制备的FeSO4溶液(液面上加油脂或苯)中再滴加;②用铁作阳极,电解NaCl溶液(液面上加汽油);③利用产生的H2排尽装置中的空气,使生成的Fe(OH)2处于H2氛围中胆矾 Ⅰ.Cu+H2SO4+H2O2CuSO4+2H2O(蒸发浓缩、冷却结晶析出CuSO4·5H2O);Ⅱ.2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4===CuSO4+H2O(蒸发浓缩、冷却结晶析出CuSO4·5H2O) ①用热的碳酸钠溶液除去废铜屑表面的油污;②不能用铜和浓硫酸反应制备胆矾,因为Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成CuSO4的同时,还产生污染性气体SO2,不仅浪费原料,还会造成环境污染;③直接加热蒸干CuSO4溶液不能得到胆矾晶体绿矾、硫酸亚铁铵(莫尔盐) Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑Fe2++2NH+2SO+6H2O===(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O↓ ①制备硫酸亚铁时,铁粉要过量,且要趁热过滤;用少量酒精洗涤莫尔盐晶体;②从硫酸亚铁溶液中得到绿矾的操作:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(用酒精)、干燥;直接在空气中加热蒸发FeSO4溶液不能得到绿矾晶体2. 重要的化工生产(1)以海水为资源的化工生产名称 原理(主要的离子或化学方程式) 说明①海水晒盐及粗盐(主要含有Mg2+、Fe3+、Ca2+和SO等离子)提纯 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓SO+Ba2+===BaSO4↓CO+Ca2+===CaCO3↓CO+Ba2+===BaCO3↓ 粗盐提纯时,所加的沉淀剂要过量,且要在后续的操作中除去,在该实验中,加入试剂Na2CO3可沉淀Ca2+,试剂BaCl2可沉淀SO,Na2CO3一定要在BaCl2之后加入,待过滤后再加盐酸调节溶液的pH②氯碱工业 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑③侯氏制碱法 NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 向饱和氯化钠溶液中先通入氨气,再通入二氧化碳,通入气体的顺序不能颠倒④电解熔融的氯化钠制钠 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 石墨为阳极,铁为阴极;电解的是熔融NaCl(填“熔融NaCl”或“饱和NaCl溶液”,下同),而不是饱和NaCl溶液⑤海水提溴 Cl2+2Br-===Br2+2Cl-SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br-Cl2+2Br-===Br2+2Cl- 氧化:向母液中通入Cl2,将Br-氧化为Br2。吹出:利用溴的挥发性(填物理性质),通入热空气(或水蒸气)吹出溴3Br2+3Na2CO3===5NaBr+NaBrO3+3CO2↑5Br-+BrO+6H+===3Br2+3H2O(续表)名称 原理(主要的离子或化学方程式) 说明⑥海带提碘 4I-+4H++O2===2I2+2H2O3I2+6OH-===5I-+IO+3H2O5I-+ IO+6H+===3I2+3H2O 海带要在坩埚中灼烧;从I2的CCl4溶液中分离出I2不宜采用蒸馏法。因为碘易与CCl4形成共沸物,且I2单质易升华(填物理性质),会导致碘损失(2)以空气为资源的化工生产名称 原理(主要的离子或化学方程式) 说明①合成氨及尿素 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H2O(g)+CO(g)CO2(g)+H2(g)N2+3H22NH32NH3+CO2CO(NH2)2+H2O 液化空气后再分离得到氮气;由天然气获得氢气②工业制硝酸 4NH3+5O24NO+6H2O2NO+O2===2NO23NO2+H2O===NO+2HNO3 NH3催化氧化生成NO(填“NO”或“NO2”,下同),而不是NO2(3)以矿石为资源的化工生产名称 原理(主要的离子或化学方程式) 说明①工业制硫酸 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2(沸腾炉)2SO2+O22SO3(接触室)SO3+H2O===H2SO4(吸收塔) 三步反应都是放热(填“放热”或“吸热”)反应;为了充分利用能源,进入接触室的气体要净化、预热;用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到发烟硫酸,再稀释②冶炼铝 Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO2Al(OH)3Al2O3+3H2O2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ AlAl2O3―→[Al(OH)4]-―→Al(OH)3―→Al2O3,这一系列的变化是为了得到纯净的Al2O3(续表)名称 原理(主要的离子或化学方程式) 说明③粗硅的提纯 SiO2+2CSi+2CO↑粗硅提纯:Si+3HClSiHCl3+H2SiHCl3+H2Si+3HCl SiO2与C反应时,C的氧化产物不是CO2④硅酸盐工业——玻璃 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ 普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英砂;玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2(学用P30)1. 水合肼(N2H4·H2O)的制备(1)实验室模拟尿素法制备水合肼的流程如下:已知:①N2H4·H2O易溶于水,具有强还原性,易被氧化成N2;②一定条件下,将NaClO和NaOH的碱性混合溶液与尿素溶液反应生成N2H4·H2O。 “反应器1”合成N2H4·H2O的装置如图1所示,写出生成水合肼的化学方程式:CO(NH2)2+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+Na2CO3+NaCl;实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是NaClO溶液;其主要目的是防止过量的NaClO将生成的N2H4·H2O氧化;使用冷凝管的目的是减少水合肼的挥发。图1(2)某实验室设计了如图2所示装置制备N2H4。双极膜是阴、阳复合膜,层间的H2O解离成OH-和H+并可分别通过阴、阳膜定向移动。图2①双极膜中产生的OH-(填“H+”或“OH-”)移向多孔铂电极。②石墨电极反应式为ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH-。③多孔铂电极反应式为2NH3-2e-+2OH-===N2H4+2H2O。2. 高铁酸钾的制备(1)K2FeO4的性质①可溶于水、微溶于KOH浓溶液。②在0~5 ℃强碱性溶液中比较稳定。③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下可发生分解分解。④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应:4FeO+10H2O===4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,生成的Fe(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物。高铁酸钾用作净水剂时,既能杀菌消毒,又能吸附水中悬浮物。(2)常见的制备高铁酸钾的方法制备方法 原理描述 化学或离子方程式干法 Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔,生成紫红色的高铁酸钾、KNO2和H2O Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O湿法 在强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色的高铁酸钾 3ClO-+2Fe3++10OH-===2FeO+3Cl-+5H2O电解法 用Fe作阳极电解KOH浓溶液制备K2FeO4 阳极:Fe-6e-+8OH-===FeO+4H2O阴极:2H2O+2e-===2OH-+H2↑(3)湿法制备K2FeO4流程图①制备K2FeO4时,NaClO碱性溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴入NaClO碱性溶液中。②低温下,高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,可析出K2FeO4固体。3. 高锰酸钾的制备(1)由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应①熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O②加酸歧化(通CO2):3K2MnO4+2CO2===2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3或电解:2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑(2)软锰矿制备高锰酸钾的流程图(3)如何判断歧化反应已经完成通入CO2后,用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,则证明歧化反应已经完成。(4)注意事项①在实验室进行“熔融氧化”操作时,应选用铁棒、铁坩埚(KOH与玻璃、瓷坩埚中的SiO2反应)。②加酸歧化时,不宜用盐酸的原因:盐酸中的Cl-具有还原性,会被氧化为Cl2,部分Mn元素以Mn2+形式存在,KMnO4的产率降低。③电解时的阳极反应式:MnO-e-===MnO。④与加酸歧化法相比,电解法的明显优势为K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中,提高利用率。4. 重铬酸钾的制备(1)铬铁矿主要成分为FeCr2O4(可写作FeO·Cr2O3),还含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程(部分)示意图如下:①涉及的反应a. 4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2b. Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑c. 2CrO+2H+??Cr2O+H2Od. Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7↓+2NaCl②注意事项a. 焙烧不能放在瓷坩埚中,要放在铁坩埚中。b. 加酸调节溶液pH,促使反应:2CrO+2H+??Cr2O+H2O平衡正向移动,生成Cr2O。 c. K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小。(2)以铬酸钾(K2CrO4)为原料,用电化学法制备重铬酸钾的实验装置如图所示:①不锈钢作阴极,电极反应式:2H2O+2e-===2OH-+H2↑。②惰性电极作阳极,电极反应式:2H2O-4e-===O2↑+4H+。阳极区得到重铬酸钾溶液的原因:阳极区溶液中c(H+)增大,促使反应:2CrO+2H+??Cr2O+H2O平衡正向移动,部分K+通过阳离子交换膜移动到阴极区,则阳极区的主要成分是K2Cr2O7。常考物质的性质与用途(学用P32)1. 常考物质的性质反应物 条件或试剂及用量 产物或现象Na+O2 常温 Na2O(白色)加热或点燃 Na2O2(淡黄色)Fe(或Al)+浓硫酸(或浓硝酸) 常温 钝化(无明显现象)Fe+HNO3(稀) HNO3过量 Fe(NO3)3Fe过量 Fe(NO3)2Fe+稀盐酸(或稀硫酸) — FeCl2(或FeSO4)Cu+HNO3 浓硝酸 有红棕色气体生成(NO2)稀硝酸 有无色气体(NO)生成,到瓶口变为红棕色Cu+H2SO4(浓) 常温 不反应加热 有无色刺激性气味的气体生成(SO2)MnO2+ HCl (浓) 加热 有黄绿色气体(Cl2)生成(MnO2和稀盐酸不反应)SO2与氨水 氨水过量 (NH4)2SO3SO2过量 NH4HSO3SO2与NaOH NaOH过量 Na2SO3SO2过量 NaHSO3AlCl3与氨水 氨水过量 Al(OH)3AlCl3过量饱和FeCl3溶液与沸水 煮沸 Fe(OH)3胶体2. 常考物质的性质与用途(1)干燥剂、抗氧化剂、漂白剂常见的干燥剂——CaO、硅胶、碱石灰、浓硫酸、P2O5(吸水性);抗氧化剂——还原铁粉、维生素C、SO2(还原性)、Na2SO3;漂白剂——SO2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2。[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①SO2具有还原性,可用于葡萄酒的保存(√)②SO2具有漂白性,可漂白纸浆、毛、丝、草帽辫,漂白食品等(×)③维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂(√)④食品包装袋中常放入小袋的生石灰,目的是防止食品氧化变质(×)⑤二氧化硫使石蕊溶液先变红后褪色,二氧化硫可作漂白剂(×)⑥向溴水中滴加足量Na2SO3溶液,溴水褪色,说明SO具有漂白性(×)⑦向Na2SO3溶液中先滴加几滴Na2S溶液,无明显现象,再滴加适量稀盐酸,有沉淀产生,说明SO具有还原性(×)⑧SO2通入NaOH的酚酞溶液,溶液的红色褪去,说明SO2具有漂白性(×)⑨过氧化氢具有还原性,可用于处理含氰废水(×)(2)混凝剂和杀菌消毒剂混凝剂:明矾(铝盐)和铁盐——水解生成胶体;杀菌消毒剂:NaClO、Ca(ClO)2、O3、ClO2、NH2Cl(一氯胺)——有强氧化性;[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①明矾水解生成胶体,可用作絮凝剂(√)②FeCl3具有氧化性,可用于除去水中悬浮杂质(×)③NaClO 溶液呈碱性,可用于水体杀菌消毒(×)④K2FeO4是新型净水剂,其净水原理与明矾完全相同(×)⑤次氯酸(盐)具有不稳定性,可作杀菌消毒剂,还可作漂白剂(×)⑥二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒(×)(3)供氧剂、胃酸中和剂、发酵粉、钡餐、去污剂供氧剂:Na2O2吸收H2O(或CO2)产生O2;胃酸中和剂:性质较温和,能与盐酸反应——NaHCO3、Al(OH)3;发酵粉:NaHCO3受热易分解,生成气体使糕点疏松多孔;钡餐:硫酸钡不溶于水、不溶于酸,并且不能被X射线透过;去污剂:碳酸钠水解使溶液显碱性,可去除油污。[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①Na2O2吸收H2O(或CO2)产生O2,可用作呼吸面具供氧剂(√)②NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂(×)③氢氧化铝受热易分解,可用于中和过多的胃酸(×)④NaHCO3受热易分解,可作发酵粉(√)⑤患者服用的“钡餐”是BaCO3等不溶于水的物质(×)⑥用热的纯碱溶液洗去油污时,Na2CO3可直接与油污反应(×)(4)分子中含有氢键对物质物理性质的影响a.某物质的分子与水分子间存在氢键会增大该物质的溶解度;b.分子间存在氢键可增大物质间的黏稠度;c.分子间存在氢键,物质的熔、沸点反常地高;d.分子内存在氢键,物质的熔、沸点反常地低;e.分子间存在氢键,测定物质的相对分子质量会偏大。[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①H2SO4分子间存在氢键,呈黏稠状(√)②NH3分子间存在氢键,NH3热稳定性高(×)③NH3分子间存在氢键,NH3极易溶于水(×)④通常条件下,HF分子比HI分子稳定性高;HF分子间存在氢键作用,而HI分子间只存在范德华力(×)⑤H2O比H2S稳定是因为H2O分子间存在氢键(×)⑥氨分子间存在氢键,PH3分子间没有氢键,故NH3的熔、沸点及稳定性均大于PH3(×)⑦乙醇分子间存在氢键,乙醇可以任意比例与水混溶(×)⑧HF分子间存在氢键,气态HF相对分子质量大于20(√)⑨HCO通过氢键缔合成较大的酸根离子,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3(√)(5)其余常考物质的性质与用途光导纤维:SiO2,导光性好;制冷剂:氨气,易液化且汽化吸收大量热;耐高温材料:MgO、Al2O3,熔点高;氮肥:含有N元素;电解冶炼铝:Al2O3(熔融),熔融的Al2O3能导电;红色颜料:Fe2O3,为红棕色固体;电脑芯片、太阳能电池板、半导体材料:Si;水晶、玛瑙、石英坩埚:SiO2;钝化反应:常温下,铝、铁与浓硫酸(或浓硝酸)发生反应生成致密的氧化物保护膜。[正误判断](正确的打“√”,错误的打“×”)。①NH3易溶于水,可用作制冷剂(×)②Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料(×)③NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥(×)④SiO2熔点高、硬度大,可用于制造光导纤维 (×)⑤高纯硅广泛用于制作光导纤维(×)⑥二氧化硅广泛应用于太阳能电池、计算机芯片(×)⑦氧化铝的熔点较高,可用作电解冶炼铝的原料(×)⑧常温下,铝、铁与浓硫酸、浓硝酸不发生反应,可用铝、铁罐盛装浓硫酸、浓硝酸(×)⑨铝的金属活动性强,可用于制作铝金属制品(×)⑩碘单质使淀粉溶液变蓝,可用淀粉溶液检验加碘盐中是否含有碘元素(×)酸雨的防治——脱硫、脱硝(学用P34)1. 二氧化硫[考题呈现](1)焙烧高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,还有少量FeS2)的过程中会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式:SO2+OH-===HSO;焙烧时加入CaO的作用是除去焙烧时生成的SO2;添加CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中。已知:硫去除率=×100%(2)工业上也可用氨水吸收SO2,写出氨水吸收过量SO2反应的化学方程式:NH3·H2O+SO2===NH4HSO3;采用该方法脱硫,并不需要预先除去燃煤烟气中大量的CO2,原因是HCO+SO2===CO2+HSO(用离子方程式表示)。(3)另一种烟气脱硫技术是石灰法,即在煤燃烧时加入生石灰(CaO)即可除去SO2,最后生成CaSO4,写出总反应的化学方程式:2SO2+2CaO+O22CaSO4。(4)向燃煤中加入石灰石作为脱硫剂,可以减少煤燃烧时产生的SO2,写出总反应的化学方程式:2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。(5)用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2,反应生成(NH4)2SO4和CO2。写出该反应的化学方程式:2CO(NH2)2+2SO2+4H2O+O2===2(NH4)2SO4+2CO2。[基础知识]①SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O ②SO2+NaOH===NaHSO3③SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O ④SO2+NH3·H2O===NH4HSO3(续表)⑤CaO+SO2CaSO3 ⑥2CaSO3+O2===2CaSO4⑦2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2[拓展延伸](1)实验室吸收SO2的方法①用足量NaOH溶液吸收:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。②用足量氨水吸收:SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O。(2)检验SO2的方法将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热褪色后的溶液,恢复红色,可证明该气体是SO2。(3)除去CO2气体中混有的少量SO2的方法:用饱和碳酸氢钠溶液洗气。(4)空气(或尾气)中二氧化硫含量(体积分数)的测定原理①用碘水:SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI(写化学方程式)。②用KMnO4溶液:5SO2+2H2O+2MnO===2Mn2++5SO+4H+(写离子方程式)。[归纳总结]①SO2与过量的NaOH(或NH3·H2O)溶液反应生成Na2SO3(或(NH4)2SO3),过量SO2与NaOH(或NH3·H2O)溶液反应生成NaHSO3(或NH4HSO3)。②用吸收液吸收SO2,反应温度不能高的原因:温度越高,SO2的溶解度越小。③加入CaO脱硫,先生成CaSO3,最终被空气中的氧气氧化为CaSO4。[易错提醒]先根据题给信息弄清楚脱硫的含义再答题;将SO2通入BaCl2溶液中,无(填“有”或“无”)白色沉淀生成;将SO2通入紫色石蕊试液中,紫色石蕊试液仅变红不褪色;除去CO2气体中混有的少量SO2,不能(填“能”或“不能”)选用饱和Na2CO3溶液;测定二氧化硫含量时,要根据化学方程式找准关系式进行计算2. 一氧化氮和二氧化氮[考题呈现](1)硝酸工业的尾气处理常用方法(写化学方程式)①用NaOH溶液吸收NO2气体:2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O;②用NaOH溶液吸收NO、NO2气体:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O;③用Na2CO3溶液吸收NO2气体:2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2;④用Na2CO3溶液吸收NO、NO2气体:NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2。(2)脱氮——含氮化合物氧化为硝酸(或高价氮的氧化物、硝酸盐)①O3可用于烟气脱硝。O3氧化NO2的氧化产物为N2O5。②双氧水(H2O2)也可用于烟气脱硝除去NO,产物中有HNO3生成,该反应的化学方程式为3H2O2+2NO===2HNO3+2H2O。③用KMnO4及添加物浆液可高效脱除烟气中NO。NO被氧化为NO,MnO被还原为MnO,写出该反应的离子方程式:NO+3MnO+2H2O===NO+4H++3MnO。④电解吸收也是脱硝的一种方法。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸[Ka(HNO2)=5.1×10-4],再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。写出阳极反应式:H2O+HNO2-2e-===3H++NO。(3)NaClO氧化法脱硝图1工业上采用NaClO和NaOH混合溶液作为吸收剂,在图1所示的喷淋吸收塔中进行烟气脱硝。写出喷淋吸收塔中发生反应的离子方程式:2NO+3ClO-+2OH-===2NO+3Cl-+H2O。(4)含氮化合物转化为氮气①利用催化技术将汽车尾气中的CO和NO转化为可参与大气循环的气体,该反应的化学方程式为2NO+2CO2CO2+N2。②在催化剂作用下,尿素[CO(NH2)2]也可与NOx反应生成N2和H2O。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式:4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O。③采用原电池原理的方法可消除氮氧化物的污染,其工作原理如图2所示。该原电池中负极发生的电极反应式为2NH3-6e-===N2+6H+。图2 图3 图4④电极生物膜电解脱硝是电化学和微生物工艺的组合。某微生物膜能利用电解产生的活性原子将NO还原为N2,工作原理如图3所示。写出该活性原子与NO反应的离子方程式:2NO+10H·===N2↑+2OH-+4H2O。(5)含氮化合物转化为氮肥用如图4所示装置可以模拟消除NO2获得铵态氮肥的过程。该装置阳极电极反应式为H2O+NO2-e-===NO+2H+。电解后,向所得溶液中通入适量NH3可增加铵态氮肥的产量,理由是电解反应生成HNO3,通入的NH3与HNO3反应生成NH4NO3[易错提醒]①一般,浓硝酸与金属反应的还原产物为NO2,稀硝酸与金属反应的还原产物为NO。②用NaOH溶液吸收NO和NO2的混合气体时,若气体能被完全吸收,则要求≤(填“>”或“≤”,下同)1;若>1,则有NO剩余。③氧化法脱硝:用H2O2、O3、KMnO4等将NO(或NO2)氧化为NO2(或N2O5),易被碱性液体吸收。④还原法脱硝:用NH3、CO(NH2)2等将NO(或NO2)还原为N2。⑤电解法脱硝:先用稀硝酸吸收NOx生成含HNO2(填化学式)溶液,再用电解法生成硝酸。⑥有关脱硝计算,根据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数进行计算离子反应与氧化还原反应例1 已知:在酸性溶液中,Co2O3的还原产物是Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述正确的是(C)A. Co2O3在酸性溶液中易被氧化成Co2+B. Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应:3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3C. FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化D. I2具有较强的氧化性,可以将Co2+氧化成Co2O3【解析】 在酸性溶液中,Co2O3易被还原生成Co2+,A错误;氧化性:Fe3+>I2,Fe3+易将I-氧化成单质碘,即铁离子与碘离子不能大量共存,不会存在反应:3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3,B错误;氧化性:Co2O3>I2,故I2不能将Co2+氧化成Co2O3,D错误。物质间的转化例2 (2024·苏锡常镇一模)铁及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是(C)A. 工业制硫酸涉及的物质转化:FeS2SO3H2SO4B. 实验室制溴苯涉及的物质转化:FeFeBr2,C6H6C6H5BrC. 利用高温水蒸气处理铁器的化学方程式:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2D. 利用铁粉从AgCl中获取Ag的离子方程式:Fe+2Ag+===Fe2++2Ag【解析】 FeS2在高温下与氧气反应生成的是SO2而不是SO3,A错误;Fe与Br2反应生成的是FeBr3,B错误;AgCl难溶于水,在离子方程式中不能拆,D错误。常见物质的结构、性质与用途例3 (2024·苏锡常镇二模)下列物质结构与性质或物质性质与用途不具有对应关系的是(C)A. H2SO4分子间存在氢键,呈黏稠状B. ClO2具有强氧化性,可用作灭菌消毒剂C. CH4为正四面体形分子,具有可燃性D. AgBr见光易分解,可用作感光材料【解析】 分子的空间结构与该物质是否具有可燃性无必然联系,C错误。例4 (2024·徐州四模)镁、铝都是较活泼的金属。下列描述正确的是(C)A. 高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性B. 镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应C. 镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D. 铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物【解析】 高温下,镁、铝均与氧气发生反应,镁不具有抗腐蚀性,但因铝与O2反应生成一层致密的氧化膜,阻止铝进一步与O2反应,具有一定的抗腐蚀性,A错误;镁、铝都能与稀盐酸、稀硫酸发生反应,镁不能与强碱反应,Al能与强碱(如氢氧化钠)发生反应,B错误;铝热反应为铝与某些金属氧化物的反应,镁条是用来引发铝热反应的物质,不属于铝热剂的成分,D错误。有关物质的制备例5 (2023·南通一调)无水FeCl3常用作芳烃氯代反应的催化剂。以废铁屑(主要成分为Fe,还有少量Fe2O3、C和SiO2)制取无水FeCl3的流程如下。下列说法正确的是(B)A. “过滤”所得滤液中大量存在的离子有Fe3+、Fe2+、H+、Cl-B. “氧化”时可使用新制氯水作氧化剂C. 将“氧化”后的溶液蒸干可获得FeCl3·6H2OD. “脱水”时加入SOCl2能抑制FeCl3的水解,原因是SOCl2与水反应生成H2SO4和HCl【解析】 铁屑的主要成分为Fe,铁和铁离子反应生成亚铁离子,故“过滤”所得滤液中大量存在的离子有Fe2+、H+、Cl-,不会大量存在Fe3+,A错误;氯水具有氧化性,且不引入新杂质,故“氧化”时可使用新制氯水作氧化剂,B正确;Fe3+水解生成氢氧化铁,故将“氧化”后的溶液蒸干不能获得FeCl3·6H2O,C错误;SOCl2与水反应生成SO2和HCl,D错误。例6 (2024·南通海安)葡萄糖酸亚铁(C6H11O7)2Fe是常用的补铁剂,一种制备流程如下:(1)FeCO3的制取。如图所示,向装置甲中滴加稀盐酸,产生气体经洗气后通入盛有1.0 mol/L Na2CO3溶液(pH=11.9)的装置丙中,当溶液的pH约为7时,滴入0.8 mol/L FeSO4溶液,生成FeCO3沉淀。①装置乙中盛装的试剂是饱和NaHCO3溶液(填化学式)。②写出装置丙中生成FeCO3的主要离子方程式:Fe2++2HCO===FeCO3↓+H2O+CO2↑。(2)葡萄糖氧化为葡萄糖酸。取一定量葡萄糖,加入蒸馏水至完全溶解,加入少量HBr和稍过量30%的H2O2溶液,充分反应,加热煮沸,将产生的气体用2.0 mol/L NaOH溶液吸收,加入无水乙醇,静置,过滤,干燥,得纯净葡萄糖酸晶体。①HBr催化H2O2氧化法分两步进行,过程如下:第一步:HBr+H2O2===H2O+HBrO(写化学方程式);第二步:C6H12O6+HBrO===C6H12O7+HBr。 ②加热煮沸的作用是除去多余H2O2,防止氧化Fe2+。指定情境下的化学(或离子)方程式书写例7 铬及其化合物之间的转化关系如下:补充上述①~⑥转化的主要产物,并写出各步转化反应的离子方程式。A:Cr2O;B:Cr(OH)3、Fe(OH)3;C:Cr3+。①2Cr3++3H2O2+10OH-===2CrO+8H2O。②2CrO+2H+??Cr2O+H2O。③Cr2O+3H2O2+H2O===2Cr(OH)3↓+3O2↑+2OH-。④Cr2O+2Ba2++2OH-===2BaCrO4↓+H2O。⑤CrO+4OH-+3Fe2++4H2O===Cr(OH)3↓+3Fe(OH)3↓。 ⑥4Cr2O+C6H12O6+32H+===6CO2↑+22H2O+8Cr3+。环境污染与防护例8 (2023·镇江八校联考)硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但硫氧化物和氮氧化物造成的环境问题也日益受到关注。下列说法正确的是(B)A. 汽车尾气中的NO主要来源于汽油、柴油的燃烧B. SO2不仅可以漂白纸浆,还能杀菌消毒C. 植物直接吸收利用空气中的NO和NO2作为肥料,实现氮的固定D. 工业废气中的SO2和CO2均可采用石灰法进行脱除【解析】 汽车尾气中的NO主要来源于汽车气缸中氮气和氧气在高温下反应生成的,与汽油、柴油的燃烧无关,A错误;二氧化硫具有漂白性和弱氧化性,不仅可以漂白纸浆,也能杀菌消毒,B正确;铵盐和硝酸盐可作为肥料,植物不能吸收空气中的NO和NO2,氮的固定为氮气转化为含氮化合物的过程,C错误;生石灰的主要成分是CaO,能与SO2反应生成CaSO3,再被氧化为硫酸钙,则工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除,但CO2不可采用石灰法进行脱除,D错误。1. (2024·安徽卷)青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是(A)A. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈B. 烹煮食物的后期加入食盐,能避免NaCl长时间受热而分解C. 将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色D. 制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸【解析】 烹煮食物的后期加入食盐,能避免食盐中添加的KIO3长时间受热而分解,B错误;白糖熬制成焦糖汁,呈现深褐色,是食品中的天然着色剂,并不是利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色,C错误;制作面点时加入的是NaHCO3,其俗名为小苏打,纯碱是Na2CO3,D错误。2. (2024·全国甲卷)下列反应的离子方程式书写正确的是(D)A. 用氢氟酸刻蚀玻璃:SiO+4F-+6H+===SiF4↑+3H2OB. 用氯化铁溶液刻制覆铜电路板:2Fe3++3Cu===3Cu2++2FeC. 用硫代硫酸钠溶液脱氯:S2O+2Cl2+3H2O===2SO+4Cl-+6H+D. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙:CaSO4+CO===CaCO3+SO【解析】 氢氟酸刻蚀玻璃时,玻璃成分中的SiO2与氢氟酸反应,且氢氟酸是弱酸,在写离子方程式时不能拆,正确的离子方程式为SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,A错误;用氯化铁溶液刻制覆铜电路板时正确的离子方程式为2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,B错误;用硫代硫酸钠溶液脱氯应生成硫酸根离子,正确的离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+,C错误。3. (2024·湖北卷)过量的SO2与0.1 mol/L以下溶液发生反应。根据现象,下列反应的化学方程式表示错误的是(A)选项 溶液 现象 化学方程式A Na2S 产生淡黄色沉淀 3SO2+2Na2S===3S↓+2Na2SO3B FeCl3 溶液由棕黄色变浅绿色 2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+2HCl+H2SO4C CuCl2 溶液褪色,产生白色沉淀 SO2+2CuCl2+2H2O===2CuCl↓+H2SO4+2HClD Na2CO3(含酚酞) 溶液由红色变无色 2SO2+Na2CO3+H2O===CO2+2NaHSO3【解析】 SO2与Na2S的溶液反应,产生的淡黄色沉淀为S,SO2过量,产物为NaHSO3,故其化学方程式为5SO2+2Na2S+2H2O===3S↓+4NaHSO3,A错误;SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,Fe3+被还原为Fe2+,B正确;SO2与CuCl2溶液发生氧化还原反应,溶液褪色,产生的白色沉淀为CuCl,C正确;过量SO2与Na2CO3反应生成亚硫酸氢钠,溶液碱性减弱,溶液由红色变无色,D正确。4. (2024·安徽卷)下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是(D)选项 甲 乙 丙A Cl2 NaClO NaClB SO2 H2SO4 CaSO4C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2【解析】 Cl2和水反应,生成盐酸和次氯酸,不能直接生成NaClO,A错误;SO2与H2O反应生成H2SO3,不能生成H2SO4,B错误;Fe2O3不能与水直接反应生成Fe(OH)3,C错误;CO2与水反应,生成碳酸,足量的碳酸与氢氧化钙反应可生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2受热分解生成碳酸钙、CO2和水,D正确。1. (2024·南通二调)下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是(D)A. MgO难溶于水,可用于制作耐高温材料B. NaHCO3受热易分解,可用于治疗胃酸过多症C. 浓硫酸有脱水性,可用作干燥剂D. NH3分子间形成氢键,NH3的沸点比PH3的高【解析】 MgO因为熔点高,可用于制作耐高温材料,A错误;NaHCO3能与盐酸反应,可用于治疗胃酸过多症,B错误;浓硫酸有吸水性,可用作干燥剂,C错误;NH3分子间形成氢键,NH3的沸点比PH3的高,D正确。阅读下列材料,完成第2题。元素周期表中ⅦA族元素及其化合物应用广泛。电解KHF2与HF的混合物时,HF转化为F2;加热NaCl与浓硫酸的混合物,可制得HCl。氯还可形成HClO2、HClO3、HClO4等多种含氧酸。ClO2是A1级高效安全灭菌消毒剂:Cl2与CH4反应可制备有机溶剂CCl4。在照相底片的定影过程中,底片上未曝光的AgBr浸入Na2S2O3溶液转变成[Ag(S2O3)2]3-而溶解。氯化碘(ICl)性质与卤素单质相似,常用作分析化学试剂。2. (2024·苏锡常镇二模)下列化学反应表示正确的是(C)A. 电解KHF2与HF混合物时的阴极反应:HF+HF-2e-===F2↑+H2F+B. Cl2与CH4反应制备CCl4:2Cl2+CH4CCl4+2H2C. AgBr溶于Na2S2O3溶液的反应:AgBr+2S2O===[Ag(S2O3)2]3-+Br-D. ICl与NaOH溶液反应:ICl+2OH-===I-+ClO-+H2O【解析】 电解时阴极上发生得电子的还原反应,电极反应式为2HF+2e-===H2↑+4F-,A错误;Cl2与CH4制备CCl4时发生取代反应,二者反应生成CCl4的同时得到HCl而不是H2,B错误;在ICl中I元素为+1价,而Cl元素为-1价,故ICl与NaOH反应时得到IO-、Cl-和H2O,D错误。3. 下列有关物质工业制备的反应原理错误的是(D)A. 合成氨:N2+3H22NH3B. 制HCl:H2+Cl22HClC. 制粗硅:SiO2+2CSi+2CO↑D. 冶炼镁:2MgO2Mg+O2↑【解析】 Mg为活泼金属,工业上一般采用电解熔融氯化镁生成Mg,制备原理应为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,MgO的熔点高,电解消耗能量高,不采用电解MgO制Mg,D错误。4. (2023·苏州期末调研)利用硝酸工业的尾气(含NO、NO2)获得Ca(NO2)2的部分工艺流程如下:下列说法不正确的是(C)A. 反应NO(g)+NO2(g)??N2O3(g)的ΔS<0B. 为使尾气中NOx被充分吸收,尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收C. 若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,Ca(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量升高D. Ca(NO2)2在酸性溶液中分解的离子方程式为3NO +2H+===NO +2NO↑+H2O 【解析】 由化学方程式可知,该反应是气体体积减小的反应,反应的ΔS<0,A正确;尾气与石灰乳采用气液逆流接触吸收,可以增大反应物的接触面积,有利于尾气中NOx被充分吸收,B正确;石灰乳与一氧化氮、二氧化氮反应的化学方程式为NO2+NO+Ca(OH)2===Ca(NO2)2+H2O,若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1,反应中NO过量,会导致排放气体中NO含量升高,Ca(NO2)2产品中Ca(NO3)2含量不会升高,C错误;亚硝酸钙在酸性溶液中会发生歧化反应,离子方程式为3NO+2H+===NO+2NO↑+H2O,D正确。5. (2023·全国乙卷)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是(D)A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 6FeSO4+O2+2H2O===2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)2↓B 硫化钠溶液出现浑浊,颜色变深 Na2S+2O2===Na2SO4C 溴水颜色逐渐褪去 4Br2+4H2O===HBrO4+7HBrD 胆矾表面出现白色粉末 CuSO4·5H2O===CuSO4+5H2O【解析】 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀,是因为发生反应:12FeSO4+3O2+6H2O===4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓,A错误;硫化钠溶液出现浑浊,颜色变深,是因为发生反应:2Na2S+O2+2H2O===2S↓+4NaOH,B错误;溴水颜色逐渐褪去,是因为发生反应:Br2+H2O??HBrO+HBr,C错误;胆矾表面出现白色粉末,是因为发生反应:CuSO4·5H2O===CuSO4+5H2O,D正确。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题1 微专题2 常见物质的性质、用途及转化.pptx 主题1 微专题2 常见物质的性质、用途及转化.doc