【高考突破方案】1第一章 物质及其变化 -讲义(教师版) 高考化学一轮复习

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【高考突破方案】1第一章 物质及其变化 -讲义(教师版) 高考化学一轮复习

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第一章 物质及其变化
第1讲 物质的组成、性质和分类
考点一 物质的组成和分类
1.物质的组成
(1)构成微粒
(2)元素在物质中的两种存在形态
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(3)同素异形体
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易错警示
同素异形体之间的转化属于化学变化,例如3O2===2O3。
(4)纯净物与混合物
①纯净物:只由一种物质组成。
②混合物:由两种或两种以上的物质混合而成。
易错警示
①由一种元素组成的物质不一定是单质,还可能是混合物,例如O2和O3的混合物中只有一种元素,但属于混合物。
②由同位素的不同原子形成的单质或化合物是纯净物,如H2与D2、H2O和D2O。
③分子式为C5H10的物质可能是纯净物,也可能是混合物。
2.元素、物质及微粒间的关系
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宏观——物质是由元素组成的。
微观——物质是由原子、分子或离子构成的。
归纳总结
常见混合物归纳
(1)气体混合物:空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气或沼气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、出炉煤气、石油气、裂解气。
(2)液体混合物:氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、福尔马林、浓硫酸、盐酸、石油、石油的各种馏分、植物油、胶体。
(3)固体混合物:脂肪、可燃冰、大理石、碱石灰、漂白粉、煤、高分子化合物(如蛋白质、纤维素、聚合物、淀粉等)、玻璃、水泥、青铜(主要含Cu、Sn、Pb等,我国最早使用的合金)、黄铜(主要含Cu、Zn等)、白铜(主要含Cu、Ni、Zn等)、合金、铝热剂(铝和金属氧化物)、天然矿物(如磷矿石、铝土矿等)。
3.物质的分类
(1)分类的概述
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分类应依据一定的标准进行,标准不同,分类方法也不相同。
(2)分类法
常用的两种分类法是 交叉分类法 和 树状分类法 。
①交叉分类法:从不同角度,按照不同标准对同一事物进行分类。
应用示例:
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②树状分类法:按照同一标准对同类事物进行分类,特点是上下层为从属关系。
应用示例:
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易错警示
熟记重要物质的分类
4.根据组成和性质对酸、碱、盐和氧化物进行再分类
氧化物
含义:能与碱作用只生成一种相应价态盐和水的氧化物,又称酸酐。
通性:
①酸性氧化物+水→酸
如CO2+H2O H2CO3,
SO2+H2O H2SO3。
②酸性氧化物+碱→一种相应价态盐+水
如CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,
SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O。
③酸性氧化物+碱性氧化物→含氧酸盐
如CO2+Na2O===Na2CO3,
CaO+SO2 CaSO3。
易错警示
(1)大多数非金属氧化物是酸性氧化物,如CO2、SO2、SO3、N2O5等。
(2)某些金属氧化物是酸性氧化物,如Mn2O7等。
(3)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,酸性氧化物不一定是金属氧化物。
(4)酸性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸,如SiO2。
(5)酸酐不一定是酸性氧化物,像有机酸脱水形成的酸酐一般不是酸性氧化物,如醋酸酸酐是(CH3CO)2O。
(2)碱性氧化物
含义:与酸作用只生成一种相应价态盐和水的氧化物。
通性:
①碱性氧化物+水→碱
如Na2O+H2O===2NaOH,
CaO+H2O===Ca(OH)2。
②碱性氧化物+酸→一种相应价态盐+水
如Na2O+2HCl===2NaCl+H2O,
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O。
③碱性氧化物+酸性氧化物→含氧酸盐
如CaO+SiO2 CaSiO3。
易错警示
(1)大多数金属氧化物是碱性氧化物,如Na2O、CaO、CuO、Fe2O3等。
(2)碱性氧化物一定是金属氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物。
(3)碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的碱,如Fe2O3。
(3)两性氧化物
含义:能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物,如Al2O3。
①与酸反应:
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O。
②与碱反应:
Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]。
易错警示
既能与酸反应也能与碱反应的氧化物不一定是两性氧化物,如:SiO2既能与HF反应,也能与NaOH反应,但SiO2属于酸性氧化物。因为SiO2与HF反应生成的不是盐和水,且SiO2不与其他酸反应。
(4)酸
①按一个酸分子完全电离能产生H+的个数
一元酸:HCl、HNO3、CH3COOH等。
二元酸:H2CO3、 H2SO4、H2SO3、 H2S等。
三元酸:磷酸(H3PO4)等。
②按电离出氢离子的程度(酸性强弱)
强酸:HCl、H2SO4、HNO3等。
弱酸:H2CO3、CH3COOH等。
③按酸的挥发性
难挥发性酸:H2SO4、H3PO4等。
挥发性酸: HCl 、 HNO3 等。
④按酸的组成中是否含有氧元素
含氧酸:H2CO3、 HNO3、H2SO4、H2SO3、H2SiO3、HClO4等。
无氧酸:HCl、HBr、HI、HF、H2S等。
易错警示
无氧酸一般分子中有几个氢就是几元酸; 含氧酸一般分子中有几个羟基就是几元酸。注意:不是按分子中所含H原子的个数。
(5)碱
①按该碱完全电离产生的OH-的个数
一元碱:KOH、NaOH、NH3·H2O等。
二元碱:Ca(OH)2、Ba(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)2等。
多元碱:Fe(OH)3、Al(OH)3等。
②按电离出OH-的程度(碱性强弱)
强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2等。
弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等。
③按水溶性
可溶性碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2、NH3·H2O等。
难溶性碱:Cu(OH)2、 Mg(OH)2、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3等。
(6)盐
①按是否溶于水
可溶盐:NaCl、AgNO3、CuSO4等。
难溶盐:CaCO3、BaSO4、ZnS等。
②按组成离子
钠盐、硫酸盐:Na2SO4。
钾盐、碳酸盐:K2CO3。
铵盐、硝酸盐:NH4NO3。
③按酸根是否含氧
含氧酸盐:KNO3、KMnO4、FeSO4等。
无氧酸盐:NaCl、 ZnS、CaCl2等。
④组成中是否有可电离的H+、OH-
正盐:Na2CO3等。
酸式盐:NaHCO3、NaHSO4等。
碱式盐:Cu2(OH)2CO3等。
a.正盐:金属离子(或铵根)+酸根离子,例如:NaCl、BaSO4、Na2SO3、Na2CO3等。
b.酸式盐:金属离子(或铵根)+H++酸根离子,例如:NaHCO3、NaHSO4、NaHSO3等。
c.碱式盐:金属离子(或铵根)+OH-+酸根离子,例如:Cu2(OH)2CO3等。
d.复盐:两种或两种以上阳离子+酸根离子,例如:KAl(SO4)2等。
易错易混
判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。
(1)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式。(  )
错因:                                    
(2)含有金属元素的离子不一定是阳离子。(  )
错因:                                    
(3)花生油和汽油的主要成分都是烃的混合物。(  )
错因:                                    
(4)胆矾(CuSO4·5H2O)属于混合物。(  )
错因:                                    
(5)冰水混合物为纯净物。(  )
错因:                                    
(6)人们可以利用先进的化学技术,选择适宜的条件,利用化学反应制造新的原子。(  )
错因:                                    
(7)某物质经科学测定只含有一种元素,不可以断定该物质一定是一种纯净物。(  )
错因:                                    
(8)能与酸反应的氧化物,一定是碱性氧化物。(  )
错因:                                    
(9)纯碱属于碱,硫酸氢钠、碳酸氢钠属于酸式盐。(  )
错因:                                    
(10)已知NaH2PO2是正盐,其水溶液呈碱性,则H3PO2属于三元弱酸。(  )
错因:                                    
答案:(1)× Na、NaCl、SiO2分别为金属晶体、离子晶体、共价晶体,均称为化学式,只有H2SO4称为分子式。
(2)√
(3)× 花生油属于脂而非烃的混合物。
(4)× 胆矾(CuSO4·5H2O)属于纯净物。
(5)√
(6)× 原子是化学变化中的最小微粒,化学反应不能制造新的原子。
(7)√
(8)× SiO2是酸性氧化物,但能与氢氟酸反应。
(9)× 纯碱属于盐。
(10)× H3PO2为一元酸。
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题组一 物质的组成
1.(2024·浙江阶段练习)下列关于含硫矿物的化学式不正确的是(  )
A.黄铁矿:FeS2
B.胆矾:FeSO4·7H2O
C.石膏:CaSO4·2H2O
D.重晶石:BaSO4
解析:B 黄铁矿的主要成分为FeS2,A正确;胆矾的化学式为CuSO4·5H2O,B错误;石膏是一种主要化学成分为硫酸钙(CaSO4)的水合物,其化学式为CaSO4·2H2O,C正确;重晶石的主要成分是硫酸钡,化学式为BaSO4,D正确。
2.(2025·北京模拟预测)按物质组成分类,F-…H3O+属于(  )
A.酸 B.碱 C.盐 D.混合物
解析:D F-与H3O+形成了氢键,溶液中除了水还有F-,故是混合物。
3.(2024·贵州模拟预测)“挖掘文物价值,讲好中国故事”。下列有关文物的叙述正确的是(  )
A.“良渚古城遗址”出土的良渚陶器制作原料是石灰石、纯碱和二氧化硅
B.“贾湖骨笛”制作材料是鹤类尺骨,它的成分Ca5(PO4)3OH属于有机高分子材料
C.“东坡肉形石”是一块天然玛瑙石,其矿物主要化学成分为SiO2
D.“马家窑”出土的铜刀表面的绿色物质,其主要成分是CuSO4·5H2O
解析:C 陶瓷的传统概念是指所有以黏土等无机非金属矿物为原材料,经过高温烧制而成的产品,所以良渚陶器的主要原料是黏土,故A错误;羟基磷酸钙,不是有机物,也不属于高分子,故B错误;玛瑙的主要成分是SiO2,故C正确;铜刀表面的绿色物质是铜锈,主要成分是Cu2(OH)2CO3,故D错误。
题组二 物质的分类
4.(2024·安徽一模)分类法是认识物质世界、学习化学的重要方法之一。下列分类中正确的是(  )
A.金属材料:生铁、不锈钢、玻璃钢
B.可加热的容器:试管、烧杯、集气瓶
C.混合物:空气、石油、冰水共存物
D.可回收物:旧报纸、旧纸箱、易拉罐
解析:D 玻璃钢属于复合材料,不属于金属材料,故A错误;集气瓶用来收集气体,不能被加热,故B错误;冰水共存物中只含有水一种物质,属于纯净物,故C错误;旧报纸、旧纸箱、易拉罐均能够重新加工后再次利用,属于可回收物,故D正确。
5.(2024·安徽高三阶段练习)和田玉是世界软玉中的极品,其主要成分是透闪石[Ca3Mg5(Si8O23)(OH)2]。下列有关说法正确的是(  )
A.H2O属于非电解质
B.CaO属于酸性氧化物
C.Mg(OH)2属于两性氢氧化物
D.Ca3Mg5(Si8O23)(OH)2写成氧化物的形式为3CaO·5MgO·8SiO2·H2O
解析:D H2O能发生微弱的电离,是一种极弱的电解质,A错误;CaO能和酸反应生成盐和水,属于碱性氧化物,B错误;Mg(OH)2只能和酸反应生成盐和水,不能和碱反应,不属于两性氢氧化物,C错误;硅酸盐写成氧化物形式时,低价金属氧化物在前,高价在后,若化合价相同,金属按照金属活动性顺序排列,接着是二氧化硅和水,则透闪石的化学式写成氧化物的形式为3CaO·5MgO·8SiO2·H2O,D正确。
6.按要求回答问题。
①冰水混合物 ②爆鸣气 ③铝热剂 ④普通玻璃 ⑤水玻璃 ⑥有机玻璃 ⑦漂白粉 ⑧TNT ⑨H2SO4 ⑩含氧40%的氧化镁  花生油
福尔马林  密封保存的NO2气体 CaSO4·5H2O  液氯  王水
KAl(SO4)2·12H2O 分子式为C5H10的烃 只含有O一种元素的物质
以上物质中,一定为纯净物的是          ,一定为混合物的是          ,可能是纯净物,也可能是混合物的是          。
答案:①⑧⑨⑩  ②③④⑤⑥⑦  
【题源】必修第一册第12页“练习与应用”第1题
练后总结
对物质进行树状分类,明确分类标准是关键:
考点二 物质的性质和变化
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1.从宏观和微观两个角度理解物理变化和化学变化
(1)常见易混的物理变化与化学变化
类型 物理变化 化学变化
三馏 分馏、蒸馏 干馏
四色 焰色试验 显色反应、颜色反应、指示剂变色反应
六解 潮解、溶解 分解、电解、水解、裂解
十八化 熔化、汽化、液化、升华 油脂的氢化(硬化)、氧化、水化、风化、炭化、钝化、煤的气化、煤的液化、皂化、歧化、卤化、硝化、酯化、裂化
特别提醒
升华、萃取、分液、吸附、盐析、金属导电、电离、渗析等均为物理变化。脱水、蛋白质变性、同素异形体间相互转化、熔融盐导电等均为化学变化。
(2)物理变化和化学变化、物理性质和化学性质等的关系图示
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(3)物理变化和化学变化的判断方法
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2.化学反应的分类
化学反应
3.根据物质类别研究物质性质
(1)单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化
各列举一个化学反应填在横线上(用化学方程式表示):
①金属及其化合物间的转化
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②非金属及其化合物间的转化
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(2)单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系
INCLUDEPICTURE "A6.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\A6.TIF" \* MERGEFORMATINET
易错易混
判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。
(1)Na2CO3·10H2O的风化是化学变化。(  )
错因:                                    
(2)用铂丝蘸取Na2SO4、Na2CO3、NaCl溶液进行焰色试验是化学变化。(  )
错因:                                    
(3)232Th转化成233U是化学变化。(  )
错因:                                    
(4)蛋白质的变性、纳米银粒子的聚集都是化学变化。(  )
错因:                                    
(5)用鸡蛋壳膜和蒸馏水除去淀粉胶体中的食盐不涉及化学变化。(  )
错因:                                    
(6)石墨转化为C60发生的是化学变化。(  )
错因:                                    
(7)有化学键断裂的变化一定是化学变化。(  )
错因:                             
答案:(1)√ 
(2)× 焰色试验是物理变化。
(3)× 化学变化中原子不会发生变化,232Th转化成233U不是化学变化。
(4)× 蛋白质的变性是化学变化,纳米银粒子的聚集是物理变化。
(5)√
(6)√
(7)× 有化学键断裂的变化不一定是化学变化,如NaCl溶于水,离子键断裂,
但没有新物质生成,没有发生化学变化。
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题组一 物质变化类型的判断          
1.(2024·湖北高三阶段练习)“化学,让生活更美好”,下列不涉及化学变化的是(  )
A.涂抹肥皂水缓解蜜蜂蜇伤痛
B.太阳能发电让能源更清洁
C.利用生石灰等制作松花皮蛋
D.豆科植物根瘤菌自然固氮
解析:B 太阳能发电让太阳能直接转化为电能,让能源更清洁,不涉及化学反应,B符合题意。
2.(2024·湖南长沙二模)《墨子·天志》中记载:“书之竹帛,镂之金石”。下列说法正确的是(  )
A.竹简的主要化学成分为纤维素
B.丝帛充分燃烧只生成二氧化碳和水
C.“金”的冶炼过程只涉及物理变化
D.“石”中的古代陶瓷属于传统的有机非金属材料
解析:A 丝帛的主要成分是蛋白质,蛋白质含有C、H、O、N等元素,其充分燃烧能生成二氧化碳和水、N2等,B错误;金属的冶炼过程中涉及金属矿物的富集、由化合物转化为单质等过程,因此涉及物理变化和化学变化,C错误;“石”中的古代陶瓷是硅酸盐,属于传统的无机非金属材料,D错误。
题组二 物质的转化及反应类型的判断
3.(2025·山西高三阶段练习)铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“铜绿”[Cu2(OH)2CO3]。“铜绿”不稳定,能跟酸反应生成铜盐,受热生成CuO等。上述过程中,没有涉及的基本反应类型是(  )
A.复分解反应 B.化合反应
C.置换反应 D.分解反应
解析:C 由题干信息可知,铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“铜绿”[Cu2(OH)2CO3],该反应属于化合反应,“铜绿”不稳定,能跟酸反应生成铜盐,该反应属于复分解反应,受热生成CuO,该反应属于分解反应,故未涉及置换反应。
【题源】必修第一册第27页“练习与应用”第5题
4.利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下:
INCLUDEPICTURE "2024hx1.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\2024hx1.tif" \* MERGEFORMATINET
已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题:
(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有    (填字母)。
A.去除油污 B.溶解镀锌层 C.去除铁锈 D.钝化
(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是________________________________________________________________。
(3)由溶液B制取Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是_____________________________________________________________。
答案:(1)AB
(2)过滤、洗涤、灼烧
(3)N2气氛下,防止Fe2+被氧化
题组三 用分类思想类比推理研究物质的性质
5.(2024·山西太原高三阶段练习)类比是一种重要的学习方法。下列“类比”结果正确的是(  )
A.Al与Fe2O3能发生铝热反应,则Al与MnO2也能发生铝热反应
B.2HgO2Hg+O2↑,则2CaO2Ca+O2↑
C.Na在空气中燃烧生成Na2O2,则Li在空气中燃烧生成Li2O2
D.SO2可使Ba(NO3)2溶液变浑浊,则CO2也可使Ba(NO3)2溶液变浑浊
解析:A Al的还原性比Fe、Mn都强,在高温下均能发生铝热反应,A项正确;由于HgO不稳定,受热分解为Hg、O2,但CaO不分解,B项错误;Li的还原性比Na弱,Li在空气中燃烧生成Li2O,C项错误;SO2通入Ba(NO3)2溶液中会被氧化成SO,生成不溶于硝酸的BaSO4沉淀,而CO2不可以生成BaCO3沉淀,D项错误。
6.联氨(N2H4)为二元弱碱,是无色液体,是一种应用广泛的化工原料。根据物质的类别,回答下列问题。
(1)它在水中的电离方程式与氨相似,联氨的第一步电离方程式为____________________________________________________________________。
(2)写出联氨与相等物质的量的硫酸反应,生成可溶性离子化合物(硫酸肼)的离子方程式:____________________________________________________。
(3)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似,但分步水解,写出盐酸肼第一步水解的离子方程式:______________________________________________________________________。
答案:(1)N2H4+H2O N2H+OH- (2)N2H4+H+===N2H 
(3)N2H+H2O (N2H5·H2O)++H+
考点三 分散系 胶体
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1.分散系
(1)概念: 把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中 所形成的混合物。
(2)分类:根据分散质粒子的 直径大小 将分散系分为溶液、浊液和 胶体 。
2.三种分散系的比较
比较项目 溶液 胶体 浊液
分散质粒子的直径大小  <1 nm  1~100 nm  >100 nm 
分散质微粒成分 离子或小分子 大分子或离子集合体 巨大分子或离子集合体
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,静置分层或有沉淀
分散质能否透过滤纸  能   能   不能 
分散质能否透过半透膜  能   不能   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 蔗糖溶液 Fe(OH)3胶体 泥水
3.胶体的性质及应用
(1)丁达尔效应
可见光束通过胶体时,在入射光侧面可看到一条光亮的“通路”,这是胶体粒子对光线散射而形成的,可用此性质来区分 溶液 和 胶体 。
(2)聚沉
①概念:使胶体凝聚形成沉淀析出的现象。
②方法:加入电解质溶液;加热或搅拌;加入带相反电荷的胶体粒子。
③应用:制作豆腐,明矾净水。
(3)电泳
由于胶体粒子带有电荷,在电场作用下,胶体粒子在分散剂中做定向移动的现象。此性质可用于工业上的静电除尘。
4.Fe(OH)3胶体的制备
向 沸水 中逐滴加入5~6滴 饱和FeCl3溶液 ,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。
INCLUDEPICTURE "A9.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\A9.TIF" \* MERGEFORMATINET
Fe(OH)3胶体制备的化学方程式为 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 。
易错易混
判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。
(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是胶粒直径为1~100 nm,而不是丁达尔效应。(  )
错因:                                    
(2)胶体不一定是液态,胶体的丁达尔效应属于物理变化。(  )
错因:                                    
(3)“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10-9 m)在水中形成的分散系能产生丁达尔效应。(  )
错因:                                    
(4)溶液是电中性的,胶体是带电的。(  )
错因:                                    
(5)碳纳米管属于胶体分散系,该材料具有超强的吸附能力。(  )
错因:                                    
(6)将1 mL 1 mol·L-1的FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体,若FeCl3完全水解,则可制得Fe(OH)3胶体粒子数小于0.001NA。(  )
错因:                                    
答案:(1)√ 
(2)√ 
(3)√
(4)× 溶液和胶体都是电中性的。
(5)× 碳纳米管具有超强的吸附能力,但不属于胶体分散系。
(6)√
INCLUDEPICTURE"T2.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\T2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\T2.TIF" \* MERGEFORMATINET
题组一 胶体的性质
1.(2024·浙江三模)实验室将FeCl3饱和溶液滴入沸水中可制得FeCl3胶体,下列说法不正确的是(  )
A.FeCl3溶液可用于制作印刷电路板
B.Fe(OH)3胶体呈红褐色,也可以将FeCl3加入NaOH溶液中制得
C.可用丁达尔效应区分FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体
D.直径为80 nm的微粒不属于胶体
解析:B FeCl3溶液能与铜单质反应,可用于制作印刷电路板,A正确;将FeCl3加入NaOH溶液中会生成氢氧化铁沉淀,B错误;胶体具有丁达尔效应,而溶液没有此现象,因此可以利用丁达尔效应区分胶体和溶液,C正确;直径为80 nm的微粒不是分散系,故不属于胶体,D正确。
2.(2024·广东广州期末)2023年11月21日晚第十二届广州国际灯光节亮灯,光影作品透过云层展示广州绚丽的城市夜景与文化魅力。下列说法正确的是(  )
A.这些光柱都源于丁达尔效应
B.夜空中云层的分散质粒子的直径大于100 nm
C.将NaOH溶液滴入饱和FeCl3溶液可制得液溶胶
D.“纳米级”NaCl放入水中所得分散系也能产生丁达尔效应
解析:A 云雾属于胶体,当一束光透过胶体,从垂直入射光的方向,就可以观察到胶体里出现的一条光亮的通路(光柱),这种现象叫丁达尔效应,A正确;夜空中云层的分散质属于胶体,分散质粒子的直径大于1 nm且小于100 nm,B错误;向NaOH溶液中滴加饱和FeCl3溶液得到氢氧化铁沉淀,C错误;“纳米级”NaCl放入水中溶解后得到的分散系为溶液,所得分散系不能产生丁达尔效应,D错误。
3.(2024·重庆阶段练习)用FeCl3溶液新制的Fe(OH)3胶体的胶团(不显电性)结构如图所示。下列说法错误的是(  )
A.图中x与y存在的关系:x=y
B.胶体粒子的直径为1~100 nm
C.当光束通过新制的Fe(OH)3胶体时,从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现一条光亮的“通路”
D.Fe(OH)3属于碱,也属于电解质
解析:A Fe(OH)3胶体的胶团不显电性,则胶团中正、负电荷总数相等,则n=x+y,所以x与y不一定相等,故A错误;胶体分散质微粒直径为1~100 nm,故B正确;胶体可以产生丁达尔效应,所以当光束通过新制的Fe(OH)3胶体时,从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现一条光亮的“通路”,故C正确;Fe(OH)3在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-,属于碱,在熔融状态下能导电,属于电解质,故D正确。
特别提醒
胶体知识4个提醒
(1)区分胶体和溶液两种分散系的最简便的方法是利用丁达尔效应。
(2)胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径为1~100 nm。
(3)胶粒不是胶体,是分散质,一般是分子的聚集体。
(4)胶体不带电荷,胶体粒子因吸附离子往往带有电荷,但淀粉胶体的胶体粒子不带电荷。
题组二 胶体制备
4.(2024·四川高三阶段练习)某同学在实验室进行了如图所示的实验,下列说法错误的是(  )
INCLUDEPICTURE "1-3zz51.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\1-3zz51.tif" \* MERGEFORMATINET
A.利用过滤的方法,可将Z中固体与液体分离
B.Z中液体能产生丁达尔效应
C.Y中产生的气体可能是CO2
D.X烧杯中加入NaOH浓溶液也可大量产生胶体
解析:D FeCl3溶液水解显酸性,放入石灰石,CaCO3和H+反应生成CO2,促进Fe3+放置一昼夜形成了红褐色的Fe(OH)3胶体。过滤法可分离固体和液体,A正确;Z是Fe(OH)3胶体,具有胶体的性质,能产生丁达尔效应,B正确;由分析可知,Y中产生的气体可能是CO2,C正确;X烧杯中加入NaOH浓溶液生成氢氧化铁沉淀,而不是产生胶体,D错误。
5.(2025·湖北阶段练习)某化学兴趣小组的同学设计实验方案来制备Fe(OH)3胶体,请思考并回答下列问题。
(1)按照下列实验操作来制备Fe(OH)3胶体,不能达到预期目的的是    (填字母)。
A.取少量蒸馏水于洁净的烧杯中,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴滴加稀的FeCl3溶液。继续煮沸
B.取少量自来水于洁净的烧杯中,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴滴加饱和FeCl3溶液。继续煮沸
C.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FeCl3溶液。继续煮沸至液体呈透明的红褐色
D.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FeCl3溶液。持续煮沸至液体变浑浊
(2)在制备Fe(OH)3胶体实验中,不需要标识的图标是   (填字母)。
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "1-3zz55.tif" ),\s\do5(a))  eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "1-3zz56.tif" ),\s\do5(b))  eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "1-3zz57.tif" ),\s\do5(c))  eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "1-3zz58.tif" ),\s\do5(d))
(3)制备Fe(OH)3胶体的反应原理为              。
(4)鉴别烧杯中制得的是胶体还是溶液,最常用的方法是     。
(5)某同学认为Fe(OH)3胶体中可能含有FeCl3溶液,为了提纯Fe(OH)3胶体,他可以采用的提纯方法是    。
(6)某同学按要求制备了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_____________________________。
(7)在外加电场的情况下,发现Fe(OH)3胶粒向阴极移动,下列说法正确的是   (填字母)。
A.Fe(OH)3胶体粒子能吸附阳离子,从而使Fe(OH)3胶体带正电荷
B.能用过滤的方法除去Fe(OH)3胶体中的硝酸钾溶液
C.Fe(OH)3溶胶中,胶体粒子的直径为1~100 nm
D.Fe(OH)3固体与水混合形成的分散系会产生丁达尔效应
答案:(1)ABD (2)b
(3)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(4)丁达尔效应 (5)渗析
(6)①电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉而产生沉淀 ②Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O (7)C
【题源】必修第一册第9页[实验11]
INCLUDEPICTURE"T3.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\T3.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\T3.TIF" \* MERGEFORMATINET           
1.(2024·浙江卷)按物质组成分类,KAl(SO4)2·12H2O属于(  )
A.酸 B.碱 C.盐 D.混合物
解析:C KAl(SO4)2 ·12H2O是结晶水合物,属于纯净物;是由金属阳离子K+、Al3+和酸根阴离子SO组成的复盐。
2.(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(  )
INCLUDEPICTURE "1-3zz64.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\1-3zz64.tif" \* MERGEFORMATINET
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:D Cl2与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成NaClO,A错误;SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉淀,C错误;CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确。
3.(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
解析:C 制作豆腐时添加石膏,利用的是在胶体中加入电解质发生聚沉这一性质,与CaSO4难溶性无关,C错误。
4.(2023·湖南卷)中华文化源远流长,化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是(  )
A.青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金
B.长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素
C.蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸,该过程不涉及化学变化
D.铜官窑彩瓷是以黏土为主要原料,经高温烧结而成
解析:C 四羊方尊由青铜制成,青铜主要成分为铜锡合金,A正确;竹木简牍由竹子、木头等原料制成,竹子、木头的主要成分为纤维素,B正确;蔡伦用碱液制浆法造纸,将原料放在碱液中蒸煮,原料在碱性环境下发生反应,使原有的粗浆纤维变成细浆,该过程涉及化学变化,C错误;陶瓷是利用黏土在高温下烧结而成,D正确。
5.(2022·湖南卷)化学促进了科技进步和社会发展,下列叙述中没有涉及化学变化的是(  )
A.《神农本草经》中记载的“石胆能化铁为铜”
B.利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱
C.科学家成功将CO2转化为淀粉或葡萄糖
D.北京冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷制冰
解析:D “石胆能化铁为铜”指的是铁可以与硫酸铜溶液发生置换反应生成铜,发生了化学变化,A不符合题意;工业上利用“侯氏联合制碱法”制备纯碱,二氧化碳、氨气、氯化钠和水发生反应生成的碳酸氢钠晶体经加热后分解生成碳酸钠即纯碱,发生了化学变化,B不符合题意; CO2转化为淀粉或葡萄糖,有新物质生成,发生了化学变化,C不符合题意;使用CO2跨临界直冷制冰,将水直接转化为冰,没有新物质生成,只发生了物理变化,D符合题意。
INCLUDEPICTURE"T4.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\T4.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\T4.TIF" \* MERGEFORMATINET
          
INCLUDEPICTURE "夯实基础.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\夯实基础.tif" \* MERGEFORMATINET
1.(2024·湖南二模)化学与生活密切相关,下列物质用途与性质不匹配的是(  )
选项 用途 性质
A NH4Fe(SO4)2可用于净水 具有氧化性
B 胃舒平中含Al(OH)3 Al(OH)3能中和过多的胃酸(HCl)
C 热纯碱溶液可用于清洗餐具表面的油污 Na2CO3在热水中水解程度增大
D 活性炭可用于除去汽车中异味 活性炭具有吸附性
答案:A
2.(2024·广东湛江二模)科学生产中蕴藏着丰富的化学知识。下列劳动项目与所述的化学知识解读错误的是(  )
选项 劳动项目 化学知识解读
A 课外实践:利用活性炭制作简易水净化处理器 活性炭具有吸附性,可用于除臭、去色
B 自主探究:用石膏制作豆腐 点卤时,CaSO4用作凝固剂
C 社区服务:将社区垃圾进行分类回收 “可回收物”中的废纸、塑料、玻璃均属于高分子化合物
D 学农活动:使用草木灰对蔬菜施肥 草木灰含有钾盐,属于钾肥
答案:C
3.(2025·新疆阶段练习)很多美轮美奂的自然现象都与胶体有关,例如天上的云朵、雨后的彩虹等。下列有关Fe(OH)3胶体制备的说法正确的是(  )
A.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,为了使反应进行充分,长时间加热
B.制备Fe(OH)3胶体时应煮沸至产生红褐色沉淀时停止加热
C.可通过丁达尔效应区分Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
D.制备Fe(OH)3胶体的反应为氧化还原反应
答案:C
4.(2024·湖南长沙一模)中国是文明古国,文化底蕴深厚。下列与化学有关的说法正确的是(  )
A.潮州木雕历史悠久,始于唐代,盛于明清,木雕的主要成分是纤维素
B.指南针的发明可以追溯到中国的战国时期,制造指南针的磁性物质是Fe2O3
C.贾湖遗址出土了大量炭化稻米,是世界水稻文明的源头之一,可利用C测定年代
D.洛阳杜康酒起源于黄帝时期,谷物酿酒过程涉及复分解反应
答案:A
5.(2024·四川阶段练习)如图是一种“纳米药物分子运输车”,该技术可提高肿瘤的治疗效果。下列说法错误的是(  )
INCLUDEPICTURE "2024B101.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\2024B101.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.该“纳米药物分子运输车”分散于水中所得的分散系属于胶体
B.蔗糖、酒精等这类含碳化合物属于非电解质
C.“纳米药物分子运输车”属于混合物
D.“纳米药物分子运输车”中的Fe3O4属于氧化物
答案:A
6.(2024·河北高三期末)中国诗词常蕴含着一些科学知识,从化学角度对下列诗词的解读正确的是(  )
A.“残云收翠龄,夕雾结长空”,所指“雾”是一种由氮氧化物造成的光化学烟雾
B.“布衾(麻葛)多年冷似铁,娇儿恶卧踏里裂”,布衾的主要成分为纤维素
C.“绿蚊新醅酒,红泥小火炉”,制作火炉的“红泥”中含四氧化三铁
D.“东风扑酒香,吹醒殊乡愁”,酒香中只有乙醇的香味
答案:B
INCLUDEPICTURE "能力提升.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\能力提升.tif" \* MERGEFORMATINET
7.(2024·河南信阳期中)一定条件下,下列各组物质的转化关系能通过一步化学反应实现的是(  )
选项 X Y Z W
A Na[Al(OH)4] Al(OH)3 AlCl3 Al
B N2O5 HNO3 NO NO2
C H2S S SO2 SO3
D Si SiO2 H2SiO3 Na2SiO3
解析:B Na[Al(OH)4]中加入盐酸,会逐渐生成Al(OH)3,盐酸过量可以生成AlCl3,但是电解AlCl3不能得到单质铝,故A不符合题意;N2O5和水生成硝酸,稀硝酸和铜生成NO、浓硝酸和铜生成NO2,NO和O2生成NO2,NO2和水生成NO,浓硝酸受热分解产生NO2,故B符合题意;硫化氢被氧气氧化为硫单质,硫单质被氧气氧化为二氧化硫,二氧化硫需要在催化剂的作用下生成SO3,但是S单质不能一步直接被氧化为三氧化硫,故C不符合题意;单质硅与氧气氧化为二氧化硅,但二氧化硅不能直接溶于水中生成硅酸,故D不符合题意。
8.(2024·江西二模)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径为25 nm)的流程图如下(所加试剂均过量,部分步骤已省略),下列叙述正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "1-3zz107.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\1-3zz107.tif" \* MERGEFORMATINET
A.滤液B的溶质主要为氯化铁
B.步骤②中发生的反应均为置换反应
C.为防止在步骤⑤中继续氧化亚铁离子,步骤④反应完成后剩余的H2O2需加热除去
D.将步骤⑤得到的纳米Fe3O4均匀分散在水中时,不能产生丁达尔效应
解析:C 铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)与稀盐酸反应得到的滤液A中溶质为氯化铁、氯化亚铁、过量的盐酸;加入铁粉还原铁离子:2Fe3++Fe===3Fe2+,过量的盐酸和Fe反应:2HCl+Fe===FeCl2+H2↑,过滤过量的铁,滤液B的溶质主要为氯化亚铁,A项错误;加入铁粉还原铁离子的反应2Fe3++Fe===3Fe2+不是置换反应,铁单质与过量盐酸的反应,属于置换反应,B项错误;为防止H2O2在步骤⑤中继续氧化亚铁离子,需除去剩余H2O2,C项正确;超顺磁性纳米Fe3O4平均直径为25 nm,其均匀分散在水中后得到胶体,能产生丁达尔效应,D项错误。
9.(2025·全国高三阶段练习)对物质进行分类是进行性质研究的基本方法。将H3PO3、NH3·H2O、HNO2、NH4HSO4、NaHSO3按照一定的分类标准进行分类(如下图),相连的物质可以归为一类,相交部分以A、B、C、D为分类代码。
INCLUDEPICTURE "1-3zz117.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\1-3zz117.tif" \* MERGEFORMATINET
(1)相连的两种物质都是弱电解质的是     (填分类代码);请写出相连的两种物质反应产生气体的离子方程式:                。
(2)已知:0.1 mol·L-1 H3PO3溶液的pH=1.7,H3PO3溶液与NaOH溶液反应时只能生成两种盐,则H3PO3为   元酸,H3PO3与足量的NaOH溶液反应的化学方程式为                     。
(3)HNO2、HNO3是两种强氧化性酸,但HNO2不稳定,在室温下易发生歧化反应。
①请写出HNO2分解的化学方程式:                 。
②已知硝酸被还原的半反应方程式为HNO3+H++e-===H2O+NO2↑,NO2对硝酸被还原的半反应有催化作用,其催化机理分三步进行:
第一步:NO2+e-===NO;
第二步:……
第三步:HNO3+HNO2===H2O+2NO2↑。
请补充催化机理的第二步反应:               。
(4)肼(N2H4)为二元弱碱,其在水中的电离方式与氨水相似,NH3被NaClO溶液氧化可以制得肼。请写出肼与足量的硫酸反应生成正盐的化学方程式:               。
答案:(1)AB H++HSO===SO2↑+H2O
(2)二 H3PO3+2NaOH===Na2HPO3+2H2O
(3)①3HNO2===HNO3+2NO↑+H2O ②NO+H+===HNO2
(4)N2H4+H2SO4===N2H6SO4
INCLUDEPICTURE "素养培优.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\素养培优.tif" \* MERGEFORMATINET
10.以工业副产品硫酸亚铁为原料生产K2SO4、(NH4)2S2O8和Fe2O3,其主要流程如下:
INCLUDEPICTURE "A10.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\A10.TIF" \* MERGEFORMATINET
下列叙述正确的是(  )
A.用一束光照射(NH4)2S2O8溶液,会产生丁达尔效应
B.H2、CO2、Fe2O3、FeCO3均属于非电解质
C.NH4HCO3是酸式盐,不能与酸反应,但能与碱反应
D.室温下,FeSO4溶液、NH4Cl溶液的pH均小于7
解析:D 溶液中分散质微粒直径小于10-9m,不能产生丁达尔效应,A错误;Fe2O3、FeCO3属于电解质,H2属于单质,既不是电解质也不是非电解质,B错误;FeSO4、NH4Cl均属于强酸弱碱盐,水解后溶液均显酸性,故D正确。
11.某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种,依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行);①通过炽热的木炭层后,气体物质的量增大;②通过灼热的CuO时,固体由黑色变成红色:③通过白色CuSO4粉末时,粉末变成蓝色晶体;④通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。下列判断正确的是(  )
A.原混合气体中一定没有CO2和H2,一定含有CO
B.原混合气体中一定含有CO2、CO、H2
C.原混合气体中一定含有CO2和H2,可能含有CO
D.步骤②发生的是非氧化还原反应
解析:C ①碳和二氧化碳反应会生成一氧化碳,气体物质的量增大,由此可知该无色气体中一定有二氧化碳;②通过灼热的CuO时,固体由黑色变成红色,说明该无色气体中有还原性气体;③通过白色CuSO4粉末时,粉末变成蓝色晶体,说明通过灼热的CuO后生成了水,由此说明该无色气体中有氢气;④通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,可以确定气体中有一氧化碳,但无法确定是原混合气中的还是发生反应①生成的,故可以确认原无色气体中一定有二氧化碳和氢气,可能含有一氧化碳。综上分析,步骤②为氢气还原氧化铜,但也可能有一氧化碳还原氧化铜,属于氧化还原反应,故选C。
12.向硝酸银溶液中加入适量的碘化钾后制得的一种碘化银溶胶的微观结构如图所示,下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "24LQ1155.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\24LQ1155.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.碘化银胶体粒子能吸附阳离子,从而使碘化银胶体带正电荷
B.用过滤的方法除去碘化银胶体中的硝酸钾溶液
C.碘化银溶胶中,胶体粒子的直径为1~100 nm
D.碘化银固体与水混合形成的分散系会产生丁达尔效应
解析:C 碘化银胶粒同时吸附阴、阳离子,且胶体不带电,胶粒可能带电,A错误;胶体粒子和溶液的溶质均可透过滤纸,不能通过过滤的方法进行分离,B错误;胶体的分散质粒子直径在1~100 nm,C正确;AgI难溶于水,混合后得到的分散系应为浊液,D错误。
13.(2024·四川高三阶段练习)由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则其中铁元素是   价。CrO是一种酸根离子,则Fe(CrO2)2属   (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
(2)明胶的水溶液和淀粉溶液共同具备的性质是   (填字母)。
A.都不稳定,密封放置沉淀
B.都能产生丁达尔效应
C.分散质粒子可通过滤纸
D.分散质粒子可通过半透膜
(3)如图所示,某实验小组制备Fe(OH)3胶体并研究其性质。
INCLUDEPICTURE "1-3zz137.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\1-3zz137.tif" \* MERGEFORMATINET
实验 实验操作 丁达尔效应
1 向40 mL沸腾的蒸馏水中滴入5滴饱和FeCl3溶液(浓度约为30%) 迅速出现
2 向40 mL蒸馏水中滴入5滴10% FeCl3溶液然后滴入1滴10% NaOH溶液,边滴边搅拌 迅速出现
3 加热40 mL饱和FeCl3溶液 一段时间后出现
①实验1,制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为           。
②实验2与实验1对比,优点是           (写出1条即可)。
③综合上述实验:制备Fe(OH)3胶体提供OH-的物质可以是H2O或    ,控制反应条件使生成的粒子直径为      即可制得。
④去除水中高浓度砷酸的原理是Fe(OH)3胶体与砷酸反应生成砷酸铁(FeAsO4)沉淀,化学方程式是                 。
答案:(1)+2 盐 (2)BC
(3)①FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl ②不需加热,FeCl3溶液浓度小 ③NaOH 1~100 nm ④Fe(OH)3(胶体)+H3AsO4===FeAsO4↓+3H2O
第2讲 离子反应
考点一 电解质及电离
INCLUDEPICTURE"T1.TIF" INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\T1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\T1.TIF" \* MERGEFORMATINET
1.电解质及其分类
(1)分类依据
INCLUDEPICTURE "2Z03.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\2Z03.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)强电解质和弱电解质的比较
物质 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
溶液中存在的微粒种类   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、Ca(OH)2、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及少部分盐:(CH3COO)2Pb等
2.电解质的电离
3.电离方程式的书写思路
INCLUDEPICTURE "A14.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\A14.TIF" \* MERGEFORMATINET
易错易混
判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。
(1)NaCl溶液在电流的作用下电离成钠离子和氯离子。(  )
错因:                                    
(2)Cl2的水溶液能导电,所以Cl2是电解质。(  )
错因:                                    
(3)强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物。(  )
错因:                                    
(4)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强。(  )
错因:                                    
(5)BaSO4的水溶液不易导电,但BaSO4是强电解质。(  )
错因:                                    
(6)HClO是弱电解质,但NaClO是强电解质。(  )
错因:                                    
(7)H2SO3在水溶液中电离:H2SO3 2H++SO。(  )
错因:                                    
(8)用pH计测得CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8,则HNO2电离出H+的能力比CH3COOH强。(  )
错因:                                    
答案:(1)× NaCl在水溶液中能自动解离成钠离子和氯离子。
(2)× 电解质必须是化合物,因此Cl2不是电解质。
(3)× 强电解质不一定全都是离子化合物,弱电解质大都是共价化合物。
(4)× 强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强,溶液导电性强弱与溶液中离子浓度、离子所带电荷数目的多少有关。
(5)√ 
(6)√ 
(7)× H2SO3在水溶液中分步电离:H2SO3 H++HSO,HSO H++SO。
(8)× CH3COONa溶液、NaNO2溶液均显碱性,说明醋酸根离子、亚硝酸根离子水解,但溶液碱性还与盐溶液浓度有关,选项中没有明确盐溶液浓度相等,不能比较亚硝酸、醋酸的酸性强弱。
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题组一 电解质
1.(2024·重庆期中)下列物质的分类组合完全正确的是(  )
选项 电解质 强电解质 酸性氧化物 碱性氧化物
A 石墨 NaOH CO2 CaO
B Na2CO3 BaSO4 SO3 Na2O
C AgCl CH3COOH SiO2 Na2O2
D Ba(OH)2 NaCl溶液 SO2 Fe2O3
解析:B 石墨不是电解质,故A错误;Na2CO3为溶于水时导电的化合物,为电解质,BaSO4为强电解质, SO3与碱反应生成盐和水,为酸性氧化物,Na2O与酸反应生成盐和水,为碱性氧化物,故B正确;CH3COOH为弱电解质,Na2O2不是碱性氧化物,故C错误;NaCl溶液为混合物,不是电解质,故D错误。
【题源】必修第一册第31页“复习与提高”第1题、第6题
指点迷津
(1)电解质和非电解质都属于化合物,单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)有些化合物的水溶液虽然能导电,但溶液中导电的离子不是其自身电离产生的,故这些化合物不属于电解质,而属于非电解质,如SO2、NH3等。
(3)电解质的强弱与物质溶解性无关,溶解度小的物质易被误认为是弱电解质。如BaSO4、AgCl等在水溶液中溶解度很小,但溶解部分完全电离,因此属于强电解质。
(4)溶液导电性强弱与离子的浓度及离子所带的电荷数有关,与电解质的强弱无直接关系。
2.(2024·河北邯郸期中)下列物质:①氢氧化钠固体;②铜丝;③氯化氢气体;④稀硫酸;⑤二氧化碳气体;⑥氨水;⑦碳酸钠粉末;⑧蔗糖晶体;⑨熔融氯化钠;⑩CuSO4·5H2O晶体。请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的是    。
(2)属于混合物的是    。
(3)属于非电解质的是    。
(4)上述状态下的电解质但不能导电的是     。
答案:(1)②④⑥⑨ (2)④⑥ (3)⑤⑧ (4)①③⑦⑩
题组二 电离及电离方程式
3.(2024·四川成都阶段练习)在水溶液中,下列电离方程式正确的是(  )
A.碳酸氢钠:NaHCO3===Na++H++CO
B.硫酸铝:Al2(SO4)3===Al+(SO4)
C.氯酸钾:KClO3===K++Cl-+3O2-
D.硫酸氢钠NaHSO4===Na++H++SO
答案:D
4.(2025·广东佛山开学考试)在水溶液或熔融状态下能导电的化合物为电解质,如酸碱盐等。下图表示固态氯化钠(b)、氯化钠水溶液(a)、熔融氯化钠(c)的微粒状态,有关叙述正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "1-3zz155.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\1-3zz155.tif" \* MERGEFORMATINET
A.NaCl溶液中,H2O分子的H原子靠近Na+
B.NaCl溶液以及熔融NaCl均属于电解质
C.固态NaCl中离子可自由移动
D.熔融的NaCl可以导电
解析:D 根据图示可知,NaCl溶液中,H2O分子的O原子靠近Na+,A错误;NaCl溶液为混合物,不属于电解质,B错误;固态NaCl中离子不能自由移动,C错误;熔融的NaCl中有带电的离子可自由移动,即可以导电,D正确。
【题源】必修第一册第15页图110、111,第16页图112
考点二 离子反应和离子方程式的书写
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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)条件(例析)
在稀硫酸中分别加入下列物质,能发生反应的请写出有关反应的离子方程式:
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)本质(例析)
A~E中,混合后溶液中SO的物质的量减少的是 A (填字母,下同);H+的物质的量减少的是 BCDE ;因此离子反应的本质是溶液中某些离子的种类或浓度 改变 。
2.离子方程式
(1)书写步骤:以CaCO3与盐酸的反应为例。
INCLUDEPICTURE "2Z05.TIF" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\2Z05.TIF" \* MERGEFORMATINET
(2)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,如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用 H++OH-===H2O 来表示。
3.书写离子方程式时,物质拆分的注意事项
(1)可溶性的强电解质拆写成离子。
①强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4等。
②强碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2等。
③可溶性盐:钾盐、钠盐、铵盐、硝酸盐等。
(2)难溶性盐、弱电解质、单质、氧化物等直接用化学式表示。
①难溶性盐:BaSO4、AgCl等。
②弱酸:HF、HClO、CH3COOH、H2SO3、H2CO3、H2S等。
③弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等。
④单质:Cl2、Cu等。
⑤氧化物:Na2O、Al2O3、Fe2O3等。
(3)微溶物出现在反应物中时,澄清溶液可以拆,悬浊液不可拆;微溶物出现在生成物中时当作沉淀处理,不可拆。
如:澄清石灰水与盐酸反应的离子方程式为H++OH-===H2O;用石灰乳制漂白粉的离子方程式为Ca(OH)2+Cl2===Ca2++Cl-+ClO-+H2O。
(4)固体之间的反应、浓硫酸与固体的反应,都不写离子方程式。
(5)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆写。如HCO不能写成CO和H+。
易错易混
判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。
(1)铝片溶于NaOH溶液中:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。(  )
错因:                                    
(2)Fe和稀盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑。(  )
错因:                                    
(3)FeO和稀硝酸的反应:FeO+2H+===Fe2++H2O。(  )
错因:                                    
(4)用食醋除去水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。(  )
错因:                                    
(5)明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H+。(  )
错因:                                    
(6)NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:NH+OH-H2O+NH3↑。(  )
错因:                                    
答案:(1)√
(2)× Fe+2H+===Fe2++H2↑
(3)× 3FeO+NO+10H+===3Fe3++NO↑+5H2O
(4)× CaCO3+2CH3COOH===Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-
(5)× Al3++3H2O===Al(OH)3(胶体)+3H+
(6)× NH+HCO+2OH-2H2O+NH3↑+CO
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题组一 基本离子方程式的书写
1.写出下列指定反应的离子方程式。
(1)氢氧化镁溶于稀醋酸:____________________________________________。
(2)向酸性KMnO4溶液中通入SO2:____________________________________。
(3)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2:___________________________________。
(4)强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4:______________________________________________________________________。
(5)四羟基合铝酸钠溶液中通入足量CO2:
__________________________________________________________________。
答案:(1)Mg(OH)2+2CH3COOH===Mg2++2CH3COO-+2H2O
(2)5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+
(3)CO+2Na++CO2+H2O===2NaHCO3↓
(4)4OH-+3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO+3Cl-+5H2O
(5)[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO
2.信息给予型离子反应往往通过陌生情境下题干语言描述或化工流程,给出离子反应发生的环境,写出符合下列情况的离子方程式。
(1)向MgSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成Mg(OH)2·MgCO3:_____________________________________________________________________。
(2)BaS溶液与硫酸锌溶液混合生成立德粉(ZnS·BaSO4):______________________________________________________________________。
(3)向MnF2溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3:______________________________________________________________________。
(4)已知PbSO4不溶于水,但可溶于醋酸铵溶液,反应方程式为PbSO4+2CH3COONH4===(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4,将硫化钠溶液与醋酸铅溶液混合,可生成沉淀,写出反应的离子方程式:___________________________________________________________。
答案:(1)2Mg2++2CO+H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑[或2Mg2++3CO+2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO]
(2)Zn2++Ba2++S2-+SO===ZnS·BaSO4↓
(3)Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O
(4)(CH3COO)2Pb+S2-===PbS+2CH3COO-
题组二 与“量”有关的离子方程式的书写
3.根据题给信息,写出下列反应的离子方程式。
(1)向水玻璃中逐渐通入过量CO2,该过程的离子方程式为______________________________________________________________________。
(2)向Na[Al(OH)4]溶液中滴加盐酸至过量,先有大量白色沉淀生成,后沉淀逐渐溶解,该过程的离子方程式为__________________________________________。
(3)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸至有大量气泡冒出,该反应过程中发生反应的离子方程式为                   。
答案:(1)SiO+H2O+CO2===H2SiO3↓+CO、CO+CO2+H2O===2HCO
(2)[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(3)CO+H+===HCO、HCO+H+===H2O+CO2↑
归纳总结
连续型反应
指反应生成的离子能跟剩余(过量)的反应物继续反应。
(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,先生成碳酸盐,再生成酸式盐。
①碱过量(CO2少量)
CO2+2OH-===CO+H2O。
②碱不足(CO2过量)
CO2+OH-===HCO。
(2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液反应。如CO2通入Na[Al(OH)4]溶液中,先生成碳酸盐,再生成酸式盐。
①Na[Al(OH)4]过量(CO2少量)
2[Al(OH)4]-+CO2===2Al(OH)3↓+CO+H2O。
②Na[Al(OH)4]不足(CO2过量)
[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO。
(3)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2CO3溶液与稀盐酸先反应生成酸式盐,然后生成二氧化碳。
①盐酸不足
CO+H+===HCO;
②盐酸过量
CO+2H+===CO2↑+H2O。
(4)铝盐溶液与强碱溶液反应。如在铝盐中滴入强碱,先生成氢氧化铝沉淀,然后沉淀溶解生成四羟基合铝酸根。
①铝盐过量(NaOH少量):
Al3++3OH-===Al(OH)3↓。
②铝盐不足(NaOH过量):
Al3++4OH-===[Al(OH)4]-。
(5)Na[Al(OH)4]溶液与强酸溶液反应,在四羟基合铝酸盐中滴加强酸,先生成氢氧化铝沉淀,然后沉淀溶解,生成铝离子。
①Na[Al(OH)4]过量
[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O。
②强酸过量
[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O。
(6)Fe与稀硝酸溶液反应,在硝酸中逐渐加入铁,先生成Fe3+,铁过量,生成Fe2+。
①HNO3过量
Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O。
②Fe过量
3Fe+2NO+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O。
4.按要求写出下列反应的离子方程式。
(1)酸性氧化物与碱溶液反应。如CO2通入澄清石灰水中:
CO2少量:________________________________________________________。
CO2过量:________________________________________________________。
(2)多元弱酸盐与强酸反应。如Na2S溶液加入稀盐酸:
盐酸不足:________________________________________________________。
盐酸过量:________________________________________________________。
答案:(1)CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O CO2+OH-===HCO
(2)S2-+H+===HS- S2-+2H+===H2S↑
5.根据题给信息,写出FeBr2与Cl2反应的离子方程式。
(1)向FeBr2溶液中通入少量Cl2:______________________________________。
(2)向FeBr2溶液中通入与其等物质的量的Cl2:               。
(3)向FeBr2溶液中通入足量Cl2:______________________________________。
答案:(1)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
(3)2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
6.按用量要求书写下列离子方程式。
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:
NaOH不足:____________________________________________________。
NaOH过量:____________________________________________________。
(2)FeI2溶液与Cl2反应:
Cl2少量:_____________________________________________________。
Cl2过量:_____________________________________________________。
答案:(1)H++OH-===H2O NH+H++2OH-===NH3·H2O+H2O
(2)2I-+Cl2===I2+2Cl- 2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-
归纳总结
先后型反应
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,但因反应次序不同且跟用量有关,又可称为竞争型。
7.按用量要求书写NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应的离子方程式。
(1)NaHCO3不足:                 。
(2)NaHCO3过量:                 。
答案:(1)Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O
(2)Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+2H2O+CO
解析:(1)NaHCO3与过量Ca(OH)2溶液反应,“少定多变”的解题流程:
INCLUDEPICTURE "1-3zz163.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\1-3zz163.tif" \* MERGEFORMATINET
(2)Ca(OH)2溶液与过量NaHCO3溶液反应,“少定多变”的解题流程:
INCLUDEPICTURE "1-3zz164.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\1-3zz164.tif" \* MERGEFORMATINET
8.按要求写出NH4Al(SO4)2与NaOH溶液反应的离子方程式。
(1)NaOH溶液少量:                。
(2)n[NH4Al(SO4)2]∶n(NaOH)=1∶4时:              。
(3)NaOH溶液过量:                    。
答案:(1)Al3++3OH-===Al(OH)3↓
(2)Al3++NH+4OH-===Al(OH)3↓+NH3·H2O
(3)NH+Al3++5OH-===[Al(OH)4]-+NH3·H2O
归纳总结
配比型反应
一种反应物中(一般为复盐或酸式盐)有两种或两种以上组成离子参与反应,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)而是跟用量有关。
Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:
(1)n[Ba(OH)2]∶n[NaHSO4]=1∶1
Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
此时溶液呈碱性。
(2)n[Ba(OH)2]∶n[NaHSO4]=1∶2
Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O
此时溶液呈中性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,反应为Ba2++SO===BaSO4↓。
题组三 离子方程式的正误判断
9.(2024·湖南长沙模拟)下列根据已知的反应规律得到的推断正确的是(  )
选项 已知 推断
A 将Fe加入CuSO4溶液中:Fe+Cu2+===Cu+Fe2+ 将Na加入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+===Cu+2Na+
B 向NaOH溶液中通入少量CO2:CO2+2OH-===H2O+CO 向NaOH溶液中通入少量NO2:NO2+2OH-===H2O+NO
C 稀盐酸与NaOH溶液反应至中性:H++OH-===H2O 稀硝酸与Ba(OH)2溶液反应至中性:H++OH-===H2O
D 用惰性电极电解氯化钠溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 用惰性电极电解MgBr2溶液:2Br-+2H2O2OH-+H2↑+Br2
解析:C 将Na加入CuSO4溶液中,Na先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀,A错误;向NaOH溶液中通入少量NO2:2NO2+2OH-===H2O+NO+NO,B错误;H++OH-===H2O表示强酸与强碱的中和反应,不生成其他沉淀气体,C正确;用惰性电极电解MgBr2溶液:2Br-+Mg2++2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Br2,D错误。
10.(2024·湖南三模)正高碘酸(H5IO6)是白色结晶性粉末,可溶于水,主要用作氧化剂和分析试剂。由NaI制取H5IO6的实验流程如图所示。
INCLUDEPICTURE "1-3zz179.tif" INCLUDEPICTURE "H:\\化学\\1-3zz179.tif" \* MERGEFORMATINET
下列相关步骤对应的离子方程式或化学方程式错误的是(  )
A.“反应1”中:I-+6e-+6OH-===IO+3H2O
B.“反应2”中:2Na++IO+Cl2+3OH-===Na2H3IO6↓+2Cl-
C.“反应3”中:Na2H3IO6+5Ag+===Ag5IO6+2Na++3H+
D.“反应4”中:4Ag5IO6+10Cl2+10H2O===4H5IO6+20AgCl+5O2
解析:A 反应1是在电解NaI溶液生成IO,碘的化合价升高被氧化,失去电子,故“反应1”中的离子方程式为I--6e-+6OH-===IO+3H2O,A错误。
易错警示
离子方程式正误判断的陷阱
(1)“拆分”陷阱。离子方程式的正误判断中,常常设置物质能否“拆分”陷阱,氧化物、弱电解质、沉淀、多元弱酸的酸式酸根离子在离子方程式中均不能拆分。在复习时,应熟记常见的弱电解质、难溶电解质及常见多元弱酸的酸式酸根离子。
(2)“守恒”陷阱。离子方程式除符合质量守恒外,还应符合电荷守恒,做题时往往只注意质量守恒,而忽略了电荷守恒,这也是命题者经常设置的“陷阱”。
(3)“原理”陷阱。离子反应应符合客观事实,如Fe和非氧化性酸反应时应生成Fe2+,金属和强氧化性酸反应不生成H2;同时还可能出现的
错误有忽略隐含反应,不符合配比关系,“===”“ ”使用不正确以及反应条件书写不完整等。
(4)“量比”陷阱。在离子方程式正误判断中,做题时往往忽略相对量的影响,命题者往往设置“离子方程式合理,但不符合相对量”关系的陷阱。突破“陷阱”需要注意两点:一是审准“相对量”的多少,二是看离子反应是否符合
题设量的关系。
考点三 离子共存
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1.离子共存的本质
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.判断离子能否大量共存的“四个要点”
多种离子能否大量共存于同一溶液中,归纳起来就是一句话:一色、二性、三特殊、四反应。
(1)一色,即 溶液颜色 。若限定无色溶液,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO、Co2+、Cr2O、CrO、Cr3+等有色离子不能存在。
(2)二性,即 溶液的酸碱性 。
①在强酸性溶液中,OH-及弱酸根阴离子(CO、SO、S2-、CH3COO-等)均不能大量存在。
②在强碱性溶液中,H+及弱碱阳离子(如NH、Mg2+、Al3+、Fe3+等)均不能大量存在。
③弱酸的酸式酸根离子(如HCO、HSO、HS-等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。
(3)三特殊——三种特殊情况
①[Al(OH)4]-与HCO不能大量共存:[Al(OH)4]-+HCO===Al(OH)3↓+CO+H2O。
②“NO+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-、SO等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。
③NH与CO、CH3COO-,Mg2+与HCO等组合中,虽然两种离子都能水解且水解相互促进,但总的水解程度仍很小,它们在溶液中仍能大量共存。
(4)四反应——四种反应类型
四反应是指离子间通常能发生的四种类型的反应,能相互反应的离子显然不能大量共存。
①复分解反应:如Ba2+与SO,NH与OH-,H+与CH3COO-等。
②相互促进的水解反应:如Al3+与CO、HCO、[Al(OH)4]-等。
③氧化还原反应:如Fe3+与I-、S2-,NO(H+)与Fe2+等。
④络合反应:如Fe3+与SCN-等。
3.隐含条件使用
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
易错易混
判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。
(1)常温下pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-。(  )
错因:                              
(2)水溶液中能大量存在:Al3+、Ca2+、HCO、SO。(  )
错因:                                    
(3)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中能大量存在:Na+、K+、[Al(OH)4]-、CO。(  )
错因:                                    
(4)无色溶液中能大量存在:Fe3+、Cu2+、NO、Cl-。(  )
错因:                                    
(5)1.0 mol·L-1的KNO3溶液中能大量存在:H+、Fe2+、Cl-、SO。(  )
错因:                                    
(6)与铝反应产生大量氢气的溶液中能大量存在:Na+、NH、CO、NO。(  )
错因:                                    
(7)中性溶液中可能大量存在K+、CO、Cl-、SO。(  )
错因:                                    
答案:(1)√
(2)× 水溶液中Ca2+与SO反应生成CaSO4沉淀,Al3+与HCO反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体。
(3)√
(4)× 含Fe3+、Cu2+的水溶液均有颜色。
(5)× H+、Fe2+、NO三者混合会发生反应生成Fe3+、NO等。
(6)× 与铝反应产生大量氢气的溶液可能呈酸性(CO不能存在),也可能呈碱性(NH不能存在)。
(7)× CO水解溶液呈碱性,中性溶液中不能大量含有CO。
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题组一 注意“颜色陷阱”
要点提取
(1)若限定溶液无色,则注意Fe3+、Fe2+、Cu2+、CrO、MnO等有色离子不能大量存在。
(2)注意“透明溶液”并不代表无色,也可以有色。
1.(2024·广东茂名期中)下列各组离子在水溶液中一定能大量共存的是(  )
A.含有大量Na+的澄清透明溶液中:Cu2+、K+、SO、NO
B.在新制的氯水中:K+、Na+、CO、OH-
C.滴加酚酞溶液呈深红色的溶液中:Na+、Al3+、SO、HCO-3
D.无色透明溶液中:Fe2+、Na+、NO、MnO
解析:A 选项所给离子在含有大量Na+的澄清透明溶液中不发生反应,可以大量共存,A正确;新制氯水中由于氯气和水反应生成的HClO和HCl显酸性,碳酸根和氢氧根不能大量存在,B错误;滴加酚酞溶液呈深红色的溶液是强碱性溶液,强碱性溶液中铝离子和碳酸氢根不能大量存在,C错误;Fe2+在溶液中显浅绿色,高锰酸根在溶液中显紫红色,且二者还发生氧化还原反应,故其不能在无色溶液中大量存在,D错误。
【题源】必修第一册第20页“练习与应用”第4题
2.(2024·辽宁沈阳模拟预测)常温下,在下列给定条件的各溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
A.加入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、NH、Cl-、I-
B.使甲基橙呈红色的溶液中:NH、Ba2+、[Al(OH)4]-、Cl-
C.澄清透明溶液中:Fe3+、Ba2+、Na+、Cl-
D.由水电离产生的c(H+) = 1×10-13 mol·L-1的溶液:NH、SO、NO、Cl-
解析:C 加入KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与I-发生氧化还原反应而不共存;A不符合要求;使甲基橙呈红色的溶液中呈酸性,H+与[Al(OH)4]-反应不共存, NH与[Al(OH)4]-也反应不共存,B不符合要求;澄清透明溶液中:Fe3+、Ba2+、Na+、Cl-相互之间不反应可以大量共存,C符合要求;由水电离产生的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液可能呈酸性或碱性,当酸性条件时,可以大量共存,当碱性条件时:NH与OH-生成NH3·H2O而不共存,D不符合要求。
题组二 注意溶液的酸碱性
要点提取
溶液酸碱性的判断方法
(1)注意常见表示呈酸性的溶液 
①常温下,pH<7的溶液。
②使pH试纸变红的溶液。
③使甲基橙呈红色的溶液。
④与镁粉反应放出氢气的溶液。
⑤常温下,c(OH-)<1×10-7 mol·L-1的溶液。
(2)注意常见表示呈碱性的溶液
①常温下,pH>7的溶液。
②常温下,c(H+)<1×10-7 mol·L-1的溶液。
③使酚酞溶液变红的溶液。
④使pH试纸变蓝的溶液。
(3)注意常见表示可能呈酸性也可能呈碱性的溶液
①与铝粉反应放出氢气的溶液。
②常温下水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液。
③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
3.(2024·陕西二模)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
A.由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、S2O
B.常温下,=1×10-12的溶液中:S2-、S2O、SO、K+
C.中性溶液中:Fe3+、SO、Al3+、Cl-
D.与Fe反应能生成H2的溶液:K+、Ca2+、NO、Cl-
解析:B 由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液可以是酸性溶液,也可以碱性溶液,酸性溶液中[Al(OH)4]-和S2O均不能大量共存,故A不符合题意;=1×10-12的溶液呈碱性,碱性溶液中该四种离子能大量共存,故B符合题意;中性溶液中Fe3+、Al3+因发生水解而不能大量共存,故C不符合题意;与Fe反应能生成H2的溶液显酸性,溶液中含NO则硝酸与Fe反应不放出H2,故D不符合题意。
4.(2024·浙江三模)室温下,下列溶液中一定能大量共存的离子组是(  )
A.强碱性溶液:K+、[Al(OH)4]-、CO、Na+
B.加入铝粉有氢气产生的溶液:K+、CO、NO、Na+
C.遇KSCN变红色的溶液:Na+、Mg2+、H2O2、Cl-
D.pH=0的溶液中:I-、K+、NO、S2O
解析:A 强碱性溶液含有大量OH-,OH-、K+、[Al(OH)4]-、CO、Na+互相之间不反应,可以大量共存,故A符合题意;加入铝粉有氢气产生的溶液可能为酸性,也可能为碱性,若为酸性,H+与CO不共存,含NO则硝酸与Al反应不放出H2,故B不符合题意;遇KSCN变红色的溶液说明含有Fe3+,H2O2会被Fe3+催化分解,C不符合题意;pH=0的溶液说明是酸性溶液,酸性溶液中含有大量H+,NO在酸性环境下具有强氧化性,可氧化I-、S2O,不能大量共存,故D不符合题意。
题组三 注意特定情况下的隐含因素
要点提取
注意充分考虑指定微粒或物质对溶液酸碱性、氧化性和还原性的影响,如:
(1)含有大量NO的酸性溶液,隐含溶液具有强氧化性。
(2)含有大量Fe3+的溶液,隐含溶液呈酸性,并具有较强的氧化性。
(3)含有大量S2-、SO、[Al(OH)4]-的溶液,隐含溶液呈碱性。
5.(2025·福建厦门高三开学考试)常温下,下列各组离子在相应条件下可能大量共存的是(  )
A.加入Mg能放出H2的溶液中:Fe2+、Na+、NO、SO
B.0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液:Na+、K+、Cl-、ClO-
C.水电离的c(H+)=10-12 mol/L的溶液中:Cl-、CO、NO、NH、SO
D.澄清透明的无色溶液中:Al3+、Na+、SO、HCO
解析:B 加入Mg能放出H2的溶液显酸性,酸性条件下,亚铁离子和硝酸根离子发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故A项不符合题意;Na+、K+、Cl-、ClO-、Ba2+、OH-之间不反应,能大量共存,故B项符合题意;水电离的c(H+)=10-12 mol/L的溶液显酸性或碱性,酸性条件下,硝酸根离子和亚硫酸根离子发生氧化还原反应,在溶液中不能大量共存,故C项不符合题意;澄清透明的无色溶液中,铝离子和碳酸氢根离子相互促进水解,在溶液中不能大量共存,故D项不符合题意。
6.含有下列各组离子的溶液中,通入(或加入)过量的某种物质后仍能大量共存的是(  )
A.通入SO2气体:H+、Ba2+、Fe3+、NO
B.通入NH3气体:Mg2+、K+、Cl-、NH
C.通入CO2气体:H+、NH、Ba2+、Cl-
D.加入AlCl3溶液:K+、Na+、I-、S2-
解析:C H+、NO组合具有强氧化性,能与SO2气体发生氧化还原反应,A不符合题意;NH3通入溶液中生成NH3·H2O,Mg2+与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2沉淀,B不符合题意;溶液中有大量H+,故CO2不与Ba2+反应,C符合题意;Al3+与S2-发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和H2S,D不符合题意。
题组四 注意关键词“可能”还是“一定”
要点提取
(1)理解两大条件
若溶液可能呈强酸性,也可能呈强碱性,注意“可能大量共存”的含义是在两种条件下只要有一种能大量共存即符合题目要求。“一定大量共存”的含义是两种条件下离子均能大量共存才符合题目要求。
(2)抓住关键词语
注意审清题目要求的关键词语,如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。
7.(2025·陕西高三开学考试)在下列条件下,一定能大量共存的离子组是(  )
A.能使pH试纸变深蓝色的溶液:Na+、[Al(OH)4]-、K+、CO
B.新制饱和氯水中:SO、CO、Na+、NO
C.=10-10 mol/L的溶液中:Na+、HCO、Cl-、K+
D.惰性电极电解饱和食盐水后的溶液中:Al3+、Na+、SO、Br-
解析:A 能使pH试纸变深蓝色的溶液显碱性,Na+、[Al(OH)4]-、K+、CO可以大量共存,A项符合题意; 新制饱和氯水中含有Cl2、HCl和HClO,不能大量共存,B项不符合题意;=10-10 mol/L的溶液中c(H+)=10-4 mol/L,呈酸性,H+、HCO反应,不能大量共存,C项不符合题意;惰性电极电解饱和食盐水后的溶液中含有NaOH,Al3+、OH-之间发生反应,不能大量共存,D项不符合题意。
8.(2025·浙江模拟预测)在下列各组条件的水溶液中,可能能大量共存的是(  )
A.焰色试验呈绿色的溶液中:SO、HCO、K+
B.由水电离产生的c(H+)=10-13 mol·L-1溶液中:Cl-、ClO-、NH
C.与铝反应能生成氢气的溶液中:NO、S2-、Na+
D.甲基橙显红色的溶液中:SiO、S2O、K+
解析:C 焰色试验呈绿色的溶液,说明含有铜离子或亚铜离子,会与碳酸氢根离子反应,A不符合题意;由水电离出的c(H+)=1×10-13 mol/L的溶液显酸性或者碱性,酸性溶液中次氯酸根离子不能大量共存,碱性溶液中铵根离子不能大量共存,B不符合题意;与铝反应产生氢气的溶液可酸可碱,在碱性情况下,这些离子可能共存,C符合题意;甲基橙显红色的溶液为酸性溶液,硅酸根离子会与氢离子反应生成硅酸沉淀,硫代硫酸根离子酸性情况
下会发生歧化反应,D不符合题意。
考点四 离子的检验和推断
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1.离子检验的三大方法
根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型:生成沉淀、生成气体、显现特殊颜色。
(1)沉淀法
离子 试剂 现象
Cl-、Br-、I- AgNO3溶液、稀硝酸 AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)
SO 稀盐酸、BaCl2溶液 白色沉淀
Fe2+ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
Al3+ NaOH溶液 先生成白色沉淀,NaOH过量后沉淀逐渐溶解
Mg2+ NaOH溶液 生成白色沉淀,NaOH过量,沉淀不溶解
SiO 稀硝酸 白色胶状沉淀
[Al(OH)4]- 稀盐酸 开始生成白色沉淀,稀盐酸过量后沉淀逐渐溶解
 
(2)气体法
离子 试剂 现象
NH NaOH 溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸 生成无色、具有刺激性气味、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
SO 稀硫酸、品红溶液 生成无色、具有刺激性气味、能使品红溶液褪色的气体
CO 稀盐酸、澄清石灰水 产生无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体
NO 稀硫酸、金属铜 溶液变蓝色,有无色、具有刺激性气味的气体产生,遇空气后气体变成红棕色
 (3)显色法
离子 试剂 现象
H+ 紫色石蕊溶液 石蕊溶液变红
I- 氯水、淀粉溶液 淀粉溶液变蓝
Fe3+ KSCN溶液 溶液呈红色
Fe2+ K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液 蓝色沉淀
KSCN溶液、氯水 加KSCN溶液后无颜色变化,再滴加氯水变成红色
Na+、K+ 铂丝、稀盐酸 火焰呈黄色(Na+);透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)
2.常见离子检验中的干扰问题
(1)Cl-、SO共存的溶液
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(2)CO、HCO共存的溶液
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(3)Fe2+、Cl-(或Fe2+、Fe3+、Cl-)共存的溶液
―→确定Fe2+
(不能用酸性KMnO4溶液,因为Cl-也能使酸性KMnO4溶液褪色,形成干扰)
易错易混
判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。
(1)向某溶液中加入Ba(NO3)2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则溶液中一定存在SO。(  )
错因:                                    
(2)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则溶液中一定存在SO。(  )
错因:                                    
(3)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在CO。(  )
错因:                                    
(4)向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中一定存在CO。(  )
错因:                                    
(5)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色、有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在SO。(  )
错因:                                    
(6)无色溶液加入CCl4无现象,滴加氯水后CCl4层呈紫红色,则溶液中一定存在I-。(  )
错因:                                    
(7)加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀盐酸沉淀不消失,则原溶液中一定含有Cl-。(  )
错因:                                    
(8)某溶液的焰色试验呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素。(  )
错因:                                    
答案:(1)× 某溶液中若含有SO,加入Ba(NO3)2溶液也能产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(2)× 向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,这一白色沉淀可能是AgCl、BaSO4中的一种或两种。
(3)× 加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中可能存在CO、SO、SO、PO等中的一种或几种。
(4)× 向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,溶液中可能存在CO、SO、HCO等中的一种或两种。
(5)× 溶液中存在SO、HSO中的一种或几种均可。
(6)√ 
(7)× 加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,加稀硝酸沉淀不消失,则原溶液中一定含有Cl-。
(8)√
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