微专题2 常见物质的性质、用途及制备 (教案+课件)2026届高考化学二轮复习

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微专题2 常见物质的性质、用途及制备 (教案+课件)2026届高考化学二轮复习

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微专题2 常见物质的性质、用途及制备
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能将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 。
(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 3HClO+2NO+H2O===3Cl-+2NO+5H+ 。
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: 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 。
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-、NO
B. 0.1 mol/L盐酸:Na+、K+、SO、SiO
C. 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、MnO
C. 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+和Cl-都能被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+NO
C. 0.1 mol/L Na[Al(OH)4]溶液中通入过量CO2:[Al(OH)4]-+CO2===Al(OH)3↓+HCO
D. 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-+H2O
B. 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↑+H2O
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。
化学反应的叙述与表示
8. (2025·江苏卷)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是(A)
A. 工业合成氨 B. 湿法炼铜
C. 高炉炼铁 D. 接触法制硫酸
【解析】 湿法炼铜是通过Fe置换CuSO4中的Cu,反应不涉及氮气,B错误;高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉,但未参与还原铁矿石的主要反应,C错误;接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化,氮气未参与反应,D错误。
9. (2025·江苏卷)下列化学反应表示正确的是(D)
A. 黑火药爆炸:2KNO3+C+3S===K2CO3+N2↑+3SO2↑
B. 电解饱和NaCl溶液制NaOH:Cl-+2H2O2OH-+H2↑+ClO-
C. 重油裂解获得的丙烯制聚丙烯:nCH2===CH—CH3?CH2—CH—CH3?
D. 向饱和氨盐水中通入过量CO2:NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl
【解析】 黑火药爆炸:2KNO3+3C+S===K2S+N2↑+3CO2↑,A错误;电解饱和NaCl溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-,B错误;丙烯生成聚丙烯的反应为nCH2===CH—CH3,C错误。
10. (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+4CO2
B. NO电催化为N2的阳极反应:2NO+12H++10e-===N2↑+6H2O
C. 硝酸工业中NH3发生氧化反应:4NH3+3O22N2+6H2O
D. 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。
11. (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Na2O2
B. 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,生成致密的保护膜,D错误。
阅读下列材料,完成第12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-。
12. (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/mol
B. HCO催化加氢生成HCOO-的反应:HCO+H2HCOO-+H2O
C. 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,故阳极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,C错误;该化学方程式中H原子不守恒,D错误。
阅读下列材料,完成第13~14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。
13. (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+2H2O
B. 高温下H2还原GeS2:GeS2+H2===Ge+2H2S
C. 铅酸蓄电池放电时的正极反应:Pb-2e-+SO===PbSO4
D. 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
14. (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。
15. (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Cu
D. 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。
16. (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保护膜,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
17. (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Cl2HCl
B. 金属Mg制备:Mg(OH)2MgCl2(aq)Mg
C. 纯碱工业:NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3
D. 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。
18. (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)NONO2
B. 工业制硝酸过程中的物质转化:N2NOHNO3
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2CON2+2CO2
D. 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。
19. (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NH3
B. 侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D. 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。
20. (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。
21. (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;应在饱和氯化钠溶液中先通入NH3,再通入CO2,可析出固体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。
22. (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 。
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
(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) 。
图2
(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。
常见氧化剂、还原剂及其产物的预测 歧化反应与归中反应
1. 常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂 还原产物预测
Fe3+(酸性) Fe2+
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MnO
MnO2 酸性条件下,生成 Mn2+
K2Cr2O7 酸性条件下,生成 Cr3+ ;碱性条件下,生成Cr(OH)3沉淀
浓硝酸 生成气体 NO2
稀硝酸 生成气体 NO
NO 生成N2
Cl2、Br2、I2 分别生成Cl-、Br-、I-
H2O2 碱性条件下,生成OH-;酸性条件下,生成H2O
NaClO、ClO- Cl-、Cl2
NaClO3 Cl2、ClO2、Cl-
CO2 HCOO-
说明:①在溶液中,ClO2、HClO、NaClO、NaClO3作氧化剂时,若没有指定还原产物时,一般还原产物都预测为Cl-;②在溶液中,氧化性:HClO > ClO-;③氧化性:K2Cr2O7 > K2CrO4
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)3沉淀
SO2、H2SO3、SO 在溶液中生成SO
S2-、H2S S(或SO2、SO)
H2C2O4(或C2O) CO2
H2O2 O2
I-、HI I2
CO CO2
NO NO
NH N2
NH3 N2(或N2O、NO)
N2H4 N2
金属单质(Zn、Fe) Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)
说明:在溶液中,还原性:NH3 > (填“>”或“<”,下同)NH;I- > Fe2+
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溶液在冰水浴(或常温下)反应的离子方程式为 Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O ;
②Cl2与KOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为 3Cl2+6OH-ClO+5Cl-+3H2O ;
③Br2、I2与NaOH溶液反应的离子方程式为 3Br2+6OH-===5Br-+BrO+3H2O、3I2+6OH-===5I-+IO+3H2O ;
④Br2与Na2CO3溶液反应的离子方程式为 3Br2+3CO===5Br-+BrO+3CO2↑ ;
(2)单质硫在碱性条件下(如NaOH溶液)加热发生歧化反应的离子方程式为 3S+6OH-2S2-+SO+3H2O 。
(3)X-与XO(或XO-)在酸性条件下的归中反应(X表示Cl、Br、I)。
①ClO-+ 1 Cl-+ 2H+ === Cl2↑+H2O ;
②ClO+ 5 Cl-+ 6H+ === 3Cl2↑+3H2O ;
③BrO+ 5 Br-+ 6H+ === 3Br2+3H2O ;
④IO+ 5 I-+ 6H+ === 3I2+3H2O ;
(4)S2-和SO在酸性条件下的归中反应:2S2-+SO+ 6H+ === 3S↓+3H2O 。
(5)NOx与碱液的歧化与归中反应(硝酸工业尾气处理)。
①NO2与NaOH溶液发生歧化反应的离子方程式为 2NO2+2OH-===NO+NO+H2O ;
②NO2、NO混合气体与NaOH溶液发生归中反应的离子方程式为 NO+NO2+2OH-===2NO+H2O 。
常考的非氧化还原反应
1. 金属离子在可溶性碳酸盐及其酸式盐溶液中的沉淀反应
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)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) 。
(4)Al3+和Na2CO3溶液反应: 2Al3++3CO+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑ 。
(5)Al3+和NaHCO3溶液反应: Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ 。
(6)Fe3+和NaHCO3溶液反应: Fe3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑ 。
(7)Mn2+和氨水-NH4HCO3溶液反应: Mn2++HCO+NH3·H2O===MnCO3↓+NH+H2O(或Mn2++HCO+NH3===MnCO3↓+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),该离子方程式为
2Fe(OH)2++2H2O??Fe2(OH)+2H+ 。
(4)B(OH)3在水中的电离方程式: B(OH)3+H2O??[B(OH)4]-+H+ 。
(5)盐酸肼(N2H6Cl2)第一步水解反应的离子方程式为 N2H+H2O??[N2H5·H2O]++H+ 。
(6)以氧化锌烟灰(含ZnO及少量Fe2O3、FeO、MnO、CuO)为原料制备纳米氧化锌的工艺流程如下:
“沉锌”得到碱式碳酸锌[化学式为2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O],该反应的离子方程式为 5Zn2++5CO+5H2O===2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O↓+3CO2↑ 。 
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+O2Na2O2 ②2Na+Cl22NaCl
③2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
④2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
⑤2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
⑥2NaOH+CO2(少量)===Na2CO3+H2O
2OH-+CO2(少量)===CO+H2O
⑦NaOH+CO2(过量)===NaHCO3
OH-+CO2(过量)===HCO
⑧Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
CO+Ca2+===CaCO3↓
⑨Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
CO+CO2+H2O===2HCO
⑩2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
CO+2H+===CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
HCO+H+===CO2↑+H2O
NaOH+HCl===NaCl+H2O
OH-+H+===H2O
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(氯碱工业)
2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
Na++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)2
③MgCl2+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(蒸发浓缩、冷却结晶析出MgCl2·6H2O)
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
⑤MgCl2·6H2OMgCl2+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+3H2O
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
④Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]
Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
⑤Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
⑥Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
⑦AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl
Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
⑧Na[Al(OH)4]+CO2(过量)===Al(OH)3↓+NaHCO3
[Al(OH)4]-+CO2(过量)===Al(OH)3↓+HCO
⑨AlCl3+3Na[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓+3NaCl
Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓
⑩2Al(OH)3Al2O3+3H2O
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
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↓
AlCl3+4NaOH===Na[Al(OH)4]+3NaCl
Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
Na[Al(OH)4]+4HCl===NaCl+AlCl3+4H2O
[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O
4. 铁及其化合物间的转化关系
①FeO+2HCl===FeCl2+H2O
FeO+2H+===Fe2++H2O
②Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
③Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
④2FeCl2+Cl2===2FeCl3
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
或2FeCl2+H2O2+2HCl===2FeCl3+2H2O
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
⑤2FeCl3+Fe===3FeCl2
2Fe3++Fe===3Fe2+
或2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
⑥FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
⑦4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
⑧FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
Fe3++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+4Al2O3
FeCl2+K3[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓+2KCl
K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓(Fe2+的检验,生成蓝色沉淀)
FeCl3+3KSCN??Fe(SCN)3+3KCl
Fe3++3SCN-??Fe(SCN)3(Fe3+的检验,生成红色溶液)
FeCl3+K4[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓+3KCl
K++Fe3++[Fe(CN)6]4-===KFe[Fe(CN)6]↓(Fe3+的检验,生成蓝色沉淀)
5. 铜及其化合物间的转化关系
①2Cu+O22CuO
②CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
CuO+2H+===Cu2++H2O
③CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓
Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
④Cu(OH)2CuO+H2O
⑤CuO+H2 Cu+H2O
或CuO+CO Cu+CO2
⑥Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
或Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+2H+===Cu2+ +2H2O
⑦Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
⑧Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2O
Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
⑨2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
⑩Cu+Cl2CuCl2  CuCl2Cu+Cl2↑
CuSO4+2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4
Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O
CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O
2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O===2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4
2Cu2++2Cl-+SO+H2O===2CuCl↓+SO+2H+
6. 氯、卤素及其化合物间的转化关系
①SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
SO2+Cl2+2H2O===4H++SO+2Cl-
②2Fe+3Cl22FeCl3 ③Cu+Cl2CuCl2
④H2+Cl22HCl或H2+Cl22HCl
⑤Cl2+H2O??HClO+HCl
Cl2+H2O??HClO+H++Cl-
⑥Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
⑦2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
⑧MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(氯气的实验室制法)
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
⑨Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
或Cl2+2KI===I2+2KCl
Cl2+2I-===I2+2Cl-
附 实验室制备氯气的其他方法:
a.KMnO4与浓盐酸反应制氯气
2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
2MnO+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
b.K2Cr2O7与浓盐酸反应制氯气
K2Cr2O7+14HCl(浓)===2CrCl3+3Cl2↑+2KCl+7H2O
Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
c.KClO3与浓盐酸反应制氯气
KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O
ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
7. 硫及其化合物间的转化关系
①S+FeFeS ②S+H2H2S
③2H2S+O2(少量)2S+2H2O
④FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑
FeS+2H+===Fe2++H2S↑
⑤S+2CuCu2S
⑥2H2S+SO2===3S+2H2O(两种气体反应)
⑦S+O2SO2
⑧4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
⑨2SO2+O22SO3
⑩H2O+SO3===H2SO4(⑧⑨⑩为工业制硫酸原理)
H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
SO+Ba2+===BaSO4↓
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
SO2+Cl2+2H2O===4H++SO+2Cl-
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===2H2SO4
2H2SO3+O2===4H++2SO
CaCO3+SO2CaSO3+CO2
2CaSO3+O2===2CaSO4
SO2+2FeCl3+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl
SO2+2Fe3++2H2O===2Fe2++SO+4H+
5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4(SO2使酸性KMnO4溶液褪色)
5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+
8. 氮及其化合物间的转化关系
①N2+3H22NH3
②N2+O22NO(高压、放电,雷雨发庄稼)
③NH3+H2O??NH3·H2O
④NH3·H2ONH3↑+H2O
⑤2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
⑥NH3+HCl===NH4Cl
⑦NH3+HNO3===NH4NO3
⑧2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
⑨NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
⑩2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O
4NH3+5O24NO+6H2O
4NH3+6NO5N2+6H2O
2NO+O2===2NO2
3NO2+H2O===2HNO3+NO
3NO2+H2O===2H++2NO+NO
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
NO2+NO+2OH-===2NO+H2O
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
2NO2+2OH-===NO+NO+H2O
2NO2??N2O4
3NO2+H2O===2HNO3+NO
3NO2+H2O===2H++2NO+NO
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
或4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2
NaClO+2NH3·H2ON2H4·H2O+NaCl+2H2O
ClO-+2NH3·H2ON2H4·H2O+Cl-+2H2O
9. 碳、硅及其化合物间的转化关系
①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
②2C+O2(少量)2CO
③CO2+C2CO ④C+O2CO2
⑤SiO2+2CSi+2CO↑
⑥Si+3HClSiHCl3+H2
⑦SiHCl3+H2Si+3HCl
⑧Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
⑨SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
⑩SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
SiO2+2OH-===SiO+H2O
或SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑
H2SiO3SiO2+H2O
Na2SiO3+2HCl===H2SiO3↓+2NaCl
SiO+2H+===H2SiO3↓
或Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3
SiO+CO2+H2O===H2SiO3↓+CO
重要物质的制备及化工生产
1. 常见物质的实验室制法(学用P26)
(1)常见气体(Cl2、NH3、SO2)的实验室制备(见微专题3的P44)
(2)常见固体物质的实验室制备
名称 原理及装置或制备流程 注意事项
氢氧化亚铁 原理为Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 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,装置如图①;②用铁作阳极,电解NaCl溶液(液面上加汽油),装置如图②;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,装置如图③
胆矾 原理为Cu+H2SO4+H2O2CuSO4+2H2O(装置如图所示);或2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4===CuSO4+H2O对所得CuSO4溶液进行蒸发浓缩、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) 原理为①Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑、②Fe2++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
硫酸四氨合铜晶体 原理为①Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2NH、②Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-步骤:①向CuSO4溶液中逐滴滴加氨水,观察到有蓝色沉淀生成;②向试管中继续滴加氨水,观察到沉淀逐渐溶解为深蓝色的透明溶液;③再向深蓝色的透明溶液中加入95%乙醇,深蓝色溶液变浑浊,静置后有深蓝色[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体析出,上层溶液颜色变浅 ①蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液的过程是Cu(OH)2转化为[Cu(NH3)4]2+的过程;②有深蓝色[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体析出,说明[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度比水中小
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) 操作注意事项或装置图或工艺流程图
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pH
②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电解熔融氯化钠制金属钠 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 如图所示, 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-或3Br2+3CO===5Br-+BrO+3CO2↑、5Br-+BrO+6H+===3Br2+3H2O 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
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
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CO2
④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
3. 高考热点物质的制备
Ⅰ.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 。
(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 OH- (填“H+”或“OH-”)移向多孔铂电极。
②石墨电极发生的电极反应式为 ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH- 。
③多孔铂电极发生的电极反应式为 2NH3-2e-+2OH-===N2H4+2H2O 。
Ⅱ.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。
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反应后,再加入KOH,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。
Ⅲ.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(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电解时的阳极发生的电极反应式:
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 。
Ⅳ.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涉及的主要反应
a. 4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
b. 2CrO+2H+??Cr2O+H2O
c. Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7↓+2NaCl
②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。
酸雨的防治——脱硫、脱硝
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===NH4HSO3⑤CaO+SO2CaSO3 ⑥2CaSO3+O2===2CaSO4⑦2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2[拓展延伸](1)实验室吸收SO2的方法(写化学方程式)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)。
(续表)
[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用石灰乳吸收NO2气体: 4NO2+2Ca(OH)2===Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O ;④用Ca(OH)2溶液吸收NO、NO2气体: NO+NO2+Ca(OH)2===Ca(NO2)2+H2O ;⑤用Na2CO3溶液吸收NO2气体: 2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2 ;⑥用Na2CO3溶液吸收NO、NO2气体: NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2 。(2)脱氮①工业尾气(NO、NO2、NOx)处理a.写出NO与NH3在催化剂存在下反应的化学方程式: 6NO+4NH35N2+6H2O ;b.写出CO(NH2)2与NO2在催化剂存在下反应的化学方程式: 4CO(NH2)2+6NO27N2+4CO2+8H2O ;c.写出NOx与NH3在催化剂存在下反应的化学方程式: 6NOx+4xNH3(3+2x)N2+6xH2O ;d.工业上用NaClO和NaOH混合溶液吸收NO,生成物中含有NO。写出该反应的离子方程式: 2NO+3ClO-+2OH-===2NO+3Cl-+H2O 。②汽车尾气中氮的氧化物(NO、NO2、NOx)处理(催化剂存在下)分别写出NO、NO2、NOx与CO发生反应的化学方程式: 2NO+2CO2CO2+N2 、 2NO2+4CO4CO2+N2 、 2NOx+2xCO2xCO2+N2 。③氨氮废水中(NH3、NH)脱氮a.写出酸性条件下ClO-氧化NH为氮气的离子方程式: 3ClO-+2NH===N2↑+3Cl-+3H2O+2H+ ;b.写出碱性条件下ClO-氧化NH3为氮气的离子方程式: 3ClO-+2NH3===N2↑+3Cl-+3H2O 。④电化学脱氮(NH3、NH、亚硝酸盐等)a.用电解法除去酸性废水中的NH,生成能够参与大气循环的物质。写出在该电极发生的电极反应式: 2NH-6e-===N2↑+8H+ 。b.用原电池原理可消除NH3的污染,原电池中负极发生的电极反应式为 2NH3-6e-===N2+6H+ 。c.用电解法除去酸性废水中的NO,生成能够参与大气循环的物质。写出在该电极发生的电极反应式: 2NO+6e-+8H+===N2+4H2O 。d.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。写出在阳极发生的电极反应式: H2O+HNO2-2e-===3H++NO 。e.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氢原子(H·)将NO还原为N2。写出该活性氢原子与NO反应的离子方程式: 2NO+10H·===N2↑+2OH-+4H2O 。
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+4FeI3
C. 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,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 (2025·苏北八市三模)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是(A)
A. Fe2O3FeFe3O4
B. NH3NOHNO3
C. AgNO3(aq)[Ag(NH3)2]NO3(aq)Ag
D. NaHCO3(s)CO2CaCO3
【解析】 NO不和水反应,B错误;蔗糖不是还原糖,不能与银氨溶液发生银镜反应生成Ag,C错误;CO2不能与CaCl2溶液反应,D错误。
常见物质的结构、性质与用途
例3 (2025·苏锡常镇二模)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(B)
A. NaClO 溶液具有碱性,可用作漂白剂
B. N2H4具有还原性,可用作燃料电池的燃料
C. SiO2为酸性氧化物,可用作光导纤维
D. NH3分子间可形成氢键,NH3的热稳定性比PH3的高
【解析】 NaClO 溶液具有强氧化性, 可用作漂白剂,A错误;SiO2具有导光性,可用作光导纤维,C错误;非金属性:N>P,故NH3的热稳定性比PH3的高,D错误。
例4 (2025·扬州中学)镁和铝都是较活泼的金属。下列叙述错误的是(D)
A. 第一电离能:I1(Mg)>I1(Al)
B. 工业上通过电解熔融态MgCl2制取金属Mg
C. 将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3
D. 反应Mg+2RbClMgCl2+2Rb↑可说明还原性:Mg>Rb
【解析】 Mg+2RbClMgCl2+2Rb↑能发生是因为Mg的沸点高于Rb,且由元素周期律可知还原性:Mg有关物质的制备
例5 (2025·南京六校2月联考)一种利用含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3等杂质)制备LiCoO2的工艺流程如图所示。
已知:①常温下,部分金属离子沉淀的pH如下表[完全沉淀c(金属离子)≤1×10-5mol/L]:
金属离子 Fe3+ Al3+ Co2+
开始沉淀的pH 2.2 3.4 7.8
完全沉淀的pH 3.0 4.5 9.4
②H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11;NH3·H2O的Kb=1.75×10-5。
下列说法不正确的是(A)
A. 由流程可知氧化性:Co(Ⅲ)<H2O2
B. 常温下加入的NH4HCO3溶液显碱性
C. 气体X通入氨水至过量后所得溶液可循环利用
D. “高温焙烧”时的化学方程式:4CoCO3+2Li2CO3+O24LiCoO2+6CO2
【解析】 向含钴废料加入硫酸和H2O2溶解,生成硫酸铁、硫酸铝,钴(Ⅲ)具有强氧化性,可将H2O2氧化为氧气,自身被还原为钴(Ⅱ),SiO2不溶于硫酸,进入滤渣,向滤液中加入氨水,调节溶液的pH(4.5≤pH<7.8),可生成氢氧化铁和氢氧化铝沉淀进入滤渣,滤液为CoSO4溶液,向其中加入NH4HCO3溶液,生成CoCO3和CO2,向CoCO3中加入Li2CO3,高温焙烧,生成LiCoO2。氧化性:Co(Ⅲ)>H2O2,A错误;NH的水解平衡常数为Kh===×10-9,HCO的水解平衡常数为Kh′===×10-7,则Kh<Kh′,故NH4HCO3溶液显碱性,B正确;气体X为CO2,通入氨水至过量后所得溶液为NH4HCO3溶液,可循环利用,C正确;“高温焙烧”时的化学方程式为4CoCO3+2Li2CO3+O24LiCoO2+6CO2,D正确。
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+ 。
① 2Cr3++3H2O2+10OH-===2CrO+8H2O 。
② 2CrO+2H+??Cr2O+H2O 。
③ Cr2O+3H2O2+H2O===2Cr(OH)3↓+3O2↑+2OH- 。
④ Cr2O+2Ba2++2OH-===2BaCrO4↓+H2O 。
⑤ CrO+4OH-+3Fe2++4H2O===Cr(OH)3↓+3Fe(OH)3↓ 。
⑥ 4Cr2O+C6H12O6+32H+===6CO2↑+22H2O+8Cr3+ 。
环境污染与防护
例8 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. NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B. 工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
C. 接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
D. 汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
【解析】 NO2和SO2是形成酸雨的主要物质,NO2和SO2都是刺激性气味的气体,其中NO2是红棕色气体,而SO2是无色气体,A错误;煅烧黄铁矿得到的是二氧化硫而不是三氧化硫,C错误;汽车尾气中的主要大气污染物为NOx、PM2.5和CO,不含SO2,D错误。
1. (2025·安徽卷)下列有关物质用途的说法错误的是(A)
A. 生石灰可用作脱氧剂
B. 硫酸铝可用作净水剂
C. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
D. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
【解析】 生石灰能与水反应,可作干燥剂,不能与氧气反应,不能作脱氧剂,A错误。
2. (2025·安徽卷)下列有关反应的化学方程式错误的是(D)
A. 氨在氧气中燃烧:4NH3+3O22N2+6H2O
B. 液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l)===2NaNH2+H2↑
C. 氨水溶解Cu(OH)2:Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2
D. 浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3===Hg(NH2)Cl↓+HCl
【解析】 氨在氧气中燃烧,可生成氮气和水,A正确;液氨与钠反应,生成氨基钠和氢气,B正确;Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,C正确;浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀,化学方程式为2NH3+HgCl2===Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,D错误。
3. (2025·陕西、山西、青海、宁夏卷)下列有关化学反应表示错误的是(D)
A. 泡沫灭火器反应原理:6NaHCO3+Al3(SO4)2===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑
B. 用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C. 用NaOH溶液吸收尾气中的NO2:2NO2+2OH-===NO+NO+H2O
D. 氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
【解析】 石灰乳主要成分是Ca(OH)2,在离子方程式中不拆分,D错误。
4. (2025·河南卷)下列化学反应的离子方程式正确的是(A)
A. 磷酸二氢钠水解:H2PO+H2O??H3PO4+OH-
B. 用稀盐酸浸泡氧化银:Ag2O+2H+===2Ag++H2O
C. 向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:ClO-+H+===HClO
D. 向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:H++SO+Ba2++HCO===BaSO4↓+CO2↑+H2O
【解析】 稀盐酸浸泡Ag2O发生沉淀转化,离子方程式为Ag2O(s)+2H++2Cl-??2AgCl(s)+H2O,B错误;NaClO具有强氧化性,能氧化HI,离子方程式为ClO-+2H++2I-===Cl-+I2+H2O,C错误;向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液,离子方程式为2H++SO+Ba2++2HCO===BaSO4↓+2CO2↑+2H2O,D错误。
1. 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+3H22NH3
B. 制HCl:H2+Cl22HCl
C. 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。
阅读下列材料,完成第2题。
人类文明的演进历程与金属及其化合物的发展应用紧密相连。纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含NO);铁制品经碱性发蓝工艺处理可提升其耐腐蚀性:用碱性NaNO2溶液浸泡,在表面形成Fe3O4的同时有NH3逸出;铝-空气电池具有较高的比能量,在碱性电解质溶液中发生反应:4Al+3O2+4KOH+6H2O===4K[Al(OH)4];TiCl4热水解可获得TiO2·xH2O沉淀,焙烧后获得的TiO2颜色细腻,性质稳定,可用作白色颜料。
2. (2025·南京二模)下列化学反应表示正确的是(B)
A. 纳米铁粉处理酸性含NO的废水:Fe+NO+2H2O===Fe3++NO↑+4OH- 
B. 铁的发蓝处理:9Fe+4NO+8H2O===3Fe3O4+4NH3↑+4OH-
C. 铝-空气电池(碱性电解液)放电时,正极发生的电极反应式:Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-
D. TiCl4热水解获得 TiO2·xH2O:TiCl4+xH2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
【解析】 酸性条件下,不能生成OH-,A错误;铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极应发生得电子的还原反应,电极反应式应为O2+4e-+2H2O===4OH-,C错误;TiCl4发生热水解反应获得 TiO2·xH2O:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl,D错误。
阅读下列材料,完成第3题。
氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素,与稀有气体Xe形成的XeF2分子是非极性分子,与其他卤素形成的卤素互化物(如ClF、ClF3)具有与Cl2相似的化学性质,与氮形成的NF3可与NH3反应生成N2F2(结构式:F—N===N—F)。自然界中,含氟矿石有萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)等,萤石可与浓硫酸共热制取HF气体。
3. (2025·宿迁考前)下列物质的结构、性质、用途具有对应关系的是(A)
A. ClF3具有强氧化性,可用作火箭助燃剂
B. 浓硫酸具有脱水性,可用于干燥Cl2
C. 冰晶石微溶于水,可用作电解铝工业的助熔剂
D. HF分子之间形成氢键,HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高
【解析】 ClF3与Cl2的化学性质相似,ClF3具有强氧化性,可用作火箭助燃剂,A正确;浓硫酸可用于干燥氯气,是因为浓硫酸具有吸水性,与脱水性无关,B错误;冰晶石可用作电解铝工业的助熔剂,是因为可降低氧化铝的熔融温度,与溶解性无关,C错误;HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高与化学键有关,与氢键无关,D错误。
4. (2025·南京)利用硝酸工业的尾气(含NO、NO2)获得Ca(NO2)2的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是(C)
A. 反应NO(g)+NO2(g)??N2O3(g)的ΔS<0
B. 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】 该反应是气体分子数减小的反应,故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;石灰乳与一氧化氮和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,C错误;Ca(NO2)2在酸性溶液中会发生歧化反应生成Ca(NO3)2、NO和水,D正确。(共146张PPT)
第一篇
高考专题
专题一 物质的结构与性质 元素周期律
微主题2 常见物质的性质、用途及制备
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能将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
【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。
D
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
(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_____________________________。
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(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。
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:__________________________
________。
3HClO
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3+
+2H2O
[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
A
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
[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(   )
【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。
C
7. (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-+H2O
B. 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+4OH-===[Al(OH)4]-+H2↑
【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。
D. 向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
A
8. (2025·江苏卷)大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是(   )
A. 工业合成氨 B. 湿法炼铜
C. 高炉炼铁 D. 接触法制硫酸
3
化学反应的叙述与表示
【解析】 湿法炼铜是通过Fe置换CuSO4中的Cu,反应不涉及氮气,B错误;高炉炼铁中氮气作为空气成分进入高炉,但未参与还原铁矿石的主要反应,C错误;接触法制硫酸涉及硫或硫化物的氧化,氮气未参与反应,D错误。
A
9. (2025·江苏卷)下列化学反应表示正确的是(   )
A. 黑火药爆炸:2KNO3+C+3S===K2CO3+N2↑+3SO2↑
D. 向饱和氨盐水中通入过量CO2:NaCl+NH3+H2O+CO2===NaHCO3↓+NH4Cl
D
10. (2024·江苏卷)下列化学反应表示正确的是(   )
D
11. (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Na2O2
B. 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,生成致密的保护膜,D错误。
B
12. (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/mol
C. 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,故阳极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,C错误;该化学方程式中H原子不守恒,D错误。
A
14. (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。
C
15. (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Cu
D. 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。
B
16. (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保护膜,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。
D
17. (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(   )
5
常见物质间的转化
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。
18. (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。
B
19. (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NH3
B. 侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl
C. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3
D. 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”
A
20. (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(   )
【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。
C
21. (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;应在饱和氯化钠溶液中先通入NH3,再通入CO2,可析出固体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。
C
22. (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CO2
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
6
环境保护
【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。
B
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
(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_________________________________________________
______________________。
图2
随着氧化的进行,溶液的pH将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
ZnSO3

减小
能力提升
1. 常见的氧化剂及还原产物预测
核心突破
1
常见氧化剂、还原剂及其产物的预测 歧化反应与归中反应
Mn2+
Mn2+
Cr3+
NO2
NO
氧化剂 还原产物预测
NaClO3 Cl2、ClO2、Cl-
CO2 HCOO-
说明: ①在溶液中,ClO2、HClO、NaClO、NaClO3作氧化剂时,若没有指定还原产物时,一般还原产物都预测为Cl-; ②在溶液中,氧化性:HClO______ClO-; ③氧化性:K2Cr2O7______K2CrO4 >

2. 常见的还原剂及氧化产物预测


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溶液在冰水浴(或常温下)反应的离子方程式为_________________
____________;
②Cl2与KOH溶液在加热条件下反应的离子方程式为_______________________
___________;
③Br2、I2与NaOH溶液反应的离子方程式为_______________________________
___________________________________;
④Br2与Na2CO3溶液反应的离子方程式为_________________________________;
Cl2+2OH-===ClO-
+Cl-+H2O
5Cl-+3H2O
(2)单质硫在碱性条件下(如NaOH溶液)加热发生歧化反应的离子方程式为_____
____________________________。
3S+
1
2H+
Cl2↑+H2O
5
6H+
3Cl2↑+3H2O
5
6H+
3Br2+3H2O
5
6H+
3I2+3H2O
6H+
3S↓+3H2O
(5)NOx与碱液的歧化与归中反应(硝酸工业尾气处理)。
①NO2与NaOH溶液发生歧化反应的离子方程式为__________________________
_______;
②NO2、NO混合气体与NaOH溶液发生归中反应的离子方程式为_____________
_____________________。
+H2O
NO+NO2+
2
常考的非氧化还原反应
1. 金属离子在可溶性碳酸盐及其酸式盐溶液中的沉淀反应
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)FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液可制备FeCO3沉淀:________________
______________________________________________________________________。
(4)Al3+和Na2CO3溶液反应:__________________________________________。
(5)Al3+和NaHCO3溶液反应:___________________________________。
(6)Fe3+和NaHCO3溶液反应:___________________________________。
(7)Mn2+和氨水-NH4HCO3溶液反应:____________________________________
__________________________________________________。
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:_________________________________。
(4)B(OH)3在水中的电离方程式:______________________________。
(5)盐酸肼(N2H6Cl2)第一步水解反应的离子方程式为________________________
______。
AlP+3H2O===Al(OH)3↓+PH3↑
Zn3P2+6H2O===3Zn(OH)2↓+2PH3↑
+H+
(6)以氧化锌烟灰(含ZnO及少量Fe2O3、FeO、MnO、CuO)为原料制备纳米氧化锌的工艺流程如下:
“沉锌”得到碱式碳酸锌[化学式为2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O],该反应的离子方程式为________________________________________________________。 
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-+H2O
(NH4)6Mo7O24·4H2O
3FeS+2H3AsO3
+6H+===As2S3+3Fe2++6H2O
1. 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+O2
⑥2NaOH+CO2(少量)===Na2CO3+H2O
⑦NaOH+CO2(过量)===NaHCO3
⑧Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
⑨Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
NaOH+HCl===NaCl+H2O
OH-+H+===H2O
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
2. 镁及其化合物间的转化关系(海水提镁)
②CaO+H2O===Ca(OH)2
③MgCl2+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(蒸发浓缩、冷却结晶析出MgCl2·6H2O)
Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O
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+3H2O
Al2O3+6H+===2Al3++3H2O
④Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]
Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-
⑤Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
⑥Al(OH)3+NaOH===Na[Al(OH)4]
Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
⑦AlCl3+3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4Cl
⑧Na[Al(OH)4]+CO2(过量)===Al(OH)3↓+NaHCO3
⑨AlCl3+3Na[Al(OH)4]===4Al(OH)3↓+3NaCl
Al3++3[Al(OH)4]-===4Al(OH)3↓
Na[Al(OH)4]+NaHCO3===Na2CO3+Al(OH)3↓+H2O
AlCl3+3NaHCO3===3NaCl+3CO2↑+Al(OH)3↓
AlCl3+4NaOH===Na[Al(OH)4]+3NaCl
Al3++4OH-===[Al(OH)4]-
Na[Al(OH)4]+4HCl===NaCl+AlCl3+4H2O
[Al(OH)4]-+4H+===Al3++4H2O
4. 铁及其化合物间的转化关系
①FeO+2HCl===FeCl2+H2O
FeO+2H+===Fe2++H2O
②Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
③Fe3O4+8HCl===FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8H+===Fe2++2Fe3++4H2O
④2FeCl2+Cl2===2FeCl3
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
或2FeCl2+H2O2+2HCl===2FeCl3+2H2O
2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
⑤2FeCl3+Fe===3FeCl2
2Fe3++Fe===3Fe2+
或2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
⑥FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl
Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
⑦4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
⑧FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
⑨Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
Fe+2H+===Fe2++H2↑
FeCl2+K3[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓+2KCl
K++Fe2++[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓(Fe2+的检验,生成蓝色沉淀)
FeCl3+K4[Fe(CN)6]===KFe[Fe(CN)6]↓+3KCl
K++Fe3++[Fe(CN)6]4-===KFe[Fe(CN)6]↓(Fe3+的检验,生成蓝色沉淀)
5. 铜及其化合物间的转化关系
②CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
CuO+2H+===Cu2++H2O
③CuSO4+2NaOH===Na2SO4+Cu(OH)2↓
Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
或Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+2H+===Cu2+ +2H2O
⑦Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
Fe+Cu2+===Fe2++Cu
⑧Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2O
Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O
⑨2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O
2CuSO4+2NaCl+Na2SO3+H2O===2CuCl↓+2Na2SO4+H2SO4
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2
Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-
6. 氯、卤素及其化合物间的转化关系
①SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
⑥Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O
Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
⑦2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
⑨Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl
Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
或Cl2+2KI===I2+2KCl
Cl2+2I-===I2+2Cl-
b.K2Cr2O7与浓盐酸反应制氯气
K2Cr2O7+14HCl(浓)===2CrCl3+3Cl2↑+2KCl+7H2O
c.KClO3与浓盐酸反应制氯气
KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O
附 实验室制备氯气的其他方法:
a.KMnO4与浓盐酸反应制氯气
2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
7. 硫及其化合物间的转化关系
④FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑
FeS+2H+===Fe2++H2S↑
⑩H2O+SO3===H2SO4(⑧⑨⑩为工业制硫酸原理)
H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl
或Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+H2O+SO2↑
2H2SO3+O2===2H2SO4
2CaSO3+O2===2CaSO4
SO2+2FeCl3+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl
8. 氮及其化合物间的转化关系
⑥NH3+HCl===NH4Cl
⑦NH3+HNO3===NH4NO3
⑧2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4
⑨NH3+CO2+H2O===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↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
9. 碳、硅及其化合物间的转化关系
⑩SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
⑧Si+4HF===SiF4↑+2H2↑
⑨SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
4
重要物质的制备及化工生产
1. 常见物质的实验室制法(学用P26)
(1)常见气体(Cl2、NH3、SO2)的实验室制备(见微专题3的P44)
(2)常见固体物质的实验室制备
名称 原理及装置或制备流程 注意事项
氢氧化 亚铁 原理为Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓(白色沉淀) 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,装置如图①;
②用铁作阳极,电解NaCl溶液(液面上加汽油),装置如图②;
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,装置如图③
2. 重要的化工生产
(1)以海水为资源的化工生产
过量
Na2CO3
BaCl2
盐酸
饱和氯化钠
氨气
二氧化碳
石墨

熔融
NaCl
饱和NaCl溶液
挥发性
坩埚
升华
(2)以空气为资源的化工生产
NO
NO2
(3)以矿石为资源的化工生产
放热
98.3%的浓
硫酸
纯碱、石灰
石、石英砂
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
3. 高考热点物质的制备
Ⅰ.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____________________。
NaClO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石墨电极发生的电极反应式为________________________________。
③多孔铂电极发生的电极反应式为__________________________________。
OH-
ClO-+2e-+H2O===Cl-+2OH-
2NH3-2e-+2OH-===N2H4+2H2O
Ⅱ.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。
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
Ⅲ.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电解时的阳极发生的电极反应式:
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
Ⅳ.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涉及的主要反应
c. Na2Cr2O7+2KCl===K2Cr2O7↓+2NaCl
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+。
1. 二氧化硫
5
酸雨的防治——脱硫、脱硝
[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______________________________。
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===NH4HSO3
2CO(NH2)2+2SO2+4H2O+O2===2(NH4)2SO4+2CO2

[基础知识]
①SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O        
②SO2+NaOH===NaHSO3
③SO2+2NH3·H2O===(NH4)2SO3+H2O
④SO2+NH3·H2O===NH4HSO3
[拓展延伸]
(1)实验室吸收SO2的方法(写化学方程式)
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+H2O
SO2+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)2SO3
NaHSO3
NH4HSO3
CaSO3
CaSO4

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用石灰乳吸收NO2气体:_____________________________________________;
④用Ca(OH)2溶液吸收NO、NO2气体:____________________________________;
⑤用Na2CO3溶液吸收NO2气体:______________________________________;
⑥用Na2CO3溶液吸收NO、NO2气体:____________________________________。
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O
NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O
4NO2+2Ca(OH)2===Ca(NO2)2+Ca(NO3)2+2H2O
NO+NO2+Ca(OH)2===Ca(NO2)2+H2O
2NO2+Na2CO3===NaNO2+NaNO3+CO2
NO+NO2+Na2CO3===2NaNO2+CO2
(2)脱氮
①工业尾气(NO、NO2、NOx)处理
a.写出NO与NH3在催化剂存在下反应的化学方程式:________________________
______;
b.写出CO(NH2)2与NO2在催化剂存在下反应的化学方程式:__________________
________________________;
c.写出NOx与NH3在催化剂存在下反应的化学方程式:_______________________
________________;
6H2O
2x)N2+6xH2O
②汽车尾气中氮的氧化物(NO、NO2、NOx)处理(催化剂存在下)
分别写出NO、NO2、NOx与CO发生反应的化学方程式:_________________________、
___________________________、__________________________________。
3Cl-+3H2O+2H+
3ClO-+2NH3===N2↑+
3Cl-+3H2O

2NH3-
6e-===N2+6H+

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+4FeI3
C. 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
典型考题
1
离子反应与氧化还原反应
【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,B错误;氧化性:Co2O3>I2,故I2不能将Co2+氧化成Co2O3,D错误。
C
例2 (2025·苏北八市三模)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是(   )
2
物质间的转化
【解析】 NO不和水反应,B错误;蔗糖不是还原糖,不能与银氨溶液发生银镜反应生成Ag,C错误;CO2不能与CaCl2溶液反应,D错误。
A
例3 (2025·苏锡常镇二模)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. NaClO 溶液具有碱性,可用作漂白剂
B. N2H4具有还原性,可用作燃料电池的燃料
C. SiO2为酸性氧化物,可用作光导纤维
D. NH3分子间可形成氢键,NH3的热稳定性比PH3的高
3
常见物质的结构、性质与用途
【解析】 NaClO 溶液具有强氧化性, 可用作漂白剂,A错误;SiO2具有导光性,可用作光导纤维,C错误;非金属性:N>P,故NH3的热稳定性比PH3的高,D错误。
B
例4 (2025·扬州中学)镁和铝都是较活泼的金属。下列叙述错误的是(   )
A. 第一电离能:I1(Mg)>I1(Al)
B. 工业上通过电解熔融态MgCl2制取金属Mg
C. 将AlCl3溶液蒸干所得固体中含有Al(OH)3
D
例5 (2025·南京六校2月联考)一种利用含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量SiO2、Fe2O3、Al2O3等杂质)制备LiCoO2的工艺流程如图所示。
已知:①常温下,部分金属离子沉淀的pH如下表[完全沉淀c(金属离子)≤1×10-5
mol/L]:
4
有关物质的制备
金属离子 Fe3+ Al3+ Co2+
开始沉淀的pH 2.2 3.4 7.8
完全沉淀的pH 3.0 4.5 9.4
②H2CO3的Ka1=4.4×10-7,Ka2=4.7×10-11;NH3·H2O的Kb=1.75×10-5。
下列说法不正确的是(   )
A. 由流程可知氧化性:Co(Ⅲ)<H2O2
B. 常温下加入的NH4HCO3溶液显碱性
C. 气体X通入氨水至过量后所得溶液可循环利用
A
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
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:__________________________(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:______。
Cr(OH)3、Fe(OH)3
Cr3+
①______________________________________。
②____________________________。
③________________________________________________。
④________________________________________。
⑤__________________________________________________。
⑥_______________________________________________。
例8 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. NO2和SO2均为红棕色且有刺激性气味的气体,是酸雨的主要成因
B. 工业废气中的SO2可采用石灰法进行脱除
C. 接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
D. 汽车尾气中的主要大气污染物为NO、SO2和PM2.5
6
环境污染与防护
【解析】 NO2和SO2是形成酸雨的主要物质,NO2和SO2都是刺激性气味的气体,其中NO2是红棕色气体,而SO2是无色气体,A错误;煅烧黄铁矿得到的是二氧化硫而不是三氧化硫,C错误;汽车尾气中的主要大气污染物为NOx、PM2.5和CO,不含SO2,D错误。
B
1. (2025·安徽卷)下列有关物质用途的说法错误的是(   )
A. 生石灰可用作脱氧剂
B. 硫酸铝可用作净水剂
C. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
D. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
高考视野
【解析】 生石灰能与水反应,可作干燥剂,不能与氧气反应,不能作脱氧剂,A错误。
A
2. (2025·安徽卷)下列有关反应的化学方程式错误的是(   )
【解析】 氨在氧气中燃烧,可生成氮气和水,A正确;液氨与钠反应,生成氨基钠和氢气,B正确;Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,C正确;浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀,化学方程式为2NH3+HgCl2===Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,D错误。
B. 液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l)===2NaNH2+H2↑
C. 氨水溶解Cu(OH)2:Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4](OH)2
D. 浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3===Hg(NH2)Cl↓+HCl
D
【解析】 石灰乳主要成分是Ca(OH)2,在离子方程式中不拆分,D错误。
3. (2025·陕西、山西、青海、宁夏卷)下列有关化学反应表示错误的是(   )
A. 泡沫灭火器反应原理:6NaHCO3+Al3(SO4)2===3Na2SO4+2Al(OH)3↓+6CO2↑
B. 用金属钠除去甲苯中的微量水:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
D. 氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
D
4. (2025·河南卷)下列化学反应的离子方程式正确的是(   )
B. 用稀盐酸浸泡氧化银:Ag2O+2H+===2Ag++H2O
C. 向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:ClO-+H+===HClO
A
能力评价
1. 下列有关物质工业制备的反应原理错误的是(   )
D
2. (2025·南京二模)下列化学反应表示正确的是(   )
【解析】 酸性条件下,不能生成OH-,A错误;铝-空气电池(碱性电解液)放电时的正极应发生得电子的还原反应,电极反应式应为O2+4e-+2H2O===4OH-,C错误;TiCl4发生热水解反应获得 TiO2·xH2O:TiCl4+(x+2)H2O===TiO2·xH2O↓+4HCl,D错误。
C. 铝-空气电池(碱性电解液)放电时,正极发生的电极反应式:Al+4OH--3e-===[Al(OH)4]-
D. TiCl4热水解获得 TiO2·xH2O:TiCl4+xH2O===TiO2·xH2O↓+4HCl
B
阅读下列材料,完成第3题。
氟是已知元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素,与稀有气体Xe形成的XeF2分子是非极性分子,与其他卤素形成的卤素互化物(如ClF、ClF3)具有与Cl2相似的化学性质,与氮形成的NF3可与NH3反应生成N2F2(结构式:F—N===N—F)。自然界中,含氟矿石有萤石(CaF2)、冰晶石(Na3AlF6)等,萤石可与浓硫酸共热制取HF气体。
3. (2025·宿迁考前)下列物质的结构、性质、用途具有对应关系的是(   )
A. ClF3具有强氧化性,可用作火箭助燃剂
B. 浓硫酸具有脱水性,可用于干燥Cl2
C. 冰晶石微溶于水,可用作电解铝工业的助熔剂
D. HF分子之间形成氢键,HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高
A
【解析】 ClF3与Cl2的化学性质相似,ClF3具有强氧化性,可用作火箭助燃剂,A正确;浓硫酸可用于干燥氯气,是因为浓硫酸具有吸水性,与脱水性无关,B错误;冰晶石可用作电解铝工业的助熔剂,是因为可降低氧化铝的熔融温度,与溶解性无关,C错误;HF(g)的热稳定性比HCl(g)的高与化学键有关,与氢键无关,D错误。
4. (2025·南京)利用硝酸工业的尾气(含NO、NO2)获得Ca(NO2)2的部分工艺流程如图所示。下列说法不正确的是(   )
B. 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
C
【解析】 该反应是气体分子数减小的反应,故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;石灰乳与一氧化氮和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,C错误;Ca(NO2)2在酸性溶液中会发生歧化反应生成Ca(NO3)2、NO和水,D正确。

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