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2023届高考化学二轮复习专题三氧化还原反应离子反应课件
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这是一份2023届高考化学二轮复习专题三氧化还原反应离子反应课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，核心考点聚焦，专项热考突破，专题体系构建，N2O4，C2H8N2，6NA，答案B，答案D，AgNO3溶液等内容，欢迎下载使用。
[核心回顾]1.氧化还原反应的概念及相互关系
2.熟知常见氧化剂和还原剂,并推测其反应产物(1)常见氧化剂及还原产物的推测
(2)常见还原剂及氧化产物的推测
3.掌握氧化还原反应的“四大规律”
[命题角度]角度1氧化还原反应的概念及相互关系【典例】 (2022浙江6月选考,10)关于反应Na2S2O3+H2SO4 ══ Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是( )A.H2SO4发生还原反应B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D.1 ml Na2S2O3发生反应,转移4 ml电子
角度拓展——填充与判断1.试写出K2MnO4与足量浓盐酸反应的离子方程式: ,并据此比较K2MnO4和Cl2的氧化性: 。 2.(2022广东清远模拟)4KMnO4+6H2SO4+5HCHO ══ 4MnSO4+5CO2↑+11H2O+2K2SO4,反应生成气体4.4 g,则反应中转移的电子数为0.4NA。( )
K2MnO4>Cl2
3.(2022湖北武汉模拟)关于反应CH2=CH2+KMnO4+H2SO4 ―→ MnSO4+K2SO4+CO2+H2O(未配平),氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶6。( )4.(2022浙江1月选考)反应4CO2+SiH4 4CO+2H2O+SiO2中,SiH4发生氧化反应,CO是还原产物。( )
角度2氧化还原反应的规律及应用【典例】 (2021湖南卷,8)KIO3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6I2+11KClO3+3H2O 6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是( )A.产生22.4 L(标准状况)Cl2时,反应中转移10 ml e-B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2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
角度拓展——判断正误1.根据制备KIO3的第一步反应推测,反应KClO3+6HCl KCl+3Cl2↑+3H2O能自发进行。( )2.(2022辽宁沈阳二中模拟)制备高温结构陶瓷氮化硅(Si3N4):3SiO2+6C+2N2 Si3N4+6CO,则氧化性:SiO2>Si3N4。( )
提示 该反应中Si和O元素化合价未变化,氧化剂是N2,氧化产物是CO,则氧化性:N2>CO。
3.(2022山东临沂模拟)反应2NaClO3+4HCl ══ 2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O中,转移0.2 ml电子时,理论上生成6.72 L气体(标准状况)。( )4.(2022山东省实验中学诊断)反应Cl2+KOH ―→ KCl+KClO+KClO3+H2O (未配平),测得反应后n(ClO-)∶n( )=5∶1,则被氧化与被还原的Cl元素的质量之比为3∶5。( )
[核心回顾]1.三类离子反应发生的条件(1)复分解反应型:①生成难溶物;②生成挥发性物质;③生成弱电解质。(2)氧化还原反应型:强氧化性离子和强还原性离子易发生反应(考虑溶液的酸碱性、浓度等的影响)。(3)生成难电离的化合物或离子(配合物型):某些金属离子(如Fe3+、Cu2+等)与阴离子(SCN-、Cl-等)形成配合物,如Fe(SCN)3、 等。
2.离子方程式正误判断的四个要点
3.规避离子共存的题设“陷阱”
4.掌握常见离子的检验方法(1)常见阳离子的检验
(2)常见阴离子的检验
[命题角度] 角度1离子方程式的正误判断【典例】 下列实验对应的离子方程式不正确的是( )
角度拓展——填充与判断1.将碳酸氢钙溶液与足量NaOH溶液混合,写出反应的离子方程式: 。
提示 不符合离子配比关系,加入过量溴水,FeI2完全被氧化,正确的离子方程式应为2Fe2++4I-+3Br2 ══ 2Fe3++2I2+6Br-。
角度2溶液中离子能否大量共存的判断【典例】 (2021湖南卷,12)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
角度拓展——判断正误
2.(2022湖南长沙模拟)25 ℃时,由水电离的c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液中, 、I-、Na+、Al3+一定能大量共存。( )
提示 25 ℃时,由水电离的c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液中水的电离受到抑制,溶液可能呈强酸性或强碱性。若为强酸性, 、I-与H+发生氧化还原反应;若为强碱性,Al3+与OH-反应。
提示 中性溶液中Fe3+已完全沉淀,不能大量存在。
——突破一 命题篇——
新教材新高考 氧化还原反应和离子反应的应用1.认识生产、生活中的氧化还原反应氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生产和生活中。例如,金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用,以及易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的生锈、杀菌消毒等。
典例突破1(2022山东临沂模拟)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )A.利用ClO2泡腾片杀灭新型冠状病毒B.葡萄糖被人体吸收并提供能量C.将红热铁制品投入水中淬火D.牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
答案 D解析 ClO2中Cl元素显+4价,具有较强氧化性,可使病毒蛋白质发生变性,从而杀灭新型冠状病毒,A不符合题意;葡萄糖被人体吸收,在体内被氧化生成CO2和H2O,同时释放能量,B不符合题意;将红热铁制品投入水中淬火,铁与水高温反应生成Fe3O4和H2,C不符合题意;牙齿表层釉质的主要成分是Ca5(PO4)3(OH),使用含氟牙膏,F-能与其反应生成更难溶的Ca5(PO4)3F(s),更能抵抗酸的侵蚀,从而有效预防龋齿,与氧化还原反应无关,D符合题意。
典例突破2(2022山东卷,8)实验室制备KMnO4过程为①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是( )A.①中用瓷坩埚作反应器B.①中用NaOH作强碱性介质C.②中K2MnO4只体现氧化性D.MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
答案 D解析 由题中信息可知,①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚高温下易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A项不正确;制备KMnO4时为了防止引入杂质离子,①中应用KOH作强碱性介质,不用NaOH,B项不正确;②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,K2MnO4既体现氧化性又体现还原性,C项不正确;K2MnO4歧化反应过程中,Mn元素的化合价由+6价变为+7价和+4价,因此反应生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为2∶1,根据Mn元素守恒可知,反应物MnO2中的Mn元素有 转化为KMnO4,即MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D项正确。
2.了解离子反应的广泛应用离子反应在化学研究(物质的制备、分离、提纯和鉴定)、工业生产、医疗诊断、食品检验、环境保护(消除水中污染物)等方面都有广泛的应用。
典例突破3(2021海南卷,6)一次性鉴别等浓度的KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液,下列方法不可行的是( )A.测定pHB.焰色试验C.滴加AlCl3溶液D.滴加饱和Ca(OH)2溶液,微热
答案 C解析 KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液分别呈中性、酸性和碱性,可通过测定pH进行鉴别,A不符合题意;进行焰色试验时,KNO3的焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃)、Na2CO3的焰色试验呈黄色,NH4Cl的焰色试验不显色,可以鉴别,B不符合题意;向Na2CO3溶液中滴加AlCl3溶液,发生相互促进水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,KNO3、NH4Cl溶液则无明显现象,不能鉴别,C符合题意;向KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液分别滴加饱和Ca(OH)2溶液、微热,KNO3溶液无明显现象,NH4Cl溶液中产生刺激性气体(NH3),Na2CO3溶液中产生白色沉淀(CaCO3),可以鉴别,D不符合题意。
新材料新情境 我国长征系列运载火箭发射新材料 火箭的第一、二级发动机中使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),燃烧时发生的化学反应为C2H8N2+2N2O4 ══ 2CO2+3N2+4H2O。思考上述反应中,氧化剂是 ,还原剂是 ;理论上,生成0.3 ml N2时,转移电子的数目为 。
典例突破4(2022安徽安庆模拟)火箭的第一、二级发动机中使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),燃烧时发生化学反应为C2H8N2+2N2O4 ══ 2CO2+3N2+4H2O。有关该反应的说法正确的是( )A.CO2和H2O均为氧化产物B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2C.产生11.2 L CO2(标准状况)时,反应中转移2.5 ml e-D.若用NO2代替N2O4,也能与C2H8N2发生类似的反应
答案 D解析 C2H8N2中C、N元素化合价分别为-1价、-3价,被氧化生成CO2和N2,H、O元素均未变价,故H2O不是氧化产物,也不是还原产物,A错误;氧化剂是N2O4,还原剂是C2H8N2,二者的物质的量之比为2∶1,B错误;C2H8N2中C、N元素均被氧化,生成2 ml CO2时转移16 ml电子,则产生11.2 L CO2(标准状况)(即0.5 ml CO2),转移4 ml电子,C错误;NO2和N2O4中N元素均显+4价,均具有较强氧化性,则用NO2代替N2O4时也能与C2H8N2发生类似的反应,D正确。
——突破二 解题篇——
素养命题+题型突破1.物质的检验与离子推断(证据推理与模型认知)具有证据意识,能基于证据(实验操作及现象、物质的量浓度等)对物质(或溶液)组成等提出可能假设,通过分析推理加以证实或证伪,确定存在的离子或不存在的离子,结合离子反应推测其他离子是否存在,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。
下列说法正确的是( )A.无法确定原试液中是否含有Al3+、Cl-B.原溶液中存在的离子为 、Fe2+、Cl-、C.滤液X中大量存在的阳离子有 、Fe2+和Ba2+D.无法确定沉淀C的成分
方法点拨坚持“四项”基本原则,突破离子推断类题目(1)肯定性原则:结合实验现象推出肯定存在或肯定不存在的物质或离子。(2)互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。(3)引入性原则:注意实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。(4)电中性原则:溶液中既要有阳离子,也要有阴离子。注意:若溶液有多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
针对训练1(2022辽宁丹东模拟)溶液X中含有下表中的某5种离子,且其浓度均为 0.1 ml·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述错误的是( )
2.溶液中离子检验实验操作(科学探究与创新意识)基于教材中给出的问题设计简单的实验方案,如物质的检验、分离及提纯等,完成实验操作,观察物质及其变化的现象,客观地进行记录,对实验现象作出解释,发现和提出需要进一步研究的问题。典例突破2(1)(2021广东卷,17节选)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HClO已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是 。 (2)(2021全国乙卷,27节选)步骤Ⅳ(离心分离,稀盐酸洗涤沉淀)中,洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在 来判断。检测的方法是 。
原生态样卷剖析样卷示例A(低分卷)
样卷示例B(高分卷)
方法点拨 “四步法”规范描述离子检验类题目
针对训练2(2020天津卷,15节选)为测定CuSO4溶液的浓度,甲同学设计了如下方案。实验原理:CuSO4+BaCl2 ══ BaSO4↓+CuCl2实验步骤:(1)判断 沉淀完全的操作为 。 (2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为 。
向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全
——突破三 热点专攻——
信息型氧化还原反应方程式的书写高考必备1.命题分析近三年,高考实验综合题或化工流程题中重点考查了信息型氧化还原反应方程式的书写,一般分值为2分,侧重考查理解与辨析能力、分析与推测能力,要求从流程图示、实验装置等各种信息中提取关键内容并与已学知识进行整合,预测物质的性质或可能发生的反应及产物,结合氧化还原反应、离子反应等推测反应的机理,并用化学(或离子)方程式予以表征。
2.书写方法根据题目提供信息确定“两剂”“两产物”,即氧化剂和还原剂、还原产物和氧化产物,部分氧化(或还原)产物要结合氧化还原反应价态转化规律推测,再依据得失电子守恒、原子守恒配平,基本步骤如下:
真题感悟 1.(2022全国甲卷,26节选)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如图:
向80~90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为 。
2.(2021全国甲卷,26节选)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入过量的NaHSO3,生成碘化物,再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为 。
3.(2021全国甲卷,26节选)I2的一种制备方法如下图所示:
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 ,生成的沉淀与硝酸反应,生成 后可循环使用。 ②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为 ;若反应物用量比 =1.5时,氧化产物为 ;当 >1.5,单质碘的收率会降低,原因是 。
答案 ①2AgI+Fe ══ 2Ag+Fe2++2I- AgNO3②FeI2+Cl2 ══ I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的Cl2进一步氧化
考向预测1.(氧化还原方程式的书写)(2022安徽合肥质检)(1)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,溶液中含VO2+、K+、 等离子。写出该反应的化学方程式: 。 (2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了V 、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式: 。
2.(方程式的书写及电子转移的表示)(2022辽宁凌源模拟)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2的工艺原理示意图如下:
(1)写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式: 。 (2)写出ClO2发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向及数目: 。 (3)ClO2能将电镀废水中的CN-氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。写出该反应的离子方程式: 。
[核心回顾]1.氧化还原反应的概念及相互关系
2.熟知常见氧化剂和还原剂,并推测其反应产物(1)常见氧化剂及还原产物的推测
(2)常见还原剂及氧化产物的推测
3.掌握氧化还原反应的“四大规律”
[命题角度]角度1氧化还原反应的概念及相互关系【典例】 (2022浙江6月选考,10)关于反应Na2S2O3+H2SO4 ══ Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是( )A.H2SO4发生还原反应B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D.1 ml Na2S2O3发生反应,转移4 ml电子
角度拓展——填充与判断1.试写出K2MnO4与足量浓盐酸反应的离子方程式: ,并据此比较K2MnO4和Cl2的氧化性: 。 2.(2022广东清远模拟)4KMnO4+6H2SO4+5HCHO ══ 4MnSO4+5CO2↑+11H2O+2K2SO4,反应生成气体4.4 g,则反应中转移的电子数为0.4NA。( )
K2MnO4>Cl2
3.(2022湖北武汉模拟)关于反应CH2=CH2+KMnO4+H2SO4 ―→ MnSO4+K2SO4+CO2+H2O(未配平),氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶6。( )4.(2022浙江1月选考)反应4CO2+SiH4 4CO+2H2O+SiO2中,SiH4发生氧化反应,CO是还原产物。( )
角度2氧化还原反应的规律及应用【典例】 (2021湖南卷,8)KIO3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6I2+11KClO3+3H2O 6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是( )A.产生22.4 L(标准状况)Cl2时,反应中转移10 ml e-B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2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
角度拓展——判断正误1.根据制备KIO3的第一步反应推测,反应KClO3+6HCl KCl+3Cl2↑+3H2O能自发进行。( )2.(2022辽宁沈阳二中模拟)制备高温结构陶瓷氮化硅(Si3N4):3SiO2+6C+2N2 Si3N4+6CO,则氧化性:SiO2>Si3N4。( )
提示 该反应中Si和O元素化合价未变化,氧化剂是N2,氧化产物是CO,则氧化性:N2>CO。
3.(2022山东临沂模拟)反应2NaClO3+4HCl ══ 2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O中,转移0.2 ml电子时,理论上生成6.72 L气体(标准状况)。( )4.(2022山东省实验中学诊断)反应Cl2+KOH ―→ KCl+KClO+KClO3+H2O (未配平),测得反应后n(ClO-)∶n( )=5∶1,则被氧化与被还原的Cl元素的质量之比为3∶5。( )
[核心回顾]1.三类离子反应发生的条件(1)复分解反应型:①生成难溶物;②生成挥发性物质;③生成弱电解质。(2)氧化还原反应型:强氧化性离子和强还原性离子易发生反应(考虑溶液的酸碱性、浓度等的影响)。(3)生成难电离的化合物或离子(配合物型):某些金属离子(如Fe3+、Cu2+等)与阴离子(SCN-、Cl-等)形成配合物,如Fe(SCN)3、 等。
2.离子方程式正误判断的四个要点
3.规避离子共存的题设“陷阱”
4.掌握常见离子的检验方法(1)常见阳离子的检验
(2)常见阴离子的检验
[命题角度] 角度1离子方程式的正误判断【典例】 下列实验对应的离子方程式不正确的是( )
角度拓展——填充与判断1.将碳酸氢钙溶液与足量NaOH溶液混合,写出反应的离子方程式: 。
提示 不符合离子配比关系,加入过量溴水,FeI2完全被氧化,正确的离子方程式应为2Fe2++4I-+3Br2 ══ 2Fe3++2I2+6Br-。
角度2溶液中离子能否大量共存的判断【典例】 (2021湖南卷,12)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
角度拓展——判断正误
2.(2022湖南长沙模拟)25 ℃时,由水电离的c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液中, 、I-、Na+、Al3+一定能大量共存。( )
提示 25 ℃时,由水电离的c(H+)=1×10-13 ml·L-1的溶液中水的电离受到抑制,溶液可能呈强酸性或强碱性。若为强酸性, 、I-与H+发生氧化还原反应;若为强碱性,Al3+与OH-反应。
提示 中性溶液中Fe3+已完全沉淀,不能大量存在。
——突破一 命题篇——
新教材新高考 氧化还原反应和离子反应的应用1.认识生产、生活中的氧化还原反应氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生产和生活中。例如,金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用,以及易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的生锈、杀菌消毒等。
典例突破1(2022山东临沂模拟)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )A.利用ClO2泡腾片杀灭新型冠状病毒B.葡萄糖被人体吸收并提供能量C.将红热铁制品投入水中淬火D.牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
答案 D解析 ClO2中Cl元素显+4价,具有较强氧化性,可使病毒蛋白质发生变性,从而杀灭新型冠状病毒,A不符合题意;葡萄糖被人体吸收,在体内被氧化生成CO2和H2O,同时释放能量,B不符合题意;将红热铁制品投入水中淬火,铁与水高温反应生成Fe3O4和H2,C不符合题意;牙齿表层釉质的主要成分是Ca5(PO4)3(OH),使用含氟牙膏,F-能与其反应生成更难溶的Ca5(PO4)3F(s),更能抵抗酸的侵蚀,从而有效预防龋齿,与氧化还原反应无关,D符合题意。
典例突破2(2022山东卷,8)实验室制备KMnO4过程为①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是( )A.①中用瓷坩埚作反应器B.①中用NaOH作强碱性介质C.②中K2MnO4只体现氧化性D.MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
答案 D解析 由题中信息可知,①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚高温下易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A项不正确;制备KMnO4时为了防止引入杂质离子,①中应用KOH作强碱性介质,不用NaOH,B项不正确;②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,K2MnO4既体现氧化性又体现还原性,C项不正确;K2MnO4歧化反应过程中,Mn元素的化合价由+6价变为+7价和+4价,因此反应生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为2∶1,根据Mn元素守恒可知,反应物MnO2中的Mn元素有 转化为KMnO4,即MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D项正确。
2.了解离子反应的广泛应用离子反应在化学研究(物质的制备、分离、提纯和鉴定)、工业生产、医疗诊断、食品检验、环境保护(消除水中污染物)等方面都有广泛的应用。
典例突破3(2021海南卷,6)一次性鉴别等浓度的KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液,下列方法不可行的是( )A.测定pHB.焰色试验C.滴加AlCl3溶液D.滴加饱和Ca(OH)2溶液,微热
答案 C解析 KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液分别呈中性、酸性和碱性,可通过测定pH进行鉴别,A不符合题意;进行焰色试验时,KNO3的焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃)、Na2CO3的焰色试验呈黄色,NH4Cl的焰色试验不显色,可以鉴别,B不符合题意;向Na2CO3溶液中滴加AlCl3溶液,发生相互促进水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,KNO3、NH4Cl溶液则无明显现象,不能鉴别,C符合题意;向KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液分别滴加饱和Ca(OH)2溶液、微热,KNO3溶液无明显现象,NH4Cl溶液中产生刺激性气体(NH3),Na2CO3溶液中产生白色沉淀(CaCO3),可以鉴别,D不符合题意。
新材料新情境 我国长征系列运载火箭发射新材料 火箭的第一、二级发动机中使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),燃烧时发生的化学反应为C2H8N2+2N2O4 ══ 2CO2+3N2+4H2O。思考上述反应中,氧化剂是 ,还原剂是 ;理论上,生成0.3 ml N2时,转移电子的数目为 。
典例突破4(2022安徽安庆模拟)火箭的第一、二级发动机中使用的燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4),燃烧时发生化学反应为C2H8N2+2N2O4 ══ 2CO2+3N2+4H2O。有关该反应的说法正确的是( )A.CO2和H2O均为氧化产物B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2C.产生11.2 L CO2(标准状况)时,反应中转移2.5 ml e-D.若用NO2代替N2O4,也能与C2H8N2发生类似的反应
答案 D解析 C2H8N2中C、N元素化合价分别为-1价、-3价,被氧化生成CO2和N2,H、O元素均未变价,故H2O不是氧化产物,也不是还原产物,A错误;氧化剂是N2O4,还原剂是C2H8N2,二者的物质的量之比为2∶1,B错误;C2H8N2中C、N元素均被氧化,生成2 ml CO2时转移16 ml电子,则产生11.2 L CO2(标准状况)(即0.5 ml CO2),转移4 ml电子,C错误;NO2和N2O4中N元素均显+4价,均具有较强氧化性,则用NO2代替N2O4时也能与C2H8N2发生类似的反应,D正确。
——突破二 解题篇——
素养命题+题型突破1.物质的检验与离子推断(证据推理与模型认知)具有证据意识,能基于证据(实验操作及现象、物质的量浓度等)对物质(或溶液)组成等提出可能假设,通过分析推理加以证实或证伪,确定存在的离子或不存在的离子,结合离子反应推测其他离子是否存在,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。
下列说法正确的是( )A.无法确定原试液中是否含有Al3+、Cl-B.原溶液中存在的离子为 、Fe2+、Cl-、C.滤液X中大量存在的阳离子有 、Fe2+和Ba2+D.无法确定沉淀C的成分
方法点拨坚持“四项”基本原则,突破离子推断类题目(1)肯定性原则:结合实验现象推出肯定存在或肯定不存在的物质或离子。(2)互斥性原则:在肯定某些离子存在的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在。(3)引入性原则:注意实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。(4)电中性原则:溶液中既要有阳离子,也要有阴离子。注意:若溶液有多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
针对训练1(2022辽宁丹东模拟)溶液X中含有下表中的某5种离子,且其浓度均为 0.1 ml·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述错误的是( )
2.溶液中离子检验实验操作(科学探究与创新意识)基于教材中给出的问题设计简单的实验方案,如物质的检验、分离及提纯等,完成实验操作,观察物质及其变化的现象,客观地进行记录,对实验现象作出解释,发现和提出需要进一步研究的问题。典例突破2(1)(2021广东卷,17节选)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中HClO已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是 。 (2)(2021全国乙卷,27节选)步骤Ⅳ(离心分离,稀盐酸洗涤沉淀)中,洗涤是否完成,可通过检测洗出液中是否存在 来判断。检测的方法是 。
原生态样卷剖析样卷示例A(低分卷)
样卷示例B(高分卷)
方法点拨 “四步法”规范描述离子检验类题目
针对训练2(2020天津卷,15节选)为测定CuSO4溶液的浓度,甲同学设计了如下方案。实验原理:CuSO4+BaCl2 ══ BaSO4↓+CuCl2实验步骤:(1)判断 沉淀完全的操作为 。 (2)步骤②判断沉淀是否洗净所选用的试剂为 。
向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,则沉淀完全
——突破三 热点专攻——
信息型氧化还原反应方程式的书写高考必备1.命题分析近三年,高考实验综合题或化工流程题中重点考查了信息型氧化还原反应方程式的书写,一般分值为2分,侧重考查理解与辨析能力、分析与推测能力,要求从流程图示、实验装置等各种信息中提取关键内容并与已学知识进行整合,预测物质的性质或可能发生的反应及产物,结合氧化还原反应、离子反应等推测反应的机理,并用化学(或离子)方程式予以表征。
2.书写方法根据题目提供信息确定“两剂”“两产物”,即氧化剂和还原剂、还原产物和氧化产物,部分氧化(或还原)产物要结合氧化还原反应价态转化规律推测,再依据得失电子守恒、原子守恒配平,基本步骤如下:
真题感悟 1.(2022全国甲卷,26节选)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如图:
向80~90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为 。
2.(2021全国甲卷,26节选)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入过量的NaHSO3,生成碘化物,再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为 。
3.(2021全国甲卷,26节选)I2的一种制备方法如下图所示:
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 ,生成的沉淀与硝酸反应,生成 后可循环使用。 ②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为 ;若反应物用量比 =1.5时,氧化产物为 ;当 >1.5,单质碘的收率会降低,原因是 。
答案 ①2AgI+Fe ══ 2Ag+Fe2++2I- AgNO3②FeI2+Cl2 ══ I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的Cl2进一步氧化
考向预测1.(氧化还原方程式的书写)(2022安徽合肥质检)(1)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,溶液中含VO2+、K+、 等离子。写出该反应的化学方程式: 。 (2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了V 、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式: 。
2.(方程式的书写及电子转移的表示)(2022辽宁凌源模拟)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2的工艺原理示意图如下:
(1)写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式: 。 (2)写出ClO2发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向及数目: 。 (3)ClO2能将电镀废水中的CN-氧化成两种无毒气体,自身被还原成Cl-。写出该反应的离子方程式: 。
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