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专题3　物质的性质、用途与转化
纲 举 目 张
考向1　离子反应　氧化还原反应
[氧化还原反应概念]
1. (2024·浙江卷1月)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 ( 　　)
A. 生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA
B. 催化剂降低NO与CO反应的活化能
C. NO是氧化剂，CO是还原剂
D. N2既是氧化产物又是还原产物
[离子共存]
2. (2024·浙江卷1月)在溶液中能大量共存的离子组是( 　　)
A. H＋、I－、Ba2＋、NO
B. Fe3＋、K＋、CN－、Cl－
C. Na＋、SiO、Br－、Ca2＋
D. NH、SO、CH3COO－、HCO
[离子方程式]
3. (2024·北京卷)下列离子方程式与所给事实不相符的是( 　　)
A. 海水提溴过程中，用氯气氧化苦卤得到溴单质：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
B. 用绿矾(FeSO4·7H2O)将酸性工业废水中的Cr2O转化为Cr3＋：6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
C. 用5% Na2SO4溶液能有效除去误食的Ba2＋：SO＋Ba2＋===BaSO4↓
D. 用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的CaCO3：Ca2＋＋CO===CaCO3↓
4. (2024·全国甲卷)下列过程对应的离子方程式书写正确的是( 　　)
A. 用氢氟酸刻蚀玻璃：SiO＋4F－＋6H＋===SiF4↑＋3H2O
B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板：2Fe3＋＋3Cu===3Cu2＋＋2Fe
C. 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
5. (2024·新课标卷)对于下列过程发生的化学反应，相应离子方程式正确的是( 　　)
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗：Ag＋2H＋＋NO===Ag＋＋NO2↑＋H2O
B. 工业废水中的Pb2＋用FeS去除：Pb2＋＋S2－===PbS↓
C. 海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔：Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋
D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度：2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
[化学方程式]
6. (2024·湖北卷)过量SO2与以下0.1 mol/L 的溶液反应，下列化学方程式错误的是(　　)
选项 溶液 现象 化学方程式
A Na2S 产生淡黄色沉淀 3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3
B FeCl3 溶液由棕黄色变浅绿色 2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl
C CuCl2 溶液褪色，产生白色沉淀 SO2＋2CuCl2＋2H2O===2CuCl↓＋H2SO4＋2HCl
D Na2CO3(含酚酞) 溶液由红色变无色 2SO2＋Na2CO3＋H2O===CO2＋2NaHSO3
[化学(或离子)方程式的书写]
7. (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________________________________________________________________________。
②“盐酸酸浸”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____________________________________________。
(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________________________________。
(4)(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在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO，其离子方程式为________________________________________________________。
②将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液，得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2＋的离子方程式：__________________________________________。
考向2　物质的性质与用途
[事实与解释的对应关系]
8. (2024·湖北卷)结构决定性质，性质决定用途。下列事实解释错误的是(　　)
选项 事实 解释
A 甘油是黏稠液体 甘油分子间的氢键较强
B 王水溶解铂 浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶体中水分子的空间利用率相对较低
D 石墨能导电 未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动
9. (2024·山东卷)物质性质决定用途。下列二者对应关系错误的是( 　　)
A. 石灰乳除去废气中二氧化硫，体现了Ca(OH)2的碱性
B. 氯化铁溶液腐蚀铜电路板，体现了Fe3＋的氧化性
C. 制作豆腐时添加石膏，体现了CaSO4的难溶性
D. 用氨水配制银氨溶液，体现了NH3的配位性
[陈述之间的因果关系]
10. (2023·广东卷)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是(　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭 浓硫酸具有氧化性和脱水性
B 装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅 NO2转化为N2O4 的反应吸热
C 久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2 漂白粉的有效成分是CaCO3
D 1 mol/L NaCl溶液导电性比同浓度醋酸强 NaCl溶液的pH比醋酸的高
11. (2022·广东卷)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是(　　)
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 用焦炭和石英砂制取粗硅 SiO2可制作光导纤维
B 利用海水制取溴和镁单质 Br－可被氧化，Mg2＋可被还原
C 石油裂解气能使溴的CCl4溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不饱和烃
D FeCl3水解可生成Fe(OH)3胶体 FeCl3可用作净水剂
考向3　物质间的转化与推断
[连续转化与条件]
12. (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：NaCl溶液H2和Cl2HCl
B. 金属Mg制备：Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
C. 纯碱工业：NaCl溶液NaHCO3Na2CO3
D. 硫酸工业：FeS2SO2H2SO4
[物质转化与推断]
13. (2024·安徽卷)下列选项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
14. (2024·全国甲卷)四瓶无色溶液NH4NO3、Na2CO3、Ba(OH)2、AlCl3，它们之间的反应关系如图所示。其中a、b、c、d代表四种溶液，e和g为无色气体，f为白色沉淀。下列叙述正确的是( 　　)
A. a呈弱碱性
B. f可溶于过量的b中
C. c中通入过量的e可得到无色溶液
D. b和d反应生成的沉淀不溶于稀硝酸
[元素价类二维图]
15. (2024·广东卷)部分含Mg或Al或Fe物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是( 　　)
A. 若a在沸水中可生成e，则a→f的反应一定是化合反应
B. 在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化
C. 加热c的饱和溶液，一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D. 若b和d均能与同一物质反应生成c，则组成a的元素一定位于元素周期表p区
16. (2023·广东卷)部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( 　　)
A. 可存在c→d→e的转化
B. 能与H2O反应生成c的物质只有b
C. 新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D. 若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键
1. (2024·合肥三模)下列含硫化合物的反应，离子方程式书写正确的是( 　　)
A. 将SO2通入NaClO溶液中：SO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HSO
B. 向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀：Cu2＋＋S2－===CuS↓
C. 向硫代硫酸钠溶液中加入硫酸：Na2S2O3＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O＋2Na＋
D. 水垢中的CaSO4用Na2CO3溶液处理：CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)
2. (2024·安师大附中)下列有关铜转化的化学(或离子)方程式书写不正确的是( 　　)
A. 含[CuCl4]2－溶液中加入浓氨水，得到深蓝色溶液：[CuCl4] 2－＋4NH3 [Cu NH3 4]2＋＋4Cl－
B. 新制氢氧化铜检验葡萄糖中的醛基：2Cu(OH)2＋CH2OH(CHOH)4CHO＋NaOHCu2O↓＋3H2O＋CH2OH(CHOH)4COONa
C. 氧化铜加强热生成氧化亚铜：4CuO2Cu2O＋O2↑
D. 粗铜精炼时的阳极反应只有：Cu－2e－===Cu2＋
3. (2024·武汉2月调研)下列不能正确描述其反应的方程式是( 　　)
A. 泡沫灭火器原理：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
B. 热碱去油污：CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH
C. 浓氨水检验氯气管道是否泄漏：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
D. CuSO4溶液遇到闪锌矿转变为铜蓝：Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)
4. (2024·济宁二模)下列物质的性质和用途对应关系正确的是( 　　)
A. CuSO4溶液显酸性，可用于游泳池内水的消毒
B. NH4HCO3受热易分解，可用作植物生长的肥料
C. 聚苯胺结构中存在共轭大π键体系，可用于制备导电高分子材料
D. 二氧化硫具有漂白性，可用于食品的防腐和抗氧化
能力1　常见物质的转化关系
1. 根据转化关系图写出相应的化学方程式
(1) 钠及其化合物间的转化关系
(2) 海水提镁
(3) 铝及其化合物间的转化关系
(4) 铁及其化合物间的转化关系
(5) 铜及其化合物间的转化关系
(6) 氯及卤素化合物间的转化关系
(7) 硫及其化合物间的转化关系
(8) 氮及其化合物间的转化关系
(9) 碳、硅及其化合物间的转化关系
2. 价类二维图
(1) 钠及其重要化合物的价类二维图
(2) 铝及其化合物的价类二维图
(3) 铁及其化合物的价类二维图
(4) 氯及其重要化合物的价类二维图
(5) 硫及其重要化合物的价类二维图
(6) 氮及其重要化合物的价类二维图
能力2　有关化学(或离子)方程式的配平
1. 氧化还原反应
(1) 常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂 还原产物预测
KMnO4 Mn2＋(酸性)；MnO2(中性或弱碱性)；MnO(碱性)
K2Cr2O7(酸性) Cr3＋
浓硝酸 ________
稀硝酸 ________
Cl2、Br2、I2 Cl－、Br－、I－
H2O2 OH－(碱性)；H2O(酸性)
Na2O2 NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO－) Cl－、Cl2
NaClO3 Cl2、ClO2、Cl－
说明：ClO2、HClO、NaClO、NaClO3作氧化剂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＋ Fe3＋(较强酸性)；Fe(OH)3(弱酸性至碱性)
SO2(或H2SO3、SO) SO
S2－(H2S) S、SO2(或SO)
H2C2O4 CO2
H2O2 O2
I－(HI) I2(或IO)
CO CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu等) Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋
(3) 氧化还原反应离子方程式的书写
碱性条件下KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液反应制备K2FeO4的离子方程式：
______________________________________________________________。
(4) 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
Cl2与NaOH溶液常温下反应的离子方程式：________________________________________。
Cl2与NaOH溶液在加热条件下反应的离子方程式：____________________________________________。
Br2与Na2CO3溶液反应的离子方程式：____________________________________________________。
②X－与XO(或XO－)在酸性条件下的归中反应
ClO－＋Cl－＋________===________________
ClO＋______Cl－＋________===____________________
BrO＋______Br－＋________===__________________
IO＋______I－＋________===________________
2. 常考的非氧化还原反应(写出反应的离子方程式)
(1) 碳酸盐及其酸式盐溶液中的沉淀反应
①Al3＋和NaHCO3溶液反应：__________________________________________________。
②Fe3＋和NaHCO3溶液反应：__________________________________________________。
③Fe2＋和NaHCO3溶液反应：__________________________________________________。
④Mn2＋和NaHCO3溶液反应：__________________________________________________。
⑤Fe2＋和Na2CO3溶液反应：________________________________。
⑥Al3＋和Na2CO3溶液反应：____________________________________________________________。
(2) 其他非氧化还原反应
①盐酸肼(N2H6Cl2)第一步水解反应：______________________________________。
②IBr与KOH溶液反应：________________________________________。
③AlP与水反应：______________________________________________。
④Zn3P2与水反应：__________________________________________________。
能力3　常见物质的性质与用途
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)
漂白剂——SO2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2
物质的性质与用途 判断
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 ______
⑥P2O5能与水反应，可作干燥剂(但不可用于干燥食品) ______
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(有强氧化性)。
物质的性质与用途 判断
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 ______
⑥Fe2(SO4)3易溶于水，可用作净水剂 ______
⑦胶体具有吸附性，实验室可用饱和硫酸铁溶液制备氢氧化铁胶体 ______
⑧二氧化氯具有还原性，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、CO2产生O2
胃酸中和剂——NaHCO3、Al(OH)3(性质较温和能与盐酸反应。Na2CO3不能作胃酸中和剂)
发酵粉——NaHCO3受热易分解生成气体使糕点疏松
钡餐——硫酸钡不溶于水，也不溶于稀盐酸且不能被X射线透过(BaCO3不能作钡餐)
去污剂——碳酸钠溶液水解显碱性可去除油污(Na2CO3不能与油污直接反应)
物质的性质与用途 判断
①Na2O2吸收H2O、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，Na2CO3可直接与油污反应 ______
⑦Na2CO3具有碱性，可用于制胃酸中和剂 ______
4. 蛋白质的盐析与变性
盐析——NaCl、Na2SO4、K2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4等溶液；
变性——CuSO4溶液、醋酸铅溶液、HgCl2溶液、福尔马林溶液等。
5．其他常考物质的性质与用途
光导纤维——SiO2(导光性好)
电脑芯片、太阳能电池板、半导体材料——Si(性能稳定，能导电)
制冷剂——NH3(易液化，汽化吸热)
耐高温材料——MgO、Al2O3(熔点高)
防火材料——硅酸钠(不易燃烧，用水玻璃浸泡纺织品用于防火)
氮肥——含有N元素(与铵盐易分解无关)
电解冶炼铝——电解熔融Al2O3
红色颜料——Fe2O3(固体为红棕色)
钝化反应——常温下，铝、铁与浓硫酸、浓硝酸发生反应生成致密的氧化物保护膜
能力4　物质的制备及重要化工生产
[资源的利用]
1. 以海水为资源的化工生产
名称 原理(主要的化学或离子方程式) 说明
①海水晒盐及粗盐(主要含Mg2＋、Ca2＋和SO等离子)的提纯 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓SO＋Ba2＋===BaSO4↓CO＋Ca2＋===CaCO3↓CO＋Ba2＋===BaCO3↓ 所加沉淀剂为NaOH、BaCl2、Na2CO3，其中____________一定要在____________之后加入，沉淀完全并过滤后，加入________调溶液的pH
②氯碱工业：次氯酸钠的制备和氯化氢的制备 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2OH2＋Cl22HCl
③侯氏制碱法 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O === NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 向______________溶液中先通入________，再通入____________，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↑ 石墨作________，铁作________，电解熔融NaCl
⑤海水制溴 Cl2＋2Br－===________________SO2＋Br2＋2H2O===________________________(或3Br2＋3Na2CO3===____________________________________、5Br－＋BrO＋6H＋===__________________) 氧化室中Cl2氧化Br－得到的溴水浓度不高，利用__________将Br2吹出，经过吸收塔，此时Br－得到了富集
⑥海水制镁 CaCO3CaO＋CO2↑(CaCO3来源于贝壳)CaO＋H2O===Ca(OH)2(制石灰乳)MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OMgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 工业上用________________作沉淀剂，而不是用____________；结晶析出MgCl2·6H2O，要在__________气流中加热氯化镁晶体得到无水氯化镁
2. 空气资源的综合利用
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；由天然气可获得氢气
②工业制硝酸 4NH3＋5O24NO＋6H2O2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===NO＋2HNO3 NH3催化氧化生成的是________
3.矿产资源的综合利用
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，再稀释成不同浓度的工业产品
②铝的冶炼 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－[Al(OH)4]－＋CO2(过量)===Al(OH)3↓＋HCO或[Al(OH)4]－＋HCO===CO＋Al(OH)3↓＋H2O2Al(OH)3Al2O3＋3H2O2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ Al电解熔融Al2O3时，加冰晶石，以降低Al2O3的熔融温度
③粗硅的提纯 SiO2＋2CSi＋2CO↑Si＋3HClSiHCl3＋H2SiHCl3＋H2Si＋3HCl
④硅酸盐工业——制玻璃 CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ 制玻璃的原料是________、__________、________；玻璃的主要成分是______________、______________、__________
[高考热点物质的制备]
1. 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催化作用下发生分解；④在中性至弱碱性条件下，FeO能与水发生反应：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，高铁酸钾既能____________，又能____________________。
(2) 常见高铁酸钾的制备方法
制备方法 具体内容 化学或离子方程式
干法 Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物 Fe2O3＋3KNO3＋4KOH________________________________
湿法 强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应，再加入饱和KOH溶液，生成紫红色高铁酸钾溶液 3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===______________________________
电解法 用Fe作阳极，电解KOH浓溶液制备K2FeO4 阳极：Fe－6e－＋8OH－===____________________阴极：2H2O＋2e－===________________
　(3) 湿法制备流程图
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，利用K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度小，加入饱和KOH溶液，析出K2FeO4固体。
2. 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＋3H2O
②加酸歧化法：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) 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加酸时不宜用盐酸的原因：Cl－具有还原性，会被氧化，降低产品的量。
③采用电解法时阳极的电极反应式：
MnO－e－===MnO。
④与加酸歧化相比，电解法的明显优势为_____________________________。
3. 重铬酸钾的制备
(1) 铬铁矿(FeO·Cr2O3)中含有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：
(2) 涉及的反应
①4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2
②Na2CO3＋Al2O32NaAlO2＋CO2↑
③2CrO＋2H＋__________________
④Na2Cr2O7＋2KCl K2Cr2O7↓＋2NaCl(K2Cr2O7的溶解度小于Na2Cr2O7)
(3) 注意事项
①焙烧不能放在瓷坩埚中，要放在铁坩埚中。
②加酸调pH促使平衡正向移动生成Cr2O。
③K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小。
(4) 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阳极区得到重铬酸钾溶液的原因：阳极OH－放电，溶液中H＋浓度增大，使平衡2CrO＋2H＋?Cr2O↓＋H2O向正反应方向移动；部分K＋通过阳离子交换膜移动到阴极区，阳极区主要成分是K2Cr2O7。
能力5　酸雨的防治——脱硫、脱硝
1. 二氧化硫
(1) 煤的脱硫：
①2CaSO3＋O2===2CaSO4 (或CaO＋SO2CaSO3)
②2CaCO3＋O2＋2SO22CaSO4＋2CO2
(2) 用NaOH吸收二氧化硫的尾气：
①SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O(或SO2＋NaOH===NaHSO3)
②2Na2SO3 ＋O2===2Na2SO4
(3) 用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2，反应生成(NH4)2SO4和CO2。反应的化学方程式：__________________________________________________________________。
(4) 空气(或尾气)中二氧化硫含量(体积分数)的测定原理
①用碘水吸收：________________________________________(写化学方程式)。
②用KMnO4溶液滴定：__________________________________________________________(写离子方程式)。
2. 一氧化氮和二氧化氮(硝酸工业尾气处理)
(1) 歧化与归中反应(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：______________________________________________。
(2) 氧化法
①O3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________________________________________。
③工业上采用NaClO和NaOH混合溶液作为吸收剂，吸收烟气脱硝。发生反应的离子方程式为________________________________________________________。
④用KMnO4及添加物浆液可高效脱除烟气中的NO。NO被氧化为NO，MnO被还原为MnO，写出该反应的离子方程式：__________________________________________________________。
⑤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：________________________________________。
(3) 还原法
①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NO2与CO(NH2)2反应的化学方程式：________________________________________________。
②采用原电池原理的方法消除氮氧化物的污染，其工作原理如图1所示。负极发生的电极反应式为______________________________。
③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2所示。写出该活性原子与NO反应的离子方程式：________________________________________________。
④用如图3所示装置可以模拟消除NO2获得铵态氮肥的过程。
图3
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________________________________________________________。
类型1　离子反应方程式
例1　(2024·浙江卷)下列离子方程式正确的是( 　　)
A. 用CuSO4溶液除H2S气体：Cu2＋＋S2－===CuS↓
B. H2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液：Ba2＋＋H2SO3===BaSO3↓＋2NO↑＋2H＋
C. NaHCO3溶液中通入少量Cl2：Cl2＋2HCO===Cl－＋ClO－＋2CO2＋H2O
D. 用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
类型2　氧化还原反应
例2　(2023·福建卷)稀有气体氙的氟化物(XeFn)与NaOH溶液反应剧烈，与水反应则较为温和，化学方程式如下：
与水反应 与NaOH溶液反应
ⅰ.2XeF2＋2H2O===2Xe↑＋O2↑＋4HF ⅱ.2XeF2＋4OH－===O2↑＋2Xe↑＋4F－＋2H2O
ⅲ.XeF6＋3H2O===XeO3＋6HF ⅳ.2XeF6＋4Na＋＋16OH－===Na4XeO6↓＋Xe↑＋O2↑＋12F－＋8H2O
下列说法错误的是( 　　)
A. XeO3具有平面三角形结构
B. OH－的还原性比H2O强
C. 反应ⅰ～ⅳ中有3个氧化还原反应
D. 反应ⅳ每生成1 mol O2，转移6 mol电子
类型3　物质的性质与用途
例3　(2024·浙江卷6月)下列说法不正确的是( 　　)
A. Al(OH)3呈两性，不能用于治疗胃酸过多
B. Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂
C. FeO有还原性，能被氧化成Fe3O4
D. HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中
类型4　物质间的转化与推断
例4　(2024·淮北一模)某溶液可能含有等浓度的下列某些离子：Na＋、Mg2＋、NH、H＋、Cl－、SO、SO、NO，取溶液分别进行如下实验：
①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀；
②加入淀粉碘化钾溶液，呈蓝色；
③加入NaOH溶液产生白色沉淀，加热后产生有刺激性气味的气体。
下列说法错误的是( 　　)
A. 由①②可知一定有H＋、NO、SO
B. 若将①中的试剂换成盐酸酸化的BaCl2溶液，不影响成分的判断
C. ③中的离子方程式：Mg2＋＋NH＋3OH－Mg(OH)2↓＋NH3↑＋H2O
D. 不能确定有无Cl－
例5　(2024·广州一模)部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是( 　　)
A. a与强碱溶液反应可生成c和d
B. 电解c的水溶液可生成a
C. e在光照条件下可生成a
D. 可存在b→a→e→d的转化关系
1. (2024·龙岩5月质检)常温下，在指定的溶液中一定能大量共存的离子组是( 　　)
A. 加入苯酚显紫色的溶液中：K＋、SO、SCN－、I－
B. 使pH试纸变红的溶液中：Na＋、S2O、NO、Cl－
C. c(H＋)＜的溶液中：Ba2＋、Cl－、NO、Na＋
D. 0.1 mol/L酸性高锰酸钾溶液中：SO、NH、C2O、K＋
2. (2024·湖南卷)下列过程对应的反应方程式错误的是(　　)
A 《天工开物》记载用炉甘石(ZnCO3)火法炼锌 2ZnCO3＋C2Zn＋3CO↑
B CaH2用作野外生氢剂 CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
C 饱和Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢 CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)
D 绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性工业废水中的Cr2O 6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
3. (2024·福州市三模)下列化学用语解释事实或过程正确的是( 　　)
A. 用含 Al粉和 NaOH疏通剂疏通管道：2Al＋2OH＋2H2O===2Al(OH)3↓＋H2↑
B. 用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板： Cu＋Fe3＋===Fe2＋＋Cu2＋
C. 用石灰乳制漂白粉： Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO＋H2O
D. 用 NaOH 溶液吸收 NO2：2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O
4. (2024·广东联考)如图所示为氯元素的价类二维图。下列说法正确的是( 　　)
A. 分别蘸有①的浓溶液和浓氨水的玻璃棒互相靠近会产生白烟
B. ⑥中阴离子的空间结构为平面四边形
C. ④的电子式为
D. 明矾与③的净水原理相同
专题3　物质的性质、用途与转化
【高考溯源】
1. D　【解析】 N2为还原产物，CO2为氧化产物，D错误。
2. D　【解析】 H＋、I－、NO会发生氧化还原反应而不能大量共存，A错误；Fe3＋、CN－会生成配合物而不能大量共存，B错误；SiO、Ca2＋会生成CaSiO3沉淀而不能大量共存，C错误。
3. D　【解析】 Na2CO3与CaSO4反应属于沉淀的转化，CaSO4不能拆分，D错误。
4. D　【解析】 玻璃的主要成分为SiO2 ，HF为弱电解质，不可拆写为离子，A错误；Cu只能将Fe3＋还原为Fe2＋，离子方程式应该为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，B错误；S2O被Cl2氧化为SO，离子方程式应该为S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋，C错误。
5. C　【解析】 稀硝酸的还原产物是NO，A错误；FeS是难溶物，不能拆分，B错误；H2C2O4是二元弱酸，不能拆分，D错误。
6. A　【解析】 向Na2S溶液中通入过量SO2，化学方程式为2H2O＋5SO2＋2Na2S===3S↓＋4NaHSO3，A错误。
7. (1)①FeS＋CrO＋4H2O===Fe(OH)3＋Cr(OH)3＋S＋2OH－　②2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O
③Fe＋2HCOFeCO3＋CO＋H2↑
(2)MnO2＋SO＋2H＋Mn2＋＋SO＋H2O
(3)①Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
②HCO＋H2HCOO－＋H2O
(4)①3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO＋5H＋
②2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
8. B　【解析】 1个甘油分子含有3个—OH，分子之间可以形成多个氢键，导致甘油黏稠，A正确；Pt为惰性金属，难以被强氧化性酸氧化，王水中加入了HCl，Cl－与铂离子之间形成配合物使反应容易发生，并未增强浓硝酸氧化性，B错误；水分子之间形成氢键，氢键具有方向性，导致冰中出现大量空隙，空间利用率降低，密度降低，C正确；石墨的每一层中未杂化的p轨道重叠，形成离域π键，使电子可以在每一层的平面中运动，因此可以导电，D正确。
9. C　【解析】 二氧化硫是酸性氧化物，能与碱反应，体现了Ca(OH)2的碱性，A正确；氯化铁溶液腐蚀铜电路板，离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，Fe3＋为氧化剂，体现其氧化性，B正确；制作豆腐时添加石膏是利用了胶体在电解质溶液中聚沉的性质，与其难溶性无关，C错误；氨水配制银氨溶液，离子方程式为Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋，NH3为配体，体现其配位性，D正确。
10. A　【解析】装有NO2的密闭烧瓶冷却后颜色变浅，降低温度，平衡向生成N2O4方向移动，则NO2转化为N2O4的反应为放热反应，B不符合题意；久置空气中的漂白粉遇盐酸产生CO2是由于次氯酸钙变质，与空气中二氧化碳、水反应生成了碳酸钙，碳酸钙和盐酸反应生成了二氧化碳，C不符合题意；1 mol/L NaCl溶液导电性比同浓度醋酸强，氯化钠是强电解质，醋酸是弱电解质，和它们溶液的pH无关，D不符合题意。
11. A　【解析】 石英砂(SiO2)在高温条件下被焦炭还原制备粗硅，这与SiO2是否作光导纤维无因果关系，A符合题意。
12. A　【解析】 电解MgCl2溶液得到Mg(OH)2，B错误； NaCl溶液中只通入CO2，不能发生题中转化，C错误；SO2与H2O反应生成H2SO3，D错误。
13. D　【解析】 氯气与水反应不生成次氯酸钠，A错误；二氧化硫与水生成亚硫酸而不是硫酸，B错误；氧化铁不能与水直接反应生成氢氧化铁，C错误。
14. B　【解析】 a为NH4NO3，b为Ba(OH)2，c为AlCl3，d为Na2CO3，e为NH3，f为Al(OH)3，g为CO2。NH4NO3为强酸弱碱盐，溶液显酸性，A错误；Al(OH)3可溶于过量的Ba(OH)2溶液生成[Al(OH)4]－，B正确；AlCl3溶液中通入过量的NH3，生成的Al(OH)3不会溶于氨水，C错误；Ba(OH)2与Na2CO3反应生成的BaCO3沉淀可溶于稀硝酸，D错误。
15. B　【解析】 若a在沸水中可生成e，a为Mg、e为Mg(OH)2，f为镁盐，则a→f的反应可能是置换反应，如：Mg＋CuCl2===MgCl2＋Cu，A错误；e能转化为d，说明该金属元素为Fe，则g、f、e、d分别是FeO、亚铁盐、Fe(OH)2、Fe(OH)3，FeO、亚铁盐、Fe(OH)2、Fe(OH)3的颜色依次是黑色、浅绿色、白色、红褐色，所以在g→f→e→d转化过程中，一定存在物质颜色的变化，B正确；c为盐溶液，可能是铝盐也可能是铁盐，如果加热饱和的铝盐溶液，会析出能产生丁达尔效应的白色分散系，如果加热饱和的铁盐溶液，会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系，C错误；若b和d均能与同一物质反应生成c，a可能是Fe或Al，Al位于元素周期表的p区，Fe位于元素周期表的d区，D错误。
16. B　【解析】 向氢氧化钠溶液中加入硫酸铜溶液，反应生成Cu(OH)2，该物质不稳定，受热分解产生CuO，从而可实现c→d→e的转化关系，A正确；Na与H2O反应也可以生成NaOH，B错误；新制Cu(OH)2可用于检验葡萄糖中的醛基，C正确；若b能与H2O反应生成O2，则b为Na2O2，Na2O2中含共价键，D正确。
【模考前沿】
1. D　【解析】 HClO具有强氧化性，HSO具有还原性，二者不能共存，少量SO2通入NaClO溶液中离子方程式为3ClO－＋ SO2＋H2O===SO＋2HClO＋Cl－，过量SO2通入NaClO溶液中离子方程式为ClO－＋SO2＋H2O===SO＋2H＋＋Cl－，A错误；氢硫酸是二元弱酸，HS－不能完全电离，正确的离子方程式为Cu2＋＋HS－===CuS↓＋H＋，B错误；Na2S2O3易溶于水，应写成离子形式，正确的离子方程式为S2O＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O，C错误。
2. D　【解析】 粗铜含有锌、铁等金属，因此阳极反应有：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Cu－2e－===Cu2＋等，D错误。
3. B　【解析】 泡沫灭火器的原理是利用硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液混合制取二氧化碳，A不符合题意；热碱去油污利用的是油脂(高级脂肪酸甘油酯)在碱性条件下的水解反应，B符合题意；浓氨水和氯气反应产生白烟，可用浓氨水检验氯气管道是否泄漏，C不符合题意；CuSO4溶液遇ZnS固体发生沉淀转化，D不符合题意。
4. C　【解析】 铜离子对细菌和藻类有破坏作用，因此可用于游泳池的消毒，而不是利用其酸性，A错误；碳酸氢铵为植物生长提供N元素，故可以用于氮肥，与其易分解性质无关，B错误；二氧化硫具有还原性，可以防止食品氧化，同时二氧化硫能够抑制细菌生长，可以用于防腐剂，与其漂白性无关，D错误。
【举题固法】
例1　D　【解析】 H2S是弱酸，不能拆分，A错误；H2SO3溶液中滴入Ba(NO3)2溶液会发生氧化还原反应生成BaSO4，B错误；HClO酸性弱于H2CO3，因此HClO不能与HCO反应生成CO2，生成物中应该是HClO而不是ClO－，C 错误。
例2　A　【解析】 XeO3分子中心原子价层电子对数＝3＋ ＝4，中心原子的杂化方式为sp3杂化，XeO3分子的空间结构为三角锥形，A错误；对比反应ⅲ、ⅳ可知，XeF6与水反应属于非氧化还原反应，XeF6可被OH－还原为Xe，由此可知OH－的还原性比H2O强，B正确；除了反应ⅲ外，反应ⅰ、ⅱ、ⅳ中发生的均为氧化还原反应，故有3个氧化还原反应，C正确；反应ⅳ中O2和Na4XeO6为氧化产物，Xe为还原产物，O2～Xe～6e－，故每生成1 mol O2，转移6 mol电子，D正确。
例3　A　【解析】 Al(OH)3为两性氢氧化物，可用于治疗胃酸过多，A错误；Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可作供氧剂，B正确；FeO中Fe为＋2价，具有还原性，在空气中能被氧化成Fe3O4，C正确；HNO3见光易分解，反应的化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，所以应保存在棕色试剂瓶中，D正确。
例4　D　【解析】 由①可知原溶液中可能含有SO或SO，由②可知原溶液中一定有H＋、NO，且SO和H＋、NO不共存，所以由①②可知原溶液中一定有H＋、NO、SO，A正确；原溶液中一定含有H＋、NO，所以将①中的试剂换成盐酸酸化的BaCl2溶液，不影响SO或SO的判断，B正确；由③知原溶液含Mg2＋、NH，C正确；根据溶液呈电中性，原溶液中一定含有Mg2＋、NH、H＋、Cl－、SO、NO，一定无SO、Na＋，D错误。
例5　C　【解析】 a是Cl2，b是HCl，c是氯化物，d是含次氯酸根离子的盐，e是HClO。HClO 在光照条件下可生成HCl和O2，C错误。
【能力评价】
1. C　【解析】 加入苯酚显紫色的溶液中含有Fe3＋，Fe3＋会和I－发生氧化还原反应，与SCN－形成配合物，不能大量共存，A错误；使pH试纸变红的溶液呈酸性，S2O在酸性环境中会和NO发生氧化还原反应，不能大量共存，B错误；c(H＋) <的溶液呈碱性，Ba2＋、Cl－、NO、Na＋可以大量共存，C正确；0.1 mol/L酸性高锰酸钾溶液中，MnO会和C2O发生氧化还原反应，不能大量共存，D错误。
2. A　【解析】 用炉甘石火法炼锌的化学方程式为ZnCO3＋2CZn＋3CO↑，A错误；CaH2用作野外生氢剂是由于CaH2中－1价的氢元素有强还原性，可与水发生归中反应生成氢气，B正确；饱和碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢，可将水垢中的硫酸钙转化为碳酸钙，后续可用酸溶解，C正确；绿矾中Fe2＋有还原性，酸性条件下可将Cr2O还原为Cr3＋，自身被氧化为Fe3＋，D正确。
3. D　【解析】 铝与氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，A错误；用FeCl3溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板，离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，B错误；用石灰乳制漂白粉，离子方程式为Cl2＋Ca(OH)2===Ca2＋＋Cl－＋ClO－＋H2O，C错误。
4. A　【解析】 ①是HCl，②是Cl2，③是ClO2，④是HClO，⑤是次氯酸盐，⑥是HClO4。ClO中氯原子价层电子对数为4＋＝4、没有孤电子对，故其空间结构是正四面体形，B错误；HClO的电子式为，C错误；明矾和ClO2均可用作净水剂，明矾水解生成的氢氧化铝胶体可以吸附水中的悬浮物，达到净水的目的，二氧化氯净水是利用其强氧化性杀死水中的细菌和病毒，原理不同，D错误。

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