第2章 元素与物质世界 本章总结-【金版教程】2025-2026学年新教材高中化学必修第一册创新导学案word（鲁科版2019）

化学 必修 第一册（鲁科） 专题一　溶液所含离子的综合推断 1．该类题的解题思路 离子推断可以把实验操作、离子反应、离子共存、离子检验、电荷守恒等知识综合起来考查，是综合性较强的题目。其一般解题思路：根据反应操作及反应现象判断一定含有的离子―→根据离子共存判断一定不含的离子―→根据电荷守恒判断含有的其他离子―→最后确定可能含有的离子。 必须注意两点：(1)所加试剂引入的离子对后续实验的影响；(2)运用电荷守恒判断溶液中含有的其他离子时要将定性与定量的方法相结合。 2．解题过程中的“四项基本原则” (1)肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(熟记几种常见的有色离子：Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋、MnO、CrO、Cr2O)。 (2)互斥性原则：在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(要注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂的变化情况等)。 (3)电中性原则：溶液呈电中性，溶液中一定既含有阳离子，又含有阴离子，且正电荷总数与负电荷总数相等(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。 (4)进出性原则：注意在实验过程中生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。 　溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Cl－、SO、NH、CO、K＋、Na＋。为了确认溶液的组成，进行如下实验： Ⅰ.取200 mL上述溶液，向其中加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30 g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33 g沉淀不溶。 Ⅱ.向Ⅰ的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12 L(已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出)。(已知：NH＋OH－NH3↑＋H2O，且NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－) (1)溶液中一定存在的离子有______________，可能存在的离子有________________。 (2)原溶液中c(CO)＝________ mol·L－1，c(NH)________c(SO)(填“>”“<”或“＝”，下同)。 (3)如果上述6种离子都存在，则c(Cl－)________c(SO)。 [解析]　(1)由2.33 g沉淀不溶于盐酸可得n(BaSO4)＝0.01 mol，原溶液中c(SO)＝0.05 mol·L－1；由沉淀总质量及硫酸钡的质量可得m(BaCO3)＝4.30 g－2.33 g＝1.97 g，n(BaCO3)＝0.01 mol，可得原溶液中c(CO)＝0.05 mol·L－1；由n(NH3)＝0.05 mol，可知原溶液中c(NH)＝0.25 mol·L－1，由c(NH)>2×c(CO)＋2×c(SO)可知，原溶液中一定有Cl－；可能含有的离子为Na＋、K＋。 (2)c(CO)＝0.05 mol·L－1，c(NH)＝0.25 mol·L－1，c(SO)＝0.05 mol·L－1；c(NH)>c(SO)。 (3)若溶液中还含有Na＋、K＋，由电荷守恒可知c(Cl－)大于0.05 mol·L－1。 [答案]　(1)SO、CO、NH、Cl－　Na＋、K＋ (2)0.05　>　(3)> 1．某无色溶液中只可能含有K＋、Ag＋、Ba2＋、Cu2＋、Cl－、OH－、CO、SO中的一种或几种，对其进行如下实验操作： (1)取少量溶液，滴加无色酚酞试剂，酚酞变红； (2)另取少量溶液，加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀； (3)向(2)所得混合物中加足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成； (4)将(3)所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。 下列对该溶液的说法正确的是(　　) A．一定含有K＋、OH－、CO、SO B．可能含有Cl－、OH－、K＋ C．一定不含有Ag＋、Ba2＋、Cu2＋、Cl－ D．无法判断 答案：A 解析：(1)无色溶液说明不含Cu2＋，滴加无色酚酞溶液变红，说明含OH－，则不含Ag＋；(2)加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明含CO或SO或两者都有，则一定不含Ba2＋；(3)向(2)所得混合物中加足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成，说明原溶液中含CO和SO；(4)向滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，说明滤液中含有Cl－，但可能是加入的BaCl2溶液及盐酸引入的，不能确定原溶液是否含有Cl－。根据溶液呈电中性，则溶液中一定含K＋。综上所述，原溶液一定含有K＋、OH－、CO、SO，一定不含Ag＋、Ba2＋、Cu2＋，可能含有Cl－。 2．(2024·石家庄市高一期末教学质量检测)已知：SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋。某溶液中可能含有Na＋、NH、Fe2＋、K＋、I－、SO、SO，且所有离子的物质的量浓度相等。向该无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色。下列关于该溶液的判断正确的是(　　) A．肯定不含I－ B．肯定含有SO C．肯定含有SO D．肯定含有NH 答案：B 解析：SO＋I2＋H2O===SO＋2I－＋2H＋，说明亚硫酸根的还原性大于碘离子的还原性。无色溶液说明原溶液中没有亚铁离子，向无色溶液中滴加少量溴水，溶液仍呈无色，说明溴水与亚硫酸根离子反应，则溶液中肯定含有SO，而I－无法确定，溶液中还剩下三种阳离子Na＋、NH、K＋，由于所有离子的物质的量浓度相等，根据电荷守恒，则说明肯定不含有SO，根据前面分析溶液中含有亚硫酸根离子，若含有碘离子，根据电荷守恒和各离子的物质的量浓度相等，则一定含有Na＋、K＋、NH，若不含有碘离子，则可能是Na＋、NH、K＋三种中的两种。 3．现有五种物质A、B、C、D、E，其中有一种是碱，四种是盐，它们分别由下表中的离子构成： 阳离子 Na＋、H＋、Ba2＋ 阴离子 OH－、CO、SO 为鉴别它们，分别完成以下实验，其结果如下：①A溶液与足量B溶液反应生成无色气体X，气体X可以与C溶液反应生成沉淀E，沉淀E可与B溶液反应；②B溶液与C溶液反应生成白色沉淀D，沉淀D不溶于稀硝酸。请根据上述实验结果填空： (1)写出下列物质的化学式：A__________，X________。 (2)B在水溶液中的电离方程式为________________________，检验B溶液中阴离子的实验操作方法是__________________________________________________________。 (3)写出A溶液与足量B溶液反应的离子方程式：________________________。 (4)向a g D与E的混合物中加入足量盐酸，反应完毕生成标准状况下的气体b L，则D在混合物中的质量分数为______________________(列出算式即可)。 答案：(1)Na2CO3　CO2 (2)NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO　取少量B溶液于试管中，先加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀 (3)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O (4)×100% 解析：(1)生成的气体只有CO2符合题意，发生的离子反应为2H＋＋CO===H2O＋CO2↑，则X为CO2；CO2气体可以和C溶液反应生成沉淀E，则C为Ba(OH)2，沉淀E为BaCO3；B溶液与C溶液反应生成白色沉淀D，沉淀D不溶于稀硝酸，则沉淀D为BaSO4；A溶液与足量B溶液反应生成无色气体X，且A、B、C、D、E中只有一种是碱，四种是盐，则B为NaHSO4，A为Na2CO3。 (4)D与E的混合物a g，加入足量盐酸，发生的反应为BaCO3＋2HCl===CO2↑＋BaCl2＋H2O，n(BaCO3)＝n(CO2)＝ mol，m(BaCO3)＝ mol×197 g/mol＝ g，m(BaSO4)＝a g－ g，所以w(BaSO4)＝×100%＝×100%。 专题二　氧化还原反应的综合考查 1．氧化还原反应的基本规律 (1)守恒规律 转移电子总数＝还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数＝氧化剂化合价降低总数＝还原剂化合价升高总数 应用：氧化还原反应化学方程式的配平和计算。 (2)价态规律 ①高低规律：最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性。 H2SO4(浓)中S元素处于最高价态，只有氧化性；SO2中S元素处于中间价态，既有氧化性，又有还原性；S2－中S元素处于最低价态，仅有还原性。 应用：判断物质的氧化性、还原性。 ②价态归中规律：同种元素不同价态的原子之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态―→中间价态，即“只靠拢，不交叉”。如H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O反应中，S是氧化产物，SO2是还原产物。 应用：判断元素在生成物中的价态。 ③歧化规律：同一元素在适宜条件下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，即生成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。具有多种价态的元素(如Cl、S、N和P等)均可发生歧化反应，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 应用：确定氧化产物和还原产物及电子转移的情况，判断氧化还原反应能否发生。 (3)先后规律 ①同一氧化剂与多种还原剂混合时，还原性强的先被氧化。例如，已知还原性：I－>Fe2＋>Br－，当把氯气通入FeBr2溶液时，因为还原性：Fe2＋>Br－，所以氯气的量不足时首先氧化Fe2＋；把氯气通入FeI2溶液时，因为还原性：I－>Fe2＋，所以氯气的量不足时首先氧化I－。 ②同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。例如，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，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。 应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。 2．有关氧化还原反应的计算方法 (1)计算依据——得失电子守恒 (2)利用得失电子守恒解题的步骤 ①找出氧化剂、还原剂及它们的物质的量，找出每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的物质的量； ②根据得失电子守恒列出等式，即氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数＝还原剂的物质的量×每摩尔还原剂失电子数。 　过氧化氢溶液俗称双氧水，有杀菌消毒的作用，医疗上常用它来清洗伤口。双氧水有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。 (1)配平下列化学反应，并用单线桥表示电子转移的方向和数目：H2O2＋Cr2(SO4)3＋KOH―→K2CrO4＋K2SO4＋H2O。 ______________________________________ (2)高锰酸钾也可用于医疗杀菌消毒。 根据反应条件可判断氧化剂氧化能力的强弱。例如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，则MnO2和KMnO4相比，________的氧化性强。某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种粒子：O2、MnO、H2O、Mn2＋、H2O2、H＋。已知该反应中H2O2只发生了如下过程：H2O2→O2，则该反应中发生还原反应的过程是________→________，该反应应选择的酸是________(填标号)。 A．盐酸　　　 B．醋酸　　　 C．稀硫酸 (3)用0.2 mol/L Na2SO3溶液32 mL，还原含4×10－3 mol XO的溶液，过量的Na2SO3用0.2 mol/L酸性KMnO4溶液氧化(其中KMnO4被还原成Mn2＋)，共消耗酸性KMnO4溶液0.8 mL，则元素X在还原产物中的化合价是________(填标号)。 A．＋1　　 B．＋2　　 C．＋3　　 D．＋4 [解析]　(1)根据得失电子守恒可知，在H2O2前加化学计量数3，在Cr2(SO4)3前加化学计量数1，在K2CrO4前加化学计量数2，通过观察，在K2SO4前加化学计量数3，在KOH前加化学计量数10，在H2O前加化学计量数8，配平的化学方程式用单线桥表示为＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O。 (3)亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，设元素X在还原产物中的化合价是x，根据得失电子守恒有0.2 mol/L×32×10－3 L×2＝0.8×10－3 L×0.2 mol/L×5＋4×10－3 mol×(6－x)，解得x＝＋3，故C正确。 [答案]　(1) ＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O　 (2)KMnO4　MnO　Mn2＋　C (3)C 4．在热的稀硫酸中溶解了11.4 g FeSO4，当加入50 mL 0.5 mol·L－1 KNO3溶液后，使其中的Fe2＋全部转化成Fe3＋，KNO3也反应完全，并有NxOy气体逸出：FeSO4＋KNO3＋H2SO4―→K2SO4＋Fe2(SO4)3＋NxOy＋H2O(未配平)。据此推算出x、y的值分别为(　　) A．1、2 B．1、1 C．2、1 D．2、3 答案：B 解析：n(FeSO4)＝＝0.075 mol，KNO3的物质的量为0.05 L×0.5 mol·L－1＝0.025 mol，设NO与NxOy中氮元素化合价差为Δn，根据氧化还原反应得失电子守恒，可得关系式：0.075×1＝0.025×Δn，所以Δn＝3，即NxOy中氮元素化合价为＋2价，则NxOy为NO，所以x＝y＝1。 5．向盛有酸性KMnO4溶液的试管中加入过量的MnSO4溶液，产生黑色沉淀，溶液由紫红色变为无色；过滤，向滤液中加入少量的铋酸钠(NaBiO3)粉末，溶液又变为紫红色。下列推断错误的是(　　) A．氧化性：NaBiO3>KMnO4>MnO2 B．生成8.7 g黑色沉淀，转移0.2 mol电子 C．利用NaBiO3可以检验溶液中的Mn2＋ D．NaBiO3可与浓盐酸发生反应：NaBiO3＋6HCl(浓)===BiCl3＋Cl2↑＋NaCl＋3H2O 答案：B 解析：向盛有酸性KMnO4溶液的试管中加入过量的MnSO4溶液，产生黑色沉淀，溶液由紫红色变为无色，说明KMnO4可氧化Mn2＋生成MnO2，所以氧化性：KMnO4>MnO2，在滤液中加入少量的铋酸钠(NaBiO3)粉末，溶液变紫红色，说明NaBiO3可氧化Mn2＋生成MnO，所以氧化性：NaBiO3>KMnO4，故A正确；KMnO4可氧化Mn2＋生成MnO2，反应的离子方程式为2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋，8.7 g MnO2的物质的量为＝0.1 mol，转移电子的物质的量为×6＝0.12 mol，故B错误；MnSO4溶液过量，加入少量的铋酸钠(NaBiO3)粉末，溶液变紫红色，说明NaBiO3可氧化Mn2＋生成MnO，可以利用NaBiO3检验溶液中的Mn2＋，故C正确；KMnO4可与浓盐酸发生反应生成氯气，氧化性：NaBiO3>KMnO4，所以NaBiO3也可与浓盐酸发生反应，故D正确。 6．(1)氧化还原反应是化学反应中的重要类型。 已知：2CuFeS2＋4O2===Cu2S＋2FeO＋3SO2，该反应中被还原的元素是________，氧化产物是________。 (2)已知下列3个反应： ①2BrO＋Cl2===Br2＋2ClO ②5Cl2＋6H2O＋I2===2HIO3＋10HCl ③ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O 则ClO、BrO、IO、Cl2的氧化性由弱到强的排序为__________________________________。 (3)某强氧化剂[RO(OH)2]＋能将Na2SO3氧化。已知含2.0×10－3 mol [RO(OH)2]＋的溶液，恰好与25.0 mL 0.2 mol·L－1的Na2SO3溶液完全反应，则反应后R的化合价为________价。 (4)已知Fe3＋的氧化性强于I2的，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。(提示：请写出实验步骤、现象及结论) ①FeCl3溶液　②碘水　③KI溶液　④稀硫酸 ⑤淀粉溶液 答案：(1)Cu、O　SO2　 (2)IO<Cl2<ClO<BrO　 (3)0　 (4)①③⑤；取少量FeCl3溶液于洁净试管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振荡，若溶液变蓝色，证明Fe3＋的氧化性强于I2的。 解析：(2)由反应①可知，氧化性BrO>ClO；由反应②可知，氧化性Cl2>IO；由反应③可知，氧化性ClO>Cl2，故氧化性IO<Cl2<ClO<BrO。 (3)n(Na2SO3)＝25×10－3 L×0.2 mol·L－1＝5×10－3 mol，被氧化后生成Na2SO4，[RO(OH)2]＋中R的化合价为＋5价，设还原后的化合价为a，根据电子转移守恒：5×10－3 mol×(6－4)＝2×10－3 mol×(5－a)，解得a＝0。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$