内容正文:
题型03 离子反应与氧化还原反应
目录
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 氧化还原反应的概念及应用
考向02 氧化还原反应的规律
考向03 氧化还原方程式的配平【难】
考向04 离子共存
考向05 离子方程式的书写与正误判断【重】
第三部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
氧化还原反应在广东高考选择题中主要结合日常生活、工农业生产及化学实验中常见的化学现象考查氧化还原反应的有关概念;根据陌生的氧化还原反应的化学方程式,利用强弱规律、守恒规律比较氧化性、还原性的强弱及进行量的有关计算。离子共存和离子方程式正误判断是高考的经典题型。离子共存通常考查在一定条件下离子是否能大量共存问题以及离子间是否发生反应,如发生复分解反应、相互促进的水解反应、氧化还原反应、络合反应等。离子方程式正误判断通常考查中学化学教材中的复分解反应、氧化还原反应,题目考查内容主要是元素化合物的性质、化学过程的解释,具有一定的综合性。
考向01 氧化还原反应的概念及应用
【例1-1】(2022·广东·高考真题)北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是
A.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为氧化性气体
B.飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C.乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D.核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素
【例1-2】部分含氮物质的分类及相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A.f可作为化肥,与草木灰同时施用可增强肥效
B.若用Cu与e的水溶液反应制备c,为加快反应速率,可用e的浓溶液
C.a与d反应生成b,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶4
D.工业制备e:b→a→d→e
1.氧化还原反应的两条主线
2.常见的氧化剂、还原剂及反应产物预测
(1)常见的氧化剂及产物预测。
氧化剂
产物预测
KMnO4
Mn2+(酸性);MnO2(中性或弱碱性);Mn(碱性)
K2Cr2O7(酸性)
Cr3+
浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
X2(卤素单质)
X-
H2O2
OH-(碱性);H2O(酸性)
Na2O2
NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO-)
Cl2、Cl-
NaClO3
ClO2、Cl2、Cl-
(2)常见的还原剂及产物预测。
还原剂
产物预测
Fe2+
Fe3+(较强酸性);Fe(OH)3(弱酸性或碱性)
SO2(或H2SO3、S)
S
S2-(H2S)
S、SO2(或S)
H2C2O4
CO2
H2O2
O2
I-(HI)
I2(或I)
CO
CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu等)
Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+
【变式1-1】(2025·广东茂名·阶段性测试)绿色低碳发展,建设美丽中国,生活处处皆化学。下列说法正确的是
A.可用代替明矾净水
B.硫酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C.维生素C具有氧化性,故可作为水果罐头中的抗氧化剂
D.电动汽车常使用锂电池,是因为其价格便宜
【变式1-2】(2025·广东江门·模拟)利用无机物离子和(下图简写为),实现了水在催化剂作用下制氧气。用进行同位素标记实验,证明了产物氧气中的氧原子完全来自水。其相关机理如下图所示:
下列说法错误的是
A.在反应中作氧化剂
B.催化氧化水的反应为
C.进行同位素标记实验前需排尽体系中的空气
D.若参与反应,则中存在
考向02 氧化还原反应的规律
【例2-1】(2025·广东中山·模拟预测)某同学进行如下兴趣实验:
反应原理:①
②
③(橙红)
现象:立即产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色
下列说法不正确的是
A.反应②中每生成单质转移电子数
B.可以利用②反应的原理在厨房中实现检验食盐加碘(淀粉碘化钾试纸额外提供)
C.该实验条件下,反应速率:③②
D.氧化性强弱顺序:
【例2-2】(2025·广东清远·一模)实验小组按如图组装装置并进行实验。下列说法错误的是
A.烧瓶中反应的离子方程式为
B.试剂X可选择浓NaOH溶液
C.可用淀粉溶液替换
D.试管下层出现紫红色,可证明氧化性:
氧化还原反应的规律
【变式2-1】(2025·广东·二模)有关氯气的微型探究实验装置如图4。实验时滴入几滴浓盐酸,下列说法正确的是
A.①处先变红后褪色,说明Cl₂具有酸性和漂白性
B.②处变蓝,说明元素非金属性:I>Cl
C.③处颜色变浅,说明氧化性:Cl2>KMnO4
D.④处可吸收尾气Cl2,可用饱和Na2CO3溶液替代
【变式2-2】(2025·广东·模拟预测)利用亚克力管制备并进行的性质探究实验(装置如图所示),实验开始时,取下最左边三通管上端的管帽,快速加入浓盐酸,立即盖好。下列说法正确的是
A.处发生反应时,浓盐酸只表现出还原性
B.、两处的石蕊试纸均先变红后褪色
C.处湿润的淀粉试纸变蓝,说明还原性:
D.甲是蘸有饱和食盐水的棉球
考向03 氧化还原方程式的配平
【例3-1】(2025·广东·模拟预测)钴在新能源、航空航天、电子信息等战略性新兴产业中具有不可替代的作用。以某炼锌废渣[含有Zn、Pb、Cu、Fe、Co、Mn(II)等的氧化物及锌和铜的单质]为原料提取钴的一种流程如图所示。下列说法正确的是
A.浸渣的成分仅有
B.“沉锰”条件下物质的还原性:
C.“沉锰”后的滤液中金属阳离子主要有、、
D.“沉钴”时发生反应的离子方程式为
【例3-2】(2025·广东深圳·二模)下面是关于氯气的制备及其性质验证的装置图(已知在酸性环境中不稳定)。下列说法错误的是
A.甲中的可以换成
B.丙装置可以制备,制备的离子方程式为
C.若去掉装置乙,其不足之处为挥发出的氯化氢与氢氧化钠溶液反应,干扰的制备
D.装置丁可以代替溶液来除去尾气
氧化还原反应方程式的配平流程
【变式3-1】(2025广东清远·模拟)以卤水(主要以形式存在)为原料提取碘的工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.氧化剂1可以是,也可以是适量的
B.“吸附”步骤中,高分子树脂能与形成共价键,达到富集碘元素的目的
C.“脱附”的离子方程式:
D.“精制”过程可以是加热升华,再冷凝
【变式3-2】(2025·广东·模拟预测)钒是一种重要的金属材料,应用于钢铁、合金、电池等领域。某科研小组以废钒渣(主要成分为V2O4、Fe3O4、SiO2、Al2O3)为原料制备V2O5,其工艺流程如下:
已知:①在酸性条件下钒的氧化物以VO2+形式存在。
②溶液中与可以相互转化为:。
③“萃取”和“反萃取”所涉及的反应:。
回答下列问题:
(1)提高废钒渣“酸浸”浸取速率的措施有 (任写一种)。
(2)“滤渣1”的主要成分为 (填化学式),其重要的用途有 (任写一种);“氧化1”时,发生反应的离子方程式为 。
(3)在实验室进行“萃取”和“反萃取”实验需要的玻璃仪器有 ;“反萃取”需要在 (填“酸性”“碱性”或“中性”)条件下进行。
(4)“沉钒”时通入氨气的作用是 。
(5)“煅烧”NH4VO3的过程中,每一步所得固体均为纯净物,固体残留率随温度的变化关系如图所示。
T1 ℃时,剩余固体的化学式为 ;写出温度由T1 ℃升至T2 ℃时发生反应的化学方程式: 。
考向04 离子共存
【例4-1】常温下,下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.澄清透明溶液:、、、
B.的溶液中:、、、
C.使甲基橙变红色的溶液:、、、
D.的溶液中:、、、
【例4-2】常温下下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使酚酞变红的溶液:、、、
B.与Al反应能放出的溶液:、、、
C.使甲基橙变红的溶液:、、、
D.含大量的溶液:、、、
1.离子不能共存的四类反应
(1)复分解反应
①H+与弱酸根离子如、、、、等生成弱酸。
②OH-与弱碱阳离子如、Fe2+、Fe3+、Cu2+等生成弱碱;OH-与酸式酸根离子如、、HS-等生成水。
③生成沉淀,如Ag+与Cl-、Ba2+与等。
(2)氧化还原反应
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会因发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子:ClO-、、、(H+)、Fe3+、等。
还原性离子:S2-、、I-、Fe2+、Br-、Cl-等。
(3)水解相互促进
①常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
①Al3+与、、S2-、HS-、[Al(OH)4]-、;
②Fe3+与、、[Al(OH)4]-、;
与[Al(OH)4]-、;
④与CH3COO-、、、S2-等能发生相互促进的水解反应,但不完全,仍能大量共存。
(4)络合反应
Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3-、Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+、Cu2+与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2+而不能大量共存。
2.常见限定条件的分析
(1)溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、、Fe(SCN)2+、、等。
(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使甲基橙溶液呈红色的溶液;
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使酚酞溶液变红的溶液;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。
(5)溶液中含有(H+)、ClO-、、H2O2、Fe3+,说明溶液具有强氧化性。
(6)溶液中含有S2-、、I-、Fe2+、SO2,说明溶液具有还原性。
(7)只含弱酸根离子或只含弱碱阳离子在中性溶液中不能大量存在。
【变式4-1】常温下,在下列给定条件的各溶液中,能大量共存的离子组是
A.加入KSCN溶液显红色的溶液中:、、、
B.澄清透明溶液中:、、、
C.溶液中:、、、
D.溶液中:、、、
【变式4-2】理解与辨析是化学学科的核心能力。下列各组粒子在指定溶液中一定能够大量共存的是
A.透明溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.酸性重铬酸钾溶液中:、、CH3CHO、
D.使石蕊溶液显蓝色的溶液中:、、、
考向05 离子方程式的书写与正误判断
【例5-1】(2025·广东中山·模拟预测)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当;②常温下,金属化合物的如下表,下列说法错误的是
金属化合物
CdS
MnS
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序可以对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
【例5-2】(2025·广东肇庆·一模)钠及其化合物在生活和生产中应用广泛。下列相关离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备
C.用石墨电极电解溶液:
D.向溶液中滴加少量溶液:
1.建立与“量”有关的离子方程式的书写思维模型
2.“六看”突破离子方程式的正误判断
(1)看是否符合客观事实。如Fe和稀盐酸反应的离子方程式写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑是错误的,Fe和稀盐酸反应生成Fe2+。
(2)看化学式拆写是否正确。
①易溶于水的强电解质均写成离子形式,如强酸、强碱和大多数盐。其他物质均用化学式表示,如单质、气体、氧化物、弱电解质(弱酸、弱碱、水等)及难溶性盐等。
②微溶物的写法。一般来说,微溶于水的强电解质的澄清溶液(如澄清石灰水)中微溶物写成离子形式,浊液中的微溶物写成化学式。
③可溶性多元弱酸的酸式酸根一律写成酸式酸根离子的形式(如)。
④非溶液状态下的反应,一般不用离子方程式表示。如实验室中制备氨的反应。
(3)看符号使用是否正确。要注意“===”“⥫⥬”“↓”“↑”等符号的正确使用。
对于单离子水解的盐,用“⥫⥬”,不注“↑”或“↓”,对于双离子水解的盐在水中生成沉淀或气体时,用“===”,注明“↑”或“↓”。
(4)看是否遵循元素守恒、电荷守恒和得失电子守恒。如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+不遵循电荷守恒及得失电子守恒,是错误的。
(5)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与溶液反应,既要写Ba2+与生成BaSO4沉淀的反应,又不能漏掉Cu2+与OH-生成沉淀的反应。
(6)看反应物或产物的配比是否正确。如稀硫酸与溶液反应,不能写成+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
【变式5-1】(24-25高三下·广东·阶段练习)下列描述物质制备和应用的离子方程式不正确的是
A.模拟侯氏制碱法制备晶体:
B.胃舒平[主要成分为]治疗胃酸过多:
C.与水反应用作潜水艇氧气来源:
D.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
【变式5-2】(2025·广东深圳·二模)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.溶液与NaOH溶液反应:
B.高温下Fe与反应:
C.与冷的石灰乳反应:
D.铜丝与热的浓硫酸反应:
1.(2025·广西·高考真题)不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
2.(2025·江西·高考真题)一种以为催化剂,捕捉制备的流程为:
下列说法正确的是
A.氢气的作用是还原 B.反应中有生成
C.“产物分离”方法为过滤 D.温度升高,的产率增大
3.(2025·海南·高考真题)下列化合物性质描述错误的是
①CO ② ③ ④
A.既可作氧化剂也可作还原剂:①②③④ B.与水作用后溶液呈酸性:②③
C.与水反应释放:④ D.常态下呈现颜色:①②③④
4.(2025·四川·高考真题)钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。
下列说法错误的是
A.步骤①反应为
B.步骤③正、逆反应的活化能关系为
C.在催化循环中起氧化作用
D.步骤③生成的物质Z是
5.(2025·湖南·高考真题)是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为。下列说法错误的是
A.中元素的化合价为
B.的空间结构为平面三角形
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D.反应中消耗,转移
6.(2025·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用盐酸除去铁锈:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇处理废弃的
D.将通入水中制备硝酸:
7.(2025·云南·高考真题)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是
A.可与NaOH溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米Si:
8.(2025·云南·高考真题)下列化学方程式错误的是
A.煤制水煤气:
B.供氧:
C.覆铜板制作印刷电路板:
D.铅酸蓄电池放电:
9.(2025·江苏·高考真题)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
10.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.G、K均能与溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.与足量的J反应,转移电子数为
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题型03 离子反应与氧化还原反应
目录
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 氧化还原反应的概念及应用
考向02 氧化还原反应的规律
考向03 氧化还原方程式的配平【难】
考向04 离子共存
考向05 离子方程式的书写与正误判断【重】
第三部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
氧化还原反应在广东高考选择题中主要结合日常生活、工农业生产及化学实验中常见的化学现象考查氧化还原反应的有关概念;根据陌生的氧化还原反应的化学方程式,利用强弱规律、守恒规律比较氧化性、还原性的强弱及进行量的有关计算。离子共存和离子方程式正误判断是高考的经典题型。离子共存通常考查在一定条件下离子是否能大量共存问题以及离子间是否发生反应,如发生复分解反应、相互促进的水解反应、氧化还原反应、络合反应等。离子方程式正误判断通常考查中学化学教材中的复分解反应、氧化还原反应,题目考查内容主要是元素化合物的性质、化学过程的解释,具有一定的综合性。
考向01 氧化还原反应的概念及应用
【例1-1】(2022·广东·高考真题)北京冬奥会成功举办、神舟十三号顺利往返、“天宫课堂”如期开讲及“华龙一号”核电海外投产等,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是
A.冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料为氧化性气体
B.飞船返回舱表层材料中的玻璃纤维属于天然有机高分子
C.乙酸钠过饱和溶液析出晶体并放热的过程仅涉及化学变化
D.核电站反应堆所用铀棒中含有的与互为同位素
【答案】D
【解析】A.H2作为燃料在反应中被氧化,体现出还原性,故A项说法错误;
B.玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,故B项说法错误;
C.乙酸钠饱和溶液中析出晶体的过程中无新物质生成,因此属于物理变化,故C项说法错误;
D.与是质子数均为92,中子数不同的核素,因此二者互为同位素,故D项说法正确;
综上所述,叙述正确的是D项。
【例1-2】部分含氮物质的分类及相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A.f可作为化肥,与草木灰同时施用可增强肥效
B.若用Cu与e的水溶液反应制备c,为加快反应速率,可用e的浓溶液
C.a与d反应生成b,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶4
D.工业制备e:b→a→d→e
【答案】C
【分析】图为部分含氮物质的分类及相应化合价关系图,a为-3价的氢化物为氨气,b为单质氮气,c为+2价的氧化物一氧化氮,d为+4价的氧化物二氧化氮,e为硝酸,f为铵盐。
【解析】A.f为铵盐与草木灰同时施用铵根离子和碳酸根离子会相互促进水解,使铵根离子变为氨气逸出,使肥效降低,A错误;
B.e为硝酸,用浓硝酸和铜反应得到的物质为二氧化氮,B错误;
C.a为氨气,d为二氧化氮,氨气和二氧化氮的反应为,氧化剂为二氧化氮,还原剂为氨气,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶4,C正确;
D.工业制硝酸通过氮气制氨气,氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,应为b→a→c→d→e,D错误;故答案选C。
1.氧化还原反应的两条主线
2.常见的氧化剂、还原剂及反应产物预测
(1)常见的氧化剂及产物预测。
氧化剂
产物预测
KMnO4
Mn2+(酸性);MnO2(中性或弱碱性);Mn(碱性)
K2Cr2O7(酸性)
Cr3+
浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
X2(卤素单质)
X-
H2O2
OH-(碱性);H2O(酸性)
Na2O2
NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO-)
Cl2、Cl-
NaClO3
ClO2、Cl2、Cl-
(2)常见的还原剂及产物预测。
还原剂
产物预测
Fe2+
Fe3+(较强酸性);Fe(OH)3(弱酸性或碱性)
SO2(或H2SO3、S)
S
S2-(H2S)
S、SO2(或S)
H2C2O4
CO2
H2O2
O2
I-(HI)
I2(或I)
CO
CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu等)
Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+
【变式1-1】(2025·广东茂名·阶段性测试)绿色低碳发展,建设美丽中国,生活处处皆化学。下列说法正确的是
A.可用代替明矾净水
B.硫酸钡可用于胃肠X射线造影检查
C.维生素C具有氧化性,故可作为水果罐头中的抗氧化剂
D.电动汽车常使用锂电池,是因为其价格便宜
【答案】B
【解析】A.具有强氧化性,可对水进行杀菌消毒,但不能吸附水中的悬浮颗粒物,故不能用代替明矾净水,故A错误;
B.硫酸钡难溶于胃酸,不能被X射线透过,可用于胃肠X射线造影检查,故B正确;
C.维生素C具有还原性,故可作为水果罐头中的抗氧化剂,故C错误;
D.动汽车常使用锂电池,是因为其比能量高,故D错误;
故选B。
【变式1-2】(2025·广东江门·模拟)利用无机物离子和(下图简写为),实现了水在催化剂作用下制氧气。用进行同位素标记实验,证明了产物氧气中的氧原子完全来自水。其相关机理如下图所示:
下列说法错误的是
A.在反应中作氧化剂
B.催化氧化水的反应为
C.进行同位素标记实验前需排尽体系中的空气
D.若参与反应,则中存在
【答案】B
【解析】A.根据图示,CeⅣ→CeⅢ,Ce元素化合价降低,在反应中作氧化剂,故A正确;
B.根据图示,催化氧化水的反应中没有氢气生成,故B错误;
C.空气中含有氧气,为避免空气中氧气对生成氧气的检验产生影响,进行同位素标记实验前需排尽体系中的空气,故C正确;
D.由图可知,与H2O反应生成和H+,根据元素守恒,若H218O参与反应,则[(L)RuⅢOOH]6-中存在18O,故D正确;
选B。
考向02 氧化还原反应的规律
【例2-1】(2025·广东中山·模拟预测)某同学进行如下兴趣实验:
反应原理:①
②
③(橙红)
现象:立即产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色
下列说法不正确的是
A.反应②中每生成单质转移电子数
B.可以利用②反应的原理在厨房中实现检验食盐加碘(淀粉碘化钾试纸额外提供)
C.该实验条件下,反应速率:③②
D.氧化性强弱顺序:
【答案】D
【解析】A.反应②中的I元素由+5价下降到0价,每生成单质,消耗0.1mol,转移0.5mol电子,数目为0.5×6.02×1023=,A正确;
B.厨房中可用食醋提供H+,淀粉碘化钾试纸提供I-和淀粉,加碘盐中的在酸性条件下与I-反应生成I2,淀粉遇I2变蓝,可检验加碘盐,B正确;
C.实验中立即产生橙红色沉淀(反应③),几秒钟后溶液变蓝(反应②生成I2),说明反应③速率大于②,C正确;
D.反应②中是氧化剂,既是氧化产物也是还原产物,则氧化性:,反应③是非氧化还原反应,无法判断Hg2+的氧化性强弱,D错误;
故选D。
【例2-2】(2025·广东清远·一模)实验小组按如图组装装置并进行实验。下列说法错误的是
A.烧瓶中反应的离子方程式为
B.试剂X可选择浓NaOH溶液
C.可用淀粉溶液替换
D.试管下层出现紫红色,可证明氧化性:
【答案】D
【分析】图中实验装置左侧为烧瓶中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,发生反应,浸有X溶液的棉花用于吸收过量的氯气,分液漏斗中,氯气与发生氧化还原反应,生成,据此分析:
【解析】A.烧瓶中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,离子方程式为,A正确;
B.试剂X用于吸收尾气氯气,浓NaOH溶液可与氯气反应(),B正确;
C.的作用是萃取使下层显紫红色,淀粉溶液遇变蓝,可替代检验生成,C正确;
D.试管下层出现紫红色仅表明生成,但可能直接氧化(),无法确定是否由氧化生成,不能证明氧化性,D错误;
故答案选D。
氧化还原反应的规律
【变式2-1】(2025·广东·二模)有关氯气的微型探究实验装置如图4。实验时滴入几滴浓盐酸,下列说法正确的是
A.①处先变红后褪色,说明Cl₂具有酸性和漂白性
B.②处变蓝,说明元素非金属性:I>Cl
C.③处颜色变浅,说明氧化性:Cl2>KMnO4
D.④处可吸收尾气Cl2,可用饱和Na2CO3溶液替代
【答案】D
【解析】A.①处:NaClO+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,Cl2溶于水后生成HClO,使紫色石蕊试液先变红后褪色,有水参与反应,不能说明Cl₂具有酸性和漂白性,A不正确;
B.②处变蓝,说明发生反应Cl2+2KI=2KCl+I2,从而得出元素非金属性:Cl>I,B不正确;
C.③处颜色变浅,说明发生反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,则氧化性:KMnO4>Cl2,C不正确;
D.饱和Na2CO3溶液显碱性,能吸收Cl2,发生反应Na2CO3+Cl2+H2O=NaCl+HClO+NaHCO3,则④处吸收尾气Cl2,可用饱和Na2CO3溶液替代,D正确;
故选D。
【变式2-2】(2025·广东·模拟预测)利用亚克力管制备并进行的性质探究实验(装置如图所示),实验开始时,取下最左边三通管上端的管帽,快速加入浓盐酸,立即盖好。下列说法正确的是
A.处发生反应时,浓盐酸只表现出还原性
B.、两处的石蕊试纸均先变红后褪色
C.处湿润的淀粉试纸变蓝,说明还原性:
D.甲是蘸有饱和食盐水的棉球
【答案】D
【解析】A.a处发生的反应为KMnO4与浓盐酸反应生成Cl2,化学方程式为,反应中部分Cl-被氧化为Cl2(表现还原性),部分Cl-与K+、Mn2+结合为盐(表现酸性),故浓盐酸既表现还原性又表现酸性,A错误;
B.b处为干燥的蓝色石蕊试纸,Cl2本身无酸性,干燥Cl2不能使干燥试纸变色;c处为湿润的蓝色石蕊试纸,Cl2与水反应生成HCl(使试纸变红)和HClO(漂白褪色),故b处不变色、c处先红后褪色,B错误;
C.d处发生反应,I2遇淀粉变蓝,该反应中Cl2为氧化剂,I2为氧化产物,根据氧化还原规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物,说明氧化性Cl2>I2,C错误;
D.a处生成的Cl2中混有挥发出的HCl杂质,饱和食盐水可吸收HCl且减少Cl2溶解,故甲是蘸有饱和食盐水的棉球以除去HCl,D正确;
故选D。
考向03 氧化还原方程式的配平
【例3-1】(2025·广东·模拟预测)钴在新能源、航空航天、电子信息等战略性新兴产业中具有不可替代的作用。以某炼锌废渣[含有Zn、Pb、Cu、Fe、Co、Mn(II)等的氧化物及锌和铜的单质]为原料提取钴的一种流程如图所示。下列说法正确的是
A.浸渣的成分仅有
B.“沉锰”条件下物质的还原性:
C.“沉锰”后的滤液中金属阳离子主要有、、
D.“沉钴”时发生反应的离子方程式为
【答案】D
【分析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰等元素的+2价氧化物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸时,铜不溶解,Zn及其它+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液;然后通入硫化氢沉铜生成沉淀;过滤后,滤液中加入将锰离子氧化为二氧化锰除去,同时亚铁离子也被氧化为铁离子;再次过滤后,用氢氧化钠调节,铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去铁元素;第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴,得到。
【解析】A.用稀硫酸“酸浸”时,单质不溶于硫酸,的氧化物与硫酸反应生成沉淀,浸渣的主要成分为、,A错误;B.由“沉锰”时加入反应生成沉淀,,可知氧化性:,B错误;C.、均具有强氧化性,“沉锰”后的滤液中的阳离子主要为、、、,C错误;D.次氯酸根具有强氧化性,可以把氧化为,次氯酸根还原为氯离子,另一部分与反应生成的结合生成弱电解质,该反应电荷和原子守恒,符合氧化还原反应规律,D正确;故选D。
【例3-2】(2025·广东深圳·二模)下面是关于氯气的制备及其性质验证的装置图(已知在酸性环境中不稳定)。下列说法错误的是
A.甲中的可以换成
B.丙装置可以制备,制备的离子方程式为
C.若去掉装置乙,其不足之处为挥发出的氯化氢与氢氧化钠溶液反应,干扰的制备
D.装置丁可以代替溶液来除去尾气
【答案】D
【解析】A.甲装置制备氯气,MnO2与浓盐酸反应需加热,KClO3与浓盐酸反应(KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H₂O)常温即可进行,均可制备Cl2,A正确;
B.丙装置中Cl2在碱性条件下氧化Fe3+生成,Fe从+3价升至+6价(失3e⁻),Cl2中Cl从0价降至-1价(得2e⁻),电子守恒需2Fe3+(失6e⁻)和3Cl2(
得6e⁻);电荷守恒:左边16OH⁻(-16)+2Fe3+(+6)总电荷-10,右边2(-4)+6Cl⁻(-6)总电荷-10;原子守恒亦满足,离子方程式正确,B正确;
C.乙中饱和食盐水除去Cl2中HCl,若去掉乙,HCl会与丙中NaOH反应消耗OH⁻,导致碱性减弱,而Na2FeO4在酸性环境中不稳定,干扰制备,C正确;
D.尾气为Cl2,需用碱性溶液(如NaOH)吸收,丁装置为Cl2的检验装置(氯气将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子遇KSCN显红色),不能充分吸收Cl2,D错误;
答案选D。
氧化还原反应方程式的配平流程
【变式3-1】(2025广东清远·模拟)以卤水(主要以形式存在)为原料提取碘的工艺流程如下:
下列说法不正确的是
A.氧化剂1可以是,也可以是适量的
B.“吸附”步骤中,高分子树脂能与形成共价键,达到富集碘元素的目的
C.“脱附”的离子方程式:
D.“精制”过程可以是加热升华,再冷凝
【答案】B
【分析】由题给流程可知,卤水酸化后,通入氯气或加入过氧化氢等氧化剂将碘离子氧化为碘,用高分子树脂吸附溶液中的碘,向吸附后的树脂中加入亚硫酸钠溶液将碘还原为碘离子得到解脱液,向解脱液中通入氯气或加入过氧化氢等氧化剂将碘离子氧化为碘,粗产品再升华纯化得到纯碘产品。
【解析】A.由分析可知,卤水酸化后,通入氯气或加入过氧化氢等氧化剂将碘离子氧化为碘,故A正确;
B.“吸附”步骤中,高分子树脂与之间是通过范德华力连接,故B错误;
C.由分析可知,“脱附”发生的反应为亚硫酸钠溶液与碘反应生成硫酸钠和氢碘酸,反应的离子方程式为:,故C正确;
D.碘易升华,精制”过程可以是加热升华,再冷凝得到纯碘,故D正确;
故选B。
【变式3-2】(2025·广东·模拟预测)钒是一种重要的金属材料,应用于钢铁、合金、电池等领域。某科研小组以废钒渣(主要成分为V2O4、Fe3O4、SiO2、Al2O3)为原料制备V2O5,其工艺流程如下:
已知:①在酸性条件下钒的氧化物以VO2+形式存在。
②溶液中与可以相互转化为:。
③“萃取”和“反萃取”所涉及的反应:。
回答下列问题:
(1)提高废钒渣“酸浸”浸取速率的措施有 (任写一种)。
(2)“滤渣1”的主要成分为 (填化学式),其重要的用途有 (任写一种);“氧化1”时,发生反应的离子方程式为 。
(3)在实验室进行“萃取”和“反萃取”实验需要的玻璃仪器有 ;“反萃取”需要在 (填“酸性”“碱性”或“中性”)条件下进行。
(4)“沉钒”时通入氨气的作用是 。
(5)“煅烧”NH4VO3的过程中,每一步所得固体均为纯净物,固体残留率随温度的变化关系如图所示。
T1 ℃时,剩余固体的化学式为 ;写出温度由T1 ℃升至T2 ℃时发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)搅拌、将废钒渣粉碎、适当提高酸浸温度(任写一种,合理即可)
(2) 制造玻璃、制造光导纤维(任写一种,合理即可)
(3)分液漏斗、玻璃棒、烧杯 酸性
(4)通入氨气形成碱性环境,使正向移动,同时增大溶液中浓度,有利于形成沉淀,提高沉钒效率
(5)
【分析】废钒渣(主要成分为V2O4、Fe3O4、SiO2、Al2O3)加入硫酸酸浸,V2O4、Fe3O4、Al2O3分别转化为、、、进入滤液,滤渣1主要成分为二氧化硅,加入过氧化氢将转化为,再调pH使、转化氢氧化铁、氢氧化铝沉淀进入滤渣2,通过萃取、反萃取提升浓度,加入溶液将氧化为,通入氨气,加入氯化铵溶液沉钒,生成,煅烧生成,据此回答。
【解析】(1)提高废钒渣“酸浸”浸取速率的措施有搅拌、将废钒渣粉碎、适当提高酸浸温度等。
(2)根据分析可知,“滤渣1”的主要成分为,其重要的用途有制造玻璃、制造光导纤维等;“氧化1”时,发生反应的离子方程式为。
(3)在实验室进行“萃取”和“反萃取”实验需要的玻璃仪器有:分液漏斗、玻璃棒、烧杯;“萃取”和“反萃取”所涉及的反应:,为了提高的产率,反萃取剂主要提高氢离子浓度,使得向反萃取方向进行,故“反萃取”需要在酸性条件下进行。
(4)“沉钒”时通入氨气的作用是:通入氨气形成碱性环境,使正向移动,同时增大溶液中浓度,有利于形成沉淀,提高沉钒效率。
(5)的相对分子质量为117,T1 ℃时,固体质量损失为14.53 %,大约为17,结合铵盐受热分解一般产生氨气,故推测产物为;酸分解一般生成氧化物为水,又损失了9,可分析为2个失去一个水生成,故由T1 ℃升至T2 ℃时发生反应的化学方程式:。
考向04 离子共存
【例4-1】常温下,下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.澄清透明溶液:、、、
B.的溶液中:、、、
C.使甲基橙变红色的溶液:、、、
D.的溶液中:、、、
【答案】A
【解析】A.K+、Na+、、均为可溶且无相互反应,澄清透明溶液中能共存,A正确;
B.pH=1的溶液为强酸性,与H+反应生成CO2和H2O,无法共存,B错误;
C.甲基橙变红说明溶液酸性强,[Al(OH)4]-与H+反应生成Al3+,与H+生成H2SiO3沉淀,无法共存,C错误;
D.高浓度与H+形成强氧化环境,Fe2+会被氧化为Fe3+,无法共存,D错误;
故答案为A。
【例4-2】常温下下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使酚酞变红的溶液:、、、
B.与Al反应能放出的溶液:、、、
C.使甲基橙变红的溶液:、、、
D.含大量的溶液:、、、
【答案】A
【解析】A.使酚酞变红的溶液为强碱性,Na+、K+、、Cl-在碱性条件下均稳定,且无沉淀或反应发生,A正确;
B.与Al反应放出H2的溶液可能为酸性或碱性。若酸性,与H+反应生成CO2;若碱性,Mg2+、与OH-反应生成沉淀或NH3,与OH-反应生成碳酸根离子,B错误;
C.使甲基橙变红的溶液为酸性,在酸性条件下具有强氧化性,会氧化Fe2+,二者不能共存,C错误;
D.Fe3+与SCN-生成络合物,且Fe3+会氧化I-,SCN-和I-均不能与Fe3+共存,D错误;
故答案选A。
1.离子不能共存的四类反应
(1)复分解反应
①H+与弱酸根离子如、、、、等生成弱酸。
②OH-与弱碱阳离子如、Fe2+、Fe3+、Cu2+等生成弱碱;OH-与酸式酸根离子如、、HS-等生成水。
③生成沉淀,如Ag+与Cl-、Ba2+与等。
(2)氧化还原反应
具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子,会因发生氧化还原反应而不能大量共存。
氧化性离子:ClO-、、、(H+)、Fe3+、等。
还原性离子:S2-、、I-、Fe2+、Br-、Cl-等。
(3)水解相互促进
①常见的因发生相互促进的水解反应而不能大量共存的离子如下:
①Al3+与、、S2-、HS-、[Al(OH)4]-、;
②Fe3+与、、[Al(OH)4]-、;
与[Al(OH)4]-、;
④与CH3COO-、、、S2-等能发生相互促进的水解反应,但不完全,仍能大量共存。
(4)络合反应
Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3-、Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+、Cu2+与NH3·H2O因生成[Cu(NH3)4]2+而不能大量共存。
2.常见限定条件的分析
(1)溶液无色说明溶液中不存在大量的Cu2+、Fe2+、Fe3+、、Fe(SCN)2+、、等。
(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使甲基橙溶液呈红色的溶液;
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使酚酞溶液变红的溶液;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。
(5)溶液中含有(H+)、ClO-、、H2O2、Fe3+,说明溶液具有强氧化性。
(6)溶液中含有S2-、、I-、Fe2+、SO2,说明溶液具有还原性。
(7)只含弱酸根离子或只含弱碱阳离子在中性溶液中不能大量存在。
【变式4-1】常温下,在下列给定条件的各溶液中,能大量共存的离子组是
A.加入KSCN溶液显红色的溶液中:、、、
B.澄清透明溶液中:、、、
C.溶液中:、、、
D.溶液中:、、、
【答案】B
【解析】A.加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与I⁻会发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;
B.Fe3+、Ba2+、Na+、Cl⁻在澄清透明溶液中不生成沉淀、气体或发生氧化还原反应,可以大量共存,B正确;
C.H2SO4溶液为强酸性,ClO⁻ 和 [Al(OH)4]⁻会与H+反应生成HClO(分解)和Al3+,无法大量共存,C错误;
D.NH4SCN溶液中SCN⁻与Fe3+会形成络合物Fe(SCN)3,导致Fe3+无法大量存在,D错误;
故选B。
【变式4-2】理解与辨析是化学学科的核心能力。下列各组粒子在指定溶液中一定能够大量共存的是
A.透明溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.酸性重铬酸钾溶液中:、、CH3CHO、
D.使石蕊溶液显蓝色的溶液中:、、、
【答案】D
【解析】A.与会反应生成Cu(OH)2沉淀,无法大量共存,故不选A;
B.pH=1的强酸性溶液中,ClO-与H+结合生成HClO,且Cl-与ClO-在酸性条件下发生氧化还原反应生成Cl2,无法共存,故不选B;
C.酸性重铬酸钾具有强氧化性,能氧化CH3CHO、Cl-,酸性重铬酸钾溶液中不能大量含有CH3CHO、Cl-,故不选C;
D.使石蕊显蓝色的溶液显碱性,碱性条件下Na⁺、Ba²⁺、NO₃⁻、Cl⁻不反应,可以大量共存,故选D;
选D。
考向05 离子方程式的书写与正误判断
【例5-1】(2025·广东中山·模拟预测)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下:
已知:①富集液中两种金属离子浓度相当;②常温下,金属化合物的如下表,下列说法错误的是
金属化合物
CdS
MnS
A.粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率
B.试剂X可以是溶液
C.“沉镉”和“沉锰”的顺序可以对换
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式为
【答案】C
【分析】富集液中含有两种金属离子,其浓度相当,加入试剂X沉镉,由金属化合物的可知,CdCO3、MnCO3的接近,不易分离,则试剂X选择含S2-的试剂,得到CdS滤饼,加入NaHCO3溶液沉锰,发生反应:,据此解答。
【解析】A.粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积,有利于提高金属元素的浸出率,A正确;
B.由分析可知,试剂X可以是溶液,B正确;
C.若先加入NaHCO3溶液进行“沉锰”,由题中信息以及数据可知,金属离子浓度相当,则也会沉淀,后续流程中无法分离Cd和Mn,所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换,C错误;
D.“沉锰”时,发生反应的离子方程式是,D正确;
故选C。
【例5-2】(2025·广东肇庆·一模)钠及其化合物在生活和生产中应用广泛。下列相关离子方程式书写正确的是
A.用溶液吸收少量
B.用和水制备
C.用石墨电极电解溶液:
D.向溶液中滴加少量溶液:
【答案】C
【解析】A.用溶液吸收少量反应生成,而非,正确的离子方程式为:,A错误;
B.与水反应生成和,其离子方程式为:,B错误;
C.电解NaCl溶液时,阳极上Cl-被氧化为Cl2,阴极上H2O被还原生成H2和OH-,总反应的离子方程式为:,C正确;
D.向溶液中滴加少量溶液,两者反应生成、和,反应的离子方程式为:,D错误;
故选C。
1.建立与“量”有关的离子方程式的书写思维模型
2.“六看”突破离子方程式的正误判断
(1)看是否符合客观事实。如Fe和稀盐酸反应的离子方程式写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑是错误的,Fe和稀盐酸反应生成Fe2+。
(2)看化学式拆写是否正确。
①易溶于水的强电解质均写成离子形式,如强酸、强碱和大多数盐。其他物质均用化学式表示,如单质、气体、氧化物、弱电解质(弱酸、弱碱、水等)及难溶性盐等。
②微溶物的写法。一般来说,微溶于水的强电解质的澄清溶液(如澄清石灰水)中微溶物写成离子形式,浊液中的微溶物写成化学式。
③可溶性多元弱酸的酸式酸根一律写成酸式酸根离子的形式(如)。
④非溶液状态下的反应,一般不用离子方程式表示。如实验室中制备氨的反应。
(3)看符号使用是否正确。要注意“===”“⥫⥬”“↓”“↑”等符号的正确使用。
对于单离子水解的盐,用“⥫⥬”,不注“↑”或“↓”,对于双离子水解的盐在水中生成沉淀或气体时,用“===”,注明“↑”或“↓”。
(4)看是否遵循元素守恒、电荷守恒和得失电子守恒。如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+不遵循电荷守恒及得失电子守恒,是错误的。
(5)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与溶液反应,既要写Ba2+与生成BaSO4沉淀的反应,又不能漏掉Cu2+与OH-生成沉淀的反应。
(6)看反应物或产物的配比是否正确。如稀硫酸与溶液反应,不能写成+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
【变式5-1】(24-25高三下·广东·阶段练习)下列描述物质制备和应用的离子方程式不正确的是
A.模拟侯氏制碱法制备晶体:
B.胃舒平[主要成分为]治疗胃酸过多:
C.与水反应用作潜水艇氧气来源:
D.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
【答案】C
【解析】A.侯氏制碱法中NaHCO3晶体的制备是NH3、CO2、H2O、NaCl反应产生NaHCO3沉淀和NH4Cl,该反应的离子方程式为:,A正确;
B.Al(OH)3是难溶性金属氢氧化物,主要以固体形式存在,Al(OH)3能够与强酸HCl反应产生可溶性AlCl3和H2O,该反应的离子方程式为,B正确;
C.与水反应,生成氧气,作为潜水艇中氧气的来源:,C错误;
D.溴是氧化剂,将SO2氧化成硫酸根:,D正确;
故选C。
【变式5-2】(2025·广东深圳·二模)下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A.溶液与NaOH溶液反应:
B.高温下Fe与反应:
C.与冷的石灰乳反应:
D.铜丝与热的浓硫酸反应:
【答案】A
【解析】A.溶液与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,A正确;
B.高温下Fe与反应生成四氧化三铁和氢气,,B错误;
C.石灰乳为氢氧化钙的悬浊液,应写化学式,,C错误;
D.铜丝与热的浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,,D错误;
故选A。
1.(2025·广西·高考真题)不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
【答案】C
【解析】A.反应①中CH3COOH为弱酸,离子方程式中应保留化学式,正确离子方程式为S2−+CH3COOH=HS−+CH3COO−,A错误;
B.反应②中Al3+与HS−发生双水解反应,生成Al(OH)3沉淀和H2S气体,正确离子方程式为Al3++3HS−+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S↑,B错误;
C.反应③中在酸性条件下发生歧化反应生成S、SO2和H2O,离子方程式符合守恒原则,C正确;
D.反应④中SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应,S元素从+4价升至+6价,Mn元素从+7价降至+2价,得失电子守恒时SO2与系数比应为5:2,正确离子方程式为5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+,D错误;
故选C。
2.(2025·江西·高考真题)一种以为催化剂,捕捉制备的流程为:
下列说法正确的是
A.氢气的作用是还原 B.反应中有生成
C.“产物分离”方法为过滤 D.温度升高,的产率增大
【答案】B
【解析】A.CO2中C为+4价,NaHCO3中C也为+4价,CO2未被还原;中N从+5价降至-3价,H2还原的是,A错误;
B.反应生成的NH3极易溶于水,在“产物分离”之前会和CO2、H2O反应生成,B正确;
C.“产物分离”得到固体和馏分,馏分为NH3,该方法应该是蒸馏,C错误;
D.NaHCO3受热易分解,温度升高会导致其分解,产率减小,D错误;
故选B。
3.(2025·海南·高考真题)下列化合物性质描述错误的是
①CO ② ③ ④
A.既可作氧化剂也可作还原剂:①②③④ B.与水作用后溶液呈酸性:②③
C.与水反应释放:④ D.常态下呈现颜色:①②③④
【答案】D
【解析】A.CO中C为+2价,SO2中S为+4价,NO2中N为+4价,Na2O2中O为-1价,均处于中间价态,均可被氧化或还原,故①②③④均可作氧化剂或还原剂,A正确;
B.SO2与水生成H2SO3(酸性),NO2与水生成HNO3(酸性),溶液均呈酸性,B正确;
C.Na2O2与水反应生成O2(2Na2O2+ 2H2O = 4NaOH + O2↑),C正确;
D.CO(无色)、SO2(无色)常态下无颜色,而NO2(红棕色)、Na2O2(淡黄色)有颜色,D错误;
故选D。
4.(2025·四川·高考真题)钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。
下列说法错误的是
A.步骤①反应为
B.步骤③正、逆反应的活化能关系为
C.在催化循环中起氧化作用
D.步骤③生成的物质Z是
【答案】D
【分析】结合反应机理图可知和反应生成、、,步骤①反应为,和苯生成,和、反应生成、和水,据此解答。
【解析】A.结合反应机理图可知和反应生成、、,步骤①反应为,故A正确;
B.步骤③为放热反应,,即正反应的活化能小于逆反应的活化能,故B正确;
C.在催化循环中V的化合价由+5降低到+3,所以起氧化作用,故C正确;
D.根据分析,步骤③生成的物质Z是,故D错误;
答案选D。
5.(2025·湖南·高考真题)是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为。下列说法错误的是
A.中元素的化合价为
B.的空间结构为平面三角形
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D.反应中消耗,转移
【答案】C
【解析】A.NaSbO3中Na为+1,O为-2,根据电荷守恒,Sb的化合价为+5,A正确;
B.的中心N原子价层电子对数是,采用杂化,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确;
C.反应中氧化剂为NaNO3中的N(4mol)和O2(3mol),总物质的量7mol;还原剂为Sb(4mol)。氧化剂与还原剂物质的量之比为7:4,而非4:7,C错误;
D.O2、NaNO3同时做氧化剂,3mol O2参与反应,有4molSb做还原剂,整个反应总电子转移为20mol(Sb的氧化,化合价:0→+5),D正确;
故选C。
6.(2025·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用盐酸除去铁锈:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇处理废弃的
D.将通入水中制备硝酸:
【答案】B
【解析】A.铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ,能溶于盐酸生成FeCl3和水,离子方程式为:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O,A正确;
B.H2S为弱酸,离子方程式不能拆成离子,离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B错误;
C. 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,C正确;
D.NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确;
答案选B。
7.(2025·云南·高考真题)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是
A.可与NaOH溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米Si:
【答案】B
【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2,纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si,加盐酸将MgO转化为MgCl2,过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。
【解析】A.SiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,A正确;
B.盐酸参与的反应为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,该反应是非氧化还原反应,盐酸体现酸性,没有体现还原性,B错误;
C.高纯硅可以将太阳能转化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C正确;
D.SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si,反应的化学方程式为,D正确;
答案选B。
8.(2025·云南·高考真题)下列化学方程式错误的是
A.煤制水煤气:
B.供氧:
C.覆铜板制作印刷电路板:
D.铅酸蓄电池放电:
【答案】C
【解析】A.煤在高温下与水蒸气反应生成CO和H2,方程式正确,A正确;
B.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式书写正确,B正确;
C.FeCl3与Cu反应时,Fe3+被还原为Fe2+而非单质Fe,正确反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,C错误;
D.铅酸蓄电池放电时,Pb和PbO2与硫酸反应生成PbSO4和H2O,方程式正确,D正确;
故选C。
9.(2025·江苏·高考真题)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
【答案】A
【解析】A.过程Ⅱ为:和在酸性条件下被还原为和的反应,生成了N—H等极性共价键;过程Ⅲ为与生成的反应,生成了C—N极性共价键,A正确;
B.过程Ⅱ是得电子的还原反应,N元素的化合价由降为,C元素的化合价由降为,B错误;
C.所给离子方程式电荷不守恒,根据反应机理图可知,过程Ⅱ需要外界提供电子,则正确的反应方程式为,C错误;
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应生成或,D错误;
故选A。
10.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.G、K均能与溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.与足量的J反应,转移电子数为
【答案】D
【分析】
根据转化关系:,常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,J为SO2,K为SO3,G为H2S,H为S,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。
【解析】A.H2S和SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;
B.S和Na2SO3中S的化合价处于S的中间价态,既具有氧化性又有还原性,B正确;
C.M为NaHSO3,N为Na2SO3,二者的溶液中离子种类相同,C正确;
D.1mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,1mol H2S参加反应,转移2mol电子,转移2NA个电子,D错误;
答案选D。
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