热点题型01 陌生化学(离子)方程式的书写-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练(广东专用)
2024-12-26
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内容正文:
热点01 陌生化学(离子)方程式的书写
1.知识储备——明确一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2:Cu为+2,Fe为+2,S为-2;
K2FeO4:Fe为+6;
FePO4:Fe为+3;
LiFePO4:Fe为+2;
Li2NH、LiNH2、AlN:N为-3;
N2H4:N为-2;
Na2S2O3:S为+2;
S2O:S为+6;
VO:V为+5;
C2O:C为+3;
HCN:C为+2;N为-3;
CuH:Cu为+1,H为-1;
BH:B为+3、H为-1;
FeO:Fe为+(8-n);
Si3N4:Si为+4,N为-3;
MnO(OH):Mn为+3;
CrO:Cr为+6;
2.常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)、MnO2
Fe3+
KClO
H2O2
还原产物
Cl-
O2-
SO2
NO或NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
还原剂
I-(HI)
S2-(H2S)
CO、C
NH3
SO2、SO
Fe2+
H2O2
H2
氧化产物
I2
S
CO2
NO、N2
SO
Fe3+
O2
H+
3.书写复杂氧化还原反应方程式的步骤
第1步
根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂;根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物;根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数
第2步
根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式两端的电荷守恒
第3步
根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒
温馨
提醒
①在酸性介质中的反应,生成物中可以有H+、H2O,但不能有OH-
②在碱性介质中的反应,生成物中无H+
③在近中性条件,反应物中只能出现H2O,而不能有H+或OH-,生成物方面可以有H+或OH-
4.信息型离子方程式书写
(1)把握量避陷阱。一是量的描述(少量、过量),二是滴入顺序,三是隐藏的现象。
(2)在掌握有关的反应原理时,注意2个原则——配比原则、共存原则。
配比原则:不足量的反应物须遵循其化学式中的组成比例。(不足量的物质其离子的系数比等于化学式实际组成比,而足量的物质其离子的系数比与化学式实际组成比不一定相符合。)
共存原则:所有生成物必须能与过量的反应物大量共存。
(3)有的离子反应,有定量要求。
(建议用时:45分钟)
考向01 离子(氧化还原反应)方程式的正误判断
1.(2025·广东韶关·模拟)下列离子方程式书写错误的是
A.实验室用氯化铝溶液与过量氨水制备氢氧化铝:
B.向溶液中通入少量:
C.溶液与稀硫酸混合:
D.少量金属钠投入溶液中:
2.(2025·广东潮州·质量检测)离于反应能够反映出溶液中反应的实质。下列离子方程式书写正确的是
A.向AlCl3溶液中滴入足量的氨水:
B.除去Na2CO3溶液中的Na2SO4,加入适量Ba(OH)2溶液后,过滤:
C.向次氯酸钙溶液通入少量二氧化碳:
D.向FeBr2溶液中通入足量Cl2:
3.(2025·广东深圳·月考)下列反应的离子方程式正确的是
A.铜与稀硝酸:
B.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
C.碳酸氢钠溶液与足量澄清石灰水:
D.向次氯酸钠溶液通入少量二氧化硫:
4.(2025·广东·联考)下列离子方程式书写正确的是
A.用过量的氨水吸收SO2:NH3·H2O+SO2=+
B.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O=2C6H5OH+
C.向Fe(NO3)2溶液中滴加盐酸:3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
D.SO发生水解反应:+2H2OH2SO3+2OH-
5.(2025·湖北名校联盟·联考)向溶液中加入以下试剂,反应离子方程式正确的是
试剂
离子方程式
A
通入气体
B
滴加少量的溶液
C
滴加硫酸酸化的KI溶液
D
滴加酸性溶液
6.(2025·广东部分高中·联考)下列应用中涉及的方程式或离子方程式不正确的是
A.使用漂白粉消毒:
B.制备白色颜料:
C.泡沫灭火器工作原理:
D.使用FeS处理含汞废水:
7.(2025·广东·联考)离子方程式是元素及其化合物性质的一种表征形式。下列离子方程式书写不正确的是
A.向漂白粉溶液中通入过量
B.向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸:
C.用纯碱溶液处理锅炉水垢中的
D.酸性条件下与碘离子的反应:
考向02 真实情境中离子(氧化还原反应)方程式的书写
1.(2025·广东部分学校·质检)碳酸钠,作为一种多功能的化合物,在日常生活和工业生产中扮演着举足轻重的角色。其一种工业制法如图所示,下列说法错误的是
A.上述过程不涉及氧化还原反应
B.可用浓溶液和湿润的红色石蕊试纸验证母液中含有
C.将和通入饱和食盐水时,应先通入
D.将投入母液中,发生反应的离子方程式之一为
2.(2025·广东实验中学·阶段考试)水溶液中,过二硫酸盐与碘离子反应的离子方程式为:,向溶液中加入含的溶液,反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
A.反应②的离子方程式为
B.是该反应的催化剂,加入后反应体系更快达到平衡
C.向反应后的溶液滴加淀粉溶液,溶液变蓝,再适当升温,蓝色变浅
D.反应①的速率比反应②的速率快
3.(2025·河北·联考)工业上,用溶液吸收氯气制备漂白液时要控制好温度。在不同温度下,用相同浓度的溶液吸收氯气制备漂白液,测得氧化产物与转移电子的物质的量的关系如图所示。下列叙述错误的是
已知:反应1、反应3分别在25℃、70℃条件下进行,均只有一种氧化产物;反应2有两种氧化产物,其中一种与反应1的相同,另一种与反应3的相同。
A.制备漂白液宜选择常温或较低温度
B.反应2为
C.上述3个反应中,参与反应的
D.根据上述信息可知,用热水稀释漂白液,有效成分的含量可能降低
4.(2025·湖南部分名校·联考)常温下,将和的混合气体通入与的混合溶液中,其物质转化过程如图所示,下列说法错误的是
A.反应I的离子方程式为
B.反应I中为氧化剂,发生还原反应
C.反应II为
D.若有发生反应,理论上可获得标准状况下的的体积为
5.(2025·山东日照·期中)某化学实验小组制备KClO3并探究其性质的过程如图:
下列说法错误的是
A.87 g MnO2与足量浓盐酸加热充分反应,理论上可以制得1 mol Cl2
B.在反应中生成3 mol Cl2,则转移电子数目为6NA
C.上述实验说明碱性条件下氧化性:Cl2>KClO3,酸性条件下氧化性:Cl2<KClO3
D.取少量无色溶液a于试管中,滴加稀H2SO4后,溶液呈现黄色原因是:
6.(2024·江苏常熟·期中)在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成,加速钢管腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.正极反应式为
B.钢管腐蚀的产物中仅含有FeS
C.向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀
D.与反应可表示为
1.(2025·广东部分学校·联考)硫化物性质多样,应用广泛。
I.(1)常用作污水中重金属离子的沉淀剂,该过程处理发生反应的离子方程式为 。
(2)利用的还原性脱硫,其与反应从而减少硫排放,该过程氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
II.探究溶液与溶液的反应
(3)配制一定浓度的溶液
配制溶液时,通常将固体溶于浓盐酸中,其目的为 ;该过程一定不需要用到的仪器为 。
(4)探究溶液与溶液的反应兴趣小组向4支编号为a、b、c、d的试管中分别加入的饱和溶液,再快速加入不同体积的饱和溶液,振荡试管,观察实验现象。
编号
a
b
c
d
饱和溶液/
0.2
1.0
2.0
8.0
实验现象
立即产生黑色沉淀沉淀很快消失,有黄色固体出现
立即产生黑色沉淀,沉淀缓慢消失,有黄色固体出现
立即产生黑色沉淀沉淀长时间后才消失,有黄色固体出现
立即产生黑色沉淀,黑色沉淀不消失
①实验中黄色固体为 (填化学式),小组成员认为该现象能证明和发生了氧化还原反应,其反应的离子方程式为 。甲同学猜想实验中产生的黑色沉淀主要成分为。于是他做了如下实验:
实验操作
将实验d中的黑色沉淀过滤,并用二硫化碳处理后洗净。向沉淀中加入盐酸,振荡试管,观察现象
实验现象
加入盐酸后黑色沉淀溶解,变为乳黄色沉淀,并放出有臭鸡蛋气味的气体
②该实验现象验证了甲同学的猜想。用二硫化碳处理黑色沉淀的目的为 。加入盐酸发生反应的离子方程式为 。
③分析实验现象可知,溶液少量时,与主要发生氧化还原反应:溶液过量时,与主要发生复分解反应生成黑色的。氧化还原反应和复分解反应互为竞争关系,但反应一开始总是先产生黑色沉淀,请利用化学反应原理解释其原因: 。
2.(2025·广东东莞·月考)铬酸钠(Na2CrO4)是一种重要的化工原料。一种由铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、镁、铝的化合物等杂质)为原料制备Na2CrO4.的工艺流程如下:
已知:25℃时,Ksp(BaCrO4)=1.2×10−10,Ksp(BaSO4)=1.0×10−10,Ksp[Ba(OH)2]=2.4×10−4,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10−31。
(1)“碱浸氧化”时,FeO·Cr2O3转化为Fe2O3和Na2CrO4,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(2)“除铝”时,[Al(OH)4]−转化为NaAlSi2O6沉淀,该反应的离子方程式为 。
(3)“沉铬”中,常温下,往“除铝”所得滤液中加入过量Ba(OH)2固体,充分搅拌,当溶液中沉淀完全(c=1.0×10−5 mol/L)时,滤液1中c(OH−)为 mol/L。(已知:)
(4)“酸溶还原”所得溶液中的溶质除HCl外,还含有 (填化学式)。
(5)“碱溶氧化”中,生成Na2CrO4,反应的化学方程式为 。
(6)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在 (填“阴”或“阳”)极室制得,电解时的阴极方程为 。
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热点01 陌生化学(离子)方程式的书写
1.知识储备——明确一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2:Cu为+2,Fe为+2,S为-2;
K2FeO4:Fe为+6;
FePO4:Fe为+3;
LiFePO4:Fe为+2;
Li2NH、LiNH2、AlN:N为-3;
N2H4:N为-2;
Na2S2O3:S为+2;
S2O:S为+6;
VO:V为+5;
C2O:C为+3;
HCN:C为+2;N为-3;
CuH:Cu为+1,H为-1;
BH:B为+3、H为-1;
FeO:Fe为+(8-n);
Si3N4:Si为+4,N为-3;
MnO(OH):Mn为+3;
CrO:Cr为+6;
2.常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)、MnO2
Fe3+
KClO
H2O2
还原产物
Cl-
O2-
SO2
NO或NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
还原剂
I-(HI)
S2-(H2S)
CO、C
NH3
SO2、SO
Fe2+
H2O2
H2
氧化产物
I2
S
CO2
NO、N2
SO
Fe3+
O2
H+
3.书写复杂氧化还原反应方程式的步骤
第1步
根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂;根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物;根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数
第2步
根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式两端的电荷守恒
第3步
根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒
温馨
提醒
①在酸性介质中的反应,生成物中可以有H+、H2O,但不能有OH-
②在碱性介质中的反应,生成物中无H+
③在近中性条件,反应物中只能出现H2O,而不能有H+或OH-,生成物方面可以有H+或OH-
4.信息型离子方程式书写
(1)把握量避陷阱。一是量的描述(少量、过量),二是滴入顺序,三是隐藏的现象。
(2)在掌握有关的反应原理时,注意2个原则——配比原则、共存原则。
配比原则:不足量的反应物须遵循其化学式中的组成比例。(不足量的物质其离子的系数比等于化学式实际组成比,而足量的物质其离子的系数比与化学式实际组成比不一定相符合。)
共存原则:所有生成物必须能与过量的反应物大量共存。
(3)有的离子反应,有定量要求。
(建议用时:45分钟)
考向01 离子(氧化还原反应)方程式的正误判断
1.(2025·广东韶关·模拟)下列离子方程式书写错误的是
A.实验室用氯化铝溶液与过量氨水制备氢氧化铝:
B.向溶液中通入少量:
C.溶液与稀硫酸混合:
D.少量金属钠投入溶液中:
【答案】B
【解析】A.氢氧化铝不溶于弱碱,故向氯化铝溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反应的离子方程式为:,A正确;
B.碘离子的还原性比亚铁离子强,向溶液中通入少量,氯气先与碘离子反应,反应的离子方程式为:,B错误;
C.溶液与稀硫酸混合,在酸性环境中发生自身歧化反应生成二氧化硫、硫单质和水,离子方程式为:,C正确;
D.少量金属钠投入溶液中,Na非常活泼先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,总反应的离子方程式为:,D正确;
答案选B。
2.(2025·广东潮州·质量检测)离于反应能够反映出溶液中反应的实质。下列离子方程式书写正确的是
A.向AlCl3溶液中滴入足量的氨水:
B.除去Na2CO3溶液中的Na2SO4,加入适量Ba(OH)2溶液后,过滤:
C.向次氯酸钙溶液通入少量二氧化碳:
D.向FeBr2溶液中通入足量Cl2:
【答案】D
【解析】A.氨水的溶质弱碱,生成的Al(OH)3不溶于过量的氨水中,故向溶液中滴入足量的氨水的离子方程式为:,A错误;
B.除去Na2CO3溶液中的Na2SO4,加入适量Ba(OH)2溶液后,Na2CO3和Na2SO4均会与Ba(OH)2反应,其反应的离子方程式分别为:、,导致Na2CO3也损失,不符合除杂原则,B错误;
C.向次氯酸钙溶液通入少量二氧化碳生成CaCO3和HClO,故离子方程式为:,C错误;
D.向溶液中通入足量反应生成FeCl3和Br2,故离子方程式为:,D正确;
故选D。
3.(2025·广东深圳·月考)下列反应的离子方程式正确的是
A.铜与稀硝酸:
B.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
C.碳酸氢钠溶液与足量澄清石灰水:
D.向次氯酸钠溶液通入少量二氧化硫:
【答案】C
【解析】A.铜与稀硝酸反应生成NO:,A错误;
B.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气反应时,氯气先与碘离子反应,Fe2+不参与反应:,B错误;
C.碳酸氢钠溶液与足量澄清石灰水反应,碳酸氢钠溶液少量,系数为1:,C正确;
D.向次氯酸钠溶液通入少量二氧化硫:,D错误;
故选C。
4.(2025·广东·联考)下列离子方程式书写正确的是
A.用过量的氨水吸收SO2:NH3·H2O+SO2=+
B.向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O-+CO2+H2O=2C6H5OH+
C.向Fe(NO3)2溶液中滴加盐酸:3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O
D.SO发生水解反应:+2H2OH2SO3+2OH-
【答案】C
【解析】A. 用过量的氨水吸收SO2生成亚硫酸铵和水,其离子方程式为:2NH3·H2O+SO2=2++H2O,A错误;
B. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2生成苯酚和碳酸氢钠,离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+,B错误;
C. 向Fe(NO3)2溶液中滴加盐酸,Fe2+被HNO3氧化为Fe3+,被还原生成NO,则离子方程式为:3Fe2+++4H+=3Fe3++NO↑+2H2O,C正确;
D. 发生水解反应,水解分步进行,以第一步为主,其水解的离子方程式为:+H2O+OH-,D错误;
故选C。
5.(2025·湖北名校联盟·联考)向溶液中加入以下试剂,反应离子方程式正确的是
试剂
离子方程式
A
通入气体
B
滴加少量的溶液
C
滴加硫酸酸化的KI溶液
D
滴加酸性溶液
【答案】A
【解析】A.向溶液通入气体,离子方程式为,故A正确;
B.向溶液滴加少量的溶液,作催化剂,化学方程式为,故B错误;
C.向溶液滴加硫酸酸化的KI溶液,离子方程式为,故C错误;
D.向溶液滴加酸性溶液,离子方程式为,故D错误;
故选A。
6.(2025·广东部分高中·联考)下列应用中涉及的方程式或离子方程式不正确的是
A.使用漂白粉消毒:
B.制备白色颜料:
C.泡沫灭火器工作原理:
D.使用FeS处理含汞废水:
【答案】C
【解析】A.碳酸的酸性强于次氯酸,因此在使用漂白粉消毒时,空气中的CO2溶于水,会将ClO-转化为HClO,离子方程式为,A不符合题意;
B.TiCl4为强酸弱碱盐,极易水解,生成TiO2·xH2O和HCl,方程式为,B不符合题意;
C.泡沫灭火器利用的是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,用于灭火时,将两溶液混合, Al3+和发生双水解反应,离子方程式应为,C符合题意;
D.一般来说,溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀容易实现。HgS的溶解度比FeS小,因此FeS可用于处理含汞废水,离子方程式为,D不符合题意;
答案选C。
7.(2025·广东·联考)离子方程式是元素及其化合物性质的一种表征形式。下列离子方程式书写不正确的是
A.向漂白粉溶液中通入过量
B.向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸:
C.用纯碱溶液处理锅炉水垢中的
D.酸性条件下与碘离子的反应:
【答案】D
【解析】A.漂白粉溶液具有氧化性,可将氧化为硫酸根,所以向漂白粉溶液通入过量的离子方程式为,A项正确;
B.向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸发生氧化还原反应生成、二氧化硫和水等,离子方程式为,B项正确;
C.的溶解度大于,用溶液处理锅炉水垢中的,会转化为,离子方程式为,C项正确;
D.氧化酸性溶液中的碘离子生成碘单质,反应的离子方程式为,D项错误;
故选D。
考向02 真实情境中离子(氧化还原反应)方程式的书写
1.(2025·广东部分学校·质检)碳酸钠,作为一种多功能的化合物,在日常生活和工业生产中扮演着举足轻重的角色。其一种工业制法如图所示,下列说法错误的是
A.上述过程不涉及氧化还原反应
B.可用浓溶液和湿润的红色石蕊试纸验证母液中含有
C.将和通入饱和食盐水时,应先通入
D.将投入母液中,发生反应的离子方程式之一为
【答案】B
【分析】侯德榜联合制碱反应为:NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl,在沉淀池中,加入饱和食盐水,先通氨气,后通CO2,生成的NaHCO3大部分以晶体的形式析出,过滤后加热便可获得纯碱产品,CO2气体循环使用;母液为NH4Cl溶液,通入NH3并撒入食盐细粒,便可让NH4Cl结晶析出,据此分析。
【解析】A.涉及的反应有:、、CO2 + NH3+H2O+ NaCl =NaHCO3 ↓+ NH4Cl、,均是非氧化还原反应,A正确;
B. NaOH浓溶液并加热,产生的NH3用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变为蓝色可验证母液中含有,B错误;
C.将和通入饱和食盐水时,应先通入,由于氨气极易溶于水,再通二氧化碳,能较多的吸收二氧化碳,生成更多NaHCO3晶体,C正确;
D.石灰石煅烧后产生CaO、CO2,CaO加入到母液中,CaO溶于水产生Ca(OH)2,母液为氯化铵,发生反应:、,因此将CaO投入母液中,发生反应的离子方程式之一为,D正确;
故选B。
2.(2025·广东实验中学·阶段考试)水溶液中,过二硫酸盐与碘离子反应的离子方程式为:,向溶液中加入含的溶液,反应机理如图所示。下列有关该反应的说法不正确的是
A.反应②的离子方程式为
B.是该反应的催化剂,加入后反应体系更快达到平衡
C.向反应后的溶液滴加淀粉溶液,溶液变蓝,再适当升温,蓝色变浅
D.反应①的速率比反应②的速率快
【答案】D
【解析】A.根据总的离子反应可知,图中产物应为,即反应②的离子方程式为,故A正确;
B.图中先消耗,后生成,因此是该反应的催化剂,可加快反应速率,使反应体系更快达到平衡,故B正确
C.由图可知,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,c(I2)下降,溶液蓝色变浅,故C正确;
D.由图可知,反应①的活化能比反应②的大,因此反应②的速率更快,故D错误;
故选D。
3.(2025·河北·联考)工业上,用溶液吸收氯气制备漂白液时要控制好温度。在不同温度下,用相同浓度的溶液吸收氯气制备漂白液,测得氧化产物与转移电子的物质的量的关系如图所示。下列叙述错误的是
已知:反应1、反应3分别在25℃、70℃条件下进行,均只有一种氧化产物;反应2有两种氧化产物,其中一种与反应1的相同,另一种与反应3的相同。
A.制备漂白液宜选择常温或较低温度
B.反应2为
C.上述3个反应中,参与反应的
D.根据上述信息可知,用热水稀释漂白液,有效成分的含量可能降低
【答案】B
【分析】根据已知信息可知,反应1在25℃条件下进行,只有一种氧化产物,且氧化产物为1mol时,转移电子数为1mol,则氧化产物为,反应为;反应3在75℃条件下进行,只有一种氧化产物,且氧化产物为1mol时,转移电子数为5mol,则氧化产物为,反应为;反应2中,有两种氧化产物,分别为、,且氧化产物为1mol时,转移电子为3mol,则反应为。
【解析】A.温度较高时,会生成,则制备漂白液宜选择常温或较低温度,A正确;
B.根据分析,反应2为,B错误;
C.根据分析,上述3个反应中,参与反应的,C正确;
D.根据上述信息可知,用热水稀释漂白液,氧化产物会生成,则有效成分的含量可能降低,D正确;
答案选B。
4.(2025·湖南部分名校·联考)常温下,将和的混合气体通入与的混合溶液中,其物质转化过程如图所示,下列说法错误的是
A.反应I的离子方程式为
B.反应I中为氧化剂,发生还原反应
C.反应II为
D.若有发生反应,理论上可获得标准状况下的的体积为
【答案】C
【解析】A.由图可知,Ce4+和H2反应生成Ce3+和H+,则反应I的离子方程式为:,A正确;
B.根据反应I的离子方程式:,可知反应I中为氧化剂,发生还原反应,B正确;
C.由图可知,反应Ⅱ为Ce3+与H+、NO反应生成Ce4+、N2和H2O,则反应II的离子方程式为:4Ce3++4H++2NO=4Ce4++N2↑+2H2O,C错误;
D.转化过程中的总反应为:2H2+2NON2+2H2O,有发生反应,理论上可获为1mol,标况下体积为22.4L,D正确;
故选C。
5.(2025·山东日照·期中)某化学实验小组制备KClO3并探究其性质的过程如图:
下列说法错误的是
A.87 g MnO2与足量浓盐酸加热充分反应,理论上可以制得1 mol Cl2
B.在反应中生成3 mol Cl2,则转移电子数目为6NA
C.上述实验说明碱性条件下氧化性:Cl2>KClO3,酸性条件下氧化性:Cl2<KClO3
D.取少量无色溶液a于试管中,滴加稀H2SO4后,溶液呈现黄色原因是:
【答案】B
【分析】MnO2与足量浓盐酸在加热条件下反应产生Cl2,Cl2与KOH溶液在加热时发生歧化反应产生KCl、KClO3、H2O,KClO3、HCl加热发生归中反应产生KCl、Cl2、H2O,KClO3具有强氧化性,在酸性条件下将KI氧化反应产生无色KIO3。当再加入过量KI溶液时,发生反应,反应产生I2,使无色溶液变为黄色。
【解析】A.MnO2与足量浓盐酸加热发生反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,87 g MnO2的物质的量是1 mol,根据反应方程式可知:1 mol MnO2与足量浓盐酸加热充分反应,理论上可以制得1 mol Cl2,A正确;
B.在反应中,Cl元素化合价由反应前KClO3中的+5加变为反应后Cl2中的0价,化合价降低5价,得到5个电子;Cl元素化合价由反应前HCl中的-1加变为反应后Cl2中的0价,化合价升高5×1=价,失去5个电子,因此若反应生成3 mol Cl2,则转移电子数目为5NA,B错误;
C.上述实验说明碱性条件下Cl2发生歧化反应产生KCl、KClO3,则该条件下物质的氧化性:Cl2>KClO3;KClO3与浓盐酸在加热时反应产生Cl2,说明酸性条件下KClO3将浓盐酸氧化产生Cl2,则酸性条件下氧化性:Cl2<KClO3,C正确;
D.KClO3具有强氧化性,在酸性条件下能够将KI氧化反应产生无色KIO3。当再加入过量KI溶液时,发生反应:,反应产生I2,使无色溶液变为黄色,D正确;
故合理选项是B。
6.(2024·江苏常熟·期中)在潮湿的深层土壤中钢管主要发生厌氧腐蚀,有关厌氧腐蚀的机理有多种,其中一种理论认为厌氧细菌可促使与反应生成,加速钢管腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.正极反应式为
B.钢管腐蚀的产物中仅含有FeS
C.向钢中加入Cu制成合金可减缓钢管的腐蚀
D.与反应可表示为
【答案】D
【来源】江苏省常熟市2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷【解析】A.根据题中所给信息,潮湿的深层土壤中钢管发生厌氧腐蚀,正极水得电子生成氢气,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,A错误;
B.在钢铁锈蚀中,Fe为负极,失去电子发生氧化反应,则负极反应式为Fe-2e-=Fe2+,厌氧细菌可促使与反应生成,S2-及正极上生成的OH-与Fe2+可分别反应生成FeS、Fe(OH)2,B错误;
C.向钢中加入铜,发生电化学腐蚀时,活动性弱的铜作正极,活动性强的Fe作负极,从而加速钢管的腐蚀,C错误;
D.厌氧细菌可促使与反应生成,根据元素守恒,方程式为,D正确;
故选D。
1.(2025·广东部分学校·联考)硫化物性质多样,应用广泛。
I.(1)常用作污水中重金属离子的沉淀剂,该过程处理发生反应的离子方程式为 。
(2)利用的还原性脱硫,其与反应从而减少硫排放,该过程氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
II.探究溶液与溶液的反应
(3)配制一定浓度的溶液
配制溶液时,通常将固体溶于浓盐酸中,其目的为 ;该过程一定不需要用到的仪器为 。
(4)探究溶液与溶液的反应兴趣小组向4支编号为a、b、c、d的试管中分别加入的饱和溶液,再快速加入不同体积的饱和溶液,振荡试管,观察实验现象。
编号
a
b
c
d
饱和溶液/
0.2
1.0
2.0
8.0
实验现象
立即产生黑色沉淀沉淀很快消失,有黄色固体出现
立即产生黑色沉淀,沉淀缓慢消失,有黄色固体出现
立即产生黑色沉淀沉淀长时间后才消失,有黄色固体出现
立即产生黑色沉淀,黑色沉淀不消失
①实验中黄色固体为 (填化学式),小组成员认为该现象能证明和发生了氧化还原反应,其反应的离子方程式为 。甲同学猜想实验中产生的黑色沉淀主要成分为。于是他做了如下实验:
实验操作
将实验d中的黑色沉淀过滤,并用二硫化碳处理后洗净。向沉淀中加入盐酸,振荡试管,观察现象
实验现象
加入盐酸后黑色沉淀溶解,变为乳黄色沉淀,并放出有臭鸡蛋气味的气体
②该实验现象验证了甲同学的猜想。用二硫化碳处理黑色沉淀的目的为 。加入盐酸发生反应的离子方程式为 。
③分析实验现象可知,溶液少量时,与主要发生氧化还原反应:溶液过量时,与主要发生复分解反应生成黑色的。氧化还原反应和复分解反应互为竞争关系,但反应一开始总是先产生黑色沉淀,请利用化学反应原理解释其原因: 。
【答案】(1)
(2)1∶2
(3)抑制铁离子的水解 A
(4)S 除去可能存在的S,防止对后续实验造成干扰 Fe3+与S2-的复分解反应活化能更低,反应速率更快
【分析】本题是一道探究性是实验题,本题探究了硫化钠的量的不同时,和氯化铁反应的现象不同,得出结论两者的复分解反应较快的结论,以此解题。
【解析】(1)硫离子和铜离子反应生成硫化铜,离子方程式为:;
(2)硫化钠和二氧化硫反应生成单质硫,该反应中二氧化硫中硫由+4价降低到0价,为氧化剂,硫化钠中硫由-2价升高0价,为还原剂,根据得失电子守恒可知,该过程氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2;
(3)三价铁容易水解,则配制溶液时,通常将固体溶于浓盐酸中,其目的为:抑制铁离子的水解;配制一定浓度溶液时,需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,不需要分液漏斗,故选A;
(4)①三价铁有氧化性,可以将硫离子氧化为黄色的单质S;方程式为:;
②黑色沉淀中可能会混入黄色的单质硫,硫易溶于二氧化硫,故用二硫化碳处理黑色沉淀的目的为除去可能存在的S,防止对后续实验造成干扰;根据实验现象,加入盐酸后黑色沉淀溶解,变为乳黄色沉淀,并放出有臭鸡蛋气味的气体,则和盐酸反应后生成单质硫和硫化氢,离子方程式为:;
③由于反应一开始总是先产生黑色沉淀,则说明Fe3+与S2-的复分解反应活化能更低,反应速率更快。
2.(2025·广东东莞·月考)铬酸钠(Na2CrO4)是一种重要的化工原料。一种由铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、镁、铝的化合物等杂质)为原料制备Na2CrO4.的工艺流程如下:
已知:25℃时,Ksp(BaCrO4)=1.2×10−10,Ksp(BaSO4)=1.0×10−10,Ksp[Ba(OH)2]=2.4×10−4,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10−31。
(1)“碱浸氧化”时,FeO·Cr2O3转化为Fe2O3和Na2CrO4,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(2)“除铝”时,[Al(OH)4]−转化为NaAlSi2O6沉淀,该反应的离子方程式为 。
(3)“沉铬”中,常温下,往“除铝”所得滤液中加入过量Ba(OH)2固体,充分搅拌,当溶液中沉淀完全(c=1.0×10−5 mol/L)时,滤液1中c(OH−)为 mol/L。(已知:)
(4)“酸溶还原”所得溶液中的溶质除HCl外,还含有 (填化学式)。
(5)“碱溶氧化”中,生成Na2CrO4,反应的化学方程式为 。
(6)利用膜电解技术(装置如图所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为:4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在 (填“阴”或“阳”)极室制得,电解时的阴极方程为 。
【答案】(1)7:4
(2)Na++[Al(OH)4]-+2=NaAlSi2O6↓+4OH-
(3)4.48
(4)CrCl3、BaCl2
(5)2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH=Na2CrO4+8H2O
(6)阳 2H2O+2e-=H2↑+2OH-
【分析】由题给流程可知,铬铁矿在氢氧化钠溶液、氧气中发生碱浸氧化,将铁元素转化为氧化铁、铬元素转化为铬酸钠、镁元素转化为氢氧化镁、铝元素转化为四羟基合铝酸钠、硅元素转化为硅酸钠,过滤得到含有氧化铁、氢氧化镁的滤渣和含有铬酸钠、四羟基合铝酸钠、硅酸钠的滤液;向滤液中加入硅酸钠溶液,将溶液中的铝元素、硅元素转化为NaAlSi2O6沉淀,过滤得到含有NaAlSi2O6的滤渣和铬酸钠溶液;向溶液中加入氢氧化钡溶液,将溶液中的铬酸根离子转化为铬酸钡沉淀,过滤得到滤液和铬酸钡;向铬酸钡中加入盐酸和乙醇酸溶还有,铬酸钡与盐酸和乙醇反应生成氯化铬、氯化钡、二氧化碳和水,向反应后的溶液中加入氢氧化钡,将溶液中的铬离子转化为氢氧化铬沉淀,过滤得到滤液和氢氧化铬;向氢氧化铬中加入氢氧化钠溶液和过氧化氢溶液碱溶氧化,将氢氧化铬转化为铬酸钠,铬酸钠溶液结晶得到铬酸钠。
【解析】(1)由化合价代数和为0可知,中铁元素的化合价为+2价、铬元素的化合价为+3价,由分析可知,碱浸氧化时,铁元素转化为氧化铁、铬元素转化为铬酸钠,由得失电子数目守恒可知,反应中氧化剂氧气和还原剂的物质的量之比为(1+3×2):2×2=7:4;
故答案为:7:4;
(2)由分析可知,“除铝”时加入硅酸钠溶液的目的是将溶液中的铝元素、硅元素转化为NaAlSi2O6沉淀,反应的离子方程式为;
故答案为:;
(3)由溶度积可知,溶液中铬离子浓度为1.0×10−5mol/L时,溶液中钡离子浓度为,则溶液中的氢氧根离子浓度为;
故答案为:4.48;
(4)由分析可知,“酸溶还原”发生的反应为铬酸钡与盐酸和乙醇反应生成氯化铬、氯化钡、二氧化碳和水,则反应所得溶液中的溶质除氯化氢外,还有氯化铬、氯化钡;
故答案为:CrCl3、BaCl2;
(5)由分析可知,“碱溶氧化”中加入氢氧化钠溶液和过氧化氢溶液碱溶氧化的目的是将氢氧化铬转化为铬酸钠,反应的化学方程式为;
故答案为:;
(6)根据分析,Na2Cr2O4中Cr为+3价,Na2Cr2O7中Cr化合价为+6,Cr元素化合价升高,失去电子发生氧化反应作阳极,H2O中H元素由+1价降低到0价H2,发生还原反应,则H2O在阴极反应,;
故答案为:阳;。
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