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    2020江苏高考化学二轮讲义:4专题四 氧化还原反应 离子反应
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    2020江苏高考化学二轮讲义:4专题四 氧化还原反应 离子反应

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    理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。
    能根据事实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。
    了解离子反应的概念和离子反应的实质。能正确书写简单的离子反应方程式。
    了解Cl-、SO、CO、Na+、K+、Fe3+、NN等常见离子的检验方法。
     氧化还原反应

    1.理清氧化还原反应概念间的关系

    2.明确常考物质元素的化合价
    (1)CuFeS2:Cu(+2) Fe(+2) S(-2);
    FeS2:Fe(+2) S(-1)
    (2)K2FeO4:Fe(+6)
    (3)Li2NH、LiNH2、AlN:N(-3)
    (4)Na2S2O3:S(+2)
    (5)C2O:C(+3)
    (6)HCN:C(+2) N(-3)
    (7)CuH:Cu(+1) H(-1)
    (8)FeO:Fe[+(8-n)]
    (9)Si3N4:Si(+4) N(-3)
    3.掌握氧化还原反应的规律

    4.识记常见氧化剂、还原剂及产物预测
    (1)常见的氧化剂及产物预测
    氧化剂
    还原产物
    KMnO4
    Mn2+(酸性);MnO2(中性);MnO(碱性)
    K2Cr2O7(酸性)
    Cr3+
    HNO3
    NO2(浓硝酸);NO(稀硝酸)
    X2(卤素单质)
    X-
    H2O2
    OH-(碱性);H2O(酸性)
    Na2O2
    NaOH(或Na2CO3)
    NaClO(或ClO-)
    Cl-、Cl2
    NaClO3
    Cl2、ClO2
    PbO2
    Pb2+
    (2)常见的还原剂及产物预测
    还原剂
    氧化产物
    Fe2+
    Fe3+(酸性);Fe(OH)3(碱性)
    SO2(或H2SO3、SO)
    SO
    S2-(或H2S)
    S、SO2(SO)、SO
    H2C2O4
    CO2
    H2O2
    O2
    I-(或HI)
    I2、IO
    CO
    CO2
    金属单质(Zn、Fe、Cu等)
    Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+(与S等弱氧化剂反应生成Cu+)
    5.信息型氧化还原反应方程式的配平步骤
    (1)根据题干信息或流程图,确定反应物和部分生成物。
    (2)判断反应中变价元素的化合价并利用元素化合价的升降判断出氧化产物或还原产物。

    (3)按“氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物”写出方程式,并根据得失电子守恒配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。
    (4)根据元素守恒,补充其他反应物或产物,然后进行配平,方程式中需补充的物质一般为水、酸(H+)或碱(OH-)。具体补项原则如下表:
    条件
    补项原则
    酸性条件下
    缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
    碱性条件下
    缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-

    1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
    (1)(2019·高考江苏卷)向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,溶液显蓝色,说明Br2的氧化性比I2的强。(  )
    (2)(2018·高考江苏卷)向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,说明Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性。(  )
    (3)(2019·高考天津卷)二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色:3SO2+2MnO+4H+===3SO+2Mn2++2H2O。(  )
    (4)(2019·高考天津卷)氧化亚铁溶于稀硝酸:FeO+2H+===Fe2++H2O。(  )
    答案:(1)√ (2)× (3)× (4)×
    2.(1)(2019·高考江苏卷)N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为____________________。
    (2)(2018·高考江苏卷)温度超过40 ℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为__________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    (3)(2018·高考江苏卷)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:______________________
    ________________________________________________________________________。
    (4)(2017·高考江苏卷)45~50 ℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O, 该反应的化学方程式为______________________________________。
    解析:(1)NH3被O2氧化生成N2O,N元素化合价从-3价升至+1价,1 mol NH3失去4 mol e-,O元素化合价从0价降至-2价,1 mol O2得到4 mol e-,根据N和O元素得失电子守恒及原子守恒配平方程式。
    (2)由题给条件,反应物为Cl2和NaOH,生成物为NaClO3、NaCl、H2O,根据离子方程式书写规则,由原子守恒、电荷守恒以及得失电子守恒得该离子方程式为3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O。
    (3)根据题给反应物HNO2、(NH2)2CO,生成物N2、CO2,结合质量守恒和化合价升降法配平化学方程式得:2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O。
    (4)在H2O存在的条件下,CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2Cl2·3H2O,根据Cu和O得失电子守恒配平反应的化学方程式。
    答案:(1)2NH3+2O2N2O+3H2O
    (2)3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O
    (3)2HNO2+(NH2)2CO===2N2↑+CO2↑+3H2O
    (4)4CuCl+O2+8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O
    3.(1)(2018·高考全国卷Ⅰ)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    (2)(2018·高考天津卷)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式:_____________________________
    ________________________________________________________________________。
    (3)(2016·高考全国卷Ⅰ)写出如下流程图中“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。

    (4)(2016·高考全国卷Ⅰ)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________(计算结果保留两位小数)。
    (5)(2016·高考全国卷Ⅲ)欲使3 mol的VO2+变为VO,则需要氧化剂KClO3至少为________mol。
    (6)(2016·高考全国卷Ⅱ)联氨(N2H4)是一种常用的还原剂,可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2__________________________kg。
    解析:(1)I2做氧化剂,将S2O氧化成SO。
    (2)该反应类型类似“钙基固硫”,该过程中发生反应:Mg(OH)2+SO2===MgSO3+H2O、2MgSO3+O2===2MgSO4,故总反应方程式为2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O。
    (4)NaClO2在杀菌消毒的过程中被还原为Cl-,则1 mol NaClO2得到电子的物质的量为4 mol,1 mol Cl2被还原为Cl-时得到电子的物质的量为2 mol,故1 g NaClO2得到电子的物质的量为 mol,1 g Cl2得到电子的物质的量为 mol,根据“有效氯含量”的定义可知,NaClO2的有效氯含量为 mol÷ mol≈1.57。
    (5)VO2+变为VO,V的化合价由+4价升高到+5价,转移1e-,而氧化剂KClO3被还原为KCl,化合价由+5价降低为-1价,转移6e-,故欲使3 mol VO2+变为VO,需氧化剂KClO3的物质的量至少为3 mol×1÷6=0.5 mol。
    (6)发生的反应为N2H4+O2===N2+2H2O,理论上1 kg 的联氨可除去水中溶解的氧气的质量为1 kg÷32 g·mol-1×32 g·mol-1=1 kg。
    答案:(1)S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+
    (2)2Mg(OH)2+2SO2+O2===2MgSO4+2H2O
    (3)2NaClO3+H2SO4+SO2===2NaHSO4+2ClO2
    (4)1.57
    (5)0.5
    (6)1

    题组一 氧化还原反应相关概念的考查
    1.Solvay法制取新型水处理剂ClO2 的化学方程式为2KClO3+CH3OH+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+HCHO+2H2O。下列说法错误的是(  )
    A.KClO3在反应中得到电子
    B.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
    C.CH3OH在反应中被氧化
    D.ClO2是还原产物
    解析:选B。根据反应2KClO3+CH3OH+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+HCHO+2H2O 可知,KClO3 中氯元素化合价由+5价降到+4价,得到电子被还原,做氧化剂,ClO2为还原产物;CH3OH中碳元素化合价由-2价升高到0价,失去电子被氧化,做还原剂,HCHO 为氧化产物。A.KClO3在反应中得到电子,选项A正确;B.1 mol KClO3参加反应有1 mol电子转移,选项B错误;C.CH3OH在反应中被氧化,做还原剂,选项C正确;D.ClO2 是还原产物,选项D正确。
    2.下列说法正确的是(  )
    A.根据反应Cu+H2SO4CuSO4+H2↑可推知Cu的还原性比H2的强
    B.向含有0.2 mol FeI2的溶液中加入0.25 mol Br2时,发生的反应为2Fe2++4I-+3Br2===2Fe3++2I2+6Br-
    C.5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O反应中发生氧化反应和发生还原反应的氮原子物质的量之比为 5∶3
    D.因Cl2的氧化性强于I2的氧化性,所以置换反应I2+2NaClO3===2NaIO3+Cl2↑不能发生
    解析:选C。电解过程是非自发的氧化还原反应,不能根据电解方程式来判断物质的氧化性和还原性强弱,A错误。由于还原性I->Fe2+,Br2先与I-发生反应,剩余的Br2再与Fe2+反应,此时FeI2与Br2的物质的量之比是4∶5,发生的反应为2Fe2++8I-+5Br2===2Fe3++4I2+10Br-,B错误。5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O,该反应中氮元素化合价由-3价、+5价变为0价,所以硝酸铵既是氧化剂又是还原剂,反应中发生氧化反应和发生还原反应的氮原子物质的量之比为5∶3,C正确。碘单质将+5价的氯元素还原为氯气,说明碘单质的还原性强于氯气的还原性,遵循氧化还原反应规律,D错误。

    理解概念抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。
    题组二 氧化还原反应“强弱规律”的应用
    3.已知常温下,在溶液中可发生如下反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。由此推断Fe2+、Ce3+、Sn2+的还原性由强到弱的顺序是(  )
    A.Sn2+、Fe2+、Ce3+    B.Fe2+、Ce3+、Sn2+
    C.Fe2+、Sn2+、Ce3+ D.Ce3+、Fe2+、Sn2+
    解析:选A。根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,由两个离子方程式可以得到还原性的强弱顺序:Fe2+>Ce3+,Sn2+>Fe2+,故A项正确。
    4.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(  )
    A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
    B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2
    C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
    D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
    解析:选A。Fe3+能氧化I-,所以不可能生成FeI3,A错误,D正确;当Cl2少量时,I-先被氧化,B正确;由于Co2O3的氧化性强于Cl2,所以Co2O3能氧化Cl-得到Cl2,而Co2O3被还原为Co2+,C正确。

    假设法突破氧化还原反应能否进行
    先假设选项中的化学反应能够发生,依据反应的方程式判断出各反应物与生成物的还原性或氧化性的强弱,然后再与题目提供的还原性或氧化性强弱顺序对照,若二者表示的还原性或氧化性强弱顺序一致,则此反应能够发生;若不一致,则此反应不能发生。
    题组三 氧化还原反应“先后规律”的应用
    5.(双选)向只含有Fe3+、Cu2+、H+各0.1 mol及a mol SO的某溶液中(只来源于水电离的离子不考虑)加入足量锌粉,搅拌使其充分反应,下列说法中正确的是(  )
    A.当消耗0.1 mol Zn时,得到的还原产物为0.15 mol
    B.反应结束时,可得到0.25 mol ZnSO4
    C.当溶液中不再产生气泡时,溶液中大量存在的阳离子只有Zn2+
    D.最后生成的单质为Fe
    解析:选AD。溶液中的铁离子氧化性最强,铁离子首先反应(得到亚铁离子),其次铜离子反应,然后氢离子反应,最后亚铁离子反应。A.当消耗0.1 mol锌时,转移0.2 mol电子,反应消耗0.1 mol铁离子生成亚铁离子,还可以消耗0.05 mol铜离子生成铜,得到的还原产物亚铁离子为0.1 mol,铜为0.05 mol,总共0.15 mol,正确,选A;B.根据电荷守恒,反应结束,阳离子只有锌离子,锌离子带的电荷数等于原来阳离子的电荷数,原来阳离子的电荷数为0.1 mol×3 +0.1 mol×2+0.1 mol=0.6 mol,则锌离子为0.3 mol,错误,不选B;C.溶液中氢离子反应完全后,还有铁离子与锌反应生成的亚铁离子没有与锌反应,错误,不选C;D.亚铁离子最后和锌反应生成铁单质,正确,选D。
    6.按要求书写离子方程式。
    (1)向含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉:①只有红色物质析出;②有气泡冒出。
    ①________________________________________________________________________;
    ②________________________________________________________________________。
    (2)向一定量的FeBr2溶液中分别通入①少量Cl2;②过量Cl2;③等量Cl2;④n(FeBr2)∶n(Cl2)=4∶5反应。
    ①________________________________________________________________________;
    ②________________________________________________________________________;
    ③________________________________________________________________________;
    ④________________________________________________________________________。
    (3)已知还原性:SO>I-,向含a mol KI和a mol K2SO3的混合溶液中通入b mol Cl2。
    ①≥1:_________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________;
    ②=:________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________;
    ③≤<1:_____________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    答案:(1)①2Fe3++Fe===3Fe2+,Cu2++Fe===Cu+Fe2+
    ②2Fe3++Fe===3Fe2+,Cu2++Fe===Fe2++Cu,2H++Fe===Fe2++H2↑
    (2)①2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
    ②2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
    ③2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
    ④4Fe2++6Br-+5Cl2===4Fe3++3Br2+10Cl-
    (3)①Cl2+SO+H2O===SO+2H++2Cl-
    ②5Cl2+4SO+2I-+4H2O===4SO+I2+8H++10Cl-
    ③bCl2+aSO+aH2O+2(b-a)I-===(b-a)I2+aSO+2aH++2bCl-

    熟记反应先后两大规律
    (1)同一还原剂与多种氧化剂发生氧化还原反应的先后顺序:KMnO4(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H+。
    (2)同一氧化剂与多种还原剂发生氧化还原反应的先后顺序:S2->SO(或HSO)>I->Fe2+>Br->Cl-。
    题组四 氧化还原反应“守恒规律”的应用
    (一)氧化还原反应方程式的配平
    7.(1)NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2,已知HCN、HOCN中N元素的化合价相同,则反应的离子方程式为_____________________________________。
    (2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    (3)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
    (  )MnO+(  )C2O+________===
    (  )Mn2++(  )CO2↑+________
    (4)完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:
    (  )ClO+(  )Fe2++(  )________===(  )Cl-+(  )Fe3++(  )________
    答案:(1)2OCN-+3ClO-===CO+CO2↑+3Cl-+N2↑
    (2)4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑
    (3)2 5 16H+ 2 10 8H2O
    (4)1 6 6 H+ 1 6 3 H2O
    (二)得失电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
    8.24 mL 5 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL 2 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为(  )
    A.+2 B.+3
    C.+4 D.+5
    解析:选B。n(Na2SO3)=0.024 L×5 mol/L=0.12 mol,n(K2Cr2O7)=0.020 L×2 mol/L=0.04 mol,硫元素化合价由+4价升高到+6价,设铬元素化合价由+6价降低为x价,根据得失电子守恒可得0.12 mol×2=0.04 mol×(6-x)×2,x=+3。
    9.某废水中含有Cr2O,为了处理有毒的Cr2O,需要先测定其浓度:取20 mL废水,加入适量稀硫酸,再加入过量的V1 mL c1 mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液,充分反应(还原产物为Cr3+)。用 c2 mol·L-1KMnO4溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2O)为(用代数式表示)(  )
    A. mol·L-1
    B. mol·L-1
    C. mol·L-1
    D. mol·L-1
    解析:选A。本题有关反应的离子方程式为Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。利用得失电子守恒列等式:c1 mol·L-1×V1 mL×10-3L·mL-1=20 mL×10-3L·mL-1×6c(Cr2O)+5c2 mol·L-1×V2 mL×10-3L·mL-1,解得:c(Cr2O)= mol·L-1。
    10.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1的NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是(  )
    A.60 mL
    B.45 mL
    C.30 mL
    D.15 mL
    解析:选A。由题意知:HNO3 ,则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等,即n(Cu)=2n(O2)=2×=0.15 mol,据Cu2+与NaOH反应的数量关系可知:n(NaOH)=2n(Cu2+)=0.3 mol,V(NaOH)==0.06 L=60 mL。

    电子守恒法解题的思维流程
    (1)找出反应中的氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
    (2)找出一个原子或离子得失电子数目,从而确定1 mol氧化剂或还原剂得失电子数目(注意化学式中原子或离子个数,如1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+得电子数是3×2NA)。
    (3)根据题目中各物质的物质的量和得失电子守恒列出等式:n(氧化剂)×变价原子数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子数×化合价变化值,从而求算出答案。
     离子反应

    1.正确书写离子方程式的两个关键点
    化学式拆写“二注意”
    (1)需要拆分的物质:强酸、强碱、可溶性盐;
    (2)特殊情况需拆分的物质:微溶物的澄清溶液、浓盐酸、浓硝酸(浓硫酸不能拆)等
    方程式遵循“三守恒”
    原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒
    2.限定条件的离子方程式的书写方法
    (1)定量型:常用“以少定多”的方法进行书写。
    (2)过量型:常用“少定多变”的方法进行书写。
    3.突破离子共存的四大题设“陷阱”
    条件类型
    常见表述
    误点点拨
    常见
    的限
    制条

    “无色”
    Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO等有色离子不能大量存在
    “pH=1”或“pH=13”
    溶液显酸性或碱性
    “因发生氧化还原反应而不能大量共存”
    只能是氧化性离子和还原性离子不共存,并不是其他离子反应,同时要注意溶液酸碱性的影响
    “透明”
    “透明”也可“有色”
    常见的隐含条件
    “与Al反应放出H2”
    溶液既可能显酸性又可能显碱性
    “由水电离出的c(H+)=1×10-12mol·L-1”的溶液
    溶液既可能显酸性又可能显碱性
    “通入足量的NH3”
    与NH3·H2O反应的离子不能存在
    含有大量Fe3+的溶液
    酸性溶液并具有强氧化性
    含有大量AlO、S2-的溶液
    碱性溶液
    含有大量NO的溶液
    H+与还原性离子不能大量共存
    相互促进水解
    NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合
    存在相互促进水解情况,但水解程度较小,在溶液中仍然能大量共存
    Al3+与CO、HCO、AlO、HS-、S2-;Fe3+与CO、HCO、AlO、ClO-
    相互促进水解,生成沉淀或气体,不能大量共存
    题干要求
    (1)“一定大量共存”
    (2)“可能大量共存”
    (3)“不能大量共存”
    审清关键字词
    4.常见离子的检验
    (1)常见阳离子的检验

    (2)常见阴离子的检验


    角度一 离子方程式的正误判断
    1.(2019·高考江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
    A.室温下用稀NaOH溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
    B.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-===AlO+H2↑
    C.室温下用稀HNO3溶解铜:Cu+2NO+2H+===Cu2++2NO2↑+H2O
    D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
    解析:选A。A项,Cl2与NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O,正确;B项,题给离子方程式不符合电荷守恒与得失电子守恒,错误;C项,稀HNO3与Cu发生反应生成NO,错误;D项,Na2SiO3为可溶性的钠盐,应拆开,错误。
    2.(2018·高考江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
    A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO+CaSO4CaCO3+SO
    B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I-+IO+6H+===I2+3H2O
    C.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+2Fe(OH)3===2FeO+3Cl-+4H++H2O
    D.电解饱和食盐水:2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
    解析:选A。CaSO4固体在离子方程式中不能拆开,CO与CaSO4可结合成更难溶的CaCO3,符合沉淀溶解平衡的移动规律,A项正确;离子方程式的书写不遵循得失电子守恒以及电荷守恒,B项错误;碱性溶液中不可能生成H+,C项错误;电解NaCl溶液,阴极上水电离出来的H+放电,水为弱电解质,在离子方程式中不可拆开,故应写成2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,D项错误。
    3.(2017·高考江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
    A.钠与水反应:Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
    B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
    C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
    D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca2++HCO+OH-===CaCO3↓+H2O
    解析:选B。电荷不守恒,A项错误;OH-、H+和H2O前面的系数应为2,C项错误;碳酸氢铵电离出的NH也可与OH-反应,D项错误。
    4.(2016·高考江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
    A.将铜丝插入稀硝酸中:Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+H2O
    B.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:Fe3++Fe===2Fe2+
    C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
    D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
    解析:选C。A项,Cu与稀HNO3反应生成NO,错误;B项,电荷不守恒,错误;C项,Al(OH)3不溶于氨水,正确;D项,Na2SiO3为可溶性盐,应写成离子形式,错误。
    角度二 离子共存
    5.(2019·高考江苏卷)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
    A.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Na+、K+、CO、AlO
    B.0.1 mol·L-1 FeCl2溶液:K+、Mg2+、SO、MnO
    C.0.1 mol·L-1 K2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-
    D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液:K+、NH、NO、HSO
    解析:选A。A项,题给四种离子在碱性条件下均能大量存在,正确;B项,MnO可以氧化Fe2+,错误;C项,CO与Ba2+会发生反应生成BaCO3沉淀,错误;D项,H+可以与HSO反应生成SO2,且酸性条件下NO会氧化HSO生成SO,错误。
    6.(2018·高考江苏卷)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
    A.0.1 mol·L-1 KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-
    B.0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH、NO、SO
    C.0.1 mol·L-1 HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO
    D.0.1 mol·L-1 NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO、HCO
    解析:选B。I-与ClO-能发生氧化还原反应,A项错误;CH3COO-与H+结合生成CH3COOH,C项错误;Mg2+、HCO均会与OH-发生反应,D项错误。
    7.(2017·高考江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
    A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
    B.c(H+)/c(OH-)=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO、NO
    C.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH、MnO、SO
    D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH、SO、HCO
    解析:选B。Fe3+为黄色,且Fe3+与SCN-反应会生成红色的Fe(SCN)3,A项错误;c(H+)<c(OH-),溶液显碱性,题述中四种离子与OH-可以大量共存,B项正确;MnO可以氧化Fe2+,C项错误;能使甲基橙变红的溶液呈酸性,H+与溶液中的HCO反应可生成CO2和H2O,二者不能大量共存,D项错误。
    8.(2016·高考江苏卷)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是(  )
    A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH、Cl-、SO
    B.加入少量NaClO溶液:NH、Fe2+、H+、SO、ClO-
    C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH、SO、OH-
    D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO、Cl-、ClO-、OH-
    解析:选D。A项,Cl2会氧化Fe2+,错误;B项,ClO-会氧化Fe2+,且H+会与ClO-结合成弱电解质HClO,错误;C项,OH-会与Fe2+反应生成Fe(OH)2沉淀,且OH-也会与NH反应生成NH3·H2O,错误;D项,加入过量的ClO-会氧化Fe2+生成Fe3+和Cl-,过量的OH-会除去Fe3+和NH,最终溶液中含离子Na+、Cl-和SO,而ClO-和OH-均是过量的,正确。
    角度三 离子方程式的书写
    9.(1)(2019·高考全国卷Ⅰ)在生产轻质氧化镁的工艺流程中,调pH≈6.5“沉镁”(溶液中含Mg2+、CO)生成Mg(OH)2·MgCO3 沉淀的离子方程式为_____________________
    ________________________________________________________________________。
    (2)(2019·高考全国卷Ⅱ)沉淀器(含BaS溶液、ZnSO4溶液)中反应生成立德粉(ZnS·BaSO4)的离子方程式为
    ________________________________________________________________________。
    (3)(2019·高考全国卷Ⅲ)写出向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3(“沉锰”)的离子方程式:______________________________________________________________。
    (4)(2018·高考江苏卷)用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为________________________________________________________________________。
    (5)(2016·高考全国卷Ⅱ)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
    (6)(2016·高考全国卷Ⅲ)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨,污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。写出NaClO2 溶液脱硝(NO主要转变为NO,ClO转变为Cl-)过程中主要反应的离子方程式:_________________________
    ________________________________________________________________________。
    答案:(1)2Mg2++3CO+2H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO[或2Mg2++2CO+H2O===Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑]
    (2)S2-+Ba2++Zn2++SO===ZnS·BaSO4↓
    (3)Mn2++2HCO===MnCO3↓+CO2↑+H2O
    (4)OH-+SO2===HSO
    (5)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
    (6)4NO+3ClO+4OH-===4NO+2H2O+3Cl-

    题组一 重要离子方程式的书写
    1.按要求书写离子方程式。
    (1)Na和水的反应:
    ________________________________________________________________________。
    (2)Na和CuSO4溶液的反应:
    ________________________________________________________________________。
    (3)实验室用MnO2和浓HCl反应制Cl2:
    ________________________________________________________________________。
    (4)Cl2的尾气处理:
    ________________________________________________________________________。
    (5)将SO2气体通入溴水中:
    ________________________________________________________________________。
    (6)将Cl2通入H2SO3溶液中:
    ________________________________________________________________________。
    (7)将H2O2滴入H2SO3溶液中:
    ________________________________________________________________________。
    (8)将H2S气体通入CuSO4溶液中:
    ________________________________________________________________________。
    (9)将少量SO2气体通入Na2CO3溶液中:
    ________________________________________________________________________。
    (10)将过量CO2气体通入Na2SiO3溶液中:
    ________________________________________________________________________。
    (11)Al和NaOH溶液的反应:
    ________________________________________________________________________。
    (12)AlCl3和过量氨水的反应:
    ________________________________________________________________________。
    (13)将AlCl3与NaHCO3溶液混合:
    ________________________________________________________________________。
    (14)Fe和过量稀HNO3的反应:
    ________________________________________________________________________。
    (15)将H2O2滴入FeCl2溶液中:
    ________________________________________________________________________。
    (16)将FeCl3溶液与KI溶液混合:
    ________________________________________________________________________。
    (17)石灰石与醋酸溶液反应:
    ________________________________________________________________________。
    (18)工业上电解饱和食盐水制烧碱和氯气:
    ________________________________________________________________________。
    答案:(1)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
    (2)2Na+2H2O+Cu2+===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
    (3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
    (4)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
    (5)SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br-
    (6)Cl2+H2SO3+H2O===4H++SO+2Cl-
    (7)H2SO3+H2O2===2H++SO+H2O
    (8)H2S+Cu2+===2H++CuS↓
    (9)SO2+CO===SO+CO2
    (10)2CO2+SiO+2H2O===H2SiO3↓+2HCO
    (11)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
    (12)Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
    (13)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
    (14)Fe+4H++NO===Fe3++NO↑+2H2O
    (15)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
    (16)2Fe3++2I-===2Fe2++I2
    (17)CaCO3+2CH3COOH===2CH3COO-+Ca2++CO2↑+H2O
    (18)2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
    题组二 定量型离子方程式的书写
    2.按要求书写下列反应的离子方程式。
    (1)NaHCO3溶液分别与①少量澄清石灰水;②过量澄清石灰水反应。
    ①________________________________________________________________________;
    ②________________________________________________________________________。
    (2)NH4HCO3溶液分别与①少量NaOH溶液;②过量NaOH溶液反应。
    ①________________________________________________________________________;
    ②________________________________________________________________________。
    (3)NaHSO4溶液分别与①少量Ba(OH)2溶液;②过量Ba(OH)2溶液反应。
    ①________________________________________________________________________;
    ②________________________________________________________________________。
    (4)向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液:①使SO完全沉淀;②使Al3+完全沉淀;③n[KAl(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=4∶7 反应。
    ①________________________________________________________________________;
    ②________________________________________________________________________;
    ③________________________________________________________________________。
    (5)向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液:①使SO完全沉淀;②使Al3+刚好完全沉淀;③n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=2∶5反应。
    ①________________________________________________________________________;
    ②________________________________________________________________________;
    ③________________________________________________________________________。
    答案:(1)①2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+CO+2H2O
    ②HCO+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O
    (2)①HCO+OH-===CO+H2O
    ②NH+HCO+2OH-===CO+H2O+NH3·H2O
    (3)①2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
    ②H++SO+Ba2++OH-===BaSO4↓+H2O
    (4)①Al3++2SO+2Ba2++4OH-===AlO+2H2O+2BaSO4↓
    ②2Al3++3Ba2++3SO+6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
    ③4Al3++7SO+7Ba2++14OH-===2Al(OH)3↓+2AlO+4H2O+7BaSO4↓
    (5)①NH+Al3++2SO+2Ba2++4OH-===NH3·H2O+Al(OH)3↓+2BaSO4↓
    ②2Al3++3SO+3Ba2++6OH-===2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
    ③NH+Al3++2SO+2Ba2++5OH-===NH3·H2O+AlO+2H2O+2BaSO4↓

    1.“少定多变”法书写与量有关的离子方程式
    先根据题给条件判断“少量物质”,以“少量物质”的离子计量数(充分反应)确定所需“过量物质”的离子数目,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。

    2.离子反应顺序的判断方法
    (1)氧化还原型离子反应。同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应。
    ①确定氧化剂或还原剂强弱顺序。例如:还原性I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+等。
    ②根据强弱规律,判断反应顺序。同一氧化剂与多种还原剂反应,还原性强的还原剂优先发生反应;同一还原剂与多种氧化剂反应,氧化性强的氧化剂优先发生反应。
    (2)复分解型离子反应。判断反应产物与其他成分是否能大量共存。例如:某溶液中含有Al3+、NH、H+,向溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,若先发生反应NH+OH-===NH3·H2O,则生成的NH3·H2O与H+、Al3+都不能大量共存,会发生反应NH3·H2O+H+===NH+H2O、Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH。因此,OH-应先与H+反应,再与Al3+反应,最后与NH反应。判断离子反应先后顺序的总规则是先发生反应的反应产物与其他物质能大量共存。
    题组三 离子共存
    3.下列各组离子在指定的溶液中,一定能大量共存的打“√”,一定不能大量共存的打“×”。
    (1)c水(H+)=10-12 mol·L-1的溶液:Na+、K+、HCO、SO。(  )
    (2)使酚酞变红色的溶液:Na+、Cu2+、Fe2+、NO。(  )
    (3)常温下,pH=12的溶液:K+、Cl-、SO。(  )
    (4)c(H+)=0.1 mol·L-1的溶液:Na+、NH、SO、S2O。(  )
    (5)使pH试纸显蓝色的溶液:Cu2+、NO、Fe3+、SO。(  )
    (6)与铝粉反应放出H2的无色溶液:NO、Al3+、Na+、SO。(  )
    (7)使红色石蕊试纸变蓝的溶液:SO、CO、Na+、K+。(  )
    (8)常温下=1×10-12的溶液:K+、AlO、CO、Na+。(  )
    (9)中性溶液:Fe3+、Al3+、NO、SO。(  )
    (10)使甲基橙变红色的溶液:Mg2+、K+、SO、SO。(  )
    (11)0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液:Al3+、SO、Cl-、K+。(  )
    (12)Fe3+、H+、NO、HCO。(  )
    (13)无色溶液:Al3+、NH、Cl-、S2-。(  )
    (14)Na+、Al3+、Cl-、HCO。(  )
    (15)NH、Na+、SO、AlO。(  )
    (16)NH、H+、Cl-、HSO。(  )
    (17)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-。(  )
    (18)含有大量NO的溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO。(  )
    (19)0.1 mol·L-1NaAlO2溶液:H+、Na+、Cl-、SO。(  )
    (20)中性溶液:K+、AlO、Cl-、SO。(  )
    答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)× (10)× (11)× (12)× (13)× (14)× (15)× (16)× (17)× (18)× (19)× (20)×

    离子共存问题审题“三大”注意
    (1)审清题干中的要求:①一定能大量共存;②可能大量共存;③一定不能大量共存。
    (2)应注意题干中提示的水的电离程度:当由水电离出的c(H+)或c(OH-)小于1×10-7 mol·L-1时,水的电离受到抑制,溶液可能为酸性溶液或碱性溶液;当由水电离出的c(H+)或c(OH-)大于1×10-7 mol·L-1时,水的电离受到促进,溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液。
    (3)注意正确理解“透明溶液”,如NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液,CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液,不能认为“有色”就不透明。
    题组四 离子推断
    4.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,现象和结论正确的是(  )
    选项
    操作
    现象
    结论
    A
    滴加BaCl2溶液
    生成白色沉淀
    原溶液中有SO
    B
    滴加氯水和CCl4,振荡、静置
    下层溶液显紫色
    原溶液中有I-
    C
    用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
    火焰呈黄色
    原溶液中有Na+,无K+
    D
    滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
    试纸不变蓝
    原溶液中无NH
    解析:选B。A项,加入BaCl2溶液得到白色沉淀,原溶液中可能含有SO或SO或Ag+;B项,溶于CCl4呈紫色的为I2,即原溶液中含有I-;C项,观察K+的焰色反应应透过蓝色钴玻璃,排除Na+的干扰;D项,检验NH应加入浓NaOH溶液,且需要加热。
    5.已知某透明澄清的溶液中可能含有NO、Cl-、SO、CO、NH、Fe3+、Al3+和K+中的几种,且所含阴离子的物质的量相等。为确定该溶液的成分,某学习小组做了如下实验:①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;②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6 g固体;③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀。下列说法正确的是(  )
    A.不能确定原溶液中是否含有Al3+和K+
    B.原溶液中含有的离子只有Cl-、SO、NH、Fe3+
    C.原溶液中c(NO)=0.2 mol·L-1,c(Fe3+)=0.2 mol·L-1
    D.在原溶液中加入足量的铁粉,所得溶液中阳离子所带正电荷数减少
    解析:选C。①取该溶液100 mL,加入过量NaOH溶液,加热得到0.02 mol气体,说明溶液中含有0.02 mol NH,同时产生红褐色沉淀为氢氧化铁,说明溶液中含有Fe3+,CO与Fe3+会相互促进水解而不能大量共存,故溶液中一定不含CO;②将沉淀过滤、洗涤、灼烧,得到1.6 g固体为氧化铁,则n(Fe3+)=2n(Fe2O3)=2×=0.02 mol;③向上述滤液中加入足量BaCl2溶液,得到4.66 g不溶于盐酸的沉淀,则沉淀为硫酸钡,n(SO)=n(BaSO4)==0.02 mol。n(正电荷)=n(NH)+3n(Fe3+)=0.02 mol+3×0.02 mol=0.08 mol,n(负电荷)=2n(SO)=2×0.02 mol=0.04 mol<0.08 mol,故溶液中还有其他阴离子,且所含阴离子的物质的量相等,故n(负电荷)=2n(SO)+n(NO)+n(Cl-)=2×0.02 mol+0.02 mol+0.02 mol=0.08 mol,因此溶液中一定含有NO、Cl-,一定不含Al3+和K+。A.原溶液中一定不含Al3+和K+,A错误;B.原溶液中含有的离子只有NO、Cl-、SO、NH、Fe3+,B错误;C.原溶液中c(NO)=0.2 mol·L-1,c(Fe3+)=0.2 mol·L-1,C正确;D.在原溶液中加入足量的铁粉,发生反应:2Fe3++Fe===3Fe2+,所得溶液中阳离子所带正电荷数基本不变,D错误。
    6.某溶液X中可能含有下列离子中的若干种:Cl-、SO、SO、HCO、Na+、Mg2+、Fe3+,所含离子的物质的量浓度均相同。为了确定该溶液的组成,某同学取100 mL上述溶液X,进行了如下实验:

    下列说法正确的是(  )
    A.气体A可能是CO2或SO2
    B.溶液X中一定存在SO、HCO、Na+、Mg2+
    C.溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在Na+
    D.分别在溶液1和溶液2中加入硝酸酸化的硝酸银溶液都能生成白色沉淀
    解析:选B。由图示可知,溶液X中加入足量的氢氧化钡溶液后,出现白色沉淀,向白色沉淀中加入足量的盐酸,仍有白色沉淀并产生气体A,可知溶液X中一定含有SO,可能含有SO、HCO中一种或两种,则Fe3+一定不存在,根据溶液中所含离子的物质的量浓度均相同及电荷守恒推测,一定存在Na+和Mg2+,可知一定不存在SO和Cl-,A项错误、B项正确、C项错误。溶液X中不存在Cl-,溶液1中加入硝酸酸化的硝酸银溶液无白色沉淀生成,溶液2中加盐酸时引入了Cl-,故加入硝酸酸化的硝酸银溶液时生成白色沉淀,D项错误。

    坚持“四项基本原则”,突破离子推断

    [专题强化训练]
    一、单项选择题
    1.大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法正确的是(  )

    A.丙烯发生氧化反应生成甲醛和乙醛
    B.生成O3的反应属于氧化还原反应
    C.反应Ⅰ属于复分解反应
    D.该过程中O2做催化剂
    解析:选A。丙烯双键发生断裂加氧转化成甲醛和乙醛,此反应属于氧化反应,故A正确;根据示意图,O2→O3,化合价没有发生变化,因此生成O3的反应不属于氧化还原反应,故B错误;反应Ⅰ中NO转化成NO2,化合价升高,即反应Ⅰ为氧化还原反应,故C错误;有O2参与反应,但没有O2生成,因此O2不做催化剂,故D错误。
    2.含氟的卤素互化物通常做氟化剂,使金属氧化物转化为氟化物,如2Co3O4+6ClF3===6CoF3+3Cl2+4X。下列有关该反应的说法正确的是(  )
    A.X是还原产物
    B.ClF3中氯元素为-3价
    C.反应生成3 mol Cl2时转移18 mol电子
    D.Co3O4在反应中做氧化剂
    解析:选C。由原子守恒可知X为O2,O2为氧化产物,A不正确;ClF3中氯元素显+3价,B不正确;反应中只有氯元素化合价降低,生成3 mol Cl2时转移18 mol e-,C正确;Co3O4是还原剂,D不正确。
    3.(2019·泰州高三模拟)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
    A.Cu溶于稀HNO3:Cu+2H++NO===Cu2++NO2↑+H2O
    B.(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
    C.用CH3COOH溶解CaCO3:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑
    D.向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3:CO2+AlO+2H2O===Al(OH)3↓+HCO
    解析:选D。A.Cu与稀硝酸反应生成NO,应为3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O。B.漏写NH与OH-的反应,应为2NH+Fe2++4OH-===Fe(OH)2↓+2NH3·H2O。C.醋酸为弱电解质,发生部分电离,书写离子方程式时用化学式表示,应为CaCO3+2CH3COOH===Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O。D.H2CO3的酸性强于Al(OH)3,NaAlO2溶液中通入CO2气体可得到沉淀。
    4.(2019·苏州高三质检)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(  )
    A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO、Cl-
    B.=1×10-13 mol·L-1的溶液中:NH 、Ca2+、Cl-、NO
    C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO 、SO
    D.水电离的c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中: K+、Na+、AlO 、CO
    解析:选B。A选项,使酚酞变红色的溶液呈碱性,而Al3+在碱性条件下不能大量存在,错误;B选项,溶液的pH=1,各离子之间不发生反应,可以大量共存,正确;C选项,与Al反应放出H2的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若溶液呈碱性,Fe2+不能大量存在,若溶液呈酸性,Fe2+和NO不能大量共存,错误;D选项,该溶液可能呈酸性也可能呈碱性,如果呈酸性,AlO和CO不能大量存在,错误。
    5.已知下列实验事实:①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液;②将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝;③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液。下列判断不正确的是(  )
    A.化合物KCrO2中Cr元素为+3价
    B.实验①证明Cr2O3是两性氧化物
    C.实验②证明氧化性:Cr2O>I2
    D.实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性
    解析:选D。根据化合价规则判断:化合物KCrO2中K和O元素的化合价分别是+1价和-2价,则Cr元素为+3价,A项正确;根据两性氧化物的概念判断,Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液,则Cr2O3是两性氧化物,B项正确;根据氧化还原反应的强弱规律判断,将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝,这说明反应中有单质碘生成,K2Cr2O7是氧化剂,其氧化性强于氧化产物单质碘的氧化性,C项正确;向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液,Cr元素的化合价从+3价升高到+6价,失去电子,KCrO2是还原剂,H2O2中氧元素的化合价从-1价降低到-2价,H2O2是氧化剂,只表现氧化性,D项错误。
    6.(2019·常州高三二模)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
    A.氯气溶于水:Cl2+H2O===2H++ Cl-+ClO-
    B.Na2CO3溶液中CO的水解:CO+H2O===HCO+OH-
    C.酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2:IO+I-+6H+===I2+3H2O
    D.向NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液:HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
    解析:选D。A选项,氯气溶于水生成的次氯酸是弱酸,应写成分子形式,且该反应为可逆反应,应用“”,错误;B选项,碳酸根离子的水解是可逆的,应用“”,错误;C选项,离子方程式不符合电荷守恒和得失电子守恒,错误;D选项,符合离子方程式的书写要求,正确。
    7.下列三组实验进行一段时间后,溶液中均有白色沉淀生成,下列结论不正确的是(  )
    实验①
    实验②
    实验③



    A.实验①中生成的沉淀是Al(OH)3
    B.实验①中有气体生成
    C.实验②沉淀中可能含有BaSO4
    D.实验③生成沉淀的离子方程式是Ba2++H2SO3===BaSO3↓+2H+
    解析:选D。Al3+与HCO发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,故A、B正确;实验②中亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,亚硫酸钡易被空气中的氧气氧化生成硫酸钡,故C正确;实验③中,如果发生反应Ba2++H2SO3===BaSO3↓+2H+,生成的亚硫酸钡能够与H+反应,故应该是亚硫酸被氧化生成了硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故D错误。
    8.(2019·淮安、宿迁高三期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
    A.使甲基橙变红色的溶液:Na+、Cu2+、ClO-、Cl-
    B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:K+、AlO、Cl-、SO
    C.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中:H+、Al3+、Cl-、NO
    D.=0.1 mol·L-1的溶液中:Ca2+、NH、CH3COO-、HCO
    解析:选B。A.使甲基橙变红色的溶液呈酸性,H++ClO-===HClO,故A组离子在指定溶液中不能大量共存;B.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中,K+、AlO、Cl-、SO不能发生离子反应,一定能大量共存;C.0.1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中,H+、NO、Fe2+发生反应,故C组离子在指定溶液中不能大量共存;D.=c(OH-)=0.1 mol·L-1的溶液呈碱性,Ca2+、OH-,NH、OH-,HCO、OH-发生反应,故D组离子在指定溶液中不能大量共存。
    二、不定项选择题
    9.(2019·南通高三第三次调研)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
    A.电解熔融NaCl:2Na++2Cl-2Na+Cl2↑
    B.用氨水溶解AgCl沉淀:Ag++2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O
    C.Na2CO3溶液吸收溴蒸气:3CO+Br2===Br-+BrO+3CO2
    D.金属钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
    解析:选AD。A.惰性电极电解熔融NaCl,体系中没有水,反应产物为钠和氯气,故A正确;B.AgCl难溶于水,用氨水溶解AgCl沉淀:AgCl+2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]++2H2O+Cl-,故B错误;C.反应3CO+Br2===Br-+BrO+3CO2不符合电荷守恒,故C错误;D.金属钠与水反应的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,故D正确。
    10.(2019·泰州高三四模)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(  )
    A.无色透明的溶液中:NH、Fe3+、SO、OH-
    B.c(NO)=1 mol/L的溶液中:H+、Fe2+、SO、Cl-
    C.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH、SO、NO
    D.c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液中:Ca2+、Na+、SiO、HCO
    解析:选C。A.Fe3+为棕黄色,且NH与OH-反应,不能大量共存,A错误;B.NO与H+能将Fe2+氧化为Fe3+,而不能大量共存,B错误;C.能使甲基橙变红的溶液呈酸性,Na+、NH、SO、NO与H+不反应,相互之间也不反应,可以大量共存,C正确;D.c(H+)/c(OH-)=1×1012的溶液中,c(H+)=0.1 mol/L,c(OH-)=1×10-13 mol·L-1,溶液呈酸性,SiO、HCO都和H+反应,而不能大量共存,D错误。
    11.25 ℃时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(  )
    A.pH=1的溶液中:Na+、K+、MnO、CO
    B.c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO、NO
    C.0.1 mol·L-1NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO、Cl-
    D.0.1 mol·L-1FeCl3溶液中:Fe2+、NH、SCN-、SO
    解析:选C。A.pH=1的溶液呈强酸性,CO与H+因生成CO2、H2O而不能大量共存;B.c(H+)=1×10-13 mol·L-1的溶液的pH=13,溶液呈强碱性,Mg2+、Cu2+分别与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀、Cu(OH)2沉淀而不能大量共存;C.0.1 mol·L-1 NH4HCO3溶液中,题给四种离子与NH、HCO均不发生反应,可以大量共存;D.Fe3+能与SCN-反应,生成难电离的弱电解质Fe(SCN)3而不能大量共存。
    12.(2019·南京高三三模)下列指定反应的离子方程式正确的是(  )
    A.将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体:Fe3++3H2O===Fe(OH)3(胶体)+3H+
    B.向硫酸铝溶液中滴加过量氨水:Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH
    C.向NaClO溶液中通入过量的SO2:SO2+ClO-+H2O===HSO+HClO
    D.向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加过量NaOH溶液:Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓
    解析:选AB。次氯酸具有很强的氧化性,能将+4价硫氧化为+6价,所以NaClO溶液中通入过量的SO2应该发生氧化还原反应,选项C错误;向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加过量NaOH溶液,OH-会和NH、Fe2+反应,选项D错误。
    三、非选择题
    13.锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。
    (1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。
    ①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。
    ②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4。该反应中还原产物是______________(填化学式),每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子总数是__________________________________________________________________。
    (2)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下:

    ①酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可采用的措施是__________________(任答一条)。写出ZnFe2O4溶于酸的离子方程式:____________
    ________________________________________________________________________。
    ②净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为___________________________________
    ________________________________________________________________________。
    ③净化Ⅱ中Y的主要成分是____________(填化学式)。
    解析:(1)①ZnFe2O4中Zn是+2价,O是-2价,则根据化合物中正负化合价代数和为0可知,Fe的化合价是+3价。②反应中Fe元素化合价从+2价升高到+3价,碳元素化合价从+3价部分降低到+2价,部分升高到+4价,所以还原产物是CO;根据化学方程式可知,每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子的物质的量是4 mol,总数是4NA或2.408×1024。(2)将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+===2Fe3++Zn2++4H2O、ZnO+2H+===Zn2++H2O、FeO+2H+===Fe2++H2O、CuO+2H+===Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,不能引入新的杂质,可以用ZnO,所以X可以为ZnO,然后向溶液中加入过量ZnS,发生反应Cu2++ZnS===Zn2++CuS,然后过滤所得Y中含有CuS、ZnS,滤液经过一系列操作最后电解得到Zn。①酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、搅拌等。ZnFe2O4溶于酸的离子方程式为ZnFe2O4+8H+===2Fe3++Zn2++4H2O。②净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O。③由于ZnS过量,则净化Ⅱ中Y的主要成分是CuS、ZnS。
    答案:(1)①+3价 ②CO 4NA(或2.408×1024)
    (2)①适当增大c(H+)(或升高温度、搅拌等其他合理答案) ZnFe2O4+8H+===2Fe3++Zn2++4H2O
    ②H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
    ③CuS、ZnS
    14.某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。

    实验记录如下(表格中空白不需要填写):

    实验操作
    实验现象

    打开活塞a,滴加氯水,关闭活塞a


    吹入热空气一段时间后停止
    A中溶液颜色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,沉降后上层清液为无色

    打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液
    开始时溶液颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成橙红色
    完成下列填空:
    (1)在进行操作①时,A中的实验现象是________,有关反应的离子方程式是____________________________。
    (2)操作②吹入热空气的目的是______________________________________________。
    B中产生的白色沉淀的化学式是______________。
    (3)装置C的作用是____________。
    (4)由上述实验可知,在此实验条件下,H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱顺序为__________________。
    (5)操作③开始时溶液颜色无明显变化的原因可能是________________(写出一条即可)。
    解析:本题利用“氧化剂的氧化性大于氧化产物”这一原理来比较H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱。向NaBr溶液中滴加氯水,氯水置换出溴单质;然后吹入热空气,将Br2(g)吹入B装置,H2SO3与BaCl2不反应,当Br2(g)进入时,产生了白色沉淀,说明Br2将H2SO3氧化成H2SO4,Br2被还原为Br-,说明Br2的氧化性强于H2SO3,该白色沉淀为BaSO4;再向B装置中加入H2O2溶液,一段时间后溶液变为橙红色,则Br-被氧化为Br2,说明H2O2的氧化性比Br2强。
    (1)打开活塞a,向NaBr溶液中滴加氯水,氯水氧化溴离子生成溴单质,离子方程式为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-;A中因为有溴单质生成导致溶液变为橙红色。
    (2)Br2具有挥发性,热空气能促进Br2挥发,将Br2(g)吹入B装置;Br2将H2SO3氧化为H2SO4,所以白色沉淀为BaSO4。
    (3)装置C中为NaOH溶液,反应过程中产生的氯气、溴蒸气等污染性气体不能直接排放到空气中,可以用NaOH溶液吸收,所以装置C的作用是吸收尾气。
    (4)根据上述分析可知氧化性:H2O2>Br2>H2SO3。
    (5)操作③中,向B装置中逐滴加入H2O2溶液,开始时溶液颜色无明显变化可能是因为B装置中H2SO3有剩余,H2O2先与H2SO3反应,再与Br-反应;或H2O2浓度小;或Br-与H2O2反应慢等。
    答案:(1)溶液变为橙红色 Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
    (2)吹出单质Br2 BaSO4
    (3)吸收尾气
    (4)H2O2>Br2>H2SO3
    (5)H2SO3有剩余(或H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等,合理即可)
    15.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
    (1)干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。
    ①该反应中的氧化剂是________,还原剂是________,每生成1 mol Na2FeO4转移________mol 电子。
    ②简要说明K2FeO4作为水处理剂时,在水处理过程中所起的作用:
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________
    ________________________________________________________________________。
    (2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO、Cl-、H2O。
    ①写出并配平湿法制备高铁酸钾的离子方程式:______________________________
    ________________________________________________________________________。
    ②每生成1 mol FeO转移________mol 电子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为________mol。
    ③低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明____________________________________。
    解析:(1)①反应中Fe由+2价升高为+6价,被氧化,FeSO4为还原剂,过氧化钠中O一部分由-1价降低为-2价,另一部分由-1价升高为0价,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂;由题给化学方程式可知,每生成2 mol Na2FeO4,有6 mol Na2O2参加反应,转移10 mol 电子,则每生成1 mol Na2FeO4转移电子的物质的量为5 mol;②K2FeO4中Fe的化合价为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,能吸附并除去水中的悬浮杂质。(2)①湿法制备高铁酸钾时,Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4,Fe的化合价升高了3价,ClO-做氧化剂被还原成Cl-,Cl的化合价降低了2价,根据得失电子守恒,得到含铁元素物质的化学计量数是2,含氯元素物质的化学计量数是3,再根据电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO+3Cl-+5H2O;②该反应中每生成1 mol FeO转移3 mol电子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物氯离子的物质的量为0.15 mol。
    答案:(1)①Na2O2 FeSO4和Na2O2 5 ②高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,且消毒过程中自身被还原成铁离子,铁离子水解生成的氢氧化铁胶体能吸附并除去水中的悬浮杂质
    (2)①2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2FeO+3Cl-+5H2O
    ②3 0.15
    ③该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小

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