资源简介 一、离子方程式的书写及正误判断1.书写离子方程式的关键是“两易、两等、两查”2.离子方程式正误判断的“六个角度”(1)看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应。如铁与稀硫酸的反应不能写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑,应写成Fe+2H+===Fe2++H2↑。(2)看各物质的化学式拆写是否正确。如石灰石与稀盐酸的反应不能写成CO+2H+===H2O+CO2↑,应写成CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。(3)看是否漏写参加反应的离子。如硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应,离子方程式不能写成SO+Ba2+===BaSO4↓,应写成Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。(4)看原子和电荷是否守恒。如Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式不能写成Cu+Ag+===Cu2++Ag,而应写成Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。(5)看反应物或生成物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应不能写成H++OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。(6)看是否符合题设条件及要求。注意“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对离子方程式的影响。如往Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液的离子方程式为Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O;往Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式为Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O。1.下列反应的离子方程式书写正确的是( )A.金属镁与稀盐酸反应:Mg+2H++2Cl-===MgCl2+H2↑B.氯化钡溶液与硫酸反应:Ba2++SO===BaSO4↓C.碳酸钠溶液与盐酸反应:Na2CO3+2H+===2Na++H2O+CO2↑D.氢氧化镁与硫酸溶液反应:OH-+H+===H2O答案 B解析 MgCl2为可溶性电解质,应拆分为离子,正确的离子方程式为Mg+2H+===Mg2++H2↑,故A错误;Na2CO3为可溶性强电解质,应拆分为离子,正确的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑,故C错误;Mg(OH)2为难溶物,不可拆成离子形式,故D错误。2.(2018·福建漳州一中期中)下列离子方程式正确的是( )A.二氧化碳与足量澄清石灰水反应:CO2+2OH-===CO+H2OB.将稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑C.碳酸氢钠溶液与稀H2SO4反应:CO+2H+===H2O+CO2↑D.氯化镁溶液与氢氧化钠溶液反应:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓答案 D解析 A项中碳酸钙不能写成离子形式,应为CO2+Ca2++2OH-===CaCO3↓+H2O;B项中的反应不符合实际;C项中碳酸氢根不能拆分,应为HCO+H+===CO2↑+H2O。3.下列离子方程式书写正确的是( )A.Ba(OH)2和H2SO4两溶液混合:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2OB.氢氧化铜加到盐酸中:OH-+H+===H2OC.锌和硝酸银溶液反应:Zn+Ag+===Ag+Zn2+D.FeCl3和NaOH溶液反应:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓答案 D解析 A项,应写为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O;B项,应写为Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O;C项,离子方程式中前后电荷不守恒,应写为Zn+2Ag+===2Ag+Zn2+。4.写出下列反应的离子方程式:(1)大理石溶于醋酸中:__________________________________________________________;(2)碳酸钙溶于稀硝酸溶液:______________________________________________________;(3)铝和硫酸铜溶液反应:________________________________________________________;(4)将少量Ba(OH)2溶液滴入足量NaHSO4溶液中:__________________________________;(5)将少量NaHSO4溶液滴入足量Ba(OH)2溶液中:__________________________________。答案 (1)CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑(2)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O(3)2Al+3Cu2+===2Al3++3Cu(4)Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O(5)Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O二、溶液中离子大量共存的判断“三看”突破溶液中离子能否大量共存问题(1)看要求是“能大量共存”还是“不能大量共存”;是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。(2)看条件题干是否有隐含条件:①“无色透明”溶液不存在有色离子,例如:Cu2+(蓝色)、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色);②酸性溶液不能大量存在与H+反应的离子;③碱性溶液不能大量存在与OH-反应的离子。(3)看反应①能否生成难溶物或微溶物。如Mg2+与OH-,Ca2+与CO、SO都不能大量共存;②能否生成水。如在酸性溶液中OH-不能大量共存,在碱性溶液中H+不能大量共存;③能否生成挥发性物质。如H+与CO、HCO、S2-等不能大量共存。5.(2018·池州市东至二中期末)下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是( )A.K+、H+、SO、OH- B.Na+、Ca2+、CO、NOC.Na+、H+、Cl-、CO D.Na+、Cu2+、Cl-、SO答案 D解析 选项A中的OH-与H+不能大量共存;选项B中的Ca2+与CO不能大量共存;选项C中的H+与CO不能大量共存。6.(2018·江苏高一检测)对四组无色透明溶液进行离子检验,四位同学各鉴定一组,他们的实验报告的结论如下,其中可能正确的是( )A.MnO、K+、S2-、Na+ B.Mg2+、NO、OH-、Cl-C.K+、H+、Cl-、CO D.Na+、OH-、Cl-、NO答案 D解析 选项A中有紫红色的MnO;选项B中Mg2+与OH-不能共存;选项C中H+与CO不能共存。7.在下列条件的溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )A.使酚酞溶液变红的溶液:Na+、Cl-、SO、Fe3+B.无色透明溶液中:K+、SO、MnO、H+C.可与锌反应放出氢气的溶液中:Na+、Ca2+、Cl-、COD.使pH试纸变蓝的溶液中:Ba2+、Na+、NO、Cl-答案 D解析 使酚酞变红的溶液为碱性溶液,铁离子不能共存;高锰酸根离子为有色离子;与锌反应放出氢气的溶液为酸性溶液,H+与CO不能共存。三、离子反应在物质推断及离子检验中的应用1.依据:离子反应所表现出的某“唯一性”的特征性质及现象。2.离子推断要坚持“四项基本原则”(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的CO、SO。(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正负电荷总量相等。8.某研究性学习小组欲分析某矿石的主要成分,粉碎后将其溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液进行如下实验,下列说法正确的是( )A.取少量滤液向其中滴加少量Na2CO3溶液,无白色沉淀,说明矿石中一定不含Ca2+B.取少量滤液向其中滴加过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明矿石中含有SOC.取少量滤液,向其中滴加适量NaOH溶液,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Mg2+D.取少量滤液向其中加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀,说明矿石中一定含有Cl-答案 B解析 因盐酸过量,加入的少量Na2CO3溶液应先和H+反应,即使有Ca2+存在,也不会产生白色沉淀,A项错误;加入过量BaCl2溶液能产生白色沉淀,说明含有SO,B项正确;加入NaOH溶液产生的白色沉淀不一定是Mg(OH)2,Al(OH)3、Zn(OH)2也是白色沉淀,C项错误;溶液中加入硝酸酸化的硝酸银,产生白色沉淀,不能说明原矿石中含有Cl-,因为在矿石溶解时,加入了过量的稀盐酸,引入了Cl-,D项错误。9.A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别是NO、SO、Cl-、CO中的某一种。(1)若把四种盐分别溶解于四支试管中,只有C的溶液呈蓝色。(2)若向(1)的四支试管中分别加入盐酸,B溶液有沉淀产生,D溶液有无色无味气体逸出。根据(1)(2)中的实验事实,可推断它们的化学式分别是A________、B________、C________、D________。答案 BaCl2 AgNO3 CuSO4 Na2CO3解析 解此类题目,首先要明确物质之间的相互反应情况,即离子的性质和离子之间的反应关系。同时,要注意利用离子的特征颜色及离子间反应的特征现象等。需要“瞻前顾后”,且思维要严谨。根据离子共存的知识知Ag+只能与NO共存、CO只能与Na+共存,继而可推出如下组合:由(1)中实验现象,结合上面的组合可知C为硫酸铜;由(2)中实验现象,结合上面的组合可知B为硝酸银,D为碳酸钠;最后确定A为氯化钡。10.(2019·黄山市屯溪一中期中)离子反应是中学化学中重要的反应类型,回答下列问题:(1)在发生离子反应的反应物或生成物中,一定存在________(填编号)。①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物(2)将两种化合物一起溶于水得到一种无色透明溶液,溶液中含有下列离子中的某些离子:K+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、SO、OH-、CO和Cl-,取该溶液进行如下实验:Ⅰ.取少量溶液滴入紫色石蕊溶液,溶液呈蓝色。Ⅱ.取少许溶液滴入BaCl2溶液,无白色沉淀产生。Ⅲ.另取少许溶液先滴加硝酸再加AgNO3溶液,产生白色沉淀。Ⅳ.再取少许原溶液滴入少量H2SO4溶液,有白色沉淀产生。①根据以上现象判断,原溶液中肯定不存在的离子是____________;肯定存在的离子是_______________________________________________________________________________。②写出实验Ⅲ和Ⅳ中可能发生反应的离子方程式:Ⅲ.____________________________________________________________________________,_______________________________________________________________________________。Ⅳ.____________________________________________________________________________。③如溶液中各种离子的浓度相等,确定溶液中_________(填“有”或“无”)K+,判断依据是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)③⑤ (2) ① Mg2+、Fe3+、SO、CO Ba2+、OH-、Cl- ②H++OH-===H2O、Cl-+ Ag+===AgCl↓ Ba2++ SO+2H++2OH-===BaSO4↓+2H2O ③无 溶液中一定有Ba2+、Cl-、OH- ,浓度相等时电荷守恒,所以无K+解析 (1)离子反应是由离子参加的反应,发生的条件是化合物在一定的条件下必须电离出能反应的离子,则必须是电解质发生电离,所以正确答案为电解质和化合物。(2)①无色溶液,则溶液中不含Fe3+;溶液使紫色石蕊溶液呈蓝色,说明溶液含OH-,不含Mg2+;滴入BaCl2溶液无白色沉淀产生,则SO、 CO排除;另取溶液,先滴加硝酸再滴加AgNO3溶液产生白色沉淀,则存在Cl-;再取少许原溶液滴入H2SO4溶液,有白色沉淀产生,则有Ba2+;已确定存在的离子为Ba2+、 Cl- 、OH-,未确定的离子有K+。原溶液中肯定不存在的离子是Mg2+、Fe3+、SO、CO;肯定存在的离子是Ba2+、OH-、Cl-。②实验Ⅲ:溶液有OH-和Cl-,加入稀硝酸与硝酸银,反应的离子方程式:H+ +OH-===H2O, Cl-+ Ag+ ===AgCl↓;实验Ⅳ:溶液中含有Ba2+和OH-,与H2SO4溶液反应的离子方程式:Ba2+ +SO+2H++2OH-===BaSO4↓+2H2O。③溶液中肯定存在的离子是Ba2+、OH-、Cl-;设各离子数目均为N,根据电荷守恒规律:2×N=1×N+1×N,满足电荷守恒,溶液呈电中性,所以确定溶液中无钾离子。一、氧化还原反应方程式的配平1.氧化还原反应方程式配平的基本原则(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤(1)标价态:写出反应物和生成物的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。+HO3(浓)―→O2↑+O2↑+H2O(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化。(3)求总数:依据电子得失守恒,使化合价升高和降低的总数相等。(4)配化学计量数:用观察法配平其他物质的化学计量数。C+4HNO3(浓)―→4NO2↑+CO2↑+2H2O(5)查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把单线改成双线,标注反应条件。C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O(1)配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出元素化合价,找准“1分子”氧化剂中元素化合价降低总数,“1分子”还原剂中元素化合价升高总数,在计算时,切记不要忽略氧化剂、还原剂中变价原子的个数。(2)对于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应可采用逆向配平法,即先确定生成物的化学计量数,再确定反应物的化学计量数。(3)对于残缺方程式,即某些反应物或生成物(一般为化合价不发生变化的水、酸、碱等)的化学式未写出,配平时不仅要配平化学计量数,还要写出未知物质的化学式,其方法是先配平含变价元素物质的化学计量数,再通过比较反应物和生成物,观察增、减的原子或离子数,从而确定未知物并配平。1.配平下列氧化还原反应方程式:(1)__KMnO4+__FeSO4+__H2SO4===__K2SO4+__MnSO4+__Fe2(SO4)3+__H2O。(2)__NaNO2+__HI===__NO↑+__I2+__NaI+__H2O。(3)__KClO3+__HCl(浓)===__KCl+__ClO2↑+__Cl2↑+__H2O。(4)__S+__KOH(浓)__K2S+__K2SO3+__H2O。(5)__NH+__O2===__NO+__H2O+__。答案 (1)2 10 8 1 2 5 8 (2)2 4 2 1 2 2 (3)2 4 2 2 1 2 (4)3 6 2 1 3 (5)2 3 2 2 4 H+2.配平下列氧化还原反应方程式:(1)__LiCoO2+__H2SO4+__H2O2===__Li2SO4+__CoSO4+__O2↑+__H2O。(2)__NaClO+__Ag+__===__AgCl+__NaOH+__O2↑。(3)__ClO+__Fe2++__H+===__Cl-+__Fe3++__H2O。(4)__MnO+__C2O+__H+===__Mn2++__CO2↑+__H2O。答案 (1)2 3 1 1 2 1 4 (2)4 4 2 H2O 4 4 1 (3)1 6 6 1 6 3 (4)2 5 16 2 10 83.某一反应体系中有N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3五种物质:(1)将上述物质分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式:_____+____―→____+____+____+H2O(2)反应物中发生氧化反应的物质是____________,被还原的元素是__________。(3)请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中:________+________+―→……答案 (1)FeSO4 HNO3 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 N2O↑ (2)FeSO4 N (3)24 FeSO4 30 HNO3解析 (1)所给的物质组合中,HNO3中氮元素化合价位于最高价,具有强氧化性,可知HNO3为反应物中的一种,对应还原产物为N2O,另一反应物应具有还原性,分析可知为FeSO4,对应生成物为Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3,故发生的反应为HNO3+FeSO4―→N2O↑+Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+H2O。(2)还原剂FeSO4发生氧化反应,HNO3中化合价降低的为N元素,被还原。(3)配平步骤标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价:SO4+HO3―→2(SO4)3+ (NO3)3+2O↑+H2O。根据化合价升降总数相等及硫原子守恒,确定氧化产物与还原产物的系数:FeSO4+HNO3―→8Fe2(SO4)3+8Fe(NO3)3+3N2O↑+H2O。配平其他物质:24FeSO4+30HNO3===8Fe2(SO4)3+8Fe(NO3)3+3N2O↑+15H2O。4.(2019·河南新乡市期中)实验室迅速制备少量氯气可利用如下反应:KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平),此反应常温下就可以迅速进行。结合信息,回答下列问题:(1)上述反应中被氧化的元素为________,还原产物是________。(2)Fe2+也能与MnO反应生成Mn2+,反应后Fe2+转化为________。反应中Fe2+表现________(填“氧化”或“还原”,下同)性,发生________反应。(3)如果上述化学方程式中KMnO4和 MnCl2的化学计量数都是2,则HCl的化学计量数是___。(4)实验室通常利用MnO2与浓盐酸共热反应制得氯气,据此可知KMnO4、Cl2、MnO2三种物质的氧化性由强到弱的顺序为_____________________________________________________。答案 (1)Cl MnCl2 (2)Fe3+ 还原 氧化 (3)16(4)KMnO4>MnO2>Cl2解析 (1)反应中HCl→Cl2,氯元素化合价升高被氧化, KMnO4→MnCl2,Mn元素化合价降低被还原,故氧化剂是KMnO4, MnCl2是还原产物。(2)Fe2+也能与MnO反应生成Mn2+,说明Fe2+具有还原性,发生氧化反应。(3)根据化合价升降法配平方程式:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(4)由于在同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>MnO2> Cl2。二、由信息书写氧化还原反应方程式由氧化还原反应体系中的物质书写反应方程式解题步骤解题注意事项第一步:分析物质的氧化性及还原性根据化合价把元素化合价高的微粒及元素化合价低的微粒分成两类,并比较氧化性微粒的氧化性强弱及还原性微粒的还原性强弱第二步:书写反应的主体反应物及产物依据“两强生两弱原理”,把氧化性强的微粒与还原性强的微粒作为反应物,把氧化性弱的微粒与还原性弱的微粒作为生成物第三步:配平反应主体物质的化学计量数根据得失电子守恒配平主体物质的化学计量数第四步:配平其他物质的化学计量数根据原子守恒、电荷守恒配平其他物质的化学计量数5.在一个氧化还原反应体系中,反应物、生成物共有六种微粒:Fe3+、NO、Fe2+、NH、H+、H2O。回答下列问题。(1)写出并配平该反应的离子方程式。________________________________________________________________________。(2)氧化性:Fe3+________(填“>”或“<”)NO(H+)。(3)“该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化”的说法是否正确_______(填“是”或“否”)。答案 (1)NO+8Fe2++10H+===3H2O+NH+8Fe3+ (2)< (3)是解析 在所给的六种微粒中,元素化合价高的为Fe3+、NO,元素化合价低的为Fe2+、NH,因为氧化性:NO(H+)>Fe3+,还原性:Fe2+>NH,所以该反应的主体反应物及产物为NO+Fe2+―→NH+Fe3+,由得失电子守恒可得NO+8Fe2+―→NH+8Fe3+,再根据原子守恒及电荷守恒配平可得NO+8Fe2++10H+===3H2O+NH+8Fe3+。6.书写下列氧化还原反应方程式。(1)某反应的反应物与生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知氧化性:K2Cr2O7>Cl2,写出并配平该化学方程式:_______________________________________________________________________________。(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________。(3)把碎纸片b补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)写出并配平该反应的离子方程式:__________________________________________________。答案 (1)K2Cr2O7+14HCl===3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O(2)4NaClO+4Ag+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑(3)3S+6OH-===2S2-+SO+3H2O解析 (1)根据含较高化合价元素的化合物具有氧化性,含较低化合价元素的化合物具有还原性,由题意可知该反应的氧化剂是K2Cr2O7,还原剂为HCl,氧化产物为Cl2,还原产物为CrCl3,则该反应的化学方程式为K2Cr2O7+14HCl===3Cl2↑+2KCl+2CrCl3+7H2O。(2)NaClO+Ag+H2O―→AgCl+NaOH+O2↑AgCl,化合价共降低1;NaClO→O2,化合价升高4;配平方程式,得4NaClO+4Ag+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑。(3)碱性条件下,S与氢氧根离子反应生成S2-和SO,反应的离子方程式为3S+6OH-===2S2-+SO+3H2O。7.按要求完成下列问题:(1)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+,该反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2,该反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为____________。(3)NaNO2是一种食品添加剂,具有致癌性。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为:MnO+NO+→Mn2++NO+H2O(未配平)。下列叙述中正确的是________(填字母)。A.该反应中NO被还原B.反应过程中溶液的酸性减弱C.中的粒子是OH-答案 (1)Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O(2)2∶7(3)B解析 (1)根据题意可知,氧化剂是Cr2O,还原剂是HSO,氧化产物是SO,还原产物Cr3+。根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式:Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O。(2)2FeO·Cr2O3化合价共升高14;NaNO3→NaNO2 化合价降低2,则FeO·Cr2O3与NaNO3的系数之比为2∶7。(3)该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,所以MnO是氧化剂,NO应该作还原剂,亚硝酸根离子中N元素应该失电子,化合价升高,生成硝酸根离子,根据转移电子数相等、原子守恒配平离子方程式为2MnO+5NO+6H+===2Mn2++5NO+3H2O,A项错误;根据元素守恒、电荷守恒知,中是H+,氢离子参加反应导致溶液中氢离子浓度降低,则溶液的酸性减弱,B正确、C错误。本章核心素养聚焦一、宏观辨识与微观探析在学习本章知识的过程中,既能从宏观的角度认识物质的元素组成、性质表现及其实际应用;又能从微观的角度了解物质的构成,预测或解释物质的性质及其变化的实质,促进“宏观辨识与微观探析”化学核心素养的发展。知识要点宏观辨识微观探析物质的组成与分类物质由一种或多种元素组成构成物质的微粒有分子、原子、离子胶体的性质不同于其他分散系胶体与其他分散系的本质区别是分散质粒子大小不同溶液中的离子反应酸、碱、盐在水溶液中的性质酸、碱、盐在水溶液中的电离及存在状态离子反应发生的条件(宏观现象)离子浓度发生改变(反应实质)氧化还原反应氧化还原反应相关概念的识别与判断氧化还原反应的特征(化合价变化)与实质(电子转移)设计实验探究验证物质的氧化性或还原性由核心元素化合价的升降预测物质的性质物质性质的应用实际应用过程中产生的现象和出现的问题用变化的实质进行分析解释例1 某同学在实验室中进行如下实验:编号ⅠⅡⅢ实验现象没有明显变化,溶液仍为无色有沉淀生成,溶液为蓝色有无色气泡产生以下结论正确的是( )A.Ⅰ中无明显变化,说明两溶液不反应B.Ⅱ中的白色沉淀为CuCl2C.Ⅲ中的离子方程式为2H++Zn===Zn2++H2↑D.Ⅲ中发生的反应不是离子反应答案 C解析 硫酸溶液和氢氧化钠溶液反应没有明显现象,A项错误;氯化钡溶液和硫酸铜溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,故B项错误;锌和盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑,C项正确;有离子参与反应,是离子反应,D项错误。例2 某学习小组以氢氧化钡、水、硫酸为实验对象探究离子反应发生的条件。实验1:向烧杯中依次加入下列试剂,记录灯泡变化①氢氧化钡粉末:灯泡不亮②加入蒸馏水:灯泡变亮③逐滴滴加稀硫酸,灯泡变化如下:亮 (1)氢氧化钡与硫酸在溶液中能发生________(填字母)反应。a.复分解反应 b.氧化还原反应 c.置换反应(2)加水后,灯泡变亮的原因是氢氧化钡发生了_______________________________________。(3)用离子方程式解释过程Ⅰ中灯泡变暗的原因______________________________________________________________________________________________________________________。(4)实验2:用硫酸钠溶液替代稀硫酸,重复实验进行对照。①硫酸钠溶液中SO的浓度与稀硫酸中SO的浓度________(填“相等”或“不相等”)。②加入硫酸钠溶液过程中灯泡不熄灭,原因是________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)a (2)电离(或溶解) (3)Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O(4)①相等 ②反应生成NaOH,易溶于水电离出Na+和OH-,灯泡不熄灭解析 (1)Ba(OH)2与H2SO4在溶液中能发生复分解反应生成硫酸钡沉淀和水。(2)加H2O后,灯泡变亮的原因是Ba(OH)2发生了电离,电离出阴、阳离子而导电。(3)由于Ba(OH)2与H2SO4在溶液中能发生复分解反应生成硫酸钡沉淀和水,离子浓度降低,导电性减弱,反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。(4)①作为对照实验,Na2SO4溶液的浓度应该与硫酸溶液的浓度相同。②由于反应生成NaOH,易溶于水电离出Na+和OH-,所以灯泡不熄灭。“宏观辨识与微观探析”即宏观与微观相结合,能依据感觉到的宏观实验现象(如本题中的灯泡变化),从微观的角度去揭示现象的本质(如本题中发生的离子反应,溶液中离子浓度的变化等)。例3 已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系,共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。(1)该反应中,化合价升高的反应物是______________,化合价没有发生变化的反应物是________。(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平):________________________________________________________________________________________________________。(3)上述反应中,氧化剂是________,在反应中________(填“得到”或“失去”)电子发生________反应。(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又显紫红色。此现象说明NaBiO3具有________。写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________。(提示:NaBiO3为黄色或棕色粉末,不溶于冷水,在该反应中转化为Bi3+)答案 (1)KCl H2SO4 (2)2KMnO4+10KCl+8H2SO4===6K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O(3)KMnO4 得到 还原 (4)强氧化性 5NaBiO3+2Mn2++14H+===2MnO+5Bi3++5Na++7H2O解析 将盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去,说明高锰酸钾能把Cl-氧化为氯气,高锰酸根离子被还原为Mn2+;根据得失电子守恒及原子守恒可得配平后的化学方程式为2KMnO4+10KCl+8H2SO4===2MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O。(1)由上述可知,该反应中,KCl中氯元素的化合价升高,H2SO4中元素化合价没有发生变化。(3)高锰酸钾中锰元素的化合价由+7价变为+2价,为氧化剂。(4)在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又显紫红色,说明Mn2+又被氧化为MnO,说明NaBiO3具有强氧化性,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,得该反应的离子方程式为5NaBiO3+2Mn2++14H+===2MnO+5Bi3++5Na++7H2O。二、变化观念与平衡思想本章利用电离、离子反应、氧化还原反应等概念对常见的化学反应进行分类和分析说明,特别是化学反应的类别随分类标准的不同而不同,电解质在水溶液中发生电离,离子反应引起溶液中离子浓度的改变,氧化还原反应中元素的化合价发生变化、电子发生转移等,都较好地体现了“变化观念与平衡思想”中“变化观念”的化学核心素养。例4 过氧化氢(H2O2)中氧的化合价为-1价,其水溶液俗称双氧水,它具有氧化性,可用于医疗中的杀菌消毒。结合下列涉及H2O2的A~F反应,回答相关问题:A.Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2B.Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2OC.2H2O2===2H2O+O2↑D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2OE.H2O2+MnSO4===MnO2+H2SO4F.H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O(1)上述反应不属于氧化还原反应的是________(填字母,下同)。(2)H2O2仅体现还原性的反应是____________________________________________________。(3)H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是________________________________________。(4)上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是_________________________。答案 (1)A (2)B (3)C (4)Ag2O>H2O2>K2CrO4解析 (1)反应前后各元素化合价不变的化学反应是非氧化还原反应,A中各元素化合价均不变,所以是非氧化还原反应,B、C、D、E、F各反应都涉及元素化合价的变化,都是氧化还原反应。(2)B中过氧化氢中的氧元素化合价升高,失电子发生氧化反应,只体现还原性。(3)C中H2O2中的O元素的化合价既升高又降低,H2O2既体现还原性又体现氧化性。(4)反应Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2O中,氧化银作氧化剂,H2O2作还原剂,则氧化性:Ag2O>H2O2。反应3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O中,H2O2作氧化剂,K2CrO4为氧化产物,则氧化性:H2O2>K2CrO4。故氧化性强弱顺序为Ag2O>H2O2>K2CrO4。本题以医用杀菌消毒剂过氧化氢(双氧水)的系列反应为载体,考查氧化还原反应的相关概念,并根据氧化还原反应比较物质的氧化性强弱。这类题目的解答方法是从元素的化合价“变化”入手,理清相关概念之间的关系。例5 某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2。(1)该反应中的还原剂是__________。(2)该反应中,发生还原反应的过程是________→_________。(3)写出该反应的化学方程式,用双线桥法标出电子转移的方向和数目:__________________________________________________________________________________________________。(4)已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为:SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,则下列反应不能发生的是______(填字母)。A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HIC.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2OD.2Fe3++2I-===2Fe2++I2答案 (1)H2O2 (2)H2CrO4 Cr(OH)3(3)(4)C解析 (1)由H2O2→O2,可知氧元素的化合价升高,H2O2作还原剂。(2)所给物质中H2CrO4中铬元素的化合价降低,作氧化剂,发生还原反应,则发生还原反应的过程为H2CrO4―→Cr(OH)3。(3)根据得失电子守恒、原子守恒和质量守恒,可得该反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目,可表示为:(4)在氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。已知还原性:SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-;A项,若反应2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+可以发生,则还原性:SO2>Fe2+,正确;B项,若反应I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI可以发生,则还原性:SO2>I-,正确;C项,若反应H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O可以发生,则还原性:H2O2>SO2,错误;D项,若反应2Fe3++2I-===2Fe2++I2可以发生,则还原性:I->Fe2+,正确。三、证据推理与模型认知在研究物质的性质及其变化时,要具有证据意识,即遵循科学依据提出可能的假设,通过实验或分析推理进行验证,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系,形成有序的认知方法,建立相应的思维模型并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。“证据推理与模型认知”在本章的体现:根据物质类别、元素化合价预测物质的性质,并设计实验进行验证;运用化学流程或实验事实等推断离子或物质;相关知识应用的思维模型,如离子方程式的书写及其正误判断,离子在溶液中能否大量共存,氧化还原反应相关概念的辨析,氧化还原反应方程式的配平等。例6 下列化学反应的离子方程式正确的是( )A.用醋酸除去水垢:2H++CaCO3===Ca2++CO2↑+H2OB.氧化亚铁与稀盐酸反应:FeO+2H+===Fe3++H2OC.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2OD.实验室制CO2:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑答案 D解析 醋酸为弱电解质,不能拆写成离子的形式,A项错误;稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式中的H+、OH-、H2O前面均需要配化学计量数2,C项错误。书写化学方程式并配平→分析反应物和产物是否易溶于水易电离→易溶于水易电离的物质拆写成离子形式→删去不参加离子反应的离子→比对题给的离子方程式→判断正误。例7 某溶液的溶质可能由下列离子组成:Cl-、SO、CO、H+、Ba2+、Na+,某同学进行了如下实验:(1)向溶液中加入过量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,过滤。(2)向(1)中滤液里加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生。(3)将(1)中沉淀加入稀盐酸中,沉淀部分消失,有气体产生。依据以上实验可以推断,原溶液中一定含有____________;一定没有____________;可能含有_____________________________________________________________________________。答案 SO、CO、Na+ H+、Ba2+ Cl-解析 实验(1)说明原溶液中至少含有CO、SO中的一种离子,则一定不含Ba2+。实验(3)中白色沉淀部分消失、产生气体,可知一定含有SO、CO,则原溶液中一定不含H+。由于加入BaCl2溶液引入了Cl-,所以不能由实验(2)确定原溶液中是否含Cl-。3种阳离子中只剩下Na+,根据溶液呈电中性,可知溶液中必然含有Na+。例8 有一包固体可能由硝酸铜、硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠中的一种或几种组成。为了探究该固体的组成,某化学小组设计并开展如图所示的实验:已知:①步骤Ⅰ中固体全部溶解,溶液呈蓝色,且无气泡产生。②步骤Ⅱ、Ⅲ中均可观察到有白色沉淀生成。请回答下列问题:(1)原固体中一定含有的物质是_____________________________________________________(填化学式)。(2)原固体中一定不含有的物质是___________________________________________________(填化学式),原因是______________________________________________________________。(3)写出步骤Ⅱ、Ⅲ中生成白色沉淀的离子方程式:___________________________________,_______________________________________________________________________________。(4)步骤Ⅲ所得蓝色溶液中一定含有的溶质是____________________________________________________________________________________________________________(填化学式)。答案 (1)Cu(NO3)2、Na2SO4(2)NaHCO3 向固体中加入稀盐酸时无气泡产生(3)Ba2++SO===BaSO4↓ Ag++Cl-===AgCl↓(4)HNO3、NaNO3、Ba(NO3)2、Cu(NO3)2解析 由步骤Ⅰ中得到蓝色溶液和不产生气泡可知,原固体一定含有Cu(NO3)2,一定不含NaHCO3;步骤Ⅱ中加入Ba(NO3)2溶液有白色沉淀生成,说明一定含有Na2SO4;步骤Ⅲ中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,不能说明一定含有NaCl,因步骤Ⅰ中加入了过量稀盐酸,引入了Cl-,故原溶液中一定含有Cu(NO3)2、Na2SO4,一定不含NaHCO3,不能确定是否含有NaCl。步骤Ⅱ、Ⅲ中生成白色沉淀的离子方程式为Ba2++SO===BaSO4↓,Ag++Cl-===AgCl↓,由于加入的稀盐酸与Ba(NO3)2溶液均过量,但加入的AgNO3溶液的量不确定,所以步骤Ⅲ得到的蓝色溶液中一定含有HNO3、NaNO3、Ba(NO3)2、Cu(NO3)2。章末检测试卷(一)(时间:90分钟 满分:100分)一、选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分。每小题只有一个选项符合题意)1.(2018·济宁高一期末)朱自清在《荷塘月色》中写道:“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的,高处丛生的灌木,落下参差的斑驳的黑影……”月光穿过薄雾形成的种种美景本质原因是( )A.空气中的小水滴颗粒直径大小约为1~100 nmB.空气中的小水滴颗粒的布朗运动C.雾是一种胶体,胶粒带相同电荷D.发生丁达尔效应答案 A解析 此现象是胶体的丁达尔效应,本质原因是胶粒直径大小约为1~100 nm。2.(2019·龙海市程溪中学期中)判断下列有关化学基本概念的依据正确的是( )A.溶液与胶体:属于不同分散系的本质原因是能否发生丁达尔效应B.纯净物与混合物:是否仅含有一种元素C.氧化还原反应:元素化合价是否变化D.电解质与非电解质:物质本身的导电性答案 C解析 溶液和胶体的本质区别是分散质粒子直径的大小,故A错误;纯净物、混合物与是否仅含一种元素没有必然的关系,比如:O2和O3混合在一起,虽然只含一种元素,但仍是混合物;H2SO4含三种元素,但由于是一种物质,仍是纯净物,故B错误;电解质、非电解质的判断并不是看物质本身是否导电,而是看在水溶液里或熔融状态下是否能导电,故D错误。3.下列说法中正确的是( )A.含有不同种元素的纯净物叫做化合物B.水溶液中能电离出H+的化合物一定是酸C.盐中一定含有金属元素D.含有氧元素的化合物一定是氧化物答案 A解析 酸式盐(如NaHSO4)在水溶液中也能电离出H+;铵盐(如NH4Cl)一般不含金属元素;含氧酸盐、碱等化合物均含氧元素,只含氧元素和另一种元素的化合物才是氧化物。4.下列关于氧化还原反应的说法不正确的是( )A.氧化还原反应的实质是电子的转移B.含最高价元素的化合物均具有强氧化性C.一定存在元素化合价的变化D.氧化剂和还原剂混合不一定发生氧化还原反应答案 B5.(2019·安徽滁州市期中)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 Ba2+的溶液中:Cl-、K+、SO、COB.含有大量H+的溶液中:Mg2+、Na+、HCO、SOC.含有大量OH-的溶液中:Mg2+、NO、SO、COD.含有大量Na+的溶液中:H+、K+、SO、NO答案 D解析 含有大量Ba2+的溶液中硫酸根、碳酸根离子不能大量共存,A错误;含有大量H+的溶液中碳酸氢根离子不能大量共存,B错误;含有大量OH-的溶液中Mg2+不能大量共存,且镁离子和碳酸根离子不能大量共存,C错误。6.在酸性条件下,可发生如下反应:ClO+2M3++4H2O===M2O+Cl-+8H+,M2O中M的化合价是( )A.+4 B.+5 C.+6 D.+7答案 C解析 根据电荷守恒可知n=2,故M2O中M的化合价为+6价。7.下列离子组加入相应试剂后,发生反应的离子方程式正确的是( )离子组加入试剂离子方程式ANa+、SOBa(OH)2溶液2Na++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2NaOHBH+、Cl-足量石灰乳2H++2OH-===2H2OCK+、HCONaHSO4溶液HCO+H+===H2O+CO2↑DAg+、NO少量盐酸Ag++NO+H++Cl-===AgCl↓+HNO3答案 C解析 A项,应该是Ba2++SO===BaSO4↓,故错误;B项石灰乳保留化学式,不能拆成离子形式,故错误;D项,应该是Ag++Cl-===AgCl↓,故错误。8.下列各组中两稀溶液间的反应可以用同一个离子方程式表示的是( )A.H2SO4溶液(足量)与K2CO3溶液;HNO3溶液(足量)与Na2CO3溶液B.CH3COOH溶液与KOH溶液;盐酸与NaOH溶液C.BaCl2溶液与Na2SO4溶液;Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液D.H2SO4溶液与NaOH溶液;H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液答案 A解析 A项,两反应的离子方程式均可表示为2H++CO===CO2↑+H2O,符合题意;B项,两反应的离子方程式分别为CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O、H++OH-===H2O,不符合题意;C项,两反应的离子方程式分别为SO+Ba2+===BaSO4↓、Ba2++2H++2OH-+SO===BaSO4↓+2H2O,不符合题意;D项,两反应的离子方程式分别为H++OH-===H2O、2OH-+2H++SO+Ba2+===BaSO4↓+2H2O,不符合题意。9.(2018·抚顺市六校联考)单宁是一种天然防腐剂,可以有效避免葡萄酒因为被氧化而变酸,使长期储存的葡萄酒能够保持最佳状态,所以下列判断正确的是( )A.单宁作还原剂 B.单宁作氧化剂C.单宁被还原 D.单宁中某元素化合价降低答案 A解析 单宁可以有效避免葡萄酒因为被氧化而变酸,这说明单宁易被氧化,可作抗氧化剂,因此可以作还原剂,单宁中某些元素的化合价升高,答案选A。10.(2018·辽宁师大附中高一期末)某混合溶液中所含离子的最简个数比如下表,则M离子可能为( )所含离子Na+NOSOM最简个数比2211A.OH- B.Ba2+ C.H+ D.Mg2+答案 D解析 根据表中数据可判断阴离子所带负电荷数大于钠离子所带正电荷数,所以根据溶液显电中性可知M应该是阳离子,且M带2个单位正电荷。又因为钡离子与硫酸根离子不能大量共存,因此M是Mg2+。11.某学生利用如图装置对电解质溶液导电性进行实验探究。下列说法中正确的是( )A.闭合开关K,电流表指针发生偏转,证明盐酸是电解质B.闭合开关K,向烧杯中加入NaCl固体,由于HCl与NaCl不反应,故电流表指针不发生变化C.闭合开关K,向溶液中加入CaCO3固体,电流表示数不变D.选取相同浓度的硫酸替换盐酸,电流表的示数相同答案 C解析 开关闭合后,电流表指针偏转说明溶液中存在自由移动的离子,HCl发生了电离,HCl是电解质,但盐酸为混合物,不是电解质,A错误;向盐酸中加入NaCl固体,溶液中自由移动的离子浓度增大,导电能力增强,电流表示数增大,B错误;盐酸和硫酸浓度相同时溶液中离子浓度不同,导电能力不同,电流表的示数不同,D错误。12.工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2+3C===2Sn+aM↑+CO2↑,则下列说法中错误的是( )A.反应中SnO2被还原B.a的值为3C.反应后元素化合价升高的物质有两种D.还原性:C>Sn答案 B解析 由原子守恒知a=2,M应为CO。13.(2019·闽侯五校教学联合体期中)现有NH4Cl、(NH4)2SO4和K2SO4三种无色溶液,只用一种试剂,一次区别开,则该试剂是(必要时可以加热)( )A.BaCl2溶液 B.Ba(OH)2溶液C.稀盐酸 D.AgNO3溶液答案 B解析 从物质组成的角度分析,铵盐通常用强碱检验:NH+OH-NH3↑+H2O,产生刺激性气味的气体,硫酸盐通常用含Ba2+的可溶性化合物检验:Ba2++SO===BaSO4↓,综合考虑应选择Ba(OH)2溶液检验,方法和现象是:向三种溶液中分别滴加Ba(OH)2溶液并加热,只有刺激性气味的气体产生的是NH4Cl;既有刺激性气味的气体产生又有白色沉淀产生的是(NH4)2SO4;只有白色沉淀产生的是K2SO4。14.“探险队员”——硫酸,不小心走进了有许多“吃人的野兽”如图所示(即能与硫酸发生化学反应的物质)的小山,逃生线路有多种,但有一种线路是完全行不通,处处为陷阱,即为入口→③→⑤→⑦→⑨→出口,则该线路涉及的物质为( )A.Na2CO3、Fe(OH)3、Zn、Fe2O3B.SO3、Cu、BaCl2、HClC.Zn、Fe(OH)3、KNO3、CuOD.SO3、Cu、NaCl、CuO答案 A15.对于化学反应A+B===C+D,下列说法正确的是( )A.若A、B为酸和碱,则C、D中不一定有水B.若A、B为两种化合物,则C、D也一定为化合物C.若生成物C和D分别为两种沉淀,则A、B可能为盐和碱D.若生成物C、D中有一种为单质,则该反应一定是置换反应答案 C解析 选项A中酸碱中和反应一定有水生成;选项B中反应生成物不一定都为化合物,如一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳;选项D中的反应不一定是置换反应,如一氧化碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳。16.已知A、B、C三种物质有如图所示转化关系(“→”表示反应一步实现,部分物质和反应条件已略去),则符合A、B、C顺序的是( )A.H2O2、H2O、O2 B.CO2、H2O、O2C.HCl、H2、ZnCl2 D.Cu、CuO、Cu(OH)2答案 B17.为探究物质间的反应规律,化学兴趣小组的同学做了以下实验,每个实验最后都有一种叫复合肥的物质生成。推出符合a、b、c、d对应的物质是( )①a+K2SO4→ ②b+K2O→ ③c+K2CO3→ ④d+KOH→abcdABa(NO3)2HNO3Ca(NO3)2Mg(NO3)2BCa(NO3)2HNO3Mg(NO3)2Ba(NO3)2CHNO3Ba(NO3)2Ca(NO3)2Mg(NO3)2DMg(NO3)2HNO3Ba(NO3)2Ca(NO3)2答案 A18.如图所示,其中X、Y、Z、R、E分别是氧化铁、稀硫酸、氢氧化钡溶液、碳酸钠溶液、二氧化碳中的一种。图中短线相连的物质间均能相互发生反应,已知X和R反应有气泡出现,则下列说法正确的是( )A.X是稀硫酸B.X和Z反应无明显现象C.R与E反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体D.E在一定条件下可以转化为Y答案 D二、非选择题(本题包括4小题,共46分)19.(10分)(2019·南京市六校联合体)(1)按要求写出方程式:①HNO3(电离方程式):___________________________________________________________。②Fe2(SO4)3(电离方程式):________________________________________________________。③硫酸钠和氯化钡溶液反应(离子方程式):__________________________________________________________________________________________________________________________。④二氧化碳通入足量氢氧化钠溶液(离子方程式):____________________________________________________________________________________________________________________。(2)以下为中学化学中常见的几种物质:①二氧化碳 ②熔融KCl ③NaHSO4固体 ④铜 ⑤稀硫酸 ⑥澄清石灰水,其中属于电解质的有_______,属于非电解质的有______(填编号)。(3)高铁酸钠(Na2FeO4)(铁为+6价)是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取:2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O①该反应中氧化剂是____________(用化学式表示,下同),__________元素被氧化,还原产物为__________。②用单线桥在方程式中标出电子转移的情况:________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)①HNO3===H++NO②Fe2(SO4)3===2Fe3++3SO③Ba2++ SO===BaSO4↓④CO2+2OH-===CO+H2O(2)②③ ① (3) ①NaClO Fe NaCl解析 (1)①硝酸、②硫酸铁都为强电解质,可以完全电离;③硫酸钠和氯化钡溶液反应生成硫酸钡和氯化钠,硫酸钡为沉淀不能拆写,离子方程式为:Ba2++ SO===BaSO4↓;④二氧化碳与足量氢氧化钠溶液反应,生成碳酸钠和水,离子方程式为:CO2+2OH-===CO+ H2O。(3)①氧化剂被还原,化合价降低,该反应中氧化剂为NaClO,还原剂为Fe (OH)3,被氧化的元素为Fe元素,还原产物为NaCl。②用单线桥在方程式中标出电子转移的情况:20.(12分)某校化学兴趣小组同学猜想自来水中可能含有大量Cu2+、Ca2+、Mg2+和某些阴离子,从而进行了三组实验:①取适量自来水于试管中,滴加足量的NaOH溶液,产生白色沉淀;②过滤后取滤液于试管中,滴加足量的Na2CO3溶液,又有白色沉淀生成;③另取适量自来水于试管中,滴加足量稀硝酸后再滴加AgNO3溶液,也产生白色沉淀。请回答以下问题:(1)不用做实验就可排除的离子是________。(2)通过实验可初步确定自来水中________(填“含有”或“不含有”)大量Ca2+、Mg2+;判断依据的离子方程式有_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)自来水中所含阴离子可以确定有__________,理由是_______________________________________________________________________________________________________________。(4)确定实验②中滴加的Na2CO3溶液已过量的检验方法是_____________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)Cu2+(2)含有 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、CO+Ca2+===CaCO3↓(3)Cl-(或氯离子) Cl-+Ag+===AgCl↓(或文字叙述),白色沉淀不溶于稀硝酸(4)取适量实验②反应后的上层清液于试管中 ,滴加足量盐酸,若产生无色气泡(或滴加CaCl2溶液,若产生白色沉淀),则证明Na2CO3溶液已过量(其他合理答案也给分)解析 (2)由滴加足量的NaOH溶液,产生白色沉淀可确定自来水中含有Mg2+;滤液滴加足量的Na2CO3溶液,有白色沉淀生成可确定自来水中含有Ca2+。(3)滴加足量稀硝酸后再滴加AgNO3溶液,也产生白色沉淀,说明自来水中含有Cl-。(4)关键是要检验上清液中是否含有CO。21.(14分)酸和碱能发生中和反应,它在日常生活和工农业生产中有着广泛的应用。下图表示硫酸和氢氧化钠溶液发生反应时烧杯中溶液的pH随加入液体体积的变化曲线及相关的实验操作。请从中获取信息,回答下列问题:(1)烧杯中盛放的是________溶液。(2)小明向氢氧化钠溶液中加入稀硫酸,该中和反应的实质是___________________________。然后,对反应过程中废液的溶质进行了如下探究:(提出问题)氢氧化钠溶液和稀硫酸混合后,溶质是什么?(查阅资料)硫酸钠溶液呈中性。(猜想假设)猜想Ⅰ:硫酸钠和氢氧化钠;猜想Ⅱ:硫酸钠和硫酸;猜想Ⅲ:________。(设计实验)实验操作实验现象实验结论①取少量废液于试管中,滴入几滴酚酞溶液溶液无明显变化猜想_____不成立②另取少量废液于试管中,滴入几滴氯化钡溶液猜想Ⅱ成立(反思与评价)小芳认为实验操作②得出的结论不成立,理由是__________________________。可以改为向废液中加入少量__________________,溶液变为红色,证明猜想Ⅱ成立。答案 (1)氢氧化钠 (2)氢离子和氢氧根离子反应生成水 硫酸钠 Ⅰ 有白色沉淀生成 猜想Ⅱ和猜想Ⅲ中都含有硫酸根离子,都能和氯化钡反应产生白色沉淀 石蕊溶液22.(10分)已知:甲、乙、丙、丁为常见化合物,A、B为单质,相互转化关系如图。其中甲是天然气的主要成分。回答下列问题:(1)丁物质的名称:______,丙物质的化学式:_________________________________________。(2)检验化合物乙的化学方程式:___________________________________________________。(3)试剂X可能的化学式:________、________(要求:所选物质类别不同)。(4)通过分析表明:燃料充分燃烧的条件之一是_______________________________________________________________________________________________________________________。(5)取变红溶液于试管中加热,观察到的现象有_______________________________________。答案 (1)水 CO (2)CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O (3)O2 CuO (4)充足的氧气 (5)红色溶液变成紫色,有气泡冒出第一节 物质的分类及转化第1课时 物质的分类[核心素养发展目标] 1.能从元素组成(宏观)和构成微粒(微观)的角度分析认识物质,根据物质的组成和性质对物质进行分类,培养宏观辨识与微观探析的意识和能力。2.熟知溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别。认识胶体是一种常见的分散系。了解胶体的性质及其应用,会鉴别胶体和溶液。一、根据物质的组成和性质分类1.物质的元素组成(1)物质都是由元素组成,单质都是由同一种元素组成,化合物是由不同种元素组成。(2)金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,它们的性质不同。(3)同素异形体是由同一种元素形成的几种性质不同的单质。(4)CO和CO2是由碳元素和氧元素以不同的方式组成的化合物,它们都属于非金属氧化物。(1)只由一种元素组成的物质一定是纯净物吗?提示 只由一种元素组成的物质不一定是纯净物,例如氧元素的同素异形体O2和O3形成的混合气体,只由氧元素组成,不是纯净物。(2)从宏观上看物质由元素组成,从微观上看构成物质的微粒有哪些?提示 构成物质的微粒有原子、分子或离子。如金刚石由原子构成,CO、CO2、H2、H2O等均由分子构成,NaCl、CaCO3等均由离子构成。元素、物质及微粒间的关系图2.树状分类法指出上图中序号所示物质的分类依据:①按是否由同种物质组成;②按是否由同种元素组成;③按元素性质;④按是否含有碳元素;⑤按化合物性质。3.交叉分类法4.氧化物的分类(1)氧化物的分类方法(2)各类氧化物之间的关系(1)①酸、②碱、③盐、④氧化物四类物质的组成一定含有氧元素的是②④( )(2)纯碱是碱( )(3)CuSO4·5H2O属于混合物( )(4)H2SO4既属于含氧酸又属于二元酸,这种分类方法是树状分类法( )答案 (1)√ (2)× (3)× (4)×(1)非金属氧化物一定是酸性氧化物吗?酸性氧化物一定是非金属氧化物吗?提示 非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO。酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。(2)金属氧化物一定是碱性氧化物吗?碱性氧化物一定是金属氧化物吗?提示 金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7。碱性氧化物一定是金属氧化物。(3)碳元素的物质家族如下表所示,请指出各物质的常见类别及碳元素的化合价:碳元素化合价+4——CO2H2CO3Na2CO3NaHCO3+2——CO———0—C60————-4CH4—————物质类别氢化物单质氧化物酸碳酸盐碳酸盐(1)分类是根据研究对象的共同点和差异点,将它们区分为不同种类和层次的科学方法。(2)物质的分类标准不同,其分类方式不同。对物质及其变化既可以从物质的组成和性质等宏观的角度进行分类,也可从物质的构成和参加化学反应的粒子等微观的角度分类。相关链接(1)根据物质的组成和性质对物质进行分类(2)分类的标准不同,同一物质可以属于不同的类别:如NaHSO4可以属于纯净物、钠盐、硫酸氢盐、酸式盐、含氧酸盐、水溶性盐等。二、分散系及其分类1.分散系的概念与组成(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)组成:分散系中被分散成粒子的物质叫做分散质,另一种物质叫做分散剂。(3)常见分散系及其组成分散系分散质分散剂烟微小尘埃(固)空气(气)雾微小水滴(液)空气(气)碘酒碘(固)酒精(液)食盐水食盐(固)水(液)有色玻璃金属氧化物(固)玻璃(固)2.分散系的分类及其依据(1)按分散质和分散剂的状态不同,共有9种分散系。(2)当分散剂是水或者其他液体时,根据分散质粒子直径的大小,分散系可分为三类:①分散质粒子直径小于1 nm的分散系是溶液;②分散质粒子直径大于100 nm的分散系是浊液;③分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系是胶体。3.胶体的制备和性质(1)氢氧化铁胶体的制备①制备实验:在小烧杯中加入40 mL 蒸馏水,加热至沸腾,向沸水中慢慢滴入5~6滴氯化铁饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。即可得到氢氧化铁胶体。②反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。(2)胶体的性质①丁达尔效应②聚沉③电泳(1)根据丁达尔效应将分散系分为溶液、浊液和胶体( )(2)直径介于1~100 nm之间的粒子称为胶体( )(3)Fe(OH)3胶体聚沉生成沉淀,发生了化学变化( )答案 (1)× (2)× (3)×(1)溶液、浊液、胶体三种分散系的本质区别是什么?提示 溶液、浊液、胶体三种分散系本质的区别是分散质粒子的大小不同。(2)可用过滤的方法除去氢氧化铁胶体中的泥沙吗?提示 可以,胶体中的分散质粒子能透过滤纸孔隙,而泥沙不能透过,故可以用过滤的方法除去氢氧化铁胶体中的泥沙。(3)下列事实与胶体性质有关的是________(填序号)。①水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去大量烟尘,减少对空气的污染②一束平行光线射入蛋白质溶液里,从侧面可以看到一条光亮的通路③往Fe(OH)3胶体中滴入稀硫酸,先看到红褐色沉淀生成,而后沉淀溶解④医院里用血液透析的方法治疗肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒⑤FeCl3溶液和烧碱溶液混合会产生红褐色沉淀提示 ①②③④ 溶液、胶体、浊液三类分散系的比较分散系溶液胶体浊液分散质粒子种类分子、离子较多分子集合体或大分子大量分子集合体(固体小颗粒或小液滴)分散质粒子直径d<1 nm1 nmd>100 nm外部特征均一、透明、稳定均一、透明、较稳定不均一、不透明、不稳定分散质能否透过滤纸能能不能鉴别方法无丁达尔效应有丁达尔效应静置分层实例碘酒、蔗糖溶液、盐酸、酒精溶液豆浆、云、雾、烟、淀粉溶液、蛋白质溶液泥浆、油水混合物、氢氧化铁的悬浊液相关链接(1)分散系的组合方式及其实例(2)胶体的分类胶体(3)图解胶体的制备与性质1.(2018·吉林高一检测)某气体经过检验只含有一种元素,则该气体是( )A.一种单质B.一种化合物C.单质与化合物的混合物D.可能是一种单质,也可能是几种单质的混合物答案 D解析 只含有一种元素的物质可能是纯净物单质(如O2),也可能是混合物(如O2和O3的混合气体)。2.在“加碘食盐”“含氟牙膏”“补钙保健品”“缺铁性贫血”中,“碘、氟、钙、铁”是指( )A.单质 B.元素 C.化合物 D.物质答案 B解析 这些元素均以化合态形式存在,化合物不只是由一种元素组成。3.国家质检部门检出人们端午节包粽子的“返青粽叶”多以胆矾(化学式为CuSO4·5H2O)为添加剂,长期食用有害健康,请问胆矾是一种( )A.氧化物 B.盐 C.碱 D.酸答案 B解析 胆矾、绿矾(FeSO4·7H2O)等结晶水合物都属于盐、纯净物。4.根据某种共性,可将CO2、SO2归为一类氧化物,下列物质中与它们属于同一类的是( )A.CaCO3 B.P2O5 C.CuO D.KMnO4答案 B解析 CO2、SO2属于酸性氧化物,CaCO3、KMnO4属于盐,CuO属于碱性氧化物。5.氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是( )A.分散质粒子直径在1~100 nm之间 B.都是混合物C.都是无色、透明的溶液 D.都呈红褐色答案 B解析 氯化铁溶液与氢氧化铁胶体两种分散系,都属于混合物;氯化铁溶液为棕黄色,其分散质粒子直径小于1 nm;氢氧化铁胶体为红褐色,其分散质粒子直径在1~100 nm之间。6.我国科学家在世界上第一次为一种名为“钴酞菁”的分子(直径为1.3×10-9 m)恢复了磁性。“钴酞菁”分子结构和性质与人体内的血红素及植物体内的叶绿素非常相似。下列说法中正确的是( )A.其分子直径比氯离子小B.在水中形成的分散系属于悬浊液C.在水中形成的分散系具有丁达尔效应D.“钴酞菁”分子不能透过滤纸答案 C解析 分散质“钴酞菁”分子的直径(1.3×10-9 m)介于1~100 nm之间(大于氯离子的直径),为胶体粒子,其分散系为胶体,能透过滤纸,具有丁达尔效应。7.回答下列问题:(1)“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿,其研究成果广泛应用于催化剂及军事科学中。所谓“纳米材料”是指研究、开发出的微粒直径从几纳米到几十纳米的材料,如将纳米材料分散到分散剂中,所得混合物可能具有的性质是________(填字母)。A.能全部透过滤纸B.具有丁达尔效应C.所得液体呈胶状D.所得物质一定是悬浊液(2)把淀粉溶液溶于沸水中,制成淀粉胶体,鉴别淀粉溶液和淀粉胶体可以利用的方法是________________________________________________________________________。答案 (1)AB(2)用一束可见光分别照射两种无色液体,从侧面可以看到有一条光亮通路的为淀粉胶体8.下表是某地市场上销售的一种“加碘盐”包装上的部分文字说明。配料表精制海盐、碘酸钾(KIO3)含碘量20~40 mg·kg-1储藏方法密封、避光、防潮食用方法烹调时待食品熟后加入碘盐请根据此表,结合中学学过的化学知识,回答下列问题:(1)据物质分类中的树状分类法的有关知识,在①HIO3、②NaIO3、③KOH、④I2O5、⑤NaCl五种__________(填“混合物”“化合物”“盐”或“氧化物”)中,与碘酸钾(KIO3)属于同类物质的是________(填序号)。(2)推测出碘酸钾(KIO3)的物理性质:碘酸钾________(填“能”或“不能”)溶于水,化学性质:碘酸钾在受热时________。答案 (1)化合物 ②⑤ (2)能 易分解解析 (1)五种物质均属于化合物。碘酸钾属于盐,其中属于盐的有②和⑤。(2)碘酸钾属于钾盐,能溶于水,根据“加碘盐”的食用方法“待食品熟后加入碘盐”可知碘酸钾受热易分解。题组一 物质与组成元素1.(2018·陕西高一检测)下列说法正确的是( )A.含有氧元素的化合物一定是氧化物B.纯净物一定由同种分子构成C.只含一种元素的物质一定是单质D.由同种分子构成的物质一定是纯净物答案 D解析 含有氧元素的化合物(如硫酸)不一定是氧化物;纯净物可由原子构成(如金刚石);只含一种元素的物质(如O2和O3的混合气体)不一定是单质。2.经测定,一瓶气体中只含有C、O两种元素,通常情况下这瓶气体不可能是( )A.一种化合物B.一种单质和一种化合物的混合物C.两种化合物D.两种单质答案 D解析 由题意知,瓶中气体中含C、O两元素,在通常情况下,含C元素的单质为固体,故不能形成两种单质。题组二 物质的分类3.物质的分类如下图所示:由图判断下列说法中不正确的是( )A.甲图所示的分类方法属于树状分类法B.乙图所示的分类方法属于交叉分类法C.碱性氧化物一定是金属氧化物D.非金属氧化物一定是酸性氧化物答案 D解析 非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO等。4.(2019·河南龙泉中学月考)下列物质是生活中经常用到的物质,其中属于纯净物的是( )A.煤 B.生铁 C.蒸馏水 D.矿泉水答案 C解析 煤是由含有碳、硫等多种物质构成的混合物;生铁是由铁和碳组成的混合物;矿泉水中除含有水外,还有其他多种矿物质,是混合物。5.下列物质既属于纯净物又属于化合物的是( )A.石墨 B.干冰 C.盐酸 D.食盐水答案 B解析 石墨属于单质;盐酸和食盐水属于混合物;干冰是固体二氧化碳,属于纯净物、化合物。6.胃药“达喜”中含有碳酸镁(MgCO3),碳酸镁属于( )A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物答案 C解析 碳酸镁是由镁离子和碳酸根离子组成的化合物,属于盐。7.(2019·晋江市季延中学测试)下列物质的分类正确的是( )碱酸盐碱性氧化物酸性氧化物AKOHHNO3CaCO3CaOSO2BNaOHHClNaHSO4Na2OCOCCu2(OH)2CO3CH3COOHCaF2COSO2DNa2CO3H2SO4NaOHSO2CO2答案 A解析 一氧化碳不是酸性氧化物,也不是碱性氧化物;二氧化硫是酸性氧化物。8.将下列各组物质,按单质、氧化物、酸、碱、盐分类顺序排列正确的是( )A.银、二氧化硫、硫酸、烧碱、食盐B.碘酒、冰、硫酸氢钠、烧碱、碳酸钙C.氢气、干冰、硝酸、烧碱、硝酸钾D.铜、氧化铜、醋酸、石灰水、碳酸氢钠答案 C解析 选项A中的食盐为混合物;选项B中的碘酒为混合物,硫酸氢钠属于盐而不属于酸;选项D中的石灰水为混合物。题组三 分散系及胶体9.“云蒸霞蔚”出自《世说新语·寓言》,表示霞光透过云层的绚丽灿烂。“云”从化学角度分析属于下列分散系中的( )A.溶液 B.悬浊液C.乳浊液 D.胶体答案 D解析 “云”是小液滴分散在空气中形成的气溶胶。10.溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是( )A.是否是大量分子或离子的集合体B.分散质微粒直径的大小C.能否透过滤纸或半透膜D.是否均一、稳定、透明或是否具有丁达尔效应答案 B解析 分散系按照分散质微粒直径的大小来分类。11.(2019·上饶市“山江湖”协作体月考)下列叙述中正确的是( )A.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体与Fe(OH)3沉淀的本质区别是有没有丁达尔效应B.根据分散系的稳定性大小将混合物分为胶体、溶液和浊液C.将几滴汽油加入装有10 mL水的试管中,用力振荡形成胶体D.胶体、分散系、混合物概念间的从属关系可用下图表示答案 D解析 胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径的大小不同,A错误;根据分散质粒子直径大小来分类,B错误;将几滴汽油加入装有10 mL水的试管中,用力振荡形成浊液,C错误。12.(2019·扬州中学月考)某同学在实验室进行了如图所示的实验,下列说法中错误的是( )A.X、Z烧杯中分散质相同B.利用过滤的方法,可将Z中固体与液体分离C.Y中产生的气体为CO2D.Z中分散系能产生丁达尔效应答案 A解析 X是氯化铁溶液,分散质是氯离子和三价铁离子,Z是氢氧化铁胶体,分散质是氢氧化铁胶粒,故A错误。13.近年来,人类生产、生活所产生的污染,如机动车、燃煤、工业等排放的尾气,使灰霾天气逐渐增多。灰霾粒子比较小,平均直径大约在1 000~2 000 nm左右。下列有关说法正确的是( )A.灰霾是一种分散系B.灰霾能发生丁达尔效应C.灰霾形成的是非常稳定的体系D.戴口罩不能阻止吸入灰霾粒子答案 A解析 灰霾粒子分散在空气中形成分散系,其粒子直径远大于胶体粒子的直径,不能发生丁达尔效应;该分散系不稳定,灰霾粒子不能透过纱布。14.(2018·金华高一检测)用白磷还原法可制得一种金的分散系,该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。其操作步骤如下:①取20%白磷的乙醚溶液0.5 mL,加蒸馏水60 mL。②先滴加1%氯化金水溶液0.75 mL,再滴加0.1 mol·L-1的碳酸钾0.6 mL,振荡变成棕红色。③加热煮沸至溶液变成透明红色。④分离提纯,除去无机溶质。所得分散系中,金颗粒直径为5~12 nm。请回答下列问题:(1)该分散系属于________,其分散质是________。(2)用一束强光照射该分散系,从侧面可看到_____________________________________。(3)所得红色溶液________(填“能”或“不能”)继续加热。答案 (1)胶体 金颗粒 (2)分散系中形成一条明亮的“通路” (3)不能15.某课外活动小组进行氢氧化铁胶体的制备实验并检验其性质。(1)将饱和氯化铁溶液分别滴入沸腾的下列物质中,能形成胶体的是________(填字母)。A.自来水 B.蒸馏水C.氢氧化钠溶液 D.氯化钠溶液(2)现有甲、乙、丙三名同学进行氢氧化铁胶体的制备,其中正确的是________(填序号)。①甲同学的操作:取一小烧杯,加入25 mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2 mL 氯化铁饱和溶液,继续煮沸至混合液呈红褐色,停止加热②乙直接加热饱和氯化铁溶液③丙向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,为了使反应进行充分,煮沸10分钟(3)制备氢氧化铁胶体的化学方程式是______________________________________________________________________________________________________________________________。证明有氢氧化铁胶体生成的实验操作是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)若取少量制得的胶体加入试管中,加入硫酸铵溶液,现象是__________________________,这种现象称为胶体的_____________________________________________________________。答案 (1)B (2)① (3)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 让一束可见光通过制得的分散系,从侧面观察到一条光亮的“通路”,说明制得的是胶体 (4)产生红褐色沉淀 聚沉16.纯净物根据其组成和性质可进行如下分类。(1)如图所示的分类方法属于________(填字母)。A.交叉分类法B.树状分类法(2)用H、O、S、N、K、Ca六种元素中任意两种或三种元素组成合适的常见物质,分别将其中一种常见物质的化学式填在下表相应类别中:物质类别酸碱盐氧化物化学式(3)从上表中选出一种酸和一种氧化物,写出其反应的化学方程式:______________________________________________________________________________________________________。答案 (1)B (2)H2SO4 KOH KNO3 K2O(答案合理即可)(3)K2O+H2SO4===K2SO4+H2O(答案合理即可)解析 (1)题图中是对同类事物按照某种属性进行再分类的分类法,属于树状分类法。(2)题干中的六种元素可以形成H2SO4、HNO3、H2S等酸;可以形成KOH、Ca(OH)2、NH3·H2O等碱;可以形成Ca(NO3)2、KNO3、K2SO4、CaSO4、NH4NO3等盐;可以形成的氧化物有H2O、SO2、NO、NO2、K2O、CaO等。(3)能够与酸反应的氧化物一般为金属氧化物,如CaO+2HNO3===Ca(NO3)2+H2O、K2O+H2SO4===K2SO4+H2O。第2课时 物质的转化[核心素养发展目标] 1.熟知酸、碱、盐的性质,会写相关反应的化学方程式,并判断其反应类型。2.认识同类物质具有相似性,学会分析研究物质性质与相互转化的方法,促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展。一、酸、碱、盐的性质1.实验探究酸的通性(以盐酸为例)性质预测实验操作实验现象实验结论盐酸可与下列物质反应:在盐酸中滴入石蕊溶液溶液变红色酸能使指示剂变色在盛有铁丝的试管中滴入盐酸产生无色气体酸能与活泼金属反应在盛有氧化铜的试管中滴入盐酸固体溶解,溶液呈蓝色酸能与碱性氧化物反应在盛有烧碱溶液(含石蕊溶液)的试管中滴入盐酸蓝色溶液变为红色酸能与碱反应在盛有硝酸银溶液的试管中滴入盐酸产生白色沉淀酸能与某些盐反应写出盐酸分别与上述物质反应的化学方程式并注明反应类型:①铁:Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,置换反应;②氧化铜:CuO+2HCl===CuCl2+H2O,复分解反应;③烧碱:NaOH+HCl===NaCl+H2O,复分解反应;④硝酸银:AgNO3+HCl===AgCl↓+HNO3,复分解反应。2.碱的性质(以氢氧化钙为例)(1)指出表中各物质的类别物质NaOHHNO3CO2P4Na2CO3CuCl2MgO类别碱酸氧化物单质盐盐氧化物(2)写出上述物质中能与澄清石灰水反应的化学方程式①Ca(OH)2+2HNO3===Ca(NO3)2+2H2O;②Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O;③Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH;④Ca(OH)2+CuCl2===Cu(OH)2↓+CaCl2。3.盐的性质(1)写出碳酸钠溶液与下列物质反应的化学方程式:①氯化钙溶液:CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl;②稀盐酸:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑;③氢氧化钡溶液:Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH。(2)写出硫酸铜与下列物质反应的化学方程式:①硝酸钡溶液:CuSO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+Cu(NO3)2;②氢氧化钠溶液:CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4;③单质铁:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu。酸、碱、盐的化学通性(1)酸的化学通性酸(2)碱的化学通性碱(3)盐的化学通性盐(1)为什么不同的酸(或碱)具有相似的化学性质?提示 从微观角度看,不同的酸溶液中都会有H+,不同的碱溶液中都含有OH-,故具有相似的化学性质。(2)SO2和CO2同为酸性氧化物,试根据酸性氧化物具有的通性(或CO2的性质),推测二氧化硫具有的性质,用化学方程式表示:提示 ①SO2+H2O===H2SO3;②SO2+CaO===CaSO3;③SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O。二、物质的转化实现不同类物质间的转化(1)以钙为例,用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型。①2Ca+O2===2CaO,化合反应;②CaO+H2O===Ca(OH)2,化合反应;③CaO+CO2===CaCO3,化合反应;④Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH,复分解反应;⑤Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O,复分解反应;⑥CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O,复分解反应。(2)碳及其化合物间的转化关系如下图所示:写出图中序号所示转化所需反应物的化学式:①O2 ②H2O ③Ca(OH)2 ④CaO ⑤Ca(OH)2(答案合理即可)。单质到盐的转化部分金属单质碱性氧化物碱盐部分非金属单质酸性氧化物酸盐(1)下列两种方法都可制取氢氧化钠,写出反应的化学方程式。①氧化钠与水反应:____________________________________________________;②碳酸钠与石灰水反应:________________________________________________。提示 (1)①Na2O+H2O===2NaOH②Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH(2)工业上曾选用②而不选用①的理由是什么?提示 因为Na2O作为原料,来源少,成本高。(3)下列变化不能通过一步化学反应实现的是________。A.BaCl2→BaSO4 B.CuO→Cu(OH)2C.NaOH→Na2SO3 D.MgSO4→Mg(OH)2提示 B单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系1.氢氧化钠、氢氧化钙的溶液都具有相似的化学性质,其原因是( )A.都能解离出金属离子B.都能与酸反应生成盐和水C.都能使无色酚酞溶液变成红色D.溶液中都含有OH-答案 D2.下列四组实验中,不能体现酸的通性的是( )答案 C3.碱溶液中都含有OH-,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )A.能使紫色石蕊溶液变蓝色B.能与盐酸反应生成水C.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀D.能与CO2反应生成水答案 C解析 Ba(OH)2与Na2SO4反应的实质是Ba2+与SO的反应,不属于OH-的性质。4.类推是化学学习中常用的思维方法。下列类推正确的是( )A.某些金属与酸反应有气体产生,则与酸反应产生气体的一定是金属B.酸与碱发生中和反应生成盐和水,则生成盐和水的反应一定是中和反应C.单质一定是由同种元素组成的物质,则由同种元素组成的物质一定是单质D.碱性溶液能使酚酞溶液变红,则能使酚酞溶液变红的溶液一定是碱性溶液答案 D5.在一定条件下,跟酸、碱、盐都能反应的物质是( )A.CaO B.Na2CO3 C.CaCO3 D.CO2答案 B解析 CaO是碱性氧化物,与碱不发生反应;CO2是酸性氧化物,与酸不发生反应;Na2CO3和CaCO3都是盐,但CaCO3难溶于水,不与碱、盐发生反应,Na2CO3可分别与盐酸、氢氧化钙、氯化钙等发生反应。6.一同学设计了两种由CuO→Cu的实验方案:方案一:ZnH2Cu;方案二:CuOCuSO4Cu。大家认为方案二优于方案一,理由是:①节约能源;②Cu产率高;③产品纯净;④操作安全。其中,评价正确的是( )A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③答案 B解析 方案一中:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O。反应需加热,①对;H2还原CuO时需先通H2排出空气,否则易爆炸,反应结束后还需通入H2至生成的Cu冷却,否则Cu又易被氧化,②④对。7.单质、氧化物、酸、碱和盐的相互关系,可以用下图简单表示。限选择铁、碳、氧气、盐酸、氧化钙、二氧化碳、水、氢氧化钙8种物质作为反应物,将图中指定序号的转化用化学方程式表示(所写化学方程式不得重复)。①C+O2CO2;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________;④________________________________________________________________________;⑤________________________________________________________________________;⑥________________________________________________________________________;⑦________________________________________________________________________。答案 ②CO2+H2O===H2CO3③CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O④Fe+2HCl===FeCl2+H2↑⑤CaO+2HCl===CaCl2+H2O⑥Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O⑦CaO+H2O===Ca(OH)2解析 属于同一类的物质必定符合同一标准,就会有某一共同的性质,利用一类物质和另一类物质之间的关系,就可以找出物质之间转化的方法,一般有以下化学通性:非金属酸性氧化物;金属碱性氧化物,该题对各类物质之间的转化限定了8种物质,从这8种物质中选出符合条件的物质进行各类物质间的转化。题组一 酸、碱、盐的性质1.小明知道蛋壳的主要成分是碳酸钙,愚人节这天决定送妈妈一个“无壳鸡蛋”。他从厨房中取来一个鸡蛋及一杯物质,将蛋泡在其中,只见蛋的表面冒出大量气泡,两天后就得到了一个没有壳的蛋。他应取下列哪一种物质( )A.醋 B.高粱酒 C.酱油 D.食盐水答案 A解析 同类别的物质具有相似的性质。碳酸钙能与酸反应生成钙盐和二氧化碳气体。小明的实验中产生大量的气泡,选用的应该是酸,醋的主要成分为醋酸。2.既能跟稀硫酸反应又能跟熟石灰反应的物质是( )A.硫酸铜 B.碳酸钠C.氢氧化钠 D.碳酸钙答案 B解析 A项,硫酸铜不与稀硫酸反应,能和熟石灰反应,错误;B项,碳酸钠既能和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,又能和熟石灰反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,正确;C项,氢氧化钠只能和稀硫酸反应,不能和熟石灰反应,错误;D项,碳酸钙只能和稀硫酸反应,不能和熟石灰反应,错误。3.下列有关物质用途正确的是( )A.氢氧化钠降低土壤酸性B.用BaCl2处理大量泄漏的浓硫酸C.氢氧化钙用于治疗胃酸过多D.熟石灰配制农药波尔多液答案 D解析 氢氧化钠具有极强的腐蚀性,不能用于降低土壤的酸性,A错误;氯化钡是有剧毒的物质,不能用于处理泄露的浓硫酸,B错误;氢氧化钙不能用于治疗胃酸过多,C错误;熟石灰氢氧化钙可以用于配制农药波尔多液,D正确。4.已知X和Y能发生如下反应:X+Y===水+盐,下列有关物质X和Y所属种类的判断中一定不正确的是( )A.X为酸、Y为碱B.X为碱性氧化物、Y为酸C.X为盐、Y为碱D.X为碱性氧化物、Y为酸性氧化物答案 D5.无色溶液X是下列四种物质中的一种。将其分成等量的三份,向其中分别加入少量AgNO3溶液、CuO固体、NaOH溶液,产生的现象如下表。则物质X是下列选项中的( ) AgNO3溶液CuO固体 NaOH溶液现象白色沉淀溶解,溶液变蓝无明显现象A.NaCl溶液 B.Ca(OH)2溶液C.稀硝酸 D.稀盐酸答案 D解析 能使CuO固体溶解的物质为酸,稀硝酸、稀盐酸均可,能与AgNO3溶液反应生成白色沉淀的为稀盐酸。6.采用不同的分类方法,可将非金属氧化物分为不同的类别。根据某种共性,可将CO2、P2O5、SO2、SO3、Cl2O7归为一类,下列物质中,完全符合此共性而能归为此类物质的是( )A.CaO B.CO C.SiO2 D.H2O 答案 C解析 CO2、P2O5、SO2、SO3、Cl2O7都属于酸性氧化物,CaO属于碱性氧化物,CO和H2O既不属于酸性氧化物,也不属于碱性氧化物。题组二 物质的转化7.下列物质在给定条件下的转化均能一步实现的是( )A.Fe3O4FeFeCl3B.H2O2H2H2OC.CaCl2溶液CaCO3CO2D.CuSO4溶液CuCuO答案 D解析 A项中Fe与盐酸反应生成FeCl2;B项中H2O2分解生成H2O和O2;C项中CaCl2和CO2不反应。8.以下表示的是碳及其化合物的转化关系,其中涉及的基本反应类型依次是( )CCO2H2CO3CaCO3CO2A.化合、置换、分解、复分解B.置换、复分解、化合、分解C.置换、化合、分解、复分解D.置换、化合、复分解、分解答案 D解析 该转化关系中涉及的化学反应及反应类型依次为C+2CuO2Cu+CO2↑,置换反应;CO2+H2O===H2CO3,化合反应;H2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2H2O,复分解反应;CaCO3CaO+CO2↑,分解反应。9.下列各组物质之间可以按下图所示关系直接转化的是( )→→→A.Fe→Fe2O3→FeSO4→FeB.CO→CO2→H2CO3→COC.NaOH→NaCl→Na2CO3→NaOHD.HCl→CuCl2→BaCl2→HCl答案 D解析 选项A中, Fe2O3→FeSO4不能一步实现;选项B中,H2CO3→CO不能一步实现;选项C中,NaCl→Na2CO3不能一步实现。10.铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、二氧化碳、氧气作用产生“绿锈”,该“绿锈”俗称“铜绿”,又称“孔雀石”(碱式碳酸铜),“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、二氧化碳和水。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。铜铜绿甲Cu(OH)2乙Cu下列说法不正确的是( )A.铜绿属于碱 B.乙为氧化铜C.④为分解反应 D.⑤为置换反应答案 A解析 铜绿(碱式碳酸铜)属于盐而不是碱;反应④为Cu(OH)2CuO+H2O,属于分解反应,反应⑤为CuO+H2Cu+H2O,属于置换反应,选项 B、C、D正确。11.如图为某加碘食盐包装袋上的部分内容,由此判断下列说法中正确的是( )A.此食盐是纯净物 B.食盐中加入了碘单质C.所加含碘物质受热易分解 D.加碘食盐难溶于水答案 C解析 根据食盐的配料表可知食盐是混合物,不是纯净物;加碘食盐中的“碘”不是指碘单质,应为碘酸钾;碘酸钾性质与氯酸钾相似,易溶于水,受热易分解,因此菜未煮熟不宜加碘盐。12.中国科学技术大学的钱逸泰教授等以四氯化碳和金属钠为原料,在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此有下列一些理解,其中错误的是( )A.金刚石属于金属单质B.制造过程中元素种类没有改变C.四氯化碳是一种化合物D.这个反应是置换反应答案 A解析 反应的化学方程式为4Na+CCl4C+4NaCl,金刚石是碳元素组成的单质,属于非金属单质,A选项不正确;化学反应的过程中元素种类不发生改变,B选项正确;四氯化碳是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,C选项正确;此反应的反应物为单质和化合物,生成物也是单质和化合物,属于置换反应,D选项正确。13.对牙膏的探究要用到许多化学知识。(1)下表列出了两种牙膏中的摩擦剂,请在表中填写两种摩擦剂所属的物质类别:X牙膏Y牙膏摩擦剂碳酸钙二氧化硅摩擦剂的物质类别(指酸、碱、盐、氧化物)(2)根据你的推测,牙膏摩擦剂在水中的溶解性是______(填“易溶”或“难溶”)。(3)X牙膏中的摩擦剂——碳酸钙可以用石灰石来制备。某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案,其流程如下图所示:请写出上述方案中有关反应的化学方程式:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________。答案 (1)盐 氧化物(2)难溶(3)①CaCO3CaO+CO2↑②CaO+H2O===Ca(OH)2③Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH解析 (1)碳酸钙属于盐,二氧化硅属于氧化物。(2)摩擦剂的作用是除去牙齿上残留的食物,联系日常生活中用砂纸来摩擦金属以除去金属表面的锈迹的事实,可知摩擦剂应为坚硬难溶的物质。(3)中所发生的反应依次为CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2O===Ca(OH)2,Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH。14.给图中①~⑤选择适当的物质,使连线的两物质能发生反应。供选择的试剂有稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、纯碱、铁片和木炭粉。(1)请推断它们的化学式分别为①________;②________;③________;④________;⑤________。(2)写出下列反应的化学方程式:①和②:________________________________________________________________________;②和④:________________________________________________________________________;②和⑤:________________________________________________________________________;③和④:________________________________________________________________________。答案 (1)Fe H2SO4 CO2 CaO Na2CO3(2)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑CaO+H2SO4===CaSO4+H2OH2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑CO2+CaO===CaCO3解析 据单质①能和酸②发生化学反应,由题意可推知①应为活泼金属单质即为铁,而酸只有H2SO4,则氧化物④应为金属氧化物CaO,则氧化物③为酸性氧化物,即CO2,⑤属于盐且既能与稀硫酸反应,又能与CaO反应,则⑤应为Na2CO3。15.根据所学知识,回答下列问题(1)以Na、K、H、O、C、S、N中任意两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表中。物质类别酸碱盐氧化物氢化物化学式①HCl②____③______④Ba(OH)2⑤Na2CO3⑥______⑦CO2⑧Na2O⑨NH3⑩H2O2(2)写出⑦转化为⑤的化学方程式:________________________________________________。(3)实验室制备⑦常用_________________和__________________反应,检验该气体的方法是_______________________________________________________________________________。答案 (1)②H2SO4(或HNO3等均可) ③NaOH(或KOH)⑥Na2SO4(或K2CO3或Na2SO3或NaNO3等均可)(2)2NaOH+CO2(少量)===Na2CO3+H2O(3)稀盐酸 大理石(或石灰石) 将无色无味气体通入澄清石灰水中,若变浑浊,即可证明是二氧化碳解析 (1)酸可以填写H2S、H2SO4、HNO3、H2CO3等中的一种,碱可以填写KOH或NaOH;盐可填写K2CO3、Na2SO4、NaNO3、KNO3、K2SO4等中的一种。(2)CO2是酸性氧化物,可与NaOH反应生成Na2CO3。即CO2(少量)+2NaOH===Na2CO3+H2O。(3)实验室制备CO2常利用大理石或石灰石(CaCO3)与稀盐酸反应:CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O。CO2通入澄清的石灰水,发生反应CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,若澄清的石灰水变浑浊,则可证明是CO2。第三节 氧化还原反应第1课时 氧化还原反应[核心素养发展目标] 1.从化合价变化和电子转移的角度认识并判断氧化还原反应。能从宏观和微观相结合的角度理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。2.认识元素在物质中可以具有不同价态,可通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。一、多角度认识氧化还原反应1.从得失氧的角度认识氧化还原反应对于反应2CuO+C2Cu+CO2↑:(1)氧化铜失去氧,发生还原反应,被碳还原。(2)碳得到氧,发生氧化反应,被氧化铜氧化。(3)结论:一种物质得到氧发生氧化反应,同时另一种物质失去氧发生还原反应的反应叫氧化还原反应。2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应(1)对于有氧元素参加的反应CuO+H2Cu+H2O:①铜元素化合价降低,发生还原反应。②氢元素化合价升高,发生氧化反应。(2)对于无氧元素参加的反应2Na+Cl22NaCl:①氯元素化合价降低,发生还原反应。②钠元素化合价升高,发生氧化反应。(3)结论:凡是有元素化合价升降的反应,都是氧化还原反应。3.从电子转移的角度认识氧化还原反应(1)在2Na+Cl22NaCl的反应过程中:①钠原子失去最外电子层的1个电子,成为具有稳定结构的Na+,其化合价由0价升高为+1价,发生了氧化反应,被氧化。②氯原子最外电子层得到1个电子,成为具有稳定结构的Cl-,其化合价由0价降低为-1价,发生了还原反应,被还原。③在这个反应中,氯原子和钠原子之间发生了电子的得失,分别形成阴离子和阳离子,使元素的化合价发生了变化。④反应过程中相应变化关系图(2)在H2+Cl22HCl的反应过程中:①氢原子和氯原子都不易失去电子,都可获得1个电子形成稳定结构,二者只能形成共用电子对,使双方最外电子层都达到稳定结构。②共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子,氯元素的化合价由0价降低为-1价,被还原,氯气发生了还原反应。③共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子,氢元素的化合价由0价升高到+1价,被氧化,氢气发生了氧化反应。④反应过程中相应变化关系图该反应生成的氯化氢分子因共用电子对偏移,而使元素的化合价发生了变化。(3)结论:凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。失去电子(或电子对偏离)发生氧化反应,得到电子(或电子对偏向)发生还原反应。(1)氧化还原反应有何特征,其实质是什么?提示 氧化还原反应的特征:元素的化合价发生变化(宏观表现);氧化还原反应的实质:电子发生了转移(微观变化)。(2)如何判断一个化学反应为氧化还原反应?提示 判断一个反应是否为氧化还原反应的关键是分析反应前后有无元素化合价变化。(3)下列反应属于氧化还原反应的是________(填序号)。①HNO3+NH3===NH4NO3②2KClO32KCl+3O2↑③2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2④CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O⑤S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑⑥3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O提示 ②③⑤⑥二、氧化还原反应中电子转移的表示方法1.双线桥法表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。(1)基本步骤(2)注意事项①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素的原子;②必须注明“得到”或“失去”;③被还原的物质和被氧化的物质得、失电子数守恒。如(3)巧记口诀先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。2.单线桥法表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。(1)基本步骤 (2)注意事项①不需要标明“得到”或“失去”,只标明电子转移数目;②要用箭头标明电子转移的方向;③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。如(3)巧记口诀先确定变价元素,再计算价态变化;桥上标明电子数,箭头还原到氧化。单线桥和双线桥两种表示方法的形式不同,实质相同。在分析氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时,用“双线桥”方便;在表示电子转移的方向和数目时用“单线桥”方便。下列反应中,电子转移方向和数目是否正确,不正确的错在何处?(1)(2)(3)(4)提示 (1)错,4HCl→Cl2,应失2×e-。(2)错,Fe→FeCl2,应失2e-,2HCl→H2,应得2×e-。(3)正确。(4)错,WO3→W,应被还原,3H2→3H2O,应被氧化。三、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系判断化学反应类型(1)请指出下列各反应的四种基本反应类型:①2NO+O2===2NO2化合反应②CO2+CaO===CaCO3化合反应③NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O分解反应④2KClO32KCl+3O2↑分解反应⑤Fe+2HCl===FeCl2+H2↑置换反应⑥Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu置换反应⑦HCl+KOH===KCl+H2O复分解反应⑧BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl复分解反应(2)上述各反应属于氧化还原反应的是①④⑤⑥(填序号)。(1)化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应都是氧化还原反应吗?提示 化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应,置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应。(2)有单质参加的反应一定是氧化还原反应吗?提示 不一定,如3O22O3(3)化学反应按照不同的分类方法可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,也可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。回答下列问题:①CO2+C2CO②2Fe+3Cl22FeCl3③C+H2O(g)CO+H2④2H2O2H2↑+O2↑⑤Na2SO4+BaCl2===2NaCl+BaSO4↓⑥H2O2+H2S===S↓+2H2OA.既是氧化还原反应又是化合反应的为________(填序号,下同)。B.属于非氧化还原反应的为________。C.不属于四种基本反应类型的为________。D.属于置换反应的为________。提示 A.①② B.⑤ C.⑥ D.③氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系1.(2019·哈三中期末)下列有关氧化还原反应说法正确的是( )A.氧化还原反应一定有氧元素参加B.氧化还原反应中不能只有一种元素化合价变化C.有单质参加的反应一定是氧化还原反应D.氧化还原反应中一定有元素化合价变化答案 D解析 氧化还原反应的本质是电子的转移,不一定有氧元素参加反应,A错误;在氧化还原反应中,发生化合价变化的元素可能是同一种元素,B错误;有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如:氧气到臭氧的转化,反应前后氧元素的价态并没有发生变化,属于非氧化还原反应,C错误。2.(2018·安徽亳州高一期中)下列反应不属于氧化还原反应的是( )A.Cl2+H2O===HCl+HClOB.Fe+CuSO4===FeSO4+CuC.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OD.2FeCl2+Cl2===2FeCl3答案 C解析 反应物中有单质,生成物都是化合物,一定有元素化合价发生变化,A不符合题意;置换反应都是氧化还原反应,B不符合题意;所有元素的化合价都没有变化,C符合题意;有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,D不符合题意。3.日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是( )A.铜器出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]B.铁制菜刀生锈C.大理石雕像被酸性较强的雨腐蚀毁坏D.铝锅表面生成致密的薄膜(Al2O3)答案 C解析 选项C中发生的反应为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于阴影3区域的是( )A.2HClO2HCl+O2↑B.NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2答案 D解析 阴影区域的反应必须属于氧化还原反应,且不属于化合、分解、置换反应。A选项,该反应属于分解反应,又属于氧化还原反应;B选项,该反应属于分解反应,不属于氧化还原反应;C选项,该反应属于化合反应,又属于氧化还原反应;D选项,属于氧化还原反应,不属于化合、分解、置换反应中的任意一种,故属于阴影3区域。5.下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是( )A.氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液B.铁片置于硫酸铜溶液中C.铁在氧气中燃烧D.二氧化碳通入澄清石灰水中答案 B解析 凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应,B、C属于氧化还原反应,在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应,A、B、D属于离子反应,故B正确。6.有以下5个反应(反应条件略):A.Na2O+CO2===Na2CO3B.Cl2+H2O===HCl+HClOC.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑D.2K+2H2O===2KOH+H2↑E.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑属于化合反应的有________(填字母,下同),属于分解反应的有________,属于置换反应的有________,属于复分解反应的有________,属于氧化还原反应的有________,属于离子反应的有________。答案 A C D E BCD BDE解析 A项,属于化合反应,无元素化合价变化,故属于非氧化还原反应;B项,不属于四种基本反应类型,有元素化合价变化,属于氧化还原反应,属于离子反应;C项,属于分解反应,有单质生成,故属于氧化还原反应;D项,属于置换反应,故属于氧化还原反应,也属于离子反应;E项,属于复分解反应,属于非氧化还原反应,属于离子反应。7.已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(1)被氧化的元素是________,被还原的元素是______。(2)发生氧化反应的物质是__________,发生还原反应的物质是__________。(3)用单线桥法表示反应电子得失的方向和数目:________________________________________________________________________。答案 (1)Cu N (2)Cu HNO3(3)解析 由化学方程式可知铜元素化合价升高,从0价变为+2价,被氧化;氮元素化合价降低,从+5价变为+2价,被还原;铜发生氧化反应,硝酸发生还原反应。题组一 氧化还原反应的概念及判断1.下列物质转化过程中硫元素化合价降低的是( )A.H2SO4→SO2 B.H2S→SO2C.S→SO2 D.SO2→SO3答案 A解析 已知氢元素、氧元素的化合价分别为+1价和-2价,根据化合物中各元素化合价的代数和等于零,计算各组物质中硫元素化合价,对比可知答案为A。2.下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )A.氧化还原反应前后元素化合价有升降B.氧化还原反应前后一定有氧的得失C.实现Fe3+→Fe2+的变化过程一定是氧化反应D.元素化合价升高的反应是还原反应答案 A解析 判断氧化还原反应的概念,关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。化合价有升降一定是氧化还原反应,但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应,Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低,发生的是还原反应。3.下列关于氧化还原反应的说法正确的是( )A.肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原B.某元素从化合态变成游离态,该元素一定被还原C.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化D.在氧化还原反应中非金属单质一定是被还原答案 C解析 氧化还原反应可能发生在同种元素之间,A项错误;元素从化合态变成游离态,化合价可能升高也可能降低,B项错误;只要有元素化合价发生变化,即发生了氧化还原反应,不一定所有元素的化合价都发生变化,C项正确;非金属元素既有正价又有负价,单质反应过程中化合价可能升高也可能降低,不能确定被氧化还是被还原。4.(2019·三明市一中期中)从元素化合价变化的角度分析,下列反应中,画线的物质发生氧化反应的是( )A.SO2+2NaOH===Na2SO3 + H2OB.2CuO+C2Cu + CO2↑C.2FeCl3+Fe===3FeCl2D.Zn+2HCl===ZnCl2+ H2↑答案 C解析 该反应不是氧化还原反应,A错误;CuO→Cu,铜元素由+2价降到0价,发生还原反应,B错误;Fe→FeCl2,铁元素由0价升高到+2价,发生氧化反应,C正确;HCl→H2,氢元素由+1价降到0价,发生还原反应,D错误。5.我们生活在千变万化的物质世界里。下列变化中,没有发生氧化还原反应的是( )答案 C解析 钢水浇铸是物理变化。6.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列诗句中不涉及氧化还原反应的是( )A.野火烧不尽,春风吹又生B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干C.明月松间照,清泉石上流D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏答案 C解析 本题可采取排除法,“火烧”“蜡炬成灰”“爆竹”都涉及物质的燃烧这一氧化还原反应。7.(2019·天津市七校期中)下列科技成果所涉及物质的应用过程中,发生的不是氧化还原反应的是( )A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程中发生的反应B.偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料,在发射过程中的反应C.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,诗句中体现的屠呦呦对青蒿素的提取过程中的反应D.开采可燃冰,将其作为能源使用过程中的反应答案 C解析 根据化合价的升降变化判断。C项诗句描述的是提取青蒿素的过程,属于物理变化,不是氧化还原反应。题组二 氧化还原反应中的电子转移8.下列类型的反应,一定发生电子转移的是( )A.化合反应 B.分解反应C.置换反应 D.复分解反应答案 C解析 置换反应一定是氧化还原反应,一定会发生电子的转移。9.下列反应中电子转移发生在同种元素之间的是( )A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑B.2H2S+SO2===3S↓+2H2OC.H2+CuOCu+H2OD.2H2O2H2↑+O2↑答案 B解析 A项,Zn将H+还原;B项,H2S中-2价的S将SO2中+4价的S还原;C项,H2将CuO中+2价的Cu还原;D项,H2O中+1价的H将-2价的O氧化。10.(2019·西安市长安区一中调研)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )A.B.C.D. 答案 C解析 11.用下列方法均可制得氧气:①2KClO32KCl+3O2↑②2HgO2Hg+O2↑③2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑若要制得相同质量的氧气,反应中电子转移数目之比为( )A.3∶1∶1 B.3∶1∶4C.1∶1∶1 D.2∶1∶1答案 C解析 三个反应中反应物中的氧元素都是-2价,生成的O2中氧元素是0价。当三个反应都制得相同质量O2时,转移的电子数都相等,C项正确。题组三 化学反应类型及其相互关系12.(2019·福州市高一调研)下列反应中属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型的是( )A.CuO+H2Cu+H2OB.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑D.NaOH+HCl===NaCl+H2O答案 B解析 Fe和C元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型的任何一种,故B正确。13.将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条继续燃烧,反应的化学方程式为CO2+2MgC+2MgO,该反应属于( )①化合反应 ②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应 ⑤氧化还原反应 ⑥离子反应 ⑦非氧化还原反应A.①③⑦ B.②③⑥ C.③⑤ D.④⑥答案 C解析 根据置换反应的定义可知该反应属于置换反应,化合价反应前后有变化,也属于氧化还原反应,没在溶液中进行不属于离子反应。14.人们常用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应的关系可用图甲表示。图乙表示离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系,则C表示( )A.离子反应 B.氧化还原反应C.置换反应 D.三者中的任一反应答案 A解析 置换反应全部属于氧化还原反应,部分属于离子反应,图乙中A表示氧化还原反应,B表示置换反应,C表示离子反应。15.饮用水中的NO对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2,其化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O。请回答下列问题:(1)上述反应中,________元素的化合价升高,则该元素的原子________(填“得到”或“失去”)电子;而________元素的化合价降低,该元素发生________反应。(2)用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目。_______________________________________________________________________________。答案 (1)Al 失去 N 还原(2)解析 在上述反应中铝元素由0价变为+3价,化合价升高,失去电子,被氧化;氮元素由+5价变为0价,化合价降低,得到电子,被还原。16.(2018·杭州二中期末)化学反应按照不同的分类方法,可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列反应:①CO2+C2CO②Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑③2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O④2CO+O22CO2⑤3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2⑥CuO+COCu+CO2⑦2H2O2H2↑+O2↑⑧CO2+H2O===H2CO3(1)其中属于化合反应的有____________(填序号,下同),属于置换反应的有______________。(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是____________。(3)上述反应中,既是分解反应,又是氧化还原反应的是______________________。(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是________________。(5)根据你的理解,氧化还原反应的实质是________。答案 (1)①④⑧ ⑤ (2)②⑧ (3)⑦ (4)③(5)电子转移解析 化学反应的基本类型中,复分解反应不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应;化合反应和分解反应,若元素化合价有变化则是氧化还原反应,若元素化合价无变化则是非氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也是根据元素的化合价在反应前后是否发生改变来判断。第2课时 氧化剂和还原剂[核心素养发展目标] 1.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念,熟知常见的氧化剂和还原剂,理清相关概念间的关系。促进“变化观念”化学核心素养的发展。2.认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性,建立判断物质氧化性、还原性强弱的“思维模型”。一、氧化剂、还原剂及相关概念1.氧化还原反应中的相关概念(1)用“双线桥”表示下列氧化还原反应中元素化合价升降和电子转移。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2答案 (2)相关概念①氧化剂与还原剂氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低,即得到电子(或电子对偏向)的物质。还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质。②氧化产物与还原产物氧化产物:还原剂失去电子被氧化的产物。还原产物:氧化剂得到电子被还原的产物。③氧化性与还原性氧化性:物质得电子的性质,或物质得电子的能力。还原性:物质失电子的性质,或物质失电子的能力。理解氧化还原反应的相关概念,要抓住两条线:①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。2.常见氧化剂、还原剂(1)常见的氧化剂①活泼性较强的非金属单质:如Cl2、O2。②变价元素的高价态化合物:如KMnO4、FeCl3、HNO3。③过氧化物:如Na2O2、H2O2。④其他:如HClO、漂白粉、MnO2。(2)常见的还原剂①活泼性较强的金属单质:如Al、Fe、Zn。②某些非金属单质:如H2、S、C等。③含有较低价态元素的化合物:如CO、SO2。④其他:如浓盐酸、NH3。3.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系:核心元素化合价实例性质最高价KO4 Cl3 浓HO3 浓H2O4只有氧化性中间价O2 Na2O3 SO4 既有氧化性又有还原性最低价 K只有还原性(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物( )(2)非金属单质在反应中只作氧化剂( )(3)在氧化还原反应中,金属单质作反应物时一定是还原剂( )(4)还原剂失去电子具有氧化性( )(5)元素处于最高化合价时一定具有强氧化性( )(6)碘化氢中碘为最低价,碘化氢只具有还原性( )(7)阳离子只能得电子被还原,阴离子只能失电子被氧化( )(8)在同一反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质( )(9)某物质在氧化还原反应中是氧化产物,则必然有另一物质是还原产物( )答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)×(1)一种物质若具有还原性,则不具有氧化性,这种说法正确吗?试说明理由。提示 不正确。如SO2中的硫元素处于中间价态,化合价既可升高又可降低,SO2既有还原性又有氧化性。(2)分析下列反应并按要求填空。①2Fe+3Cl22FeCl3氧化剂是________,还原剂是________;发生氧化反应的是________,发生还原反应的是________。②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑氧化剂是________,还原剂是________;被氧化的元素是________,被还原的元素是________。③2H2S+SO2===3S↓+2H2O氧化剂是______,还原剂是______;氧化产物是______,还原产物是________。提示 ①Cl2 Fe Fe Cl2 ②KMnO4 KMnO4 KMnO4中的氧元素 KMnO4中的锰元素③SO2 H2S S S二、物质氧化性和还原性强弱比较1.根据氧化还原反应方程式比较氧化性:氧化剂>氧化产物还原性:还原剂>还原产物2.根据元素的活动性顺序比较3.根据反应的难易(反应条件)比较如:①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O②MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O由反应条件可判断氧化性:KMnO4>MnO2。4.根据变价元素被氧化或被还原的程度比较如:①2Fe+3Cl22FeCl3②Fe+SFeS铁元素被氯气氧化为+3价,被硫氧化为+2价,则氧化性:氯气>硫。(1)是否元素失电子数越多,还原性就越强?得电子数越多,氧化性就越强?提示 不是。物质氧化性、还原性的强弱与得、失电子的多少没有直接关系,氧化性、还原性的强弱由原子得、失电子的能力决定,越容易得电子,其氧化性越强,越容易失电子,其还原性越强。(2)已知H2能与Cl2、Br2发生反应,前者反应的条件是点燃或光照,后者反应的条件是高温,Cl2和Br2的氧化性强弱关系是________。提示 Cl2>Br2。与同一还原剂反应时,反应越容易进行,则氧化剂的氧化性越强,故氧化性强弱关系为Cl2>Br2。(3)把少量铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,结果只有银白色物质析出,Ag+和Cu2+的氧化性强弱关系为________。提示 Ag+>Cu2+。因为铁能与Ag+、Cu2+发生反应,结果只有银白色物质析出,说明少量铁粉先与Ag+发生反应,因此Ag+的氧化性强。1.在下列反应中,二氧化碳作氧化剂的是( )A.Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2OB.CO2+C2COC.2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑D.C+2H2O(g)2H2+CO2答案 B解析 选项A中二氧化碳中碳元素化合价无变化;选项B中二氧化碳中碳元素化合价由+4价降低为+2价,作氧化剂;选项C、D中二氧化碳都为氧化产物。2.(2018·长春高一检测)在反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中,还原产物是( )A.只有K2MnO4 B.只有MnO2C.K2MnO4和MnO2 D.O2答案 C解析 KMnO4中的锰元素得到电子,化合价分别降低为+6价和+4价,其还原产物为K2MnO4和MnO2。3.下列反应中,属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂又不作还原剂的是( )A.SO3+H2O===H2SO4B.3NO2+H2O===2HNO3+NOC.2F2+2H2O===4HF+O2D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑答案 B解析 A错,各元素的化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应;B对,NO2中N元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但水中H、O元素的化合价均不变,则水既不作氧化剂又不作还原剂;C错,水中O元素的化合价升高,水作还原剂;D错,水中H元素的化合价降低,水作氧化剂。4.(2019·西安高一调研)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ℃,对于该反应,下列说法中正确的是( )A.该反应属于置换反应B.N2H4是氧化剂C.N2O4是还原剂D.N2既是氧化产物又是还原产物答案 D解析 A错,该反应的反应物中无单质,不属于置换反应;B错,N2H4中N元素的化合价为-2,在反应中失电子变为0价,因此N2H4是还原剂;C错,N2O4中N元素的化合价为+4,在反应中得到电子变为0价,因此N2O4是氧化剂;D对,-2价的N和+4价的N均生成0价的N,因此N2既是氧化产物又是还原产物。5.氢化钙可作为生氢剂,反应的化学方程式为CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。下列说法错误的是( )A.氢化钙既是氧化剂又是还原剂B.氢气既是氧化产物又是还原产物C.氢化钙是还原剂,水是氧化剂D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1答案 A解析 在该反应中,氢化钙为还原剂,其中氢元素的化合价由-1价升高为0价;水为氧化剂,其中氢元素的化合价由+1价降低为0价;氢气既是氧化产物又是还原产物,所以氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。6.已知常温下,在溶液中可发生如下反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。由此推断Fe2+、Ce3+、Sn2+的还原性由强到弱的顺序是( )A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Fe2+、Ce3+、Sn2+C.Fe2+、Sn2+、Ce3+ D.Ce3+、Fe2+、Sn2+答案 A解析 根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,由第一个方程式知,还原性:Fe2+>Ce3+,由第二个方程式知,还原性:Sn2+>Fe2+。综上所述,还原性:Sn2+>Fe2+ >Ce3+。7.现有下列几个离子反应:①Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+下列有关性质的比较正确的是( )A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2OC.还原性:SO2D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+答案 A解析 根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知,氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3+>SO;还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。题组一 氧化剂和还原剂1.“绿色化学”越来越受到人们的重视,下列物质可以看作绿色氧化剂的是( )A.浓硫酸 B.浓盐酸 C.双氧水 D.氯水答案 C解析 双氧水还原后的产物为水,对环境没有污染。2.下列反应中,水作还原剂的是( )A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑B.CaO+H2O===Ca(OH)2C.3NO2+H2O===2HNO3+NOD.2F2+2H2O===4HF+O2答案 D解析 选项A中水中氢元素的化合价由+1价降低为0价,水是氧化剂;选项B、C中水中各元素的化合价都无变化,水既不是氧化剂也不是还原剂; 选项D中水中氧元素的化合价由-2价升高为0价,水是还原剂。3.高铁的快速发展方便了人们的出行,工业上利用铝热反应焊接钢轨间的缝隙,反应方程式如下:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,其中Al是( )A.氧化剂B.还原剂C.既是氧化剂又是还原剂D.既不是氧化剂又不是还原剂答案 B解析 该反应中,铝元素的化合价由0价变为+3价,该反应中铝失电子化合价升高,所以铝是还原剂。4.(2018·佛山段考)下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是( )A.C→CO2 B.CO2→COC.CuO→Cu D.H2SO4→BaSO4答案 A解析 C→CO2中碳元素的化合价升高,需加入氧化剂;CO2→CO中碳元素的化合价降低,需加入还原剂;CuO→Cu中铜元素化合价降低,需加入还原剂;H2SO4→BaSO4中元素的化合价没有发生变化,不是氧化还原反应。5.在2H2S+SO2===2H2O+3S↓中,氧化剂与还原剂的分子个数比为( )A.2∶1 B.1∶2C.1∶1 D.16∶17答案 B解析 在该反应中,硫化氢中硫元素化合价升高,硫化氢作还原剂;二氧化硫中的硫元素化合价降低,二氧化硫作氧化剂;氧化剂与还原剂的分子个数之比是1∶2。6.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,实验室可通过以下反应制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列有关该反应的说法正确的是( )A.KClO3在反应中失去电子B.ClO2是还原产物C.H2C2O4在反应中被还原D.H2C2O4中碳的化合价为+2价答案 B解析 在该反应中,KClO3中氯元素化合价降低,在反应中得到电子被还原,生成还原产物ClO2;H2C2O4中碳元素价态为+3价。题组二 物质的氧化性和还原性7.(2019·哈六中期中)下列微粒:①Al3+ ②Cl- ③N2 ④S2- ⑤Cu ⑥H2O2 ⑦Fe2+ ⑧MnO。既具有氧化性又具有还原性的是( )A.①④⑤⑦ B.③⑥⑦⑧ C.④⑤⑥⑧ D.①②③⑥答案 B解析 一般情况下元素的化合价处于最高价时只有氧化性,处于最低价时只有还原性,处于最高价和最低价之间时往往既有氧化性也有还原性,据此解答。8.(2019·河南新乡市期中)一个A原子转移2个电子给两个B原子,下列说法正确的是( )A.生成物的化学式为A2B,A是还原剂B.生成物属于混合物C.生成物的化学式为AB2,B发生还原反应D.生成物一定为电解质答案 C解析 一个A原子转移2个电子给两个B原子,二者原子个数关系为1∶2,则生成物化学式为AB2,反应中A为还原剂,被氧化,B为氧化剂,被还原。9.下列对于反应2KClO3+I2===2KIO3+Cl2的叙述中正确的是( )A.该反应属于置换反应B.氧化性:I2>KClO3C.还原性:KClO3>I2D.还原剂为KIO3,氧化剂为I2答案 A解析 在该反应中, KClO3中氯元素的化合价降低,KClO3是氧化剂,Cl2是还原产物;I2中碘元素的化合价升高,I2是还原剂,KIO3是氧化产物;则氧化性:KClO3>KIO3,还原性:I2>Cl2。 10.根据下列反应的方程式:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-答案 B解析 反应①中还原剂是I-,还原产物是Fe2+,还原性:I->Fe2+;反应②中还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,还原性:Fe2+>Br-,还原性从强到弱的顺序为I->Fe2+>Br-。11.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,下列反应在水溶液中不可能发生的是( )A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3B.Cl2+2KI===2KCl+I2C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2OD.2FeCl2+Cl2===2FeCl3答案 A解析 根据反应:3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3,得出氧化性:Cl2>FeCl3,但是氧化性是FeCl3>I2,还原性是碘离子强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,和题意不相符合,不可能发生,故A选;根据反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,得出氧化性:Cl2>I2,和题意相符合,反应可能发生,故B不选;根据反应:Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O,得出氧化性:Co2O3>Cl2,和题意相符合,反应可能发生,故C不选;根据反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3,得出氧化性:Cl2>FeCl3,和题意相符合,反应可能发生,故D不选。12.已知常温下,在溶液中发生如下反应:①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O②2A2++B2===2A3++2B-③2B-+Z2===B2+2Z-由此推断下列说法错误的是( )A.反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行B.Z元素在反应③中被还原,在反应①中被氧化C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+D.还原性由强到弱的顺序是Z-、B-、A2+、X2+答案 D解析 由①可知氧化性:XO>Z2,还原性:Z-> X2+;由②可知氧化性:B2>A3+,还原性:A2+> B-; 由③可知氧化性:Z2> B2,还原性:B->Z-。即氧化性为XO>Z2>B2>A3+,还原性为A2+>B->Z->X2+,选项A中的反应能够发生。13.已知砒霜(As2O3)与锌可以发生如下反应:As2O3+6Zn+6H2SO4===2AsH3+6ZnSO4+3H2O(1)请用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目:___________________________________________________________________________________________________________________。(2)砒霜在上述反应中显示出来的性质是_____________________________________________(填字母)。A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.碱性(3)该反应的氧化产物是______,还原产物是________。答案(1)(2)A (3)ZnSO4 AsH3解析 在该反应中Zn的化合价由0价变成+2价,Zn作还原剂,表现还原性,被氧化,得到氧化产物ZnSO4;砷元素的化合价由+3价变成-3价,As2O3作氧化剂,表现氧化性,被还原,得到还原产物AsH3。14.(2018·铜陵高一检测)完成下列填空:(1)已知反应:Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,则①该反应所属基本反应类型是________。②在反应中铁元素的化合价变化______(填“升高”或“降低”),该元素的原子______(填“失去”或“得到”)电子。③发生氧化反应的是______,发生还原反应的是______________________________________。(2)反应2KMnO4+16HCl(浓)===2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中:①反应中被氧化的元素是________,被还原的元素是________。②若生成71 g Cl2,则消耗的HCl是________g,被氧化的HCl是________g。答案 (1)①置换反应 ②降低 得到 ③Al Fe2O3(2)①Cl Mn ②116.8 7315.已知下列反应:①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2②2KI+Br2===2KBr+I2③Na2S+I2===2NaI+S↓(1)Cl-、Br-、I-、S2-等离子的还原性由强到弱的顺序是____________________。(2)Cl2、Br2、I2、S等物质氧化性由强到弱的顺序是______________________。(3)判断Cl2与Na2S能否反应?____(填“能”或“否”)。(4)判断I2与NaBr能否共存?______(填“能”或“否”)。答案 (1)S2->I->Br->Cl- (2)Cl2>Br2>I2>S(3)能 (4)能解析 (1)根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由反应①知还原性:Br->Cl-,由反应②知还原性:I->Br-,由反应③知还原性:S2->I-,即还原性:S2->I->Br->Cl-。(2)根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知,由①得Cl2>Br2,由②得Br2>I2,由③得I2>S,故氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S。(3)由(2)知氧化性Cl2>S,故Cl2与Na2S能发生反应:Cl2+Na2S===2NaCl+S↓。(4)由(2)知氧化性:Br2>I2,故I2与NaBr不能反应,则I2与NaBr能共存。第二节 离子反应第1课时 电解质的电离[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观的角度理解电解质的概念,了解常见的电解质,会正确识别判断电解质与非电解质。2.认识酸、碱、盐在水溶液中或熔融状态下能发生电离,并会用电离方程式表示。能从电离的角度认识酸、碱、盐的概念及其各自的化学通性。一、电解质和非电解质1.概念(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。(2)非电解质:在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物。2.常见物质类别3.电解质与非电解质的判断现有下列物质: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 ⑩胆矾晶体请用序号填空:(1)上述状态下可导电的是____________。(2)属于电解质的是__________________。(3)属于非电解质的是________________。(4)上述状态下的电解质不能导电的是____________。答案 (1)②④⑥⑨ (2)①③⑦⑨⑩ (3)⑤⑧(4)①③⑦⑩解析 化合物中酸(如氯化氢)、碱(如氢氧化钠)、盐(如碳酸钠、胆矾)都是电解质;化合物中非金属氧化物(如二氧化碳)、大部分有机物(如蔗糖)都是非电解质;单质(如铜)和混合物(如氨水)既不是电解质,也不是非电解质。能导电的物质有金属(如铜)、熔融电解质(如熔融氯化钠)、电解质溶液(如稀硫酸、氨水)。(1)能导电的物质不一定是电解质(如金属、石墨、盐酸等),电解质不一定能导电。(2)溶于水能导电的化合物不一定是电解质(如二氧化碳、氨等是非电解质)。(3)电解质溶于水能导电,但熔融状态下不一定能导电(如氯化氢等)。(4)电解质不一定易溶于水(如硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。(1)纯水的导电性很差,但水是电解质( )(2)氯化氢是电解质,但液态氯化氢不导电( )(3)电解质是化合物,电解质溶液是混合物( )(4)CaCO3难溶于水,故CaCO3是非电解质( )答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)×(1)为什么固态氯化钠不导电,熔融状态的氯化钠及氯化钠溶液可以导电?提示 NaCl在固态时,Na+和Cl-按一定规则紧密排列,不能自由移动,当溶于水或熔融时,阴、阳离子变为自由移动的离子,自由离子Na+和Cl-在电场作用下能够定向移动,故能导电。(2)金属导电和电解质溶液导电的原理一样吗?提示 不一样,金属导电是因为金属中存在自由电子,在电场中作定向移动而导电,而电解质溶液导电是阴、阳离子的定向移动形成电流而导电。二、电解质的电离1.电解质的电离2.从电离角度认识酸、碱、盐电离方程式书写注意事项(1)符合客观事实,不能随意书写离子符号,要注意正确标注离子所带的电荷及其数目。(2)质量守恒,即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。(3)电荷守恒,即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性。(1)电解质在通电时才能发生电离,你认为正确吗?为什么?提示 电解质的电离是受水分子的作用或受热形成自由移动的离子,不需要通电。在水溶液里或熔融状态下,电解质因电离而导电,而不是因导电而电离。(2)NaHSO4通常为晶体,易溶于水,它溶于水时电离出三种不同的离子,溶液显酸性。NaHSO4受热熔化时只能电离出两种不同的离子。①NaHSO4在水溶液中的电离方程式为____________________________________________。②NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为__________________________________________。③下列说法中正确的是________(填字母)。A.NaHSO4属于酸B.NaHSO4属于盐C.NaHSO4属于电解质D.NaHSO4溶液能与Zn反应生成氢气④NaHCO3在水溶液中只电离出两种不同的离子,其电离方程式为______________________。提示 ①NaHSO4===Na++H++SO②NaHSO4Na++HSO③BCD④NaHCO3===Na++HCO(3)化工生产中常用到“三酸(硝酸、硫酸和盐酸),两碱(烧碱和纯碱)”。①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是______。②上述物质中既不是电解质也不是非电解质的是______,依据是________________________。③写出纯碱的电离方程式:_______________________________________________________。提示 ①纯碱 ②盐酸 盐酸是混合物,不是化合物③Na2CO3===2Na++CO相关链接(1)不是电解质的物质不一定是非电解质单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。(2)电解质不一定导电,导电是有条件的电解质只有在水溶液里或熔融状态下电离产生自由移动的离子才能导电,其他条件下不导电。如CaCO3固态时不导电。(3)导电的物质不一定是电解质①Fe、Cu等金属在熔融状态下也能导电,但它们是单质,既不属于电解质,也不属于非电解质。②稀盐酸能导电,但稀盐酸不是电解质,因为稀盐酸是混合物。③CO2、SO2、NH3的水溶液能导电,但CO2、SO2、NH3不是电解质,H2CO3、H2SO3、NH3·H2O是电解质。1.下列说法正确的是( )A.铜、石墨均能导电,所以它们都是电解质B.氨、二氧化碳的水溶液都能导电,所以它们都是电解质C.液态氯化氢、固体氯化钠都不能导电,所以它们都是非电解质D.蔗糖、酒精在水溶液里或熔融状态下都不能导电,所以它们都是非电解质答案 D解析 判断物质是否为电解质,一看物质类别必须是化合物(酸、碱、盐、水等),选项A不正确;二看溶于水或熔融状态下能否导电,选项C不正确,选项D正确;三看溶于水时若与水反应,其溶液导电可能是非电解质,选项B不正确。2.下列各组关于电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )选项ABCD电解质FeNaCl溶液CaCO3HNO3非电解质C12H22O11(蔗糖)BaSO4SO2H2O答案 C解析 A项,Fe是单质,既不是电解质,也不是非电解质;B项,NaCl溶液是混合物,既不是电解质,也不是非电解质,BaSO4虽难溶于水,但BaSO4是盐,属于电解质;D项,H2O是电解质。3.现有一种固体化合物X不导电,但熔融状态或溶于水导电,下列关于X的说法中,正确的是( )A.X一定为电解质 B.X可能为非电解质C.X只能是盐类 D.X只能是碱类答案 A解析 因为该化合物在熔融状态或溶于水能导电,所以该化合物一定是电解质,可以是盐类(如氯化钠),也可以是碱类(如氢氧化钠)等。4.下列电离方程式中正确的是( )A.Ca(OH)2===Ca2++2(OH-)B.FeCl3===Fe2++3Cl-C.H2SO4===H++SOD.Al2(SO4)3===2Al3++3SO答案 D解析 A项中氢氧根离子不应加括号;B项中应电离为三价铁离子;C项中氢离子应写为2H+;D项正确。5.(2018·重庆十八中高一期中)下列叙述正确的是( )A.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸B.NaCl溶液在电流作用下才电离出Na+与Cl-C.硫酸溶液的导电性一定比盐酸的导电性强D.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不能导电答案 D解析 溶于水后能电离出H+的化合物不一定为酸,如硫酸氢钠属于盐,电离出的阳离子全部为H+的化合物才是酸,故A错误;NaCl在水中电离出Na+和Cl-,电离过程不需要通电,故B错误;硫酸溶液的导电性不一定比盐酸的导电性强,稀硫酸溶液和浓盐酸比,可能硫酸导电性差,故C错误;氯化氢溶于水形成的盐酸中具有自由移动的离子,能导电,但是液态氯化氢中只有分子,不能导电,故D正确。6.下列关于酸、碱、盐的各种说法中正确的是( )A.电离出的阳离子有H+的化合物叫酸B.电离出OH-的化合物叫碱C.化合物电离时,生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的是盐D.NaHSO4可以电离出H+,因此NaHSO4属于酸答案 C解析 电离时生成的阳离子只有H+的化合物称为酸,生成的阴离子只有OH-的化合物称为碱, A、B项错误; NaHSO4电离的阳离子除H+外还有Na+,不属于酸,NaHSO4应属于酸式盐。7.下列四项都能导电,其中一项与其他三项导电原理不同的是( )A.氯化钠熔化导电 B.液态汞导电C.硫酸溶液导电 D.熔融状态氢氧化钾导电答案 B解析 电解质硫酸、氯化钠、氢氧化钾溶于水或熔融状态下,都能电离产生自由移动的离子而导电;金属汞是自由电子定向移动而导电。8.现有中学化学中常见的八种物质:①固体氢氧化钡 ②石墨碳棒 ③纯醋酸 ④液态氯化氢 ⑤硫酸氢钾固体 ⑥熔融氯化钠 ⑦蔗糖 ⑧碳酸钠粉末请用序号填空:(1)上述状态下可导电的是________,属于非电解质的是________。(2)属于酸的是________,属于碱的是________,属于盐的是________。(3)写出①④⑤⑧在水溶液中的电离方程式:①________________________________________________________________________;④________________________________________________________________________;⑤________________________________________________________________________;⑧________________________________________________________________________。答案 (1)②⑥ ⑦ (2)③④ ① ⑤⑥⑧ (3) ①Ba(OH)2===Ba2++2OH-④HCl=== H++Cl-⑤KHSO4===K++H++SO⑧Na2CO3===2Na++CO题组一 电解质和非电解质1.下列关于电解质和非电解质的说法中正确的是( )A.它们研究的对象都是化合物B.它们的水溶液都能导电C.电解质一定能导电D.不导电的物质一定是非电解质答案 A解析 电解质和非电解质研究的对象都是化合物,非电解质的水溶液不导电,电解质为固体时不能导电,不导电的物质不一定是非电解质。2.下列说法中正确的是( )A.将碳酸钙放入水中不能导电,所以碳酸钙不是电解质B.氨溶于水得到的溶液能导电,所以氨是电解质C.金属能导电,所以金属是电解质D.固态氯化钠不导电,熔融态的氯化钠能导电答案 D解析 碳酸钙放入水中仍为固态,不能导电,但它是电解质;氨溶于水后与水反应有电解质生成,溶液能导电,但是氨是非电解质;单质既不是电解质也不是非电解质。3.下列各选项中,前者属于电解质,后者属于非电解质的是( )A.二氧化碳、硫酸钡 B.盐酸、蔗糖C.硝酸钾、酒精 D.氢氧化钠、氯气答案 C解析 酸、碱(如氢氧化钠等)、盐(如硫酸钡、硝酸钾等)、活泼金属氧化物、水、部分非金属氢化物都是电解质;非金属氧化物(如二氧化碳等)、部分非金属氢化物、部分有机物(如蔗糖、酒精等)都是非电解质;单质(如氯气等)和混合物(如盐酸等)既不是电解质,也不是非电解质。4.下列物质分类正确的组合是( )选项纯净物混合物电解质非电解质A盐酸空气硫酸干冰B蒸馏水蔗糖溶液氧化铝二氧化硫C胆矾氢氧化铁胶体铁碳酸钙D水银澄清石灰水氯化铜碳酸钠答案 B解析 盐酸为混合物、铁为单质,它们既不是电解质,也不是非电解质;碳酸钠为电解质。5.(2018·石家庄高一检测)下列说法正确的是( )A.硫酸钡不溶于水,所以硫酸钡是非电解质B.二氧化碳溶于水其溶液能导电,二氧化碳一定是电解质C.电解质磷酸呈固态,它在熔化时或溶于水时都能导电D.液态氯化氢不能导电,但氯化氢是电解质答案 D解析 硫酸钡属于盐类,在熔融状态下能导电,它是电解质; 二氧化碳溶于水,能与水反应生成电解质碳酸而导电,二氧化碳本身不能电离,它是非电解质;磷酸溶于水时电离产生自由移动的离子而导电,但在熔化状态下不能电离。题组二 电解质在水溶液中的电离6.氯化钠溶液能导电是因为( )A.氯化钠是一种化合物B.氯化钠易溶于水C.氯化钠溶于水时产生自由移动的离子D.通电时产生自由移动的离子答案 C解析 电解质氯化钠溶于水时,电离产生自由移动的钠离子与氯离子,氯化钠溶液能导电。7.(2019·福清市华侨中学期中)下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是( )A.CaCl2===Ca2++2Cl-B.NaHSO4===Na++H++SOC.HNO3===H++NOD.KClO3===K++Cl++3O2-答案 D解析 氯酸钾是强电解质,电离方程式为KClO3===K++ClO,D错误。8.对下列物质进行的分类正确的是( )A.纯碱、烧碱都属于碱B.CuSO4·5H2O属于电解质C.凡能电离出H+的化合物都属于酸D.盐类物质一定含有金属阳离子答案 B解析 纯碱为碳酸钠,属于盐; CuSO4·5H2O是化合物,溶于水自身发生电离而使溶液导电,属于电解质;能电离出H+的化合物不一定是酸(如酸式盐硫酸氢钠); 氯化铵等铵盐中不含金属阳离子。9.下列物质溶于水时,不能电离出酸根离子的是( )A.Na2S B.Ba(OH)2 C.KMnO4 D.KCl答案 B解析 氢氧化钡是碱,电离出的是氢氧根离子,其他三种物质均能电离出酸根离子。10.(2018·德州高一检测)下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子,其中按照仅由酸、碱、盐依次电离的是( )①Na+、OH-、SO ②H+、Cl-、SO ③Na+、K+、OH- ④Na+、K+、NO A.②③④ B.②①④ C.②③① D.②①③答案 A解析 此题从电离的角度理解酸、碱、盐的概念。酸电离出的阳离子只有H+,②符合要求;碱电离出的阴离子只有OH-,③符合要求;盐电离出金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子,④符合要求。题组三 电解质及其导电性11.下列物质中不能导电,但属于电解质的是( )A.金刚石 B.胆矾晶体C.氯化钠溶液 D.乙醇答案 B解析 单质金刚石不能导电,且不是电解质;胆矾晶体不导电,但属于电解质;混合物氯化钠溶液能导电,但不是电解质;乙醇不导电,属于非电解质。12.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图A连接好线路,发现灯泡不亮;按照图B连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论正确的是( )A.硝酸钾固体不是电解质B.硝酸钾溶液是电解质C.硝酸钾在水溶液中电离出了可以自由移动的离子D.在硝酸钾溶液中,水电离出了大量的离子答案 C解析 硝酸钾是电解质,但硝酸钾固体中没有可以自由移动的离子而不导电,硝酸钾溶液是混合物不是电解质。13.下列都是中学化学常见的物质:①Cu ②NaCl ③NaHSO4 ④SO2 ⑤H2SO4 ⑥C2H5OH(酒精) ⑦CaCO3 ⑧BaSO4 ⑨Cu(OH)2 ⑩NaOH请按下列分类标准回答:(1)属于电解质的是______________(填序号,下同)。(2)溶于水能电离出H+的是______,属于酸的是______。(3)属于难溶碱的是______,属于难溶盐的是______。答案 (1)②③⑤⑦⑧⑨⑩ (2)③⑤ ⑤ (3)⑨ ⑦⑧14.请回答下列问题:(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:①Ba(OH)2:___________________________________________________________________;②KHSO4:____________________________________________________________________;③HNO3:_____________________________________________________________________;④NH4Cl:_____________________________________________________________________。(2)按酸、碱、盐分类,上述物质中属于酸的是________(填化学式,下同),属于碱的是__________,属于盐的是____________。答案 (1)①Ba(OH)2===Ba2++2OH-②KHSO4===K++H++SO③HNO3===H++NO ④NH4Cl===NH+Cl-(2)HNO3 Ba(OH)2 KHSO4、NH4Cl解析 KHSO4属于酸式盐,在水溶液中可电离产生K+、H+和SO。15.导电性实验可以作为研究电解质电离本质及反应机理的有效方法。(1)在如图所示的装置里,若灯泡亮,广口瓶内的物质A可以是________(填序号)。①干燥的氯化钠晶体②干燥的氢氧化钠晶体③蔗糖晶体④酒精⑤氯化钠溶液⑥氢氧化钠溶液⑦稀盐酸⑧硫酸铜溶液(2)在电解质溶液的导电性装置(如图所示)中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时,则灯泡由亮变暗,至熄灭后又逐渐变亮的是________(填字母)。A.盐酸中逐滴加入食盐溶液B.硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液C.硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液答案 (1)⑤⑥⑦⑧ (2)C解析 (1)氯化钠晶体、氢氧化钠晶体虽由离子构成,但离子不能自由移动,所以不导电。两者溶于水后,在水分子的作用下,离解成自由移动的阴、阳离子(实为水合离子),所以二者的水溶液能导电;蔗糖由分子构成,不能导电,酒精也不导电。(2)溶液能否导电,取决于溶液中是否有离子存在;导电性强弱则由离子浓度大小等因素决定。C选项中:发生反应H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,溶液中离子浓度减小,灯泡变暗,恰好完全反应时,溶液中几乎没有离子,灯泡熄灭,继续滴加Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2过量,溶液中Ba2+、OH-数目增多,灯泡又变亮。第2课时 离子反应[核心素养发展目标] 1.通过实验事实认识离子反应,并掌握离子反应发生的条件,增强化学核心素养中的变化观念意识。2.掌握离子方程式的书写方法及正误判断,初步掌握离子大量共存的判断方法,促进证据推理与模型认知化学核心素养的发展。一、离子反应与离子方程式1.离子反应(1)电解质在溶液中反应的实验探究按下图所示完成实验,并回答问题:①图甲实验的现象是无明显变化,因为溶液K+、Cl-、Na+、SO相互之间不发生化学反应。②图乙实验的现象是有白色沉淀生成,其原因是溶液中Ba2+与SO结合生成硫酸钡。③结论:电解质在溶液中的反应实质是离子之间的反应。(2)离子反应:有离子参加或有离子生成的化学反应。2.离子反应方程式(1)离子反应常用离子方程式来表示。离子方程式是用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。(2)离子方程式的书写步骤以氯化钡和硫酸钠在溶液中反应为例:①写:化学方程式(必须根据实验事实)BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl;②拆:把易溶于水、易电离的物质拆成离子的形式2Na++SO+Ba2++2Cl-===BaSO4↓+2Na++2Cl-;③删:删去方程式两边不参加反应的离子SO+Ba2+===BaSO4↓;④查:检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。(3)书写下列反应的离子方程式:①NaOH溶液与稀硫酸:OH-+H+===H2O;②KOH溶液与稀盐酸:OH-+H+===H2O;③BaCl2溶液与稀硫酸溶液:Ba2++SO===BaSO4↓;④Ba(NO3)2溶液与硫酸钠溶液:Ba2++SO===BaSO4↓;⑤碳酸钠与稀硫酸:CO+2H+===CO2↑+H2O⑥碳酸钙与稀盐酸:CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。 (1)书写步骤:“写(基础)→拆(关键)→删(途径)→查(保证)”。(2)书写关键:①要将易溶于水、易电离的电解质写成离子的形式;②单质、沉淀、气体、难电离的物质(如水、弱酸、弱碱)等写成化学式。(1)以H++OH-===H2O为例说明离子方程式表示的意义是什么?提示 ①表示某一个具体的化学反应,如NaOH+HCl===NaCl+H2O。②表示同一类反应,如:强酸与可溶性强碱生成水和可溶性盐的反应。(2)①酸碱中和反应的离子方程式都是H++OH-===H2O吗?②H++OH-===H2O仅表示酸碱中和反应吗?提示 ①硫酸与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为:2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。②硫酸氢钠(NaHSO4)溶液与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:H++OH-===H2O。(3)判断下列反应的离子方程式正误。①稀硫酸滴在铜片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑( )②稀硫酸与氢氧化钡溶液混合:SO+Ba2+===BaSO4↓( )③稀硝酸滴在大理石上:CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3( )④氧化铁与稀盐酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O( )⑤氢氧化铜和稀盐酸反应:OH-+H+===H2O( )⑥镁和硝酸银溶液反应:Mg+Ag+===Mg2++Ag( )提示 ①× ②× ③× ④√ ⑤× ⑥×解析 ①Cu的活泼性小于H2的活泼性,Cu不能和稀硫酸反应生成H2,故①错误;②稀H2SO4和Ba(OH)2溶液混合,除SO和Ba2+反应,还有H+和OH-反应,离子方程式为:2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O,故②错误;③反应生成的H2CO3不稳定,分解成CO2和水,故③错误;④Fe2O3为氧化物,在离子方程式中不能拆分为离子,因此④正确;⑤Cu(OH)2在离子反应中,不能拆分为离子,应为Cu(OH)2+2H+===Cu2++2H2O;⑥中离子反应,电荷不守恒,应为Mg+2Ag+===2Ag+Mg2+。离子方程式正误判断——“五看”(1)看是否符合客观事实。(2)看拆分是否正确。(3)看是否符合原子守恒和电荷守恒。(4)看是否漏写离子反应。(5)看是否符合题设条件。相关链接(1)书写离子方程式时拆分原则①强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式,难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。②微溶物作为反应物,若是澄清溶液写离子符号,若是悬浊液写化学式,如石灰水和石灰乳,石灰水写成离子形式而石灰乳则写化学式。微溶物作为生成物,一般写化学式(标“↓”符号)。③一水合氨作反应物写NH3·H2O;作生成物,若有加热条件或浓度很大时,可写NH3(标“↑”符号)。④固体之间反应不能写离子方程式,如氯化铵与氢氧化钙的反应;浓硫酸与固体物质反应不能写离子方程式。⑤多元弱酸的酸式酸根离子,在离子方程式中不能拆开写,如NaHCO3不能拆写成“Na++H++CO”。(2)常见物质在离子方程式中的书写要求书写要求物质类型需拆成离子的物质(写离子符号)①强酸:HCl、H2SO4、HNO3等②强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等不能拆成离子的物质(写化学式)①单质;②气体;③氧化物④难溶物:Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等⑤难电离的物质:CH3COOH、NH3·H2O、H2O等⑥非电解质:乙醇等⑦浓硫酸二、离子反应发生的条件1.实验探究(1)上述三个实验的现象:①生成蓝色沉淀;②溶液红色消失;③产生气泡。(2)写出上述三个实验中反应的离子方程式:①Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓;②H++OH-===H2O;③CO+2H+===CO2↑+H2O。2.复分解型离子反应发生的条件3.离子共存(1)几种离子在溶液中能否大量共存,取决于它们之间是否发生反应。(2)在溶液中若离子之间不发生反应,则能大量共存;否则不能大量共存。(3)溶液中离子不能大量共存的判断①离子间反应生成沉淀:如Ca2+与CO、Ag+与Cl-、Mg2+与OH-等。②离子间反应生成气体:如H+与CO、H+与HCO等。③离子间反应生成难电离的物质:如H+与OH-、H+与CH3COO-、OH-与NH等。(1)离子反应有复分解反应和置换反应等多种类型。判断下列置换型离子反应能否发生,若能,写出相应的离子方程式。①Zn和稀硫酸:_______________________________________________________________。②Cu和稀盐酸:________________________________________________________________。③Fe和硫酸铜溶液:____________________________________________________________。提示 (1)①能;Zn+2H+===Zn2++H2↑②否 ③能;Fe+Cu2+===Fe2++Cu(2)判断正误①在强酸性溶液中,CH3COO-可以大量共存( )②含大量Ca2+的溶液中,SO可以大量共存( )③在溶液中与Ag+能共存的常见阴离子只有NO( )④无色透明溶液中,一定不存在Cu2+、Fe3+、MnO等( )⑤强酸性溶液中,一定不能大量存在CO、HCO、S2-、OH-等( )⑥滴入酚酞溶液显红色的溶液中K+、Na+、Cu2+、SO不能大量共存( )提示 ①× ②× ③√ ④√ ⑤√ ⑥√1.下列溶液混合后,不会发生离子反应的是( )A.硝酸钡溶液和硫酸钠溶液B.醋酸钠溶液和稀硫酸C.碳酸钾溶液和硫酸氢钠溶液D.硝酸钾溶液和氯化铜溶液答案 D解析 选项D中的溶液混合无沉淀、气体或难电离的物质生成,不能发生离子反应。2.(2018·广西南宁八中高一段考)下列化学反应方程式对应的离子方程式正确的是( )A.CuCO3+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2CO3Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓B.Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2OBa2++SO===BaSO4↓C.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3Ag++Cl-===AgCl↓D.Cu(OH)2+H2SO4===CuSO4+2H2OOH-+H+===H2O答案 C解析 CuCO3是难溶盐,在书写离子方程式时不能拆开,故A错误;应有H2O生成,反应的离子方程式为Ba2++2H++2OH-+SO===BaSO4↓+2H2O,故B错误;AgNO3和NaCl反应的实质为Ag++Cl-===AgCl↓,化学方程式与离子方程式相对应,故C正确;Cu(OH)2不溶于水,不能拆成Cu2+和OH-,故D错误。3.下列化学方程式中,不可以用H++OH-===H2O表示的是( )A.2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2OB.Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2OC.Cu(OH)2+2HNO3===Cu(NO3)2+2H2OD.KOH+HCl===KCl+H2O答案 C解析 H++OH-===H2O代表强酸和可溶性强碱反应生成可溶性盐和水的反应,选项A、B、D符合;而选项C中氢氧化铜为难溶性弱碱,应写成化学式的形式。 4.下列各组离子在溶液中可大量共存的是( )A.Ba2+、NO、H+、SO B.K+、Cl-、CO、Na+C.H+、NO、Na+、CO D.Mg2+、SO、K+、OH-答案 B解析 选项A中的Ba2+与SO反应生成硫酸钡沉淀,二者不能大量共存;选项C中的H+与CO反应生成二氧化碳气体和水,二者不能大量共存;选项D中的Mg2+与OH-反应生成难溶于水的Mg(OH)2,二者不能大量共存。5.在强酸性或强碱性溶液中都能大量共存的一组离子是( )A.Ba2+、Fe3+、Cl-、NOB.Na+、Ca2+、CO、NOC.Mg2+、NO、SO、Na+D.Na+、K+、NO、SO答案 D解析 在强碱性溶液中Fe3+不能大量存在,A错误;在强酸性溶液中CO不能大量共存且Ca2+和CO也不能大量共存,B错误;在强碱性溶液中Mg2+不能大量存在,C错误。6.加入NaOH溶液后,下列溶液中的离子数目不会减少的是( )A.Cu2+ B.Fe3+ C.SO D.H+答案 C解析 凡是能与OH-反应的离子,其数目均要减少,Cu2+、Fe3+、H+均可以与OH-反应;而SO不与OH-反应,离子数目不会减少。7.写出下列反应的离子方程式。(1)氢氧化钠溶液与硝酸溶液:_______________________________________________;(2)氯化钠溶液与硝酸银溶液:_______________________________________________;(3)氢氧化钡溶液和硫酸铜溶液:_____________________________________________;(4)铜与硝酸银溶液反应:___________________________________________________;(5)碳酸钠溶液与氢氧化钙溶液反应:________________________________________;(6)碳酸钙与稀硝酸反应:__________________________________________________。答案 (1)H++OH-===H2O(2)Cl-+Ag+===AgCl↓(3)Ba2++2OH-+SO+Cu2+===BaSO4↓+Cu(OH)2↓(4)Cu+2Ag+===Cu2++2Ag(5)Ca2++CO===CaCO3↓(6)CaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ca2+解析 初学离子方程式的书写应严格按照书写步骤进行,熟练之后可以省略中间步骤。8.用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。(1)BaCl2(HCl):试剂__________,离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)O2(CO2):试剂________,离子方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________。(3)SO(CO):试剂________,离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)BaCO3 BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑(2)NaOH溶液 CO2+2OH-===CO+H2O(3)稀H2SO4 2H++CO===H2O+CO2↑(或其他合理答案)解析 除杂的基本原则是试剂不与被提纯物质反应,不引入新的杂质,转化生成更易被提纯的物质。题组一 离子反应1.下列各组物质间的反应中,不属于离子反应的是( )A.锌和稀硫酸反应B.氯化钠溶液和硝酸银溶液反应C.木炭和氧气反应D.烧碱溶液和氯化铁溶液反应答案 C解析 选项C中的反应不在溶液中进行且无离子参加或生成,不属于离子反应。2.下列溶液混合后,不能发生离子反应的是( )A.氢氧化钠溶液和氯化铁溶液B.碳酸钠溶液和稀硫酸C.硫酸钠溶液和氯化镁溶液D.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液答案 C解析 选项C中的溶液混合无沉淀、气体或难电离物质生成,不能发生离子反应。3.下列对于离子反应的表述正确的是( )A.离子反应中一定有沉淀生成B.反应中有气体生成的反应一定是离子反应C.复分解型离子反应发生的条件之一可以是有难电离物质生成D.非电解质二氧化碳与足量烧碱溶液的反应不属于离子反应答案 C解析 离子反应不一定都有沉淀生成,有气体或难电离物质生成的也是离子反应;有气体生成的不一定是离子反应,如碳酸钙加热分解生成二氧化碳气体的反应不是离子反应;二氧化碳与烧碱溶液反应有碳酸根离子和水生成,该反应属于离子反应。4.甲、乙、丙、丁四位同学分别进行实验,测定四份不同澄清溶液的成分,记录如下:甲BaCl2、NH4NO3、K2SO4乙NaCl、Ca(OH)2、K2CO3丙HCl、Na2CO3、NaCl丁KCl、K2SO4、NaNO3其中记录合理的是( )A.甲 B.乙 C.丙 D.丁答案 D解析 甲中会有BaSO4沉淀,乙中会有CaCO3沉淀,丙中H+与CO反应生成CO2气体。题组二 离子反应方程式5.(2019·六安市舒城中学统考)能正确表示下列化学反应的离子方程式的是( )A.氢氧化钡溶液与稀硝酸反应:OH-+H+===H2OB.澄清的石灰水与稀盐酸反应:Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2OC.醋酸与氢氧化钠溶液反应:H++OH-===H2OD.碳酸钡溶于稀盐酸中:CO+2H+===H2O+CO2↑答案 A解析 澄清的石灰水是强碱溶液,应拆分为离子,B错误;碳酸钡难溶于水不能拆成离子形式,D错误。6.下列离子方程式书写不正确的是( )A.铁跟稀硫酸反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑B.铜片插入硝酸银溶液中:Cu+Ag+===Cu2++AgC.铁与氯化铜溶液反应:Fe+Cu2+===Fe2++CuD.碳酸钙跟稀盐酸反应:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑答案 B解析 选项B中电荷不守恒,正确的离子方程式为Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。7.离子方程式H++OH-===H2O所表示的反应可以是( )A.所有酸和碱之间的中和反应B.碳酸氢钠和氢氧化钠之间的反应C.所有可溶性酸和可溶性碱的反应D.硫酸氢钠与氢氧化钠的反应答案 D解析 该离子方程式表明,反应物是易电离出H+的物质和易电离出OH-的碱,且生成物为可溶性盐和水,选项D正确。8.下列反应①和②可以用同一离子方程式表示的是( )A.①稀盐酸+碳酸钠溶液;②稀盐酸+碳酸氢钠溶液B.①氢氧化钠溶液+稀盐酸;②氢氧化钡溶液+稀硫酸C.①氯化钡溶液+稀硫酸;②氢氧化钡溶液+硫酸钠溶液D.①稀盐酸+碳酸钙粉末;②稀硫酸+碳酸钠溶液答案 C9.与下列离子方程式相对应的化学方程式书写不正确的是( )A.Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓CuSO4+2KOH===Cu(OH)2↓+K2SO4B.CO+2H+===CO2↑+H2OBaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑C.Ca2++CO===CaCO3↓CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaClD.H++OH-===H2O2KOH+H2SO4===K2SO4+2H2O答案 B解析 选项B中的碳酸钡不溶于水,不能写成离子的形式。题组三 离子共存10.下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )A.Ag+、K+、Cl-、NOB.Ba2+、Cl-、H+、SOC.H+、CO、Cl-、Na+D.Na+、Ba2+、OH-、NO答案 D解析 选项A中Ag+与Cl-不能大量共存;选项B中Ba2+与SO不能大量共存;选项 C中H+与CO不能大量共存。11.下列离子在水溶液中可与CO大量共存的是( )A.Ca2+ B.Ba2+ C.Na+ D.H+答案 C解析 CO与Ca2+、Ba2+都能结合生成沉淀,CO与H+能反应生成二氧化碳和水,选项C正确。12.(2018·武汉高一检测)在强酸性无色透明溶液中,能大量共存的离子组是( )A.NH、Mg2+、SO、Cl-B.K+、OH-、NO、Fe3+C.Al3+、Cu2+、SO、Cl-D.Na+、Ca2+、Cl-、CO答案 A解析 选项B中含有Fe3+、选项C中含有Cu2+,二者溶液不可能为无色;溶液为强酸性,选项B中OH-、选项D中CO都不能大量存在。13.某学生在家里进行以下小实验:将空心铁球放入盛有密度为ρ g·cm-3的食盐水的烧杯中,铁球所处的位置如图所示。他将下列物质分别依次加入烧杯中:①密度为ρ g·cm-3的硝酸银溶液②密度为ρ g·cm-3的硫酸铜溶液③密度为ρ g·cm-3的稀硫酸(1)请写出可能发生反应的离子方程式:①_____________________________________________________________________________、_______________________________________________________________________________;②_____________________________________________________________________________;③_____________________________________________________________________________。(2)试判断,能使小球上浮的物质是________(填序号)。答案 (1)①Cl-+Ag+===AgCl↓2Ag++Fe===Fe2++2Ag②Cu2++Fe===Fe2++Cu ③2H++Fe===Fe2++H2↑(2)③14.(2018·江苏启东中学高一期中)人体胃液中含有胃酸(0.2%~0.4%的盐酸),起杀菌、帮助消化等作用,但胃酸的量不能过多或过少,它必须控制在一定范围内。当胃酸过多时就会出现“咯酸水”“烧心”“胃部隐隐作痛”等症状。目前市场上的抗酸药主要有①吸收性抗酸药,如NaHCO3等。②非吸收性抗酸药,如CaCO3、MgO、Al(OH)3等。(1)上述所举抗酸药中有________个是电解质。(2)CaCO3作抗酸药时发生反应的离子方程式为______________________________________。(3)________(填“可以”或“不可以”)服用BaCO3来治疗胃酸过多,理由是______________________________________________________________________________________________。(4)如果病人同时患有胃溃疡,此时最好服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)4(2)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O(3)不可以 Ba2+是重金属离子,对人体有害(4)Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O解析 (1)溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物是电解质,碳酸氢钠、碳酸钙、氧化镁和氢氧化铝均是电解质,则上述所举抗酸药中有4个是电解质。(2)CaCO3作抗酸药时与氢离子反应,则发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑。(3)碳酸钡与酸反应生成钡离子,Ba2+是重金属离子,对人体有害,因此不可以服用BaCO3来治疗胃酸过多。(4)胃舒平中的Al(OH)3难溶于水,作抗酸药时和胃酸中的H+反应为:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。15.(2018·江西高一质检)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+、Fe3+、Na+中的几种。请填写下列空白:(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是__________。(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是__________________。(3)取(2)中的滤液,加入过量的氢氧化钠溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有____________,有关的离子方程式为________________________________________________。(4)原溶液可能大量共存的阴离子是________(填字母)。A.Cl- B.NO C.CO D.OH-答案 (1)Cu2+、Fe3+ (2)Ag+(3)Mg2+ Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ (4)B解析 (1)无色透明溶液中不可能含有Cu2+、Fe3+等有色离子。(2)加盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,则肯定存在Ag+。 (3)加氢氧化钠溶液有白色沉淀出现,肯定含有Mg2+。(4)原溶液中由于含有Ag+和Mg2+,阴离子中不可能含有Cl-、CO、OH-,可能含NO。阶段重点突破练(一)一、物质的分类1.(2019·福建惠安中学月考)用下图表示的一些物质或概念间的从属关系不正确的是( )XYZA甲烷有机物化合物B胶体分散系混合物CCaCO3含碳化合物盐类DNa2O碱性氧化物氧化物答案 C解析 CaCO3是含碳化合物,含碳化合物不一定是盐类,例如:CO、CO2等属于氧化物,故C错误。2.下列物质分类的正确组合是( )选项混合物化合物单质盐A盐酸氢氧化钠固体石墨氯化钠B碱石灰金刚石氧气纯碱C空气澄清石灰水铁石灰石D胆矾氯化钙水银氧化钙答案 A解析 选项B中金刚石是单质;选项C中澄清石灰水是混合物;选项D中胆矾(CuSO4·5H2O)是纯净物,氧化钙是氧化物而不是盐。 3.(2018·吉林高一检测)在①化合反应 ②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应四种基本反应类型中,可以生成水的是( )A.只有②③ B.只有①④C.只有①②④ D.①②③④答案 D解析 对于每一类型反应,找出一例即可,如生成水的化合反应:2H2+O22H2O;分解反应:2H2O22H2O+O2↑;置换反应:H2+CuOH2O+Cu;复分解反应:NaOH+HCl===NaCl+H2O。4.(2019·武汉期末)磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性。磁流体的分散质粒子直径在5.5~36 nm之间。下列说法正确的是( )A.所得的分散系属于悬浊液B.该分散系能产生丁达尔效应C.所得的分散系中水是分散质D.将所得分散系过滤,在滤纸上能得到分散质答案 B解析 题述分散质粒子的直径在1~100 nm之间,故该分散系为胶体,A项错误;胶体可以发生丁达尔效应,B项正确;该胶体中水为分散剂,C项错误;胶体微粒能透过滤纸,D项错误。5.下面三幅图中,与胶体有关的是( )A.只有① B.只有② C.只有③ D.全部答案 D解析 长江水中含有土壤胶体,遇海水中的电解质聚沉,从而形成三角洲,和胶体有关,故①正确;夜景中观察到的光束属于丁达尔效应,与胶体有关,故②正确;树林中的晨曦形成的光束,属于丁达尔效应,与胶体有关,故③正确。二、物质的转化6.(2019·云南省楚雄州期中)下列各组变化中,只有加入酸才能一步实现的是( )A.Zn→ZnSO4 B.CuO→CuCl2C.CaCO3→CO2 D.NaOH→Na2SO4答案 B解析 锌能与稀硫酸或活动性排在锌后面的可溶性硫酸盐反应生成硫酸锌,故A错误;碳酸钙能与盐酸反应或高温分解生成二氧化碳,故C错误;氢氧化钠能与硫酸或硫酸镁等反应生成硫酸钠,故D错误。7.甲、乙、丙三种物质间通过一步反应能实现如图转化,下列选项中符合转化关系的是( )A.甲为氢氧化钠、乙为氯化钠、丙为硝酸钠B.甲为氧化铜、乙为氯化铜、丙为氢氧化铜C.甲为碳酸钠、乙为二氧化碳、丙为碳酸钙 D.甲为硫酸、乙为硫酸钡、丙为硫酸钠答案 C解析 选项A中的硝酸钠不能直接转化为氯化钠;选项B中氧化铜不能直接转化为氢氧化铜;选项D中的硫酸钡不能直接转化为硫酸钠。8.铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是初中化学中常见的物质,四种物质间的反应关系如图所示。图中两圆相交部分(a、b、c、d)表示物质间的反应,其中对应四个反应类型的说法正确的是( )A.复分解反应、复分解反应、化合反应、置换反应B.中和反应、置换反应、复分解反应、置换反应C.复分解反应、复分解反应、置换反应、置换反应D.分解反应、复分解反应、置换反应、置换反应答案 C解析 a处,Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O(复分解反应);b处,Ca(OH)2+CuCl2===CaCl2+Cu(OH)2↓(复分解反应);c处,Fe+CuCl2===FeCl2+Cu(置换反应);d处,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑(置换反应)。三、离子反应及应用9.下列离子方程式不正确的是( )A.氢氧化钡溶液与盐酸反应:OH-+H+===H2OB.锌投入稀硫酸中:Zn+2H+===Zn2++H2↑C.碳酸钠溶液与足量盐酸反应:2H++CO===H2O+CO2↑D.氧化钙与水反应:CaO+H2O===Ca2++2OH-答案 D10.下列反应可用离子方程式H++OH-===H2O来表示的是( )A.氢氧化钡和稀硫酸的反应B. 硫酸氢钠和氢氧化钾的反应C.碳酸氢钠和氢氧化钾的反应 D. 氢氧化钠溶液与醋酸的反应答案 B解析 易电离产生H+的化合物与易电离产生OH-的化合物反应,生成易溶、易电离的盐和水,都可用离子方程式H++OH-===H2O来表示。11.(2019·内蒙古集宁一中月考)在无色透明酸性溶液中能大量共存的离子组是( )A.Al3+、Ag+、NO、Cl-B.Mg2+、NH、NO、Cl-C.K+、CO、Cl-、Na+D.Na+、OH-、SO、Fe2+答案 B解析 Ag+与Cl-反应生成氯化银沉淀;CO在酸性溶液中不能大量共存;Fe2+为有色离子,H+与OH-发生反应,在溶液中不能大量共存。12.(2018·广东佛山市高一第一次段考)以下各组离子能在溶液中大量共存的是( )A.含有大量SO的溶液:加入Mg2+、Cu2+、Cl-、NOB.滴加酚酞变红的溶液:加入SO、Cu2+、K+、Cl-C.所含溶质为NaHSO4的溶液:加入K+、CO、NO、Na+D.常温下,加入铁粉能生成H2的溶液:加入Na+、Ca2+、Cl-、CO答案 A解析 含有大量SO的溶液中,SO、Mg2+、Cu2+、Cl-、NO各离子之间不反应,能大量共存,A项正确;滴加酚酞变红的溶液呈碱性,碱性条件下Cu2+不能大量存在,B项错误;所含溶质为NaHSO4的溶液中含有大量氢离子,氢离子与CO反应生成二氧化碳和水而不能大量存在,C项错误;常温下,加入铁粉能生成H2的溶液呈酸性,酸性条件下CO不能大量存在,D项错误。13.(2018·广西桂林中学高一模拟)下列离子能大量共存的是( )A.使无色酚酞溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、SO、COB.无色透明的溶液中:Cu2+、K+、SO、NOC.含有大量Ba(NO3)2的溶液中:Mg2+、NH、SO、Cl-D.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液中:Na+、K+、CO、NO答案 A解析 使无色酚酞溶液呈红色的溶液显碱性,四种离子可以大量共存,A正确;在溶液中Cu2+显蓝色,不符合题意,B错误;含有大量Ba(NO3)2的溶液中,SO不能大量存在,C错误;使紫色石蕊溶液呈红色的溶液显酸性,CO不能大量存在,D错误。四、物质分类、转化及离子反应的综合应用14.下列4组物质中均有一种物质的类别与其他三种不同:甲:Na、H2、O2、Cl2乙:CO、Na2O、CO2、SO2丙:NaOH、K2CO3、KHCO3、K2SO4丁:NaOH、Ca(OH)2、KOH、NaCl(1)以上四组物质中与众不同的物质依次是(填化学式)甲________,乙________,丙________,丁________。(2)问题(1)中四种物质转化如下图,写出序号所示反应的化学方程式:①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________;③________________________________________________________________________。(3)请指出问题(2)中甲、乙、丙、丁物质的种类。甲________,乙________,丙________,丁________。(4)问题(2)中反应③,除了利用酸碱中和反应外,还可以通过什么方法来实现?(用化学方程式表示)______________________________________________________________________________。答案 (1)Na Na2O NaOH NaCl(2)①4Na+O2===2Na2O②Na2O+H2O===2NaOH③NaOH+HCl===NaCl+H2O(3)金属(单质) 碱性氧化物(金属氧化物) 碱 盐(4)2NaOH+CuCl2===2NaCl+Cu(OH)2↓(答案合理即可)15.有一包白色粉末,其中可能含有硝酸钡、氯化钙、碳酸钾。现做以下实验:①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成;②向①的悬浊液中加入过量的稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生;③取少量②的溶液滴入硝酸银溶液中,有白色沉淀生成。根据上述实验现象,回答下列问题:(1)原白色粉末中肯定含有________________________(填化学式)。(2)写出硝酸钡与碳酸钾反应的离子方程式:_______________________________________________________________________________。(3)写出氯化钙与碳酸钾反应的离子方程式:_______________________________________________________________________________。(4)写出碳酸钙跟硝酸反应的离子方程式:_______________________________________________________________________________。答案 (1)K2CO3、CaCl2(2)Ba2++CO===BaCO3↓(3)Ca2++CO===CaCO3↓(4)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O解析 ①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成,白色沉淀可能是碳酸钡或碳酸钙,一定含有碳酸钾,其余两种中至少含有一种;②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生,证明沉淀是碳酸钙或碳酸钡;③取少量②的溶液滴入硝酸银溶液,有白色沉淀生成,证明含有氯离子,混合物中一定含有氯化钙,说明一定含有碳酸钾、氯化钙,可能含有硝酸钡。16.已知甲、乙、丙是三种可溶性物质。其中甲是碱,乙、丙是盐,它们溶于水后电离产生的所有离子如下表所示:阳离子Na+、H+、Ba2+阴离子OH-、CO、SO(1)甲的化学式为________________。(2)乙溶液与丙溶液反应可生成气体M, 则M的化学式为________________,该反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)乙、丙溶液与甲溶液反应可分别生成白色沉淀A和B,其中B可溶于稀硝酸。①乙的化学式为________________,如何鉴别乙中的阴离子:___________________________。②B溶于稀硝酸的离子方程式为___________________________________________________。答案 (1)Ba(OH)2 (2)CO2 2H++CO===H2O+CO2↑ (3)①NaHSO4 取少量样品于试管中,加盐酸无现象,加氯化钡溶液产生白色沉淀,则有硫酸根离子②BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑解析 已知甲、乙、丙是三种可溶性物质。其中甲是碱,乙、丙是盐,则甲中含有OH-和Na+或Ba2+,碳酸钡和硫酸钡都是沉淀,所以甲是Ba(OH)2;乙、丙是盐,且都是可溶性盐,乙溶液与丙溶液反应可生成气体M,则应该是硫酸氢钠和碳酸钠,乙、丙溶液与甲溶液反应可分别生成白色沉淀A和B,其中B可溶于稀硝酸,则A是BaSO4,B应该是BaCO3,则乙是NaHSO4,丙是Na2CO3。(1)通过以上分析,甲是氢氧化钡,其化学式为Ba(OH)2。(2)乙是NaHSO4,丙是Na2CO3,乙溶液与丙溶液反应可生成气体M,则M的化学式为CO2,该反应的离子方程式为2H++CO===H2O+CO2↑。(3)①乙的化学式为NaHSO4,鉴别乙中的阴离子的方法:取少量样品于试管中,加盐酸无现象,加氯化钡溶液产生白色沉淀,则有硫酸根离子。②B应该是BaCO3,B溶于稀硝酸的离子方程式为BaCO3+2H+===Ba2++H2O+CO2↑。阶段重点突破练(二)一、氧化还原反应的基本概念1.下列反应既是化合反应又是氧化还原反应的是( )A.CuO+H2Cu+H2OB.Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3C.3Fe+2O2Fe3O4D.NH4HSNH3↑+H2S↑答案 C解析 3Fe+2O2Fe3O4为化合反应,Fe、O元素的化合价发生变化,为氧化还原反应, 答案选C。2.下列变化过程属于氧化反应的是( )A.HCl→H2 B.Mg→Mg2+C.Cl-→AgCl D.CuO→Cu答案 B解析 选项A中氢元素的化合价降低,发生还原反应;选项B中镁元素的化合价升高,发生氧化反应;选项C中元素的化合价无变化;选项D中铜元素的化合价降低,发生还原反应。3.硫代硫酸钠(Na2S2O3)被称为“养鱼宝”,可降低水中的氯对鱼的危害。脱氯反应为S2O+4Cl2+5H2O===2SO+10H++8Cl-,该反应中( )A.H2O被氧化 B.Cl2作还原剂C.S元素化合价降低 D.Cl2表现氧化性答案 D解析 H2O中各元素的化合价没有发生变化,既没有被氧化,也没有被还原,故A错误;Cl的化合价由0价→-1价,化合价降低,因此Cl2为氧化剂,表现氧化性,故B错误,D正确;S2O中S元素的化合价由+2价→+6价,化合价升高,故C错误。二、氧化还原反应的价态规律4.下列粒子中,只有氧化性的是( )①S2- ②Fe2+ ③Fe3+ ④S ⑤H+ ⑥Na+ ⑦MgA.①⑦ B.②④ C.③⑤⑥ D.②④⑤⑥答案 C解析 只有氧化性的粒子应该处于最高价态,符合题意的有Fe3+、H+、Na+。5.已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):①G→Q+NaCl②Q+H2OX+H2③Y+NaOH―→G+Q+H2O④Z+NaOH―→Q+X+H2O这五种化合物中氯元素化合价由低到高的顺序是( )A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、YC.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X答案 A解析 由①得出Q中氯元素价态高于G,因为G必介于Q和-1价的氯元素之间,-1价为氯元素的最低价;将该结论引用到③,Y介于Q与G之间,故有Q价态高于Y,Y价态高于G;分析②:H2O中的氢元素化合价降低,则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X价态高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之间,则X价态高于Z,Z价态高于Q。6.下列反应属于同种物质中同一价态的同一元素部分被氧化,部分被还原的氧化还原反应的是( )A.3Br2+6KOH5KBr+KBrO3+3H2OB.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OC.2KNO32KNO2+O2↑D.NH4NO3N2O↑+2H2O答案 A解析 根据题意可知符合题目要求的反应是歧化反应,即同种物质中同一价态的同一元素既有化合价的升高又有化合价的降低。A项,溴元素:0价(Br2)→-1价(KBr)和+5价(KBrO3);B项,锰元素化合价降低,氯元素化合价升高;C项,氮元素化合价降低,氧元素化合价升高;D项,只有氮元素的化合价变化,但氮元素是由-3价和+5价转化为+1价。三、物质的氧化性(或还原性)强弱规律7.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先被置换出来的是( )A.Mg B.Cu C.Ag D.H2答案 C解析 阳离子的氧化性强弱顺序为Ag+>Cu2+>H+>Mg2+,把锌粉加入Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的混合溶液中,锌先与AgNO3反应置换出Ag,然后与Cu(NO3)2反应置换出Cu,锌粉不能与溶液中的Mg(NO3)2发生反应。8.已知下列化学方程式,则有关物质的还原性强弱顺序正确的是( )①I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI②2FeCl2+Cl2===2FeCl3③2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I-C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl-答案 D解析 由反应①可得还原性:SO2>I-;由反应②可得还原性:Fe2+>Cl-;由反应③可得还原性:I->Fe2+;综合分析可得还原性:SO2>I->Fe2+>Cl-。9.(2018·伊春中学期末)PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应不可能发生的是( )A.Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+B.10Cl-+2MnO+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2OC.Cu+Cl2CuCl2D.5Pb2++2MnO+2H2O===5PbO2↓+2Mn2++4H+答案 D解析 由氧化性强弱顺序:PbO2>MnO>Cl2> Fe3+> Cu2+,可知选项D中的反应不可能发生。四、氧化还原反应在新情境下的考查10.废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量NaClO 使NH完全转化为N2,该反应可表示为2NH+3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法不正确的是( )A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原B.还原性:NH>Cl-C.随反应进行,溶液pH减小D.经此法处理过的废水可以直接排放答案 D解析 反应中氮元素的化合价由-3价升高到0价,被氧化,氯元素的化合价由+1价降低到-1价,被还原,A项正确;根据上述分析,NH是还原剂,Cl-是还原产物,则还原性:NH>Cl-,B项正确;反应中生成H+,溶液pH减小,C项正确;经此法处理过的废水中含有盐酸,属于酸性废水,不能直接排放,D项错误。11.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应,其中有:①“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。下列有关叙述正确的是( )A.①中水银“积变又还成丹砂”说明水银发生了还原反应B.②中反应的离子方程式为2Fe+3Cu2+===2Fe3++3CuC.根据①可知温度计打破后可以用硫粉覆盖水银,防止中毒D.水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜答案 C解析 水银是汞,属于金属,Hg→HgS应是水银发生了氧化反应,故A错误;铁和Cu2+发生置换反应生成Fe2+,正确的离子方程式应是Fe+Cu2+===Fe2++Cu,故B错误;S和Hg反应生成HgS,因此用硫粉覆盖温度计打破后流出的水银,可以防止中毒,故C正确;根据金属活动性顺序,Cu排在Hg的前面,因此Hg不能置换出Cu,故D错误。五、氧化还原反应的综合考查12.(2019·九江市同文中学期中)下列说法正确的是( )A.在氧化还原反应中,金属单质只体现还原性,金属阳离子只体现氧化性B.能在水溶液或熔融状态下导电的物质是电解质C.在一个氧化还原反应中,有一种元素被氧化,必有另一种元素被还原D.清晨的阳光穿过茂密的树木枝叶所产生的美丽景象(美丽的光线)是由于胶体粒子对光线的散射形成的答案 D解析 在氧化还原反应中,金属阳离子可能具有还原性,如亚铁离子,A错误;能在水溶液里或熔融状态下导电的化合物是电解质,B错误;在一个氧化还原反应中,被氧化和被还原的元素可能是同一种,如:Cl2+H2O===HCl+HClO,C错误。13.已知下述三个实验均能发生化学反应:①将光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中;②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴双氧水;③将铜丝放入氯化铁溶液中(Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+)。下列判断正确的是( )A.实验①中铁钉作氧化剂B.实验②中Fe2+具有还原性C.实验③中发生的是置换反应D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+答案 B解析 ①中铁和Cu2+反应生成Fe2+和铜,铁作还原剂,Cu2+作氧化剂,氧化性:Cu2+>Fe2+;③中铜与Fe3+反应生成Fe2+和Cu2+,无单质生成,氧化性:Fe3+> Cu2+。14.(2019·河北遵化市期中)已知反应: Co2O3 + 6HCl(浓)===2CoCl2+Cl2↑ +3H2O 。下列说法正确的是( )A.HCl是氧化剂B.Cl2被氧化,发生氧化反应C.还原性:CoCl2 > HClD.该反应生成35.5 g Cl2,被氧化的HCl为36.5 g答案 D解析 反应Co2O3 + 6HCl(浓)===2CoCl2+ Cl2↑ + 3H2O中Co元素的化合价由+3价降低为+2价,被还原,Co2O3为氧化剂,Cl元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化,HCl为还原剂。由方程式可知,每生成1个Cl2分子,就有2个HCl被氧化。故2HCl ~ Cl22×36.5 71m(HCl) 35.5 gm(HCl)= g=36.5 g。15.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在Fe2+、NO、Fe3+、NH、H+和H2O六种粒子,在反应过程中测得Fe3+、NO的质量分数(w)随时间变化的曲线如图所示,下列有关判断中错误的是( )A.在反应中NO被还原,发生还原反应B.还原性:Fe2+>NHC.该反应中Fe2+被还原为Fe3+D.在反应中参加反应的还原剂与氧化剂的个数之比为8∶1答案 C解析 由题图所示信息可知:NO为反应物,Fe3+为生成物。选项A中NO中氮元素化合价降低,是氧化剂,发生还原反应; 选项C中亚铁离子生成铁离子时是失去电子,被氧化;选项D中还原剂是Fe2+,氧化剂为NO,其个数之比为8∶1。16.(2019·双鸭山市一中月考)有以下反应方程式:A.CuO+H2Cu+H2OB.2KClO32KCl+3O2↑C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2OD.2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2E.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OF.KClO3+6HCl(浓)===KCl+3H2O+3Cl2↑G.HgS+O2===Hg+SO2Ⅰ.按要求将上述化学方程式对应的字母填入相应空格内:(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原______________________________________。(2)同一种物质中,同种元素间发生氧化还原反应_____________________________________。(3)所有元素均参加氧化还原反应的是______________________________________________。Ⅱ.已知方程式F:KClO3+6HCl(浓)===KCl+3H2O+3Cl2↑。(1)请用双线桥法标出电子转移的方向和数目________________________________________________________________________________________________________________________。(2)上述反应中氧化产物和还原产物的质量比为______________________________________。答案 Ⅰ.(1)A (2)C (3)DGⅡ.(1)(2)5∶1解析 Ⅰ.(1) CuO+H2Cu+H2O中单质H2使CuO中的Cu元素被还原,故选A。(2)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中部分Cl元素的化合价上升,部分Cl元素的化合价下降,所以Cl2既是氧化剂又是还原剂,故选C。(3)2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2中,Cl元素的化合价降低,Fe、Br元素的化合价升高,所有元素均参加氧化还原反应;HgS+O2===Hg+SO2中,S元素的化合价升高, Hg、O元素的化合价降低,所有元素均参加氧化还原反应,故选DG。Ⅱ.(1)KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中Cl元素由+5价降为0价,为氧化剂,6个HCl中5个Cl元素由-1价升为0价,为还原剂,用双线桥可表示为:。(2)KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中Cl元素由+5价降为0价,被还原,还原产物为Cl2,6个HCl中5个Cl元素由-1价升为0价,被氧化,氧化产物为Cl2,Cl2既是氧化产物又是还原产物,根据双线桥可知氧化产物与还原产物的质量之比为5∶1。17.(2018·哈尔滨六中期末)化学实验中,若使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,则可不再向环境排放该种有害物质。在如图所示步骤中,发生氧化反应的是________(填序号,下同),发生还原反应的是________,既没发生氧化反应又没发生还原反应的是________。(提示:铬元素的化合价有+6、+3)答案 ④ ① ②③⑤解析 反应①中Cr元素由+6价降到+3价,发生还原反应;反应④中Cr元素由+3价升高到+6价,发生氧化反应;反应②③⑤中各元素化合价均没有变化,既没有发生氧化反应,也没有发生还原反应。18.如图是一块用FeCl3溶液与Cu反应制作的印刷电路板,其制作原理可用2FeCl3+Cu===CuCl2+2X表示。(1)上式中X的化学式为______。(2)在上述反应中,氧化剂为________,氧化产物为________,将两者的氧化性相比较,________的氧化性更强。(3)若有64 g铜被氧化,则参与反应的FeCl3的质量为________。(4)该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)FeCl2 (2)FeCl3 CuCl2 FeCl3 (3)325 g(4)2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+解析 (1)由反应2FeCl3+Cu===CuCl2+2X,根据原子守恒可知X应为FeCl2。(2)FeCl3中的Fe3+变为FeCl2中的Fe2+,铁元素化合价降低,FeCl3为氧化剂;Cu变为CuCl2中的Cu2+,铜元素化合价升高,Cu发生氧化反应,CuCl2为氧化产物。在同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以FeCl3氧化性强于CuCl2。(3)Cu + 2FeCl3===CuCl2+2FeCl2 64 2×162.5 64 g m(FeCl3)m(FeCl3)= g=325 g。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第一章 微专题一.docx 第一章 微专题二.docx 第一章 本章核心素养聚焦.docx 第一章 章末检测试卷(一).docx 第一章 第一节 第1课时.docx 第一章 第一节 第2课时.docx 第一章 第三节 第1课时.docx 第一章 第三节 第2课时.docx 第一章 第二节 第1课时.docx 第一章 第二节 第2课时.docx 第一章 阶段重点突破练(一).docx 第一章 阶段重点突破练(二).docx