資源簡介

專題3　物質的性質、用途與轉化
綱 舉 目 張
考向1　離子反應　氧化還原反應
[氧化還原反應概念]
1. (2024·浙江卷1月)汽車尾氣中的NO和CO在催化劑作用下發生反應：2NO＋2CO2CO2＋N2。設NA為阿伏加德羅常數的值，下列說法不正確的是 ( 　　)
A. 生成1 mol CO2轉移電子的數目為2NA
B. 催化劑降低NO與CO反應的活化能
C. NO是氧化劑，CO是還原劑
D. N2既是氧化產物又是還原產物
[離子共存]
2. (2024·浙江卷1月)在溶液中能大量共存的離子組是( 　　)
A. H＋、I－、Ba2＋、NO
B. Fe3＋、K＋、CN－、Cl－
C. Na＋、SiO、Br－、Ca2＋
D. NH、SO、CH3COO－、HCO
[離子方程式]
3. (2024·北京卷)下列離子方程式與所給事實不相符的是( 　　)
A. 海水提溴過程中，用氯氣氧化苦鹵得到溴單質：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
B. 用綠礬(FeSO4·7H2O)將酸性工業廢水中的Cr2O轉化為Cr3＋：6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
C. 用5% Na2SO4溶液能有效除去誤食的Ba2＋：SO＋Ba2＋===BaSO4↓
D. 用Na2CO3溶液將水垢中的CaSO4轉化為溶于酸的CaCO3：Ca2＋＋CO===CaCO3↓
4. (2024·全國甲卷)下列過程對應的離子方程式書寫正確的是( 　　)
A. 用氫氟酸刻蝕玻璃：SiO＋4F－＋6H＋===SiF4↑＋3H2O
B. 用三氯化鐵溶液刻制覆銅電路板：2Fe3＋＋3Cu===3Cu2＋＋2Fe
C. 用硫代硫酸鈉溶液脫氯：S2O＋2Cl2＋3H2O===2SO＋4Cl－＋6H＋
D. 用碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢中的硫酸鈣：CaSO4＋CO===CaCO3＋SO
5. (2024·新課標卷)對于下列過程發生的化學反應，相應離子方程式正確的是( 　　)
A. 試管壁上的銀鏡用稀硝酸清洗：Ag＋2H＋＋NO===Ag＋＋NO2↑＋H2O
B. 工業廢水中的Pb2＋用FeS去除：Pb2＋＋S2－===PbS↓
C. 海水提溴過程中將溴吹入SO2吸收塔：Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋
D. 用草酸標準溶液測定高錳酸鉀溶液的濃度：2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
[化學方程式]
6. (2024·湖北卷)過量SO2與以下0.1 mol/L 的溶液反應，下列化學方程式錯誤的是(　　)
選項 溶液 現象 化學方程式
A Na2S 產生淡黃色沉淀 3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3
B FeCl3 溶液由棕黃色變淺綠色 2FeCl3＋SO2＋2H2O===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl
C CuCl2 溶液褪色，產生白色沉淀 SO2＋2CuCl2＋2H2O===2CuCl↓＋H2SO4＋2HCl
D Na2CO3(含酚酞) 溶液由紅色變無色 2SO2＋Na2CO3＋H2O===CO2＋2NaHSO3
[化學(或離子)方程式的書寫]
7. (1)(2022·江蘇卷)①在弱堿性溶液中，FeS與CrO反應生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和單質S，其離子方程式為________________________________________________________________________。
②“鹽酸酸浸”時，CeO2與H2O2反應生成Ce3＋并放出O2，該反應的離子方程式為__________________________________________________。
③實驗中發現，在300 ℃時，密閉容器中NaHCO3溶液與鐵粉反應，反應初期有FeCO3生成并放出H2，該反應的離子方程式為____________________________________________。
(2)(2021·江蘇卷) 將一定量軟錳礦粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)與Na2SO3溶液配成懸濁液，加入三頸瓶中，70 ℃下通過滴液漏斗緩慢滴加H2SO4溶液，MnO2轉化為Mn2＋的離子方程式為____________________________________________。
(3)(2020·江蘇卷)①NaClO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：________________________________________。
②CO2催化加氫。在密閉容器中，向含有催化劑的KHCO3溶液(CO2與KOH溶液反應制得)中通入H2生成HCOO－，其離子方程式為________________________________。
(4)(2019·江蘇卷)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在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl－和NO，其離子方程式為________________________________________________________。
②將一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸，邊攪拌邊緩慢加入一定量的H2O2溶液，得到紅棕色黏稠液體。H2O2氧化Fe2＋的離子方程式：__________________________________________。
考向2　物質的性質與用途
[事實與解釋的對應關系]
8. (2024·湖北卷)結構決定性質，性質決定用途。下列事實解釋錯誤的是(　　)
選項 事實 解釋
A 甘油是黏稠液體 甘油分子間的氫鍵較強
B 王水溶解鉑 濃鹽酸增強了濃硝酸的氧化性
C 冰的密度小于干冰 冰晶體中水分子的空間利用率相對較低
D 石墨能導電 未雜化的p軌道重疊使電子可在整個碳原子平面內運動
9. (2024·山東卷)物質性質決定用途。下列二者對應關系錯誤的是( 　　)
A. 石灰乳除去廢氣中二氧化硫，體現了Ca(OH)2的堿性
B. 氯化鐵溶液腐蝕銅電路板，體現了Fe3＋的氧化性
C. 制作豆腐時添加石膏，體現了CaSO4的難溶性
D. 用氨水配制銀氨溶液，體現了NH3的配位性
[陳述之間的因果關系]
10. (2023·廣東卷)下列陳述Ⅰ與陳述Ⅱ均正確，且具有因果關系的是(　　)
選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ
A 將濃硫酸加入蔗糖中形成多孔炭 濃硫酸具有氧化性和脫水性
B 裝有NO2的密閉燒瓶冷卻后顏色變淺 NO2轉化為N2O4 的反應吸熱
C 久置空氣中的漂白粉遇鹽酸產生CO2 漂白粉的有效成分是CaCO3
D 1 mol/L NaCl溶液導電性比同濃度醋酸強 NaCl溶液的pH比醋酸的高
11. (2022·廣東卷)陳述Ⅰ和Ⅱ均正確但不具有因果關系的是(　　)
選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ
A 用焦炭和石英砂制取粗硅 SiO2可制作光導纖維
B 利用海水制取溴和鎂單質 Br－可被氧化，Mg2＋可被還原
C 石油裂解氣能使溴的CCl4溶液褪色 石油裂解可得到乙烯等不飽和烴
D FeCl3水解可生成Fe(OH)3膠體 FeCl3可用作凈水劑
考向3　物質間的轉化與推斷
[連續轉化與條件]
12. (2024·江蘇卷)在給定條件下，下列制備過程涉及的物質轉化均可實現的是( 　　)
A. HCl制備：NaCl溶液H2和Cl2HCl
B. 金屬Mg制備：Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
C. 純堿工業：NaCl溶液NaHCO3Na2CO3
D. 硫酸工業：FeS2SO2H2SO4
[物質轉化與推斷]
13. (2024·安徽卷)下列選項的物質能按圖示路徑在自然界中轉化且甲和水可以直接生成乙的是( 　　)
選項 甲 乙 丙
A Cl2 NaClO NaCl
B SO2 H2SO4 CaSO4
C Fe2O3 Fe(OH)3 FeCl3
D CO2 H2CO3 Ca(HCO3)2
14. (2024·全國甲卷)四瓶無色溶液NH4NO3、Na2CO3、Ba(OH)2、AlCl3，它們之間的反應關系如圖所示。其中a、b、c、d代表四種溶液，e和g為無色氣體，f為白色沉淀。下列敘述正確的是( 　　)
A. a呈弱堿性
B. f可溶于過量的b中
C. c中通入過量的e可得到無色溶液
D. b和d反應生成的沉淀不溶于稀硝酸
[元素價類二維圖]
15. (2024·廣東卷)部分含Mg或Al或Fe物質的分類與相應化合價關系如圖。下列推斷合理的是( 　　)
A. 若a在沸水中可生成e，則a→f的反應一定是化合反應
B. 在g→f→e→d轉化過程中，一定存在物質顏色的變化
C. 加熱c的飽和溶液，一定會形成能產生丁達爾效應的紅棕色分散系
D. 若b和d均能與同一物質反應生成c，則組成a的元素一定位于元素周期表p區
16. (2023·廣東卷)部分含Na或含Cu物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是( 　　)
A. 可存在c→d→e的轉化
B. 能與H2O反應生成c的物質只有b
C. 新制的d可用于檢驗葡萄糖中的醛基
D. 若b能與H2O反應生成O2，則b中含共價鍵
1. (2024·合肥三模)下列含硫化合物的反應，離子方程式書寫正確的是( 　　)
A. 將SO2通入NaClO溶液中：SO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HSO
B. 向硫酸銅溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀：Cu2＋＋S2－===CuS↓
C. 向硫代硫酸鈉溶液中加入硫酸：Na2S2O3＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O＋2Na＋
D. 水垢中的CaSO4用Na2CO3溶液處理：CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)
2. (2024·安師大附中)下列有關銅轉化的化學(或離子)方程式書寫不正確的是( 　　)
A. 含[CuCl4]2－溶液中加入濃氨水，得到深藍色溶液：[CuCl4] 2－＋4NH3 [Cu NH3 4]2＋＋4Cl－
B. 新制氫氧化銅檢驗葡萄糖中的醛基：2Cu(OH)2＋CH2OH(CHOH)4CHO＋NaOHCu2O↓＋3H2O＋CH2OH(CHOH)4COONa
C. 氧化銅加強熱生成氧化亞銅：4CuO2Cu2O＋O2↑
D. 粗銅精煉時的陽極反應只有：Cu－2e－===Cu2＋
3. (2024·武漢2月調研)下列不能正確描述其反應的方程式是( 　　)
A. 泡沫滅火器原理：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
B. 熱堿去油污：CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋C2H5OH
C. 濃氨水檢驗氯氣管道是否泄漏：8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl
D. CuSO4溶液遇到閃鋅礦轉變為銅藍：Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)
4. (2024·濟寧二模)下列物質的性質和用途對應關系正確的是( 　　)
A. CuSO4溶液顯酸性，可用于游泳池內水的消毒
B. NH4HCO3受熱易分解，可用作植物生長的肥料
C. 聚苯胺結構中存在共軛大π鍵體系，可用于制備導電高分子材料
D. 二氧化硫具有漂白性，可用于食品的防腐和抗氧化
能力1　常見物質的轉化關系
1. 根據轉化關系圖寫出相應的化學方程式
(1) 鈉及其化合物間的轉化關系
(2) 海水提鎂
(3) 鋁及其化合物間的轉化關系
(4) 鐵及其化合物間的轉化關系
(5) 銅及其化合物間的轉化關系
(6) 氯及鹵素化合物間的轉化關系
(7) 硫及其化合物間的轉化關系
(8) 氮及其化合物間的轉化關系
(9) 碳、硅及其化合物間的轉化關系
2. 價類二維圖
(1) 鈉及其重要化合物的價類二維圖
(2) 鋁及其化合物的價類二維圖
(3) 鐵及其化合物的價類二維圖
(4) 氯及其重要化合物的價類二維圖
(5) 硫及其重要化合物的價類二維圖
(6) 氮及其重要化合物的價類二維圖
能力2　有關化學(或離子)方程式的配平
1. 氧化還原反應
(1) 常見的氧化劑及還原產物預測
氧化劑 還原產物預測
KMnO4 Mn2＋(酸性)；MnO2(中性或弱堿性)；MnO(堿性)
K2Cr2O7(酸性) Cr3＋
濃硝酸 ________
稀硝酸 ________
Cl2、Br2、I2 Cl－、Br－、I－
H2O2 OH－(堿性)；H2O(酸性)
Na2O2 NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO－) Cl－、Cl2
NaClO3 Cl2、ClO2、Cl－
說明：ClO2、HClO、NaClO、NaClO3作氧化劑若沒有說明還原產物，則還原產物為Cl－
(2) 常見的還原劑及氧化產物預測
還原劑 氧化產物預測
Fe2＋ Fe3＋(較強酸性)；Fe(OH)3(弱酸性至堿性)
SO2(或H2SO3、SO) SO
S2－(H2S) S、SO2(或SO)
H2C2O4 CO2
H2O2 O2
I－(HI) I2(或IO)
CO CO2
金屬單質(Zn、Fe、Cu等) Zn2＋、Fe2＋(與強氧化劑反應生成Fe3＋)、Cu2＋
(3) 氧化還原反應離子方程式的書寫
堿性條件下KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液反應制備K2FeO4的離子方程式：
______________________________________________________________。
(4) 歧化反應與歸中反應
①鹵素單質在堿性條件下的歧化反應
Cl2與NaOH溶液常溫下反應的離子方程式：________________________________________。
Cl2與NaOH溶液在加熱條件下反應的離子方程式：____________________________________________。
Br2與Na2CO3溶液反應的離子方程式：____________________________________________________。
②X－與XO(或XO－)在酸性條件下的歸中反應
ClO－＋Cl－＋________===________________
ClO＋______Cl－＋________===____________________
BrO＋______Br－＋________===__________________
IO＋______I－＋________===________________
2. 常考的非氧化還原反應(寫出反應的離子方程式)
(1) 碳酸鹽及其酸式鹽溶液中的沉淀反應
①Al3＋和NaHCO3溶液反應：__________________________________________________。
②Fe3＋和NaHCO3溶液反應：__________________________________________________。
③Fe2＋和NaHCO3溶液反應：__________________________________________________。
④Mn2＋和NaHCO3溶液反應：__________________________________________________。
⑤Fe2＋和Na2CO3溶液反應：________________________________。
⑥Al3＋和Na2CO3溶液反應：____________________________________________________________。
(2) 其他非氧化還原反應
①鹽酸肼(N2H6Cl2)第一步水解反應：______________________________________。
②IBr與KOH溶液反應：________________________________________。
③AlP與水反應：______________________________________________。
④Zn3P2與水反應：__________________________________________________。
能力3　常見物質的性質與用途
1．干燥劑、抗氧化劑、漂白劑
常見的干燥劑——CaO、硅膠、堿石灰、濃硫酸、P2O5(吸水性)
抗氧化劑——還原鐵粉、維生素C、SO2(還原性)
漂白劑——SO2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2
物質的性質與用途 判斷
①SO2具有還原性，可用于葡萄酒的保存 ______
②SO2具有漂白性，可漂白紙漿、毛、絲、草帽辮，漂白食品等 ______
③維生素C具有還原性，可用作食品抗氧化劑 ______
④食品包裝袋中常放入小袋的生石灰，目的是防止食品氧化變質 ______
⑤二氧化硫使石蕊溶液先變紅后褪色，二氧化硫可作漂白劑 ______
⑥P2O5能與水反應，可作干燥劑(但不可用于干燥食品) ______
2.混凝劑和殺菌消毒劑
混凝劑：明礬(鋁鹽)和鐵鹽——水解生成膠體。
殺菌消毒劑：NaClO、Ca(ClO)2、O3、ClO2(有強氧化性)。
物質的性質與用途 判斷
①明礬水解生成膠體，可用作絮凝劑 ______
②FeCl3具有氧化性，可用于除去水中懸浮雜質 ______
③NaClO溶液呈堿性，可用于殺菌消毒 ______
④K2FeO4是新型凈水劑，其凈水原理與明礬完全相同 ______
⑤次氯酸(鹽)具有不穩定性，可作殺菌消毒劑，還可作漂白劑 ______
⑥Fe2(SO4)3易溶于水，可用作凈水劑 ______
⑦膠體具有吸附性，實驗室可用飽和硫酸鐵溶液制備氫氧化鐵膠體 ______
⑧二氧化氯具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒 ______
3.供氧劑、胃酸中和劑、發酵粉、鋇餐、去污劑
供氧劑——Na2O2吸收H2O、CO2產生O2
胃酸中和劑——NaHCO3、Al(OH)3(性質較溫和能與鹽酸反應。Na2CO3不能作胃酸中和劑)
發酵粉——NaHCO3受熱易分解生成氣體使糕點疏松
鋇餐——硫酸鋇不溶于水，也不溶于稀鹽酸且不能被X射線透過(BaCO3不能作鋇餐)
去污劑——碳酸鈉溶液水解顯堿性可去除油污(Na2CO3不能與油污直接反應)
物質的性質與用途 判斷
①Na2O2吸收H2O、CO2產生O2，可用作呼吸面具供氧劑 ______
②NaHCO3受熱易分解，可用于制胃酸中和劑 ______
③氫氧化鋁受熱分解，可用于中和過多的胃酸 ______
④NaHCO3受熱易分解可作發酵粉 ______
⑤患者服用的“鋇餐”是BaCO3等不溶于水的物質 ______
⑥用熱的純堿溶液洗去油污，Na2CO3可直接與油污反應 ______
⑦Na2CO3具有堿性，可用于制胃酸中和劑 ______
4. 蛋白質的鹽析與變性
鹽析——NaCl、Na2SO4、K2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4等溶液；
變性——CuSO4溶液、醋酸鉛溶液、HgCl2溶液、福爾馬林溶液等。
5．其他常考物質的性質與用途
光導纖維——SiO2(導光性好)
電腦芯片、太陽能電池板、半導體材料——Si(性能穩定，能導電)
制冷劑——NH3(易液化，汽化吸熱)
耐高溫材料——MgO、Al2O3(熔點高)
防火材料——硅酸鈉(不易燃燒，用水玻璃浸泡紡織品用于防火)
氮肥——含有N元素(與銨鹽易分解無關)
電解冶煉鋁——電解熔融Al2O3
紅色顏料——Fe2O3(固體為紅棕色)
鈍化反應——常溫下，鋁、鐵與濃硫酸、濃硝酸發生反應生成致密的氧化物保護膜
能力4　物質的制備及重要化工生產
[資源的利用]
1. 以海水為資源的化工生產
名稱 原理(主要的化學或離子方程式) 說明
①海水曬鹽及粗鹽(主要含Mg2＋、Ca2＋和SO等離子)的提純 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓SO＋Ba2＋===BaSO4↓CO＋Ca2＋===CaCO3↓CO＋Ba2＋===BaCO3↓ 所加沉淀劑為NaOH、BaCl2、Na2CO3，其中____________一定要在____________之后加入，沉淀完全并過濾后，加入________調溶液的pH
②氯堿工業：次氯酸鈉的制備和氯化氫的制備 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2OH2＋Cl22HCl
③侯氏制堿法 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O === NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 向______________溶液中先通入________，再通入____________，通入氣體的順序不能顛倒
④電解熔融的氯化鈉制鈉 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 石墨作________，鐵作________，電解熔融NaCl
⑤海水制溴 Cl2＋2Br－===________________SO2＋Br2＋2H2O===________________________(或3Br2＋3Na2CO3===____________________________________、5Br－＋BrO＋6H＋===__________________) 氧化室中Cl2氧化Br－得到的溴水濃度不高，利用__________將Br2吹出，經過吸收塔，此時Br－得到了富集
⑥海水制鎂 CaCO3CaO＋CO2↑(CaCO3來源于貝殼)CaO＋H2O===Ca(OH)2(制石灰乳)MgCl2＋Ca(OH)2===Mg(OH)2↓＋CaCl2Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2OMgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 工業上用________________作沉淀劑，而不是用____________；結晶析出MgCl2·6H2O，要在__________氣流中加熱氯化鎂晶體得到無水氯化鎂
2. 空氣資源的綜合利用
①合成氨及尿素 CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)H2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋H2(g)N2＋3H22NH32NH3＋CO2CO(NH2)2＋H2O 液化空氣后再分離得到氮氣；由天然氣可獲得氫氣
②工業制硝酸 4NH3＋5O24NO＋6H2O2NO＋O2===2NO23NO2＋H2O===NO＋2HNO3 NH3催化氧化生成的是________
3.礦產資源的綜合利用
①工業制硫酸 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2(沸騰爐)2SO2＋O22SO3(接觸室)SO3＋H2O===H2SO4(吸收塔) 三步反應都是放熱反應；為了充分利用能源，進入接觸室的氣體要凈化、預熱；用______________________吸收SO3，得到發煙硫酸，再稀釋成不同濃度的工業產品
②鋁的冶煉 Al2O3＋2OH－＋3H2O===2[Al(OH)4]－[Al(OH)4]－＋CO2(過量)===Al(OH)3↓＋HCO或[Al(OH)4]－＋HCO===CO＋Al(OH)3↓＋H2O2Al(OH)3Al2O3＋3H2O2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ Al電解熔融Al2O3時，加冰晶石，以降低Al2O3的熔融溫度
③粗硅的提純 SiO2＋2CSi＋2CO↑Si＋3HClSiHCl3＋H2SiHCl3＋H2Si＋3HCl
④硅酸鹽工業——制玻璃 CaCO3＋SiO2CaSiO3＋CO2↑Na2CO3＋SiO2Na2SiO3＋CO2↑ 制玻璃的原料是________、__________、________；玻璃的主要成分是______________、______________、__________
[高考熱點物質的制備]
1. 高鐵酸鉀的制備
(1) K2FeO4的性質
①可溶于水、微溶于KOH濃溶液；②在0～5 ℃強堿性溶液中比較穩定；③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下發生分解；④在中性至弱堿性條件下，FeO能與水發生反應：4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(膠體)＋3O2↑＋8OH－，生成的Fe(OH)3膠體可吸附水中的懸浮物，高鐵酸鉀既能____________，又能____________________。
(2) 常見高鐵酸鉀的制備方法
制備方法 具體內容 化學或離子方程式
干法 Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鉀和KNO2等產物 Fe2O3＋3KNO3＋4KOH________________________________
濕法 強堿性介質中，Fe(NO3)3與NaClO反應，再加入飽和KOH溶液，生成紫紅色高鐵酸鉀溶液 3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===______________________________
電解法 用Fe作陽極，電解KOH濃溶液制備K2FeO4 陽極：Fe－6e－＋8OH－===____________________陰極：2H2O＋2e－===________________
　(3) 濕法制備流程圖
①制備K2FeO4時，NaClO堿性溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為____________________________________________________________________。
②低溫下，利用K2FeO4的溶解度比Na2FeO4的溶解度小，加入飽和KOH溶液，析出K2FeO4固體。
2. 高錳酸鉀的制備
(1) 由軟錳礦制備高錳酸鉀的主要反應
①熔融氧化：3MnO2＋KClO3＋6KOH3K2MnO4＋KCl＋3H2O
②加酸歧化法：3K2MnO4＋2CO2===2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3
或電解：2K2MnO4＋2H2O2KMnO4＋2KOH＋H2↑
(2) 軟錳礦制備高錳酸鉀的流程圖
(3) 注意事項
①在實驗室進行“熔融氧化”操作時，應選用鐵棒、鐵坩堝(KOH與玻璃、瓷坩堝中的SiO2反應)。
②加酸時不宜用鹽酸的原因：Cl－具有還原性，會被氧化，降低產品的量。
③采用電解法時陽極的電極反應式：
MnO－e－===MnO。
④與加酸歧化相比，電解法的明顯優勢為_____________________________。
3. 重鉻酸鉀的制備
(1) 鉻鐵礦(FeO·Cr2O3)中含有Al2O3、Fe2O3等雜質，以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的工藝流程(部分)示意圖：
(2) 涉及的反應
①4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2
②Na2CO3＋Al2O32NaAlO2＋CO2↑
③2CrO＋2H＋__________________
④Na2Cr2O7＋2KCl K2Cr2O7↓＋2NaCl(K2Cr2O7的溶解度小于Na2Cr2O7)
(3) 注意事項
①焙燒不能放在瓷坩堝中，要放在鐵坩堝中。
②加酸調pH促使平衡正向移動生成Cr2O。
③K2Cr2O7的溶解度比Na2Cr2O7小。
(4) 以鉻酸鉀(K2CrO4)為原料，用電化學法制備重鉻酸鉀的實驗裝置如圖所示：
①不銹鋼作陰極，電極反應式：
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。
②陽極區得到重鉻酸鉀溶液的原因：陽極OH－放電，溶液中H＋濃度增大，使平衡2CrO＋2H＋?Cr2O↓＋H2O向正反應方向移動；部分K＋通過陽離子交換膜移動到陰極區，陽極區主要成分是K2Cr2O7。
能力5　酸雨的防治——脫硫、脫硝
1. 二氧化硫
(1) 煤的脫硫：
①2CaSO3＋O2===2CaSO4 (或CaO＋SO2CaSO3)
②2CaCO3＋O2＋2SO22CaSO4＋2CO2
(2) 用NaOH吸收二氧化硫的尾氣：
①SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O(或SO2＋NaOH===NaHSO3)
②2Na2SO3 ＋O2===2Na2SO4
(3) 用CO(NH2)2水溶液吸收SO2并通入O2，反應生成(NH4)2SO4和CO2。反應的化學方程式：__________________________________________________________________。
(4) 空氣(或尾氣)中二氧化硫含量(體積分數)的測定原理
①用碘水吸收：________________________________________(寫化學方程式)。
②用KMnO4溶液滴定：__________________________________________________________(寫離子方程式)。
2. 一氧化氮和二氧化氮(硝酸工業尾氣處理)
(1) 歧化與歸中反應(寫化學方程式)
①用NaOH溶液吸收 NO2氣體：____________________________________________________。
②用NaOH溶液吸收 NO、NO2氣體：________________________________________________。
③用Na2CO3溶液吸收 NO2氣體：__________________________________________________。
④用Na2CO3溶液吸收 NO、NO2氣體：______________________________________________。
(2) 氧化法
①O3氧化NO2的氧化產物為________。
②雙氧水(H2O2)也可用于煙氣脫硝除去NO，產物中有HNO3生成，該反應的化學方程式為________________________________________。
③工業上采用NaClO和NaOH混合溶液作為吸收劑，吸收煙氣脫硝。發生反應的離子方程式為________________________________________________________。
④用KMnO4及添加物漿液可高效脫除煙氣中的NO。NO被氧化為NO，MnO被還原為MnO，寫出該反應的離子方程式：__________________________________________________________。
⑤電解吸收也是脫硝的一種方法。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亞硝酸[Ka(HNO2)＝5.1×10－4]，再將吸收液導入電解槽電解，使之轉化為硝酸。寫出陽極反應式：________________________________________。
(3) 還原法
①在催化劑作用下，尿素[CO(NH2)2]也可與NOx反應生成N2和H2O。寫出NO2與CO(NH2)2反應的化學方程式：________________________________________________。
②采用原電池原理的方法消除氮氧化物的污染，其工作原理如圖1所示。負極發生的電極反應式為______________________________。
③電極生物膜電解脫硝是電化學和微生物工藝的組合。某微生物膜能利用電解產生的活性原子將NO還原為N2，工作原理如圖2所示。寫出該活性原子與NO反應的離子方程式：________________________________________________。
④用如圖3所示裝置可以模擬消除NO2獲得銨態氮肥的過程。
圖3
該裝置陽極電極反應式為____________________________________。電解后，向所得溶液中通入適量NH3可增加銨態氮肥的產量，理由是________________________________________________________。
類型1　離子反應方程式
例1　(2024·浙江卷)下列離子方程式正確的是( 　　)
A. 用CuSO4溶液除H2S氣體：Cu2＋＋S2－===CuS↓
B. H2SO3溶液中滴加Ba(NO3)2溶液：Ba2＋＋H2SO3===BaSO3↓＋2NO↑＋2H＋
C. NaHCO3溶液中通入少量Cl2：Cl2＋2HCO===Cl－＋ClO－＋2CO2＋H2O
D. 用FeCl3溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
類型2　氧化還原反應
例2　(2023·福建卷)稀有氣體氙的氟化物(XeFn)與NaOH溶液反應劇烈，與水反應則較為溫和，化學方程式如下：
與水反應 與NaOH溶液反應
ⅰ.2XeF2＋2H2O===2Xe↑＋O2↑＋4HF ⅱ.2XeF2＋4OH－===O2↑＋2Xe↑＋4F－＋2H2O
ⅲ.XeF6＋3H2O===XeO3＋6HF ⅳ.2XeF6＋4Na＋＋16OH－===Na4XeO6↓＋Xe↑＋O2↑＋12F－＋8H2O
下列說法錯誤的是( 　　)
A. XeO3具有平面三角形結構
B. OH－的還原性比H2O強
C. 反應ⅰ～ⅳ中有3個氧化還原反應
D. 反應ⅳ每生成1 mol O2，轉移6 mol電子
類型3　物質的性質與用途
例3　(2024·浙江卷6月)下列說法不正確的是( 　　)
A. Al(OH)3呈兩性，不能用于治療胃酸過多
B. Na2O2能與CO2反應產生O2，可作供氧劑
C. FeO有還原性，能被氧化成Fe3O4
D. HNO3見光易分解，應保存在棕色試劑瓶中
類型4　物質間的轉化與推斷
例4　(2024·淮北一模)某溶液可能含有等濃度的下列某些離子：Na＋、Mg2＋、NH、H＋、Cl－、SO、SO、NO，取溶液分別進行如下實驗：
①加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液產生白色沉淀；
②加入淀粉碘化鉀溶液，呈藍色；
③加入NaOH溶液產生白色沉淀，加熱后產生有刺激性氣味的氣體。
下列說法錯誤的是( 　　)
A. 由①②可知一定有H＋、NO、SO
B. 若將①中的試劑換成鹽酸酸化的BaCl2溶液，不影響成分的判斷
C. ③中的離子方程式：Mg2＋＋NH＋3OH－Mg(OH)2↓＋NH3↑＋H2O
D. 不能確定有無Cl－
例5　(2024·廣州一模)部分含氯物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是( 　　)
A. a與強堿溶液反應可生成c和d
B. 電解c的水溶液可生成a
C. e在光照條件下可生成a
D. 可存在b→a→e→d的轉化關系
1. (2024·龍巖5月質檢)常溫下，在指定的溶液中一定能大量共存的離子組是( 　　)
A. 加入苯酚顯紫色的溶液中：K＋、SO、SCN－、I－
B. 使pH試紙變紅的溶液中：Na＋、S2O、NO、Cl－
C. c(H＋)＜的溶液中：Ba2＋、Cl－、NO、Na＋
D. 0.1 mol/L酸性高錳酸鉀溶液中：SO、NH、C2O、K＋
2. (2024·湖南卷)下列過程對應的反應方程式錯誤的是(　　)
A 《天工開物》記載用爐甘石(ZnCO3)火法煉鋅 2ZnCO3＋C2Zn＋3CO↑
B CaH2用作野外生氫劑 CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
C 飽和Na2CO3溶液浸泡鍋爐水垢 CaSO4(s)＋CO(aq)??CaCO3(s)＋SO(aq)
D 綠礬(FeSO4·7H2O)處理酸性工業廢水中的Cr2O 6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O
3. (2024·福州市三模)下列化學用語解釋事實或過程正確的是( 　　)
A. 用含 Al粉和 NaOH疏通劑疏通管道：2Al＋2OH＋2H2O===2Al(OH)3↓＋H2↑
B. 用FeCl3溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板： Cu＋Fe3＋===Fe2＋＋Cu2＋
C. 用石灰乳制漂白粉： Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO＋H2O
D. 用 NaOH 溶液吸收 NO2：2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O
4. (2024·廣東聯考)如圖所示為氯元素的價類二維圖。下列說法正確的是( 　　)
A. 分別蘸有①的濃溶液和濃氨水的玻璃棒互相靠近會產生白煙
B. ⑥中陰離子的空間結構為平面四邊形
C. ④的電子式為
D. 明礬與③的凈水原理相同
專題3　物質的性質、用途與轉化
【高考溯源】
1. D　【解析】 N2為還原產物，CO2為氧化產物，D錯誤。
2. D　【解析】 H＋、I－、NO會發生氧化還原反應而不能大量共存，A錯誤；Fe3＋、CN－會生成配合物而不能大量共存，B錯誤；SiO、Ca2＋會生成CaSiO3沉淀而不能大量共存，C錯誤。
3. D　【解析】 Na2CO3與CaSO4反應屬于沉淀的轉化，CaSO4不能拆分，D錯誤。
4. D　【解析】 玻璃的主要成分為SiO2 ，HF為弱電解質，不可拆寫為離子，A錯誤；Cu只能將Fe3＋還原為Fe2＋，離子方程式應該為2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋，B錯誤；S2O被Cl2氧化為SO，離子方程式應該為S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋，C錯誤。
5. C　【解析】 稀硝酸的還原產物是NO，A錯誤；FeS是難溶物，不能拆分，B錯誤；H2C2O4是二元弱酸，不能拆分，D錯誤。
6. A　【解析】 向Na2S溶液中通入過量SO2，化學方程式為2H2O＋5SO2＋2Na2S===3S↓＋4NaHSO3，A錯誤。
7. (1)①FeS＋CrO＋4H2O===Fe(OH)3＋Cr(OH)3＋S＋2OH－　②2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O
③Fe＋2HCOFeCO3＋CO＋H2↑
(2)MnO2＋SO＋2H＋Mn2＋＋SO＋H2O
(3)①Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
②HCO＋H2HCOO－＋H2O
(4)①3HClO＋2NO＋H2O===3Cl－＋2NO＋5H＋
②2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
8. B　【解析】 1個甘油分子含有3個—OH，分子之間可以形成多個氫鍵，導致甘油黏稠，A正確；Pt為惰性金屬，難以被強氧化性酸氧化，王水中加入了HCl，Cl－與鉑離子之間形成配合物使反應容易發生，并未增強濃硝酸氧化性，B錯誤；水分子之間形成氫鍵，氫鍵具有方向性，導致冰中出現大量空隙，空間利用率降低，密度降低，C正確；石墨的每一層中未雜化的p軌道重疊，形成離域π鍵，使電子可以在每一層的平面中運動，因此可以導電，D正確。
9. C　【解析】 二氧化硫是酸性氧化物，能與堿反應，體現了Ca(OH)2的堿性，A正確；氯化鐵溶液腐蝕銅電路板，離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，Fe3＋為氧化劑，體現其氧化性，B正確；制作豆腐時添加石膏是利用了膠體在電解質溶液中聚沉的性質，與其難溶性無關，C錯誤；氨水配制銀氨溶液，離子方程式為Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋，NH3為配體，體現其配位性，D正確。
10. A　【解析】裝有NO2的密閉燒瓶冷卻后顏色變淺，降低溫度，平衡向生成N2O4方向移動，則NO2轉化為N2O4的反應為放熱反應，B不符合題意；久置空氣中的漂白粉遇鹽酸產生CO2是由于次氯酸鈣變質，與空氣中二氧化碳、水反應生成了碳酸鈣，碳酸鈣和鹽酸反應生成了二氧化碳，C不符合題意；1 mol/L NaCl溶液導電性比同濃度醋酸強，氯化鈉是強電解質，醋酸是弱電解質，和它們溶液的pH無關，D不符合題意。
11. A　【解析】 石英砂(SiO2)在高溫條件下被焦炭還原制備粗硅，這與SiO2是否作光導纖維無因果關系，A符合題意。
12. A　【解析】 電解MgCl2溶液得到Mg(OH)2，B錯誤； NaCl溶液中只通入CO2，不能發生題中轉化，C錯誤；SO2與H2O反應生成H2SO3，D錯誤。
13. D　【解析】 氯氣與水反應不生成次氯酸鈉，A錯誤；二氧化硫與水生成亞硫酸而不是硫酸，B錯誤；氧化鐵不能與水直接反應生成氫氧化鐵，C錯誤。
14. B　【解析】 a為NH4NO3，b為Ba(OH)2，c為AlCl3，d為Na2CO3，e為NH3，f為Al(OH)3，g為CO2。NH4NO3為強酸弱堿鹽，溶液顯酸性，A錯誤；Al(OH)3可溶于過量的Ba(OH)2溶液生成[Al(OH)4]－，B正確；AlCl3溶液中通入過量的NH3，生成的Al(OH)3不會溶于氨水，C錯誤；Ba(OH)2與Na2CO3反應生成的BaCO3沉淀可溶于稀硝酸，D錯誤。
15. B　【解析】 若a在沸水中可生成e，a為Mg、e為Mg(OH)2，f為鎂鹽，則a→f的反應可能是置換反應，如：Mg＋CuCl2===MgCl2＋Cu，A錯誤；e能轉化為d，說明該金屬元素為Fe，則g、f、e、d分別是FeO、亞鐵鹽、Fe(OH)2、Fe(OH)3，FeO、亞鐵鹽、Fe(OH)2、Fe(OH)3的顏色依次是黑色、淺綠色、白色、紅褐色，所以在g→f→e→d轉化過程中，一定存在物質顏色的變化，B正確；c為鹽溶液，可能是鋁鹽也可能是鐵鹽，如果加熱飽和的鋁鹽溶液，會析出能產生丁達爾效應的白色分散系，如果加熱飽和的鐵鹽溶液，會形成能產生丁達爾效應的紅棕色分散系，C錯誤；若b和d均能與同一物質反應生成c，a可能是Fe或Al，Al位于元素周期表的p區，Fe位于元素周期表的d區，D錯誤。
16. B　【解析】 向氫氧化鈉溶液中加入硫酸銅溶液，反應生成Cu(OH)2，該物質不穩定，受熱分解產生CuO，從而可實現c→d→e的轉化關系，A正確；Na與H2O反應也可以生成NaOH，B錯誤；新制Cu(OH)2可用于檢驗葡萄糖中的醛基，C正確；若b能與H2O反應生成O2，則b為Na2O2，Na2O2中含共價鍵，D正確。
【模考前沿】
1. D　【解析】 HClO具有強氧化性，HSO具有還原性，二者不能共存，少量SO2通入NaClO溶液中離子方程式為3ClO－＋ SO2＋H2O===SO＋2HClO＋Cl－，過量SO2通入NaClO溶液中離子方程式為ClO－＋SO2＋H2O===SO＋2H＋＋Cl－，A錯誤；氫硫酸是二元弱酸，HS－不能完全電離，正確的離子方程式為Cu2＋＋HS－===CuS↓＋H＋，B錯誤；Na2S2O3易溶于水，應寫成離子形式，正確的離子方程式為S2O＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O，C錯誤。
2. D　【解析】 粗銅含有鋅、鐵等金屬，因此陽極反應有：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Cu－2e－===Cu2＋等，D錯誤。
3. B　【解析】 泡沫滅火器的原理是利用硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液混合制取二氧化碳，A不符合題意；熱堿去油污利用的是油脂(高級脂肪酸甘油酯)在堿性條件下的水解反應，B符合題意；濃氨水和氯氣反應產生白煙，可用濃氨水檢驗氯氣管道是否泄漏，C不符合題意；CuSO4溶液遇ZnS固體發生沉淀轉化，D不符合題意。
4. C　【解析】 銅離子對細菌和藻類有破壞作用，因此可用于游泳池的消毒，而不是利用其酸性，A錯誤；碳酸氫銨為植物生長提供N元素，故可以用于氮肥，與其易分解性質無關，B錯誤；二氧化硫具有還原性，可以防止食品氧化，同時二氧化硫能夠抑制細菌生長，可以用于防腐劑，與其漂白性無關，D錯誤。
【舉題固法】
例1　D　【解析】 H2S是弱酸，不能拆分，A錯誤；H2SO3溶液中滴入Ba(NO3)2溶液會發生氧化還原反應生成BaSO4，B錯誤；HClO酸性弱于H2CO3，因此HClO不能與HCO反應生成CO2，生成物中應該是HClO而不是ClO－，C 錯誤。
例2　A　【解析】 XeO3分子中心原子價層電子對數＝3＋ ＝4，中心原子的雜化方式為sp3雜化，XeO3分子的空間結構為三角錐形，A錯誤；對比反應ⅲ、ⅳ可知，XeF6與水反應屬于非氧化還原反應，XeF6可被OH－還原為Xe，由此可知OH－的還原性比H2O強，B正確；除了反應ⅲ外，反應ⅰ、ⅱ、ⅳ中發生的均為氧化還原反應，故有3個氧化還原反應，C正確；反應ⅳ中O2和Na4XeO6為氧化產物，Xe為還原產物，O2～Xe～6e－，故每生成1 mol O2，轉移6 mol電子，D正確。
例3　A　【解析】 Al(OH)3為兩性氫氧化物，可用于治療胃酸過多，A錯誤；Na2O2與CO2反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可作供氧劑，B正確；FeO中Fe為＋2價，具有還原性，在空氣中能被氧化成Fe3O4，C正確；HNO3見光易分解，反應的化學方程式為4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O，所以應保存在棕色試劑瓶中，D正確。
例4　D　【解析】 由①可知原溶液中可能含有SO或SO，由②可知原溶液中一定有H＋、NO，且SO和H＋、NO不共存，所以由①②可知原溶液中一定有H＋、NO、SO，A正確；原溶液中一定含有H＋、NO，所以將①中的試劑換成鹽酸酸化的BaCl2溶液，不影響SO或SO的判斷，B正確；由③知原溶液含Mg2＋、NH，C正確；根據溶液呈電中性，原溶液中一定含有Mg2＋、NH、H＋、Cl－、SO、NO，一定無SO、Na＋，D錯誤。
例5　C　【解析】 a是Cl2，b是HCl，c是氯化物，d是含次氯酸根離子的鹽，e是HClO。HClO 在光照條件下可生成HCl和O2，C錯誤。
【能力評價】
1. C　【解析】 加入苯酚顯紫色的溶液中含有Fe3＋，Fe3＋會和I－發生氧化還原反應，與SCN－形成配合物，不能大量共存，A錯誤；使pH試紙變紅的溶液呈酸性，S2O在酸性環境中會和NO發生氧化還原反應，不能大量共存，B錯誤；c(H＋) <的溶液呈堿性，Ba2＋、Cl－、NO、Na＋可以大量共存，C正確；0.1 mol/L酸性高錳酸鉀溶液中，MnO會和C2O發生氧化還原反應，不能大量共存，D錯誤。
2. A　【解析】 用爐甘石火法煉鋅的化學方程式為ZnCO3＋2CZn＋3CO↑，A錯誤；CaH2用作野外生氫劑是由于CaH2中－1價的氫元素有強還原性，可與水發生歸中反應生成氫氣，B正確；飽和碳酸鈉溶液浸泡鍋爐水垢，可將水垢中的硫酸鈣轉化為碳酸鈣，后續可用酸溶解，C正確；綠礬中Fe2＋有還原性，酸性條件下可將Cr2O還原為Cr3＋，自身被氧化為Fe3＋，D正確。
3. D　【解析】 鋁與氫氧化鈉溶液反應生成Na[Al(OH)4]和H2，離子方程式為2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑，A錯誤；用FeCl3溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板，離子方程式為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，B錯誤；用石灰乳制漂白粉，離子方程式為Cl2＋Ca(OH)2===Ca2＋＋Cl－＋ClO－＋H2O，C錯誤。
4. A　【解析】 ①是HCl，②是Cl2，③是ClO2，④是HClO，⑤是次氯酸鹽，⑥是HClO4。ClO中氯原子價層電子對數為4＋＝4、沒有孤電子對，故其空間結構是正四面體形，B錯誤；HClO的電子式為，C錯誤；明礬和ClO2均可用作凈水劑，明礬水解生成的氫氧化鋁膠體可以吸附水中的懸浮物，達到凈水的目的，二氧化氯凈水是利用其強氧化性殺死水中的細菌和病毒，原理不同，D錯誤。

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