重难点03 基本概念-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练(天津专用)
2025-01-13
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2份
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34页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 物质的量,离子反应,氧化还原反应 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.98 MB |
| 发布时间 | 2025-01-13 |
| 更新时间 | 2025-01-13 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49960170.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
重难点03 基本概念
考点
五年考情分析
2025考向预测
离子方程式的书写和离子共存
2024·天津卷;2023·天津卷;2022·天津卷;2021·天津卷;2020·天津卷;
预计2025年高考会以新的情境载体考查有关离子方程式正误判断、限定条件的离子共存、氧化还原反应的概念、规律及其应用,阿伏加德罗常数的正误判断和计算。
氧化还原反应
2023·天津卷;2022·天津卷;2021·天津卷;2020·天津卷;
阿伏加德罗常数
2021·天津卷;
【思维导图】
【高分技巧】
一、“六看”突破离子方程式正误判断
1.看是否符合客观事实
如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2+,金属和氧化性酸反应不生成H2,忽略隐含反应,不符合配比关系,“===”“”使用是否正确以及反应条件等。
2.看拆分是否正确
氧化物、弱电解质、沉淀、多元弱酸的酸式酸根离子在离子方程式中均不能拆分。在复习时,应熟记常见的弱电解质、溶解性表及常见多元弱酸的酸式酸根离子。
3.看是否符合原子守恒和电荷守恒
如Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式不能写成Cu+Ag+===Cu2++Ag,而应写成Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
4.看是否漏写参加反应的离子
如硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应,离子方程式不能写成SO+Ba2+===BaSO4↓,应写成Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
5.看是否符合题设过量条件
主要是指生成物与过量的反应物继续反应而导致其离子方程式与反应物的“用量”有关,书写时首先判断出某种反应物过量,再依据反应原理确定生成物,如CO2通入NaOH溶液时,CO2少量则得正盐:CO2(少)+2OH-===CO+H2O,CO2过量则得酸式盐(即CO2与溶液中的CO进一步反应得HCO):CO2+OH-===HCO。
6.看是否符合反应先后顺序
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。同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应,应注意离子反应顺序。如将少量的Cl2通入到FeBr2溶液中,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;若Cl2过量,则离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。解此类题应抓住三点:①确定氧化剂或还原剂强弱顺序。如还原性I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+等。②根据强弱规律,判断反应顺序。同一氧化剂与多种还原剂反应,还原性强的还原剂优先发生反应;同一还原剂与多种氧化剂反应,氧化性强的氧化剂优先发生反应。
二、限定条件的离子共存
1.看限定条件
类型
具体阐释
颜色
信息
若为无色溶液,则可直接排除有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)、CrO(黄色)等。
注意:若为澄清透明溶液,则可以含有色离子
酸碱性信息
(1)根据浓度判断。常温下c(H+)>1.0×10-7 mol/L或c(OH-)<1.0×10-7 mol/L,溶液为酸性;
(2)根据pH判断。如pH=1、pH=13等;
(3)根据指示剂颜色变化判断。使紫色石蕊试液或甲基橙溶液变红的溶液呈酸性;使紫色石蕊试液变蓝、酚酞溶液变红的溶液呈碱性;
(4)根据判断。若>1,溶液呈酸性,反之呈碱性;
(5)根据c水(H+)或c水(OH-)判断。如果c水(H+)<1×10-7 mol/L,则水的电离受到抑制,溶液是酸溶液或碱溶液或某些盐(如NaHSO4)溶液;如果c水(H+)>1×10-7 mol/L,则水的电离受到促进,溶液为强酸弱碱盐溶液(酸性)或强碱弱酸盐溶液(碱性)或弱酸弱碱盐(如碳酸氢铵)溶液;
(6)与铝反应生成氢气的溶液,可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液
2.看离子间是否反应
类型
具体阐释
发生复分解反应
(1)有气体产生。如CO、HCO、S2-、HS-、SO、HSO等弱酸的酸根离子或酸式酸根离子与H+不能大量共存;
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+等不能与SO、CO等大量共存;SiO、AlO等不能与H+大量共存;
(3)有弱电解质生成。如OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、H2PO等与H+不能大量共存;一些弱酸的酸式酸根离子(如HCO、HSO等)及NH不能与OH-大量共存;
(4)容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AlO、S2-、CO、SO、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO、SiO、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中大量存在;Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe3+、NH等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在
相互促进的水解反应
特别注意:NH和CO、NH和HCO、NH和CH3COO-在同一溶液中能大量共存
氧化还原反应
(1)一般情况下,具有较强还原性的离子与具有较强氧化性的离子不能大量共存,如Fe3+和S2-、HS-、SO、I-不能大量共存;酸性条件下,MnO、Cr2O、ClO-、NO与S2-、HS-、SO、HSO、I-、Fe2+等不能大量共存;
(2)某些离子在特定酸碱性条件下的共存情况不同。如NO和I-在中性或碱性溶液中可以共存,但在有大量H+存在的情况下不能大量共存;SO和S2-,Cl-和ClO-,S2O在碱性条件下可以大量共存,但在酸性条件下不能大量共存
形成配合物
离子间发生络合反应,如Fe3+和SCN-
隐含信息
(1)含有大量Fe3+的溶液,隐含信息为溶液呈酸性,并具有氧化性;
(2)含有大量ClO-或NO的酸性溶液,隐含信息为溶液具有较强氧化性;
(3)含有大量Fe2+的溶液,隐含信息为溶液具有还原性;
(4)含有大量S2-、SO的溶液,隐含信息为溶液具有还原性
三、氧化还原反应概念
四、氧化还原反应基本规律
1.氧化还原反应的基本规律
守恒律
定义
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。即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。
应用
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
②配平氧化还原反应方程式。
强弱律
定义
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
应用
①判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱。
②判断某氧化还原反应能否正常进行。
优先律
定义
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。
应用
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
如:向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。
价态律
定义
有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)。
应用
①判断氧化还原反应能不能发生。
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况。
转化律
定义
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态。
应用
如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2→,H2O4→O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O。
2.物质氧化性、还原性强弱的应用
物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)依据反应条件来判断。
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则对应氧化剂的氧化性越弱,例如:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 氧化性:浓硝酸>浓硫酸。
(2)根据“三表”判断。
①根据元素周期表判断
②根据金属及非金属的活动性顺序表判断
(3)依据“两池”判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极时,负极是电子流出的一极,正极是电子流入的极。则两种金属的还原性:正极<负极。
②用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先得电子的阳离子的氧化性较强,在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强。
(4)依据“三度”判断(即:浓度、温度、酸碱度)。
一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强;酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。
例如:①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气;②HNO3(浓)的氧化性强于HNO3(稀)的氧化性;③HNO3(热)的氧化性强于HNO3(冷)的氧化性。
五、阿伏加德罗常数与气体摩尔体积
1.使用“Vm=22.4 L·mol-1”计算的两个前提条件:
①标准状况;②气体。若题中出现物质的体积,先考虑该物质是不是气体,若为气体,再考虑是不是标准状况,只有同时满足上述两个条件,才能进行相关计算。
2.常考的标准状况下的非气态物质:
H2O、H2O2、NO2、HF、SO3、Br2、烃类(含4个碳以上)、卤代烃(除CH3Cl外)、醇类(如C2H5OH等)、醛类(甲醛除外)、羧酸及其衍生物等。
六、阿伏加德罗常数与电子转移
反应
物质变化量
转移电子的物质的量或数目
Na2O2+CO2 (或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
七、阿伏加德罗常数与电解质溶液微粒数目
1.看清是否指明溶液的体积。如在pH=13的NaOH溶液中,因溶液体积未知而无法求算其中OH-的数目。
2.看清溶液中是否有“弱粒子”。即是否存在弱电解质或易水解的“弱粒子”。如1 L 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液或1 L 0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中CH3COO-的数目均小于0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
3.看清是单一溶液还是合溶液。若为混合溶液,有时要借助电荷守恒规律来计算某种离子的物质的量及数目。
八、阿伏加德罗常数与隐含的可逆反应或浓度影响
1.可逆反应:
判断生成分子的数目、反应中转移电子的数目等,要考虑可逆反应不能进行到底。
2.弱电解质溶液中各种粒子的数目和浓度。如1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COO-的数目不能具体确定。
3.发生水解的盐溶液中各种粒子的数目和浓度。如1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中的数目不能具体确定。
4.某些反应条件的改变。由于溶液浓度发生变化会造成反应发生改变或停止,此类反应在判断转移电子数目、物质的量的变化时均要考虑反应的改变。如MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓H2SO4反应,Zn与浓H2SO4反应,Cu与浓硝酸反应。
九、阿伏加德罗常数与物质的结构
1.物质中粒子的数目
(1)一定质量的物质中所含的原子数、分子数、质子数、中子数、电子数等。如1.8 g重水(D2O)中所含的质子数等。
(2)一定质量的有机基团中含有的原子数、质子数、电子数等,如—CH3、—OH等。
2.物质结构中的价键数目
(1)熟记常考物质中的价键数目(设NA表示阿伏加德罗常数的值):1 mol SiO2中含有4NA个Si—O;1 mol金刚石含有2NA个C—C;1 mol白磷中含P—P的数目为6NA等。
(2)注意σ键和π键的判断,单键都是σ键,双键含1个σ键和1个π键,三键含1个σ键和2个π键;
(3)注意原子杂化方式(sp、sp2、sp3)、手性碳原子的判断,抓住原子的成键数目判断杂化方式,基于碳原子连接原子或原子团判断手性碳原子。
(建议用时:40分钟)
1.(天津市滨海新区大港一中2024-2025学年高三期中)能正确表示反应的离子反应方程式为
A.稀溶液与过量的溶液反应:
B.溶液中加入过量浓氨水:
C.向漂白粉溶液中通入少量二氧化硫:
D.向溶液中加入过量的澄清石灰水:
2.(天津市西青区杨柳青一中2024-2025学年高三期中)下列关于物质反应的说法正确的是
A.溶液与过量氨水混合:
B.向AgCl悬浊液中滴加溶液:
C.工业制备纯碱:
D.工业制备粗硅:
3.(天津市滨海新区塘沽一中2024-2025学年高三月考)下列过程对应的离子方程式正确的是
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:
B.惰性电极电解水溶液:
C.硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液久置后变蓝:
D.澄清石灰水中通入过量:
4.(天津市南开区2024-2025学年高三期中)下列反应的离子方程式正确的是
A.硝酸银溶液中加入过量的氨水:
B.碳酸氢钙与过量的氢氧化钙溶液反应:
C.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体:
D.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色:
5.(天津市蓟州区第一中学2024-2025学年高三期中)下列离子方程式书写正确的是
A.AgNO3溶液中加入过量的氨水:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH
B.酸性条件下KIO3溶液与KI溶液发生反应生成I2:IO+5I-+3H2O=I2+6OH-
C.NH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热:NH+HSO+2OH-NH3↑+SO+2H2O
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O
6.(天津市实验中学2024-2025学年高三月考)下列离子方程式正确的是
A.向少量NaOH溶液中滴加过量的溶液:
B.向溶液中通入(标准状况):
C.KClO与在碱性条件下反应制备:
D.少量通入溶液中:
7.(天津市耀华中学2025届高三月考)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.Cl2通入石灰乳中:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.FeBr2溶液中通足量Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
C.将Na2O2固体投入中:2+2Na2O2=4Na++218OH-+2OH-+O2↑
D.向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水:2+H2O2+6H+=2Mn2++4H2O+3O2↑
8.(天津市实验中学2024-2025学年高三月考)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A.澄清透明的酸性溶液中:、、、
B.由水电离的的溶液:、、、
C.加入苯酚显紫色的溶液中:、、、
D.使甲基橙变红色的溶液:、、、
9.(天津市耀华中学2025届高三月考)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.饱和氯水:Na+、Fe2+、Br-、
B.能使甲基橙变红的溶液:Na+、K+、、
C.0.1mol/L的NaClO溶液:K+、H+、、Cl-
D.0.1mol/L的FeCl3溶液:H+、、I-、
10.(天津市红桥区2023-2024学年高三期末)下列离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
11.(天津市第四十七中学2023-2024学年高三月考)造纸、印刷等工业废水中含有大量的硫化物(主要成分为),可用如图转化方式除去,则下列说法错误的是
A.在废水处理过程中,为催化剂,为氧化剂
B.溶液中存在电离平衡
C.反应Ⅰ和Ⅱ的转移电子数相等时,还原剂之比为2:1
D.反应Ⅲ中与等物质的量反应,反应的化学方程式为
12.(天津市河北区2024-2025学年高三期中质量检测)关于氯气和水的反应,下列说法正确的是
A.仅作氧化剂
B.是氧化产物
C.每生成,有被氧化
D.将新制氯水加入紫色石蕊溶液中,石蕊溶液先变红后褪色
13.(天津市河西区2023-2024学年高三一模)硫代碳酸钠()可用于沉淀污水中的重金属离子(如),其制备反应为,下列相关说法不正确的是
A.该反应中NaHS作还原剂 B.是非极性分子
C.原子半径: D.与反应可生成沉淀
14.(天津市南开区2023-2024学年高三一模)下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A.通入品红溶液中,品红褪色
B.新制的氯水长期放置,溶液由黄绿色变为无色
C.将稀硫酸加入溶液中,溶液由黄色变为橙色
D.将盛满的密闭烧瓶浸入冰水中,气体红棕色变浅
15.(天津市南开区2023-2024学年高三一模)纳米零价铁电化学法除去酸性废水中三氯乙烯、五价砷的原理如图所示。下列说法正确的是
A.是碱性氧化物
B.该酸性废水中的发生氧化反应
C.该处理过程中纳米零价铁中的铁为正极
D.在电极反应中,每生成乙烷气体(标准状况下),理论上会消耗纳米零价铁
16.(天津市南开区2023-2024学年高三第二次质量监测)相关研究表明,钒基催化剂的催化反应机理如下图所示,下列说法正确的是
A.是该反应的催化剂
B.各步反应均为氧化还原反应
C.反应②中存在极性键和非极性键的断裂和形成
D.催化的总反应为
17.(天津市北辰区2024届高三三模)中国古代四大发明之一的黑火药,其爆炸过程中发生反应的化学方程式为。下列说法正确的是
A.消耗1 mol KNO3转移电子数为6.02×1023
B.S和KNO3均为还原剂
C.反应过程中氮元素被还原
D.CO2为还原产物
18.(天津市滨海新区塘沽第一中学2024届高三期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.将2molNO与1molO2充分反应后得到的气体分子数为2NA
B.标准状况下,22.4LF2溶于水充分反应后溶液中HF分子数为2NA
C.1molN2H4分子中含有5NA个共价键
D.pH=2的FeCl3溶液中,水电离出的氢离子数目为0.01NA
19.(天津市宁河区2023-2024学年高三期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.的溶液中,含有的数目为
B.乙烯分子中共用电子对的数目为
C.通入足量溶液中转移电子的数目为
D.溶液中的数目小于
20.(天津市南开中学2023-2024学年高三月考)NA表示阿伏加德罗常数的具体数值。下列叙述正确的是
A.18g重水(D2¹⁸O)中含有的质子数为10NA
B.32g环状 S8分子()中含有的S-S 键数为NA
C.1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA
D.1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性, 铵根离子数为0.1NA
21.(天津市河北区2024-2025学年高三期中)常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式:
若代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的π键数目为
B.每产生,失去的电子数目为
C.每当消耗标准状况下时,生成键的数目为
D.氨水中,含有的分子数目少于
22.(天津市滨海新区塘沽第一中学2024-2025学年高三月考)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,的约含有的质子数为
B.白磷分子()呈正四面体结构,白磷中约含有键的数目为
C.中B原子最外层电子数为
D.在足量的氧气中充分燃烧,转移的电子的数目为
23.(天津市耀华中学2025届高三第一次月考)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.0.1mol铁粉与0.1molCl2反应,转移的电子数为0.3NA
B.在25℃101kPa条件下,11.2LO2所含原子个数为小于NA
C.NaCl和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物中质子数为28NA
D.7.8g Na2O2与足量CO2反应生成气体1.12L(标准状况下)
24.(天津市静海区第一中学2024-2025学年高三月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24 L CH3OH含有的分子数为0.1NA
B.在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3mol I2转移的电子数为6NA
C.等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA
D.质量为39g 的Na2O2和Na2S混合物中含有的离子数目为1.5NA
25.(天津市五区重点校2023-2024学年高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L H2O中含有的质子数为10NA
B.25℃,pH=1的HCl溶液中H+的数目为0.1NA
C.22.4L O2与O3的混合气体中所含的原子数目为NA
D.1.8g18O中含有的中子数为NA
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重难点03 基本概念
考点
五年考情分析
2025考向预测
离子方程式的书写和离子共存
2024·天津卷;2023·天津卷;2022·天津卷;2021·天津卷;2020·天津卷;
预计2025年高考会以新的情境载体考查有关离子方程式正误判断、限定条件的离子共存、氧化还原反应的概念、规律及其应用,阿伏加德罗常数的正误判断和计算。
氧化还原反应
2023·天津卷;2022·天津卷;2021·天津卷;2020·天津卷;
阿伏加德罗常数
2021·天津卷;
【思维导图】
【高分技巧】
一、“六看”突破离子方程式正误判断
1.看是否符合客观事实
如Fe和非氧化性酸反应应生成Fe2+,金属和氧化性酸反应不生成H2,忽略隐含反应,不符合配比关系,“===”“”使用是否正确以及反应条件等。
2.看拆分是否正确
氧化物、弱电解质、沉淀、多元弱酸的酸式酸根离子在离子方程式中均不能拆分。在复习时,应熟记常见的弱电解质、溶解性表及常见多元弱酸的酸式酸根离子。
3.看是否符合原子守恒和电荷守恒
如Cu与AgNO3溶液反应的离子方程式不能写成Cu+Ag+===Cu2++Ag,而应写成Cu+2Ag+===Cu2++2Ag。
4.看是否漏写参加反应的离子
如硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应,离子方程式不能写成SO+Ba2+===BaSO4↓,应写成Cu2++SO+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
5.看是否符合题设过量条件
主要是指生成物与过量的反应物继续反应而导致其离子方程式与反应物的“用量”有关,书写时首先判断出某种反应物过量,再依据反应原理确定生成物,如CO2通入NaOH溶液时,CO2少量则得正盐:CO2(少)+2OH-===CO+H2O,CO2过量则得酸式盐(即CO2与溶液中的CO进一步反应得HCO):CO2+OH-===HCO。
6.看是否符合反应先后顺序
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。同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应,应注意离子反应顺序。如将少量的Cl2通入到FeBr2溶液中,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;若Cl2过量,则离子方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。解此类题应抓住三点:①确定氧化剂或还原剂强弱顺序。如还原性I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+等。②根据强弱规律,判断反应顺序。同一氧化剂与多种还原剂反应,还原性强的还原剂优先发生反应;同一还原剂与多种氧化剂反应,氧化性强的氧化剂优先发生反应。
二、限定条件的离子共存
1.看限定条件
类型
具体阐释
颜色
信息
若为无色溶液,则可直接排除有色离子:Cu2+(蓝色)、Fe3+(黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO(紫红色)、Cr2O(橙色)、CrO(黄色)等。
注意:若为澄清透明溶液,则可以含有色离子
酸碱性信息
(1)根据浓度判断。常温下c(H+)>1.0×10-7 mol/L或c(OH-)<1.0×10-7 mol/L,溶液为酸性;
(2)根据pH判断。如pH=1、pH=13等;
(3)根据指示剂颜色变化判断。使紫色石蕊试液或甲基橙溶液变红的溶液呈酸性;使紫色石蕊试液变蓝、酚酞溶液变红的溶液呈碱性;
(4)根据判断。若>1,溶液呈酸性,反之呈碱性;
(5)根据c水(H+)或c水(OH-)判断。如果c水(H+)<1×10-7 mol/L,则水的电离受到抑制,溶液是酸溶液或碱溶液或某些盐(如NaHSO4)溶液;如果c水(H+)>1×10-7 mol/L,则水的电离受到促进,溶液为强酸弱碱盐溶液(酸性)或强碱弱酸盐溶液(碱性)或弱酸弱碱盐(如碳酸氢铵)溶液;
(6)与铝反应生成氢气的溶液,可能是强酸溶液,也可能是强碱溶液
2.看离子间是否反应
类型
具体阐释
发生复分解反应
(1)有气体产生。如CO、HCO、S2-、HS-、SO、HSO等弱酸的酸根离子或酸式酸根离子与H+不能大量共存;
(2)有沉淀生成。如Ba2+、Ca2+等不能与SO、CO等大量共存;SiO、AlO等不能与H+大量共存;
(3)有弱电解质生成。如OH-、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、H2PO等与H+不能大量共存;一些弱酸的酸式酸根离子(如HCO、HSO等)及NH不能与OH-大量共存;
(4)容易发生水解的离子,在溶液中的存在是有条件的。如AlO、S2-、CO、SO、ClO-、F-、CH3COO-、HCOO-、PO、SiO、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中大量存在;Mg2+、Al3+、Cu2+、Fe3+、NH等必须在酸性条件下才能在溶液中大量存在
相互促进的水解反应
特别注意:NH和CO、NH和HCO、NH和CH3COO-在同一溶液中能大量共存
氧化还原反应
(1)一般情况下,具有较强还原性的离子与具有较强氧化性的离子不能大量共存,如Fe3+和S2-、HS-、SO、I-不能大量共存;酸性条件下,MnO、Cr2O、ClO-、NO与S2-、HS-、SO、HSO、I-、Fe2+等不能大量共存;
(2)某些离子在特定酸碱性条件下的共存情况不同。如NO和I-在中性或碱性溶液中可以共存,但在有大量H+存在的情况下不能大量共存;SO和S2-,Cl-和ClO-,S2O在碱性条件下可以大量共存,但在酸性条件下不能大量共存
形成配合物
离子间发生络合反应,如Fe3+和SCN-
隐含信息
(1)含有大量Fe3+的溶液,隐含信息为溶液呈酸性,并具有氧化性;
(2)含有大量ClO-或NO的酸性溶液,隐含信息为溶液具有较强氧化性;
(3)含有大量Fe2+的溶液,隐含信息为溶液具有还原性;
(4)含有大量S2-、SO的溶液,隐含信息为溶液具有还原性
三、氧化还原反应概念
四、氧化还原反应基本规律
1.氧化还原反应的基本规律
守恒律
定义
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。即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。
应用
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
②配平氧化还原反应方程式。
强弱律
定义
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
应用
①判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱。
②判断某氧化还原反应能否正常进行。
优先律
定义
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。
应用
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
如:向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。
价态律
定义
有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)。
应用
①判断氧化还原反应能不能发生。
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况。
转化律
定义
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态。
应用
如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2→,H2O4→O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O。
2.物质氧化性、还原性强弱的应用
物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)依据反应条件来判断。
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则对应氧化剂的氧化性越弱,例如:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 氧化性:浓硝酸>浓硫酸。
(2)根据“三表”判断。
①根据元素周期表判断
②根据金属及非金属的活动性顺序表判断
(3)依据“两池”判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极时,负极是电子流出的一极,正极是电子流入的极。则两种金属的还原性:正极<负极。
②用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先得电子的阳离子的氧化性较强,在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强。
(4)依据“三度”判断(即:浓度、温度、酸碱度)。
一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强;酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。
例如:①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气;②HNO3(浓)的氧化性强于HNO3(稀)的氧化性;③HNO3(热)的氧化性强于HNO3(冷)的氧化性。
五、阿伏加德罗常数与气体摩尔体积
1.使用“Vm=22.4 L·mol-1”计算的两个前提条件:
①标准状况;②气体。若题中出现物质的体积,先考虑该物质是不是气体,若为气体,再考虑是不是标准状况,只有同时满足上述两个条件,才能进行相关计算。
2.常考的标准状况下的非气态物质:
H2O、H2O2、NO2、HF、SO3、Br2、烃类(含4个碳以上)、卤代烃(除CH3Cl外)、醇类(如C2H5OH等)、醛类(甲醛除外)、羧酸及其衍生物等。
六、阿伏加德罗常数与电子转移
反应
物质变化量
转移电子的物质的量或数目
Na2O2+CO2 (或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
七、阿伏加德罗常数与电解质溶液微粒数目
1.看清是否指明溶液的体积。如在pH=13的NaOH溶液中,因溶液体积未知而无法求算其中OH-的数目。
2.看清溶液中是否有“弱粒子”。即是否存在弱电解质或易水解的“弱粒子”。如1 L 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液或1 L 0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中CH3COO-的数目均小于0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
3.看清是单一溶液还是合溶液。若为混合溶液,有时要借助电荷守恒规律来计算某种离子的物质的量及数目。
八、阿伏加德罗常数与隐含的可逆反应或浓度影响
1.可逆反应:
判断生成分子的数目、反应中转移电子的数目等,要考虑可逆反应不能进行到底。
2.弱电解质溶液中各种粒子的数目和浓度。如1 L 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中CH3COO-的数目不能具体确定。
3.发生水解的盐溶液中各种粒子的数目和浓度。如1 L 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中的数目不能具体确定。
4.某些反应条件的改变。由于溶液浓度发生变化会造成反应发生改变或停止,此类反应在判断转移电子数目、物质的量的变化时均要考虑反应的改变。如MnO2与浓盐酸反应,Cu与浓H2SO4反应,Zn与浓H2SO4反应,Cu与浓硝酸反应。
九、阿伏加德罗常数与物质的结构
1.物质中粒子的数目
(1)一定质量的物质中所含的原子数、分子数、质子数、中子数、电子数等。如1.8 g重水(D2O)中所含的质子数等。
(2)一定质量的有机基团中含有的原子数、质子数、电子数等,如—CH3、—OH等。
2.物质结构中的价键数目
(1)熟记常考物质中的价键数目(设NA表示阿伏加德罗常数的值):1 mol SiO2中含有4NA个Si—O;1 mol金刚石含有2NA个C—C;1 mol白磷中含P—P的数目为6NA等。
(2)注意σ键和π键的判断,单键都是σ键,双键含1个σ键和1个π键,三键含1个σ键和2个π键;
(3)注意原子杂化方式(sp、sp2、sp3)、手性碳原子的判断,抓住原子的成键数目判断杂化方式,基于碳原子连接原子或原子团判断手性碳原子。
(建议用时:40分钟)
1.(天津市滨海新区大港一中2024-2025学年高三期中)能正确表示反应的离子反应方程式为
A.稀溶液与过量的溶液反应:
B.溶液中加入过量浓氨水:
C.向漂白粉溶液中通入少量二氧化硫:
D.向溶液中加入过量的澄清石灰水:
【答案】A
【解析】A.稀溶液与过量的溶液反应,生成碳酸钾、水和一水合氨,离子方程式为:,故A正确;
B.溶液中加入过量浓氨水,生成四氨合铜离子和水,离子方程式式为:,故B错误;
C.向漂白粉溶液中通入少量二氧化硫:,故C错误;
D.向溶液中加入过量的澄清石灰水,离子方程式为:,故D错误;故选A。
2.(天津市西青区杨柳青一中2024-2025学年高三期中)下列关于物质反应的说法正确的是
A.溶液与过量氨水混合:
B.向AgCl悬浊液中滴加溶液:
C.工业制备纯碱:
D.工业制备粗硅:
【答案】B
【解析】A.硫酸铜加入过量氨水,先生成氢氧化铜沉淀,后沉淀溶解,生成四氨合铜离子:Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,A选项错误;
B.向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液,会发生沉淀的转化,生成更难溶的Ag2S,B选项正确;
C.工业制备纯碱原理是:CO2 +H2O + NH3 + NaCl(饱和)=NH4Cl + NaHCO3↓,碳酸氢钠继续受热分解可以制备得到纯碱碳酸钠,C选项错误;
D.工业制备粗硅反应为:,D选项错误;故选B。
3.(天津市滨海新区塘沽一中2024-2025学年高三月考)下列过程对应的离子方程式正确的是
A.用氢氟酸刻蚀玻璃:
B.惰性电极电解水溶液:
C.硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液久置后变蓝:
D.澄清石灰水中通入过量:
【答案】C
【解析】A.玻璃的主要成分为SiO2,氢氟酸为弱酸,不拆,离子方程式为:,A错误;
B.惰性电极电解水溶液,反应在通电条件下进行:,B错误;
C.硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液久置后变蓝,碘离子被氧气氧化为碘单质:,C正确;
D.澄清石灰水中通入过量,产物为碳酸氢钙:,D错误;故选C。
4.(天津市南开区2024-2025学年高三期中)下列反应的离子方程式正确的是
A.硝酸银溶液中加入过量的氨水:
B.碳酸氢钙与过量的氢氧化钙溶液反应:
C.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体:
D.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色:
【答案】B
【解析】A.硝酸银溶液中加入过量的氨水生成二氨合银离子,,故A错误;
B.碳酸氢钙与过量的氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的离子方程式为,故B正确;
C.向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色氢氧化铁胶体,反应的离子方程式为,故C错误;
D.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,反应的离子方程式为,故D错误;故选B。
5.(天津市蓟州区第一中学2024-2025学年高三期中)下列离子方程式书写正确的是
A.AgNO3溶液中加入过量的氨水:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH
B.酸性条件下KIO3溶液与KI溶液发生反应生成I2:IO+5I-+3H2O=I2+6OH-
C.NH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热:NH+HSO+2OH-NH3↑+SO+2H2O
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O
【答案】C
【解析】A.AgNO3溶液中加入少量的氨水,发生反应:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH;加过量的氨水,先生成AgOH沉淀,后沉淀溶解生成[Ag(NH3)2]+:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH、AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O+OH-,A项错误;
B.酸性条件下,不会生成OH-。KIO3溶液与KI溶液发生反应生成I2的离子方程式为:IO+5I-+6H+=3I2+3H2O,B项错误;
C.NH4HSO3溶液与足量的NaOH溶液混合加热,足量的NaOH电离出的OH-,与NH和HSO分别反应,生成NH3和SO,题给离子方程式符合客观事实,化学式书写正确,原子和电荷都守恒,C项正确;
D. 浓盐酸具有还原性,能与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成氯化钾、氯化锰、氯气和水,不能用来酸化高锰酸钾溶液,D项错误;故选C。
6.(天津市实验中学2024-2025学年高三月考)下列离子方程式正确的是
A.向少量NaOH溶液中滴加过量的溶液:
B.向溶液中通入(标准状况):
C.KClO与在碱性条件下反应制备:
D.少量通入溶液中:
【答案】A
【解析】A.向少量NaOH溶液中滴加过量的Ca(HCO3)2溶液,反应生成碳酸钙沉淀、水和碳酸氢钠,离子方程式为:OH−+Ca2++ =CaCO3↓+H2O,A正确;
B.Fe2+为0.1mol,Br-为0.2mol,Cl2为0.05mol,Fe2+的还原性强于Br-,故Cl2优先与Fe2+反应,离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl−,B错误;
C.碱性条件下,不应该生成H+,KClO与Fe(OH)3在碱性条件下反应制备K2FeO4,离子方程式为:3ClO−+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl−+5H2O,C错误;
D.SO2具有还原性,ClO-有氧化性,反应为SO2+H2O+Ca2++3ClO−=CaSO4↓+Cl-+2HClO,D错误;故选A。
7.(天津市耀华中学2025届高三月考)能正确表示下列反应的离子方程式是
A.Cl2通入石灰乳中:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.FeBr2溶液中通足量Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2
C.将Na2O2固体投入中:2+2Na2O2=4Na++218OH-+2OH-+O2↑
D.向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水:2+H2O2+6H+=2Mn2++4H2O+3O2↑
【答案】C
【解析】A.石灰乳为浊液,氢氧化钙不能拆,反应为,A错误;
B.FeBr2溶液中通足量Cl2,亚铁离子和溴离子均为氯气氧化分别生成铁离子和溴单质:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++6Cl-+2Br2,B错误;
C.Na2O2固体投入中,过氧化氢中氧发生歧化反应生成氢氧化钠和氧气,氧气中氧来自过氧化钠,C正确;
D.酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水,高锰酸钾氧化过氧化氢生成氧气,,D错误;故选C。
8.(天津市实验中学2024-2025学年高三月考)常温下,下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是
A.澄清透明的酸性溶液中:、、、
B.由水电离的的溶液:、、、
C.加入苯酚显紫色的溶液中:、、、
D.使甲基橙变红色的溶液:、、、
【答案】A
【解析】A.澄清透明的酸性溶液中,、、、都能稳定存在,A符合题意;
B.由水电离的的溶液可能呈酸性、可能呈碱性,在酸性溶液中,、会发生氧化还原反应,不能大量共存,在碱性溶液中,Al3+会转化为沉淀,甚至转化为[Al(OH)4]-等,B不符合题意;
C.加入苯酚显紫色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与在溶液中会发生双水解反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.使甲基橙变红色的溶液呈酸性,在酸性溶液中,与H+反应生成硫沉淀、二氧化硫气体等,不能大量存在,D不符合题意;故选A。
9.(天津市耀华中学2025届高三月考)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.饱和氯水:Na+、Fe2+、Br-、
B.能使甲基橙变红的溶液:Na+、K+、、
C.0.1mol/L的NaClO溶液:K+、H+、、Cl-
D.0.1mol/L的FeCl3溶液:H+、、I-、
【答案】B
【解析】A.饱和氯水具有强氧化性和酸性,会氧亚铁离子和溴离子,且氢离子会和碳酸氢根离子反应,不能大量共存,A错误;
B.能使甲基橙变红的溶液显酸性,酸性条件下,Na+、K+、、均能大量共存,B正确;
C.次氯酸根离子和氯离子会在酸性条件下反应生成氯气,不能大量共存,C错误;
D.铁离子和碘离子会发生氧化还原反应不能大量共存,D错误;故选B。
10.(天津市红桥区2023-2024学年高三期末)下列离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.溶液中硫离子与氢离子反应生成弱电解质硫化氢不能大量共存,A错误;
B.硝酸根离子、铝离子、氯离子、钙离子在溶液中不发生任何反应,能大量共存,B正确;
C.铵根离子和镁离子均不能与氢氧根离子大量共存,会生成一水合氨和氢氧化镁沉淀,C错误;
D.硅酸根离子与氢离子反应生成硅酸沉淀不能大量共存,D错误;故选B。
11.(天津市第四十七中学2023-2024学年高三月考)造纸、印刷等工业废水中含有大量的硫化物(主要成分为),可用如图转化方式除去,则下列说法错误的是
A.在废水处理过程中,为催化剂,为氧化剂
B.溶液中存在电离平衡
C.反应Ⅰ和Ⅱ的转移电子数相等时,还原剂之比为2:1
D.反应Ⅲ中与等物质的量反应,反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】A.在废水处理过程中,CoPc参与反应但反应前后不变,为催化剂,O2参与反应且反应后化合价降低,为氧化剂,A正确;
B.H2S是二元弱酸,分步电离,第一步电离产生HS-和氢离子或水合氢离子:,B正确;
C.反应Ⅰ中还原剂Na2S被氧化成Na2SO3,化合价升高6,而反应Ⅱ中还原剂Na2SO3被氧化成Na2SO4,化合价升高2,当反应Ⅰ和Ⅱ转移电子数相等时,还原剂之比为1:3,C错误;
D.反应Ⅲ中Na2S与Na2SO3等物质的量与(CoPc)O反应生成Na2S2O3和CoPc,由电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式为,D正确;故选C。
12.(天津市河北区2024-2025学年高三期中质量检测)关于氯气和水的反应,下列说法正确的是
A.仅作氧化剂
B.是氧化产物
C.每生成,有被氧化
D.将新制氯水加入紫色石蕊溶液中,石蕊溶液先变红后褪色
【答案】D
【解析】A.氯气在反应中部分氯元素化合价升高,做还原剂,部分氯元素化合价降低,做氧化剂,故A错误;
B.氯气在反应中部分氯元素化合价降低转化为HCl,所以HCl为还原产物,故B错误;
C.每生成,转移电子1mol电子,有0.5mol氯气被氧化,故C错误;
D.新制氯水中含有盐酸和次氯酸,溶液呈酸性,次氯酸有漂白性,所以将其加入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色,故D正确;故选D。
13.(天津市河西区2023-2024学年高三一模)硫代碳酸钠()可用于沉淀污水中的重金属离子(如),其制备反应为,下列相关说法不正确的是
A.该反应中NaHS作还原剂 B.是非极性分子
C.原子半径: D.与反应可生成沉淀
【答案】A
【解析】A.反应,元素化合价不变,属于非氧化还原反应,故A错误;
B.空间构型为直线型,结构对称,是非极性分子,故B正确;
C.同周期元素从左到右原子半径依次减小,原子半径,故C正确;
D.硫代碳酸钠()可用于沉淀污水中的重金属离子(如),可知与反应可生成沉淀,故D正确;故选A。
14.(天津市南开区2023-2024学年高三一模)下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A.通入品红溶液中,品红褪色
B.新制的氯水长期放置,溶液由黄绿色变为无色
C.将稀硫酸加入溶液中,溶液由黄色变为橙色
D.将盛满的密闭烧瓶浸入冰水中,气体红棕色变浅
【答案】B
【解析】A.SO2气体通入品红溶液,溶液由红色变为无色说明二氧化硫具有漂白性,没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,A错误;
B.新制氯水久置后次氯酸分解转化为盐酸和氧气,最终变为稀盐酸,是氧化还原反应,B正确;
C.将稀硫酸加入溶液中,溶液由黄色变为橙色,说明平衡正向移动,不是氧化还原反应,C错误;
D.盛满NO2的密闭烧瓶浸入冰水中,红棕色变浅,发生的反应为2NO2⇌N2O4,是非氧化还原反应,D错误;故选B。
15.(天津市南开区2023-2024学年高三一模)纳米零价铁电化学法除去酸性废水中三氯乙烯、五价砷的原理如图所示。下列说法正确的是
A.是碱性氧化物
B.该酸性废水中的发生氧化反应
C.该处理过程中纳米零价铁中的铁为正极
D.在电极反应中,每生成乙烷气体(标准状况下),理论上会消耗纳米零价铁
【答案】D
【分析】处理过程中,纳米零价铁中的Fe由0价转化为Fe2+,失去电子,发生氧化反应,做原电池负极,在酸性条件下,C2HCl3被还原为乙烷,为正极,其电极反应式为C2HCl3+5H++8e-=C2H6↑+3Cl-,亚铁离子在酸性条件下和、SO发生氧化还原反应,其反应的离子方程式为14Fe2+++SO+14H+=FeAsS↓+13Fe3++7H2O,完成纳米零价铁除去酸性废水中的三氯乙烯、五价砷,据此解答。
【解析】A.中含有+2价和+3价铁,不是碱性氧化物,故A错误;
B.亚铁离子在酸性条件下和、SO发生氧化还原反应,其反应的离子方程式为14Fe2+++SO+14H+=FeAsS↓+13Fe3++7H2O,此反应中As元素、S元素均得到电子,发生还原反应,Fe2+失电子发生氧化反应,故B错误;
C.在处理三氯乙烯的过程中,纳米零价铁中的Fe由0价转化为Fe2+,失去电子,发生氧化反应,作为原电池负极,故C错误;
D.原电池的总反应为:4Fe+C2HCl3+5H+=4Fe2++C2H6↑+3Cl-,每生成标准状况下的11.2L乙烷气体,理论上会消耗2mol纳米零价铁,故D正确;故选D。
16.(天津市南开区2023-2024学年高三第二次质量监测)相关研究表明,钒基催化剂的催化反应机理如下图所示,下列说法正确的是
A.是该反应的催化剂
B.各步反应均为氧化还原反应
C.反应②中存在极性键和非极性键的断裂和形成
D.催化的总反应为
【答案】D
【解析】A.由图可知,V5+是反应的催化剂,V4+是中间产物,故A错误;
B.由图可知,反应①中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故B错误;
C.由图可知,反应②中存在极性键的断裂,极性键和非极性键的形成,但不存在非极性键的断裂,故C错误;
D.由图可知,钒基催化剂的NH3−SCR催化反应为催化剂作用下氨气与一氧化氮、氧气反应生成氮气和水,总反应的化学方程式为,故D正确;故选D。
17.(天津市北辰区2024届高三三模)中国古代四大发明之一的黑火药,其爆炸过程中发生反应的化学方程式为。下列说法正确的是
A.消耗1 mol KNO3转移电子数为6.02×1023
B.S和KNO3均为还原剂
C.反应过程中氮元素被还原
D.CO2为还原产物
【答案】C
【分析】在该反应过程中,N、S元素化合价降低,C元素化合价升高,所以KNO3、S为氧化剂,K2S、N2是还原产物;C为还原剂,CO2为氧化产物,根据反应过程中元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数计算反应过程中电子转移。
【解析】A.根据上述分析可知:KNO3、S为氧化剂,得到电子被还原,每有2 mol KNO3反应,反应过程中转移12 mol电子,则若反应消耗1 mol KNO3,会转移6 mol电子,则转移的电子数为6×6.02×1023,A错误;
B.在反应过程中,S元素化合价由反应前S单质的0价变为反应后K2S中的-2价,化合价降低,得到电子被还原,因此S为氧化剂;N元素化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2中的0价,化合价降低得到电子被还原,因此KNO3也是氧化剂,B错误;
C.在反应过程中N元素化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2中的0价,化合价降低得到电子被还原,C正确;
D.在反应过程中C元素化合价由反应前C单质的0价变为反应后CO2中的+4价,化合价升高,失去电子被氧化,因此C是还原剂,CO2是氧化产物,D错误;故选C。
18.(天津市滨海新区塘沽第一中学2024届高三期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.将2molNO与1molO2充分反应后得到的气体分子数为2NA
B.标准状况下,22.4LF2溶于水充分反应后溶液中HF分子数为2NA
C.1molN2H4分子中含有5NA个共价键
D.pH=2的FeCl3溶液中,水电离出的氢离子数目为0.01NA
【答案】C
【解析】A.NO与氧气发生2NO+O2=2NO2,NO、氧气恰好完全反应,但NO2中存在2NO2N2O4,因此将2molNO与1molO2充分反应后得到的气体分子数小于2NA,故A错误;
B.标况下,22.4L氟气物质的量为1mol,氟气与水反应2F2+2H2O=4HF+O2,HF为弱酸,在水中发生电离,因此生成HF分子数小于2NA,故B错误;
C.肼的结构式为,1mol肼分子中含有5NA个共价键,故C正确;
D.题中没有指明溶液的体积,无法判断出氢离子数目,故D错误;故选C。
19.(天津市宁河区2023-2024学年高三期末)设为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A.的溶液中,含有的数目为
B.乙烯分子中共用电子对的数目为
C.通入足量溶液中转移电子的数目为
D.溶液中的数目小于
【答案】D
【解析】A.溶液体积未知,无法计算,A错误;
B.未说明是否为标准状况,无法计算气体的物质的量,B错误;
C.通入足量溶液中转移电子的数目为,C错误;
D.在水溶液中发生水解被消耗,故溶液中的数目小于,D正确;故选D。
20.(天津市南开中学2023-2024学年高三月考)NA表示阿伏加德罗常数的具体数值。下列叙述正确的是
A.18g重水(D2¹⁸O)中含有的质子数为10NA
B.32g环状 S8分子()中含有的S-S 键数为NA
C.1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O离子数为0.1NA
D.1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性, 铵根离子数为0.1NA
【答案】B
【解析】A.D2¹⁸O的质子数为10, 18g重水(D2¹⁸O)的物质的量为,其中含有的质子数为,A错误;
B.一个S8 ( )分子中含有的S-S键数为8个,32gS8的物质的量为mol,则含有的S-S键数为,B正确;
C.酸性溶液中存在:,含Cr元素微粒有Cr2O和,则1LpH=4的0.1mol/LK2Cr2O7溶液中Cr2O离子数小于0.1NA,C错误;
D. 1L0.1mol/LCH3COOH溶液通氨气至中性所得溶液为醋酸铵,铵离子和醋酸根离子均会水解,按物料守恒, ,则所得溶液中铵根离子数小于0.1NA,D错误;故选B。
21.(天津市河北区2024-2025学年高三期中)常温常压下,电化学还原制氨气的总反应方程式:
若代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.中含有的π键数目为
B.每产生,失去的电子数目为
C.每当消耗标准状况下时,生成键的数目为
D.氨水中,含有的分子数目少于
【答案】C
【解析】A.14gN2的物质的量为0.5mol,每个氮气分子含有2条π键,14gN2中含有的π键数目为0.5mol×2×NAmol-1= 1NA,A错误;
B.该反应中N2中N元素化合价由0价下降到-3价,34g NH3的物质的量为2mol,每产生34gNH3,1molN2得到6mol电子,数目为6NA,B错误;
C.每个NH3分子含有的N-H键数目为3,标准状况下22.4LN2的物质的量为1.0mol,由方程式可知,消耗1.0mol N2,产生的NH3为2mol,则生成N-H键的数目为6NA,C正确;
D.氨水的体积未知,无法计算的分子数,D错误;故选C。
22.(天津市滨海新区塘沽第一中学2024-2025学年高三月考)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,的约含有的质子数为
B.白磷分子()呈正四面体结构,白磷中约含有键的数目为
C.中B原子最外层电子数为
D.在足量的氧气中充分燃烧,转移的电子的数目为
【答案】B
【解析】A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,常温常压下,的物质的量小于1mol,含有质子数小于10NA,A错误;
B.白磷分子(P4)呈正四面体结构,一个P4含有6个P-P键,白磷分子()呈正四面体结构,白磷中含有键的数目为,B正确;
C.三氟化硼分子中,硼原子的孤电子对数为,价层电子对数为3,则硼原子的最外层电子数为6,则中B原子最外层电子数为,C错误;
D.S在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫,S从0价升高到+4价,失去4个电子,6.4gS的物质的量为0.2mol,故转移电子数为0.8NA,D错误;故选B。
23.(天津市耀华中学2025届高三第一次月考)已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.0.1mol铁粉与0.1molCl2反应,转移的电子数为0.3NA
B.在25℃101kPa条件下,11.2LO2所含原子个数为小于NA
C.NaCl和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物中质子数为28NA
D.7.8g Na2O2与足量CO2反应生成气体1.12L(标准状况下)
【答案】A
【解析】A.氯气与铁反应生成氯化铁,铁粉与反应,铁粉有剩余,氯气全部反应,转移电子数为0.2NA,A错误;
B.在25℃101kPa条件下,11.2LO2物质的量小于0.5mol,所含原子个数小于NA,B正确;
C.NaCl和NH4Cl均含有1个氯离子、28个质子,那么NaCl和NH4Cl的混合物中含1molCl-,则混合物中质子28mol,质子数为28NA,C正确;
D.,7.8g Na2O2(为0.1mol)与足量CO2反应生成0.05mol氧气,气体1.12L(标准状况下),D正确;故选A。
24.(天津市静海区第一中学2024-2025学年高三月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24 L CH3OH含有的分子数为0.1NA
B.在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3mol I2转移的电子数为6NA
C.等体积、等物质的量浓度的NaCl和KCl溶液中,阴、阳离子数目之和均为2NA
D.质量为39g 的Na2O2和Na2S混合物中含有的离子数目为1.5NA
【答案】D
【解析】A.甲醇在标况下非气体,故不能用22.4L/mol进行计算,A错误;
B.KIO3中I的化合价从+5价变为0价,每生成3mol I2转移的电子数为5NA,B错误;
C.未告诉准确的体积,不能计算出阴、阳离子的数目,C错误;
D.Na2O2和Na2S的摩尔质量相同,都为78g/mol,故39g 的Na2O2和Na2S混合物的物质的量为0.5mol,Na2O2和Na2S中阴阳离子数目之比都为1:2,故0.5molNa2O2和Na2S混合物的离子数目为1.5NA,D正确;
故选D。
25.(天津市五区重点校2023-2024学年高三联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L H2O中含有的质子数为10NA
B.25℃,pH=1的HCl溶液中H+的数目为0.1NA
C.22.4L O2与O3的混合气体中所含的原子数目为NA
D.1.8g18O中含有的中子数为NA
【答案】D
【解析】A.标准状况下,水不是气态,则22.4LH2O物质的量并不是1mol,故A错误;
B.25℃,pH=1的HCl溶液中c(H+)=0.1mol/L,溶液体积未知,无法计算H+的数目,故B错误;
C.为指明是否是标准状况下,无法计算22.4L O2与O3的混合气体物质的量,故C错误;
D.1.8g18O其物质的量为0.1mol,其含有的中子数为NA,故D正确;故选D。
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