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第5节　铁及其化合物
[课标解读]　1.掌握铁的主要性质及应用。　2.掌握铁的重要化合物的主要性质及应用。　3.了解铁及其重要化合物的制备方法。　4.了解Fe2＋、Fe3＋的检验方法。
　铁的单质、氧化物及氢氧化物
知识梳理
1．铁的位置、存在和物理性质
2．铁单质的化学性质
铁单质性质活泼，有较强的还原性。
(1)与非金属单质的反应
Fe与S反应：Fe＋SFeS。
(2)与水的反应
常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。
(3)与酸的反应
①与非氧化性酸反应的离子方程式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
②与氧化性酸反应：遇冷的浓硫酸或浓硝酸钝化，与稀硝酸或在加热条件下与浓硫酸、浓硝酸反应无H2产生。
(4)与某些盐溶液的反应
①与CuSO4溶液反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
②与FeCl3溶液反应的离子方程式：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
[辨易错]
(1)铁在潮湿的空气中生成的铁锈的主要成分是Fe2O3，而铁在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4。(　　)
(2)Fe与少量Cl2反应生成FeCl2，与足量Cl2反应生成FeCl3。(　　)
(3)浓硫酸可以用铁制容器贮存，是因为常温下Fe与浓硫酸不反应。(　　)
(4)1
mol
Fe与足量水蒸气高温充分反应，转移电子数为3NA。(　　)
[答案]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
3．铁的氧化物和氢氧化物
(1)铁的三种典型氧化物
①物理性质
化学式
FeO
Fe2O3
Fe3O4
俗称
—
铁红
磁性氧化铁
色、态
黑色粉末
红棕色粉末
黑色晶体
溶解性
难溶于水
难溶于水
难溶于水
铁的价态
＋2价
＋3价
＋2价、＋3价
②化学性质
a．FeO、Fe2O3、Fe3O4分别与盐酸反应的离子方程式为
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O。
b．FeO不稳定，在空气中受热生成Fe3O4，其化学方程式为6FeO＋O22Fe3O4。
注意：Fe3O4的组成可用氧化物的形式表示为FeO·Fe2O3，即有的铁显＋2价，的铁显＋3价。
(2)铁的氢氧化物的性质与制备
Fe(OH)2
Fe(OH)3
颜色、状态
白色固体
红褐色固体
与H＋反应
Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O
Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
受热分解
—
2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O
制法
可溶性亚铁盐与碱溶液反应：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
可溶性铁盐与碱溶液反应：Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓
二者的关系
在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
[辨易错]
(1)Fe3O4与任何酸溶液反应均生成亚铁盐和铁盐。(　　)
(2)因为Fe(OH)2具有强还原性，实验室制备Fe(OH)2时要避免与空气接触。
(　　)
(3)Fe(OH)3溶于HI溶液的离子方程式为Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O。
(　　)
(4)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液，边加边搅拌，即可制得白色的氢氧化亚铁。(　　)
[答案]　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
知识应用
1．市场出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原性铁粉，可以治疗缺铁性贫血，其原理为___________________________________________________
(用离子方程式表示)。
[答案]　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2．铁制品在潮湿的空气中易生锈，铁锈的主要成分是________，稀盐酸可以除去铁锈，其化学方程式为___________________________________________
___________________________________________________________________。
[答案]　Fe2O3　Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
3．钢铁生产中，炽热的钢铁水注入模具前，模具进行充分干燥，原因是____________________________________________________________________
(写化学方程式)。
[答案]　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
?命题点1　铁及氧化物、氢氧化物的性质及应用
1．我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”：“粤中洋行有舶上铁丝，……日久起销，用刀刮其销，……，所刮下之销末，名铁线粉”。这里的“铁线粉”是指(　　)
A．Fe　　
B．FeCl3
C．FeO
D．Fe2O3
[答案]　D
2．如图两圆相交部分A、B、C、D分别表示两物质间的反应。下列各对应反应的离子方程式书写不正确的是(　　)
A．Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
B．Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O
C．Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
D．3Fe(OH)2＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋8H2O
B　[Fe3O4中的＋2价Fe与HNO3反应生成Fe3＋，不存在Fe2＋，B项不正确。]
3．“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由黏土烧制的砖瓦，有的是黑色的，有的却是红色的，你猜测其中的原因可能是
(　　)
A．土壤中含有铁粉、二氧化锰等
B．黑砖瓦是煅烧过程中附着了炭黑，红砖瓦则是添加了红色耐高温染料
C．土壤中含有的铜元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色CuO和红色Cu
D．土壤中含有的铁元素经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色Fe3O4或FeO和红色Fe2O3
D　[A项，土壤中不含铁粉；B项，黑砖瓦中含有C、Fe3O4、FeO等，红砖瓦含有Fe2O3；C项，煅烧生成的红色物质是Cu2O，不是Cu。]
4．准确称取某种铁的氧化物2.88
g，用足量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4.00
g，则这种铁的氧化物为(　　)
A．Fe3O4
B．Fe2O3
C．FeO
D．以上都不是
C　[n(CO2)＝n(CaCO3)＝n(CO)＝n(O)＝
mol＝0.04
mol，n(Fe)＝＝0.04
mol，n(Fe)∶n(O)＝1∶1，该氧化物为FeO。]
(1)Fe与一般酸反应时只生成Fe2＋，与氧化性酸(HNO3)反应时Fe少量生成
Fe3＋，Fe过量生成Fe2＋。
(2)Fe与浓硫酸、浓硝酸作用时常温钝化(形成致密氧化膜)，加热可以持续反应。
(3)Fe3O4中Fe有＋2、＋3价，但属于纯净物。
?命题点2　Fe与HNO3反应的定量关系
Fe与稀硝酸反应有关计算
(1)此类计算涉及三个守恒：电子守恒、氮原子守恒、电荷守恒。
(2)铁与稀硝酸反应
随着两者量的不同，生成氧化产物亦不同，可用讨论的方法确定。
①Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
②Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2
①×2＋②可得
③3Fe＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
5．把22.4
g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，若反应只收集到0.3
mol
NO2和0.2
mol
NO，下列说法正确的是(　　)
A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3
B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2
C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3
D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1
C　[由于铁的物质的量为＝0.4
mol，所以在反应的过程中它失去的电子数应介于0.8
mol(此时只产生Fe2＋)和1.2
mol(此时只产生Fe3＋)之间，又产生0.3
mol
NO2和0.2
mol
NO，即反应过程中硝酸得到的电子物质的量为0.3
mol×(5－4)＋0.2
mol×(5－2)＝0.9
mol，所以对应的产物既有Fe(NO3)3又有Fe(NO3)2，设前者的物质的量为x，后者的物质的量为y，则由铁原子守恒可得x＋y＝0.4
mol，由得失电子守恒得3x＋2y＝0.9
mol，解得x＝0.1
mol，y＝0.3
mol。]
6．向一定量的铁粉中逐滴滴加稀硝酸，得到金属阳离子与所加硝酸的物质的量的关系如图所示。
Ⅰ对应金属阳离子为________，Ⅱ对应金属阳离子为________，c、b两点的数值比为________。
[解析]　开始时Fe过量生成Fe2＋，后期Fe2＋被HNO3氧化为Fe3＋。
3Fe＋8HNO3===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
3
mol　8
mol
Fe＋4HNO3===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
3
mol　12
mol
故Fe一定时消耗HNO3的物质的量之比为2∶3，即c、b两点的数值比为2∶3。
[答案]　Fe2＋　Fe3＋　2∶3
?命题点3　Fe(OH)2的性质与制备
7．下列各图中能用于制备Fe(OH)2的装置是________(填序号)。
(1)若用②装置制备，简述制备原理与操作为__________________________
____________________________________________________________________。
(2)⑤中的苯能否用CCl4替换________，理由是：______________________
____________________________________________________________________。
(3)若用④制备，试管中的现象为___________________________________，有关化学方程式为___________________________________________________
__________________________________________________________________。
[解析]　因为Fe(OH)2在空气中很容易被氧化为红褐色的Fe(OH)3，即4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，因此要制备Fe(OH)2，就要排出装置中的氧气或空气。①、②原理一样，都是先用氢气将装置中的空气排尽，并使生成的Fe(OH)2处在氢气的保护中；③的原理为铁作阳极产生Fe2＋，与电解水产生的OH－结合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保护，能防止空气进入；⑤中液面加苯阻止了空气进入；④由于空气中的氧气，能迅速将Fe(OH)2氧化，因而不能制备Fe(OH)2。
[答案]　①②③⑤
(1)铁与稀硫酸反应产生氢气，让氢气赶尽装置内空气，当B中导管处氢气纯净，关闭止水夹a，FeSO4溶液被压入在氢气保护下的NaOH溶液中
(2)否　CCl4比FeSO4溶液的密度大，不在上层，无法隔绝空气
(3)生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色　FeSO4＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋Na2SO4、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
Fe(OH)2制备的三种思维方法
方法一：有机覆盖层法
将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应。
方法二：还原性气体保护法
用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀。
方法三：电解法
用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)。
总之：Fe(OH)2制备的关键
①溶液中不含Fe3＋和O2等氧化性物质；
②制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭隔绝空气的体系中。
　铁盐与亚铁盐
知识梳理
1．Fe2＋、Fe3＋的检验
(1)Fe2＋的检验
方法1
样品溶液无现象溶液变红色，证明含有Fe2＋
方法2
样品溶液产生白色絮状沉淀，迅速变成灰绿色，最终变为红褐色，证明含有Fe2＋
方法3
样品溶液生成蓝色沉淀，证明含有Fe2＋
(2)Fe3＋的检验
方法1
样品溶液溶液变红色，证明含有Fe3＋
方法2
样品溶液产生红褐色沉淀，证明含有Fe3＋
注意：①Fe2＋的检验方法3最灵敏且无干扰，Fe3＋的检验方法1最灵敏且无干扰。
②方法1检验Fe2＋应先向样品溶液中加KSCN溶液后加氧化剂，且氧化剂加入量不宜过多(如氯水、H2O2等可能氧化SCN－)。
③用酸性KMnO4检验Fe2＋一定要注意其他还原性离子的干扰(如Cl－等)。
[深思考]
如何证明Fe3O4中含＋2、＋3价铁元素？
[答案]　方法1：取Fe3O4少许于试管中加入足量稀硫酸充分溶解得到溶液，取少量溶液加入KSCN溶液，溶液变红，证明含＋3价铁元素，另取少量溶液加入KMnO4溶液，紫色退去，证明含＋2价铁元素。
方法2：取少量Fe3O4于试管中加入足量稀盐酸充分溶解得到溶液。取少许溶液加入KSCN溶液，溶液变红，证明含＋3价铁元素；另取少许溶液加入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成，证明含＋2价铁元素。
2．亚铁盐和铁盐的主要性质及应用
(1)亚铁盐的氧化性和还原性
含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，既有氧化性，又有还原性。
①氧化性：Fe2＋与Zn反应的离子方程式：Fe2＋＋Zn===Fe＋Zn2＋。
②还原性：
a．向FeSO4溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入氯水(或通入Cl2)，若溶液变红色，证明Fe2＋具有还原性。反应原理用离子方程式表示为2Fe2＋＋Cl2===
2Fe3＋＋2Cl－。
b．向FeSO4溶液中滴入双氧水，溶液变黄，反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
c．向FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，若溶液紫红色退去，证明
Fe2＋具有还原性。反应原理用离子方程式表示为MnO＋5Fe2＋＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。
(2)铁盐的氧化性
含Fe3＋的溶液呈黄色，Fe3＋具有较强的氧化性。
①向FeCl3溶液中滴入几滴KSCN溶液，再加入过量活泼金属(如Fe)，若溶液红色退去，证明Fe3＋具有氧化性。反应原理用离子方程式表示为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。
②向FeCl3溶液中加入淀粉KI溶液，若溶液变成蓝色，证明Fe3＋具有氧化性。反应原理用离子方程式表示为2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。
③向FeCl3溶液中通入H2S气体，若出现黄色浑浊，证明Fe3＋具有氧化性。反应原理为2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
④写出用氯化铁溶液蚀刻印刷电路板发生反应的离子方程式：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。
(3)亚铁盐与铁盐的水解
①亚铁盐
②铁盐
[辨易错]
(1)将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红，说明Fe(NO3)2晶体已氧化变质。(　　)
(2)配制FeCl3溶液时，为了防止FeCl3水解，可将FeCl3先溶于稀硝酸中。(　　)
(3)除去CaCl2溶液中的Fe3＋，可加入过量CaCO3，调节pH。(　　)
(4)制备无水FeCl3时，可将FeCl3溶液蒸干即可得到。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
知识应用
1．菠菜常用作补铁食品之一，为探究其中铁元素的价态，现进行如下实验。
①取新鲜的菠菜10
g，将菠菜剪碎后放在研钵中研磨，然后倒入烧杯中，加入30
mL蒸馏水，搅拌。将上述浊液过滤，得到的滤液作为实验样品。分置于两支试管中。
②向一支试管中加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，现象为___________________，说明滤液中含Fe2＋，反应的离子方程式为_________________________________
____________________________________________________________________；
③向另一支试管中加入少量稀硝酸，然后加入几滴KSCN溶液，溶液呈________色。能否说明滤液中含Fe3＋，试分析其原因：_____________________
____________________________________________________________________。
[答案]　生成蓝色沉淀　3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓　红　不能，滤液中的Fe2＋，加入稀硝酸后生成Fe3＋，干扰Fe3＋检验
2．设计方案：除去MgSO4溶液中Fe2＋。(写出流程图)
[答案]　
?命题点1　亚铁盐、铁盐的性质及检验
1．(2020·济南质检)将0.2
mol·L－1的KI溶液和0.05
mol·L－1
Fe2(SO4)3溶液等体积混合充分反应后，取混合液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2的是(　　)
A．向混合液中滴入KSCN溶液，溶液变红色
B．向混合液中滴入AgNO3溶液，有黄色沉淀生成
C．向混合液中滴入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成
D．向混合液中滴入淀粉溶液，溶液变蓝色
A　[根据I－和Fe3＋的物质的量可知I－过量Fe3＋少量，若是可逆反应，Fe3＋仍存在，可通过检验Fe3＋说明反应为可逆反应。]
2．(2020·长沙模拟)在Fe2(SO4)3溶液中，加入a
g铜，完全溶解后，再加b
g铁，充分反应后得到c
g残余固体，且a＞c，则下列说法正确的是(　　)
A．残余固体是铜和铁
B．最后得到的溶液中一定含有Cu2＋
C．将残余固体加入稀硫酸中，有气泡产生
D．最后得到的溶液中可能含有Fe3＋
B　[因为a＞c，说明b
g铁完全反应，溶液中含Cu2＋、Fe2＋，不含Fe3＋。]
3．下列除杂的操作不正确的是
(　　)
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量镁充分反应后过滤
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入过量铁粉充分反应后过滤
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量锌粉充分反应后过滤
D．CaCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CaCO3充分反应后过滤
C　[FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，加入Mg与H＋反应，平衡右移，使Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，A正确；加入过量铁粉，FeCl3与Fe反应生成FeCl2而达到除杂的目的，B正确；C项中加入足量锌粉，Cu2＋、Fe3＋均与Zn反应，不符合除杂要求，错误；先用H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再利用FeCl3的水解，加入CaCO3与H＋反应将Fe3＋转化成Fe(OH)3而除去，D正确。]
?命题点2　Fe2＋、Fe3＋的性质实验探究
4．某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1
mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是__________________________________
___________________________________________________________________。
(2)甲组同学取2
mL
FeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2
mL
FeCl2溶液中先加入0.5
mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是_______________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)丙组同学取10
mL
0.1
mol·L－1
KI溶液，加入6
mL
0.1
mol·L－1
FeCl3溶液混合。分别取2
mL此溶液于3支试管中进行如下实验：
①第一支试管中加入1
mL
CCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。
实验②检验的离子是________(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有________(填离子符号)，由此可以证明该氧化还原反应为________。
(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是______________
____________________________________________________________________；
生成沉淀的原因是____________________________________________________
___________________________________________________________________
________________________________________________(用平衡移动原理解释)。
[解析]　(4)I－过量，根据反应，Fe3＋应完全反应，由实验③又知Fe3＋仍然存在，说明反应为可逆反应。
(5)Fe3＋可以作为H2O2分解的催化剂。
[答案]　(1)防止Fe2＋被氧化　
(2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　
(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)
(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反应　
(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe3＋催化H2O2分解产生O2　H2O2分解放热，促进Fe3＋的水解平衡正向移动
　铁的不同价态化合物的转化及应用
铁是一种典型的变价金属，相应的化合物很多。化合价有＋2、＋3、＋6价，其中＋2、＋3价最为常见，＋6价存在于高铁酸盐中(如K2FeO4)，不同价态的物质在一定条件下可以转化，实现人类需要的物质。此专题很好体现了“变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任”的核心素养。
[价态——物质类别坐标]
下图是铁的常见价态与物质的对应关系图
[应用体验]
根据上图示，回答下列问题：
(1)写出Fe―→Fe3O4的两个化学方程式____________________________，____________________________。
(2)除去FeCl2溶液中的Fe3＋，可用试剂________，离子方程式为___________________________________________________________________。
(3)写出Fe2＋Fe3＋的离子方程式______________________________
____________________________________________________________________。
(4)制备Fe(OH)2要隔绝空气的原因是_________________________________
____________________________________________________________________。
(5)在强碱性条件下，Fe3＋可被ClO－氧化为FeO，转化的离子方程式为_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(6)高铁酸钾净水原理是____________________________________________
____________________________________________________________________。
(7)总结：使Fe2＋转化为Fe3＋的试剂有________，使Fe3＋转化为Fe2＋的试剂有________________________________________________________________。
[答案]　(1)3Fe＋2O2Fe3O4　3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2
(2)Fe　Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(3)5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
(4)Fe(OH)2极易被空气中的O2氧化为Fe(OH)3
(5)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
(6)K2FeO4具有强氧化性，能氧化杀菌消毒，同时生成的Fe3＋水解生成胶体，吸附水中悬浮物而净水
(7)MnO、ClO－、NO(H＋)、H2O2、O2、Cl2、Br2　I－、S2－、HS－、H2S、SO、H2SO3、SO2、Cu、Fe等
1．硫酸亚铁是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法错误的是(　　)
A．FeSO4与NH4HCO3反应制备FeCO3，适宜在高温条件下进行
B．碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)3胶体，可用作净水剂
C．可用KSCN溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2是否被氧化
D．常温下，FeSO4比(NH4)2Fe(SO4)2易溶于水
A　[制备FeCO3时不能高温，高温时FeCO3在空气中生成Fe2O3，A项错误。]
2．A、B、C为3种单质(其中A为固体，B、C为气体)，将D的饱和溶液滴入沸水中继续煮沸，溶液呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E。它们之间的转化关系如图，下列推断正确的是(　　)
A．物质B是H2　　　　　
B．物质C是Cl2
C．物质D是FeCl2
D．物质F是FeCl2
D　[根据题意知，A为Fe，B为Cl2，C为H2，D为FeCl3，E为HCl，F为FeCl2。]
3．用废铁屑制备磁性胶体粒子，制取过程如下：
下列说法不正确的是(　　)
A．用Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的油污
B．通入N2是为了防止空气中的O2氧化二价铁元素
C．加适量的H2O2是为了将部分的Fe2＋氧化为Fe3＋，涉及反应：H2O2＋
2Fe2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D．溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为2∶1
D　[Na2CO3的水溶液显碱性，油污在碱性溶液中发生水解，因此用Na2CO3溶液浸泡可以除去废铁屑表面的油污，A正确；Fe2＋容易被氧气氧化，因此通入N2的目的是防止空气中的氧气氧化Fe2＋，B正确；利用H2O2的氧化性，把
Fe2＋氧化成Fe3＋，涉及反应：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C正确；Fe3O4中Fe2＋和Fe3＋物质的量之比为1∶2，所以溶液A中Fe2＋和Fe3＋的浓度比为1∶2，D错误。]
4．高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能的消毒剂，主要用于饮用水消毒处理。如图是某实验小组模拟工业上以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2，还含少量Fe3O4、Al2O3、MgO等)和Cl2、NaOH溶液等为原料制备高铁酸钾的流程。
已知：FeO在强碱性溶液中稳定存在。
回答下列有关问题：
(1)向“反应器Ⅰ”内的硫铁矿烧渣中加入稀硝酸的目的是____________________________________________________________________。
稀硝酸可以用________(填标号)代替。
a．稀硫酸
b．稀盐酸
c．稀硫酸和过氧化氢的混合液
d．NaOH溶液
(2)“操作1”与“操作2”相同，用到的玻璃仪器有烧杯、______________，“滤渣”主要成分的化学式是________。
(3)“反应器Ⅱ”中加入NaOH溶液，通入Cl2的目的是
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(4)“反应器Ⅲ”中生成FeO的离子方程式是_________________________
________________________________________________________________。
(5)在“反应器Ⅳ”中加入饱和KOH溶液析出K2FeO4，则下列属于K2FeO4溶解度曲线的是________(填“X”或“Y”)。
[解析]　(1)稀硝酸除溶解硫铁矿中的金属氧化物外，还有氧化剂的作用，可将＋2价Fe转化为＋3价Fe。c项中稀硫酸起到酸的作用，H2O2起到氧化剂的作用，c项正确。(2)“操作1”和“操作2”均为过滤，需烧杯、漏斗、玻璃棒等玻璃仪器。经“操作1”后的滤液中含Mg2＋、Fe3＋、Al3＋，在“反应器Ⅲ”中＋3价Fe转化为FeO，Al3＋转化为[Al(OH)4]－，则经“操作2”过滤后的“滤渣”的主要成分是Mg(OH)2。(3)“反应器Ⅱ”中通入Cl2，与NaOH溶液反应生成NaClO，作为氧化剂，可将＋3价Fe转化为＋6价Fe以制备FeO。(4)碱性条件下，NaClO将Fe3＋氧化为FeO，反应的离子方程式是2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。(5)Na2FeO4能转化为K2FeO4，说明前者溶解度大，则题图中K2FeO4的溶解度曲线是Y。
[答案]　(1)使金属氧化物转化为金属阳离子，将＋2价Fe转化为＋3价Fe　c
(2)漏斗、玻璃棒　Mg(OH)2
(3)制备氧化剂NaClO
(4)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
(5)Y
[真题验收]
1．(2018·全国卷Ⅰ)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是(　　)
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
D　[废旧电池中含有的金属、电解质溶液会对水体和土壤等造成污染，处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够降低环境污染，保护环境，A项正确；从流程图看出，正极材料涉及了铝、铁、锂等金属，B项正确；因流程中加入的有HNO3，故在含Li、P、Fe等滤液中加碱液，发生“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋，C项正确；因为锂及其化合物的性质与镁相似，由硫酸镁易溶于水推知，硫酸锂易溶于水，由碳酸镁微溶于水推知，碳酸锂微溶于水，所以不能用硫酸钠代替碳酸钠，D项错误。]
2．(2019·全国卷Ⅰ，节选)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：
回答下列问题：
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是____________________
____________________________________________________________________。
(2)步骤③中选用足量的H2O2，理由是_______________________________。分批加入H2O2，同时为了____________，溶液要保持pH小于0.5。
(3)步骤⑤的具体实验操作有______________________________________，
经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
[解析]　(1)铁屑表面的油污可以用热的氢氧化钠溶液洗涤，然后用蒸馏水洗净。
(2)铁与硫酸反应后生成硫酸亚铁，加入足量的过氧化氢溶液将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。Fe3＋在水中易水解生成氢氧化铁沉淀，为了抑制Fe3＋水解，溶液要保持较强的酸性，使用H2O2的优点是不引入新的杂质。
(3)硫酸铁溶液与固体硫酸铵反应生成硫酸铁铵，为了从溶液中得到硫酸铁铵应将溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵晶体。
[答案]　(1)碱煮水洗　(2)将Fe2＋全部氧化为Fe3＋；不引入杂质　防止Fe3＋水解　(3)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
[新题预测]
某小组用实验1验证FeCl3与Cu的反应，观察到有白色沉淀产生，决定对其进行深入探究。
实验1
资料：ⅰ.CuSCN、CuCl均为难溶于水的白色固体。
ⅱ.SCN－被称为拟卤素离子，性质与卤素离子相似；(SCN)2的性质与卤素单质的相似。
ⅲ.Cu＋Cu2＋＋2Cl－===2CuCl↓。
(1)FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式为________________________
____________________________________________________________________。
(2)下列由实验1得到的推论中，合理的是________(填标号)。
a．Cu能还原Fe3＋
b．Fe3＋与SCN－的反应是可逆反应
c．白色沉淀中的Cu(Ⅰ)(Ⅰ表示铜元素为＋1价)可能是由Fe3＋氧化Cu得到的
(3)为了探究实验1中白色沉淀产生的原因，实施了实验2。
步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
________________
溶液变为蓝色，澄清透明，试管底部只有少量红色固体剩余
Ⅱ
取Ⅰ中上层清液于试管中，滴加1滴0.1
mol/L
KSCN溶液
立刻出现红色，同时有白色沉淀生成
Ⅲ
振荡Ⅱ中试管，静置
白色沉淀变多，溶液红色逐渐退去
①步骤Ⅰ的实验操作是___________________________________________。
②根据实验2的实验现象，小组同学认为Fe3＋与Cu反应的氧化产物不含Cu(Ⅰ)，他们的判断依据是_____________________________________________。
③步骤Ⅱ中加入KSCN溶液后出现红色的可能原因是
________________________________________________________________。
④解释步骤Ⅲ中实验现象产生的可能原因：__________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[解析]　(1)FeCl3溶液与KSCN溶液混合时，反应的离子方程式是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3。(2)溶液红色退去的现象说明反应Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3向逆反应方向进行，b项正确；由CuSCN、CuCl均为难溶于水的白色固体可知，Fe3＋与Cu反应可能生成了Cu＋，a、c项正确。(3)①要探究白色沉淀产生的原因需探究Fe3＋与Cu的反应，故步骤Ⅰ应是Fe3＋与Cu的反应，实验现象中试管底部有红色固体剩余，说明Cu过量，故步骤Ⅰ的操作是向2
mL
0.1
mol/L的FeCl3溶液中加入0.15
g
Cu粉。②步骤Ⅰ中溶液中含有Cl－，若Fe3＋将Cu氧化为Cu＋，则会生成CuCl白色沉淀，但步骤Ⅰ中没有产生白色沉淀。③
Fe2＋被空气中的O2氧化为Fe3＋，溶液也会变红。④步骤Ⅲ中白色沉淀变多，说明生成了大量的Cu＋，SCN－具有还原性，将Cu2＋还原为Cu＋，Cu＋与SCN－反应生成CuSCN(白色沉淀)，而随着反应的进行，SCN－浓度逐渐减小，Fe3＋＋
3SCN－Fe(SCN)3平衡向逆反应方向移动，溶液红色逐渐退去。
[答案]　(1)Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3
(2)abc
(3)①向2
mL
0.1
mol·L－1的FeCl3溶液中加入0.15
g
Cu粉　②步骤Ⅰ中没有白色沉淀生成　③Fe2＋被空气中的O2氧化为Fe3＋(合理即可)　④2Cu2＋＋4SCN－===2CuSCN↓＋(SCN)2，导致SCN－浓度下降，使Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液红色逐渐退去
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-第4节　氧化剂和还原剂
[课标解读]　1.了解氧化还原反应的本质。　2.了解常见的氧化还原反应。根据化学式判断元素化合价。　3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。　4.能正确书写氧化还原化学方程式和离子方程式。
　氧化还原反应的概念与本质
知识梳理
1．氧化还原反应的有关概念
(1)本质和特征
(2)相关概念及其关系
(3)常见的氧化剂和还原剂
①常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物等。如：
②常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：
③元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
元素化合价处于中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2＋
Fe3＋
Fe
SO(H2SO3/SO2)
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中Fe2＋、SO(H2SO3/SO2)主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示
[辨易错]
(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。(　　)
(2)金属阳离子一定只具有氧化性。(　　)
(3)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。(　　)
(4)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。(　　)
(5)H2O2是一种绿色氧化剂，只有氧化性没有还原性。(　　)
(6)在Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O反应中，1
mol
Cl2
反应转移
2
mol
e－。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×
3．两种电子转移的表示方法
(1)双线桥法：标变价―→画箭头―→标得失―→定数目。
示例：C与浓硫酸反应：
(2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”“失去”字样。
===氧化产物＋还原产物
示例：Cu与浓硝酸反应：
[深思考]
对于MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O的反应
(1)用双线桥表示电子转移的方向和数目。
(2)在反应中，HCl表现的性质有哪些？
(3)反应过程中，氧化剂与还原剂的物质的量比为多少？
(4)在标准状况下，生成3.36
L
Cl2，转移电子数为多少(用NA表示阿伏加德罗常数的值)?
[答案]　(1)
(2)还原性和酸性　(3)1∶2　(4)0.3NA
知识应用
氧化还原反应在日常生活中应用广泛。重铬酸钾(K2Cr2O7)可以用于判断司机是否饮酒，其反应原理为K2Cr2O7＋3C2H5OH＋4H2SO4===3CH3CHO＋K2SO4＋Cr2(SO4)3＋7H2O，生成的硫酸铬为绿色。
(1)在此应用中K2Cr2O7表现的性质是________，发生________反应。
(2)氧化产物是________，还原产物是________。
(3)此反应H2SO4表现的性质是________。
(4)用单线桥表示该反应电子转移的方向与数目。
[答案]　(1)氧化性　还原　(2)CH3CHO　Cr2(SO4)3　(3)酸性　(4)
＋4H2SO4===3CH3CHO＋K2SO4＋Cr2(SO4)3＋7H2O
?命题点1　氧化还原反应的概念及其本质
1．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(　　)
选项
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、稀盐酸
C
Cl2(HCl)
H2O、浓硫酸
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
B　[A项，Fe粉将溶液中的Fe3＋转化为Fe2＋，涉及氧化还原反应；B项，Mg2＋与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀，多余的NaOH用稀盐酸中和，两个反应均不涉及氧化还原反应；C项，Cl2能溶于水并与水发生氧化还原反应，不能用水除去Cl2中的HCl；D项，NO2与水反应生成HNO3和NO，涉及氧化还原反应。]
2．在烧碱溶液中Fe(OH)3和NaClO可发生如下反应：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH===2Na2FeO4＋3X＋5H2O，下列有关说法正确的是(　　)
A．反应中Fe(OH)3被氧化，发生还原反应
B．X为NaCl，为还原产物
C．Na2FeO4中Fe元素的化合价为＋6，Na2FeO4的氧化性强于NaClO
D．当有0.2
mol
Fe(OH)3参加反应时转移的电子数目为1.204×1023
B　[反应中Fe(OH)3被氧化，发生氧化反应，故A错误；X为NaCl，NaClO得电子被还原，NaCl为还原产物，B正确；由题给反应可知，Na2FeO4的氧化性弱于NaClO，C错误；铁元素的化合价由＋3变为＋6，当有0.2
mol
Fe(OH)3参加反应时转移的电子的数目为3.612×1023，D错误。]
3．元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系：
已知：2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。下列判断不正确的是(　　)
A．上述①③转化为非氧化还原反应
B．反应②中KCrO2作氧化剂，发生还原反应
C．反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
D．反应①的离子方程式为Cr2O3＋2OH－===2CrO＋H2O
B　[反应②中H2O2化合价降低，作氧化剂，KCrO2作还原剂，B项错误。]
(1)氧化还原反应的概念及联系
(2)转移电子的计算思路
明确元素的变价―→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量所有氧化剂或还原剂得或失的电子数―→确定转移电子数[n(e－)＝n(氧化剂)或n(还原剂)×N(变价原子数)×ΔN(化合价变化数)]。
?命题点2　电子转移的表示方法
4．双线桥法表示电子转移的方向和数目。
(1)3Cl2＋6KOH5KCl＋KClO3＋3H2O
(2)FeS2＋8HNO3===Fe(NO3)3＋2H2SO4＋5NO↑＋2H2O
(3)3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF
[答案]　(1)
(2)
(3)
5．单线桥法表示电子转移的方向和数目。
(1)CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
(2)H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2
(3)3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
[答案]　
(1)元素的化合价计算
其基本方法为先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
(2)熟记陌生物质中的化合价
CuFeS2：Cu
＋2　Fe
＋2　S
－2；FeS2：S
－1；
K2FeO4：Fe
＋6；Li2NH、LiNH2、AlN：N
－3；
Na2S2O3：S
＋2；MnO：Mn
＋5；Na2S2O5：S
＋4；
C2O：C
＋3；HCN：C
＋2　N
－3；
CuH：Cu
＋1　H
－1；OF2：O
＋2；
CrO5()：Cr
＋6；FeO：Fe
＋(8－n)；Si3N4：Si
＋4　N
－3；CaO2：O
－1。
　氧化还原反应的重要规律及应用
一、价态规律与强弱规律
知识梳理
1．价态规律
(1)价态归中规律
含有不同价态的同种元素物质间发生氧化还原反应时，该元素的价态变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，即“价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。”如：
(2)歧化反应规律
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态―→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即反应产物中该元素的价态不能都比反应物中该元素价态高，或都比反应物中该元素价态低。
(3)同种元素相邻价态不反应，如SO2和浓硫酸不反应，可用浓硫酸干燥SO2气体。
2．强弱规律
(1)依据氧化还原反应方程式判断
氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物
氧化性：氧化剂>氧化产物(填“>”或“<”，下同)；
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
反应条件(如是否加热、有无催化剂和反应物浓度大小等)要求越低，反应越剧烈，物质的氧化性或还原性越强。
(3)依据产物中元素价态的高低来判断
①相同条件下，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：
②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：
(4)强弱影响因素
①浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓硫酸＞稀硫酸，浓硝酸＞稀硝酸；还原性：浓盐酸＞稀盐酸。
②温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
③酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如NO在酸性条件下具有强氧化性。
[辨易错]
(1)在反应中Na失去一个电子而Al失去三个电子，故Na的还原性比Al的弱。(　　)
(2)Fe比Cu的还原性强，故Fe3＋的氧化性比Cu2＋的弱。(　　)
(3)Cu与浓硝酸、稀硝酸反应分别生成NO2和NO，故浓硝酸的氧化性比稀硝酸弱。(　　)
(4)Fe3＋与I－反应生成Fe2＋和I2，说明氧化性Fe3＋>I2。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
?命题点1　价态规律及应用
1．氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ关系比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是(　　)
A．＋1
　　　
B．＋3　　　
C．＋5　　　
D．＋7
C　[根据题意，可知KY为KCl，根据KX―→KY＋KZ中KY与KZ的关系比为1∶3，可知KX为KClO3。]
2．L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：
①P＋A―→Q＋B
　②L＋O2―→M＋H2O
③L＋M―→R＋H2O　④B＋H2O―→A＋O2
(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是________，理由是___________________________________________________________________。
(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R密度比空气的密度小，则R的化学式为________。
(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转换的关系式：
Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2O
Ⅱ.N2O4＋H2O―→P＋Q
Ⅲ.M＋L―→Q＋H2O
其中一定不可能实现的是________，理由是___________________________
____________________________________________________________________。
[答案]　(1)P　P中氮元素的化合价最高　(2)N2
(3)Ⅲ　根据氧化还原反应规律，M、L这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质
利用价态规律分析的两个关键
(1)任何氧化还原反应一定有化合价的升高同时也有化合价的降低。
(2)任何氧化还原反应中化合价升降数目相等。
?命题点2　强弱规律及其应用
3．浓硫酸分别与三种钠盐反应，如图所示。下列分析正确的是(　　)
A．对比①和②可以说明还原性：Br－>Cl－
B．①和③相比可说明氧化性：Br2>SO2
C．②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致，说明酸性：H2SO4>HCl
D．③中浓硫酸被还原成SO2
A　[①出现红棕色气体，说明有Br2蒸气生成(反应放热)，Br－被浓硫酸氧化，②出现白雾，说明生成的HCl遇到空气中的水蒸气形成盐酸小液滴，Cl－没有被浓硫酸氧化，因此，对比①和②可以说明还原性Br－>Cl－，故A正确；③中的气体SO2是H2SO3分解产生的，利用了强酸制弱酸的原理，与氧化性无关，故B、D错误；②中生成HCl利用了高沸点酸制备低沸点酸的原理，与酸性强弱无关，故C错误。]
4．在常温下发生下列反应：
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，判断下列结论中错误的是(　　)
A．溶液中可能发生反应：Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－
B．Z2在①③反应中作还原剂
C．氧化性强弱顺序为XO>Z2>B2>A3＋
D．X2＋是XO的还原产物
B　[由反应①可知氧化性：XO>Z2，由反应②可知氧化性：B2>A3＋，由反应③可知氧化性：Z2>B2，综上氧化性强弱顺序为XO>Z2>B2>A3＋，结合选项分析可知B不正确，Z2在①中是氧化产物，在③中作氧化剂。]
?命题点3　氧化性与还原性的实验探究
5．(2020·湖南衡阳四中月考)某兴趣小组探究SO2气体的还原性，装置如图所示，下列说法错误的是(　　)
　　　　
　
A　　　　B　　　　C
A．A装置中FeCl3溶液逐渐变为浅绿色，可以说明SO2有还原性
B．B装置中溶液蓝色退去，说明还原性：SO2>I－
C．若探究SO2的氧化性，可以用氢硫酸代替A中的FeCl3溶液
D．A中反应的离子方程式为Fe3＋＋SO2＋2H2O===Fe2＋＋SO＋4H＋
D　[D项中的离子方程式中电荷不守恒，D错误。]
6．某小组同学探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱，设计如图实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。
(1)打开活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至过量，烧瓶内溶液颜色变为无色，该反应的离子方程式为________________________________，得出的结论是H2SO3的氧化性比Br2的氧化性________(填“强”或“弱”)。
(2)再打开活塞b，向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液，刚开始溶液颜色无明显变化，继续滴加，溶液变为橙黄色，变橙黄色反应的离子方程式为_____________，得出的结论是H2O2的氧化性比Br2的氧化性________(填“强”或“弱”)。
[解析]　(1)打开活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至过量，烧瓶内溶液颜色变为无色，说明溴与亚硫酸发生反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为H2SO3＋Br2＋H2O===4H＋＋SO＋2Br－，说明亚硫酸的氧化性比Br2的弱；(2)再打开活塞b，向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液，刚开始溶液颜色无明显变化，继续滴加，溶液变为橙黄色，溴离子被氧化成溴单质，变橙黄色反应的离子方程式为2H＋＋2Br－＋H2O2===Br2＋2H2O，说明H2O2的氧化性比Br2的氧化性强。
[答案]　(1)H2SO3＋Br2＋H2O===4H＋＋SO＋2Br－　弱　(2)2H＋＋2Br－＋H2O2===Br2＋2H2O　强
二、守恒规律与先后规律
知识梳理
1．电子守恒规律
电子守恒规律是任何氧化还原反应的定量要求，即氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。
2．反应先后规律
(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Cl2先与Fe2＋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，然后依次与Cu2＋、H＋反应。
[深思考]
已知还原性：I－>Fe2＋>Br－。
向含0.1
mol
FeI2和0.1
mol
NaBr的混合液中通入一定量的Cl2，写出下列情况的离子方程式。
(1)若Cl2为0.1
mol时_____________________________________________。
(2)若Cl2为0.2
mol时_______________________________________________
________________________________________________________________。
[答案]　(1)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
(2)4I－＋2Fe2＋＋2Br－＋4Cl2===2I2＋2Fe3＋＋Br2＋8Cl－
?命题点1　电子守恒在化学计算中的应用
[典例导航]　Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO
被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为________。
[思路点拨]　
列式：16×(1＋1)＝x×，故x＝5。
[答案]　5
“电子守恒法”计算的一般思维模板
1．0.1
mol
金属锡完全溶于100
mL
12
mol·L－1
HNO3溶液中放出0.4
mol
NO2，反应后溶液中c(H＋)为8
mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)。由此推断氧化产物可能是(　　)
A．Sn(NO3)2
B．SnO2·4H2O
C．Sn(NO3)4
D．Sn(NO3)2和Sn(NO3)4
B　[由反应后溶液中的c(H＋)＝8
mol·L－1，可知HNO3有剩余，反应的HNO3为0.1
L×12
mol·L－1－0.1
L×8
mol·L－1＝0.4
mol，设金属锡被氧化后的化合价为x，由得失电子守恒可知，0.1
mol×(x－0)＝0.4
mol×(5－4)，解得x＝4，即氧化产物中锡元素的化合价为＋4，由于溶液中c(H＋)＝8
mol·L－1，根据氮元素守恒可知c(NO)＝(1.2
mol－0.4
mol)÷0.1
L＝8
mol·L－1，此时溶液呈电中性，说明溶液中不存在Sn(NO3)4，故氧化产物为SnO2·4H2O。]
2．(1)欲使3
mol的VO2＋变为VO，则需要氧化剂KClO3至少为_______mol。
(2)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2
的有效氯含量为______(计算结果保留两位小数)。
[解析]　(1)使3
mol的VO2＋变为VO，转移电子的物质的量为3
mol×(5－4)＝3
mol；氧化剂KClO3被还原为KCl，氯元素由＋5价降低到－1价，根据电子守恒可知，需要KClO3的物质的量至少为＝0.5
mol。
(2)×4××71
g≈1.57
g。
[答案]　(1)0.5　(2)1.57
g
?命题点2　反应先后规律及应用
3．往含Fe3＋、H＋、NO的混合液中加入少量SO，充分反应后，下列表示该反应的离子方程式正确的是(　　)
A．2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋
B．2H＋＋SO===H2O＋SO2↑
C．2H＋＋2NO＋3SO===3SO＋2NO↑＋H2O
D．2Fe3＋＋3SO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3SO2↑
C　[氧化性：NO(H＋)>Fe3＋，SO先还原NO(H＋)，再还原Fe3＋，C项正确。]
4．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
C　[还原性HSO>I－，所以首先发生的反应为IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋，继续加入KIO3，氧化性IO>I2，所以IO可以结合H＋氧化I－生成I2，反应为IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2，根据发生的反应来判断各个点的产物。]
?命题点3　情境创新题
5．亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。制备亚氯酸钠的流程如下：
下列说法错误的是(　　)
A．反应①中，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1
B．若反应①通过原电池来实现，则ClO2是正极产物
C．反应②中的H2O2可用NaClO4代替
D．反应②中，ClO2的氧化性大于H2O2
C　[根据题中流程图可知反应①中NaO3―→O2，NaClO3是氧化剂，O2―→NaHO4，SO2是还原剂，其反应为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2NaHSO4＋2ClO2，故NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1，A正确；反应①中ClO2是还原产物，原电池正极发生还原反应，所以ClO2是正极产物，B正确；反应②中，O2―→NaO2，氯元素的化合价降低，作氧化剂，H2O2只能作还原剂，故不能用氧化性的NaClO4代替H2O2，C错误；由C项分析可知，ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2的氧化性，D正确。]
6．某离子反应中涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种微粒。其中N2、ClO－的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断不正确的是(　　)
A．该反应的氧化剂是ClO－
B．消耗1
mol
还原剂，转移3
mol电子
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D．当生成14
g
N2时，消耗的ClO－为1.5
mol
C　[根据题意可知氧化剂为ClO－，还原剂为NH，根据电子守恒知
n(ClO－)×2＝n(NH)×3，n(ClO－)∶n(NH)＝3∶2，C项错误。]
　氧化还原反应的配平
知识梳理
1．配平原则
2．化合价升降法配平步骤
3．三种配平技巧
(1)倒配法：适用于氧化剂与还原剂为同一物质
S＋KOH===K2S＋K2SO3＋H2O
(2)补加法：适用于部分被氧化或被还原的物质反应
Cu＋HNO3===Cu(NO3)2＋NO↑＋
(3)电荷守恒法：适用离子方程式
MnO＋Cl－＋H＋===Mn2＋＋Cl2↑＋H2O
[答案]　(1)3　6　2　1　3
(2)3　8　3　2　4　H2O
(3)2　10　16　2　5　8
?命题点1　一般配平
1．(1)____NaBO2＋____SiO2＋____Na＋____H2===____NaBH4＋____
Na2SiO3
(2)____Fe3O4＋____HNO3(稀)===____Fe(NO3)3＋____NO↑＋____H2O
(3)____MnO＋____C2O＋____H＋===____Mn2＋＋____CO2↑＋____H2O
(4)____SO2＋____MnO＋____H2O===____Mn2＋＋____SO＋____H＋
[答案]　(1)1　2　4　2　1　2　(2)3　28　9　1　14　(3)2　5　16　2　10　8　(4)5　2　2　2　5　4
2．(1)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3
(2)____Cl2＋____KOH===____KCl＋____KClO3＋____H2O
[答案]　(1)2　9　3　3　5　(2)3　6　5　1　3
?命题点2　缺项配平
缺项配平的方法
(1)先用化合价升降法确定“两剂”或“两物”及其系数，然后根据原子守恒或电荷守恒确定其他物质及其系数。
(2)补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
反应物缺H(氢)或多O(氧)补H＋生成H2O，反应物少O(氧)补H2O(水)生成H＋
碱性条件下
反应物缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)生成OH－，反应物少O(氧)补OH－生成H2O
3．(1)将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(
Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式：
NaBiO3＋Mn2＋＋________===Na＋＋Bi3＋＋________＋________。
(2)将Cu投入一定量的浓硝酸中，发生如下反应，其生成的NO2与NO的物质的量之比为2∶1，完成下列反应：Cu＋HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋NO2↑＋NO↑＋________。
(3)ClO－＋Fe(OH)3＋________===Cl－＋FeO＋H2O。
(4)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2，完成下列化学方程式：
KMnO4＋K2S＋________===K2MnO4＋K2SO4＋S↓＋________。
(5)在酸性条件下，K2Cr2O7被Fe2＋还原为Cr3＋，完成下列方程式：
Cr2O＋Fe2＋＋________===Cr3＋＋Fe3＋＋________。
[答案]　(1)5　2　14　H＋　5　5　2　MnO　7　H2O
(2)5　16　5　4　2　8　H2O
(3)3　2　4　OH－　3　2　5
(4)28　5　24　KOH　28　3　2　12　H2O
(5)1　6　14　H＋　2　6　7　H2O
　信息型氧化还原方程式的书写
信息型氧化还原方程式的书写是全国卷中每年必考的题型，呈现形式主要有文字描述反应型和化工流程中转化反应型。分析时要从文字描述信息和化工流程转化中提取反应物和生成物，根据原子守恒和电子守恒书写反应方程式。考查学生综合分析问题的能力，很好地考查了学生的“证据推理与模型认知”的化学核心素养。
KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式是_______________________________________________________
____________________________________________________________________。
[思路点拨]　
[答案]　2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
信息型氧化还原方程式书写流程
1．根据有关信息，写出符合要求的离子方程式。
(1)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝化法中，H2能将NO还原为N2。
上述反应的离子方程式为___________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等，正极材料可再生利用，其中一步工艺流程为用氢氧化钠溶液进行“正极碱浸”，发生反应的离子方程式为__________________________________________________。
(3)Fe的一种含氧酸根FeO具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生。该反应的离子方程式是___________________
___________________________________________________________________。
[答案]　(1)2NO＋5H2N2＋2OH－＋4H2O
(2)2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑
(3)4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O
2．五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂(含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐)回收V2O5的新工艺流程如下：
已知：①部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示：
物质
VOSO4
V2O5
NH4VO3
(VO2)2SO4
溶解性
可溶
难溶
难溶
易溶
②VO＋2OH－VO＋H2O
回答下列问题：
(1)滤液1和滤液2中钒的存在形式相同，其存在形式为___________________
(填离子符号)。
(2)
在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)生成VO的反应中消耗1
mol
KClO3时转移6
mol电子，该反应的离子方程式为_______________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)Ⅱ步反应的离子方程式为________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　根据废催化剂的成分及溶解性和流程可知第Ⅰ步V2O5被Na2SO3还原为VO2＋；根据流程中加KClO3的目的是氧化VO2＋生成VO；根据溶解性，加入氨水的目的是沉淀VO为NH4VO3。
[答案]　(1)VO2＋
(2)V2O5＋Na2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋Na2SO4＋2H2O
(3)6VO2＋＋ClO＋3H2O===6VO＋Cl－＋6H＋
(4)VO＋2NH3·H2O===NH4VO3↓＋NH＋H2O
[真题验收]
1．(2020·7月浙江选考，T10)反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是
(　　)
A．1∶2　　　
B．1∶1　　　
C．2∶1　　　
D．4∶1
B　[根据化合价变化可找出氧化剂和还原剂，氧化剂得电子化合价降低，则二氧化锰是氧化剂，氧化剂对应的生成物是还原产物，则MnCl2为还原产物；还原剂失电子化合价升高，则HCl为还原剂，还原剂对应的生成物是氧化产物，则Cl2为氧化产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1。]
2．(1)(2020·全国卷Ⅰ，T26(2)改编)酸性条件下，VO＋能被MnO2氧化成VO，写出VO＋转化为VO反应的离子方程式：_________________________________
____________________________________________________________________。
(2)(2020·全国卷Ⅱ，T26(4)改编)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，生成ClO2的离子方程式为___________________。
每生成1
mol
ClO2消耗NaClO2的量为________mol；产生“气泡”的化学方程式为________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)(2020·全国卷Ⅲ，T27(5))硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式_______________
____________________________________________________________________。
(4)(2019·全国卷Ⅲ)工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰，写出该反应的化学方程式________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)VO＋转化为VO时，钒元素的化合价由＋3价升至＋5价，1
mol
VO＋失去2
mol电子，MnO2被还原为Mn2＋，锰元素的化合价由＋4价降至＋2价，1
mol
MnO2得到2
mol电子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，VO＋转化为VO反应的离子方程式为VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O。
(2)生成ClO2的反应属于歧化反应，生成ClO2的离子方程式为5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O，每生成1
mol
ClO2，消耗NaClO2为×5
＝1.25
mol；碳酸氢钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，方程式为NaHCO3＋NaHSO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。
(3)由题意可知，反应物为硫酸镍、次氯酸钠和强碱，生成物为NiOOH，硫酸镍中镍为＋2价，NiOOH中镍为＋3价，镍的化合价升高被氧化，则次氯酸钠中氯元素被还原得到氯化钠，该反应的离子方程式为2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋H2O＋Cl－。
(4)根据题意可确定反应物为MnO2、MnS、H2SO4，生成物为MnSO4、S、H2O，根据化合价升降可配平。
[答案]　(1)VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O　(2)5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O　1.25　NaHCO3＋NaHSO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑　(3)2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋Cl－＋H2O
(4)MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O
3．(2018·全国卷Ⅰ，节选)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为________。
[解析]　氯气与硝酸银反应生成N2O5，氯气作氧化剂，还原产物为氯化银，又硝酸银中氮元素、银元素已经是最高化合价，则只能是氧元素化合价升高，所以气体氧化产物为O2。
[答案]　O2
[新题预测]
1．处理含CN－废水可以用以下两种方法。
Ⅰ：ClO－＋CN－＋OH－―→Cl－＋CO＋A＋H2O(未配平)，其中A为参与大气循环的气体
Ⅱ：①CN－＋OH－＋Cl2―→OCN－＋Cl－＋H2O(未配平)
②2OCN－＋4OH－＋3Cl2===2CO2＋N2＋6Cl－＋2H2O
设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．ClO－和CN－的电子式分别为[]－、[]－
B．方法Ⅰ中，每生成1
mol
A，转移10NA个电子
C．方法Ⅱ中，CO2是反应②的氧化产物
D．方法Ⅱ的反应①中，CN－与Cl2的物质的量之比为
1∶2
B　[ClO－和CN－中的所有原子都满足8电子稳定结构，CN－电子式是
[?C??N?]－，A错误；由“A为参与大气循环的气体”和质量守恒可知，A为N2，方法Ⅰ中2－―→2＋2O，故每生成1
mol
A，转移10NA个电子，B正确；在反应②中－―→O2，C的化合价没有变化，CO2不是反应②的氧化产物，C错误；将反应①配平得CN－＋2OH－＋Cl2===OCN－＋2Cl－＋H2O，CN－与Cl2的物质的量之比为1∶1，D错误。]
2．(1)过二硫酸H2S2O8及其盐是氧化性比KMnO4还强的氧化剂。有人认为S在其中的化合价为＋7，有人反对。反对的理由是_________________________
____________________________________________________________________，
H2S2O8的结构式可能为________。过二硫酸铵在酸性溶液中氧化Mn2＋的离子方程式为_______________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)已知二甲肼(C2H8N2)是一种火箭燃料，氧化剂为N2O4，充分燃烧产物无毒。二甲肼完全燃烧的化学方程式为_____________________________________
____________________________________________________________________，
46
g
N2O4氧化二甲肼的质量为________g。
[解析]　燃烧产物无毒，说明生成CO2、N2和H2O。
根据电子守恒配平化学方程式，可求二甲肼的质量。
[答案]　(1)S的最高价为＋6价，H2S2O8中有过氧原子　
5S2O＋2Mn2＋＋8H2O===10SO＋2MnO＋16H＋
(2)C2H8N2＋2N2O4===2CO2＋3N2＋4H2O　15
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-第3节　离子共存　离子检验与推断
[课标解读]　1.掌握常见离子的检验方法。　2.根据离子反应的条件，分析离子共存和推断离子的存在。
　离子共存
知识梳理
1．离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不反应；若离子之间能反应，则不能大量共存。
2．离子不能大量共存的常见类型
(1)复分解反应
①H＋与弱酸根离子如CO、HCO、SO、HSO、[Al(OH)4]－、SiO等生成弱酸。
②OH－与弱碱的阳离子如NH、Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋等生成弱碱；OH－与酸式酸根离子如HCO、HSO、HS－等生成水。
③生成沉淀如Ag＋与Cl－；Ba2＋与SO等。
(2)氧化还原反应型
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子，会发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子：ClO－、MnO(H＋)、NO(H＋)、Fe3＋等。
还原性离子：S2－、SO、I－、Fe2＋、Br－、Cl－等。
①Fe3＋可氧化S2－、SO、I－等。
②NO(H＋)可氧化S2－、SO、I－、Fe2＋、Br－等。
③ClO－在碱性条件下可氧化S2－、SO、I－、Fe2＋、Br－等。
④ClO－(H＋)、MnO(H＋)可氧化S2－、SO、I－、Fe2＋、Br－、Cl－等。
(3)水解相互促进型
①常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下：
a．Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、[Al(OH)4]－、SiO。
b．Fe3＋与CO、HCO、[Al(OH)4]－、SiO。
c．NH与[Al(OH)4]－、SiO。
②NH与CH3COO－、CO、HCO、S2－等能发生相互促进的水解反应，但不完全，仍能大量共存。
(4)络合反应
①Fe3＋与SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。
②Ag＋与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。
③Cu2＋与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2＋而不能大量共存。
3．常见限定条件的分析
(1)溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、MnO、
Fe(SCN)2＋、Cr2O、CrO等。
(2)常见表示溶液呈酸性的描述
①常温下pH＝1的溶液；②使pH试纸变红的溶液；③使甲基橙呈红色的溶液；④c(H＋)＝0.1
mol·L－1的溶液。
(3)常见表示溶液呈碱性的描述
①常温下pH＝14的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞变红的溶液；④c(OH－)＝0.1
mol·L－1的溶液。
(4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述①与铝粉反应放出氢气的溶液；②常温下，水电离出的c(OH－)＝1×10－12
mol·L－1的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。
(5)溶液中含有NO(H＋)、ClO－、MnO、H2O2、Fe3＋，说明溶液具有强氧化性。
(6)溶液中含有S2－、SO、I－、Fe2＋、SO2，说明溶液具有还原性。
(7)只含弱酸根离子或只含弱碱阳离子在中性溶液中不能大量存在。
?命题点　溶液中离子共存的判断
1．下列各组离子在指定的溶液中能大量共存的有________(填序号)。
①＝10－12的溶液中：Na＋、K＋、SiO、CO
②含有大量Fe2＋的溶液中：K＋、Fe3＋、[Fe(CN)6]3－、SO
③无色溶液中：K＋、SO、Cr2O、Na＋
④滴入KSCN溶液显血红色的溶液中：NH、Mg2＋、SO、Cl－
⑤滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na＋、Fe2＋、Cl－、NO
⑥在c(Fe3＋)＝1
mol·L－1的溶液中：K＋、NH、SCN－、NO
⑦中性溶液中：Al3＋、Fe3＋、SO、ClO
⑧＝1×10－13
mol·L－1的溶液中：NH、Ca2＋、Cl－、NO
⑨弱碱性溶液中：Na＋、K＋、Cl－、HS－
⑩加入Al粉生成H2的溶液中：Na＋、HCO、NO、NH
?水电离出的c(H＋)＝1×10－13
mol·L－1的溶液中：NH、K＋、S2O、Cl－
?含H2O2的溶液中：Fe2＋、SO、NH、I－
[解析]　②中Fe2＋与[Fe(CN)6]3－形成沉淀，③中Cr2O为橙色，⑤中酸性条件NO氧化Fe2＋，⑥中Fe3＋与SCN－络合，⑦中Al3＋、Fe3＋水解呈酸性，⑩中HCO在强碱或强酸中不共存，?中NH在强碱中不存在，S2O在强酸中不存在，?中H2O2氧化Fe2＋、I－。
[答案]　①④⑧⑨
2．在不同温度下，水溶液中c(H＋)与c(OH－)有如图所示关系。下列关于离子共存的说法正确的是(　　)
A．a点对应的溶液中大量存在：Fe2＋、Ca2＋、ClO－、SO
B．b点对应的溶液中大量存在：NH、K＋、I－、NO
C．c点对应的溶液中大量存在：Na＋、Fe3＋、SO、Cl－
D．d点对应的溶液中大量存在：Na＋、K＋、S2－、SO
D　[a点对应的溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，ClO－能与Fe2＋发生氧化还原反应而不能大量共存，Ca2＋与SO不能大量共存，A项错误；b点对应的溶液中c(H＋)>c(OH－)，溶液呈酸性，酸性条件下NO能与I－发生氧化还原反应而不能大量共存，B项错误；c点对应的溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，而Fe3＋水解使溶液呈酸性，C项错误；d点对应的溶液中c(H＋)离子共存四步分析法
—
↓
—
↓
—
↓
—
　常见离子的检验
知识梳理
1．一般离子的检验
离子
试剂
现象
注意
Cl－、Br－、I－
AgNO3溶液和稀硝酸
AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
—
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
加热
Fe3＋
NaOH溶液
红褐色沉淀
—
KSCN溶液
溶液呈红色
—
Fe2＋
K3[Fe(CN)6]溶液
蓝色沉淀
—
SO
稀硫酸和品红溶液
产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液退色
HSO有干扰
Na＋、K＋
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K＋要透过蓝色钴玻璃观察焰色
Mg2＋
NaOH溶液
产生白色沉淀
—
Al3＋
NaOH溶液
产生白色沉淀，NaOH过量沉淀又溶解
NaOH溶液逐滴滴加至过量
Cu2＋
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
—
注意：①Br－、I－还可以用氯水与CCl4检验。
②I－还可以用氯水或双氧水与淀粉检验。
2．两种常考阴离子的检验
(1)SO的检验
①检验方法
②排除干扰：先加足量盐酸是排除Ag＋、CO、SO等的干扰，所用钡盐一般不用硝酸钡。
(2)CO的检验
①检验方法
②排除干扰：先加CaCl2溶液的目的是排除HCO干扰。但要注意SO干扰。
知识应用
1．结晶析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检验产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：______________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O
可供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。
[答案]　取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)于一试管中，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(答案合理即可)
2．取一定量的Fe与H2O(g)反应的产物，加入足量稀硫酸，充分反应后，向溶液中加入KSCN溶液，溶液未变红，说明Fe与H2O(g)反应的产物中没有＋3价铁元素，这种结论对吗？为什么？
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
[答案]　不对，反应产物中可能混有剩余的铁单质，在与酸反应的过程＋3价铁元素又被Fe还原为＋2价铁元素
?命题点　常见离子检验
1．下列操作、现象与结论对应关系正确的是(　　)
操作、现象
结论
A
向某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
溶液中一定含有SO
B
将SO2通入酸性KMnO4溶液中，溶液退色
SO2具有漂白性
C
向某溶液中加入稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸不变色
溶液中一定不含NH
D
向某溶液中加入KSCN，无现象，再滴入氯水，溶液变红
溶液中一定含有Fe2＋
D　[若溶液中存在Ag＋或SO时，加入硝酸酸化的氯化钡溶液，也会有白色沉淀生成，A错误；将SO2通入酸性KMnO4溶液中，溶液退色是因为两者发生了氧化还原反应，体现了SO2的还原性，B错误；若溶液中存在少量NH，加入稀NaOH溶液，在未加热的情况下，不会逸出NH3，C错误；向溶液中加入KSCN，无现象，说明不含Fe3＋，再滴入氯水，溶液变红，说明溶液中一定含有Fe2＋，D正确。]
2．某化学兴趣小组在课外活动中，对某一份溶液成分(已知不含其他还原性离子)进行了检测，其中三次检测结果如下表所示：
检测序号
溶液中检测出的离子组合
第一次
KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl
第二次
KCl、AlCl3、Na2SO4、K2CO3
第三次
Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl
则下列说法合理的是(　　)
A．三次检测结果都正确
B．该溶液中的阳离子无法判断
C．为了检验SO，应先加过量稀硝酸后再滴加Ba(NO3)2溶液，观察是否有沉淀现象
D．为了确定是否存在CO，可以向其中滴加CaCl2溶液，观察是否有沉淀现象
C　[Al3＋与CO不能大量共存于溶液中，第二次检测结果不正确，A项错误；因第一次、第三次检测中均有CO，阳离子均只有K＋、Na＋，故溶液中的阳离子可以确定，B项错误；CO也能与Ba2＋结合形成沉淀，先加过量稀硝酸可排除CO的干扰，再加Ba(NO3)2溶液来检验SO，C项正确；CaSO4也可沉淀出来，D项错误。]
3．已知：5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O
IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O
某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I－、IO中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在。
[答案]　(1)从水层取少量溶液，加入1～2
mL淀粉溶液，加盐酸酸化，若溶液变蓝，则说明废水中同时含I－和IO，若溶液不变蓝，则说明废水中含I－和IO中一种。
(2)从水层取少量溶液，加入1～2
mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－。
(3)另从水层取少量溶液，加入1～2
mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO
(1)溶液中离子的检验答题模板
实验操作(取少量或适量待检溶液，加入……试剂，再加入……试剂)
?
现象描述(①溶液由……变为……，②若有……生成，③若没有……)
?
得出结论(如“若……说明……，若……说明……”)
(2)固体物质的检验答题模板
①取少量待测物质；加入……试剂溶解；②向该溶解液中加入……试剂或再加入……试剂；③若溶液由……色变为……色或有……生成；④则说明……结论。
　“四项基本原则”突破离子推断
离子推断试题在近几年的高考试题中时常出现，试题形式有文字叙述型或流程框图型。试题难度中档，在推断分析时注意离子的引入和一些现象的干扰。此类题型很好地考查了推理能力，充分体现了“证据推理与模型认知”的化学核心素养。
“四项基本原则”推导离子的思路
[典例导航]
某溶液中可能含有Cl－、SO、CO、NH、Fe3＋、Al3＋和K＋。取该溶液100
mL，加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02
mol气体，同时产生红褐色沉淀；过滤，洗涤，灼烧，得到1.6
g固体；向上述滤液中加足量BaCl2溶液，得到4.66
g不溶于盐酸的沉淀。由此可知原溶液中(　　)
A．至少存在5种离子
B．Cl－一定存在，且c(Cl－)≥0.4
mol·L－1
C．SO、NH一定存在，Cl－可能不存在
D．CO、Al3＋一定不存在，K＋可能存在
[思路点拨]　
B　[根据加入过量NaOH溶液，加热，得到0.02
mol气体，说明有NH，为0.02
mol，同时产生红褐色沉淀，说明有Fe3＋，而且为0.02
mol，则没有CO；根据不溶于盐酸的4.66
g沉淀，说明有SO，且为0.02
mol，则根据电荷守恒可知一定有Cl－，至少有0.04
mol，B正确。]
通过补充什么实验步骤可确定溶液中是否含有K＋、Al3＋？
[答案]　用洁净的铂丝蘸取原溶液，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察是否有紫色火焰，确定是否含K＋；取最后的滤液少许，加入盐酸，观察是否存在开始沉淀生成，后来又溶解的现象，确定是否含有Al3＋。
1．(2020·河北衡水冀州中学期中改编)有一瓶无色溶液，可能含有Na＋、
K＋、Al3＋、Mg2＋、NH、Cl－、SO、HCO、MnO、SO中的几种。为确定其成分，进行如下实验：①取少许溶液，逐渐加入Na2O2固体至过量，产生无色无味的气体和白色沉淀，且白色沉淀先逐渐增多而后又部分溶解；②另取部分原溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生；③用洁净的铂丝蘸取原溶液在酒精灯上灼烧，观察到黄色火焰。下列推断正确的是(　　)
A．肯定含有Na＋、Al3＋、Mg2＋、SO
B．肯定含有Na＋、Al3＋、Mg2＋、Cl－
C．肯定没有K＋、HCO、SO、MnO
D．肯定没有Cl－、NH、SO
A　[该溶液无色，一定没有MnO。①取少许溶液，逐渐加入Na2O2固体(Na2O2与水反应生成NaOH和O2)至过量，产生的无色无味的气体是O2，所以不含NH；产生白色沉淀且白色沉淀先逐渐增多而后又部分溶解说明含有Al3＋和Mg2＋，则不能含有HCO、SO。②另取部分原溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，产生的白色沉淀是BaSO4，则溶液中存在SO。③用洁净的铂丝蘸取原溶液在酒精灯上灼烧，观察到黄色火焰，说明存在Na＋。无法判断Cl－和K＋是否存在，故正确答案是A。]
2．(2020·浙江十校联考)某1
L待测溶液中除含有0.2
mol·L－1的Na＋外，还可能含有如表所示离子中的一种或多种。现进行如图所示实验操作(每次实验所加试剂均过量)：
阳离子
K＋、NH、Fe3＋、Ba2＋
阴离子
Cl－、Br－、CO、HCO、SO、SO
下列说法错误的是(　　)
A．向溶液B中加AgNO3与HNO3操作是多余的，待测液中一定含有的离子是K＋、NH、CO、HCO、且c(K＋)≥0.1
mol·L－1
B．生成白色沉淀B的离子方程式为Ba2＋＋HCO＋OH－===BaCO3↓＋H2O
C．已知白色沉淀C能溶于浓氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===
[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O
D．若无色气体D是混合气体，则D中含有CO2和NO
A　[待测液和氯化钡溶液反应得到沉淀A，则溶液中可能含有CO、SO、SO，向沉淀A中加入稀硝酸生成的无色气体D应为CO2，将其通入石灰水中得到10.00
g
CaCO3，即0.1
mol，则待测液中存在0.1
mol
CO；有部分沉淀不溶解，则不溶解的11.65
g白色沉淀D为0.05
mol
BaSO4，则待测液中可能存在SO、SO中的两种或一种，因此待测液中不存在Ba2＋和Fe3＋；滤液A中有
Ba2＋，加入过量的NaOH溶液得到气体B，则气体B应为0.1
mol
NH3,19.70
g白色沉淀B应为0.1
mol
BaCO3，则待测液中一定含有0.1
mol
NH、0.1
mol
HCO；溶液B中加入硝酸酸化的硝酸银溶液得到白色沉淀C，则C为AgCl，说明溶液B中含有Cl－，不含Br－，由于开始加入氯化钡溶液，故不能确定原溶液中是否含有Cl－。此时可确定该溶液中粒子所带负电荷至少为n(HCO)＋2n(CO)＋2n(SO、SO)＝(1×0.1＋2×0.1＋2×0.05)mol＝0.4
mol，正电荷至少为n(NH)＋n(Na＋)＝(1×0.1＋1×0.2)mol＝0.3
mol，则根据溶液呈电中性可知，待测液中一定存在K＋，且n(K＋)≥0.1
mol。向溶液B中加硝酸酸化的AgNO3溶液的操作不是多余的，是为了判断待测液中是否含有溴离子，A错误；生成白色沉淀B的离子方程式为Ba2＋＋HCO＋OH－===BaCO3↓＋H2O，B正确；白色沉淀C为AgCl，其与浓氨水反应的离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O，C正确；若无色气体D是混合气体，则应是CO2和NO的混合气体，NO是由HNO3与BaSO3反应而得，D正确。]
[真题验收]
1．(2020·全国卷Ⅱ，T8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：
①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)
A．KCl、NaCl
B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3
D．MgSO4、NaCl
B　[根据实验①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，而CaCO3难溶于水，即白色固体中一定不含CaCO3；根据实验②做焰色反应时焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃)可确定含有钾元素，即白色固体中含有KCl；结合实验③向溶液中加碱产生白色沉淀，可知溶液中含有能与OH－反应生成白色沉淀的离子，只能为
Mg2＋，即白色固体的另一成分为MgSO4。结合上述分析，可知B项正确。]
2．(2020·江苏卷，T4)常温下，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氨水溶液：Na＋、K＋、OH－、NO
B．0.1
mol·L－1盐酸溶液：Na＋、K＋、SO、SiO
C．0.1
mol·L－1KMnO4溶液：NH、Na＋、NO、I－
D．0.1
mol·L－1AgNO3溶液：NH、Mg2＋、Cl－、SO
A　[氨水中，Na＋、K＋、OH－、NO彼此不反应，能大量共存，A项正确；盐酸中的H＋能与SiO结合生成H2SiO3沉淀，B项错误；KMnO4溶液具有强氧化性，与具有还原性的I－不能大量存在，C项错误；AgNO3溶液中的Ag＋能与Cl－反应生成AgCl沉淀，二者不能大量共存，D项错误。]
3．(2019·全国卷Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是
(　　)
A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变
B．水中的NO、SO、Cl－通过阴离子树脂后被除去
C．通过净化处理后，水的导电性降低
D．阴离子树脂填充段存在反应H＋＋OH－===H2O
A　[A项，由题图可知，经过阳离子交换树脂后，Ca2＋、Na＋、Mg2＋交换为H＋，由电荷守恒知，阳离子总数会增加，错误；B项，由题图可知，通过阴离子交换树脂后，NO、Cl－、SO被除去，正确；C项，通过净化处理后，水中的导电离子种类与浓度降低，水的导电性降低，正确；D项，阴离子树脂填充段存在反应H＋＋OH－===H2O，正确。]
4．(2016·全国卷Ⅱ)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为(　　)
A．NaHCO3、Al(OH)3　　　　
B．AgCl、NaHCO3
C．Na2SO3、BaCO3
D．Na2CO3、CuSO4
C　[A项中，NaHCO3、Al(OH)3加入足量水中，NaHCO3溶解，Al(OH)3不溶解；加入稀盐酸，固体全部溶解，且有气泡产生；NaHCO3、Al(OH)3均能与H2SO4反应，最后不会有固体剩余；B项中，NaHCO3溶于水，AgCl不溶于水，加入足量稀盐酸，AgCl仍不溶解；C项中Na2SO3溶于水，BaCO3不溶于水，BaCO3能溶于稀盐酸：BaCO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋CO2↑，Na2SO3、BaCO3均能与稀硫酸反应：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O、BaCO3＋H2SO4===BaSO4＋H2O＋CO2↑；D项中，CuSO4和Na2CO3都能溶于稀硫酸。]
[新题预测]
某固体混合物X可能由Ba(OH)2、NaOH、Na2CO3、KCl、K2SO4中的几种物质混合而成。取适量样品进行如下实验(假设各反应物都充分反应)，得到实验现象和实验数据：
①将X加入水中，得到不溶物Y和溶液Z；
②取不溶物Y加入足量稀硫酸，沉淀质量增加；
③向Z中滴加氯化铵溶液，加热，产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体并得到溶液W；
④向溶液W中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀。
下列说法正确的是(　　)
A．不溶物Y中含BaCO3和BaSO4
B．固体混合物X中一定有Ba(OH)2、Na2CO3、K2SO4
C．根据上述实验现象无法确定固体混合物X中是否有NaOH
D．用铂丝蘸取溶液Z在酒精灯火焰上灼烧，通过蓝色钴玻璃观察焰色，即可判断X中有无KCl
C　[①将X加入水中，得到不溶物Y和溶液Z，不溶物是碳酸钡、硫酸钡中至少一种，因此一定含有氢氧化钡；②取不溶物Y加入足量稀硫酸，沉淀质量增加，因此不溶物Y中一定含有碳酸钡，即一定含有碳酸钠；③向Z中滴加氯化铵溶液，加热，产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体并得到溶液W；④向溶液W中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀，由于前面加入了氯化铵溶液，因此无法判断是否存在氯化钾。
A．不溶物Y中一定含BaCO3，不一定含有BaSO4，A错误；B.固体混合物X中一定有Ba(OH)2、Na2CO3，不一定含有K2SO4，B错误；C.根据以上分析可知无法确定固体混合物X中是否有NaOH，C正确；D.用铂丝蘸取溶液Z在酒精灯火焰上灼烧，通过蓝色钴玻璃观察焰色，也不能判断X中有无KCl，因为可能存在硫酸钾，D错误。]
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-第2节　电解质与离子反应
[课标解读]　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、离子反应发生的条件。　4.能正确书写离子方程式，并能进行相关计算。
　电解质的分类和电离
知识梳理
1．电解质和非电解质
(1)分类依据
(2)电解质的强弱与物质类别的关系
—强酸、强碱、绝大多数盐，如HNO3、NaOH、CaCO3等
　　
—弱酸、弱碱和水等，如乙酸、一水合氨等
(3)熟记常见酸、碱的强弱
ⅠA
除LiOH外其余都是强碱
ⅡA
除Mg(OH)2、Be(OH)2外其余都是强碱
ⅢA
H3BO3为弱酸、Al(OH)3是两性氢氧化物
ⅣA
H2CO3、H2SiO3均为弱酸
ⅤA
强酸：HNO3；中强(或弱)酸：HNO2、H3PO4
ⅥA
强酸：H2SO4；弱酸：H2SO3、H2S
ⅦA
强酸：HCl、HBr、HI、HClO4等弱酸：HF、HClO等
过渡元素中常见的弱碱
Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2等
羧酸
CH3COOH、HCOOH、HOOCCOOH等
[辨易错]
(1)NH3、SO2溶于水形成的溶液均导电，故NH3、SO2均为电解质。(　　)
(2)液态AlCl3和液态HCl均不导电，则AlCl3和HCl为非电解质。(　　)
(3)BaCO3的水溶液的导电性很弱，故它是弱电解质。(　　)
(4)Cu和NaCl熔化均导电，二者均为电解质。(　　)
(5)25
℃时，0.1
mol·L－1的HA溶液的pH＝1，说明HA为强电解质。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2．电解质的电离
(1)电离是指电解质溶解于水或受热熔化时，离解成能够自由移动的离子的过程。
(2)电离方程式的书写
①强电解质的电离方程式中，用“===”连接，弱电解质(包括弱酸的酸式酸根)的电离方程式中，用“”连接。
如Na2SO4：Na2SO4===2Na＋＋SO；
HClO：HClOH＋＋ClO－。
②多元弱酸的电离分步书写，多元弱碱的电离一步写出。
如H2CO3：H2CO3H＋＋HCO，
HCOH＋＋CO；
Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。
③酸式盐的电离
如NaHSO4溶液中：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO；
NaHCO3溶液中：NaHCO3===Na＋＋HCO，
HCOH＋＋CO；
NaHSO4熔化：NaHSO4(熔融)===Na＋＋HSO。
④两性氢氧化物[Al(OH)3]的电离
酸式电离：Al(OH)3＋H2OH＋＋[Al(OH)4]－，
碱式电离：Al(OH)3Al3＋＋3OH－。
3．金属导电与电解质溶液导电的原理比较
(1)金属导电是由于自由电子在电场作用下的定向移动。温度升高，金属阳离子振动幅度增大，自由电子定向移动阻力增大，金属导电性减弱。
(2)电解质溶液之所以导电，是由于溶液中有自由移动的离子存在。电解质溶液导电能力的大小，和电解质的强弱没有必然联系，取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。但温度升高时，弱电解质电离程度增大，离子浓度增大，导电性会增强；但强电解质溶液的导电性不变。
[辨易错]
(1)NaCl在水中的电离需通电才能发生。(　　)
(2)25
℃时，0.1
mol·L－1的BOH溶液pH＝11，则BOH的电离方程式为BOH===B＋＋OH－。(　　)
(3)H2S的电离方程式为H2S2H＋＋S2－。(　　)
(4)NaHSO4的水溶液与熔融NaHSO4中的离子种类相同。(　　)
(5)0.1
mol·L－1
NaCl溶液与0.1
mol·L－1
CaCl2溶液的导电性相同。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
知识应用
某兴趣小组同学向100
mL
0.5
mol·L－1的Ba(OH)2溶液中逐滴加入一定浓度的稀硫酸，测得溶液的导电能力随滴加硫酸体积的变化如图所示。
(1)Ba(OH)2的电离方程式为_________________。
(2)该小组的同学关于上图的下列说法中，正确的是________(填序号)。
①AB段溶液的导电能力不断减弱，说明生成的BaSO4不是电解质
②B处溶液的导电能力约为0，说明溶液中几乎没有自由移动的离子
③BC段溶液的导电能力不断增大，主要是由于过量的Ba(OH)2电离出的离子导电
④B点Ba(OH)2溶液与稀硫酸恰好完全中和
(3)滴加硫酸的物质的量浓度为________。
[答案]　(1)Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－　(2)②④
(3)0.5
mol·L－1
?命题点1　电解质及溶液的导电性
1．下列说法正确的是(　　)
A．25
℃时，0.1
mol·L－1的硫化氢溶液比等浓度的硫化钠溶液的导电能力弱
B．BaSO4的饱和溶液导电性很弱，故BaSO4为弱电解质
C．KClO3和SO3溶于水后能导电，故KClO3和SO3为电解质
D．液态AlCl3不导电，故AlCl3为非电解质
A　[BaSO4、AlCl3、KClO3为盐，在水中均可电离，均为强电解质，SO3为非电解质。]
2．下列几种导电性变化图像，把符合要求的图像序号填在相应的题目后面的括号中。
　A　　　
　　B　
　
　　　C　　　
　　D
(1)向H2SO4溶液中加入等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液。(　　)
(2)向H2S溶液中通入Cl2直至过量。(　　)
(3)向AgNO3溶液中通入少量HCl。(　　)
(4)向氨水中通入HCl直至过量。(　　)
(5)向NaOH溶液中通入少量Cl2。(　　)
[答案]　(1)D　(2)B　(3)C　(4)B　(5)C
(1)电解质不一定能导电，如固态NaCl、液态HCl等；能导电的物质不一定是电解质，如金属单质和电解质溶液等。
(2)非电解质不导电，但不导电的物质不一定是非电解质，如金刚石、单质硫等一些非金属单质。
(3)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，如极稀的NaCl溶液的导电能力不如浓氨水的导电能力强。溶液的导电能力取决于自由移动离子的浓度和离子的电荷数，离子浓度越大，所带电荷数越多，溶液导电能力越强。
(4)电解质是指自身电离能生成离子的化合物，有些化合物的水溶液能导电，但溶液中的离子不是它自身电离产生的，不属于电解质，如CO2、SO2、NH3、SO3等非电解质，它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4是电解质。
?命题点2　电解质的电离
3．下列电离方程式不正确的是(　　)
A．KAl(SO4)2的电离：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO　
B．Al(OH)3的酸式电离：Al(OH)3＋H2OH＋＋[Al(OH)4]－　
C．Cu(OH)2的电离：Cu(OH)2Cu2＋＋2OH－
D．KHSO4的熔化电离：KHSO4===K＋＋H＋＋SO
[答案]　D
4．下列说法正确的是(　　)
A．NaHCO3是强电解质，故NaHCO3的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
B．室温下，0.1
mol·L－1的BOH溶液的pH＝11，则BOH的电离方程式为BOHB＋＋OH－
C．25
℃
NaA溶液的pH>7，则HA的电离方程式为HA===H＋＋A－
D．CaCO3的饱和水溶液导电性很弱，故CaCO3的电离方程式为CaCO3Ca2＋＋CO
B　[A项，HCO不完全电离，NaHCO3电离应分步书写；B项，BOH为弱碱，可逆电离；C项，HA为弱酸，可逆电离；D项，CaCO3难溶，但属于强电解质，全部电离。]
5．NaHSO3溶液呈酸性的原因：________________________________(写出主要化学用语，下同)，NaHS溶液呈碱性的原因：______________________。
[答案]　HSOH＋＋SO　
HS－＋H2OH2S＋OH－
电离方程式的一般书写流程
注意：①弱酸酸式盐电离，第一步用“===”，第二步用“”。
②熔化条件电离时破坏离子键，不破坏共价键。
如：NaHSO4(熔融)===Na＋＋HSO
　离子反应与离子方程式
知识梳理
1．离子反应的概念、条件和本质
(1)概念：在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应。
(2)离子反应的条件
在稀硫酸中分别加入下列物质，能发生反应的请写出有关反应的离子方程式：
A．加入BaCl2溶液：Ba2＋＋SO===BaSO4↓，
B．加入CH3COONa溶液：CH3COO－＋H＋CH3COOH，
C．加入Na2CO3溶液：2H＋＋CO===CO2↑＋H2O，
D．加入Zn粒：2H＋＋Zn===H2↑＋Zn2＋，
E．加入NaOH溶液：H＋＋OH－===H2O。
从A～E可知离子反应发生的条件：①生成难溶的物质、②生成难电离的物质、③生成挥发性的物质、④发生氧化还原反应。
(3)离子反应的本质
A～E中，混合后溶液中SO的物质的量减少的是A(填序号，下同)；H＋的物质的量减少的是B、C、D、E；因此离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的减少。
[深思考]
FeCl3与Mg(OH)2在溶液中能反应吗？为什么？
[答案]　能反应，生成的Fe(OH)3比Mg(OH)2更难溶。
2．离子方程式
(1)定义：用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
(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。
(4)书写离子方程式的“拆分”问题
①易溶的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性盐)写成离子形式。难溶电解质、弱电解质、水、气体、氧化物、单质写成化学式。
②酸式盐
a．弱酸的酸式酸根离子不能拆开，如HCO、HS－、HSO等。
b．强酸的酸式酸根离子(如HSO)在水溶液中写成拆分形式，如NaHSO4应写成Na＋、H＋和SO；而在熔融状态下HSO不能拆开，应写成Na＋和HSO。
③微溶物：对于反应物，是否写成离子形式由其是否为溶液状态决定。如石灰乳写成化学式Ca(OH)2，澄清石灰水写成Ca2＋和OH－；对于反应产物，一般写化学式，如生成CaSO4时不能写成Ca2＋和SO。
④三大浓酸：浓盐酸、浓硝酸中溶质全部电离，可拆分为离子形式，浓硫酸中溶质主要以分子H2SO4形式存在，用化学式H2SO4形式。
注意：特殊反应的离子方程式
①固体之间的反应、浓硫酸(或浓磷酸)与固体之间的反应，不能电离出自由移动的离子，所以不写离子方程式。如：Ca(OH)2(s)＋2NH4Cl(s)CaCl2(s)＋2NH3↑＋2H2O。
②盐类水解的离子方程式用“”，不用“↓”“↑”；相互促进的完全水解反应的离子方程式用“===”“↓”“↑”。
③溶液中铵盐与碱反应时，浓溶液或加热放出NH3，稀溶液不加热写NH3·H2O。
④Fe与一般酸(H＋)反应生成Fe2＋，Fe与硝酸反应时，Fe足量生成Fe2＋，Fe少量生成Fe3＋。
[辨易错]
(1)NaHCO3溶液与稀硝酸反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。
(　　)
(2)FeCl3溶液与Fe反应的离子方程式：Fe3＋＋Fe===2Fe2＋。(　　)
(3)NH4Cl溶液与NaOH溶液共热反应的离子方程式：NH＋OH－NH3·H2O。(　　)
(4)石灰水与稀盐酸反应的离子方程式：Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O。
(　　)
(5)CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
知识应用
离子反应在日常生活中很普遍，写出下列反应的离子方程式。
(1)稀盐酸除去铁锈：____________________________________________。
(2)工业上制取“84”消毒液：______________________________________。
(3)小苏打治疗胃酸：____________________________________________。
(4)FeCl3腐蚀铜印刷电路板：______________________________________
______________________________________________________________。
(5)食醋除去水垢：______________________________________________。
(6)“曾青得铁则化为铜”是湿法冶金：_____________________________
_______________________________________________________________。
[答案]　(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
(2)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
(3)HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(4)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(5)CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O
(6)Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋
?命题点1　离子方程式书写
1．写出下列反应的离子方程式。
(1)大理石溶于稀盐酸：____________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)NaHSO4溶液与BaCl2溶液反应：_________________________________
___________________________________________________________________。
(3)NH4Cl溶液与石灰水共热：______________________________________
___________________________________________________________________。
(4)Al2(SO4)3溶液与氨水混合加热：_________________________________
___________________________________________________________________。
(5)NH3通入稀硫酸中：____________________________________________
___________________________________________________________________。
(6)过氧化钠溶于水：_____________________________________________
___________________________________________________________________。
(7)用MnO2与浓盐酸共热制Cl2：____________________________________
____________________________________________________________________。
(8)铜分别溶于浓、稀硝酸：________________________________________
____________________________________________________________________；
___________________________________________________________________。
(9)Fe溶于足量稀硝酸：____________________________________________
____________________________________________________________________。
(10)KMnO4溶液与浓盐酸反应：_____________________________________
___________________________________________________________________。
(11)Na2CO3溶液呈碱性的原因：____________________________________
___________________________________________________________________。
[答案]　(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
(2)SO＋Ba2＋===BaSO4↓
(3)NH＋OH－NH3↑＋H2O
(4)Al3＋＋3NH3·H2OAl(OH)3↓＋3NH
(5)NH3＋H＋===NH
(6)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
(7)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(8)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(9)Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(10)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
(11)
CO＋H2OHCO＋OH－
?命题点2　离子方程式的正误判断
2．(2019·天津高考)下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是(　　)
实验现象
离子方程式
A
向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液，沉淀溶解
Mg(OH)2＋2NH===Mg2＋＋2NH3·H2O
B
向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体
Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3↓＋3H＋
C
二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液退色
3SO2＋2MnO＋4H＋===3SO＋2Mn2＋＋2H2O
D
氧化亚铁溶于稀硝酸
FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O
A　[A对：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，OH－与NH结合形成弱电解质NH3·H2O，促进了Mg(OH)2的溶解。B错：向沸水中滴加饱和FeCl3溶液得到的红褐色液体是胶体，不应写“↓”。正确的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋。C错：该离子方程式电荷不守恒。正确的离子方程式为5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋。D错：FeO与稀硝酸发生氧化还原反应，所以离子方程式应为3FeO＋10H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋5H2O。]
3．(2021·福建新高考适应性考试)下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)
A．0.1
mol·L－1
MgCl2溶液中加入足量石灰乳：Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋
B．0.1
mol·L－1
CuSO4溶液中加入过量浓氨水：Cu2＋＋2NH3·H2O===
Cu(OH)2↓＋2NH
C．滴有酚酞的Na2CO3溶液中滴入盐酸至红色恰好褪去：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
D．饱和氯水中通入SO2至溶液颜色褪去：Cl2＋SO2＋H2O===2H＋＋2Cl－＋SO
A　[A.MgCl2溶液中加入足量石灰乳生成氢氧化镁沉淀，石灰乳不能写成离子形式，离子方程式为Mg2＋＋Ca(OH)2===Mg(OH)2＋Ca2＋，A正确；B.浓氨水过量，应生成铜氨络离子，离子方程式为Cu2＋＋4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋4H2O，B错误；C.酚酞的变色范围为8.2～10.0，所以红色恰好褪去时溶液显弱碱性，溶质应为碳酸氢钠，离子方程式为CO＋H＋===HCO，C错误；D.选项所给离子方程式原子不守恒，正确离子方程式为Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO，D错误。]
一般离子方程式正误判断流程
　与量有关的离子方程式书写
离子方程式的书写是每年高考的必考内容，特别是与量有关的离子方程式的书写往往是学生的难点。命题一般出现在非选择题的流程题中。其命题角度主要有(1)连续反应型；(2)酸式盐与碱反应；(3)反应进程型；(4)反应先后竞争型。体现了“证据推理与模型认知”的化学核心素养。
突破点1　连续反应型
[方法指导]
(1)CO2(或SO2、H2S)参与的离子反应，CO2(或SO2、H2S)少量时生成正盐，过量或足量时生成酸式盐。
(2)Al3＋(或[Al(OH)4]－)中加强碱(或强酸)，强碱(或强酸)少量生成Al(OH)3沉淀，强碱(或强酸)过量生成[Al(OH)4]－(或Al3＋)。
(3)CO中逐滴加强酸，强酸少量生成HCO，强酸过量生成CO2。
(4)Fe与HNO3的反应，Fe少量生成Fe3＋，Fe过量生成Fe2＋。
[突破训练]
1．写出下列反应的离子方程式。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应。
如CO2通入NaOH溶液中
①CO2少量：___________________________________________________。
②CO2过量：___________________________________________________。
(2)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液反应。
如CO2通入Na[Al(OH)4]溶液中
①Na[Al(OH)4]过量：_____________________________________________。
②Na[Al(OH)4]不足：_____________________________________________。
(3)铝盐溶液与强碱溶液的反应
①铝盐过量：___________________________________________________。
②强碱过量：___________________________________________________。
[答案]　(1)①CO2＋2OH－===CO＋H2O　
②CO2＋OH－===HCO
(2)①2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋CO＋H2O　②[Al(OH)4]－＋CO2===Al(OH)3↓＋HCO
(3)①Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓　
②Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－
突破点2　酸式盐与碱反应
[方法指导]
(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，其离子的系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。如少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液的反应：
“少定”——即定HCO的物质的量为1
mol。
“多变”——1
mol
HCO能与1
mol
OH－发生反应，得到1
mol
H2O和1
mol
CO，1
mol
CO再与1
mol
Ca2＋结合生成CaCO3沉淀。离子方程式为HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
[突破训练]
2．写出下列反应的离子方程式。
(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
①NaOH不足：_________________________________________________。
②NaOH过量：_________________________________________________。
(2)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应
①Ba(OH)2不足：_______________________________________________。
②Ba(OH)2过量：_______________________________________________。
[答案]　(1)①Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
②Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
(2)①Ba2＋＋2OH－＋SO＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O
②H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O
突破点3　反应进程型
[方法指导]
(1)设被滴加的定量物质为“1”。
(2)根据设定的定量物质的离子量和反应进行的程度确定变量物质(滴加物)中离子的量，然后确定产物及其量。
(3)最终观察配平离子方程式。
[突破训练]
3．写出下列反应的离子方程式。
(1)向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液至Al3＋刚好沉淀完全：______________。
(2)向NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性：_________________。
(3)向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加NaOH溶液至Fe2＋刚好沉淀完全：____________
________________________________________________________________。
[答案]　(1)2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓
(2)2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋BaSO4↓
(3)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓
突破点4　反应先后竞争型
[方法指导]
(1)向含OH－、CO、HCO、[Al(OH)4]－的溶液中逐滴加入稀盐酸，反应顺序为OH－、[Al(OH)4]－、CO、HCO。
(2)向含NH、H＋、Al3＋的溶液中加入NaOH溶液，反应顺序为H＋、Al3＋、NH。
(3)向含Fe2＋、Br－、I－的溶液中逐滴加入氯水，反应顺序为I－、Fe2＋、Br－。
(4)向含Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋的溶液中加入锌粉，反应顺序为Fe3＋、Cu2＋、
Fe2＋。
[突破训练]
4．写出下列反应的离子方程式。
(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
①NaOH不足：_______________________________________________；
②NaOH足量：_______________________________________________。
(2)向含HCl和NH4Al(SO4)2的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的量与加入NaOH溶液的量关系如图所示，依据反应的“先后顺序”写出下列各段反应的离子方程式：
①“OA”段：___________________________________________________；
②“AB”段：___________________________________________________；
③“BC”段：___________________________________________________；
④“CD”段：___________________________________________________。
(3)FeI2溶液中通入少量Cl2：______________________________________
______________________________________________________________。
(4)向含有1
mol
FeBr2的溶液中通入1
mol
Cl2充分反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
[答案]　(1)①H＋＋OH－===H2O　②NH＋H＋＋2OH－===NH3·H2O＋H2O
(2)①H＋＋OH－===H2O　②Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓　③NH＋OH－===NH3·H2O　
④Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－
(3)2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
(4)2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－
[真题验收]
1．(2019·海南高考)能正确表示下列反应的离子方程式为(　　)
A．向FeBr2溶液中通入过量Cl2：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
B．向碳酸钠溶液中通入少量CO2：CO＋CO2＋H2O===2HCO
C．向碘化钾溶液中加入少量双氧水：3H2O2＋I－===IO＋3H2O
D．向硫化钠溶液中通入过量SO2：2S2－＋3SO2＋2H2O===S↓＋4HSO
B　[A项，过量Cl2也氧化Br－，错误；C项，少量双氧水氧化I－生成I2，错误；D项，电子不守恒，原子不守恒，错误。]
2．(1)(2020·全国卷Ⅱ，T26(5))“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是___________________________________________(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1
000
kg该溶液需消耗氯气的质量为________kg(保留整数)。
(2)(2020·全国卷Ⅲ，T26(2)改编)氯气与冷NaOH溶液的化学反应的离子方程式是______________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析]　(1)酸性清洁剂的主要成分为HCl，与NaClO溶液发生氧化还原反应生成Cl2，即ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，故二者不能混用。Cl2和NaOH溶液生成NaClO的反应为Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O，设反应中消耗Cl2和NaOH溶液的质量分别为x
kg和y
kg，依据题意有等量关系＝　①，x＋y＝1
000　②，故解得x≈203，y≈797。
(2)氯气在NaOH溶液中发生歧化反应生成氯化钠和次氯酸钠，结合元素守恒可得离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O。
[答案]　(1)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O　203
(2)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
3．(1)(2019·全国卷Ⅱ)向沉淀器加入净化的BaS溶液和硫酸锌溶液发生反应生成立德粉(ZnS·BaSO4)的离子方程式为_________________________________。
(2)(2019·全国卷Ⅲ)沉锰(向含MnSO4的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3)的离子方程式为_____________________________________________________
___________________________________________________________________。
[答案]　(1)S2－＋Ba2＋＋Zn2＋＋SO===ZnS·BaSO4↓
(2)Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O
4．(1)(2018·全国卷Ⅰ)I2溶液滴定含Na2S2O5的葡萄酒溶液时反应的离子方程式为_____________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)(2018·全国卷Ⅱ)Zn还原除去Cd2＋的离子方程式为
______________________________________________________________。
[答案]　(1)S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋　(2)Zn＋Cd2＋===Cd＋Zn2＋
5．(1)(2017·全国卷Ⅰ)钛铁矿(主要成分为FeTiO3，Ti为＋4价)加盐酸“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式为_________
___________________________________________________________________。
(2)(2017·全国卷Ⅰ)铵盐溶液注入NaOH溶液中并加热的离子方程式为___________________________________________________________________。
[答案]　(1)FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O
(2)NH＋OH－NH3↑＋H2O
[新题预测]
1．固体V2O5是两性氧化物，在强酸性溶液中以钒氧基离子(VO3＋)形式存在，在强碱性溶液中以钒酸根离子(VO)形式存在。VO3＋具有强氧化性，能将Cl－氧化为Cl2，本身被还原成VO＋。写出V2O5溶于下列溶液中发生反应的离子方程式。
(1)溶于硫酸：__________________________________________________，
(2)溶于氢氧化钠溶液：__________________________________________，
(3)溶于盐酸：__________________________________________________。
[答案]　(1)V2O5＋6H＋===2VO3＋＋3H2O
(2)V2O5＋2OH－===2VO＋H2O
(3)V2O5＋6H＋＋4Cl－===2VO＋＋2Cl2↑＋3H2O
2．已知N2H4与NH3的性质相似，分别写出N2H4与少量盐酸、过量盐酸反应的离子方程式：______________________________________________________
____________________________________________________________________、
___________________________________________________________________。
[答案]　N2H4＋H＋===N2H
N2H4＋2H＋===N2H
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-第1节　元素与物质的分类　传统化学文化
[课标解读]　1.了解分子、原子、离子和原子团等概念的含义。　2.理解物理变化与化学变化的区别与联系。　3.理解混合物和纯净物、单质和化合物、金属和非金属的概念。　4.理解酸、碱、盐、氧化物的概念及其相互联系。　5.了解胶体是一种常见的分散系。了解溶液和胶体的区别。　6.了解化学的主要特点是在原子、分子水平上认识物质。了解化学可以识别、改变和创造分子。　7.了解化学与传统文化的关系。
　物质的组成和分类
知识梳理
1．物质的组成
(1)构成微粒
(2)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。
②元素与物质的关系：
元素
(3)同素异形体
①同种元素形成的不同单质叫同素异形体。
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。
(4)纯净物与混合物
纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。
混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。
[辨易错]
(1)由一种元素组成的物质一定为纯净物。(　　)
(2)分子是化学变化中的最小微粒。(　　)
(3)—OH与OH－均为原子团，且性质相同。
(　　)
(4)聚乙烯为有机高分子化合物，属于纯净物。(　　)
(5)金刚石与石墨为碳的单质，二者转化属于物理变化。(　　)
(6)C3H8、C4H10均代表一种化合物。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
2．物质的分类
(1)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类。
(2)树状分类法——按不同层次对物质进行逐级分类，各层之间属于包含关系。
(3)常见物质的属类
①氧化物：由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物。
a．酸性氧化物：能与碱反应只生成盐和水的氧化物。
如CO2、SO2等。
b．碱性氧化物：能与酸反应只生成盐和水的氧化物。
如CaO、CuO等。
c．两性氧化物：既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的氧化物。如Al2O3等。
②酸：电离出的阳离子全部是H＋的化合物。
③碱：电离出的阴离子全部是OH－的化合物。
④盐：金属阳离子或铵根离子与酸根阴离子构成的化合物。
[辨易错]
(1)根据交叉分类法可知Na2CO3属于钠盐、碳酸盐、正盐、含氧酸盐。
(　　)
(2)NaHSO4溶液呈酸性且电离出H＋，NaHSO4既属于盐又属于酸。(　　)
(3)Cu2(OH)2CO3既属于碱又属于碱式盐。(　　)
(4)Mn2O7属于金属氧化物，也属于碱性氧化物。(　　)
(5)NO2与H2O反应生成HNO3，故NO2为酸性氧化物。(　　)
[答案]　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
知识应用
1．许多食品包装袋中有一小袋干燥剂，其主要成分为生石灰。
(1)生石灰的化学式为________，作干燥剂的原理是_____________________
___________________________________________________________________。
(2)生石灰属类是______________，工业上如何制备生石灰？____________
____________________________________________________(写化学方程式)。
(3)能作干燥剂的还有_____________________________________________。
[答案]　(1)CaO　CaO吸水与水反应生成Ca(OH)2
(2)化合物或氧化物或碱性氧化物等　CaCO3CaO＋CO2↑
(3)浓硫酸、CaCl2、P2O5、硅胶、碱石灰等
2．CH3COOH属于几元酸？________；已知H3PO2的结构为属于一元弱酸，写出H3PO2与足量NaOH反应的化学方程式：___________________，
NaH2PO2的水溶液呈________性(填“酸”“碱”“中”)，理由是___________
______________________________________________________(写离子方程式)。
[答案]　一元酸　H3PO2＋NaOH===NaH2PO2＋H2O　碱　H2PO＋H2OH3PO2＋OH－
?命题点　物质的组成与分类
1．下列关于物质组成的说法正确的是________(填序号)。
(1)构成物质的微粒一定是原子或分子
(2)物质发生化学反应时，分子可以变化但原子不可变化
(3)同一种元素可能有多种不同原子，同一种原子也可能形成不同的离子
(4)只由一种分子构成的物质一定为纯净物，组成混合物的物质可能只有一种元素
(5)CuSO4·5H2O中含有CuSO4和H2O，故CuSO4·5H2O为混合物
(6)NH、NH3、H3O＋、NH的电子数和质子数均相等
(7)冰水混合形成的物质为纯净物
(8)C5H12代表的物质一定为纯净物
[答案]　(2)(3)(4)(7)
2．下列物质中，属于纯净物的是________(填序号)。
①陶瓷　②水泥　③玻璃　④漂白粉　⑤胆矾　⑥氯水
⑦液氯　⑧聚乙烯　⑨淀粉　⑩水玻璃　?王水
?盐酸
[答案]　⑤⑦
3．下列各物质所属类别的判断均正确的一组是(　　)
选项
混合物
碱
盐
碱性氧化物
酸性氧化物
A
液氨
苛性钠
胆矾
氧化铁
二氧化碳
B
纯盐酸
烧碱
食盐
氧化钠
二氧化氮
C
84消毒液
碱式氯化镁
石灰石
过氧化钠
二氧化硅
D
聚乙烯塑料
熟石灰
苏打
生石灰
二氧化硫
D　[A项，液氨为NH3的液态，为纯净物；B项，NO2不是酸性氧化物；C项，碱式氯化镁为碱式盐，Na2O2是过氧化物不是碱性氧化物。]
4．下列说法正确的数目是
(　　)
①Na2O、Fe2O3、Al2O3均属于碱性氧化物
②盐酸属于混合物，而液氯、冰醋酸均属于纯净物
③CO2、SO2、SiO2都能与碱溶液发生反应，均属于酸性氧化物
④小苏打是发酵粉主要成分之一，苏打可治疗胃酸过多
⑤醋酸、烧碱、纯碱和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
⑥碳酸钠、氢氧化钡、氯化铵、过氧化钠都属于离子化合物
⑦蔗糖、硝酸钾和硫酸钡分别属于非电解质、强电解质和弱电解质
A．6　　　　B．5　　　　C．4　　　　D．3
C　[Al2O3属于两性氧化物，①错误；盐酸是氯化氢的水溶液，属于混合物，液氯属于纯净物，冰醋酸属于纯净物，②正确；CO2、SO2、SiO2分别与碱溶液反应均只生成盐和水，故都属于酸性氧化物，③正确；苏打是碳酸钠，碱性比较强，不能用于治疗胃酸过多，可用小苏打治疗胃酸过多，④错误；醋酸属于酸，烧碱属于碱，纯碱是碳酸钠，属于盐，生石灰属于氧化物，⑤正确；碳酸钠、氢氧化钡、氯化铵、过氧化钠都属于离子化合物，⑥正确；硫酸钡属于强电解质，⑦错误。]
5．德国著名行业杂志《应用化学》上刊登文章介绍：某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯(C60)的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可将一个水分子关在里面。下列说法正确的是(　　)
A．水、双氧水、水玻璃都是纯净物
B．石墨和C60互称为同位素
C．磷酸钙是可溶性强电解质
D．一定条件下石墨转化为C60是化学变化
D　[A项，水玻璃是Na2SiO3的水溶液，属于混合物；B
项，石墨和C60二者为单质，互为同素异形体；C项，磷酸钙是难溶于水的物质。]
(1)氧化物的辨析
①酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7。
非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如CO、NO。
②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Al2O3属于两性氧化物，CrO3为酸性氧化物。
(2)熟记常见混合物
①气体混合物：空气、水煤气(CO和H2)、爆鸣气(H2和O2)、天然气(主要成分是CH4)、焦炉气(主要成分是H2和CH4)、高炉煤气、石油气、裂解气。
②液体混合物：氨水、氯水、王水、天然水、硬水、软水、水玻璃、福尔马林、浓硫酸、盐酸、汽油、植物油、胶体。
③固体混合物：大理石、碱石灰、漂白粉、高分子化合物、玻璃、水泥、合金、铝热剂。
　物质的性质与相互转化
知识梳理
1．物质的性质和变化
(1)物质的性质
①物理性质主要表现在颜色、熔沸点、硬度、状态、气味、溶解性、导电性、导热性、密度、光泽和延展性等。
②化学性质主要表现在金属性、非金属性、可燃性、还原性、氧化性、酸碱性、稳定性等。
(2)物质的变化
物理变化
化学变化
特征(宏观上)
没有新物质生成
有新物质生成
实质(微观上)
只有化学键的断裂或生成，或两者均没有发生变化
有旧化学键的断裂，同时有新化学键的生成
注意：化学变化过程中原子或原子核不改变，即核反应不是化学反应。
[辨易错]
(1)金属的导电、受压变形体现的是金属的物理性质。(　　)
(2)电解质溶液导电体现的是化学性质。(　　)
(3)煤、冰、干冰的气化属于物理变化。(　　)
(4)植物油的硬化、乙烯的水化均为物理变化。(　　)
(5)蛋白质的盐析和食盐的潮解均为物理变化。(　　)
[答案]　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
2．物质间的相互转化
(1)化学反应类型
(2)酸、碱、盐、氧化物和单质之间的转化
①强酸制弱酸：如实验室制CO2和SO2，其离子方程式分别为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O和SO＋2H＋===SO2↑＋H2O。
②强碱制弱碱：如实验室制NH3，NH4Cl＋NaOHNaCl＋NH3↑＋H2O。
③易溶物转化为难溶物：如AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3。
④难溶物转化为更难溶物：如3Mg(OH)2＋2FeCl3===3MgCl2＋2Fe(OH)3。
⑤难挥发物转化为易挥发物：如NaCl＋H2SO4(浓)HCl↑＋NaHSO4。
[深思考]
写出一步制取MgSO4的化学方程式。
[答案]　Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，Mg＋CuSO4===Cu＋MgSO4，MgO＋H2SO4===MgSO4＋H2O，Mg(OH)2＋H2SO4===MgSO4＋2H2O，MgCl2＋Ag2SO4===MgSO4＋2AgCl，MgO＋SO3===MgSO4。
知识应用
牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。
①甲同学设计了一种在实验室中制备碳酸钙的实验方案(如下所示)，请写出下述方案中有关反应的化学方程式。
②乙同学设计的实验方案为
(1)乙同学的实验方案与甲同学的相比，乙同学方案的优点为_____________
___________________________________________________________________。
(2)乙同学方案中，涉及的化学方程式为______________________________
_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案]　(1)能耗低，步骤少，操作方便等
(2)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
?命题点1　物质的性质及变化
1．下列物质的作用，体现物质物理性质的是(　　)
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
2．下列说法正确的是
(　　)
①有化学键被破坏的变化一定属于化学变化　②发生了能量变化的一定是化学变化　③电解质溶液导电一定发生化学变化　④无水硫酸铜由白变蓝，一定是化学变化
⑤O2和O3的相互转化为化学变化
A．①③⑤　　
B．③④⑤
C．②③④
D．全部
B　[有化学键被破坏的反应不一定属于化学变化，如NaCl固体熔化为液体，破坏了离子键，但此过程属于物理变化，①错误；有能量变化的过程不一定是化学变化，如灯泡发光，②错误；电解质溶液导电是发生电解的过程，有新物质生成，属于化学变化，③正确；CuSO4→CuSO4·5H2O属于化学变化，④正确；O2转化成O3生成了新物质，属于化学变化，⑤正确。]
3．科学家将水置于足够强的电场中，在20
℃时水分子瞬间凝固可形成“暖冰”。某兴趣小组做如图所示实验，发现烧杯中酸性KMnO4溶液退色，且有气泡产生。将酸性KMnO4溶液换成FeCl3溶液，烧杯中溶液颜色无变化，但有气泡产生。则下列说法正确的是(　　)
A．20
℃时，水凝固形成“暖冰”所发生的变化是化学变化
B．“暖冰”是水置于足够强的电场中形成的混合物
C．烧杯中液体为FeCl3溶液时，产生的气体为Cl2
D．该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2
D　[水凝固形成“暖冰”的过程中只有水的状态发生了变化，没有生成新物质，故所发生的变化是物理变化，A、B项错误；酸性KMnO4溶液退色，说明H2燃烧生成了具有还原性的物质，该物质被氧化产生气体，故有气泡产生，结合元素守恒，推测该物质为H2O2，H2O2在Fe3＋的作用下分解产生O2，故将酸性KMnO4溶液换成FeCl3溶液，溶液颜色不变化，但有气泡产生，C项错误，D项正确。]
(1)常见的物理变化
①物质三态变化；②金属导电；③蒸馏和分馏；④挥发、升华；⑤吸附、盐析、渗析；⑥溶解、潮解；⑦焰色反应。
(2)常见的化学变化
①风化、硫化、老化、裂化、硝化、钝化、硬化、氢化、水化、皂化、炭化、催化、酯化、同素异形体的相互转化；②脱水；③干馏、爆炸；④电解、电镀、电化学腐蚀、电解质溶液导电；⑤煤的液化与气化。
?命题点2　酸、碱、盐、氧化物和单质的性质及转化
4．某同学要在奥运五连环中填入物质，使相连物质间能发生反应，不相连物质间不能发生反应。你认为“五连环”中有空缺的一环应填入的物质是(　　)
A．硫酸
B．氧气
C．二氧化碳
D．氧化钙
C　[据题意可知应填入的物质既能与NaOH溶液反应，又能与C反应，但不能与Fe、稀盐酸反应，故应选择二氧化碳。]
5．下表各组物质中，可以实现XYZ(每步只发生一个反应)所示转化的是(　　)
选项
X
Y
Z
M
A
Fe
FeO
Fe2O3
O2
B
C
CO
CO2
O2
C
CO2
Na2CO3
NaHCO3
NaOH
D
NH3
N2
NO2
O2
B　[A项，FeFe3O4，错误；C项，Na2CO3与NaOH不反应，错误；D项，N2NO，错误。]
6．铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“绿锈”，该“绿锈”俗称“铜绿”，又称“孔雀石”[化学式为Cu2(OH)2CO3]，“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。
铜铜绿ACu(OH)2BCu
(1)从三种不同的分类标准回答，“铜绿”属于哪类物质：________。
(2)写出①、⑤转化的化学方程式____________________________________
____________________________________________________________________、
____________________________________________________________________。
(3)铜绿与盐酸反应的化学方程式为__________________________________
____________________________________________________________________。
(4)上述转化过程中属于化合反应的是________(填序号，下同)，属于复分解反应的是________，属于分解反应的是________。
(5)写出一步生成CuCl2的化学方程式(写两个)_________________________
____________________________________________________________________，
____________________________________________________________________。
[答案]　(1)盐、铜盐、碳酸盐、碱式盐等
(2)2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3
CuO＋H2Cu＋H2O
(3)Cu2(OH)2CO3＋4HCl===2CuCl2＋CO2↑＋3H2O
(4)①　②③　④
(5)Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2
Cu＋Cl2CuCl2
(1)几种特殊的转化
①S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。
②NH3催化氧化生成NO，而不能直接生成NO2，N2与O2反应生成NO。
③Fe与Cl2反应生成FeCl3，不能直接生成FeCl2。
④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)常见示例转化
①金属单质及其化合物的转化：
金属单质碱性氧化物碱盐
如：NaNa2ONaOHNa2SO4
②非金属单质及其化合物的转化：
非金属单质酸性氧化物酸盐
如：SSO2H2SO3Na2SO3
　分散系　胶体
知识梳理
1．分散系
(1)组成
(2)分类
①把分散系分为溶液、胶体和浊液的本质标准是：分散质微粒直径的大小。可用如下方式直观地表示：
②若按分散质或分散剂的状态分类，可分为9种分散系，如图：
烟属于固气分散系；雾属于液气分散系；
悬浊液属于固液分散系；合金属于固固分散系。
(3)三种分散系的比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质微粒
单个小分子或离子
高分子或多分子集合体
巨大数目的分子集合体
性质
外观
均一、透明
均一
不均一、不透明
稳定性
稳定
较稳定
不稳定
能否透过滤纸
能
能
不能
能否透过半透膜
能
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
[辨易错]
(1)分散系一定为混合物，分散质一定为纯净物。(　　)
(2)分散剂一定为液体，分散质可以为液体。(　　)
(3)油水是乳浊液，泥水为悬浊液。(　　)
(4)溶液与胶体可用丁达尔效应进行鉴别。(　　)
(5)胶体和溶液都是均一、稳定的分散系，静置不易产生沉淀。(　　)
[答案]　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√
2．胶体
(1)Fe(OH)3胶体的制备
①实验操作
②反应原理：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl(写化学方程式)。
③注意：
a．不能过度加热，否则Fe(OH)3胶体聚沉生成Fe(OH)3沉淀。
b．饱和FeCl3溶液加入量不宜过多，否则会使胶体聚沉生成沉淀。
c．书写制备胶体的化学方程式时，生成的胶体不加“↓”，应注明“胶体”二字，应注明加热条件。
d．不能用碱性溶液与FeCl3反应制备Fe(OH)3胶体。
(2)胶体的本质与分类
①本质特征：分散质微粒直径为1～100_nm。
②分类
注意：熟记常见胶体
①烟或雾或云、②鸡蛋白的溶液、③血液、④淀粉溶液、⑤豆浆、⑥牛奶、⑦墨水、⑧Fe(OH)3胶体、⑨硅酸胶体、⑩有色玻璃、?烟水晶。
(3)胶体的性质及应用
①丁达尔现象(或丁达尔效应)
可见光束通过胶体时，在入射光侧面可观察到光亮的通路现象。
应用：鉴别溶液和胶体。
②聚沉
胶体微粒聚集成较大的微粒，在重力作用下形成沉淀从分散剂里析出的过程。
使胶体聚沉的方法有a.加入电解质；b.加入与胶体微粒相反电荷的胶体；c.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
在外电场的作用下，胶体微粒在分散剂里做定向移动，利用此性质可以证明胶体微粒带有电荷。
应用：工业上静电除尘。
注意：胶体净水原理：胶体微粒的直径一般在1～100
nm
之间，它决定了胶体微粒具有较大的比表面积，吸附力很强，能在水中吸附悬浮固体或毒素形成沉淀，从而达到净化水的目的。
(4)胶体的提纯——渗析
?
[辨易错]
(1)胶体微粒带电荷，但胶体为电中性。(　　)
(2)鸡蛋白的溶液、血液、淀粉溶液均能发生丁达尔效应。(　　)
(3)FeCl3溶液加入沸水中，若1
mol
Fe3＋水解可得到胶体粒子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。(　　)
(4)明矾净水时发生了化学及物理变化，能起到杀菌、消毒作用。(　　)
(5)型号不同的钢笔水混用易造成笔不出水和石膏加入豆浆中形成豆腐均与胶体的聚沉有关。(　　)
(6)河海交汇处易形成沙洲，体现胶体的聚沉。(　　)
[答案]　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√　(6)√
知识应用
1．明矾作净水剂的原理是__________________________________________
____________________________________________________________________，
还有哪些净水剂？__________________________。
[答案]　明矾溶于水，Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，胶体的比表面积较大，吸附水中悬浮物而沉淀，达到净水目的　铁盐、高铁酸钾(K2FeO4)等
2．要提取河水中的胶体成分，如何操作？
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
[答案]　取河水先过滤除去泥沙，然后将滤液放入半透膜袋中进行渗析，即得其中的胶体成分
?命题点1　分散系与胶体的性质及应用
1．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．利用过滤的方法，可将Z中固体与液体分离
B．X、Z烧杯中分散系的分散质相同
C．Y中反应的离子方程式为3CaCO3＋2Fe3＋＋3H2O===2Fe(OH)3(胶体)＋3CO2↑＋3Ca2＋
D．Z中分散系能产生丁达尔效应
B　[X烧杯中分散质为FeCl3，Z烧杯中分散质为Fe(OH)3胶粒，B项错误。]
2．磁流体是电子材料的新秀，它是由直径为纳米量级(1～10
nm之间)的磁性固体颗粒、基载液以及界面活性剂三者混合而成的分散系，既具有固体的磁性，又具有液体的流动性，下列关于纳米Fe3O4磁流体的说法中不正确的是(　　)
A．纳米Fe3O4磁流体分散系属于溶液
B．纳米Fe3O4磁流体可以通过半透膜得到提纯
C．当一束可见光通过该磁流体时会出现光亮的通路
D．纳米Fe3O4磁流体比较稳定
A　[根据题意，磁流体分散系分散质微粒直径在1～10
nm之间，属于胶体的范畴，具备胶体的性质。]
胶体的认识
(1)胶体不带电，胶体中的胶体微粒能够吸附体系中的带电离子而使胶体微粒带电荷，但整个分散系仍呈电中性。
(2)胶体中的分散质微粒能透过滤纸，但不能透过半透膜，因此可用过滤的方法分离胶体和浊液，用渗析的方法分离胶体和溶液中的分散质。
(3)丁达尔效应是物理变化，不是化学变化，是光的散射现象。
?命题点2　胶体在生活、生产中的应用
3．我们常用“往伤口上撒盐”来比喻某些人乘人之危的行为，其实从化学的角度来说，“往伤口上撒盐”也有科学道理。那么这种做法的化学原理是
(　　)
A．胶体的电泳
B．血液的氧化还原反应
C．血液中发生复分解反应
D．胶体的聚沉
D　[血液属于胶体，往伤口上撒盐，能够中和血液胶体微粒所带电荷，使血液胶体微粒相互聚集而沉降，从而起到止血的作用。]
4．胶体在工农业生产及日常生活中有着广泛应用。下列事实与胶体性质无关的是(　　)
①土壤中离子的吸附和交换过程，有保肥作用　②将植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物　③一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　④氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸，先看到红褐色沉淀生成而后沉淀溶解　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　⑦明矾和FeCl3可用作净水剂　⑧O3、H2O2均可用于水的净化杀菌
A．①④⑧
B．③④⑦
C．②⑤⑧
D．②⑧
D　[①土壤胶体中胶体微粒带有电荷，对离子有吸附和交换作用，可起到保肥的效果；②植物油倒入水中用力搅拌形成的油水混合物属于乳浊液，静置后分层，油层在水层的上面，可以用分液的方法分离；③蛋白质溶液属于胶体，可产生丁达尔效应；④氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸(电解质溶液)，会发生胶体的聚沉生成氢氧化铁沉淀，继续滴加的稀硫酸能与氢氧化铁发生酸碱中和反应：2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋6H2O，沉淀溶解；⑤血液透析的原理是利用渗析净化血液胶体；⑥静电除尘的原理是电泳现象；⑦明矾、FeCl3净水的原理是生成胶体，胶体吸附杂质而净水；⑧O3、H2O2的净水是利用强氧化性氧化细菌蛋白质而杀菌。]
生活、生产中胶体的应用
(1)农业生产：土壤的保肥；
(2)医疗卫生：血液透析，血清纸上电泳；
(3)日常生活：制豆腐，豆浆牛奶的食用，明矾净水；
(4)自然地理：河海交汇处形成三角洲；
(5)工业生产：制有色玻璃、电泳选矿；
(6)环保：高压静电除尘等。
　化学与传统文化
为了培养青少年对祖国的家国情怀，各科高考命题都强化了传统文化与各学科之间的关系。对化学学科，近几年高考试题，命题的角度主要以传统文化中古诗词、传统化工工艺、古代著作叙述等为载体，考查化学物质的成分、性质及反应类型，实验操作等。体现了“科学精神与社会责任”的化学核心素养。
1．中国古代工艺示例简介
(1)胆铜法：用胆水炼铜是中国古代冶金化学中的一项重要发明。这种工艺是利用金属铁将胆矾溶液中的铜离子置换出来，还原为金属铜，再熔炼成锭。早在西汉时就已有人觉察到这一化学反应，《淮南万毕术》《神农本草经》就提到：“白青(碱式碳酸铜)得铁化为铜”，“石胆……能化铁为铜”。
(2)炼银：银虽有以游离状态或银金合金状态(黄银)存在于自然界的，但很少，主要以硫化矿形式存在，并多与铅矿共生。中国大约在春秋初期才开始采集银，东汉时期发明了以黑锡(铅)结金银的“灰吹法”。明代著作《菽园杂记》《天工开物》中有翔实记载。
(3)酿酒：先用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等将淀粉分解(水解)为葡萄糖，称为糖化；再用酵母菌将葡萄糖发酵产生酒精，发酵后的混合料经过蒸馏，得到白酒和酒糟。
(4)炼丹：它可能是较硫化汞更早制得的人工制品。《神农本草经》说：“水银……鎔化(加热)还复为丹。”《黄帝九鼎神丹经》中的“神符”“柔丹”“伏丹”都是在土釜中加热水银制得。这些“丹”实际上都是红色氧化汞，当时人们把它误认作“丹砂”。陶弘景最先明确区分了这两种红色的丹药。明代以后，氧化汞广泛用作疡科药，称为“红升丹”，因为那时是用水银、硝石、白矾三味混合升炼而成，又称“三仙丹”。它的纯度很高，不含游离水银。
(5)雄黄和雌黄：它们初时用作颜料。宝鸡西周墓出土的丝织物上的黄色纹痕，表明就是以雌黄着色的。东汉时有疡科“五毒方”，以石胆、丹砂、雄黄、礜石、慈石(即磁石)在土釜中合炼，所得药物的成分为升华的雄黄、砒霜和少量的硫酸亚汞。《神农本草经》把雄黄列为中品，礜石列为下品，说明对它们的毒性和医疗效用已有一定的了解。雄黄和雌黄在炼丹术中始终被视为炼丹要药。《神农本草经》中说，炼食雄黄可使人轻身神仙。《黄帝九鼎神丹经》所记载的“神丹”就是升华提纯的雄黄。
2．传统文化中化学物质
(1)传统文化中的化学物质
①中国古代的矾化学：中国古代在染色、医药、炼丹术中都曾广泛地应用各种矾，包括绿矾(FeSO4·7H2O，又名青矾，用于染黑，所以又称皂矾)、白矾[KAl(SO4)2·12H2O，又名明矾]、黄矾[KFe3(SO4)2(OH)6]、胆矾(CuSO4·5H2O，唐代以前称石胆)。
②黑火药的成分：一硫(S)、二硝(KNO3)、三木炭(C)，反应为2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑。
③苛性钾：战国时期著作《周礼·考工记》中对氢氧化钾的记述原文：“泺帛，以烂为灰，渥润其帛，实诸泽器，淫之以蜃”。大意按现在的话来说，漂洗(泺)丝帛时，先烧烂木(烂指干燥木头)为灰(含K2CO3较多)，用其灰汁浸泡丝帛于光泽容器中，再加入蜃(蜃指石灰)。其反应：K2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2KOH。
(2)传统文化中的物质变化
《本草经集注》中区分硝石和朴消：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”利用焰色反应区别硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)。
(3)传统文化中的分离提纯
古代涉及的分离提纯常涉及萃取分液、蒸馏、升华、过滤等。
题型1　以传统文化为载体，考查物质的成分与变化
1．央视栏目《国家宝藏》介绍了历史文化知识，彰显了民族自信、文化自信，历史文物本身也蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是(　　)
A．南朝时期的《竹林七贤与荣启期》砖画所用的砖块的主要成分是二氧化硅
B．战国时期的曾侯乙编钟属于青铜制品，青铜是一种铜锡合金
C．清朝乾隆年间“瓷母”各种釉彩大瓶中的红色窑变釉的主要成分可能是氧化亚铜
D．宋朝王希孟的《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜
A　[砖是由黏土等烧制而成的，其主要成分为硅酸盐而不是二氧化硅，A项错误；曾侯乙编钟属于青铜制品，青铜是一种铜锡合金，B项正确；氧化亚铜为鲜红色粉末状固体，各种釉彩大瓶中的红色窑变釉的主要成分可能是氧化亚铜，C项正确；铜绿的主要成分为碱式碳酸铜，D项正确。]
2．中华文明源远流长，史书记载中蕴含着丰富的化学知识。下列说法不正确的是(　　)
A．《本草纲目》记载“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”，其中“碱”指的是K2CO3
B．《易经》记载“泽中有火……上火下泽”，其描述的是CO在湖泊池沼水面上起火的现象
C．《本草经集注》记载“强烧之，紫青烟起，云是真硝石也”，此法是利用焰色反应鉴别“硝石”
D．《抱朴子》记载“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，该过程为氧化还原反应
B　[A项，草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾水解显碱性，可洗衣服，“取碱浣衣”，其中的碱是K2CO3，正确；B项，湖泊池沼中腐烂的植物能产生甲烷，则“泽中有火……上火下泽”，其描述的是甲烷在湖泊池沼水面上起火的现象，错误；C项，钾元素的焰色反应为紫色，硝石是硝酸钾，灼烧会产生紫色火焰，正确；D项，丹砂(HgS)烧之成水银，汞元素的化合价从＋2价降低到0价，汞元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，正确。]
3．中华民族历史悠久，在浩瀚的历史文明中有许多关于化学的记载。下列说法不合理的是(　　)
选项
古代文献
记载内容
涉及原理
A
《淮南万毕术》
“曾青得铁则化为铜”
活泼金属置换不活泼金属
B
《鹤林玉露·一钱斩吏》
“一日一钱，千日千钱，绳锯木断，水滴石穿”
不涉及化学变化
C
《天工开物》
“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”
纯阴指化合价降低，利用硝酸钾的氧化性
D
《肘后备急方》
“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”
利用物理方法提取青蒿素
B　[选项A，“曾青得铁则化为铜”描述的是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁的活泼性强于铜，A项合理；选项B，“水滴石穿”是石灰石和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钙的过程，反应方程式为CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，属于化学变化，B项不合理；选项C，硝酸钾、硫在一定条件下发生氧化还原反应，C项合理。]
题型2　传统化学工艺中涉及的分离提纯
4．明代李时珍的《本草纲目·谷四·烧酒》中记载：
“……惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟，和麴酿瓮中七日，以甑蒸取”。下列说法错误的是(　　)
A．糯米、粳米、大麦等谷物中均含有淀粉
B．古法酿酒工艺中有多种酶参与催化反应
C．酒化酶将葡萄糖转化为乙醇时，温度越高反应速率一定越快
D．该过程中涉及蒸馏操作
C　[酒化酶是生物催化剂，温度太高会失去活性，所以酒化酶将葡萄糖转化为乙醇时，要保持适宜的温度，温度太高催化剂失去活性，反应速率减慢，故C错误。]
5．(2020·南京模拟)三国时期曹植在《七步诗》中这样写道：“煮豆持作羹，漉豉以为汁。萁在釜下燃，豆在釜中泣。”文中“漉”涉及的化学实验基本操作是(　　)
A．蒸馏　　　
B．分液
C．过滤
D．升华
C　[“煮豆持作羹，漉豉以为汁”的意思是豆子煮熟后，把豆子的残渣过滤出去，留下豆汁来作羹。“漉”涉及的化学实验基本操作是过滤。]
6．《天工开物》膏液篇，关于提取油脂有如下的叙述，“若水煮法，则并用两釜。将蓖麻、苏麻子碾碎，入一釜中，注水滚煎，其上浮沫即油”。此文中涉及的下列操作是(　　)
A．蒸发　　　
B．分液　　　
C．升华　　　
D．蒸馏
B　[文中叙述的方法是水煮法提取油脂，使用两个锅，将蓖麻、苏麻子碾碎，放进一个锅里，加水煮至沸腾，浮在上面的是油，将上层的油和下层水分离开，用分液的方法。]
化学与传统文化的试题解题模板
第一步——读题：对于陌生度较高的信息要做到逐字逐句阅读，挖掘关键字，排除干扰信息，找出有效信息。
第二步——联题：在读题的基础上，结合题目中的问题或选项分析本题考查的知识板块，联系中学化学知识体系，寻找要提取的信息。
第三步——析题：找到需要的信息后，需进行分析。分析时要从大脑信息库中迅速提取所需要的知识，并使思维从新情境回归到课本、回归到平时的学习中来。
第四步——解题：解题时要注意根据题目的要求回答相应问题。
[真题验收]
1．(2020·全国卷Ⅱ，T7)北宋沈括《梦溪笔谈》中记载：“信州铅山有苦泉，流以为涧。挹其水熬之则成胆矾，烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。下列有关叙述错误的是(　　)
A．胆矾的化学式为CuSO4
B．胆矾可作为湿法冶铜的原料
C．“熬之则成胆矾”是浓缩结晶过程
D．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”是发生了置换反应
A　[胆矾的化学式为CuSO4·5H2O，A项错误；湿法冶铜的原理是CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，即胆矾可作为湿法冶铜的原料，B项正确；CuSO4溶液经熬制可以得到胆矾，是CuSO4溶液浓缩结晶的过程，C项正确；熬胆矾的铁釜中发生的反应为CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu，属于置换反应，D项正确。]
2．(2018·全国卷Ⅱ)化学与生活密切相关。下列说法错误的是(　　)
A．碳酸钠可用于去除餐具的油污
B．漂白粉可用于生活用水的消毒
C．氢氧化铝可用于中和过多胃酸
D．碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查
D　[Na2CO3溶液水解呈碱性，油污在碱性条件下能发生水解反应，A项正确；漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，Ca(ClO)2溶于水生成HClO，HClO具有杀菌消毒作用，故可用于生活用水的杀菌消毒，B项正确；胃酸的主要成分为盐酸，可用Al(OH)3进行中和，C项正确；BaCO3能与胃酸反应生成Ba2＋，Ba2＋为重金属离子，能引起蛋白质变性，D项错误。]
[新题预测]
1．公共场所常用“84”消毒液、酒精溶液、过氧乙酸、双氧水等进行消毒。下列说法不正确的是(　　)
A．“84”消毒液的有效成分NaClO是一种正盐
B．“84”消毒液、过氧乙酸、双氧水消毒原理相似
C．过氧乙酸分子中的氧元素的化合价均为－1价
D．H2O、H2O2均为氢的氧化物，二者中氧元素的化合价不同
C　[过氧乙酸的结构简式为，氧元素的化合价有－1、－2价。]
2．中华文化博大精深，源远流长，许多古诗词中蕴藏了一些物质的性质和化学现象，下列说法错误的是(　　)
A．“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”中“紫烟”描述的是钾元素的焰色反应
B．“水声冰下咽，沙路雪中平”中未涉及化学变化
C．“何意百炼钢，化为绕指柔”中“钢”是一种合金，属于金属材料
D．“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”说明金的性质稳定，可采用物理方法获得
A　[“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”中“紫烟”是指在日光照射下，水汽蒸腾而呈现出紫色的烟雾，A错误；“水声冰下咽，沙路雪中平”中未涉及化学变化，B正确；钢是一种合金，属于金属材料，C正确；金的性质稳定，在自然界中以游离态形式存在，可利用金子与沙子密度的差异，用水反复淘洗而得，D正确。]
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