主题一 物质转化及离子反应（教师用书）-【新高考方案】2026年高考化学Ⅰ一轮总复习

主题一|物质转化及离子反应 第一讲　物质的组成、分类及转化 |内|容|与|目|标| 1.根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。 2.感受分类方法对化学研究和学习化学的重要作用,体会日常生产、生活中分类法的应用。 3.知道胶体是一种常见的分散系和胶体的丁达尔效应。 4.能对酸、碱、盐、氧化物及它们之间的反应进行描述和符号表征。 5.通过归纳相关物质间的化学反应关系,建立物质转化模型,认识物质的变化规律。 逐点清(一)　物质的组成和分类 系统教材·固本强基 1.物质的组成 (1)纯净物、混合物、化合物的辨析 纯净物 由同种单质或化合物组成的物质 混合物 由几种不同的单质或化合物组成的物质 化合物 由不同元素构成的纯净物 (2)同素异形体的解读 概念 同种元素形成的不同单质叫同素异形体 形成方式 原子个数不同,如O2和O3 原子排列方式不同,如金刚石和石墨 性质差异 物理性质差别较大,同素异形体之间的转化属于化学变化 注意:①由互为同素异形体的单质组成的物质是混合物,但该物质只含一种元素,如O2、O3的混合气体是混合物。②由同位素的不同原子构成的单质(或化合物)是纯净物,如H2和D2、H2O和D2O。 2.物质的分类 (1)树状分类法——从不同层次对物质进行分类 (2)交叉分类法——从不同角度对物质进行分类 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)构成物质的粒子一定是原子或分子 (×) (2)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 (√) (3)只由一种元素的阳离子与另一种元素的阴离子构成的物质一定为纯净物 (×) (4)(2023·天津卷)18O与16O互为同素异形体 (×) 2.现有下列物质: ①冰水混合物　②爆鸣气　③铝热剂　④普通玻璃　⑤水玻璃　⑥有机玻璃　⑦漂白粉　⑧TNT　 ⑨H2SO4 ⑩含氧40%的氧化镁　花生油 福尔马林　密封保存的NO2气体　 CuSO4·5H2O　液氯　王水 KAl(SO4)2·12H2O 分子式为C5H10的烃 分子式为C7H8的芳香烃 其中一定为纯净物的是　　　　(填序号,下同);一定为混合物的是　　　　;可能是纯净物,也可能是混合物的是　　　　。  提示:①⑧⑨⑩　②③④⑤⑥⑦ 3.(人教必修1 P12 T1改编)阅读下列科普短文并回答相关问题。 燃料电池是一种化学电池,具有能量转化率高、对环境友好等优点。例如,氢氧燃料电池在工作时,从负极连续通入,从正极连续通入,二者在电池内部(含有等物质的溶液)发生反应生,同时产生电能。除了H, 、成等也可以作为燃料电池的燃料。 目前已研制成功燃料电池,它可以代替为汽车提供动力,也可以用作照明电源等。 (1)在上述短文标有序号的物质中,属于混合物的是　　　(填序号,下同);属于氧化物的是　　　　。  (2)在上述短文标有序号的物质中,属于酸的是　　　 　;属于碱的是　　　 　;属于有机物的是　　　　。  (3)从物质的类别角度分析,①、②、⑧都属于　　　　;与O3互为同素异形体的是　　　　。  提示:(1)⑨⑩　⑤　(2)③　④　⑥⑦⑩　(3)单质　② 迁移应用·深化学习 |牛刀小试| 1.(2025·汉中市城固县第二中学联考)秦始皇兵马俑是世界文化遗产,下列对于兵马俑使用颜料的主要成分与其类别的对应关系正确的是 (　　) 选项 A B C D 颜色 绿色 棕红色 大红色 黑色 主要成分 石绿[Cu2(OH)2CO3] 赭石(Fe2O3) 朱砂(HgS) 炭黑(C) 类别 碱 酸性氧化物 电解质 有机物 链接拓展 矿物颜料大揭秘 解析:选C　Cu2(OH)2CO3是盐,不属于碱,故A错误;氧化铁不是酸性氧化物,故B错误;HgS在熔融状态下能导电,属于电解质,故C正确;炭黑(C)是单质,不属于有机物,故D错误。 2.(2025·扬州市宝应区曹甸高级中学月考)下列各组物质的分类都正确的是(括号里的是类别) (　　) A.NaClO(碱式盐)、C2H5OH(碱)、H2SO4(离子化合物)、玻璃钢(金属材料) B.液氨(氢化物)、NH4Cl(铵盐)、HNO3(含氧酸)、NaOH(强碱) C.HCl(共价化合物)、CH3COOH(羧酸)、Na2O2(碱性氧化物)、CH3I(卤代烃) D.NO2(酸性氧化物)、CH3CHO(有机物)、CO(有机物)、CH3COOCH3(酯) 解析:选B　NaClO为正盐;乙醇不是碱,是有机物;硫酸为共价化合物;玻璃钢属于复合材料,A错误。液氨是纯净物,由氢和氮元素组成,属于氢化物;NH4Cl含有铵根离子,属于铵盐;HNO3是含氧酸;NaOH属于强碱,B正确。Na2O2和水生成氢氧化钠和氧气,不是碱性氧化物,为过氧化物,C错误。二氧化氮和水生成硝酸和NO,不是酸性氧化物;CO属于无机物,D错误。 3.(2025·衡水中学段考)中华传统文化博大精深,也蕴含着许多化学知识。下列说法正确的是 (　　) A.“四海盛赞铜奔马,人人争说金缕衣”中的“铜奔马”主要是纯铜制品 B.“千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金”中的淘金原理与化学上的萃取一致 C.“以芒硝(Na2SO4·10H2O)于风日中消尽水气”得到的是Na2SO4 D.“红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无涩味”中的“气”是指甲烷 解析:选C　“铜奔马”主要由铜、锡、铅组成的青铜制品,属于铜合金,选项A错误。萃取的原理是利用物质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来;淘金不是利用溶解度不同分离物质,选项B错误。芒硝为十水硫酸钠,失水后可以得到硫酸钠,选项C正确。“气”是指乙烯,乙烯可以促进植物成熟,选项D错误。 4.(2025·沈阳市第八十三中学月考)如图用分类法表示了一些物质或概念的从属或包含关系,下列分类不正确的是 (　　) 选项 X Y Z A H3PO4 酸 纯净物 B 胶体 分散系 混合物 C Al2O3 两性氧化物 氧化物 D Cu2(OH)2CO3 碱 无机物 解析:选D　H3PO4属于酸,酸属于纯净物,故A正确;胶体是分散质粒子直径在1~100 nm的分散系,分散系是混合物,故B正确;氧化铝属于两性氧化物,两性氧化物属于氧化物,故C正确;碱式碳酸铜属于碱式盐,不属于碱,故D错误。 5.(2025·延安市富县高级中学期末)分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用下表对所学知识进行分类,其中甲与乙是包含关系。下列各组中正确的组合是 (　　) 甲 乙 A 纯净物 液氯、铝热剂、漂白粉、明矾 B 碱 Na2CO3、NaOH、KOH、漂白粉 C 电解质 CaCO3、NaClO、醋酸 D 碱性氧化物 CaO、Mn2O7、Al2O3 解析:选C　漂白粉是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,铝热剂是混合物,都不属于纯净物,A错误;Na2CO3俗称纯碱,但不是碱,属于盐,漂白粉是混合物,B错误;在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物属于电解质,CaCO3、NaClO、醋酸均属于电解质,C正确;Mn2O7为酸性氧化物,而Al2O3既可以与酸反应,也可以与碱反应,属于两性氧化物,D错误。 |练后补强| 1.谨记物质分类中的五个易错点 (1)同位素形成的单质混合在一起是纯净物,如H2和D2。 (2)高分子化合物属于混合物(如淀粉)。 (3)物质含水时一般是混合物,如CuSO4的水溶液。但物质含结晶水就不是混合物而是纯净物,如CuSO4·5H2O。 (4)一个一元强酸分子一定能电离出一个H+,电离出一个H+的不一定是一元酸(如NaHSO4)。 (5)盐中的阳离子不一定是金属阳离子,也可能是N。 2.辨析氧化物组成与性质中的“一定”和“不一定” (1)碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物。 (2)非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如NO、CO是不成盐氧化物。 (3)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物,也是酸性氧化物。 (4)酸性氧化物、碱性氧化物不一定能与水反应生成相应的酸或碱,如SiO2、CuO都不溶于水,也不跟水反应。 思维建模(左栏T4延伸) 从结构式出发认识磷的含氧酸和盐 逐点清(二)　分散系及其分类 系统教材·固本强基 1.分散系 (1)组成 (2)分类:根据分散质粒子的直径大小。 (3)三种分散系的比较 分散系 溶液 胶体 浊液 分散质微粒成分 离子或小分子 大分子或离子集合体 巨大分子或离子集合体 分散质粒子直径大小 <1 nm 1~100 nm >100 nm 外观特征 均一、透明 均一、透明 不均一、不透明 稳定性 稳定 介稳定 不稳定 分散质能否透过滤纸或半透膜 均能 能透过滤纸,不能透过半透膜 均不能 鉴别 无丁达尔效应 有丁达尔效应 静置会沉淀或分层 2.胶体及其性质 (1)胶体的本质及分类 ①胶体的本质特征是胶体分散质粒子(胶粒)大小在1~100 nm之间。 ②胶体的树状分类 (2)制备Fe(OH)3胶体的实验 ①操作图示 ②操作步骤:向小烧杯中注入一定量蒸馏水,置于三脚架上方的陶土网上,将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即制得Fe(OH)3胶体。 ③化学方程式:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl。 (3)胶体的性质与应用 使胶体聚沉的常见方法:①加入电解质溶液,②加入与胶粒带相反电荷的胶体,③加热、搅拌。 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)雾和霾的分散剂相同 (√) (2)悬浊液和乳浊液的分散质均为液态 (×) (3)葡萄糖溶液和淀粉溶液都具有丁达尔效应 (×) (4)明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水 (√) (5)(2023·广东卷)晨雾中的光束如梦如幻,是丁达尔效应带来的美景 (√) (6)(2024·广东卷)加热铁盐的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系 (×) 2.现有如下各实验(已知淀粉分子的直径在1~100 nm之间): ①将1 g KCl加入99 g水中。 ②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中,搅拌均匀后煮沸。 ③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中,充分振荡。 ④将0.1 g植物油加入10 g水中,充分振荡混匀。 ⑤将96 mL酒精与5 mL水充分混合。 (1)其中所得到的分散系,属于溶液的有　　　　(填序号,下同),属于胶体的有　　　　,属于浊液的有　　　　。  (2)鉴别①②的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  提示:(1)①⑤　②　③④　(2)丁达尔效应 3.纳米材料的颗粒直径范围为1~100 nm,纳米材料　　　(填“是”或“不是”)胶体,原因是什么?  提示:不是　胶体是一种分散系,由分散质和分散剂组成,纳米材料是一种物质,只有分散到分散剂中才形成胶体。 迁移应用·深化学习 |牛刀小试| 1.(2025·德州模拟)下列关于分散系的叙述不正确的是 (　　) A.将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,加热至液体呈红褐色,以制取Fe(OH)3胶体 B.用平行光照射淀粉溶液、硫酸铜溶液,都不会产生丁达尔效应 C.胶体和溶液在外观上都是均匀稳定的,用眼睛无法区别 D.雾、烟、有色玻璃的分散质微粒直径在1~100 nm 之间 链接拓展 从彩色玻璃认识量子点 解析:选B　饱和氯化铁在热水中水解生成氢氧化铁胶体,制备时要防止生成氢氧化铁沉淀,加热至液体呈红褐色即停止,A正确;用平行光照射淀粉溶液会产生丁达尔效应,照射硫酸铜溶液,不会出现丁达尔效应,B错误;胶体和溶液在外观上都是均匀稳定的分散系,用眼睛无法区别,C正确;雾、烟、有色玻璃都属于胶体分散系,分散系的分散质微粒直径在1~100 nm之间,D正确。 2.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系,下列叙述不正确的是 (　　) A.胶体和溶液能透过滤纸,而浊液不能透过滤纸 B.分别用一束光照射三种分散系,只有Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应 C.三种分散系的稳定性:FeCl3溶液>Fe(OH)3胶体>Fe(OH)3浊液 D.根据能否产生丁达尔效应,将分散系分为溶液、浊液和胶体 解析:选D　溶液和胶体的分散质粒子直径较小,可以透过滤纸,浊液的分散质粒子直径较大,不能透过滤纸,A正确;丁达尔效应是胶体特有的性质,溶液和浊液均不能产生丁达尔效应,B正确;分散系的稳定性顺序为溶液>胶体>浊液,C正确;溶液、浊液和胶体的分类依据是分散质粒子的直径大小,D错误。 3.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FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈透明的红褐色。已知: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,结果没有观察到红褐色液体,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,结果生成红褐色沉淀,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,结果生成红褐色沉淀,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,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,此反应的化学方程式是 　。  解析:(1)胶体具有丁达尔效应,可利用此性质来证明产生了胶体。(2)①将稀氯化铁溶液滴入沸水中,FeCl3溶液太稀,生成的Fe(OH)3胶粒太少,故没有观察到红褐色液体;②自来水生产时需向水中通入氯气,氯气遇水会产生HClO和HCl,二者均为电解质,能使Fe(OH)3胶粒聚集成较大的颗粒而形成红褐色沉淀;③制备氢氧化铁胶体时,当溶液呈红褐色时应停止加热,否则生成的胶体在加热条件下会发生聚沉,形成红褐色沉淀。(3)①电解质H2SO4电离出的S使Fe(OH)3胶体发生聚沉,生成红褐色沉淀;②氢氧化铁胶体聚沉后会产生氢氧化铁沉淀,继续加入硫酸,会发生酸碱中和反应,生成硫酸铁和水,此反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+6H2O。 答案:(1)丁达尔效应 (2)①FeCl3溶液太稀,生成的Fe(OH)3胶粒太少　②自来水中含有电解质,胶体发生聚沉　 ③长时间加热使胶体发生聚沉 (3)①电解质H2SO4使Fe(OH)3胶体发生聚沉而产生沉淀 ②2Fe(OH)3+3H2SO4===+6H2O |练后补强| 谨记胶体知识“5”点提醒 (1)胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径大小,并非丁达尔效应。 (2)胶体微粒一般是离子、分子或难溶物的聚集体,但有些高分子化合物,如淀粉、蛋白质,因其分子非常大,因此一个分子就是一个胶体微粒,它们的溶液是胶体。 (3)胶体不带电荷,胶体粒子(分散质)带电荷,但淀粉胶体中胶体粒子不带电荷。 (4)Fe(OH)3胶体中,胶体粒子是分子的集合体,故1 mol Fe3+完全水解得到Fe(OH)3胶体粒子数小于NA。 (5)胶体粒子有很大的比表面积,吸附能力强,明矾净水就是利用了Al(OH)3胶体的吸附性。 思维可视化 胶体结构的具象化理解 逐点清(三)　物质的性质与转化 系统教材·固本强基 1.物理变化和化学变化 从宏观上判断 有新物质生成的是化学变化,反之是物理变化 从微观上判断 有旧化学键断裂,同时有新化学键形成的是化学变化;只有化学键断裂的不一定是化学变化,如NaCl晶体的熔化 二者关系 化学变化中一定伴随着物理变化,但物理变化过程中一般没有化学变化 2.化学反应的分类 3.酸、碱、盐的性质 (1)酸的通性 ①与活泼金属反应,②与碱性氧化物反应,③与碱反应,④与某些盐反应。 说明:从微观角度来看,不同的酸溶液中都含有H+,故酸的化学通性都由H+体现。 (2)碱的通性 ①与酸反应,②与酸性氧化物反应,③与某些盐反应。 说明:从微观角度来看,不同的碱溶液中都含有OH-,故碱的化学通性都由OH-体现。 (3)盐的性质(CuSO4为例) ①与碱反应(如氢氧化钡溶液),②与某些盐反应(如氯化钡溶液),③与某些活泼金属反应(如Fe)。 说明:从微观角度来看,不同的硫酸盐溶液中都含有S,发生复分解反应时,硫酸盐的化学通性由S体现。 4.物质的转化 (1)基本依据 在化学变化过程中,原子种类、个数是不会改变的。即化学反应中质量守恒。 (2)实例分析 碳及其化合物之间的转化关系如图所示写出图中序号所示转化所需反应物的化学式:①O2;②H2O;③Ca(OH)2;④CaO;⑤Ca(OH)2(答案合理即可)。 (3)研究物质的思维路径 例如,单质到盐的转化关系为 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)Na2O2与CO2反应生成O2,该反应属于置换反应 (×) (2)CCOCO2Na2CO3依次为化合反应、置换反应、氧化还原反应 (×) (3)酸一定能电离出H+,但电离出H+的不一定是酸 (√) (4)(2023·湖南卷)蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸,该过程不涉及化学变化 (×) (5)(2024·广东卷)“雪龙2”号破冰船极地科考:破冰过程中水发生了化学变化 (×) (6)(2024·北京卷)从Ca原子束流中直接俘获41Ca原子的过程属于化学变化 (×) 2.化学变化是不是一定破坏化学键?破坏化学键的过程一定是化学变化吗? 提示:化学反应是以新物质生成为标准的,其本质就是旧键断裂,新键形成。所以化学变化一定有化学键的断裂和形成,但化学键的断裂并非意味着化学反应,例如:氯化氢溶解于水,共价键断裂了,没有生成新物质,所以有化学键生成或者断裂的不一定是发生了化学变化。 3.从Zn、BaCl2、NaOH、KClO3、CuCl2、Na2SO4、Na2O、H2O、H2SO4等物质中,选出适当的物质,按下列要求写出化学方程式。 (1)化合反应: 　;  (2)分解反应: 　;  (3)置换反应: ;  (4)复分解反应: 　。  提示:(1)Na2O+H2O===2NaOH (2)2KClO32KCl+3O2↑ (3)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ (4)CuCl2+2NaOH===Cu(OH)2↓+2NaCl(其他合理答案均可) 4.以铁、氧化铜、硫酸三种物质为原料,用两种方法制取铜。 (1)写出反应的化学方程式。 (2)对比两种方法的优缺点,你认为哪一种方法更好?并指明原因。 提示:(1)方法①:Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O ; 方法②:CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,Fe+CuSO4===Cu+FeSO4。(答案合理即可) (2)方法②好。方法①加热易爆炸,消耗能源多,且氢气很难与氧化铜充分反应,利用率低,产品不纯。(答案合理即可) 迁移应用·深化学习 |牛刀小试| 题点(一)　物质性质、变化及其应用 1.(2025·武汉市硚口区上学期区统考)美好生活靠劳动创造。下列劳动项目没有涉及化学变化的是 (　　) A.电子厂工人用FeCl3溶液刻蚀覆铜板 B.自来水厂工人用Cl2对自来水进行消毒 C.果农在未成熟水果的包装袋中充入乙烯 D.环保工人打捞湖面垃圾并进行垃圾分类 解析:选D　FeCl3溶液中Fe3+具有氧化性,可以氧化Cu生成Cu2+,因此FeCl3溶液刻蚀覆铜板涉及化学变化,A不符合题意;Cl2与水反应生成HCl和HClO,HClO具有强氧化性,可以对自来水进行消毒,B不符合题意;乙烯可以用于催熟果实,是植物生长调节剂,因此果农在未成熟水果的包装袋中充入乙烯涉及化学变化,C不符合题意;环保工人打捞湖面垃圾并进行垃圾分类的过程中没有新物质生成,不涉及化学变化,D符合题意。 2.(2025·漳州长泰第二中学月考)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,则下列化学反应属于区域3的是 (　　) A.Cl2+2KBr===Br2+2KCl B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ C.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 解析:选C　区域3是指属于氧化还原反应,但又不属于四大基本反应类型,据此分析。A属于置换反应;B属于分解反应;C属于氧化还原反应,但不属于四大基本反应类型;D属于化合反应,故C项符合题意。 3.如图是某同学总结出氢氧化钙的化学性质。下列说法中不正确的是 (　　) A.①中的酚酞溶液变红色 B.②中与盐酸反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O C.③中与硝酸钠溶液能发生反应 D.④可解释久置的澄清石灰水变质 解析:选C　①中Ca(OH)2能使酚酞溶液变红,A正确;②中Ca(OH)2与HCl反应的化学方程式为Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O,B正确;③中NaNO3溶液与Ca(OH)2不反应,C错误;④中久置的澄清石灰水变质的原因是Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,D正确。 题点(二)　常见物质的转化 4.(2025·绵阳外国语学校期中)下列选项所示的物质间转化不能直接实现的是 (　　) A.石英砂→粗硅→SiHCl3→高纯硅 B.N2→NH3→NO2→HNO3 C.Na→Na2O2→NaOH→Na2CO3→NaHCO3 D.Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3 解析:选B　石英砂主要成分是SiO2,SiO2和C在高温条件下反应生成粗硅,粗硅与氯化氢在加热条件下反应生成SiHCl3,SiHCl3与氢气在高温条件下反应得到高纯硅,A项均可一步实现;氮气和氢气在催化剂、高温高压条件下反应生成氨气,氨气催化氧化生成NO,不能直接生成NO2,故B项不能直接实现;钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠,再持续通入过量的二氧化碳,生成碳酸氢钠,C项均可一步实现;Fe与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁,氢氧化铁加热分解生成氧化铁,D项均可一步实现。 5.单质到盐的转化关系可表示为 金属单质碱性氧化物碱盐 非金属单质酸性氧化物酸盐 下述转化关系正确的是 (　　) 解析:选C　铜能够与氧气反应生成氧化铜,但氧化铜与水不反应,不能实现后面的转化,A项错误;同理,B项中氧化镁也不能与水反应,故不能实现最终到硫酸镁的转化,B项错误;碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,C项正确;硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸与氧化钠反应生成亚硫酸钠,D项错误。 6.铜器久置于空气中会和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生“绿锈”,该“绿锈”俗称“铜绿”,又称“孔雀石”[化学式为Cu2(OH)2CO3],“铜绿”能与酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用下述系列反应实现了“铜→铜绿→……→铜”的转化。 (1)从三种不同分类标准回答,“铜绿”属于哪类物质:　　　　　　　　。  (2)请写出“铜绿”与盐酸反应的化学方程式: 　。  (3)写出④⑤的化学方程式: ④ 　; ⑤ 　。 (4)上述转化过程中属于化合反应的是　　　　(填序号,下同),属于复分解反应的是 　,  属于分解反应的是　　　　。  答案:(1)盐、铜盐、碱式盐(或碳酸盐) (2)Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+3H2O+CO2↑　(3)Cu(OH)2CuO+H2O CuO+H2Cu+H2O　(4)①　②③　④ |练后补强| 1.谨记常见物质转化的几个误区 (1)S燃烧不能直接生成SO3而是生成SO2。 (2)Al2O3、SiO2、Fe2O3与H2O不反应,不能直接转化为Al(OH)3、H2SiO3、Fe(OH)3。 (3)NH3催化氧化不能直接生成NO2。 (4)Fe与Cl2反应不能生成FeCl2。 (5)Fe与H+、Cu2+、S、I2反应不能生成Fe3+。 2.理清单质、氧化物、酸(或碱)和盐的转化关系 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.齐鲁文化底蕴深厚,下列物质的主要化学成分不能与其他三种归为一类的是 (　　) A.崂山绿茶　　　　 B.鲁锦 C.曲阜楷木雕 D.莱芜锡雕 解析:选D　绿茶的主要化学成分是茶多酚、植物碱等,属于有机物;鲁锦主要化学成分为蛋白质,属于有机物;曲阜楷木雕主要化学成分是纤维素,属于有机物;莱芜锡雕,属于金属材料,综上,D符合题意。 2.化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是 (　　) A.加入明矾后泥水变澄清 B.北京冬奥会用水快速制冰 C.炖排骨汤时加点醋味道更鲜 D.切开的茄子放置后切面变色 解析:选B　A.明矾净水的原理为Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可以使泥水变澄清,涉及化学变化;B.水快速制冰为物理变化;C.炖排骨汤时放点醋,可使骨头中的钙、磷、铁等矿物质溶解出来,此外,醋还可以防止食物中的维生素被破坏,涉及化学变化;D.茄子中存在一类叫“酚氧化酶”的物质,遇到氧气之后,发生化学反应产生一些有色的物质,反应时间越长,颜色越深,涉及化学变化。 3.(2025·上海市七宝中学浦江分校月考)按照物质不同的分类方法,H2SO4应属于 (　　) ①氢化物　②氧化物　③含氧酸　④电解质 ⑤非电解质　⑥离子化合物　⑦共价化合物 A.③④⑥ B.③⑤⑥ C.③④⑦ D.③⑤⑦ 解析:选C　由物质的组成和性质可知,H2SO4应属于含氧酸、电解质、共价化合物。 4.下列关于物质分类的说法正确的是 (　　) A.云、雾、紫水晶都属于胶体 B.硫酸钡、乙酸都属于强电解质 C.NO2、SO2、P2O5均为酸性氧化物 D.液氨、液氯、干冰均为化合物 解析:选A　云、雾为气溶胶,紫水晶为固溶胶,它们都属于胶体,A正确;乙酸属于弱电解质,B错误;NO2不存在相应的酸,与水反应生成硝酸和NO,属于不成盐氧化物,C错误;液氯是单质,D错误。 5.下列关于胶体和溶液的说法中,不正确的是 (　　) A.胶体和溶液都是均一、稳定的分散系,静置不易产生沉淀 B.蔗糖、淀粉、蛋白质的水溶液均能产生丁达尔效应 C.光线通过时,胶体产生丁达尔效应,溶液则无丁达尔效应 D.向Fe(OH)3胶体中逐滴加入稀盐酸先产生沉淀而后沉淀逐渐溶解 解析:选B　蔗糖的水溶液不属于胶体,不能产生丁达尔效应。 6.电影中涉及很多有趣的知识。下列说法错误的是 (　　) A.氦气属于稀有气体,是空气的成分之一 B.电影中由硅、碳、氧、硫等元素经过一系列变化能变成铁,该过程属于化学变化 C.固定太空电梯的缆绳材料最有可能是碳纳米管(如图1),碳纳米管与C60互为同素异形体 D.取a g偏二甲肼(火箭推进剂)在6.4 g氧气中恰好完全反应,如图2,则偏二甲肼中不含氧 解析:选B　氦气属于稀有气体,是空气的成分之一,A正确;原子是化学变化中的最小微粒,化学变化中原子核不会变,该过程属于核聚变,B错误;碳纳米管与C60属于碳的不同单质,互为同素异形体,C正确;水中氧元素的质量为3.6 g×=3.2 g,二氧化碳中氧元素的质量为4.4 g×=3.2 g,3.2 g+3.2 g=6.4 g,故偏二甲肼中不含氧元素,D正确。 7.(2025·宜春市第一中学期中)下列关于胶体的叙述错误的是 (　　) A.用激光分别照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体,后者产生丁达尔效应 B.实验室通常以NaOH溶液和FeCl3溶液反应制备Fe(OH)3胶体 C.胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100 nm之间 D.Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的 解析:选B　溶液不能产生丁达尔效应,胶体能产生丁达尔效应,用激光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时,后者产生丁达尔效应,故A正确;实验室通常是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液来制备Fe(OH)3胶体,故B错误;胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在1~100 nm之间,故C正确;胶体粒子具有吸附性,Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降,达到净水目的,故D正确。 8.(2025·哈尔滨市第九中学月考)分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法,某同学用如表所示的形式对所学知识进行分类,其中甲与乙、丙、丁、戊是包含关系。正确的组合是 (　　) 序号 甲 乙、丙、丁、戊 ① 常见干燥剂 浓硫酸、石灰石、碱石灰、五氧化二磷 ② 常见合金 不锈钢、青铜、硬铝、生铁 ③ 混合物 焦炉煤气、玻璃、王水、漂白粉 ④ 腐蚀品 浓硫酸、烧碱、硝酸、氢氧化钾 ⑤ 碱性氧化物 过氧化钠、氧化镁、氧化铝、氧化铁 ⑥ 弱电解质 次氯酸、氨水、水、冰醋酸 A.①②③ B.②③④ C.②④⑥ D.①⑤⑥ 解析:选B　①石灰石不是干燥剂;②不锈钢、青铜、硬铝、生铁都是合金;③焦炉煤气含有氢气、甲烷、一氧化碳等物质,玻璃的主要成分为二氧化硅和其他氧化物,王水是浓硝酸、浓盐酸的混合物,漂白粉是氯化钙、次氯酸钙的混合物;④浓硫酸、烧碱、硝酸、氢氧化钾都具有腐蚀性,属于腐蚀品;⑤过氧化钠不是碱性氧化物;⑥氨水是混合物,既不是电解质也不是非电解质。 9.(2025·揭阳市惠来同仁北实高级中学期中)分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。下列物质的化学式或结构简式及分类均正确的是 (　　) 选项 物质 化学式或结构简式 分类 A 明矾 KAl(SO4)2·12H2O 混合物 B 高氯酸 HClO 强电解质 C 碳酸亚铁 FeCO3 亚铁盐 D 聚丙烯 高分子材料 解析:选C　明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O,它是带有结晶水的盐,具有固定的熔沸点,属于纯净物,A不正确;高氯酸的化学式为HClO4,HClO是次氯酸的化学式,高氯酸属于强电解质,B不正确;碳酸亚铁中铁元素显+2价,化学式为FeCO3,它属于亚铁盐,也属于碳酸盐,C正确;聚丙烯是由丙烯通过加聚反应制得,其结构简式为,D不正确。 10.(2025·南京市第一中学期中)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(“aq”表示水溶液) (　　) 解析:选A　侯氏制碱法的过程是向饱和食盐水中依次通入足量的氨气、CO2,析出碳酸氢钠,再加热得到碳酸钠,故A正确;HClO光照分解生成HCl和O2,故B错误;Cl2有强氧化性,会将铁氧化为FeCl3,故C错误;Fe与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,故D错误。 11.在一定条件下进行的如图化学反应,已知A、B、C中均含有同种元素,则下列对应物质不正确的是 (　　) 选项 A物质 B物质 C物质 D物质 A NaOH溶液 Na2CO3溶液 NaHCO3溶液 CO2 B Fe FeCl2 FeCl3 Cl2 C AlCl3溶液 Al(OH)3 Na[Al(OH)4]溶液 NaOH溶液 D H2S S SO2 O2 解析:选B　若A为Fe,D为Cl2,Fe与Cl2反应生成FeCl3而不是FeCl2,B错误。 二、非选择题 12.(10分)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)图示反应用化学方程式表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。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。 答案:(1)都含有氧原子(或都是氧化物) (2)二氧化碳分子是由不同种元素的原子构成的分子,而氮气分子是由同种元素的原子构成的分子 (3)2NO+2CO2CO2+N2　15∶22 (4)化学变化中原子的种类、数目、质量都没有发生改变(其他合理答案也可) 13.(14分)铁广泛应用于人类的生产、生活。 Ⅰ.铁及其化合物存在如图甲转化关系(部分反应物和反应条件已略去),回答下列问题。 (1)a、b、c三种物质中属于电解质的是　　　　　　　　　　　(填化学式)。  (2)①~⑤反应中,既是化合反应又是氧化还原反应的有　　　　(填序号)。写出⑤的化学方程式:  　 。  (3)将e的浓溶液滴加到沸水中可得到红褐色液体,该液体属于一种特殊的分散系。该分散系中分散质的微粒直径为　　　　。鉴别e的浓溶液与该分散系所用方法的原理为 　　。  Ⅱ.明代《徐光启手迹》记载了以绿矾(FeSO4·7H2O)和硝(KNO3)为原料制备硝酸的方法,其主要流程如图乙: (4)X为铁的氧化物,X的化学式可能为　　　　,判断依据为 　。  (5)③利用浓硫酸的性质为　　　　(填字母)。  a.强氧化性 b.高沸点 c.酸性 d.脱水性 解析:(1)根据物质类别和铁元素的化合价可知,a为Fe,b为FeCl2,e为FeCl3,c为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3。a、b、c三种物质中属于电解质的是FeCl2、Fe(OH)2。(2)①为置换反应;②氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁;③铁在氯气中点燃生成氯化铁;④反应中Fe的化合价没有发生变化;⑤氢氧化亚铁与氧气、水反应生成氢氧化铁;故①~⑤反应中,既是化合反应又是氧化还原反应的有②③⑤。(5)③中浓硫酸与硝酸钾发生复分解反应生成硝酸,硝酸沸点低,易挥发,浓硫酸的沸点高,难挥发,利用了浓硫酸的高沸点和酸性。 答案:(1)FeCl2、Fe(OH)2　(2)②③⑤ 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (3)1~100 nm　丁达尔效应 (4)Fe2O3或Fe3O4　FeSO4分解生成SO2和SO3,部分S元素被还原,则Fe元素应被氧化,所以X为Fe2O3或Fe3O4　(5)bc 热考主题(1)——化学与科技 　　近几年我国科学技术在新理论的创立、新材料的研制、新能源的开发等方面取得了举世瞩目的成就。高考通常以此为素材进行命题,旨在引导学生树立高远的科学志向,厚植爱国主义情怀,充分发挥高考的育人功能。 　 1.(2024·广东卷)“极地破冰”“太空养鱼”等彰显了我国科技发展的巨大成就。下列说法正确的是 (　　) A.“雪龙2”号破冰船极地科考:破冰过程中水发生了化学变化 B.大型液化天然气运输船成功建造:天然气液化过程中形成了新的化学键 C.嫦娥六号的运载火箭助推器采用液氧煤油发动机:燃烧时存在化学能转化为热能 D.神舟十八号乘组带着水和斑马鱼进入空间站进行科学实验:水的电子式为H︰O︰H 解析:选C　破冰过程无新物质生成,是物理变化,A错误;天然气液化的过程是气态变为液态,是物理变化,无新的化学键形成,B错误;燃烧放热,是化学能转化为热能,C正确;水是共价化合物,每个H原子都与O原子共用一对电子,电子式为H︰︰H,D错误。 2.(2024·湖南卷)近年来,我国新能源产业得到了蓬勃发展,下列说法错误的是 (　　) A.理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点 B.氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点 C.锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌,充电时锂离子从正极脱嵌 D.太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置 解析:选D　理想的新能源应具有可再生、无污染等特点,A正确;氢氧燃料电池利用原电池将化学能转化为电能,对氢气与氧气反应的能量进行利用,减小了直接燃烧的热量散失,产物无污染,故具有能量转化率高、清洁等优点,B正确;脱嵌是锂从电极材料中出来的过程,放电时,负极材料产生锂离子,则锂离子在负极脱嵌,则充电时,锂离子在阳极脱嵌,C正确;太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置,D错误。 3.(2023·广东卷)科教兴国,“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”。下列说法正确的是 (　　) A.“天舟六号”为中国空间站送去推进剂Xe气,Xe是第ⅠA族元素 B.火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为FeO C.创造了可控核聚变运行纪录的“人造太阳”,其原料中的2H与3H互为同位素 D.“深地一号”为进军万米深度提供核心装备,制造钻头用的金刚石为金属晶体 解析:选C　化学符号Xe,原子序数为54,在元素周期表中处于第5周期0族,故A错误;赤铁矿的主要成分是Fe2O3,故B错误;2H与3H具有相同的质子数,不同的中子数,互为同位素,故C正确;金刚石属于共价晶体,故D错误。 4.(2025·湖北省黄冈中学模拟)科技是第一生产力,而化学与科技息息相关,下列说法正确的是 (　　) A.“神舟十九号”发动机的耐高温结构材料Si3N4是一种熔沸点很高的分子晶体 B.利用化学技术可分离混合物中的T2O(超重水)与H2O C.利用氨和二氧化碳合成尿素,实现了无机分子向有机分子的转变 D.碳化硅是一种耐高温材料,属于新型有机非金属材料 解析:选C　Si3N4是耐高温结构材料,则其熔点高,属于共价晶体,故A项错误;T2O(超重水)与水混合是纯净物,故B项错误;氨和二氧化碳为无机物,尿素为有机物,则该转化为由无机分子转化为有机分子,故C项正确;碳化硅是新型无机非金属材料,故D项错误。 5.(2025·广东省部分学校开学联考)“嫦娥”揽月,“天和”驻空,“天问”探火,“奋斗者”号探秘深海,我国科技事业取得巨大成就。下列说法不正确的是 (　　) A.“嫦娥”六号运载火箭的助推器采用液氧-煤油发动机,燃料燃烧时存在化学能到热能的转化 B.“天和”核心舱的太阳能电池板主要成分是二氧化硅 C.“天问”一号火星车使用的保温材料为纳米气凝胶,具有丁达尔效应 D.“奋斗者”号潜水器含钛合金,其强度高于纯钛金属 解析:选B　燃料燃烧时放热,即化学能转化为热能,故A正确;太阳能电池板的主要成分是单晶硅,故B错误;纳米气凝胶属于胶体,可发生丁达尔效应,故C正确;钛合金的强度高于纯钛,故D正确。 6.(2025·福州延安中学一模)化学与科技密切相关。下列说法正确的是 (　　) A.全氟磺酸质子膜广泛用于水电解制氢,磺酸基具有很好的亲水性 B.催化电解工业废水中的硝酸盐制取氨气,实现了氮的固定 C.In2Se3晶体管有优异的光学性能,其成分是一种合金材料 D.超分子黏合剂具有很高的黏合强度,超分子以共价键连接其他分子 解析:选A　磺酸基结构简式为—SO3H,含有—OH,易溶于水,是亲水基,具有很好的亲水性,故A正确;催化电解工业废水中的硝酸盐制取氨气是氮的转化,不是氮的固定,故B错误;In2Se3是化合物,不是合金材料,故C错误;超分子黏合剂具有很高的黏合强度,超分子以分子间作用力连接其他分子,不是以共价键连接其他分子,故D错误。 7.(2025·济南市模拟)科技改变生活。有关下列材料描述错误的是 (　　) A.降噪减震材料环氧树脂属于有机高分子材料 B.四氧化三铁用作油墨的红色填料 C.量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯互为同素异形体 D.微纳米光刻机的原料四甲基氢氧化铵[N(CH3)4]OH有较好水溶性 解析:选B　环氧树脂材料具有降噪减震作用,其属于有机高分子材料,A正确;四氧化三铁是黑色晶体,不可能用作油墨的红色填料,油墨的红色填料是Fe2O3,B错误;量子通信材料螺旋碳纳米管与石墨烯都是由C元素组成的单质,二者结构不同,因此它们互为同素异形体,C正确;微纳米光刻机的原料四甲基氢氧化铵结构中含有亲水基—OH,因此该物质有较好水溶性,D正确。 8.下列叙述正确的是 (　　) A.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料H2为极性分子 B.“C919”飞机机身使用的碳纤维材料属于新型无机非金属材料 C.载人飞船采用了太阳能刚性电池阵,将化学能转化为电能供飞船使用 D.“华龙一号”核电站以铀为核裂变原料U与U互为同素异形体 解析:选B　H2为非极性分子,故A错误;碳纤维是指含碳量在90%以上的轻质、高强度纤维,属于新型无机非金属材料,故B正确;载人飞船采用了太阳能刚性电池阵,将太阳能转化为电能供飞船使用,故C错误U与U互为同位素,故D错误。 9.(2025·长春市质检)我国“大国重器”频频问世,彰显了我国科技发展的巨大成就。下列有关说法正确的是 (　　) A.“天问一号”火星车的保温材料为纳米气凝胶,能产生丁达尔效应 B.“梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时,工作时发生化学变化 C.我国天眼发现纳赫兹引力波,其使用的碳化硅材料为有机高分子材料 D.“嫦娥五号”使用的锂离子电池组和太阳能电池阵,均可将化学能转变成电能 解析:选A　纳米气凝胶属于胶体,胶体能产生丁达尔效应,故A正确;“梦天实验舱”原子钟利用电子跃迁计时,工作时没有新物质生成,不是化学变化,故B错误;碳化硅材料为无机非金属材料,不是有机高分子材料,故C错误;“嫦娥五号”使用的锂离子电池组将化学能转变成电能,但太阳能电池阵是将太阳能转变成电能,故D错误。 10.(2025·常德市临澧县第一中学段考)化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列与化学有关的说法正确的是 (　　) A.“神舟十九号”飞船使用的半导体材料GaAs可用SiO2代替 B.制造医用口罩和防护服的主要原材料是聚丙烯(PP),聚丙烯与聚乙烯互为同系物 C.羊毛织品水洗后会变形与氢键有关 D.超分子内部分子之间通过共价键结合 解析:选C　SiO2不能作为半导体材料,A错误;聚丙烯与聚乙烯为高分子化合物,不互为同系物,B错误;羊毛织品主要成分为蛋白质,含有—NH2,与水分子形成氢键,水洗后会变形与氢键有关,C正确;超分子内部分子之间通过共价键和分子间的作用力结合,D错误。 11.(2025·成都市树德中学模拟)化学推动着社会的进步和科技的创新,下列说法正确的是 (　　) A.北京冬奥会手持火炬“飞扬”在出口处喷涂含碱金属的焰色剂,实现了火焰的可视性 B.“蛟龙”号载人潜水器最关键的部件——耐压球壳是用稀土金属钛(位于第ⅡB族)制造而成 C.社区服务中用84消毒液清洗公共桌椅,是因为84消毒液中的NaClO3有强氧化性 D.我国清代《本草纲目拾遗》中叙述了“铁线粉”:“粤中洋行有舶上铁丝……日久起销,用刀刮其销……所刮下之销末,名铁线粉。”铁线粉的成分是纯铁粉 解析:选A　不同金属元素的焰色试验可以发出不同颜色的光,喷涂碱金属的目的是利用焰色试验让火焰可视,A正确;钛合金硬度大,耐压球壳是用钛合金制造而成,钛位于ⅣB族,不是稀土元素,B错误;84消毒液中的NaClO有强氧化性,能杀菌消毒,C错误;由题意可知,铁线粉的成分是铁被海水锈蚀产生的物质,不是纯铁粉,D错误。 12.(2025·聊城市百师联盟模拟)化学推动着社会的进步和科技的发展。下列说法正确的是 (　　) A.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅 B.燃煤脱硫可有效地减少空气污染,且有利于实现“碳达峰、碳中和” C.“天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于有机高分子材料 D.以CO2和H2为原料人工合成淀粉的过程中发生了氧化还原反应 解析:选D　光缆的主要成分是二氧化硅,不是硅,故A错误;燃煤脱硫可以减少二氧化硫的排放,但不能减少二氧化碳的排放,不能实现“碳达峰、碳中和”,故B错误;氮化硼陶瓷基复合材料属于性能优良的无机非金属材料,不属于有机高分子材料,故C错误;以二氧化碳和氢气为原料人工合成淀粉的过程中有元素发生化合价变化,所以该过程中一定发生氧化还原反应,故D正确。 13.(2025·江门市第一中学段考)我国“天宫”空间站运用的“黑科技”很多,下列对所涉及物质的性质描述错误的是 (　　) A.被誉为“百变金刚”的太空机械臂主要成分为铝合金,其强度大于纯铝 B.太阳能电池翼采用碳纤维框架和玻璃纤维网,二者均为无机非金属材料 C.核心舱配置的离子推进器以氙气和氩气作为推进剂,氙和氩属于稀有气体 D.“问天”实验舱采用了砷化镓太阳电池片,砷化镓具有良好的导电性 解析:选D　铝合金的硬度、强度大于纯金属,熔点低于纯金属,故A正确;碳纤维和玻璃纤维网都属于无机非金属材料,故B正确;氙和氩属于稀有气体,性质稳定,可以做推进器中的推进剂,故C正确;砷化镓属于半导体材料,故D错误。 14.(2025·重庆市巴蜀中学校月考)化学知识与科技、生产、生活有密切的关系。下列叙述错误的是 (　　) A.硬化油可作为制造肥皂和人造奶油的原料 B.可用含增塑剂的聚氯乙烯薄膜生产食品包装材料 C.利用秸秆为原料生产燃料乙醇,具有成本低,来源广等优点 D.使用酒精、紫外线杀菌消毒与蛋白质变性有关 解析:选B　硬化油为饱和的高级脂肪酸甘油酯,可作为制造肥皂和人造奶油的原料,故A正确;聚氯乙烯薄膜常温下没有危害,高温时会降解产生二噁英之类的东西,其中的增塑剂有毒,因此含增塑剂的聚氯乙烯薄膜不可用于生产食品包装材料,故B错误;秸秆含有纤维素,用纤维素发酵制乙醇,具有资源丰富的优点,故C正确;紫外线、医用酒精能使蛋白质变性,则医用酒精、紫外线具有杀菌消毒作用,故D正确。 15.(2025·石家庄市辛集中学、衡水中学联考)化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法正确的是 (　　) A.我国高速公路里程世界第一,铺设路面的沥青是通过石油裂解得到的 B.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于传统无机非金属材料 C.高铁酸钾(K2FeO4)对饮用水有杀菌消毒和净化的作用 D.制作宇航服使用的聚酰胺纤维属于天然有机高分子材料 解析:选C　石油常压分馏产物有:液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油等,减压分馏产物有:重柴油、润滑油、凡士林、沥青等,因此沥青通过石油分馏得到,故A错误;氮化铝属于新型无机非金属材料,不是传统无机非金属材料,故B错误;K2FeO4具有强氧化性,具有消毒杀菌的作用,还原产物Fe3+水解得到氢氧化铁胶体,可吸附杂质净化水,故C正确;聚酰胺纤维(锦纶、芳纶等)属于人工合成有机高分子材料,故D错误。 16.(2025·成都市第七中学模拟)化学与科技、生活有密切的关系。下列叙述正确的是 (　　) A.“福建舰”防腐涂料中使用的石墨烯与乙烯互为同系物 B.航空航天工业中镀镍分化学镀镍和电镀镍,电镀时镀件作阴极,镍作阳极 C.盛放疫苗的硼硅玻璃瓶含有的Na2O·B2O3·SiO2是一种复杂的氧化物 D.我国力争2060年前实现碳中和,用脱硫煤代替原煤作燃料有利于实现碳中和 解析:选B　石墨烯为碳单质,而乙烯为有机化合物,两者不互为同系物,A错误;航空航天工业中采用化学镀镍和电镀镍,电镀时镀件作阴极,发生还原反应,镍作阳极,发生氧化反应,B正确;Na2O·B2O3·SiO2是一种硅酸盐,C错误;我国力争2060年前实现碳中和,用脱硫煤代替原煤作燃料不能减少二氧化碳的排放,不能实现碳中和,D错误。 第二讲　离子反应　离子方程式 |内|容|与|目|标| 1.了解电解质的概念;了解强电解质和弱电解质的概念。 2.理解电解质在水溶液中的电离以及电解质溶液的导电性。 3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。 4.能正确书写离子方程式,并能进行相关计算。 逐点清(一)　电解质的分类及电离 系统教材·固本强基 1.电解质和非电解质 (1)分类依据 (2)电解质的强弱与物质类别的关系 2.电解质导电的原因——电离 (1)概念:电解质溶于水或受热熔化时,形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。 (3)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。例如: Na2SO4:Na2SO4===2Na++S; 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。例如: H2CO3:H2CO3H++HC,HCH++C; Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe3++3OH-。 ③酸式盐的电离,强酸酸式盐与弱酸酸式盐的阴离子在水溶液中的电离方式不同。例如: NaHSO4溶于水:NaHSO4===Na++H++S; NaHSO4熔融:NaHSO4(熔融) ===Na++HS; NaHCO3溶于水:NaHCO3===Na++HC、HCH++C。 基本能力自查 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)CO2、SO2、NH3的水溶液都能导电,故它们属于电解质 (×) (2)硫酸在水溶液中能完全电离,所以稀硫酸是强电解质 (×) (3)NaCl溶液在电流的作用下电离成钠离子和氯离子 (×) (4)强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强 (×) (5)BaSO4、CaCO3水溶液的导电性很弱,故都是弱电解质 (×) (6)HBr在水溶液中电离:HBrH++Br- (×) (7)葡萄糖既是有机物又是电解质 (×) 2.同一温度下,强电解质溶液a、弱电解质溶液b、金属导体c三者的导电能力相同,若升高温度后,它们的导电能力如何变化,并说明原因 　。  提示:金属导体随温度升高导电能力减弱;强电解质不存在电离平衡,升高温度,溶液中的离子浓度不变,导电能力不变;弱电解质存在电离平衡,升高温度,弱电解质的电离程度增大,溶液中的离子浓度增大,导电能力增强 3.(鲁科必修1 P55“拓展视野”改编)现有11种物质:①Al　②稀硝酸　③HNO3 ④NH3·H2O　⑤CO2　⑥空气 ⑦NaCl　⑧CaCO3　⑨NaHCO3 ⑩乙醇　Al2O3 把符合条件的物质的序号填入横线上。 (1)电解质,熔融状态下能导电　　　　　。  (2)非电解质　　　　　。  (3)强电解质,但熔融状态下并不导电　　　。  (4)强电解质,但难溶于水　　　　　。  (5)弱电解质　　　　　。  (6)既不是电解质,也不是非电解质,但本身能导电　　　　　。  提示:(1)⑦⑧⑨　(2)⑤⑩　(3)③　(4)⑧11　(5)④　(6)①② 迁移应用·深化学习 |牛刀小试| 题点(一)　电解质及其电离 1.(2025·邹城市期中)在2024巴黎奥运会上我国代表团取得了优异成绩。举重运动员比赛时为了防滑,常在手上涂抹碳酸镁粉末,下列说法正确的是 (　　) A.碳酸镁微溶于水,属于非电解质 B.碳酸镁受热分解生成两种电解质 C.向MgCl2溶液中通入CO2,可制得碳酸镁 D.碳酸镁可用于治疗胃酸过多 解析:选D　碳酸镁属于盐,微溶于水,是电解质,A错误;碳酸镁受热分解生成MgO和CO2,MgO为电解质,CO2为非电解质,B错误;向MgCl2溶液中通入CO2,无明显现象,不能制得碳酸镁,C错误;碳酸镁能与胃酸反应,可用于治疗胃酸过多,D正确。 2.(2025·信阳市期中)在水溶液中,下列电离方程式书写正确的是 (　　) A.NH4H2PO4===N+H2P B.H2CO32H++C C.CH3COONH4CH3COO-+N D.KHSO4===K++HS 解析:选A　NH4H2PO4是多元弱酸的酸式盐,属于强电解质,水溶液中完全电离,电离方程式为NH4H2PO4===N+H2P,A正确;H2CO3为二元弱酸,在水中的电离是分步进行的,电离方程式为H2CO3H++HC、HCH++C,B错误;CH3COONH4是强电解质,水溶液中完全电离,电离方程式为CH3COONH4===CH3COO-+N,C错误;KHSO4是强酸的酸式盐﹐在水溶液中可以完全电离出K+、H+和S,电离方程式为KHSO4===K++H++S,D错误。 题点(二)　电解质溶液的导电性 3.数字化实验是化学研究的重要手段。实验小组将电导率传感器插入20.00 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4溶液中,向溶液中匀速滴入等浓度的BaCl2溶液,电导率与滴加溶液体积的关系如图所示。(已知溶液导电性越强,电导率值越大),请回答下列问题。 (1)按物质分类,BaCl2属于　　　　(填“强电解质”或“弱电解质”)。  (2)其他条件相同的情况下,溶液的导电性由　　　　　　　　决定。  (3)用离子方程式解释图中a→b段曲线变化的原因: 。 (4)对b、c两处溶液的c(H+)进行比较,b　　c(填“>”“=”或“<”),说明原因: 　。  (5)用等浓度的Ba(OH)2溶液替换BaCl2溶液,则电导率最低点与图中b点的位置关系为　　　　。  A.在b上方 　　　　B.与b重合 C.在b下方 　　　　D.无法确定 解析:(1)BaCl2在水溶液中完全电离产生自由移动的离子,因此属于强电解质。(2)在其他条件相同的情况下,溶液的导电性由溶液中自由移动的离子浓度大小决定,离子浓度越大,溶液的导电能力就越强。(3)向H2SO4溶液中滴入BaCl2溶液,二者会发生复分解反应:H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,反应产生BaSO4白色沉淀,该反应的离子方程式为S+Ba2+===BaSO4↓,虽然离子带有电荷数目不变,但由于BaCl2溶液的水导致溶液体积变大,溶液中自由移动的离子浓度减小,故溶液的电导率减小。(4)b点恰好发生反应H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,b点后BaCl2溶液过量,但HCl的物质的量不变,溶液的体积增大,导致溶液中c(H+)会逐渐减小,故c(H+):b>c。(5)若使用等浓度的Ba(OH)2溶液替换BaCl2溶液,会发生反应:H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,该反应的离子方程式为2H++S+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O,在二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的离子,电导率几乎为0,故电导率最低点在图中b点的下方,故合理选项是C。 答案:(1)强电解质　(2)离子浓度大小 (3)S+Ba2+===BaSO4↓ (4)>　过量的BaCl2溶液中的水使溶液中的H+浓度减小　(5)C |练后补强| 1.掌握电离方程式书写的流程 2.理清电解质溶液导电的原理及影响因素 (1)导电原理 电解质电离出的阴、阳离子在外加电场的作用下,发生定向移动实现导电过程。 (2)影响因素 ①离子浓度:一般情况下,自由移动的离子浓度越大,所带电荷数越多,电解质溶液导电能力越强。 ②离子种类:离子浓度相同时,不同离子导电能力不同。 ③溶液温度:一般情况下,温度升高,电解质溶液导电能力增强。 逐点清(二)　离子反应和离子方程式 系统教材·固本强基 1.离子反应 (1)概念:有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。 (2)本质:离子反应的本质是溶液中某些离子的物质的量的变化。 (3)常见类型 复分解 反应 生成难溶的物质,如Al(OH)3、BaSO4等 生成难电离的物质,如弱酸、弱碱、水等 生成气态物质,如CO2、SO2、NH3等 氧化还 原反应 溶液中进行的氧化还原反应,如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+ 络合 反应 如FeCl3溶液与KSCN溶液反应的离子方程式:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3 水解 反应 如硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液反应的离子方程式:Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑ 2.离子方程式 (1)概念:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。 (2)意义: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、氢氧化钡溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用H++OH-===H2O来表示。 (3)书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例) (4)书写原则 ①客观事实原则:如2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑,错在H+不能把Fe氧化成Fe3+,而只能氧化成Fe2+。应为Fe+2H+===Fe2++H2↑。 ②质量守恒原则:如Na+H2O===Na++OH-+H2↑,错在反应前后H原子的数目不等。应为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。 ③电荷守恒原则:如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+,错在左右两边电荷不守恒。应为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。 ④定组成原则:如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应:H++S+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O,错在S和H+、Ba2+和OH-未遵循1∶2这一定组成。应为2H++S+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。 基本能力自查 1.指出下列离子方程式的错因。 (1)从“拆分”视角 ①食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ 错因 。 提示:乙酸为弱酸,应用化学式表示 ②过氧化物转化为碱:2+2H2O===4OH-+O2↑ 错因 。 提示:过氧化物不拆分,应用化学式表示 (2)从原理的视角 ①SO2与KClO溶液反应:SO2+2ClO-+H2O===2HClO+S 错因 。 提示:二者发生氧化还原反应 ②溴与热的NaOH溶液反应:Br2+2OH-===Br-+BrO-+H2O 错因 　。  提示:溴与热的NaOH溶液反应不生成次溴酸根,应生成更高价态的溴的含氧酸根 (3)从守恒视角 ①NaOH溶液与I2反应的离子方程式:I2+2OH-===I-+I+H2O 错因 　。  提示:不符合原子守恒,得失电子守恒 ②高锰酸钾与浓盐酸制氯气的反应:Mn+4Cl-+8H+===Mn2++2Cl2↑+4H2O 错因 　。  提示:不符合得失电子守恒及电荷守恒 2.书写离子方程式时,对微溶物及一水合氨如何处理? 提示:(1)①微溶物作为产物视为沉淀,不拆分;②作反应物时,澄清溶液拆分为离子,悬浊液不拆分,如Ca(OH)2。 (2)书写离子方程式时,作为生成物时不加热或稀溶液中,写成NH3·H2O;加热或浓溶液中,写成NH3和H2O。作为反应物时写成NH3·H2O。 迁移应用·深化学习 |牛刀小试| 1.(2024·新课标卷)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是 (　　) A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:Ag+2H++N===Ag++NO2↑+H2O B.工业废水中的Pb2+用FeS去除:Pb2++S2-===PbS↓ C.海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔:Br2+SO2+2H2O===2Br-+S+4H+ D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O 解析:选C　银和稀硝酸反应产生AgNO3、NO,其离子方程式为3Ag+4H++N===3Ag++NO↑+2H2O,A项错误;FeS为难溶物,在离子方程式中不能拆开,正确的离子方程式为Pb2++FeS===Fe2++PbS,B项错误;海水提溴过程中将溴吹入SO2吸收塔,Br2与SO2发生氧化还原反应生成HBr和H2SO4,离子方程式为Br2+SO2+2H2O===2Br-+S+4H+,C项正确;草酸为弱酸,在离子方程式中不能拆开,正确的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误。 2.(2024·北京卷)下列方程式与所给事实不相符的是 (　　) A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:2Br-+Cl2===Br2+2Cl- B.用绿矾(FeSO4·7H2O)将酸性工业废水中的Cr2转化为Cr3+:6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O C.用5% Na2SO4溶液能有效除去误食的Ba2+:S+Ba2+===BaSO4↓ D.用Na2CO3溶液将水垢中的CaSO4转化为溶于酸的CaCO3:Ca2++C===CaCO3↓ 解析:选D　氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,A正确;Cr2可以将Fe2+氧化成Fe3+,B正确;S结合Ba2+生成BaSO4沉淀,可以阻止Ba2+对人体的伤害,C正确;Na2CO3与CaSO4反应属于沉淀的转化,CaSO4不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+C===CaCO3+S,D错误。 3.(2024·贵州卷)下列离子方程式书写错误的是 (　　) A.用氢氟酸雕刻玻璃:SiO2+4H++4F-===SiF4↑+2H2O B.用绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性废水中的Cr2:6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O C.用泡沫灭火器灭火的原理:Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑ D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑ 解析:选A　氟化氢是弱酸,不能拆写成离子,A错误;用绿矾(FeSO4·7H2O)处理酸性废水中的Cr2,生成铬离子和铁离子,B正确;泡沫灭火器灭火的原理,铝离子、碳酸氢根发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳,C正确;工业电解饱和食盐水生成烧碱、氯气和氢气,D正确。 4.(2025·广东佛山一调)含硫化合物的反应具有多样性。下列有关反应的离子方程式书写错误的是 (　　) A.用Na2SO3溶液吸收SO2废气:S+SO2+H2O===2HS B.海水提溴工艺中用SO2水溶液还原Br2:Br2+SO2+H2O===H2SO3+2HBr C.用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的CaSO4:CaSO4(s)+C(aq)CaCO3(s)+S(aq) D.Na2S2O3在酸性条件下分解:S2+2H+===SO2↑+S↓+H2O 解析:选B　用Na2SO3溶液吸收二氧化硫废气过程中,反应生成NaHSO3,故A正确;海水提溴工艺中用SO2水溶液还原Br2,反应生成H2SO4和HBr,离子方程式为Br2+SO2+2H2O===S+4H++2Br-,故B错误;CaCO3的溶解度小于CaSO4,用Na2CO3溶液处理锅炉水垢中的硫酸钙,可以转化为CaCO3,故C正确;Na2S2O3在酸性溶液中反应生成二氧化硫、硫单质和水,故D正确。 5.(2025年1月·八省联考河南卷)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是 (　　) A.向浓硝酸中加入少量氧化亚铜:Cu2O+2H+===Cu+C+H2O B.以热氢氧化钠溶液洗涤附着在试管内壁的少量硫:3S+6OH-2S2-+S+3H2O C.醋酸铵的水解:N+H2ONH3·H2O+H+ D.向碘酸钾溶液中滴加双氧水:H2O2+2I+6H+===I2+2O2↑+4H2O 解析:选B　向浓硝酸中加入少量氧化亚铜,在这个反应中,氧化亚铜被浓硝酸氧化,生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式为Cu2O+6H++2N===2Cu2++2NO2↑+3H2O,A错误;热氢氧化钠溶液洗涤附着在试管内壁的少量硫生成硫化钠,亚硫酸钠和水,离子方程式为3S+6OH-2S2-+S+3H2O,B正确;CH3COONH4中铵根与醋酸根都是弱离子,都会发生水解,C错误;碘酸钾中的碘元素为+5价,被双氧水还原为碘单质,双氧水则被氧化为氧气,反应的离子方程式为2I+5H2O2+2H+===I2+5O2↑+6H2O,D错误。 |练后补强| 掌握离子方程式正误判断的流程 逐点清(三)　与量有关的离子方程式的书写 类型(一)　反应连续型——“分步分析”法 1.反应特点 反应生成的部分离子与过量的离子继续反应而导致其离子方程式与用量有关。 2.解题思路 首先分析判断出物质过量与否,再根据原理书写。 3.应用举例 (1)如H2S与碱(OH-)反应 ①酸不足时生成正盐,如H2S+2OH-===S2-+2H2O; ②酸过量时生成酸式盐,如H2S+OH-===HS-+H2O。 (2)Fe与稀HNO3溶液反应 ①Fe过量生成Fe2+:3Fe+2N+8H+===3Fe2++2NO↑+4H2O; ②稀HNO3过量生成Fe3+:Fe+N+4H+===Fe3++NO↑+2H2O。 　　[对点训练] 1.(1)CO2通入NaOH溶液中:碱过量:CO2+2OH-===C+H2O; 碱不足:CO2+OH-===HC。 (2)Na2CO3溶液与稀盐酸反应:稀盐酸不足:C+H+===HC; 稀盐酸过量:C+2H+===CO2↑+H2O。 (3)铝盐溶液与强碱溶液反应:铝盐过量:Al3++3OH-===Al(OH)3↓; 强碱过量:Al3++4OH-===[Al(OH)4]-。 类型(二)　物质配比型——“少定多变”法 1.反应特点 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)而与用量有关。 2.解题思路 (1)“少定”就是把相对量较少的物质定为“1 mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应的离子的物质的量之比与原物质组成比相符。 (2)“多变”就是过量的反应物,其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。 3.应用举例 写出少量NaHCO3与足量Ca(OH)2溶液反应的离子方程式。 其步骤是:“少定”——即定HC的物质的量为1 mol,“多变”——1 mol HC能与1 mol OH-发生反应,得到1 mol H2O和1 mol C,1 mol C再与1 mol Ca2+结合生成CaCO3沉淀。故离子方程式为HC+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O。 　　[对点训练] 2.(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应: ①NaOH不足:Ca2++HC+OH-===CaCO3↓+H2O; ②NaOH过量:Ca2++2HC+2OH-===CaCO3↓+2H2O+C。 (2)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应:①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1 Ba2++OH-+H++S===BaSO4↓+H2O,此时溶液呈碱性; ②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2 Ba2++2OH-+2H++S===BaSO4↓+2H2O, 此时溶液呈中性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,反应为S+Ba2+===BaSO4↓。 类型(三)　先后反应型——“先强后弱”法 1.反应特点 一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟同一种反应物反应,但因反应顺序不同而离子方程式不同,又称为竞争型。 2.解题思路 (1)非氧化还原型的离子反应 如向含有Na+、OH-、C、[Al(OH)4]-的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,离子方程式依次为OH-+H+===H2O、[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O、C+2H+===H2O+CO2↑、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。 (2)氧化还原型的离子反应 对于氧化还原反应,按“先强后弱”的顺序书写,即氧化性(或还原性)强的优先发生反应,氧化性(或还原性)弱的后发生反应。如向FeI2溶液中通入Cl2,I-先与Cl2发生反应,I-反应完后,Fe2+再与Cl2发生反应。 　　[对点训练] 3.(1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应:NaOH不足:H++OH-===H2O; NaOH过量:N+H++2OH-===NH3·H2O+H2O。 (2)向含有H+、Al3+、N的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应依次为H++OH-===H2O; Al3++3OH-===Al(OH)3↓; N+OH-===NH3·H2O; Al(OH)3+OH-=== [Al(OH)4]-。 (3)少量Cl2与FeI2溶液反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2; 足量Cl2与FeI2溶液反应:2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-。 综合应用·重点加练 与量有关的离子方程式的书写综合训练 [课时跟踪检测] (说明:标题目配有讲评课件) 一、选择题 1.(2025·池州市贵池区期中)下列叙述正确的是 (　　) A.溶于水后能电离出氢离子的化合物一定是酸 B.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子 C.二氧化碳溶于水能部分电离,故二氧化碳属于电解质 D.硫酸钡难溶于水,但在熔融状态下能导电,所以硫酸钡属于电解质 解析:选D　溶于水后能电离出氢离子的化合物可能是酸或酸式盐,故A错误;氯化钠溶液在水分子作用下电离成钠离子和氯离子,电离不需要电流作用,故B错误;二氧化碳溶于水能与水反应生成H2CO3,H2CO3部分电离产生自由移动的离子而能够导电,故H2CO3属于电解质,而CO2属于非电解质,故C错误;硫酸钡难溶于水,但硫酸钡在熔融状态下能够发生电离而导电,因此属于电解质,故D正确。 2.下列各组关于电解质、非电解质的归类,完全正确的是 (　　) 选项 A B C D 电解质 Fe NaCl溶液 CaCO3 HNO3 非电解质 C2H5OH(乙醇) BaSO4 CO H2O 解析:选C　铁是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;氯化钠溶液为混合物,不是电解质,硫酸钡属于盐,是电解质,故B错误;碳酸钙属于盐,是电解质,CO在水溶液中或熔融状态下均不能导电,是非电解质,故C正确;水是电解质,故D错误。 3.下列说法正确的是 (　　) A.CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质 B.BaSO4难溶于水,其水溶液的导电能力极弱,所以BaSO4的电离方程式为BaSO4Ba2++S C.液溴不导电,所以溴是非电解质 D.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强 解析:选D　因为CO2+H2OH2CO3,H2CO3电离出H+和HC从而使溶液导电,而不是CO2自身电离,因此H2CO3是电解质,CO2是非电解质,A错误;电解质强弱的划分是根据其电离的程度,而不是根据其溶解度的大小,BaSO4溶解度很小,但溶于水的BaSO4完全电离,所以BaSO4是强电解质,不能用“”,B错误;电解质和非电解质都是化合物,液溴是单质,C错误;电解质导电能力的强弱与溶液中自由移动的离子的浓度大小以及所带的电荷多少有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强,D正确。 4.下列电离方程式中正确的是 (　　) A.NaHCO3的水溶液:NaHCO3===Na++H++C B.HF===H++F- C.KAl(SO4)2===K++Al3++2S D.H2S的水溶液:H2S2H++S2- 解析:选C　NaHCO3的水溶液:HC不能拆,应为NaHCO3===Na++HC,A错误;HF是弱酸只能部分电离,应为HFH++F-,B错误;H2S是二元弱酸,分步电离H2SH++HS-,HS-H++S2-,D错误。 5.(2025·盐城市阜宁县期中)某化合物MCl(s)在水中溶解并发生电离,该过程的微观示意图如图。已知NA为阿伏加德罗常数的值。下列相关说法正确的是 (　　) A.1 mol MCl中所含分子数目为NA B.MCl为弱电解质,在水中仅部分电离 C.M+和Cl-均与水分子中的氧原子结合形成水合离子 D.MCl在水作用下的溶解和电离过程是物理变化 解析:选D　由图可知,MCl为离子化合物,不存在分子,MCl为强电解质,在水中完全电离,A、B错误;M+带正电荷,与水分子中的氧原子结合形成水合离子,Cl-带负电荷,与水分子中的氢原子结合形成水合离子,C错误;MCl在水作用下的溶解和电离过程中没有新物质生成,是物理变化,D正确。 6.常温下,向某浓度的硫酸铜溶液中分别加入硫酸铜固体和Ba(OH)2固体,随着二者的加入,溶液的导电性变化如图所示。下列分析不合理的是 (　　) A.原硫酸铜溶液一定不是饱和溶液 B.若将Ba(OH)2固体换成BaCl2固体,曲线变化可能完全重叠 C.M点后曲线表征的是新加入的硫酸铜固体生成了胆矾晶体,使溶液质量减小 D.N点时CuSO4和Ba(OH)2恰好完全反应 解析:选B　加入硫酸铜固体后导电能力增强,所以原硫酸铜溶液一定不是饱和溶液,A项正确;若将Ba(OH)2固体换成BaCl2固体,导电能力应先基本不变,后上升,B项错误;M点后加入的硫酸铜固体变成胆矾晶体,使溶液质量减小,C项正确;N点时导电能力几乎为0,所以是CuSO4和Ba(OH)2恰好完全反应的点,D项正确。 7.(2025·江西省重点中学盟校联考)下列过程中,对应的反应方程式不正确的是 (　　) A CaH2用作野外生氢剂 CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑ B 用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜 Ag+2H++N===Ag++NO↑+H2O C 氧化铝溶于氢氧化钠溶液 Al2O3+2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4] D 将少量CO2通入苯酚钠溶液中 +CO2+H2O →+HC 解析:选B　CaH2作野外生氢剂是由于CaH2能与水反应生成氢氧化钙和氢气,A项正确;银与稀硝酸反应生成一氧化氮,用稀硝酸除去试管内壁银镜,离子方程式为3Ag+4H++N3Ag++NO↑+2H2O,B项错误;氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠,C项正确;向苯酚钠溶液中通入二氧化碳,生成苯酚和碳酸氢钠,D项正确。 8.(2025年1月·八省联考四川卷)下列过程对应的离子方程式正确的是 (　　) A.硫化氢溶液久置变浑浊:2S2-+O2+4H+===2S↓+2H2O B.锌粉与稀硝酸反应:Zn+2N+4H+===Zn2++2NO2↑+2H2O C.银氨溶液与溴化钠溶液反应:[Ag(NH3)2]++Br-===AgBr↓+2NH3 D.碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液混合:Ba2++HC+OH-BaCO3↓+H2O 解析:选C　硫化氢溶液久置变浑浊发生反应的离子方程式为2H2S+O2===2S↓+2H2O,A错误;锌粉与稀硝酸反应的离子方程式为3Zn+2N+8H+===3Zn2++2NO↑+4H2O,B错误;银氨溶液与溴化钠溶液反应的离子方程式为+Br-===AgBr↓+2NH3,C正确;碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钡溶液反应的离子方程式为Ba2++2HC+2OH-===C+BaCO3↓+2H2O,D错误。 9.向0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中通入或滴加物质X,下列离子方程式错误的是 (　　) 选项 物质X 现象 离子方程式 A 氯气 溶液变为棕黄色 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- B 碳酸氢钠溶液 产生沉淀、有气泡冒出 Fe2++2HC===FeCO3↓+CO2↑+H2O C 氢氧化钡溶液 产生白色沉淀 Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ D 硫化钠溶液 产生黑色沉淀 Fe2++S2-===FeS↓ 解析:选C　向0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中通入氯气,氯气将亚铁离子氧化为铁离子,溶液变为棕黄色,发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,故A正确;向0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中滴加碳酸氢钠溶液,Fe2+与HC发生反应Fe2++2HC===FeCO3↓+CO2↑+H2O,产生沉淀、有气泡冒出,故B正确;向0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中滴加氢氧化钡溶液,生成氢氧化亚铁和硫酸钡白色沉淀,反应的离子方程式为Fe2++S+Ba2++2OH-===Fe(OH)2↓+BaSO4↓,故C错误;向0.1 mol·L-1 FeSO4溶液中滴加硫化钠溶液,Fe2+与S2-发生反应生成硫化亚铁黑色沉淀,反应的离子方程式为Fe2++S2-===FeS↓,故D正确。 10.(2025·湖南省新高考联盟联考)下列方程式书写正确的是 (　　) A.甲醛与足量新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式:HCHO+2Cu(OH)2+NaOHHCOONa+Cu2O+3H2O B.FeO溶于浓硝酸的离子方程式:3FeO+10H++N===3Fe3++NO↑+5H2O C.含3 mol FeI2的溶液与4 mol Cl2发生反应,反应的离子方程式为2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl- D.等物质的量浓度的NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液以1∶2的体积混合,发生的离子方程式:N+Al3++2S+2Ba2++4OH-===NH3·H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓ 解析:选D　甲醛分子可看作含有2个醛基,故甲醛与足量新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为HCHO+4Cu(OH)2+2NaOHNa2CO3+2Cu2O↓+6H2O,A错误;氧化亚铁与浓硝酸反应应该生成硝酸铁、二氧化氮和水,B错误;3 mol FeI2的溶液与4 mol Cl2发生反应,因为还原性碘离子大于亚铁离子,故氯气先与6 mol碘离子反应消耗3 mol氯气,剩余的1 mol氯气与亚铁离子反应消耗2 mol亚铁离子,故离子方程式为6I-+2Fe2++4Cl2===2Fe3++3I2+8Cl-,C错误;等物质的量浓度的NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液以1∶2的体积混合,有足够的OH-与铝离子和铵根反应,但没有多余的OH-与氢氧化铝沉淀反应,D正确。 二、非选择题 11.(8分)(2025·菏泽市期中)某学习兴趣小组为探究离子反应发生的条件,选取了MgSO4和Ba(OH)2为实验对象,过程如下: 实验1:向烧杯中依次加入下列试剂,记录灯泡变化。 ①MgSO4粉末:灯泡不亮 ②加入蒸馏水:灯泡变亮 ③逐滴滴加0.1 mol·L-1 Ba(OH)2灯泡变化如下: 实验2:用氢氧化钠溶液替代Ba(OH)2溶液,重复实验进行对照。 实验3:用M溶液替代MgSO4溶液,重复实验进行对照,结果与实验1的灯泡现象相同。 (1)实验1中加蒸馏水灯泡变亮的原因是 　,  用离子方程式解释过程1中灯泡变暗的原因: 　。  (2)实验2中选取氢氧化钠溶液的浓度为　　　　　　　　　,加入氢氧化钠溶液过程中灯泡不熄灭,原因是 　。  (3)实验3中,M溶液为　　　　　,该溶液属于　　　　　(填“强电解质”“弱电解质”“非电解质”或“以上都不是”)。  (4)已知:常温下,Mg(OH)2悬浊液中,c2(OH-)·c(Mg2+)=A(A是一个常数)。比较实验1中c(OH-)大小,溶液1　　　　(填“>”“<”或“=”)溶液2。  解析:(1)加入蒸馏水,MgSO4粉末溶于水形成溶液,发生电离:MgSO4===Mg2++S,存在自由移动的离子使溶液导电;加入氢氧化钡与硫酸镁反应生成硫酸钡和氢氧化镁沉淀,使溶液中自由移动离子浓度减小,导电性减弱,离子方程式为Mg2++S+Ba2++2OH-===BaSO4↓+Mg(OH)2↓。(2)保证氢氧根浓度相同,则氢氧化钠浓度为0.2 mol·L-1;氢氧化钠与硫酸镁反应生成硫酸钠和氢氧化镁沉淀,Na2SO4易溶于水电离出Na+和S,灯泡不熄灭。(3)用M溶液替代MgSO4溶液,重复实验进行对照,结果与实验1的灯泡现象相同,则加入氢氧化钡后依然产生两种沉淀,M可能为CuSO4溶液;该溶液为混合物,既不是强电解质、弱电解质也不是非电解质。(4)溶液1中Mg2+尚未完全沉淀,溶液2中Mg2+完全沉淀,则溶液1中Mg2+浓度大于溶液2中Mg2+浓度,溶液1氢氧根浓度小于溶液2氢氧根浓度。 答案:(1)MgSO4溶于水后发生电离:MgSO4===Mg2++S,存在自由移动的离子使溶液导电 Mg2++S+Ba2++2OH-===BaSO4↓+Mg(OH)2↓　(2)0.2 mol·L-1　反应生成Na2SO4,易溶于水电离出Na+和S,灯泡不熄灭 (3)CuSO4溶液(合理即可)　以上都不是　(4)< 12.(10分)(2025·咸阳市礼泉县期中)化学来源于生活又服务于生活,请回答下列问题: (1)感冒期间,除及时吃药外,电解质也需补充。大多数家庭选择自制电解质水,下列物质属于电解质的是　　　(填字母)。  A.二氧化碳　　B.小苏打　　C.酒精 D.NaCl E.蔗糖 F.食醋 (2)饮用水中的N对人类健康产生危害,为了降低饮用水中N的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将N还原为N2。写出该反应的离子方程式: 。 (3)从旧CPU中回收金的部分流程如下: 含Au固体HAuCl4溶液Au ①HNO3⁃NaCl与王水[V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3]溶金原理相同,会生成一种无色气体,遇到空气变为红棕色。HAuCl4为强酸。写出HNO3⁃NaCl溶金反应的离子方程式: 　。  ②若用Zn粉将溶液中的1.2 mol HAuCl4完全还原,则参加反应的Zn物质的量是　　　　 mol。  解析:(1)电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物;二氧化碳、酒精、蔗糖属于非电解质;小苏打、NaCl属于电解质;食醋为溶液属于混合物。(2)在碱性条件下用铝粉将N还原为N2,反应中氮元素的化合价由+5变为0,铝元素的化合价由0变为+3,根据电子守恒可知,反应为10Al+6N+4OH-+18H2O===10[Al(OH)4]-+3N2↑。(3)①由题可得金与混合溶液反应生成的气体为NO,遇空气氧化为红棕色NO2,可得该反应的离子方程式为Au+4Cl-+4H++N===AuC+2H2O+NO↑;②在氯金酸(HAuCl4)中,氯元素的化合价为-1价,氢元素的化合价为+1价,金元素的化合价为+3价,Zn可将H与Au全部还原为单质,则方程式为2HAuCl4+4Zn===2Au+H2↑+4ZnCl2,已知有1.2 mol HAuCl4,则反应所需Zn的物质的量n=1.2 mol×2=2.4 mol。 答案:(1)BD　(2)10Al+6N+4OH-+18H2O===10[Al(OH)4]-+3N2↑　 (3)①Au+4Cl-+4H++N===AuC+2H2O+NO↑　②2.4 　　　　第三讲　离子共存与推断(思维建模课) 　　离子共存与推断是高中化学教学重、难点之一,内容涉及溶液中离子间的复分解反应、氧化还原反应、络合反应、水解与电离等核心知识点,体现“微观探析”“变化观念”等化学学科核心素养。通过近几年的高考试题来看,所命制的题目在传承中不断变化创新,以真实情境为载体,考查学生的学以致用能力。 一、离子共存 1.离子不能共存的四个角度 (1)复分解反应型 ①生成难溶物或微溶物的离子不能大量共存 Ba2+、Ca2+与S、C、S等不能大量共存;Ag+与S、C、Cl-等不能大量共存;OH-与Mg2+、Ca2+、Al3+、Mn2+、Fe2+、Cu2+等不能大量共存。 ②生成难电离或易挥发的物质的离子不能大量共存 H+与OH-、C、HC、S、HS、ClO-、F-、CH3COO-、S2等不能大量共存;OH-与H+、N、Mg2+等阳离子及HC、HS等弱酸的酸式酸根不能大量共存。 (2)氧化还原反应型 强氧化性与强还原性的离子(或分子)在溶液中会发生氧化还原反应不能大量共存 判断下表中所列离子能否发生氧化还原反应,能反应的打“√”,不能反应的打“×”。 S2- S I- Fe2+ Br- Cl- Mn(H+) √ √ √ √ √ √ ClO- √ √ √ √ √ √(酸性) N(H+) √ √ √ √ — — Fe3+ √ √ √ × × × (3)水解相互促进型 Al3+与C、HC、S2-、HS-、[Al(OH)4]-、Si等,Fe3+与C、HC、[Al(OH)4]-、Si等不能大量共存。 (4)络合反应型 Fe3+与SCN-、Ag+与NH3·H2O等不能大量共存。 2.离子共存题的常见限定条件分析 (1)无色溶液中隐含的限定条件 溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn、Cr2、Cr等有色离子。 (2)常见表示溶液呈酸性的描述 ①常温下pH=1的溶液;②使pH试纸变红的溶液;③使甲基橙呈红色的溶液;④c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液。 (3)常见表示溶液呈碱性的描述 ①常温下pH=14的溶液;②使pH试纸变蓝的溶液;③使酚酞变红的溶液;④c(OH-)=0.1 mol·L-1的溶液。 (4)常见表示溶液既可能呈酸性又可能呈碱性的描述 ①与铝粉反应放出氢气的溶液;②常温下,水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1的溶液;③与NH4HCO3反应能产生气体的溶液。 [例1]　(2025·衡水市部分示范性高中模拟)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.=10-12的溶液中:Na+、C、N、[Al(OH)4]- B.c(ClO-)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、N、C2 C.c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、N、Br-、C D.水电离出来的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、S2、Cl- 　　[解析]　=10-12的溶液显碱性,Na+、C、N、[Al(OH)4]-在碱性溶液中能大量共存,A符合;ClO-有强氧化性,C2有强还原性,二者不能大量共存,B不符合;Fe3+水解,溶液显酸性,而C水解,溶液显碱性,二者相互促进最终生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体,二者不能大量共存,C不符合;水电离出来的c(H+)=1×10-13 mol·L-1,说明水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,S2在酸性条件下会转化为单质S和SO2,所以在酸性条件下,S2不能大量共存,D不符合。 [答案]　A |思维建模|解答离子共存题目的思维流程 第一步: 细审题干关键点 ①注意“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”“因发生氧化还原反应而不能大量共存”等关键点; 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: 分析隐含条件 ①溶液是否无色; ②溶液的酸、碱性分析; ③溶液是否含有氧化性或还原性离子 第三步: 抓住反应 发生条件 ①清楚生成气体、沉淀、弱电解质的复分解反应; ②特别注意常见的氧化还原反应; ③熟记相互促进的水解反应; ④牢记能发生的络合反应 [迁移应用] 题点(一)　无附加限定条件的离子共存 1.(2024·浙江1月选考)在溶液中能大量共存的离子组是 (　　) A.H+、I-、Ba2+、N B.Fe3+、K+、CN-、Cl- C.Na+、Si、Br-、Ca2+ D.N、S、CH3COO-、HC 解析:选D　A项,H+、I-、N发生氧化还原反应,不能共存;B项,Fe3+、CN-发生络合反应,不能大量共存;C项,Si与Ca2+反应生成沉淀,不能共存;D项,虽然N与CH3COO-、HC水解相互促进,但水解仍然是微弱的,能大量共存。 2.(2025·华南师范大学附属中学月考)下列各组离子中能大量共存的是 (　　) A.Cl-、OH-、S、N B.H+、Fe2+、S、Cl- C.K+、Ba2+、N、S D.H+、Cl-、Mn、Fe2+ 解析:选B　OH-、N能结合成一水合氨,不能大量共存,A错误;该组离子彼此不发生反应,可以大量共存,B正确;Ba2+、S结合生成硫酸钡沉淀,不能大量共存,C错误;酸性条件下Mn能氧化Cl-、Fe2+,不能大量共存,D错误。 题点(二)　有限定条件的离子共存 3.(2025年1月·八省联考晋陕宁青卷)下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是 (　　) A.S2、H+、I-、Na+ B.C、Cl-、ClO-、K+ C.N、Br-、Cu2+、Ag+ D.K+、Fe3+、、S 解析:选B　S2与H+反应生成S单质和SO2,不能大量共存,A错误;C、Cl-、ClO-、K+互不反应,可以大量共存,B正确;Br-与Ag+反应生成AgBr沉淀,不能大量共存,C错误;Fe3+在大量存在的溶液中会生成Fe(OH)3沉淀,不能大量共存,D错误。 4.(2025·钦州市示范性高中开学模拟)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 (　　) A.无色透明的溶液中:Cu2+、Mg2+、S、Cl- B.c(ClO-)=1 mol·L-1的溶液中:K+、Al3+、I-、S C.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、N、Cl-、N D.=1×1012的溶液中:K+、N、HC、N 解析:选C　无色透明的溶液中不存在Cu2+,A错误;c(ClO-)=1 mol·L-1的溶液具有强氧化性,I-具有还原性,所以I-不能共存,B错误;能使甲基橙变红的溶液呈酸性,在酸性条件下Na+、N、Cl-、N能共存,C正确;=1×1012的溶液为酸性,在酸性溶液中HC不能存在,D错误。 5.(2025·华南师范大学附属中学模拟)常温下,Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38。下列有关离子大量共存的分析正确的是 (　　) 选项 粒子组 分析 A 醋酸钠和醋酸的混合溶液中,当c(Na+)=c(CH3COOH)时:Cl-、HC、N、ClO- 不能大量共存,原因是醋酸较多,醋酸能与HC和ClO-反应 B 0.1 mol·L-1的氨水中:Fe2+、Na+、S 不能大量共存,原因是Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓ C 常温下,pH=7的溶液中:Fe3+、K+、Br- 能大量共存,原因是这三种离子之间不发生反应 D 用惰性电极电解时,一开始就能产生氧气的溶液中:S、HC、Na+、OH- 能大量共存,原因是在酸性或碱性溶液中这四种离子之间不发生反应 解析:选A　醋酸钠和醋酸的混合溶液中,当c(Na+)=c(CH3COOH)时,醋酸较多,醋酸能与HC和ClO-反应,不能大量共存,故A项正确;氨水的主要成分是一水合氨,一水合氨是弱碱,正确的离子方程式为Fe2++2NH3·H2O===Fe(OH)2↓+2N,故B项错误;根据Ksp[Fe(OH)3]≈1.0×10-38可知,pH=7时c(Fe3+)≈1.0×10-17 mol·L-1,会生成沉淀,Fe3+不能大量存在,故C项错误;OH-与HC不能大量共存,故D项错误。 二、离子推断 (一)常见阳离子的检验与推断依据 　根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可以把检验离子的方法归纳为三种类型: ①生成沉淀;②生成气体;③显现特殊颜色。 1.依据生成的沉淀检验或推断 阳离子 试剂 实验现象(依据) Mg2+ NaOH溶液 开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量,沉淀不溶解 Al3+ NaOH溶液 开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量,沉淀溶解 Fe2+ NaOH溶液 先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色 K3[Fe(CN)6] 溶液 产生蓝色沉淀 Fe3+ NaOH溶液 产生红褐色沉淀 Cu2+ NaOH溶液 产生蓝色沉淀 2.依据显示的特殊颜色检验或推断 阳离子 试剂或方法 实验现象(依据) H+ 紫色石蕊溶液 溶液变红 Na+ 焰色试验 黄色火焰 K+ 焰色试验 紫色火焰(透过蓝色钴玻璃) Fe3+ KSCN溶液 溶液呈红色 Fe2+ 先加KSCN溶液再加氯水 先无明显变化,后变红色 3.依据生成的气体检验或推断 N产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 (二)常见阴离子的检验与推断依据 1.依据生成的沉淀检验或推断 阴离子 试剂 实验现象(依据) Cl- AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀:AgCl Br- 产生淡黄色沉淀:AgBr I- 产生黄色沉淀:AgI S 稀盐酸和BaCl2溶液 加稀盐酸无明显现象,再加BaCl2溶液产生白色沉淀 C CaCl2溶液和稀盐酸 加CaCl2溶液产生白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体 2.依据生成的气体检验或推断 阴离子 试剂 实验现象(依据) C、 HC 稀盐酸和澄清石灰水 产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体 S、 HS 稀H2SO4和品红溶液 加稀硫酸产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色 3.依据显示的特殊颜色检验或推断 (1) (2)有机层(下层) (3)I-溶液变蓝,表明有I- 　　[例2]　有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、N、S、Cl-、I-、HC,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验的离子(如为溶液反应,说明使用试剂的名称,不必写详细操作步骤)为 　。  　　[解析]　(1)无色溶液,排除Fe2+。 由实验现象可获取以下解题信息 实验现象 获取信息 溶液变红色 可知溶液呈酸性,利用互斥性原则,H+与HC发生反应而不能共存,说明溶液中不含HC 有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色 可判断气体为NO,根据原子守恒从而判断溶液中含有N,再利用互斥性原则,H+、N具有强氧化性与I-发生反应而不能共存,说明溶液中不含I- 有白色沉淀生成 判断溶液中含有S,利用互斥性原则,Ba2+与S发生反应而不能共存,说明溶液中不含Ba2+ 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于HNO3 由进出性原则可知实验③向溶液中引入了Cl-,故无法判断原溶液中Cl-是否存在 有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀部分溶解 判断溶液中含有Mg2+和Al3+ (2)根据以上分析,Cl-、K+不确定。 a.检验是否含有K+,通过蓝色的钴玻璃观察焰色试验,如果为紫色则含K+,否则不含K+; b.检验是否含有Cl-,需先加入过量的Ba(NO3)2溶液使S完全沉淀,再取上层清液,加入AgNO3溶液,如有白色沉淀生成则含有Cl-,否则不含Cl-。 　　[答案]　(1)Al3+、Mg2+、N、S　Fe2+、Ba2+、I-、HC (2)焰色试验,检验K+;Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液,检验Cl- |思维建模|离子推断的四项基本原则 [迁移应用] 题点(一)　常见离子检验及干扰因素的识别 1.下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是 (　　) 选项 离子 检验方法 A C 向样品中加入足量盐酸,将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊 B S 向样品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成 C Fe2+ 取少量溶液于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液紫色是否褪去 D I- 取少量溶液于试管中,加入新制氯水,再加入淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色 解析:选D　A项,HC会产生干扰,错误;B项,S会产生干扰,错误;C项,使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2+,如S等,错误;D项,新制氯水能把I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝,因此可以检验I-的存在,正确。 2.下列有关溶液中离子的检验方法正确的是 (　　) A.向某溶液中滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,再滴加足量稀HNO3,若沉淀不溶解,则说明原溶液中一定含Ag+ B.取溶液进行焰色试验是黄色,一定含有Na+,一定不含有K+ C.向某溶液中滴加足量HCl,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,则说明原溶液中一定含C或HC D.向某盐溶液中滴加浓NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液含N 解析:选D　向某溶液中滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,再滴加足量稀HNO3,若沉淀不溶解,则说明原溶液中可能含有Ag+、S、S,故A错误;取溶液进行焰色试验是黄色,一定含有Na+,观察K+的颜色需要透过蓝色钴玻璃,所以不能确定是否含有K+,故B错误;向某溶液中滴加足量HCl,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,则说明原溶液中不一定含C或HC,也可能含S或HS,故C错误。 题点(二)　离子或物质的推断 3.(2025·武汉市武钢三中月考)某绿色溶液A含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、Cu2+、S、Cl-、C和HC中的若干种。取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于酸): ①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和绿色溶液B; ②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001 mol·L-1 AgNO3溶液,有白色沉淀生成。 下列说法不正确的是 (　　) A.溶液A中一定存在H+、S和Cl- B.溶液A中不存在Mg2+、C和HC,不能确定Na+的存在 C.第②步生成的白色沉淀只是AgCl D.溶液A中存在Fe2+与Cu2+中的一种或两种,且可用NaOH溶液判断 解析:选B　溶液呈绿色,则一定含有Fe2+与Cu2+中的一种或两种,与Fe2+、Cu2+反应的C和HC不能大量存在;①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀,则溶液中含有S,还有绿色滤液B,则溶液中含有H+,氢氧化钡不足,不能确定是否含有Mg2+;②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001 mol·L-1 AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则溶液中一定存在Cl-,不能确定Na+是否存在,以此解答该题。由以上分析可知溶液A中一定存在H+、S和Cl-,故A正确;反应①得到绿色滤液,说明溶液呈酸性,则氢氧化钡不足,不能确定是否含有Mg2+,故B错误;溶液中不存在C,加入硝酸银,不生成Ag2CO3,第②步生成的白色沉淀只是AgCl,故C正确;如含有亚铁离子,加入氢氧化钠,先生成白色絮状沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,如含铜离子,可生成蓝色沉淀,现象不同,可鉴别,故D正确。 4.(2025·烟台期末)某溶液中只可能含有Al3+、Fe2+、Fe3+、N、Cl-、C、S、S中的若干种,各离子浓度均相等。为确认其成分进行如下实验。下列说法错误的是 (　　) A.由②可知原溶液中含有还原性离子 B.原溶液中一定不存在C、S、Fe3+ C.原溶液中一定存在Fe2+、N、Cl-、S D.沉淀C可能是BaCO3和Al(OH)3的混合物 解析:选D　溶液中加入过量稀硫酸,无明显现象,说明无C、S,加入硝酸钡溶液,有气体生成,说明发生了氧化还原反应,则含有Fe2+,沉淀A为硫酸钡沉淀,但不能说明含有S,因为前面加入了硫酸,溶液A中加过量NaOH溶液,加热生成气体,则气体为氨气,则含有N,沉淀B是氢氧化铁沉淀,向溶液B中通入少量二氧化碳,有沉淀C,说明沉淀中一定有碳酸钡,可能含氢氧化铝沉淀,则可能含有Al3+,但由于溶液中离子浓度相同,结合电荷守恒,不可能含有Al3+、Fe3+,一定含有Fe2+、N、Cl-、S。据此分析,A、B、C均正确,D错误。 5.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 N　C　Si　S 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 N C Si S c/(mol·L-1) (4)判断K+是否存在　　　　　(填“存在”或“不存在”),若存在求其最小浓度为　　　　　 mol·L-1,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、Ⅱ可知,加入稀盐酸产生气体,必有C,其浓度为0.56 L÷22.4 L·mol-1÷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Si,发生的反应为Si+2H+===H2SiO3↓,H2SiO3SiO2+H2O,故Si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S;根据电荷守恒知2c(C)+2c(Si)=2×0.25 mol·L-1+2×0.4 mol·L-1=1.3 mol·L-1>0.5 mol·L-1,故含K+,其最小浓度为1.3 mol·L-1-0.5 mol·L-1=0.8 mol·L-1,不能确定N是否存在。 答案:(1)Ag+、Mg2+、Ba2+ (2)Si+2H+===H2SiO3↓ (3)?　0.25　0.4　0　(4)存在　0.8 [课时跟踪检测] (说明:标题目配有讲评课件) 一、选择题 1.(2025·浙江强基联盟联考)在溶液中能大量共存的离子组是 (　　) A.Cl-、H+、ClO-、Na+ B.SCN-、Fe3+、S、Mg2+ C.Cr、H+、F-、N D.C、S2-、OH-、K+ 解析:选D　H+和ClO-、Cl-三种离子发生氧化还原反应,不能大量共存,A不合题意;Fe3+和SCN-发生络合反应,不能大量共存,B不合题意;H+和Cr、H+和F-均不能大量共存,C不合题意;C、S2-、OH-、K+互不反应,能大量共存,D符合题意。 2.某无色透明溶液中已含有大量Na+、K+、Cl-、H+,则下列离子也可能大量存在于该溶液中的是 (　　) A.Fe　　　　B.N C.Ag+ D.HS- 解析:选B　高铁酸根离子(Fe)在H+作用下会自发分解,因此二者不能在溶液中大量共存,A错误;铵根离子(N)与溶液中的已知离子均不发生反应,因此该离子能在溶液中大量共存,B正确;银离子(Ag+)能与Cl-发生反应生成AgCl沉淀,因此Ag+不能与该溶液中的离子大量共存,C错误;硫氢根离子(HS-)能与H+作用生成弱电解质H2S,因此HS-不能与该溶液中的离子大量共存,D错误。 3.(2025·安徽省名校联盟大联考)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.无色强酸性溶液中:Na+、K+、N、S B.溶有氯化钡的溶液中:Na+、K+、OH-、HC C.使石蕊变红的溶液中:Na+、Cl-、S、ClO- D.滴加KSCN溶液显红色的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、I- 解析:选A　无色强酸性溶液中,Na+、K+、N、S均不反应,能大量共存,A正确;OH-与HC不能大量共存,生成的C和Ba2+也不能大量共存,B错误;使石蕊变红的溶液显酸性,H+与ClO-反应生成HClO或ClO-+2H++Cl-Cl2↑+H2O,所以不能大量共存,C错误;滴加KSCN溶液显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与I-发生氧化还原反应而不能大量共存,D错误。 4.(2025·赣州市开学模拟)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.0.1 mol·L-1 CuSO4溶液:Na+、K+、N、C B.pH=1的溶液:Fe3+、N、Cl-、Cr C.水电离出来的c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液:K+、C、Br-、[Al(OH)4]- D.澄清溶液中:K+、Na+、Mn、S 解析:选D　Cu2+与C会发生相互促进的水解,不能大量共存,故A错误;常温下,pH=1的溶液呈酸性,酸性条件下,Cl-、Cr(酸性下是重铬酸根)发生氧化还原反应而不能大量共存,故B错误;该溶液中水的电离被抑制,溶液呈酸性或碱性,溶液呈酸性时,C、[Al(OH)4]-不能大量共存,故C错误。 5.常温下,下列各组离子在指定条件下能大量共存的是 (　　) A.0.1 mol·L-1 HNO3溶液:Ca2+、Na+、Cl-、Si B.使酚酞变红色的溶液:Na+、Ca2+、HC、[Al(OH)4]- C.某无色溶液:Fe2+、N、SCN-、Cl- D.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液中:Mg2+、K+、S、N 解析:选D　钙离子与硅酸根形成的硅酸钙为沉淀,氢离子与硅酸根生成硅酸沉淀,不能共存,A错误;使酚酞变红色的溶液呈碱性,碳酸氢根不能存在,B错误;亚铁离子呈浅绿色,不能存在,C错误;使紫色石蕊溶液呈红色的溶液呈酸性,四种离子可以共存,D正确。 6.(2025·西南大学附属中学校模拟)室温下,下列各组离子一定能够在指定溶液中大量共存的是 (　　) A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:K+、H+、Cl-、N B.滴加酚酞变红的溶液:Na+、CH3COO-、C、N C.新制氯水中:K+、N、S、S D.与Al反应能产生气体的溶液中:Na+、K+、Cl-、Cu2+ 解析:选B　H+与HC会发生反应生成二氧化碳和水,所给离子不能大量共存,A错误;滴加酚酞变红的溶液含有大量的OH-,所给离子两两不反应,可以大量共存,B正确;氯水中的Cl2、HClO具有强氧化性,可以将S氧化,所给离子不能大量共存,C错误;与Al反应能产生气体的溶液可能为强酸(除硝酸)、强碱溶液,酸性条件下所给离子可以大量共存,强碱条件下Cu2+不能大量共存,D错误。 7.向某溶液中加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀HNO3沉淀不消失,则溶液中 (　　) A.一定含有S、Ag+中的一种或几种 B.一定含有S或Ag+,不含S C.一定含有S或S或Ag+ D.一定含S、S、Ag+中的一种或几种 解析:选D　向某溶液中加入BaCl2产生的不溶于稀HNO3的白色沉淀可以是BaSO4或AgCl,所以原溶液中可能含有S、Ag+或其中的一种;若原溶液中含S,当加入稀硝酸时,S会被氧化成S,从而生成BaSO4沉淀,所以原溶液中也可能有S。 8.(2025·建水县第六中学期中)下列离子的检验方法及其结论一定正确的是 (　　) A.向某溶液中加AgNO3溶液生成白色沉淀,则原溶液中有Cl- B.向某溶液中滴加NaOH溶液加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则原溶液中有N C.向某溶液中加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,则原溶液中有Ba2+ D.向某溶液中加入H2O2,再加入KSCN溶液,溶液变为红色,则原溶液中有Fe2+ 解析:选B　氯离子的检验用硝酸酸化的硝酸银溶液,A项不符合题意;铵根离子与氢氧化钠溶液在加热的条件下反应生成氨气,氨气可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B项符合题意;能与碳酸根离子产生白色沉淀的还有钙离子等,C项不符合题意;溶液变为红色,说明有Fe3+,但不一定是双氧水氧化而来,应当先加入KSCN溶液,再加入双氧水,D项不符合题意。 9.白色固体样品X,可能含Na2S2O3、Na2S、Na2SO3、KOH、Na2CO3和BaCO3之中的一种或两种。在三个烧杯中各加入适量X,进行如下实验(必要时微热,使之充分反应),实验记录如下: 编号 操作 现象 Ⅰ 做焰色试验 焰色呈黄色 Ⅱ 加入蒸馏水 固体全部溶解,得到透明溶液 Ⅲ 加入稀硫酸 产生浅黄色沉淀和刺激性气味气体 依据实验现象,下列说法错误的是 (　　) A.X可能是Na2S2O3 B.X可能是Na2S和Na2S2O3 C.X不可能含KOH和BaCO3 D.X可能是Na2S2O3和Na2CO3 解析:选C　根据实验Ⅰ,可知X一定含钠盐;根据实验Ⅱ,可排除BaCO3存在;根据实验Ⅲ,可确定淡黄色固体是硫(S)单质,具有刺激性气味气体中一定含有SO2,可能还含有CO2。加入稀硫酸,可能发生的相关反应有:S2+2H+===S↓+SO2↑+H2O,C+2H+===CO2↑+H2O,S+2S2-+6H+===3S↓+3H2O、S+2H+===SO2↑+H2O。X可能是Na2S2O3,也可能是Na2S和Na2S2O3或Na2S2O3和Na2CO3或Na2S和Na2SO3;焰色试验中,黄色会覆盖浅紫色,不透过蓝色钴玻璃,观察不到紫色,即有钠盐存在时可能存在KOH,综合分析实验现象,X可能含KOH,一定不含BaCO3。 10.在可能含有S、Cl-的溶液中,要检验Cl-是否存在,下列实验方法正确的是 (　　) A.取样,加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则有Cl- B.取样,加入足量BaCl2溶液,过滤后再加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则有Cl- C.取样,加入足量Ba(NO3)2溶液,过滤后再加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则有Cl- D.取样,加入Ba(NO3)2和AgNO3混合溶液,有白色沉淀生成,则有Cl- 解析:选C　一般情况下,检验Cl-需要用HNO3溶液和AgNO3溶液,但是S的存在会干扰Cl-的检验,所以先用Ba2+除去,再检验Cl-;此时已经没有其他的干扰离子,所以可以省略HNO3溶液。直接加入AgNO3溶液,生成的白色沉淀可能是AgCl,也可能是Ag2SO4,无法确定是否含有Cl-,A错误;加足量BaCl2溶液,虽然可以除去S,但是同时也加入了Cl-,干扰检验,B错误;先加足量Ba(NO3)2溶液,可除去S,从而排除S的干扰,过滤后再加AgNO3溶液,产生了白色沉淀,可表明溶液中含有Cl-,C正确;加入Ba(NO3)2和AgNO3混合溶液,可能生成BaSO4、AgCl、Ag2SO4白色沉淀,无法确定是否含有Cl-,D错误。 11.澄清透明的溶液X中含有下表离子中的某5种,且各离子浓度相等(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,立即有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述正确的是 (　　) 阳离子 阴离子 Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+ OH-、N、HC、C、S、Cl- A.X溶液中至少含有HC或C中的一种 B.溶液中一定没有Fe3+ C.无法确定Mg2+是否存在 D.溶液中可能存在Cl- 解析:选B　向X溶液中加入足量稀盐酸,立即有无色气体生成,反应前后阴离子种类没有变化,一定含有Cl-,一定不含OH-、HC、C,发生反应为3Fe2++N+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,放出的无色气体是NO,则原溶液中含有Fe2+、N;X中含有5种离子,且各离子浓度相等,则根据电中性原则一定含有硫酸根离子,Ca2+、S不能大量共存,则溶液中一定含有Mg2+,根据以上分析,原溶液中一定含有Fe2+、Mg2+、N、S、Cl-,一定不含Na+、Fe3+、Ca2+、Al3+、OH-、HC、C。 12.某固体粉末中可能含有Na2CO3、KNO3、NaNO2、Na2SO3、K2SO4、FeO、Fe2O3中的若干种,某同学为确定该固体粉末的成分,进行连续实验:首先取少量固体溶于足量水,有固体未溶解;过滤,取滤液做焰色试验,有黄色火焰,透过蓝色钴玻璃未发现紫色;另取滤液两份,一份加盐酸有无色气体生成,遇空气变为红棕色,另一份加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀;滤渣中加盐酸后完全溶解,滴加KSCN溶液无现象,通入Cl2,溶液变红色。下列说法正确的是 (　　) A.该固体粉末中含有钠、硫、铁元素,但不含钾、氮元素 B.该固体粉末中一定含有NaNO2、Na2SO3、FeO,不含KNO3、K2SO4 C.该固体粉末中一定不含有KNO3、Na2CO3、K2SO4、Na2SO3、FeO D.该固体粉末中可能含有Na2CO3和K2SO4,如需确定,还需另做实验 解析:选B　焰色试验呈黄色,说明含有钠元素,透过蓝色钴玻璃未见紫色,说明不含有钾元素,即不含KNO3、K2SO4;滤液中加盐酸有无色气体生成,遇空气变为红棕色,红棕色气体为NO2,说明生成NO,则含有氮元素,即一定含有NaNO2;另一份滤液中加入盐酸酸化后的氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明有硫酸钡生成,但已确定没有K2SO4说明一定有Na2SO3,不确定是否有碳酸根;滤渣中加盐酸后完全溶解,滴加KSCN溶液无现象,通入Cl2,溶液变红色,说明有Fe2+,不含Fe3+,则滤渣中一定含有FeO,不含Fe2O3;故一定有NaNO2、Na2SO3、FeO,一定没有KNO3、K2SO4、Fe2O3,不确定是否有Na2CO3,故A、C、D错误,B正确。 二、非选择题 13.(10分)(2025·洛阳市创新发展联盟段考)150 mL某无色溶液中可能含有Na+、N、Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+、C、S中的若干种,现将此溶液分成三等份,进行如下实验: ①向第一份中加入足量的0.5 mol·L-1稀盐酸,生成0.448 L气体(已换算成标准状况下); ②向第二份中加入足量NaOH溶液并加热,收集到0.04 mol气体; ③向第三份中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27 g,加入足量0.5 mol·L-1稀盐酸充分反应后,剩余沉淀2.33 g。 根据上述实验,回答下列问题: (1)用12 mol·L-1的浓盐酸配制240 mL 0.5 mol·L-1稀盐酸,需要用量筒量取　　　　 mL浓盐酸,若在量取浓盐酸时俯视刻度线,则会导致配制的稀盐酸的浓度　　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”)。  (2)实验②中生成气体的离子方程式为 　。  (3)实验③中沉淀部分溶解的化学方程式为 　,  剩余沉淀的化学式为　　　　　。  (4)原溶液中c(S)=　　　　　 mol·L-1,c(C)=　　　　 mol·L-1。  (5)经分析,溶液中一定存在Na+,理由是 　。  解析:无色溶液中肯定不含有色离子Fe3+;第一份中加入足量的0.5 mol·L-1稀盐酸,生成0.448 L气体,则含有C 0.02 mol,不含Al3+、Ba2+、Mg2+;向第二份中加入足量NaOH溶液并加热,收集到0.04 mol气体,含有N 0.04 mol;向第三份中加入足量BaCl2溶液,得到沉淀6.27 g,加入足量0.5 mol·L-1稀盐酸充分反应后,剩余沉淀2.33 g。则可知,同时含有C、S,且C:0.02 mol、S:0.01 mol。 (1)配制240 mL溶液,需要用250 mL容量瓶,所以需要盐酸的体积为≈0.010 4 L=10.4 mL,量取盐酸时,俯视刻度线会使得取出盐酸偏少,所配制溶液浓度偏低。(2)铵根与碱发生反应生成氨气:N+OH-NH3↑+H2O。(3)由分析可知,溶解的物质为BaCO3,化学方程式为BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O,剩余物质为BaSO4。(4)由分析可知,溶液中所含n(S)=3×0.01 mol=0.03 mol,浓度为c==0.2 mol·L-1;n(C)=3×0.02 mol=0.06 mol,浓度为c==0.4 mol·L-1。(5)由上述分析可知,原溶液中含有N:0.12 mol、C:0.06 mol、S:0.03 mol,由电荷守恒可知,n(Na+)=0.06 mol,Na+必然存在。 答案:(1)10.4　偏低 (2)N+OH-NH3↑+H2O (3)BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O　BaSO4　(4)0.2　0.4　(5)经分析得知溶液中一定存在的离子有N、C、S,根据离子共存原则可知溶液中一定不存在Mg2+、Al3+、Fe3+、Ba2+,且硫酸根离子和碳酸根离子所带负电荷总量大于铵根离子所带正电荷总量,只有存在钠离子,溶液才能保持电中性 14.(12分)Q溶液中含有如表所示离子中的某5种且浓度均为0.5 mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向Q溶液中加入足量稀氢溴酸,有气体R产生。经分析,反应前后阴离子种类不变。 阳离子 阴离子 K+、Fe3+、N、Ba2+、Fe2+、Mg2+、Al3+、Ag+ HS、OH-、N、C、S、Br-、S2-、S2 请回答下列问题: (1)写出一种检验气体R的方法: 　。  写出产生气体R的离子方程式: 　。  (2)由“加入氢溴酸……”“反应前后阴离子种类不变”推知:Q一定不含　　　　(填中文数字)种阴离子。  (3)综合推断,Q一定含有的离子为　　　　　　　　　　　　　　(填离子符号)。  (4)一定量Q与氯气缓慢反应,实验结果如下: ①“红色溶液”变为蓝色溶液,发生反应的离子方程式为 　。 ②V的范围为　　　　。  解析:(1)向Q溶液中加入足量氢溴酸后,产生气体且反应前后阴离子种类不变,说明Q溶液中一定含有Br-,一定不含OH-、HS、C、S2-、S2,则产生的气体R为Fe2+还原N产生的NO,该反应中N表现酸性和氧化性,由离子浓度均为0.5 mol·L-1可知N有剩余,检验气体R的方法为气体R遇空气变为红棕色,产生气体的离子反应是3Fe2++N+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O。(2)依题意,Q中一定不含OH-、HS、C、S2-、S2五种阴离子。(3)Q溶液一定含有Fe2+、N、Br-,又因为Q溶液共含5种离子且浓度相同及溶液呈电中性和离子共存综合判断,溶液中一定还含S、Mg2+。(4)①加入铜粉,“红色溶液”变为蓝色溶液,铜将铁离子还原成亚铁离子,离子方程式为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。②依题意,溴离子部分氧化,根据还原性顺序,亚铁离子已完全被氧化。由于n(Fe2+)=n(Br-)=0.05 mol,根据电子守恒,只氧化0.05 mol Fe2+时消耗0.025 mol Cl2(标况下体积为0.56 L),完全氧化0.05 mol Fe2+和0.05 mol Br-时消耗0.05 mol Cl2(标况下体积为1.12 L)。故消耗氯气体积的范围为560 mL<V<1 120 mL。 答案:(1)气体R遇空气变为红棕色　3Fe2++N+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O　(2)五 (3)Fe2+、Mg2+、S、N、Br- (4)①2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ ②560 mL<V<1 120 mL 7 / 61 学科网（北京）股份有限公司 $$