1、专题 3 化学家眼中的物质世界第一单元物质的分类、转化与分散系明考纲要求理主干脉络1.理解分子、原子、离子等的含义。2.理解物理变化与化学变化的区别与联系。3.掌握物质分类的基本方法,理解常见的不同类型物质的相互联系和转化关系。4.知道胶体是常见的分散系,了解胶体与溶液的简单鉴别方法和胶体在生产、生活中的应用(胶体的渗析、凝聚、布朗运动和电泳等性质不作要求)。对应学生用书P581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。分子:保持物质化学性质的最小微粒。原子:化学变化中的最小微粒。离子:带电荷的原子或原子团。原子团:在许多化学反应里,作为一个
2、整体参加反应,如同一个原子一样的原子集团。(2)元素:具有相同核电荷数的一类原子的总称。金属元素:原子的最外层电子数目一般少于 4 个。非金属元素:原子的最外层电子数目一般大于 4 个。(3)元素与物质的关系:元素组成 单质:只有一种元素组成的纯净物。化合物:由多种元素组成的纯净物。(4)元素在物质中的存在形态:游离态:元素以单质形式存在的状态。化合态:元素以化合物形式存在的状态。2纯净物和混合物(1)纯净物:由同种单质或化合物组成的物质。(2)混合物:由几种不同的单质或化合物组成的物质。3酸、碱、盐、氧化物(1)酸:电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物。(2)碱:电离时生成的阴离子全部是氢
3、氧根离子的化合物。(3)盐:电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的化合物。(4)氧化物:由两种元素组成,其中一种元素是氧的化合物。4物理变化和化学变化(1)物理变化。特征:没有新物质生成。实质:构成物质的粒子间隔发生变化。(2)化学变化。特征:有新物质生成。实质:物质的组成、结构发生变化,分子中原子重新组合。(3)二者联系。化学变化中一定伴随着物理变化,但物理变化过程中一般没有化学变化。5物质的分类请把下列物质的序号填写到下图的括号中。硫黄 HClO 苛性钠 铁 小苏打氧化钠6物质的转化为满足人类生产、生活的需要,化学家进一步研究了物质的性质及转化规律,并利用不同类型的化学反应制备新
4、物质。如钙及其化合物间有如下转化关系:其中属于单质化合物的有、碱性氧化物碱的有:碱盐的有:、7胶体的性质(1)丁达尔效应:当可见光束通过胶体时,在胶体中出现一条光亮的道路。产生丁达尔效应的原因是胶体粒子对光线有散射作用。(2)净水作用:如由于 Al(OH)3 胶体的表面积较大,有很强的吸附性,可吸附水中的悬浮物,从而起到净水作用。1.由同种元素组成的物质一定是纯净物吗?提示:不一定,同一种元素形成的单质有可能不只一种,如 O2 与 O3、金刚石与石墨、C60 等,由氧元素组成的 O2 与 O3 又组成混合物。2Na、NaCl、SiO2、H2SO4 都称为分子式吗?提示:统称为化学式,只有 H2
5、SO4 是分子式。金属 Na 由金属原子构成,NaCl 由 Na和Cl构成,SiO2 由原子构成,它们不都是分子式。只有 H2SO4 是由分子构成。3能电离出 H的都是酸,能电离出 OH的都是碱吗?盐必须由金属元素和非金属元素共同组成吗?提示:能电离出 H的不都是酸,如 NaHSO4=NaHSO24,只有电离生成的阳离子全部是 H的化合物才是酸;能电离出 OH的也不一定是碱,如 Cu2(OH)2CO3,只有电离生成的阴离子全部是 OH的化合物才是碱;盐可以全部由非金属元素组成,如 NH4Cl、NH4HCO3 等铵盐。4只要有化学键断裂或形成一定是化学变化吗?提示:化学变化中一定存在化学键的断裂
6、和形成,但存在化学键断裂或形成的变化不一定是化学变化,如金属熔化、NaCl 溶于水、NaCl 晶体从溶液中析出、从浓盐酸中挥发出 HCl气体等均属于物理变化,核反应不属于化学变化。5常见的物理变化和化学变化有哪些?提示:物理变化蒸馏、分馏、潮解、熔化、液化、升华、汽化、焰色反应等;化学变化煤的干馏、分解、水解、电解、裂解、裂化、氧化、风化、钝化、氢化、皂化、酯化、显色反应等。6给物质或化学反应进行分类,有利于更好地认识物质的性质以及各类物质之间的转化关系。如:CaCaOCa(OH)2CaCO3CCO2H2CO3CaCO3写出、的化学方程式,并注明反应类型。答案:CaOH2O=Ca(OH)2,化
7、合反应;Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH,复分解反应;CO2=点燃 CO2,化合反应。7按要求填写下列反应类型:(1)根据物质在转化过程中所表现的特点。CaOH2O=Ca(OH)2,属于_,NH4Cl=NH3HCl,属于_,ZnH2SO4=ZnSO4H2,属于_,BaCl2Na2SO4=BaSO42NaCl,属于_。(2)根据反应过程中元素的化合价是否发生变化:Zn2HCl=ZnCl2H2,属于_,2NH4ClCa(OH)2=CaCl22NH32H2O,属于_。提示:(1)化合反应 分解反应 置换反应 复分解反应(2)氧化还原反应 非氧化还原反应8填写表格比较三种分类散系。分散
8、系溶液胶体浊液悬浊液乳浊液分散质粒子的大小分散质粒子的构成小分子、离子少量分子的结合体或大分子大量分子聚集成的固体小颗粒大量分子聚集成的小液滴特点均一、透明、稳定体系多数较均一,较稳定,介稳体系不均一、不透明久置沉淀 不均一、不透明,久置分层分散质微粒能否透过滤纸分散质微粒能否透过半透膜实例食盐水、蔗糖溶液Fe(OH)3 胶体、淀粉胶体泥水、石灰乳植物油和水的混合物鉴别方法胶体和浊液可通过_鉴别;胶体和溶液可通过_鉴别答案:100 nm 100 nm 能 能 不能 能 不能 不能 静置 丁达尔效应对应学生用书P60常见物质的分类1判断下列说法是否正确(正确的打“”,错误的打“”)。(1)一种物
9、质只能属于一种类别()(2)胆矾CuSO45H2O、明矾KAl(SO4)212H2O属于混合物。()(3)酸性氧化物一定是非金属氧化物,且能与水反应生成相应的酸。()(4)Li、Na、K 的氧化物都是碱性氧化物。()(5)两种盐反应一定生成两种新盐。()(6)纯碱属于碱、甘油属于油脂。()解析:(1)()一种物质可以有多种类别,如 Na2CO3 属于钠盐、碳酸盐、含氧酸盐、正盐,可水解的盐等。(2)()结晶水合物属于纯净物。(3)()有些酸性氧化物不是非金属氧化物,如 Mn2O7;SiO2 是酸性氧化物,但不能与水反应生成 H2SiO3。(4)()Na2O2、KO2 都不是碱性氧化物。(5)(
10、)FeCl3 和 KI 可反应生成 I2。(6)()纯碱属于盐,甘油属于醇类物质不属于油脂。2(2013四川高考改编)下列物质分类正确的是()ASO2、SiO2、CO 均为酸性氧化物B稀豆浆、硅酸、氯化铁溶液均为胶体C烧碱、冰醋酸、四氯化碳均为电解质D漂白粉、水玻璃、氨水均为混合物解析:选 D A 项 CO 不是酸性氧化物,B 项 FeCl3 溶液属于溶液,C 项 CCl4 为非电解质,D 项均为混合物。3下列每组物质中均有一种与其他物质在分类上不同。试分析每组中物质的组成规律,将这种不同于其他物质的物质找出来,并指出分类依据。(1)CO2、SO2、H2O(g)、CaO_。(2)H3PO4、H
11、2SiO3(硅酸)、HCl、H2SO4_。(3)空气、N2、HCl 气体、CuSO45H2O_。(4)HClO3、KClO3、Cl2、NaClO3_。解析:(1)只有 CaO 为金属氧化物,其他均为非金属氧化物(或只有 CaO 是固体,其他均为气体);(2)只有 HCl 是无氧酸,其他均为含氧酸(或只有 H2SiO3 为难溶酸,其余为易溶酸);(3)只有空气属混合物,其他均为纯净物(或只有CuSO45H2O为固态物质,其余均为气态物质);(4)只有 Cl2 中 Cl 元素化合价为零,其他均为5 价(或只有 Cl2 为单质,其余均为化合物)。答案:(1)CaO,分类依据为是否是非金属氧化物(或是
12、否是气态物质)。(2)HCl,分类依据为是否是含氧酸(或 H2SiO3,分类依据为是否是可溶性酸)。(3)空气,分类依据为是否是纯净物(或 CuSO45H2O,分类依据为常温下是否为气体)。(4)Cl2,分类依据为是否是化合物。1物质的简单分类2氧化物的分类3氧化物类别辨析(1)碱性氧化物一定是金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物(如 Mn2O7 为酸性氧化物、Al2O3 为两性氧化物、Na2O2 为过氧化物)。(2)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)。(3)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸、碱(如 S
13、iO2、Fe2O3)。胶体的性质及应用4判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2012重庆高考)沸水中滴加适量饱和 FeCl3 溶液,形成带电的胶体,导电能力增强()(2)(2012四川高考)“血液透析”利用了胶体的性质。()(3)(2011山东高考)葡萄糖注射液不能产生丁达尔现象,不属于胶体。()(4)(2010福建高考)依据丁达尔现象可将分散系分为溶液,胶体与浊液。()(5)(2011 北 京 高 考)向 污 水 中 投 入 明 矾,生 成 能 凝 聚 悬 浮 物 的 胶 体:Al3 3H2OAl(OH)3(胶体)3H。()(6)(2011江苏高考)向饱和 FeCl3 溶液中滴加
14、过量氨水,可制取 Fe(OH)3 胶体。()解析:(1)()胶粒带电,但胶体不带电。(2)()血液是一种胶体,不能透过半透膜,而毒素离子可透过半透膜,从而进行“血液透析”挽救肾功能衰竭的病人。(3)()(4)()分散系分类的依据的是分散质微粒直径的大小。(5)()(6)()FeCl3 溶液中加入氨水后会生成 Fe(OH)3 沉淀,得不到胶体。5(2014安丰中学月考)下列说法中,不正确的是()A胶体中分散质粒子的直径大小在 1100 nm 之间B可以利用过滤的方法分离胶体和溶液C可以利用丁达尔效应区分胶体和溶液D胶体在一定条件下能稳定存在解析:选 B 胶体和溶液的分散质粒子的直径较小,都能透过
15、滤纸,B 错误。1Fe(OH)3 胶体的制备把 FeCl3 饱和溶液滴入冷水中得 FeCl3 溶液,滴入沸水中得 Fe(OH)3 胶体,滴入 NaOH 溶液中得 Fe(OH)3 沉淀(即浊液)。如下图所示:注意向沸水中逐滴加入饱和 FeCl3 溶液后继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,若继续加热会造成胶体产生聚沉,出现沉淀。2胶体的应用(1)工农业生产中,有许多重要材料与现象都在某种程度上与胶体有关。如土壤保肥、涂料的制造、工业静电除尘等。(2)医学上,越来越多地利用胶体来检验或治疗疾病,如血液透析、血清纸上电泳等。(3)国防工业上的火药、炸药,冶金工业上的选矿等都会用到胶体的知识。(4)在日常
16、生活中,也会经常接触并应用到胶体的知识,如制豆腐、明矾净水,工业制肥皂;解释不同品牌的墨水不能混用、在江河入海口形成河洲等。特别提醒:(1)区分胶体和其他分散系的方法是丁达尔效应。(2)丁达尔效应是物理变化而不是化学变化。单质、氧化物、酸、碱、盐的转化关系6已知某物质 X 能发生如下转化:X O2 Y O2 Z H2O A判断下列描述的正误(在括号用“”或“”表示)。(1)若 X 为 N2 或 NH3,则 A 为硝酸()(2)若 X 为 S 或 H2S,则 A 为硫酸()(3)若 X 为 C,则 A 为碳酸()(4)若 X 为 Na,则 A 为氢氧化钠()解析:(1)N2(或 NH3)O2NO
17、O2NO2H2O HNO3(2)S(或 H2S)O2SO2O2SO3H2O H2SO4(3)CO2COO2CO2H2O H2CO3(4)NaO2Na2OO2Na2O2H2O NaOH答案:(1)(2)(3)(4)7在稀硫酸、纯碱、烧碱、小苏打、氧化铝、氧化铁、一氧化碳、二氧化碳、铝粉、铁片和木炭粉 11 种物质中,选择适当的物质确定图中的 5 种物质,使连线的两种物质能发生反应。(1)写出它们的化学式:_,_,_,_,_。(2)写出氧化物与单质反应的化学方程式:_。解析:氧化物为 Al2O3、Fe2O3、CO、CO2,酸为 H2SO4,碱为 NaOH,单质为 Al、Fe、C,纯碱为 Na2CO
18、3,烧碱为 NaOH,小苏打为 NaHCO3。氧化物既与酸反应,又与碱反应,说明该氧化物为两性氧化物,故为 Al2O3。单质与碱反应,说明为 Al。氧化物与酸反应,又与单质反应,说明氧化物为 Fe2O3,故与 Al 反应的化学方程式为 2AlFe2O3=高温Al2O32Fe。答案:(1)Al2O3 H2SO4 NaOH Fe2O3 Al(2)2AlFe2O3=高温 Al2O32Fe单质、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系单质、氧化物、酸、碱、盐是中学阶段学习的五类重要物质,对它们之间的相互转化关系应熟练掌握并能灵活运用。其转化关系如下图所示:常见典型的转化关系:金属O2碱性氧化物H2O 碱酸盐满
19、足上述关系的有 K、Na、Ca、Ba 等。非金属O2酸性氧化物H2O 酸碱盐满足上述关系的有 C、S、P 等。AO2BO2CH2O 酸(或碱)满足上述关系的有 NH3、N2、H2S、S、C、Na 等。对应学生用书P62以“转化关系图”为载体串联物质间的相互转化近年来高考题常以转化关系图示来考查物质间的相互转化,因此有必要掌握常见的物质转化关系。高考载体(2010福建高考 T9)下表各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是()选项XYZANaNaOHNaHCO3BCuCuSO4Cu(OH)2CCCOCO2DSiSiO2H2SiO3知识串联设计(1)若 X 为 N2,Y 为 NH3,Z 为 N
20、O,能 否 满 足 题 图 中 的 转 化 关 系?考查非金属单质、氢化物、氧化物间的相互转化(2)有下列转化关系:金 属 O2 碱 性 氧 化 物 H2O 碱 酸 盐,满 足 上 述 关 系 的 金 属 有 哪 些?考查金属及其化合物间的相互转化(3)有下列转化关系:非金属O2 酸性氧化物H2O 酸碱 盐,满足上述转化关系的非金属有哪些?考查非金属及其化合物间的相互转化(4)物质 A、B、C、D 满足下列连续氧化的转化关系:AO2 BO2 CH2O D(酸或碱)若 D 为碱,则 A、B、C、D 分别为何种物质?并写出其转化关系。若 为 酸,则 满 足 上 述 转 化 关 系 的 物 质 分
21、别 有 哪 些?并 写 出 其 转 化 关 系。考查物质的连续氧化(5)非金属氧化物都是酸性氧化物吗?酸性氧化物都能与水反应生成相应的酸吗?试举例说明。考查非金属氧化物与酸性氧化物的关系(6)金属氧化物都是碱性氧化物吗?碱性氧化物都能与水反应生成相应的碱吗?试举例说明。考查金属氧化物与碱性氧化物的关系答案:(1)能;其转化关系图为:N2H2 NH3O2NONH3 N2(2)K、Na、Ca、Ba(3)C、S、P(4)Na 转化关系为 NaO2 Na2OO2 Na2O2H2O NaOHN2;N2O2 NOO2 NO2H2O HNO3NH3;NH3O2 NOO2 NO2H2O HNO3S;SO2 S
22、O2O2 SO3H2O H2SO4H2S;H2SO2 SO2O2 SO3H2O H2SO4C;CO2 COO2 CO2H2O H2CO3(5)CO、NO、NO2 等都不是酸性氧化物,SiO2 是酸性氧化物,但不与水反应(6)Al2O3 是两性氧化物,Mn2O7 是酸性氧化物,CuO、Fe2O3 等是碱性氧化物,但不能与水反应对应学生用书P2391(2014苏州中学模拟)分类是科学研究的重要方法,下列物质分类不正确的是()A化合物:干冰,冰水混合物,烧碱,小苏打B非电解质:乙醇,四氯化碳,氯气,葡萄糖C同素异形体:活性炭,C60,石墨烯,金刚石D混合物:铝热剂,纯净矿泉水,分析纯盐酸,漂白粉解析
23、:选 B B 中氯气是单质,既不属于电解质,也不属于非电解质。2双选题化学概念在逻辑上存在如下关系:对下列概念的说法正确的是()A化合物与电解质属于重叠关系B化合物与碱性氧化物属于交叉关系C溶液与胶体属于并列关系D离子化合物和电解质属于包含关系解析:选 CD 电解质与非电解质都是化合物,A 中二者属于包含关系;化合物与碱性氧化物也属于包含关系;溶液与胶体同属于分散系,是并列关系;离子化合物和电解质属于包含关系。3(2014海门一调)下表各组物质中,物质之间不可能实现如图所示转化的是()X MY MZ选项XYZMAAl3Al(OH)3AlO2NaOHBFeFeCl2FeCl3Cl2CNaOHNa
24、2CO3NaHCO3CO2DSSO2SO3O2解析:选 B Fe 与 Cl2 反应生成 FeCl3,B 项错误。4(2012山东高考)下列与化学概念有关的说法正确的是()A化合反应均为氧化还原反应B金属氧化物均为碱性氧化物C催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间D石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物解析:选 C 选项 A,有单质参加的化合反应为氧化还原反应,否则不一定为氧化还原反应,A 错误;选项 B,Mn2O7 为酸性氧化物,Al2O3 为两性氧化物,B 错误;选项 C,催化剂能影响反应速率,改变可逆反应达到平衡的时间,C 正确;选项 D,石油的分馏产物汽油为混合物,D 错误。5双选题以下物质间
25、的每步转化通过一步反应就能实现的是()ANaHCO3CO2Na2CO3BFeFeCl3FeCl2CSiH2SiO3Na2SiO3DAl2O3Al(OH)3NaAlO2解析:选 AB A 项,碳酸氢钠加热或与酸反应生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,每步转化通过一步反应就能实现,正确;B 项,铁与氯气反应生成氯化铁,氯化铁溶液与铁反应生成氯化亚铁,每步转化通过一步反应就能实现,正确;C 项,SiH2SiO3的转化,可以先与氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠与酸反应生成硅酸,错误;D 项,氧化铝不能与水反应生成氢氧化铝,错误。6下列关于胶体的叙述不正确的是()A胶体区别于其他分散系的本质特
26、征是分散质的微粒直径在 1 nm100 nm 之间B用平行光照射 CuSO4 溶液和 Fe(OH)3 胶体,可以加以区分C把 FeCl3 饱和溶液滴入到 NaOH 溶液中,以制取 Fe(OH)3 胶体D如图所示树林中的晨曦,该现象与丁达尔效应有关解析:选 C A 项,胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在 1 nm100nm 之间,正确;B 项,胶体均具有丁达尔效应,用光束照射,有光路通过的是氢氧化铁胶体,故可用光束照射 CuSO4 溶液和 Fe(OH)3 胶体来区分;C 项,制备氢氧化铁胶体,是把饱和氯化铁溶液滴入沸水中加热到呈红褐色液体;D 项,树林中的晨曦与丁达尔效应有关。7
27、(2014徐州期中)已知 X、Y 为单质,Z 为化合物,能实现下列转化:XY点燃 Z溶于水 惰性电极电解 XY下列说法正确的是()A若 Z 的溶液遇 Na2CO3 放出 CO2 气体,则 X 可能是 H2B若 Z 溶于水后得到强碱溶液,则 X 可能是 NaC若 Z 的溶液中滴加 KSCN 溶液显红色,则 Y 可能为 FeD若 Z 的溶液中滴加 NaOH 溶液有蓝色沉淀生成,则 Y 可能为 O2解析:选 A A 项,X 是 H2,Y 是 Cl2,Z 是 HCl,符合,A 正确;B 项,X 是 Na,Y是 O2 或 Cl2,Z 是 Na2O2 或 NaCl,电解 NaOH 或 NaCl 溶液不能得
28、到 Na,错误;C 项,X 是Cl2,Y 是 Fe,Z 是 FeCl3,电解 FeCl3 溶液不能得到 Fe,错误;D 项,X 是 Cu,Y 是 O2,Z是 CuO,CuO 不溶于水,错误。8(2014海门调研)中学化学中,常见无机物 A、B、C、D、E、X、Y 存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。下列推断正确的是()A若 A 是 CaC2,X 是 H2O,则 Y 一定是溴水B若 A 是金属钠,X 是 H2O,则 E 一定能还原 Fe2O3C若 Y 是 NaOH,C 是白色沉淀,则 A 与 X 一定发生置换反应D若 Y 是氧气,D 是氧化物,则 A 与 X 一定发生氧化还原反应解析
29、:B A 项,B 是 C2H2,Y 可以是 H2 也可能是溴水;C 项,C 是 Al(OH)3,B 是铝盐,A 与 X 的反应可以是复分解反应;D 项中,物质 B 可以是 H2S、NH3 等,则 A 与 X可以是复分解反应。9丁达尔现象是区分胶体与溶液的一种最常用的方法。(1)如图是在实验室中进行氢氧化铁胶体丁达尔现象实验的示意图,该图中有一处明显错误是_,原因是_(试从分散系的分类进行讨论说明)。(2)欲在树林中观察到丁达尔效应,你认为一天中最有可能观察到该现象的时间是_,理由是_。(3)去树林观察丁达尔效应有诸多不便,聪明的你想出了许多在家里看到丁达尔效应的方法,其中最简单、最环保的方法是
30、_。答案:(1)空气中也出现了光柱 进入烧杯前,光穿过的空气不是胶体,不会产生丁达尔效应;(2)清晨 水被太阳加热,形成水雾,可能构成 1100 nm 的分散质,阳光透过树叶间隙形成光束,穿过这些水雾会产生丁达尔现象;(3)打开暖瓶(加热水)让水汽升腾起来,用一束光照射即可10A、B、C、D 都是中学化学常见物质或离子,其中 A、B、C 均含有同一种元素,在一定条件下相互转化的关系如下图所示(部分反应中的 H2O 已略去,其他产物都已列出)。请按要求回答下列问题:(1)若 D 为金属单质,且 D 是用量最大、用途最广的金属,若加热蒸干 B 的溶液没有得到 B 的盐,则 B 的化学式可能为_。(
31、2)若 A 常用作致冷剂,B 和 D 为空气的主要成分,则反应()的化学方程式为_。(3)若 D 为氯碱工业的重要产品,反应()的离子方程式为_。(4)若 D 为酸或酸性气体,也能实现上面的转化,请按 A、B、C、D 顺序写出合理的任意一组物质的化学式。当 D 为酸时,A_、B_、C_、D_。当 D 为酸性气体时,A_、B_、C_、D_。解析:(1)用量最大、用途最广的金属是铁,即 D 是铁。铁具有还原性且属于变价金属,A、B、C 均含有同一种元素,加热蒸干 B 的溶液没有得到 B 的盐,说明该盐是盐酸盐,即 A、B、C 含有的同一种元素是氯元素。则 ABC 分别是氯气、氯化铁和氯化亚铁。(2
32、)B 和 D 为空气的主要成分,则二者为氧气和氮气,A 常用作致冷剂,是氨气,氨气氧化生成 N2,N2 氧化生成 NO。(3)D 为氯碱工业的重要产品,D 是氢氧化钠。ABC 属于铝的化合物之间的转化,即 A是铝盐,B 是氢氧化铝,C 是偏铝酸盐。(4)若 D 是酸,则一定是多元酸,所以 ABCD 分别是 Ba(OH)2、Ba3(PO4)2、BaHPO4 或Ba(H2PO4)2、H3PO4;若 D 为酸性气体时,也应该是多元酸对应的酸酐,例如二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等。答案:(1)FeCl3(2)4NH36NO=催化剂 5N26H2O(3)Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3(4)B
33、a(OH)2、Ba3(PO4)2、BaHPO4 或 Ba(H2PO4)2、H3PO4NaOH、Na2CO3、NaHCO3、CO211在你已学知识范围内选择正确的物质填空,以满足下列转化的要求:A、B、C 可以是物质也可以是该物质的溶液:(1)X、Y 均为 CO2 气体,A 的化学式:_,A 与 C 反应的离子方程式:_。(2)X、Y 均为稀盐酸,C 为气体,A 的化学式:_,A 与 C 反应的离子方程式:_。(3)X、Y 均为 NaOH 溶液,A 的化学式:_,A 与 C 反应的离子方程式:_。(4)X 为稀盐酸,Y 为 Cl2,A 的化学式:_,A 与 C 反应的离子方程式:_。解析:(1)
34、碳酸是二元酸,因此对应的盐有正盐和酸式盐两种。根据转化关系式可知 A 是强碱吸收 CO2 生成碳酸钠,碳酸钠可以继续吸收 CO2 生成碳酸氢钠。碳酸氢钠和氢氧化钠可以又生成碳酸钠。所以 A 可以是氢氧化钠或其他可溶性强碱。(2)和盐酸反应放出气体的一般是活泼的金属或某些盐。根据转化关系式可知 A 应是碳酸盐,和盐酸反应先是生成碳酸氢盐,碳酸氢盐和盐酸继续反应放出 CO2,CO2 和碳酸盐反应又可以生成碳酸氢盐。(3)和氢氧化钠反应最常见的是酸和盐,所以根据转化关系式可知 A 是可溶性铝盐,和氢氧化钠反应生成氢氧化铝,氢氧化铝是两性氢氧化物,可以和氢氧化钠继续反应生成偏铝酸盐,而偏铝酸盐和铝盐反
35、应又可以生成氢氧化铝沉淀。(4)因为氯气具有强氧化性,这说明 B 中含有金属且是变价的金属,常见的是铁。答案:(1)NaOH HCO3 OH=CO23 H2O(2)Na2CO3 CO23 CO2H2O=2HCO3(3)AlCl3 Al33AlO2 6H2O=4Al(OH)3(4)Fe Fe2Fe3=3Fe212(2014苏州模拟)下列物质的转化在给定条件下能实现的是()AMgOHClaqMgCl2(aq)电解 MgBFeO2点燃 Fe2O3 H2SO4aqFe2(SO4)3CSiO2 NaOHaqNa2SiO3(aq)HClaqH2SiO3DHCHOO2HCOOH CH3OHNaOHaqHCO
36、OCH3解析:选 C A 项,MgCl2(熔融)=电解 MgCl2,错误;B 项,3Fe2O2=点燃 Fe3O4,错误;D 项,HCOOHCH3OH浓H2SO4HCOOCH3H2O,错误。13(2014扬州中学模拟)现有 NH3、F2、Cl2、Na、Fe、Na2O、Na2O2、SO2、CO2、NO2等中学化学常见物质,根据它们与水是否发生氧化还原反应进行分类。请回答下列问题:(1)图中所示的分类方法叫_;(2)淡黄色固体位于_组(填“AE”),1 mol 它与水反应转移电子_ mol;(3)用 电 离 方 程 式 表 示 A 组 中 溶 解 度 较 小 的 物 质 其 水 溶 液 呈 弱 酸
37、性 的 原 因_;(4)C 组中某一物质须在加热时才能与水蒸气反应,其化学方程式为_;(5)E 组中某气体与 B 组中某气体反应有单质生成,其化学方程式为_。解析:本题考查物质的分类方法。给出的物质加水,不能发生氧化还原反应的放在甲组,能发生的放在乙组。甲组中能与水反应显酸性的有:CO2 和 SO2;B 组与水反应显碱性的有:NH3 和 Na2O。乙组中水作氧化剂的有:Na 和 Fe。水作还原剂的有:F2。水既不作氧化剂,又不作还原剂的有:Na2O2,Cl2,NO2。答案:(1)树状分类法(2)E 1(3)H2CO3HCO3 H(4)4H2O(g)3Fe=Fe3O44H2(5)2NH33Cl2
38、=N26HCl(或 8NH33Cl2=N26NH4Cl;8NH36NO2=7N212H2O 等)第二单元离子反应明考纲要求理主干脉络1.了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。2.了解离子反应的概念,了解离子反应发生的条件。3.能正确书写简单的离子反应方程式。对应学生用书P63一、电解质及其电离1电解质和非电解质(1)电解质:在水溶液中或熔融状态下,能导电的化合物。(2)非电解质:在溶液和熔融状态下,都不导电的化合物。2强电解质和弱电解质3电离(1)概念:电解质在水溶液中或熔融状态下,离解成自由移动的离子的过程。(2)电离条件:酸的电离条件是溶于水,盐和碱的电离条件是溶于水或熔融。4电离方
39、程式的书写(1)强电解质:完全电离,用=表示。如 H2SO4、NaOH、(NH4)2SO4 的电离方程式分别为 H2SO4=2HSO24、NaOH=NaOH、(NH4)2SO4=2NH4 SO24。(2)弱电解质:部分电离,用表示。多元弱酸分步电离,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。如 H2S 的电离方程式为 H2SHHS;HSHS2。多元弱碱分步电离,但一步写出。如 Cu(OH)2Cu22OH。两 性 氢 氧 化 物 双 向 电 离。如 Al(OH)3 的 电 离 方 程 式:H AlO2 H2OAl(OH)3Al33OH。(3)酸式盐:强 酸酸 式 盐完 全电 离,一 步写 出。如 N
40、aHSO4 在 水溶 液 中的 电离方 程 式为NaHSO4=NaHSO24,在熔融状态下的电离方程式为 NaHSO4=NaHSO4。多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,其余部分电离。如 NaHCO3=NaHCO3,HCO3HCO23。二、离子反应1概念电解质溶液之间的反应都是离子反应,其实质是使溶液中某些离子的浓度减小。2离子反应发生的条件(1)复分解反应类型:(2)氧化还原反应类型: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 2Fe3Cu=2Fe2Cu2。3离子方程式(1)书写步骤:以 CaCO3 与盐酸的反应为例。根据反应事实,写出正确
41、的化学方程式CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2把易溶解且易电离的物质写成离子形式CaCO32H2Cl=Ca22ClH2OCO2 删去两边不参加反应的离子CaCO32H=Ca2H2OCO2 检查方程式两边是否符合原子守恒和电荷守恒(2)意义:离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应,如氢氧化钠溶液和盐酸反应、氢氧化钙溶液和硝酸反应的离子方程式,都可用 HOH=H2O 来表示。1.判断下列说法是否正确(正确的打“”,错误的打“”)。(1)铜和食盐水都能导电,都属于电解质;AgCl、CaCO3 等不溶于水,都属于弱电解质。()(2)所有的化学反应都能写成离子方
42、程式。()(3)CO2 的水溶液能导电,故 CO2 是电解质,BaSO4 的饱和溶液导电性差,故 BaSO4 是弱电解质。()(4)HOH=H2O 可表示所有强酸和强碱的中和反应。()(5)在 pH1 的溶液中,Fe2、Na、Cl、NO3 可以大量共存。()(6)0.5 mol/L 所有一元酸溶液中 c(H)均为 0.5 mol/L。()(7)强酸溶液中的 c(H)一定大于弱酸中的 c(H)。()提示:(1)()铜为单质,食盐水为混合物,均不属于电解质;AgCl、CaCO3 虽难溶于水,但溶于水的部分是全电离,属于强电解质。(2)()某些不属于电解质之间的反应,如 CO2=点燃 CO2,不能写
43、成离子方程式。(3)()CO2 水溶液导电是因 H2CO3 电离而导电,BaSO4 属于强电解质。(4)()像 H2SO4 与 Ba(OH)2 之间的反应均不能用 HOH=H2O 表示。(5)()NO3 在酸性条件下可氧化 Fe2。(6)()若是弱酸,因不能全部电离,则 c(H)0.5 mol/L。(7)()若弱酸的浓度较大而强酸的浓度较小,结论就可能颠倒。2在烧杯里加入 20 mL 0.1 molL1 的 Ba(OH)2 溶液,再滴几滴酚酞试液,然后用滴定管向烧杯中滴加等物质的量浓度的 NaHSO4 溶液。实验装置如右图(夹持仪器已去掉),实验现象如下:灯泡逐渐变暗:烧杯中有白色沉淀生成,溶
44、液红色变浅甚至消失。请依据实验现象回答下列问题:(1)灯泡变暗的原因是_。(2)有白色沉淀生成,说明_,红色变浅说明_。(3)当 Ba2恰好完全沉淀时,消耗 NaHSO4 溶液的体积为_mL,溶液呈_色,离子方程式为_。(4)若向(3)得到的溶液中,继续滴加 NaHSO4 溶液到恰好变为无色,此阶段的离子方程式为_。答案:(1)溶液中可自由移动的离子浓度变小(2)Ba2和 SO24 发生了反应 H和 OH发生了反应,使溶液碱性减弱(3)20 浅红 Ba2OHSO24 H=BaSO4H2O(4)HOH=H2O3有八种离子:H、Na、Ba2、Ca2、OH、Cl、SO24、CO23。(1)由两种离子
45、相结合可形成的物质有_种,其中属于酸的是_,属于难溶盐的是_。(2)写出以上离子组成的弱电解质的电离方程式。_(3)分别写出一个由以上离子组合的物质之间的离子反应方程式。生成气体:_生成 H2O:_生成沉淀:_(4)写出以下离子反应:CuSO4 溶液与 Ba(OH)2 反应_FeBr2 溶液中通入足量 Cl2_答案:(1)16 HCl、H2SO4、H2CO3BaSO4、BaCO3、CaCO3(2)H2OHOH H2CO3HHCO3HCO3HCO23(3)CaCO32H=Ca2CO2H2O(或 CO23 2H=H2OCO2)HOH=H2OBa2SO24=BaSO4(或 Ba2SO24 2OH2H
46、=BaSO42H2O)(4)Cu2SO24 Ba22OH=BaSO4Cu(OH)22Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl对应学生用书P64离子共存与否的判断1(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、SO24、NO3B使酚酞变红色的溶液:Na、Cu2、HCO3、NO3C0.1 molL1AgNO3 溶液:H、K、SO24、ID0.1 molL1NaAlO2 溶液:H、Na、Cl、SO24解析:选 A 本题考查离子共存,意在考查考生对离子反应知识的理解与应用能力。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
47、共存。使酚酞变红色的溶液呈碱性,Cu2、HCO3 均不能大量存在,B 错误。Ag与 SO24、I均不能大量共存,C 错误。AlO2 与 H不能大量共存,D 错误。2(2014苏北四市质量检测)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A0.1 molL1FeCl2 溶液:H、Na、Cl、NO3Bc(OH)0.1 molL1 的溶液:K、Na、ClO、NO3Cc(H)0.1 molL1 的溶液:K、Ca2、HCO3、SO24D与铝反应产生大量氢气的溶液:Ba2、Na、CO23、NO3解析:选 B A 项,H与 NO3 结合氧化 Fe2,错;B 项,碱性条件下,四种离子可共存,正确;C
48、 项,酸性条件下,HCO3 不存在,错;D 项,Ba2与 CO23 生成 BaCO3 沉淀,且若呈酸性时,不能产生 H2,错。3(2013安徽高考)下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是()A银氨溶液:Na、K、NO3、NH3H2OB空气:C2H2、CO2、SO2、NOC氢氧化铁胶体:H、K、S2、BrD高锰酸钾溶液:H、Na、SO24、葡萄糖分子解析:选 A 本题考查分子、离子共存,意在考查考生对离子反应发生条件的理解能力。银氨溶液中,提供的四种微粒均能共存,A 项正确;空气中 NO 与 O2,化合为 NO2,B 项错误;氢氧化铁胶体中 H和 S2不能大量存存,C 项错误;高锰酸钾
49、溶液具有强氧化性,葡萄糖为还原性糖,两者发生氧化还原反应,D 项错误。4(2013广东高考)水溶液中能大量共存的一组离子是()ANa、Al3、Cl、CO23 BH、Na、Fe2、MnO4CK、Ca2、Cl、NO3DK、NH4、OH、SO24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 CO23 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;MnO4、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;NH4 与 OH结合生成NH3H2O,D 项错误。1判断离子间能否大量共存的方法(1)离子间发生复分解反
50、应:离子间相互结合生成难溶物或微溶物,如:Ba2(或 Ca2)与 SO24、SO23、CO23 等。离子间相互结合生成气态物质,如:H与 CO23、HCO3、S2、HS、SO23、HSO3 等。离子间相互作用生成弱电解质,如:H与 CH3COO、F;OH与 NH4 等。(2)离子间发生氧化还原反应:如:I(或 Fe2)与 MnO4、NO3(H)等氧化性离子不共存。(3)离子间发生相互促进的水解反应:如:Al3与 CO23、HCO3、S2、HS、AlO2 等。(4)离子间形成配合物:如:Fe3与 SCN,Ag与 NH3H2O 等。2离子共存题干中常见的限制条件题干分析溶液无色有色离子不能大量存在
51、,如 Cu2、Fe2、Fe3、MnO4 等溶液 pH1 或 pH13溶液 pH1,说明溶液中含大量 H,则与 H反应的离子不能存在,当 NO3 存在时会氧化 I、Fe2及 S2、HS、H2S 等。溶液 pH13,说明溶液中含大量 OH,则与 OH反应的离子不能存在溶液透明“透明”并不代表溶液无色与 Al 反应放出 H2溶液可能显酸性也可能显碱性由水电离出的 c(H)11012 molL1溶液可能显酸性也可能显碱性离子方程式的书写与判断5(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()AMnO2 与浓盐酸反应制 Cl2:MnO24HCl=Mn22ClCl22H2OB明矾溶于水产生
52、 Al(OH)3 胶体:Al33H2O=Al(OH)33HCNa2O2 溶于水产生 O2:Na2O2H2O=2Na2OHO2DCa(HCO3)2 溶液与少量 NaOH 溶液反应:HCO3 Ca2OH=CaCO3H2O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元素守恒。6双选题(2013海南高考)能正确表示下列反应的离子方程式为()ANH4HCO3 溶于过量的浓 KOH 溶液中:NH4 HCO3 2OH=CO23 NH3
53、2H2OB向明矾溶液中滴加 Ba(OH)2 溶液,恰好使 SO24 沉淀完全:2Al33SO24 3Ba26OH=2Al(OH)33BaSO4C向 FeBr2 溶液中通入足量氯气:2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26ClD醋酸除去水垢:2HCaCO3=Ca2 CO2 H2O解析:选 AC B 选项明矾溶液中,Al3和 SO24 个数比为 12,SO24 完全沉淀时,Al3应转化为 AlO2;D 选项中醋酸是弱酸,应该以分子的形式写入离子方程式。7(2014通泰扬宿模拟)下列离子方程式表达正确的是()A向 AgCl 悬浊液中加入 KI 溶液:AgI=AgIB向 Ba(OH)2 溶液中滴加少
54、量 CuSO4 溶液:Ba2SO24=BaSO4C向 Ca(HCO3)2 溶液中滴加少量澄清石灰水:Ca2HCO3 OH=CaCO3H2OD向 NaClO 的碱性溶液中滴加少量 CoCl2 生成 Co(OH)3 沉淀:2Co2ClO5H2O=2Co(OH)3Cl4H解析:选 C A 项,AgCl 是难溶物,不能拆成 Ag,错误;B 项,漏写 Cu2与 OH的反应,错误;D 项,碱性溶液中不能生成 H,错误。8(2014盐城市摸底考试)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()ASO2 通入溴水中:SO2Br2 2H2O=4H2BrSO24BCaCO3 溶于醋酸溶液:CaCO32H=Ca2CO
55、2H2OCNaAlO2 溶液中通入过量 CO2 气体:2AlO2 CO23H2O=2Al(OH)3 CO23D电解氯化镁溶液:Mg22Cl=电解 MgCl2解析:A A 项,正确;B 项,醋酸为弱电解质,应写成分子式,错;C 项,过量的 CO2,应生成 HCO3,错;D 项,应写成 Mg22Cl2H2O=Mg(OH)2H2Cl2,错。1离子方程式正误判断的“六查”总体思路:(1)“一查”是否符合反应事实如 2Fe6H=2Fe33H2错因;H不能把Fe氧化成Fe3,而只能氧化成Fe2正解:Fe2H=Fe2H2(2)“二查”“=”“”“”“”是否使用恰当如用饱和 FeCl3 溶液制备胶体:Fe33
56、H2O=Fe(OH)33H错因:FeOH3胶体不是沉淀,不能标“”正解:Fe33H2O=FeOH3胶体3H再如 NaHCO3 溶液因水解呈碱性:HCO3 H2O=H2CO3OH错因:HCO3 水解过程很微弱,应用“”表示而不能用“=”正解:HCO3 H2OH2CO3OH(3)“三查”拆分是否正确只有易溶于水的强电解质能拆写成离子,其他物质均不能拆写。如 Ca(HCO3)22H=Ca22CO22H2O错因:未将CaHCO32拆分成Ca2和HCO3正解:HCO3 H=CO2H2O如 Cl2H2O2HClClO错因:将弱酸HClO拆分成了H和ClO正解:Cl2H2OHClHClO(4)“四查”是否“
57、漏写”离子反应如稀硫酸与氢氧化钡溶液反应:Ba2SO24=BaSO4错因:忽略氢离子和氢氧根离子的中和反应正解:Ba22OH2HSO24=BaSO42H2O(5)“五查”是否符合反应物的“量”过量、少量、足量等如把过量的 NaHCO3 溶液与 Ca(OH)2 溶液混合:HCO3 Ca2OH=CaCO3H2O错因:未考虑反应物中量的关系正解:2HCO3 Ca22OH=CaCO32H2OCO23(6)“六查”是否符合三个守恒质量守恒:如 NaH2O=NaOHH2错因:反应前后氢原子的数目不等正解:2Na2H2O=2Na2OHH2电荷守恒:如 FeCl2 溶液与 Cl2 反应:Fe2Cl2=Fe32
58、Cl错因:反应前后电荷不守恒正解:2Fe2Cl2=2Fe32Cl电子守恒:如双氧水滴入酸性 KMnO4 溶液中:2MnO4 7H2O26H=2Mn26O210 H2O错因:电子转移不守恒正解:2MnO4 5H2O6H=2Mn25O28H2O2与“量”有关的离子方程式的书写技巧(1)多元弱酸盐与强酸反应时,应注意反应物的用量。如在 Na2CO3 溶液中滴加少量盐酸,离子方程式为 CO23 H=HCO3;若盐酸过量,离子方程式为 CO23 2H=CO2H2O。(2)CO2(或 SO2)与强碱溶液反应时,应注意 CO2(或 SO2)是否过量。一般地,若 CO2(或 SO2)少量,产物为碳酸盐(或亚硫
59、酸盐),若 CO2(或 SO2)过量,产物为碳酸氢盐(或亚硫酸氢盐)。如将少量 CO2 气体通入澄清石灰水中,离子方程式为 CO2Ca22OH=CaCO3H2O;若通入过量的 CO2,离子方程式为 CO2OH=HCO3。(3)酸式盐与碱反应时,应注意物质之间“量”的关系。如 NaHSO4溶液与 Ba(OH)2 溶液的反应,NaHCO3溶液与 Ca(OH)2 溶液的反应,Ca(HCO3)2溶液与 NaOH 溶液的反应等。对于这类反应要按照“以少定多”的原则进行书写,即先假定少量物质的化学计量数为1,根据少量物质的化学式,写出参加反应的离子数目,然后根据少量物质的离子数目来确定过量物质的离子数目。
60、如少量的 NaHCO3 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应的离子方程式为 HCO3 OHBa2=BaCO3H2O;若 NaHCO3 溶液过量,离子方程式为 Ba22OH2HCO3=BaCO32H2OCO23。(4)强氧化剂遇到两种还原性离子时,应注意氧化剂是否过量。如将少量的 Cl2 通入到 FeBr2 溶液中,离子方程式为 2Fe2Cl2=2Fe32Cl;若 Cl2过量,则离子方程式为 2Fe24Br3Cl2=2Fe32Br26Cl。(5)对于定量反应,要注意产物是否与反应物的量有关。如 CO2 气体与 NaOH 溶液的反应,当 nCO2nNaOH12时,离子方程式为 CO22OH=CO23H
61、2O;当 nCO2nNaOH1 时,离子方程式为 CO2OH=HCO3;若将 0.3 mol CO2 气体通入1 L 0.4 molL1 的 NaOH 溶液中,由于12 nCO2nNaOH0.30.4341,则产物中既有 Na2CO3 又有NaHCO3,设 n(Na2CO3)x mol,n(NaHCO3)y mol,则有 2xy0.4(Na 守恒),xy0.3(C守恒),解得 x0.1,y0.2,故其离子方程式为 3CO24OH=CO23 2HCO3 H2O。坚持“四项基本原则”破解离子推断题9(2013上海高考)某溶液可能含有 Cl、SO24、CO23、NH4、Fe3、Al3和 K。取该溶液
62、 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BCl一定存在,且 c(Cl)0.4 mol/LCSO24、NH4 一定存在,Cl可能不存在DCO23、Al3一定不存在,K可能存在解析:选 B 根据加入过量 NaOH 溶液并加热,得到 0.02 mol 气体,说明有 NH4,而且为 0.02 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 C
63、O23,根据不溶于盐酸的 4.66 g 沉淀,说明有 SO24,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。10某同学为检验溶液中是否含有常见的几种无机离子,进行了如下图所示的实验操作,其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是()A原溶液中一定含有 SO24B原溶液中一定含有 NH4C原溶液中一定含有 ClD原溶液中一定含有 Fe3解析:选 B 原溶液中加入硝酸钡和盐酸生成白色沉淀,原溶液中可能存在 SO24、SO23或 Ag,A 项错误;加硝酸银溶液产生白色沉淀,可能是加入的盐酸引起的,C 项错误;因检验
64、过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明原溶液中一定含有 NH4,B 项正确;加入 KSCN 溶液得到红色溶液,Fe3可能是由原溶液中的 Fe2被 NO3、H氧化生成的,故原溶液中不一定含有 Fe3,D 项错误。11某无色溶液,由 Na、Ag、Ba2、Al3、AlO2、MnO4、CO23、SO24 中的若干种组成,取该溶液进行如下实验:取适量试液,加入过量盐酸,有气体生成,并得到溶液;在所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液,有气体生成,同时析出白色沉淀甲;在所得溶液中加入过量 Ba(OH)2 溶液,也有气体生成,并有白色沉淀乙析出。根据上述实验完成下列问题:(1)溶液中一定不存在的离子是_
65、。(2)一定存在的离子是_。(3)判断沉淀乙成分的方法是_。(4)写 出 有 关 反 应 的 离 子 方 程 式:实 验 _。实 验_。(5)实验生成的气体是_。解析:无色溶液中不存在 MnO4;根据溶液中肯定存在 CO23 离子,由此可知不存在Ag、Ba2、Al3,因三种离子与 CO23 产生沉淀;由知所得溶液中含 Al3,表明原溶液中含 AlO2,因为 AlO2 4H=Al32H2O;根据知,由于碳酸氢铵过量,沉淀可能为BaCO3,也可能是 BaCO3 和 BaSO4 的混合物(原溶液存在 SO24);根据电荷守恒可知溶液中一定含有 Na。答案:(1)Ag、Ba2、Al3、MnO4(2)N
66、a、AlO2、CO23(3)加入过量盐酸,观察沉淀是否完全溶解。若完全溶解,为 BaCO3;若部分溶解,为BaCO3 和 BaSO4 的混合物(4)实验:CO23 2H=CO2H2O、AlO2 4H=Al32H2O实验:HHCO3=H2OCO2、Al33HCO3=Al(OH)33CO2(5)NH3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
67、正确的结果。离子推断中的“四项基本原则”对应学生用书P67以“溶液中所含离子种类的实验探究”为载体串联离子反应的知识高考载体(2012浙江高考 T13 改编)水溶液 X 中只可能溶有 K、Mg2、AlO2、Al3、SiO23、SO23、CO23、SO24 中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验:知识串联设计(1)溶液中 Al3与 AlO2 能否大量共存?考查离子能否大量共存(2)写出 SiO23 过量与盐酸反应的离子方程式。考查离子方程式的书写(3)Al(OH)3 能 否 溶 于 过 量 氨 水?试 写 出 Al3 与 过 量 氨 水 反 应 的 离 子 方 程 式_。考查离子方程式的书
68、写(4)依 据 实 验 溶 解 图 判 断 气 体 甲 一 定 是 纯 净 物 吗?沉 淀 甲 的 成 分 是 什 么?考查离子的化学性质(5)依据实验流程图判断沉淀乙的成分是什么?分别写出该沉淀溶于盐酸和 NaOH 溶液的 离 子 方 程 式 _、_。考查离子方程式的书写(6)依据实验流程图判断溶液中一定含有的离子有哪些?能否确定溶液中是否存在SO24?考查离子共存及离子的化学性质答案:(1)不能(2)SiO23 2H=H2SiO3(3)不能 Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4(4)不一定 H2SiO3(5)Al(OH)3 Al(OH)33H=Al33H2OAl(OH)3OH=Al
69、O2 2H2O(6)SiO23、AlO2、K 不能确定溶液中是否存在 SO24对应学生用书P2411(2014无锡市高三期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A0.1 molL1H2SO4 溶液:K、Ba2、NO3、ClB0.1 molL1NaOH 溶液:K、Na、SO24、HCO3C0.1 molL1NaClO 溶液:Fe2、K、I、ClDc(OH)/c(H)11014 的溶液:Ba2、Na、Cl、NO3解析:选 D Ba2与 SO24 不能大量共存,A 项错误;碱性条件下 HCO3 不能大量共存,B 项错误;ClO具有强氧化性,能氧化 Fe2和 I而不能大量共存,C
70、项错误。2(2014连云港市高三摸底考试)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A使甲基橙呈红色的溶液:NH4、Na、AlO2、HCO3Bc(NH3H2O)1.0 molL1 的溶液:K、Al3、SO24、ClC由水电离的 c(H)1012 molL1 的溶液:K、Ba2、Cl、BrD在 cHcOH11010 的溶液:Mg2、Fe3、SO24、NO3解析:选 C A 项,甲基橙呈红色的溶液显酸性,AlO2、HCO3 均不能大量存在,错误;B 项,NH3H2O 与 Al3发生反应,错误;C 项,溶液可能呈酸性或碱性,但四种离子间均不发生反应,能共存,正确;D 项,溶液呈碱性,Mg2与
71、 Fe3会生成沉淀,错误。3(2014苏州市暑假自查测试)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()A用二氧化锰与浓盐酸反应制取 Cl2:MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2OB硫化钠水溶液呈碱性的原因:S22H2OH2S2OHC向 NaAlO2 溶液中通入过量 CO2:2AlO2 CO23H2O=2Al(OH)3CO23D玻璃试剂瓶被烧碱溶液腐蚀:SiO22Na2OH=Na2SiO3H2O解析:选 A A 项,符合原子守恒和电荷守恒,正确;B 项,S2分步水解:S2H2OHSOH,错误;C 项,CO2 过量,最终生成 HCO3,错误。D 项,Na2SiO3 可溶于水,不是沉淀:SiO22
72、OH=SiO23 H2O,错误。4(2014苏北四市高三第一次调研)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某无色澄清透明溶液中:K、H、Fe2、NO3Bc(H)0.5 molL1,因此必有 K,至少为 0.8 molL1,不能确定有无 NO3。答案:(1)Ag、Mg2、Ba2(2)SiO23 2H=H2SiO3(3)如表阴离子NO3CO23SiO23SO24c/molL1?0.250.40(4)存在,最小浓度为 0.8 molL110(2014大连模拟)某种溶液仅含下表离子中的 5 种(不考虑水的电离与离子水解),且各种离子的物质的量均为 1 mol。阳离子K Ba2 Fe2
73、 Al3 Fe3 Mg2阴离子OH HCO3 CO23 Cl NO3 SO24若向原溶液中加入足量的盐酸,有无色气体生成。经分析反应后溶液中阴离子的种类没有变化。(1)溶液中_(填“一定”、“一定不”或“可能”)含有 HCO3 或 CO23,理由是_。(2)原溶液中所含的阴离子为_,阳离子为_。(3)向 原 溶 液 中 加 入 足 量 的 盐 酸,有 无 色 气 体 生 成 的 离 子 反 应 方 程 式 为_。(4)向原溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥灼烧至恒重,得到固体质量为_g。解析:向原溶液中加入足量的盐酸,反应后溶液的阴离子的种类没有变化,则原溶液中不存
74、在 OH、HCO3、CO23,一定存在 Cl,又因为产生无色气体,只能是 Fe2与 NO3、H反应生成的 NO,可确定原溶液中含有 Fe2、NO3、Cl各 1 mol,因溶液中有 5 种离子,溶液中一定还含有 1 mol SO24,而阳离子只能是 Mg2,且物质的量为 1 mol。(3)生成无色气体的离子反应方程式为:3Fe2NO3 4H=3Fe3NO2H2O。(4)向原溶液中加入足量 NaOH 溶液,过滤、洗涤、干燥灼烧生成 0.5 mol Fe2O3 和 1 molMgO,故固体质量为 120 g。答案:(1)一定不 HCO3 与 CO23 均可与盐酸反应生成二氧化碳,造成阴离子种类有所变
75、化(2)Cl、NO3、SO24 Fe2、Mg2(3)3Fe2NO3 4H=3Fe3NO2H2O(4)12011某无色透明溶液中可能大量存在 Ag、Mg2、Cu2、Fe3、Na中的几种,请填写下列空白:(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是_。(2)取少量原溶液,加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成;再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是_,有关的离子方程式为_。(3)取(2)中的滤液,加入过量的稀氨水(NH3H2O),出现白色沉淀,说明原溶液中肯定有_,有关的离子方程式为_。(4)原溶液可能大量存在的阴离子是下列的_。ACl BNO3CCO23DOH解析:(1)无色
76、透明溶液中不可能含有 Cu2、Fe3等有色离子。(2)加稀盐酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成,则肯定存在 Ag,离子方程式为 AgCl=AgCl。(3)加稀氨水有白色沉淀出现,肯定含有 Mg2。(4)原溶液中由于含有 Ag,阴离子中不可能含有 Cl、CO23、OH,可能含 NO3。答案:(1)Cu2、Fe3(2)Ag AgCl=AgCl(3)Mg2 Mg22NH3H2O=Mg(OH)22NH4 (4)B12(2014江苏百校大联考)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是()A漂白粉中加入浓盐酸:ClOClH2O=Cl2 2OHB过量的 CO2 通入水玻璃中:SiO23 CO2H2O=H2SiO
77、3CO23CNH4Al(SO4)2 溶液中加入过量 Ba(OH)2 溶液:NH4 Al35OH=NH3H2OAlO22H2ODSO2 通入酸性 KMnO4 溶液:5SO22H2O2MnO4=5SO24 2Mn24H解析:选 D A 项,在强酸性条件下,不可能生成 OH,正确的应写为:ClOCl2H=Cl2H2O,错误;B 项,因 CO2 过量,最终应生成 HCO3,错误;C 项,NH4Al(SO4)2中三种离子均会发生反应,正确的是:NH4 Al32SO24 2Ba25OH=2BaSO4NH3H2OAlO2 2H2O,错误;D 项正确。13向 Ba(OH)2 溶液中逐滴加入稀硫酸,请完成下列问
78、题:(1)写出反应的离子方程式:_。(2)下列三种情况下,离子方程式与(1)相同的是_(填序号)。A向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液至溶液显中性B向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液至 SO24 恰好完全沉淀C向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液至过量(3)若缓缓加入稀硫酸直至过量,整个过程中混合溶液的导电能力(用电流强度 I 表示)可近似地用如图中的_(填序号)曲线表示。(4)若有一表面光滑的塑料小球悬浮于 Ba(OH)2 溶液中央,如图所示。向该烧杯中缓缓注入与 Ba(OH)2 溶液等密度的稀硫酸至恰好完全反应。在此实验过程中,小球
79、将_。解析:(1)向 Ba(OH)2 溶液中逐滴加入稀硫酸,反应的离子方程式为 Ba22OH2HSO24=BaSO42H2O。(2)向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液至溶液显中性,反应的离子方程式为 2HSO24 Ba22OH=BaSO42H2O;向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液至 SO24 恰好完全沉淀,离子方程式为:Ba2OHSO24 H=BaSO4H2O;向 NaHSO4 溶液中逐滴加入 Ba(OH)2 溶液至过量,反应的离子方程式为:HSO24Ba2OH=BaSO4H2O。(3)向 Ba(OH)2 溶液中缓缓加入稀硫酸,当 Ba(OH)2 与
80、H2SO4恰好完全反应时,溶液导电能力接近为零,再加过量稀硫酸,溶液导电能力又增强,故曲线C 正确。(4)Ba(OH)2 与 H2SO4 反应过程中,随反应的进行,溶液密度变小,塑料小球下沉。答案:(1)Ba22OH2HSO24=BaSO42H2O(2)A(3)C(4)下沉第三单元氧化还原反应明考纲要求理主干脉络1.熟悉常见元素的主要化合价,能正确使用化学式(分子式)表示物质的组成,能根据化学式判断元素的化合价。2.理解氧化还原反应的本质。3.了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。4.能正确书写化学方程式,并能根据质量守恒定律进行有关计算。对应学生用书P68一、氧化还原反应的本质及有关概念1本
81、质和特征2反应关系二、电子转移的表示方法1双线桥法2单线桥法三、常见的氧化剂和还原剂1常见的氧化剂物质类型举例对应还原产物活泼的非金属单质X2(卤素)XO2H2O、OH元素处于高化合价时的化合物或离子氧化物MnO2Mn2含氧酸浓硫酸SO2HNO3NO、NO2盐KMnO4Mn2Fe3Fe2、Fe过氧化物Na2O2、H2O2H2O2常见的还原剂(1)活泼的金属单质,如 Na、Mg、Al、Fe 等。(2)某些活泼的非金属单质,如 H2、C、Si 等。(3)元素处于低化合价时的物质,如 CO、Fe2、S2、I等。写出下列还原剂对应的氧化产物:CO:CO2,Zn:Zn2,SO23:SO24。3具有中间价
82、态的物质既有氧化性又有还原性具有中间价态的物质还原产物氧化产物Fe2FeFe3SO23SSO24H2O2H2OO21.判断下列描述的正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2013天津高考)Na2SO3 与 H2O2 的反应为氧化还原反应。()(2)(2012天津高考)NO2 溶于水时发生氧化还原反应。()(3)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。()(4)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。()(5)(2012山东高考)化合反应均为氧化还原反应。()(6)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被氧化。()(7)非金属阴离子只具有还原性,金属阳离子只具有氧化性。()
83、提示:(1)()反应生成 Na2SO4 和 H2O;(2)()生成 HNO3 和 NO;(3)()有些反应物既不是氧化剂,也不是还原剂,如反应 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O 中的 NaOH。(4)()如 2O3=3O2、C(金刚石)=一定条件C(石墨)。(5)()如 SO3H2O=H2SO4 不是氧化还原反应。(6)()如 O2H2O,氧元素被还原。(7)()如 Fe2具有还原性。2以 Cu 与稀 HNO3 的反应为例表示氧化还原反应的电子转移。(1)双线桥法(2)单线桥法答案:(1)(2)=3Cu(NO3)22NO4H2O3氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系如下图,请将下面
84、反应对号入座。A.COCuO=高温 CuCO2B.CaCO3=高温 CaOCO2C.2FeCl2Cl2=2FeCl3D.NH3HCl=NH4ClE.ZnH2SO4=ZnSO4H2F.HClNaOH=NaClH2OG.2KClO3=MnO22KCl3O2答案:D C B G A E F4分析以下反应:(1)在反应 MnO24HCl(浓)=MnCl2Cl22H2O 中,氧化剂是_,还原剂是 HCl,氧化产物是_,生成 1 mol Cl2 时转移电子数目为_,被氧化的 HCl的物质的量是_,盐酸显示的性质是_。(2)在反应 Cu2H2SO4(浓)=CuSO4H2OSO2中,氧化剂是_,还原产物是_,
85、生成 1 mol SO2 转移电子数目为_,浓 H2SO4 显示的性质是_。(3)在反应 Cl22NaOH=NaClNaClOH2O 中,氧化剂是_,还原剂是_,氧化产物是_,每有 1 mol Cl2 参与反应转移电子数目为_,氧化剂与还原剂物质的量之比为_。(4)在反应 5KIKIO36HCl=6KCl3I23H2O 中,氧化剂是_,还原剂是_,氧化产物是_,还原产物是_,每生成 3 mol I2 转移的电子数目为_,氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。答案:(1)MnO2 Cl2 2NA 2 mol 还原性和酸性(2)浓 H2SO4 SO2 2NA 酸性和氧化性(3)Cl2 Cl2 Na
86、ClO NA 11(4)KIO3 KI I2 I2 5NA 51对应学生用书P69物质氧化性、还原性强弱的比较1在常温下发生下列反应:(1)16H10Z2XO4=2X25Z28H2O(2)2A2B2=2A32B(3)2BZ2=B22Z根据上述反应,判断下列结论中错误的是()A溶液中可能发生反应:Z22A2=2A32ZBZ2 在(1)、(3)反应中作还原剂C氧化性强弱顺序为 XO4 Z2B2A3DX2是 XO4 的还原产物解析:选 B 由反应(1)可知氧化性:XO4 Z2,由反应(2)可知氧化性:B2A3,由反应(3)可知氧化性:Z2B2,综上氧化性强弱顺序为 XO4 Z2B2A3,结合选项分析
87、可知 B 不正确,Z2 在(1)中是氧化产物,在(3)中作氧化剂。2(2014北京海淀区模拟)在一定条件下,下列微粒的还原性顺序为 ClBrFe2ISO2,由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是()A2Fe3SO22H2O=2Fe2SO24 4HB2Fe2Cl2=2Fe32ClC2Br4HSO24=SO2Br22H2ODI2SO22H2O=4HSO24 2I解析:选 C 根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,分析各个选项中还原剂和还原产物是否与题干的还原性顺序一致。C 项 SO2 的还原性强于 Br,所以正向不能进行,逆向可以。3(2014南通中学模拟)已知下列反应2Fe32I=2Fe2I2
88、;2Fe2Br2=2Fe32Br;2Fe(CN)46 I2=2Fe(CN)36 2I。试判断下列物质的氧化性强弱顺序正确的是()AFe3Br2I2Fe(CN)36BBr2I2Fe3Fe(CN)36CBr2Fe3I2Fe(CN)36DFe(CN)36 Fe2Br2I2解析:选 C 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物。所以根据反应可知氧化性是铁离子大于单质碘。根据反应可知氧化性是单质溴大于铁离子。根据反应可知氧化性是单质碘大于 Fe(CN)36。物质的氧化性、还原性强弱比较的四大依据1依据反应原理氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂还原产物2依据金属、非金属的
89、活动性顺序3依据元素周期表4依据电化学原理(1)原电池原理:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极正极。(2)电解池原理:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。特别提醒(1)物质氧化性或还原性的强弱取决于其得失电子的难易,与得失电子的数目无关。如 Al3e Al3,而 Nae Na,但还原性 NaAl。(2)对于一种物质既作氧化剂又作还原剂的反应,如Cl2H2OHClOHCl,不能根据反应方程式判断物质氧化性、还原性的强弱。(3)元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如 Na、SO24;同理,元素处于最低价
90、态时也不一定具有强还原性。氧化还原反应规律及应用4(2013福建高考)某学习小组以 Mg(NO3)2 为研究对象,拟探究其热分解的产物,提出如下 4 种猜想:甲:Mg(NO3)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2丙:Mg3N2、O2丁:MgO、NO2、N2请问哪种猜想一定不能成立?答案:根据氧化还原反应中化合价变化守恒规律,元素的化合价有升有降,而丁的猜想中,只有 N 元素的化合价降低,没有化合价升高的元素,故丁的猜想一定不能成立。5(2014华中师大一附中高三期中)根据表中信息判断,下列选项不正确的是()序号反应物产物KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4Cl2、FeB
91、r2FeCl3、FeBr3MnO4 Cl2、Mn2A.第组反应的其余产物为 H2O 和 O2B第组反应中 Cl2 与 FeBr2 的物质的量之比为 11C第组反应中生成 1 mol Cl2,转移电子 2 molD氧化性由强到弱顺序为 MnO4 Cl2Br2Fe3解析:选 B 第组反应 Mn 元素的化合价降低,必然有一种元素的化合价升高,H2O2中 O 元素的化合价升高,产物是氧气,H 元素的存在形式是水,A 正确;第组反应中产物是 FeCl3、FeBr3 时,发生的反应为:Cl22Fe2=2Fe32Cl,Cl2 与 FeBr2 的物质的量之比为 12;第组反应中生成物 Cl2 是氧化产物,1
92、mol Cl2,转移电子 2 mol,C 正确。6(2014徐州一中模拟)将 0.03 mol Cl2 缓缓通入含 0.02 mol H2SO3 和 0.02 mol HBr 的混合溶液中,在此过程溶液的 c(H)与 Cl2 用量的关系示意图是(溶液的体积视为不变)()解析:选 A 将 Cl2 缓缓通入含 H2SO3 和 HBr 的混合溶液中,由于亚硫酸的还原性强于溴化氢的还原性,所以,氯气优先和亚硫酸反应,所以刚开始的一段,氢离子浓度会增大,H2OCl2H2SO3=H2SO42HCl,氯气的用量从 00.02 mol 时,氢离子浓度会增大,把亚硫酸反应完后接下来和溴化氢反应:2HBrCl2=
93、Br22HCl,反应前后氢离子浓度不变,故选 A 项。氧化还原反应的基本规律及应用1守恒规律(1)内容:质量守恒:反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。(2)应用:运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。如用铜电极电解 Na2SO4 溶液,其阳、阴极产物及转移电子关系式为:Cu22eH22OH。2强弱规律在浓度相差不大的溶液中:(1)同时含有几种还原剂时 加入氧化剂 将按照还原性由强
94、到弱的顺序依次反应。如向 FeBr2 溶液中通入少量 Cl2 时,因为还原性 Fe2Br,所以 Fe2先与 Cl2 反应。(2)同时含有几种氧化剂时 加入还原剂 将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有 Fe3、Cu2的溶液中加入铁粉,因为氧化性 Fe3Cu2,所以铁粉先与 Fe3反应,然后再与 Cu2反应。3归中规律(1)内容:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,其反应规律可总结为:价态相邻能共存,价态相间能归中;归中价态不交叉,低升高降只靠拢。(2)应用:运用转化规律可判断氧化还原反应能否进行及反应产物。氧化还原反应方程式的配平与计算7写出以下化学方程式并配平。(1)(2013浙江
95、高考)NH3 在加热条件下与 CuO 反应生成 Cu 和 N2。(2)(2012北京高考)用浓 HNO3 清洗试管壁上的 Ag。(3)(2011福建高考)向碘盐(KIO3)和稀 H2SO4 的混合溶液中加入 KI 固体后可生成 I2。(4)(2010山东高考)Na2S 放置在空气中被氧化变质。(5)在 NaOH 环境下,Cl2 与 NaI 反应时,每 1 mol Na I 完全反应转移 6 mol 电子。(6)向 FeBr2 溶液中通入过量的 Cl2。答案:(1)3CuO2NH3=3CuN23H2O(2)Ag2HNO3(浓)=AgNO3NO2H2O(3)KIO35KI3H2SO4=3K2SO4
96、3I23H2O(4)2Na2SO22H2O=2S4NaOH(5)3Cl2NaI6NaOH=NaIO36NaCl3H2O(6)2FeBr23Cl2=2FeCl32Br28(2013福建高考改编)纤维素还原法制 ClO2 是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物 D 与 NaClO3 反应生成 ClO2。(1)完成反应的化学方程式:_24NaClO312H2SO4=ClO2CO218H2O_(2)ClO2 和 Cl2 均能将电镀废水中的 CN氧化为无毒的物质,自身被还原为 Cl。处理含CN相同量的电镀废水,所需 Cl2 的物质的量是 ClO2 的_倍。解析:(1)纤维素水解最终产物葡萄糖(
97、C6H12O6),根据化合价升降守恒规律,(C6H12O6)中元素化合价升高数应该等于 NaClO3 元素化合价降低数,又根据 Na 元素和 S 原子守恒,产物中其中一种肯定是“12Na2SO4”,则 24NaClO3得24e 24 ClO2C6H12O6失24e 6CO2(2)ClO25e Cl Cl22e 2Cl由于处理相同量的废水,得到的电子数相同,5n(ClO2)2n(Cl2),故 n(Cl2)2.5 n(ClO2)答案:(1)C6H12O624NaClO312H2SO4=24ClO26CO218H2O12Na2SO4(2)2.59(2014淮阴中学模拟)在一定条件下,PbO2 与 C
98、r3反应,产物是 Cr2O27 和 Pb2,则与1 mol Cr3反应所需 PbO2 的物质的量为()A3.0 mol B1.5 molC1.0 molD0.75 mol解析:选 B 1 mol Cr3Cr2O27 转移电子为 3 mol,设反应所需 PbO2 的物质的量为 xmol,则 PbO2Pb2转移电子为 2x mol,由得失电子守恒得:2x3,解得 x1.5 mol。10(2014盐城中学模拟)FeS 与一定浓度的 HNO3 反应,生成 Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO 和 H2O,当 NO2、N2O4、NO 的物质的量之比为 414 时,实际参加反应的
99、FeS与 HNO3 的物质的量之比为()A16B215C23D1625解析:选 A 令参加反应的 FeS 为 1 mol,则溶液中 Fe2(SO4)3 为 1/3 mol,Fe(NO3)3 为 1/3mol,反应中 Fe 元素、S 元素化合价升高,N 元素化合价降低,令 NO2、N2O4、NO 的物质的量分别为 4a mol、a mol、4a mol,根据电子转移守恒有:1(32)16(2)4a(54)a(54)24a(52),解得 a0.5,故 NO2、N2O4、NO 的物质的量分别为 2 mol、0.5 mol、2 mol,起氧化剂作用的 HNO3 为 2 mol0.5 mol22 mol
100、5 mol,起酸的作用的硝酸为 1/3 mol31 mol,参加反应的硝酸为 5 mol1 mol6 mol,实际参加反应的 FeS 与HNO3 的物质的量之比为 1 mol6 mol16。1配平三原则2配平四技巧(1)正向配平法适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应,配平按以下 5 步进行。(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,然后再确定反应物的化学计量数。由于 S 的化合价既升高又降低,而且升降总数相等,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,即 3S6KOH(浓
101、)=2K2SK2SO33H2O。(3)奇数配偶法适用于物质种类少且分子组成简单的氧化还原反应。如 SCKNO3CO2N2K2S,反应物 KNO3 中三种元素原子数均为奇数,而生成物中三种元素的原子数均为偶数,故可将 KNO3 乘以 2,然后用观察法配平得:S3C2KNO3=3CO2N2K2S(4)缺项配平对于反应的化学方程式,所缺物质往往是酸、碱或水;如果是离子方程式,所缺物质往往是 H、OH或水。可以根据质量守恒先写出所缺物质,再用其他守恒法配平。如果无法确定所缺物质,可先依据元素化合价的升降相等原则将已知的物质配平,然后再根据质量守恒确定所缺物质的化学式及化学计量数。3应用电子守恒法解题的
102、一般步骤(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数目(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式:n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价的绝对值)n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价的绝对值)。对应学生用书P72以“环境污染物硒的回收”为载体串联氧化还原知识高考载体(2012上海高考 T28)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NHO3 或浓 H2SO4 反应生成 SeO2 以回收 Se。已知:Se2H2SO4(浓)2SO2SeO22H2O 2SO2Se
103、O22H2OSe2SO24 4H知识串联设计(1)依据 Se 与浓 H2SO4 反应写出 Se 和浓 HNO3(还原产物为 NO2)反应的化学方程式_。考查氧化还原反应方程式的书写(2)Se 与浓 HNO3 的反应中,氧化剂是_,还原剂是_,反应中被还原的元素是_。当有标准状况下 22.4 L NO2 气体生成时,转移电子的物质的量是_ mol。考查氧化还原反应的基础知识(3)依据反应、判断 SeO2、浓 H2SO4、SO2 的氧化性由强到弱的顺序是_。考查氧化性强弱的比较(4)用双线桥法标出反应电子转移的方向和数目。考查氧化还原反应的表示方法(5)SeO2、KI 和 HNO3 发生如下反应:
104、SeO2KIHNO3SeI2KNO3H2O配平上述反应的化学方程式。考查氧化还原方程式的配平答案:(1)Se4HNO3(浓)=SeO24NO22H2O(2)浓 HNO3 Se N 1(3)浓 H2SO4SeO2SO2(4)(5)S e4O24K I14HNO3=Se02I024KNO32H2O对应学生用书P2431(2014姜堰中学模拟)下列叙述正确的是()A元素的单质一定是由氧化或还原该元素的化合物制得B含有最低价元素的化合物不一定具有很强的还原性C阳离子只能得电子被还原,阴离子只能失电子被氧化D在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强解析:选 B A 项,有些同素异形体之间的变化不
105、是氧化还原反应,错误;B 项,还原性是物质失去电子的能力,含最低价元素失电子能力不一定强,正确;C 项,亚铁离子既能被氧化也能被还原,错误;D 项,氧化剂氧化性的强弱与得电子多少无关,与得电子能力有关,错误。2(2014扬州中学模拟)ClO2 是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室中可通过以下反应制得 ClO2:2KClO3H2C2O4H2SO4=2ClO2K2SO42CO22H2O 下列说法不正确的是()ACO2 是氧化产物BH2C2O4 在反应中被氧化C1 mol KClO3 参加反应,转移的电子为 1 molDH2C2O4 的氧化性强于 ClO2 的氧化性解析:选 D 分析反
106、应中元素化合价的变化,H2C2O4 中 C 元素由3 价升高至 CO2 中4 价 C,H2C2O4 是还原剂,被氧化,CO2 是氧化产物,A 项、B 项正确;KClO3 中 Cl 元素由5 价降低为 ClO2 中4 价,1 mol KClO3 参加反应,转移的电子为 1 mol,C 项正确;根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性,H2C2O4 的还原性强于 ClO2 的还原性,D 项错误。3(2014丹阳中学模拟)新型纳米材料 MFe2Ox(3x4)中 M 表示2 价的金属元素,在反应中化合价不发生变化。常温下,MFe2Ox 能使工业废气中的 SO2 转化为 S,流程如下:MFe2Ox 常温下
107、SO2MFe2Oy则下列判断正确的是()AMFe2Ox 是还原剂 BSO2 是该反应的催化剂CxyDSO2 发生了置换反应解析:选 A A 项,由流程图可知在反应过程中二氧化硫失掉氧,MFe2Ox 得到氧被氧化是还原剂,正确;B 项,由转化流程图可知,反应前后氧原子的数目改变,SO2 转化为 S,SO2 参加反应,是该反应的氧化剂而不是催化剂,错误;C 项,反应中硫的化合价降低,所以铁的化合价一定升高,xFe2Br,所以首先反应的表示 I的变化情况,表示 Fe2的变化情况,表示 Br的变化情况,A、B 项错;根据图像可知与 I反应的 Cl2为 1 mol,则 I为 2 mol,与 Fe2反应的
108、 Cl2 为 2 mol,则 Fe2为 4 mol,所以 FeI2 为 1 mol,FeBr2 为 3 mol,Br为 6 mol,氧化 Br的 Cl2 为 3 mol,可得 a6。13(2014北京模拟)某研究性学习小组设想将少量 Cl2 通入 Fe2和 I的混合溶液中,探究 Fe2和 I的还原性强弱。提出假设 假设 1:Fe2还原性比 I强。假设 2:I还原性比 Fe2强。验证假设 选择几种装置进行实验:(1)实验必需的装置是 A_(按 Cl2 气流方向的顺序填写)。(2)实验开始后,控制通入氯气的量,当通入少量氯气时,通过观察混合溶液颜色的变化_(填“能”或“不能”)判断反应的先后顺序。
109、(3)请在下表中写出实验步骤及预期现象和结论。实验步骤预期现象和结论取少量反应后的混合溶液分别置于 A、B 两试管中:往 A 中滴加_溶液;往 B 中滴加_溶液A:_,B:_,则假设 1 成立A:_,B:_,则假设 2 成立(4)为了实验成功,必须控制各物质的量。该小组称取 1.52 g FeSO4 固体,同时称取 1.66g KI 固体,溶于水中配成混合溶液。为了验证上述假设,通入的 Cl2 体积最多不能超过_L(标准状况)。思考与交流(5)有同学质疑,上述实验中 Cl2 量很难控制,无法验证 Fe2和 I反应的先后顺序。于是提出另一方案:往 KI 溶液中滴入_溶液,如果能发生反应,即可证明
110、 I的还原性强于 Fe2。解析:(1)Cl2 中的水蒸气、HCl 不影响 Cl2 与 Fe2、I的反应,故不必除去,但尾气要进行处理,故必需的装置是 ACE。(2)因为 Fe2、I被 Cl2 氧化后生成的 Fe3、I2 溶液均显黄色,故不能判断反应的先后顺序。(3)检验 Fe3一般选用 KSCN 溶液,检验 I2 一般选用淀粉溶液。然后根据 A、B 试管中的颜色变化判断假设 1、2 的正确性。(4)1.52 g FeSO4 固体的物质的量为 0.01 mol,1.66 g KI 固体的物质的量也是 0.01 mol,与Cl2 的反应分别为:2Fe2Cl2=2Fe32Cl,2ICl2=I22Cl
111、,故通入的氯气的物质的量不能超过 0.005 mol,即 0.112 L(标准状况)。(5)可直接利用 2Fe32I=I22Fe2,判断 I与 Fe2的还原性强弱。答案:(1)CE(2)不能(3)实验步骤预期现象和结论取少量反应后的混合溶液分别置于 A、B 两试管中:往 A 中滴加 KSCN 溶液;往 B 中滴加淀粉溶液A:变红色,B:不变色,则假设 1 成立A:不变色,B:变蓝色,则假设 2 成立(4)0.112(5)FeCl3(合理即可)专题验收评估|专题3 化学家眼中的物质世界满分100分 限时45分钟一、单项选择题(本题包括 5 小题,每小题只有 1 个正确选项,每小题 4 分,共 2
112、0 分)1(2014中华中学模拟)下列分类或归类正确的是()液氯、氨水、干冰、碘化银均为纯净物CaCl2、NaOH、HCl、IBr 均为化合物明矾、水银、烧碱、硫酸均为强电解质C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体碘酒、淀粉、水雾、纳米材料均为胶体A BCD解析:选 C 氨水是混合物,错误。CaCl2、NaOH、HCl、IBr 均为化合物,正确。水银是单质,不是电解质,错误。C60、C70、金刚石、石墨均为碳的同素异形体,正确。碘酒是溶液,不是胶体,错误。综上,C 项正确。2(2014海安高级中学模拟)下列关于胶体的叙述不正确的是()A胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质的微粒直径在
113、 109 m107 m 之间B光线透过胶体时,胶体中可发生丁达尔效应C用聚光手电筒照射 NaCl 溶液和 Fe(OH)3 胶体时,产生的现象相同DFe(OH)3 胶体能够吸附水中悬浮的固体颗粒并沉降,达到净水目的解析:选 C 用聚光手电筒照射 NaCl 溶液和 Fe(OH)3 胶体时,胶体产生丁达尔现象,溶液没有。3(2014如东高级中学模拟)已知甲、乙、丙和 X 是四种中学化学中常见的物质,其转化关系如下图,则甲和 X 不可能是()A甲为 C,X 是 O2B甲为 SO2,X 是 NaOH 溶液C甲为 Cl2,X 为 FeD甲为 Al,X 为 NaOH 溶液解析:选 D A 项,C 和少量 O
114、2 不充分燃烧生成 CO,CO 继续和 O2 反应生成 CO2,CO2和 C 在高温条件下生成 CO,正确;B 项,SO2 和 NaOH 反应生成 Na2SO3,继续通入 SO2,生成 NaHSO3,NaHSO3 和 NaOH 反应生成 Na2SO3,正确;C 项,Cl2 与 Fe 反应生成 FeCl3,FeCl3 与 Fe 反应生成 FeCl2,FeCl2 与 Cl2 反应生成 FeCl3,正确;D 项,Al 与 NaOH 溶液反应生成 NaAlO2 和 H2,再加入 Al 不反应,不符合关系图。4(2014苏北三市模拟)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无色溶液中:K
115、、Na、Cu2、SO24Bc(OH)1013 molL1 的溶液中:Al3、NO3、I、ClC水电离产生的 c(H)1013 molL1 的溶液中:Na、Cl、NO3、SO24D0.1 molL1 FeSO4 溶液中:K、NH4、MnO4、ClO解析:选 C A 项,Cu2有颜色,不能大量存在,错误;B 项,溶液呈酸性,NO3 氧化I而不能大量共存,错误;D 项,Fe2能被 MnO4、ClO氧化,错误。5(2014盐城中学模拟)已知 Co2O3 在酸性溶液中易被还原成 Co2,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2 氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()ACo2O36HCl=2Co
116、Cl2Cl23H2OBCl2FeI2=FeCl2I2C3Cl26FeI2=2FeCl34 FeI3D2Fe32I=2Fe2I2解析:选 C A 项,Co2O3 的氧化性强于氯气,即 Co2O3 能氧化氯离子生成氯气,反应Co2O36HCl=2CoCl2Cl23H2O 可以发生;B 项,碘离子的还原性强于亚铁离子,氯气和碘化亚铁反应时,首先氧化碘离子,B 中反应可以发生;C 项,碘离子的还原性强于亚铁离子,氯气和碘化亚铁反应时,首先氧化碘离子,因此 C 中反应不能发生;D 项,铁离子的氧化性强于碘离子,能把碘离子氧化生成单质碘。二、不定项选择题(本题包括 5 小题,每小题只有 12 个正确选项,
117、每小题 6 分,共 30分)6(2014苏州期末调研)甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示(反应条件略去,箭头表示一步转化)。下列各组物质中,不满足图示转化关系的是()甲乙丙戊ANH3O2NOH2OBFeH2OH2Fe2O3CAl2O3NaOH 溶液NaAlO2 溶液过量 CO2DNa2O2CO2O2Na解析:选 AC A 项,NO 不与水反应,错误;B 项,发生转化,正确;C 项,NaAlO2 溶液与过量的 CO2 生成 Al(OH)3,得不到 Al2O3,错误;D 项,发生反应,正确。7(2014泰州期末调研)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()无色溶液中:K、Na、CO
118、23、ClOpH2 的溶液中:Fe2、Na、Mg2、NO3加入 Al 能放出 H2 的溶液中:Cl、HCO3、SO24、NH4由水电离出的 c(OH)1.01013 molL1 的溶液中:Na、Ba2、Cl、Br含有较多 Fe3的溶液中:Na、NH4、SCN、HCO3ABCD解析:选 C 无色溶液中给出的四种离子能共存;酸性条件下,H与 NO3 共同构成HNO3,可以氧化 Fe2,不能共存;能与 Al 放出 H2 的溶液为酸性或是碱性,但是 HCO3 均不能存在;水的电离受到抑制,可能是外加酸或碱,但四种离子在酸性或碱性条件下均能存在;Fe3与 SCN会形成 Fe(SCN)3,Fe3与 HCO
119、3 发生双水解反应。8(2014无锡市秋学期高三期中考试)下列离子方程式书写正确是的()A浓盐酸与 MnO2 反应制取氯气:MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2OB电解氯化镁溶液:2Cl2H2O=电解 Cl2H22OHC氯化银溶于氨水:AgCl2NH3H2O=Ag(NH3)2 Cl2H2OD氢氧化钡溶液与硫酸氢钠溶液反应后溶液恰好为中性:Ba2HSO24 OH=BaSO4H2O解析:选 AC 电解氯化镁溶液时产生的 OH会与 Mg2结合生成白色的 Mg(OH)2 沉淀,B 项错误;氢氧化钡溶液中 Ba2与 OH以 12 比例出现,加入 NaHSO4 溶液至中性时,OH与 H恰好反应,而 SO
120、24 过量,正确的离子方程式是:Ba22HSO24 2OH=BaSO42H2O,D 项错误。9(2014海门中学模拟)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。淀粉-KI 溶液中通入 SO2 气体,溶液无明显变化。则下列分析中正确的是()A白色沉淀是 CuI2,棕色溶液含有 I2B滴加 KI 溶液时,转移 2 mol e时生成 1 mol 白色沉淀C通入 SO2 时,SO2 与 I反应,I作还原剂D上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2I2SO2解析:选 D 由题意可知发生的反应为:Cu23I=CuII2。A 项,白色沉淀为 CuI,错误;B 项,生成 2
121、 mol 白色沉淀,错误;C 项,通入 SO2 气体,溶液无明显变化,故 SO2与 I不反应,错误。10(2014高邮中学模拟)1 mol Cu2S 与 2 mol FeO 投入到足量稀硝酸溶液中,充分反应得到 Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4 的混合溶液,并产生 NO 气体。则最终反应所得 NO 的物质的量为()A4 mol B5 molC6 mol D7 mol解析:选 A 2 mol 1 价的铜离子失去 2 mol 电子变成了2 价,1 mol 2 价硫离子失去 8 mol 电子变成了6 价,2 mol 2 价的铁离子失去 2 mol 电子变成了3 价,所有还原剂共失去了
122、12 mol 电子,只有氮元素得到电子,从5 价变成2 价,所以最终生成 NO为 12/34 mol,A 正确。三、非选择题(本题包括 4 小题,共 50 分)11(12 分)(2014苏州模拟)实验室可由软锰矿(主要成分为 MnO2)制备 KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量 KOH(s)和 KClO3(s)反应,生成 K2MnO4(锰酸钾)和 KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4 转化为 MnO2 和 KMnO4;再滤去沉淀 MnO2,浓缩结晶得到 KMnO4 晶体。请回答:(1)用软锰矿制备 K2MnO4 的化学方程式是_。(2)K2MnO4 转化为 KMnO4 的反
123、应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。生成0.1 mol 还原产物时转移电子_个。KMnO4、K2MnO4 和 MnO2 的氧化性由强到弱的顺序是_。(3)KMnO4 能与热的 Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成 Mn2和 CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4 产品 0.165 g,能与 0.335 g Na2C2O4 恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应),该产品中 KMnO4 的纯度为_。解析:(1)反应物为 KOH、KClO3、MnO2,生成物为 K2MnO4(锰酸钾)和 KCl、水,该反应为 6KOHKClO33MnO2=3K2MnO4KCl3H2O;(2)K2MnO4 转化为
124、KMnO4 的反应中K2MnO42KMnO4MnO2,Mn 元素的化合价一部分由6 价升高为7 价,另一部分由6价降低为4 价,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为 12,生成 0.1 mol 还原产物时转移电子 0.1 mol(64)NA0.2NA 或 1.0241023,由氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可知氧化性为 KMnO4K2MnO4MnO2;(3)KMnO4 能与热的 Na2C2O4(aq,硫酸酸化)反应生成 Mn2和 CO2,设 KMnO4 的纯度为 x,则由电子守恒可知 0.165 gx158 g/mol(72)0.335 g134 g/mol2(43),解得 x
125、0.958。答案:(1)6KOHKClO33 MnO2=3K2MnO4KCl3H2O;(2)12 0.2NA 或 1.2041023、KMnO4K2MnO4MnO2(3)0.95812(12 分)某溶液中仅含有下表中的一些离子(不考虑水的电离和离子的水解)阳离子NaMg2Fe2Al3Fe3阴离子OHClCO23NO3SO24为鉴定这些离子,取少量溶液加入稀 HCl,有无色气体生成,该气体遇空气变为红棕色,且溶液中阴离子的种类不变。(1)通过分析该实验,能确定溶液中一定存在的阳离子是_;一定存在的阴离子是_。(2)写出实验中发生反应的离子方程式:_。(3)通过对实验的分析,尚不能确定溶液中是否存
126、在的阴离子是_,如何进一步鉴别该离子是否存在?_。解析:由题意知加入稀 HCl,有无色气体生成,该气体遇空气变为红棕色,该气体是 NO,该溶液中必含 NO3;阳离子中具有还原性的只有 Fe2,则溶液中含 Fe2;因为 Fe2会与 OH、CO23 反应,故溶液中不含 OH、CO23;反应后溶液中阴离子的种类不变,故溶液中含Cl。由此分析知,该溶液中一定含 Fe2、Cl和 NO3。答案:(1)Fe2 Cl和 NO3(2)3Fe24HNO3=3Fe32H2ONO(3)SO24 取少量原溶液,加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液,若产生白色沉淀,则证明有 SO2413(10 分)(2014无锡一中模拟)工
127、业甲醇的质量分数可以用下列方法测定:在稀 H2SO4 中甲醇被 Cr2O27 氧化成 CO2 和 H2O,反应式为:CH3OHCr2O27 8H=CO22Cr36H2O;过量的 Cr2O27 可用 Fe2与之完全反应:_Cr2O27 _Fe2_H _Cr3_Fe3_H2O现有 0.12 g 工业甲醇,在 H2SO4 溶液中与 25 mL 0.2 molL1K2Cr2O7 溶液反应,多余的K2Cr2O7 再用 1 molL1FeSO4 与其反应,结果用去 FeSO4 溶液 9.6 mL。(1)配平第步的离子方程式_。(2)计算工业甲醇的质量分数_。解析:(1)根据方程式可知,Cr 元素的化合价从
128、6 价降低到3 价,得到 3 个电子;铁元素的化合价从2 价升高到3 价,失去 1 个电子,根据得失电子守恒可知,配平后的化学计量数依次是 1、6、14、2、6、7。(2)由反应可知,反应剩余的 n(Cr2O27)16n(Fe2)0.001 6 mol反应消耗的 n(Cr2O27)0.005 0 mol0.0016 mol0.003 4 mol则:n(CH3OH)=0.003 4 molw(CH3OH)0.003 4 mol32 gmol10.12 g100%90.7%答案:(1)1、6、14、2、6、7(2)90.7%14(16 分)(2014淮阴中学模拟)某混合溶液中可能含有的离子如下表所
129、示:可能大量含有的阳离子H、Ag、Mg2、Al3、NH4、Fe3可能大量含有的阴离子Cl、Br、I、CO23、AlO2为探究其成分,进行了以下探究实验。(1)探究一:甲同学取一定量的混合溶液,向其中逐滴加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积(V)的关系如图所示。该溶液中一定含有的阳离子是_,其对应物质的量浓度之比为_,一定不存在的阴离子是_;请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式_。(2)探究二:乙同学检测到该溶液中含有大量的 Cl、Br、I,若向 1 L 该混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中 Cl、Br、I的物质的量与通入 Cl2 的体积(标准状况)的关系如下
130、表所示,分析后回答下列问题:Cl2 的体积(标准状况)5.6 L11.2 L22.4 Ln(Cl)2.5 mol3.0 mol4.0 moln(Br)3.0 mol2.8 mol1.8 moln(I)x mol00 当 通 入Cl2 的 体 积 为5.6L 时,溶 液 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为_;原溶液中 Cl、Br、I的物质的量浓度之比为_。解析:(1)向混合液中滴加 NaOH 溶液,一开始无沉淀生成,说明含有 H;沉淀量最大时继续滴加 NaOH 溶液,沉淀的量不变,说明含有 NH4,继续滴加 NaOH 溶液,沉淀量减小直至消失,说明含有 Al3,不含有 CO23、Al
131、O2(均可与 Al3发生双水解反应),不能含有 Ag、Mg2、Fe3(与 OH形成的沉淀不能溶于 NaOH 溶液);所涉及的反应为:HOH=H2O,Al33OH=Al(OH)3,NH4 OH=NH3H2O,Al(OH)3OH=AlO2 2H2O。由题目所给数据可得出 H、NH4、Al3的物质的量之比为 231(2)当通入 Cl2 的体积为 5.6 L 时,溶液中 I还有剩余,即氯气只与 I反应:Cl22I=I22Cl,生成 0.5 mol Cl,Cl初始物质的量是(2.50.5)mol2 mol,Br初始物质的量是 3mol;当通入 Cl2 的体积为 11.2 L 时,部分溴离子(0.2 mol)已被氧化:Cl22Br=Br22Cl,溴离子消耗氯气为 0.1 mol,故所有的 I共消耗 Cl2:0.25(0.250.1)0.4 mol,即原溶液中的 I是 0.8 mol,则原溶液中 Cl、Br、I的物质的量浓度之比是 10154。答案:(1)H、NH4、Al3 231 CO23、AlO2Al(OH)3OH=AlO2 2H2O(2)Cl22I=I22Cl 10154