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文档介绍
高考化学第一轮复习导学案含解析化学物质及其变化
第四章 化学物质及其变化 1.了解分子、原子、离子等概念的含义。了解原子团的定义。 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。 第一节 物质的分类 考点一 物质的组成 [教材知识层面] 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。 (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)概念：同种元素形成的不同单质叫同素异形体。 (2)形成方式：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。 (3)性质差异：物理性质差别较大。 3．混合物和纯净物 (1)纯净物：由同种单质或化合物组成的物质。 (2)混合物：由几种不同的单质或化合物组成的物质。 [高考考查层面] 命题点1 元素、微粒及物质间的关系 元素、微粒及物质间的关系图示如下： [典题示例] 1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)元素在自然界中的存在形式有游离态和化合态。( ) (2)化学变化中分子可以再分，离子和原子不可以再分。( ) (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)原子与该原子形成的离子相对原子质量几乎相等。( ) (5)物质的化学性质一定是由分子保持的。( ) (6)质子数、中子数和电子数都相同的粒子一定是同一种粒子。( ) 解析：(2)化学变化中的单原子分子不能再分，如He、Ne等。(5)有些物质是由离子构成的，如NaCl，它们的化学性质不是由分子保持的。(6)CO和N2有相同的质子数、中子数和电子数，不是同一种粒子。 答案：(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)× 2．下列各组物质能真实表示物质分子组成的是( ) A．NO、C2H5OH、HNO3、I2 B．CaO、N2、HCl、H2O C．NH3、H2S、Si、CO D．CO2、SiO2、CH3COOH、H2SO4 解析：选A CaO是离子化合物，不存在分子；而Si和SiO2都是由原子直接构成。 命题点2 纯净物和混合物的判断 1．纯净物和混合物的比较 纯净物 混合物 有固定的组成和结构 无固定的组成和结构 有一定的熔、沸点 无一定的熔、沸点 保持一种物质的性质[来源:学优高考网] 保持原有物质各自的性质 2．常见的混合物 (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H2SO4、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。 [典题示例] 1．下列说法正确的是( ) A．纯净物只由一种元素组成，而混合物由两种或两种以上元素组成 B．纯净物只由一种原子组成，而混合物由多种原子组成 C．只由一种分子组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 D．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 解析：选C D项，可能为混合物，如Na2O、Na2O2。 2．实验室里常用的干燥剂有：①浓硫酸(98%)，②无水氯化钙，③变色硅胶[硅胶的主要成分是二氧化硅，在其中掺入少量的无水氯化钴(CoCl2)作指示剂，无水氯化钴呈蓝色，吸水后变为CoCl2·6H2O呈粉红色]，④五氧化二磷，⑤碱石灰(主要成分是氢氧化钠、氧化钙，制法是：把生石灰加到浓的烧碱溶液中，再加强热蒸干)。上述物质中，属于混合物的是( ) A．①②④ B．②④ C．①③⑤ D．全部 解析：选C 浓H2SO4是H2SO4与水的混合物；无水氯化钙是纯净物；变色硅胶是SiO2和CoCl2的混合物；P2O5是纯净物；碱石灰是NaOH、CaO的混合物。 [考点达标层面][来源:gkstk.Com] 1．(2015·南通模拟)由不同种类的原子组成的物质可能是( ) ①纯净物 ②混合物 ③单质 ④化合物 ⑤金属 ⑥非金属 ⑦酸 ⑧碱 ⑨盐 ⑩氧化物 A．①③⑤⑦⑨ B．②④⑥⑧⑩ C．①③ D．全部 解析：选D 由H和Cl能组成氯化氢(属于酸、化合物、纯净物)；He和Ne组成的混合气体(属于混合物)；不同的同位素H和H能组成氢气(属于非金属单质)；不同的同位素23Na和24Na组成的金属钠(属于金属)；Na和Cl组成氯化钠(属于盐)；由Na和O、H组成氢氧化钠(属于碱)；Na和O组成氧化钠(属于氧化物)，故D正确。 2．下列物质肯定为纯净物的是( ) A．只有一种元素组成的物质 B．只有一种原子构成的物质 C．只有一种分子构成的物质 D．只有一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子构成的物质 解析：选C 根据物质的构成可以知道：一种分子只能构成一种物质，一种原子可能得到不同的分子，如O2、O3均由氧原子构成。对于离子化合物来说，当阴、阳离子个数比不同时，其组成物质的种类可能是多种，如FeCl3与FeCl2，所以只有C正确。 考点二 简单分类法及其应用 [教材知识层面] 1．交叉分类法的应用示例 2．树状分类法的应用示例 请把下列物质的序号填写到下图的括号中。 ①硫黄 ②次氯酸 ③NH3·H2O ④铜 ⑤硫酸氢钠 ⑥NO2 3．分类法的应用 给物质或化学反应进行分类，有利于更好地认识物质的性质以及各类物质之间的转化关系。 如： CaCaOCa(OH)2CaCO3 请写出②③④⑤的化学方程式，并注明反应类型： ②CaO＋H2O===Ca(OH)2，化合反应 ③Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，复分解反应 ④2HCl＋Fe===FeCl2＋H2↑，置换反应或氧化还原反应 ⑤6HCl＋Al2O3===2AlCl3＋3H2O，复分解反应 [高考考查层面] 命题点1 关于物质的分类 1．物质的简单分类 2．氧化物的分类 氧化物组成元素非金属氧化物金属氧化物性质特殊氧化物：如Fe3O4、Na2O2不成盐氧化物：如NO、CO、H2O成盐氧化物碱性氧化物，如K2O、CuO酸性氧化物，如SO3、Mn2O7两性氧化物，如Al2O3 3．化学反应的分类 化学反应 [典题示例] 1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)由同种元素组成的物质是纯净物( ) (2)电离生成氢离子的化合物一定是酸( ) (3)合金、高分子化合物属于混合物( ) (4)胆矾(CuSO4·5H2O)、明矾[KAl(SO4)2·12H2O]等结晶水合物是纯净物( ) (5)非金属氧化物一定是酸性氧化物( ) (6)碱性氧化物一定是金属氧化物( ) (7)CO2和NO2均能与H2O反应生成酸，故二者都是酸性氧化物( ) (8)能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物( ) 解析：(1)由同种元素组成的物质不一定是纯净物，如O2和O3的混合物；(2)NaHSO4在水溶液中电离生成氢离子，但它是盐；(5)非金属氧化物不一定是酸性氧化物，如NO；(7)NO2是不成盐氧化物；(8)能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物，如Na2O2是过氧化物。 答案：(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)× 2．(2015·烟台模拟)下列物质的分类依据正确的是( ) 物质类别 分类依据 A 酸 电离时能否产生氢离子 B 碱性氧化物 是否属于金属氧化物 C 胶体 能否发生丁达尔效应 D 强电解质 水溶液中能否完全电离 解析：选D 酸是电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物，A不正确；碱性氧化物是金属氧化物，但是金属氧化物可能是碱性氧化物如Na2O、两性氧化物如Al2O3，也可能是酸性氧化物如Mn2O7，B不正确；胶体是根据分散质粒子直径的大小分类，C错误；根据水溶液中能否完全电离，把电解质分为强电解质和弱电解质，D正确。 命题点2 物质之间的转化关系 [典题示例] 1．(2015·西安模拟)下列各组物质中，物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是( ) a b c A Al AlCl3 Al(OH)3 B HNO3 NO NO2 C Si SiO2 H2SiO3 D NH3 NO2 NO 解析：选B A项，Al(OH)3→Al的转化必须经过Al(OH)3→Al2O3→Al这两步；C项，SiO2→H2SiO3必须经过两步SiO2→Na2SiO3→H2SiO3，H2SiO3→Si也必须经过两步H2SiO3→SiO2→Si；D项，NH3→NO2必须经过两步NH3→NO→NO2。 2．(2015·东营模拟)盐是一种常见的物质，下列物质通过一步反应可直接形成盐的是( ) ①金属单质 ②碱性氧化物 ③碱 ④非金属单质 ⑤酸性氧化物 ⑥酸 A．①②③ B．①④⑥ C．②⑤⑥ D．全部 解析：选D 金属单质与酸反应生成对应的盐和H2；碱性氧化物与酸反应生成盐和水；碱与酸(或酸性氧化物)反应生成盐；非金属单质和金属化合可得到盐；酸性氧化物或酸与碱(或碱性氧化物)反应生成盐。 [方法技巧] 单质、氧化物、酸、碱和盐的转化关系 [考点达标层面] 1．下列逻辑关系图中正确的是( ) A B C D 解析：选D 根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液，而气溶胶属于胶体的一种，A错误。氧化还原反应与吸热反应和放热反应的分类标准不同，B错误。钾盐与钠盐是根据盐中的阳离子进行分类的，碳酸盐是根据盐中的阴离子进行分类的，C错误。 2．分类是化学学习和研究的常用手段，下列分类依据和结论都正确的是( ) A．H2O、HCOOH、Cu2(OH)2CO3均含有氧元素，都是氧化物 B．HClO、H2SO4(浓)、HNO3均具有氧化性，都是氧化性酸 C．HF、CH3COOH、CH3CH2OH都易溶于水，都是电解质 D．HCOOH、H2CO3、H2SO4分子中均含有两个氢原子，都是二元酸 解析：选B HCOOH是酸，Cu2(OH)2CO3是碱式盐，A项错误；CH3CH2OH是非电解质，C项错误；HCOOH分子中只有羧基氢可以电离，属于一元酸，D项错误。 3．下列说法在一定条件下可以实现的是( ) ①酸性氧化物与碱发生反应 ②弱酸与盐溶液反应可以生成强酸 ③没有水生成，也没有沉淀和气体生成的复分解反应 ④两种酸溶液充分反应后的溶液体系为中性 ⑤有单质参加的非氧化还原反应 ⑥两种氧化物反应的产物有气体 A．①②③④⑤⑥ B．②④⑤⑥ C．①②③⑤ D．③④⑤⑥ 解析：选A 酸性氧化物的定义就是能跟碱起反应生成盐和水的氧化物，①可以实现；H2S这种弱酸和FeCl3这种盐发生氧化还原反应，产物中有HCl(强酸)生成，②可以实现；复分解反应的产物可以是弱电解质，如醋酸钠溶液与盐酸反应，产物就是醋酸这种弱电解质，③ 可以实现；一定浓度的硫化氢溶液与亚硫酸溶液混合恰好完全反应时生成硫和水，溶液为中性，④可以实现；氧气在放电的条件下生成臭氧不是氧化还原反应，⑤可以实现；二氧化碳与过氧化钠反应有气体生成，⑥可以实现。 考点三 物质的性质与变化 [教材知识层面] 1．物质的性质和变化 物质的性质和变化的具体关系如下： 2．物理变化和化学变化的判断 (1)判断依据：根据是否有新物质生成辨析物理变化和化学变化。 (2)常见的物理变化和化学变化： ①物理变化：升华、萃取、分液、蒸馏(分馏)、吸附、盐析、金属导电、焰色反应、电离等。 ②化学变化：脱水、蛋白质变性、水解、同素异形体互变、电解、熔融盐导电、电解质溶液导电等。 [高考考查层面] 命题点1 物质的性质 1．(2014·福建高考)下列有关物质应用的说法正确的是( ) A．生石灰用作食品抗氧化剂 B．盐类都可用作调味品 C．铝罐可久盛食醋 D．小苏打是面包发酵粉的主要成分之一 解析：选D 生石灰为CaO，不具有还原性，不能用作食品抗氧化剂，A项错误；盐类中的NaCl可作调味品，而有些盐类能危害人类健康，不能作调味品，如NaNO2，B项错误；食醋的主要成分为CH3COOH，能和铝发生反应，C项错误；小苏打为NaHCO3，受热易分解，D项正确。 2．下列有关物质的性质或应用的说法，正确的是( ) A．钠属于活泼金属，可用电解NaCl溶液的方法获得金属钠 B．FeCl3具有氧化性，可用于工业铜电路板的刻蚀 C．Cl2和SO2都具有漂白性，故可以使NaOH、酚酞混合液褪色 D．浓硫酸具有脱水性，因此实验室可用浓硫酸与浓盐酸制取少量HCl气体 解析：选B 金属钠活泼，对应的Na＋的氧化性弱，电解NaCl溶液得到氢气，工业上电解熔融的氯化钠制备金属钠，A错误；利用2FeCl3＋Cu―→CuCl2＋2FeCl2刻蚀铜电路板，B正确；Cl2和SO2都与NaOH溶液反应，使溶液的碱性减小，酚酞褪色，而不是漂白性，C错误；实验室可用浓硫酸与浓盐酸制HCl，利用浓硫酸的吸水、溶解放热、c(H＋)增大等原因，与浓硫酸具有脱水性无关，D错误。 命题点2 物质的变化 [典题示例] 1．(2012·重庆高考)化学工业是国民经济的支柱产业，下列生产过程中不涉及化学变化的是( ) A．氮肥厂用氢气和氮气合成氨 B．钢铁厂用热还原法冶炼铁 C．硫酸厂用接触法生产硫酸 D．炼油厂用分馏法生产汽油 解析：选D N2＋H2CO2＋Fe、FeS2SO3H2SO4，显然以上过程都涉及化学变化，而分馏法是利用石油组分中物质沸点差异而获得汽油的方法， 该过程没有新物质产生，属于物理变化，没有化学变化。 2．下列变化一定属于化学变化的是( ) ①导电 ②爆炸 ③缓慢氧化 ④SO2使品红溶液褪色 ⑤无水硫酸铜由白变蓝 ⑥工业制O2 ⑦白磷转化为红磷 ⑧久置浓硝酸变黄 ⑨16O与18O间的相互转化 A．②③④⑦⑧⑨ B．③④⑤⑦⑧ C．②③⑥⑦⑨ D．④⑤⑥⑧ 解析：选B ③缓慢氧化是物质发生氧化反应。④品红溶液褪色是品红与通入的SO2气体发生反应生成了一种新的无色物质。⑤无水硫酸铜由白变蓝的原因是无水硫酸铜结合水生成了胆矾。⑦白磷转化为红磷是生成了一种新单质。⑧浓硝酸久置分解出NO2，NO2又溶解在HNO3溶液中，使硝酸变黄。以上变化都有新物质生成，属于化学变化。① 金属导电是物理变化。②爆炸是一种现象，化学变化、物理变化都有可能产生爆炸现象。⑥工业制O2一般通过液化空气法，是物理变化。⑨虽然有新物质生成，但是是原子核内部发生了变化，不属于化学变化。 [方法技巧] 物理变化与化学变化的判断方法 [考点达标层面] 1．(2015·上海模拟)自来水厂常采用多种方法并用的方式进行水质处理，下列说法中错误的是( ) A．加活性炭可吸附水中小颗粒，该净化水质的方法属于物理方法 B．加臭氧对水进行消毒，利用了臭氧的氧化性 C．用细菌与酶的扩充法去除水中的氨氮的方法属于生物法 D．用聚合硫酸铁作为净水剂，该处理过程中仅发生了化学变化 解析：选D 活性炭具有吸附性，可以净化水，属于物理变化，A正确；臭氧具有强氧化性，能杀菌消毒，B正确；用细菌与酶的扩充法去除水中的氨氮的方法属于生物法，C正确；聚合硫酸铁作为净水剂的作用原理是Fe3＋在水中水解生成Fe(OH)3胶体，是化学变化，胶体能吸附水中的悬浮物，使物质沉淀，是物理变化，D错误。 2．(2014·江苏高考)下列物质性质与应用对应关系正确的是( ) A．晶体硅熔点高硬度大，可用于制作半导体材料 B．氢氧化铝具有弱碱性，可用于制胃酸中和剂 C．漂白粉在空气中不稳定，可用于漂白纸张 D．氧化铁能与酸反应，可用于制作红色涂料 解析：选B 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间，所以用作半导体材料，与其熔点、硬度无关，A项错误；氢氧化铝具有弱碱性，能中和过量的胃酸，B项正确；漂白纸张利用的是次氯酸钙的强氧化性，不是不稳定性，C项错误；氧化铁是红棕色固体，可用于制作红色涂料，跟它能与酸反应没有关系，D项错误。 考点四 分散系及其分类 [教材知识层面] 1．分散系的分类 (1)把分散系分为溶液、胶体和浊液的标准是：分散质粒子的大小； 其中胶体粒子直径的大小为1～100_nm之间。 (2)分散系若按分散质或分散剂的状态分类，可分为9种分散系，如图： 2．胶体的性质 (1)丁达尔效应： 当可见光束通过胶体时，在胶体中出现的现象为一条光亮的“通路”。产生丁达尔效应的原因是胶体粒子对光线有散射作用。 (2)聚沉： 在一定条件下，胶体粒子聚集成较大的颗粒，形成沉淀从分散剂中析出。使胶体聚沉的常用方法有： ①加入电解质溶液；②加入胶粒带相反电荷的胶体；③加热。 3．Fe(OH)3胶体的制备 (1)过程：将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入1～2 mL饱和氯化铁溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，停止加热，即制得Fe(OH)3胶体。 (2)化学方程式：FeCl3＋3H2O△,Fe(OH)3(胶体)＋3HCl。 [高考考查层面] 命题点1 三种分散系的比较 分散系 溶液 胶体 浊液 分散质粒子 单个小分子或离子 高分子或多分子集合体 巨大数目的分子集合体 分散质粒子直径 小于1 nm 1～100 nm 大于100 nm 性质 外观[来源:学优高考网gkstk] 均一、透明 均一[来源:gkstk.Com] 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 [典题示例] 1．Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液共同具备的性质是( ) A．两者均有丁达尔效应 B．两者均能透过半透膜 C．加入盐酸先沉淀，随后溶解 D．分散质粒子可通过滤纸 解析：选D MgCl2溶液无丁达尔效应；Fe(OH)3胶体不能透过半透膜；MgCl2溶液加盐酸无沉淀；Fe(OH)3胶体和MgCl2溶液的分散质粒子均可通过滤纸。 2．下列关于胶体的判断正确的是( ) A．胶体、溶液和悬浊液属于不同的分散系，其中胶体最稳定 B．氢氧化铝胶体与氯化铝溶液的本质区别是后者中分散质粒子的直径较大 C．纳米级的氧化铁与水组成的分散系可以产生丁达尔效应 D．氯化钠易溶于水，所以氯化钠一定不能制成胶体 解析：选C 溶液是最稳定的分散系，A项错误；胶体分散质粒子的直径大于溶液分散质的，B项错误；纳米级的氧化铁粒子的直径在1～100 nm之间，溶于水能形成胶体，C项正确；氯化钠是离子化合物，易溶于极性溶剂，如水等，但它难溶于非极性溶剂，如苯、四氯化碳等，将氯化钠分散在75%的乙醇中能形成胶体，D项错误。 命题点2 胶体的性质及应用 [典题示例] 1．下列事实与胶体性质无关的是( ) A．明矾净水 B．一束平行光线照射蛋白质溶液，从垂直于光线的方向观察可以看到一条光亮的通路 C．油脂碱性水解完全后，向溶液中加入饱和食盐水 D．向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，出现红褐色沉淀 解析：选D A中，明矾净水是由于Al3＋水解生成氢氧化铝胶体，吸附水中的悬浮物；B是丁达尔效应；C中，油脂碱性水解即皂化反应生成物为胶体，加饱和食盐水后盐析。D中生成氢氧化铁沉淀。 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” D．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 解析：选B 烟尘是气溶胶，其中的胶粒带电，在直流电作用下可产生电泳现象，使烟尘沉降而除去；蛋白质溶液是胶体，能产生丁达尔效应；将植物油倒入水中用力搅拌形成的油水混合物是乳浊液，不是胶体；在氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸，先发生胶体的聚沉，然后氢氧化铁与酸反应而溶解。 [方法技巧] 明确关于胶体的“四”误区 (1)区分胶体和其他分散系的方法是丁达尔效应，而提纯、净化胶体的方法是渗析。 (2)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。 (3)胶体不带电，胶体中的胶粒能够吸附体系中的带电粒子而使胶粒带电荷，但整个分散系仍是电中性的。 (4)Fe(OH)3胶体粒子是分子的集合体，因此，1 mol Fe3＋完全水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。 [考点达标层面] 1．“纳米材料”是粒子直径为几纳米至几十纳米的材料，纳米碳就是其中一种。若将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的物质( ) ①是溶液 ②是胶体 ③能产生丁达尔效应 ④能透过滤纸 ⑤不能透过滤纸 ⑥静置后会析出黑色沉淀 A．①④⑤ B．②③④ C．②③⑤ D．①③④⑥ 解析：选B 纳米材料的粒子直径为几纳米至几十纳米，属于胶体粒子的范围，将纳米碳均匀地分散到蒸馏水中，所形成的分散系属于胶体，具有胶体的性质。 2．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______________________________。 解析：(2)①若用稀FeCl3溶液，则水解产生的Fe(OH)3量太少，看不到红褐色液体。②自来水中含有较多的电解质，使胶体聚沉。③长时间加热使胶体发生聚沉。(3)加入稀H2SO4后，Fe(OH)3会聚沉而产生红褐色沉淀，随后H2SO4会与Fe(OH)3发生中和反应，使沉淀溶解。 答案：(1)丁达尔效应 (2)①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 以“转化关系图”为载体串联物质间的相互转化 近年来高考题常以转化关系图示来考查物质间的相互转化，因此有必要掌握常见的物质转化关系。 高考载体(2010·福建高考T9) 下表各组物质中，满足下图物质一步转化关系的选项是( ) 选项 X Y Z A Na NaOH NaHCO3 B Cu CuSO4 Cu(OH)2 C C CO CO2 D Si SiO2 H2SiO3 [知识串联设计] (1)若X为N2，Y为NH3，Z为NO，能否满足题图中的转化关系？ _______________________________________________________________________。 (2)有下列转化关系： 金属碱性氧化物碱盐，满足上述关系的金属有哪些？ ________________________________________________________________________。 (3)有下列转化关系： 非金属酸性氧化物酸盐，满足上述转化关系的非金属有哪些？________________________________________________________________________。 (4)物质A、B、C、D满足下列连续氧化的转化关系： ABCD(酸或碱) ①若D为碱，则A、B、C、D分别为何种物质？并写出其转化关系。 ________________________________________________________________________。 ②若为酸，则满足上述转化关系的物质分别有哪些？并写出其转化关系。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)非金属氧化物都是酸性氧化物吗？酸性氧化物都能与水反应生成相应的酸吗？试举例说明。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)金属氧化物都是碱性氧化物吗？碱性氧化物都能与水反应生成相应的碱吗？试举例说明。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)能；其转化关系图为：N2NH3NON2 (2)K、Na、Ca、Ba (3)C、S、P (4)①Na 转化关系为NaNa2ONa2O2NaOH ②N2；N2NONO2HNO3 NH3；NH3NONO2HNO3 S；SSO2SO3H2SO4 H2S；H2SSO2SO3H2SO4 C；CCOCO2H2CO3 (5)CO、NO、NO2等都不是酸性氧化物，SiO2是酸性氧化物，但不与水反应 (6)Al2O3是两性氧化物，Mn2O7是酸性氧化物，CuO、Fe2O3等是碱性氧化物，但不能与水反应 1．下列叙述正确的是( ) A．直径介于1～10 nm之间的粒子称为胶体 B．Fe(OH)3胶体是纯净物 C．利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体 D．可以通过过滤的方法分离胶体和溶液 解析：选C 胶体是分散系，其分散质的微粒直径在1～100 nm之间，A错误；胶体是分散系，属于混合物，B错误；胶体微粒可通过滤纸，不能透过半透膜，D错误。 2．下列有关说法中，正确的是( ) A．分馏、干馏都是物理变化 B．127I和131I互为同素异形体 C．硫酸铜、二氧化硫都是电解质 D．盐酸、王水都是混合物 解析：选D 分馏为物理变化，而干馏属于化学变化，A项错误；同素异形体的研究对象是单质，而127I和131I为原子，二者互为同位素，B项错误；二氧化硫的水溶液虽能导电，但二氧化硫不是电解质，其导电的原因是二氧化硫与水反应生成了亚硫酸，亚硫酸电离出自由移动的离子，C项错误；盐酸是氯化氢的水溶液，王水是由硝酸和盐酸混合而成的，二者均为混合物，D项正确。 3．(2013·四川高考改编)下列物质分类正确的是( ) A．SO2、SiO2、 CO均为酸性氧化物 B．稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体 C．烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质 D．漂白粉、水玻璃、氨水均为混合物 解析：选D 酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，CO不属于酸性氧化物，A项错误；氯化铁溶液不是胶体，B项错误；四氯化碳为非电解质，C项错误；漂白粉是混合物，水玻璃是硅酸钠的水溶液，属于混合物，氨水是氨气溶于水形成的混合物，D项正确。 4．(2015·济南模拟)物质分类的依据通常有组成和性质。下列物质分类中，只考虑组成的是( ) A．Na2SO4是钠盐、硫酸盐、正盐 B．HNO3是一元酸、强酸、挥发性酸 C．Mg(OH)2是二元碱、难溶性碱、中强碱 D．Al2O3是两性氧化物、金属氧化物、最高价氧化物 解析：选A A项都是根据其组成而划分的；B项根据组成分为一元酸，而依据不同性质可分为强酸和挥发性酸；C中的难溶性碱、中强碱是根据其不同性质划分的；D中Al2O3依据不同性质可分别属于两性氧化物、最高价氧化物。 5．若A＋酸===盐＋水，则A不可能属于( ) A．氧化物 B．单质 C．碱 D．电解质 解析：选B 单质与酸反应，要么生成盐和H2，要么生成盐、水和另一种还原产物，只生成盐和水的反应不存在。金属氧化物(如Na2O)、碱(如NaOH)与酸反应都生成盐和水，且都属于电解质。 6．(2015·天津模拟)下列有关概念的叙述正确的是( ) A．由两种原子构成的物质不一定属于化合物 B．仅含一种元素的物质一定为纯净物 C．既能和酸又能和碱发生反应的氧化物一定为两性氧化物 D．既含有金属元素又含有非金属元素的化合物一定为离子化合物 解析：选A 两种原子构成的物质不一定属于化合物，也可能是单质，A正确；仅含一种元素的物质不一定为纯净物，如O2和O3的混合物，B不正确；既能和酸又能和碱发生反应的氧化物不一定为两性氧化物，如SiO2，C不正确；既含有金属元素又含有非金属元素的化合物一定为离子化合物，不一定，可能是共价化合物，如AlCl3，D不正确。 7．(2015·忻州模拟)生产生活中的许多现象或应用都与化学知识有关。下列现象或应用与胶体性质无关的是( ) A．将盐卤或石膏加入豆浆中，制成豆腐 B．冶金厂常用高压电除去烟尘，是因为烟尘微粒带电荷 C．泡沫灭火器中将Al2(SO4)3与NaHCO3两溶液混合后，喷出大量泡沫，起到灭火作用 D．清晨，人们经常能看到阳光穿过茂密的树木枝叶所产生的美丽景象 解析：选C 泡沫灭火器中将Al2(SO4)3与NaHCO3两溶液混合后，发生了水解互相促进的反应，跟胶体的性质无关；A项，将盐卤或石膏加入豆浆中，因为豆浆是胶体，加入电解质会使胶体聚沉，制成豆腐；B项，烟尘微粒形成的分散系为气溶胶，胶粒带电，所以可以利用高压电除尘；D项是胶体的丁达尔效应。 8．(2015·杭州模拟)下列物质中属于纯净物的是( ) ①由同种元素组成的物质 ②具有固定熔沸点的物质 ③由相同种类和相同数目的原子组成的分子 ④只有一种元素的阳离子和另一种元素的阴离子组成的物质 ⑤在氧气中燃烧只生成二氧化碳的物质 ⑥只含有一种分子的物质 A．②③⑥ B．④⑤⑥ C．①④ D．②⑥ 解析：选D ①中同种元素组成的物质可以是多种同素异形体形成的混合物；③如C6H12O6可以是葡萄糖或果糖，故不一定是纯净物；④中，只有一种元素的阳离子可以有几种，比如铁元素。 9．500 mL 2 mol/L FeCl3溶液和500 mL 2 mol/L明矾溶液分别滴入沸水中，加热制成分散系甲、乙，经测定，甲分散系中分散质的粒子直径大小在1～100 nm之间，乙分散系中分散质的粒子直径大小在10－9～10－7 m之间。下列关于甲、乙分散系的判断合理的是( ) A．在暗室里用一束明亮的“强光”照射甲、乙，发现甲有丁达尔效应，乙没有丁达尔效应 B．向甲、乙中分别滴加过量的氢氧化钠溶液，现象都是“先聚沉，后溶解” C．向甲、乙中分别滴加过量的氢碘酸，最终现象分别是深褐色溶液、无色溶液 D．蒸干、灼烧FeCl3溶液和明矾溶液会得到对应的固体盐 解析：选C 由题意可知，甲、乙分散系都是胶体，A错误；氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液，而氢氧化铁不溶，B错误；铁盐能氧化I－生成I2，I2 溶于水呈深褐色，C正确；蒸干并灼烧氯化铁溶液得到氧化铁，蒸干明矾溶液得到KAl(SO4)2，D错误。 10．(2015·九江模拟)已知某物质X能发生如下转化： 下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述不正确的是( ) A．若X为N2或NH3，则A为硝酸 B．若X为S或H2S，则A为硫酸 C．若X为非金属单质或非金属氢化物，则A不一定能与金属铜反应生成Y D．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应 解析：选D A、B符合题给转化关系；C项，如浓HNO3与Cu反应生成的是NO2，而Y是NO，故正确；D项，NO2与H2O的反应也为氧化还原反应。 11．(2015·郑州模拟)在宏观—微观—符号之间建立联系，是化学学科特有的思维方式。汽车尾气是造成大气污染的主要原因之一，在汽车排气管上安装“催化转换器”便可以使汽车的尾气转换成无毒气体。如用●表示碳原子，用○表示氧原子，用表示氮原子，下图为气体转换的微观过程。请你根据图示回答下列问题： (1)A、B、C三种物质可以归为一类的依据是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)将C归为化合物，将D归为单质的理由是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)用化学反应方程式表示为__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 化学变化过程中消耗的A物质和生成的C物质的质量比为________。 (4)从微观的角度去描述你获得的关于化学变化的有关信息(答出一条即可)________________。 解析：根据题意及图示可知：A为NO、B为CO、C为CO2、D为N2。然后结合题意解答即可。 答案：(1)都含有氧元素 (2)二氧化碳是由不同种原子构成的分子，而氮气是由同种原子构成的分子 (3)2CO＋2NON2＋2CO2 15∶22 (4)化学变化中原子的种类、数目、质量没有发生改变(其他合理答案也可) 12．对于数以千万计的化学物质和为数更多的化学反应，分类法的作用几乎是无可替代的。 (1)现有下列六种物质：SO2、SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Na2O2，按照不同的分类标准，它们中有一种物质与其他五种有明显的不同，请找出这种物质，并写出分类的依据(至少要写出两种分类方法)。 ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (2)从反应中有无离子参加，可以将化学反应分为离子反应和非离子反应。Na2O2与水反应的离子方程式是__________________________________。从反应中________，可以将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应，从上述物质中分别找出两种能相互反应的物质，各写一个非氧化还原反应的方程式和氧化还原反应的方程式： ________________________________________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (3)虽然分类的方法不同，但离子反应和氧化还原反应之间也存在着一定的关系，请用简单的图示方法表示二者之间的关系：________________。 解析：(1)Na2O2不是酸性氧化物、碱性氧化物或两性氧化物而是过氧化物，SO2、SiO2是酸性氧化物，CaO、MgO、Fe2O3是碱性氧化物。(2)Na2O2具有强氧化性，SO2具有还原性，两者能发生氧化还原反应，生成硫酸钠。 答案：(1)①SO2，常温常压下是气体，其余为固体 ②Na2O2，是过氧化物，其余为酸性氧化物或碱性氧化物 (2)2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ 有无电子转移 CaO＋SiO2===CaSiO3(或MgO＋SO2===MgSO3等其他合理答案均可) Na2O2＋SO2===Na2SO4 (3) (意思正确、能表示二者的交叉关系即可) 13．以下是依据一定的分类标准，对某些物质与水反应情况进行分类的分类图。请根据你所学的知识，按要求填空： (1)上述第一级分类标准(分成A、B组的依据)是____________。 (2)F组中物质除了Cl2外，还有________________(填化学式)。 (3)D组中的氨水呈弱碱性，用电离方程式表示其呈弱碱性的原因： ________________________________________________________________________。 (4)由Al3＋制备Al(OH)3最好不选择D组中的NaOH溶液，说明理由： ________________________________________________________________________。 解析：(1)根据两组物质与水反应的特点可知，第一级分类标准是物质与水是否发生氧化还原反应。 (2)NO2与水反应时，H2O既不作氧化剂也不作还原剂，所以F组中物质除了Cl2外，还有NO2。 (3)D组中的氨水呈弱碱性，原因是NH3·H2O电离生成OH－，电离方程式为NH3·H2ONH＋OH－。 (4)由Al3＋制备Al(OH)3最好不选择D组中的NaOH溶液，原因是过量的NaOH会溶解生成的Al(OH)3沉淀。 答案：(1)是否与H2O发生氧化还原反应 (2)NO2 (3)NH3·H2ONH＋OH－ (4)过量的NaOH会溶解生成的Al(OH)3沉淀 1.了解电解质的概念。了解强电解质和弱电解质的概念。 2.了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。 第二节 离子反应 考点一 电解质 [教材知识层面] 1．电解质和非电解质 (1)电解质：在水溶液里或熔融状态下，能够导电的化合物。 (2)非电解质：在水溶液里和熔融状态下，都不导电的化合物。 2．强电解质和弱电解质 3．电离 (1)概念：电解质在水溶液中或熔融状态下，离解成自由移动的离子的过程。 (2)电离条件：酸的电离条件是溶于水，盐和碱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完。如 H2CO3：H2CO3H＋＋HCO，HCOH＋＋CO；Fe(OH)3：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。 [高考考查层面] 命题点1 有关电解质的判断 [典题示例] 1．有关电解质与非电解质的陈述，合理的是( ) A．在水溶液中能导电的化合物都是电解质 B．在熔融状态下不导电的化合物都是非电解质 C．氨水为混合物，不属于电解质 D．硫酸溶于水能导电，所以浓硫酸为电解质 解析：选C 在水溶液中能导电，且导电的离子全部来自化合物自身，这样的化合物为电解质。共价化合物有的虽为电解质，但由于熔融时不能电离成自由移动的离子，所以不能导电。浓硫酸是混合物，不属于电解质，纯硫酸才是电解质。 2．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强( ) (2)强电解质都是离子化合物，弱电解质都是共价化合物( ) (3)氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝。( ) (4)BaSO4的水溶液不易导电，故BaSO4是弱电解质。( ) (5)蛋白质、乙酸和葡萄糖均属于电解质。( ) 提示：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× [方法技巧] 解答电解质的相关判断题目时的注意点 (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。 (2)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，如铁、铝等金属单质。 (3)本身电离而导电的化合物才是电解质，如CO2、SO2、NH3的水溶液能导电，但它们属于非电解质。 (4)电解质的强弱与电解质溶液导电能力的强弱、溶解性大小没有直接关系。 如碳酸钙，其溶解性小，溶液导电性差，但其属于强电解质。 命题点2 电离方程式的书写 [典题示例] 1．写出下列物质的电离方程式： (1)CH3COOH___________________________________________________________； (2)Ca(OH)2_________________________________________________________________； (3)NH3·H2O________________________________________________________________________; (4)BaSO4________________________________________________________________________； (5)NaHSO4________________________________________________________________________; (6)NaHCO3________________________________________________________________________。 答案：(1) CH3COOHH＋＋CH3COO－ (2)Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－ (3)NH3·H2ONH＋OH－ (4)BaSO4===Ba2＋＋SO (5)NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO (6)NaHCO3===Na＋＋HCO、HCOH＋＋CO 2．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－＋H2OH2S＋OH－ D．NaHSO4加热熔化：NaHSO4===Na＋＋HSO 解析：选D A项应为Na2CO3===2Na＋＋CO；B项应用可逆号；C项是HS－的水解。 [方法技巧] 电离方程式书写的思维模型 [考点达标层面] 1．下列说法中正确的是( ) A．氯化钠水溶液在电流的作用下电离出Na＋和Cl－ B．二氧化碳的水溶液能够导电，故二氧化碳属于弱电解质 C. 硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质 D．氧化钠在水中的电离方程式可表示为Na2O===2Na＋＋O2－ 解析：选C 电解质电离的条件是溶于水或熔融，A错； 二氧化碳不能发生电离，其溶液导电是因为二氧化碳与水反应生成碳酸， 碳酸电离产生了自由移动的离子，二氧化碳属于非电解质，B错；硫酸钡在水中溶解的部分能够完全电离，属于强电解质，C正确； Na2O是金属氧化物，与水反应生成NaOH，故不存在电离方程式，D错。 2．下列物质中，属于电解质的是________，属于非电解质的是________；属于强电解质的是________，属于弱电解质的是________。(填序号) ①硫酸 ②盐酸 ③氯气 ④硫酸钡 ⑤酒精 ⑥铜 ⑦醋酸 ⑧氯化氢 ⑨蔗糖 ⑩氨气 答案：①④⑦⑧ ⑤⑨⑩ ①④⑧ ⑦ 考点二 离子反应 [教材知识层面] 1．离子反应 (1)概念：电解质溶液之间发生的反应都是离子反应。它是指在溶液中有离子参加的化学反应。 (2)本质：反应物中某些离子的浓度减小。 (3)发生条件： ②氧化还原反应类型。 强氧化性物质＋强还原性物质＝弱氧化性物质＋弱还原性物质。如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 2．离子方程式 (1)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)： (2)意义：离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应，如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式，都可用H＋＋OH－===H2O来表示。 [高考考查层面] 命题点1 考查离子方程式的正误判断 离子方程式的正误判断常从以下四个方面设置“陷阱”： 陷阱1 分析离子反应的原理是否正确 (1)看离子反应是否符合客观事实。如铁与稀硫酸反应生成Fe2＋而不生成Fe3＋。 (2)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应，既要写Ba2＋与SO生成BaSO4沉淀，又不能漏掉Cu2＋与OH－生成Cu(OH)2沉淀。 (3)看反应物或产物的配比是否正确。如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应不能写成H＋＋OH－＋SO＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O，应写成2H＋＋2OH－＋SO＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O。 (4)看“===”“”“↓”“↑”及必要条件是否正确。 [典题示例] 1．判断下列离子方程式的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)向AlCl3溶液中通入过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2O。( ) (2)Fe3O4和HI的反应：Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O。( ) (3)将Na投入到CuSO4溶液中：2Na＋Cu2＋===2Na＋＋Cu。( ) (4)Fe和稀盐酸反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑。( ) (5)Zn和浓硫酸反应：Zn＋2H＋===H2↑＋Zn2＋。( ) (6)CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋SO===BaSO4↓。( ) (7)FeO和稀HNO3的反应：FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O。( ) (8)稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2O。( ) (9)NaHCO3的水解：HCO＋H2O===H2CO3＋OH－。( ) 解析：(1)NH3·H2O为弱碱不能溶解氢氧化铝；(2)Fe3＋会氧化I－；(3)Na先和水反应生成NaOH，OH－后与Cu2＋形成Cu(OH)2沉淀；(4)生成Fe2＋； (5)不能生成氢气；(6)忽略了Cu2＋和OH－的反应；(7)HNO3会氧化Fe2＋；(8)H＋和OH－的配比不对，应为2∶2; (9)应用可逆符号。 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× 陷阱2 分析电解质拆分是否正确 (1)强酸、强碱和可溶性盐写成离子。 (2)对于微溶性的强电解质：如澄清石灰水中Ca(OH)2以Ca2＋、OH－存在，可以拆成离子的形式；石灰乳中主要以不溶的Ca(OH)2存在，不能拆成离子形式。 (3)可溶性多元弱酸酸式盐的酸式根一律保留酸式根形式。如在水溶液中HCO写成H＋＋CO是不对的。 [典题示例] 2．判断下列离子方程式的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)醋酸与氨水混合：CH3COOH＋NH3·H2O===CH3COONH4＋H2O。( ) (2)碳酸氢钙溶液加到醋酸中：Ca(HCO3)2＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋2CO2↑＋2H2O。( ) (3)Na2O2固体与水反应：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑。( ) (4)碳酸锌溶于稀硝酸中：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。( ) (5)Mg(OH)2和稀盐酸的反应：OH－＋H＋===H2O。( ) 解析：(1)中CH3COONH4应该拆分；(2)中Ca(HCO3)2应该拆分；(3)中Na2O2固体不能拆分；(4)中碳酸锌不能拆分；(5)中Mg(OH)2不能拆。 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× 陷阱3 分析离子方程式是否守恒 离子方程式要符合质量守恒、电荷守恒，若是氧化还原反应，还要符合得失电子守恒。 [典题示例] 3．判断下列离子方程式的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)锌片插入硝酸银溶液中：Zn＋Ag＋===Zn2＋＋Ag。( ) (2)向稀Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸：Fe2＋＋2H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋H2O。( ) (3)向FeCl2溶液中通入Cl2：Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－。( ) (4)向稀硝酸中加入铜片：Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO↑＋H2O。( ) 解析：(1)电荷不守恒；(2)氧元素的质量不守恒；(3)电荷不守恒；(4)电荷和氧元素的质量不守恒。 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× 陷阱4 分析反应物用量与离子方程式的对应关系 看是否符合题设条件的要求。如过量、少量、等物质的量、任意量以及滴加顺序对反应产物的影响。如在溴化亚铁溶液中通入少量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；在溴化亚铁溶液中通入过量Cl2的离子方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2。 [典题示例] 4．判断下列离子方程式的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (1)向FeI2中通入少量Cl2：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。( ) (2)向FeBr2中通入等物质的量Cl2：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。( ) (3)向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2：ClO－＋H2O＋CO2===HClO＋HCO。( ) (4)向NaAlO2溶液中通入少量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO。( ) (5)向盐酸中滴加少量NaAlO2溶液：H＋＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓。( ) (6)少量SO2和NaOH反应：SO2＋OH－===HSO。( ) (7)向Na2CO3溶液中滴入少量盐酸：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。( ) (8)少量Ca(OH)2和NaHCO3反应：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O。( ) (9)NH4HSO3与NaOH等物质的量反应：NH＋HSO＋2OH－===NH3·H2O＋SO。( ) 解析：(1)Cl2先氧化I－；(2)应为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－；(3)通入少量CO2应生成CaCO3；(5)盐酸过量，反应为4H＋＋AlO===Al3＋＋2H2O；(6)少量SO2应生成SO；(7)滴入少量盐酸时，生成HCO；(8)NaHCO3过量，反应为Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO；(9)等物质的量反应时，HSO＋OH－===H2O＋SO。 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× [方法技巧] 与量有关的离子方程式正误判断的三种类型及解法 (1)连续反应型：即反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。采用分步书写法：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。 (2)先后反应型：即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。采用假设定序法：这类反应只要明确了离子反应的先后顺序，判断也就迎刃而解了。在不明确离子反应的先后顺序时，可先假设其中一种离子先反应，然后分析产物与另一种离子是否反应，从而确定反应的先后顺序。如FeBr2和Cl2反应。可假设Cl2先与Br－反应，则生成的溴单质还要氧化Fe2＋生成Fe3＋，这样就可确定Cl2先与Fe2＋ 后与Br－反应，然后再根据量的关系书写即可。 (3)离子配比型：当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关。采用“少定多变”法：①“定”量少的反应物，按1 mol分析，其离子的化学计量数根据化学式确定。②“变”过量的反应物，其离子的化学计量数根据反应实际需要量来确定，不受化学式中比例的制约，是可变的。 命题点2 离子能否大量共存的判断 判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。 1．一色——溶液颜色 几种常见离子的颜色： 离子 Cu2＋ Fe3＋ Fe2＋ MnO 颜色 蓝色 棕黄色 浅绿色 紫红色 2．二性——溶液的酸碱性 (1)在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如CO 、SO 、S2－、CH3COO－等)均不能大量存在。 (2)在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NH、Al3＋、Fe3＋等)均不能大量存在。 (3)酸式弱酸根离子(HCO 、HSO、HS－等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在。 3．三特殊——三种特殊情况 (1) AlO与 HCO不能大量共存： AlO ＋ HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋ CO。 (2)“NO＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SO 等还原性的离子因发生氧化还原反应而不能大量共存。 (3) NH与CH3COO－、CO，Mg2＋与HCO等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中能大量共存。 4．四反应——四种反应类型 指离子间通常能发生的四种类型的反应，能相互反应的离子显然不能大量共存。 (1)复分解反应：如Ba2＋与CO、SO，NH与OH－、H＋与CH3COO－等。 (2)氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NO(H＋)与Fe2＋，MnO(H＋)与SO、Cl－等。 (3)相互促进水解的反应：如Al3＋与CO、HCO、S2－、HS－、AlO等。 (4)络合反应：如Fe3＋与SCN－等。 [典题示例] 1．(2014·广东高考)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 解析：选D A中Ca2＋与SO可形成微溶物CaSO4，不能大量共存。B中Fe2＋、SO在H＋大量存在时能被ClO－氧化而不能大量共存。C中Fe3＋与SCN－形成络合物而不能大量共存。 2．(2012·安徽高考)下列离子或分子在溶液中能大量共存，通入 CO2 后仍能大量共存的一组是( ) A．K＋、Ca2＋、Cl－、NO B．K＋、Na＋、Br－、SiO C．H＋、Fe2＋、SO、Cl2 D．K＋、Ag＋、NH3·H2O、NO 解析：选A A项中离子能大量共存，通入CO2后，溶液呈酸性，不会生成CaCO3沉淀，各离子仍能大量共存，A项正确；B项中通入CO2后SiO因转化为H2SiO3沉淀而不能大量存在；C项中Fe2＋与Cl2发生氧化还原反应不能大量共存；D项中Ag＋与NH3·H2O因能生成银氨配离子而不能大量共存。 3．(2013·江苏高考)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) A．使甲基橙变红色的溶液：Mg2＋、K＋、SO 、NO B．使酚酞变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、HCO 、NO C．0.1 mol·L－1AgNO3 溶液：H＋、K＋、SO 、I－ D．0.1 mol·L－1NaAlO2 溶液： H＋、Na＋、Cl－、SO 解析：选A 使甲基橙变红色的溶液呈酸性，A项中四种离子不反应，可大量共存。使酚酞变红色的溶液呈碱性，Cu2＋、HCO均不能大量存在，B错误。Ag＋与SO、I－均不能大量共存，C错误。AlO与H＋不能大量共存，D错误。 [方法技巧] “三步”突破离子能否大量共存判断题 第一步：细审题抓关键 (1)注意“一定大量共存”“可能大量共存”还是“不能大量共存”等关键词。 (2)注意“透明溶液”意味着无难溶物和微溶物，但并不意味着溶液无色。 第二步：分析限制条件 (1)常见表示溶液呈酸性的表述： 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；④与镁粉反应放出氢气的溶液；⑤c(OH－)＝1×10－14 mol/L的溶液。 (2)常见表示溶液呈碱性的表述： ①常温下pH＝14的溶液；②使pH试纸变蓝的溶液；③使酚酞试液变红的溶液；④c(H＋)＝1×10－14 mol/L的溶液。 (3)常见表示溶液既能呈酸性也能呈碱性的表述： 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的溶液；③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。 第三步：抓住反应发生条件 (1)生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应。 (2)特别注意氧化还原反应。 (3)熟记相互促进的水解反应。 命题点3 离子反应的应用——离子型无机推断 利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型。这类试题常将物质拆分为离子，通过实验并根据其现象推断出相关物质。解答此类问题的关键是依据题目表述的现象和离子的性质，初步推出可能的物质，然后逐步分析，从而得出正确的结果。 离子推断中的“四项基本原则” [典题示例] 1．某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子，进行了如下图所示的实验操作，其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( ) A．原溶液中一定含有SO B．原溶液中一定含有NH C．原溶液中一定含有Cl－ D．原溶液中一定含有Fe3＋ 解析：选B 原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀，原溶液中可能存在SO、SO或Ag＋，A项错误；加硝酸银溶液产生白色沉淀，可能是加入的盐酸引起的，C项错误；因检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明原溶液中一定含有NH，B项正确；加入KSCN溶液得到红色溶液，Fe3＋可能是由原溶液中的Fe2＋被NO、H＋氧化而来的，故原溶液中不一定含有Fe3＋，D项错误。 2．(2015·肇庆模拟)有一无色透明溶液，欲确定是否含有下列离子：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO、SO、Cl－、I－、HCO，取该溶液实验如表所示： 实验步骤 实验现象 (1)取少量该溶液，加几滴甲基橙 溶液变红色 (2)取少量该溶液加热浓缩，加Cu片和浓H2SO4，加热 有无色气体产生，气体遇空气可以变成红棕色 (3)取少量该溶液，加BaCl2溶液 有白色沉淀生成 (4)取(3)中上层清液，加AgNO3溶液 有稳定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3 (5)取少量该溶液，加NaOH溶液 有白色沉淀生成，当NaOH过量时沉淀部分溶解 由此判断： (1)溶液中肯定存在的离子是________________，溶液中肯定不存在的离子是________________________。 (2)为进一步确定其他离子，应该补充的实验及对应欲检离子的名称(如为溶液反应，说明使用试剂的名称，不必写详细操作步骤)___________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：题中已知溶液为无色透明，表明不存在Fe2＋，(1) 说明溶液为酸性，不存在HCO；(2)可判定出溶液中存在NO；又为酸性，I－不可能存在；(3)可判断出有SO，则无Ba2＋；(4)不能判断有Cl－，因(3)带入了Cl－；(5)存在Mg2＋、Al3＋；只有K＋、Cl－不能作出判断。 答案：(1)Al3＋、Mg2＋、NO、SO Fe2＋、Ba2＋、I－、HCO (2)焰色反应，检验K＋；稀HNO3溶液、AgNO3溶液，检验Cl－ [考点达标层面] 1．下列离子方程式书写正确的是( ) A．向澄清石灰水中滴入少量的NaHCO3溶液：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O B．用CH3COOH除水垢：CaCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Ca2＋ C．少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中：SO2＋2ClO－＋H2O＋Ca2＋===CaSO3↓＋2HClO D．少量的氯气通入溴化亚铁溶液中：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ 解析：选A 按“以少定多”求解，NaHCO3少量，1 mol HCO需1 mol OH－及1 mol Ca2＋才能充分反应，A项正确；CH3COOH是弱电解质，不能拆成离子形式，B项错误；CaSO3和HClO不能共存，可继续反应生成CaSO4和Cl－，C项错误；Fe2＋的还原性强于Br－，Cl2应该优先氧化Fe2＋，D项错误。 2．下列各组离子中，能够大量共存且加入稀硫酸会产生气体的是( ) A．Fe3＋、Na＋、HCO、Cl－ B．Al3＋、Na＋、Cl－、F－ C．Zn2＋、K＋、Cl－、SO D．Fe2＋、Na＋、Cl－、NO 解析：选D 离子能否大量共存，取决于离子间能否发生反应。Fe3＋、HCO发生相互促进的水解反应，不能大量共存，A项错误；Al3＋、F－能形成络合离子(AlF6)3－，不能大量共存，B项错误；C项中离子能大量共存，但加入稀硫酸不能产生气体，C项错误；D项中离子能大量共存，且加入稀硫酸能产生NO气体，D项正确。 3．下列有关离子检验的叙述正确的是( ) 选项 操作及现象 结论 A 取少量溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀不溶解 溶液中含有Ag＋或SO B 取少量溶液于试管中，滴加新制氯水，溶液由无色变为黄色 溶液中含有Br－ C 取少量溶液于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，微热，试管口的红色石蕊试纸变蓝 溶液中含有NH D 原溶液中含有Fe2＋ 取少量溶液于试管中，滴加新制氯水后再滴加KSCN溶液，溶液变红色 解析：选C A项错误，除Ag＋或SO有此现象外，SO或HSO被HNO3氧化为SO，也会得到不溶解于稀硝酸的白色沉淀。B项错误，“无色”排除了Fe2＋的存在，但是Br－、I－的稀溶液与新制氯水反应分别生成Br2、I2，当两者溶液浓度较稀时均为黄色，浓度较大时才有区别，所以需要再加入适量的苯(或四氯化碳)观察有机层的颜色，才能准确鉴别。C项正确，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，溶液中一定含有NH。D项错误，因先加入新制氯水，再加入KSCN溶液，溶液变红色，则原溶液可能有三种情况：只含Fe2＋，只含Fe3＋，含Fe2＋和Fe3＋。 以“雾霾中所含离子种类的实验探究”为载体串联离子反应的知识 高考载体(2014·浙江高考T13) 雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：Na＋、NH、Mg2＋、Al3＋、SO、NO、Cl－ 。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得试样溶液，设计并完成了如下实验： (已知：3NO＋8Al＋5OH－＋2H2O3NH3↑＋8AlO) [知识串联设计] (1)由气体1能使湿润红色石蕊试纸显蓝色说明试样中含有的离子是________。 (2)试样溶液与过量Ba(OH)2溶液得到的沉淀1，能部分溶于H＋，可推知沉淀1的成分是________，并写出沉淀溶于H＋的离子方程式________________________。 (3)试样溶液中含有SO，如何通过实验进行检验？ ____________________________。 (4)写出该沉淀2与H＋反应放出气体的离子方程式________________________。 (5)NO(H＋)能否与I－大量共存？________________________。 (6)依据实验流程图，判断溶液中一定含有的离子有哪些？________________________。 答案：(1)NH (2)BaSO4、Mg(OH)2 Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O (3)取少量试样溶液置于试管中，加入过量盐酸，再加入BaCl2溶液、若有白色沉淀生成，则说明试样溶液中含有SO (4)BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑ (5)不能 (6)NH、SO、NO、Mg2＋ 1．下表中物质的分类组合完全正确的是( ) 选项 A B C D 强电解质 KNO3 H2SO4 BaSO4 HClO4 弱电解质 HF CaCO3 HClO CH3COONH4 非电解质 SO2 金属Al H2O C2H5OH 解析：选A B项中的CaCO3属于强电解质，Al为单质，既不属于电解质，也不属于非电解质，B错误；C项中H2O为弱电解质，C错误；D项中CH3COONH4为强电解质，D错误。 2．下列物质在水溶液中的电离方程式错误的是( ) A．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO B．NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO C．MgCl2===Mg2＋＋2Cl－ D．Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－ 解析：选A HCO是弱酸的酸式酸根离子，不能拆分，A项书写错误；而HSO为强酸的酸式酸根离子，应拆分，B项书写正确；MgCl2、Ba(OH)2分别为可溶性盐和强碱，都属于强电解质，C、D项书写正确。 3．(2013·广东高考)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 解析：选C Al3＋与CO发生相互促进的水解反应，产生CO2气体与Al(OH)3沉淀，A项错误；MnO、H＋与Fe2＋会发生氧化还原反应，B项错误；C项中离子能大量共存；NH与OH－结合生成NH3·H2O，D项错误。 4．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 解析：选D A项电荷不守恒，错误；B项离子方程式书写不完整，NH也与OH－反应，错误；C项忽视醋酸为弱电解质，应写分子式，错误。 5．在如图所示电解质溶液的导电性装置中，若向某一电解质溶液中滴加另一种溶液或通入某种气体时，则灯光由亮变暗至熄灭后又逐渐变亮的是( ) A．盐酸中逐滴加入食盐溶液 B．醋酸中逐滴加入氢氧化钠溶液 C．饱和石灰水中不断通入CO2 D．醋酸中逐滴加入氨水 解析：选C 饱和石灰水中不断通入CO2，氢氧化钙和CO2反应生成难溶物碳酸钙，溶液中粒子浓度减小，灯光由亮变暗，再继续通CO2，碳酸钙与CO2反应生成易溶于水的强电解质，离子浓度变大，灯光又逐渐变亮。 6．下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( ) A．H＋、Fe2＋、Cr2O、SO B．Ca2＋、H＋、SO、HCO C．Na＋、Cu2＋、Cl－、S2－ D．Fe3＋、K＋、SCN－、Cl－ 解析：选A A项酸性条件下，Fe2＋能被Cr2O氧化为Fe3＋；B项H＋和HCO反应放出CO2而不能大量共存；C项Cu2＋和S2－生成CuS沉淀而不能大量共存；D项Fe3＋与SCN－ 发生络合反应而不能大量共存，故A项是因发生氧化还原反应而不能大量共存的离子，B、C、D三项均不是。 7．(2015·太原模拟)已知：SO＋I2＋H2O===SO＋2H＋＋2I－，某溶液中可能含有I－、NH、Cu2＋、SO，向该无色溶液中加入少量溴水，溶液仍呈无色，则下列判断正确的是( ) A．肯定不含I－ B．肯定不含NH C．可能含有SO D．可能含有I－ 解析：选D 溴首先氧化亚硫酸根离子而后氧化碘离子，溶液仍呈无色说明一定含有亚硫酸根离子，可能含有碘离子，一定不含铜离子，根据电荷守恒可知一定含铵根离子。 8．(2014·山东高考)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 解析：选C Al3＋与S2－可发生相互促进的水解反应而不能大量共存，A项错误；ClO－在酸性条件下具有强氧化性，不能与具有较强还原性的I－大量共存，B项错误；HCO水解可使溶液呈弱碱性，即弱碱性溶液中可以含有大量HCO，C项正确；Fe3＋在中性溶液中因发生强烈水解而不能大量存在，D项错误。 9．下列反应中，反应物的量的相对多少都会影响反应产物，下列离子方程式正确的是( ) A．少量CO2通入过量氨水中 ：NH3·H2O＋CO2===NH＋HCO B．含等物质的量的NH4HSO3与NaOH溶液混合加热：HSO＋OH－===SO＋H2O C．溴化亚铁溶液中通入少量Cl2：Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 D．含1 mol KOH的溶液与含2 mol Ba(HCO3)2的溶液混合：Ba2＋＋2HCO＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O 解析：选B A项，少量CO2时，应生成(NH4)2CO3，正确的离子方程式为2NH3·H2O＋CO2===2NH＋CO＋H2O；C项，Fe2＋的还原性强于Br－，氯气少量时只氧化Fe2＋，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；D项，Ba(HCO3)2过量，生成BaCO3和KHCO3及H2O，正确的离子方程式为OH－＋Ba2＋＋HCO===BaCO3↓＋H2O；B项，等物质的量时，NaOH不足，只与HSO反应，正确。 10．下列实验对应的现象以及离子方程式不正确的是( ) 实验 现象 离子方程式 A 向淀粉KI溶液中滴加硫酸氢钠溶液 在空气中放置一段时间后，溶液呈蓝色 4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O B 溶液由浅； 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－， 将氯水滴加到含KSCN溶液的绿矾溶液中 绿色变为红色 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 C 向硫化钠和亚硫酸钠的混合液中滴加稀盐酸 产生淡黄色沉淀 2S2－＋SO＋6H＋===3S↓＋3H2O D 向含酚酞的氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸 有白色沉淀生成，溶液由红色变为无色 Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O 解析：选D Ba(OH)2与H2SO4反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋SO＋2H＋===BaSO4↓＋2H2O。 11．离子反应是中学化学中重要的反应类型。回答下列问题： (1)在发生离子反应的反应物或生成物中，一定存在有________(填序号)。 ①单质 ②氧化物 ③电解质 ④盐 ⑤化合物 (2)可用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可表示为下图。请在下面的方框中画出离子反应、置换反应和氧化还原反应三者之间的关系。 (3)离子方程式是重要的化学用语。下列是有关离子方程式的一些错误观点，请在下列表格中用相应的“离子方程式”否定这些观点。 ①所有的离子方程式均可以表示一类反应 ②酸碱中和反应均可表示为H＋＋OH－===H2O ③离子方程式中凡是难溶性酸、碱、盐均要标“↓”符号 (4)试列举出三种不同类别的物质(酸、碱、盐)之间的反应，它们对应的离子方程式都可用“Ba2＋＋SO===BaSO4↓”来表示，请写出有关反应的化学方程式(2个)： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 解析：离子反应中一定有离子参与反应或有离子生成，因此一定有电解质(化合物)参与反应或生成。置换反应一定是氧化还原反应，二者有一部分可用离子方程式表示，如Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4，有的则只能用化学方程式表示，如CuO＋H2Cu＋H2O。 答案：(1)③⑤ (2) (3)①2CH3COOH＋CaCO3===2CH3COO－＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑ ②CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O ③CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑ (4)①BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl ②Ba(OH)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaOH 12．已知四种强电解质溶液，分别含有下列阴、阳离子中的各一种，并且互不重复：NH、Ba2＋、Na＋、H＋、SO、NO、OH－、CO。将这四种溶液分别标记为A、B、C、D，进行如下实验：①在A或D中滴入C，均有沉淀生成；②D和B反应生成的气体能被A吸收；③A和D反应生成的气体能被B吸收。试回答下列问题： (1)D的化学式是________，判断理由是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)写出其余几种物质的化学式：A________，B________，C________。 (3)写出实验②中有关反应的离子方程式______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：D和A、B都能生成气体，而题给离子中只有H＋与CO、OH－与NH能反应生成气体，故D只能为(NH4)2CO3；在A或D中滴入C，均有沉淀生成，说明A中含有SO，C中应含有Ba2＋，而A和D反应能生成气体，说明A一定是硫酸，产生的气体是二氧化碳，能被B吸收，说明B是一种碱，所以C是硝酸钡，B是氢氧化钠。 答案：(1)(NH4)2CO3 D和A、B都能生成气体，而题给离子中只有H＋与CO、OH－与NH能反应生成气体，D只能为(NH4)2CO3 (2)H2SO4 NaOH Ba(NO3)2 (3)NH＋OH－NH3↑＋H2O，NH3＋H＋===NH 13．(2015·黑龙江质检)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 Ⅰ 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 Ⅱ 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 Ⅲ 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：________________________________________________________________________。 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÷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↓，且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。 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 1.了解氧化还原反应的本质是电子转移。 2.了解常见的氧化还原反应。 第三节 氧化还原反应的基本概念 考点一 氧化还原反应的相关概念及其表示方法 [教材知识层面] 1．本质和特征 2．反应关系 3．电子转移的表示方法 请分别用单线桥法和双线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目： (1)双线桥法： 。 (2)单线桥法： 。 4．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系 [高考考查层面] 命题点1 氧化还原反应的概念辨析 破解氧化还原反应概念题的“两个关键” (1)理清知识线索： (2)明确方法思路：找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。 [典题示例] 1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。 (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)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。( ) (5)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。( ) (6)置换反应都是氧化还原反应，化合反应不都是氧化还原反应。( ) (7)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂。( ) (8)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O，该储氢过程中，NaHCO3被氧化。( ) 解析：氧气变臭氧、石墨变金刚石，均有单质参与和生成，但是没有化合价的变化，不是氧化还原反应，(1)错；Fe2＋处于中间价态，既可被氧化为Fe3＋，也可被还原为Fe，即同时具有氧化性和还原性，(2)错；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，被氧化和被还原的元素都是氧元素，而且CO2既不是氧化剂，也不是还原剂，故(3)、(4)错误；CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2既是氧化剂又是还原剂，(7)错；储氢过程中，C的化合价降低，NaHCO3被还原，(8)错。 答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× 2. (2015·威海模拟)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法正确的是( ) A．该反应属于置换反应 B．N2H4是氧化剂 C．N2O4是还原剂 D．N2既是氧化产物又是还原产物 解析：选D 该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。 命题点2 氧化还原反应中电子转移的分析方法 [典题示例] 1．判断下列化学方程式中电子转移方向、数目表示的正误。 (1) ( ) (2) ( ) (3) ( ) (4) ( ) 答案：(1)× (2)× (3)× (4)√ 2．(2015·西安质检)下列对反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO的说法中正确的是( ) A．氧化剂与还原剂的质量比为1∶2 B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2 C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂 D．若有6 mol NO2参与反应时，有3 mol电子发生转移 解析：选A 根据方程式及反应前后氮元素的化合价升降可知：氧化剂与还原剂的质量比为1∶2，A正确；氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1，B错误；NO2既是氧化剂又是还原剂，C错误；若有6 mol NO2参与反应，则转移电子4 mol，D错误。 [方法技巧] 分析氧化还原反应中电子转移数目的关键——标出元素化合价 (1)基本方法：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)熟记常见元素的化合价：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。 (3)明确一些特殊物质中元素的化合价： CuFeS2：C、F、；K2FeO4：F；Li2NH、LiNH2、AlN：；Na2S2O3：；MO：；C2O：； HCN：、；CuH：C、；FeO：F；Si3N4：S、。 [考点达标层面] 1．在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，有一主要反应：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反应结束后，经处理获得单质硫x mol。下列说法正确的是( ) A．反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原 B．氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Cu2＋ C．反应中转移电子的物质的量为x mol D．反应结束后，测得溶液中三种金属离子的总物质的量为y mol，则原Fe3＋的总物质的量为(y－x) mol 解析：选D CuFeS2中Cu、Fe均为＋2价，S为－2价， ，Fe3＋为氧化剂，CuFeS2为还原剂，S为氧化产物，A、B错误。生成x mol单质硫时转移2x mol电子，C错误。生成x mol单质硫，则参加反应的Fe3＋的物质的量为2x mol，生成n(Cu2＋)＝x mol，n(Fe2＋)＝x mol，溶液中剩余n(Fe3＋)＝y－x－x＝(y－3x)mol，则原Fe3＋的总物质的量n(Fe3＋)＝(y－x) mol。 2．某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反应产物之一。 (1)该反应中的还原剂是________。 (2)该反应中的还原产物是________。 (3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_____________________。 (4)若反应过程中转移了0.3 mol电子，则生成水的质量是________。 解析：HNO3为常见的氧化剂，H2S为常见的还原剂，则NO为还原产物，S为氧化产物。S元素由－2价升高到0价，N元素由＋5价降到＋2价，运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。由(3)中的化学方程式可知，当生成4 mol H2O时，转移6 mol电子，所以当转移0.3 mol电子时，生成0.2 mol H2O，质量为3.6 g。 答案：(1)H2S (2)NO (3)3H2S＋2HNO3===3S失3×2e－↓＋2N得2×3e－O↑＋4H2O (4)3.6 g 考点二 常见的氧化剂和还原剂 [教材知识层面] 1．常见氧化剂 常见氧化剂包括某些活泼的非金属单质、元素处于高价时的物质、过氧化物等。如： 2．常见还原剂 常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价态时的物质等。如： 3．具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性 具有中间 价态物质 氧化产物 还原产物 Fe2＋ Fe3＋ Fe SO SO S H2O2 O2 H2O 注：Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。 [高考考查层面] 命题点1 氧化性、还原性的概念理解及判断 1．理解氧化性、还原性概念要注意 (1)氧化性、还原性表示物质是否具有得失电子的能力，能得电子即具有氧化性，能失电子即具有还原性。 (2)具有氧化性，能得电子，不一定是氧化剂，反之，具有还原性也不一定是还原剂。 2．判断物质的氧化性、还原性的主要依据是化合价 (1)含有最高价元素的物质具有氧化性； (2)含有最低价元素的物质具有还原性； (3)含有中间价态元素的物质既具有氧化性，又具有还原性。 [典题示例] 1．下列说法正确的是( ) A．强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应 B．含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性 C．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 D．具有氧化性的物质一定是氧化剂 解析：选A 强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应，如浓硫酸和CO不反应，A正确；含最高价元素的化合物不一定只表现强氧化性，如稀硫酸只表现弱氧化性，B不正确；Fe2＋既具有氧化性，又具有还原性，C不正确；具有氧化性的物质不一定是氧化剂，氯气和碱反应时，既是氧化剂，又是还原剂，D不正确。 2．下列各组物质中只具有还原性的是( ) A．F－、CO2、Na B．Na、I－、Zn C．Fe3＋、SO、NO D．Fe3＋、O2、H2O2 解析：选B Na、Zn是金属单质，只具有还原性，I－处于碘元素的最低化合价，只具有还原性。 命题点2 物质氧化性、还原性强弱的判断及应用 物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。如Al被氧化时产物为Al3＋，失去3个电子，而Na被氧化时产物为Na＋，只失去1个电子，但还原性Na＞Al。 1．依据反应原理判断 还原剂 ＋ 氧化剂 === 氧化失电子，化合价升高，被氧化产物 ＋ 还原得电子，化合价降低，被还原产物 (还原性强) (氧化性强) (氧化性较弱) (还原性较弱) 氧化性：氧化剂＞氧化产物 还原性：还原剂＞还原产物 2．依据金属、非金属的活动性顺序判断 3．依据反应条件及反应的剧烈程度判断 反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。 如2Na ＋2H2O===2NaOH ＋ H2↑，Mg＋2H2O△,Mg(OH)2＋H2↑ 由上述反应条件的不同，可判断还原性：Na＞Mg。 4．依据相同条件下氧化还原反应的程度判断 ①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：根据2Fe＋3Cl2点燃,2FeCl3，Fe＋S高温,FeS， 可以推知氧化性：Cl2＞S。 ②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：根据Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe， 可以推知还原性：Zn＞Cu。 5．依据反应物本身所处的状态判断 反应物(氧化剂或还原剂)本身的浓度越大，温度越高，相应的氧化性或还原性越强。如： 氧化性：HNO3 (浓) ＞ HNO3 (稀) ，HNO3 (热、浓) ＞ HNO3 (冷、浓)。 [典题示例] 1．已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应： Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋ Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋ 由此可以确定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是( ) A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋ C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ 解析：选A 在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知，还原性：Fe2＋ ＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。 2．硫氰[(SCN)2]的化学性质和卤素(X2)类似，称为拟卤素，如(SCN)2＋H2O===HSCN＋HSCNO，它们的阴离子的还原性强弱为Cl－＜Br－＜SCN－＜I－。下列说法不正确的是( ) A．Cl2可以与KSCN溶液反应 B．(SCN)2可以与KI溶液反应 C．KSCN溶液可以与FeCl3溶液反应 D．(SCN)2可以与KBr溶液反应 解析：选D 阴离子的还原性强弱顺序为Cl－＜Br－＜SCN－＜I－，故对应分子的氧化性强弱顺序为Cl2＞Br2＞(SCN)2＞I2，故(SCN)2不能将Br－氧化，D错误。 3．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液，由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( ) A．①③ B．③④ C．①② D．①③④ 解析：选A Cu与HNO3反应时，Cu与浓HNO3反应产生NO2，而与稀HNO3反应产生NO，产物不同，Zn与稀H2SO4反应产生H2，而与浓H2SO4反应产生SO2，故选A。 [考点达标层面] 1．在常温下发生下列反应： (1)16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O (2)2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－ (3)2B－＋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(1)、(3)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 解析：选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。 2．(2015·威海模拟)已知：① A＋B2＋===A2＋＋B ② D＋2H2O===D(OH)2＋H2↑ ③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池，电极反应为：E2＋＋2e－===E，B－2e－===B2＋。下列说法正确的是( ) A．氧化性E2＋＞B2＋＞A2＋＞D2＋ B．氧化性D2＋＞E2＋＞A2＋＞B2＋ C．反应E＋A2＋===A＋E2＋能够进行 D．提取某废水中含有少量的A2＋时可以选用D 解析：选A 分析三个反应事实可得如下结论： 反应 结论 ① 氧化剂：B2＋，氧化产物：A2＋，氧化性：B2＋>A2＋ ② D能置换出H2O中的氢，说明D为活泼金属，D2＋的氧化性非常弱 ③ 由电极反应知，B为原电池负极，所以金属活动性B>E，氧化性E2＋＞B2＋；正极反应为：E2＋＋2e－===E，说明阳离子氧化性：E2＋＞H＋ 综合三个结论可知氧化性强弱顺序为E2＋＞B2＋> A2＋>D2＋。C项，若发生反应E＋A2＋===A＋ E2＋，则有氧化性A2＋> E2＋，与题干事实不符，所以该反应不能进行；D项，虽然D比A活泼，但D能与H2O反应，所以不能用D来置换溶液中A2＋。 以“环境污染物——硒的回收”为载体串联氧化还原知识 高考载体(2012·上海高考T28) 二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。 已知：①Se＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋SeO2＋2H2O ②2SO2＋SeO2＋2H2OSe＋2SO＋4H＋ [知识串联设计] (1)依据Se与浓H2SO4反应写出Se和浓HNO3(还原产物为NO2)反应的化学方程式________________________。 (2)Se与浓HNO3的反应中，氧化剂是__________，还原剂是______________，反应中被还原的元素是____________。当有标准状况下22.4 L NO2气体生成时，转移电子的物质的量是________ mol。 (3)依据反应①、②判断SeO2、浓H2SO4、SO2的氧化性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________。 (4)用双线桥法标出反应②电子转移的方向和数目。_________________________。 (5)SeO2、KI和HNO3发生如下反应： SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I2＋KNO3＋H2O，配平上述反应的化学方程式。____________。 答案：(1)Se＋4HNO3(浓)===SeO2＋4NO2↑＋2H2O (2)浓HNO3 Se N 1 (3)浓H2SO4>SeO2>SO2 (4) (5)O2＋4K＋4HNO3===S＋22＋4KNO3＋2H2O 1．下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是( ) A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu B．AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3 C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 解析：选C A为置换反应，B为复分解反应，D为分解反应，而C项铁元素和碳元素有化合价的升降，属于氧化还原反应且不属于四种基本反应类型。 2．下列说法中正确的是( ) A．强氧化剂和弱还原剂易发生氧化还原反应 B．实验室制氯气的反应中，氯离子通过还原反应生成氯气 C．由Cu(OH)2生成Cu2O时，铜元素被还原了 D．I－、Br－、Cl－的还原性依次减弱，氧化性依次增强 解析：选C A项，强氧化剂和弱还原剂不易发生氧化还原反应，A错；B项，氯离子通过氧化反应生成氯气，B错误；D项，I－、Br－、Cl－的还原性依次减弱，但无氧化性，D错。 3．(2015·南京质检)下列有关物质性质和该性质的应用，均正确的是( ) A．二氧化锰具有强氧化性，可用作H2O2分解的氧化剂 B．K2FeO4具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒 C．Fe3＋具有氧化性，可溶解印刷线路板上的金属铜 D．二氧化硫和氯水均具有漂白性，可将两者混合使用增强漂白效果 解析：选C 二氧化锰对H2O2分解具有催化性，选项A错误；K2FeO4具有强氧化性，选项B错误；二氧化硫和氯水发生反应：SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，其产物不再具有漂白性。 4．下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2的是( ) A．3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O B．2CH3COOH＋Ca(ClO)2===2HClO＋Ca(CH3COO)2 C．I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2 D．4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 解析：选D A项氧化剂和还原剂均为S，物质的量之比为2∶1；B项为非氧化还原反应；C项NaClO3和I2分别为氧化剂和还原剂，物质的量之比为2∶1；D项MnO2和HCl分别为氧化剂和还原剂，4 mol HCl中有2 mol表现出还原性，另外2 mol表现出酸性，即氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。 5．制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，反应中( ) A．氢元素被氧化，碳元素被还原 B．HCN是氧化剂，CaCO3是还原剂 C．CaCN2是氧化产物，H2为还原产物 D．CO为氧化产物，H2为还原产物 解析：选C 该题的最关键的一点是分析各元素的化合价变化，难点是碳元素在HCN和CaCN2中的化合价，从反应物CaCO3到生成物CO2，碳的化合价均为＋4价，没有改变，再从生成物H2分析发现氢的化合价降低，显然HCN中H得电子，HCN是氧化剂，而CaCO3中的各元素化合价均无变化，则还原剂也必是HCN，其中的碳元素一定被氧化，在HCN中碳为＋2价，CO中的碳也为＋2价，则CaCN2中的碳为＋4价，故CaCN2为氧化产物。 6．(2015·潍坊模拟)N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O：3CO＋2NO23CO2＋N2O。下列关于N2O的说法正确的是( ) A．上述反应中每生成1 mol N2O，消耗1.5 mol CO B．等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数 C．N2O只具有氧化性，无还原性 D．N2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒 解析：选B 由化学方程式知，生成1 mol N2O时消耗3 mol CO，A错误；1 mol N2O与1 mol CO2都含有22 mol电子，B正确；N2O中氮元素的化合价为＋1，是氮元素的中间价态，所以N2O既具有氧化性又具有还原性，C错误；N2O可作麻醉剂，则无毒，D错误。 7．下列说法正确的是( ) A．根据反应Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑可推知Cu的还原性比H2的强 B．在反应CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑中，水作氧化剂 C．在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶1 D．因Cl2的氧化性强于I2的氧化性，所以置换反应I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2不能发生 解析：选B 电解过程是非自发的氧化还原反应，不能根据电解方程式来判断物质的氧化性和还原性强弱，A项错误；B项中发生氢元素的归中反应，水中的氢元素化合价降低，水作氧化剂，正确；C项中氮元素发生歧化反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶2，错误；D项中碘单质将＋5价的氯元素还原为氯气，说明碘单质的还原性强于氯气的，遵循氧化还原反应规律，错误。 8．常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应： 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O 2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋。下列说法不正确的是( ) A．H2O2的氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋弱 B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐增大 C．在H2O2分解过程中，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不变 D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2＋ 解析：选A A项，由第一个反应判断H2O2的氧化性比Fe3＋强，由第二个反应判断H2O2的还原性比Fe2＋强。B项，在H2O2分解过程中，溶液的pH增大。C项，根据质量守恒定律和催化原理，Fe2＋和Fe3＋的总量保持不变。D项，若混入Fe2＋，即可促进H2O2的分解而影响H2O2的生产。 9．在一定条件下，下列微粒的还原性顺序为Cl－＜Br－＜Fe2＋＜I－＜SO2，由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是( ) 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－ 解析：选C 由题意“Cl－＜Br－＜Fe2＋＜I－＜SO2”，知还原性Br－＜SO2，C项违背氧化还原反应的强弱规律，正确的写法应为SO2＋Br2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SO。 10．被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，下列说法中正确的是(NaBH4中H为－1价)( ) A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂 B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂 C．硼元素被氧化，氢元素被还原 D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1 解析：选D 首先分析四种元素价态的变化：Na的价态反应前后都是＋1价，B反应前后都是＋3价，O反应前后都是－2价，变价元素只有H，NaBH4中－1价氢被H2O中＋1价氢氧化，发生价态归中反应生成H2。 11．(1)①在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色，这是因为_______________________________________________________________， 离子方程式为________________________________________________________。 ②在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠碱性溶液，发现蓝色逐渐消失，这是因为________________________________________________________________________， 离子方程式是_______________________________________________________。 ③对比①和②实验所得的结果，将I2、ClO－、SO按氧化性由强到弱的顺序排列为____________。 (2)设计实验证明以下事实并写出化学反应方程式。 ①浓硫酸的氧化性比稀硫酸强。 ②氯化铁溶液中Fe3＋的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2＋强。 ③铁的还原性比铜强。 解析：(1)次氯酸钠具有强氧化性，可氧化I－生成单质I2，I2遇淀粉变蓝；Na2SO3具有还原性，可还原I2生成I－，使蓝色消失，离子方程式的书写思路是：确定反应物、产物，然后根据电子得失守恒和电荷守恒配平。 (2)①可根据Cu和浓H2SO4加热反应，而Cu和稀H2SO4加热也不反应来证明。②③可利用氧化还原方程式来证明。 答案：(1)①NaClO将KI氧化生成了I2 ClO－＋2I－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－ ②I2被Na2SO3还原生成了I－ SO＋I2＋2OH－===SO＋2I－＋H2O ③ClO－>I2>SO (2)①Cu与浓H2SO4在加热时反应而与稀H2SO4在加热时不反应 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O ②Cu与FeCl3溶液能反应 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2 ③Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu(合理即可) 12．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途，贯穿古今。 (1)下列生产、生活中的事例中没有发生氧化还原反应的是( ) (2)水是人体的重要组成部分，是人体中含量最多的一种物质。而“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用下图表达。 试写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式： ________________________________________________________________________， 其中水为________剂。 (3)氯化铵常用作焊接。如在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜以便焊接，其反应为：____CuO＋____NH4Cl____Cu＋____CuCl2＋____N2↑＋____H2O。 ①配平此氧化还原反应方程式。 ②该反应中，被氧化的元素是________(填元素名称)，氧化剂是____________(填化学式)。 ③反应中若产生0.2 mol的气体，则有________ mol的电子转移。 解析：(1)煤的形成、太阳能电池工作、陶器烧制过程中都有氧化还原反应发生，简单机械织布为物理变化。 (2)由图可知，反应类型Ⅳ全部属于氧化还原反应，应该是置换反应，有水参加的置换反应有许多，如C＋H2OCO＋H2、2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑等，上述两个反应中水均做氧化剂。 (3)①用化合价升降法配平化学方程式为 4CuO＋2NH4Cl3Cu＋CuCl2＋N2↑＋4H2O。 ②该反应中，氮元素化合价升高，被氧化，NH4Cl为还原剂，铜元素化合价降低，被还原，CuO为氧化剂。 ③反应中若产生0.2 mol N2，有1.2 mol的电子转移。 答案：(1)C (2)C＋H2OCO＋H2 氧化 (3)①4CuO＋2NH4Cl3Cu＋CuCl2＋N2↑＋4H2O ②氮 CuO ③1.2 13．高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下： ①MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O ②MnO＋3e－＋2H2O===MnO2↓＋4OH－ ③MnO＋e－===MnO(溶液绿色) (1) 从上述三个半反应中可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液的________影响。 (2) 将SO2通入高锰酸钾溶液中，发生还原反应的离子反应过程为________→________。 (3)将PbO2投入到酸性MnSO4溶液中搅拌，溶液变为紫红色。下列说法正确的是________(填字母)。 a．氧化性：PbO2>KMnO4 b．还原性：PbO2>KMnO4 c．该反应可以用盐酸酸化 (4)将高锰酸钾逐滴加入到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： ①___KMnO4＋___K2S＋___===___K2MnO4＋_K2SO4 ＋___S↓＋___。 ②若生成6.4 g单质硫，反应过程中转移电子的物质的量为________。 解析：(1)上述①②③的反应分别是酸性、碱性和中性时的半反应，说明酸碱性对被还原的产物影响。 (2) 通入SO2属于酸性条件下的反应。 (3) PbO2氧化Mn2＋，产物是Pb2＋和MnO，说明氧化性PbO2>KMnO4，由于KMnO4氧化性>Cl2，故不能用盐酸酸化。 (4)①配平后的方程式是28KMnO4＋5K2S＋24KOH===28K2MnO4＋3K2SO4＋2S↓ ＋12H2O。②n(S)===0.2 mol，n(KMnO4)＝2.8 mol，转移n(e－)＝2.8 mol。 答案：(1)酸碱性 (2) MnO Mn2＋ (3)a (4) ①28 5 24KOH 28 3 2 12H2O ②2.8 mol 1.掌握常见氧化还原反应方程式的简单配平方法。 2.能利用电子守恒的原理进行相关计算。 第四节 氧化还原反应规律及应用 考点一 氧化还原反应“三大”规律的应用 [高考考查层面] 命题点1 “三种守恒”规律 氧化还原反应遵循以下三个守恒关系 (1)质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。 (2)电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。 (3)电荷守恒：离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒，如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(错误) ,2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(正确)。 [典题示例] 1．(2015·长郡模拟)已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋ SO＋NO↑＋________(未配平)，下列说法错误的是( ) A．配平后水的化学计量数为4 B．反应后溶液呈酸性 C．配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28 D．氧化产物为AsO和SO 解析：选C 根据电子守恒，结合电荷守恒可配平化学方程式，3As2S3＋4H2O＋28NO===6AsO＋ 9SO＋28NO↑＋8H＋，由此可知A、B、D正确，C项应为28∶3。 2．若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为( ) A．1∶4 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1 解析：选B 配平该反应：3(NH4)2SO43SO2↑＋4NH3↑＋N2↑＋6H2O，从而推断出化合价变化和未变化的N原子个数之比为1∶2。 命题点2 “价态归中，互不交叉”规律 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为：价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，低升高降只靠拢。 如：H2 ＋H2 O4(浓)=== 得6e－↓＋ 失6e－O2↑＋2H2O(错误) H2 ＋H2 O4(浓)=== 失2e－↓＋ 得2e－O2↑＋2H2O(正确) [典题示例] 1．在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O的反应中， 被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为( ) A．1∶6 B．6∶1 C．1∶5 D．5∶1 解析：选D KClO3中的Cl元素和HCl中的Cl元素发生归中反应，生成零价态的Cl2，用双线桥法标出电子得失情况如下： K lO3＋6H (浓)===KCl＋3C失5e－得5e－l2↑＋3H2O知HCl中的Cl元素化合价升高被氧化，KClO3中的Cl元素化合价降低被还原，且原子个数之比为5∶1。 2．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 解析：选A 由①得出Q价态高于G，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。 命题点3 “强易弱难，先强后弱”规律 在浓度相差不大的溶液中： (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Fe粉，因为氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞H＋，所以Fe粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。 [典题示例] 1．(2015·辽宁检测)含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是( ) A．x＝0.4a,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ B．x＝0.6a,2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ C．x＝a,2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－ D．x＝1.5a,2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－ 解析：选B 还原性：Fe2＋>Br－，根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl2先氧化Fe2＋，然后再氧化Br－。离子反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。当x＝0.4a时，Cl2不能完全氧化Fe2＋，只发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，A正确；当x＝0.6a时，Cl2将Fe2＋完全氧化后，又能氧化 mol的Br－，B错误；x＝a时，Cl2氧化Fe2＋后又能氧化a mol的Br－，C正确；当x＝1.5a时，Cl2将Fe2＋、Br－完全氧化，D正确。 2．在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.01 mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是( ) A．铁溶解，析出0.01 mol Ag和0.005 mol Cu B．铁溶解，析出0.01 mol Ag并放出H2 C．铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Fe3＋ D．铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu2＋ 解析：选C 因为氧化性Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋,所以先发生反应2Ag＋＋Fe===2Ag＋Fe2＋,其中0.005 mol的铁粉与0.01 mol 的AgNO3反应，析出0.01 mol Ag，再发生：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，其中剩余的0.005 mol铁粉与0.01 mol的Fe(NO3)3反应，溶液中不再有Fe3＋，故选C。 [考点达标层面] 1．(2015·温州检测)已知OCN－中每种元素都满足8电子稳定结构，在反应OCN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，如果有6 mol Cl2完全反应，则被氧化的OCN－的物质的量是( ) A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．6 mol 解析：选C OCN－中C显＋4价，N显－3价，反应中只有N和Cl的化合价改变，根据OCN－～N2、Cl2～2Cl－，由得失电子守恒：3n(Cl2)＝2n(OCN－)，可知6 mol Cl2 完全反应，有4 mol OCN－被氧化，C正确。 2．(2015·新建模拟)已知酸性高锰酸钾溶液可以将FeSO4氧化，化学方程式为2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋8H2O，现将一定量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中铁离子的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如上图所示。则下列有关说法不正确的是( ) A．图中AB段主要是高锰酸钾和碘化钾溶液反应 B．图中BC段发生的反应为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 C．根据OC段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为0.25 mol D．根据OC段的数据可知开始加入的硫酸亚铁的物质的量为1 mol 解析：选D 根据题中方程式可知：MnO的氧化性强于Fe3＋,当加入KI溶液时,n(Fe3＋)不变，说明MnO先氧化I－，A正确；MnO反应完全后，Fe3＋氧化I－，使n(Fe3＋)减小，B正确；BC段参加反应的I－为0.75 mol，故还原的n(Fe3＋)为0.75 mol，再根据电子守恒，生成0.75 mol Fe3＋需0.15 mol MnO，加入的高锰酸钾的物质的量为0.25 mol，C正确。 考点二 守恒规律在化学方程式配平及相关计算中的应用 [高考考查层面] 命题点1 氧化还原反应方程式的配平 1．配平的三大守恒原则 2．配平的四种方法技巧 (1)正向配平法：适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应，配平按以下4步进行。 例如： (2)逆向配平法：适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后再确定反应物的化学计量数。 例如： ＋KOH(热、浓)——K2 化合价降低2＋K2 化合价升高4O3＋H2O 由于S的化合价既升又降，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。 (3)奇数配偶法：适用于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。如S＋C＋KNO3——CO2↑＋N2↑＋K2S，反应物KNO3中三种元素原子数均为奇数，而生成物中三种元素的原子数均为偶数，故可将KNO3乘以2，然后用观察法配平得：S＋3C＋2KNO3===3CO2↑＋N2↑＋K2S。 (4)缺项配平法：对于化学反应方程式，所缺物质往往是酸、碱或水；如果是离子方程式，所缺物质往往是H＋、OH－或水。可以根据质量守恒先写出所缺物质，再用其他守恒法配平。如果无法确定所缺物质，可先依据元素化合价的升降相等原则将已知的物质配平，然后再根据质量守恒确定所缺物质的化学式及化学计量数。 [典题示例] 1．正向配平法。 (1)___KI＋___KIO3＋___H2SO4===___I2＋___K2SO4＋___H2O (2)___MnO＋___H＋＋___Cl－===___Mn2＋＋___Cl2↑＋___H2O (3)___MnO＋___Fe2＋＋___H＋===___Mn2＋＋___Fe3＋＋___H2O (4)___P＋___CuSO4＋___H2O===___Cu＋___H3PO4＋___H2SO4 答案：(1)5 1 3 3 3 3 (2)2 16 10 2 5 8 (3)1 5 8 1 5 4 (4)2 5 8 5 2 5 2．逆向配平法。 (1)___I2 ＋___NaOH===___NaI＋___NaIO3＋___H2O (2)___S＋___KOH===___K2S＋___K2SO3＋___H2O (3)___P4＋___KOH＋___H2O===___KH2PO2＋___PH3 (4)___(NH4)2Cr2O7===___N2＋___Cr2O3＋___H2O 答案：(1) 3 6 5 1 3 (2)3 6 2 1 3 (3)1 3 3 3 1 (4)1 1 1 4 3．缺项配平法。 (1)___ClO－＋___Fe(OH)3＋___===___Cl－＋___FeO＋___H2O (2)___MnO＋___H2O2＋___===___Mn2＋＋___O2↑＋___H2O (3)___MnO＋___NO＋___===___Mn2＋＋___NO＋___H2O 答案：(1)3 2 4OH－ 3 2 5 (2)2 5 6H＋ 2 5 8 (3)2 5 6H＋ 2 5 3 命题点2 电子守恒在氧化还原反应计算中的应用 [典题示例] 1．某温度下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO的物质的量浓度之比为11∶1，则Cl2与KOH反应时，被还原的氯原子和被氧化的氯原子的物质的量之比为( ) A．1∶3 B．4∶3 C．2∶1 D．3∶1 解析：选B 本题考查氧化还原反应的简单计算。 x Cl→KCl 降x·1 11 Cl→KClO 升11×1 1 Cl→KClO3 升1×5 关系式：x·1＝11×1＋1×5，得x＝16，则被还原和被氧化的氯元素之比是16∶(1＋11)＝4∶3。 2．(2015·福州联考)24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L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 解析：选B 由题目中指出被还原的物质是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从＋4→＋6，而Cr元素的化合价将从＋6→＋n(设化合价为n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol/L×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol/L×0.020 L×2×(6－n)，解得n＝3。 [方法技巧] 应用电子守恒法解题的思维流程 (1)“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。 (3)“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式： n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。 [考点达标层面] 1．(2012·全国卷)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为__________________________；高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)(2013·全国卷Ⅱ)ZnSO4溶液中含有少量Fe2＋和Mn2＋，为了除去这两种离子，调节溶液pH为5，然后加入高锰酸钾溶液，使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。请写出该过程中两反应的离子方程式： ________________________________________________________________________， ________________________________________________________________________。 解析：(1)FeCl3与氢碘酸反应生成的棕色物质，根据现象可知道生成碘单质，则I－被氧化为I2、Fe3＋被还原成Fe2＋，可以写出Fe3＋＋I－——Fe2＋＋I2，然后根据得失电子守恒、电荷守恒配平。FeCl3与KClO反应时，根据题目信息Fe3＋被氧化为FeO，则ClO－被还原成Cl－，可以写出Fe3＋＋ClO－——FeO＋Cl－，然后根据氧化还原反应中得失电子守恒可以得到2Fe3＋＋3ClO－——FeO＋3Cl－，再结合溶液强碱性和电荷守恒，在左边补上OH－然后配平即可。 (2)除去杂质离子Fe2＋和Mn2＋发生反应的离子方程式为MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ 2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋。 答案：(1)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O (2)MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ 2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋ 2．重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。工业上通过煅烧铬铁矿制取，其反应如下： 反应Ⅰ 4Fe(CrO2)2＋8Na2CO3＋7O2===2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2 反应Ⅱ 2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O 反应Ⅲ 3CrO＋4H＋===Cr3O＋2H2O(副反应) (1)上述反应中不属于氧化还原反应的有________个。已知Fe(CrO2)2中铬元素是＋3价，关于反应Ⅰ的下列说法中正确的是________。 a．被氧化的元素只有＋3价的Cr，被还原的元素只有0价的O b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶7 c．每生成1 mol CO2，转移3.5 mol电子 d．每摩尔＋3价的Cr能还原0.75 mol氧气 (2)＋6价的铬毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O，可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr3＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋等阳离子。写出该反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目：__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)某厂废水中含1.00×10－3mol/L的Cr2O，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4 (Cr的化合价为＋3，Fe的化合价依次为＋3、＋2)。欲使1 L该废水中的Cr2O完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4。理论上需要加入______ g FeSO4·7H2O。 解析：(1)反应Ⅰ属于氧化还原反应，反应Ⅱ和反应Ⅲ都不属于氧化还原反应，反应Ⅰ中被氧化的有＋2价的铁和＋3价的铬，氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶4；7 mol氧气转移28 mol电子，所以每生成1 mol CO2，转移3.5 mol电子；Cr元素化合价从＋3价升高到＋6价，所以每摩尔＋3价的Cr能还原0.75 mol氧气。 (2)Cr2O可以氧化Fe2＋，生成Fe3＋，Cr元素被还原为＋3价。 (3)Cr2O的物质的量＝1.00×10－3 mol/L×1 L＝1.00×10－3 mol，生成Cr0.5Fe1.5FeO4的物质的量为4.00×10－3mol，根据元素守恒，需要FeSO4·7H2O的物质的量为：(1.5＋1)×4.00×10－3 mol＝0.01 mol，m(FeSO4·7H2O)＝2.78 g。 答案：(1)2 cd (2) ＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O (3)2.78 以“剧毒物质——砒霜(As2O3)”为载体串联电子守恒规律的应用 高考载体(2014·上海高考T16改编) 含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解生成单质砷和氢气。 [知识串联设计] (1)砒霜(As2O3)和锌、盐酸混合反应的离子方程式为___________________________ ________________________________________________________________________ 砷化氢(AsH3)完全分解生成单质砷和氢气的化学方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)As2O3和Zn2＋的氧化性强弱顺序为__________________________________________； Zn和AsH3的还原性强弱顺序为____________。 (3)假设砒霜(As2O3)和锌、盐酸恰好充分反应，所得溶液中Zn2＋的浓度为0.05 mol·L－1，则反应前盐酸的pH为________。(反应前后不考虑溶液体积的变化) (4)若生成砷的质量为1.50 g，则被还原的As2O3的质量为________。 (5)若生成标准状况下的氢气为1.344 L，则转移电子总数为________________，和砒霜反应的锌的物质的量为________________。 答案：(1)As2O3＋6Zn＋12H＋===2AsH3↑＋6Zn2＋＋3H2O 2AsH32As↓＋ 3H2 (2)As2O3>Zn2＋ Zn>AsH3 (3)1 (4)1.98 g (5)0.36NA 0.12 mol 1．(2015·广州联考)实验室利用以下反应制取少量氮气：NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，关于该反应的下列说法正确的是( ) A．NaNO2是氧化剂 B．每生成1 mol N2转移的电子的物质的量为6 mol C．NH4Cl中的氮元素被还原 D．N2既是氧化剂，又是还原剂 解析：选A 该反应为N元素的归中反应，NaNO2 中＋3价的N元素氧化了 NH4Cl中－3价的N元素，生成了N2，N2既是氧化产物又是还原产物；每生成1 mol N2转移的电子的物质的量为3 mol。 2．已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化：H2O2―→H2O IO―→I2 MnO―→Mn2＋ HNO2―→NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是( ) A．H2O2 B．IO C．MnO D．HNO2 解析：选B KI被氧化得到I2,1 mol KI在反应中失去1 mol电子，再据题中所给信息：H2O2―→H2O 1 mol H2O2得2 mol e－，IO―→I2 1 mol IO得5 mol e－，MnO―→Mn2＋ 1 mol MnO可得 5 mol e－，HNO2―→NO 1 mol HNO2得1 mol e－。虽然B、C项中的1 mol IO、MnO均可得5 mol e－，但B中生成物I2可来自IO和I－，故得I2最多者应是IO与I－的反应。 3．(2015·石景山模拟)已知在热的碱性溶液中，NaClO发生反应：3NaClO===2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( ) A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3 C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4 解析：选B 根据氧化还原反应的规律，NaClO2中Cl元素发生歧化反应，化合价一部分升高，一部分降低，对照A、B、C、D四个选项可知，只有B、C符合题意，而在热的碱性条件下：3NaClO===2NaCl＋NaClO3，故B正确。 4．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的离子方程式为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，Fe(OH)3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3∶2 D．用K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质 解析：选A 反应中Fe(OH)3作还原剂，ClO－作氧化剂，配平后的离子方程式为 2 (OH)3＋3O－＋4OH－===2O＋3＋5H2O， B、C正确；FeO作氧化剂时其还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解产生Fe(OH)3胶体，具有吸附性，可作净水剂。 5．(2015·兰州联考)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( ) A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 解析：选A 氧化还原反应发生的条件是强氧化剂＋强还原剂＝弱还原剂＋弱氧化剂。由于Fe3＋氧化性强于I2，所以FeI3不存在，A中反应不可能发生；B、C、D中反应符合氧化还原反应规律，所以可以发生。例如n(Cl2)∶n(FeI2)＝1∶1时即发生B项的反应。 6．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是( ) 序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物 ① Cl2 FeBr2 / Fe3＋、Br2 ② KClO3 浓盐酸 / Cl2 ③ KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn2＋ A．由表中①组的信息可知通入Cl2的量不同，氧化产物可能不同 B．反应①中，当只有少量Cl2时，反应可表示为Cl2＋ Fe2＋===Fe3＋＋ 2Cl－ C．表中②组反应的还原产物是KCl，电子转移数目是6e－ D．表中③组反应的离子方程式为2MnO＋ 3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋ 4O2↑＋ 6H2O 解析：选A Cl2与FeBr2反应，Cl2少量时，只氧化Fe2＋；足量时，可氧化Fe2＋和Br－，A正确； Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－不符合电荷守恒、得失电子守恒，正确的为Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，B错误； ②组反应的化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，氧化产物和还原产物均为Cl2，电子转移数目为5e－，C错误。D项中配平错误，得失电子不守恒，正确的为2MnO＋ 5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋ 8H2O。 7．水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2＋＋2S2O＋O2＋aOH－===Y＋S4O＋2H2O，下列有关说法不正确的是( ) A．a＝4 B．Y的化学式为Fe2O3 C．S2O是还原剂 D．每32 g O2参加反应，转移电子的物质的量为4 mol 解析：选B Y为化合物，由电荷守恒知，a＝4，A项正确。由2S2O―→S4O，失去2 mol电子，O2―→2O2－，得到4 mol电子，说明只有2Fe2＋―→2Fe3＋，失去2 mol电子，再由原子守恒知，Y为四氧化三铁，B项错误；在反应中S2O中硫元素的化合价升高，C项正确；1 mol氧气参加反应转移4 mol电子，D项正确。 8．(2015·北京怀柔区质检)某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述正确的是( ) ①原溶液中的Br－一定被氧化 ②通入氯气之后原溶液中的Fe2＋一定有部分或全部被氧化 ③不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2＋ ④若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I－、Fe2＋、Br－均被完全氧化 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 解析：选B 在FeBr2和FeI2混合液中存在三种还原性不同的离子，它们的还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，向混合液中通入的氯气首先与还原性最强的离子(I－)反应，当I－完全反应后，氯气才与Fe2＋反应，Fe2＋被完全氧化后才与Br－反应。通入一定量氯气后再滴加KSCN，溶液呈红色，说明有Fe3＋生成，I－已经反应完全， Fe2＋被氧化但不一定被全部氧化，因为没有实验现象说明Fe2＋完全氧化，同理，也没有实验现象说明Br－被氧化或被完全氧化，① 错误，故B正确。 9．(2015·石家庄质检)关于反应11P＋15CuSO4＋24H2O===5Cu3P＋6H3PO4＋15H2SO4的说法正确的是( ) A．P既是氧化剂又是还原剂，CuSO4只是还原剂 B．Cu3P既是氧化产物又是还原产物 C．1 mol CuSO4可以氧化1/5 mol P D．若有11 mol P参加反应，转移电子的物质的量为60 mol 解析：选C 在反应中，P既是氧化剂，又是还原剂，CuSO4是氧化剂，Cu3P为还原产物，H3PO4为氧化产物，若有11 mol P 参加反应转移30 mol电子，A、B、D错误；根据电子守恒，C正确。 10．(2015·南京模拟)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 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 解析：选B 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。 11．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化的关系式： 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________________________________________________________________________。 解析：(1)突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价谁高。由反应④B＋H2O―→A＋O2可知，反应后氧元素化合价升高，则反应后氯元素化合价必定降低，故化合价B>A。再由①可知，反应后氯元素化合价升高，则反应后氮元素化合价必降低，故氮元素化合价P>Q。由反应②可知，反应后氧元素化合价降低，则氮元素化合价反应后必升高，故氮元素化合价M>L。由反应③可知，该反应为氮元素化合价的“归中”反应，由于化合价M>L，R处于M、L之间，则M>R>L。又因为已知氮的化合价M查看更多