專題三氧化還原反應(yīng)離子反應(yīng)考點一氧化還原反應(yīng)考點二離子反應(yīng)熱點題型信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫總綱目錄考試要求命題規(guī)律1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。了解常見的氧化

還原反應(yīng)。掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相

關(guān)計算。2.能正確書寫化學(xué)方程式和離子方程式,并能進

行有關(guān)計算。3.了解離子反應(yīng)的概念、離子反應(yīng)發(fā)生的條

件。掌握常見離子的檢驗方法。1.氧化還原反應(yīng):(1)在有關(guān)NA的選擇題中考查電

子轉(zhuǎn)移數(shù)目。(2)聯(lián)系STSE判斷氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念。(3)填空題中主要考查陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫。(4)運用得失電子守恒,考查有關(guān)化工生產(chǎn)的計算。2.離子反應(yīng):選擇題中主要考查離子方程式的正

誤判斷、離子反應(yīng)的應(yīng)用,在填空題中主要考查

離子方程式的書寫?？键c一氧化還原反應(yīng)典例1

(2020課標Ⅰ,26節(jié)選)釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價的化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。

回答下列問題:(1)“酸浸氧化”需要加熱,其原因是

加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進氧化完全)。(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成V

,同時還有

Fe2+

離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為V

反應(yīng)的離子方程式

VO++MnO2+2H+

V

+Mn2++H2O

。思維導(dǎo)引

試題以從黏土釩礦中制備NH4VO3為主線,考查學(xué)生對化學(xué)基礎(chǔ)

知識的掌握,基本概念的理解,化學(xué)原理的運用等,體現(xiàn)了能力考查的主導(dǎo)思

想。試題首先介紹了黏土釩礦的主要成分,然后進行設(shè)問考查。氧化還原反

應(yīng)的考查要以化合價變化及得失電子守恒作為突破口。變式1釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價的化合物存在,還

包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦

制備NH4VO3。

回答下列問題:(1)為了提高“酸浸氧化”的效率,可以采取的措施有

(寫其中一個即可)。加熱、適當(dāng)增大酸的濃度或攪拌等(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成V

,同時Fe2+被氧化成Fe3+。寫出Fe2+被氧化的離子反應(yīng)方程式:

。解析(2)“酸浸氧化”中,釩礦粉中的Fe3O4與硫酸反應(yīng)生成FeSO4、Fe2(SO4)3和H2O,MnO2具有氧化性,Fe2+具有還原性,反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2+

+4H+

Mn2++2Fe3++2H2O。典例2

(2019課標Ⅱ,26節(jié)選)立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白),是一種常用白

色顏料?；卮鹣铝袉栴}:(1)利用焰色反應(yīng)的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花,亦可定性鑒別某些金

屬鹽。灼燒立德粉樣品時,鋇的焰色為

D

(填標號)。A.黃色B.紅色C.紫色D.綠色(2)以重晶石(BaSO4)為原料,可按如下工藝生產(chǎn)立德粉:

①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇,該過程的化學(xué)方程式

為

BaSO4+4C

BaS+4CO↑

?；剞D(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體,生產(chǎn)上可

通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方

程式為

CO+H2O

CO2+H2

。②在潮濕空氣中長期放置的“還原料”,會逸出臭雞蛋氣味的氣體,且水溶性

變差。其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的

BaCO3

(填化學(xué)式)。③沉淀器中反應(yīng)的離子方程式為

S2-+Ba2++Zn2++S

BaSO4·ZnS↓

。思維導(dǎo)引

本題難度比較低,重點考查氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)的基礎(chǔ)知識

運用能力,易錯點:第(2)小題第①問沒有注意焦炭過量生成CO。變式2

立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白),是一種常用白色顏料。以重晶石

(BaSO4)為原料,可按如下工藝生產(chǎn)立德粉:

(1)在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇,該反應(yīng)過程中氧化劑

與還原劑的質(zhì)量之比為

?；剞D(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體,生

產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體,請寫出堿233∶48性環(huán)境下,這種能源氣體燃料電池的負極反應(yīng)式:

。(2)在潮濕空氣中長期放置的“還原料”,會逸出臭雞蛋氣味的氣體,且水溶

性變差。其過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。解析(1)焦炭過量生成CO,反應(yīng)物為硫酸鋇(氧化劑)與焦炭(還原劑),產(chǎn)物為

BaS與CO,反應(yīng)的化學(xué)方程式為BaSO4+4C

BaS+4CO↑,故氧化劑與還原劑質(zhì)量之比為233∶48。CO與水蒸氣反應(yīng)生成CO2與H2,堿性環(huán)境下氫氣燃

料電池的負極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-

2H2O。(2)根據(jù)信息臭雞蛋氣味氣體為硫化氫氣體,由“強酸制弱酸”原理,還原料的主要成分硫化鋇與空氣中

水、二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鋇與硫化氫氣體,反應(yīng)的離子方程式為Ba2++S2-

+H2O+CO2

BaCO3↓+H2S↑。

1.理清兩條概念線索

2.掌握氧化還原反應(yīng)的規(guī)律

3.識記常見氧化劑、還原劑及產(chǎn)物預(yù)測(1)常見的氧化劑及產(chǎn)物預(yù)測氧化劑還原產(chǎn)物KMnO4Mn2+(酸性);MnO2(中性);Mn

(堿性)K2Cr2O7(酸性)Cr3+濃硝酸NO2稀硝酸NOX2(鹵素單質(zhì))X-H2O2OH-(堿性或中性);H2O(酸性)NaClO(或ClO-)Cl-、Cl2NaClO3Cl2、ClO2PbO2Pb2+(2)常見的還原劑及產(chǎn)物預(yù)測還原劑氧化產(chǎn)物Fe2+Fe3+(酸性);Fe(OH)3(堿性)SO2(或H2SO3、S

)S

S2-(或H2S)S、SO2(或S

)、S

H2C2O4CO2H2O2O2I-(或HI)I2、I

COCO2金屬單質(zhì)(Zn、Fe、Cu等)Zn2+、Fe2+(與強氧化劑反應(yīng)生成Fe3+)、Cu2+4.“五步”配平氧化還原反應(yīng)方程式

考向一

辨析氧化還原反應(yīng)概念感悟氧化還原反應(yīng)規(guī)律1.(2020吉林通化五校聯(lián)考)O2F2可以發(fā)生反應(yīng):H2S+4O2F2

SF6+2HF+4O2,下列說法正確的是

()A.氧氣是氧化產(chǎn)物B.O2F2既是氧化劑又是還原劑C.若生成4.48LHF,則轉(zhuǎn)移0.8mol電子D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4D解析

氧元素的化合價由+1價降低到0價,被還原,得到的氧氣為還原產(chǎn)

物,A項錯誤;O2F2中氧元素化合價降低,是氧化劑,B項錯誤;因沒指明氣體所處

的溫度和壓強,故無法確定4.48LHF的物質(zhì)的量,則無法確定轉(zhuǎn)移電子的物

質(zhì)的量,C項錯誤;由反應(yīng)方程式知還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4,D項正確。2.(2020廣西柳州質(zhì)檢)向Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,依次發(fā)生如下兩個

反應(yīng):①2Fe3++S

+H2O

2Fe2++S

+2H+;②3Fe2++N

+4H+

3Fe3++2H2O+NO↑。下列說法正確的是

()A.S

發(fā)生了還原反應(yīng)B.由反應(yīng)順序知氧化性:Fe3+>HNO3C.NO是氧化產(chǎn)物DD.向KNO3與FeCl3混合溶液中加入Na2SO3溶液后也會發(fā)生①、②兩個反應(yīng)解析

S

中S元素化合價從+4價升高到+6價,發(fā)生了氧化反應(yīng),A項錯誤;氧化性:Fe3+<HNO3,B項錯誤;硝酸是氧化劑,NO是還原產(chǎn)物,C項錯誤。3.(2020河南鶴壁四模)X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期元

素,其中Z為金屬元素,X、W為同一主族元素。X、Z、W形成的最高價氧化

物分別為甲、乙、丙,甲是常見溫室效應(yīng)氣體。x、y2、z、w分別為X、Y、

Z、W的單質(zhì),丁是化合物,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。

下列判斷不正確的是

()A.反應(yīng)①②③都屬于氧化還原反應(yīng)B.X、Y、Z、W四種元素中,W的原子半徑最大C.在信息工業(yè)中,丙常作光導(dǎo)纖維材料D.一定條件下,x與甲反應(yīng)生成丁B解析

分析題中信息可知X為C,Y為O、Z為Mg、W為Si;甲為CO2、乙為

MgO、丙為SiO2、丁為CO。反應(yīng)①②③都屬于氧化還原反應(yīng),A正確;X、Y、Z、W四種元素中,Z的原子半徑最大,B不正確;SiO2為制作光導(dǎo)纖

維的主要材料,C正確;高溫條件下C與CO2可反應(yīng)生成CO,D正確?？枷蚨趸€原反應(yīng)方程式的配平、書寫和計算4.(2020貴州遵義四模)已知離子方程式:As2S3+H2O+N

As

+S

+NO↑+

(未配平),下列說法錯誤的是

()A.配平后水的化學(xué)計量數(shù)為4B.產(chǎn)物中還有H+生成C.配平后氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶28D.氧化產(chǎn)物為As

和S

C解析

根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒可配平離子方程式:3As2S3+4H2O+28N

6As

+9S

+28NO↑+8H+,由此可知A、B、D正確,C項應(yīng)為28∶3。5.反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)

MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是

()A.1∶2B.1∶1

C.2∶1D.4∶1B解析

,根據(jù)化合價變化分析可得:MnO2為氧化劑,對應(yīng)的MnCl2為還原產(chǎn)物,HCl為還原劑,對應(yīng)的Cl2為氧

化產(chǎn)物,故n(Cl2)∶n(MnCl2)=1∶1,B正確。6.(2020安徽合肥四模)將過量H2O2溶液加入含(NH4)2CrO4的氨水中,加熱后冷

卻,生成暗棕紅色晶體M[化學(xué)式為Cr(NH3)3O4],該反應(yīng)的離子方程式為Cr

+3NH3+3H2O2

M+2H2O+2OH-+O2↑,測得M中有2個過氧鍵。下列敘述正確的是

()A.M中Cr的化合價為+3B.參與反應(yīng)的H2O2全部被氧化C.向FeSO4溶液中滴加幾滴M的溶液,沒有明顯現(xiàn)象D.轉(zhuǎn)移0.2mol電子時,生成M的質(zhì)量為16.7gD解析

因M[化學(xué)式為Cr(NH3)3O4]中有2個過氧鍵,則M中Cr的化合價為+4,A項錯誤;M中有2個過氧鍵,所以參與反應(yīng)的H2O2沒有全部被氧化,B項錯誤;

向FeSO4溶液中滴加幾滴M的溶液,亞鐵離子會被M中的過氧鍵氧化為鐵離

子,溶液由淺綠色變成黃色,C項錯誤;由方程式可知每生成1molO2轉(zhuǎn)移2mol

電子,同時生成1molCr(NH3)3O4,則轉(zhuǎn)移0.2mol電子時,生成M的質(zhì)量為16.7g,

D項正確。7.(2020吉林長春五校聯(lián)考)超純氫氟酸主要用于芯片材料的清洗和蝕刻?；?/p>

答下列問題:(1)氫氟酸可保存在聚四氟乙烯容器中,聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為

。(2)用工業(yè)氫氟酸生產(chǎn)超純氫氟酸時,需經(jīng)除雜質(zhì)(AsF3)、汽化、洗滌等步

驟。①除去AsF3的反應(yīng)為4AsF3+4KMnO4

4MnF2+2As2O5+4KF+3O2↑,該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為

。CF2—CF2

As2O5和O2②CoF3可與H2O反應(yīng)生成HF,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(CoF3還原為CoF2)。③在無水氟化氫汽化時,可向發(fā)生裝置中摻入含有F2、NF3和OF2中的一種或

多種的含氟氣體,以氧化雜質(zhì)。NF3的電子式為

;OF2中氧元素的化

合價為

,OF2可由F2與稀NaOH溶液反應(yīng)制取,該反應(yīng)的離子方程式為

。+2解析(1)根據(jù)聚乙烯的結(jié)構(gòu)可得聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CF2—CF2。

(2)①由題給反應(yīng)可知,KMnO4中O部分被氧化,生成O2,AsF3中As被氧化,生成

As2O5,則氧化產(chǎn)物為As2O5和O2。②CoF3與H2O反應(yīng),CoF3被還原為CoF2,則H2O作還原劑,氧化產(chǎn)物為O2,故CoF3與H2O反應(yīng)生成CoF2、HF、O2,根據(jù)得失電

子守恒知,CoF3與H2O按物質(zhì)的量之比2∶1恰好反應(yīng)。③NF3為共價化合物,

電子式為·

;氧元素非金屬性弱于氟元素,故OF2中氧元素顯+2價,氟元素顯-1價;生成1molOF2時,氧元素由-2價升高到+2價,失去4mole-,氟元素由0價降低到-1價,得2mole-,故F2與稀NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物中除OF2外一定還有

F-,且OF2與F-物質(zhì)的量之比為1∶2。考點二離子反應(yīng)

典例1

(2020課標Ⅲ,11,6分)對于下列實驗,能正確描述其反應(yīng)的離子方程式

是

(A)A.用Na2SO3溶液吸收少量Cl2:3S

+Cl2+H2O

2HS

+2Cl-+S

B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2

CaCO3↓+2H+C.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2

O2↑+2H++2Fe2+D.同濃度同體積NH4HSO4溶液與NaOH溶液混合:N

+OH-

NH3·H2O思維導(dǎo)引

有關(guān)量的多少的離子方程式的書寫,應(yīng)以量少的物質(zhì)為基準,讓量

少物質(zhì)中的每一個離子或分子盡可能參與反應(yīng),即“以少定多”的原則。變式1對于下列實驗,不能正確描述其反應(yīng)的離子方程式是

()A.用Na2SO3溶液吸收過量Cl2:S

+Cl2+H2O

2H++2Cl-+S

B.向CaCl2溶液中通入CO2:Ca2++H2O+CO2

CaCO3↓+2H+C.向H2O2溶液中滴加足量FeCl3:2H2O2

2H2O+O2↑D.向NH4HSO4溶液中加入少量的NaOH溶液:H++OH-

H2OB解析

B項,向CaCl2溶液中通入CO2,H2CO3是弱酸,HCl是強酸,弱酸不能制

強酸,故不發(fā)生反應(yīng),故B符合題意。典例2

(2020江蘇,7,2分)下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是

(C)A.Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O

2H++Cl-+ClO-B.NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O

2H++N

+NOC.0.1mol·L-1NaAlO2溶液中通入過量CO2:Al

+CO2+2H2O

Al(OH)3↓+HC

D.0.1mol·L-1AgNO3溶液中加入過量濃氨水:Ag++NH3+H2O

AgOH↓+N

思維導(dǎo)引

離子方程式中,化學(xué)式拆與不拆易出錯;要關(guān)注反應(yīng)物“少量”

“足量”“一定量”對產(chǎn)物的影響;非氧化還原離子方程式除符合質(zhì)量守恒

定律外,還應(yīng)符合電荷守恒,即方程式兩邊離子所帶電荷總數(shù)相等,因此解題

時可首先檢查離子方程式兩邊電荷是否相等;氧化還原離子方程式除符合質(zhì)

量守恒定律和電荷守恒外,還必須符合得失電子守恒。變式2下列指定反應(yīng)的離子方程式不正確的是

()A.Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O

H++Cl-+HClOB.NO2通入水中制硝酸:3NO2+H2O

2H++2N

+NOC.0.1mol·L-1NaAlO2溶液中通入過量CO2:2Al

+CO2+3H2O

2Al(OH)3↓+C

D.0.1mol·L-1AgNO3溶液中加入少量濃氨水:Ag++NH3+H2O

AgOH↓+N

C解析

NaAlO2溶液中通入過量的CO2,發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為Al

+CO2+2H2O

Al(OH)3↓+HC

,故C錯誤。

1.四種離子反應(yīng)類型反應(yīng)類型

常見不能大量共存的離子復(fù)分解反應(yīng)生成沉淀Ba2+與C

、S

、S

;Si

與H+不能大量共存

生成氣體H+與C

、HC

、S2-、S

等不能大量共存

生成弱電解質(zhì)H+與OH-、ClO-、CH3COO-等不能大量共存氧化還原反應(yīng)Fe3+能氧化S2-、I-等;Mn

、ClO-在酸性、堿性、中性條件下都有強氧化性,能將I-、Fe2+、S

等氧化水解反應(yīng)Al3+與Al

、HC

、C

、S2-、HS-等相互促進水解;Fe3+與Al

、HC

、C

等相互促進水解,不能大量共存配合反應(yīng)Fe3+與SCN-;Ag+與NH3·H2O2.離子共存判斷方法(1)先看條件——題干條件一看題干要求,需辨別離子組是“大量共存”還是“不能大量共存”,是“可

能”還是“一定”。二看附加條件,如①溶液的顏色,若為無色溶液,則Mn

、Fe3+、Cu2+、Fe2+等不能大量存在;②溶液的酸、堿性;③特定離子或分子的存在等。(2)后看反應(yīng)——所給離子之間能否發(fā)生反應(yīng)。3.離子方程式的正誤判斷考向一離子方程式的正誤判斷1.(2020湖北荊門模擬)常溫下,pH=0的某X溶液中,除H+外,還可能存在Al3+、

Fe2+、N

、Ba2+、Cl-、C

、S

、N

中的若干種,現(xiàn)取適量X溶液進行如下一系列實驗:

下列有關(guān)判斷不正確的是

()A.生成氣體A的離子方程式為3Fe2++4H++N

3Fe3++NO↑+2H2OB.生成沉淀H的離子方程式為Al

+CO2+2H2O

Al(OH)3↓+HC

C.溶液X中一定沒有的離子僅為C

、Ba2+D.溶液X中一定含有的離子是H+、Fe2+、S

、N

、Al3+

C解析

常溫下,pH=0的溶液為強酸性溶液,則溶液中不存在C

,溶液和硝酸鋇溶液反應(yīng)生成沉淀C,則溶液中存在S

,不存在和硫酸根離子反應(yīng)的Ba2+,C是BaSO4;酸性條件下硝酸根離子具有強氧化性,所以溶液中Fe2+和N

不能共存,加入硝酸鋇產(chǎn)生氣體,則溶液中存在Fe2+,不存在N

,A是NO;溶液B中加入過量氫氧化鈉溶液時,產(chǎn)生氣體D,則溶液中含有N

,D是NH3,產(chǎn)生的沉淀F是Fe(OH)3,溶液E通入過量二氧化碳時產(chǎn)生沉淀H和溶液G,則溶液X中

存在Al3+,沉淀H是Al(OH)3,溶液G是NaHCO3。溶液X中應(yīng)含有Fe2+,酸性條件

下與硝酸根離子反應(yīng)生成氣體NO,反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++4H++N

3Fe3++NO↑+2H2O,選項A正確;生成沉淀H的離子方程式為Al

+CO2+2H2O

Al(OH)3↓+HC

,選項B正確;溶液X中一定沒有的離子為C

、Ba2+、N

,選項C錯誤;溶液X中一定含有的離子是H+、Fe2+、S

、N

、Al3+,選項D正確。2.(2020河南名校聯(lián)盟3月調(diào)研)下列離子方程式不能正確表示體系顏色變化

的是

()A.向AgCl懸濁液中加入Na2S溶液,有黑色難溶物生成:2AgCl(s)+S2-(aq)

Ag2S(s)+2Cl-(aq)B.向酸性KMnO4溶液中加入NaHSO3固體,溶液紫色褪去:2Mn

+5S

+6H+

2Mn2++5S

+3H2OC.向橙色K2Cr2O7溶液中加入NaOH溶液,溶液變黃色:Cr2

+2OH-

2Cr

+H2OBD.向稀硝酸中加入銅粉,溶液變藍:3Cu+8H++2N

3Cu2++2NO↑+4H2O解析

AgCl懸濁液中加入Na2S溶液,會生成溶解度更小的黑色難溶物Ag2S,A項正確;H2SO3為弱酸,HS

不能拆寫,B項錯誤;K2Cr2O7溶液中存在Cr2

+H2O

2Cr

+2H+,加入NaOH溶液,OH-中和H+,平衡右移,Cr2

(橙色)轉(zhuǎn)化為Cr

(黃色),C項正確;銅與稀硝酸反應(yīng)生成Cu(NO3)2、NO和H2O,D項正確。3.(2020湖南常德期末)下列各組離子一定能大量共存的是

()A.在含大量Ba2+的溶液中:N

、Na+、Cl-、OH-B.在無色透明溶液中:N

、Fe2+、S

、C

C.在強堿性溶液中:Na+、K+、S

、HC

D.常溫下,c(H+)/c(OH-)=1×1010的溶液中:K+、Na+、Cl-、N

考向二離子共存D解析

在含大量Ba2+的溶液中:N

、OH-會生成一水合氨,故A不符;在無色透明溶液中:Fe2+有顏色且Fe2+、C

會生成FeCO3沉淀,故B不符;在強堿性溶液中:HC

和OH-會發(fā)生反應(yīng),故C不符;常溫下,

=1×1010的溶液呈酸性:K+、Na+、Cl-、N

、H+之間不反應(yīng),故D符合。4.(2020湖南郴州第一次教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測)室溫下,下列各組微粒在指定溶液中

能大量共存的是

()A.pH=1的溶液中:CH3CH2OH、Cr2

、K+、S

B.c(Ca2+)=0.1mol·

的溶液中:N

、C2

、Cl-、Br-C.含大量HC

的溶液中:C6H5O-、C

、Br-、K+D.能使甲基橙變?yōu)槌壬娜芤?Na+、N

、C

、Cl-

C解析

pH=1的溶液顯酸性,Cr2

有強氧化性,會把CH3CH2OH氧化,故A錯誤;草酸鈣難溶于水,故B錯誤;C6H5OH的酸性比碳酸弱比碳酸氫根離子強,

因此可以共存,故C正確;使甲基橙變?yōu)槌壬娜芤猴@酸性,其中不可能存在大

量的C

,故D錯誤。5.(2020安徽江淮十校第二次聯(lián)考)在下列各溶液中,一定能大量共存的離子

組是

()A.有色透明溶液中:Fe2+、Ba2+、[Fe(CN)6]3-、N

B.強酸性溶液中:Cu2+、K+、ClO-、S

C.含有大量Al

的溶液中:K+、Na+、HC

、I-D.常溫下水電離的c(H+)為1×10-12mol/L的溶液中:K+、Na+、Cl-、N

D解析

Fe2+與[Fe(CN)6]3-不能大量共存,選項A錯誤;強酸性溶液中H+與ClO

-反應(yīng)產(chǎn)生弱電解質(zhì)HClO而不能大量共存,選項B錯誤;Al

與HC

會反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳而不能大量共存,選項C錯誤;常溫下水電離的c(H+)為1×1

mol/L的溶液顯酸性或堿性,但H+(OH-)、K+、Na+、Cl-、N

之間均不發(fā)生反應(yīng),能大量共存,選項D正確。方法歸納

離子共存的四大題設(shè)“陷阱”條件類型常見表述誤點點撥常見的限制條件無色Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn

等不能大量存在

pH=1或pH=13溶液顯酸性或堿性

因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大

量共存只能是氧化性離子和還原性離

子不共存,并不是其他離子反應(yīng),

同時要注意溶液酸堿性的影響

透明透明也可有色常見的隱含條件與Al反應(yīng)放出H2溶液既可能顯酸性也可能顯堿

性

由水電離出的c(H+)=1×10-12mol·

L-1的溶液溶液既可能顯酸性也可能顯堿

性

通入足量的NH3與NH3·H2O反應(yīng)的離子不能存

在

含有大量Fe3+的溶液酸性溶液并具有強氧化性

含有大量Al

、S2-的溶液堿性溶液

含有大量N

的溶液隱含H+時與還原性離子不能大

量存在相互促進水解Al3+與C

、HC

、Al

、HS-、S2-;Fe3+與C

、HC

等相互促進水解,不能大量共存題干要求(1)“一定大量共存”(2)“可能大量共存”(3)“不能大量共存”審清關(guān)鍵字詞考向三離子推斷6.(2020江西名校第四次聯(lián)考)在有乙離子存在的情況下。欲用試劑丙來檢驗

溶液中是否含有甲離子,試劑丙按下表所加順序能夠?qū)纂x子進行成功檢驗

的是(說明:在實驗過程中不允許加熱、過濾、萃取等操作)

()選項試劑丙甲離子乙離子ABa(NO3)2溶液、稀鹽酸S

S

B硫氰化鉀溶液、氯水Fe2+Fe3+C稀鹽酸、品紅溶液S

C

D稀氨水Ag+Al3+C解析

硝酸根離子和氫離子在一起具有稀硝酸的性質(zhì),有強氧化性,可將

S

氧化為S

,與鋇離子結(jié)合生成硫酸鋇沉淀,無法確定是否含有S

,故A錯誤。KSCN與Fe3+反應(yīng),溶液呈紅色,不能判斷是否含有Fe2+,故B錯誤。S

與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫能使品紅溶液褪色;C

與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳,二氧化碳不能使品紅溶液褪色;故可確定含有S

,故C正確。過量氨水與Ag+反應(yīng)產(chǎn)生銀氨溶液,與Al3+反應(yīng)只生成Al(OH)3沉淀,無法確定

是否含有Ag+,故D錯誤。7.(2020山西大同第一次市直聯(lián)考)某溶液中可能含有離子:K+、Na+、Fe2+、

Fe3+、S

、S

,且溶液中各離子的物質(zhì)的量相等,將此溶液分為兩份,一份加高錳酸鉀溶液,現(xiàn)象為紫色褪去,另一份加氯化鋇溶液,產(chǎn)生了難溶于水的

沉淀。下列說法正確的是

()A.若溶液中含有S

,則可能含有K+B.若溶液中含有S

,則一定含有K+C.溶液中可能含有Fe3+D.溶液中一定含有Fe2+和S

B解析

向溶液中加高錳酸鉀溶液,現(xiàn)象為紫色褪去,說明溶液中含有還原

性微粒,可能含有Fe2+或S

;另一份加氯化鋇溶液,產(chǎn)生了難溶于水的沉淀,溶液中可能含有S

或S

;若溶液中陰離子只有S

,S

與Fe2+會相互促進水解,因溶液中各離子的物質(zhì)的量相等且S

會與Fe3+反應(yīng),因此陽離子為K+、Na+;若溶液中陰離子只有S

,則陽離子為Fe2+(不能含有K+、Na+,否則溶液不能使高錳酸鉀溶液褪色);若溶液中陰離子為S

、S

,Fe3+、Fe2+與S不能共存,故溶液中陰離子不可能同時含有S

、S

。8.(2020湖北荊州、宜昌、龍泉聯(lián)考)某100mL溶液可能含有Na+、N

、Fe3+、C

、S

、Cl-中的若干種,取該溶液進行連續(xù)實驗,實驗過程如圖所示(所加試劑均過量,氣體全部逸出)。下列說法正確的是

()

A.若原溶液中不存在Na+,則c(Cl-)<0.1mol·L-1B.原溶液可能存在Cl-和Na+C.原溶液中c(C

)是0.01mol·L-1D.原溶液一定存在C

和S

,一定不存在Fe3+

答案

D解析

加入BaCl2溶液之后,有沉淀生成,且加入過量鹽酸之后,沉淀質(zhì)量

減小,則說明一定有C

、S

這兩種離子,一定沒有Fe3+(Fe3+和C

會相互促進水解,不能共存),且沉淀2為BaSO4,n(BaSO4)=

=

=0.01mol,m(BaCO3)=4.30g-2.33g=1.97g,則n(BaCO3)=

=

=0.01mol。加入NaOH溶液產(chǎn)生1.12L(標準狀況)氣體,則溶液中有N

,NH3有0.05mol,即n(N

)=0.05mol。C

和S

所帶的負電荷的物質(zhì)的量為0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol,N

所帶正電荷的物質(zhì)的量為0.05mol×1=0.05mol,根據(jù)電荷守恒,可以推斷出溶液中一定有Cl-,且最少為0.01mol(因為無法判斷是否有Na+,如果有Na+,需要大于1mol的Cl-去保持溶液的電中性)。若原溶液中不存在

Na+,則c(Cl-)=

=

=0.1mol·L-1,A錯誤;原溶液中一定有Cl-,可能有Na+,B錯誤;經(jīng)計算,原溶液中,n(C

)=0.01mol,則c(C

)=

=0.1mol·L-1,C錯誤;加入BaCl2溶液之后,有沉淀生成,且加入過量鹽酸之后,沉淀質(zhì)量減小,則說

明一定有C

、S

這兩種離子,一定沒有Fe3+,D正確。方法歸納

“四項基本原則”突破離子推斷(1)肯定性原則:根據(jù)現(xiàn)象推斷溶液中肯定存在或肯定不存在的離子(記住常

見有色離子)。(2)互斥性原則:在肯定某些離子存在的同時,結(jié)合離子共存規(guī)律,否定一些離子的存在(注意題目中的隱含條件,如酸性、堿性、指示劑變化、水的電離情況等)。(3)電中性原則:溶液呈電中性,一定既有陽離子,又有陰離子,且溶液中正電荷

總數(shù)與負電荷總數(shù)相等。(4)進出性原則:指在實驗過程中反應(yīng)生成的離子或引入的離子對后續(xù)實驗的

干擾。

熱點題型信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫

題型信息型氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法信息型氧化還原反應(yīng)方程式是指用文字描述的方式,敘述一個化學(xué)反應(yīng)的過

程,需要從文字信息中提煉反應(yīng)物、生成物,進而分析反應(yīng)中電子得、失情

況,其流程如下:典例1

(2020課標Ⅲ,27,15分)某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金

屬Ni、Al、Fe及其氧化物,還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回

收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O):廢鎳催化劑→

→

控制pH濃縮結(jié)晶→硫酸鎳晶體溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=0.01mol·L-1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH8.74.73.29.0回答下列問題:(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是

。

為回收金屬,用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性,生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子

方程式:

。(2)“濾液②”中含有的金屬離子是

。(3)“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是

。若工藝流程改為先“調(diào)

pH”后“轉(zhuǎn)化”,即

→

,“濾液③”中可能含有除去油脂、溶解鋁及其氧化物Ni2+、Fe2+、Fe3+O2或空氣的雜質(zhì)離子為

。(4)利用上述表格數(shù)據(jù),計算Ni(OH)2的Ksp=

(列

出計算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L-1,則“調(diào)pH”應(yīng)

控制的pH范圍是

。(5)硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的

NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式

。(6)將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用,其意義是

。Fe3+0.01×(107.2-14)2[或10-5×(108.7-14)2]3.2~6.2提高鎳回收率解析(1)油脂可在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng)生成可溶性的高級脂肪酸鈉

和甘油,并且NaOH溶液能溶解Al和Al2O3,2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2+3H2↑、Al2O3+2NaOH

2NaAlO2+H2O,故“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是除去油脂和溶解鋁及其氧化物。“濾液①”中含有Na[Al(OH)4](也可寫

成NaAlO2),向其中加入稀H2SO4調(diào)為中性會生成Al(OH)3沉淀,反應(yīng)的離子方

程式為Al(OH

+H+

Al(OH)3↓+H2O或Al

+H++H2O

Al(OH)3↓。(2)“濾餅①”中含有Ni、Fe、NiO、FeO、Fe2O3以及少量其他不溶物,加入稀

H2SO4后主要發(fā)生反應(yīng)Ni+2H+

Ni2++H2↑、Fe+2H+

Fe2++H2↑、NiO+2H+

Ni2++H2O、FeO+2H+

Fe2++H2O、Fe2O3+6H+

2Fe3++3H2O,故“濾液②”中含有的金屬離子是Ni2+、Fe2+、Fe3+。(3)H2O2的作用是在酸性

條件下將Fe2+氧化為Fe3+(2Fe2++H2O2+2H+

2Fe3++2H2O),且在“轉(zhuǎn)化”中不引入新雜質(zhì),故可替代H2O2的物質(zhì)是O2或空氣,發(fā)生反應(yīng)4Fe2++O2+4H+

4Fe3++2H2O,也不引入新雜質(zhì)。加NaOH溶液“調(diào)pH”的目的是生成Fe(OH)3

沉淀除去Fe3+,為除盡Fe3+而又不生成Ni(OH)2沉淀,需控制pH范圍:3.2≤pH<7.2,假設(shè)c(Ni2+)=0.01mol·L-1,c(Fe2+)=0.01mol·L-1時,形成Fe(OH)2沉淀的pH需達

到7.5,“調(diào)pH”控制的pH范圍只能使Fe3+沉淀完全,不能使Fe2+沉淀完全,因而“調(diào)pH”后溶液中除含有Ni2+外,還可能含有Fe2+,H2O2可將Fe2+氧化為Fe3+,故

“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為Fe3+。(4)開始形成Ni(OH)2沉淀或沉淀

完全時,都存在沉淀溶解平衡:Ni(OH)2(s)

Ni2+(aq)+2OH-(aq),Ksp=c(Ni2+)·c2(OH-),開始沉淀時,c(Ni2+)=0.01mol·L-1,c(OH-)=1.0×107.2-14mol·L-1,故Ksp=0.01×

(107.2-14)2;沉淀完全時,c(Ni2+)=1.0×10-5mol·L-1,

mol·L-1,Ksp=10-5×(108.7-14)2。由上述分析得Ksp=1.0×10-15.6,若“轉(zhuǎn)化”后的溶液中c(Ni2+)=1.0mol·L-1,生成Ni(OH)2沉淀的最小c(OH-)=

=

mol·L-1=1.0×10-7.8mol·L-1,c(H+)=

mol·L-1=1.0×10-6.2mol·L-1,pH=6.2,故既要除盡Fe3+,又不形成Ni(OH)2沉淀,應(yīng)控制的pH范圍是3.2~6.2。(5)Ni2+被氧化為NiOOH,

ClO-被還原為Cl-,故在強堿溶液中該反應(yīng)的離子方程式為2Ni2++ClO-+4OH-

2NiOOH↓+Cl-+H2O。(6)分離出NiSO4晶體后的母液中含有Ni2+(飽和NiSO4溶液),故將母液收集、循環(huán)使用,其意義是提高鎳回收率。典例2

(2019北京理綜,26,12分)化學(xué)小組用如下方法測定經(jīng)處理后的廢水

中苯酚的含量(廢水中不含干擾測定的物質(zhì))。Ⅰ.用已準確稱量的KBrO3固體配制一定體積的amol·L-1KBrO3標準溶液;Ⅱ.取V1mL上述溶液,加入過量KBr,加H2SO4酸化,溶液顏色呈棕黃色;Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入V2mL廢水;Ⅳ.向Ⅲ中加入過量KI;Ⅴ.用bmol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定Ⅳ中溶液至淺黃色時,滴加2滴淀粉溶液,

繼續(xù)滴定至終點,共消耗Na2S2O3溶液V3mL。已知:I2+2Na2S2O3

2NaI+Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液顏色均為無色(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和

。(2)Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

。(3)Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。(4)Ⅳ中加KI前,溶液顏色須為黃色,原因是

。容量瓶Br2過量,保證苯酚完全反應(yīng)(5)KI與KBrO3物質(zhì)的量關(guān)系為n(KI)≥6n(KBrO3)時,KI一定過量,理由是

。(6)Ⅴ中滴定至終點的現(xiàn)象是

。(7)廢水中苯酚的含量為

g·L-1(苯酚摩爾質(zhì)量:94g·mol-1)。(8)由于Br2具有

性質(zhì),Ⅱ~Ⅳ中反應(yīng)須在密閉容器中進行,否則會造

成測定結(jié)果偏高。反應(yīng)物用量存在關(guān)系:KBrO3~3Br2~6KI,若無苯酚時,消耗KI物質(zhì)的量是KBrO3物質(zhì)的量的6倍,因有苯酚消耗Br2,所以當(dāng)n(KI)≥6n(KBrO3)時,KI一定過量溶液藍色恰好消失易揮發(fā)解析(1)配制標準溶液用到的玻璃儀器除了給出的三種儀器外,還有容量

瓶。(4)溶液為黃色說明仍有Br2存在,此時廢水中的苯酚已完全反應(yīng)。(5)假設(shè)廢水中沒有苯酚,KBrO3和KBr反應(yīng)生成的Br2完全和KI反應(yīng)時,消耗KI

的物質(zhì)的量剛好是KBrO3的6倍。實際上苯酚一定會消耗一定量的Br2,所以

當(dāng)n(KI)∶n(KBrO3)=6∶1時,KI就已經(jīng)過量了。(7)由KBrO3與KBr反應(yīng)生成的Br2的物質(zhì)的量的計算:1mol3molamol·L-1×V1×10-3L3aV1×10-3mol與廢水反應(yīng)后剩余的Br2的物質(zhì)的量的計算:Br2~I2~2Na2S2O31mol2mol

bV3×10-3mol

bmol·L-1×V3×10-3L與苯酚反應(yīng)的Br2的物質(zhì)的量為(3aV1×10-3-

bV3×10-3)mol;設(shè)廢水中苯酚的物質(zhì)的量為x,Br?+5Br-+6H+

?3Br2+3H2O

~3Br21mol3molx(3aV1-

bV3)×10-3mol解得x=(aV1-

bV3)×10-3mol,所以廢水中苯酚的含量為

=

g·L-1。(8)當(dāng)Br2揮發(fā)掉后,在Ⅴ步驟中消耗的Na2S2O3的量減少,即V3減小,導(dǎo)致測定結(jié)

果偏高。典例3

(2019江蘇,16,12分)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空氣污染物,含有

氮氧化物的尾氣需處理后才能排放。(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物,用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為

。(2)NO和NO2的處理。已除去N2O的硝酸尾氣可用NaOH溶液吸收,主要反應(yīng)

為NO+NO2+2OH-

2N

+H2O2NO2+2OH-

N

+N

+H2O①下列措施能提高尾氣中NO和NO2去除率的有

(填字母)。A.加快通入尾氣的速率B.采用氣、液逆流的方式吸收尾氣C.吸收尾氣過程中定期補加適量NaOH溶液②吸收后的溶液經(jīng)濃縮、結(jié)晶、過濾,得到NaNO2晶體,該晶體中的主要雜質(zhì)

是

(填化學(xué)式);吸收后排放的尾氣中含量較高的氮氧化物是

(填化學(xué)式)。BCNaNO3

NO(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾氣,可提高尾氣中NO的去除

率。其他條件相同,NO轉(zhuǎn)化為N

的轉(zhuǎn)化率隨NaClO溶液初始pH(用稀鹽酸調(diào)節(jié))的變化如圖所示。

①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N

,其離子方程式為

。②NaClO溶液的初始pH越小,NO轉(zhuǎn)化率越高。其原因是

。溶液pH越小,溶液中HClO的濃度越大,氧化NO的能力越強解析(1)根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可寫出NH3與O2反應(yīng)的化學(xué)方程

式。(2)①若要提高尾氣中NO和NO2的去除率,須加快氮氧化物與NaOH的反應(yīng)速

率。B項措施能增大氣、液反應(yīng)物的接觸面積,C項措施增大NaOH溶液的濃

度,二者均能加快反應(yīng)速率;A項措施易導(dǎo)致氮氧化物不能及時被吸收,使NO

和NO2去除率降低。②據(jù)題給反應(yīng):2NO2+2OH-

N

+N

+H2O可知,NaNO2晶體中含有NaNO3雜質(zhì);由于NO與NaOH不反應(yīng),故吸收后排放的尾氣

中NO的含量較高。(3)①據(jù)得失電子守恒可得:3HClO+2NO

3Cl-+2N

,據(jù)電荷守恒可得:3HClO+2NO

3Cl-+2N

+5H+,據(jù)原子守恒可得:3HClO+2NO+H2O

3Cl-+2N

+5H+。②NaClO溶液的初始pH越小,c(H+)越大,c(HClO)越大,氧化NO的能力越強,NO的轉(zhuǎn)化率越高。

1.(2020陜西西安模擬)已知:2Fe3++2I-

2Fe2++I2,2Fe2++Br2

2Fe3++2Br-。向含等物質(zhì)的量濃度的FeI2、FeBr2混合溶液中通入一定量的氯氣后,再滴加

少量的KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色,則下列離子方程式書寫不合理的是

(

)A.2Fe2++4I-+3Cl2

2Fe3++2I2+6Cl-B.2Br-+2I-+2Fe2++3Cl2

I2+Br2+2Fe3++6Cl-C.2Br-+4I-+2Fe2++4Cl2

2I2+Br2+2Fe3++8Cl-D.2I-+2Fe2++2Cl2

2Fe3++I2+4Cl-

C解析

由已知離子方程式可得還原性順序為I->Fe2+>Br-,向含等物質(zhì)的量

濃度的FeI2、FeBr2混合溶液中通入一定量的氯氣后,Cl2依次與溶液中的I-、

Fe2+、Br-反應(yīng),再滴加少量的KSCN溶液,溶液變紅色,證明溶液中有Fe3+生成,

則I-已完全被氧化。FeI2、FeBr2的物質(zhì)的量濃度相同,則原溶液中I-、Fe2+、

Br-的物質(zhì)的量之比為1∶1∶1。C項表示溶液中的I-完全被氧化,Fe2+、Br-部

分被氧化,溶液中還有Fe2+、Br-,故不合理。2.次氯酸鈉溶液和二氯異氰尿酸鈉(C3N3O3Cl2Na)都是常用的殺菌消毒劑。

NaClO可用于制備二氯異氰尿酸鈉。NaClO溶液可由低溫下將Cl2緩慢通入NaOH溶液中而制得。制備NaClO的離

子方程式為

;用于環(huán)境殺菌消毒的NaClO

溶液須稀釋并及時使用,若在空氣中暴露時間過長且見光,將會導(dǎo)致消毒作用

減弱,其原因是

。NaClO溶液吸收空氣中的CO2后產(chǎn)生HClO,HClO見光分解解析低溫下Cl2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)可制得NaClO,則Cl2與NaOH發(fā)生的

反應(yīng)為Cl2+2NaOH

NaCl+NaClO+H2O,故制備NaClO的離子方程式為Cl2+2OH-

Cl-+ClO-+H2O;NaClO溶液吸收空氣中的CO2發(fā)生反應(yīng):NaClO+CO2+H2O

NaHCO3+HClO,HClO不穩(wěn)定,見光易分解:2HClO

2HCl+O2↑,故NaClO溶液在空氣中暴露時間過長且見光會導(dǎo)致消毒作用減弱。3.(2020河北唐山一中質(zhì)檢)完成下列各小題。(1)將NaBiO3固體(黃色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加熱,溶液顯

紫色(Bi3+無色)。配平該反應(yīng)的離子方程式:NaBiO3+

Mn2++

Na++

Bi3++

+

。(2)高鐵酸鉀(K2FeO4)作為水處理劑的一個優(yōu)點是能與水反應(yīng)生成膠體吸附

雜質(zhì),配平該反應(yīng)的離子方程式:Fe

+

H2O

Fe(OH)3(膠體)+

O2↑+

OH-。(3)以亞氯酸鈉和稀鹽酸為原料制備ClO2,反應(yīng)原理為5NaClO2+4HCl

5214H+5527H2O4104385NaCl+4ClO2↑+2H2O。該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為

。(4)在含VO2+的溶液中加入KClO3,可使VO2+轉(zhuǎn)化為V

,則欲使3molVO2+變成V

,需要氧化劑KClO3至少

mol。(5)已知