2014届高考化学冲刺讲义专题三 离子反应、氧化还原反应
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第3讲离子反应__氧化还原反应
[主干知识·数码记忆]
离子方程式的书写与判断
一、小试能力知多少(判断正误)
(1)(2012·全国高考)稀硫酸中加入铁粉:2Fe +6H +===2Fe3++ 3H2↑。
( × )
(2)(2013·四川高考)双氧水中加入稀硫酸和KI 溶液:H2O2+2H ++2I -===I2+2H2O(√ )
(3)(2012·北京高考)向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,出现白色沉淀:2HCO -3+Ca2++2OH -===CaCO3↓+CO2-3+2H2O 。
(×)
(4)(2012·全国高考)硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al3++3OH -===Al(OH)3↓。
(× )
(5)(2013·四川高考)用铜做电极电解CuSO4溶液:2Cu2++2H2O=====电解 2Cu +O2↑+4H +(×
) 二、必备知识掌握牢
1.正确拆分反应物及产物
(1)拆分的三种情况:强酸、强碱、易溶性盐。
(2)不拆分的三种情况:
①单质、氧化物、气体不拆分,用化学式或分子式呈现。
②弱酸(HF 、HClO 、H2S 、H2SO3、H2CO3等)、弱碱(NH3·H2O 等)等难电离物质应写化学式。
③难溶于水的物质[CaCO3、FeS 、BaSO4、Al(OH)3等]必须写化学式。
(3)微溶物的三种情况。
①作为产物析出时,写化学式,如2Ag ++SO2-4===Ag2SO4↓。
②作为反应物的稀溶液,应写离子形式,如CO2通入澄清石灰水中:Ca2++2OH -+CO2===CaCO3↓+H2O 。
③作为反应物呈浊液时,应写化学式,如CO2通入石灰乳中:Ca(OH)2+CO2===CaCO3+H2O 。
2.注意反应物用量对产物的影响
(1)存在多步反应。
如向明矾溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,当
①氢氧化钡不足时: 2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH -===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓。
②氢氧化钡过量时:Al3++2SO2-4+2Ba2++4OH -===AlO -2+2BaSO4↓+2H2O 。
(2)试剂添加顺序不同。
3。
3+H+===HCO-
①向纯碱溶液中逐滴加入几滴稀盐酸:CO2-
3+2H+===CO2↑+H2O。
②向盐酸中加入几滴纯碱溶液:CO2-
(3)溶液中酸式盐与碱反应,一般令少者为1(mol)。
①向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液:
Ca2++HCO-3+OH-===CaCO3↓+H2O。
②向Ca(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液:
Ca2++2HCO-3+2OH-===CaCO3↓+CO2-
3+2H2O。
③向NaHCO3溶液中加入少量Ca(OH)2溶液:
3+2H2O。
Ca2++2HCO-3+2OH-===CaCO3↓+CO2-
④向NaHCO3溶液中加入过量Ca(OH)2溶液:
Ca2++HCO-3+OH-===CaCO3↓+H2O。
(4)氯气和溴化亚铁(或碘化亚铁)溶液反应
①向FeBr2溶液中通入少量Cl2:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
②向FeBr2溶液中通入过量Cl2:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-。
③向FeI2溶液中通入少量Cl2:2I-+Cl2===I2+2Cl-。
④向FeI2溶液中通入过量Cl2: 2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++2I2+6Cl-。
[典例](2013·新课标卷Ⅱ)能正确表示下列反应的离子方程式是()
A.浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+===Cu↓+2Na+
3+2H+===H2O+CO2↑
C.NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO2-
D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+===2Fe(OH)3+3Mg2+
[解析]本题考查离子方程式的正误判断,意在考查考生对离子方程式书写规律的应用能力。
浓盐酸与铁屑反应生成FeCl2和H2,离子方程式应为:Fe+2H+===Fe2++H2↑,A 项错误;Na与CuSO4溶液反应,不能置换出Cu,离子方程式应为:2Na+2H2O+Cu2+===Cu(OH)2↓+2Na++H2↑,B项错误;NaHCO3与稀硫酸反应,HCO-3不能拆,离子方3+H+===H2O+CO2↑,C项错误;FeCl3溶液中加入Mg(OH)2,发生沉程式应为:HCO-
淀的转化反应,D项正确。
[答案] D
—————————————————————[探规寻律]———————————
正确书写、判断离子方程式的四个关键点
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[演练1](双选)(2013·海南高考)能正确表示下列反应的离子方程式为()
A.NH4HCO3溶于过量的浓KOH溶液中:
NH+4+HCO-3+2OH-=== CO2-
3+NH3↑+2H2O
4沉淀完全:
B.向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液,恰好使SO2-
2Al3++3SO2-
4+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
C.向FeBr2溶液中通入足量氯气:2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
D.醋酸除去水垢:2H++CaCO3===Ca2++CO2↑+H2O
4完全沉淀时,Al3解析:选AC B选项明矾溶液中,Al3+和SO2-
4个数比为1∶2,SO2-
2;D选项中醋酸是弱酸,应该以分子的形式写入离子方程式。
+应转化为AlO-
[演练2]下列离子方程式正确的是()
A.由氢氧化钠溶液吸收二氧化氮:2OH-+2NO2===NO-3+NO↑+H2O
B.碳酸氢钠溶液与过量的澄清石灰水:2HCO-3+Ca2++2OH-===CaCO3↓+CO2-
3+2H2O
C.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应:2MnO-4+6H++5H2O2===2Mn2++5O2↑+8H2O
D.硫酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液混合:H++SO2-
4+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
解析:选D A项应生成NO-2而不是NO,错误;由于澄清石灰水过量,OH-不能完全反应,应为HCO-3+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O,B错误;C项,KMnO4氧化浓盐酸,应用稀硫酸酸化,错误。
离子大量共存的判断
一、小试能力知多少(判断正误)
(1)(2013·重庆高考)在水溶液中Na+、Ba2+、Cl-、NO-3能够大量共存(√ )
4。
( ×)
3、SO2-
(2)(2012·广东高考)在水溶液中能大量共存的一组是Mg2+、H+、SiO2-
(3)(2012·广东高考)在水溶液中能大量共存的一组是Fe2+、Al3+、ClO-、Cl-。
(× )
(4)(2012·江苏高考)c(H+)/c(OH-)=1×1014的溶液中Ca2+、Na+、ClO-、NO-3不能大量共存。
(√ )
二、必备知识掌握牢
明确离子反应发生的六大条件
1.离子之间相互结合生成难溶物质。
3生成H2SiO3,Cu2+和OH-生成Cu(OH)2如Ca2+和CO2-
3生成CaCO3,H+和SiO2-
等。
2.离子之间相互结合生成气态物质。
3生成CO2,NH+4和OH-生成NH3等。
如H+和S2-生成H2S,H+和HCO-
3.离子之间相互结合生成难电离的物质。
4等分别结合生成弱电解质CH3COOH、H2O、H3PO4如H+与CH3COO-、OH-、PO3-
等。
4.离子之间彼此促进水解。
3、S2-等发生水解相互促进反应生成沉淀
3、CO2-
2、HCO-
如Al3+、Fe3+分别与AlO-
或气体。
5.离子之间发生氧化还原反应。
如Fe2+、S2-、I-、SO2-
3(H+)、ClO-因发生氧化还原反应而不共存;
3分别与NO-
Fe3+与S2-、I-等因发生氧化还原反应而不共存。
6.离子之间能发生配合反应。
如Fe3+和SCN-不共存。
三、常考题型要明了
[典例](2013·江苏高考)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是() A.使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO2-
4、NO-3
B.使酚酞变红色的溶液:Na+、Cu2+、HCO-3、NO-3
4、I-
C.0.1 mol·L-1AgNO3 溶液:H+、K+、SO2-
4
D.0.1 mol·L-1NaAlO2 溶液:H+、Na+、Cl-、SO2-
[解析]使甲基橙变红色的溶液呈酸性,A项中四种离子不反应,可大量共存。
使酚酞变红色的溶液呈碱性,Cu2+、HCO-3均不能大量存在,B错误。
Ag+与SO2-
4、I-均不能大
2与H+不能大量共存,D错误。
量共存,C错误。
AlO-
[答案] A
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判断离子共存的三大注意
1.注意分析限制条件
(1)常见的限制条件:无色透明溶液、强酸性、强碱性、pH=1等。
(2)新出现的限制条件:①指定离子,如含有Fe3+的溶液;②定性中有定量,如c(H+)=10-12 mol·L-1的溶液。
2.注意分析离子间发生的反应
分析所给离子之间能否发生如下反应:复分解反应;氧化还原反应;相互促进的水解反应;配合反应,如Fe3+与SCN-等。
3.注意离子间是否存在特殊反应
3。
(1)AlO-2与HCO-3不能大量共存:AlO-2+HCO-3+H2O===Al(OH)3↓+CO2-
(2)“NO-3+H+”组合具有强氧化性,能与S2-、Fe2+、I-等发生氧化还原反应,且这种组合较为隐蔽,不易被察觉。
3,Mg2+与HCO-3等组合中,虽然两种离子都能水解且水解(3)NH+4与CH3COO-、CO2-
相互促进,但总的水解程度很小,它们在溶液中能大量共存。
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[演练1](双选)(2012·上海高考)含有下列各组离子的溶液中,通入过量SO2气体后仍能大量共存的是()
A.H+、Ca2+、Fe3+、NO-3
B.Ba2+、Cl-、Al3+、H+
C.Na+、NH+4、I-、HS-
D.Na+、Ca2+、K+、Cl-
解析:选BD A项,通入过量SO2后,Fe3+和H+与NO-3均可与SO2发生氧化还原反
4与Ca2+结合生成硫酸钙沉淀,A 应而不能存在,在溶液中SO2被氧化生成SO2-
4,SO2-
项错误;C项,通入SO2后,生成H2SO3与HS-发生氧化还原反应生成单质硫而不能大量共存,C项错误;B、D项通入SO2后不能发生反应,仍可大量共存,正确。
[演练2](2013·无锡二模)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()
4
A.1.0 mol·L-1的KNO3溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、SO2-
4、Cl-
B.加入铝粉放出H2的溶液中:Al3+、K+、SO2-
C.在含大量Fe3+的溶液中:NH+4、Na+、Cl-、SCN-
4、NO-3 D.水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1的溶液中:K+、Mg2+、SO2-
解析:选A Fe3+存在的溶液中,不可能大量存在SCN-;与铝粉产生H2的溶液可能呈
3大量共存;酸性也可能呈碱性,Al3+不一定能大量存在;Fe2+在中性条件下能够与NO-
水电离产生的c(OH-)=10-12 mol·L-1,意味着水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若溶液呈碱性,Mg2+不能大量存在。
氧化还原反应的概念辨析与计算
一、小试能力知多少(判断正误)
(1)(2012·天津高考)NO2溶于水时发生氧化还原反应。
(√ )
(2)(2012·山东高考)化合反应均为氧化还原反应。
( × )
(3)(2012·浙江高考)CaO2与水发生氧化还原反应时,CaO2只作氧化剂。
(× )
(4)(2012·安徽高考)NaHCO3+H2===HCOONa+H2O,该储氢过程中,NaHCO3被氧化。
( × )
(5)(2012·广东高考)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应。
(× )
二、必备知识掌握牢
1.理清氧化还原反应基本概念间的相互关系
2.抓住氧化还原反应的三大基本规律
(1)物质氧化性、还原性的强弱规律。
取决于得失电子的难易,而不是得失电子的多少。
①同一反应,“剂”>“物”。
②不同温度,“热” >“冷”。
③不同浓度,“浓” >“稀”。
④条件、剧烈程度,“易” >“难”。
⑤金属活动性顺序,还原性“前”>“后”,氧化性(阳离子)“后”>“前”。
⑥原电池,还原性“负”>“正”。
(2)电子守恒规律。
其外在表现是化合价升降总值相等,用于氧化还原反应方程式的配平以及相关的简单计算。
(3)同种元素间氧化还原规律——价态归中规律。
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,高价降低,低价升高,但只靠拢不交叉,如H2S 和浓硫酸发生氧化还原反应,有以下3种情况:
而不会出现以下情况:
相邻价态之间不发生氧化还原反应,如S与SO2、SO2与H2SO4、H2S与S之间均不反应。
[典例](双选)(2012·上海高考)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS2+O2===Cu2S+2FeS+SO2。
下列说法正确的是()
A.SO2既是氧化产物又是还原产物
B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化
C.每生成1 mol Cu2S,有4 mol硫被氧化
D.每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化
[解析]本题考查氧化还原反应,意在考查考生对概念的理解和计算能力。
由化学方程式知在反应中CuFeS2中Cu化合价降低,被还原为Cu2S,CuFeS2中1/4的S化合价升高,被氧化为SO2;O2在反应后化合价降低,还原为SO2,因此可知SO2既是氧化产物又是还原产物,A项正确;CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,B项错误;每生成1 mol Cu2S,有1 mol S被氧化,C项错误;由反应知转移6 mol电子,有1 mol S被氧化,D项正确。
[答案]AD
[演练1](2012·广东高考)下列应用不涉及氧化还原反应的是()
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮
D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
解析:选D A选项呼吸面具中的过氧化钠通过与CO2和H2O反应来提供氧气,发生的反应是氧化还原反应。
B中电解氧化铝制备金属铝,反应中有单质生成,是氧化还原反应。
C 选项是合成氨反应,氮气与氢气生成氨气,是氧化还原反应。
D选项是用铵盐与碱加热制氨气,属于复分解反应,与氧化还原反应无关。
[演练2](双选)(2013·上海高考)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑。
若氧化产物比还原产物多1.75 mol,则下列判断正确的是()
A.生成40.0 L N2(标准状况)
B.有0.250 mol KNO3被氧化
C.转移电子的物质的量为1.25 mol
D.被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol
解析:选CD根据化学方程式可知,每当生成16 mol N2时,则氧化产物比还原产物多14 mol。
转移电子的物质的量为10 mol,被氧化的N原子的物质的量为30 mol,有2 mol KNO3被还原,现氧化产物比还原产物多1.75 mol,则生成2 mol N2,转移电子的物质的量为1.25 mol,被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol,因此,C、D正确。
坚持“四项基本原则”破解离子型推断题
利用离子反应进行物质的推断是推断题中的一种重要题型,它既考查了常见离子的典型性质,又考查了考生的推断能力。
这类试题常将物质拆分为离子,通过实验并根据其现象推断出相关物质。
解答此类试题,易出现一错全错的连锁错误,因此,解答的关键是依据题目表述的现象和离子的性质,初步推出可能的物质,然后逐步分析,从而得出正确的结果。
3、NH+
4、Fe3+、Al3+和K
4、CO2-
[典题](2013·上海高考)某溶液可能含有Cl-、SO2-
+。
取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 mol气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到1.6 g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66 g 不溶于盐酸的沉淀。
由此可知原溶液中()
A.至少存在5种离子
B.Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.4 mol/L
4、NH+4一定存在,Cl-可能不存在
C.SO2-
3、Al3+一定不存在,K+可能存在
D.CO2-
[解析]根据加入过量NaOH溶液并加热,得到0.02 mol气体,说明有NH+4,而且为0.02
3,mol,同时产生红褐色沉淀,说明有Fe3+,而且为0.02 mol,根据互斥性原则可知没有CO2-根据不溶于盐酸的4.66 g沉淀,说明有SO2-
4,且为0.02 mol,则根据电中性原则可知一定有Cl-,至少有0.04 mol,B正确。
[答案] B
[名师支招]
解答该类题目,要注意把握以下四项基本原则
[针对训练]
3、
3、SO2-1.(2012·浙江高考)水溶液X中只可能溶有K+、Mg2+、Al3+、AlO-2、SiO2-4中的若干种离子。
某同学对该溶液进行了如下实验:
3、SO2-
CO2-
下列判断正确的是()
A.气体甲一定是纯净物
B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
3一定存在于溶液X中
C.K+、AlO-2和SiO2-
D.CO2-
4一定不存在于溶液X中
3和SO2-
3、解析:选C溶液中加入过量稀盐酸后有沉淀和气体生成,说明原溶液中至少含有CO2-
3,一定不存在Al3+和Mg2+,一定存在K+,可能存在SO2-
3中的一种,一定含有SiO2-
4,向所得溶液中加入过量氨水时产生白色沉淀,说明溶液X中有AlO-2存在,AlO-2、SO2-
3同时存在,则气体甲是混合物,A项错误;溶液中C项正确,D项错误。
若CO2-
3、SO2-
一定不含有Mg2+,B项错误。
2.有一无色透明溶液,欲确定是否含有下列离子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、
由此判断:
(1)溶液中肯定不存在的离子有________;溶液中肯定存在的离子是________。
(2)请设计实验验证其中可能存在的阴离子的方法(写明操作、现象、结论)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4,解析:(1)由①②知溶液中含H+和NO-3,故一定不含HCO-3、Fe2+、I-。
由③知含SO2-故原溶液不含Ba2+,实验④虽生成AgCl沉淀,但无法判断Cl-来自原溶液还是③中的BaCl2。
由实验⑤知溶液含Mg2+和Al3+。
(2)可能存在的阴离子是Cl-,检验Cl-时要先4的干扰。
排除SO2-
4、Mg2+、Al3+
3、SO2-
答案:(1)HCO-
3、I-、Fe2+、Ba2+H+、NO-
(2)取原溶液少量,滴入足量Ba(NO3)2静置、过滤,向滤液中加入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则含Cl-,反之无Cl-
A卷(全员必做卷)
1.(2013·江苏高考)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A .MnO2与浓盐酸反应制Cl2:MnO2+4HCl=====△ Mn2++2Cl -+Cl2↑+2H2O
B .明矾溶于水产生Al(OH)3胶体:Al3++3H2O===Al(OH)3↓+3H +
C .Na2O2 溶于水产生O2:Na2O2+H2O===2Na ++2OH -+O2↑
D .Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH 溶液反应:HCO -3+Ca2++OH -===CaCO3↓+H2O 解析:选D 本题考查离子方程式的正误判断,意在考查考生正确运用化学用语的能力。
HCl 溶于水全部电离,应写成离子的形式,A 错误。
明矾水解生成的氢氧化铝是胶体而不是沉淀,因而不能写“↓”,B 错误。
C 项离子方程式不符合原子守恒,C 错误。
2.(2012·海南高考改编)不能正确表示下列反应的离子方程式为( )
A .碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液:2HCO -3+Ca2++2OH -===CaCO3↓+CO2-3+2H2O
B .二氧化硫通入次氯酸钠溶液:SO2+ClO -+2OH -===SO2-4+Cl -+H2O
C .硫化钡加入稀硫酸:BaS +2H +===H2S↑+Ba2+
D .新制的氧化铝可溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH -===2AlO -2+H2O
解析:选C C 中缺少生成硫酸钡。
3.(2013·广东高考)水溶液中能大量共存的一组离子是( )
A .Na +、Al3+、Cl -、CO2-3
B .H +、Na +、Fe2+、MnO -4
C .K +、Ca2+、Cl -、NO -3
D .K +、NH +4、OH -、SO2-4
解析:选C 本题考查了离子大量共存的相关知识,意在考查考生的分析与判断能力。
Al3+与CO2-3发生相互促进的水解反应,产生CO2气体与Al(OH)3沉淀,A 项错误;MnO -4、H +与Fe2+会发生氧化还原反应,B 项错误;C 项中离子能大量共存;NH +4与OH -结合生成NH3·H2O ,D 项错误。
4.室温时,下列各组离子在指定溶液中可以大量共存的是( )
A .由水电离出的c(H +)=10-12mol/L 的溶液中:Na +、Ba2+、HCO -3、Cl -
B .无色透明溶液中:K +、Cu2+、SO2-4、Na +
C .含有大量AlO -2的溶液中:Na +、OH -、Cl -、CO2-3
D .能使pH 试纸显红色的溶液中:Na +、ClO -、Fe2+、SO2-4
解析:选C A 项,该溶液呈酸性或碱性,无论该溶液呈酸性还是呈碱性,碳酸氢根离子都不能大量共存。
B 项,铜离子呈蓝色。
D 项,使pH 试纸显红色的溶液显酸性,酸性条件下,次氯酸根离子有强氧化性,能氧化二价铁离子,所以不能共存。
5.(2013·苏州模拟)前几年,部分巨能钙被检出含有双氧水,而双氧水有致癌性,可加速人体衰老。
因此卫生部加紧调查巨能钙。
下列有关说法错误的是( )
A .H2O2、Na2O2都属于过氧化物,都存在共价键
B .双氧水是绿色氧化剂,可作医疗消毒剂
C .H2O2既有氧化性,又有还原性,与Cl2、KMnO4反应是表现H2O2的氧化性
D .H2O2做漂白剂是利用其氧化性,漂白原理与HClO 类似,与SO2不同
解析:选C H2O2、Na2O2中都存在O -O 共价键,A 项正确;双氧水有强氧化性,可做漂白剂和消毒剂,其还原产物为H2O ,故被称为“绿色氧化剂”,B 、D 项正确;H2O2中O 为-1价,故H2O2既有氧化性,又有还原性,当与具有很强氧化性的物质如KMnO4、Cl2等强氧化剂相遇时被氧化,H2O2表现还原性,C 项错误。
6.(2012·河南五市二次联考)已检测出pH =1的某未知溶液中含有Al3+和NO -3,若检验
此溶液中是否大量存在以下6种离子:①ClO-②NH+4③Fe2+④K+⑤HCO-3⑥Cl-,其中不必检验就能加以否定的离子是()
A.①②⑥B.②③④
C.①③⑤D.④⑤⑥
解析:选C ClO-与H+不能大量共存;NO-3在酸性条件下具有强氧化性,与Fe2+不能大量共存;HCO-3与H+、Al3+均不能大量共存。
7 7.(2013·唐山二模)乙醇与重铬酸根离子在酸性溶液中能发生如下反应:C2H5OH+Cr2O2-+H+―→CO2↑+Cr3++H2O,当这个方程式配平后,H+的化学计量数为()
A.10 B.12
C.14 D.16
解析:选D C2H5OH中C元素的化合价为-2价,根据得失电子守恒可得配平的离子方程
7+16H+===2CO2↑+4Cr3++11H2O。
式为:C2H5OH+2Cr2O2-
8.做好环境消毒工作是预防“禽流感”的重要措施,常用的一种消毒剂是ClO2,实验室可通过以下反应制得ClO2(未配平):KClO3+H2C2O4+H2SO4―→ClO2↑+K2SO4+CO2↑+H2O。
下列说法正确的是()
A.H2SO4在反应中作氧化剂
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化
D.1 mol KClO3参加反应时有2 mol电子转移
解析:选C A项,硫酸既不是氧化剂也不是还原剂,错误。
B项,反应前后氯元素化合价降低,ClO2是还原产物,错误。
D项,1 mol KClO3参加反应时有1 mol电子转移,错误。
9.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H2O、ClO-、CN-、HCO-3、N2、Cl-六种物质。
在反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列有关判断中正确的是()
A.还原剂是含CN-的物质,氧化产物只有N2
B.氧化剂是ClO-, 还原产物是HCO-3
C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2
D.若生成2.24 L N2(标准状况),则转移电子0.5 mol
解析:选C根据在反应中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线可知,ClO-是反应物,而氮气是生成物。
这说明在反应中ClO-是氧化剂,CN-是还原剂,所以该反应的离子方程式是H2O+5ClO-+2CN-===2HCO-3+N2↑+5Cl-。
选项A不正确,氧化产3;选项B不正确,C正确;选项D不正确,转移电子是1 mol。
物含有HCO-
10.(2012·上海高考)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
完成下列填空:
(1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1∶1,写出Se和浓HNO3的反应方程式_______________________________________________。
4 (2)已知:Se+2H2SO4(浓)―→2SO2↑+SeO2+2H2O,2SO2+SeO2+2H2O―→Se+2SO2-+4H+,则SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是______________。
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:①SeO2+KI+HNO3―→Se+I2+KNO3+H2O
②I2+2Na2S2O3―→Na2S4O6+2NaI。
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目。
(4)实验中,准确称量SeO2样品0.150 0 g,消耗了0.200 0 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为________。
解析:利用题中信息可知Se与浓HNO3反应,Se被氧化为+4价的H2SeO3,HNO3还原
为NO与NO2,利用电子守恒和限定条件(生成NO与NO2的物质的量之比为1∶1,即二者计量系数比为1∶1)可得方程式。
利用氧化性:氧化剂>氧化产物,结合题中方程式可知氧化性:H2SO4(浓)>SeO2>SO2。
在反应①中I-失去电子,+4价Se得到电子被还原为单质Se。
利用前面配平的方程式可得关系式:SeO2~2I2~4Na2S2O3,故样品中SeO2的质量分数为:
[111 g·mol-1×(0.200 0 mol/L×0.025 L)/4]/0.150 0 g=0.925。
答案:(1)Se+2HNO3(浓)―→H2SeO3+NO↑+NO2↑(2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2
(3)SeO2+4KI4e+4HNO3―→Se+2I2+4KNO3+2H2O
(4)0.925
11.(2013·佛山模拟)在灾后重建中,饮用水安全占有极为重要的地位,某研究小组提取三处被污染的水源进行分析,并给出了如下实验信息:其中一处被污染的水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成的:
为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液。
②将E溶液滴入到C溶液中,出现白色沉淀,继续滴加沉淀溶解。
③进行焰色反应实验,只有B、C含有钾离子。
④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀。
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成。
根据上述实验现象填写下列空白:
(1)写出B、C、D的化学式:B________、C________、D________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为________。
(3)写出实验②发生反应的离子方程式_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)C常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原理_______________________
________________________________________________________________________。
解析:根据题干可知,A和B、C和D均能大量共存。
由①知:D溶液中含Cu2+,则C 3。
由②知:E溶液中含OH-,C溶液中含Al3+。
由③知:B、C溶中不含OH-、HCO-
4,液中含有钾离子,A、D、E中不含钾离子。
由④知:A中含HCO-3,C、D溶液中含SO2-4。
由⑤可知:B中不含OH-、HCO-3。
综上所述,
B、E中不含SO2-
D为CuSO4 , C为KAl(SO4)2,E为NaOH ,B为KNO3,A为NaHCO3。
答案:(1)KNO3KAl(SO4)2CuSO4(2)Na2CO3
(3)Al3++3OH-===Al(OH)3↓;Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O
(4)Al3++3H2O===Al(OH)3(胶体)+3H+
12.(2013·
(1)若A 、B 的水溶液均为无色,B 的水溶液呈碱性,且混合后只产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使红色石蕊试纸变蓝的气体。
①B 的化学式为________________________________________________________。
②A 、B 溶液混合后加热呈中性,反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)若A 的水溶液呈浅绿色,B 的水溶液无色且其焰色反应为黄色。
向A 的水溶液中加入稀盐酸无明显现象,再加入B 后溶液变黄,但A 、B 的水溶液混合亦无明显变化。
则
①A 为________________________________________________________________________。
②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种:
Ⅰ.________________________________________________________________________。
Ⅱ.________________________________________________________________________。
③请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因__________________________________。
④利用溶液变黄原理,将其设计成原电池,若电子由a 流向b ,则b 极的电极反应式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:(1)根据A 、B 的性质和反应现象可知,A 为NH4HSO4,B 为Ba(OH)2,二者1∶1混合反应,加热后溶液显中性,反应的离子方程式为:H ++SO2-4+NH +4+Ba2++2OH
-=====△BaSO4↓+NH3↑+2H2O 。
(2)若A 的水溶液呈浅绿色,说明A 为亚铁盐;B 的水溶液无色且其焰色反应为黄色,B 为钠盐。
向A 的水溶液中加入稀盐酸无明显现象,再加入B 后溶液变黄,说明B 为硝酸钠;由A 、B 的水溶液混合亦无明显变化知,A 只能是FeI2。
答案:(1)①Ba(OH)2 ②H ++SO2-4+NH +4+Ba2++2OH -=====△BaSO4↓+NH3↑+
2H2O
(2)①FeI2 ②Ⅰ.仅有I -被氧化成I2使溶液呈黄色
Ⅱ.I -、Fe2+均被氧化使溶液呈黄色
③取少量变黄溶液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若变红则Ⅱ合理(其他合理答案亦可) ④NO -3+4H ++3e -===NO↑+2H2O
B 卷(强化选做卷)
1.下列离子方程式正确的是( )
A .利用醋酸溶解含碳酸钙的水垢:CaCO3+2H +===Ca2++H2O +CO2↑
B .用铜为电极电解饱和食盐水:2Cl -+2H2O=====通电Cl2↑+H2↑+2OH -
C .在明矾溶液中滴加过量氨水:Al3++4NH3·H2O===AlO -2+4NH +4+2H2O
D .在小苏打溶液中加少量Ba(OH)2溶液:2HCO -3+Ba2++2OH -===BaCO3↓+2H2O +CO2-3
解析:选D A 项中醋酸应写为化学式;B 项中铜为电极电解时铜参与反应;C 项中Al(OH)3不能溶解在氨水中。
2.(2012·江苏高考)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是( )
A .用KIO3氧化酸性溶液中的KI :5I -+IO -3+3H2O===3I2+6OH -
B .向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH 溶液并加热:NH +4+OH -=====△NH3↑+H2O
C .将过量SO2通入冷氨水中:SO2+NH3·H2O===HSO -3+NH +4
D .用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag +2H ++NO -3===Ag ++NO↑+H2O
解析:选C A 项,酸性条件下反应不可能生成OH -,正确的离子方程式为5I -+IO -3+6H +===3I2+3H2O ;B 项,加入过量的氢氧化钠溶液时发生反应的离子方程式应为NH +4+
HCO -3+2OH -===NH3+2H2O +23CO -;C 项,正确;D 项,方程式未配平,正确的离子
方程式为3Ag +4H ++3NO -===3Ag ++NO +2H2O 。
3.(2013·江门模拟)下列各组离子能大量共存的是( )
A .pH<7的溶液中:Na +、S2-、K +、MnO -4
B .pH =7的溶液中:Al3+、Cl -、SO2-4、AlO -2
C .pH>7的溶液中:Na +、CO2-3、SO2-3、K +
D .pH =0的溶液中:Na +、Al3+、Fe2+、ClO -
解析:选C 在酸性条件下,S2-与MnO -4,Fe2+与ClO -均能发生氧化还原反应而不能大量共存;Al3+与AlO -2能发生相互促进的水解反应而不能大量共存。
4.一定能在下列溶液中大量共存的离子组是( )
①含有大量Al3+的溶液中:Na +、NH +4、SO2-4、Cl -
②加入Al 能放出H2的溶液中:Cl -、HCO -3、SO2-4、NH +4
③含有大量Fe3+的溶液中:Na +、Mg2+、NO -3、SCN -
④在含有大量AlO -2的溶液中:NH +4、Na +、Cl -、H +
⑤由水电离出的c(H +)=1×10-14mol·L -1的溶液中:Ca 2+、K +、Cl -、HCO -3
A .①②
B .①③⑤
C .①
D .①④⑤
解析:选C ①中离子能大量共存;②中能够与金属铝反应生成H2的溶液可以是酸性溶液也可以是碱性溶液,其中HCO -3均不能大量存在,错误;③中Fe3+能与SCN -反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,错误;④中AlO -2能与H +反应,不能大量共存,错误;⑤由水电离出的c(H +)=1×10-14mol·L -1的溶液,可能是强酸性溶液也可能是强碱性溶液,HCO -3均不能大量存在,错误。
5.(2012·启东模拟)甲、乙、丙是三种不含相同离子的可溶性强电解质。
它们所含离子如下表所示:
取等质量的三种化合物配制相同体积的溶液,其溶质物质的量浓度:c(甲)>c(乙)>c(丙),则乙物质可能是( )
①MgSO4 ②NaOH ③(NH4)2SO4 ④Mg(NO3)2 ⑤NH4NO3
A .①②
B .③④
C .③⑤
D .①⑤
解析:选C 解答本题可以应用假设法。
若乙为MgSO4,则甲为NaOH ,丙为NH4NO3,三者中MgSO4摩尔质量最大,浓度最小,则乙不可能是①,可能是⑤,排除A 、D 。
若乙为(NH4)2SO4,则甲为NaOH ,丙为Mg(NO3)2,三者中Mg(NO3)2摩尔质量最大,浓度最小,乙不可能是④,可能是③, 综上所述C 正确。
6.某溶液中除H +、OH -外,还含有大量的Mg2+、Fe3+、Cl -,且这三种离子物质的量浓度之比为1∶1∶6。
下列有关该溶液的判断正确的是( )
A.向该溶液中加入KI溶液后,原有的五种离子物质的量不变
B.向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液,立即出现白色沉淀
C.若溶液中c(Cl-)=0.6 mol·L-1,则该溶液的pH为1
D.向该溶液中加入过量铁粉,只发生置换反应
解析:选C氧化性较强的Fe3+能氧化还原性较强的I-,Fe3+的浓度会减小,A不正确;Fe3+和OH-生成红褐色沉淀,B不正确;根据电荷守恒可知,溶液中c(H+)与c(Cl-)之比为1∶6,若溶液中c(Cl-)=0.6 mol·L-1,则c(H+)=0.1 mol·L-1,溶液的pH为1,C 正确;加入铁粉不仅会发生与H+的置换反应,还会发生与Fe3+的化合反应,D不正确。
3与Cl2 7.Cl2是纺织工业中常用的漂白剂,Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”,S2O2-
4。
下列说法中,错误的是()
反应的产物之一为SO2-
A.该反应中的氧化剂是Cl2
B.SO2与氯气的漂白原理相同,所以也可以用SO2作纺织工业的漂白剂
4,可脱去2 mol Cl2
C.上述反应中,每生成1 mol SO2-
D.根据该反应可判断还原性:S2O2-
3>Cl-
4,硫代硫酸根离子失电子,氯气得电解析:选B S2O2-
3与Cl2反应的产物之一为SO2-
4+4Cl-。
A项,氯气在反应中得
3+2Cl2===2SO2-
子生成氯离子,离子方程式为S2O2-
电子作氧化剂,正确。
B项,二氧化硫和有色物质反应生成无色物质,氯气和水反应生成次
4,可脱去2 mol 氯酸,次氯酸有强氧化性,能漂白有色物质,错误。
C项,每生成1 mol SO2-
3>Cl-,正确。
Cl2,正确。
D项,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,S2O2-
6
3+O2+aOH-===Y+S4O2-8.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O2-
+2H2O,下列说法中,不正确的是()
A.a=4
B.Y的化学式为Fe2O3
3是还原剂
C.S2O2-
D.每有1 mol O2参加反应,转移电子的总物质的量为4 mol
解析:选B根据电荷守恒可知,a+4-6=2,解得a=4,A正确;根据原子守恒可知,Y
3
应该是四氧化三铁,B不正确;反应中S元素的化合价从+2价升高到+2.5价,所以S2O2-是还原剂,C正确;氧气中氧元素的化合价从0价降低到-2价,得到2个电子,D正确。
9.向CuSO4溶液中逐滴加入过量KI溶液,观察到产生白色沉淀,溶液变为棕色。
再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。
则下列说法正确的是() A.白色沉淀是CuI2,棕色溶液含有I2
B.滴加KI溶液时,转移1 mol电子时生成1 mol白色沉淀
C.通入SO2时,SO2与I2反应,I2作还原剂
D.上述实验条件下,物质的氧化性:I2>Cu2+>SO2
解析:选B根据题中给出的信息可以推断出实验过程中发生的反应有2Cu2++4I-===2CuI↓(白色)+I2(生成的单质碘溶于水形成的碘水呈棕色)和I2+SO2+2H2O===2HI+H2SO4,该反应中I2是氧化剂,氧化性强弱顺序为Cu2+>I2,所以答案选B。
10.某混合物的水溶液,可能含有以下离子中的若干种:K+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Ba2
3、SO2-
4,现分别取100 mL的两等份溶液进行如下实验:
4、Cl-、CO2-
+、NH+
①第一份加过量NaOH溶液后加热,只收集到气体0.02 mol,无沉淀生成,同时得到溶液甲。
②向甲溶液中通入过量CO2,生成白色沉淀,沉淀经过滤、洗涤、灼烧后,得到1.02 g固体。
③第二份加足量BaCl2溶液后,生成白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后,得到11.65 g 固体。