全国通用2021高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化课件+作业+学案(含答案9份打包)

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全国通用2021高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化课件+作业+学案(含答案9份打包)

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(共94张PPT)
第1节
物质的组成、性质和分类
第二章
化学物质及其变化
考试说明
KAOSHISHUOMING
命题规律
MINGTIGUILV
01
考点1
物质的组成
知识梳理
ZHISHISHULI
分子
原子
离子
化学性质
最小
原子
原子
核电荷数
由同种元素
由不同种元素
单质
化合物
不同单质
物理
化学
同种物质
两种或两种以上的物质
×
×
×
×
答案
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
解析
答案
02
考点2
物质的分类
知识梳理
ZHISHISHULI
×
×
×
×
×
×
×
×
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
解析
题组训练
ZHISHISHULI
答案
答案
03
考点3
物质的性质与变化
知识梳理
ZHISHISHULI
颜色
状态
气味
熔点
沸点
还原性
非金属性
新物质
蒸馏
分馏
干馏
化合
分解
置换
复分解
氧化还原
非氧化还原
吸热
放热
离子
非离子
可逆
不可逆
×
×
×
×
×
×
×
答案
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
答案
答案
答案
解析
04
考点4
分散系 胶体
知识梳理
ZHISHISHULI
分散
大小
气固
气液
液固
固固
多分子
均匀、透明
均匀、透明
不均匀
不透明
稳定
介稳性
不稳定


不能

不能
不能


分层
沉淀
电解质溶液
带相反电荷
定向移动
阴极
不能
红褐
×
×
×
×
×
×
×
答案
解析
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
答案
思维建模
高考真题实战
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
课时作业
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
解析
答案
解析
答案第1节
物质的组成、性质和分类
  时间:45分钟   满分:100分
 
                  
一、选择题(每题6分,共72分)
1.某化学学习小组讨论辨析以下说法,其中正确的是(  )
①福尔马林、聚苯乙烯、油脂、生铁、铝热剂、肥皂均是混合物 ②冰和干冰都是酸性氧化物,固体时是分子晶体
③小苏打、硬脂酸钠、BaSO4、Al2O3都是强电解质 ④CO2、NH3、SO2、H2S、Cl2都是非电解质 ⑤鸡蛋清溶液、淀粉溶液、烟水晶、雾都是胶体 ⑥苯酚、纯碱、胆矾和H2O2分别属于酸、碱、盐和氧化物
A.①③⑤
B.①②④⑤
C.①②③⑤
D.①②③④⑤⑥
答案 A
解析 ②冰不是酸性氧化物,错误;④CO2、NH3和SO2都是非电解质,H2S是电解质,Cl2既不是电解质也不是非电解质,错误;⑥纯碱为Na2CO3,属于盐类,苯酚不是酸,属于酚类,H2O2为过氧化物,错误。
2.(2019·山西孝义高三期末)下列生活用品中主要由塑料制成的是(  )
A.汽车轮胎
B.聚乙烯包装膜
C.尼龙书包
D.棉袜子
答案 B
解析 汽车轮胎主要是由橡胶制成,故A错误;聚乙烯为典型的热塑性塑料,故B正确;尼龙为合成纤维,故C错误;棉袜子主要成分为纤维素,故D错误。
3.下列物质加工或应用中未利用其化学性质的是(  )
A
B
C
D
答案 C
解析 石英的主要成分是SiO2,对光的反射能力较强,石英传输光信号利用了石英的物理性质。
4.下列关于胶体的叙述正确的是(  )
A.胶体粒子不能透过滤纸
B.胶体和溶液的本质区别是胶体能产生丁达尔效应
C.胶体带电,故在电场作用下会产生电泳现象
D.用渗析的方法净化胶体时,使用半透膜只能让小分子和离子通过
答案 D
解析 溶液、胶体粒子均能透过滤纸,故A错误;胶体和溶液的本质区别是分散质微粒直径大小,胶体的分散质微粒直径介于1~100
nm之间,而溶液的分散质微粒直径小于1
nm,故B错误;胶体是电中性的,不带电,在电场作用下会产生电泳现象,证明胶体中的胶粒是带电的,故C错误;用渗析的方法可以分离胶体和溶液,溶液能通过半透膜,而胶体不能透过半透膜,半透膜只能让小分子和离子通过,故D正确。
5.下列关于胶体的说法中,正确的是(  )
①蔗糖溶液、淀粉溶液属于溶液,烟、雾属于胶体
②溶液和胶体的本质区别是后者具有丁达尔效应,而前者无此现象
③制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中煮沸至溶液呈红褐色
④利用过滤的方法能将Fe(OH)3胶体从FeCl3溶液中分离出来
⑤由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用“血液透析”进行治疗
⑥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,利用了胶体的电泳现象
⑦葡萄糖注射液能产生丁达尔效应,属于胶体
⑧溶液是电中性的,胶体是带电的
⑨清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从树叶间透过的一道道光柱,与胶体的性质有关
A.①②⑤⑥
B.③⑤⑥⑨
C.③⑤⑦⑧
D.②③⑥⑨
答案 B
解析 ①淀粉溶液属于胶体,错误;②溶液和胶体的本质区别是分散质粒子直径的大小,错误;④胶体与溶液都能透过滤纸,不能用过滤的方法分离两者,错误;⑤“血液透析”的原理是渗析,正确;⑦葡萄糖是小分子,溶于水形成溶液,错误;⑧胶体本身不带电,只是胶体中胶粒表面积较大,吸附了溶液中的离子才带电荷,错误。
6.分类是化学学习与研究的常用方法,下列分类正确的是(  )
A.Na2O2、MgO、Al2O3均属于碱性氧化物
B.纯碱、烧碱、熟石灰均属于碱
C.酸、碱、盐之间发生的反应均属于复分解反应
D.混合物、分散系、胶体从属关系如图所示
答案 D
7.(2019·广东茂名高三期末)下列说法正确的是(  )
A.稀NaOH溶液可以使蛋白质盐析
B.棉花、涤纶、维纶均属于合成纤维
C.淀粉可以用于酿酒和酿醋
D.油脂都不能使溴水褪色
答案 C
解析 稀NaOH溶液是强碱,可以使蛋白质变性,故A错误;棉花是天然高分子化合物,涤纶、维纶均属于合成纤维,故B错误;淀粉水解后生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇,乙醇氧化可以生成乙酸,即可以用于酿酒和酿醋,故C正确;油脂中含有不饱和烃基时能使溴水褪色,故D错误。
8.(2019·山东济宁高三期末)下列有关物质性质与用途说法对应正确的是(  )
A.胶体的胶粒带电,利用这一性质可进行“血液透析”和“静电除尘”
B.CaO能与SO2反应,可作工业废气脱硫剂
C.NaHCO3能与碱反应,因此食品工业上可用作焙制糕点的膨松剂
D.SO2和湿润的O3都有漂白性,混合后得到漂白性更强的漂白剂
答案 B
解析 血液透析是指血液中蛋白质和血细胞颗粒较大,不能透过透析膜,血液内的毒性物质直径较小,可以透过,与胶粒带电无关,A错误;CaO能与SO2反应生成CaSO3,所以可作工业废气脱硫剂,B正确;碳酸氢钠能用来作焙制糕点的膨松剂,不是因为碳酸氢钠能和碱反应,而是因为碳酸氢钠受热分解可生成气体,C错误;SO2和湿润的O3都有漂白性,混合后发生氧化还原反应生成硫酸,失去漂白性,D错误。
9.化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是(  )
A.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于化学变化
B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
D.古剑“沈卢”“以剂钢为刃,柔铁为茎干,不尔则多断折”,剂钢指的是铁的合金
答案 A
解析 青蒿素的提取所用的操作是低温萃取,属于物理方法,A错误。
10.下列有关物质分类或归类中,正确的是(  )
①混合物:盐酸、漂白粉、氯水、水银
②化合物:CaCl2、NaOH、HCl、HD
③电解质:明矾、生石膏、冰醋酸、氯化银
④同素异形体:C60、C70、金刚石、石墨
A.①③
B.②③
C.③④
D.④
答案 C
解析 ①中水银是纯净物;②中HD是由1个H原子和1个D原子组成的氢气分子,是单质。
11.(2020·江西南康中学高三模拟)下列有关说法正确的是(  )
A.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
B.用光催化分解代替电解水制氢气,可实现节能环保
C.天然气、沼气和太阳能分别属于化石能源、可再生能源和二次能源
D.“海水淡化”可以解决“淡水供应危机”,向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化
答案 B
解析 绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,反应物的原子全部转化为期望的最终产物,故A错误;电解消耗电能,而光催化还原水制氢可利用太阳能,更节约能源,故B正确;太阳能属于一次能源,故C错误;明矾水解生成的氢氧化铝胶体具有净水作用,明矾不能降低海水的盐离子浓度,不能使海水淡化,故D错误。
12.某同学向含有c(FeCl3)=0.2
mol·L-1、c(FeCl2)=0.1
mol·L-1的混合溶液中滴加稀NaOH溶液,意外地得到了一种黑色分散系,经查阅资料后得知,该分散系中分散质是直径介于1~100
nm之间的金属氧化物,下列有关说法错误的是(  )
A.该分散系可产生丁达尔现象
B.加入NaOH时发生的反应可能为Fe2++2Fe3++8OH-===Fe3O4+4H2O
C.若在电场作用下,阴极附近分散系黑色变深,则说明该分散质微粒带正电
D.可用过滤的方法将分散剂与分散质分离开
答案 D
解析 由分散质粒子直径知得到的分散系是胶体,分散质也可透过滤纸,A正确,D错误;因分散系为黑色,Fe2+、Fe3+均可与OH-反应,可推测B中的离子方程式是正确的;带正电的微粒移向阴极,C正确。
二、非选择题(共28分)
13.(14分)现有
NH3、CO、Na、Na2O2、Fe、NO、NO2、F2、SO2等中学化学教材中出现过的物质,根据它们的组成及性质进行如下分类:
请回答下列问题:
(1)图中所示的分类方法叫

(2)淡黄色固体最终位于
组,它的电子式为

(3)C组有一种气体常用作工业上冶炼铁的还原剂,写出高温下它还原Fe2O3的化学方程式:

(4)Ⅱ组某种物质能与水发生氧化还原反应,该反应中被氧化与被还原的元素的质量比为

(5)B组中有一种物质在高温下能与水蒸气反应,若该反应过程中有8×6.02×1023个电子转移,则有
g该物质参与反应。
答案 (1)树状分类法 
(2)Ⅰ Na+[
]2-Na+
(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (4)2∶1 (5)168
解析 (1)从图形看,为树状分类法,结合相关信息可知分类如下:
(4)3NO2+H2O===2HNO3+NO,NO2发生了自身氧化还原反应,被氧化和被还原的元素质量比为2∶1。
(5)铁在高温下能够与水蒸气反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,根据化学方程式可知转移8
mol电子,有3
mol
Fe参加反应,质量为168
g。
14.(14分)某化学兴趣小组的同学按照下面的实验方法制备氢氧化铁胶体:首先取少量蒸馏水于洁净的烧杯中,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴滴加饱和的FeCl3溶液继续煮沸,至液体呈透明的红褐色。反应原理为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(1)判断胶体制备是否成功,可利用胶体的

(2)在做制备氢氧化铁胶体的实验时,有些同学没有按要求进行,结果没有观察到胶体,请你预测其现象并分析原因:
①甲同学没有选用饱和氯化铁溶液,而是将稀氯化铁溶液滴入沸水中,结果没有观察到

其原因是

②乙同学在实验中没有使用蒸馏水,而是用自来水,结果会
,原因是

③丙同学向沸水中滴加饱和氯化铁溶液后,长时间加热,结果会
,原因是

(3)丁同学按要求制备了Fe(OH)3胶体,但是他又向Fe(OH)3胶体中逐滴加入了稀H2SO4溶液,结果出现了一系列变化。
①先出现红褐色沉淀,原因是

②随后沉淀溶解,此反应的离子方程式是

答案 (1)丁达尔效应
(2)①透明的红褐色液体 FeCl3溶液太稀,生成的Fe(OH)3
太少 ②生成红褐色沉淀 自来水中含有电解质,胶体发生聚沉 ③生成红褐色沉淀 长时间加热使胶体发生聚沉
(3)①电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体聚沉而产生沉淀
②Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
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6
-第1节 物质的组成、性质和分类
[考试说明] 1.了解分类法在化学科学研究和化学学习中的重要作用,能根据物质的组成和性质对物质进行分类。2.了解分子、原子、离子、原子团等概念的含义。3.理解物理变化与化学变化的区别与联系。4.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。5.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。6.了解胶体是一种常见的分散系,了解溶液和胶体的区别。
[命题规律] 本节知识点的考查形式一般为:一是以生产、生活、社会、科技中的物质为载体或以传统文化、古籍中的描述等为素材,考查物质的组成、分类、性质、用途及变化;二是以重要的新闻背景、新科技为题材考查胶体的性质、制备、提纯及应用等。
考点1 物质的组成
知识梳理
1.元素、物质及微粒间的关系
(1)宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由分子、原子或离子构成的。
①分子:保持物质化学性质的最小微粒。
②原子:化学变化中的最小微粒。
③离子:带电荷的原子或原子团。
④原子团:在许多化学反应里,作为一个整体参加反应,如同一个原子一样的原子集团。
(2)元素:具有相同核电荷数的一类原子的总称。
(3)元素与物质的关系
元素
(4)元素在物质中的存在形态
①游离态:元素以单质形式存在的状态。
②化合态:元素以化合物形式存在的状态。
2.同素异形体
(1)同种元素形成的不同单质叫同素异形体。同素异形体的形成有两种方式:①原子个数不同,如O2和O3;
②原子排列方式不同,如金刚石和石墨。
(2)同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上,同素异形体之间的转化属于化学变化。
3.混合物和纯净物
(1)纯净物:由同种物质组成。
(2)混合物:由两种或两种以上的物质组成。
(1)由一种元素组成的物质可能是纯净物,也可能是混合物。前者如氧气,后者如氧气和臭氧的混合物。
(2)冰水混合物、结晶水合物、液氯、液氨属于纯净物。
(3)物质的组成用化学式表示,化学式反映了物质的组成元素及不同元素的原子个数比,一种物质只有一个化学式。
(4)化学式并不一定代表物质含有分子,如NaCl中只存在Na+与Cl-,SiO2中只存在Si原子与O原子。
(5)化学式不一定表示一种具体的物质,如有同分异构体的有机物、有同素异形体的物质。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)只由一种元素组成的物质一定为纯净物。(×)
错因:也可能是混合物,比如O2和O3。
(2)Na、NaCl、SiO2、H2SO4都称为分子式。(×)
错因:Na、NaCl、SiO2为化学式。Na、SiO2由原子构成,NaCl由Na+、Cl-构成。
(3)只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子组成的物质一定为纯净物。(×)
错因:例如FeCl2与FeCl3混合。
(4)物质的化学性质一定是由分子保持的。(×)
错因:组成物质的微粒不一定是分子。
2.有下列物质:①氧气 ②二氧化碳 ③臭氧(O3) ④盐酸 ⑤铁 ⑥碳酸钠 ⑦空气 ⑧氢氧化钠 ⑨冰水混合物 ⑩乙醇 ?甲醚
(1)其中由分子直接构成的纯净物有

(2)由原子直接构成的纯净物有

(3)由离子直接构成的纯净物有

(4)互为同素异形体的是

(5)属于单质的有

(6)属于化合物的有

(7)属于混合物的有

(8)互为同分异构体的是

答案 (1)①②③⑨⑩? (2)⑤ (3)⑥⑧ (4)①③ (5)①③⑤ (6)②⑥⑧⑨⑩? (7)④⑦ (8)⑩?
 
                  
题组训练
1.下列物质中一定属于纯净物的一组是(  )
①冰水混合物 ②爆鸣气 ③铝热剂 ④普通玻璃 ⑤水玻璃 ⑥漂白粉 ⑦二甲苯 ⑧TNT ⑨溴苯 ⑩C5H10
?含氧40%的氧化镁 ?花生油 ?福尔马林 ?密封保存的NO2气体 ?王水
A.①⑧⑨?
B.②③④⑥
C.⑦⑩???
D.①④⑧⑨??
答案 A
解析 ①冰水混合物的成分为H2O,为纯净物;②爆鸣气是氢气和氧气的混合物;③铝热剂是铝和金属氧化物
的混合物;④普通玻璃是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅的混合物;⑤水玻璃是硅酸钠的水溶液,属于混合物;⑥漂白粉是氯化钙、次氯酸钙的混合物;⑦二甲苯不一定是纯净物,可能是邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯的混合物;⑧TNT
是三硝基甲苯的俗称,属于纯净物;⑨溴苯是纯净物;⑩C5H10不一定表示纯净物,因为C5H10有多种同分异构体;?氧化镁中氧的含量为40%,故含氧40%的氧化镁是纯净物;?花生油含多种成分,是混合物;?福尔马林是甲醛的水溶液,属于混合物;?密封保存的NO2气体,存在2NO2??N2O4平衡体系,为混合物;?王水是浓盐酸与浓硝酸的混合物。
2.下列对有关微粒的相互关系和特征描述正确的是(  )
选项
微粒
相互关系
特征描述
A
C60、C70
同位素
微粒中只含非极性共价键
B
新戊烷、2,2?二甲基丙烷
同分异构体
常温常压下呈气态
C
Pt、Pt
同素异形体
作氨催化氧化时的催化剂
D
甲酸、硬脂酸
同系物
能发生酯化反应
答案 D
考点2 物质的分类
知识梳理
1.交叉分类法
从不同角度对物质进行分类,示例如下:
2.树状分类法
明确分类标准,按不同层次对物质进行逐级分类,各层之间属于包含关系,示例如下:
请把下列物质的序号填写到下图的横线上。
①氯气 ②HClO ③苛性钠 ④铁 ⑤小苏打 ⑥过氧化钠 ⑦二氧化碳 ⑧氧化铝 ⑨氧化铜 ⑩甲烷
(1)氧化物通常可分为五类:
①酸性氧化物,与碱反应生成盐和水的氧化物,如SO2、CO2、SO3、N2O5、P2O5等。
②碱性氧化物,与酸反应生成盐和水的氧化物,如Na2O、CaO、CuO、Fe2O3、FeO等。
③两性氧化物,既能与酸反应生成盐和水又能与碱反应生成盐和水的氧化物,如Al2O3。
④不成盐氧化物,如CO、NO等。
⑤特殊氧化物,如Na2O2、NO2等。
(2)氧化物中的“不一定”
①酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱,如SiO2、Fe2O3。
②与酸反应能生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3。
③与碱反应能生成盐和水的氧化物不一定是酸性氧化物,如NO2、Al2O3。
④酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7等。
非金属氧化物也不一定是酸性氧化物,如CO、NO2等。
⑤碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物。如Fe3O4、Al2O3等。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)一种物质只能属于一种类别。(×)
错因:分类标准不同,物质所属类别可能不同。例如Na2CO3既属于钠盐也属于碳酸盐。
(2)纯碱属于碱、甘油属于油脂。(×)
错因:纯碱是Na2CO3,属于盐,甘油是丙三醇,属于醇。
(3)胆矾[CuSO4·5H2O]、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]属于混合物。(×)
错因:结晶水合物属于纯净物。
(4)Li、Na、K的氧化物都是碱性氧化物,C、N、S的氧化物都是酸性氧化物。(×)
错因:Na2O2、K2O2不是碱性氧化物,CO、NO2不属于酸性氧化物。
(5)酸性氧化物一定是非金属氧化物,且能与水反应生成相应的酸。(×)
错因:Mn2O7属于酸性氧化物,酸性氧化物SiO2与H2O不反应。
(6)与水反应生成酸的氧化物一定是酸性氧化物,与水反应生成碱的氧化物一定是碱性氧化物。(×)
错因:不一定,比如NO2、Na2O2。
(7)CO2和NO2均能与H2O反应生成酸,故二者都是酸性氧化物。(×)
错因:NO2不属于酸性氧化物。
(8)金属氧化物肯定是碱性氧化物。(×)
错因:不一定,比如Na2O2、Al2O3。
2.下列物质的分类结果全部正确的是(  )
A.NO2—酸性氧化物 Na2O2—碱性氧化物 Al2O3—两性氧化物
B.汽油—混合物 胆矾—纯净物 HD—单质
C.纯碱—碱 硫化氢—酸 小苏打—酸式盐
D.液氯—非电解质 硫酸钡—强电解质 醋酸—弱电解质
答案 B
解析 HD为氢气单质。
 
                  
题组训练
1.分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法,某同学用如表所示的形式对所学知识进行分类,其中甲与乙、丙、丁、戊是包含关系。
选项

乙、丙、丁、戊

常见干燥剂
浓硫酸、石灰石、碱石灰、五氧化二磷

常见合金
不锈钢、青铜、硬铝、生铁

基本营养物质
油脂、蛋白质、纤维素、无机盐

腐蚀品
盐酸、浓硫酸、烧碱、硝酸

碱性氧化物
过氧化钠、氧化镁、氧化铝、氧化铁

弱电解质
次氯酸、一水合氨、水、醋酸
正确的组合是(  )
A.①②
B.④⑤⑥
C.②④⑥
D.①⑤⑥
答案 C
2.下列表格中各项都正确的一组是(  )
选项


电解质
非电解质
A
胆矾
食盐

酒精
B
纯碱
CaCO3
NH3·H2O
Fe
C
烧碱
小苏打
BaSO4
干冰
D
KOH
CuSO4
Na2SO4
NaClO
答案 C
考点3 物质的性质与变化
知识梳理
1.物质的性质
(1)物理性质:颜色、状态、气味、光泽、密度、熔点、沸点、溶解性、导电性、导热性、硬度、挥发性等。
(2)化学性质:可燃性、稳定性、氧化性、还原性、酸碱性、金属性、非金属性等。
2.物理变化和化学变化
(1)判断依据:根据是否有新物质生成来辨别物理变化和化学变化。
(2)物质变化的归类
物理变化
化学变化
三馏
蒸馏、分馏
干馏
三色
焰色反应
显色反应、颜色反应
五解
潮解
分解、电解、水解、裂解
十三化
熔化、汽化、液化
氧化、风化、钝化、皂化、歧化、硝化、酯化、裂化、氢化、煤的气化
3.化学反应的分类
4.单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系
(1)化学变化中一定存在化学键的断裂和形成,但只存在化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化,如金属熔化、NaCl溶于水、NaCl晶体从溶液中析出、从浓盐酸中挥发出HCl气体等均属于物理变化。焰色反应是唯一称为“反应”的物理现象。
(2)电解质的电离是物理变化,电解质溶液导电是化学变化。
(3)同素异形体的转化(如:3O2??2O3),结晶水合物形成(如:CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O),结晶水合物失水(如:CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O)是化学变化;原子核的裂变、聚变不是化学变化。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)臭氧变成氧气是物理变化。(×)
错因:有新物质(O2)生成。
(2)将蓝色的硫酸铜晶体放入浓硫酸中发生物理变化。(×)
错因:CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O,结晶水合物失水是化学变化。
(3)煤的“气化”、“液化”、“干馏”都是物理变化。(×)
错因:三者均为化学变化。
(4)紫色石蕊溶液中加入活性炭褪色是化学变化。(×)
错因:活性炭吸附褪色属物理变化。
(5)用铂丝蘸取NaCl溶液进行焰色反应是化学变化。(×)
错因:焰色反应属于物理变化。
(6)化学变化中一定存在化学键的断裂和形成,有化学键断裂或形成的变化也一定是化学变化。(×)
错因:例:NaCl熔化离子键被破坏,但属物理变化。
(7)核裂变、核聚变均有新物质生成,均属于化学变化。(×)
错因:核裂变、核聚变属于核反应,不是化学变化。
2.(2019·安徽池州高三期末)化学与我们的生活息息相关,下列有关说法不正确的(  )
A.推广使用可降解的淀粉塑料和提倡使用乙醇汽油,都能减轻环境污染
B.煤经过气化和液化等物理变化后,可得到清洁燃料
C.中国国产航母使用了大量的合金,合金具有强度大、抗腐蚀等优点
D.石墨烯电池能够闪充,是利用单层石墨烯表面积大的特点
答案 B
 
                  
题组训练
题组一
物质的性质与应用
1.化学与生产、生活密切相关。下列说法中正确的是(  )
A.95%的乙醇常用作医疗上的消毒剂
B.二氧化硫可广泛用作食品的增白剂
C.含氢氧化铝的药剂可治疗胃酸过多症
D.硅酸钠可用作食品和药品的干燥剂
答案 C
2.(2019·北京海淀高三期中)中国传统文化中包括许多科技知识。下列古语中不涉及化学变化的是(  )
千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金
熬胆矾(CuSO4·5H2O)铁釜,久之亦化为铜
凡石灰(CaCO3),经火焚炼为用
丹砂(HgS)烧之成水银,积变又成丹砂
A
B
C
D
答案 A
题组二
正确理解物理变化与化学变化
3.中华民族有着光辉灿烂的发明史,下列发明创造不涉及化学反应的是(  )
A.用胆矾炼铜
B.用铁矿石炼铁
C.烧结粘土制陶瓷
D.打磨磁石制指南针
答案 D
4.下列变化中,前者是物理变化,后者是化学变化,且都有明显颜色变化的是(  )
A.打开盛装NO的集气瓶;冷却NO2气体
B.用冰水混合物冷却SO3气体;加热氯化铵晶体
C.木炭吸附NO2气体;将氯气通入品红溶液中
D.向酚酞溶液中加入Na2O2;向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液
答案 C
解析 NO在空气中易被氧化成二氧化氮,由无色变为红棕色,属于化学变化;冷却二氧化氮:2NO2(g)??N2O4(g) ΔH<0,平衡向右移动,气体颜色变浅,属于化学变化,A错误;冰水混合物冷却SO3气体得到的固态SO3是无色晶体,加热氯化铵晶体生成无色气体,均没有明显颜色变化,B错误;木炭吸附二氧化氮,红棕色变浅或变成无色,属于物理变化;将氯气通入品红溶液中,品红溶液先变无色,氯气过量时变黄绿色,属于化学变化,C正确;将过氧化钠加入酚酞溶液中,溶液先变红色,后褪色,属于化学变化;向氯化铁溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红色,属于化学变化,D错误。
考点4 分散系 胶体
知识梳理
1.分散系
(1)概念:把一种(或多种)物质分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
(2)分类:按照分散质粒子的大小
(3)按照分散质和分散剂的状态分类
烟属于气固分散系;雾属于气液分散系;悬浊液属于液固分散系;合金属于固固分散系。
(4)常见分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子
单个小分子或离子
高分子或多分子、离子集合体
巨大数目的分子、离子集合体
本质区别
性质
外观
均匀、透明
均匀、透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定
介稳性
不稳定
能否透过滤纸


不能
能否透过半透膜

不能
不能
鉴别
无丁达尔效应
有丁达尔效应
静置分层或沉淀
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH)3胶体
泥水
2.胶体的性质及应用
(1)丁达尔效应
可见光束通过胶体时,会出现一条光亮的“通路”现象。
应用:鉴别溶液和胶体。
(2)聚沉
胶体粒子聚集成较大颗粒,从而形成沉淀从分散剂里析出的过程叫做聚沉。
使胶体聚沉的方法有:①加入电解质溶液;②加入与胶粒带相反电荷的胶体;③加热。
应用:三角洲的形成;明矾、铁盐溶液净水;盐卤制豆腐。
(3)电泳
在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。如带正电荷的Fe(OH)3胶体粒子向阴极移动。
应用:工厂静电除尘。
(4)渗析
胶体粒子不能透过半透膜,溶液中的粒子可以透过半透膜。
应用:提纯胶体;血液透析。
3.Fe(OH)3
胶体的制备
(1)反应原理
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。
(2)操作步骤
向25
mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈现红褐色。
(3)注意事项
①加热至溶液呈红褐色后停止加热(加热时间过长导致聚沉)。
②不能用自来水,不能搅拌。
(1)区分胶体和其他分散系的本质特征是胶体粒子直径介于1~100
nm之间;区分胶体和溶液的方法是丁达尔效应;分离胶体和溶液的操作是渗析。丁达尔效应与渗析都是物理变化而不是化学变化。
(2)胶体不带电荷,胶体粒子(分散质)带电荷。
(3)胶体粒子可以是多个微粒形成的聚集体[如Fe(OH)3胶体]或大分子(如蛋白质、淀粉胶体)。
(4)胶体属于分散系,是混合物,而很多纳米级物质的微粒直径也是在1~100
nm之间,但不属于胶体,属于纯净物,如纳米铜等。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)直径为20
nm的纳米碳酸钙属于胶体。(×)
错因:将纳米碳酸钙分散到某种分散剂中属于胶体。
(2)电泳现象可证明胶体属于电解质溶液。(×)
错因:胶体与溶液属于两种不同分散系。
(3)向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水,可制取Fe(OH)3胶体。(×)
错因:FeCl3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4Cl
(4)沸水中滴加适量饱和FeCl3溶液,形成带电的胶体,导电能力增强。(×)
错因:胶体不带电、胶粒带电。
(5)依据丁达尔现象可将分散系分为溶液、胶体与浊液。(×)
错因:溶液、胶体与浊液的本质区别为分散质粒子的直径大小不同。
(6)1
mol
FeCl3充分水解可获得NA个Fe(OH)3胶粒。(×)
错因:1个Fe(OH)3胶粒是多个Fe(OH)3微粒的聚合体。
(7)稀豆浆、氯化铁溶液均为胶体。(×)
错因:稀豆浆为胶体,氯化铁溶液为溶液。
2.下列关于溶液和胶体的说法正确的是(  )
A.蔗糖溶液、淀粉溶液属于溶液,烟、雾属于胶体
B.溶液和胶体的本质区别是后者具有丁达尔效应,而前者无此现象
C.制备Fe(OH)3胶体的方法是将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中煮沸至溶液呈红褐色
D.利用过滤的方法能将Fe(OH)3胶体从FeCl3溶液中分离出来
答案 C
解析 淀粉溶液属于胶体;溶液和胶体的本质区别是分散质粒子直径的大小;胶体和溶液都能通过滤纸。
 
                  
题组训练
1.下列有关胶体和溶液的叙述中正确的是(  )
A.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体粒子的运动无规律
B.溶液呈电中性而胶体带正电荷或负电荷
C.CuSO4溶液中通过一束光没有特殊现象,蛋白质溶液中通过一束光出现一条光亮的“通路”
D.向Fe(OH)3胶体中滴入足量稀硫酸,胶体聚沉产生红褐色沉淀
答案 C
2.下列事实与胶体性质无关的是(  )
A.水泥厂和冶金厂常用高压直流电除去排放气体中的大量烟尘,减少对空气的污染
B.将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物
C.一束光通过长时间保存的Na2SiO3溶液时出现光亮的“通路”
D.FeCl3溶液能使血液聚沉
答案 B
(1)常见的净水剂:KAl(SO4)2·12H2O、FeCl3·6H2O等。其净水原理是Al3+、Fe3+水解生成Al(OH)3胶体、Fe(OH)3胶体而起到净化水的目的。
(2)明矾不能用作水的消毒剂,因为对水消毒,一定发生氧化还原反应;也不能使海水淡化。
高考真题实战
1.(高考集萃)判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)(2019·天津高考)利用反渗透膜从海水中分离出淡水,不涉及化学反应。(  )
(2)(2018·全国卷Ⅱ)雾和霾的分散剂相同。(  )
(3)(2017·天津高考)用可溶性的铝盐和铁盐处理水中的悬浮物。(  )
(4)(2016·全国卷Ⅱ)将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中制备Fe(OH)3胶体。(  )
(5)(2015·浙江高考)石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化。(  )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)×
解析 (4)制备Fe(OH)3胶体是将饱和FeCl3溶液滴到沸水中保持微沸至得到红褐色分散系为止,NaOH浓溶液与FeCl3溶液反应生成Fe(OH)3沉淀,错误。
(5)纳米银粒子的聚集是物理变化,错误。
2.(2019·全国卷Ⅲ)化学与生活密切相关。下列叙述错误的是(  )
A.高纯硅可用于制作光感电池
B.铝合金大量用于高铁建设
C.活性炭具有除异味和杀菌作用
D.碘酒可用于皮肤外用消毒
答案 C
解析 高纯硅可用于制作硅光电池、光感电池等,A正确;目前国内高铁列车车厢已大量使用铝合金材料,B正确;活性炭具有吸附作用,可以除去异味,没有杀菌作用,C错误;碘酒可以使蛋白质变性,因而有消毒作用,可用于皮肤外用消毒,D正确。
3.(2019·全国卷Ⅰ)陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是(  )
A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁
B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐
D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点
答案 A
解析 氧化铁的颜色为红棕色,不是青色,A错误。
4.(2018·江苏高考)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(  )
A.NaHCO3受热易分解,可用于制胃酸中和剂
B.SiO2熔点高硬度大,可用于制光导纤维
C.Al2O3是两性氧化物,可用作耐高温材料
D.CaO能与水反应,可用作食品干燥剂
答案 D
解析 A项,NaHCO3能与HCl反应,可用于制胃酸中和剂,而与其受热易分解没有对应关系;B项,SiO2传导光的能力非常强,用于制光导纤维,而与其熔点高硬度大没有对应关系;C项,Al2O3的熔点很高,用作耐高温材料,而与其是两性氧化物没有对应关系;D项,CaO能与水反应,与用作食品干燥剂有对应关系。
5.(2017·北京高考)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是(  )
A.瓷器
B.丝绸
C.茶叶
D.中草药
答案 A
解析 瓷器是由黏土为原料,经高温烧制而成的,其主要成分属于传统无机非金属材料,A正确;丝绸是用蚕丝织造的纺织品,其主要成分是蛋白质,属于有机物,B错误;茶叶是由茶树的叶子和芽制成的,其主要成分是纤维素,属于有机物,C错误;中草药是由植物的根、茎、叶及动物的骨骼等制成的,其主要成分是纤维素、蛋白质等,属于有机物,D错误。
6.(2016·四川高考)化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是(  )
A.氯气作水的杀菌消毒剂
B.硅胶作袋装食品的干燥剂
C.二氧化硫作纸浆的漂白剂
D.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
答案 B
解析 氯气作水的杀菌消毒剂是利用氯气与水反应生成的次氯酸的强氧化性,发生了化学变化;硅胶作袋装食品的干燥剂,是因为硅胶疏松多孔,具有吸收水分的作用,没有发生化学变化;二氧化硫作纸浆的漂白剂是因为二氧化硫可与某些有色物质发生化学反应生成不稳定的无色物质;肥皂的主要成分为高级脂肪酸钠,肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂是利用高级脂肪酸钠在水中发生水解反应使溶液呈碱性的性质,发生了化学变化。
7.(2015·安徽高考)下列有关说法正确的是(  )
A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B.Fe(OH)3胶体无色、透明,能产生丁达尔现象
C.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓H2SO4干燥
D.SiO2既能和NaOH溶液反应又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
答案 C
解析 Na2CO3受热不分解,A错误;Fe(OH)3胶体为红褐色,B错误;三种气体均不与浓硫酸反应,C正确;SiO2为酸性氧化物,除氢氟酸外,SiO2并不能与其他酸发生反应,D错误。
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15
-(共94张PPT)
第2节离子反应 离子方程式
第二章
化学物质及其变化
考试说明
KAOSHISHUOMING
命题规律
MINGTIGUILV
01
考点1
电解质及其电离
知识梳理
ZHISHISHULI
水溶液
熔融

电离

合物
都不
不能电离
能完全电离
只能部分电离
离子
离子
HCl
KOH
自由移动的离子
溶于水
溶于水或熔融
===
×
×
×
×
×
×
答案
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
答案
答案
解析
答案
02
考点2
离子反应和离子方程式
知识梳理
ZHISHISHULI
有离子参加或有离子生成
发生改变
难溶性
难电离
挥发性
实际参加反应的离子符号
×
×
×
×
×
×
答案
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
答案
思维拓展
03
考点3
离子共存
知识梳理
ZHISHISHULI
不发生任何反应
发生反应
×
×
×
×
×
×
答案
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
答案
答案
解析
答案
解析
高考真题实战
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
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课时作业
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解析第2节
离子反应离子方程式
  时间:45分钟   满分:100分
 
                  
一、选择题(每题6分,共66分)
1.离子方程式:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O可以表示(  )
A.Ca(HCO3)2与足量NaOH溶液反应
B.NaHCO3与少量澄清石灰水反应
C.Ca(HCO3)2与澄清石灰水反应
D.NH4HCO3与澄清石灰水反应
答案 C
解析 Ca(HCO3)2与足量NaOH溶液反应,NaOH与Ca(HCO3)2的物质的量之比为2∶1,反应的离子方程式为Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O,A错误;NaHCO3与少量澄清石灰水反应,NaHCO3与Ca(OH)2的物质的量之比为2∶1,反应的离子方程式为Ca2++2HCO+2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O,B错误;Ca(HCO3)2溶液与澄清石灰水反应,不论两溶液中所含溶质的相对多少,离子方程式都是Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O,C正确;漏掉了NH与OH-的反应,D错误。
2.(2020·成都毕业班摸底测试)下列解释对应事实的离子方程式正确的是(  )
A.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,静置一段时间后:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
B.漂白粉溶液中加入醋酸:H++ClO-===HClO
C.AgCl悬浊液中滴入Na2S溶液:2Ag++S2-===Ag2S↓
D.K2CrO4溶液中滴入硫酸:2CrO+2H+??Cr2O+H2O
答案 D
解析 向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,静置一段时间后,得到Fe(OH)3沉淀,正确的离子方程式为4Fe2++O2+8OH-+2H2O===4Fe(OH)3↓,A错误;醋酸为弱酸,在离子方程式中应写化学式,正确的离子方程式为CH3COOH+ClO-===HClO+CH3COO-,B错误;AgCl为难溶物,在离子方程式中不能拆开,正确的离子方程式为2AgCl+S2-===Ag2S+2Cl-,C错误。
3.在水溶液中能大量共存的一组离子是(  )
A.Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-
B.K+、Cu2+、OH-、NO
C.NH、Na+、Br-、SO
D.Mg2+、H+、SiO、SO
答案 C
解析 A中,Fe2+能被ClO-氧化;B中,Cu2+与OH-反应生成Cu(OH)2
沉淀;D中,H+与SiO反应生成H2SiO3。故选C。
4.(2019·山东师大附中高三模拟)能正确表示下列反应的离子方程式是(  )
A.在硫酸亚铁溶液中通入氧气:4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
B.向NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCO+Ba2++2OH-===BaCO3↓+2H2O+CO
C.氢氧化亚铁溶于稀硝酸中:Fe(OH)2+2H+===Fe2++2H2O
D.澄清石灰水与过量小苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O
答案 A
解析 Fe2+具有还原性,会被氧气氧化为Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O,A正确;向NH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液,NH也会与OH-发生反应,正确方程式为NH+HCO+Ba2++2OH-===BaCO3↓+NH3·H2O+H2O,B错误;C中HNO3有强氧化性,能把Fe2+氧化为Fe3+,C错误;D中NaHCO3过量,正确方程式为Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O。
5.下列离子方程式正确的是(  )
A.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液:SO+2H+===SO2↑+H2O
B.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2:SiO+SO2+H2O===H2SiO3↓+SO
C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量NH3·H2O:Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
D.向CuSO4溶液中加入Na2O2:2Na2O2+2Cu2++2H2O===4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
答案 D
解析 HNO3具有强氧化性,能将Na2SO3氧化成Na2SO4,A错误;B项忽视了SO2过量,应生成HSO,错误;Al(OH)3不能溶于过量NH3·H2O,C错误。
6.(2019·湖南邵东创新实验学校高三月考)常温下,一定能在下列溶液中大量共存的离子组是(  )
A.水电离产生的c(OH-)=1×10-12
mol·L-1的溶液中:NH、Na+、Cl-、HCO
B.能使pH试纸变深蓝色的溶液中:Na+、AlO、S2-、CO
C.含有大量Fe3+的溶液中:SCN-、I-、K+、Br-
D.澄清透明的无色溶液中:ClO-、MnO、Al3+、SO
答案 B
解析 水电离产生的c(OH-)=1×10-12
mol·L-1<1×10-7
mol·L-1,水的电离受到抑制,该溶液可能为酸或碱溶液,HCO既能与酸反应又能与碱反应,NH与碱反应,则该组离子一定不能大量共存,故A错误;能使pH试纸变深蓝色的溶液为碱性溶液,碱性条件下该组离子之间不反应,则该组离子一定能大量共存,故B正确;Fe3+与SCN-结合生成络合物,I-与Fe3+能发生氧化还原反应,则该组离子一定不能大量共存,故C错误;MnO在水中为紫色,与无色溶液不符,故D错误。
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
①0.1
mol·L-1NaAlO2溶液:H+、Na+、Cl-、SO
②pH=11的溶液中:CO、Na+、AlO、NO、S2-、SO ③水电离的H+浓度为10-12
mol·L-1的溶液中:Cl-、CO、NO、SO ④加入Mg能放出H2的溶液中:Mg2+、NH、Cl-、K+、SO ⑤使甲基橙变黄的溶液中:Fe2+、MnO、NO、Na+、SO ⑥中性溶液中:Fe3+、Al3+、NO、Cl-、S2-
A.①③⑤
B.②④
C.②⑤⑥
D.④⑤
答案 B
解析 AlO和H+不能大量共存,①错误;pH=11的溶液为碱性溶液,提供的离子能大量共存,②正确;水电离的c(H+)=10-12
mol·L-1的溶液可以为酸性溶液,也可以为碱性溶液,CO、SO在酸性溶液中不能大量存在,③错误;加入Mg能放出H2的溶液为酸性溶液,提供的离子能大量共存,④正确;甲基橙变色范围为pH=3.1~4.4,溶液变黄说明pH>4.4,可以是酸性、中性或碱性溶液,酸性溶液中Fe2+与MnO、NO能发生氧化还原反应而不能大量共存,碱性溶液中Fe2+不能大量存在,⑤错误;Fe3+与S2-发生氧化还原反应、Al3+与S2-会发生相互促进的水解反应而不能大量共存,⑥错误。
8.甲、乙、丙、丁是由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HCO离子中的两种组成,可以发生如图转化:
下列说法不正确的是(  )
A.在甲中滴加丁可能发生反应:HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
B.溶液丙中还可以大量共存的离子有:I-、NO、SO
C.白色沉淀A可能溶解在溶液D中
D.甲为NaHCO3,乙为AlCl3
答案 B
解析 各溶液中存在H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HCO离子中的两种,故依据离子能大量共存的原则得出甲、乙、丙、丁中含有两种物质,即HCl和AlCl3,因为甲溶液能和乙溶液反应生成白色沉淀A、无色气体B和NaCl,故甲和乙中含有能发生双水解的离子,即Al3+和HCO,生成的气体B为CO2,沉淀A为Al(OH)3,然后依据甲与丙反应生成无色气体B和NaCl,则甲为NaHCO3,乙为AlCl3,丙为HCl,甲与丁反应生成白色沉淀C,则C为BaCO3,丁为Ba(OH)2。当Ba(OH)2过量时,与NaHCO3反应的离子方程式为HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O,A正确;丙为HCl,NO、H+与I-因发生氧化还原反应而不能大量共存,B错误;白色沉淀A为Al(OH)3,能溶于强碱溶液中,C正确。
9.在下图点滴板上有四个溶液间反应的小实验,其对应反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.a反应:Fe2++2H++H2O2===Fe3++2H2O
B.b反应:HCO+OH-===CO+H2O
C.c反应:H++OH-===H2O
D.d反应:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
答案 D
解析 电荷不守恒,A项错误;离子方程式书写不完整,NH也与OH-反应,B项错误;忽视醋酸为弱电解质,应写分子式,C项错误。
10.(2019·湖南永州高三模拟)下列离子方程式正确的是(  )
A.用醋酸检验牙膏中的摩擦剂碳酸钙:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
B.漂白粉溶液中通入过量的SO2:ClO-+SO2+H2O===HClO+HSO
C.用氢氧化钠溶液除去镁粉中的铝:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
D.Na2S溶液使酚酞试液变红:S2-+2H2O??2OH-+H2S
答案 C
解析 醋酸不能拆开,故A错误;漂白粉溶液中通入过量的SO2,反应生成硫酸钙沉淀、硫酸、氯化氢,故B错误;Na2S溶液中,硫离子水解溶液显碱性,硫离子的水解分步进行,主要以第一步为主,故D错误。
11.(2019·北京师大附中高三期中)下列离子或分子能够在指定的分散系中大量共存的是(  )
A.空气中:CO2、NO、N2、NH3
B.明矾溶液中:H+、Mg2+、Na+、Cl-
C.过量铁与稀硝酸反应后的溶液中:H+、Cl-、I-、Na+
D.常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12
mol/L的溶液中:NH、Na+、Cl-、CO
答案 B
解析 NO与氧气反应,不能在空气中大量共存,故A错误;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,可氧化亚铁离子和I-,故C错误;常温下,水电离出的c(H+)=1×10-12
mol/L的溶液可能呈酸性或碱性,碱性条件下NH不能大量共存,酸性条件下CO不能大量共存,故D错误。
二、非选择题(共34分)
12.(2019·广东清远高三期末)(16分)已知三氯化铁的熔点为306
℃,沸点为315
℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组用如下装置制备三氯化铁,并探究SO2与三氯化铁反应的产物。
(1)以上A~F装置中需要加热的有
(用字母表示)。
(2)F中碱石灰的作用是

(3)反应一段时间后熄灭酒精灯,关闭装置中的两个止水夹,冷却至室温。若将收集器中的三氯化铁配制成溶液,分液漏斗中的X物质是
,操作过程为

(4)将G中产生的二氧化硫气体通入到收集器的三氯化铁溶液中,取反应后的溶液进行如下实验:
实验Ⅰ:向溶液中加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明溶液中含有的离子是
,产生这种离子的离子方程式为

实验Ⅱ:取少量液体于试管中,用一束光照射液体,有一条光亮的通路,试用离子方程式解释以上现象:

(5)取少量D中反应后剩余固体于小烧杯中,再加入稀盐酸将固体溶解,向所得溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液未变红色,
(填“能”或“不能”)说明D中无FeCl3,用离子方程式解释:

答案 (1)AD
(2)防止空气中的水蒸气进入,吸收过量的氯气
(3)浓盐酸 将收集器右侧止水夹打开,取下分液漏斗口部的塞子,打开分液漏斗的活塞,使盐酸慢慢流下,再加入一定量蒸馏水稀释
(4)SO 2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+ Fe3++3H2O??Fe(OH)3(胶体)+3H+
(5)不能 2Fe3++Fe===3Fe2+
解析 在A中浓盐酸与二氧化锰混合加热制取氯气,由于浓盐酸有挥发性,在制取的氯气中混有HCl和水蒸气,先通过饱和食盐水除去杂质HCl,然后通过浓硫酸干燥除去水蒸气,在装置D中Cl2与Fe在加热时反应生成FeCl3,FeCl3与SO2在水溶液中反应产生氯化亚铁、盐酸和硫酸。
(2)Cl2是大气污染物,为防止氯气污染环境,要用碱性物质吸收多余的氯气,而且氯化铁有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解,所以还需防止生成的氯化铁吸水潮解,所以F中碱石灰既防止了空气中的水蒸气进入,同时也吸收过量的氯气。
(3)FeCl3是强酸弱碱盐,容易水解,为防止其水解,同时还不能引入杂质,所以要向溶液中加入适量的浓盐酸。
(4)在G中浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2气体,将SO2气体通入到收集器的三氯化铁溶液中,发生反应:2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+H2SO4+2HCl。
(5)D中固体物质开始为Fe粉,在加热时Cl2与Fe反应产生氯化铁,将D中固体用稀盐酸溶解,向所得溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液未变红色,可能是D中过量的Fe粉与反应产生的FeCl3发生氧化还原反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,使溶液中无Fe3+的缘故。
13.(18分)在Na+浓度为0.5
mol·L-1的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子
K+ Ag+ Mg2+ Ba2+
阴离子
NO CO SiO SO
现取该溶液100
mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号
实验内容
实验结果

向该溶液中加入足量稀盐酸
产生白色沉淀并放出标准状况下0.56
L气体

将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量
固体质量为2.4
g

向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液
无明显现象
请回答下列问题。
(1)实验Ⅰ能确定一定不存在的离子是

(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为

(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果;一定不存在的离子填“0”;不能确定是否存在的离子填“?”)。
阴离子
NO
CO
SiO
SO
c/mol·L-1
(4)判断K+是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由:

答案 (1)Ag+、Mg2+、Ba2+ 
(2)SiO+2H+===H2SiO3↓
(3)如表
阴离子
NO
CO
SiO
SO
c/mol·L-1

0.25
0.4
0
(4)存在,最小浓度为0.8
mol·L-1
解析 由题知溶液为透明澄清溶液,因此溶液中的离子必能大量共存。由实验Ⅰ可知,加入稀盐酸产生气体,必有CO,其浓度为0.56
L÷22.4
L·mol-1÷0.1
L=0.25
mol·L-1,则溶液中一定无Ag+、Mg2+、Ba2+;且能生成白色沉淀,因此有SiO,发生的反应为SiO+2H+===H2SiO3↓,灼烧后得到固体SiO2,则SiO的浓度为2.4
g÷60
g·mol-1÷0.1
L=0.4
mol·L-1;由实验Ⅲ可知溶液中不含SO;根据电荷守恒知2c(CO)+2c(SiO)=2×0.25
mol·L-1+2×0.4
mol·L-1=1.3
mol·L-1>0.5
mol·L-1,因此必有K+,至少为0.8
mol·L-1,不能确定有无NO。
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7
-第2节 离子反应 离子方程式
[考试说明] 1.了解电解质的概念,了解强电解质和弱电解质的概念。2.理解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。3.了解离子反应的概念、发生的条件。4.能正确书写离子方程式,并能进行有关计算。
[命题规律] 离子反应是高中化学的重点内容,是考查元素化合物知识的一种重要形式,高考对本节知识的考查保持一定的稳定性和连续性,选择题主要考查离子方程式的正误判断和离子大量共存问题,非选择题主要考查离子方程式的书写,特别是和工农业生产、生活相关的或与化工流程相结合的新情境下氧化还原型离子方程式的书写等。
考点1 电解质及其电离
知识梳理
1.电解质和非电解质
前提条件
实验条件
现象
实质
实例
电解质
化合物
水溶液中或熔融状态下
能导电 
自身电离出离子
HCl、CH3COOH、NaOH、BaSO4、NaCl、Na2O等
非电解质
化合物
水溶液中和熔融状态下
都不导电 
自身不能电离出离子  
酒精、蔗糖、NH3、SO3、CO2、SO2等
2.强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质
溶液中微粒的存在形式
离子,不存在强电解质分子
离子和弱电解质分子
电离过程
不可逆,不存在电离平衡
可逆,存在电离平衡
续表
强电解质
弱电解质
举例
强酸:HCl、H2SO4、HNO3等强碱:KOH、NaOH等活泼金属氧化物:Na2O、MgO等绝大部分盐:NaCl等
弱酸:CH3COOH、H2CO3等弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2等H2O极少数盐
3.电离
(1)概念:电解质在水溶液中或熔融状态下,产生了自由移动的离子的过程。
(2)电离条件:酸等共价化合物的电离条件是溶于水,盐和碱等离子化合物的电离条件是溶于水或熔融。
4.电离方程式的书写
(1)强电解质:完全电离,用===表示。如H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4的电离方程式分别为H2SO4===2H++SO、NaOH===Na++OH-、(NH4)2SO4===2NH+SO。
(2)弱电解质:部分电离,用??表示。
①多元弱酸分步电离,且电离程度逐步减弱,电离方程式分步写,一般只写第一步。如H2S的电离方程式为
H2S??H++HS-。
②多元弱碱分步电离,但一步写出。
如Cu(OH)2??Cu2++2OH-。
③两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式:
H++AlO+H2O??Al(OH)3??Al3++3OH-。
(3)酸式盐
①强酸酸式盐完全电离,一步到底。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO,在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO。
②多元弱酸酸式盐,第一步完全电离。如NaHCO3的电离方程式为:NaHCO3===Na++HCO。
(1)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质,如Cu、NaCl溶液等,所以能导电的物质不一定是电解质。
(2)电解质不一定能导电,如固态NaCl、液态HCl等。
(3)自身电离生成离子而导电的化合物才是电解质,如CO2、SO3、SO2、NH3的水溶液能导电,但是它们属于非电解质。
(4)电解质的强弱与其溶解性无关。如BaSO4难溶于水是强电解质,CH3COOH、NH3·H2O均易溶于水,是弱电解质。
(5)溶液的导电能力与电解质的强弱没有必然联系。溶液导电能力的强弱由溶液中能自由移动的离子的浓度决定,也与离子所带电荷数的多少有关。很稀的强电解质溶液的导电能力可能较弱,而浓度较大的弱电解质溶液的导电能力可能较强。因此,强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱。
(6)酸、碱、盐、金属氧化物都属于电解质。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)液氯不导电,氯水导电是因为氯气与水反应生成电解质电离而导电,故氯气是非电解质。(×)
错因:Cl2为单质,既不属于电解质也不属于非电解质。
(2)氨水导电,液氨不导电,所以氨水是电解质。(×)
错因:氨水为混合物。
(3)二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于弱电解质。(×)
错因:CO2为非电解质,H2CO3为弱电解质。
(4)CaCO3、AgCl难溶于水,所以是弱电解质。(×)
错因:CaCO3、AgCl溶于水的部分完全电离,属于强电解质。
(5)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强。(×)
错因:导电性与离子浓度及所带电荷有关。
(6)物质的量浓度都是0.1
mol·L-1的NaCl溶液和CuSO4溶液导电能力相同。(×)
错因:浓度相同时,CuSO4电离产生离子所带电荷多,溶液导电能力强。
2.下列叙述正确的是(  )
A.NaCl溶液在电流作用下电离成Na+和Cl-
B.NaCl是电解质,故NaCl晶体能导电
C.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不能导电
D.导电性强的溶液里自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动离子数目多
答案 C
 
                  
题组训练
题组一
电解质与非电解质及强、弱电解质的判断
1.下列各组关于强电解质、弱电解质、非电解质的归类,完全正确的是(  )
选项
A
B
C
D
强电解质
Fe
NaCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
CH3COOH
NH3
H3PO4
Fe(OH)3
非电解质
蔗糖
BaSO4
酒精
H2O
答案 C
2.今有10种物质:①Cu ②稀硫酸 ③HCl ④NH3
⑤空气 ⑥CO2 ⑦Hg ⑧NaCl ⑨CaCO3 ⑩Cl2
按照表中提示的信息,把符合左栏条件的物质的化学式或名称填入右栏相应的位置。
序号
符合的条件
物质的化学式或名称
(1)
混合物
(2)
电解质,但熔融状态下并不导电
(3)
电解质,但难溶于水
(4)
非电解质
(5)
既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电
答案 (1)稀硫酸、空气 (2)HCl (3)CaCO3 
(4)NH3、CO2 (5)Cu、Hg、稀硫酸
题组二
电离方程式的书写
3.下列物质在指定条件下电离方程式正确的是(  )
A.Na2CO3溶于水:Na2CO3===Na+CO
B.Al(OH)3酸式电离:Al(OH)3===AlO+H2O+H+
C.NaHS溶于水HS-的电离:HS-+H2O??H2S+OH-
D.NaHSO4加热熔化:NaHSO4Na++HSO
答案 D
解析 A项应为Na2CO3===2Na++CO;B项应用可逆号;C项是HS-的水解。
4.写出下列物质的电离方程式:
(1)H2SO4:

(2)H2CO3:
;(3)NH3·H2O:

(4)NaCl:

(5)NaHCO3:

(6)CH3COOH:

答案 (1)H2SO4===2H++SO
(2)H2CO3??H++HCO
(3)NH3·H2O??NH+OH-
(4)NaCl===Na++Cl-
(5)NaHCO3===Na++HCO
(6)CH3COOH??CH3COO-+H+
考点2 离子反应和离子方程式
知识梳理
1.离子反应
(1)概念:离子反应通常是指在溶液中有离子参加或有离子生成的反应。
(2)本质:溶液中某些离子的浓度发生改变。
2.离子反应发生的条件
(1)复分解反应类型
①生成难溶性的物质,如Al(OH)3、BaSO4等;
②生成难电离的物质,如弱酸、弱碱、水等;
③生成挥发性的物质,如CO2、SO2、NH3等。
(2)氧化还原反应类型
离子间发生电子转移。如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为:2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
(3)络合反应
生成稳定的络合物或络离子。如向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液时反应的离子方程式为:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3。
(4)水解反应(见盐类的水解)
3.离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的离子符号表示反应的方程式。
(2)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)
(3)意义
离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应,如H++OH-===H2O可以表示H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O、HNO3+KOH===KNO3+H2O等化学反应。
(1)易溶、易电离的物质(可溶性强电解质,包括强酸、强碱、可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示;非电解质、弱电解质、难溶物、气体、单质、氧化物均用化学式表示。
(2)①常见的强酸、弱酸
强酸
HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI
弱酸
H2CO3、H2SiO3、CH3COOH、H2C2O4、HClO、HF、H2S、H2SO3、H3PO4
②常见的强碱、弱碱
强碱
NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2
弱碱
NH3·H2O、Cu(OH)2、Mg(OH)2、Fe(OH)3
注意:浓H2SO4不拆,稀H2SO4拆;澄清石灰水拆,浑浊的石灰水、石灰浆、石灰乳等均不拆。
(3)HCO、HS-、HSO等弱酸的酸式酸根不能拆开写。
(4)氨水作为反应物写为NH3·H2O;作为生成物,若有加热条件或浓度很大时,写为“NH3↑+H2O”。
(5)离子方程式要遵循质量守恒、电荷守恒,是氧化还原反应的还要遵循得失电子守恒。
1.判断下列离子方程式的书写是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)Zn和浓硫酸反应:Zn+2H+===H2↑+Zn2+。(×)
错因:Zn与浓硫酸反应产生SO2气体。
(2)向AlCl3溶液中通入过量氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O。(×)
错因:Al(OH)3溶于强碱中而不溶于弱碱。
(3)碳酸氢钙溶液加到醋酸中:Ca(HCO3)2+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+2CO2↑+2H2O。(×)
错因:Ca(HCO3)2应拆为Ca2+与HCO。
(4)MnO2和浓盐酸混合加热:MnO2+4H++4Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑。(×)
错因:电荷不守恒且原子不守恒。
(5)NH4HSO3与NaOH等物质的量反应:NH+HSO+2OH-===NH3·H2O+SO。(×)
错因:当NaOH与NH4HSO3物质的量1∶1时,只能与HSO反应,HSO+OH-===H2O+SO。
(6)HS-的水解:HS-+H2O??H3O++S2-。(×)
错因:HS-水解:HS-+H2O??H2S+OH-。
2.(2019·北京东城高三期末)下列化学用语表述正确的是(  )
A.氯气通入水中:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-
B.电解饱和食盐水:2Cl-+2H+===Cl2↑+H2↑
C.向HO中投入Na2O2固体:2HO+2Na2O2
===4Na++4OH-+18O2↑
D.向Ba(OH)2中逐滴加入NaHSO4溶液使Ba2+恰好沉淀完全:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
答案 D
 
                  
题组训练
1.(2019·北京市西城区高三第二次模拟)下列化学用语对事实的表述正确的是(  )
A.醋酸电离:CH3COOH===CH3COO-+H+
B.Na2O2与CO2反应提供O2:Na2O2+CO2===Na2CO3+O2
C.NO2与水反应制硝酸:NO2+H2O===H++NO
D.NaOH溶液除去铝表面的氧化膜:Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
答案 D
2.写出下列反应的离子方程式。
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液反应。
①NaOH不足:
②NaOH过量:
(2)向FeBr2溶液中通入Cl2。
①Cl2少量:
②FeBr2与Cl2等物质的量:
③Cl2足量:
答案 (1)①H++OH-===H2O
②NH+H++2OH-===NH3·H2O+H2O
(2)①2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
②2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
③2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
与量有关的离子方程式的书写
1.过量与少量型离子方程式的书写
(1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1
mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。
(2)“多变”就是过量的反应物,其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液的离子方程式的书写方法为
2.定量型离子方程式的书写
首先按题给条件中反应物的物质的量,结合“以少定多”的原则及离子反应顺序,逐步写出各步反应的离子方程式;然后把各步离子方程式加和即可得到总反应的离子方程式。
如:明矾与等物质的量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式的书写。
3.连续反应型离子方程式的书写
如向AlCl3溶液中加入过量NaOH溶液,可按照反应顺序分别写出两步反应:①Al3++3OH-===Al(OH)3↓,②Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O,由①+②可得:Al3++4OH-===AlO+2H2O。
4.反应先后型离子方程式的书写
一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关,又可称为竞争型。依据“竞争反应,强者优先”的规律,解决离子反应的先后顺序问题,先确定出反应先后的离子,再分步书写出离子方程式。如向含I-、Fe2+、Br-的溶液中滴加新制氯水至过量时,因为离子的还原能力:I->Fe2+>Br-,故反应的离子方程式依次为:
Cl2+2I-===2Cl-+I2;
Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-;
Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。
再如向含有OH-、CO、AlO的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,因为结合质子的能力:OH->AlO>CO,故反应的离子方程式依次为:
OH-+H+===H2O;
AlO+H++H2O===Al(OH)3↓;
CO+H+===HCO;
HCO+H+===H2O+CO2↑;
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
考点3 离子共存
知识梳理
1.离子共存问题是离子反应条件和本质的最直接应用
所谓几种离子在同一溶液中能大量共存,就是指离子之间不发生任何反应;若离子之间能发生反应,则不能大量共存。
2.溶液中离子不能大量共存的六种情形
(1)生成难溶物或微溶物
如:Ba2+(或Ca2+)与CO、SO、SO等,Ag+与Cl-、Br-、I-、CO、OH-、SO、SO、S2-等,SiO与H+、Ca2+、Ba2+等,OH-与Fe3+、Fe2+、Cu2+、Mg2+等。
(2)生成气体或挥发性物质
如:H+与CO、HCO、S2-、HS-、SO、HSO等,OH-与NH。
(3)生成难电离物质
如:H+与弱酸根离子F-、ClO-、CH3COO-等,OH-与H+、NH等。
(4)发生氧化还原反应
氧化性离子:MnO、ClO-、Cr2O、Fe3+、NO(H+)等,还原性离子:S2-、I-、HS-、SO、HSO、Fe2+等,具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子不能大量共存。
(5)发生双水解反应
如:Al3+与AlO、S2-、HS-、CO、HCO等,Fe3+与CO、HCO、AlO等。
(6)离子间形成配合物
如Fe3+与SCN-因反应生成Fe(SCN)3络合物而不能大量共存。
(1)若限制溶液为无色,则Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO(紫色)、Cr2O(橙色)、CrO(黄色)等有色离子不能存在。但若强调澄清溶液,则与溶液的颜色无关。
(2)若限制溶液的酸、碱性
①在强酸性溶液中,OH-、弱酸根阴离子(如CO、SO、ClO-、AlO、CH3COO-、F-、SiO等)及弱酸的酸式根离子(如HCO、HSO、HS-等)均不能大量共存。
②在强碱性溶液中,H+、弱碱阳离子(如NH、Fe3+、Cu2+、Mg2+等)及弱酸的酸式根离子(如HCO、HSO、HS-等)均不能大量共存。
1.判断下列离子能否大量共存,能大量共存的画“√”,不能大量共存的画“×”,并指明不能大量共存的原因。
(1)水溶液中:Al3+、Ca2+、HCO、SO。(×)
错因:Al3+与HCO发生双水解不能大量共存。Ca2+与SO可形成微溶物CaSO4,不可大量共存。
(2)水溶液中:Fe2+、H+、ClO-、Cl-。(×)
错因:ClO-不能与H+、Fe2+大量共存。
(3)无色溶液中:Fe3+、Cu2+、NO、Cl-。(×)
错因:Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)为有色离子。
(4)1.0
mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO。(×)
错因:H+、NO与Fe2+发生氧化还原反应。
(5)使甲基橙呈红色的溶液:NH、Ba2+、AlO、Cl-。(×)
错因:甲基橙呈红色的溶液显酸性,H+与AlO不能大量共存,AlO+H++H2O===Al(OH)3↓。
(6)与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、NH、CO、NO。(×)
错因:与铝反应产生大量氢气的溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液。若为酸性溶液,则CO不能大量存在;若为碱性溶液,则NH不能大量存在。
2.指出下列离子组不能共存的原因。
(1)Na+、OH-、SO、Fe3+。

(2)K+、Mg2+、I-、ClO-。

(3)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-。

(4)含有大量NO的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO。

(5)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO、SiO、Ca2+。

答案 (1)Fe3+与OH-反应生成沉淀
(2)I-能被ClO-氧化
(3)Fe3+与SCN-发生络合反应,Fe3+与I-发生氧化还原反应
(4)NO在酸性条件下能氧化Fe2+
(5)Ca2+与SO、SiO、OH-反应生成沉淀
 
                  
题组训练
题组一
无限制条件的离子大量共存的判断
1.水溶液中能大量共存的一组离子是(  )
A.Na+、Al3+、Cl-、CO
B.H+、Na+、Fe2+、MnO
C.K+、Ca2+、Cl-、NO
D.K+、NH、OH-、SO
答案 C
2.水溶液中能大量共存的一组离子是(  )
A.Na+、Ca2+、Cl-、SO
B.Fe2+、H+、SO、ClO-
C.K+、Fe3+、NO、SCN-
D.Mg2+、NH、Cl-、SO
答案 D
题组二
有限制条件的离子大量共存的判断
3.下列有关溶液组成的描述合理的是(  )
A.无色溶液中可能大量存在Al3+、NH、Cl-、S2-
B.酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO-、SO、I-
C.弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl-、HCO
D.中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl-、SO
答案 C
解析 Al3+和S2-发生双水解,生成Al(OH)3和H2S,不能大量共存,A错误;酸性溶液中ClO-能氧化I-,且H+与ClO-不能大量共存,B错误;中性溶液中Fe3+不能大量存在,D错误。
4.常温下下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是(  )
A.无色溶液中:Al3+、NH、Cl-、HCO
B.加入甲基橙显红色的溶液中:Fe2+、Na+、SO、NO
C.水电离出来的c(H+)=10-12
mol·L-1的溶液:K+、HCO、I-、ClO-
D.pH=1的溶液:Fe2+、Cl-、Na+、SCN-
答案 D
解析 A中Al3+与HCO双水解不共存;B中为酸性环境,NO会氧化Fe2+;C中溶液pH可能为2或12,pH=2时HCO、ClO-不能大量存在,pH=12时,溶液中HCO与OH-不共存。
高考真题实战
1.(2019·全国卷Ⅱ)下列化学方程式中,不能正确表达反应颜色变化的是(  )
A.向CuSO4溶液中加入足量Zn粉,溶液蓝色消失
Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4
B.澄清的石灰水久置后出现白色固体
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
C.Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色
2Na2O2===2Na2O+O2↑
D.向Mg(OH)2悬浊液中滴加足量FeCl3溶液出现红褐色沉淀
3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2
答案 C
解析 过氧化钠是淡黄色固体,在空气中久置成为碳酸钠,变为白色,C错误。
2.(2019·江苏高考)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0.1
mol·L-1
NaOH溶液:Na+、K+、CO、AlO
B.0.1
mol·L-1
FeCl2溶液:K+、Mg2+、SO、MnO
C.0.1
mol·L-1
K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-
D.0.1
mol·L-1
H2SO4溶液:K+、NH、NO、HSO
答案 A
解析 0.1
mol·L-1NaOH溶液显碱性,四种离子可以大量共存,A正确;0.1
mol·L-1FeCl2溶液中含有Fe2+,能与MnO发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;0.1
mol·L-1K2CO3溶液中含有CO,能与Ba2+发生反应,不能大量共存,C错误;0.1
mol·L-1H2SO4溶液显酸性,此条件下,NO和HSO能发生氧化还原反应,不能大量共存,D错误。
3.(2019·江苏高考)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.室温下用稀NaOH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+2OH-===AlO+H2↑
C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2NO+2H+===Cu2++2NO2↑+H2O
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
答案 A
解析 正确的离子方程式为2Al+2H2O+2OH-===2AlO+3H2↑,B错误;正确的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,C错误;正确的离子方程式为SiO+2H+===H2SiO3↓,D错误。
4.(2018·江苏高考)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.0.1
mol·L-1
KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-
B.0.1
mol·L-1
Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH、NO、SO
C.0.1
mol·L-1
HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO
D.0.1
mol·L-1
NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO、HCO
答案 B
解析 A项,I-具有强还原性,ClO-具有强氧化性,I-与ClO-发生氧化还原反应而不能大量共存;B项,在Fe2(SO4)3溶液中离子相互不反应,能大量共存;C项,CH3COO-能与H+反应生成CH3COOH,不能大量存在;D项,Mg2+、HCO都能与OH-反应,所以不能大量共存。
5.(2018·江苏高考)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO+CaSO4??CaCO3+SO
B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I-+IO+6H+===I2+3H2O
C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO+3Cl-+4H++H2O
D.电解饱和食盐水:2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
答案 A
解析 饱和Na2CO3溶液与CaSO4发生复分解反应生成更难溶于水的CaCO3,反应的离子方程式为CO+CaSO4??CaCO3+SO,A正确;B项电荷不守恒,得失电子不守恒,正确的离子方程式为5I-+IO+6H+===3I2+3H2O;在碱性溶液中不可能生成H+,正确的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-===3Cl-+2FeO+5H2O,C错误;电解饱和食盐水生成NaOH、H2和Cl2,离子方程式为2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,D错误。
6.(2017·江苏高考)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
A.钠与水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
答案 B
解析 离子方程式未配平,正确的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,A错误;正确的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O,C错误;向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水,发生反应的离子方程式为NH+HCO+Ca2++2OH-===NH3·H2O+CaCO3↓+H2O,D错误。
7.(2017·江苏高考)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO、NO
C.c(Fe2+)=1
mol·L-1的溶液中:K+、NH、MnO、SO
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH、SO、HCO
答案 B
解析 Fe3+显黄色且Fe3+与SCN-不能大量共存,A错误;=1.0×10-12的溶液显碱性,四种离子可以大量共存,B正确;Fe2+有还原性,MnO有氧化性,二者不能大量共存,C错误;能使甲基橙变红的溶液呈酸性,HCO不能大量存在,D错误。
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14
-(共111张PPT)
第3节
氧化还原反应
第二章
化学物质及其变化
考试说明
KAOSHISHUOMING
命题规律
MINGTIGUILV
01
考点1
氧化还原反应的相关概念及电子转移表示法
知识梳理
ZHISHISHULI
mol
还原性
酸性
置换反应
复分解反应
有单质参加
有单质生成
NO
Fe
S
还原
氧化
×
×
×
×
×
×
答案
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
答案
解析
答案
答案
思维建模
02
考点2
氧化性、还原性强弱的判断
知识梳理
ZHISHISHULI
得电子
失电子
难易
数目
>
>
>
×
×
×
×
×
答案
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
答案
解析
答案
解析
答案
解析
03
考点3
氧化还原反应规律及应用
知识梳理
ZHISHISHULI
等于
等于
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答案
解析
题组训练
TIZUXUNLIAN
答案
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
思维拓展
答案
答案
方法技巧
高考真题实战
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
答案
课时作业
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析
答案
解析第3节
氧化还原反应
  时间:45分钟   满分:100分 
                  
一、选择题(每题6分,共72分)
1.(2019·北京师大附中高三期中)下列我国古代的技术应用中,不涉及氧化还原反应的是(  )
答案 A
解析 煅烧贝壳发生了碳酸钙的分解,没有元素的化合价发生变化,不属于氧化还原反应,故选A。
2.废水脱氮工艺中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。下列说法中不正确的是(  )
A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原
B.还原性:NH>Cl-
C.反应中每生成1
mol
N2,转移6
mol电子
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价升高为0价,被氧化,氯元素化合价由+1价降低为-1价,被还原,故A正确;根据上述分析,NH为还原剂,Cl-为还原产物,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,所以还原性:NH>Cl-,故B正确;每生成1
mol
N2时,转移电子的物质的量为6
mol,故C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,故D错误。
 
                  
3.今有下列三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,②2FeCl2+Cl2===2FeCl3,③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是
(  )
A.Cl2
B.KMnO4
C.FeCl3
D.HCl
答案 C
解析 由①知氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-;由③知氧化性MnO>Cl2,还原性Cl->Mn2+。由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->
Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只氧化I-。
4.赤铜矿的主要成分是Cu2O,辉铜矿的主要成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2。
对于该反应,下列说法中错误的是
(  )
A.反应中Cu2S只作氧化剂
B.还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶1
C.Cu2O在反应中具有氧化性
D.反应中被氧化的元素是S
答案 A
解析 Cu2O和Cu2S中Cu化合价都降低,都为氧化剂,但Cu2S中→,Cu2S也作还原剂,A错误。
5.向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气后,再向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,则下列叙述不正确的是(  )
A.通入氯气后的溶液中一定不存在I-
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+全部被氧化
C.原溶液中的Br-可能被氧化
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液充分振荡,静置、分液,下层溶液呈紫红色
答案 B
解析 根据题中信息可知,通入氯气后有Fe3+生成。因为还原性I->Fe2+>Br-,有Fe3+生成时I-全部被氧化,A正确;根据信息只能说明有Fe3+生成,无法说明Fe2+全部被氧化,B错误;如果通入氯气,Fe2+全部被氧化后,Br-可能被氧化,C正确;I-全部被氧化成I2,溶于CCl4使下层溶液呈紫红色,D正确。
6.工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2
的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。在该反应中(  )
A.硫元素既被氧化又被还原
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.每生成1
mol
Na2S2O3,转移4
mol电子
D.相同条件下,每吸收10
m3
SO2就会放出5
m3
CO2
答案 A
解析 由题意知,该反应为Na2CO3+2Na2S+4SO2===3Na2S2O3+CO2,由此可见在反应中Na2S中S被氧化,SO2中S被还原,故反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,当反应转移8
mol
电子时生成3
mol
Na2S2O3,则生成1
mol
Na2S2O3时转移
mol
e-,在相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,故每吸收10
m3
SO2放出CO2的体积为2.5
m3,故答案为A。
7.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。据此,下列说法不正确的是(  )
A.KClO3在反应中被还原
B.KClO3的氧化性强于CO2的氧化性
C.H2C2O4在反应中发生氧化反应
D.0.5
mol
KClO3参加反应,转移的电子数约为6.02×1023
答案 D
解析 KClO3在反应中氯元素化合价由+5价降到+4价,故0.5
mol
KClO3参加反应转移的电子数约为3.01×1023个。
8.Fe3+、Fe2+、NO、NH、H+和H2O六种微粒属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物。下列叙述中不正确的是(  )
A.还原产物为NH
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
C.Fe3+和Fe2+分别属于反应物和生成物
D.若把该反应设计为原电池,则负极反应为Fe2+-e-===Fe3+
答案 C
解析 结合给出的一组离子可知,该氧化还原反应为酸性条件下NO将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为NH,A正确,C错误;反应的离子方程式为NO+10H++8Fe2+===8Fe3++NH+3H2O,氧化剂NO和还原剂Fe2+的化学计量数分别为1和8,B正确;原电池的负极发生氧化反应,D正确。
9.向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。有关说法不正确的是(  )
A.线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=6
mol·L-1
C.当通入Cl2
2
mol时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
答案 B
解析 还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br-,所以Cl2最先氧化I-,然后氧化Fe2+,最后氧化Br-。图中AB线段表示I-的变化情况,氧化I-需氯气1
mol,则I-为2
mol;BC线段表示Fe3+的变化情况,氧化Fe2+需氯气2
mol,则Fe2+为4
mol;DE线段表示Br-的变化情况,氧化Br-需氯气3
mol,则Br-为6
mol。当通入Cl2
2
mol时,氧化的I-和Fe2+均为2
mol,所以C中的离子方程式是正确的。因不知溶液的体积,无法求算FeBr2的浓度,则B错误。
10.已知:还原性HSO>I-,氧化性IO>I2。在含3
mol
NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.0~a间发生反应:3HSO+IO===3SO+I-+3H+
B.a~b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8
mol
C.b~c间发生的反应中I2仅是氧化产物
D.当溶液中I-与I2的物质的量之比为5∶2时,加入的KIO3为1.08
mol
答案 C
解析 0~a间没有碘单质生成,说明IO和HSO发生氧化还原反应生成I-,NaHSO3的物质的量是3
mol,加入KIO3的物质的量是1
mol时,HSO被氧化生成SO,根据转移电子守恒知,其离子方程式为3HSO+IO===3SO+I-+3H+,故A正确;a~b间发生的反应为3HSO+IO===3SO+I-+3H+,参加反应的IO的物质的量为0.6
mol,则消耗NaHSO3的物质的量为1.8
mol,故B正确;根据图像知,b~c段内,碘离子被氧化生成碘单质,发生反应的离子方程式为IO+6H++5I-===3H2O+3I2,所以I2既是还原产物又是氧化产物,故C错误;根据反应IO+3HSO===I-+3SO+3H+,3
mol
NaHSO3
参加反应消耗KIO3的物质的量为1
mol,生成碘离子的物质的量为1
mol,设生成的碘单质的物质的量为x
mol,则根据反应IO+6H++5I-===3H2O+3I2,消耗的KIO3的物质的量为x
mol,消耗碘离子的物质的量为x
mol,剩余的碘离子的物质的量为
mol,当溶液中n(I-)∶n(I2)=5∶2时,即∶x=5∶2,x=0.24,加入KIO3的物质的量为1
mol+0.24
mol×=1.08
mol,故D正确。
11.某强氧化剂XO(OH)被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3
mol
XO(OH),需用30
mL
0.2
mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的价态是(  )
A.+2
B.+1
C.0
D.-1
答案 C
解析 XO(OH)中X的化合价是+5,Na2SO3中S的化合价从+4升高到+6,设X元素被还原后的化合价为a,根据氧化还原反应中化合价升降必相等:2.4×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得a=0。
12.(2019·山东烟台高三期末)用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下,将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中,其转化过程如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.反应Ⅰ的离子反应方程式为2Ce4++H2===2Ce3++2H+
B.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.反应前溶液中c(Ce4+)一定等于反应后溶液中的c(Ce4+)
D.反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变
答案 C
解析 根据图示可知反应Ⅰ为2Ce4++H2===2Ce3++2H+,A正确;反应Ⅱ的反应物为Ce3+、H+、NO,生成物为Ce4+、N2、H2O,根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应方程式为4Ce3++4H++2NO===4Ce4++N2+2H2O,在该反应中NO是氧化剂,Ce3+是还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量的比为2∶4=1∶2,B正确;通入的NO与H2的物质的量未知,且反应后溶液中水的物质的量增多,所以反应后溶液中c(Ce4+)不等于反应前的浓度,C错误;由原子守恒可知反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+的总数不变,D正确。
二、非选择题(共28分)
13.(14分)(1)近年来,我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为
C+
K2Cr2O7+
===
CO2↑+
K2SO4+
Cr2(SO4)3+
H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目。
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。750
℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是

(3)Fe3O4溶于稀HNO3的离子方程式:

答案 (1)3C+2K2Cr12e-2O7+8H2SO4===3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O
(2)2MgSO4+CO2MgO+SO2+CO2+SO3
(3)3Fe3O4+28H++NO===9Fe3++NO↑+14H2O
解析 (1)还原剂是C,氧化产物是CO2,氧化剂是K2Cr2O7,还原产物是Cr2(SO4)3,由得失电子守恒可得4n(C)=6n(K2Cr2O7),再根据质量守恒配平得:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4===3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O,用单线桥表示氧化还原反应是由还原剂中化合价升高的元素(C)指向氧化剂中化合价降低的元素(Cr),共转移12e-。
(2)由于生成了SO2,所以CO是还原剂,由得失电子守恒可得2n(CO)=2n(SO2),再由n(SO2)=n(SO3),最后由质量守恒配平得2MgSO4+CO2MgO+SO2+CO2+SO3。
14.(2019·北京朝阳高三期末)(14分)Fe3O4呈黑色、有磁性,应用广泛。以Fe3O4为吸附剂去除水中含磷物质是一种新的除磷措施。
(1)检验Fe3O4中铁元素的价态:用盐酸溶解Fe3O4,取少量滴加
,溶液变红;另取少量滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
(2)氧化—沉淀法制备Fe3O4
Ⅰ.向稀硫酸中加入过量铁粉,得到FeSO4溶液。空气中存在O2,由于
(用离子方程式表示),可产生Fe3+。过量铁粉的作用是除去Fe3+。
Ⅱ.在N2保护下,向热NaOH溶液中加入FeSO4溶液,搅拌,得到Fe(OH)2浊液。将NaNO3溶液滴入浊液中,充分反应得到Fe3O4。
①用湿润红色石蕊试纸检验产物,
(填现象),证明生成了NH3。

Fe(OH)2+
NO===
(将反应补充完整)。
答案 (1)KSCN溶液
(2)Ⅰ.4Fe2++4H++O2===4Fe3++2H2O
Ⅱ.①试纸变蓝 ②12 1 4Fe3O4+NH3↑+OH-+10H2O
解析 (1)Fe3O4与HCl反应产生FeCl2、FeCl3,向溶液中加入KSCN溶液,溶液变为血红色,证明含有Fe3+;向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,证明含有Fe2+。
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6
-第3节 氧化还原反应
[考试说明] 1.了解氧化还原反应的本质和特征。2.了解常见的氧化剂和还原剂。3.理解氧化性、还原性的比较方法。4.掌握氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
[命题规律] 氧化还原反应是中学化学的重点内容,也是高考的必考点。高考中常以生产、生活实际为载体,以选择题型考查氧化还原反应基本概念和相关规律;结合工艺流程图以填空题型考查新情境下氧化还原反应方程式的书写与配平以及与氧化还原滴定相结合考查氧化还原反应的有关计算等。
考点1 氧化还原反应的相关概念及电子转移表示法
知识梳理
1.氧化还原反应的本质和特征
2.相关概念及其关系
例如,反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是MnO2,还原剂是HCl,氧化产物是Cl2。
生成1
mol
Cl2时转移电子数目为2NA,被氧化的HCl的物质的量是2
mol,盐酸显示的性质是还原性和酸性。
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
(2)单线桥法
请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
4.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)一定属于氧化还原反应的是置换反应。
(2)一定不属于氧化还原反应的是复分解反应。
(3)一般属于氧化还原反应的化合反应的共同点是有单质参加。
(4)一般属于氧化还原反应的分解反应的共同点是有单质生成。
5.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
物质类型
实例
还原产物
活泼的非金属单质
卤素单质X2
X-
O2
O2-、O、OH-、H2O
元素处于高价时的物质
KMnO4(H+)
Mn2+
HNO3
NO或NO2
浓硫酸
SO2
Fe3+
Fe2+或Fe
续表
物质类型
实例
还原产物
某些氧化物和过氧化物强氧化性酸
MnO2
Mn2+
H2O2
H2O
Na2O2
HClO
Cl2或Cl-
(2)常见的还原剂
物质类型
举例
氧化产物
活泼的金属单质
Na、Fe、Al
Na+、Fe2+或Fe3+、Al3+
某些非金属单质
H2、C、S
H2O、CO或CO2、SO2
变价元素中低价态化合物或离子
氧化物
CO
CO2
SO2
SO3或SO
氢化物
NH3
N2或NO
H2S
S或SO2
离子
SO
SO
Fe2+
Fe3+
I-
I2
(3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中,Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
(1)氧化还原反应概念间的关系:熟记八个字:“氧、得、降、还,还、失、升、氧”[氧化剂、得电子、化合价降低、被还原;还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。
(2)有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应,如3O22O3。
(3)某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原(被氧化),因为元素处于化合态时,其化合价可能为正价,也可能为负价。
如:Cu2+―→Cu时,铜元素被还原,Cl-―→Cl2时,氯元素被氧化。
(4)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂,氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质。
(5)①常见元素的化合价口诀:
一价氢、氯、钾、钠、银;二价氧、钙、镁、钡、锌;三铝、四硅、五氮磷;二三铁、二四碳,二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。
②近几年高考中一些特殊物质中元素化合价:
、、Li2H、Al、、2O、H、。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(×)
错因:例:3O22O3。
(2)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。(×)
错因:化合价的升降可出现在同一种元素中。
(3)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。(×)
错因:反应物也可不发生化合价变化,例:Cl2+H2O??HCl+HClO。
(4)CaO2与水发生氧化还原反应时,CaO2只作氧化剂。(×)
错因:CaO2与水反应类似Na2O2与H2O反应,所含元素化合价既有升高又有降低。
(5)NaHCO3+H2===HCOONa+H2O,该储氢过程中,NaHCO3被氧化。(×)
错因:H2作还原剂,NaHCO3被还原。
(6)金属阳离子只具有氧化性,非金属阴离子只具有还原性。(×)
错因:例:Fe2+、O既具有氧化性也具有还原性。
2.教材改编题。
(据人教必修一P33
T3)下列反应中,HCl中氯元素的化合价发生变化的是
,HCl中氢元素的化合价发生变化的是

A.NaOH+HCl===NaCl+H2O
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
C.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
D.CuO+2HCl===CuCl2+H2O
答案 C B
题组训练
题组一
氧化还原反应概念辨析
1.下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是(  )
A.CO+H2OCO2+H2
B.3NO2+H2O===2HNO3+NO
C.2F2+2H2O===4HF+O2
D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
答案 A
2.新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3<x<4;M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子),常温下,它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质,转化流程如图所示:有关上述转化过程的下列叙述正确的是(  )
A.MFe2O4表现了还原性
B.MFe2Ox表现还原性
C.SO2和NO2表现了还原性
D.SO2和NO2发生了分解反应
答案 B
解析 A项,由信息可知,MFe2O4与氢气的反应中,M元素的化合价降低,则为氧化剂,具有氧化性;B项,MFe2Ox在常温下,它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质,则氧化物为氧化剂,MFe2Ox为还原剂,体现其还原性;C项,由B可知,SO2和NO2表现了氧化性;D项,SO2和NO2发生了还原反应。
题组二
氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是(  )
A.Cl2+2KBr===Br2+2KCl
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
答案 D
题组三
氧化还原反应中电子转移的分析方法
4.(1)ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目:

(2)H2O2在Fe2(SO4)3催化下发生分解反应,写出H2O2分解反应方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目:

答案 
1.双线桥法
注意事项 ①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素;②得失电子总数必须相等。
2.单线桥法
注意事项 ①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素;②箭头方向表示电子转移的方向;③在“桥”上标明转移的电子总数。
考点2 氧化性、还原性强弱的判断
知识梳理
1.氧化性、还原性的概念
(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的难易程度,与得、失电子的数目无关。如Na-e-===Na+、Al-3e-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
2.氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)依据氧化还原反应方程式判断
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
氧化性:KMnO4>MnO2。
(3)依据相同条件下氧化还原反应的程度判断
不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。例如:
(4)依据金属性、非金属性强弱判断
①根据元素周期表判断
②根据金属活动性顺序表判断
③根据非金属性强弱判断
(5)根据价态判断粒子的氧化性和还原性
元素处于最高价态,只有氧化性;元素处于最低价态,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要表现一种性质。
(6)①一般来说,同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3,还原性:浓盐酸>稀盐酸。
②为了提高KMnO4的氧化性,需酸化处理,所加入的酸为稀H2SO4。
(1)元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na+、SO;同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
(2)依据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时,要注意Fe对应的阳离子是Fe2+,而不是Fe3+。
(3)含有同种元素不同价态的物质,价态越高其氧化性不一定越强。如氧化性HClO>HClO4。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)金属原子失去的电子数越多,金属的还原性越强。(×)
错因:还原性强弱与失电子数目无关。
(2)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,氧化性越强。(×)
错因:例:氧化性:HClO>HClO4。
(3)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。(×)
错因:Fe2+具有还原性,MnO具有强氧化性。
(4)元素的非金属性越强,其相应单质越活泼。(×)
错因:元素的非金属性与其单质的活泼性无必然联系。
(5)难失电子的物质一定易得电子。(×)
错因:稀有气体既不容易失去又不容易得到电子。
 
                  
2.某校同学为探究Br2、I2和Fe3+的氧化性强弱,进行了如下实验。
实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色;
实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色。
(1)写出实验②中发生的氧化还原反应的离子方程式:

(2)由上述两个实验,对物质的氧化性可以得出的正确结论是

A.Br2>I2
B.Fe3+>Br2
C.Br2>Fe3+
D.I->Br-
答案 (1)2Fe2++Br2===2Fe3++2Br- (2)AC
 
                  
题组训练
题组一
氧化性、还原性强弱的判断
1.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+,下列离子氧化性强弱顺序正确的是(  )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+
B.Fe3+>Ag+>Tl3+
C.Tl+>Ag+>Fe2+
D.Tl3+>Ag+>Fe3+
答案 D
2.某同学设计完成了以下两个实验:
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是(  )
A.实验①生成HIO3时发生的反应为I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl
B.实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C.由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D.由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3
答案 C
解析 由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,①中的氧化性强弱为Cl2>I2,②中的氧化性强弱为Cl2>Br2,但不能比较Br2和I2的氧化性强弱,故C错误。
题组二
依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
3.在一定条件下,下列微粒的还原性顺序为Cl-A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B.2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.2Br-+4H++SO===SO2+Br2+2H2O
D.I2+SO2+2H2O===4H++SO+2I-
答案 C
解析 还原性Br-4.在室温下,发生下列几种反应:
①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2===2A3++2B-
③2B-+Z2===B2+2Z-
根据上述反应,判断下列结论错误的是(  )
A.要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B-,应加入Z2
B.还原性强弱顺序为A2+>B->Z->X2+
C.X2+是XO的还原产物,B2是B-的氧化产物
D.在溶液中可能发生反应:8H++5A2++XO===X2++5A3++4H2O
答案 A
解析 氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,反应①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O中,氧化性:XO>Z2;反应②2A2++B2===2A3++2B-中,氧化性:B2>A3+;反应③2B-+Z2===B2+2Z-中,氧化性:Z2>B2,则氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3+,所以要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B-,应加入B2,故A错误。
考点3 氧化还原反应规律及应用
知识梳理
1.守恒规律
氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子,且得电子总数等于失电子总数。或者说氧化还原反应中,有元素化合价升高必有元素化合价降低,且化合价降低总数必等于升高总数。
应用:运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平,直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
2.价态规律
(1)升降规律:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。
(2)价态归中规律
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→中间价”。而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。
(3)歧化反应规律
“中间价―→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
应用:判断氧化还原反应能否发生。
注意:同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应,所以可以用浓硫酸干燥SO2。
3.难易规律
(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。
(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
(3)越易失电子的物质,失后就越难得电子;越易得电子的物质,得后就越难失电子。
4.有关氧化还原反应的计算
对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
氧化还原反应方程式的配平技能
(1)正向配平法:氧化剂、还原剂中某元素化合价全部变化,一般从左边反应物着手配平。
(2)逆向配平法:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法
缺项方程式是指某些反应物或生成物未全部列出的化学方程式。一般有下列两种类型:
①缺项一般为酸、碱和水(H+、OH-或H2O)。通常先用得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,再结合电荷守恒,判断缺项微粒种类并配平,一般规律为:H+
(H2O)―→H2O(H+),OH-
(H2O)―→H2O(OH-),最后结合原子守恒配平,并检查。
②所缺项为氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物中的一种,通常用氧化还原反应的价态规律和转化规律确定未知物。
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”,错误的指明错因。
(1)1
mol
KClO3与足量的浓盐酸完全反应,转移电子数为6NA。(×)
错因:转移电子数为5NA(1
mol
KClO3被还原为Cl2)。
(2)1
mol
Cl2与Ca(OH)2完全反应,转移的电子数是2NA。(×)
错因:Cl2与Ca(OH)2发生歧化反应,1
mol
Cl2反应转移1
mol电子。
(3)向FeI2溶液中通入少量Cl2的离子方程式为:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。(×)
错因:还原性:I->Fe2+,通少量Cl2时,应先氧化I-。
(4)含硫化合物X、Y的转化关系S+NaOH―→X+Y+H2O中,硫单质的化合价最低。(×)
错因:S与NaOH发生歧化反应。
(5)锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中,锌首先与硝酸铁反应置换出铁。(×)
错因:氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+。
2.四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2++2S2O+O2+xOH-===Fe3O4↓+S4O+2H2O。请回答下列问题。
(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中,还原剂是

(2)反应的化学方程式中x=

(3)每生成1
mol
Fe3O4,反应转移的电子为
mol,被Fe2+还原的O2的物质的量为
mol。
答案 (1)Fe2+、S2O (2)4 (3)4 0.5
解析 (3)根据还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数,当生成1
mol
Fe3O4时,转移的电子数即是1
mol
O2得电子总数,为4
mol。每生成1
mol
Fe3O4时,有2
mol
Fe2+被氧化,设被Fe2+还原的O2的物质的量为x,根据电子守恒得:4x=1
mol×2,解得x=0.5
mol。
 
                  
题组训练
题组一
得失电子守恒的应用
1.24
mL浓度为0.05
mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20
mL浓度为0.02
mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为(  )
A.+2
B.+3
C.+4
D.+5
答案 B
2.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2RO+3Cl-+5H2O。则RO中R的化合价是(  )
A.+3
B.+4
C.+5
D.+6
答案 D
解析 根据电荷守恒快速判断n=2,进而确定R的化合价为+6价。
题组二
转化规律的应用
3.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+NaCl
②Q+H2OX+H2
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(  )
A.G、Y、Q、Z、X
B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G
D.G、Q、Y、Z、X
答案 A
解析 由①得出Q中氯元素的价态高于G中氯元素的价态,因为G必介于Q和-1价的Cl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H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。
4.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六种微粒。常温条件下反应时,N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断错误的是(  )
A.该反应的氧化剂是ClO-
B.该反应中有两种离子生成
C.该反应生成1
mol氧化产物时,转移的电子为6
mol
D.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
答案 D
解析 由方程式可知氧化剂(ClO-)和还原剂(NH)的物质的量之比为3∶2,故D错误。
题组三
难易规律的应用
5.根据表中信息判断,下列说法不正确的是(  )
序号
反应物
产物

KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……

Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3

MnO……
Cl2、Mn2+……
A.第①组反应的其余产物为H2O和O2
B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C.第③组反应中生成1
mol
Cl2,转移电子2
mol
D.氧化性由强到弱顺序为MnO>Cl2>Fe3+>Br2
答案 D
解析 氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由③可知氧化性:MnO>Cl2,由②可知氧化性:Cl2>Fe3+,由②可知Fe3+不能氧化Br-,氧化性:Br2>Fe3+,故D错误。
题组四
氧化还原反应方程式的配平及相关计算
6.高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,工业制备高铁酸钾的反应离子方程式为Fe(OH)3+ClO-+OH-―→FeO+Cl-+H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是(  )
A.由上述反应可知,ClO-的氧化性强于FeO
B.高铁酸钾中铁显+6价
C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3
D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的Fe3+与水反应形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
答案 C
解析 反应Fe(OH)3+ClO-+OH-―→FeO+Cl-+H2O中,氯元素化合价由+1价降低为-1价,ClO-是氧化剂,铁元素化合价由+3价升高为+6价,Fe(OH)3是还原剂,所以反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,故C错误。
7.亚氯酸钠是(NaClO2)一种高效氧化剂、漂白剂。在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到亚氯酸钠。
(1)ClO2中氯元素的化合价是
;在制备亚氯酸钠的反应中ClO2作
(填“氧化剂”或“还原剂”);若反应中生成1
mol
NaClO2,转移电子的物质的量为

(2)该反应的化学方程式为

(3)在一定条件下,将Cl2通入填充有固体NaClO2的反应柱内二者反应可制得ClO2,该反应中还原产物为
,当消耗标准状况下1.12
L
Cl2时,制得ClO2
g。
答案 (1)+4 氧化剂 1
mol
(2)2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2↑+2H2O
(3)NaCl 6.75
解析 (1)ClO2中氯元素的化合价是+4价;在NaOH溶液中ClO2与H2O2反应可以得到NaClO2,氯元素化合价降低,ClO2作氧化剂;若反应中生成1
mol
NaClO2,转移电子的物质的量为1
mol×(4-3)=1
mol。
(3)Cl2与NaClO2反应制得ClO2,氯气作氧化剂,则还原产物应为NaCl;当消耗标准状况下1.12
L(即0.05
mol)Cl2时,转移电子的物质的量为0.05
mol×2=0.1
mol,则可制得ClO2的物质的量为0.1
mol÷(4-3)=0.1
mol,质量是0.1
mol×67.5
g·mol-1=6.75
g。
配平氧化还原反应方程式的步骤
(1)标变价:正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
(2)列变化:列出元素化合价升高和降低的数值。
(3)求总数:求元素化合价升高和降低的总数,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
(4)配系数:用观察法配平其他各物质的化学计量数。
(5)细检查:利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒),逐项检查配平的方程式是否正确。
题组五
陌生氧化还原方程式书写
8.(2020·湖南省四校高三摸底调研)氯酸钾是一种重要的氧化剂,受热易分解。为充分利用资源,变废为宝,实验室以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:
回答问题:
加热下氯化过程发生反应的化学方程式为

答案 6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
9.(2020·湖北重点中学高三起点测)五水硫代硫酸钠(化学式为Na2S2O3·5H2O)不溶于乙醇,易溶于水,可用于鞣制皮革、矿石提银、水产养殖、医疗解毒等,工业上常用Na2S、Na2CO3为原料制备,其生产流程如图所示。
(1)Na2S和Na2CO3按物质的量之比为2∶1投料后加热,将SO2缓缓通入溶液中,即可获得Na2S2O3,反应的化学方程式为

(2)上述制备过程一般需在碱性环境下进行,若在酸性条件下产品会发黄,用离子方程式表示其可能的原因:

答案 (1)2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2
(2)S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
新情景下离子方程式、氧化还原反应方程式的书写
高考真题实战
1.(2019·北京高考)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是(  )
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
答案 B
解析 除杂时发生的反应为Fe+2FeCl3===3FeCl2,该反应属于氧化还原反应,A错误;除杂时发生的反应为MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl、NaOH+HCl===NaCl+H2O,上述两个反应均不属于氧化还原反应,B正确;Cl2能溶于水且发生反应Cl2+H2O??HCl+HClO,应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,C错误;D中除杂时发生的反应为3NO2+H2O===2HNO3+NO,该反应为氧化还原反应,D错误。
2.(2018·北京高考)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是(  )
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
答案 C
解析 C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S===Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应。
3.(2017·全国卷Ⅱ)由下列实验及现象不能推出相应结论的是(  )
实验
现象
结论
A
向2
mL
0.1
mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变
还原性:Fe>Fe2+
B
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
D
向2支盛有2
mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液
一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
Ksp(AgI)答案 C
解析 A项:发生的反应为2FeCl3+Fe===3FeCl2,Fe将Fe3+还原为Fe2+,所以还原性:Fe>Fe2+,A项能推出相应结论。B项:发生的反应为4Na+CO2C+2Na2O,CO2中C元素化合价降低,被还原,所以CO2有氧化性,B项能推出相应结论。C项:发生的反应为NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑,由于NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O显碱性,所以石蕊试纸变蓝,C项不能推出相应结论。D项:生成了AgI沉淀,没有生成AgCl沉淀,所以Ksp(AgI)4.(2017·全国卷Ⅲ节选)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)画出砷的原子结构示意图:

(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式:

答案 (1)
(2)2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S
5.(2016·高考题组)(1)(全国卷Ⅰ)+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)(全国卷Ⅱ)双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4溶液测定,该反应的离子方程式为

(3)(全国卷Ⅱ)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为

答案 (1)Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O
(2)2MnO+6H++5H2O2===2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)NaClO+2NH3===N2H4+NaCl+H2O
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