2020届二轮复习氧化还原反应离子反应学案（全国通用）

2020届二轮复习氧化还原反应离子反应学案（全国通用）

专题三 氧化还原反应 离子反应 最新考纲解读 命题热点透析 1.了解氧化还原反应的本质。了解常见 的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反 应的配平和相关计算。 2.了解电解质的概念。了解强电解质和 弱电解质的概念。 3.理解电解质在水中的电离以及电解 质溶液的导电性。 4.了解离子反应的概念、离子反应发生 的条件。 5.掌握常见离子的检验方法。 6.能正确书写化学方程式和离子方程 式，并能进行有关计算。 7.以上各部分知识的综合应用。 命题热点 考查方式 1.氧化还原反应基 本规律，陌生氧化 还原方程式的书 写、配平，以及有 关计算 2.离子反应的概 念、离子反应的条 件及离子大量共存 问题 3.离子方程式的正 误判断、书写及计 算 离子共存、离子方 程式的正误判断 以及氧化还原反 应的规律主要以 选择题的形式出 现，在填空题部分 常会结合元素化 合物知识考查离 子方程式的书写、 陌生氧化还原方 程式的书写及配 平，以及有关计算 主干知识梳理 1.牢记常见的氧化剂和还原剂 (1)常见氧化剂及其产物 氧化 剂 Cl2(X2) O2 Fe3＋ 酸性 KMnO4 HClO 浓 H2SO4 HNO3 Na2O2 还原 产物 □1 Cl－ (X－) □2 H2O/ O2－/OH－ □3 Fe2＋ /Fe □4 Mn2 ＋ □5 Cl－ □6 SO2 □7 NO2( 浓)、 NO(稀) □8 H2O、 OH－ (2)常见还原剂及其产物 还原 剂 金属单质 非金属单质 Fe2＋ H2S/ S2－ HI/I－ NH3 CO SO2 SO2－ 3 氧化 产物 □9 金属 □10 非金属 □11 Fe3＋ □12 S、SO2 □13 I2 □14 N2、 □15 CO2 □16 SO3/ 离子 氧化物 NO SO2－ 4 2．氧化性、还原性强弱的“四”依据 物质氧化性、还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度，与得失电 子的数目无关，常用的判断依据有： (1)依据反应方程式判断 氧化性：□17 氧化剂>□18 氧化产物； 还原性：□19 还原剂>□20 还原产物。 (2)依据金属或非金属活动性顺序判断 ①金属活动性顺序(常见元素)： ――――――――――――――――――――――――――――――――→ K Ca Na Fe Cu Hg Ag 原子或单质还原性逐渐□21 减弱，对应阳离子氧化性逐渐□22 增强 ②非金属性强弱顺序(常见元素)： ――――――――――――――――――――――――――――――→ F Cl Br I S 原子或单质氧化性逐渐□23 减弱，对应阴离子还原性逐渐□24 增强 (3)依据反应条件及反应的剧烈程度判断 反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性□25 越强。如： (4)依据氧化还原反应的程度判断 ①不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的，对应的氧化剂的氧 化性□27 强。如： ②不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的对应的还原剂的还原 性□29 强。如： 3．掌握常考的基本规律 (1)得失电子守恒规律 n(氧化剂)×化学式中变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×化学式中 变价原子个数×化合价变化值。 (2)转化规律 同种元素不同价态之间的反应，化合价只靠近不交叉，相邻价态不发生氧化 还原反应。 (3)强弱规律 氧化还原反应中，氧化性：□31 氧化剂>氧化产物； 还原性：□32 还原剂>还原产物。 (4)优先规律 氧化性和还原性强的优先反应。 4．牢记离子反应发生的“三大”条件 (1)复分解反应型：生成难溶、难电离或挥发性的物质，如生成 BaSO4、 CH3COOH 或 CO2；相互促进的水解反应，如 Fe3＋与 HCO－ 3 。 (2)氧化还原反应型，如 2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。 (3)络合反应型，如 Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3。 5．掌握判断离子共存的“两项要点” (1)“性质”——即溶液的酸性和碱性 ①在强酸性溶液中，OH－、弱酸根离子(如 □33 CO2－ 3 、SO2－ 3 、S2－、CH3COO－) 等不能大量存在； ②在强碱性溶液中，H＋、弱碱阳离子(如 □34 NH＋ 4 、Fe2＋、Cu2＋、Mg2＋)等均 不能大量存在； ③酸式弱酸根离子(如 □35 HCO－ 3 、HSO－ 3 、HS－)等在强酸性或强碱性溶液中 均不能大量存在。 (2)“反应”——即离子间通常进行的四种反应类型 ①复分解型，如 Ag＋和 Cl－、Cu2＋和 OH－、H＋和 HCO－ 3 、H＋和 ClO－等不能 大量共存； ②氧化还原型，如 Fe3＋与 I－，H＋、NO － 3 与 Fe2＋等不能大量共存； ③水解相互促进型，如 Fe3＋、Al3＋与 CO2－ 3 、HCO － 3 等不能大量共存； ④络合型，如 Fe3＋与 SCN－等不能大量共存。 高频考点探究 考点 1 氧化还原反应的概念和规律 例 1 下列说法中正确的有________。 ①向 2 mL 0.1 mol·L－1 的 FeCl3 溶液中加足量铁粉，振荡，加 1 滴 KSCN 溶 液；黄色逐渐消失，加 KSCN 溶液颜色不变，则还原性：Fe>Fe2＋ ②将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满 CO2 的集气瓶；集气瓶中产生 大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，则 CO2 具有氧化性 ③图中有红棕色气体产生，说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还 原产物 ④SO2 通入含 HCl、BaCl2 的 FeCl3 溶液中，产生白色沉淀，说明 SO2 有还原 性 ⑤SO2 通入 H2S 溶液中，产生黄色沉淀，说明 SO2 有氧化性 答案 ①②③④⑤ 解析 向 FeCl3 溶液中加足量铁粉，振荡、加 1 滴 KSCN 溶液，发生的反应 为 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，加 KSCN 溶液颜色不变，说明 FeCl3 与 Fe 反应完全，还 原性 Fe>Fe2＋，①正确；集气瓶中有黑色颗粒产生，说明有碳单质生成，则 CO2 中碳元素化合价降低，CO2 表现氧化性，②正确；实验中，无论 NO2 是浓 HNO3 分解产生，还是浓 HNO3 与碳反应产生，NO2 均为还原产物，③正确；SO2 与 Fe3 ＋反应时被氧化为 SO2－ 4 ，Ba2＋与生成的 SO 2－ 4 反应生成 BaSO4 沉淀，体现 SO2 的 还原性，④正确；SO2 与 H2S 发生氧化还原反应生成单质硫，SO2 作为氧化剂， ⑤正确。 正确理解氧化还原反应中的注意事项 (1)含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性，如 H3PO4、SO2－ 4 ；而含低 价态元素的化合物也可能有强氧化性，如氧化性：HClO>HClO2>HClO3>HClO4。 (2)在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，如 Cl2＋H2O HCl＋HClO。 (3)得电子难的物质不一定易失电子，如碳(C)和稀有气体。 (4)元素由化合态变为游离态不一定被氧化，也可能被还原，如 Fe2＋―→Fe。 (5)氧 化还 原反 应中 一 种反 应物 不 一定 只表 现出 一 种性 质， 如 Cl2 ＋ 2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O 中的 Cl2 既表现氧化性又表现还原性。 (6)浓 H2SO4 具有强氧化性，SO2 具有还原性，但二者并不能发生氧化还原反 应。 (7)物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得失电子的难易，与得失电子的 多少无关。如 Na、Mg、Al 的还原性强弱依次为 Na>Mg>Al。 (8)氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物，此方法不适用 于歧化反应和电解反应。 (9)不能依据氧化剂或还原剂自身化合价变化值的大小说明氧化性或还原性 的 强 弱 。 如 3Cu ＋ 8HNO3( 稀 )===3Cu(NO3)2 ＋ 2NO↑ ＋ 4H2O 和 Cu ＋ 4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 中氧化性：浓 HNO3>稀 HNO3。 1．已知下列反应：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O(Ⅰ)；5Cl2＋ I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(Ⅱ)。下列说法正确的是 ( ) A．还原性：CoCl2>HCl>I2 B．氧化性：Co2O3>Cl2>HIO3 C．反应Ⅰ中 HCl 是氧化剂 D．反应Ⅱ中 Cl2 发生氧化反应 答案 B 解析 A 项，由还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知，Ⅰ中还原性为 HCl>CoCl2，Ⅱ中还原性为 I2>HCl，错误；B 项，由氧化剂的氧化性大于氧化产 物的氧化性可知，Ⅰ中氧化性为 Co2O3>Cl2，Ⅱ中氧化性为 Cl2>HIO3，则氧化性 为 Co2O3>Cl2>HIO3，正确；C 项，反应Ⅰ中 Cl 元素的化合价升高，则 HCl 为还 原剂，错误；D 项，Ⅱ中 Cl 元素的化合价降低，则 Cl2 发生还原反应，错误。 2．已知氧化性 Br2＞Fe3＋＞I2，向含有 Fe2＋、Br－、I－各 0.1 mol 的溶液中通 入 Cl2。通入 Cl2 的体积(标准状况)与溶液中某种离子(用 Q 表示)的物质的量的关 系如图所示，下列说法中正确的是( ) A．Q 是 I－ B．Q 是 Br－ C．b 点时溶液中阴离子只有 Cl－(不考虑 OH－) D．ab 区间的反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 答案 D 解析 离子还原性 I－＞Fe2＋＞Br－，故首先发生反应： 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，然后发生反应 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，最后发生 反应 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。A 项，若 Q 是 I－，2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，0.1 mol I －完全反应消耗 0.05 mol Cl2，标准状况下为 1.12 L，此时 I－为 0，而图像中通入 Cl2 为 1.12 L 时，I－仍为 0.1 mol，与实际不符合，错误；B 项，若 Q 是 Br－，I－、 Fe2＋完全反应后，才发生 2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，0.1 mol I－完全反应消耗 0.05 mol Cl2，0.1 mol Fe2＋完全反应消耗 0.05 mol Cl2，故与 Br－开始反应时 Cl2 的体积 为 2.24 L，与图像中 Cl2 的体积不符合，错误；C 项，b 点时溶液中有 Cl－、Fe3＋、 Br－，错误；D 项，0.1 mol I－完全反应消耗 0.05 mol Cl2，与 Fe2＋开始反应时 Cl2 的体积为 1.12 L，0.1 mol Fe2＋完全反应消耗 0.05 mol Cl2，此时 Cl2 的体积为 2.24 L，所以 ab 区间的反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，正确。 考点 2 氧化还原反应方程式的配平与相关计算 例 2 (1)下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是( ) A．海带提碘 B．氯碱工业 C．氨碱法制碱 D．海水提溴 (2) NaClO2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工 艺如下： 回答下列问题： ①NaClO2 中 Cl 的化合价为________。 1 写出“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式___________________________ ___________________________________________________________________。 ③“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2。此吸收反应中，氧 化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是___________。 ④“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) 答案 (1)C (2)① ＋ 3 ②2NaClO3 ＋ H2SO4 ＋ SO2===2ClO2 ＋ 2NaHSO4 ③2∶1 O2 ④1.57 g 解析 (2)③依据图示及题意可知，尾气吸收的化学方程式为 2NaOH＋2ClO2 ＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2，依据得失电子守恒可知氧化剂(ClO2)和还原剂 (H2O2)物质的量之比为 2∶1。④1 g NaClO2 的物质的量为 1 g 90.5 g·mol－1 ＝ 1 90.5 mol，依据氧化能力相等即发生反应时电子转移数目相等，NaClO2～Cl－～4e－， Cl2～2Cl－～2e－，相当于氯气的物质的量为 1 90.5 mol×2＝ 2 90.5 mol，则氯气的质 量为 2 90.5 mol×71 g·mol－1≈1.57 g。 1．氧化还原反应配平步骤(化合价升降法) “一标、二找、三定、四配、五查”，即标好价，找变化，定总数，配系数， 再检查。 (1)确定化合价发生变化的元素的化合价。 (2)用观察法找出元素化合价的变化值。 (3)根据化合价升降总数相等的原则用最小公倍数法确定化学计量数。 (4)用观察法确定化合价无变化的物质的化学计量数，同时将单线改成等号。 (5)检查核实反应前后各元素原子个数是否守恒。对于用离子方程式表示的 氧化还原反应方程式还必须核实电荷是否守恒。 2．解答有关缺项配平类题目的方法和步骤 (1)先根据化合价升降总数相等的原则配平含变价元素物质前的化学计量 数。 (2)再根据质量守恒配平可确定物质的化学计量数。 (3)最后通过观察比较反应物、生成物增减原子或离子以确定未知物并配平。 3．有离子参与的氧化还原反应方程式的配平顺序 (1)根据化合价升降，配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计 量数。 (2)根据电荷守恒配平其他离子的化学计量数。 (3)根据原子守恒确定其他物质的化学计量数。 (4)检查。 3．高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，化学方程式如下(未配 平)： KMnO4 ＋ ____FeSO4 ＋ ____H2SO4===____K2SO4 ＋ ____MnSO4 ＋ ____Fe2(SO4)3＋____H2O。 下列说法正确的是( ) A．MnO － 4 是氧化剂，Fe3＋是还原产物 B．Fe2＋的还原性强于 Mn2＋ C．取反应后的溶液加 KSCN 溶液，可观察到有红色沉淀生成 D．生成 1 mol 水时，转移 2.5 mol 电子 答案 B 解析 Fe3＋为氧化产物，A 错误；Fe2＋在该反应中作还原剂，Mn2＋为还原产 物，B 正确；Fe3＋遇到 SCN－生成的是难电离的 Fe(SCN)3，而不是沉淀，C 错误； 配 平 该 反 应 方 程 式 为 2KMnO4 ＋ 10FeSO4 ＋ 8H2SO4===K2SO4 ＋ 2MnSO4 ＋ 5Fe2(SO4)3＋8H2O，故生成 1 mol 水时，转移 1.25 mol 电子，D 错误。 4．(1)用同位素示踪法研究发现笑气(N2O)的产生与 NO 有关。在有氧条件下， 15NO 与 NH3 以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是 15NNO。将该反应的化学 方程式补充完整： __________________ ===== 催化剂 15NNO＋ H2O (2)配平反应 MnO(OH)2＋I－＋H＋―→Mn2＋＋I2＋H2O，其化学计量数依次为 ________________________________。 (3)完成 NaClO3 氧化 FeCl2 的离子方程式： ClO－ 3 ＋ Fe2＋＋ ________=== Cl－＋ Fe3＋＋ ________。 (4)完成以下氧化还原反应的离子方程式： MnO－ 4 ＋ C2O2－ 4 ＋________=== Mn2＋＋ CO2↑＋________。 (5)请配平下面反应的化学方程式： NaBO2＋ SiO2＋ Na＋ H2=== NaBH4＋ Na2SiO3。 答案 (1)415NO＋4NH3＋3O2 4 6 (2)1 2 4 1 1 3 (3)1 6 6H＋ 1 6 3H2O (4)2 5 16H＋ 2 10 8H2O (5)1 2 4 2 1 2 考点 3 离子共存 例 3 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＋、CO2－ 3 、NO－ 3 C．c(Fe2＋)＝1 mol·L－1 的溶液中：K＋、NH＋ 4 、MnO－ 4 、SO2－ 4 D．能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NH＋ 4 、SO2－ 4 、HCO－ 3 答案 B 解析 A 错：Fe3＋显黄色且 Fe3＋与 SCN－不能大量共存。B 对： c（H＋） c（OH－） ＝ 1.0×10－12 的溶液显碱性，四种离子可以大量共存。C 错：Fe2＋有还原性，MnO － 4 有氧化性，二者不能大量共存。D 错：能使甲基橙变红的溶液呈酸性，HCO － 3 不 能大量存在。 1．警惕离子共存判断中的常设“陷阱” (1)“颜色”陷阱：若限定溶液无色，则 Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、MnO － 4 等有色离 子不能大量存在。 (2)溶液酸碱性的几种表示方法 ①表示酸性的溶液 a．常温下 pH<7 或 c(H＋)>c(OH－)的溶液； b．能使紫色石蕊试液或甲基橙显红色的溶液； c．能使 pH 试纸显红色的溶液。 ②表示碱性的溶液 a．常温下 pH>7 或 c(H＋)7 表示加酸或碱抑制水的电离，n<7 表示水 解呈酸性或碱性的盐溶液)。 (3)溶液中可能发生的氧化还原反应 ①含有大量 Fe3＋的溶液，隐含是酸性溶液，并具有强氧化性。 ②含有大量 NO－ 3 、MnO － 4 的溶液，在酸性条件下具有强氧化性。 (4)相互促进水解的两种情况 ①NH ＋ 4 与 CH3COO－、CO2－ 3 ，Mg2＋与 HCO － 3 等组合中，虽然存在相互促进 水解情况，但水解程度较小，在溶液中仍能大量共存。 ②Al3＋与 CO2－ 3 、HCO－ 3 、AlO－ 2 、S2－、HS－相互促进水解，不能大量共存。 Fe3＋与 CO2－ 3 、HCO－ 3 、AlO － 2 相互促进水解，不能大量共存(Fe3＋与 S2－、HS－发生 氧化还原反应不能大量共存)。 2．解答离子共存题目的步骤 第一步：分析限制条件。 (1)常见的限制条件：无色透明溶液、强酸性、强碱性、pH＝1、与 Al 反应 产生 H2、c(H＋)＝10－12 mol/L、水电离的 c(H＋)＝10－13 mol/L 等。 (2)新出现的限制条件：指定离子，如含有 Fe3＋的溶液等；指定溶质，如 NaClO 和 NaCl 的混合溶液等。 第二步：分析所给离子之间能否发生以下反应。 (1)复分解反应。 (2)氧化还原反应。 (3)水解相互促进的反应。 (4)配位反应，如 Fe3＋与 SCN－等。 第三步：分析离子之间是否存在特殊的反应。 (1)AlO － 2 与 HCO － 3 不能大量共存： AlO－ 2 ＋HCO－ 3 ＋H2O===Al(OH)3↓＋CO2－ 3 。 (2)“NO－ 3 ＋H＋”和“MnO－ 4 ＋H＋”等组合具有强氧化性，能与 S2－、Fe2＋、 I－、SO 2－ 3 等发生氧化还原反应。 5．在由水电离产生的 H＋浓度为 1×10－13 mol·L－1 的溶液中，一定能大量 共存的离子组是( ) ①K＋、Cl－、NO－ 3 、S2－ ②K＋、Fe2＋、I－、SO2－ 4 ③Na＋、Cl－、NO－ 3 、SO2－ 4 ④Na＋、Ca2＋、Cl－、HCO－ 3 ⑤K＋、Ba2＋、Cl－、NO－ 3 A．①③ B．③⑤ C．③④ D．②⑤ 答案 B 解析 常温下，由水电离产生的 c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1，溶液既可能是 酸性，也可能是碱性。依据题意，必须是酸、碱条件下都可以共存的，①中的 S2－不能在酸性条件下共存，②中的 Fe2＋不能在碱性条件下共存，④中的 HCO － 3 在酸性、碱性条件下均不能共存，故选 B。 6．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．pH＝1 的溶液中：Na＋、NH＋ 4 、SO2－ 4 、CO2－ 3 B．与铝反应产生大量氢气的溶液中：Ca2＋、Fe2＋、Cl－、NO－ 3 C.c（OH－） c（H＋） ＝10－6 的溶液中：K＋、Na＋、I－、SO2－ 4 D．c(ClO－)＝1.0 mol·L－1 的溶液中：Na＋、K＋、S2－、SO2－ 4 答案 C 解析 酸性条件下 CO 2－ 3 不能大量存在，A 错误；与铝反应生成氢气的溶液 可能呈酸性或碱性，若为酸性溶液，NO － 3 不能存在(若存在则不产生 H2)且溶液 中 Fe2＋、NO － 3 会发生氧化还原反应，若为碱性溶液，则 Fe2＋不能大量存在，B 错误；该溶液为酸性溶液，各离子能大量共存，C 正确；ClO－有强氧化性，S2－ 有还原性，在溶液中不能大量共存，D 错误。 考点 4 离子方程式的书写与正误判断 例 4 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：CO2－ 3 ＋CaSO4 CaCO3＋SO2－ 4 B．酸化 NaIO3 和 NaI 的混合溶液：I－＋IO－ 3 ＋6H＋===I2＋3H2O C．KClO 碱性溶液与 Fe(OH)3 反应：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO2－ 4 ＋3Cl－＋ 4H＋＋H2O D．电解饱和食盐水：2Cl－＋2H＋===== 通电 Cl2↑＋H2↑ 答案 A 解析 饱和 Na2CO3 溶液与 CaSO4 发生复分解反应生成更难溶于水的 CaCO3，反应的离子方程式为 CO2－ 3 ＋CaSO4 CaCO3＋SO2－ 4 ，A 正确；B 项电 荷不守恒，得失电子不守恒，正确的离子方程式为 5I－＋IO－ 3 ＋6H＋===3I2＋3H2O； 在碱性溶液中不可能生成 H＋，正确的离子方程式为 3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－ ===3Cl－＋2FeO2－ 4 ＋5H2O，C 错误；电解饱和食盐水生成 NaOH、H2 和 Cl2，离 子方程式为 2Cl－＋2H2O===== 通电 Cl2↑＋H2↑＋2OH－，D 错误。 1．离子方程式正误判断的三个关键点 (1)判断产物对不对 ①变价元素的产物(高价还是低价)。 ②量不同时的产物(某反应物过量是否会与产物再反应)。 ③滴加顺序不同时的产物。 (2)分析离子方程式平不平 ①原子是否守恒。 ②电荷是否守恒。 ③氧化还原反应中得失电子是否守恒。 (3)观察物质拆分准不准 ①弱不拆。 ②不溶不拆。 ③微溶物“清拆浊不拆”。 ④单质、氧化物不拆。 ⑤浓硫酸不拆，浓盐酸、浓硝酸拆。 2．与量有关的离子方程式的书写方法 通常利用“少定多变”法书写，即将量少的反应物的计量数确定为 1，而 “多变”即过量的反应物的计量数根据反应的需要来确定，如少量 NaHCO3 与过 量澄清石灰水反应，则 NaHCO3 为 1 mol，反应时需 1 mol OH－，生成 1 mol CO 2－ 3 需 1 mol Ca2＋，故其离子方程式为 HCO－ 3 ＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。 3．判断离子反应顺序 (1)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。 (2)判断离子反应顺序的方法 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，解此类题应抓住三点： a．确定氧化剂或还原剂强弱顺序。如还原性 I－>Fe2＋>Br－>Cl－，氧化性 Ag ＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋等。 b．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。 c．分步计算。先判断过量，后计算。 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＋ 4 、H＋，向溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，若发生的反应： NH＋ 4 ＋OH－===NH3·H2O，则生成的 NH3·H2O 与 H＋、Al3＋都不能共存，会发 生反应：NH3·H2O＋H＋===NH＋ 4 ＋H2O，Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH＋ 4 。 因此，OH－应先与 H＋反应，再与 Al3＋反应，最后与 NH ＋ 4 反应。 7．下列反应的离子方程式书写正确的是( ) A．将 Al 条投入 NaOH 溶液中： Al＋OH－＋H2O===AlO－ 2 ＋H2↑ B．铜溶于稀硝酸中： Cu＋4H＋＋2NO－ 3 ===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O C．向碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液： HCO－ 3 ＋OH－===CO2－ 3 ＋H2O D．向碳酸钠溶液中逐滴加入与之等体积等物质的量浓度的稀醋酸：CO2－ 3 ＋ CH3COOH===CH3COO－＋HCO－ 3 答案 D 解析 离子方程式应为 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋3H2↑，A 错误；稀 硝酸的还原产物是一氧化氮，B 错误；离子方程式为 Ca2＋＋2HCO－ 3 ＋2OH－ ===CaCO3↓＋CO2－ 3 ＋2H2O，C 错误；醋酸为弱电解质，用化学式表示，逐滴加 入至等物质的量生成 HCO－ 3 ，D 正确。 8．下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( ) A．在强碱性溶液中，次氯酸钠将 Mn2＋氧化成 MnO2： Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋Cl－＋2H＋ B．用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管：Ag＋NO－ 3 ＋4H＋===Ag＋＋NO↑＋ 2H2O C．向 FeBr2 溶液中通入过量的 Cl2：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl －D．用铁棒作阴极、炭棒作阳极电解饱和氯化钠溶液：2Cl－＋2H2O===== 通电 H2↑＋ Cl2↑＋2OH－ 答案 D 解析 在强碱性溶液中，参加反应的是 OH－，生成的是 H2O，不生成 H＋， A 错误；B 没配平，B 错误；向 FeBr2 溶液中通入过量的 Cl2，发生反应的离子方 程式为 2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－，C 错误。 1．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＋ 4 、NO－ 3 、SO2－ 4 C．0.1 mol·L－1 HCl 溶液：Ba2＋、K＋、CH3COO－、NO－ 3 D．0.1 mol·L－1 NaOH 溶液：Mg2＋、Na＋、SO2－ 4 、HCO－ 3 答案 B 解析 A 项，I－具有强还原性，ClO－具有强氧化性，I－与 ClO－发生氧化还 原反应而不能大量共存；B 项，在 Fe2(SO4)3 溶液中离子相互不反应，能大量共 存；C 项，CH3COO－能与 H＋反应生成 CH3COOH，在 HCl 溶液中 CH3COO－不 能大量存在；D 项，Mg2＋、HCO － 3 都能与 OH－反应，所以不能大量共存。 2．能正确表达下列反应的离子方程式为( ) A．用醋酸除去水垢：2H＋＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋H2O B．硫化亚铁与浓硫酸混合加热：2H＋＋FeS===H2S↑＋Fe2＋ C．向硫酸铝溶液中滴加碳酸钠溶液：2Al3＋＋3CO2－ 3 ===Al2(CO3)3↓ D．用氢氧化钠溶液吸收工业废气中的 NO2：2NO2＋2OH－===NO－ 3 ＋NO－ 2 ＋ H2O 答案 D 解析 醋酸是弱酸，不能拆写成离子，A 错误；浓硫酸具有强氧化性，能把 H2S 氧化成 S，把 Fe2＋氧化成 Fe3＋，且浓硫酸不拆，B 错误；发生双水解反应， 应是 2Al3＋＋3CO2－ 3 ＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑，C 错误。 3．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－＋2H2O===== 通电 H2↑＋Cl2↑＋2OH － C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－ 4 ===BaSO4↓＋ H2O D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO－ 3 ＋OH－===CaCO3↓＋ H2O 答案 B 解析 A 错：离子方程式未配平。C 错：正确的离子方程式为 Ba2＋＋2OH－ ＋2H＋＋SO2－ 4 ===BaSO4↓＋2H2O。D 错：向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水， NH ＋ 4 也要参加反应。 4．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。常温下，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＋ 4 、Cl－、SO2－ 4 B．加入过量 NaClO 溶液：NH＋ 4 、Fe2＋、H＋、SO2－ 4 、ClO－ C．加入过量 NaOH 溶液：Na＋、Fe2＋、NH＋ 4 、SO2－ 4 、OH－ D．加入过量 NaClO 和 NaOH 的混合溶液：Na＋、SO2－ 4 、Cl－、ClO－、OH－ 答案 D 解析 Cl2 会氧化 Fe2＋，A 错误；ClO－会氧化 Fe2＋，且 H＋会与 ClO－结合成 弱电解质 HClO，B 错误；OH－会与 Fe2＋反应生成 Fe(OH)2 沉淀，OH－也会与 NH＋ 4 反应生成 NH3·H2O，C 错误；加入过量的 ClO－会氧化 Fe2＋生成 Fe3＋，过量的 OH－会除去 Fe3＋和 NH＋ 4 ，最终溶液中会留下 Na＋和 SO2－ 4 ，ClO－和 OH－均是过量 的，而 ClO－与 Fe2＋发生氧化还原反应后会生成 Cl－，D 正确。 5．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－ 3 ===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＋ 4 D．向 Na2SiO3 溶液中滴加稀盐酸：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋ 答案 C 解析 Cu 与稀硝酸反应生成 NO，离子方程式为 3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Cu2 ＋＋2NO↑＋4H2O，A 错误；B 项反应前后不符合电荷守恒，B 错误；Al(OH)3 不溶于氨水，Al2(SO4)3 与过量的氨水反应生成 Al(OH)3，C 正确；Na2SiO3 为可 溶性盐，应拆写为 Na＋和 SiO 2－ 3 的离子形式，D 错误。 6．某铁的氧化物 FexO 1.52 g 溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况 下 112 mL Cl2，恰好将 Fe2＋完全氧化，x 值为( ) A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93 答案 A 解析 根据得失电子守恒可知，FexO 被氧化为 Fe3＋转移的电子数和 Cl2 转移 的电子数相等，标准状况下 112 mL Cl2 转移电子数为 0.01 mol，FexO 中 Fe 的化 合价为2 x ，则有 1.52 56x＋16 × 3－2 x ×x＝0.01，解得：x＝0.80，故选 A。 7．下列实验的反应原理用离子方程式表示正确的是( ) A．室温下，测得氯化铵溶液 pH<7，证明一水合氨是弱碱：NH ＋ 4 ＋ 2H2O===NH3·H2O＋H3O＋ B．用氢氧化钠溶液除去镁粉中的杂质铝：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－ 2 ＋ 3H2↑ C．用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基： ＋2HCO － 3 ―→ ＋2H2O＋2CO2↑ D．用高锰酸钾标准溶液滴定草酸：2MnO－ 4 ＋16H＋＋5C2O2－ 4 ===2Mn2＋＋ 10CO2↑＋8H2O 答案 B 解析 铵根离子水解的离子方程式为 NH＋ 4 ＋2H2O NH3·H2O＋H3O＋， 是“ ”而不是“===”，A 错误；利用氢氧化钠溶液与铝反应而与镁粉不反应 的原理除去铝，不增加新杂质，且离子方程式正确，B 正确；碳酸氢根离子与羧 基反应但不与酚羟基反应，C 错误；由于草酸为弱酸，离子方程式中草酸应写化 学式，D 错误。 8．已知在碱性溶液中可发生如下反应： 2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2ROn－ 4 ＋3Cl－＋5H2O。 则 RO n－ 4 中 R 的化合价是( ) A．＋3 B．＋4 C．＋5 D．＋6 答案 D 解析 根据离子反应中反应前后电荷守恒，可得：3＋4＝2n＋3，解得 n＝2， 在 RO 2－ 4 中，设 R 的化合价为 x，则 x－2×4＝－2，解得 x＝＋6，D 正确。 9．过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。水中溶 解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量 MnSO4 和碱性 KI 溶液，生成 MnO(OH)2 沉淀，密封静置；加入适量稀 H2SO4，待 MnO(OH)2 与 I－完全反应生 成 Mn2＋和 I2 后，以淀粉作指示剂，用 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点，测定过程 中物质的转化关系如下： O2――→ Mn2＋ MnO(OH)2――→ I－ I2――→ S2O2－ 3 S4O2－ 6 (1)写出 O2将Mn2＋氧化成MnO(OH)2的离子方程式：____________________。 答案 (1)2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓ 解析 (1)O2 将 Mn2＋氧化成 MnO(OH)2 中氧气是氧化剂，得到 4 个电子， Mn 元素的化合价从＋2 价升高到＋4 价，失去 2 个电子，所以根据得失电子守 恒以及原子守恒可知反应的离子方程式为 O2＋2Mn2＋＋4OH－===2MnO(OH)2↓。 10．二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答 下列问题： (1)工业上可用 KClO3 与 Na2SO3 在 H2SO4 存在下制得 ClO2，该反应氧化剂与 还原剂物质的量之比为________。 (2)实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备 ClO2： ①电解时发生反应的化学方程式为________________________。 ②溶液 X 中大量存在的阴离子有________。 ③除去 ClO2 中的 NH3 可选用的试剂是__________(填标号)。 a．水 b．碱石灰 c．浓硫酸 d．饱和食盐水 (3)用如图所示装置可以测定混合气中 ClO2 的含量： Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用 50 mL 水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸； Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口； Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中； Ⅴ.用 0.1000 mol·L － 1 硫代硫酸钠标准溶 液滴定锥形瓶中的溶液(I2 ＋ 2S2O2－ 3 ===2I－＋S4O2－ 6 )，指示剂显示终点时共用去 20.00 mL 硫代硫酸钠溶液。在 此过程中： ①锥形瓶内 ClO2 与碘化钾反应的离子方程式为________________。 ②玻璃液封装置的作用是__________________________________________。 ③Ⅴ中加入的指示剂通常为________，滴定至终点的现象是_____________。 ④测得混合气中 ClO2 的质量为________g。 (4)用 ClO2 处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯 酸盐，下列物质最适宜的是________(填标号)。 a．明矾 b．碘化钾 c．盐酸 d．硫酸亚铁 答案 (1)2∶1 (2)①NH4Cl＋2HCl===== 电解 3H2↑＋NCl3 ②Cl－、OH－ ③c (3)①2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－ ②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出) ③淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 ④0.02700 (4)d 解析 (1)氧化剂为 KClO3，还原剂为 Na2SO3，KClO3～ClO2～e－，Na2SO3～ Na2SO4～2e－，根据得失电子守恒可知，氧化剂与还原剂物质的量之比为 2∶1。 (2)①酸性条件下不能生成 NH3，根据产物 NCl3 和 H2，写出电解方程式： NH4Cl＋2HCl===== 电解 3H2↑＋NCl3；②根据原子守恒可知，X 中有 NaCl，又因有 NH3 生成，则溶液中的阴离子有 Cl－和 OH－；③由于 ClO2 易溶于水，所以 a 和 d 错误；NH3 能够被浓硫酸吸收，应选 c。 (3)①ClO2 在酸性条件下与 I－反应，生成 I2 和 Cl－，离子方程式为 2ClO2＋10I －＋8H＋===5I2＋2Cl－＋4H2O；②ClO2 易溶于水，故用于液封的水可以吸收多余 的 ClO2 气体；③用淀粉溶液检验碘单质，滴定终点时，碘单质完全反应，则终 点现象是溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不再改变；④根据关系式：2ClO2～ 5I2～10S2O2－ 3 ，n(ClO2)＝1 5n(S2O2－ 3 )＝(1 5 ×0.1000×0.02) mol＝0.00040 mol，m(ClO2) ＝0.00040 mol×67.5 g/mol＝0.02700 g。 (4)需要加入一种还原剂，将亚氯酸盐还原为 Cl－，所以 Fe2＋合适，d 正确。 11．高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂等。制备 NH4ClO4 的工艺流程如 下： (1)电解 NaClO3 溶液时，ClO － 3 在________极发生反应，其电极反应式为 _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)“除杂”有两种方案。 ①方案 1：加入盐酸和 H2O2 溶液，NaClO3 转化为 ClO2，化学方程式为 ___________________________________________________________________。 方案 2：加入氨水和 FeCl2·4H2O，NaClO3 转化为 Cl － ，离子方程式为 ____________________________，如果 FeCl2·4H2O 过量会出现黑色磁性沉淀， 该沉淀可能是________。(填化学式) ②比较氧化性：ClO－ 3 ________ClO－ 4 。(填“＞”或“＜”) ③两种方案相比，方案 1 的优点是_________________________。 (答一条即可) 答案 (1)阳 ClO－ 3 ＋H2O－2e－===ClO－ 4 ＋2H＋ (2)①2NaClO3＋2HCl＋H2O2===2ClO2↑＋2NaCl＋2H2O＋O2↑ 6Fe2＋＋ClO－ 3 ＋3H2O＋12NH3·H2O===6Fe(OH)3↓＋Cl－＋12NH＋ 4 Fe3O4 ②＞ ③操作步骤简单(或过量的 H2O2 易除去等，合理即可) 解析 (1)电解 NaClO3 溶液时，ClO － 3 转化为 ClO－ 4 ，在阳极发生氧化反应： ClO－ 3 ＋H2O－2e－===ClO－ 4 ＋2H＋。 (2)①加入盐酸和 H2O2 溶液，NaClO3 转化为 ClO2，Cl 的化合价降低，则 H2O2 转化为 O2，NaClO3――→ 得 e－ ClO2、H2O2――→ 失 2e－ O2，由得失电子守恒知 NaClO3、H2O2 的化学计量数分别为 2、1，再结合原子守恒配平化学方程式。加入氨水和 FeCl2·4H2O，NaClO3 转化为 Cl－，Cl 的化合价降低，则 Fe2＋在碱性条件下转化 为 Fe(OH)3，NaClO3――→ 得 6e－ Cl－、Fe2＋――→ 失 e－ Fe(OH)3，由得失电子守恒知 NaClO3、 Fe2＋的化学计量数分别为 1、6，再结合电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。黑 色磁性沉淀为 Fe3O4。②根据除杂的两种方案，NaClO3 可将 H2O2、Fe2＋氧化，而 NaClO4 不发生反应，可知氧化性：ClO－ 3 ＞ClO－ 4 。③两种方案相比，方案 1 操作 步骤简单，而方案 2 需要进行过滤操作。