第 3 章 物质的性质与转化 （寒假复习讲义）高一化学鲁科版

第3章 物质的性质与转化 内容导航 考点聚焦：紧扣考试命题常考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 复习提升：基础巩固+提升专练，全面突破 1.掌握铁的主要性质及应用。 2.知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。 3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。 4.掌握铁盐、亚铁盐的性质及Fe2＋和Fe3＋的检验方法。 5.基于价类二维图理解铁及其化合物的转化关系。 6.能通过实验探究掌握Fe2＋与Fe3＋的相互转化。 7.了解硫的存在及其单质的性质和用途。 8.掌握硫的氧化物的主要性质及应用。 9.了解硫单质及其氧化物对环境的影响。 10.认识硫及其氧化物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 11.了解硫酸的主要性质，掌握多硫酸盐的主要性质及应用。 12.了解氮及其氧化物的主要性质及应用。 13.掌握NH3及铵盐的性质与用途。 14.掌握喷泉实验、NH3的实验室制法的原理及操作。 15.了解硝酸的主要性质。 一、铁的单质 1.铁的物理性质与原子结构 (1)铁的物理性质 银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁体吸引。 (2)铁的原子结构 Fe的价层电子排布式为3d64s2，铁位于元素周期表的 第Ⅷ族，是应用最广泛的过渡金属元素，其原子结构示意图：。 2.铁的化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。 (1)与非金属单质的反应 与O2反应 常温 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O) 点燃 与Cl2反应 点燃 与S、I2反应 (2)与水的反应 常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 (3)与酸的反应 与H＋反应 与稀HNO3反应 过量 少量 与浓H2SO4、浓HNO3反应 常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2 (4)与某些盐溶液的反应 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 二、铁的氧化物和氢氧化物 1.铁氧化物的物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 色态 水溶性 铁的价态 2.铁氧化物的化学性质 (1)FeO、Fe2O3分别与盐酸反应的离子方程式： FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 (2)FeO与稀硝酸反应的化学方程式： 3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。 (3)FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式： FeO＋2HI===FeI2＋H2O、 Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O。 (4)FeO在空气中受热反应的化学方程式6FeO＋O22Fe3O4。 (5)Fe2O3与CO反应的化学方程式Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 3.铁的氢氧化物(是离子反应的写离子方程式) 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 与盐酸反应 受热分解 制备原理 可溶性亚铁盐与碱溶液反应： 可溶性铁盐与碱溶液反应： 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色， 化学方程式为 4.氢氧化亚铁的制备 (1)制备原理： 。 (2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。 (3)制备方法 ①有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应。 ②还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀。 ③电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)。 三、铁盐、亚铁盐的性质 1.亚铁盐 (1)Fe2＋的氧化性和还原性 含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为还原性。 Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式： 。 FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式： 。 (2)Fe2＋可发生水解反应 Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。 2.铁盐 (1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、 。 (2)特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。 (3)FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式： 。 3.重要的铁盐及应用 绿矾(FeSO4·7H2O) 用作补血剂及植物补铁剂 高铁酸钾(K2FeO4) 用作水处理剂或制作高能电池 莫尔盐(或摩尔盐) 化学式为[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，常用于冶金、电镀及织物媒染剂 赤血盐K3[Fe(CN)6] 用于检验Fe2＋ 四、Fe2＋和Fe3＋的检验 1. 2. 3.含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变红色，说明含有Fe3＋。 酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋(不含Cl－等)。 五、铁及其化合物的转化关系 1.“Fe—Fe2＋—Fe3＋”的“三角”转化关系 (1)图示 (2)下列反应的离子方程式 ①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀： 。 ②将FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液变蓝： 。 ③用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔： 。 ④将H2O2滴入酸性FeCl2溶液： 。 ⑤将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出： 。 2.铁元素的价－类二维图 (1)图示 (2)解读 ①横向变化体现了同价态不同物质类别(氧化物、盐、碱)之间的转化； a.碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐； b.Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱； c.难溶性的碱加热易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。 ②纵向变化体现不同价态同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 ③斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 六、硫的单质 1.硫元素的存在形态 2.硫单质的物理性质 俗称 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2 3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质 S－2 S0 S＋4 七、硫的氧化物 1.二氧化硫的物理性质 SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。 2.二氧化硫的化学性质 与H2O反应 与NaOH反应 与碱性氧化物反应 如与CaO反应 氧化性 如与H2S溶液反应 还原性 O2 Cl2 漂白性 可使品红溶液等有色物质褪色，生成不稳定的无色物质 3.二氧化硫的实验室制法 (1)固体Na2SO3与较浓H2SO4反应： Na2SO3＋H2SO4(较浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。 (2)铜与浓H2SO4混合加热 Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 4.三氧化硫 (1)物理性质 熔点：16.8 ℃，沸点：44.8 ℃，常温下为液态，标准状况下为固态。 (2)化学性质 三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下： 5.硫的氧化物的污染与治理 (1)硫的氧化物来源、危害及治理 来源 石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼等 危害 危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6) 治理 燃煤脱硫、改进燃烧技术、废气中二氧化硫的回收处理等 (2)硫酸型酸雨的形成过程 八、硫酸　硫酸根离子的检验 1.硫酸的物理性质 (1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。 (2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。 (3)浓硫酸的稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2.稀硫酸的化学性质 硫酸是二元强酸，稀硫酸具有酸的通性，概括如下。 (1)能使紫色石蕊溶液变红。 (2)能与活泼金属(如Zn、Fe等)反应产生H2。 (3)能与碱、碱性氧化物反应生成盐和水，如①与Ba(OH)2反应： ； ②与MgO反应： 。 (4)能与弱酸的盐反应，如与Na2SO3反应： 。 3.浓硫酸的特性 4.硫酸根离子的检验 (1)检验SO的正确操作方法：被检液 取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。 (2)先加稀盐酸的目的是排除CO、SO、Ag＋等离子的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产 生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 九、含硫物质之间的转化 1.厘清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2.相同价态硫的化合物之间的转化关系 (1)＋4价硫的化合物之间的转化 写出①的离子方程式： ； 写出②的离子方程式： ； 写出③的化学方程式： ； 写出④的化学方程式： 。 (2)－2价硫的化合物之间的转化 氢硫酸(H2S)是二元酸，与酸式盐(NaHS)、正盐(Na2S)之间的转化关系，跟H2SO3、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐之间的转化关系相似。 ①写出硫氢化钠(NaHS)与NaOH反应的离子方程式： 。 ②写出NaHS与HCl反应的离子方程式： 。 3.不同价态含硫物质的转化 不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示 十、氮及其氧化物 1.自然界中氮元素的存在和氮的固定 2.氮气 (1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 ①3Mg＋N2Mg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 3.氮的氧化物 氮的多种氧化物：2O、O、2O3、O2、2O4、2O5。 (1)N2O俗称笑气，可以致人发笑，有轻微麻醉作用。 (2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。 (3)NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。 (4)NO与NO2的比较 NO NO2 颜色 毒性 溶解性 与O2或与H2O反应 收集方法 与人体、环 境的关系 ①与血红蛋白结合，使人中毒；②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾，破坏臭氧层 4.氮氧化物对环境的污染与防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理主要反应为 NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O 2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O 十一、氨和铵盐 1.氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 2.氨的化学性质 3.铵盐与NH的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐大多数是白色固体，绝大多数易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 (3)NH的检验流程 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH 4.氨气的实验室制法 反应原理 反应装置 固体＋固体气体(与用KClO3和MnO2制O2或用KMnO4制O2的装置相同) 净化装置 盛碱石灰的干燥管(不能用浓H2SO4、无水CaCl2) 收集方法 法 验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 尾气处理 在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时吸收尾气NH3 十二、硝酸 1.物理性质 颜色 状态 气味 密度 特性 2.硝酸的化学性质 （1）酸的通性：硝酸在水溶液中可以电离出H＋，具有酸的通性，电离方程式： 。 （2）不稳定性 ①不稳定性：浓硝酸受热或见光易分解，化学方程式为 。 ②保存方法：保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。 （3）强氧化性 ①硝酸能与除铂、金、钛以外的大多数金属反应，如：Cu、Ag等 Cu与浓硝酸反应的化学方程式为 。 Cu与稀硝酸反应的化学方程式为 。 ②使金属钝化：常温下，浓硝酸可使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化。 ③浓硝酸在加热条件下，能与碳单质发生氧化还原反应。 化学方程式为 。 十三、含氮物质的转化 1.氮元素在自然界中的循环 2.氮元素的“价—类”二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，其“价—类”二维图如图： 3.含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 一、确定铁的氧化物组成的常用方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b， 若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO； 若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3； 若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。 二、铁盐、亚铁盐的性质 1.含Fe2＋、Fe3＋的除杂方法 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2溶液 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 2.除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的常用方法 (1)除去Mg2＋(或Cu2＋)中混有的Fe3＋的方法 向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2[或CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3]中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (2)除去Mg2＋(或Cu2＋)中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。 三、检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项 1.检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能向加入KSCN后的混合溶液加入过量的新制氯水中，因为氧化性Cl2＞(SCN)2＞Fe3＋，过量氯水中的Cl2会先氧化Fe2＋，再氧化SCN－[生成(SCN)2]，影响检验结果。 2.Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。 四、三类漂白剂的比较 类型 原理 举例 特点 备注 氧化型 将有机色质内部“生色团”破坏掉 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、 Na2O2、H2O2、O3等 不可逆、持久 无选择性 加合型 与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质 SO2 可逆、不持久 有选择性 吸附型 将有色物质吸附而褪色 活性炭 物理变化 吸附色素 五、二氧化硫尾气处理的四种方法 方法一：钙基固硫法 工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为S＋O2SO2，CaO＋SO2CaSO3，2CaSO3＋O22CaSO4，吸收SO2总反应的化学方程式为2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。 方法二：氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)。 方法三：钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 方法四：双碱脱硫法 先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为①吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH。 六、硫酸根离子检验的三大误区 误区1：只加可溶性钡盐，而不酸化 将导致CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀 误区2：误将Ag＋判断成SO 如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色) 误区3：误将SO判断成SO 如先用稀硝酸酸化，再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，将SO氧化成SO而产生干扰 七、检验SO2和CO2同时存在的一般流程 SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程如下： 流程设计 检验SO2 ⇒ 除去SO2 ⇒ ⇒ 选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水 预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 【特别提醒】有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。 八、氮的氧化物与氧气、水反应定量计算的常用化学方程式 1.3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； 2.4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3； 3.4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 九、金属与硝酸反应计算的思维流程 十、喷泉实验的原理与应用 1.喷泉实验的原理 使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在导管尖嘴口形成喷泉。 2.形成喷泉的类型 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2(4∶3) NO2、O2(4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 3.喷泉实验的发散装置及操作方法 喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形成喷泉。 基础巩固 1．（25-26高一上·天津·月考）还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a，下列说法错误的是 A．应先将导管插入肥皂液中，再从左到右依次点燃酒精灯 B．肥皂液中产生气泡，点燃后会有轻微的爆鸣声 C．若向溶液a中滴加KSCN溶液，液体变红，说明固体中含有三价铁 D．Fe与水蒸气反应的化学方程式为 2．（25-26高一上·湖北宜昌·月考）下列有关离子检验的方法正确的是 A．加入酸性KMnO4溶液，溶液红色褪去，证明溶液中含有Fe2+ B．用铂丝蘸取少量溶液在火焰上灼烧，有黄色火焰产生，证明溶液中含有Na+ C．加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，加盐酸后不溶解，证明溶液中含有 D．加入稀盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明溶液中含有Cl- 3．（25-26高一上·北京·月考）部分含铁物质的分类与化合价的关系如图所示，下列说法不正确的是 A．a可与e反应生成b B．c在空气中可转化为d C．若要实现e转化为b可向其中加入铜片 D．a在少量氯气中点燃可生成b 4．（25-26高一上·北京·月考）验证FeSO4的性质，进行如下实验。 序号 验证性质 实验装置 试剂X 实验现象 ① 能与某些盐反应 BaCl2溶液 产生白色沉淀 ② 能与碱反应 NaOH溶液 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 KSCN溶液、氯水 滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列关于该实验的说法不正确的是 A．①中产生白色沉淀的原因： B．②中沉淀变成红褐色的原因：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 C．③中用镁条(已打磨)替换锌粒，也可以证明FeSO4具有氧化性 D．④中调换试剂的加入顺序，也可以证明FeSO4具有还原性 5．（25-26高一上·福建厦门·月考）向400 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法错误的是 A．A点溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4 B．AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+ C．反应中生成的n(NO)：n(H2)=1：2 D．最终溶液中溶质的物质的量浓度约为1 mol·L-1 6．（25-26高一上·山东青岛·月考）某无色透明溶液中可能含有、、、，，中的几种。取溶液，向其中加入足量溶液，产生白色沉淀，继续加入足量盐酸，沉淀不消失，同时产生无色气体。过滤所得沉淀经洗涤、干燥后称量，质量为；所得滤液中加入足量溶液并加热，收集到气体(标准状况)。以下推测正确的是 A．实验中两次产生的气体成分相同 B．原溶液中一定不含、、 C．原溶液中一定含有、、，且 D．另取试液滴加足量稀盐酸和溶液，即可确定离子组成 7．（25-26高一上·江苏·月考）向含有溶液中逐渐加入铁粉至过量；溶液中金属阳离子a、b的物质的量与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)，下列有关判断正确的是 A．a表示的关系曲线 B．P点时， C． D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解6.4 g 8．（25-26高一上·北京·月考）铜被一定量浓硝酸恰好完全溶解，得到硝酸铜溶液，产生标准状况下和的混合气体(假设气体完全逸出)，这些气体与标准状况下混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀。相关数据正确的是 A． B． C． D． 9．（25-26高一上·辽宁营口·月考）实验室用如图所示装置制备沉淀，使用的试剂有Fe、稀硫酸、NaOH溶液。下列相关说法错误的是 A．装置a中装有稀硫酸，装置c中装有NaOH溶液 B．实验时先关闭打开、，目的是排尽装置中的空气 C．反应一段时间后，关闭打开，最终可在装置b中得到沉淀 D．装置d的作用是液封，防止外界空气进入装置c中 10．（24-25高一下·陕西西安·期末）同学们设计了如图所示装置探究SO2的性质。已知a、b、c、d处盛放的试剂依次为紫色石蕊溶液、品红溶液、氯化钡溶液、硫化氢溶液。下列说法正确的是 A．实验时，可观察到a处紫色石蕊溶液先变红后褪色 B．实验时，可观察到d处硫化氢溶液中生成黄色固体，体现了SO2的还原性 C．实验结束后，取b处少量褪色的品红溶液加热，溶液恢复原色 D．实验结束后，取c处少量溶液，滴入适量过氧化氢溶液，无明显现象 提升专练 11．（25-26高一上·北京·月考）硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．反应①为氧化还原反应，反应②为非氧化还原反应 B．100 mL0.1 mol·L-1的Na2SO3溶液中，Na+个数为0.02NA C．反应①中，每消耗3.4 gH2S，则获得0.3 mol产物S D．反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为NA 12．（25-26高一上·北京·期中）已知浓硫酸有强氧化性，沸点较高难挥发。溴单质()为红棕色液体，易挥发形成溴蒸气，其水溶液为黄色；碘单质()为紫黑色固体，易升华。某小组比较、、的还原性，实验如下表，下列对实验的分析不正确的是 实验1 实验2 实验3 装置 操作现象 微热后，溶液颜色无变化；试管口有白雾，经检验不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；无产生 溶液变黄；试管口有红棕色气体生成 溶液变深紫色；试管口有紫色烟，能使淀粉溶液变蓝 A．实验1中可能生成了气体 B．根据实验1和实验2能判断还原性： C．根据实验3能判断还原性： D．由上述3个实验可以比较出还原性： 13．（25-26高三上·山东泰安·期中）如图是硫及其化合物的“价-类”二维图。下列有关说法正确的是 A．不同浓度的与反应均生成 B．X、Y、Z之间可以相互转化 C．的浓溶液和蔗糖反应可以生成，体现了Z的强氧化性和酸性 D．控制反应条件，与反应可以生成或 14．（25-26高一上·江苏常州·月考）如图是实验室进行二氧化硫制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是 A．关闭打开，试剂X是酸性或溶液，均可证明有还原性 B．关闭打开，滴加溶液，则装置B中每消耗，转移电子数为 C．为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用氢氧化钠溶液 D．实验过程中体现了的酸性、难挥发性、强氧化性 15．（25-26高一上·福建龙岩·月考）一定能在下列溶液中大量共存的离子组是 A．含有大量的溶液中：、、、 B．滴入溶液显现红色的溶液：、、、 C．使无色酚酞溶液呈红色的溶液中：、、、 D．使紫色石蕊溶液呈红色的溶液中：、、、 16．（25-26高一上·山西运城·月考）下列离子方程式书写正确的是 A．溶液与过量溶液混合： B．向100mL 1 mol·L-1 溶液中(还原性：)，通入0.1mol： C．铝制容器不能盛放溶液的原因： D．向100mL 0.1 mol·L-1 溶液中加入等体积等浓度的溶液： 17．（25-26高一上·四川成都·月考）量取 的 H2SO4溶液，加蒸馏水稀释至100mL，取两份稀释后的 H2SO4溶液各25mL，分别加入等质量的 Zn和Fe，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。下列说法正确的是 A．稀释后H2SO4溶液的物质的量浓度为 B．加入 Fe的质量至少有0.56g C．反应后铁粉一定过量，锌粉可能过量 D．金属 Zn与硫酸反应，转移电子数为0.01NA 18．（25-26高一上·广西南宁·月考）某溶液X中可能含有下列离子中的若干种：、Na+、Ba2+、Fe3+、I-、、。为了确定该溶液的组成，某同学取上述溶液X，进行了如下实验，已知：还原性。 （1）向一定量溶液X中加入少量氯水，然后滴加淀粉溶液，未显蓝色； （2）另取100毫升溶液X再加入足量氯水，然后滴加足量BaCl2溶液，得到沉淀6.99g （3）将上述（2）的反应混合液过滤，在滤液中加足量NaOH溶液并加热，生成的气体在标准状况下体积为2.24 L。 根据上述实验，以下推测正确的是 A．原溶液可能存在Na+、Fe3+、 B．原溶液一定存在、I- C．原溶液一定不含Ba2+、Fe3+、I- D．另取X试液滴加足量盐酸酸化的BaCl2溶液，即可确定溶液所有的离子组成 19．（25-26高一上·宁夏吴忠·月考）铁及其重要化合物的“价类二维图”如下图所示。 (1)该“价类二维图”中缺失的类别A应为 。 (2)与水蒸气反应制得的化学方程式为 。 (3)，转化为的化学方程式为 。 (4)要实现转化为，可选用足量的 (填序号)，检验可选用 (填序号) A．稀盐酸    B．氯水    C．氢氧化钠溶液    D．溶液    E．KSCN溶液 (5)实验室模拟用溶液腐蚀铜板并从废液中回收和溶液流程如下图所示： ①溶液与铜的反应的离子方程式 。 ②加入过量试剂Y发生的化学方程式为 。 ③下列试剂中，Z可选用的是 (填序号)。 A．锌    B．氯气    C．酸性高锰酸钾溶液 20．（25-26高一上·江苏·月考）某学习小组利用如图装置探究铜与浓的反应(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。 编号    实验用品 实验现象 ① 浓溶液 过量铜片 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失 ② 浓溶液 适量铜片 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失 已知：①微量与过量NaOH溶液发生反应，溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。 ②CuO、和CuS均为黑色固体。 ③稀硝酸具有强氧化性，能被还原为NO，NO极易与空气中的反应生成红棕色的。 ④和CuS不与稀硫酸反应。 (1)A中主要反应的化学方程式为 。 (2)装置B的作用是 。 (3)为了探究黑色沉淀的成分，进行了下列实验： 实验Ⅰ：将含黑色固体的铜片取出放入试管中，加入稀硫酸搅拌，充分反应后加入过量的NaOH溶液，再滴入几滴甘油，无明显现象； 实验Ⅱ：将含黑色固体的铜片取出放入试管中，加入稀硝酸并加热，一段时间后，黑色沉淀全部溶解，试管口处出现红棕色气体，底部有淡黄色固体生成。 ①实验Ⅰ说明黑色固体中 (填“含有”或“不含有”)CuO。 ②实验Ⅱ说明黑色固体可能为或CuS。出现黑色固体()的原因是 (用化学方程式表示)。 (4)用仪器分析黑色沉淀的成分，数据如下： 150℃取样：铜元素3.2 g，硫元素0.96 g。 230℃取样：铜元素1.28 g，硫元素0.64 g。 则230℃时黑色沉淀的成分是 。 (5)为探究黑色沉淀消失的原因，取230℃时的黑色沉淀，加入浓，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成，试管底部出现淡黄色固体，溶液变为蓝色。该过程反应的化学方程式为 。 (6)由实验可知，Cu和浓除发生主反应外，还发生着其他副反应，为了避免副反应的发生，Cu和浓反应时应选择的实验方案是 (填标号)。 A．将烧瓶中的浓加热至150℃以上，然后加入适量铜片 B．将烧瓶中的浓加热至250℃以上，然后加入适量铜片 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 物质的性质与转化 内容导航 考点聚焦：紧扣考试命题常考点，有的放矢 重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺 难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升 复习提升：基础巩固+提升专练，全面突破 1.掌握铁的主要性质及应用。 2.知道不同价态的铁的氧化物的主要性质和用途。 3.掌握Fe(OH)2、Fe(OH)3的性质及Fe(OH)2的制备方法。 4.掌握铁盐、亚铁盐的性质及Fe2＋和Fe3＋的检验方法。 5.基于价类二维图理解铁及其化合物的转化关系。 6.能通过实验探究掌握Fe2＋与Fe3＋的相互转化。 7.了解硫的存在及其单质的性质和用途。 8.掌握硫的氧化物的主要性质及应用。 9.了解硫单质及其氧化物对环境的影响。 10.认识硫及其氧化物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 11.了解硫酸的主要性质，掌握多硫酸盐的主要性质及应用。 12.了解氮及其氧化物的主要性质及应用。 13.掌握NH3及铵盐的性质与用途。 14.掌握喷泉实验、NH3的实验室制法的原理及操作。 15.了解硝酸的主要性质。 一、铁的单质 1.铁的物理性质与原子结构 (1)铁的物理性质 银白色固体，熔点较高，具有良好的导热、导电、延展性，能被磁体吸引。 (2)铁的原子结构 Fe的价层电子排布式为3d64s2，铁位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，是应用最广泛的过渡金属元素，其原子结构示意图：。 2.铁的化学性质 铁元素性质活泼，有较强的还原性，主要化合价为＋2价和＋3价。 (1)与非金属单质的反应 与O2反应 常温 铁锈(成分为Fe2O3·xH2O) 点燃 3Fe＋2O2Fe3O4 与Cl2反应 点燃 2Fe＋3Cl22FeCl3 与S、I2反应 Fe＋SFeS、Fe＋I2FeI2 (2)与水的反应 常温下铁与水不反应，在高温条件下与水蒸气反应：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。 (3)与酸的反应 与H＋反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 与稀HNO3反应 过量 Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O 少量 3Fe＋8H＋＋2NO===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O 与浓H2SO4、浓HNO3反应 常温下钝化，加热分别生成SO2、NO2 (4)与某些盐溶液的反应 Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。 二、铁的氧化物和氢氧化物 1.铁氧化物的物理性质 化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4 俗称 — 铁红 磁性氧化铁 色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体 水溶性 不溶于水 不溶于水 不溶于水 铁的价态 ＋2价 ＋3价 ＋2价、＋3价 2.铁氧化物的化学性质 (1)FeO、Fe2O3分别与盐酸反应的离子方程式： FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、 Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O。 (2)FeO与稀硝酸反应的化学方程式： 3FeO＋10HNO3===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。 (3)FeO、Fe2O3分别与HI溶液反应的化学方程式： FeO＋2HI===FeI2＋H2O、 Fe2O3＋6HI===2FeI2＋I2＋3H2O。 (4)FeO在空气中受热反应的化学方程式6FeO＋O22Fe3O4。 (5)Fe2O3与CO反应的化学方程式Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。 3.铁的氢氧化物(是离子反应的写离子方程式) 化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3 颜色状态 白色固体 红褐色固体 与盐酸反应 Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2O Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O 受热分解 2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O 制备原理 可溶性亚铁盐与碱溶液反应： Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓ 可溶性铁盐与碱溶液反应： Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ 二者的关系 在空气中，Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3，现象是白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色， 化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 4.氢氧化亚铁的制备 (1)制备原理：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓。 (2)成功关键：溶液中不含O2等氧化性物质；制备过程中，保证生成的Fe(OH)2在密闭、隔绝空气的体系中。 (3)制备方法 ①有机覆盖层法 将吸有NaOH溶液的胶头滴管插到液面以下，并在液面上覆盖一层苯或煤油(不能用CCl4)，以防止空气与Fe(OH)2接触发生反应。 ②还原性气体保护法 用H2将装置内的空气排尽后，再将亚铁盐与NaOH溶液混合，这样可长时间观察到白色沉淀。 ③电解法 用铁作阳极，电解NaCl(或NaOH)溶液，并在液面上覆盖苯(或煤油)。 三、铁盐、亚铁盐的性质 1.亚铁盐 (1)Fe2＋的氧化性和还原性 含有Fe2＋的溶液呈浅绿色，Fe2＋处于铁的中间价态，既有氧化性，又有还原性，其中以还原性为主，如遇Br2、Cl2、H2O2、NO(H＋)等均表现为还原性。 Fe2＋的酸性溶液与H2O2反应的离子方程式：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 FeCl2溶液与HNO3溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 (2)Fe2＋可发生水解反应 Fe(OH)2是弱碱，含Fe2＋的盐(如硫酸亚铁)溶液呈酸性。配制硫酸亚铁溶液时常加少量硫酸抑制Fe2＋的水解，加少量铁屑防止Fe2＋被氧化。 2.铁盐 (1)氧化性：含有Fe3＋的溶液呈棕黄色，Fe3＋具有氧化性，Fe3＋与Fe、Cu反应的离子方程式分别为：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (2)特性：含有Fe3＋的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色。 (3)FeCl3易水解：将其饱和溶液滴入沸水中制备胶体的化学方程式：FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。 3.重要的铁盐及应用 绿矾(FeSO4·7H2O) 用作补血剂及植物补铁剂 高铁酸钾(K2FeO4) 用作水处理剂或制作高能电池 莫尔盐(或摩尔盐) 化学式为[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，常用于冶金、电镀及织物媒染剂 赤血盐K3[Fe(CN)6] 用于检验Fe2＋ 四、Fe2＋和Fe3＋的检验 1. 2. 3.含Fe2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的检验 溶液变红色，说明含有Fe3＋。 酸性KMnO4溶液紫红色褪去，说明含有Fe2＋(不含Cl－等)。 五、铁及其化合物的转化关系 1.“Fe—Fe2＋—Fe3＋”的“三角”转化关系 (1)图示 (2)下列反应的离子方程式 ①将H2S气体通入FeCl3溶液中产生淡黄色沉淀：2Fe3＋＋H2S===S↓＋2Fe2＋＋2H＋。 ②将FeCl3溶液滴入淀粉－KI溶液，溶液变蓝：2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。 ③用FeCl3溶液腐蚀废旧线路板上的铜箔：Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋。 ④将H2O2滴入酸性FeCl2溶液：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 ⑤将FeCl2溶液滴入HNO3溶液中，有无色气体放出：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 2.铁元素的价－类二维图 (1)图示 (2)解读 ①横向变化体现了同价态不同物质类别(氧化物、盐、碱)之间的转化； a.碱性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)转化为盐； b.Fe2＋、Fe3＋与碱(OH－)反应生成对应的碱； c.难溶性的碱加热易分解生成对应的氧化物，但难溶性的碱性氧化物一般不与水反应生成对应的碱。 ②纵向变化体现不同价态同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性或还原性。 ③斜向变化体现不同价态、不同物质类别之间的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 六、硫的单质 1.硫元素的存在形态 2.硫单质的物理性质 俗称 颜色状态 溶解性 水 酒精 CS2 硫黄 黄色晶体 难溶 微溶 易溶 3.从化合价的角度认识硫单质的化学性质 S－2 S0 S＋4 七、硫的氧化物 1.二氧化硫的物理性质 SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体，是大气污染物之一；易溶于水，通常状况下，1体积的水可以溶解约40体积的二氧化硫。 2.二氧化硫的化学性质 与H2O反应 SO2＋H2OH2SO3 与NaOH反应 SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O 与碱性氧化物反应 如与CaO反应CaO＋SO2CaSO3 氧化性 如与H2S溶液反应2H2S＋SO2===3S＋2H2O 还原性 O2 2SO2＋O22SO3 Cl2 SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl 漂白性 可使品红溶液等有色物质褪色，生成不稳定的无色物质 3.二氧化硫的实验室制法 (1)固体Na2SO3与较浓H2SO4反应： Na2SO3＋H2SO4(较浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。 (2)铜与浓H2SO4混合加热 Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 4.三氧化硫 (1)物理性质 熔点：16.8 ℃，沸点：44.8 ℃，常温下为液态，标准状况下为固态。 (2)化学性质 三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反应如下： 5.硫的氧化物的污染与治理 (1)硫的氧化物来源、危害及治理 来源 石油和煤的燃烧及含硫矿石的冶炼等 危害 危害人体健康，形成酸雨(pH小于5.6) 治理 燃煤脱硫、改进燃烧技术、废气中二氧化硫的回收处理等 (2)硫酸型酸雨的形成过程 八、硫酸　硫酸根离子的检验 1.硫酸的物理性质 (1)纯硫酸是一种无色油状液体，沸点高，难挥发。 (2)溶解性：浓H2SO4与水以任意比互溶，溶解时可放出大量的热。 (3)浓硫酸的稀释方法：将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌。 2.稀硫酸的化学性质 硫酸是二元强酸，稀硫酸具有酸的通性，概括如下。 (1)能使紫色石蕊溶液变红。 (2)能与活泼金属(如Zn、Fe等)反应产生H2。 (3)能与碱、碱性氧化物反应生成盐和水，如①与Ba(OH)2反应：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；②与MgO反应：MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O。 (4)能与弱酸的盐反应，如与Na2SO3反应：SO＋2H＋===H2O＋SO2↑。 3.浓硫酸的特性 4.硫酸根离子的检验 (1)检验SO的正确操作方法：被检液 取清液有无白色沉淀产生(判断有无SO)。 (2)先加稀盐酸的目的是排除CO、SO、Ag＋等离子的干扰，再加BaCl2溶液，有白色沉淀产 生。整个过程中可能发生反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、SO＋2H＋===SO2↑＋H2O、Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 九、含硫物质之间的转化 1.厘清硫元素的化合价与氧化性、还原性之间的关系 2.相同价态硫的化合物之间的转化关系 (1)＋4价硫的化合物之间的转化 写出①的离子方程式：HSO＋H＋===SO2↑＋H2O； 写出②的离子方程式：HSO＋OH－===SO＋H2O； 写出③的化学方程式：2NaHSO3Na2SO3＋SO2↑＋H2O； 写出④的化学方程式：Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 (2)－2价硫的化合物之间的转化 氢硫酸(H2S)是二元酸，与酸式盐(NaHS)、正盐(Na2S)之间的转化关系，跟H2SO3、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐之间的转化关系相似。 ①写出硫氢化钠(NaHS)与NaOH反应的离子方程式：HS－＋OH－===H2O＋S2－。 ②写出NaHS与HCl反应的离子方程式：HS－＋H＋===H2S↑。 3.不同价态含硫物质的转化 不同价态硫的转化是通过氧化还原反应实现的。 当硫元素的化合价升高或降低时，一般升高或降低到其相邻的价态，即台阶式升降，可用下图表示 十、氮及其氧化物 1.自然界中氮元素的存在和氮的固定 2.氮气 (1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。 (2)化学性质 ①3Mg＋N2Mg3N2； ②N2＋3H22NH3； ③N2＋O22NO。 3.氮的氧化物 氮的多种氧化物：2O、O、2O3、O2、2O4、2O5。 (1)N2O俗称笑气，可以致人发笑，有轻微麻醉作用。 (2)N2O3、N2O5是HNO2、HNO3相应的酸性氧化物(或酸酐)。 (3)NO2与N2O4可相互转化2NO2N2O4。 (4)NO与NO2的比较 NO NO2 颜色 无色 红棕色 毒性 有毒 有毒 溶解性 不溶于水 易溶于水 与O2或与H2O反应 2NO＋O2===2NO2 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 收集方法 排水法 向上排空气法 与人体、环 境的关系 ①与血红蛋白结合，使人中毒；②转化成NO2，形成酸雨、光化学烟雾 形成酸雨、光化学烟雾，破坏臭氧层 4.氮氧化物对环境的污染与防治 (1)常见的污染类型 ①光化学烟雾：NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。 ②酸雨：NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。 ③破坏臭氧层：NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 工业尾气中的NOx常用碱液吸收处理主要反应为 NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O 2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O 十一、氨和铵盐 1.氨的分子结构和物理性质 电子式 密度 气味 水溶性 比空气的小 刺激性气味 极易溶于水(1∶700) 2.氨的化学性质 3.铵盐与NH的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐大多数是白色固体，绝大多数易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 (3)NH的检验流程 未知液产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，则证明含NH 4.氨气的实验室制法 反应原理 2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋CaCl2＋2H2O 反应装置 固体＋固体气体(与用KClO3和MnO2制O2或用KMnO4制O2的装置相同) 净化装置 盛碱石灰的干燥管(不能用浓H2SO4、无水CaCl2) 收集方法 向下排空气法 验满方法 ①用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸变蓝色；②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口，有白烟产生 尾气处理 在集气管口塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花，可减小NH3与空气的对流速度，收集到纯净的NH3，同时吸收尾气NH3 十二、硝酸 1.物理性质 颜色 状态 气味 密度 特性 无色 液态 刺激性 ρHNO3＞ρH2O 易挥发 2.硝酸的化学性质 （1）酸的通性：硝酸在水溶液中可以电离出H＋，具有酸的通性，电离方程式：HNO3===H＋＋NO。 （2）不稳定性 ①不稳定性：浓硝酸受热或见光易分解，化学方程式为4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。 ②保存方法：保存在棕色试剂瓶里，放置在阴凉处。 （3）强氧化性 ①硝酸能与除铂、金、钛以外的大多数金属反应，如：Cu、Ag等 Cu与浓硝酸反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 Cu与稀硝酸反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 ②使金属钝化：常温下，浓硝酸可使Fe、Al表面形成致密的氧化膜而钝化。 ③浓硝酸在加热条件下，能与碳单质发生氧化还原反应。 化学方程式为C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 十三、含氮物质的转化 1.氮元素在自然界中的循环 2.氮元素的“价—类”二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，其“价—类”二维图如图： 3.含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 一、确定铁的氧化物组成的常用方法 设铁的氧化物中铁元素与氧元素的质量比为m∶n，则氧化物中n(Fe)∶n(O)＝∶＝a∶b， 若a∶b＝1∶1，则铁的氧化物为FeO； 若a∶b＝2∶3，则铁的氧化物为Fe2O3； 若a∶b＝3∶4，则铁的氧化物是Fe3O4或FeO与Fe2O3按物质的量之比为1∶1组成的混合物或FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物(其中FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，Fe3O4的物质的量为任意值)。 二、铁盐、亚铁盐的性质 1.含Fe2＋、Fe3＋的除杂方法 主要成分 杂质 除杂方法 FeCl3(aq) FeCl2(aq) 加入氯水或H2O2溶液 FeCl2(aq) FeCl3(aq) 加过量铁粉后过滤 FeCl2(aq) CuCl2(aq) 加过量铁粉后过滤 2.除去混合溶液中Fe3＋、Fe2＋的常用方法 (1)除去Mg2＋(或Cu2＋)中混有的Fe3＋的方法 向混合溶液中加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2[或CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3]中之一，与Fe3＋水解产生的H＋反应，促进Fe3＋的水解，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (2)除去Mg2＋(或Cu2＋)中混有的Fe2＋的方法 先加入氧化剂(如H2O2)将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，然后再按(1)的方法除去溶液中的Fe3＋。 三、检验Fe2＋和Fe3＋时的注意事项 1.检验Fe2＋时不能先加氯水后加KSCN溶液，也不能向加入KSCN后的混合溶液加入过量的新制氯水中，因为氧化性Cl2＞(SCN)2＞Fe3＋，过量氯水中的Cl2会先氧化Fe2＋，再氧化SCN－[生成(SCN)2]，影响检验结果。 2.Fe3＋、Fe2＋、Cl－同时存在时不能用酸性KMnO4溶液检验Fe2＋(Cl－能还原酸性KMnO4，有干扰)。 四、三类漂白剂的比较 类型 原理 举例 特点 备注 氧化型 将有机色质内部“生色团”破坏掉 HClO、NaClO、Ca(ClO)2、 Na2O2、H2O2、O3等 不可逆、持久 无选择性 加合型 与有机色质内部“生色团”“化合”成无色物质 SO2 可逆、不持久 有选择性 吸附型 将有色物质吸附而褪色 活性炭 物理变化 吸附色素 五、二氧化硫尾气处理的四种方法 方法一：钙基固硫法 工业上常用生石灰和含硫的煤混合后燃烧，燃烧时硫、生石灰、O2共同反应生成硫酸钙，从而使硫转移到煤渣中，反应原理为S＋O2SO2，CaO＋SO2CaSO3，2CaSO3＋O22CaSO4，吸收SO2总反应的化学方程式为2CaO＋2SO2＋O22CaSO4。 方法二：氨水脱硫法 该脱硫法采用喷雾吸收法，雾化的氨水与烟气中的SO2直接接触吸收SO2，其反应的化学方程式为2NH3＋SO2＋H2O===(NH4)2SO3，2(NH4)2SO3＋O2===2(NH4)2SO4(或生成NH4HSO3，然后进一步氧化)。 方法三：钠碱脱硫法 钠碱脱硫法是用NaOH/Na2CO3吸收烟气中的SO2，得到Na2SO3和NaHSO3，发生反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，Na2CO3＋SO2===Na2SO3＋CO2，Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3。 方法四：双碱脱硫法 先利用烧碱吸收SO2，再利用熟石灰浆液进行再生，再生后的NaOH碱液可循环使用，化学反应原理为①吸收反应：2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O，2Na2SO3＋O2===2Na2SO4。②再生反应：Na2SO3＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋2NaOH，Na2SO4＋Ca(OH)2===CaSO4↓＋2NaOH。 六、硫酸根离子检验的三大误区 误区1：只加可溶性钡盐，而不酸化 将导致CO、PO、SO等干扰离子判断成SO。因上述离子会产生BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3白色沉淀 误区2：误将Ag＋判断成SO 如向待测液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀，再加稀盐酸白色沉淀不溶解便断定含SO。其错误是未注意溶液中不含SO，而含Ag＋时也会产生同样的现象：Ag＋＋Cl－===AgCl↓(白色) 误区3：误将SO判断成SO 如先用稀硝酸酸化，再加入BaCl2溶液或向待测液中滴加用稀盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液生成白色沉淀，便误以为有SO。该错误是未注意NO在酸性环境中具有强氧化性，将SO氧化成SO而产生干扰 七、检验SO2和CO2同时存在的一般流程 SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，检验二者同时存在的一般流程如下： 流程设计 检验SO2 ⇒ 除去SO2 ⇒ ⇒ 选用试剂 品红溶液 酸性KMnO4溶液 品红溶液 澄清石灰水 预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊 【特别提醒】有时为简化装置，可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置，用较浓的酸性KMnO4溶液，现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅，但不褪成无色。 八、氮的氧化物与氧气、水反应定量计算的常用化学方程式 1.3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； 2.4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3； 3.4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。 九、金属与硝酸反应计算的思维流程 十、喷泉实验的原理与应用 1.喷泉实验的原理 使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在导管尖嘴口形成喷泉。 2.形成喷泉的类型 气体 HCl NH3 CO2、Cl2、SO2、H2S NO2 NO、O2(4∶3) NO2、O2(4∶1) 吸收剂 水、NaOH溶液 水 NaOH溶液 水 水 水 3.喷泉实验的发散装置及操作方法 喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形成喷泉。 基础巩固 1．（25-26高一上·天津·月考）还原铁粉与水蒸气的反应装置如图所示。取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a，下列说法错误的是 A．应先将导管插入肥皂液中，再从左到右依次点燃酒精灯 B．肥皂液中产生气泡，点燃后会有轻微的爆鸣声 C．若向溶液a中滴加KSCN溶液，液体变红，说明固体中含有三价铁 D．Fe与水蒸气反应的化学方程式为 【答案】D 【分析】还原铁粉与水蒸气的反应：，据此分析； 【解析】若先从左到右依次点燃酒精灯，再将导管插入肥皂液中，可能会造成一部分氢气释放到空气中，所以应先将导管插入肥皂液中，构建一个封闭体系，左边酒精灯加热湿棉花提供水蒸气，水蒸气既可做反应物，同时又可将装置的空气排尽，避免氢气和空气在加热条件下发生爆炸，待装置内空气被排尽后，再点燃右边的酒精灯，即先将导管插入肥皂液中，再从左到右依次点燃酒精灯，A正确；由于反应产生H2，肥皂液中产生的气泡点燃后会有轻微的爆鸣声，B正确；取少量反应后的固体加入稀硫酸使其完全溶解得溶液a，若向溶液a中滴加KSCN溶液，液体变红，说明反应后的固体与稀硫酸的生成物中有铁离子，铁离子来自反应后的固体，则固体中含有三价铁，C正确；Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为，D错误；故选D。 2．（25-26高一上·湖北宜昌·月考）下列有关离子检验的方法正确的是 A．加入酸性KMnO4溶液，溶液红色褪去，证明溶液中含有Fe2+ B．用铂丝蘸取少量溶液在火焰上灼烧，有黄色火焰产生，证明溶液中含有Na+ C．加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，加盐酸后不溶解，证明溶液中含有 D．加入稀盐酸酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，证明溶液中含有Cl- 【答案】B 【解析】酸性KMnO4溶液褪色，只能说明溶液中具有还原性离子，例如亚硫酸根或亚铁离子，不能证明溶液中一定含亚铁离子，A错误；钠离子（Na+）的焰色反应为黄色，该方法正确，B正确；加入BaCl2溶液产生白色沉淀，可能为BaSO4（不溶于酸）或AgCl（不溶于酸）等，加盐酸后不溶解不能排除Ag+等干扰离子，方法不严谨，C错误；加入稀盐酸酸化会引入Cl-，再加入AgNO3必然产生AgCl白色沉淀，无法证明原溶液含Cl-，D错误；故选B。 3．（25-26高一上·北京·月考）部分含铁物质的分类与化合价的关系如图所示，下列说法不正确的是 A．a可与e反应生成b B．c在空气中可转化为d C．若要实现e转化为b可向其中加入铜片 D．a在少量氯气中点燃可生成b 【答案】D 【分析】根据价类二维图可知，a为铁，b为亚铁盐，c为氢氧化亚铁，d为氢氧化铁，e为铁盐； 【解析】铁和铁离子反应生成亚铁离子，A正确；氢氧化亚铁在空气中被氧气氧化生成氢氧化铁，B正确；e为铁盐，b为亚铁盐，若要实现e转化为b可向其中加入还原剂，可向其中加入铜片实现，C正确；铁和氯气反应生成氯化铁，不是氯化亚铁，与量无关，D错误；故选D。 4．（25-26高一上·北京·月考）验证FeSO4的性质，进行如下实验。 序号 验证性质 实验装置 试剂X 实验现象 ① 能与某些盐反应 BaCl2溶液 产生白色沉淀 ② 能与碱反应 NaOH溶液 产生白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，一段时间后变成红褐色 ③ 具有氧化性 锌粒 锌粒表面变黑，溶液浅绿色褪去 ④ 具有还原性 KSCN溶液、氯水 滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加氯水，溶液变为红色 下列关于该实验的说法不正确的是 A．①中产生白色沉淀的原因： B．②中沉淀变成红褐色的原因：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 C．③中用镁条(已打磨)替换锌粒，也可以证明FeSO4具有氧化性 D．④中调换试剂的加入顺序，也可以证明FeSO4具有还原性 【答案】D 【解析】①中氯化钡和硫酸亚铁反应生成氯化亚铁和硫酸钡，则产生白色沉淀的原因：Ba2++=BaSO4↓，A正确；②中硫酸亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁，则沉淀变成红褐色的原因：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，B正确；③中用镁条(已打磨)替换锌粒，镁化学性质比较活泼，溶液浅绿色褪去说明Fe2+与Mg反应，即能证明FeSO4具有氧化性，C正确；氯水可将亚铁离子氧化为铁离子，④中调换试剂的加入顺序不能证明原FeSO4溶液中是否含有Fe3+，则不能说明④中亚铁离子与氯气和硫氰化钾的混合液反应生成硫氰化铁，不能证明FeSO4具有还原性，D错误；故选D。 5．（25-26高一上·福建厦门·月考）向400 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列说法错误的是 A．A点溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4 B．AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+ C．反应中生成的n(NO)：n(H2)=1：2 D．最终溶液中溶质的物质的量浓度约为1 mol·L-1 【答案】C 【分析】向400 mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中逐渐加入铁粉，依次发生反应 。 【解析】A点硝酸根离子恰好完全反应，铁被氧化为Fe3+，则溶液中的溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4，故A正确；AB没有气体放出，则发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+，故B正确；OA段放出NO、BC段放出H2，根据图像，反应生成NO消耗Fe的物质的量为 ，生成H2消耗Fe的物质的量为 ，由反应可知生成0.2mol NO，由反应可知生成0.1mol H2，生成的n(NO)：n(H2)=2：1，故C错误； 最终溶液中溶质为FeSO4，根据图像，参加反应的Fe的物质的量为，则生成FeSO4的物质的量为0.4mol，FeSO4的物质的量浓度约为1 mol·L-1，故D正确；故选C。 6．（25-26高一上·山东青岛·月考）某无色透明溶液中可能含有、、、，，中的几种。取溶液，向其中加入足量溶液，产生白色沉淀，继续加入足量盐酸，沉淀不消失，同时产生无色气体。过滤所得沉淀经洗涤、干燥后称量，质量为；所得滤液中加入足量溶液并加热，收集到气体(标准状况)。以下推测正确的是 A．实验中两次产生的气体成分相同 B．原溶液中一定不含、、 C．原溶液中一定含有、、，且 D．另取试液滴加足量稀盐酸和溶液，即可确定离子组成 【答案】C 【分析】呈蓝色，无色透明溶液中无；取100 mL溶液，向其中加入足量溶液，产生白色沉淀，继续加入足量盐酸，沉淀不消失，同时有气体产生，说明原溶液中含，在盐酸提供的酸性条件下，溶液与发生氧化还原反应，生成气体和沉淀；因溶液中含，则不含；所得沉淀经洗涤、干燥后称量，质量为4.66 g，得，则的物质的量为0.02 mol；所得滤液中加入足量溶液并加热，收集到氨气0.03 mol，说明溶液中含，结合溶液电中性可知，溶液中一定存在，不确定是否存在。 【解析】由分析得，实验中两次产生的气体成分不相同，第一次加盐酸时发生反应产生的气体是，第二次加加热时产生的是，A错误；由分析得，原溶液一定含，则原溶液中一定不含Ba2+，且无色透明溶液中无，B错误；由分析得，原溶液中一定含有、，根据电荷守恒原则，已知、，阴离子的电荷总量大于阳离子的电荷总量，故一定存在，浓度，C正确；另取试液滴加稀盐酸和溶液，可检测（产生气体），但仍无法确定的存在，故不能完全确定离子组成，D错误；故选C。 7．（25-26高一上·江苏·月考）向含有溶液中逐渐加入铁粉至过量；溶液中金属阳离子a、b的物质的量与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)，下列有关判断正确的是 A．a表示的关系曲线 B．P点时， C． D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解6.4 g 【答案】B 【分析】在含有的溶液中，能被氧化，，此时Fe元素只能以形式存在；当溶液中的完全反应后，过量的Fe继续与反应生成，，则a表示的关系曲线，b表示的关系曲线。 【解析】根据分析可知，a表示的关系曲线，A错误；根据反应，完全反应生成，此时消耗0.25 mol铁，即。P点时的物质的量相等，设从这一阶段消耗铁的物质的量为。 反应中，消耗的，生成，则有，解得。 所以P点时，B正确；当溶液中完全转化为时，该点为。根据反应，将点生成的完全转化需要消耗Fe的物质的量为。因此，点消耗Fe的总物质的量为，C错误；P点时，向P点溶液中加入铜粉，发生反应，根据化学计量关系可知，最多可溶解铜的物质的量为，其质量为，D错误；故选B。 8．（25-26高一上·北京·月考）铜被一定量浓硝酸恰好完全溶解，得到硝酸铜溶液，产生标准状况下和的混合气体(假设气体完全逸出)，这些气体与标准状况下混合后通入水中，所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入溶液至恰好完全沉淀。相关数据正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【分析】铜与浓硝酸反应生成和，铜被氧化为，硝酸被还原，生成的和的混合气体与 (标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，此过程相当于氮氧化物被氧气氧化回硝酸，铜失去的电子由氧气获得，即Cu失去电子等于O2获得的电子；向所得硝酸铜溶液中加入溶液至Cu2+恰好完全沉淀，沉淀为Cu(OH)2，由、可知，Cu失去电子物质的量等于氢氧化铜中OH-的物质的量，据此计算。 【解析】由分析知，Cu提供电子等于O2获得的电子，反应中1 molCu失去2 mol电子，1 molO2得到4 mol电子，在标准状况下的物质的量为，故铜的质量=6.4 g，A正确；由电子得失守恒可知，标况下和转化为硝酸失去电子数与标况下得到电子数相等，，无法求出具体的值且不唯一，B错误；由B分析可知，C错误；由分析知，Cu提供的电子的物质的量等于氢氧化铜中OH-的物质的量，氢氧化铜中OH-的物质的量等于的物质的量，故，D错误；故选A。 9．（25-26高一上·辽宁营口·月考）实验室用如图所示装置制备沉淀，使用的试剂有Fe、稀硫酸、NaOH溶液。下列相关说法错误的是 A．装置a中装有稀硫酸，装置c中装有NaOH溶液 B．实验时先关闭打开、，目的是排尽装置中的空气 C．反应一段时间后，关闭打开，最终可在装置b中得到沉淀 D．装置d的作用是液封，防止外界空气进入装置c中 【答案】C 【分析】氢氧化亚铁易被氧气氧化，应先排出装置中的空气，所以装置d的作用是液封，防止外界空气进入装置c中，实验过程为：打开分液漏斗a的活塞加入稀硫酸，三颈烧瓶b中的Fe和加入的稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，先关闭K1打开K2、K3，氢气排出三颈烧瓶c中的空气，一段时间后再关闭K2打开K1，将反应生成的硫酸亚铁压入装置c中与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，据此分析。 【解析】根据分析，a中装有稀硫酸，c中装有NaOH溶液，A正确；氢氧化亚铁易被氧气氧化，应先排出装置中的空气，应关闭K1打开K2、K3，B正确；一段时间后再关闭K2打开K1，将反应生成的硫酸亚铁压入装置c中与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，C错误；根据分析，装置d的作用是液封，防止外界空气进入装置c中，D正确；故选C。 10．（24-25高一下·陕西西安·期末）同学们设计了如图所示装置探究SO2的性质。已知a、b、c、d处盛放的试剂依次为紫色石蕊溶液、品红溶液、氯化钡溶液、硫化氢溶液。下列说法正确的是 A．实验时，可观察到a处紫色石蕊溶液先变红后褪色 B．实验时，可观察到d处硫化氢溶液中生成黄色固体，体现了SO2的还原性 C．实验结束后，取b处少量褪色的品红溶液加热，溶液恢复原色 D．实验结束后，取c处少量溶液，滴入适量过氧化氢溶液，无明显现象 【答案】C 【解析】二氧化硫溶于水变为亚硫酸，亚硫酸显酸性，能使紫色石蕊变红，但二氧化硫不能漂白石蕊，因此a中紫色石蕊变红，不褪色，故A错误；d处硫化氢溶液中出现黄色固体是硫单质，二氧化硫中硫元素的化合价为+4价，硫单质中的硫元素的化合价为0价，硫元素的化合价降低，体现的氧化性，故B错误；b中品红溶液褪色，由于二氧化硫的漂白是暂时性漂白，加热后又恢复红色，故C正确；向氯化钡溶液中通入，与反应生成，与不反应，无明显现象，滴入适量过氧化氢溶液，能把氧化成，与反应生成，产生白色沉淀，故D错误；故选C。 提升专练 11．（25-26高一上·北京·月考）硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．反应①为氧化还原反应，反应②为非氧化还原反应 B．100 mL0.1 mol·L-1的Na2SO3溶液中，Na+个数为0.02NA C．反应①中，每消耗3.4 gH2S，则获得0.3 mol产物S D．反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为NA 【答案】B 【分析】根据转化关系图可以写出，反应①和反应②都有化合价的升降，所以两个反应都是氧化还原反应，可以写出两个反应的离子方程式：、； 【解析】根据分析中的两个反应的离子方程式，可知两个反应都有化合价的升降，所以两个反应都是氧化还原反应，A错误；根据物质的量，代入数据，所以，Na+个数为0.02NA，B正确；分析中给出的方程式：，可知消耗3.4 gH2S的物质的量为0.1 mol，则获得0.15 mol产物S，C错误；根据方程式：，可以看出还原产物为，每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA，D错误；故选B。 12．（25-26高一上·北京·期中）已知浓硫酸有强氧化性，沸点较高难挥发。溴单质()为红棕色液体，易挥发形成溴蒸气，其水溶液为黄色；碘单质()为紫黑色固体，易升华。某小组比较、、的还原性，实验如下表，下列对实验的分析不正确的是 实验1 实验2 实验3 装置 操作现象 微热后，溶液颜色无变化；试管口有白雾，经检验不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；无产生 溶液变黄；试管口有红棕色气体生成 溶液变深紫色；试管口有紫色烟，能使淀粉溶液变蓝 A．实验1中可能生成了气体 B．根据实验1和实验2能判断还原性： C．根据实验3能判断还原性： D．由上述3个实验可以比较出还原性： 【答案】C 【解析】实验1中，溶液颜色不发生变化，没有Cl2、SO2生成，发生非氧化还原反应，试管口产生白雾，则可能生成了HCl气体，A正确；实验2中，溶液变黄，试管口有红棕色气体生成，则表明反应生成了Br2，实验1中，浓硫酸不能氧化Cl-，实验2中，浓硫酸能将Br-氧化，则还原性：，B正确；实验3中，由实验现象可确定反应生成了I2，但不能肯定I-是被Br2氧化，也可能是过量浓硫酸起到了氧化作用，所以不能判断还原性：，C不正确；不管实验3中I2是I-被浓硫酸氧化的产物还是被Br2氧化的产物，都存在氧化性：浓硫酸＞I2，而浓硫酸不能将Cl-氧化，所以由上述3个实验可以比较出还原性，D正确；故选C。 13．（25-26高三上·山东泰安·期中）如图是硫及其化合物的“价-类”二维图。下列有关说法正确的是 A．不同浓度的与反应均生成 B．X、Y、Z之间可以相互转化 C．的浓溶液和蔗糖反应可以生成，体现了Z的强氧化性和酸性 D．控制反应条件，与反应可以生成或 【答案】B 【分析】由“价—类”二维图可知，X为，Y为，Z为，M为，据此回答。 【解析】稀硫酸与铜不反应，A错误；可以和氧气生成三氧化硫，可以被氯气等在水溶液中氧化为硫酸，三氧化硫与硫单质共热生成二氧化硫，与水生成硫酸，浓硫酸与还原剂可被还原为二氧化硫，硫酸可被脱水生成三氧化硫，B正确；浓硫酸蔗糖反应可以生成，体现了浓硫酸的强氧化性和脱水性，C错误；与只能反应生成不能生成，D错误；故选B。 14．（25-26高一上·江苏常州·月考）如图是实验室进行二氧化硫制备与性质探究实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是 A．关闭打开，试剂X是酸性或溶液，均可证明有还原性 B．关闭打开，滴加溶液，则装置B中每消耗，转移电子数为 C．为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用氢氧化钠溶液 D．实验过程中体现了的酸性、难挥发性、强氧化性 【答案】C 【分析】装置A为SO2发生装置，装置B探究SO2与Na2O2的反应，装置C和E用于吸收SO2尾气，装置D可用来探究SO2的其他性质； 【解析】关闭打开，若试剂X是酸性KMnO4或H2O2溶液，均能氧化SO2，酸性KMnO4溶液与SO2反应紫色褪去，能证明SO2具有还原性；但H2O2溶液与SO2反应时无明显现象，不能证明SO2具有还原性，A错误；关闭K2打开K1，滴加H2SO4溶液，则装置B中发生反应：SO2+Na2O2=Na2SO4，每消耗1.5 mol Na2O2，转移电子数为3NA，B错误；为了吸收尾气，防止环境污染，一般选择NaOH溶液吸收过量的SO2气体，则装置C和E中的试剂均取用NaOH溶液，C正确；SO2发生装置中反应为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，过程中体现了H2SO4的酸性、难挥发性，没有体现强氧化性，D错误；故选C。 15．（25-26高一上·福建龙岩·月考）一定能在下列溶液中大量共存的离子组是 A．含有大量的溶液中：、、、 B．滴入溶液显现红色的溶液：、、、 C．使无色酚酞溶液呈红色的溶液中：、、、 D．使紫色石蕊溶液呈红色的溶液中：、、、 【答案】A 【解析】含有大量OH⁻的溶液中，以上几种离子均不发生反应，能大量共存，A符合题意；滴入KSCN溶液显现红色的溶液中含有能氧化，发生氧化还原反应，不能大量共存，B不符合题意；使无色酚酞溶液呈红色的溶液为碱性，碳酸氢根与氢氧根反应生成碳酸根和水，发生复分解反应，不能大量共存，C不符合题意；使紫色石蕊溶液呈红色的溶液为酸性，ClO⁻在酸性条件下具有强氧化性，亚铁离子具有还原性，发生氧化还原反应，不能大量共存，D不符合题意；故选A。 16．（25-26高一上·山西运城·月考）下列离子方程式书写正确的是 A．溶液与过量溶液混合： B．向100mL 1 mol·L-1 溶液中(还原性：)，通入0.1mol： C．铝制容器不能盛放溶液的原因： D．向100mL 0.1 mol·L-1 溶液中加入等体积等浓度的溶液： 【答案】C 【解析】溶液与过量溶液混合反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀，离子方程式为：，A错误；向100mL 1 mol·L-1 溶液（0.1mol Fe2+、0.2mol Br-）中(还原性：)，通入0.1mol，有0.1mol Fe2+被氧化，消耗0.05mol Cl2，剩余的0.05mol Cl2氧化0.1mol Br-，离子方程式为：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，B错误；铝制容器不能盛放溶液的原因是：铝可以和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，离子方程式为：，C正确。向100mL 0.1 mol·L-1 溶液（0.01mol）中加入等体积等浓度的溶液，加入的NaHSO4提供0.01 mol H+和0.01mol ，反应生成BaSO4和CO2、H2O，离子方程式为：，D错误；故选C。 17．（25-26高一上·四川成都·月考）量取 的 H2SO4溶液，加蒸馏水稀释至100mL，取两份稀释后的 H2SO4溶液各25mL，分别加入等质量的 Zn和Fe，相同条件下充分反应，产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气体积已折算成标准状况下的体积)。下列说法正确的是 A．稀释后H2SO4溶液的物质的量浓度为 B．加入 Fe的质量至少有0.56g C．反应后铁粉一定过量，锌粉可能过量 D．金属 Zn与硫酸反应，转移电子数为0.01NA 【答案】C 【解析】稀释前后硫酸的物质的量不变，根据稀释公式，，A错误； 由离子方程式可知，生成()需至少，由离子方程式可知，生成需至少，由于Zn和Fe的质量相等，则加入 Fe的质量至少有0.65g，B错误；由离子方程式可知，生成()需至少，由离子方程式可知，生成需至少，由于Zn和Fe的质量相等，则加入 Fe和Zn的质量至少有0.65g，反应后铁粉一定过量，锌粉可能过量，C正确； 由离子方程式可知，生成转移电子，即，D错误；故选C。 18．（25-26高一上·广西南宁·月考）某溶液X中可能含有下列离子中的若干种：、Na+、Ba2+、Fe3+、I-、、。为了确定该溶液的组成，某同学取上述溶液X，进行了如下实验，已知：还原性。 （1）向一定量溶液X中加入少量氯水，然后滴加淀粉溶液，未显蓝色； （2）另取100毫升溶液X再加入足量氯水，然后滴加足量BaCl2溶液，得到沉淀6.99g （3）将上述（2）的反应混合液过滤，在滤液中加足量NaOH溶液并加热，生成的气体在标准状况下体积为2.24 L。 根据上述实验，以下推测正确的是 A．原溶液可能存在Na+、Fe3+、 B．原溶液一定存在、I- C．原溶液一定不含Ba2+、Fe3+、I- D．另取X试液滴加足量盐酸酸化的BaCl2溶液，即可确定溶液所有的离子组成 【答案】B 【分析】某溶液X中可能含有下列离子中的若干种：、Na+、Ba2+、Fe3+、I-、、。(1)向一定量溶液X中加入少量氯水，然后滴加淀粉溶液，未显蓝色，表明溶液中可能不含I-，也可能既含I-又含(先与Cl2反应，I-未与Cl2反应)； (2)另取100毫升溶液X再加入足量氯水，然后滴加足量BaCl2溶液，得到沉淀6.99g为BaSO4，物质的量为=0.03mol，表明溶液中或或二者的混合物，物质的量共为0.03mol；依据离子共存，溶液X中不含有Ba2+； (3)将上述(2)的反应混合液过滤，在滤液中加足量NaOH溶液并加热，生成的气体在标准状况下体积为2.24 L，该气体为NH3，则X中含有，物质的量为0.1mol。 依据电荷守恒，溶液中必定至少存在I-的物质的量为0.1mol-0.03mol×2=0.04mol，则溶液中一定不存在Fe3+。 【解析】由分析可知，原溶液可能存在Na+、，但Fe3+不可能存在，因为Fe3+会氧化I-，A错误；原溶液一定存在（由实验(3)生成2.24L NH3可知，物质的量0.1 mol）和I-（由电荷守恒计算，I-物质的量至少0.04 mol），B正确；原溶液中至少含有、中的一种，一定含有I-，则一定不含Ba2+（与、不共存）和Fe3+（与I-不共存），C错误；滴加盐酸酸化的BaCl2溶液只能检测，无法检测、I-等离子，D错误；故选B。 19．（25-26高一上·宁夏吴忠·月考）铁及其重要化合物的“价类二维图”如下图所示。 (1)该“价类二维图”中缺失的类别A应为 。 (2)与水蒸气反应制得的化学方程式为 。 (3)，转化为的化学方程式为 。 (4)要实现转化为，可选用足量的 (填序号)，检验可选用 (填序号) A．稀盐酸    B．氯水    C．氢氧化钠溶液    D．溶液    E．KSCN溶液 (5)实验室模拟用溶液腐蚀铜板并从废液中回收和溶液流程如下图所示： ①溶液与铜的反应的离子方程式 。 ②加入过量试剂Y发生的化学方程式为 。 ③下列试剂中，Z可选用的是 (填序号)。 A．锌    B．氯气    C．酸性高锰酸钾溶液 【答案】(1)碱 (2) (3) (4) A E (5) B 【解析】（1）二维图缺失的类别A为碱； （2）高温下与水蒸气反应制得的化学方程式为； （3）与氧气和水反应生成，化学方程式： （4）实现转化为，可选非氧化性酸，且溶液引入铁离子杂质，铁与氯水反应生成氯化铁，与氢氧化钠不反应，只有盐酸符合；检验可选用 KSCN溶液； （5）①溶液与铜反应的离子方程式为；②由上述分析可知，过量试剂Y为盐酸，经过滤分离出Cu，滤液含氯化亚铁，发生的离子方程式为；③Z可选用的试剂有过氧化氢、氯气，可氧化亚铁离子，且不引入新杂质，而高锰酸钾易引入新杂质，锌不具有氧化性。 20．（25-26高一上·江苏·月考）某学习小组利用如图装置探究铜与浓的反应(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)。 编号    实验用品 实验现象 ① 浓溶液 过量铜片 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失 ② 浓溶液 适量铜片 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失 已知：①微量与过量NaOH溶液发生反应，溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。 ②CuO、和CuS均为黑色固体。 ③稀硝酸具有强氧化性，能被还原为NO，NO极易与空气中的反应生成红棕色的。 ④和CuS不与稀硫酸反应。 (1)A中主要反应的化学方程式为 。 (2)装置B的作用是 。 (3)为了探究黑色沉淀的成分，进行了下列实验： 实验Ⅰ：将含黑色固体的铜片取出放入试管中，加入稀硫酸搅拌，充分反应后加入过量的NaOH溶液，再滴入几滴甘油，无明显现象； 实验Ⅱ：将含黑色固体的铜片取出放入试管中，加入稀硝酸并加热，一段时间后，黑色沉淀全部溶解，试管口处出现红棕色气体，底部有淡黄色固体生成。 ①实验Ⅰ说明黑色固体中 (填“含有”或“不含有”)CuO。 ②实验Ⅱ说明黑色固体可能为或CuS。出现黑色固体()的原因是 (用化学方程式表示)。 (4)用仪器分析黑色沉淀的成分，数据如下： 150℃取样：铜元素3.2 g，硫元素0.96 g。 230℃取样：铜元素1.28 g，硫元素0.64 g。 则230℃时黑色沉淀的成分是 。 (5)为探究黑色沉淀消失的原因，取230℃时的黑色沉淀，加入浓，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成，试管底部出现淡黄色固体，溶液变为蓝色。该过程反应的化学方程式为 。 (6)由实验可知，Cu和浓除发生主反应外，还发生着其他副反应，为了避免副反应的发生，Cu和浓反应时应选择的实验方案是 (填标号)。 A．将烧瓶中的浓加热至150℃以上，然后加入适量铜片 B．将烧瓶中的浓加热至250℃以上，然后加入适量铜片 【答案】(1) (2)检验二氧化硫 (3) 不含有 (4)CuS (5) (6)B 【分析】A装置中铜和浓硫酸加热发生反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，装置B中品红溶液检验二氧化硫，品红褪色则证明有二氧化硫产生，装置C中NaOH溶液用来吸收有毒的二氧化硫尾气，防止污染空气。 【解析】（1）A装置中铜和浓硫酸加热发生反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，反应的化学方程式为； （2）装置B中品红溶液检验二氧化硫，品红褪色则证明有二氧化硫产生； （3）①CuO与稀硫酸反应生成，对比已知信息①和实验Ⅰ现象，说明黑色固体中不含有CuO；②出现的原因是过量的铜和浓硫酸加热生成硫酸铜，硫化亚铜和水，反应方程式为； （4）230℃时，铜元素1.28 g，硫元素0.64 g，则，则230℃时黑色沉淀的成分是CuS； （5）取230℃时的黑色沉淀和浓，加热至250℃时，生成刺激性气味的气体即，淡黄色固体即为S，溶液变为蓝色即生成硫酸铜，反应的化学方程式为； （6）根据实验现象，适量的铜与浓硫酸加热产生的黑色沉淀少，加热至250℃，黑色沉淀全部溶解，所以为避免副反应的发生选择实验方案B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $