2027高考化学一轮复习 学案及练习含答案 01-大单元一 化学基本概念与化学实验基础知识-第一章 化学物质及其变化(教用)
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课标要求
1.认识元素可以组成不同种类的物质,根据物质的组成和性质可以对物质进行分类。2.了解胶体是一种常见的分散系,了解溶液和胶体的区别。3.认识同类物质具有相似的性质,一定条件下各类物质可以相互转化。
考点一 物质的组成与分类
回归教材 强基础
一、物质的组成
1.构成物质的粒子
(1)分子:保持由分子构成的物质的_ _ _ _ _ _ _ _ 的最小粒子。
(2)原子:_ _ _ _ 变化中的最小粒子。
(3)离子:阴离子(如Cl−、OH−、SO42−)、阳离子(如Na+、NH4+、H+)。
【答案】化学性质; 化学
2.元素与物质的关系
【答案】原子; 分子; 原子; 分子; 离子
3.同素异形体
【答案】几种性质不同的单质; 化学
二、物质的分类
1.树状分类法:依据某种标准,按不同层次对物质进行逐级分类。
【答案】共价化合物; 胶体
2.交叉分类法:从不同的角度对物质进行分类。如Na2CO3,从阳离子角度分类属于钠盐,从阴离子角度分类属于碳酸盐。
将下列氧化物与指定类别连线:
【答案】
点拨 判断氧化物类别时的“不一定”
1.酸性氧化物不一定是非金属氧化物( 如Mn2O7),非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO、NO等)。
2.碱性氧化物都是金属氧化物,金属氧化物不一定是碱性氧化物( 如Al2O3、Mn2O7)。
易错辨析
1.水与冰组成的物质属于混合物。( )
【答案】×
【解析】水与冰组成的物质只含有H2O,属于纯净物。
2.盐酸属于化合物。( )
【答案】×
【解析】盐酸是HCl的水溶液,属于混合物。
3.非金属单质都是由分子构成的。( )
【答案】×
【解析】有些非金属单质是由原子构成的,例如金刚石。
4.酸溶于水一定能电离出H+,但能电离出H+的不一定是酸。( )
【答案】√
5.某物质经科学测定只含有一种元素,可以断定该物质一定是一种单质。( )
【答案】×
【解析】由几种同素异形体组成的物质中只含有一种元素,但属于混合物。
6.CO2、NO2都能和碱反应生成盐和水,故两者都是酸性氧化物。( )
【答案】×
【解析】NO2与碱发生氧化还原反应,故NO2不属于酸性氧化物。
灵活运用 提能力
1.科学家合成了一种新型的氧分子O4。下列关于O4的说法中,正确的是( )
A. O4是一种新型的化合物
B. 1个O4分子由2个O2分子构成
C. O4和O2互为同素异形体
D. O4和O2可通过氧化还原反应实现转化
【答案】C
【解析】O4中只含有1种元素,是一种单质,A错误;1个O4分子由4个O原子构成,不是由2个O2分子构成的,B错误;O4和O2都是单质,氧元素的化合价都是0价,二者的转化不是氧化还原反应,D错误。
2.下列物质分类的正确组合是( )
【答案】D
【解析】纯碱是碳酸钠,属于盐,不是碱;盐酸是HCl溶液,为混合物;烧碱是氢氧化钠,属于碱,不是盐;二氧化硫是酸性氧化物,A错误。硫酸属于酸;食盐的主要成分是氯化钠(氯化钠属于盐),属于混合物;一氧化碳和碱之间不会发生化学反应,一氧化碳不是酸性氧化物,B错误。苛性钠是氢氧化钠,属于碱;醋酸是有机酸;石灰石的主要成分是碳酸钙(碳酸钙属于盐),属于混合物;水不是酸性氧化物,C错误。
3.现有以下几种物质:①Fe、②熔融NaCl、③NaHSO4、④CO2、⑤H2CO3、⑥酒精、⑦盐酸、⑧BaSO4、⑨NaOH、⑩CuO、⑪氨水。请按下列分类标准回答问题(用序号填空)。
(1) 属于强碱的是_ _ _ _ 。
(2) 属于难溶盐的是_ _ _ _ 。
(3) 属于弱电解质的是_ _ _ _ 。
(4) 属于非电解质的是_ _ _ _ 。
(5) 属于酸式盐的是_ _ _ _ 。
(6) 属于碱性氧化物的是_ _ _ _ 。
(7) 属于混合物的是_ _ _ _ 。
【答案】(1) ⑨
(2) ⑧
(3) ⑤
(4) ④⑥
(5) ③
(6) ⑩
(7) ⑦⑪
总结归纳
物质分类的几个误区
1.误认为使溶液呈酸性的物质一定是酸,使溶液呈碱性的物质一定是碱。如NaHSO4、CuSO4、NH4Cl属于盐,但其溶液呈酸性;Na2CO3、NaHCO3属于盐,但其溶液呈碱性。
2.误认为由相同元素组成的物质一定是纯净物,由不同原子构成的物质一定是混合物。如O2、O3组成的混合气体是混合物,由12C 和13C 组成的石墨是纯净物。
3.误认为只要能与碱反应生成盐和水的氧化物就是酸性氧化物。如NO2 不属于酸性氧化物。
4.误认为某酸分子中含有几个氢原子,就一定是几元酸。如CH3COOH 是一元酸。
考点二 分散系 胶体
回归教材 强基础
一、分散系
1.概念: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.分类依据:。
【答案】分散质粒子的直径大小; 溶液; 胶体; 浊液
二、胶体
1.本质特征:分散质粒子直径为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】1~100nm
2.分类:根据分散剂的状态,将胶体分为_ _ _ _ _ _ 、液溶胶和固溶胶。
【答案】气溶胶
3.胶体的性质及应用
【答案】溶液与胶体
4.Fe(OH)3胶体的制备
制备原理:。
【答案】饱和FeCl3; FeCl3+3H2O△Fe(OH)3(胶体)+3HCl
易错辨析
1.胶体状态不稳定,静置可生成沉淀。( )
【答案】×
【解析】胶体处于介稳态,静置不会产生沉淀。
2.可用过滤的方法将胶体粒子与分散剂分开。( )
【答案】×
【解析】胶体粒子的直径为1~100nm,可透过滤纸,不能用过滤的方法将胶体粒子与分散剂分开。
3.胶体不带电荷,胶体粒子因吸附离子往往带有电荷。( )
【答案】√
4.加热饱和FeCl3溶液一定会形成能产生丁达尔效应的红褐色分散系。( )
【答案】×
【解析】加热饱和FeCl3溶液也可能得到Fe(OH)3沉淀。
5.利用丁达尔效应可鉴别溶液和胶体。( )
【答案】√
灵活运用 提能力
1.(2025·河北保定期末)下列事实与胶体性质无关的是( )
A. 向豆浆中加入盐卤做豆腐
B. 明矾可以净水
C. 将植物油倒入水中用力搅拌可形成油水混合物
D. 一束平行光线通过蛋白质溶液,从侧面可以看到一条光亮的“通路”
【答案】C
【解析】A项,通过加入电解质使胶体聚沉,属于胶体性质的应用;B项,明矾水解产生的胶体具有吸附作用,可以净水,与胶体性质相关;C项,植物油倒入水中用力搅拌形成油水混合物,该分散系为乳浊液(分散质粒子直径>100nm),与胶体性质无关;D项,丁达尔效应是胶体特有的性质。
2.FeCl3溶液、Fe(OH)3胶体、Fe(OH)3浊液是三种重要的分散系,下列叙述中错误的是( )
A. Fe(OH)3胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子的直径为1~100nm
B. 分别用一束光透过三种分散系,只有Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应
C. 三种分散系的颜色都相同,且均能与盐酸反应,具有吸附性
D. 三种分散系均属于混合物
【答案】C
【解析】胶体具有吸附性,FeCl3溶液为棕黄色,而Fe(OH)3胶体和Fe(OH)3浊液都为红褐色,FeCl3溶液不与盐酸反应,C错误。
3.(2025·黑龙江哈尔滨期末)下列关于胶体和溶液的叙述,正确的是( )
A. 胶体带电荷,溶液不带电荷
B. 胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径大小不同
C. 向沸水中滴加FeCl3稀溶液,继续煮沸,即制得Fe(OH)3胶体
D. 向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入饱和食盐水,无明显现象
【答案】B
【解析】胶体本身不带电荷,其分散质粒子带电荷,而溶液中的离子带电荷但溶液整体呈电中性,A错误;制备Fe(OH)3胶体应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,当液体变为红褐色时应停止加热,C错误;饱和食盐水会使Fe(OH)3胶体聚沉,出现沉淀,D错误。
总结归纳
溶液、胶体、浊液三种分散系的比较
考点三 物质的性质与转化
回归教材 强基础
一、物质的性质与变化
1.物质的性质
(1)物理性质主要表现在颜色、熔点、沸点、硬度、状态、气味、溶解性、导电性、导热性、密度、光泽和延展性等。
(2)化学性质主要表现在金属性、非金属性、可燃性、还原性、氧化性、酸碱性、热稳定性等。
2.物理变化和化学变化的判断方法
【答案】新物质; 旧化学键断裂; 新化学键形成
点拨 原子是化学变化中的最小粒子,原子核发生变化的过程不属于化学变化,核裂变、核聚变均不属于化学变化。
二、化学反应与物质转化
1.化学反应的分类
【答案】有无离子参与; 有无电子转移; 反应的能量变化
2.单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
教材挖掘.(人教版必修第一册第一章第一节) 对于Ca 、C而言,单质到盐的转化关系可表示为
对于金属元素与非金属元素来说,单质到盐是否都可以按以上转化关系进行转化?除Ca、C外,再各举一例,并写出相应物质的化学式。
【答案】并不是所有金属元素与非金属元素的单质到盐都可以按题述关系进行转化。有些金属与O2反应的产物不属于碱性氧化物,如Al2O3等;有些非金属单质与O2反应的产物也不属于酸性氧化物,如NO等。另外,还有一些酸性氧化物及碱性氧化物难溶于水,如MgO、SiO2等。Na、S可实现题述转化关系:Na→Na2O→NaOH→NaCl;S→SO2→H2SO3→Na2SO3。
易错辨析
1.煤的气化属于物理变化。( )
【答案】×
【解析】煤的气化是煤与水或氧气等反应生成可燃性气体的过程,属于化学变化。
2.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现。( )
【答案】×
【解析】海水晒盐属于物理变化。
3.石墨在一定条件下转化为金刚石的过程中发生了化学变化。( )
【答案】√
4.核素间的转化属于化学变化。( )
【答案】×
【解析】核素间的转化涉及原子核的变化,不属于化学变化。
5.FeCl2不能通过单质间的化合反应制得。( )
【答案】√
灵活运用 提能力
1.(2025·河北石家庄二模)成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝,许多成语中蕴含着丰富的化学原理。下列成语均涉及化学变化的是( )
A. 木已成舟 刀耕火耨B. 火树银花 沙里淘金
C. 炉火纯青 披荆斩棘D. 百炼成钢 水滴石穿
【答案】D
【解析】木已成舟是形状改变,刀耕火耨中涉及燃烧(生成CO2等),前者为物理变化,后者涉及化学变化,A不符合题意;火树银花是燃烧反应,沙里淘金是物理分离,前者涉及化学变化,后者不涉及化学变化,B不符合题意;炉火纯青涉及高温下的反应(如氧化反应),披荆斩棘是物理切割,前者涉及化学变化,后者不涉及化学变化,C不符合题意;百炼成钢是通过氧化还原反应降低铁合金中的碳含量,水滴石穿中碳酸钙与水和CO2反应生成可溶物,二者均涉及化学变化,D符合题意。
2.(2025·安徽合肥三模)下列选项中的物质能按图示路径一步实现转化的是( )
【答案】D
【解析】题图转化关系中,无法实现由Na2O2直接转化成NaHCO3,也无法实现由NaHCO3直接转化成Na2O2,A错误;无法实现由N2直接转化成HNO3,也无法实现由HNO3直接转化为N2,B错误;无法实现由SiO2直接转化成H2SiO3,C错误。
3.(2025·江西南昌一模)在给定情境下,下列物质转化关系错误的是( )
A. 用糯米酿制米酒:(C6H10O5)n→C6H12O6→C2H5OH
B. 炒菜后铁锅没有清洗:Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3⋅nH2O
C. 从海水中提镁:Mg2+→Mg(OH)2→MgO→Mg
D. 酒精在人体内代谢:CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH→CO2
【答案】C
【解析】用糯米酿制米酒,糯米的主要成分是淀粉,最终水解产物为葡萄糖,葡萄糖经微生物发酵转化为乙醇:(C6H10O5)n→C6H12O6→C2H5OH,A项正确;炒菜后铁锅没有清洗,铁锅上有残留的盐,铁锅发生吸氧腐蚀,即Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3⋅nH2O,B项正确;海水中提取镁的过程为Mg2+Ca(OH)2Mg(OH)2HClMgCl2溶液MgCl2⋅6H2OHCl气流 无水MgCl2通电Mg,C项错误;酒精在乙醇脱氢酶的作用下转化成乙醛,乙醛进一步被氧化成乙酸,最终转化为二氧化碳:CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH→CO2,D项正确。
高考真题演练
1.判断题
(1) (2025·山东卷·2)用明矾净化黄河水。( )
(2) (2025·黑吉辽蒙卷·1改编)煤的液化、石油的分馏均不属于化学变化。( )
(3) (2025·湖北卷·5)胶体粒子对光线散射产生丁达尔效应。( )
(4) (2025·云南卷·1)岩彩壁画颜料所用贝壳粉,主要成分属于硅酸盐。( )
(5) (2024·安徽卷·1改编)一定工艺条件下可实现转化:淀粉水解乙醇。( )
【答案】(1) √
(2) ×
(3) √
(4) ×
(5) ×
【解析】
(1) 明矾中的Al3+水解生成的Al(OH)3胶体可吸附水中的悬浮物。
(2) 煤的液化属于化学变化。
(3) 胶体粒子直径与可见光的波长相近,会使光波发生散射。
(4) 贝壳粉的主要成分为CaCO3,属于碳酸盐。
(5) 淀粉的水解产物是葡萄糖。
2.(2024· 新课标卷·7,6分)文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关描述错误的是( )
A. 羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质
B. 松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳
C. 竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素
D. 大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸钙
【答案】D
【解析】大理石可用于制砚台,大理石的主要成分为碳酸钙,不是硅酸钙,D错误。
3.(2025·河南卷·4,3分)X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是( )
A. Y常用作油漆、涂料等的红色颜料
B. 溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C. R→Q反应需要在强酸性条件下进行
D. Q可以通过单质间化合反应制备
【答案】C
【解析】固体Y为红棕色,溶液Z为棕黄色,溶液R为浅绿色,结合题图中的转化关系可知,固体Y为Fe2O3,溶液Z中含有Fe3+,溶液R中含有Fe2+。X是自然界中一种常见矿物的主要成分,X和Q的组成元素相同,结合二者的颜色及题图中的转化关系可知,固体X为FeS2,固体Q为FeS。Fe2O3为红棕色固体,常用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;含Fe3+的溶液加热煮沸,Fe3+的水解被促进,会生成红褐色的Fe(OH)3,故颜色会发生变化,B正确;FeS会溶于强酸生成H2S气体,故R→Q反应不能在强酸性条件下进行,C错误;Fe与S在加热条件下可直接生成FeS,D正确。
热点题型探究1 化学与传统文化 化学与STSE
题型突破
化学与传统文化、化学与STSE 类试题解题思维模型
例1 (2025·湖北卷·1,3分)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项,化学变化过程中会有新物质生成,而干冰升华过程中干冰由固态变为气态,只是状态发生了变化,没有新物质生成,不涉及化学变化;B项,珍珠的主要成分为碳酸钙,遇酸会发生化学变化;C项,酶可以促进蛋白质的水解,涉及化学变化;D项,植物油久置被氧化,涉及化学变化。故选A。
例2 (2025·河北卷·3,3分)高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。下列说法错误的是( )
A. ABS高韧性工程塑料用于制造汽车零配件
B. 聚氯乙烯微孔薄膜用于制造饮用水分离膜
C. 聚苯乙烯泡沫用于制造建筑工程保温材料
D. 热固性酚醛树脂用于制造集成电路的底板
【答案】B
【解析】B项,聚氯乙烯(PVC)中含增塑剂、稳定剂等,有的增塑剂具有一定毒性,不适用于制造饮用水分离膜,错误。
例3 (2024·湖北卷·1,3分)劳动人民的发明创造是中华优秀传统文化的组成部分。下列化学原理描述错误的是( )
【答案】C
【解析】松木焖烧时不完全燃烧生成碳,可用于制墨,A正确;黏土的主要成分是含水的铝硅酸盐,高温烧结制陶瓷时发生化学反应形成新的化学键,B正确;草木灰(含碳酸钾)水溶液碱性弱,不足以溶解纤维素,C错误;火药爆炸时发生了剧烈的氧化还原反应,D正确。
针对训练
1.(2025·广东江门一模)五邑传统美食名扬四方。以下食物的主要营养成分为糖类的是( )
【答案】B
【解析】烧鹅中主要含蛋白质和脂肪,主要营养成分不是糖类,A不符合题意;濑粉的主要原料是米制淀粉,属于糖类,B符合题意;生蚝中蛋白质含量较高,主要营养成分不是糖类,C不符合题意;鱼饼等海鲜及其制品中蛋白质含量较高,主要营养成分不是糖类,D不符合题意。
2.(2025·黑龙江哈师大附中期中)化学与环境密切相关。下列说法错误的是( )
A. 对含重金属元素的废旧电池进行回收,主要是为了提高金属的利用率
B. 禁止焚烧垃圾,可以减少雾霾,有利于环境保护
C. 减少化石能源的燃烧,可有效抑制光化学烟雾、酸雨的产生
D. 推广使用风能、地热能、海洋能等新能源,能够减少温室气体的排放
【答案】A
【解析】对含重金属元素的废旧电池进行回收,主要是防止有害物质污染环境,A错误。
3.(2025·河南洛阳期末)化学与人类的生产、生活密切相关。下列说法错误的是( )
A. “福建舰”海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀,利用了牺牲阳极法
B. 作为纳米荧光材料的碳量子点属于胶体
C. 建筑材料沙子的主要成分二氧化硅属于酸性氧化物
D. 神舟十九号宇航员安装防护罩使用的高强度碳纤维操纵杆属于新型无机非金属材料
【答案】B
【解析】胶体是一种分散系,由分散质和分散剂组成,分散质粒子直径通常为1∼100nm,作为纳米荧光材料的碳量子点没有形成胶体,B错误。
4.(2025·山东淄博二模)下列物质的性质、用途及对应关系错误的是( )
A. 柠檬酸的酸性强于碳酸,可用柠檬酸去除水垢
B. BaSO4难溶于酸且吸收X射线能力强,可用作内服造影剂
C. 聚四氟乙烯耐酸碱腐蚀,可用于制作滴定管的活塞
D. 碳单质的氧化性强于硅单质,可用焦炭与SiO2反应制粗硅
【答案】D
【解析】用焦炭与SiO2反应制粗硅的化学方程式为2C+SiO2高温Si+2CO↑ ,碳元素的化合价升高,焦炭是还原剂,硅元素的化合价降低,SiO2是氧化剂,该反应能发生是因为生成了气态的CO,使平衡正向移动,与碳、硅的氧化性强弱无关,D错误。
5.我国古籍中记载了很多与化学有关的知识,下列说法错误的是( )
A. 《汉书》中记载“高奴,有洧水,可燃”,这里的“洧水”指的是石油
B. 《本草纲目》中记载“(火药)乃焰消、硫黄、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,反应时“焰消”作还原剂
C. 《本草图经》中记载“绿矾形似朴消(Na2SO4⋅10H2O)而绿色”,绿矾和朴消都属于无机盐
D. 《天工开物》中记载“贱者裋褐、枲裳,冬以御寒,夏以蔽体……属草木者为枲、麻……”,其中枲和麻的主要成分均为纤维素
【答案】B
【解析】“(火药)乃焰消、硫黄、杉木炭所合”,“焰消”是指硝酸钾,火药爆炸时硝酸钾作氧化剂,B错误。
第2讲 离子反应 离子方程式
课标要求
1.了解电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的概念。2.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液里或熔融状态下的电离及电解质溶液的导电性。3.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件,并能正确书写离子方程式。
考点一 电解质及其电离
回归教材 强基础
一、电解质及其分类
【答案】电离; 水溶液; 熔融
点拨 1.电解质的强弱与物质的溶解性无关。
2.化合物本身因电离而导电,该化合物才是电解质,CO2、NH3、SO2本身不能电离,均为非电解质。
3.常见的非电解质:非金属氧化物、部分非金属氢化物、大部分有机物等。
二、电解质的电离
1.电离
【答案】自由移动的离子; 溶于水或熔融; 溶于水; 自由移动
2.电离方程式的书写
(1) 强电解质的电离方程式中用“ ”连接,例如:
Ba(OH)2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;
KAl(SO4)2 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;
NaHSO4(溶于水) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;
NaHSO4(熔融) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 弱电解质的电离方程式中用“⇌ ”连接。
多元弱酸,分步电离,分步书写,且第一步的电离程度远大于第二步的电离程度;多元弱碱,分步电离,一步书写,例如:
CH3COOH⇌ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;
H2CO3⇌ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 、HCO3−⇌_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;
Fe(OH)3⇌ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) Ba2++2OH−;K++Al3++2SO42−;Na++H++SO42−;Na++HSO4−
(2) CH3COO−+H+;H++HCO3−;H++CO32−;Fe3++3OH−
点拨 一般来说,在书写电离方程式时,弱酸酸式盐在水溶液中电离为阳离子与酸式酸根离子;强酸酸式盐在熔融状态电离为阳离子与酸式酸根离子,在水溶液中酸式酸根离子进一步电离为氢离子和酸根离子。
3.从电离角度认识酸、碱、盐
(1) 酸:电离时生成的阳离子全部是_ _ _ _ _ _ 的化合物,如H2SO4。
(2) 碱:电离时生成的阴离子全部是_ _ _ _ _ _ _ _ 的化合物,如NaOH。
(3) 盐:电离时能生成_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 和_ _ _ _ _ _ _ _ 的化合物,如CuSO4、NH4Cl。
【答案】(1) H+
(2) OH−
(3) 金属阳离子(或铵根离子);酸根阴离子
4.电解质溶液的导电能力
易错辨析
1.氯水能导电,故氯水属于电解质。( )
【答案】×
【解析】氯水是混合物,不属于电解质。
2.食盐晶体不导电,故NaCl属于非电解质。( )
【答案】×
【解析】NaCl在水溶液中或熔融状态下均能导电,是电解质。
3.CO2的水溶液能导电,CO2属于电解质。( )
【答案】×
【解析】CO2与H2O反应生成的H2CO3能电离,H2CO3是电解质,CO2自身不能电离,属于非电解质。
4.强电解质溶液的导电性大于弱电解质溶液。( )
【答案】×
【解析】电解质溶液导电性的强弱受阴、阳离子浓度及离子所带电荷数影响,与电解质强弱无必然联系。
5.强电解质都是离子化合物。( )
【答案】×
【解析】HCl等共价化合物也属于强电解质。
6.熔融状态的AlCl3不导电,属于非电解质。( )
【答案】×
【解析】AlCl3属于共价化合物,它在水溶液中可电离,属于电解质。
灵活运用 提能力
考向1 电解质与非电解质 强电解质与弱电解质
1.(2025·四川泸州期末)下列叙述中,正确的是( )
A. KNO3固体不导电,所以KNO3不是电解质
B. 铜丝、石墨均能导电,所以它们都是电解质
C. 熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质
D. NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
【答案】C
【解析】KNO3固体不导电,但在水溶液中或熔融状态下能导电,属于电解质,A错误;铜丝、石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质,B错误;熔融的MgCl2能导电,MgCl2是电解质,C正确;NaCl溶于水,在水分子作用下发生电离,不需要通电,D错误。
2.下列有关物质的分类正确的是( )
【答案】C
【解析】Cu是单质,不属于电解质,A错误;SO2属于非电解质,B错误;氨水属于混合物,不属于电解质,D错误。
考向2 电解质的电离
3.(2025·广东湛江期中)下列物质在水中的电离方程式书写正确的是( )
A. H2CO3⇌2H++CO32−
B. HCl⇌H++Cl−
C. CH3COOH⇌CH3COO−+H+
D. NaHCO3⇌Na++HCO3−
【答案】C
【解析】碳酸是弱酸,其电离分步进行,电离方程式为H2CO3⇌H++HCO3−,HCO3−⇌H++CO32−,A错误;HCl是强电解质,在水中完全电离,电离方程式为HClH++Cl−,B错误;醋酸是弱电解质,在水中部分电离,电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO−+H+,C正确;碳酸氢钠是强电解质,在水中完全电离,电离方程式为NaHCO3Na++HCO3−,D错误。
4.(2025·辽宁沈阳期末)某化学兴趣小组用Ba(OH)2粉末、蒸馏水、MgSO4固体按以下装置及步骤进行实验探究离子反应。
Ⅰ.往烧杯中加入适量Ba(OH)2粉末,灯泡不变亮,加入适量蒸馏水使Ba(OH)2完全溶解,灯泡变亮
Ⅱ.往Ba(OH)2溶液中分批加入MgSO4固体,灯泡逐渐变暗直至近乎熄灭
Ⅲ.继续分批加入MgSO4固体,灯泡重新变亮
下列说法中正确的是( )
A. 加入Ba(OH)2粉末,灯泡不变亮的原因是Ba(OH)2不是电解质
B. 步骤Ⅱ反应的离子方程式为Ba2++SO42−BaSO4↓
C. 步骤Ⅲ灯泡重新变亮是因为MgSO4过量
D. 若将Ba(OH)2粉末换为BaCl2粉末,则与上述实验现象完全相同
【答案】C
【解析】Ba(OH)2粉末中没有可以自由移动的离子,不能导电,不能使灯泡变亮,但Ba(OH)2在水溶液中可发生电离,可以导电,Ba(OH)2属于电解质,A错误;步骤Ⅱ,往Ba(OH)2溶液中分批加入MgSO4固体,灯泡逐渐变暗直至近乎熄灭,硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为Ba2++2OH−+Mg2++SO42−BaSO4↓+Mg(OH)2↓,B错误;步骤Ⅲ中,继续分批加入MgSO4固体,MgSO4在水溶液中电离产生可自由移动的硫酸根离子和镁离子,能导电,灯泡重新变亮,则步骤Ⅲ中灯泡重新变亮是因为MgSO4过量,C正确;若将Ba(OH)2粉末换为BaCl2粉末,步骤Ⅰ中现象相同,步骤Ⅱ中加入MgSO4固体后得到的溶液中一直存在可自由移动的Mg2+、Cl−,不会出现灯泡近乎熄灭的现象,步骤Ⅲ中继续分批加入MgSO4固体,所得溶液中可自由移动的离子数目逐渐增多,灯泡更亮,D错误。
考点二 离子反应与离子方程式
回归教材 强基础
一、离子反应
1.概念:有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。
2.本质:溶液中某些离子的物质的量发生改变。
3.类型
二、离子方程式
1.概念:用实际参加反应的_ _ _ _ _ _ _ _ 来表示反应的式子。
【答案】离子的符号
2.意义:离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】同一类型的离子反应
3.书写步骤(以CaCO3与盐酸的反应为例)
【答案】CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑; CaCO3+2H++2Cl−Ca2++2Cl−+H2O+CO2↑; CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
4.离子方程式中物质化学式的拆分
(1)一般规律
①能拆分成离子形式的物质是易溶的强电解质,包括_ _ _ _ 、_ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 等。
②不能拆分的物质包括单质、_ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ 、气体等。
(2)微溶物的处理
①微溶物作为产物时视为沉淀,不拆分。
②微溶物作反应物时,澄清溶液中拆写为离子,浑浊液中不拆写,如Ca(OH)2。
(3)产物NH3⋅H2O的处理
①不加热或稀溶液中,写成NH3⋅H2O。
②加热或浓溶液中,写成NH3和H2O。
(4)酸式酸根离子的拆分
①强酸的酸式酸根离子在水溶液中和熔融状态下书写形式不一样,如硫酸氢根离子(HSO4−)在水溶液中拆分成H+和SO42−,在熔融状态下不拆分,写成HSO4−。
②多元弱酸的酸式酸根离子不能拆分,如HCO3−、HSO3−、HC2O4−等。
【答案】强酸; 强碱; 大多数可溶性盐; 氧化物; 弱电解质; 难溶电解质
易错辨析
1.离子反应一定发生在水溶液中。( )
【答案】×
【解析】某些物质在熔融状态下发生的反应也属于离子反应。
2.发生离子反应,会使电解质溶液导电性减弱。( )
【答案】×
【解析】某些离子反应会导致溶液中阴、阳离子浓度增大,溶液的导电性增强。
3.强电解质在离子方程式中必须拆分成离子形式。( )
【答案】×
【解析】易溶于水的强电解质在离子方程式中必须拆写成离子形式。
4.H++OH−H2O可表示所有强酸与强碱的中和反应。( )
【答案】×
【解析】稀硫酸与Ba(OH)2溶液的反应中生成了沉淀,离子方程式不能写成H++OH−H2O。
5.CuO与稀硫酸反应的离子方程式为O2−+2H+H2O。( )
【答案】×
【解析】氧化物在离子方程式中不能拆分。
灵活运用 提能力
考向1 离子反应
1.(2025·黑龙江牡丹江期末)下列反应既属于离子反应,又属于氧化还原反应的是( )
A. NaCl溶液和AgNO3溶液B. 锌片和盐酸
C. 氢气在氧气中燃烧D. Ba(NO3)2溶液和H2SO4溶液
【答案】B
【解析】NaCl溶液和AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和NaNO3,各元素化合价没有发生改变,不是氧化还原反应,A不符合题意;锌和盐酸反应生成氢气和氯化锌,属于离子反应,Zn元素和H元素的化合价改变,属于氧化还原反应,B符合题意;氢气与氧气反应是氧化还原反应,不是离子反应,C不符合题意;Ba(NO3)2溶液和H2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀,各元素化合价没有发生改变,不是氧化还原反应,D不符合题意。
2.有些离子方程式能表示一类反应,有些离子方程式却只能表示一个反应。下列离子方程式中,只能表示一个化学反应的是( )
①2Na+Cu2++2H2O2Na++Cu(OH)2+H2↑
②SO3+H2O2H++SO42−
③Ba2++2OH−+Cu2++SO42−BaSO4↓+Cu(OH)2↓
④CO32−+2H+CO2↑+H2O
⑤Ag++Cl−AgCl↓
A. ③④B. ②③C. ③⑤D. ①④
【答案】B
【解析】①2Na+Cu2++2H2O2Na++Cu(OH)2+H2↑ 可以表示Na与可溶性铜盐发生的一类反应;②SO3+H2O2H++SO42−只能表示SO3与水发生的反应;③Ba2++2OH−+Cu2++SO42−BaSO4↓+Cu(OH)2↓只能表示Ba(OH)2与CuSO4发生的反应;④CO32−+2H+CO2↑+H2O可以表示可溶性碳酸盐与强酸发生的一类反应;⑤Ag++Cl−AgCl↓可以表示AgNO3与可溶性盐酸盐或盐酸发生的一类反应。综合以上分析,只能表示一个化学反应的是②③,B符合题意。
考向2 离子方程式的书写及正误判断
3.写出下列反应的离子方程式。
(1) 向澄清石灰水中通入少量CO2:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 石灰乳与Na2CO3溶液反应:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) Fe2O3溶于稀盐酸:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(4) NH4Cl与NaOH溶液混合:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(5) 铜与浓硝酸反应:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(6) 用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板中的铜:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(7) 向Fe2(SO4)3溶液中滴加KSCN溶液:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) Ca2++2OH−+CO2CaCO3↓+H2O
(2) Ca(OH)2+CO32−CaCO3+2OH−
(3) Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O
(4) NH4++OH−NH3⋅H2O
(5) Cu+4H++2NO3−Cu2++2NO2↑+2H2O
(6) 2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
(7) Fe3++3SCN−⇌Fe(SCN)3
4.(2025·广西南宁三模)下列离子方程式正确的是( )
A. 用漂粉精消毒游泳池:2ClO−+H2O+CO2CO32−+2HClO
B. 向FeI2溶液中滴入过量溴水:2Fe2++2I−+2Br22Fe3++I2+4Br−
C. 用氨水在空气中吸收SO2制备硫酸铵:O2+4NH3⋅H2O+2SO24NH4++2H2O+2SO42−
D. [Cu(NH3)4]SO4溶液与Na2S溶液反应生成黑色沉淀:Cu2++S2−CuS↓
【答案】C
【解析】次氯酸钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,正确的离子方程式为Ca2++2ClO−+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO,A错误;向FeI2溶液中滴加过量的溴水,正确的离子方程式为2Fe2++4I−+3Br22I2+2Fe3++6Br−,B错误;[Cu(NH3)4]2+为稳定的配离子,正确的离子方程式为[Cu(NH3)4]2++S2−CuS↓+4NH3,D错误。
总结归纳
“六查”法判断离子方程式正误
1.检查是否符合客观事实。
如2Fe+6H+2Fe3++3H2↑(×),因H+ 不能把Fe 氧化成Fe3+。
2.检查“”“⇌ ”“↑ ”“↓”使用是否恰当。
如用饱和FeCl3 溶液制备Fe(OH)3 胶体:Fe3++3H2O△Fe(OH)3↓+3H+(×),因Fe(OH)3 胶体不是沉淀,不能标“↓”。
3.检查化学式拆分是否正确。一般易溶于水的强电解质能拆写成离子,其他物质的化学式不拆写。
如Ca(HCO3)2+2H+Ca2++2CO2↑+2H2O(×),因未将Ca(HCO3)2 拆写成Ca2+ 和HCO3−。
如Cl2+H2O⇌2H++Cl−+ClO−(×),因将弱酸HClO 拆写成了H+ 和ClO−。
4.检查是否漏写离子反应。
如稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2++SO42−BaSO4↓(×),因忽略了氢离子和氢氧根离子的反应。
5.检查反应物的“量”——过量、少量等。如将过量的NaHCO3 溶液与Ca(OH)2 溶液混合:HCO3−+Ca2++OH−CaCO3↓+H2O(×),因未考虑反应物中量的关系。
6.检查是否符合原子守恒、电荷守恒,氧化还原反应型的离子方程式还要符合得失电子守恒。
如Na+H2ONa++OH−+H2↑(×),因反应前后氢原子的数目不相等。
如Fe3++CuFe2++Cu2+(×),因反应前后电荷不守恒。
如2MnO4−+H2O2+6H+2Mn2++3O2↑+4H2O(×),因氧化剂得到的电子总数和还原剂失去的电子总数不相等。
考点三 与量有关的离子方程式的书写
灵活运用 提能力
类型一 反应连续型(分步分析)
若反应生成的离子能与剩余(过量)的反应物继续反应,则离子方程式的书写与量有关。
按要求写出离子方程式:
1.可溶性多元弱酸(或酸性氧化物)与碱溶液反应,如将CO2通入NaOH溶液中
(1) CO2不足:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) CO2过量:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) CO2+2OH−CO32−+H2O
(2) CO2+OH−HCO3−
2.多元弱酸盐与强酸反应,如向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸
(1) 稀盐酸不足:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 稀盐酸过量:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) CO32−+H+HCO3−
(2) CO32−+2H+CO2↑+H2O
3.Fe与稀硝酸反应
(1) Fe不足:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) Fe过量:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) Fe+NO3−+4H+Fe3++NO↑+2H2O
(2) 3Fe+2NO3−+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O
总结归纳
连续型离子方程式书写步骤
第一步:写出少量反应物反应的离子方程式;
第二步:判断第一步反应的生成物能否与过量的反应物继续反应,若能反应,写出离子方程式;
第三步:将前两步反应的离子方程式相加,消去中间产物,即得反应物过量时的离子方程式。
类型二 反应先后型(先强后弱)
若反应物中的两种(或两种以上)离子都与另一种反应物(离子)反应,且反应次序不同,则离子方程式的书写与量有关。
4.写出下列反应的离子方程式。
(1) FeBr2与Cl2的反应
① 向FeBr2溶液中通入少量Cl2:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 向FeBr2溶液中通入与FeBr2等物质的量的Cl2:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
③ 向FeBr2溶液中通入足量Cl2:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) NH4Al(SO4)2溶液与NaOH溶液的反应
① NaOH溶液少量:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
② 当n[NH4Al(SO4)2]:n(NaOH)=1:4时:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
③ NaOH溶液足量:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入NaOH溶液至Fe2+刚好沉淀完全:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(4) 向含1mlNa2CO3和1mlNaOH的混合液中逐滴加入1.0L2ml⋅L−1的稀盐酸,反应的总离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(5) 向含有OH−、CO32−、[Al(OH)4]−的溶液中,逐滴加入稀盐酸至过量,反应依次为(用离子方程式表示)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】① 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl−
② 2Fe2++2Br−+2Cl22Fe3++Br2+4Cl−
③ 2Fe2++4Br−+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl−
(2) ① Al3++3OH−Al(OH)3↓
② Al3++NH4++4OH−Al(OH)3↓+NH3⋅H2O
③ NH4++Al3++5OH−[Al(OH)4]−+NH3⋅H2O
(3) Fe2++2OH−Fe(OH)2↓
(4) OH−+CO32−+2H+H2O+HCO3−
(5) OH−+H+H2O;[Al(OH)4]−+H+Al(OH)3↓+H2O;CO32−+H+HCO3−;HCO3−+H+CO2↑+H2O;Al(OH)3+3H+Al3++3H2O
总结归纳
强弱型离子方程式的书写规律
1.氧化还原型离子反应:一般来说,向含有多种还原剂的溶液中加入一种氧化剂时,还原性强的还原剂(离子)先被氧化;反之,向含有多种氧化剂的溶液中加入一种还原剂时,氧化性强的氧化剂(离子)先被还原。
2.复分解型离子反应:若生成难溶物,可根据难溶物的溶解度来判断,生成的难溶物的溶解度越小的离子越先反应,但有时也要考虑离子共存(例如水解相互促进)的影响;若生成弱电解质,根据弱电解质的电离程度来判断,生成的弱电解质的电离程度越小的离子越先反应。
3.若少量的反应物中多种离子均能完全反应,离子方程式中相应离子的化学计量数之比应符合该反应物化学式的组成。
类型三 物质配比型(少定多变)
5.Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应。
(1) 当n[Ba(OH)2]:n(NaHSO4)=1:1时,发生反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,此时溶液呈_ _ _ _ 性。
(2) 当n[Ba(OH)2]:n(NaHSO4)=1:2时,发生反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,此时溶液呈_ _ _ _ 性,若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液,发生反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) Ba2++OH−+H++SO42−BaSO4↓+H2O;碱
(2) Ba2++2OH−+2H++SO42−BaSO4↓+2H2O;中;SO42−+Ba2+BaSO4↓
6.NH4Al(SO4)2溶液与Ba(OH)2溶液反应。
(1) 当n[NH4Al(SO4)2]:n[Ba(OH)2]=1:1时,发生反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 当n[NH4Al(SO4)2]:n[Ba(OH)2]=1:2时,发生反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) 3Ba2++3SO42−+2Al3++6OH−3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
(2) NH4++Al3++2SO42−+2Ba2++4OH−NH3⋅H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓
总结归纳
“少定多变”法书写与量有关的离子方程式
一种反应物中有两种或两种以上的组成离子参与反应,当一种组成离子恰好完全反应,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)时,可根据反应物的化学式及不同反应物的配比,判断可发生反应的每组离子中谁是少量,并以其完全反应为标准,确定另一种离子的用量,然后写出总的离子方程式。如向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH 溶液的离子方程式的书写方法如下。
高考真题演练
1.判断题
(1) (2025·湖北卷·2)碳酸银溶于硝酸的离子方程式:CO32−+2H+H2O+CO2↑ 。( )
(2) (2025·浙江1月选考卷·8)将SO2通入酸性KMnO4溶液:5SO2+2MnO4−+4H+5SO42−+2Mn2++2H2O。( )
(3) (2025·重庆卷·3)Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中:SO32−+Ca2+CaSO3↓。( )
(4) (2025·重庆卷·3)NO2通入水中:3NO2+H2O2H++2NO3−+NO。( )
(5) (2025·北京卷·6)用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S:Cu2++S2−CuS↓。( )
【答案】(1) ×
(2) ×
(3) ×
(4) √
(5) ×
【解析】
(1) 碳酸银难溶于水,在书写离子方程式时,不能拆分成离子形式,正确的离子方程式为Ag2CO3+2H+2Ag++H2O+CO2↑ 。
(2) 二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸,正确的离子方程式为5SO2+2MnO4−+2H2O5SO42−+2Mn2++4H+。
(3) Ca(OH)2溶液滴入NaHSO3溶液中,HSO3−先与OH−反应生成SO32−和水,生成的SO32−再与Ca2+结合生成CaSO3沉淀,产物应该有水。
(5) H2S为弱酸,在书写离子方程式时不能拆写为离子形式,正确的离子方程式为Cu2++H2SCuS↓+2H+。
2.(2025·河南卷·5,3分)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是( )
A. 磷酸二氢钠水解:H2PO4−+H2O⇌H3PO4+OH−
B. 用稀盐酸浸泡氧化银:Ag2O+2H+2Ag++H2O
C. 向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:ClO−+H+HClO
D. 向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:H++SO42−+Ba2++HCO3−BaSO4↓+CO2↑+H2O
【答案】A
【解析】H2PO4−水解生成H3PO4和OH−,A正确;生成的Ag+会与Cl−反应生成AgCl沉淀,正确的离子方程式为Ag2O+2H++2Cl−2AgCl+H2O,B错误;生成的HClO具有强氧化性,能够与I−发生氧化还原反应,正确的离子方程式为ClO−+2I−+2H+Cl−+I2+H2O,C错误;Ba(HCO3)2少量,设Ba(HCO3)2的物质的量为1ml,其中2mlHCO3−需要与2mlH+完全反应生成2mlCO2和2mlH2O,正确的离子方程式为2H++SO42−+Ba2++2HCO3−BaSO4↓+2CO2↑+2H2O,D错误。
3.(2025·山东卷·5,2分)下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 用NaOH溶液吸收少量SO2:SO2+OH−HSO3−
B. 用Na2O2和水制备少量O2:Na2O2+H2O2Na++2OH−+O2↑
C. 用MnO2和浓盐酸制备Cl2:MnO2+4H++2Cl−△Mn2++Cl2↑+2H2O
D. 用稀硝酸溶解少量Cu粉:3Cu+8H++8NO3−3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【答案】C
【解析】A项,SO2少量,故正确的离子方程式为SO2+2OH−SO32−+H2O,错误。B项,所给离子方程式中氧原子不守恒,正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH−+O2↑ ,错误。D项,Cu(NO3)2为易溶于水的强电解质,书写离子方程式时应拆成离子形式,正确的离子方程式为3Cu+8H++2NO3−3Cu2++2NO↑+4H2O,错误。
第3讲 离子共存 离子的检验与推断
课标要求
1.掌握离子共存的本质,会判断溶液中离子能否大量共存。2.掌握常见离子的检验方法,能根据实验现象推断溶液中存在的离子。
考点一 离子共存
回归教材 强基础
一、离子共存的本质
几种离子在同一溶液中能大量共存,即离子之间_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ;若离子之间能_ _ _ _ _ _ _ _ ,则不能大量共存。
【答案】不发生任何反应; 发生反应
二、离子不能大量共存的四种类型
1.发生复分解反应
(1)因生成难溶(或微溶性)物质而不能大量共存
(2)因生成难电离的物质或气体而不能大量共存
2.发生氧化还原反应
氧化性与还原性的离子在溶液中会发生氧化还原反应而不能大量共存,常见离子如下:
3.发生相互促进的彻底的水解反应
易水解的阳离子和阴离子会发生相互促进的水解反应而不能大量共存,常见离子如下:
4.易发生配位反应而不能大量共存,如Fe3+与SCN−等。
三、必做实验:化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
1.粗食盐水中常含有的杂质离子:Ca2+、Mg2+、SO42−。
2.粗盐除杂的原理及路线
(1)原理
(2)除杂过程中涉及的离子反应:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】Mg2++2OH−Mg(OH)2↓、SO42−+Ba2+BaSO4↓、Ba2++CO32−BaCO3↓、Ca2++CO32−CaCO3↓、CO32−+2H+H2O+CO2↑ 、H++OH−H2O
3.粗盐提纯过程中的注意事项
(1)加入试剂的顺序:BaCl2溶液必须在_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 溶液之前加入。
(2)过滤之后再向滤液中加入适量_ _ _ _ _ _ 除去过量的Na2CO3和NaOH。
(3)除杂时,每次所加试剂都要略微过量,是为了与杂质离子完全反应而将其除去。
【答案】Na2CO3; 稀盐酸
点拨 除杂问题的“四原则”与“三必须”
1.“四原则”:不增(提纯过程中不增加新的杂质)、不减(不减少被提纯的物质)、易分离、易复原(被提纯物质要易复原)。
2.“三必须”:除杂试剂必须稍过量;过量试剂必须除尽(因为过量试剂引入了新的杂质);除杂途径必须选最佳。
易错辨析
1.用稀盐酸酸化高锰酸钾溶液。( )
【答案】×
【解析】酸性条件下,高锰酸钾能氧化Cl−。
2.酸性条件下,ClO−不能大量存在。( )
【答案】√
3.酸性溶液中,Fe2+、SO42−、K+、Cr2O72−可以大量共存。( )
【答案】×
【解析】在酸性条件下,Cr2O72−具有强氧化性,能与Fe2+发生氧化还原反应,不能大量共存。
4.强碱性溶液中,HCO3−一定不能大量存在,CO32−一定能大量存在。( )
【答案】×
【解析】强碱性溶液中若存在Ba2+,则CO32−不能大量存在。
5.碱性条件下S2−与SO32−可大量共存,酸性条件下两者不能大量共存。( )
【答案】√
6.HCO3−与[Al(OH)4]−因发生相互促进的彻底的水解反应而不能大量共存。( )
【答案】×
【解析】HCO3−与[Al(OH)4]−不能大量共存的原因是HCO3−+[Al(OH)4]−Al(OH)3↓+H2O+CO32−。
突破核心 悟规律
1.离子共存问题中的限定性条件
(1)溶液颜色对离子共存的影响
无色溶液中有色离子不能大量存在,几种常见有色离子如下:
(2)溶液酸碱性对离子共存的影响
①在强酸性溶液中,OH−及弱酸根离子(如ClO−、CH3COO−、SO32−、CO32−、S2−等)、弱酸酸根离子(如HCO3−、HS−、HSO3−、H2PO4−等)不能大量存在。常见的表示溶液呈酸性的条件如下。
a.常温下,pH _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】氧化剂; 氧化产物; 还原剂; 还原产物
2.依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越_ _ _ _ ,反之越_ _ _ _ 。如:
MnO2+4HCl(浓)△MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
O2+4HCl(浓)催化剂△2Cl2+2H2O
氧化性:KMnO4>MnO2>O2。
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
Mg+2H2O△Mg(OH)2+H2↑
还原性:Na>Mg。
【答案】强; 弱
3.依据被氧化或还原后产物的价态判断
(1)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。例如:
Fe+S△FeS,2Fe+3Cl2△2FeCl3 ,可以得出氧化性:Cl2S。
(2)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。例如:
【答案】强; >; 强; >
4.依据电化学原理
原电池中,负极物质的_ _ _ _ _ _ 一般强于正极物质;用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的_ _ _ _ _ _ 强,在阳极先放电的阴离子的_ _ _ _ _ _ 强。
【答案】还原性; 氧化性; 还原性
5.某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与反应的条件有关
(1)温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性_ _ _ _ 。
(2)浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性_ _ _ _ 。
(3)酸碱性:如酸性KMnO4溶液的氧化性比KMnO4溶液的氧化性_ _ _ _ 。
【答案】强; 强; 强
三、先后规律
1.同时含有几种还原剂时,加入氧化剂,将按照还原性_ _ _ _ _ _ _ _ 的顺序依次反应。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+>Br−,所以Cl2先与Fe2+反应。
【答案】由强到弱
2.同时含有几种氧化剂时,加入还原剂,将按照氧化性_ _ _ _ _ _ _ _ 的顺序依次反应。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。
【答案】由强到弱
易错辨析
1.失电子数目越多,元素的还原性越强,得电子数目越多,元素的氧化性越强。( )
【答案】×
【解析】氧化性、还原性的强弱与得失电子能力有关,与得失电子数目无关。
2.MnO4−只在酸性条件下表现出氧化性,在中性或碱性条件下无氧化性。( )
【答案】×
【解析】MnO4−在酸性、中性及碱性条件下都具有氧化性。
3.NO2与NH3反应可生成N2。( )
【答案】√
4.SO2具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,因此不能用浓硫酸干燥SO2。( )
【答案】×
【解析】常温下,浓硫酸与SO2不反应,因此理论上可以用浓硫酸干燥SO2。
灵活运用 提能力
考向1 氧化还原反应的规律
1.(2025·湖南常德期末)已知:向100mL0.4ml⋅L−1的FeBr2溶液中缓缓通入0.896LCl2(标准状况下)并全部参与反应,在此过程中发生的反应为2Fe2++2Br−+2Cl22Fe3++Br2+4Cl−。下列说法错误的是( )
A. 氧化性:Cl2>Br2>Fe3+
B. 反应后的溶液中c(Cl−)=2c(Br−)
C. 反应后的溶液最多能溶解2.56gCu粉
D. 向反应后的溶液中滴加少许酸性KMnO4溶液,紫色褪去,则Cl−一定被氧化
【答案】D
【解析】100mL0.4ml⋅L−1的FeBr2溶液中含有0.04mlFeBr2,0.896LCl2(标准状况下)的物质的量为0.04ml,若0.04mlCl2先氧化Br−,2Br−+Cl2Br2+2Cl−,两者恰好反应,无多余的氯气氧化Fe2+,则Cl2先氧化Fe2+,即还原性:Fe2+>Br−>Cl−,氧化性:Cl2>Br2>Fe3+,A正确;反应后的溶液中n(Cl−)=0.08ml,剩余的n(Br−)=0.04ml,故反应后的溶液中c(Cl−)=2c(Br−),B正确;铜粉能将反应后的溶液中的Fe3+和Br2还原为Fe2+、Br−,即相当于0.04mlCl2消耗铜的量,因此最多能溶解0.04ml×64g⋅ml−1=2.56gCu粉,C正确;Br−的还原性大于Cl−,向反应后的溶液中滴加少许酸性KMnO4溶液,Br−先被氧化,D错误。
2.(2025·江苏徐州期末)用Cl2处理碱性含氰废水发生反应的离子方程式为5Cl2+2CN−+12OH−10Cl−+N2+2CO32−+6H2O(CN−中碳元素的化合价为+2价)。下列说法正确的是( )
A. Cl2发生氧化反应
B. 每消耗1mlCl2转移1ml电子
C. CN−中碳元素被氧化,氮元素被还原
D. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2
【答案】D
【解析】Cl2中的氯元素的化合价从0价降低到−1价,发生还原反应,A错误;题给反应中每1mlCl2参与反应转移2ml电子,B错误;CN−中碳元素的化合价从+2价升高至+4价(被氧化),氮元素的化合价从−3价升高至0价(被氧化),两者均被氧化,C错误;Cl2是氧化剂,CN−是还原剂,其物质的量之比为5:2,D正确。
考向2 氧化性、还原性强弱的判断
3.已知反应:
①Pb3O4+8HCl(浓)3PbCl2+Cl2↑+4H2O;
②2Fe+3Br22FeBr3;
③2FeCl3+H2S2FeCl2+2HCl+S↓。
依据上述反应并结合已学知识,下列微粒氧化性的强弱顺序正确的是( )
A. Pb3O4>Cl2>Br2>Fe3+>S
B. Cl2>Pb3O4>Fe3+>Br2>S
C. Pb3O4>Br2>Cl2>Fe3+>S
D. Pb3O4>Cl2>Br2>S>Fe3+
【答案】A
【解析】根据题给化学方程式可知,①中氧化性:Pb3O4>Cl2,②中氧化性:Br2>Fe3+,③中氧化性:Fe3+>S,结合已学知识,氧化性:Cl2>Br2,可推出氧化性:Pb3O4>Cl2>Br2>Fe3+>S,A符合题意。
4.实验室利用Bi(OH)3制取高锰酸钠的相关反应的离子方程式如下:
Ⅰ:ClO3−+6H++5Cl−3Cl2↑+3H2O;
Ⅱ:Bi(OH)3+3OH−+Cl2+Na+NaBiO3+2Cl−+3H2O;
Ⅲ:5NaBiO3+2Mn2++14H+2MnO4−+5Bi3++5Na++7H2O。
下列说法错误的是( )
A. 反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量之比为5:1
B. 酸性条件下的氧化性:ClO3−>Cl2>NaBiO3>MnO4−
C. NaBiO3可与盐酸发生反应:NaBiO3+6H++2Cl−Bi3++Cl2↑+3H2O+Na+
D. 制得28.4g高锰酸钠时,理论上消耗氯酸钠的物质的量为16ml
【答案】B
【解析】反应Ⅰ中,ClO3−中氯元素的化合价降低,发生还原反应,得到还原产物氯气,氯离子中氯元素的化合价升高,发生氧化反应,得到氧化产物氯气,根据得失电子守恒可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为5:1,A正确;由反应Ⅰ可知,酸性条件下的氧化性:ClO3−>Cl2,由反应Ⅱ可知,碱性条件下的氧化性:Cl2>NaBiO3,由反应Ⅲ可知,酸性条件下的氧化性:NaBiO3>MnO4−,但不能说明酸性条件下的氧化性:ClO3−>Cl2>NaBiO3>MnO4−,B错误;NaBiO3可与盐酸发生反应,反应的离子方程式为NaBiO3+6H++2Cl−Bi3++Cl2↑+3H2O+Na+,C正确;28.4g高锰酸钠的物质的量为0.2ml,根据离子方程式可知,53ClO3−~5Cl2~5NaBiO3~2MnO4−,理论上消耗氯酸钠的物质的量为16ml,D正确。
高考真题演练
1.判断题
(1) (2025·浙江1月选考卷·6改编)根据反应Br2+2Fe2+2Fe3++2Br−,可判断氧化性:Br2>Fe3+。( )
(2) (2025·湖南卷·8改编)用“硝酸钠法”制备NaSbO3的反应方程式为4NaNO3+4Sb+3O2高温4NaSbO3+2NO+2NO2,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:7。( )
(3) (2025·陕晋青宁卷·11改编)S和Na2SO3既具有氧化性又具有还原性。( )
(4) (2024·江西卷·6改编)KI溶液加热浓缩后加入淀粉溶液,溶液变蓝,说明氧化性:O2>I2。( )
(5) (2024·江苏卷·11改编)向2mL0.1ml⋅L−1Na2S溶液中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀,说明氧化性:Br2>S。( )
【答案】(1) √
(2) ×
(3) √
(4) √
(5) √
【解析】
(1) 题给离子方程式中,Br2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,即氧化性:Br2>Fe3+。
(2) 题给反应中氧化剂是NaNO3和O2,还原剂是Sb,氧化剂与还原剂的物质的量之比为7:4。
(3) S和Na2SO3中S元素的化合价分别为0价和+4价,属于S元素的中间价态,二者既有氧化性又有还原性。
(4) KI溶液加热浓缩过程中,I−被空气中的O2氧化为I2,故氧化性:O2>I2。
(5) 题给反应中,产生淡黄色沉淀,说明发生反应:S2−+Br22Br−+S↓,故氧化性:Br2>S。
2.(2025·山东卷·1,2分)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NH3、CO2和NaCl为原料的联合制碱法
B. 戴维电解盐酸得到H2和Cl2,从而提出了酸的含氢学说
C. 拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说
D. 哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法
【答案】A
【解析】A项,联合制碱法涉及的反应为NaCl+CO2+H2O+NH3NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑ ,均为非氧化还原反应;B项,电解盐酸发生的反应为2HCl电解H2↑+Cl2↑ ,属于氧化还原反应;C项,金属和O2的反应中,金属失去电子,O2得到电子,属于氧化还原反应;D项,合成氨的反应为N2+3H2⇌催化剂高温、高压2NH3,属于氧化还原反应。
3.(2025·重庆卷·1,3分)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是( )
A. 用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B. 用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C. 通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D. 通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
【答案】B
【解析】将硝化棉碾碎,发生的是物理变化,没有元素化合价的变化,A错误;S(硫黄)转化为H2SO4,S元素的化合价从0价升高至+6价,发生了氧化还原反应,B正确;用蒸馏法以白酒为原料生产工业酒精的过程中只是将乙醇和水进行了分离,发生的是物理变化,没有元素化合价的变化,C错误;植物油水解过程中,发生了化学变化,但是没有元素的化合价发生变化,D错误。
第5讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
课标要求
1.掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。2.了解得失电子守恒在化学计算中的应用。
考点一 氧化还原反应方程式的配平
回归教材 强基础
一、配平原则
【答案】化合价升高总数; 种类和个数; 阴、阳离子
二、配平步骤
【答案】升、降总数; 原子; 电荷; 得失电子
易错辨析
1.氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比等于还原产物与氧化产物的物质的量之比。( )
【答案】×
【解析】氧化剂与还原剂、还原产物与氧化产物中可能含有不同数目的变价原子,其物质的量之比不一定相等。
2.根据得失电子守恒,铜与浓硫酸的反应中Cu与H2SO4按物质的量之比为1:1进行反应。( )
【答案】×
【解析】铜与浓硫酸的反应中,浓硫酸表现出强氧化性与酸性,Cu与H2SO4按物质的量之比为1:2进行反应。
3.若氧化剂与还原剂是一种物质,则氧化剂与还原剂物质的量之比一定是1:1。( )
【答案】×
【解析】氧化剂与还原剂是同一种物质,两者的物质的量不一定相等,如反应3S+6NaOH△Na2SO3+2Na2S+3H2O中,氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1。
4.氧化还原反应离子方程式配平时,反应前后阴、阳离子所带电荷总数相等。( )
【答案】√
灵活运用 提能力
考向1 正向配平法
1.配平下列方程式
(1) _ _ _ _ FeSO4+ _ _ _ _ KNO3+ _ _ _ _ H2SO4 _ _ _ _ K2SO4+ _ _ _ _ Fe2(SO4)3+ _ _ _ _ NO↑+ _ _ _ _ H2O
(2) _ _ _ _ KI+ _ _ _ _ KIO3+ _ _ _ _ H2SO4 _ _ _ _ I2+ _ _ _ _ K2SO4+ _ _ _ _ H2O
【答案】(1) 6;2;4;1;3;2;4
(2) 5;1;3;3;3;3
考向2 逆向配平法
2.配平下列方程式
(1) _ _ _ _ S+ _ _ _ _ KOH△ _ _ _ _ K2S+ _ _ _ _ K2SO3+ _ _ _ _ H2O
(2) _ _ _ _ P+ _ _ _ _ CuSO4+ _ _ _ _ H2O _ _ _ _ Cu3P+ _ _ _ _ H3PO4+ _ _ _ _ H2SO4
【答案】(1) 3;6;2;1;3
(2) 11;15;24;5;6;15
考向3 零价法
3.配平下列方程式
(1) _ _ _ _ Na2Sx+ _ _ _ _ _ _ _ _ NaClO+ _ _ _ _ _ _ _ _ NaOH _ _ _ _ Na2SO4+ _ _ _ _ _ _ _ _ NaCl+ _ _ _ _ _ _ H2O
(2) _ _ _ _ Fe3C+ _ _ _ _ HNO3 _ _ _ _ Fe(NO3)3+ _ _ _ _ NO↑+ _ _ _ _ CO2↑+ _ _ _ _ H2O
【答案】(1) 1;3x+1;2x−2;x;3x+1;x−1
(2) 3;40;9;13;3;20
考向4 电荷守恒法
4.配平下列方程式
(1) _ _ _ _ Mn2++ _ _ _ _ ClO3−+ _ _ _ _ H2O _ _ _ _ MnO2↓+ _ _ _ _ Cl2↑+ _ _ _ _ H+
(2) _ _ _ _ PbO2+ _ _ _ _ Mn2++ _ _ _ _ H+ _ _ _ _ Pb2++ _ _ _ _ MnO4−+ _ _ _ _ H2O
【答案】(1) 5;2;4;5;1;8
(2) 5;2;4;5;2;2
考向5 缺项配平法
5.配平下列方程式
(1) _ _ _ _ KMnO4+ _ _ _ _ KNO2+ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ MnSO4+ _ _ _ _ K2SO4+ _ _ _ _ KNO3+ _ _ _ _ H2O
(2) _ _ _ _ ClO−+ _ _ _ _ Fe(OH)3+ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Cl−+ _ _ _ _ FeO42−+ _ _ _ _ H2O
【答案】(1) 2;5;3H2SO4;2;1;5;3
(2) 3;2;4OH−;3;2;5
总结归纳
氧化还原反应方程式的配平技巧
1.正向配平法:如果被氧化与被还原的元素分别属于两种不同的反应物,通常从反应物开始配平。
2.逆向配平法:对于歧化反应或反应物只有一种或反应物部分被氧化(被还原)的反应,一般从生成物开始配平。
3.零价法:用常规法无法确定化合物中整数化合价,可令各元素均为零价,然后利用整体法计算出化合价总升、降值,进行配平。
4.电荷守恒法:适用于氧化还原离子方程式的配平,可先配平氧化还原部分,再结合电荷守恒配平剩余部分。
5.缺项配平法:缺少的粒子一般为H2O、H+或OH− 等,可先配平氧化还原部分,再结合原子守恒进行配平。
考点二 氧化还原反应的相关计算
回归教材 强基础
一、基本原理
氧化剂得电子总数=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】还原剂失电子总数
二、基本流程
灵活运用 提能力
1.(2025·福建莆田期末)MnO2与浓硫酸在一定条件下可发生反应:MnO2+H2SO4(浓)→MnSO4+X↑+H2O(未配平),设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. X为SO2
B. MnO2既作氧化剂又作还原剂
C. 浓硫酸表现出了强氧化性和酸性
D. 0.5mlMnO2发生反应时转移电子数为2NA
【答案】B
【解析】由MnO2+H2SO4(浓)→MnSO4+X↑+H2O可知,反应过程中,锰元素的化合价由+4价降低至+2价,则化合价升高的元素为O,X为O2,根据得失电子守恒和原子守恒,配平后的化学方程式为2MnO2+2H2SO4(浓)一定条件2MnSO4+O2↑+2H2O。由分析可知,X为O2,A错误;反应过程中,MnO2中Mn元素的化合价降低(由+4价降低至+2价),MnO2为氧化剂,同时MnO2中部分O元素的化合价由−2价升高至0价,则MnO2为还原剂,因此MnO2既作氧化剂又作还原剂,B正确;反应过程中,浓硫酸中的元素反应前后化合价均不变,浓硫酸仅表现出了酸性,未表现出强氧化性,C错误;根据上述配平的化学方程式可知,0.5mlMnO2发生反应时转移1ml电子,数目为NA,D错误。
2.已知某物质XO(OH)2+与Na2SO3反应时,XO(OH)2+作氧化剂,Na2SO3被氧化为Na2SO4。经测得2分子XO(OH)2+与5分子的Na2SO3恰好完全反应,则XO(OH)2+还原后X的最终价态是( )
A. +3B. +4C. +5D. 0
【答案】D
【解析】由题意可知XO(OH)2+作氧化剂氧化Na2SO3,氧化剂和还原剂的化学计量数之比为2:5,故设X的最终价态为x,可列出:2×(5−x)=5×(6−4),解得x=0。
3.(2025·山东烟台期末)汽车发生剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3剧烈碰撞K2O+5Na2O+16N2↑ 。若还原产物的物质的量为0.1ml,下列说法错误的是( )
A. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为15:1
B. 消耗1mlNaN3
C. 反应过程中转移的电子数目约为3.01×1023
D. KNO3是氧化剂
【答案】C
【解析】根据题给反应可知,KNO3中氮元素的化合价由+5价降低至0价,生成还原产物,NaN3中氮元素的化合价由−13价升高至0价,生成氧化产物,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为15:1,A正确;由题给反应可知,若还原产物的物质的量为0.1ml,则消耗1mlNaN3,B正确;KNO3中氮元素化合价由+5价降低至0价,若生成0.1ml还原产物转移1ml电子,电子数目约为6.02×1023,C错误;KNO3中N元素的化合价从+5价降低至0价,被还原,是氧化剂,D正确。
高考真题演练
1.判断题(设NA为阿伏加德罗常数的值)
(1) (2025·湖南卷·8改编)反应4NaNO3+4Sb+3O2高温4NaSbO3+2NO+2NO2中,消耗3mlO2,转移20ml电子。( )
(2) (2025·全国卷·27改编)绿矾(FeSO4⋅7H2O)在高温下分解,得到红棕色固体和气体产物,反应的化学方程式为2FeSO4⋅7H2O高温Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑ 。( )
(3) (2025·甘肃卷·16改编)将SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液可制得Na2S2O3,该反应的化学方程式为4SO2+Na2CO3+2Na2S3Na2S2O3+CO2。( )
(4) (2024·河北卷·4改编)反应4KO2+2CO22K2CO3+3O2中,每转移1ml电子生成O2的数目为1.5NA。( )
【答案】(1) √
(2) √
(3) √
(4) ×
【解析】
(4) 由题给化学方程式可知,每转移1ml电子,生成O2的数目为NA。
2.(2024·湖南卷·6,3分)下列过程中,对应的反应方程式错误的是( )
【答案】A
【解析】火法炼锌发生的主要反应的化学方程式是2C+ZnCO3高温Zn+3CO↑ ,A错误;CaH2作野外生氢剂的原理是利用CaH2与水反应生成氢氧化钙和H2,反应的化学方程式为CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑ ,B正确;用饱和Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢的原理是将CaSO4(s)转化为能溶于酸的CaCO3(s),便于溶解除去,反应的离子方程式为CaSO4(s)+CO32−(aq)⇌CaCO3(s)+SO42−(aq),C正确;绿矾处理酸性废水中的Cr2O72−是利用Fe2+的还原性,将Cr2O72−还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2++Cr2O72−+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O,D正确。
3.(2024·黑吉辽卷·13,3分)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl−并制备Zn,流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( )
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
A. “浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全
B. “浸铜”反应:2Cu+4H++H2O22Cu2++H2↑+2H2O
C. “脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl−2CuCl
D. 脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn
【答案】C
【解析】根据题中信息“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变及产物为CuCl固体可知,“脱氯”反应为Cu+Cu2++2Cl−2CuCl,C正确;Cu参与脱氯,故“浸铜”时铜不能完全转化为Cu2+,加入的H2O2应适量,A错误;“浸铜”时,H2O2表现氧化性,还原产物为水,发生反应Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,B错误;脱氯液净化后电解,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,可在阴极得到Zn,D错误。
热点题型探究2 信息型化学方程式的书写
题型突破
例
(1) (2025·陕晋青宁卷·16改编)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为Mn2+、Mg2+、NH4+的硫酸盐)的工艺流程中部分流程如图所示。
“沉锰Ⅰ”中,写出形成的Mn(OH)2被氧化成Mn3O4的化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) (2025·湖南卷·12改编)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如图所示。
“沉锰”步骤的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) 6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O
(2) Mn2++2HCO3−MnCO3↓+CO2↑+H2O
针对训练
1.按要求回答下列问题。
(1) 向CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl的混合溶液,加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 除去废液中的AsCl3,用次磷酸钠(NaH2PO2)还原AsCl3,产生了棕色单质砷沉淀和H3PO3,该反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) FeS被水溶液中的Cl2氧化,向氧化后的溶液中滴加BaCl2溶液,有不溶于盐酸的白色沉淀生成,则水溶液中FeS与Cl2反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) 2Cu2++2Cl−+SO32−+H2O△2CuCl↓+SO42−+2H+
(2) 2AsCl3+3NaH2PO2+3H2O2As↓+3H3PO3+3NaCl+3HCl
(3) 2FeS+9Cl2+8H2O2Fe3++2SO42−+18Cl−+16H+
2.(2025·广东广州期中)某化工厂用如图所示流程除去燃煤产生的SO2。
(1) 写出在催化剂条件下总反应的化学方程式:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 过程Ⅱ中发生反应的离子方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) 2SO2+O2+2H2O催化剂2H2SO4
(2) 2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++SO42−
3.(2025·四川成都期末)钛合金广泛应用于航空航天、医疗器械、海洋工程及体育用品等领域。由钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁,化学式为FeTiO3)制备钛的流程如图所示。
回答下列问题:
(1) “氯化”过程中发生反应的化学方程式为2FeTiO3+_ _ _ _ _ _ _ _ + _ _ _ _ C高温 _ _ _ _ CO+ _ _ _ _ FeCl3+ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) “冶炼”时,得到金属镁的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) 7Cl2;6;6;2;2TiCl4
(2) MgCl2(熔融)电解Mg+Cl2↑选项
碱
酸
盐
酸性氧化物
A
纯碱
盐酸
烧碱
二氧化硫
B
烧碱
硫酸
食盐
一氧化碳
C
苛性钠
醋酸
石灰石
水
D
火碱
碳酸
苏打
三氧化硫
分散系
溶液
胶体
浊液
分散质粒子
离子或小分子
大分子或离子集合体
巨大分子或离子集合体
分散质粒子直径大小
100nm
外观
均一、透明
均一、有的透明
不均一、不透明
稳定性
稳定
介稳体系
不稳定
能否透过
滤纸
能
能
不能
半透膜
能
不能
不能
是否有丁达尔效应
无
有
无
宏观
有_ _ _ _ _ _ 生成的是化学变化,反之为物理变化
微观
有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,同时有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的是化学变化;但有化学键断裂或形成的不一定是化学变化,如NaCl晶体的熔化、NaCl溶液中NaCl晶体的析出
选项
X
Y
Z
A
Na2O2
Na2CO3
NaHCO3
B
N2
NO
HNO3
C
SiO2
Na2SiO3
H2SiO3
D
FeCl2
Fe
FeCl3
发明
关键操作
化学原理
A
制墨
松木在窑内焖烧
发生不完全燃烧
B
陶瓷
黏土高温烧结
形成新的化学键
C
造纸
草木灰水浸泡树皮
促进纤维素溶解
D
火药
硫黄、硝石和木炭混合,点燃
发生氧化还原反应
A.古井烧鹅
B.恩平濑粉
C.台山生蚝
D.荷塘鱼饼
选项
A
B
C
D
电解质
Cu
HClO
NaCl
NaOH
强电解质
HCl
Ba(OH)2
NaOH
BaSO4
弱电解质
CH3COOH
SO2
Fe(SCN)3
氨水
非电解质
CO
蔗糖
NH3
酒精
离子
不能大量共存的离子
Ba2+、Ca2+
SO42−、CO32−、SO32−、SiO32−、PO43−等
Ag+
Cl−、Br−、I−、SO42−、CO32−、PO43−、S2−等
H+
[Al(OH)4]−、SiO32−等
S2−
Zn2+、Hg2+、Pb2+、Cu2+等
CO32−
Mg2+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ag+等
OH−
Mg2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+等
离子
不能大量共存的离子
H+
OH−、CO32−、HCO3−、SO32−、HSO3−、S2−、HS−等
OH−
H+、NH4+、HCO3−、HSO3−、HS−等
离子
不能大量共存的离子
MnO4−(H+)、ClO−(H+)
S2−、SO32−、I−、Fe2+、Br−、Cl−等
NO3−(H+)
S2−、SO32−、I−、Fe2+等
Fe3+
S2−、SO32−、I−等
离子
不能大量共存的离子
Al3+
CO32−、HCO3−、S2−、HS−、SiO32−等
Fe3+
CO32−、HCO3−、SiO32−等
离子
Cu2+
Fe3+
Fe2+
MnO4−
水溶液中颜色
蓝色
棕黄色
浅绿色
紫色
选项
离子组
判断及理由
A
Na+、K+、HCO3−、[Al(OH)4]−
不能大量共存,因为HCO3−+[Al(OH)4]−Al(OH)3↓+CO32−+H2O
B
H+、NH4+、Cl−、CH3COO−
不能大量共存,因为NH4++CH3COO−+H2ONH3⋅H2O+CH3COOH
C
NH4+、Ca2+、HSO3−、ClO−
不能大量共存,因为Ca2++HSO3−+ClO−CaSO3↓+HClO
D
H+、K+、Cl−、MnO4−
能大量共存,因为离子之间不反应
离子
检验试剂或方法
实验现象
H+
紫色石蕊溶液
溶液变红
Na+
焰色试验
_ _ _ _ 火焰
K+
焰色试验
_ _ _ _ 火焰(透过蓝色钴玻璃)
Mg2+
NaOH溶液
开始产生白色沉淀,NaOH溶液过量沉淀不溶解
Al3+
NaOH溶液
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Cu2+
NaOH溶液
产生蓝色沉淀
NH4+
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Fe3+
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
KSCN溶液
溶液呈_ _ _ _
苯酚溶液
溶液呈紫色
K4[Fe(CN)6]溶液
产生_ _ _ _ _ _ _ _
Fe2+
NaOH溶液
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
K3[Fe(CN)6]溶液
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
KSCN溶液、新制氯水
加入KSCN溶液无明显变化,加入新制氯水,溶液变为红色
离子
检验试剂或方法
实验现象
OH−
滴入酚酞溶液
溶液_ _ _ _
滴入紫色石蕊溶液
溶液_ _ _ _
Cl−
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成白色沉淀(AgCl),不溶于稀硝酸
Br−
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,不溶于稀硝酸
加入新制氯水后振荡,滴入四氯化碳
四氯化碳层(下层)呈_ _ _ _ _ _
I−
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,不溶于稀硝酸
加入新制氯水后振荡,滴入四氯化碳
四氯化碳层(下层)呈_ _ _ _ _ _
加入H2O2溶液或新制氯水、淀粉溶液
溶液变为蓝色
SO42−
先加稀盐酸、再加BaCl2溶液
先是无明显现象,加入BaCl2溶液后,生成白色沉淀(BaSO4)
SO32−
加入CaCl2或BaCl2溶液、稀盐酸、品红溶液
先生成白色沉淀(CaSO3或BaSO3),将沉淀溶于稀盐酸,产生无色、有刺激性气味的气体(SO2),该气体能使品红溶液褪色
CO32−
加入CaCl2或BaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水
先生成白色沉淀(CaCO3或BaCO3),将沉淀溶于稀盐酸,产生无色、无臭的气体(CO2),该气体能使澄清石灰水变浑浊
加入稀盐酸、澄清石灰水;CaCl2溶液
产生无色、无臭的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊;向原溶液中加入稀CaCl2溶液,产生白色沉淀
选项
实验
粒子组
A
稀硝酸与铜片制NO
H+、Cu2+、NO3−、NO
B
70%硫酸与Na2SO3制SO2
H+、Na+、SO42−、HSO3−
C
浓盐酸与KMnO4制Cl2
H+、K+、Mn2+、Cl−
D
双氧水与FeCl3溶液制O2
H+、Fe2+、Cl−、H2O2
A
《天工开物》记载用炉甘石(ZnCO3)火法炼锌
2ZnCO3+C高温2Zn+3CO2↑
B
CaH2用作野外生氢剂
CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑
C
饱和Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢
CaSO4(s)+CO32−(aq)⇌CaCO3(s)+SO42−(aq)
D
绿矾(FeSO4⋅7H2O)处理酸性工业废水中的Cr2O72−
6Fe2++Cr2O72−+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O
离子
Zn2+
Cu2+
Cl−
浓度/(g⋅L−1)
145
0.03
1
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