内容正文:
考点
序号
考点名称
考试要求
(认知层级)
常考题型
备注
1
物质的分类(树状、交叉)
理解
选择、填空
常考易错:同素异形体概念
2
分散系与胶体
掌握
选择、实验
重点:胶体本质特征是粒子直径1-100 nm
3
电解质与非电解质
掌握
选择、填空
易错:化合物范畴、导电条件
4
离子反应及方程式书写
掌握
填空、推断
拆写规则、守恒检查
5
离子共存判断
掌握
选择、填空
综合考查沉淀、气体、水、氧化还原
6
氧化还原反应概念
掌握
选择、填空
口诀:升失氧,降得还
7
氧化剂/还原剂判断
掌握
选择、填空
常与金属活动性结合
8
氧化还原方程式配平
掌握
填空、计算
必考:电子守恒法
9
单线桥与双线桥表示
理解
填空、作图
区分电子转移方向
10
氧化还原反应规律应用
应用
推断、计算
优先反应、强弱比较
一、物质组成的概念
1.元素、物质及微粒间的关系
(1)宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由分子、原子或离子构成的。
(2)元素:具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
(3)元素与物质的关系
元素
(4)元素在物质中的存在形态
①游离态:元素以单质形式存在的状态。
②化合态:元素以化合物形式存在的状态。
2.同素异形体
(1)概念:同种元素组成的性质不同的几种单质叫做该元素的同素异形体。
(2)形成方式:①原子个数不同,如O2和O3;②原子排列方式不同,如金刚石和石墨。
(3)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。
3.纯净物、混合物的判断方法
纯净物
混合物
有固定的组成和结构
无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点
无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质
保持原有物质各自的性质
(1)常见的气体混合物
水煤气
爆鸣气
天然气
焦炉气
高炉煤气
石油气
裂解气
主要成分
CO、H2
H2、O2
CH4
H2、CH4等
CO、CO2、N2等
丙烷、H2等
烷烃、H2等
(2)常见的液体混合物
氨水
氯水
王水
硬水
水玻璃
福尔马林
汽油
主要
成分
NH3、H2O
Cl2、H2O
盐酸、硝酸
含Ca2+、Mg2+较多的水
Na2SiO3、H2O
甲醛、H2O
C5~C11的烃
(3)常见的固体混合物
碱石灰
漂白粉
玻璃
水泥
铝热剂
主要
成分
CaO、NaOH
Ca(ClO)2、CaCl2
Na2O·CaO·6SiO2
3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、
3CaO·Al2O3
Al、金属氧化物
二、根据物质分类方法
分类是根据研究对象的共同点和差异点,将它们区分为不同种类和层次的科学方法。科学的分类能够反映事物的本质特征,有利于人们分门别类地进行深入研究。分类有一定的标准,根据不同的标准,人们对研究对象进行不同的分类。
1.根据物质的组成分类
常用的分类法:化学中常用的分类方法有树状分类法和交叉分类法。
①树状分类法
树状分类法是按照一定标准对同类事物进行再分类,这种分类方法逻辑性很强,有利于从整体上认识问题。
②交叉分类法
交叉分类法是按照不同的标准对于同一事物进行分类,这种分类方法有利于获得更多的信息。
交叉分类法是对同一物质以不同的分类标准或角度进行分类;树状分类法是对同类物质按不同的属性进行逐级分类,各级之间为从属关系,同级之间为并列关系。
2.根据物质的性质分类
除了物质的组成,物质的性质也是对物质进行分类常用的依据(以氧化物为例)。
(1)酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物。如CO2、SO3等。多数酸性氧化物可与水反应生成对应的含氧酸。大多数非金属氧化物属于酸性氧化物。
(2)碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物。如CaO、Fe2O3等。大多数金属氧化物属于碱性氧化物。
(3)氧化物的分类
氧化物
【易错提醒】
酸性氧化物和碱性氧化物的理解
(1)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。
(2)非金属氧化物不一定都是酸性氧化物,如CO、NO。
(3)碱性氧化物一定是金属氧化物。
(4)金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物。
三、分散系及其分类
1.分散系
(1)概念:把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物。
(2)组成
分散系中被分散成粒子的物质叫分散质,另一种物质叫分散剂。
例如:对于溶液来说,溶质是分散质,溶剂是分散剂,溶液是一种分散系。
乳浊液和悬浊液也是一种分散系,其中被分散成小液滴或固体小颗粒的物质是分散质,液体是分散剂。
(3)分类及其依据:按照分散质粒子直径大小分类
(4)三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
<1_nm
1~100_nm
>100_nm
分散质粒子成分
离子或小分子
高分子化合物或分子集合体
大量分子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分散质能否透过半透膜
能
不能
不能
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH)3胶体
泥水
2.胶体
(1)胶体的分类
根据分散剂的状态分:液溶胶、气溶胶和固溶胶。
分散剂是液体的,叫做液溶胶,如 Fe(OH)3胶体;
分散剂是气体的,叫做气溶胶,如云、雾;
分散剂是固体的,叫做固溶胶,如有色玻璃。
(2)氢氧化铁胶体的制备
①实验操作:取两个 100 mL 小烧杯,分别加入 40 mL 蒸馏水和 40 mL CuSO4溶液。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。观察制得的Fe(OH)3胶体。
②反应原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(3)丁达尔效应
①实验探究:
操作
在光束垂直的方向观察现象
原因分析
一条光亮的“通路”
胶粒的直径1-100nm,能对光线散射。
无明显现象
溶液中粒子的直径小于1 nm,散射极其微弱。
丁达尔效应:当光束通过 Fe(OH)3 胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,而光束通过CuSO4溶液时,则看不到此现象。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的,叫做丁达尔效应。
②用:丁达尔效应可用于鉴别胶体和溶液(现象区别)。
(4)胶体的本质特征
胶体与溶液、浊液等分散系之间的本质区别是胶体分散质粒子(胶粒)大小在1nm--100nm之间 。
【易错提醒】
(1)Fe(OH)3胶体不是沉淀,制备Fe(OH)3胶体时,不能搅拌,不能加热过度,否则会产生Fe(OH)3红褐色沉淀。
(2)不能使用NaOH溶液及氨水等制备Fe(OH)3胶体。
(3)每个Fe(OH)3胶体粒子都是许多Fe(OH)3分子组成的集合体。
(4)区分胶体的本质是胶体的分散质粒子的直径的大小而不是丁达尔效应。
(5)胶体的性质及应用
丁达尔现象(或丁达尔效应)
可见光束通过胶体时,在入射光侧面可观察到一条光亮的“通路”的现象
应用:鉴别溶液和胶体
聚沉
胶体粒子聚集成较大颗粒,形成沉淀从分散剂里析出的过程
使胶体聚沉的方法:①加入电解质;②加入与胶粒带相反电荷的胶体;③加热或搅拌
应用:三角洲的形成;明矾、铁盐溶液净水;盐卤制豆腐
电泳
在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。如带正电荷的Fe(OH)3胶体粒子向与直流电源负极相连的一极移动
应用:工厂静电除尘
渗析
离子和小分子的直径很小,可以透过半透膜,而胶体粒子不能透过,这种使离子或分子从胶体中分离出去的操作叫渗析(也叫透析)。渗析实验能够证明胶体粒子比溶液粒子直径大。通过渗析可以达到净化、提纯胶体的目的。
四、酸、碱、盐的性质
1.酸的通性(以H2SO4为例)
(1)使酸碱指示剂变色:紫色石蕊试液遇酸变红, 无色酚酞试液遇酸不变色
(2)与活泼金属(如Zn)反应的化学方程式为H2SO4+Zn===ZnSO4+H2↑
(3)与碱(如NaOH)反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
(4)与金属氧化物(如CuO)反应的化学方程式为H2SO4+CuO===CuSO4+H2O
(5)与某些盐(如Na2CO3)反应的化学方程式为H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑
【易错提醒】
(1)在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物是酸。
(2)溶于水能电离出H+的化合物不一定是酸,如NaHSO4是酸式盐。
(3)确定某酸是几元酸,不能依据分子中氢原子的个数,如醋酸CH3COOH不是四元酸,而是一元酸。
2.碱的通性(以NaOH为例)
(1)使酸碱指示剂变色:无色酚酞试液遇碱变红,紫色石蕊试液遇碱变蓝
(2)与酸性氧化物(如CO2)反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
(3)与酸(如HCl)反应的化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2O
(4)与某些盐(如MgCl2)反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2===2NaCl+Mg(OH)2↓
【易错提醒】
(1)在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物是碱;
(2)溶于水能电离出OH-的化合物不一定是碱,如Mg(OH)Cl是碱式盐。
3.盐的通性
(1)与酸反应生成新盐与新酸。如碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)与碱反应生成新盐与新碱。如氯化铜溶液与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为CuCl2+2NaOH===2NaCl+Cu(OH)2↓
(3)与盐反应,如氯化钠溶液与硝酸银溶液反应的化学方程式为NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
【易错提醒】
(1)盐的构成中不一定仅有金属阳离子和酸根阴离子,如NH4Cl,非金属元素可形成阳离子NH。
(2)酸根离子中不一定只有非金属元素,如MnO。
五、物质的转化
根据物质的组成和性质,通过化学变化可以实现物质之间的转化。在化学变化过程中,元素是不会改变的,这是考虑如何实现物质之间的转化时最基本的依据。
1.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化
试举例写出下列化学方程式或物质转化过程:
①金属+盐―→盐和金属: Zn+CuCl2===ZnCl2+Cu
②金属+酸―→盐和氢气: Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
③金属―→碱性氧化物―→碱―→盐: CaCaOCa(OH)2CaCl2
④非金属―→酸性氧化物―→酸―→盐: SSO2H2SO3CaSO3
⑤碱性氧化物+酸性氧化物―→盐: CaO+SO3===CaSO4
⑥碱+盐―→碱+盐: 2NaOH+CuCl2===Cu(OH)2↓+2NaCl
⑦酸+盐―→酸+盐: H2SO4+BaCl2===2HCl+BaSO4↓
⑧盐+盐―→盐+盐: NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓
2.单质及其化合物的转化
(1)金属单质及其化合物的转化:
如:Na Na2O NaOH Na2SO4
Ca CaO Ca(OH)2 CaSO4
试写出Ca的相关反应方程式并注明反应类型:
2Ca+O2===2CaO; 化合反应
CaO+H2O===Ca(OH)2; 化合反应
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH; 复分解反应
总结:
金属单质 碱性氧化物 碱 盐
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ba、Ca等,但Mg、Fe、Al、Cu不符合上述转化关系。
(2)非金属单质及其化合物的转化:
如:C CO2 H2CO3 Na2CO3
S SO2 H2SO3 Na2SO3
试写出C的相关反应方程式并注明反应类型:
C+O2CO2; 化合反应
CO2+H2O===H2CO3; 化合反应
H2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2H2O; 复分解反应
总结:
(1)非金属单质 酸性氧化物 酸 盐
符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等,但N、Si等不符合上述转化关系。
(2)在认识一类物质共性的同时,还要注意某种物质的特性,如大多数酸和金属活动顺序表中氢前面的金属反应时都能发生置换反应生成氢气,但硝酸不能发生该类反应。
3.物质转化的应用——物质制备方法的选择
(1)确定物质制备方法的依据
①物质的组成和性质;
②物质之间的转化关系。
(2)工业生产中最适当方法的选择
六、四种基本反应类型
化合反应
由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应
简记为A+B===AB
分解反应
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应
简记为AB===A+B
置换反应
一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应
简记为AB+C===A+CB
复分解反应
由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应
简记为AB+CD===AD+CB
【物质分类】
1.(2025·河北·高考真题)河北省古建筑数量大,历史跨度长,种类齐全,在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是
A.基石
B.斗拱
C.青瓦
D.琉璃
2.(2017·北京·高考真题)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是
A.瓷器
B.丝绸
C.茶叶
D.中草药
3.(2017·浙江·高考真题)下列属于酸的是
A.H2SO4 B.CO2 C.NaCl D.NaOH
4.(2016·浙江·高考真题)下列属于酸性氧化物的是
A.CO2 B.CaO C.K2SO4 D.NaOH
5.(2014·四川·高考真题)下列关于物质分类的说法正确的是
A.金刚石、白磷都属于单质
B.漂白粉、石英都属于纯净物
C.氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D.葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物
6.(2022·浙江·高考真题)下列消毒剂的有效成分属于盐的是
A.高锰酸钾溶液 B.过氧乙酸溶液 C.双氧水 D.医用酒精
【物质转化】
7.(2025·湖北·高考真题)下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A.干冰升华助力舞台云雾形成 B.珍珠遇酸后失去光泽
C.加酶洗衣粉清洗蛋白质污渍 D.植物油久置氧化变质
8.(2023·福建·高考真题)唐代陆羽《茶经·三之造》中记载茶叶制作过程:“晴采之,蒸之,捣之,拍之,焙之,穿之,封之,茶之干矣”。以下操作中最不可能引起化学变化的是
A.蒸 B.捣 C.焙 D.封
9.(2015·北京·高考真题)下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是:
A.火药使用 B.粮食酿酒
C.转轮排字 D.铁的冶炼
10.(2019·浙江·高考真题)下列属于化合反应的是
A.Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag B.2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O D.CaCO3 CaO+CO2↑
11.(2016·四川·高考真题)化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是( )
A.氯气作水杀菌消毒剂
B.硅胶作袋装食品的干燥剂
C.二氧化硫作纸浆的漂白剂
D.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
12.(2016·浙江·高考真题)HCl+NaOH=NaCl+H2O的反应类型是
A.化合反应 B.置换反应 C.分解反应 D.复分解反应
【分散系】
13.(2018·浙江·高考真题)下列分散系属于悬浊液的是( )
A.牛奶 B.蔗糖溶液 C.泥浆水 D.氢氧化铁胶体
14.(2012·四川·高考真题)下列关于“化学与健康”的说法不正确的是
A.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收
C.“血液透析”利用了胶体的性质
D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病
15.(2023·全国甲卷·高考真题)化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
16.(2009·广东·高考真题)下列说法正确的是
A.MgSO4晶体中只存在离子键
B.含Ca2+、Mg2+的水都是硬水
C.雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应
D.玻璃是氧化物,成分可表示为Na2O·CaO·6SiO2
17.(2017·浙江·高考真题)下列分散系能产生“丁达尔效应”的是
A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液 C.氢氧化铁胶体 D.酒精溶液
一、电解质与非电解质
1.电解质与非电解质的定义
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物 ,叫电解质。如:HCl、H2SO4、NaOH、Ca(OH)2、NaCl、KNO3及大部分金属氧化物等。
(2)在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,叫非电解质。如:蔗糖、酒精、部分非金属氧化物、氨气等。
【易错提醒】
(1)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定能导电,如固态NaCl、液态HCl等。
(3)能导电的物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。
(4)非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质,如金刚石、单质硫等一些非金属单质。
(5)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质。如CO2、SO2、NH3、SO3等是非电解质,它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
2.电解质与非电解质的判断方法
3.强电解质与弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中完全电离
在水溶液中部分电离
溶液中存在微粒种类
离子、水分子
离子、水分子、弱电解质分子
实例
①强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等;
②强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等;
③绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等
①弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等;
②弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2等;
③水(H2O)
4.电解质溶液或熔融电解质导电的原因(以NaCl为例)
(1)干燥的NaCl固体 不 导电。NaCl属于电解质,固体中含有带电微粒Na+、Cl-,但这些离子 不能 自由移动,故氯化钠固体不 导电。
(2)电解质导电必须具备的条件:有 自由移动 的离子。
(3)NaCl固体溶于水时,在 水分子 的作用下,Na+、Cl-进入水中,形成了能够 自由移动 的带电粒子,故NaCl溶液 可 导电。
(4)氯化钠固体受热熔化时,离子的运动随 温度升高 而加快,克服了离子间的相互作用,产生了能够自由移动的 Na+ 和 Cl- ,故熔融NaCl也能导电。
(5)溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷有关:电解质溶液导电能力与离子浓度成正比。自由离子浓度越大,溶液的导电能力越强。自由离子所带的电荷越多,溶液的导电能力越强。
【易错提醒】
强电解质溶液导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱,如极稀的NaCl溶液的导电能力不如浓氨水的导电能力强。
二、电解质的电离
1.电离:电解质在水溶液里或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。
2.电离方程式:
(1)含义:用化学式和离子符号表示电离过程的化学方程式。强电解质用“=”,弱电解质用“”表示。
(2)电离方程式的书写
①酸的电离,如H2SO4:H2SO4===2H++SO42- CH3COOH(弱酸)CH3COO-+H+
②碱的电离,如Ba(OH)2:Ba(OH)2===Ba2++2OH- NH3·H2O(弱碱)NH+OH-
③盐的电离,如NaCl:NaCl===Na++Cl-
【易错提醒】
电离方程式书写注意事项
(1)电解质电离的条件是在水溶液中或熔融状态下。
如NaHSO4溶于水中:NaHSO4===Na++H++SO
在熔融状态下: NaHSO4===Na++HSO
(2)符合客观事实。不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价。离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。
如:铁离子应写成Fe3+,而不能写Fe2+;2个OH-写成2OH-而不能写成(OH);在溶液中HCO不能拆成H+和CO,而HSO必须拆成H+和SO。
(3)质量守恒,即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。
(4)电荷守恒,即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性。
3.从电离的角度认识酸、碱、盐:
(1)酸:水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物。
(2)碱:水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物。
(3)盐:由金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子组成的化合物。
三、离子反应
1.离子反应发生的条件
实验探究:向盛有2mL Na2SO4溶液的试管里加入2mLBaCl2溶液
现象:出现白色沉淀
发生反应的化学方程式:BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
微观分析:
混合前溶液中微粒
Ba2+、Cl-
Na+、SO
混合后溶液中微粒
BaSO4、Na+、Cl-
实验结论
Ba2+、SO浓度减小
从微观角度看,其反应实质是: Ba2++SO===BaSO4↓ , Na+ 离子和 Cl- 离子没有参与反应。
2.离子反应的定义:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应叫做离子反应。
3.离子反应的本质:溶液中某些离子的种类或浓度的减小。
4.离子反应的类型
(1) 复分解反应
有难溶物(沉淀)、挥发性物质(气体)、难电离的的物质(弱酸、弱碱、水)生成,三者具备其一即可。
①生成难溶的物质,如生成BaSO4、AgCl、CaCO3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等沉淀。
②生成气体或易挥发性物质,如生成CO2、SO2、H2S等气体。
③生成难电离的物质,如生成H2O等。
(2)氧化还原反应(本章第三节将会学到)
强氧化性物质+强还原性物质=弱氧化性物质+弱还原性物质。如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
四、离子方程式
1.定义:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
2.书写步骤(以Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应为例):一写二拆三删四查
一写:正确书写反应的化学方程式:BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
二拆:把易溶于水且易电离的物质拆成离子的形式:Ba2++2Cl-+2Na++SO===BaSO4↓+2Na++2Cl-__。
三删:删去方程式两边不参加反应的离子(指方程式两边完全相同的离子。如上述反应的
Cl-和Na+),并将方程式化为最简:SO+Ba2+===BaSO4↓
四查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
3.意义
(1)表示某一个具体的化学反应
例如:Zn与稀硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑。
(2)表示同一类型的反应
例如:H++OH-===H2O可以表示强酸和强碱生成可溶性盐和水的反应。
【易错提醒】
书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得正确。
(1)易溶于水且易电离的强电解质(强酸、强碱、可溶性盐),要拆成离子的形式。常见的物质有:
①强酸:HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI。
②强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。
③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等。
(2)酸式盐
①强酸的酸式酸根离子(如HSO)在水溶液中写成拆分形式,如NaHSO4应写成Na+、H+和SO;而在熔融状态下HSO不能拆开,应写成Na+和HSO。
②弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等。
五、离子反应的应用
(一)离子共存的判断
1.离子共存:发生复分解反应的离子不能大量共存。
(1)生成沉淀:例如Ag+与Cl-,Ba2+与SO42-不能共存。
(2)生成气体:例如CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等一挥发的弱酸酸根不能与H+大量共存。
(3)生成难电离物质:如H+和OH-生成H2O,CH3COO-和H+生成CH3COOH等。
2. 审题技巧
(1)注意判断离子共存的情况,“能、不能”,“一定、可能、一定不能”。
(2)注意题干中提示的溶液酸碱性,酸性溶液应考虑H+的存在,碱性溶液应考虑OH-的存在。
(3)注意题干中提示的溶液颜色,溶液无色时,有色离子不能存在。
3.隐含条件
(1)无色透明--不存在有色离子,如Cu2+(蓝色) 、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)。
(2)酸性溶液--①酸性溶液;②pH<7的溶液;③使石蕊溶液变红的溶液。
(3)碱性溶液--①碱性溶液;②pH>7的溶液;③使石蕊溶液变蓝的溶液。
(4)透明溶液--"透明"与溶液有无颜色无关,不能认为"有色"就不透明。只要溶液不形成混浊或沉淀,即为透明溶液。如:NaCl溶液或KOH溶液为无色透明溶液,CuSO4溶液或FeCl3溶液是有色透明溶液。
(二)离子的检验
1.常见溶液中的离子检验如下:
(1)SO42-:先加HCl酸化,再加BaCl2溶液,现象为有白色沉淀生成。
(2)Cl-:先加HNO3酸化,再加AgNO3溶液,现象为有白色沉淀生成。
(3)CO32-:先加CaCl2溶液,再加HCl,现象为先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
2.治理污水
如一种污水中含有KCl,另一种污水中含有AgNO3,若将这两种污水按适当比例混合,则发生离子反应:Ag+ + Cl- ==AgCl↓,混合后的污水过滤后再排放,不但消除了水污染,还能回收AgCl。
(三)离子推断
1.离子推断的解题思路
根据实验现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
2.离子推断的“四项原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的CO、SO。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正负电荷总量相等。
【电解质】
1.(2024·浙江·高考真题)下列物质不属于电解质的是
A. B. C. D.
2.(2021·浙江·高考真题)下列物质属于弱电解质的是
A.CO2 B.H2O C.HNO3 D.NaOH
3.(2021·浙江·高考真题)下列物质属于强电解质的是
A.KOH B.H3PO4 C.SO3 D.CH3CHO
4.(2018·浙江·高考真题)下列属于电解质的是
A.氯化钠 B.蔗糖 C.氯气 D.铁
5.(2022·浙江·高考真题)下列物质属于非电解质的是
A.CH4 B.KI C.NaOH D.CH3COOH
【离子反应】
6.(2024·浙江·高考真题)下列离子方程式正确的是
A.用溶液除气体:
B.溶液中滴加溶液:
C.溶液中通入少量:
D.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
7.(2023·浙江·高考真题)下列反应的离子方程式不正确的是
A.通入氢氧化钠溶液:
B.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
C.过量通入饱和碳酸钠溶液:
D.溶液中滴入氯化钙溶液:
8.(2018·浙江·高考真题)下列离子方程式正确的是
A.大理石与醋酸反应:CO32-+2CH3COOH==2CH3COO-+H2O+CO2↑
B.高锰酸钾与浓盐酸制氯气的反应:MnO4-+4Cl-+8H+==Mn2++2Cl2↑+4H2O
C.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:SO2+H2O+ClO-=SO42-+Cl-+2H+
D.氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应:OH-+Ca2++HCO3-==CaCO3↓+H2O
9.(2017·浙江·高考真题)下列离子方程式不正确的是( )
A.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳CO2+OH‾═HCO3﹣
B.金属钠和水反应2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑
C.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水2Fe2++H2O2═2Fe3++O2↑+2H+
D.三氧化硫与氯化钡溶液生成沉淀的反应SO3+Ba2++H2O═BaSO4↓+2H+
10.(2016·海南·高考真题)下列反应可用离子方程式“H++OH−=H2O”表示的是
A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合 B.NH4Cl溶液与Ca(OH) 2溶液混合
C.HNO3溶液与KOH溶液混合 D.Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合
11.(2016·北京·高考真题)在两份相同的 溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的 溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是
A.①代表滴加 溶液的变化曲线 B.b点溶液中大量存在的离子是
C.点两溶液中含有相同量的 D.两点对应的溶液均显中性
【离子共存】
12.(2021·天津·高考真题)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、、
B.pH=12的溶液:K+、Na+、、
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、
13.(2017·江苏·高考真题)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:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.c(Fe2+)=1mol·L-1的溶液中:K+、、、
C.=1×10-12的溶液中:K+、Na+、、
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、、、
14.(2022·湖北·高考真题)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.在氨水中:
B.在氯化钠溶液中:
C.在醋酸溶液中:
D.在硝酸银溶液中:
15.(2016·江苏·高考真题)制备摩尔盐【】的实验中,需对过滤出产品的母液【、、的混合溶液,】进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后溶液中主要存在的一组离子正确的是
A.通入过量:、、、、
B.加入少量NaClO溶液:、、、、
C.加入过量NaOH溶液:、、、、
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:、、、、
16.(2018·江苏·高考真题)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L−1KI 溶液:Na+、K+、ClO− 、OH−
B.0.1 mol·L−1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+ 、NO3−、SO42−
C.0.1 mol·L−1HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−
D.0.1 mol·L−1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−
17.(2024·浙江·高考真题)在溶液中能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
【离子检验与推断】
18.(2017·浙江·高考真题)某固体混合物中可能含有:K+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验:
下列说法正确的是
A.该混合物一定是K2CO3和NaCl B.该混合物可能是Na2CO3和KCl
C.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3 D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl
19.(2016·全国II卷·高考真题)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
20.(2019·浙江·高考真题)白色固体混合物A,含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种,常温常压下进行如下实验。
下列推断不正确的是
A.无色溶液B的pH≥7
B.白色固体F的主要成分是H2SiO3
C.混合物A中有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3
D.在无色溶液B中加稀硝酸和Ba(NO3)2溶液,过滤;再滴加AgNO3,若有白色沉淀生成,说明混合物A中有KCl
21.(2016·浙江·高考真题)某固体可能含有NH4+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子,取等质量的两份该固体,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离);
(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀。
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672L(标准状况)。
下列说法正确的是
A.该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Na+
B.该固体中一定没有Cu2+、Cl-、Na+C.该固体中只含有NH4+、CO32-、SO42-、Cl-
D.根据以上实验,无法确定该固体中有Na+
22.(2018·浙江·高考真题)取某固体样品,进行如下实验
①取一定量的样品,加足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣;
②取少量滤液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生;
③取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,同时有气体产生。
根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是
A.K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3 B.Na2CO3、AgNO3、KNO3
C.K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2 D.KNO3、MgCl2、NaOH
23.(2020·全国II卷·高考真题)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:① 混合物溶于水,得到澄清透明溶液;② 做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③ 向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
24.(2019·浙江·高考真题)通过实验得出的结论正确的是
A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO42-
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH4+
D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在SiO32-
一、多角度认识氧化还原反应
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应 (以初中学过的两个反应为例子)
(1)2CuO+C2Cu+CO2↑ (2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑
分析:
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧的物质
C、CO
氧化反应
失氧的物质
CuO、Fe2O3
还原反应
结论:在化学反应中,一种物质得到氧发生氧化反应 ,必然有一种物质失去氧发生还原反应,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,称为氧化还原反应。
2.从化合价变化的角度认识氧化还原反应
分析:请观察下面的反应,标注出发生化合价变化的元素。0 +2 0 +2
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
在这个反应中,虽然没有物质得氧或失氧,但是反应前后却有化合价的变化:
Fe 元素的化合价从 0价 升高到 +2 价 ,发生 氧化反应 ;
Cu 元素的化合价从 +2价降低到 0 价 ,发生 还原反应 。
结论:有元素化合价变化的反应是氧化还原反应,这是氧化还原反应的重要特征。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
反应前后有元素化合价的变化,是氧化还原反应的重要特征。那么是什么原因导致元素化合价的变化呢?即氧化还原反应的本质是什么?
分析:以下列两个反应来分析化合价变化与电子转移的关系:
①2Na +Cl22NaCl
反应中钠元素的化合价从0价升高到+1价,Na被氧化;氯元素的化合价从0价降低到-1价,Cl2被还原。在这个反应中,发生了电子的得失,Na原子失去电子发生了氧化反应,Cl2原子得到电子发生了还原反应。
②H2 +Cl22HCl
反应中氢元素的化合价从0价升高到+1价,H2被氧化;氯元素的化合价从0价 降低到-1价,Cl2被还原。氢气和氯气发生反应时,它们都未能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层 1 个电子组成一个共用电子对,使双方原子都达到稳定结构,由于氯原子对共用电子对的吸引能力比氢原子强,共用电子对偏向氯原子而偏离氢原子。
结论:氧化还原反应中一定存在电子的转移,有的是 电子得失 ,有的是 共用电子对偏移 。这是氧化还原反应的本质。
【易错提醒】
元素原子间通过共用电子对形成化合物时,共用电子对偏向哪种元素的原子,哪种元素就显负价;共用电子对偏离哪种元素的原子,哪种元素就显正价。
二、氧化还原反应的定义、特征和本质
1.定义:凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应。
2.特征:元素的化合价在反应前后发生了变化。
3.本质:氧化还原反应的实质是电子转移(得失或偏移)。
【易错提醒】
(1)在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生改变。
(2)凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。化合价变化是氧化还原反应的外在特征,是判断氧化还原反应的依据。
(3)任何氧化还原反应中,元素化合价升高与元素化合价降低一定同时发生,且化合价升高总数=化合价降低总数。
三、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应。有单质参加的化合反应是氧化还原反应。有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(4)有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如单质之间的转化:3O22O3 。
四、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
(1)基本步骤
2.单线桥法
(1)基本步骤
【易错提醒】
无论是用双线桥法还是单线桥法表示电子的转移,一定要正确标明电子转移的方向(箭头指向)和数目。
五、氧化还原反应的相关概念
在氧化还原反应中,一种物质 失去电子(或电子对偏离),同时有物质 得到电子(或电子对偏向)。
1.氧化剂和还原剂
在反应时,所含元素的化合价 升高 ,即 失去电子(或电子对偏离) 的物质是还原剂。
在反应时,所含元素的化合价 降低 ,即 得到电子(或电子对偏向) 的物质是氧化剂。
2.氧化性和还原性
(1)氧化性:氧化剂所表现出的得电子的性质。氧化剂具有氧化性。
(2)还原性:还原剂所表现出的失电子的性质。还原剂具有还原性。
3.氧化产物和还原产物
(1)氧化产物:还原剂失去电子被氧化生成的产物。
(2)还原产物:氧化剂得到电子被还原生成的产物。
4.氧化还原反应基本概念间的关系
【易错提醒】
(1)理解氧化还原反应的相关概念,要抓住两条线:
①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。
巧记:简化为六个字,“升失氧,降得还”。
(2)在一个具体的化学反应中氧化剂和还原剂可能是同一物质,被氧化和被还原的也可能是同种元素,氧化产物和还原产物也可能是同一物质。
(3)氧化还原反应中的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂,产物也可能既不是氧化产物也不是还原产物。
5.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂:①活泼的非金属单质:如F2、O2、O3、Cl2等;
②含有高价态元素的化合物:如HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2SO4等;
③某些金属元素的高价态离子:如Fe3+、Cu2+等;
④其它:如H2O2、Na2O2、HClO等。
(2)常见的还原剂:①活泼的金属单质:如K、Na、Fe、Mg等;
②含有低价态元素的化合物:如CO、H2S、SO2、H2SO3、HI等;
③某些非金属单质:如H2、C等。
④某些低价态的阳离子或阴离子:Fe2+、S2-、I-等。
【易错提醒】
在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生变化。
(1)在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可以是不同反应物,也可以是同一反应物,氧化产物、还原产物可以是不同产物,也可以是同一种产物。
(2)由于有些氧化还原反应中,氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应,因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。
(3)一般来说,最高价态物质只有氧化性,最低价态物质只有还原性,中间价态既具有氧化性又具有还原性。如:Fe3+只有氧化性,Fe只有还原性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
(4)H2O2既具有氧化性又具有还原性,表现还原性时对应的氧化产物是O2;但主要表现氧化性,表现氧化性时对应还原产物是H2O,故被称为“绿色氧化剂”。
六、物质氧化性、还原性强弱的比较
1.依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱: 氧化剂>氧化产物
(2)还原性强弱: 还原剂>还原产物
2.依据元素活动性顺序判断
(1)金属越活泼,其单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱。
(2)非金属越活泼,其单质氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
3.依据产物中元素价态的高低判断
(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性 强 。例如:
(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性 强 。例如:
七、氧化还原反应的基本规律
1.价态规律
(1)高低规律
元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于最低价态时,只有还原性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。
(2)归中规律
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两靠近,不交叉”。
如:
H2S中S元素为-2价,与生成物中单质S的0价近,所以H2S生成S而不是SO2,H2SO4中S元素为+6价,与生成物中SO2的+4价近,所以H2SO4生成SO2而不是S 。
(3)歧化规律
氧化还原反应中,有原子化合价升高,必然有原子化合价降低。某物质发生歧化反应时,中间价态→高价态+低价态。不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。
如:l2+2NaOH===Na+Na O+H2O
2.强弱规律
还原剂 + 氧化剂===氧化产物 + 还原产物
(1)还原性强弱:还原剂>还原产物;
(2)氧化性强弱:氧化剂>氧化产物。
(3)应用:强弱规律主要应用与物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
3.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。如已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:I->Fe2+,所以氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
4. 守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
(1)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(2)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。
(4)应用:守恒规律应用于氧化还原反应的配平及计算。
八、氧化还原反应的配平
(一)氧化还原反应的配平原则
(1)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(2)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。
(二)氧化还原反应的配平方法——化合价升降法
1.配平步骤:五步法
以化学方程式C+HNO3(浓)→ NO2↑+CO2↑+H2O为例子
(1)标:写出反应物和生成物的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。
(2)等:依据得失电子守恒,使化合价升高和降低的总数相等。
(3)定:确定变价物质的化学计量数。
(4)平:用观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)→ 4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把箭头改成双线,标注反应条件。
C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
2.氧化还原反应方程式配平的技巧
(1)正向配平法
适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。如上述示例:
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后确定反应物的化学计量数,最后根据质量守恒配平其他物质。如:
由于S的化合价既升高又降低,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3,最后根据质量守恒配平其他物质。
(3)缺项型氧化还原反应方程式的配平方法
①方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。
②补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
【氧化还原反应概念】
1.(2025·山东·高考真题)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是
A.侯德榜发明了以,和为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到和,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以和为原料合成氨的方法
2.(2024·山东·高考真题)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是
A.竹管、动物尾毫→湖笔 B.松木→油烟→徽墨
C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D.端石→端砚
3.(2020·北京·高考真题)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2
B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O)
D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
4.(2018·北京·高考真题)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
5.(2022·北京·高考真题)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液减小的是
A.向溶液中加入少量溶液,生成白色沉淀
B.向和的悬浊液中通入空气,生成红褐色沉淀
C.向溶液中加入少量溶液,生成蓝绿色沉淀
D.向溶液中通入氯气,生成黄色沉淀
6.(2017·浙江·高考真题)下列属于氧化还原反应的是
A.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O B.Na2O+H2O=2NaOH
C.2KI+Br2=2KBr+I2 D.MgO+2HCl=MgCl2+H2O
7.(2021·江苏·高考真题)黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.黑火药中含有两种单质 B.爆炸时吸收热量
C.反应中S作还原剂 D.反应为置换反应
【氧化剂和还原剂】
8.(2023·浙江·高考真题)关于反应,下列说法正确的是
A.生成,转移电子 B.是还原产物
C.既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,为负极产物
9.(2019·浙江·高考真题)下列化学反应中溴元素仅被氧化的是
A.2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2 B.Br2+2NaI=2NaBr+I2
C.3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O D.HBr+NaOH=NaBr+H2O
10.(2017·上海·高考真题)铝和氧化铁在高温下的反应中,铝是
A.氧化剂 B.还原剂
C.既不是氧化剂又不是还原剂 D.既是氧化剂又是还原剂
11.(2020·北京·高考真题)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是
A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
12.(2017·浙江·高考真题)下列反应中,水作氧化剂的是( )
A.C+H2O=CO+H2
B.H2+CuO=Cu+H2O
C.Cl2+H2O=HCl+HClO
D.SO3+H2O=H2SO4
【氧化还原反应的应用】
13.(2022·浙江·高考真题)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是
A.CO是氧化产物 B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1molSiO2时,转移8mol电子
14.(2016·上海·高考真题)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2=SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4
15.(2019·浙江·高考真题)反应8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为
A.2∶3 B.8∶3 C.6∶3 D.3∶2
16.(2020·浙江·高考真题)反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是
A.1:2 B.1:1 C.2:1 D.4:1
17.(2016·浙江·高考真题)已知氧化性Br2>Fe3+。向含溶质amol的FeBr2溶液中通入bmolCl2,充分反应。下列说法不正确的是
A.离子的还原性强弱:Fe2+>Br->Cl-
B.当a≥2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.当a=b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=1:2:2
D.当3a≤2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
18.(2017·浙江·高考真题)已知还原性:SO>I-。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是
A.当a≥b时,发生的离子反应为SO+Cl2+H2O=SO+2H++2Cl-
B.当5a=4b时,发生的离子反应为4SO+2I-+5Cl2+4H2O=4SO+I2+8H++10Cl-
C.当a≤b≤a时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为a mol≤n(e-)≤3a mol
D.当a<b<a时,溶液中SO、I-与Cl-的物质的量之比为a∶(3a-2b)∶2b
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共48分)
1.(2025·北京·高考真题)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
2.(2024·江西·高考真题)景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料,用含钴、铁的颜料着色,上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是
A.青蓝色是由于生成了单质钴 B.表面的釉属于有机高分子膜
C.主要成分为铝硅酸盐 D.铁元素的存在形式只有Fe2O3
3.(2015·重庆·高考真题)中华民族有着光辉灿烂的发明史。下列发明创造不涉及化学反应的是( )
A.用胆矾炼铜 B.用铁矿石炼铁 C.烧结粘土制陶瓷 D.打磨磁石制指南针
4.(2016·浙江·高考真题)能产生“丁达尔效应”的是
A.饱和食盐水 B.Fe(OH)3胶体 C.盐酸 D.硫酸铜溶液
5.(2022·重庆·高考真题)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉 C.通入NH3 D.通入CO2
6.(2023·全国乙卷·高考真题)下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光
7.(2009·全国·高考真题)下列关于溶液和胶体的叙述中正确的是
A.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有
B.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动
C.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动
D.溶液是电中性的,胶体是带电的
8.(2022·广东·高考真题)下列关于的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是
A.碱转化为酸式盐:
B.碱转化为两种盐:
C.过氧化物转化为碱:
D.盐转化为另一种盐:
9.(2024·浙江·高考真题)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.生成转移电子的数目为 B.催化剂降低与反应的活化能
C.是氧化剂,是还原剂 D.既是氧化产物又是还原产物
10.(2021·北京·高考真题)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
11.(2017·海南·高考真题)在酸性条件下,可发生如下反应: +2M3++4H2O=+Cl-+8H+, 中M的化合价是
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
12.(2021·浙江·高考真题)关于反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O,下列说法正确的是
A.NH3中H元素被氧化
B.NO2在反应过程中失去电子
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3
13.(2021·福建·高考真题)室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是
A.的溶液:、、、
B.的溶液:、、、
C.的溶液:、、、
D.的溶液:、、、
14.(2021·湖南·高考真题)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况)时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
15.(2016·全国II卷·高考真题)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
16.(2024·浙江·高考真题)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
二、非选择题(共6题,共52分)
17.(2025·云南·高考真题)(4分)从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、、、CuO、等)中提取Au、Ag,并回收其它有价金属的一种工艺如下:
已知:①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②25℃时,的为。
回答下列问题:
(2)“还原酸浸”时,反应的离子方程式为 。
18.(2025·甘肃·高考真题)(4分)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
已知:熔点314℃,沸点460℃
分解温度:,,,高于
(2)将通入和的混合溶液可制得,该反应的化学方程式为 。
19.(2024·浙江·高考真题)(6分)固态化合物Y的组成为,以Y为原料实现如下转化。
已知:与溶液A中金属离子均不能形成配合物。
请回答:
(3)酸性条件下,固体(微溶于水,其还原产物为无色的)可氧化为,根据该反应原理,设计实验验证Y中含有元素 ;写出转化为的离子方程式 。
20.(2023·新疆内蒙古·高考真题)(4分)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题:
(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
21.(2021·重庆·高考真题)(10分)电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用如图流程进行逐一分离, 实现资源再利用。
已知: Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为 。
(2)还原池中有Cr3+生成,反应的离子方程式为 。
(3)沉淀1为Cr(OH)3,其性质与Al(OH)3相似,则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式 。
22.(2024·上海·高考真题)(24分)粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO、K+等可溶性杂质离子,根据生产要素,可采取不同的精制方法。方法1可制得高纯度的NaCl晶体且产率较高。流程图如下:
已知:
化学式
BaSO4
BaCO3
Ksp(25℃)
1.1×10-10
2.6×10-9
(1)过滤时,除烧杯和玻璃棒外,还需要的玻璃仪器___________。
A. B. C. D.
(2)①中加入的BaCl2应过量,检验BaCl2是否过量的实验方法是 。
(3)②中先后加入稍过量的NaOH溶液和Na2CO3溶液,产生的沉淀H有 。(用化学式表示)
(4)若将过滤I和过滤Ⅱ两步操作合并进行,可能会导致___________。
A.不能除尽Ba2+ B.不能除尽SO C.消耗更多的Na2CO3 D.消耗更多的NaOH
(5)加入稀盐酸,调节pH至3~4,除去的离子有 。
(6)KCl和NaCl的溶解度曲线如下图。
则④中“系列操作”___________。
A.蒸发至表面有晶膜出现,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
B.蒸发至表面有晶膜出现,趁热过滤、洗涤、干燥
C.蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤、洗涤、干燥
D.蒸发至大量晶体析出后,停止加热。并用余热蒸干、洗涤、干燥
方法2和方法3精制的盐水可用于纯碱工业。
方法2:粗盐水中先加入石灰乳(含Ca(OH)2的悬浊液)除去Mg2+,再通入含有NH3、CO2的工业废气除去Ca2+,过滤得到盐水。
方法3:粗盐水中先加入石灰乳除去Mg2+,再加入碳酸钠溶液除去Ca2+,过滤得到盐水。
(7)写出方法2中,除去Ca2+时发生反应的离子方程式 。相比于方法3,方法2的优点是 。
(8)若某粗盐水中的MgCl2为0.38g·L-1,CaCl2为1.11g·L-1,用方法3处理10L该粗盐水,计算至少需加入石灰乳(折算成CaO)和碳酸钠的物质的量 。(写出计算过程)
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考点
序号
考点名称
考试要求
(认知层级)
常考题型
备注
1
物质的分类(树状、交叉)
理解
选择、填空
常考易错:同素异形体概念
2
分散系与胶体
掌握
选择、实验
重点:胶体本质特征是粒子直径1-100 nm
3
电解质与非电解质
掌握
选择、填空
易错:化合物范畴、导电条件
4
离子反应及方程式书写
掌握
填空、推断
拆写规则、守恒检查
5
离子共存判断
掌握
选择、填空
综合考查沉淀、气体、水、氧化还原
6
氧化还原反应概念
掌握
选择、填空
口诀:升失氧,降得还
7
氧化剂/还原剂判断
掌握
选择、填空
常与金属活动性结合
8
氧化还原方程式配平
掌握
填空、计算
必考:电子守恒法
9
单线桥与双线桥表示
理解
填空、作图
区分电子转移方向
10
氧化还原反应规律应用
应用
推断、计算
优先反应、强弱比较
一、物质组成的概念
1.元素、物质及微粒间的关系
(1)宏观上物质是由元素组成的,微观上物质是由分子、原子或离子构成的。
(2)元素:具有相同核电荷数的同一类原子的总称。
(3)元素与物质的关系
元素
(4)元素在物质中的存在形态
①游离态:元素以单质形式存在的状态。
②化合态:元素以化合物形式存在的状态。
2.同素异形体
(1)概念:同种元素组成的性质不同的几种单质叫做该元素的同素异形体。
(2)形成方式:①原子个数不同,如O2和O3;②原子排列方式不同,如金刚石和石墨。
(3)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。
3.纯净物、混合物的判断方法
纯净物
混合物
有固定的组成和结构
无固定的组成和结构
有一定的熔、沸点
无一定的熔、沸点
保持一种物质的性质
保持原有物质各自的性质
(1)常见的气体混合物
水煤气
爆鸣气
天然气
焦炉气
高炉煤气
石油气
裂解气
主要成分
CO、H2
H2、O2
CH4
H2、CH4等
CO、CO2、N2等
丙烷、H2等
烷烃、H2等
(2)常见的液体混合物
氨水
氯水
王水
硬水
水玻璃
福尔马林
汽油
主要
成分
NH3、H2O
Cl2、H2O
盐酸、硝酸
含Ca2+、Mg2+较多的水
Na2SiO3、H2O
甲醛、H2O
C5~C11的烃
(3)常见的固体混合物
碱石灰
漂白粉
玻璃
水泥
铝热剂
主要
成分
CaO、NaOH
Ca(ClO)2、CaCl2
Na2O·CaO·6SiO2
3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、
3CaO·Al2O3
Al、金属氧化物
二、根据物质分类方法
分类是根据研究对象的共同点和差异点,将它们区分为不同种类和层次的科学方法。科学的分类能够反映事物的本质特征,有利于人们分门别类地进行深入研究。分类有一定的标准,根据不同的标准,人们对研究对象进行不同的分类。
1.根据物质的组成分类
常用的分类法:化学中常用的分类方法有树状分类法和交叉分类法。
①树状分类法
树状分类法是按照一定标准对同类事物进行再分类,这种分类方法逻辑性很强,有利于从整体上认识问题。
②交叉分类法
交叉分类法是按照不同的标准对于同一事物进行分类,这种分类方法有利于获得更多的信息。
交叉分类法是对同一物质以不同的分类标准或角度进行分类;树状分类法是对同类物质按不同的属性进行逐级分类,各级之间为从属关系,同级之间为并列关系。
2.根据物质的性质分类
除了物质的组成,物质的性质也是对物质进行分类常用的依据(以氧化物为例)。
(1)酸性氧化物:能与碱反应生成盐和水的氧化物。如CO2、SO3等。多数酸性氧化物可与水反应生成对应的含氧酸。大多数非金属氧化物属于酸性氧化物。
(2)碱性氧化物:能与酸反应生成盐和水的氧化物。如CaO、Fe2O3等。大多数金属氧化物属于碱性氧化物。
(3)氧化物的分类
氧化物
【易错提醒】
酸性氧化物和碱性氧化物的理解
(1)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,如Mn2O7。
(2)非金属氧化物不一定都是酸性氧化物,如CO、NO。
(3)碱性氧化物一定是金属氧化物。
(4)金属氧化物不一定是碱性氧化物,如Mn2O7是酸性氧化物。
三、分散系及其分类
1.分散系
(1)概念:把一种(或多种)物质以粒子形式分散到另一种(或多种)物质中所形成的混合物。
(2)组成
分散系中被分散成粒子的物质叫分散质,另一种物质叫分散剂。
例如:对于溶液来说,溶质是分散质,溶剂是分散剂,溶液是一种分散系。
乳浊液和悬浊液也是一种分散系,其中被分散成小液滴或固体小颗粒的物质是分散质,液体是分散剂。
(3)分类及其依据:按照分散质粒子直径大小分类
(4)三种分散系比较
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子直径大小
<1_nm
1~100_nm
>100_nm
分散质粒子成分
离子或小分子
高分子化合物或分子集合体
大量分子集合体
外观特征
均匀、透明
均匀、透明或半透明
不均匀、不透明
稳定性
稳定,静置无沉淀
较稳定
不稳定,静置有沉淀或分层
分散质能否透过滤纸
能
能
不能
分散质能否透过半透膜
能
不能
不能
分类
饱和溶液、不饱和溶液
固溶胶、液溶胶、气溶胶
悬浊液、乳浊液
实例
食盐水、蔗糖溶液
Fe(OH)3胶体
泥水
2.胶体
(1)胶体的分类
根据分散剂的状态分:液溶胶、气溶胶和固溶胶。
分散剂是液体的,叫做液溶胶,如 Fe(OH)3胶体;
分散剂是气体的,叫做气溶胶,如云、雾;
分散剂是固体的,叫做固溶胶,如有色玻璃。
(2)氢氧化铁胶体的制备
①实验操作:取两个 100 mL 小烧杯,分别加入 40 mL 蒸馏水和 40 mL CuSO4溶液。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。观察制得的Fe(OH)3胶体。
②反应原理:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(3)丁达尔效应
①实验探究:
操作
在光束垂直的方向观察现象
原因分析
一条光亮的“通路”
胶粒的直径1-100nm,能对光线散射。
无明显现象
溶液中粒子的直径小于1 nm,散射极其微弱。
丁达尔效应:当光束通过 Fe(OH)3 胶体时,可以看到一条光亮的“通路”,而光束通过CuSO4溶液时,则看不到此现象。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射(光波偏离原来方向而分散传播)形成的,叫做丁达尔效应。
②用:丁达尔效应可用于鉴别胶体和溶液(现象区别)。
(4)胶体的本质特征
胶体与溶液、浊液等分散系之间的本质区别是胶体分散质粒子(胶粒)大小在1nm--100nm之间 。
【易错提醒】
(1)Fe(OH)3胶体不是沉淀,制备Fe(OH)3胶体时,不能搅拌,不能加热过度,否则会产生Fe(OH)3红褐色沉淀。
(2)不能使用NaOH溶液及氨水等制备Fe(OH)3胶体。
(3)每个Fe(OH)3胶体粒子都是许多Fe(OH)3分子组成的集合体。
(4)区分胶体的本质是胶体的分散质粒子的直径的大小而不是丁达尔效应。
(5)胶体的性质及应用
丁达尔现象(或丁达尔效应)
可见光束通过胶体时,在入射光侧面可观察到一条光亮的“通路”的现象
应用:鉴别溶液和胶体
聚沉
胶体粒子聚集成较大颗粒,形成沉淀从分散剂里析出的过程
使胶体聚沉的方法:①加入电解质;②加入与胶粒带相反电荷的胶体;③加热或搅拌
应用:三角洲的形成;明矾、铁盐溶液净水;盐卤制豆腐
电泳
在电场作用下,胶体粒子在分散剂中作定向移动的现象。如带正电荷的Fe(OH)3胶体粒子向与直流电源负极相连的一极移动
应用:工厂静电除尘
渗析
离子和小分子的直径很小,可以透过半透膜,而胶体粒子不能透过,这种使离子或分子从胶体中分离出去的操作叫渗析(也叫透析)。渗析实验能够证明胶体粒子比溶液粒子直径大。通过渗析可以达到净化、提纯胶体的目的。
四、酸、碱、盐的性质
1.酸的通性(以H2SO4为例)
(1)使酸碱指示剂变色:紫色石蕊试液遇酸变红, 无色酚酞试液遇酸不变色
(2)与活泼金属(如Zn)反应的化学方程式为H2SO4+Zn===ZnSO4+H2↑
(3)与碱(如NaOH)反应的化学方程式为H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O
(4)与金属氧化物(如CuO)反应的化学方程式为H2SO4+CuO===CuSO4+H2O
(5)与某些盐(如Na2CO3)反应的化学方程式为H2SO4+Na2CO3===Na2SO4+H2O+CO2↑
【易错提醒】
(1)在水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物是酸。
(2)溶于水能电离出H+的化合物不一定是酸,如NaHSO4是酸式盐。
(3)确定某酸是几元酸,不能依据分子中氢原子的个数,如醋酸CH3COOH不是四元酸,而是一元酸。
2.碱的通性(以NaOH为例)
(1)使酸碱指示剂变色:无色酚酞试液遇碱变红,紫色石蕊试液遇碱变蓝
(2)与酸性氧化物(如CO2)反应的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
(3)与酸(如HCl)反应的化学方程式为NaOH+HCl===NaCl+H2O
(4)与某些盐(如MgCl2)反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2===2NaCl+Mg(OH)2↓
【易错提醒】
(1)在水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物是碱;
(2)溶于水能电离出OH-的化合物不一定是碱,如Mg(OH)Cl是碱式盐。
3.盐的通性
(1)与酸反应生成新盐与新酸。如碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
(2)与碱反应生成新盐与新碱。如氯化铜溶液与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为CuCl2+2NaOH===2NaCl+Cu(OH)2↓
(3)与盐反应,如氯化钠溶液与硝酸银溶液反应的化学方程式为NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
【易错提醒】
(1)盐的构成中不一定仅有金属阳离子和酸根阴离子,如NH4Cl,非金属元素可形成阳离子NH。
(2)酸根离子中不一定只有非金属元素,如MnO。
五、物质的转化
根据物质的组成和性质,通过化学变化可以实现物质之间的转化。在化学变化过程中,元素是不会改变的,这是考虑如何实现物质之间的转化时最基本的依据。
1.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的相互转化
试举例写出下列化学方程式或物质转化过程:
①金属+盐―→盐和金属: Zn+CuCl2===ZnCl2+Cu
②金属+酸―→盐和氢气: Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
③金属―→碱性氧化物―→碱―→盐: CaCaOCa(OH)2CaCl2
④非金属―→酸性氧化物―→酸―→盐: SSO2H2SO3CaSO3
⑤碱性氧化物+酸性氧化物―→盐: CaO+SO3===CaSO4
⑥碱+盐―→碱+盐: 2NaOH+CuCl2===Cu(OH)2↓+2NaCl
⑦酸+盐―→酸+盐: H2SO4+BaCl2===2HCl+BaSO4↓
⑧盐+盐―→盐+盐: NaCl+AgNO3===NaNO3+AgCl↓
2.单质及其化合物的转化
(1)金属单质及其化合物的转化:
如:Na Na2O NaOH Na2SO4
Ca CaO Ca(OH)2 CaSO4
试写出Ca的相关反应方程式并注明反应类型:
2Ca+O2===2CaO; 化合反应
CaO+H2O===Ca(OH)2; 化合反应
Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH; 复分解反应
总结:
金属单质 碱性氧化物 碱 盐
符合上述转化关系的常见金属有Na、K、Ba、Ca等,但Mg、Fe、Al、Cu不符合上述转化关系。
(2)非金属单质及其化合物的转化:
如:C CO2 H2CO3 Na2CO3
S SO2 H2SO3 Na2SO3
试写出C的相关反应方程式并注明反应类型:
C+O2CO2; 化合反应
CO2+H2O===H2CO3; 化合反应
H2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2H2O; 复分解反应
总结:
(1)非金属单质 酸性氧化物 酸 盐
符合上述转化关系的常见非金属有C、S、P等,但N、Si等不符合上述转化关系。
(2)在认识一类物质共性的同时,还要注意某种物质的特性,如大多数酸和金属活动顺序表中氢前面的金属反应时都能发生置换反应生成氢气,但硝酸不能发生该类反应。
3.物质转化的应用——物质制备方法的选择
(1)确定物质制备方法的依据
①物质的组成和性质;
②物质之间的转化关系。
(2)工业生产中最适当方法的选择
六、四种基本反应类型
化合反应
由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应
简记为A+B===AB
分解反应
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应
简记为AB===A+B
置换反应
一种单质与化合物反应生成另外一种单质和化合物的反应
简记为AB+C===A+CB
复分解反应
由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应
简记为AB+CD===AD+CB
【物质分类】
1.(2025·河北·高考真题)河北省古建筑数量大,历史跨度长,种类齐全,在我国建筑史上占有非常重要的地位。下列古建筑组件主要成分属于有机物的是
A.基石
B.斗拱
C.青瓦
D.琉璃
【答案】B
【解析】A.古建筑中的基石一般使用石质材料,常用的石材有花岗岩、青石等,花岗岩的主要成分是硅酸盐,青石的主要成分是CaCO3,均属于无机物,A错误;B.斗拱是由木材制成的,木材的主要成分是纤维素,属于有机物,B正确;C.青瓦是由黏土烧制而成的传统建筑材料,黏土的主要成分为含水的铝硅酸盐,属于无机物,C错误;D.琉璃的主要成分是二氧化硅,属于无机物,D错误; 故选B。
2.(2017·北京·高考真题)古丝绸之路贸易中的下列商品,主要成分属于无机物的是
A.瓷器
B.丝绸
C.茶叶
D.中草药
【答案】A
【解析】A.瓷器是硅酸盐,陶瓷的成分主要是:氧化铝,二氧化硅,属于无机物,A正确。B.丝绸有要可怜人是蛋白质,属于有机物,B错误;C.茶叶主要含有茶多酚(Tea Polyphenols),是茶叶中多酚类物质的总称,包括黄烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等,属于有机物,C错误;D.中药所含化学成分很复杂,通常有糖类、氨基酸、蛋白质、油脂、蜡、酶、色素、维生素、有机酸、鞣质、无机盐、挥发油、生物碱、甙类等,主要成份是有机物,D错误。
3.(2017·浙江·高考真题)下列属于酸的是
A.H2SO4 B.CO2 C.NaCl D.NaOH
【答案】A
【解析】A.硫酸电离产生阳离子都是氢离子,属于酸,故A正确;B.二氧化碳不能电离,属于非金属氧化物,故B错误;C.氯化钠电离的产生钠离子和氯离子,属于盐,故C错误;D.氢氧化钠电离产生阳离子为钠离子,阴离子为氢氧根离子,属于碱,故D错误;故选A。
4.(2016·浙江·高考真题)下列属于酸性氧化物的是
A.CO2 B.CaO C.K2SO4 D.NaOH
【答案】A
【解析】A.二氧化碳能和碱反应生成盐和水,故为酸性氧化物,故A正确;B.CaO能和酸反应生成盐和水,为碱性氧化物,故B错误;C.硫酸钾不是氧化物,属于盐,故C错误;D.NaOH不是氧化物,属于碱,故D错误;故答案选A。
5.(2014·四川·高考真题)下列关于物质分类的说法正确的是
A.金刚石、白磷都属于单质
B.漂白粉、石英都属于纯净物
C.氯化铵、次氯酸都属于强电解质
D.葡萄糖、蛋白质都属于高分子化合物
【答案】A
【解析】A.由一种元素组成的纯净物是单质,金刚石是碳元素形成的单质,白磷是磷元素形成的单质,A正确;B.有一种物质组成的是纯净物,由不同种物质组成的是混合物。漂白粉是次氯酸钙和氯化钙组成的混合物,石英是二氧化硅,属于纯净物,B错误;C.在溶液中或在熔融状态下完全电离出离子的化合物是强电解质,只能部分电离的是弱电解质。氯化铵是强电解质,次氯酸是弱电解质,C错误;D.蛋白质是高分子化合物,而葡萄糖是单糖,不是高分子化合物,D错误;答案选A。
6.(2022·浙江·高考真题)下列消毒剂的有效成分属于盐的是
A.高锰酸钾溶液 B.过氧乙酸溶液 C.双氧水 D.医用酒精
【答案】A
【解析】A.高锰酸钾溶液的有效成分为KMnO4,其在水溶液中电离出K+和,故KMnO4属于盐,A符合题意;B.过氧乙酸溶液的有效成分是CH3COOOH,在水溶液中电离出CH3COOO-和H+,即水溶液中的阳离子全部为H+,故其属于酸,不合题意;C.双氧水是由H和O组成的化合物,故其属于氧化物,C不合题意; D.医用酒精的有效成分为CH3CH2OH,其属于有机物,不属于盐,D不合题意;故答案为:A。
【物质转化】
7.(2025·湖北·高考真题)下列与生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A.干冰升华助力舞台云雾形成 B.珍珠遇酸后失去光泽
C.加酶洗衣粉清洗蛋白质污渍 D.植物油久置氧化变质
【答案】A
【解析】A.干冰升华仅为状态变化,成分仍为,无新物质生成,属物理变化,A符合题意;B.珍珠主要成分是,与酸反应生成等,属化学变化,B不符合题意;C.酶催化蛋白质水解为氨基酸,破坏原有结构,生成新物质,C不符合题意;D.植物油氧化变质后,主要生成过氧化物、醛、酮、羧酸等,发生变质,属化学变化,D不符合题意;故选A。
8.(2023·福建·高考真题)唐代陆羽《茶经·三之造》中记载茶叶制作过程:“晴采之,蒸之,捣之,拍之,焙之,穿之,封之,茶之干矣”。以下操作中最不可能引起化学变化的是
A.蒸 B.捣 C.焙 D.封
【答案】D
【解析】“晴采之,蒸之,捣之,拍之,焙之,穿之,封之,茶之干矣”的含义是晴好的天气时采摘茶叶,经过蒸青、捣泥、拍压、烘焙、穿孔、装袋等工序后,才能制造出优质的茶叶。A. 蒸青,这样做出的茶去掉了生腥的草味,加热引起颜色的变化,有新物质产生,故A不符;B. 捣泥压榨,去汁压饼,让茶叶的苦涩味大大降低,可能引起物质的变化,故B不符;C. 烘焙加热可能引起物质分解、氧化等,故C不符;D. 封装,保持干燥、防止氧化,最不可能引起化学变化,故D符合;故选D。
9.(2015·北京·高考真题)下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是:
A.火药使用 B.粮食酿酒
C.转轮排字 D.铁的冶炼
【答案】C
【解析】A.火药使用涉及反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,发生化学反应,故A不选;B.粮食酿酒为淀粉在酒曲酶的作用下生成乙醇,发生化学反应,故B不选;C.转轮排字为印刷操作,没有涉及化学反应,故C选;D.铁的冶炼涉及3CO+Fe2O32Fe+3CO2,发生化学反应,故D不选;故选C。
10.(2019·浙江·高考真题)下列属于化合反应的是
A.Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag B.2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C.Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O D.CaCO3 CaO+CO2↑
【答案】B
【解析】化合反应是指由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应,即多变一,据此解答即可。A.一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,选项A错误;B.由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质,属于化合反应,选项B正确;C.两种物质相互交换阴阳离子生成另外两种化合物,属于复分解反应,选项C错误;D.由一种物质反应生成两种物质,属于分解反应,选项D错误;答案选B。
11.(2016·四川·高考真题)化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是( )
A.氯气作水杀菌消毒剂
B.硅胶作袋装食品的干燥剂
C.二氧化硫作纸浆的漂白剂
D.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂
【答案】B
【解析】A.Cl2与水反应生成具有强氧化性的HClO,杀菌消毒,有化学变化;B.硅胶的内部为纳米级微孔结构,其表面存在大量羟基,通过分子间的相互引力,羟基与空气中的水分子亲和,从而实现吸水,无化学变化;C.SO2与有色物质化合生成无色物质,达到漂白作用,有化学变化;D.蚊虫叮咬时在人的皮肤内分泌出蚁酸,肥皂水呈碱性,可以和蚁酸反应,能够中和蚁酸,有化学变化。答案选B。
12.(2016·浙江·高考真题)HCl+NaOH=NaCl+H2O的反应类型是
A.化合反应 B.置换反应 C.分解反应 D.复分解反应
【答案】D
【解析】由酸和碱发生的化学反应HCl+NaOH=NaCl+H2O可知:氢氧化钠属于碱,盐酸属于酸,酸和碱的反应是中和反应,属于复分解反应,故选D。
【分散系】
13.(2018·浙江·高考真题)下列分散系属于悬浊液的是( )
A.牛奶 B.蔗糖溶液 C.泥浆水 D.氢氧化铁胶体
【答案】C
【解析】A. 牛奶属于胶体,故A错误;B. 蔗糖溶液属于溶液,故B错误;C. 泥浆水属于悬浊液,故C正确;D. 氢氧化铁胶体属于胶体,故D错误;故选C。
14.(2012·四川·高考真题)下列关于“化学与健康”的说法不正确的是
A.服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害
B.食用一定量的油脂能促进人体对某些维生素的吸收
C.“血液透析”利用了胶体的性质
D.光化学烟雾不会引起呼吸道疾病
【答案】D
【解析】A.铬属于重金属,能使蛋白质发生变性,服用铬含量超标的药用胶囊会对人体健康造成危害,故A正确;B.油脂既能提供营养,也能作为脂溶性维生素A.D.E、K的溶剂,它们必须溶在油脂里面,才会被消化吸收,故B正确;C.“血液透析”是利用了血液是胶体,不会通过半透膜的原理,故C正确;D.光化学烟雾是汽车排放的尾气中的氮氧化物发生复杂的变化后形成的,氮氧化物有毒,会引起呼吸道疾病,故D错误;故答案选D。
15.(2023·全国甲卷·高考真题)化学与生活密切相关,下列说法正确的是
A.苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性
B.豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C.SO2可用于丝织品漂白是由于其能氧化丝织品中有色成分
D.维生素C可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其难以被氧化
【答案】B
【解析】A.苯甲酸钠属于强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,因此,其可作为食品防腐剂不是由于其具有酸性,A说法不正确;B.胶体具有丁达尔效应,是因为胶体粒子对光线发生了散射;豆浆属于胶体,因此,其能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射,B说法正确;C.可用于丝织品漂白是由于其能与丝织品中有色成分化合为不稳定的无色物质,C说法不正确;D.维生素C具有很强的还原性,因此,其可用作水果罐头的抗氧化剂是由于其容易被氧气氧化,从而防止水果被氧化,D说法不正确;综上所述,本题选B。
16.(2009·广东·高考真题)下列说法正确的是
A.MgSO4晶体中只存在离子键
B.含Ca2+、Mg2+的水都是硬水
C.雾是气溶胶,在阳光下可观察到丁达尔效应
D.玻璃是氧化物,成分可表示为Na2O·CaO·6SiO2
【答案】C
【解析】根据物质的构成微粒及化学键的形成、硬水的成分、胶体的判断及性质、利用物质的组成来分析物质的类别即可解答。A.MgSO4晶体中钠离子与硫酸根离子之间以离子键结合,但硫酸根离子中有共价键,故A错;B.硬水是指含有Ca2+、Mg2+较多的水,正常的水也样含有钙离子和镁离子,故B错;C.雾是是一种胶体,属于气溶胶,因此在阳光下可观察到丁达尔效应,故C对;D.玻璃是一种硅酸盐制品,属于混合物,虽然可以用氧化物的形式表示为Na2O·CaO·6SiO2,但是并不说明就是氧化物,氧化物是纯净物,故D错;答案选C。
17.(2017·浙江·高考真题)下列分散系能产生“丁达尔效应”的是
A.稀硫酸 B.硫酸铜溶液 C.氢氧化铁胶体 D.酒精溶液
【答案】C
【解析】稀硫酸、硫酸铜溶液、酒精溶液均是溶液,不能产生“丁达尔效应”,氢氧化铁胶体是胶体,能产生“丁达尔效应”。答案选C。
一、电解质与非电解质
1.电解质与非电解质的定义
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物 ,叫电解质。如:HCl、H2SO4、NaOH、Ca(OH)2、NaCl、KNO3及大部分金属氧化物等。
(2)在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,叫非电解质。如:蔗糖、酒精、部分非金属氧化物、氨气等。
【易错提醒】
(1)单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定能导电,如固态NaCl、液态HCl等。
(3)能导电的物质不一定是电解质,如铁、铝等金属单质。
(4)非电解质不导电,但不导电的物质不一定是非电解质,如金刚石、单质硫等一些非金属单质。
(5)电解质一定是指自身电离生成离子的化合物,有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它自身电离产生的,不属于电解质。如CO2、SO2、NH3、SO3等是非电解质,它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
2.电解质与非电解质的判断方法
3.强电解质与弱电解质的比较
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液中完全电离
在水溶液中部分电离
溶液中存在微粒种类
离子、水分子
离子、水分子、弱电解质分子
实例
①强酸:HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HBr、HI等;
②强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2等;
③绝大部分盐:BaSO4、BaCl2等
①弱酸:CH3COOH、HF、H2S、H2CO3等;
②弱碱:NH3·H2O、Cu(OH)2等;
③水(H2O)
4.电解质溶液或熔融电解质导电的原因(以NaCl为例)
(1)干燥的NaCl固体 不 导电。NaCl属于电解质,固体中含有带电微粒Na+、Cl-,但这些离子 不能 自由移动,故氯化钠固体不 导电。
(2)电解质导电必须具备的条件:有 自由移动 的离子。
(3)NaCl固体溶于水时,在 水分子 的作用下,Na+、Cl-进入水中,形成了能够 自由移动 的带电粒子,故NaCl溶液 可 导电。
(4)氯化钠固体受热熔化时,离子的运动随 温度升高 而加快,克服了离子间的相互作用,产生了能够自由移动的 Na+ 和 Cl- ,故熔融NaCl也能导电。
(5)溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷有关:电解质溶液导电能力与离子浓度成正比。自由离子浓度越大,溶液的导电能力越强。自由离子所带的电荷越多,溶液的导电能力越强。
【易错提醒】
强电解质溶液导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱,如极稀的NaCl溶液的导电能力不如浓氨水的导电能力强。
二、电解质的电离
1.电离:电解质在水溶液里或熔融状态下离解成自由移动离子的过程。
2.电离方程式:
(1)含义:用化学式和离子符号表示电离过程的化学方程式。强电解质用“=”,弱电解质用“”表示。
(2)电离方程式的书写
①酸的电离,如H2SO4:H2SO4===2H++SO42- CH3COOH(弱酸)CH3COO-+H+
②碱的电离,如Ba(OH)2:Ba(OH)2===Ba2++2OH- NH3·H2O(弱碱)NH+OH-
③盐的电离,如NaCl:NaCl===Na++Cl-
【易错提醒】
电离方程式书写注意事项
(1)电解质电离的条件是在水溶液中或熔融状态下。
如NaHSO4溶于水中:NaHSO4===Na++H++SO
在熔融状态下: NaHSO4===Na++HSO
(2)符合客观事实。不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价。离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。
如:铁离子应写成Fe3+,而不能写Fe2+;2个OH-写成2OH-而不能写成(OH);在溶液中HCO不能拆成H+和CO,而HSO必须拆成H+和SO。
(3)质量守恒,即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。
(4)电荷守恒,即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性。
3.从电离的角度认识酸、碱、盐:
(1)酸:水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物。
(2)碱:水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物。
(3)盐:由金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子组成的化合物。
三、离子反应
1.离子反应发生的条件
实验探究:向盛有2mL Na2SO4溶液的试管里加入2mLBaCl2溶液
现象:出现白色沉淀
发生反应的化学方程式:BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
微观分析:
混合前溶液中微粒
Ba2+、Cl-
Na+、SO
混合后溶液中微粒
BaSO4、Na+、Cl-
实验结论
Ba2+、SO浓度减小
从微观角度看,其反应实质是: Ba2++SO===BaSO4↓ , Na+ 离子和 Cl- 离子没有参与反应。
2.离子反应的定义:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应,这样的反应叫做离子反应。
3.离子反应的本质:溶液中某些离子的种类或浓度的减小。
4.离子反应的类型
(1) 复分解反应
有难溶物(沉淀)、挥发性物质(气体)、难电离的的物质(弱酸、弱碱、水)生成,三者具备其一即可。
①生成难溶的物质,如生成BaSO4、AgCl、CaCO3、Fe(OH)3、Cu(OH)2等沉淀。
②生成气体或易挥发性物质,如生成CO2、SO2、H2S等气体。
③生成难电离的物质,如生成H2O等。
(2)氧化还原反应(本章第三节将会学到)
强氧化性物质+强还原性物质=弱氧化性物质+弱还原性物质。如FeCl3溶液与Cu反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
四、离子方程式
1.定义:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。
2.书写步骤(以Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应为例):一写二拆三删四查
一写:正确书写反应的化学方程式:BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
二拆:把易溶于水且易电离的物质拆成离子的形式:Ba2++2Cl-+2Na++SO===BaSO4↓+2Na++2Cl-__。
三删:删去方程式两边不参加反应的离子(指方程式两边完全相同的离子。如上述反应的
Cl-和Na+),并将方程式化为最简:SO+Ba2+===BaSO4↓
四查:检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等、反应条件、沉淀符号、气体符号等。
3.意义
(1)表示某一个具体的化学反应
例如:Zn与稀硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+===Zn2++H2↑。
(2)表示同一类型的反应
例如:H++OH-===H2O可以表示强酸和强碱生成可溶性盐和水的反应。
【易错提醒】
书写离子方程式的关键是“拆”,要“拆”得正确。
(1)易溶于水且易电离的强电解质(强酸、强碱、可溶性盐),要拆成离子的形式。常见的物质有:
①强酸:HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI。
②强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。
③可溶性盐:NaCl、K2SO4、NaNO3等。
(2)酸式盐
①强酸的酸式酸根离子(如HSO)在水溶液中写成拆分形式,如NaHSO4应写成Na+、H+和SO;而在熔融状态下HSO不能拆开,应写成Na+和HSO。
②弱酸的酸式酸根离子不能拆开,如HCO、HS-、HSO等。
五、离子反应的应用
(一)离子共存的判断
1.离子共存:发生复分解反应的离子不能大量共存。
(1)生成沉淀:例如Ag+与Cl-,Ba2+与SO42-不能共存。
(2)生成气体:例如CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-等一挥发的弱酸酸根不能与H+大量共存。
(3)生成难电离物质:如H+和OH-生成H2O,CH3COO-和H+生成CH3COOH等。
2. 审题技巧
(1)注意判断离子共存的情况,“能、不能”,“一定、可能、一定不能”。
(2)注意题干中提示的溶液酸碱性,酸性溶液应考虑H+的存在,碱性溶液应考虑OH-的存在。
(3)注意题干中提示的溶液颜色,溶液无色时,有色离子不能存在。
3.隐含条件
(1)无色透明--不存在有色离子,如Cu2+(蓝色) 、Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、MnO4-(紫红色)。
(2)酸性溶液--①酸性溶液;②pH<7的溶液;③使石蕊溶液变红的溶液。
(3)碱性溶液--①碱性溶液;②pH>7的溶液;③使石蕊溶液变蓝的溶液。
(4)透明溶液--"透明"与溶液有无颜色无关,不能认为"有色"就不透明。只要溶液不形成混浊或沉淀,即为透明溶液。如:NaCl溶液或KOH溶液为无色透明溶液,CuSO4溶液或FeCl3溶液是有色透明溶液。
(二)离子的检验
1.常见溶液中的离子检验如下:
(1)SO42-:先加HCl酸化,再加BaCl2溶液,现象为有白色沉淀生成。
(2)Cl-:先加HNO3酸化,再加AgNO3溶液,现象为有白色沉淀生成。
(3)CO32-:先加CaCl2溶液,再加HCl,现象为先产生白色沉淀,后沉淀溶解。
2.治理污水
如一种污水中含有KCl,另一种污水中含有AgNO3,若将这两种污水按适当比例混合,则发生离子反应:Ag+ + Cl- ==AgCl↓,混合后的污水过滤后再排放,不但消除了水污染,还能回收AgCl。
(三)离子推断
1.离子推断的解题思路
根据实验现象判断一定含有的离子→根据离子共存判断一定不含有的离子→可能含有的离子。
2.离子推断的“四项原则”
(1)肯定性原则:据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
(2)互斥性原则:如溶液中含有Ba2+,则不存在大量的CO、SO。
(3)进出性原则:要注意所加试剂引入什么离子,是否造成干扰。
(4)守恒原则(电中性原则):阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正负电荷总量相等。
【电解质】
1.(2024·浙江·高考真题)下列物质不属于电解质的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A. CO2在水溶液中能导电,是生成的碳酸电离,不是自身电离,不属于电解质,A符合题意;B.HCl溶于水电离出离子导电,属于电解质,B不符合题意;C.NaOH在水溶液和熔融状态均能电离离子而导电,属于电解质,C不符合题意;D.BaSO4在熔融状态能电离离子而导电,属于电解质,D不符合题意;故选A。
2.(2021·浙江·高考真题)下列物质属于弱电解质的是
A.CO2 B.H2O C.HNO3 D.NaOH
【答案】B
【解析】在水溶液中或熔融状态下不能够完全电离的电解质叫做若电解质。A.CO2在水溶液中或熔融状态下不能够电离,为非电解质,A不符合题意;B.H2O在水溶液中或熔融状态下能够部分电离,为弱电解质,B符合题意;C.HNO3为一种强酸,在水溶液中或熔融状态下能够完全电离,为强电解质,C不符合题意;D.NaOH为一种强碱,在水溶液中或熔融状态下能够完全电离,为强电解质,D不符合题意;故答案选B。
3.(2021·浙江·高考真题)下列物质属于强电解质的是
A.KOH B.H3PO4 C.SO3 D.CH3CHO
【答案】A
【解析】在水溶液中或熔融状态下能够完全电离的化合物为强电解质。A.KOH在水溶液中或熔融状态下能够完全电离出K+和OH-,KOH为强电解质,A符合题意;B.H3PO4在水溶液中或熔融状态下能不够完全电离,H3PO4为弱电解质,B不符合题意;C.SO3在水溶液中或熔融状态下不能电离,SO3属于非电解质,C不符合题意;D.CH3CHO在水溶液中或熔融状态下不能电离,CH3CHO属于非电解质,D不符合题意;故答案选A。
4.(2018·浙江·高考真题)下列属于电解质的是
A.氯化钠 B.蔗糖 C.氯气 D.铁
【答案】A
【解析】A.氯化钠溶于水或熔融状态下可以导电,是电解质,故A项正确;B.蔗糖的水溶液或熔融状态都不导电,是非电解质,故B项错误;C.氯气是单质,既不是电解质也不是非电解质,故C项错误;D.铁是单质,既不是电解质也不是非电解质,故D项错误。综上所述,本题正确答案为A。
5.(2022·浙江·高考真题)下列物质属于非电解质的是
A.CH4 B.KI C.NaOH D.CH3COOH
【答案】A
【解析】A.CH4属于有机物,在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物,为非电解质,故A符合题意;B.KI属于盐,在水溶液中和熔融状态下能导电的化合物,为电解质,故B不符合题意;C.NaOH属于碱,在水溶液中和熔融状态下能导电的化合物,为电解质,故C不符合题意;D.CH3COOH属于酸,在水溶液中能电离出H+离子和CH3COO-离子,即CH3COOH是在水溶液中导电的化合物,为电解质,故D不符合题意;答案为A。
【离子反应】
6.(2024·浙江·高考真题)下列离子方程式正确的是
A.用溶液除气体:
B.溶液中滴加溶液:
C.溶液中通入少量:
D.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
【答案】D
【解析】A.H2S在离子方程式中应以化学式保留,正确的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+,A项错误;B.酸性条件下会将H2SO3氧化成H2SO4,Ba2+与形成BaSO4沉淀,滴加少量Ba(NO3)2时的离子方程式为Ba2++2+3H2SO3=BaSO4↓+2NO↑+2+4H++H2O,滴加足量Ba(NO3)2时的离子方程式为3Ba2++2+3H2SO3=3BaSO4↓+2NO↑+4H++H2O,B项错误;C.电离平衡常数:Ka1(H2CO3) >Ka(HClO) >Ka2(H2CO3),Cl2与水反应生成的HClO与NaHCO3不反应,正确的离子方程式为Cl2+=Cl-+HClO+CO2,C项错误;D.Cu与FeCl3溶液反应生成CuCl2、FeCl2,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,D项正确;答案选D。
7.(2023·浙江·高考真题)下列反应的离子方程式不正确的是
A.通入氢氧化钠溶液:
B.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:
C.过量通入饱和碳酸钠溶液:
D.溶液中滴入氯化钙溶液:
【答案】D
【解析】A.通入氢氧化钠溶液中反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:,选项A正确;B.氧化铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:,选项B正确;C.过量通入饱和碳酸钠溶液反应产生碳酸氢钠晶体,反应的离子方程式为:,选项C正确;D.溶液中滴入氯化钙溶液,因亚硫酸酸性弱于盐酸,不能发生反应,选项D不正确;答案选D。
8.(2018·浙江·高考真题)下列离子方程式正确的是
A.大理石与醋酸反应:CO32-+2CH3COOH==2CH3COO-+H2O+CO2↑
B.高锰酸钾与浓盐酸制氯气的反应:MnO4-+4Cl-+8H+==Mn2++2Cl2↑+4H2O
C.漂白粉溶液吸收少量二氧化硫气体:SO2+H2O+ClO-=SO42-+Cl-+2H+
D.氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应:OH-+Ca2++HCO3-==CaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】A.CaCO3难溶,书写离子方程式时不要拆分,故A项错误;B.等式两端电荷不守恒,正确的式子应为2MnO4-+10Cl-+16H+==2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故B项错误;C.漂白粉溶液吸收少量的二氧化硫气体的方程式应为Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl-,故C项错误。D.氢氧化钠溶液与过量碳酸氢钙溶液反应,生成碳酸钙沉淀,故D项正确;综上所述,本题正确答案为D。
9.(2017·浙江·高考真题)下列离子方程式不正确的是( )
A.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳CO2+OH‾═HCO3﹣
B.金属钠和水反应2Na+2H2O═2Na++2OH﹣+H2↑
C.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水2Fe2++H2O2═2Fe3++O2↑+2H+
D.三氧化硫与氯化钡溶液生成沉淀的反应SO3+Ba2++H2O═BaSO4↓+2H+
【答案】C
【解析】A.澄清石灰水中通入过量的二氧化碳,反应生成碳酸氢钙,反应的离子方程式为:CO2+OH‾═HCO3-,故A正确;B.金属钠和水反应生成NaOH和氢气,反应的离子方程式为:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑,故B正确;C.酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水,双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,正确的离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2═2Fe3++2H2O,故C错误;D.三氧化硫与氯化钡溶液生成硫酸钡沉淀反应的离子方程式为:SO3+Ba2++H2O═BaSO4↓+2H+,故D正确;故选C。
10.(2016·海南·高考真题)下列反应可用离子方程式“H++OH−=H2O”表示的是
A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合 B.NH4Cl溶液与Ca(OH) 2溶液混合
C.HNO3溶液与KOH溶液混合 D.Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合
【答案】C
【解析】A.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液混合:H++SO42—+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,A不合题意;B.NH4Cl溶液与Ca(OH) 2溶液混合:NH4++OH-=NH3·H2O,B不合题意;C.HNO3溶液与KOH溶液混合:H++OH−=H2O,C符合题意;D.Na2HPO4溶液与NaOH溶液混合:HPO42—+OH-=PO43—+H2O,D不合题意。答案选C。
11.(2016·北京·高考真题)在两份相同的 溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的 溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。
下列分析不正确的是
A.①代表滴加 溶液的变化曲线 B.b点溶液中大量存在的离子是
C.点两溶液中含有相同量的 D.两点对应的溶液均显中性
【答案】C
【解析】氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,其反应的离子方程式为Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,随着硫酸的加入,溶液的导电性先减弱,恰好完全反应时,溶液的导电性为0,继续滴加硫酸,溶液的导电性增强,则曲线①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线;氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应先生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,其反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,继续滴加硫酸氢钠发生反应:H++OH-=H2O,随着硫酸氢钠的加入,溶液的导电性先减弱,再减弱,最后增加,则②代表滴加NaHSO4溶液的变化曲线;A.由于氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,随着硫酸的加入,溶液的导电性先减弱,恰好完全反应时,溶液的导电性为0,继续滴加硫酸,溶液的导电性增强,则①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;B.b点,氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,溶液中大量存在的离子是Na+、OH-,故B正确;C.c点,①的溶质为硫酸,②的溶质为硫酸钠和氢氧化钠,两溶液中OH-不同,故C错误;D.a点氢氧化钡溶液与稀硫酸溶液恰好完全反应,其反应的离子方程式为:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,d点氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钡沉淀、氢氧化钠和水,其反应的离子方程式为Ba2++OH-+H++=BaSO4↓+H2O,两点对应的溶液均显中性,故D正确;故选:C。
【离子共存】
12.(2021·天津·高考真题)常温下,下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、、
B.pH=12的溶液:K+、Na+、、
C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-
D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、
【答案】B
【解析】A.pH=1的溶液中,在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应,不能大量共存,故A错误;B.pH=12的溶液中,K+、Na+、、均不能发生反应,能大量共存,故B正确;C.pH=7的溶液中,Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀,不能大量共存,故C错误;D.pH=7的溶液中,Al3+、会发生双水解,不能大量共存,故D错误;故选B。
13.(2017·江苏·高考真题)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:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.c(Fe2+)=1mol·L-1的溶液中:K+、、、
C.=1×10-12的溶液中:K+、Na+、、
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、、、
【答案】C
【解析】A.Fe3+与SCN-不共存,且Fe3+为有色离子,在无色溶液中不存在,A不合题意;B.Fe2+与会发生氧化还原反应,不能大量共存,B不合题意;C.=1×10-12的溶液呈碱性,K+、Na+、、都能大量存在,C符合题意;D.能使甲基橙变红的溶液呈酸性,、都不能大量存在,D不合题意;故选C。
14.(2022·湖北·高考真题)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.在氨水中:
B.在氯化钠溶液中:
C.在醋酸溶液中:
D.在硝酸银溶液中:
【答案】C
【解析】A.氨水显碱性,会与反应,不能大量共存,A项错误;B.会发生氧化还原反应,不能大量共存,B项错误;C.醋酸显酸性,在醋酸溶液中均不会发生反应,能大量共存,C项正确;D.硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀,不能大量共存,D项错误;答案选C。
15.(2016·江苏·高考真题)制备摩尔盐【】的实验中,需对过滤出产品的母液【、、的混合溶液,】进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后溶液中主要存在的一组离子正确的是
A.通入过量:、、、、
B.加入少量NaClO溶液:、、、、
C.加入过量NaOH溶液:、、、、
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:、、、、
【答案】D
【解析】根据信息可知,母液中主要存在的离子有、Fe2+、H+、。A.通入过量Cl2,Cl2具有强的氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,同时得到Cl-,故A错误;B.加入少量NaClO溶液,ClO−在酸性条件下,能将Fe2+氧化成Fe3+,ClO−不存在,故B错误;C.加入过量NaOH溶液,则Fe2+与OH-反应生成氢氧化亚铁,与OH反应生成一水合氨,则、不存在,故C错误;D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液,ClO−能将Fe2+氧化成Fe3+,ClO−被还原为Cl-,Fe3+与OH-生成氢氧化铁沉淀,故D正确;答案选D。
16.(2018·江苏·高考真题)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L−1KI 溶液:Na+、K+、ClO− 、OH−
B.0.1 mol·L−1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+ 、NO3−、SO42−
C.0.1 mol·L−1HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO−、NO3−
D.0.1 mol·L−1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42−、HCO3−
【答案】B
【解析】A.I-与ClO-发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不选;B.在Fe2(SO4)3溶液中离子相互间不反应,可以大量共存,故B选;C.在HCl溶液中CH3COO-不能大量存在,故C不选;D.Mg2+、HCO3-都能与OH-反应,不能大量共存,故D不选,答案选B。
17.(2024·浙江·高考真题)在溶液中能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.三种离子会反生氧化还原反应而不能大量共存,故A不符合题意;B.会生成离子而不能大量共存,故B不符合题意;C.会生成沉淀而不能大量共存,故C不符合题意;D.虽然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,故D符合题意;答案D。
【离子检验与推断】
18.(2017·浙江·高考真题)某固体混合物中可能含有:K+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-等离子,将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验:
下列说法正确的是
A.该混合物一定是K2CO3和NaCl B.该混合物可能是Na2CO3和KCl
C.该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3 D.该混合物一定是Na2CO3和NaCl
【答案】B
【解析】焰色反应显黄色,说明一定存在钠离子,可能有钾离子。加入过量的硝酸钡溶液产生白色沉淀,白色沉淀完全溶解在盐酸中,说明一定存在碳酸根,不存在硫酸根。滤液中加入硝酸酸化的硝酸银得到白色沉淀,说明含有氯离子,即一定存在Na+、Cl-、CO32-,一定不存在SO42-,可能含有K+;答案选B。
19.(2016·全国II卷·高考真题)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
【答案】C
【解析】A. NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,A项错误;B.AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,B项错误;C.亚硫酸钠和碳酸钡溶于水,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水,符合题意,C项正确;D. Na2CO3、CuSO4中加热足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D项错误;答案选C。
20.(2019·浙江·高考真题)白色固体混合物A,含有KCl、CaCO3、Na2CO3、Na2SiO3、CuSO4中的几种,常温常压下进行如下实验。
下列推断不正确的是
A.无色溶液B的pH≥7
B.白色固体F的主要成分是H2SiO3
C.混合物A中有Na2SiO3、CuSO4和CaCO3
D.在无色溶液B中加稀硝酸和Ba(NO3)2溶液,过滤;再滴加AgNO3,若有白色沉淀生成,说明混合物A中有KCl
【答案】C
【解析】白色固体混合物A加水得无色溶液B和固体C,B中肯定不含Cu2+,但结合固体C加过量硝酸,产生蓝色溶液,说明A到B的过程中Cu2+转化为沉淀,A中必含有CuSO4,又结合固体C中加过量硝酸后得到白色固体F,说明A中必含有Na2SiO3,而且固体C与硝酸反应可得无色气体,该气体只能是CO2,可能是CaCO3和硝酸反应,也可能是Cu2+和CO32-双水解得到的碱式碳酸铜与硝酸反应生成的,因此,不能确定碳酸钙和碳酸钠是否一定存在,但两者至少存在一种。A.无色溶液B成分复杂,若B中只含有KCl,则 pH=7;若含有Na2CO3或硅酸钠或两者均有,则CO32-和硅酸根离子水解使溶液显碱性,pH>7,故无色溶液pH≥7,A项正确;B.白色固体F难溶于硝酸,说明F为H2SiO3,B项正确;C.固体C加入硝酸得无色气体,该气体只能是CO2,可能是CaCO3生成的,也可能是Na2CO3与硫酸铜反应生成的碱式碳酸铜再与硝酸反应生成的CO2,因此,固体C中不一定含有CaCO3,C项错误;D.检验Cl-可用硝酸酸化的AgNO3溶液,为了排除硫酸根的影响,加硝酸钡去除硫酸根,再加硝酸银产生白色沉淀,则证明A含有KCl,证明Cl-即可,D项正确。故答案选C。
21.(2016·浙江·高考真题)某固体可能含有NH4+、Cu2+、Na+、Cl-、CO32-、SO42-中的几种离子,取等质量的两份该固体,进行如下实验(不考虑盐类的水解及水的电离);
(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀。
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672L(标准状况)。
下列说法正确的是
A.该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Na+
B.该固体中一定没有Cu2+、Cl-、Na+C.该固体中只含有NH4+、CO32-、SO42-、Cl-
D.根据以上实验,无法确定该固体中有Na+
【答案】A
【解析】(1)一份固体溶于水得无色透明溶液,一定不含Cu2+;加入足量BaCl2溶液,得沉淀6.63g,在沉淀中加入过量稀盐酸,仍有4.66g沉淀,4.66g沉淀为硫酸钡,物质的量为=0.02mol,即n(SO42-)=0.02mol,沉淀部分溶于盐酸,一定含有CO32-、SO42-,碳酸钡沉淀质量为6.63g-4.66g=1.97g,物质的量为0.01mol,即n(CO32-)=0.01mol;
(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体,即氨气0.672L(标准状况),物质的量为=0.03mol,所以含有铵根离子0.03mol;根据电荷守恒,阴离子所带负电荷的物质的量=0.02mol×2+0.01mol×2=0.06mol,阳离子所带正电荷的物质的量=0.03mol×1=0.03mol,所以一定含有钠离子,其物质的量是:0.06mol-0.03mol=0.03mol。
A.该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Na+,故A正确;B.该固体中一定没有Cu2+、故B错误;C.该固体中一定含有NH4+、CO32-、SO42-、Na+,其余的无法判断,故C错误;D.根据以上实验,该固体中一定有Na+,故D错误;故选A。
22.(2018·浙江·高考真题)取某固体样品,进行如下实验
①取一定量的样品,加足量水充分溶解,过滤得到滤液和滤渣;
②取少量滤液,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生;
③取少量滤渣,加入稀盐酸,滤渣全部溶解,同时有气体产生。
根据上述实验现象,该固体样品的成分可能是
A.K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3 B.Na2CO3、AgNO3、KNO3
C.K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2 D.KNO3、MgCl2、NaOH
【答案】C
【解析】A. K2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3硫酸钡和碳酸钡沉淀,硫酸钡不溶于水盐酸,不符合③,故A错误;B. Na2CO3、AgNO3、KNO3三者能够反应生成碳酸银沉淀,与盐酸反应会生成氯化银沉淀,不符合③,故B错误;C. K2CO3、NaCl、Ba(NO3)2三者能够反应生成碳酸钡沉淀,滤液中可能含有碳酸根离子,加入氯化钡溶液生成白色沉淀,滤渣碳酸钡能够与盐酸反应放出二氧化碳而溶解,符合上述实验过程,故C正确;D. KNO3、MgCl2、NaOH三者能够反应生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁与盐酸反应没有气体放出,不符合③,故D错误;故选C。
23.(2020·全国II卷·高考真题)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:① 混合物溶于水,得到澄清透明溶液;② 做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③ 向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
【答案】B
【解析】①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,则不含CaCO3,排除C选项;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色,可确定含有钾元素,即含有KCl;③向溶液中加碱,产生白色沉淀,则应含有MgSO4,综合以上分析,混合物由KCl和MgSO4两种物质组成,故选B。
24.(2019·浙江·高考真题)通过实验得出的结论正确的是
A.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在SO42-
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,没有出现血红色,则该固体试样中不存在Fe3+
C.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该固体试样中仍可能存在NH4+
D.在某固体试样加水后的上层清液中,滴加盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解,则该固体试样中存在SiO32-
【答案】C
【解析】A.将某固体试样完全溶于盐酸,无明显现象,排除了干扰离子,如碳酸根离子、亚硫酸根离子、银离子等,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀为硫酸钡,说明溶液中一定含有SO42-,但该固体试样中不一定存在SO42-,例如硫酸氢钠固体中不存在SO42-,A选项错误;B.若固体为FeCl3和Fe的混合物时,也有相同的现象,故固体试样中可能存在Fe3+,B选项错误;C.将某固体加水完全溶解,滴加氢氧化钠溶液,没有产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,也可能是由于生成的一水合氨浓度很小没有放出氨气,则该固体试样中仍可能存在NH4+,C选项正确;D.盐酸出现白色沉淀,再加NaOH溶液沉淀溶解可能原固体中有AlO2-,不一定为SiO32-,D选项错误;答案选C。
一、多角度认识氧化还原反应
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应 (以初中学过的两个反应为例子)
(1)2CuO+C2Cu+CO2↑ (2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑
分析:
物质
反应物
发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧的物质
C、CO
氧化反应
失氧的物质
CuO、Fe2O3
还原反应
结论:在化学反应中,一种物质得到氧发生氧化反应 ,必然有一种物质失去氧发生还原反应,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,称为氧化还原反应。
2.从化合价变化的角度认识氧化还原反应
分析:请观察下面的反应,标注出发生化合价变化的元素。0 +2 0 +2
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
在这个反应中,虽然没有物质得氧或失氧,但是反应前后却有化合价的变化:
Fe 元素的化合价从 0价 升高到 +2 价 ,发生 氧化反应 ;
Cu 元素的化合价从 +2价降低到 0 价 ,发生 还原反应 。
结论:有元素化合价变化的反应是氧化还原反应,这是氧化还原反应的重要特征。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
反应前后有元素化合价的变化,是氧化还原反应的重要特征。那么是什么原因导致元素化合价的变化呢?即氧化还原反应的本质是什么?
分析:以下列两个反应来分析化合价变化与电子转移的关系:
①2Na +Cl22NaCl
反应中钠元素的化合价从0价升高到+1价,Na被氧化;氯元素的化合价从0价降低到-1价,Cl2被还原。在这个反应中,发生了电子的得失,Na原子失去电子发生了氧化反应,Cl2原子得到电子发生了还原反应。
②H2 +Cl22HCl
反应中氢元素的化合价从0价升高到+1价,H2被氧化;氯元素的化合价从0价 降低到-1价,Cl2被还原。氢气和氯气发生反应时,它们都未能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层 1 个电子组成一个共用电子对,使双方原子都达到稳定结构,由于氯原子对共用电子对的吸引能力比氢原子强,共用电子对偏向氯原子而偏离氢原子。
结论:氧化还原反应中一定存在电子的转移,有的是 电子得失 ,有的是 共用电子对偏移 。这是氧化还原反应的本质。
【易错提醒】
元素原子间通过共用电子对形成化合物时,共用电子对偏向哪种元素的原子,哪种元素就显负价;共用电子对偏离哪种元素的原子,哪种元素就显正价。
二、氧化还原反应的定义、特征和本质
1.定义:凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应。
2.特征:元素的化合价在反应前后发生了变化。
3.本质:氧化还原反应的实质是电子转移(得失或偏移)。
【易错提醒】
(1)在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生改变。
(2)凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。化合价变化是氧化还原反应的外在特征,是判断氧化还原反应的依据。
(3)任何氧化还原反应中,元素化合价升高与元素化合价降低一定同时发生,且化合价升高总数=化合价降低总数。
三、四种基本反应类型与氧化还原反应的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应。有单质参加的化合反应是氧化还原反应。有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(4)有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如单质之间的转化:3O22O3 。
四、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
(1)基本步骤
2.单线桥法
(1)基本步骤
【易错提醒】
无论是用双线桥法还是单线桥法表示电子的转移,一定要正确标明电子转移的方向(箭头指向)和数目。
五、氧化还原反应的相关概念
在氧化还原反应中,一种物质 失去电子(或电子对偏离),同时有物质 得到电子(或电子对偏向)。
1.氧化剂和还原剂
在反应时,所含元素的化合价 升高 ,即 失去电子(或电子对偏离) 的物质是还原剂。
在反应时,所含元素的化合价 降低 ,即 得到电子(或电子对偏向) 的物质是氧化剂。
2.氧化性和还原性
(1)氧化性:氧化剂所表现出的得电子的性质。氧化剂具有氧化性。
(2)还原性:还原剂所表现出的失电子的性质。还原剂具有还原性。
3.氧化产物和还原产物
(1)氧化产物:还原剂失去电子被氧化生成的产物。
(2)还原产物:氧化剂得到电子被还原生成的产物。
4.氧化还原反应基本概念间的关系
【易错提醒】
(1)理解氧化还原反应的相关概念,要抓住两条线:
①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。
巧记:简化为六个字,“升失氧,降得还”。
(2)在一个具体的化学反应中氧化剂和还原剂可能是同一物质,被氧化和被还原的也可能是同种元素,氧化产物和还原产物也可能是同一物质。
(3)氧化还原反应中的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂,产物也可能既不是氧化产物也不是还原产物。
5.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂:①活泼的非金属单质:如F2、O2、O3、Cl2等;
②含有高价态元素的化合物:如HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2SO4等;
③某些金属元素的高价态离子:如Fe3+、Cu2+等;
④其它:如H2O2、Na2O2、HClO等。
(2)常见的还原剂:①活泼的金属单质:如K、Na、Fe、Mg等;
②含有低价态元素的化合物:如CO、H2S、SO2、H2SO3、HI等;
③某些非金属单质:如H2、C等。
④某些低价态的阳离子或阴离子:Fe2+、S2-、I-等。
【易错提醒】
在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生变化。
(1)在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可以是不同反应物,也可以是同一反应物,氧化产物、还原产物可以是不同产物,也可以是同一种产物。
(2)由于有些氧化还原反应中,氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应,因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。
(3)一般来说,最高价态物质只有氧化性,最低价态物质只有还原性,中间价态既具有氧化性又具有还原性。如:Fe3+只有氧化性,Fe只有还原性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
(4)H2O2既具有氧化性又具有还原性,表现还原性时对应的氧化产物是O2;但主要表现氧化性,表现氧化性时对应还原产物是H2O,故被称为“绿色氧化剂”。
六、物质氧化性、还原性强弱的比较
1.依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱: 氧化剂>氧化产物
(2)还原性强弱: 还原剂>还原产物
2.依据元素活动性顺序判断
(1)金属越活泼,其单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性越弱。
(2)非金属越活泼,其单质氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
3.依据产物中元素价态的高低判断
(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性 强 。例如:
(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性 强 。例如:
七、氧化还原反应的基本规律
1.价态规律
(1)高低规律
元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于最低价态时,只有还原性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。
(2)归中规律
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两靠近,不交叉”。
如:
H2S中S元素为-2价,与生成物中单质S的0价近,所以H2S生成S而不是SO2,H2SO4中S元素为+6价,与生成物中SO2的+4价近,所以H2SO4生成SO2而不是S 。
(3)歧化规律
氧化还原反应中,有原子化合价升高,必然有原子化合价降低。某物质发生歧化反应时,中间价态→高价态+低价态。不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。
如:l2+2NaOH===Na+Na O+H2O
2.强弱规律
还原剂 + 氧化剂===氧化产物 + 还原产物
(1)还原性强弱:还原剂>还原产物;
(2)氧化性强弱:氧化剂>氧化产物。
(3)应用:强弱规律主要应用与物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
3.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。如已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:I->Fe2+,所以氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
4. 守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
(1)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(2)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。
(4)应用:守恒规律应用于氧化还原反应的配平及计算。
八、氧化还原反应的配平
(一)氧化还原反应的配平原则
(1)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(2)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。
(二)氧化还原反应的配平方法——化合价升降法
1.配平步骤:五步法
以化学方程式C+HNO3(浓)→ NO2↑+CO2↑+H2O为例子
(1)标:写出反应物和生成物的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。
(2)等:依据得失电子守恒,使化合价升高和降低的总数相等。
(3)定:确定变价物质的化学计量数。
(4)平:用观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)→ 4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把箭头改成双线,标注反应条件。
C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
2.氧化还原反应方程式配平的技巧
(1)正向配平法
适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。如上述示例:
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后确定反应物的化学计量数,最后根据质量守恒配平其他物质。如:
由于S的化合价既升高又降低,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3,最后根据质量守恒配平其他物质。
(3)缺项型氧化还原反应方程式的配平方法
①方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。
②补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
【氧化还原反应概念】
1.(2025·山东·高考真题)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是
A.侯德榜发明了以,和为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到和,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以和为原料合成氨的方法
【答案】A
【解析】A.联合制碱法的反应中,化学方程式为:和,各元素(NA.Cl、N、C.H、O)的化合价均未发生改变,属于非氧化还原反应,A符合题意;B.电解盐酸生成和,H和Cl的化合价均发生变化(H从+1→0,Cl从-1→0),涉及氧化还原反应,B不符合题意;C.金属与反应生成氧化物,金属被氧化(化合价升高),O被还原(化合价降低),涉及氧化还原反应,C不符合题意;D.合成氨反应中的N化合价从0→-3,的H从0→+1,涉及氧化还原反应,D不符合题意;故选A。
2.(2024·山东·高考真题)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是
A.竹管、动物尾毫→湖笔 B.松木→油烟→徽墨
C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D.端石→端砚
【答案】B
【解析】A.湖笔,以竹管为笔杆,以动物尾毫为笔头制成,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;B.松木中的C元素主要以有机物的形式存在,徽墨主要为C单质,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,B符合题意;C.宣纸,以楮树皮为原料,得到纸浆纤维,从而制作宣纸,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;D.端砚以端石为原料经过采石、维料、制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成,不涉及氧化还原反应,D不符合题意;故选B。
3.(2020·北京·高考真题)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2
B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O)
D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
【答案】D
【解析】A.SO2是酸性氧化物,可与碱反应,用石灰乳脱除烟气中的SO2时,SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙或亚硫酸氢钙,反应过程中无元素的化合价变化,没有利用氧化还原反应,故A不符合题意;B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]溶于水中,电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,利用胶体的吸附性可吸附污水中的固体颗粒物,该过程利用胶体的吸附性,发生的反应没有发生化合价变化,没有利用氧化还原反应,故B不符合题意;C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O),发生的主要反应为:6HCl+ Fe2O3=2FeCl3+3H2O,反应中没有元素化合价的变化,没有利用氧化还原反应,故C不符合题意;D.用84消毒液有效成分NaClO,具有强氧化性,能使蛋白质发生变性从而杀死细菌病毒,杀菌消毒的过程利用了氧化还原反应,故D符合题意;答案选D。
4.(2018·北京·高考真题)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
【答案】C
【解析】A.NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,该反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;B.氯水中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先变红,红色褪色是HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应;C.白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应;D.Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2,反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;与氧化还原反应无关的是C.答案选C。
5.(2022·北京·高考真题)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液减小的是
A.向溶液中加入少量溶液,生成白色沉淀
B.向和的悬浊液中通入空气,生成红褐色沉淀
C.向溶液中加入少量溶液,生成蓝绿色沉淀
D.向溶液中通入氯气,生成黄色沉淀
【答案】D
【解析】A.向NaHSO4中加入少量BaCl2溶液,实际参与反应的只有硫酸根离子和钡离子,忽略体积变化,H+的浓度不变,其pH不变,A错误;B.向 NaOH 和 Fe(OH)2 的悬浊液中通入空气,虽然有氢氧化亚铁被氧化成了红褐色的氢氧化铁,其方程式为,该过和中会消耗水,则增大了氢氧根离子的浓度,pH会变大,B错误;C.向 NaHCO3 溶液中加入少量 CuSO4 溶液,生成蓝绿色沉淀 [Cu2(OH)2CO3],其中没有元素的化合价发生变化,故没有氧化还原反应,C错误;D.向H2S中通入氯气生成HCl和单质硫沉淀,这个氧化还原反应增大了H+的浓度,pH减小,D正确。故选D。
6.(2017·浙江·高考真题)下列属于氧化还原反应的是
A.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O B.Na2O+H2O=2NaOH
C.2KI+Br2=2KBr+I2 D.MgO+2HCl=MgCl2+H2O
【答案】C
【解析】凡是有元素化合物升降的反应是氧化还原反应。A. 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O中元素的化合价均不变化,是非氧化还原反应,A错误;B. Na2O+H2O=2NaOH中元素的化合价均不变化,是非氧化还原反应,B错误;C. 2KI+Br2=2KBr+I2中I元素的化合价升高,Br元素化合价降低,非氧化还原反应,C正确;D. MgO+2HCl=MgCl2+H2O中元素的化合价均不变化,是非氧化还原反应,D错误。答案选C。
7.(2021·江苏·高考真题)黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.黑火药中含有两种单质 B.爆炸时吸收热量
C.反应中S作还原剂 D.反应为置换反应
【答案】A
【解析】A.黑火药中含有S、C两种单质,A正确;B.爆炸反应为放热反应,B错误;C.该反应中S元素化合价降低,作氧化剂,C错误;D.该反应不符合“单质+化合物=另一种单质+另一种化合物”的形式,不是置换反应,D错误;综上所述答案为A。
【氧化剂和还原剂】
8.(2023·浙江·高考真题)关于反应,下列说法正确的是
A.生成,转移电子 B.是还原产物
C.既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,为负极产物
【答案】A
【解析】A.由方程式可知,反应生成1mol一氧化二氮,转移4mol电子,故A正确;B.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,故B错误;C.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,故C错误;D.由方程式可知,反应中铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,若设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,故D错误;故选A。
9.(2019·浙江·高考真题)下列化学反应中溴元素仅被氧化的是
A.2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2 B.Br2+2NaI=2NaBr+I2
C.3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O D.HBr+NaOH=NaBr+H2O
【答案】A
【解析】A.溴化钠中溴元素化合价升高被氧化作还原剂,选项A符合;B.溴单质中溴元素化合价降低被还原作氧化剂,选项B不符合;C.溴单质既是氧化剂又是还原剂,被氧化生成溴酸钠,被还原生成溴化钠,选项C不符合;D.反应属于中和反应,各元素化合价不变,不属于氧化还原反应,选项D不符合。答案选A。
10.(2017·上海·高考真题)铝和氧化铁在高温下的反应中,铝是
A.氧化剂 B.还原剂
C.既不是氧化剂又不是还原剂 D.既是氧化剂又是还原剂
【答案】B
【解析】反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应中Al元素化合价升高,被氧化,Al为还原剂,故选B。
11.(2020·北京·高考真题)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是
A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
【答案】A
【解析】A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,H2O中H元素化合价由+1降为0价,得电子被还原,做氧化剂,在反应中表现出氧化性,故A符合题意;B.Cl2+H2OHCl+HClO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故B不符合题意;C.3NO2+H2O=2HNO3+NO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故C不符合题意;D.Na2O + H2O = 2NaOH,该反应没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,水在反应中既不表现氧化性也不表现还原性,故D不符合题意;答案选A。
12.(2017·浙江·高考真题)下列反应中,水作氧化剂的是( )
A.C+H2O=CO+H2
B.H2+CuO=Cu+H2O
C.Cl2+H2O=HCl+HClO
D.SO3+H2O=H2SO4
【答案】A
【解析】A.C+H2O=CO+H2,该反应中,水中的H元素的化合价降低,水作氧化剂,A符合题意;B.H2+CuO=Cu+H2O,该反应中,水是生成物,B不符合题意;C.Cl2+H2O=HCl+HClO,该反应,水中所含的元素的化合价不变,水既不是氧化剂也不是还原剂,C不符合题意;D.SO3+H2O=H2SO4,该反应不是氧化还原反应,D不符合题意。本题选A。
【氧化还原反应的应用】
13.(2022·浙江·高考真题)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是
A.CO是氧化产物 B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1molSiO2时,转移8mol电子
【答案】D
【解析】A.根据反应方程式,碳元素的化合价由+4价降为+2价,故CO为还原产物,A错误;B.氢元素化合价由-1价升为+1价,故SiH4发生氧化反应,B错误;C.反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiH4,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,C错误;D.根据反应方程式可知,SiH4中氢元素的化合价由-1价升为+1价,每消耗1molSiH4,生成1molSiO2,转移8mol电子,D正确;答案选D。
14.(2016·上海·高考真题)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2=SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4
【答案】D
【解析】A.O元素由+1价降低到0价,化合价降低得到电子,所以氧气是还原产物,A错误;B.在反应中,H2S中的S元素的化合价升高发生氧化反应,所以H2S是还原剂,O2F2中的O元素化合价降低发生还原反应,所以O2F2是氧化剂, B错误;C.外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,C错误;D.由以上分析可知,该反应中还原剂为H2S,氧化剂为O2F2,由化学方程式可知还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4,D正确;答案选D。
15.(2019·浙江·高考真题)反应8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为
A.2∶3 B.8∶3 C.6∶3 D.3∶2
【答案】A
【解析】该氧化还原反应用双线桥表示为 ,可知实际升价的N原子为2个,所以2个NH3被氧化,同时Cl2全部被还原,观察计量数,Cl2为3个,因而被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为2:3。故答案选A。
16.(2020·浙江·高考真题)反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是
A.1:2 B.1:1 C.2:1 D.4:1
【答案】B
【解析】由反应方程式可知,反应物MnO2中的Mn元素的化合价为+4价,生成物MnCl2中Mn元素的化合价为+2价,反应物HCl中Cl元素的化合价为-1价,生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价,故MnCl2是还原产物,Cl2是氧化产物,由氧化还原反应中得失电子守恒可知,n(Cl2):n(MnCl2)=1:1,B符合题意;答案选B。
17.(2016·浙江·高考真题)已知氧化性Br2>Fe3+。向含溶质amol的FeBr2溶液中通入bmolCl2,充分反应。下列说法不正确的是
A.离子的还原性强弱:Fe2+>Br->Cl-
B.当a≥2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.当a=b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=1:2:2
D.当3a≤2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
【答案】C
【解析】还原性Fe2+>Br-,首先发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,再发生反应:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,a mol的FeBr2溶液中含有a molFe2+、2a molBr-。A.氧化性越强,相应离子的还原性越弱,故离子的还原性强弱:Fe2+>Br->Cl-,故A正确;B.a mol Fe2+消耗0.5a mol Cl2,当a≥2b时,只有Fe2+被氯气氧化,反应离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故B正确;C.当a=b时,由2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知,a mol Fe2+消耗0.5a molCl2,生成a molFe3+、a molCl-,由2Br-+Cl2=2Cl-+Br2可知,0.5a molCl2,消耗a molBr-,又生成a molCl-,溶液中剩余Br-为a mol,反应后的离子浓度:c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=1:1:2,故C错误;D.a molFe2+消耗0.5a molCl2,2a molBr-消耗a molCl2,当3a≤2b时,Fe2+、Br-完全被氧化,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-,故D正确,故选:C。
18.(2017·浙江·高考真题)已知还原性:SO>I-。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是
A.当a≥b时,发生的离子反应为SO+Cl2+H2O=SO+2H++2Cl-
B.当5a=4b时,发生的离子反应为4SO+2I-+5Cl2+4H2O=4SO+I2+8H++10Cl-
C.当a≤b≤a时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为a mol≤n(e-)≤3a mol
D.当a<b<a时,溶液中SO、I-与Cl-的物质的量之比为a∶(3a-2b)∶2b
【答案】C
【解析】A.当a≥b时,Cl2只能氧化SO,反应离子方程式为:SO+Cl2+H2O=SO+2H++2Cl-,故A正确;B.当5a=4b即a=b时,b mol的Cl2与a mol SO完全反应,剩余的b mol Cl2与b mol I-反应,故B正确;C.当a<b<a时,Cl2能将SO完全氧化,但不能将I-完全氧化,即Cl2完全反应,故转移的电子的物质的量为n(e-)=2b mol,若a≤b≤a,则2a≤2b≤3a,即2a mol≤n(e-)≤3a mol,故C错误;D.当a<b<a时,溶液中n(SO)=n(SO)=a mol,n(Cl-)=2n(Cl2)=2b mol,由得剩余的I-的物质的量为n(I-)=a mol-2(b-a) mol=(3a-2b) mol,故 n(SO)∶n(I-)∶n(Cl-)=a∶(3a-2b)∶2b,故D正确;故选:C。
一、选择题(每题只有一个正确答案,每题3分,共48分)
1.(2025·北京·高考真题)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
【答案】B
【解析】A.月壤钛铁矿中的氢来自太阳风,以原子态吸附,属于活泼氢,A正确;B.地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子,根据原子守恒可知,加热可能无法生成水蒸气,因此“一定生成”的说法错误,B错误;C.生成水时H被氧化(0→+1),Fe被还原(如+3→0),存在化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;D.水蒸气液化是物理变化,但会释放热量,D正确;故选B。
2.(2024·江西·高考真题)景德镇青花瓷素有“国瓷”的美誉。是以黏土为原料,用含钴、铁的颜料着色,上釉后一次性高温烧制而成的青蓝色彩瓷。下列关于青花瓷说法正确的是
A.青蓝色是由于生成了单质钴 B.表面的釉属于有机高分子膜
C.主要成分为铝硅酸盐 D.铁元素的存在形式只有Fe2O3
【答案】C
【解析】A.青花瓷上的蓝色花纹是由于使用了含有氧化钴的“青料”绘制而成,与单质钴无直接关系,A错误;B.釉是一种覆盖在陶瓷表面的物质,通常由无机物质组成,如硅酸盐、氧化物等,B错误;C.青花瓷是一种釉面瓷,其材质属于无机非金属材料,主要成分为铝硅酸盐,C正确;D.青花瓷呈现青蓝色,不能确定铁元素的具体存在形式,Fe2O3呈红色,D错误;故选C。
3.(2015·重庆·高考真题)中华民族有着光辉灿烂的发明史。下列发明创造不涉及化学反应的是( )
A.用胆矾炼铜 B.用铁矿石炼铁 C.烧结粘土制陶瓷 D.打磨磁石制指南针
【答案】D
【解析】A.胆矾为硫酸铜晶体,铜为化合态,+2价,金属铜为单质,由化合态变为游离态,需加入还原剂发生反应,A不正确;B.铁矿石炼主要成份为氧化铁,铁为+3价,,由化合态变为游离态铁,需加入还原剂发生反应,B不正确;C.烧结粘土主要成份为复杂的硅酸盐,烧结粘土制陶瓷过程中会发生复杂的物理化学变化,C不正确;D.磁石为四氧化三铁,打磨磁石制指南针的过程为物理变化过程,D正确;答案选D。
4.(2016·浙江·高考真题)能产生“丁达尔效应”的是
A.饱和食盐水 B.Fe(OH)3胶体 C.盐酸 D.硫酸铜溶液
【答案】B
【解析】A.饱和食盐水属于溶液,不具有丁达尔效应,故A错误; B.Fe(OH)3胶体属于胶体,能发生丁达尔效应,故B正确;C.盐酸属于溶液,不具有丁达尔效应,故C错误;D.硫酸铜溶液属于溶液,不具有丁达尔效应,故D错误;答案选B。
5.(2022·重庆·高考真题)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、NO等离子大量共存的是
A.加入ZnSO4 B.加入Fe粉 C.通入NH3 D.通入CO2
【答案】D
【解析】A.向溶液中加入硫酸锌溶液,硫酸根离子会与溶液中的钡离子反应,会影响溶液中离子的大量共存,故A不符合题意;B.向溶液中加入铁粉,铁离子会与铁反应生成亚铁离子,会影响溶液中离子的大量共存,故B不符合题意;C.向溶液中通入氨气,铝离子、铁离子会与氨水反应生成氢氧化铝、氢氧化铁沉淀,会影响溶液中离子的大量共存,故C不符合题意;D.向溶液中通入二氧化碳,二氧化碳与溶液中离子不发生任何反应,不会影响溶液中离子的大量共存,故D符合题意;故选D。
6.(2023·全国乙卷·高考真题)下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光
【答案】C
【解析】A.使用明矾对水进行净化过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,A不符合题意;B.雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;C.暖贴中的铁粉遇空气放热,是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质,当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作,化学能转化为电能,无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能,该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化,因此,该过程涉及到氧化还原反应,C符合题意;D.荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,D不符合题意;综上所述,本题选C。
7.(2009·全国·高考真题)下列关于溶液和胶体的叙述中正确的是
A.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有
B.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动
C.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律,即布朗运动
D.溶液是电中性的,胶体是带电的
【答案】A
【解析】A.丁达尔效应是胶体特有的性质,当一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带即丁达尔效应,前者则没有,故A正确;B.对于非电解质形成的溶液,溶液中的溶质粒子是不导电的,故B错误;C.溶液中的溶质粒子和胶体中的分散质粒子均作无规则运动,故C错误;D.溶液是电中性的,胶体也是电中性的,故D错误,答案选A。
8.(2022·广东·高考真题)下列关于的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是
A.碱转化为酸式盐:
B.碱转化为两种盐:
C.过氧化物转化为碱:
D.盐转化为另一种盐:
【答案】B
【解析】A.向氢氧化钠溶液中通入过量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为:CO2+OH-=,故A错误; B.氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,其离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故B正确;C.钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式里Na2O2不能拆成离子,故C错误;D.硅酸钠溶于水,在离子方程式里要写成离子,故D错误;故选B。
9.(2024·浙江·高考真题)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.生成转移电子的数目为 B.催化剂降低与反应的活化能
C.是氧化剂,是还原剂 D.既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【解析】NO中N的化合价为+2价,降低为0价的N2,1个NO得2个电子,作氧化剂,发生还原反应,CO中C为+2价,化合价升高为+4价的CO2,失去2个电子,作还原剂发生氧化反应;A.根据分析,1molCO2转移2NA的电子,A正确;B.催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;C.根据分析,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;D.根据分析,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误;故选D。
10.(2021·北京·高考真题)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是
选项
A
B
C
D
试剂a
CuSO4
NH4HCO3
H2SO4
CH3COOH
试剂b
Ba(OH)2
Ca(OH)2
Ba(OH)2
NH3·H2O
【答案】D
【解析】A.Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、导电,使灯泡逐渐又变亮,A不符合题意;B.Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应:Ca2++2OH-++=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好反应时,溶液中自由移动的微粒浓度很小,灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的、 导电,使灯泡逐渐又变亮,B不符合题意;C.Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应:Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时,其电离产生的H+、导电,使灯泡逐渐又变亮,C不符合题意;D.CH3COOH与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-++H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D符合题意;故合理选项是D。
11.(2017·海南·高考真题)在酸性条件下,可发生如下反应: +2M3++4H2O=+Cl-+8H+, 中M的化合价是
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【答案】C
【解析】根据离子反应方程式中,反应前后所带电荷数相等,即6-1=8-n-1,解得n=2,从而得出M2O7n-中M的化合价为+6价,故C正确。
12.(2021·浙江·高考真题)关于反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O,下列说法正确的是
A.NH3中H元素被氧化
B.NO2在反应过程中失去电子
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3
【答案】D
【解析】由反应8NH3+6NO2==7N2+12H2O可知,其中NH3的N元素的化合价由-3升高到0、NO2中的N元素的化合价由-+4降低到0,因此,NH3是还原剂, NO2是氧化剂。A.NH3中H元素的化合价没有发生变化,故其未被氧化,被氧化的是N元素,A不正确;B.NO2在反应过程中得到电子,B不正确;C.该反应中,NH3是还原剂,NO2是氧化剂。由化学方程式可知,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3,C说法不正确;D.该反应中氧化产物和还原产物均为N2。还原剂被氧化后得到氧化产物,氧化剂被还原后得到还原产物,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3,因此,氧化产物与还原产物的质量之比为4:3 ,D说法正确。综上所述,本题选D。
13.(2021·福建·高考真题)室温下,下列各组离子一定能与指定溶液共存的是
A.的溶液:、、、
B.的溶液:、、、
C.的溶液:、、、
D.的溶液:、、、
【答案】D
【解析】A.是强酸弱碱盐,的溶液显酸性,H+与生成硅酸沉淀不能大量共存,A不符合题意;B.的溶液,与生成不能大量共存,B不符合题意;C.的溶液,H+、、共同作用发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;D.的溶液,、、、、、能大量共存,D符合题意;故选D。
14.(2021·湖南·高考真题)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况)时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
【答案】A
【解析】A.该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中+5价,每个碘原子升高5价,即6I260e-,又因方程式中6I23Cl2,故3Cl260e-,即Cl220e-,所以产生22.4L (标准状况) Cl2即1mol Cl2时,反应中应转移20 mol e-,A错误;B.该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该方程式的计量系数可知,11KClO36I2,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B正确;C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C正确;D.食盐中可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应生成I2,I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在,D正确。故选A。
15.(2016·全国II卷·高考真题)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为
A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
【答案】C
【解析】A. NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水,最终无固体存在,A项错误;B.AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,B项错误;C.亚硫酸钠和碳酸钡溶于水,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水,符合题意,C项正确;D. Na2CO3、CuSO4中加热足量稀硫酸,振荡后无固体存在,D项错误;答案选C。
16.(2024·浙江·高考真题)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【解析】A.由题中信息可知,利用可将废水中的转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示,仍然是大气污染物,A不正确;B.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,是该反应的还原剂,有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用替换,B不正确;C.该反应中,还原剂中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂中N元素的化合价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,C正确;D.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,若生成标准状况下的气体,即生成0.5mol,反应转移的电子数为0.5×6=,D不正确;综上所述,本题选C。
二、非选择题(共6题,共52分)
17.(2025·云南·高考真题)(4分)从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、、、CuO、等)中提取Au、Ag,并回收其它有价金属的一种工艺如下:
已知:①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②25℃时,的为。
回答下列问题:
(2)“还原酸浸”时,反应的离子方程式为 。
【答案】(2)
【解析】由流程可知,矿石经“还原酸浸”, 、被还原为和,CuO被溶解为,Au、Ag、不溶进入“滤渣1”;“沉铜”时,被铁粉还原为Cu;“氧化时”被氧化为;“沉铁”时,转化为沉淀,后续转化为氧化铁;“沉锰”时,沉淀为碳酸锰。“浸金银”时,Au、Ag被混合液浸出,后续提炼出Au、Ag。
(2)“还原酸浸”时,被亚硫酸钠还原为,该反应的离子方程式为。
18.(2025·甘肃·高考真题)(4分)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
已知:熔点314℃,沸点460℃
分解温度:,,,高于
(2)将通入和的混合溶液可制得,该反应的化学方程式为 。
【答案】
(2)4++2=3+CO2
【解析】铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫,因沸点低被蒸出,设计温度为600℃,根据已知信息,硫酸铜被分解,生成氧化铜,硫酸锌和硫酸铅未分解,加水浸取后,硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去,留下氧化铜,硫酸铅,加硫酸溶解,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液主要为硫酸铜,硫酸铜经过电解或置换法转化为铜,据此解答。
(2)将通入和的混合溶液可制得,根据元素守恒可知还生成了二氧化碳,该反应的化学方程式为4++2=3+CO2,故答案为:4++2=3+CO2;
19.(2024·浙江·高考真题)(6分)固态化合物Y的组成为,以Y为原料实现如下转化。
已知:与溶液A中金属离子均不能形成配合物。
请回答:
(3)酸性条件下,固体(微溶于水,其还原产物为无色的)可氧化为,根据该反应原理,设计实验验证Y中含有元素 ;写出转化为的离子方程式 。
【答案】(3) 取一定量Y于试管中,加入适量硝酸溶解,再加入适量NaBiO3,观察到溶液变为紫红色,则证明Y中含有锰元素 (2分) (4分)
【解析】Y中加入盐酸将碳酸根转化为二氧化碳,溶液A中主要有镁离子、锰离子、钙离子、亚铁离子,氯离子,若酸过量,还有H+,加入氨气和氯化铵将亚铁离子转化为氢氧化亚铁,溶液B中主要含有镁离子、锰离子、钙离子、铵根离子,氯离子,Ⅲ中又通入CO2将钙离子与锰离子转化为沉淀,据此回答。
(3)①酸性条件下,固体NaBiO3可氧化Mn2+为,取一定量Y于试管中,加入适量硝酸溶解,再加入适量NaBiO3,观察到溶液变为紫红色,则证明Y中含有锰元素;
②根据题目信息可知。
20.(2023·新疆内蒙古·高考真题)(4分)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题:
(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
【答案】(6)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
【解析】根据题给的流程,将菱锰矿置于反应器中,加入硫酸和MnO2,可将固体溶解为离子,将杂质中的Fe、Ni、Al等元素物质也转化为其离子形式,同时,加入的MnO2可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+;随后将溶液pH调至约等于7,此时,根据已知条件给出的三种氢氧化物的溶度积可以将溶液中的Al3+沉淀出来;随后加入BaS,可以将溶液中的Ni2+沉淀,得到相应的滤渣;后溶液中含有大量的Mn2+,将此溶液置于电解槽中电解,得到MnO2,将MnO2与碳酸锂共同煅烧得到最终产物LiMn2O4。
(6)煅烧窑中MnO2与Li2CO3发生反应生成LiMn2O4,反应的化学方程式为2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑;故答案为:2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
21.(2021·重庆·高考真题)(10分)电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用如图流程进行逐一分离, 实现资源再利用。
已知: Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为 。
(2)还原池中有Cr3+生成,反应的离子方程式为 。
(3)沉淀1为Cr(OH)3,其性质与Al(OH)3相似,则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式 。
【答案】(1)+6(2分)
(2)(4分)
(3)Cr(OH)3+ NaOH = NaCrO2 + 2H2O(4分)
【解析】废水经预处理后含有和少量的、,题目要对其中所含离子进行逐一分离, 实现资源再利用。这是解题的关键,根据要求“逐一分离”这一点,结合流程及题目给出的信息,可以推断沉淀1、沉淀2、沉淀3分别为、CuS、NiS。
(1)利用化合物中元素化合价代数和为0来解答,不过这里的是离子,所以各元素化合价代数和等于该离子所带的电荷数(要带上正负),即:若假设,则2x+7×(-2)=-2,可得x=+6,
故答案为:+6;
(2)从流程可知,还原池中加入了含有和少量的、废水,和用于调节溶液酸碱性的,且还原池中有生成,即转变成了,依据氧化还原反应的规律可推断转变为,按照电子守恒和质量守恒即可写出正确的离子反应方程式:,
故答案为:;
(3)的性质与相似,依据反应,可以写出与NaOH溶液反应的化学方程式,
故答案为:;
22.(2024·上海·高考真题)(24分)粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO、K+等可溶性杂质离子,根据生产要素,可采取不同的精制方法。方法1可制得高纯度的NaCl晶体且产率较高。流程图如下:
已知:
化学式
BaSO4
BaCO3
Ksp(25℃)
1.1×10-10
2.6×10-9
(1)过滤时,除烧杯和玻璃棒外,还需要的玻璃仪器___________。
A. B. C. D.
(2)①中加入的BaCl2应过量,检验BaCl2是否过量的实验方法是 。
(3)②中先后加入稍过量的NaOH溶液和Na2CO3溶液,产生的沉淀H有 。(用化学式表示)
(4)若将过滤I和过滤Ⅱ两步操作合并进行,可能会导致___________。
A.不能除尽Ba2+ B.不能除尽SO C.消耗更多的Na2CO3 D.消耗更多的NaOH
(5)加入稀盐酸,调节pH至3~4,除去的离子有 。
(6)KCl和NaCl的溶解度曲线如下图。
则④中“系列操作”___________。
A.蒸发至表面有晶膜出现,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
B.蒸发至表面有晶膜出现,趁热过滤、洗涤、干燥
C.蒸发至大量晶体析出后,趁热过滤、洗涤、干燥
D.蒸发至大量晶体析出后,停止加热。并用余热蒸干、洗涤、干燥
方法2和方法3精制的盐水可用于纯碱工业。
方法2:粗盐水中先加入石灰乳(含Ca(OH)2的悬浊液)除去Mg2+,再通入含有NH3、CO2的工业废气除去Ca2+,过滤得到盐水。
方法3:粗盐水中先加入石灰乳除去Mg2+,再加入碳酸钠溶液除去Ca2+,过滤得到盐水。
(7)写出方法2中,除去Ca2+时发生反应的离子方程式 。相比于方法3,方法2的优点是 。
(8)若某粗盐水中的MgCl2为0.38g·L-1,CaCl2为1.11g·L-1,用方法3处理10L该粗盐水,计算至少需加入石灰乳(折算成CaO)和碳酸钠的物质的量 。(写出计算过程)
【答案】(1)B(2分)
(2)在上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则说明BaCl2溶液过量(2分)
(3)Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3(3分)
(4)BC(3分)
(5)CO、OH-(3分)
(6)C(3分)
(7) Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH (3分) 利用工业废气除Ca2+,降低了成本(2分)
(8)n(CaO)=0.04mol、n(Na2CO3)=0.14mol(3分)
【解析】粗盐加入稍过量的BaCl2溶液,生成BaSO4沉淀,除去硫酸根离子,过滤,滤液中加入稍过量NaOH溶液,生成Mg(OH)2沉淀,除去Mg2+,加入稍过量Na2CO3溶液,生成BaCO3和CaCO3沉淀,除去Ba2+和Ca2+,过滤,滤液中加入稀盐酸,除去氢氧化钠、碳酸钠,经过一系列操作后得到精盐。
【解析】(1)过滤时,除烧杯和玻璃棒外,还需要的玻璃仪器普通漏斗,故选B;
(2)钡离子会和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,故检验BaCl2是否过量的实验方法是:在上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则说明BaCl2溶液过量;
(3)加入稍过量NaOH溶液,生成Mg(OH)2沉淀,除去Mg2+,加入稍过量Na2CO3溶液,生成BaCO3和CaCO3沉淀,故沉淀H中含有:Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3;
(4)由表数据,相同条件下,由于BaCO3和BaSO4的Ksp较为接近,若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠,可能发生沉淀的转化:,使得硫酸根离子不能完全去除,且消耗更多的Na2CO3溶液,故选BC;
(5)滤液Ⅱ中含过量的氢氧化钠和碳酸钠,加入盐酸,调节pH至3~4,则除去的离子有CO、OH-;
(6)由图可知,KCl的溶解度受温度影响较大,而NaCl的溶解度受温度影响较小,因此先蒸发至大量晶体析出,此时KCl在滤液中,趁热过滤,得到晶体洗涤干燥可得到精盐,故选C;
(7)方法2中,除去Ca2+时发生反应为在通入氨气形成的碱性条件下,钙离子、氨气、二氧化碳、水生成碳酸钙沉淀和氯化铵,反应的离子方程式Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH;相比于方法3,方法2的优点是提纯粗盐的同时,可变废为宝,将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥,,降低了成本,同时减少了废气的排放,有利于保护环境;
(8)MgCl2为0.38g·L-1,即,由关系式:可得,提纯10L该粗盐水,需要加入石灰乳(视为CaO)物质的量为0.004mol/L×10L=0.04mol;粗盐水中CaCl2为1.11g·L-1,,即,,此时溶液中Ca2+总物质的量为0.1mol+0.04mol=0.14mol,由关系式:可得,需加入Na2CO3的物质的量为0.14mol。
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