資源簡介

(共20張PPT)
1.生活中常用的消毒劑及消毒原理
(1)酒精:吸收細菌蛋白中的水分,使其脫水變性。
(2)醫用雙氧水:具有氧化性,可以氧化殺死細菌。
(3)碘伏:可以使細菌的蛋白質變性,從而殺死細菌。
(4)高錳酸鉀溶液:具有強氧化性,能殺死多數細菌。
(5)硫酸銅溶液:銅離子能使細菌、病毒中的蛋白質變性。
微項目　科學使用含氯消毒劑
知識點 1　消毒劑
必備知識 清單破
分類 特點 舉例
無機含氯消毒劑 易受熱、光等條件的影響,喪失有效成分 液氯、漂白粉(有效成分為次氯酸鈣)、ClO2等
有機含氯消毒劑 相對穩定,但作用效果較慢 二氯異氰尿酸鈉等
2.含氯消毒劑的種類
知識拓展 ClO2
(1)物理性質:在通常情況下是一種黃綠色氣體,有強烈刺激性氣味。
(2)化學性質:見光易分解,具有強氧化性,能與堿發生反應。
(3)應用:主要用于環保、保鮮、漂白和飲用水的消毒殺菌,是國際上公認的安全、高效消毒
劑。
3.84消毒液的性質(詳見定點)
1.使用消毒劑前要認真了解各種消毒劑的成分及性質,根據消毒場所、消毒目標,結合消毒劑
的成分與性質,有針對性地選擇和使用,避免混用后產生有毒物質或降低效果。如:84消毒液
與H2O2混用,兩者發生氧化還原反應而失效。
2.科學使用:消毒劑濃度并不是越大消毒效果越好,例如75%左右的酒精殺菌消毒效果最好,
而純酒精或95%的酒精殺菌效果均不太好。
知識點 2　合理使用消毒劑
1.NaClO只有氧化性沒有還原性,這種說法正確嗎 (　 )
　　　NaClO中的氯元素的化合價為+1價,發生化學反應時可以升高也可以降低,NaClO
既有氧化性又有還原性。
2.用漂白粉溶液浸泡過的有色布條,如果晾在空氣中一段時間后,其漂白效果會更好,這種說
法正確嗎 (　 )
　　　漂白粉中的次氯酸鈣跟空氣中的CO2和水蒸氣充分反應,生成具有漂白性的HClO。
3.漂白粉性質穩定,長期放置在空氣中不會變質,這種說法正確嗎 (　 )
　　　漂白粉長期放置在空氣中,其有效成分次氯酸鈣會與空氣中的二氧化碳和水蒸氣
反應生成HClO,HClO見光會分解。
4.潔廁靈(含鹽酸)和84消毒液混合使用,殺菌、消毒效果更好,這種說法正確嗎 (　 )
　　　潔廁靈(含鹽酸)和84消毒液混合,二者會發生氧化還原反應生成有毒氣體Cl2。
知識辨析 判斷正誤，正確的畫“ √” ，錯誤的畫“ ” 。



√
提示
提示
提示
提示
1.相關實驗探究
關鍵能力 定點破
定點 　84消毒液的性質
實驗操作 實驗現象 結論
用膠頭滴管滴一滴84消毒液
于pH試紙上 試紙先變藍后褪色 84消毒液具有堿性和漂白性
用膠頭滴管滴一滴84消毒液
于紅紙上 紅紙褪色 84消毒液具有漂白性
用膠頭滴管滴一滴84消毒液
于淀粉碘化鉀試紙上 試紙變藍 84消毒液具有氧化性
試管1溶液為紫色; 試管2溶液為藍色,短時間內
無明顯變化; 試管3溶液開始為藍色,滴2滴
稀硫酸后快速褪色 NaClO與稀硫酸反應生成氧
化性更強的HClO
特別提醒 次氯酸雖然有較好的消毒、漂白作用,但在光照條件下會分解,因此不宜直接用
作消毒劑或漂白劑。
2.NaClO的化學性質
(1)與碳酸等酸反應。如NaClO+H2O+CO2 NaHCO3+HClO。
(2)具有氧化性。如NaClO+2HCl(濃) NaCl+Cl2↑+H2O。
(3)具有漂白性。
典例　關于84消毒液的下列說法錯誤的是(　 )
A.84消毒液的有效成分是NaClO,使用84消毒液殺菌消毒是利用NaClO與CO2、H2O反應生成
HClO,HClO具有強氧化性
B.84消毒液能使有色布條褪色
C.84消毒液應放在陰涼處密封保存
D.84消毒液與潔廁靈(含鹽酸)不能混用,原因是兩種溶液混合產生HClO,HClO易分解
思路點撥 掌握84消毒液的性質及其殺菌消毒的原理是解答此類題目的關鍵。
解析 84消毒液的有效成分是NaClO,使用84消毒液殺菌消毒是利用NaClO與CO2、H2O反應
生成HClO,HClO具有強氧化性,故A正確;84消毒液中含有次氯酸鈉,能使有色布條褪色,故B
正確;84消毒液中的次氯酸鈉能與空氣中的CO2、H2O反應生成次氯酸,次氯酸見光易分解,應
放在陰涼處密封保存,故C正確;在酸性條件下,氯離子與次氯酸根離子反應生成氯氣,氯氣有
毒,故D錯誤。
答案 D
情境探究
　　人體血紅蛋白分子中含有Fe2+,正是這些Fe2+使血紅蛋白分子具有載氧功能。亞硝酸鈉
(NaNO2)可將人體血紅蛋白中的Fe2+轉化為Fe3+,導致這種血紅蛋白喪失與氧氣結合的能力。
如果誤食亞硝酸鈉中毒,可服用維生素C解毒。
學科素養 情境破
素養　證據推理與模型認知——新情境下氧化還原反應原理的應用
問題1 從化合價的角度分析,為什么Fe2+能被氧化為Fe3+ Fe2+具有氧化性嗎 分析總結元素的
化合價與氧化性、還原性有什么關系
　　　鐵元素的常見化合價有0、+2、+3價,Fe2+處于中間價態,可以失去電子被氧化為Fe3+,
也可以得到電子被還原為Fe,Fe2+既有氧化性又有還原性。元素處于最低價態時只有還原性,
處于最高價態時,只有氧化性,處于中間價態時既有氧化性又有還原性。
問題2 如果誤食亞硝酸鈉中毒,可服用維生素C解毒,分析維生素C可以解毒的原因。試著依
據材料提供的信息,分析維生素C和Fe2+的還原性強弱。嘗試思考并總結同一種氧化劑和多
種不同的還原劑反應時,反應的先后順序是怎樣的
　　　維生素C具有還原性,可以將Fe3+還原成Fe2+,從而緩解中毒癥狀,說明維生素C的還原性
比Fe2+強。同時含有幾種還原劑時 將按照還原性由強到弱的順序依次反應;同時
含有幾種氧化劑時 將按照氧化性由強到弱的順序依次反應。
問題3 能否將中毒的過程描述成:“中毒是因為Fe2+首先失去電子被氧化,然后亞硝酸鈉得到
電子,被還原”,為什么 據此分析氧化還原反應中氧化劑得電子和還原劑失電子的過程有何
規律存在
　　　不能。因為氧化劑得到電子和還原劑失去電子是同時發生的。氧化還原反應中氧化
劑得電子總數等于還原劑失電子總數。
講解分析
氧化還原反應的基本規律及應用
1.守恒規律
(1)規律:還原劑失電子總數=氧化劑得電子總數=還原劑化合價升高總數=氧化劑化合價降低
總數=轉移電子總數。
(2)應用:氧化還原反應方程式的配平和相關計算。
2.強弱規律
(1)規律:氧化劑(較強氧化性)+還原劑(較強還原性) 　還原產物(較弱還原性)+氧化產物(較
弱氧化性)。
(2)應用:比較物質的氧化性或還原性強弱;判斷氧化還原反應能否發生。
3.先后規律
(1)規律:多種還原劑與一種氧化劑作用時,還原性強的優先被氧化;多種氧化劑與一種還原劑
作用時,氧化性強的優先被還原。
(2)應用:判斷氧化還原反應發生的先后順序。
4.價態規律
(1)規律
(2)應用:對氧化還原反應中的氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物進行分析和判斷。
5.轉化規律
(1)規律
①同種元素相鄰價態間不發生氧化還原反應。
②歸中規律
同種元素不同價態之間發生氧化還原反應,元素的化合價“只向中間靠攏不出現交叉”,如:
(正確);
(錯誤)。
③歧化規律
歧化規律是指同一元素在適宜條件發生氧化還原反應生成不同價態的物質時,該元素的價態
變化一定遵循“中間價態→高價態+低價態”,不會出現“一邊倒”的現象,即生成物中該元
素的價態不能都比反應物中該元素價態高,或都比反應物中該元素價態低。具有多種價態的
元素(如Cl、S、N和P等)均可發生歧化反應,如Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。
(2)應用
確定氧化產物和還原產物及電子轉移的情況,判斷氧化還原反應能否發生。
例題　實驗室分別進行如下實驗:①向藍色的VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由藍色
變為淡黃色(V );②向(VO2)2SO4溶液中滴加濃鹽酸,產生黃綠色氣體,溶液變藍。下列說法
正確的是 (　 )
A.①中還原劑與氧化劑物質的量之比為1∶5
B.②中每生成標準狀況下11.2 L氣體,轉移1 mol電子
C.由①②可知,酸性條件下氧化性:Mn >Cl2>V
D.向(VO2)2SO4溶液中滴加少量FeI2溶液,發生反應Fe2++V +2H+ Fe3++VO2++H2O
典例呈現
素養解讀 本題以VOSO4溶液與酸性KMnO4溶液、(VO2)2SO4溶液與濃鹽酸反應的現象為情
境素材,考查氧化還原反應的規律和應用,培養學生學以致用的能力,體現了證據推理與模型
認知的化學學科核心素養。
信息提取 向藍色的VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由藍色變為淡黃色,VO2+→V
,V元素化合價由+4價升高到+5價,VOSO4為還原劑,KMnO4為氧化劑;向(VO2)2SO4溶液中滴
加濃鹽酸,產生黃綠色氣體,溶液變藍,說明(VO2)2SO4→VOSO4,V元素化合價由+5價降低到+4
價,(VO2)2SO4是氧化劑,可判斷出物質氧化性強弱以及(VO2)2SO4與FeI2發生的反應。
解題思路 ①中發生的反應由得失電子守恒可得:5VOSO4~KMnO4~5e-,還原劑與氧化劑的物
質的量之比為5∶1,故A錯誤;根據②中現象,可知2HCl→Cl2,每生成1 mol Cl2轉移2 mol電子,
每生成標準狀況下11.2 L(即0.5 mol)氣體,轉移1 mol電子,故B正確;同一個反應中氧化劑的氧
化性強于氧化產物,由①中發生的反應可得氧化性:Mn >V ,由②中發生的反應可得氧化
性:V >Cl2,所以酸性條件下氧化性:Mn >V >Cl2,故C錯誤;由于氧化性:V >Cl2>Fe3+>I2,
向(VO2)2SO4溶液中滴加少量FeI2溶液,I-被氧化為I2,Fe2+被氧化為Fe3+,故D錯誤。
答案 B
思維升華
　　氧化還原反應在生產生活中應用非常廣泛,根據所學知識可解釋某些具體問題。如在燒
水時不慎把水灑在爐火上,爐火會更旺,這是熾熱的碳和水蒸氣反應生成了水煤氣(CO和H2),
其化學方程式為C+H2O(g) CO+H2,氣體燃料與O2接觸更充分,所以爐火變旺。由該反應
也可以判斷氧化性:H2O>CO,還原性:C>H2。
還要注意的是氧化還原反應在生產生活中對人類既有正面影響,又有負面影響,要利用所學
的知識盡量做到趨利避害。第2章　元素與物質世界
第3節　氧化還原反應
第1課時　氧化還原反應
基礎過關練
題組一　氧化還原反應的理解與判斷
1.(教材習題改編)下列關于氧化還原反應的說法正確的是(　　)
A.某元素由化合態變為游離態,則該元素一定被還原
B.有O2參加的反應一定是氧化還原反應
C.有單質參加的反應一定是氧化還原反應
D.反應前后有元素的化合價發生變化的反應一定是氧化還原反應
2.下列我國古代的技術應用中,不涉及氧化還原反應的是(　　)
A.古法煉鐵　　　　　　B.糧食釀醋
C.煅燒貝殼　　　　　　D.火藥爆炸
題組二　氧化還原反應與四種基本反應類型的關系
3.下列關于氧化還原反應與四種基本反應類型的關系的說法正確的是　(　　)
A.化合反應都是氧化還原反應
B.有單質生成的分解反應一定是氧化還原反應
C.有些置換反應不是氧化還原反應
D.有氧元素參與的復分解反應是氧化還原反應
4.(經典題)氧化還原反應與四種基本反應類型的關系如圖所示,下列化學反應屬于陰影部分的是(　　)
A.Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
B.3Fe+2O2 Fe3O4
C.Cl2+2KBr Br2+2KCl
D.2H2O 2H2↑+O2↑
題組三　氧化還原反應中電子轉移的表示方法
5.下列化學反應中電子轉移的表示方法正確的是(　　)
A.
B.
C.
D.
6.飲用水中的N對人類健康會產生危害,為了降低飲用水中N的濃度,某飲用水研究人員提出,在堿性條件下用鋁粉將N還原為N2,化學方程式為10Al+6NaNO3+4NaOH+18H2O 10Na[Al(OH)4]+3N2↑。回答下列問題:
(1)上述反應中,發生氧化反應的物質是　　　　　,發生還原反應的物質是　　　　　。
(2)用雙線橋法表示反應中電子轉移的方向和數目:　　　　　　　　　　　　　　　。
能力提升練
題組一　新情境下氧化還原反應的分析
1.鉻能慢慢地溶于稀鹽酸得到藍色溶液,若通入空氣則溶液顏色變綠,發生的反應有①Cr+2HCl CrCl2+H2↑、②4CrCl2+4HCl+O2 4CrCl3+2H2O,下列敘述中正確的是(　　)
A.反應①②均屬于置換反應
B.HCl在反應①②中均發生還原反應
C.反應①中HCl被氧化
D.溶液顏色由藍變綠是因為Cr2+發生氧化反應生成了Cr3+
2.2022年6月5日,我國神舟十四號載人飛船發射取得圓滿成功,飛船的天線用鈦鎳記憶合金制造,工業上用鈦酸亞鐵(FeTiO3)冶煉鈦的過程如下:
反應①:2FeTiO3+6C+7Cl2 2TiCl4+2FeCl3+6CO
反應②:在氬氣環境中,2Mg+TiCl4 Ti+2MgCl2
下列說法正確的是(　　)
A.反應①中Cl2被氧化,C、FeTiO3被還原
B.反應①中每生成1個CO,轉移2個電子
C.反應②中氯化物的總質量保持不變
D.反應①、②中鈦元素的化合價都發生了變化
3.天然氣中含有少量H2S等氣體,在酸性溶液中T.F菌可實現催化脫硫,其原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.反應①②均為氧化還原反應
B.每處理1個H2S,轉移1個電子
C.反應前后Fe3+濃度基本保持不變
D.反應①中H2S被氧化
題組二　氧化還原反應中電子轉移的簡單計算
4.下列各選項中的兩種情況轉移電子數相等的是(　　)
A.等質量的鈉分別在常溫和加熱條件下與足量氧氣充分反應
B.等質量的氯氣分別與過量的氫氣和過量的氫氧化鈉溶液充分反應
C.分別用過氧化氫和高錳酸鉀制得等質量的氧氣
D.等質量的鐵分別在足量氯氣和氧氣中充分燃燒
5.用下列方法可制備氯氣:①MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑ +2H2O;
②2KMnO4+16HCl(濃) 2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O;
③KClO3+6HCl(濃) KCl+3Cl2↑+3H2O。
若要制得相同質量的氯氣,上述三種方法中所轉移的電子數目之比是(　　)
A.2∶2∶3　　　　　　B.3∶3∶4　　　
C.1∶5∶3　　　　　　D.6∶6∶5
6.已知KMnO4與濃鹽酸反應的化學方程式為2KMnO4+16HCl(濃) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,回答下列問題:
(1)用雙線橋法表示出該反應中電子轉移的方向和數目:　　　　　　　　　　　　　。
(2)當有0.5 mol氯氣生成時,該反應轉移的電子數為　　　　(設NA為阿伏加德羅常數的值)。此時發生氧化反應的HCl占參加反應的HCl的　　　　。
(3)實驗室加熱KMnO4固體制氧氣:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。當分別有2 mol KMnO4參加反應時,KMnO4與濃鹽酸的反應與該反應中轉移電子數之比為　　　　。
答案與分層梯度式解析
第2章　元素與物質世界
第3節　氧化還原反應
第1課時　氧化還原反應
基礎過關練
1.D　某元素由化合態變為游離態,元素化合價可能升高(如Cl-→Cl2),也可能降低(如Cu2+→Cu),A錯誤;有氧氣參加的反應不一定是氧化還原反應,有單質參加的反應也不一定是氧化還原反應,如3O2 2O3,B、C錯誤;可以通過分析反應前后是否有元素的化合價發生變化來判斷某個反應是否屬于氧化還原反應,D正確。
2.C　古法煉鐵中由含鐵化合物轉化為鐵單質,有元素化合價變化,涉及氧化還原反應,A項不符合題意;醋的釀造過程中,存在從乙醇(C2H5OH)轉化為乙酸(CH3COOH)的過程,有元素化合價變化,涉及氧化還原反應,B項不符合題意;煅燒貝殼過程中發生碳酸鈣的分解反應,沒有元素化合價變化,不涉及氧化還原反應,C項符合題意;火藥爆炸過程中存在元素的化合價變化,涉及氧化還原反應,D項不符合題意。
3.B　有些化合反應不是氧化還原反應,如Na2O+H2O 2NaOH,故A錯誤;有單質生成的分解反應一定有元素化合價變化,一定是氧化還原反應,故B正確;置換反應一定是氧化還原反應,故C錯誤;復分解反應一定不是氧化還原反應,故D錯誤。
4.A　陰影部分表示的反應屬于氧化還原反應,但不屬于四種基本反應類型中的任何一種。A項,該反應是不屬于四種基本反應類型的氧化還原反應;B項,該反應是化合反應;C項,該反應是置換反應;D項,該反應是分解反應。
5.B　C元素化合價由0價升高到+2價,應該是失去電子,Si元素化合價由+4價降低到0價,應該是得到電子,A項錯誤;Na元素化合價由0價升高到+1價,失去電子,部分H元素化合價由+1價降低到0價,得到電子,箭頭由反應物中失去電子元素的原子指向反應物中得到電子元素的原子,轉移電子數也正確,B項正確;Cl2與NaI反應中,Cl元素化合價降低,Cl2得到電子,I元素化合價升高,NaI失去電子,C項錯誤;Cu元素化合價由0價升高到+2價,失去電子,部分S元素化合價由+6價降低到+4價,得到電子,箭頭應該由Cu指向H2SO4中的S,D項錯誤。
名師點睛　(1)用雙線橋法表示電子轉移時,箭頭、箭尾必須對應化合價變化的同種元素的原子,必須注明“得到”和“失去”及得到和失去的電子的數目;(2)用單線橋法表示電子轉移時,用箭頭標明電子轉移方向,箭頭由反應物失去電子元素的原子指向反應物得到電子元素的原子,不標“得到”或“失去”,只標電子轉移的數目;(3)得到電子總數=失去電子總數=轉移電子總數。
6.答案　(1)Al　NaNO3
(2)
解析　(1)該反應中,Al元素化合價由0價升高至+3價,失電子,發生氧化反應;NaNO3中N元素化合價由+5價降低至0價,得電子,發生還原反應。(2)根據化合價變化可知,反應中每消耗10 mol Al轉移30 mol電子,根據雙線橋法的書寫步驟書寫即可。
能力提升練
1.D　置換反應是一種單質與一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應,反應②不屬于置換反應,A項錯誤;反應②中,HCl所含兩種元素的化合價在反應過程中均保持不變,故HCl未發生還原反應,B項錯誤;反應①中,HCl中的H元素化合價降低,被還原,C項錯誤;反應②中,Cr2+被O2氧化生成Cr3+,導致溶液顏色由藍變綠,D項正確。
2.C　FeTiO3中Fe顯+2價,O顯-2價,根據化合物中各元素的化合價代數和為0得Ti顯+4價,反應①中Cl的化合價由0價下降到-1價,被還原,C的化合價由0價升高到+2價,Fe的化合價由+2價升高到+3價,Cl2被還原,C、FeTiO3被氧化,A錯誤;反應①中生成6個CO,轉移14個電子,B錯誤;鈦的相對原子質量為48,等于兩個鎂原子的相對原子質量,所以反應前后反應②中氯化物的總質量保持不變,C正確;反應①中Ti的化合價沒有發生變化,反應②中Ti的化合價發生變化,D錯誤。
3.B　反應①中Fe、S元素化合價改變,反應②中Fe、O元素化合價改變,反應①②均為氧化還原反應,故A正確;總反應的化學方程式為2H2S+O2 2H2O+2S↓,S元素化合價由-2價升高為0價,每處理1個H2S,轉移2個電子,故B錯誤;根據題圖及總反應可知,Fe3+在反應①中消耗,在反應②中生成,反應前后Fe3+濃度基本保持不變,故C正確;反應①H2S中S元素化合價由-2價升高為0價,H2S被氧化,故D正確。
4.A　等質量的鈉分別在常溫和加熱條件下與足量氧氣充分反應,鈉元素的化合價均由0價升高為+1價,所以轉移電子數相等,A項正確;氯氣與氫氣反應生成氯化氫,氯元素化合價由0價降低為-1價,氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,氯元素部分降低為-1價,部分升高為+1價,所以等質量的氯氣分別與過量的氫氣和過量的氫氧化鈉溶液充分反應,轉移電子數不相等,B項錯誤;用過氧化氫制取1 mol O2時轉移2 mol電子,用高錳酸鉀制取1 mol O2時轉移4 mol電子,轉移電子數不相等,C項錯誤;鐵在氯氣中燃燒,鐵元素化合價由0價升高為+3價,鐵在氧氣中燃燒,鐵元素部分由0價升高為+3價,部分由0價升高為+2價,所以等質量的鐵分別在足量氯氣和氧氣中充分反應,轉移電子數不相等,D項錯誤。
5.D　根據化學方程式中元素的化合價變化可知,反應①每生成1 mol Cl2轉移2 mol電子,生成3 mol Cl2轉移6 mol電子;反應②每生成1 mol Cl2轉移2 mol電子,生成3 mol Cl2轉移6 mol電子;反應③生成3 mol Cl2轉移5 mol電子,所以制得相同質量的Cl2,三種方法中轉移的電子數目之比為6∶6∶5,故選D。
6.答案　
(1)　(2)NA　5/8　(3)5∶2
解析　(1)根據反應的化學方程式可知,反應中Mn元素化合價從+7價降低到+2價,部分Cl元素化合價從-1價升高到0價,則用雙線橋法表示該反應中電子轉移的方向和數目為。
(2)由上述分析可知,該反應轉移10 mol電子時生成5 mol Cl2,則生成0.5 mol Cl2時轉移電子的物質的量是1 mol,數目為NA。由反應可知,16 mol HCl參加反應時,只有10 mol HCl發生氧化反應,故發生氧化反應的HCl占參加反應的HCl的5/8。
(3)由反應可知,有2 mol KMnO4參加反應時,KMnO4與濃鹽酸的反應中轉移10 mol電子,KMnO4分解制氧氣的反應中轉移4 mol電子,故轉移電子數之比為5∶2。
12第2章　元素與物質世界
第3節　氧化還原反應
第2課時　氧化劑和還原劑
基礎過關練
題組一　氧化還原反應相關概念的理解與計算
1.下列說法正確的是(　　)
A.氧化還原反應中氧化劑和還原劑一定是兩種物質
B.氧化還原反應中氧化產物和還原產物一定是兩種物質
C.做氧化劑的物質一定不能做還原劑
D.所含元素處于中間價態的物質,既可做氧化劑也可做還原劑
2.(教材習題改編)下列過程加入氧化劑才能實現的是　(　　)
A.N→NH3　　　　　　B.HNO3→NO
C.Cl-→Cl2　　　　　　D.C→CO2
3.某教授課題組報道了以分級多孔結構的In2S3作為光輔助Li-CO2電池的正極材料的研究,轉化中發生反應In++2CO2 In3++C2。下列有關該反應的說法正確的是(　　)
A.屬于氧化還原反應,反應中銦(In)元素被氧化
B.反應中CO2是氧化劑,C2是氧化產物
C.每消耗1個CO2分子,反應中轉移電子的數目為2個
D.In+只有還原性,In3+只有氧化性
4.關于反應8NH3+6NO2 7N2+12H2O,下列說法不正確的是(　　)
A.該反應中NH3中N元素被氧化
B.氧化產物與還原產物的物質的量之比為3∶4
C.設NA為阿伏加德羅常數的值,反應中每生成1.4 mol N2轉移的電子數為4.8NA
D.NO2發生還原反應
題組二　氧化還原反應方程式的書寫和配平
5.向氯化銨溶液中加入“84消毒液”發生的離子反應為ClO-+N N2↑+Cl-+H++H2O(未配平)。下列判斷正確的是(　　)
A.該反應的還原劑是ClO-
B.氧化劑與還原劑的化學計量數之比為3∶2
C.N2為還原產物
D.每生成1個N2,轉移3個電子
6.把碎紙片b補充到a中,可得到一個完整的離子方程式(未配平)。下列說法正確的是(　　)
A.反應物粒子是S、S、OH-
B.該反應可能在酸性條件下進行
C.氧化劑與還原劑的粒子個數之比為1∶2
D.3個S原子參加反應時,轉移4個電子
7.回答下列問題:(1)配平氧化還原反應:　　Cu+　　HNO3(稀) 　　Cu(NO3)2+　　NO↑+　　H2O。
(2)+6價鉻的毒性很強,具有一定的致癌作用,需要轉化為低毒的Cr3+,再轉化為不溶物除去,廢水中含有的Cr2可以用綠礬(FeSO4·7H2O)除去。測得反應后的溶液中含Cr3+、Fe2+、Fe3+、H+等陽離子。寫出該反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　。
(3)寫出反應Na2SO3+Cl2+H2O Na2SO4+HCl配平后對應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案與分層梯度式解析
第2章　元素與物質世界
第3節　氧化還原反應
第2課時　氧化劑和還原劑
基礎過關練
1.D　在氧化還原反應中,氧化劑和還原劑可以是同一種物質,如Cl2+H2O HCl+HClO,Cl2既是氧化劑又是還原劑,故A、C錯誤;氧化還原反應中氧化產物和還原產物可以是同一種物質,如有單質參加的化合反應,生成物既是氧化產物又是還原產物,故B錯誤;所含元素處于中間價態的物質,既可做氧化劑又可做還原劑,故D正確。
2.C　N→NH3過程中沒有元素化合價發生變化,不需要加入氧化劑,A項不符合題意;HNO3→NO過程中N元素的化合價降低,需加入還原劑,不需要加入氧化劑,B項不符合題意;Cl-→Cl2過程中Cl元素的化合價升高,需加入氧化劑才能實現,C項符合題意;C→CO2過程中沒有元素化合價發生變化,不需要加入氧化劑,D項不符合題意。
3.A　反應過程中In元素化合價升高,被氧化,故A正確;C元素化合價從+4價降低為+3價,CO2是氧化劑,發生還原反應,C2是還原產物,故B錯誤;C元素化合價從+4價降低為+3價,每消耗1個CO2分子,反應中轉移電子的數目為1個,故C錯誤;In+中In元素化合價為+1價,處于中間價態,既有氧化性也有還原性,故D錯誤。
4.B　NH3中N元素化合價從-3價升高至0價,被氧化,A正確;NH3中N元素化合價升高,被氧化生成N2,NO2中N元素化合價降低,被還原生成N2,N2既是氧化產物又是還原產物,氧化產物與還原產物的物質的量之比為4∶3,B不正確;反應中每生成7 mol N2轉移的電子數為24NA,所以每生成1.4 mol N2轉移的電子數為4.8NA,C正確;NO2中N元素化合價降低,做氧化劑,發生還原反應,D正確。
5.B　根據化合價升降法可配平該離子反應為3ClO-+2N N2↑+3Cl-+2H++3H2O。根據反應中ClO- Cl-可知,ClO-是氧化劑,A項錯誤;N中N元素化合價升高,即N為還原劑,則該反應中氧化劑與還原劑的化學計量數之比為3∶2,B項正確;反應中N2是氧化產物,Cl-是還原產物,C項錯誤;結合元素化合價變化可知生成1個N2,應轉移6個電子,D項錯誤。
6.D　
反應物粒子是S、OH-,A錯誤;酸性條件下存在大量氫離子,不能發生此反應,B錯誤;反應3S+6OH- 2S2-+S+3H2O中,S單質中S元素化合價既升高又降低,則S單質既做還原劑又做氧化劑,由生成物中S2-和S的個數之比為2∶1,可知氧化劑與還原劑的粒子個數之比為2∶1,C錯誤;由反應的離子方程式可知,3個S原子參與反應時,轉移4個電子,D正確。
7.答案　(1)3　8　3　2　4　(2)Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O　(3)S+Cl2+H2O S+2H++2Cl-
解析　(1)反應中Cu元素化合價由0價升高為+2價,HNO3中部分N元素化合價由+5價降低至+2價,根據得失電子守恒、原子守恒得配平后化學方程式為3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。(2)由題意可知,在酸性環境下Cr2被還原為Cr3+,Fe2+被氧化為Fe3+,根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可得該反應的離子方程式為Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O。(3)反應中S元素化合價由+4價升高為+6價,Cl元素化合價由0價降低為-1價,根據得失電子守恒可知Na2SO3、Cl2、Na2SO4、HCl的化學計量數分別為1、1、1、2,根據原子守恒可得H2O的化學計量數為1,則配平后的化學方程式為Na2SO3+Cl2+H2O Na2SO4+2HCl,離子方程式為S+Cl2+H2O S+2H++2Cl-。
方法點津　(1)書寫氧化還原反應方程式時,要根據已知條件和元素化合價的變化確定反應物和生成物,配平要根據化合價升降總數相等,確定氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物的化學計量數。
(2)配平離子方程式時要注意酸堿性環境,遵循得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒。
7(共39張PPT)
1.多角度認識氧化還原反應
第３節　氧化還原反應
知識點 1　認識氧化還原反應
必備知識 清單破
得氧失氧 化合價變化 電子轉移
氧化 反應 物質得到氧的反應 所含某種或某些元素化合價升高的物質發生的反應 失去電子(或共用電子對偏離)的反應
還原 反應 物質失去氧的反應 所含某種或某些元素化合價降低的物質發生的反應 得到電子(或共用電子對偏向)的反應
舉例 分析
結論 氧化反應和還原反應是同時發生的 2.氧化還原反應的特征和實質
(1)特征:有元素化合價發生變化。
(2)實質:電子轉移(包括電子得失或共用電子對偏移)。
3.氧化還原反應與四種基本反應類型的關系
(1)置換反應一定是氧化還原反應,復分解反應一定不是氧化還原反應。
(2)有單質參加的化合反應是氧化還原反應;有單質生成的分解反應是氧化還原反應。
思維建模
4.氧化還原反應中電子轉移的表示方法(詳見定點2)
1.概念
(1)氧化劑:在氧化還原反應中,所含某種(或某些)元素化合價降低的反應物。
(2)還原劑:在氧化還原反應中,所含某種(或某些)元素化合價升高的反應物。
(3)氧化性:表示物質得電子能力強弱的性質。
(4)還原性:表示物質失電子能力強弱的性質。
(5)氧化產物:還原劑被氧化得到的產物,氧化產物具有氧化性。
(6)還原產物:氧化劑被還原得到的產物,還原產物具有還原性。
知識點 2　氧化還原反應的有關概念
物質類別 舉例 常見還原產物
部分非 金屬單質 Cl2 Cl-
O2 H2O
某些氧化物 MnO2 Mn2+
某些含氧酸 濃硫酸 SO2
HNO3 NO、NO2
元素處于高價 態的化合物 KMnO4 MnO2、Mn2+
2.常見的氧化劑和還原劑
(1)常見的氧化劑　
(2)常見的還原劑
物質類別 舉例 常見氧化產物
活潑的金屬單質 Zn Zn2+
某些非金屬單質 H2 H+
C CO2、CO
元素處于 低價態的 化合物 氧化物 CO CO2
SO2 SO3
酸 H2S S、SO2
HI I2
鹽 S S
Fe2+ Fe3+
(3)既有氧化性又有還原性的物質
　　某物質所含元素處于中間價態時,該物質既具有氧化性,又具有還原性,一般情況下主要
表現其中一種性質。
元素處于 中間價態 的物質 Fe2+ SO2、S 、 H2SO3 H2O2
氧化產物 Fe3+ SO3、S 、 H2SO4 O2
還原產物 Fe S H2O、OH-
主要表現 的性質 還原性 還原性 氧化性
1.研究物質的性質
(1)根據物質所含元素化合價的升降趨勢判斷其所具有的性質,比如Na元素的化合價有升高
的趨勢,在發生氧化還原反應時常做還原劑,具有還原性。
(2)物質氧化性或還原性強弱的比較(詳見定點3)
2.實現物質轉化與獲得能量
(1)人們利用氧化還原反應實現物質的轉化,例如金屬的冶煉。
①金屬置換法:適用于活潑金屬從溶液中還原不活潑金屬,如用鐵從CuSO4溶液中置換出銅。
②電解法:適用于冶煉活潑金屬,如Na、Mg、Al,一般通過電解熔融的氯化鈉、氯化鎂來冶
煉Na、Mg,電解熔融的氧化鋁來冶煉Al。
③熱還原法:適用于冶煉較不活潑金屬,如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu,常用的還原劑有C、CO、H2
等。
知識點３　氧化還原反應的應用
④熱分解法:適用于冶煉Hg和Ag。
(2)人們利用氧化還原反應獲得能量。例如人們利用可燃物作為還原劑,選擇合適的氧化劑
與之發生氧化還原反應獲得熱能;人們還可以利用氧化還原反應獲得電能,如生活中使用的
電池。
(3)利用氧化還原反應規律,豐富物質的轉化、能量轉化的途徑,獲取生產活動的更高社會效
益。
1.在氧化還原反應中,有一種元素被氧化,肯定有另一種元素被還原,這種說法正確嗎 (　 )
　　　如反應Cl2+2NaOH NaClO+NaCl+H2O中,部分氯元素被氧化,部分氯元素被還原。
2.有單質參加或生成的反應一定屬于氧化還原反應,這種說法正確嗎 (　 )
　　　有單質參加或生成的反應不一定是氧化還原反應,如石墨轉化為金剛石,沒有元素
化合價的變化,不是氧化還原反應。
3.含最高價元素的化合物,一定具有強氧化性,這種說法正確嗎 (　 )
　　　元素處于最高價態時有氧化性,但不一定有強氧化性,如NaCl中Na+有氧化性,但其
不具有強氧化性。
知識辨析 判斷正誤，正確的畫“ √” ，錯誤的畫“ ” 。



提示
提示
提示
4.在反應中某元素由化合態變為游離態,該元素一定被還原,這種說法正確嗎 (　 )
　　　該元素可能被氧化也可能被還原。
5.實驗室用二氧化錳和濃鹽酸制取氯氣的反應中,HCl只體現還原性,這種說法正確嗎 (　 )
　　　MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O中,體現了HCl的還原性和酸性。
6.1 mol Fe3+ 1 mol Fe的過程中得到3 mol電子,1 mol Cl2 2 mol Cl-的過程中得到2 mol
電子,所以氧化性:Fe3+>Cl2,這種說法正確嗎 (　 )
　　　物質的氧化性強弱與得電子的數目無關,與得電子的能力有關;同理,還原性的強
弱與失電子的數目無關,與失電子的能力有關。



提示
提示
提示
1.“析”概念

關鍵能力 定點破
定點 1　氧化還原反應的概念剖析
2.“巧”記憶
氧化還原反應的概念可用“七字訣”記憶。
　　同理還有:降得還原叫氧化。
3.“用”步驟
(1)正確標出反應前后變價元素的化合價。
(2)先找化合價升高的元素,根據“升失氧化叫還原”找還原劑和相對應的氧化產物。
(3)再找對應的氧化劑和還原產物。
典例　煅燒硫酸亞鐵的化學方程式為2FeSO4 SO2↑+Fe2O3+SO3↑,下列有關說法正確的是
(　 )
A.該分解反應過程中氧元素的化合價降低
B.FeSO4中鐵元素被還原
C.SO2是氧化產物
D.該反應中FeSO4既是氧化劑,又是還原劑
思路點撥 解答本題的關鍵是正確標出化合價,然后根據“升失氧化叫還原”判斷。
解析 該反應中氧元素的化合價不變,A錯誤;FeSO4生成Fe2O3時,Fe元素化合價由+2價升高
到+3價,被氧化,B錯誤;FeSO4生成SO2時,S元素化合價降低被還原,SO2為還原產物,C錯誤;Fe-
SO4既是氧化劑,又是還原劑,D正確。
答案 D
1.雙線橋法
(1)基本步驟

定點 2　氧化還原反應中電子轉移的表示方法
(2)注意事項
①箭頭、箭尾必須對應化合價變化的同種元素的原子;
②必須注明“得到”或“失去”;
③得到電子總數=失去電子總數=轉移電子總數。
　　如:
2.單線橋法
(1)基本步驟
(2)注意事項
①用箭頭標明電子轉移方向,箭頭由反應物中失去電子元素的原子指向反應物中得到電子元
素的原子;
②不標“得到”或“失去”,只標電子轉移的數目。
　　如: 2 a
1.根據氧化還原反應判斷
　　一般而言,氧化還原反應總是朝著強氧化性物質與強還原性物質反應生成弱氧化性物質
與弱還原性物質的方向進行。
氧化性:氧化劑>氧化產物;
還原性:還原劑>還原產物。
定點 3　物質氧化性、還原性強弱的比較
2.根據活動性順序判斷
(1)根據金屬活動性順序
(2)根據非金屬活動性順序
3.根據反應條件判斷
　　不同的氧化劑(還原劑)與同一還原劑(氧化劑)反應時,反應條件要求越低,則對應的氧化
劑(還原劑)的氧化性(還原性)越強,反之越弱。例如:
MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(濃) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
4HCl+O2 2Cl2+2H2O
從反應條件可以看出氧化劑的氧化性:KMnO4>MnO2>O2。
4.根據反應的程度判斷
(1)同一物質在相同條件下,被不同氧化劑氧化的程度越大,氧化劑的氧化性越強。如根據Fe+
S FeS、2Fe+3Cl2 2FeCl3可知,氧化性:Cl2>S。
(2)同一物質在相同的條件下,被不同還原劑還原的程度越大,還原劑的還原性越強。如根據
Cu(足量)+2Fe3+ Cu2++2Fe2+、3Zn(足量)+2Fe3+ 3Zn2++2Fe可知,還原性:Zn>Cu。
5.根據元素的價態比較
(1)一般來說,同種元素的價態越高,其氧化性越強,如氧化性:Fe3+>Fe2+;同種元素的價態越低,
其還原性越強,如還原性:S2->S>SO2。
(2)最高價態的元素只有氧化性,最低價態的元素只有還原性,處于中間價態的元素兼有氧化
性和還原性。
典例　已知反應:①Cl2+2FeCl2 2FeCl3
②2Mn2++5PbO2+4H+ 2Mn +5Pb2++2H2O
③2KMnO4+16HCl(濃) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
④2FeCl3+2KI 2FeCl2+I2+2KCl
下列敘述不正確的是 (　 )
A.氧化性:PbO2>Mn >Cl2>FeCl3>I2
B.還原性:I->Cl->Fe2+
C.PbO2與濃鹽酸共熱可能發生反應:PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2↑+2H2O
D.向FeI2溶液中通入過量Cl2,存在反應:3Cl2+2FeI2 2FeCl3+2I2
思路點撥 首先根據元素的化合價變化判斷出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物;然后
根據同一反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物,還原劑的還原性大于還原產物分析判斷;最
后根據氧化性、還原性的強弱判斷反應能否發生。
解析 同一反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物,由反應①得氧化性:Cl2>FeCl3,由反應②得
氧化性:PbO2>Mn ,由反應③得氧化性:Mn >Cl2,由反應④得氧化性:FeCl3>I2,所以氧化性:
PbO2>Mn >Cl2>FeCl3>I2,故A正確;同一反應中還原劑的還原性大于還原產物,由反應①得
還原性:Fe2+>Cl-,由反應④得還原性:I->Fe2+,所以還原性:I->Fe2+>Cl-,故B不正確;由于氧化性:
PbO2>Cl2,所以PbO2與濃鹽酸共熱可能發生反應:PbO2+4HCl(濃) PbCl2+Cl2↑+2H2O,故C
正確;向FeI2溶液中通入過量Cl2,I-和Fe2+均被完全氧化,所以存在反應:3Cl2+2FeI2 2FeCl3+2
I2,故D正確。
答案 B
1.實驗儀器:鐵架臺(帶鐵圈、鐵夾)、酒精燈、陶土網、圓底燒瓶、分液漏斗(配雙孔塞)、
導氣管、集氣瓶、燒杯。
2.實驗試劑:氫氧化鈉溶液、濃鹽酸、二氧化錳、飽和食鹽水、濃硫酸。
3.實驗原理:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
4.制備裝置
定點４　氯氣的實驗室制法
5.凈化方法:用飽和食鹽水除去氯氣中混有的HCl(上圖中裝置B),再用濃硫酸除去氯氣中混有
的水蒸氣(上圖中裝置C)。
6.收集方法:(1)氯氣的密度比空氣大,可以用向上排空氣法收集(上圖中裝置D)。(2)氯氣在飽
和食鹽水中的溶解度小,可以用排飽和食鹽水法收集。
7.尾氣處理:用氫氧化鈉溶液(上圖中裝置E)吸收尾氣,以防污染空氣。
8.驗滿
方法1:將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛氯氣的集氣瓶口,觀察到試紙立即變藍,則證明已集
滿。
方法2:將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛氯氣的集氣瓶口,觀察到試紙先變紅后褪色,則證明已集
滿。
9.實驗室制氯氣的注意事項
①稀鹽酸與MnO2不反應,制取氯氣時必須選用濃鹽酸;加熱溫度不宜過高,以減少氯化氫的揮
發。
②為了便于控制反應速率,一般應選用分液漏斗,而不用長頸漏斗。
③尾氣處理時,不能用澄清石灰水吸收氯氣,因為澄清石灰水中Ca(OH)2的含量少,吸收不完
全。
④實驗結束后,先使反應停止并排出裝置中殘留的氯氣,再拆卸裝置,避免污染空氣。
典例　某研究性學習小組的同學設計了用二氧化錳與濃鹽酸反應制取純凈干燥的氯氣的實
驗,其實驗裝置如圖:

(1)裝置連接完成后必須進行的操作是　　　 ,指出裝置中的一處錯誤:　　　 。
(2)裝置A中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　 ,如果將過量的二氧
化錳與含14.6 g HCl的濃鹽酸混合加熱,充分反應后生成的氯氣明顯少于7.1 g,其主要的原因
有　　　　　　　　 、　　　　　　　　 。
(3)B中盛放的液體是　　　 ,裝置C的作用是　　　 。
(4)L的作用是 ,
裝置E中發生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　 。
(5)為了提高濃鹽酸的利用率,可以使用KMnO4固體在常溫下與濃鹽酸反應,得到的氧化產物
和還原產物與濃鹽酸和MnO2反應得到的相同,該反應的離子方程式為　　　　　　　　
　　　　 。
思路點撥 一套完整的氣體制備與性質檢驗實驗裝置,一般應包含以下四部分:

解析 (1)連接好儀器,應先檢查裝置的氣密性,防止氣體泄漏;裝置D用于收集氯氣,氯氣密度
比空氣大,應用向上排空氣法,即“長進短出”。
(2)裝置A用于制取氯氣,其反應為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O,濃鹽酸變為稀鹽
酸該反應停止。
(3)裝置B中為飽和食鹽水,用于除去氯氣中含有的HCl氣體;裝置C中為濃硫酸,干燥氯氣。
(4)L可以平衡圓底燒瓶和分液漏斗中的氣壓,使分液漏斗中的液體順利滴下;裝置E為尾氣處
理裝置,吸收多余的氯氣,防止污染空氣,發生反應的離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2
O。
(5)根據題意,KMnO4固體與濃鹽酸反應的離子方程式為2Mn +10Cl-+16H+ 5Cl2↑+2Mn
2++8H2O。
答案 (1)檢查裝置的氣密性　裝置D中的導管不對,左側應為長導管,右側應為短導管
(2)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O　濃鹽酸變稀,不能繼續反應　HCl揮發
(3)飽和食鹽水　干燥氯氣
(4)平衡氣壓,便于濃鹽酸順利滴下　Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O
(5)2Mn +10Cl-+16H+ 5Cl2↑+2Mn2++8H2O
1.配平依據
(1)得失電子守恒:氧化劑得到電子總數和還原劑失去電子總數相等;氧化劑中所含元素化合
價降低總數和還原劑中所含元素化合價升高總數相等。
(2)原子守恒:反應前后各元素的原子種類和數目不變。
(3)電荷守恒:在氧化還原反應的離子方程式中,反應前各離子所帶電荷代數和等于反應后各
離子所帶電荷代數和。
2.配平步驟
　　以C和濃HNO3在加熱條件下反應生成NO2(氣體)、CO2和H2O為例。
①標價態:寫出反應物和生成物的化學式,標出發生氧化反應和還原反應的元素的化合價。
+H O3(濃)—— O2↑+ O2↑+H2O
定點５　氧化還原反應方程式的書寫與配平
②列變化:標出反應前后元素化合價的變化。
③求總數:依據得失電子守恒,使化合價升高和降低的總數相等。
④配化學計量數:用觀察法確定其他物質的化學計量數。
C+4HNO3(濃)——4NO2↑+CO2↑+2H2O
⑤查守恒:原子個數是否相等,得失電子數是否相等,配平后,把單線改成等號,標注反應條件。
(離子方程式還要檢查電荷是否守恒)
C+4HNO3(濃) 4NO2↑+CO2↑+2H2O
典例　現取一定量硫酸酸化的硫酸錳(MnSO4)溶液,向其中依次加入下列試劑,對應的現象如
表所示:
試劑 少量鉍酸鈉 過量的雙氧水 適量KI-淀粉溶液
實驗現象 溶液呈紫紅色 紫紅色消失,產生氣泡 溶液變成藍色
已知:①金屬元素鉍(Bi)價態為+3價時較穩定,Bi3+無色;
②鉍酸鈉(NaBiO3)為淺黃色固體,難溶于水;
③淀粉溶液遇到I2變成藍色。
(1)由上述現象可得NaBiO3、H2O2、Mn 、I2的氧化性由強到弱的順序為　　　　　 。
(2)請寫出NaBiO3與硫酸錳溶液在酸性條件下反應的離子方程式:　　　　　　　　　　
　　　　　　　 。
(3)硫酸酸化的NaBiO3溶液和H2O2反應產生氧氣,請將反應的化學方程式補充完整:
　　NaBiO3+　　H2O2+　　H2SO4 　　Na2SO4+ 　　Bi2(SO4)3+　　O2↑+　　　 。
思路點撥 找出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物,再根據得失電子守恒和原子守恒配
平化學方程式。
解析 (1)將少量鉍酸鈉(NaBiO3)加入硫酸酸化的硫酸錳(MnSO4)溶液中,溶液呈紫紅色,表明
NaBiO3(氧化劑)與MnSO4(還原劑)反應生成Mn (氧化產物),故氧化性NaBiO3>Mn ;加入
過量的雙氧水,溶液的紫紅色消失并產生氣泡(O2),說明Mn (氧化劑)與H2O2(還原劑)反應生
成氧氣,故氧化性Mn >H2O2;加入適量KI-淀粉溶液,溶液變成藍色,說明H2O2(氧化劑)與KI
(還原劑)反應生成I2(氧化產物),故氧化性H2O2>I2;綜上,氧化性由強到弱的順序為NaBiO3、Mn
、H2O2、I2。
(2)NaBiO3與硫酸錳溶液在酸性條件下發生氧化還原反應,NaBiO3把Mn2+氧化為Mn 而自身
被還原為Bi3+,根據得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得離子方程式為2Mn2++5NaBiO3+
14H+ 2Mn +5Bi3++5Na++7H2O。
(3)反應中Bi元素的化合價由+5價降低為+3價,H2O2中O元素的化合價由-1價升高為0價,由得
失電子守恒可知,NaBiO3、Bi2(SO4)3的化學計量數分別為2、1,H2O2、O2的化學計量數分別為
2、2;再根據原子守恒配平化學方程式為2NaBiO3+2H2O2+4H2SO4 Na2SO4+Bi2(SO4)3+2O2
↑+6H2O。
答案 (1)NaBiO3、Mn 、H2O2、I2
(2)2Mn2++5NaBiO3+14H+ 2Mn +5Bi3++5Na++7H2O
(3)2　2　4　1　1　2　6　H2O第2章　元素與物質世界
題型整合練　結合情境信息書寫離子方程式或化學方程式
題型1　　復分解反應型離子方程式的書寫
1.向盛有稀鹽酸和氯化銅混合溶液的燒杯中逐滴滴加一定濃度的氫氧化鈉稀溶液,生成沉淀的質量與加入氫氧化鈉溶液體積的變化關系如圖,下列有關說法不正確的是(　　)
A.O~a段混合溶液存在H+與OH-的反應
B.a~b段反應的離子方程式為Cu2++2OH- Cu(OH)2↓
C.b點處燒杯內溶液不顯酸性
D.b~c段沉淀質量不變,則燒杯內溶液的溶質只有NaCl
2.硫酸鉛難溶于水,也難溶于硝酸,可溶于醋酸銨溶液中,形成無色的溶液,其化學方程式是PbSO4+2CH3COONH4 (CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4,該反應為復分解反應。當(CH3COO)2Pb(醋酸鉛)溶液中通入H2S時,有黑色沉淀PbS和難電離的CH3COOH生成,表示這個反應的化學用語正確的是(　　)
A.(CH3COO)2Pb+H2S PbS↓+2CH3COOH
B.Pb2++H2S PbS↓+2H+
C.Pb2++2CH3COO-+H2S PbS↓+2CH3COOH
D.Pb2++2CH3COO-+2H++S2- PbS↓+2CH3COOH
3.(不定項)標準狀況下,將V L CO2氣體通入2 L NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1稀硫酸至過量,產生的氣體與消耗稀硫酸的體積關系如圖所示(忽略CO2的溶解)。下列說法正確的是　(　　)
A.標準狀況下V=44.8
B.O到a點過程中發生反應先后順序為C+H+ HC、OH-+H+ H2O
C.a點溶液中所含溶質的化學式為NaHCO3
D.NaOH溶液的物質的量濃度為2.5 mol·L-1
題型2　　氧化還原反應型離子方程式或化學方程式的書寫
4.在酸性條件下,黃鐵礦(FeS2)催化氧化的離子方程式為2FeS2+7O2+2H2O 2Fe2++4S+4H+,實現該反應的物質間轉化如圖所示。下列分析錯誤的是　(　　)
A.該反應消耗1個O2分子轉移4個電子
B.反應Ⅱ中Fe3+為氧化劑
C.過程Ⅲ發生的氧化還原反應為Fe2++2NO Fe(NO)2+
D.反應Ⅰ的離子方程式為4Fe(NO)2++O2+4H+ 4Fe3++4NO+2H2O
5.(經典題)按要求回答下列問題。
(1)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種易溶于水、高效的多功能水處理劑。工業上通常先制得高鐵酸鈉,然后在一定溫度下,向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和,從而使高鐵酸鉀析出。
①高鐵酸鉀中鐵元素的化合價為　　　　,推測其具有的化學性質是　　　　　　　　。
②高鐵酸鉀與水反應生成O2、Fe(OH)3(膠體)和KOH。該反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)工業上從海水中提取單質溴可采用如下方法:
①向海水中通入Cl2將海水中Br-氧化為Br2,其離子方程式為　　　　　　　　　　　。
②向上述混合液中吹入熱空氣,將生成的溴吹出,用純堿溶液吸收,除生成NaBr、NaBrO3外,還有無色無味的氣體生成,其化學方程式為　　　　　　　　　　　。
③將②所得溶液用H2SO4酸化,使NaBr、NaBrO3中的溴轉化為單質溴,再用有機溶劑提取溴后,還可得到副產品Na2SO4,這一過程可用化學方程式表示為　　　　　　　　　　　　。
6.回答下列問題:
(1)實驗室常用來檢驗Cl-的藥品是　　　　　　　　　　。
(2)將反應溫度控制在70 ℃時,Cl2通入NaOH溶液中可以得到NaClO3、NaCl和水,反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在一定條件下,把氯氣通入NaOH溶液中,生成物中含有NaCl、NaClO、NaClO3三種含氯化合物,其中ClO-、Cl兩種離子的物質的量與反應時間(t)的關系曲線如圖所示。在0~t2 s 內,Cl2與NaOH反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
7.按要求書寫化學方程式或離子方程式。
(1)以NaIO3為原料制備I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入計量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反應得到I2。上述制備I2的總反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)①Cl2O為淡棕黃色氣體,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反應來制備,該反應為歧化反應(氧化劑和還原劑為同一種物質的反應)。上述制備Cl2O的化學方程式為　　　　　　　　　　　。
②ClO2常溫下為黃色氣體,易溶于水,其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”,能快速溶于水,溢出大量氣泡,得到ClO2溶液。上述過程中,產生“氣泡”的化學方程式為　　　　　　　　　　　。
答案與分層梯度式解析
第2章　元素與物質世界
題型整合練　結合情境信息書寫離子方程式或化學方程式
1.D　
歸納總結　酸和鹽的混合溶液中,加入堿溶液時,先發生酸堿中和反應,再發生鹽和堿的反應;同理堿和鹽的溶液中,加入酸溶液,先發生酸堿中和反應,再發生鹽和酸的反應。
2.A　PbSO4+2CH3COONH4 (CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4是復分解反應,復分解反應發生的條件是有沉淀、氣體、難電離的物質(如水)生成,由此可推知生成的(CH3COO)2Pb難電離,書寫離子方程式時應寫成化學式形式,書寫離子方程式時H2S不能拆開,PbS為沉淀、CH3COOH難電離,書寫離子方程式時也不能拆開,故A正確。
3.AD　根據題圖可知,未產生氣體消耗的硫酸比產生氣體消耗的硫酸多,所以通入CO2后所得溶液中的溶質為氫氧化鈉和碳酸鈉,氫氧化鈉消耗1 L稀硫酸,碳酸鈉轉化成CO2消耗4 L稀硫酸;碳酸鈉轉化成CO2消耗硫酸的物質的量為(0.5×4) mol=2 mol,根據H2SO4~Na2CO3~CO2可得,V(CO2)=(2×22.4) L=44.8 L,故A正確;O到a點過程中發生反應先后順序為OH-+H+ H2O、C+H+ HC,故B錯誤;a點溶液中所含溶質的化學式為NaHCO3、Na2SO4,故C錯誤;消耗2.5 mol H2SO4時,溶液中溶質為Na2SO4,根據2NaOH~Na2CO3~H2SO4~Na2SO4,n(NaOH)=2×2.5 mol=5 mol,NaOH溶液的物質的量濃度為=2.5 mol·L-1,故D正確。
4.C　O2中O元素的化合價由0價下降到-2價,該反應消耗1個O2分子轉移4個電子,A正確;反應Ⅱ中Fe3+由+3價變為+2價,化合價降低,所以反應Ⅱ中Fe3+為氧化劑,B正確;過程Ⅲ發生的反應為Fe2++2NO Fe(NO)2+,該反應不是氧化還原反應,C錯誤;由題圖知,反應ⅠFe(NO)2+中Fe元素的化合價由+2價升高為+3價,O2中O元素的化合價由0價下降到-2價,根據得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可寫出離子方程式為4Fe(NO)2++O2+4H+ 4Fe3++4NO+2H2O,D正確。
5.答案　(1)①+6價　強氧化性　②4Fe+10H2O 4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+3O2↑　(2)①Cl2+2Br- 2Cl-+Br2　②3Br2+3Na2CO3 5NaBr+NaBrO3+3CO2　③5NaBr+NaBrO3+3H2SO4 3Br2+3Na2SO4+3H2O
解析　(1)①K2FeO4中K、O分別為+1價和-2價,結合化合物中各元素化合價代數和為0,可知Fe元素為+6價。K2FeO4中鐵元素處于高價態,具有強氧化性。
②結合題中信息,根據得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可寫出該反應的離子方程式為4Fe+10H2O 4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+3O2↑。
(2)①Cl2將Br-氧化為Br2,離子方程式為Cl2+2Br- Br2+2Cl-。②Br2用Na2CO3溶液吸收,生成NaBr、NaBrO3和無色無味氣體,根據原子守恒可推斷無色無味氣體為CO2,該反應的化學方程式為3Br2+3Na2CO3 5NaBr+NaBrO3+3CO2。③根據題中信息可知NaBr、NaBrO3和H2SO4反應可生成Br2和Na2SO4,該反應的化學方程式為5NaBr+NaBrO3+3H2SO4 3Br2+3Na2SO4+3H2O。
6.答案　(1)AgNO3溶液和稀HNO3　(2)3Cl2+6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O　(3)5Cl2+10OH- 2ClO-+Cl+7Cl-+5H2O
解析　(1)氯離子和銀離子反應生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,故實驗室常用來檢驗Cl-的藥品是AgNO3溶液和稀HNO3。(2)在70 ℃時,Cl2通入NaOH溶液中可以得到NaClO3、NaCl和水,根據得失電子守恒和原子守恒可知,化學方程式為3Cl2+6NaOH NaClO3+5NaCl+3H2O。(3)在0~t2 s內,Cl2與NaOH反應生成ClO-、Cl的物質的量分別為2 mol、1 mol,故Cl2共失去電子2 mol+1 mol×5=7 mol,根據得失電子守恒可知,應生成7 mol Cl-,所以離子方程式為5Cl2+10OH- 2ClO-+Cl+7Cl-+5H2O。
7.答案　(1)2I I2+5S+3H++H2O　(2)①2Cl2+HgO HgCl2+Cl2O　②NaHCO3+NaHSO4 Na2SO4+H2O+CO2↑
解析　(1)結合題給信息:第一步為I I-+3S+3H+,第二步為6H++5I-+I 3I2+3H2O,總反應為2I I2+H2O+3H++5S。(2)①Cl2發生歧化反應生成Cl2O和Cl-,則HgO和Cl2反應的化學方程式為2Cl2+HgO HgCl2+Cl2O;②由題意知ClO2易溶于水,可知產生的“氣泡”成分為CO2,即NaHCO3與NaHSO4反應的化學方程式為NaHCO3+NaHSO4 Na2SO4+H2O+CO2↑。
9第2章　元素與物質世界
微項目　科學使用含氯消毒劑
基礎過關練
題組一　消毒劑的種類及消毒原理
1.下列有關說法錯誤的是(　　)
A.HClO不穩定,見光易分解,通常以次氯酸鹽作為漂白劑的主要成分
B.醫用酒精中乙醇可使細菌的蛋白質變性
C.漂白粉性質穩定,可以敞口放置
D.醫用過氧化氫溶液應放置于遮光陰涼處保存
2.消毒劑在生產生活中有極其重要的作用,開發具有廣譜、高效、低毒性的消毒劑是今后發展的趨勢。
(1)Cl2、ClO2(還原產物為Cl-)、O3(1 mol O3轉化為1 mol O2和1 mol H2O)等物質常被用作消毒劑。等物質的量的上述物質消毒效率最高的是　　　　(填字母)。
A.Cl2　　　　B.ClO2　　　　C.O3
(2)H2O2有時可作為采礦業廢液消毒劑,有“綠色氧化劑”的美稱。消除采礦業廢液中的氰化物(如KCN):KCN+H2O+H2O2 A+NH3↑,則生成物A的化學式為　　　　;H2O2被稱為“綠色氧化劑”的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)某凈水丸為水消毒劑。在水中,外層物質Cl2Na(NCO)3先與水反應,生成次氯酸;幾分鐘后,內層物質Na2SO3溶出,可將水中的多余次氯酸除去。
①簡述凈水丸的消毒原理:　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　。
②亞硫酸鈉將水中多余次氯酸除去的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)84消毒液與適量硫酸混合使用可增強消毒能力,　　　　　(填“能”或“不能”)用濃鹽酸代替硫酸,用離子方程式說明原因:　　　　　　　　　　。
題組二　84消毒液的制備及其性質
3.某同學為研究84消毒液的性質,購買了一瓶84消毒液,部分包裝說明如下:
主要成分:NaClO
溶質質量分數:14.9%
規格:500 mL
密度:1.1 g·cm-3
使用方法:稀釋至100倍后使用
注意事項:密封保存
根據以上信息和相關知識判斷,下列說法不正確的是(　　)
A.該消毒液能殺菌消毒是利用了HClO的強氧化性
B.該84消毒液中的NaClO的物質的量濃度為2.2 mol·L-1
C.該84消毒液需密封保存是因為能吸收空氣中的O2而變質
D.向紫色石蕊溶液中滴加少量該消毒液,溶液最終褪色
4.84消毒液是一種常見的含氯消毒劑。如圖為某品牌84消毒液的說明書中的部分內容。
產品特點 本品是以次氯酸鈉為主要成分的液體消毒劑。可殺滅腸道致病菌、化膿性球菌、致病性酵母菌,并能滅活病毒。 注意事項 1.本品易使有色衣物脫色,禁止用于絲、毛、麻織物的消毒。 2.不得將本品與酸性產品(如潔廁類清潔產品)同時使用。 3.置于避光、陰涼處保存。 4.外用消毒劑,須稀釋后使用,勿口服。
(1)84消毒液的主要成分為　　　　　(用化學式表示)。
(2)常溫下,將氯氣通入NaOH溶液中可制得84消毒液的主要成分,寫出反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)某同學研究84消毒液的漂白性,實驗如下。
資料:84消毒液中含氯微粒主要有ClO-、Cl-、HClO;相同濃度時,HClO的氧化性強于ClO-;ORP是反映水溶液中所有物質表現出來的氧化—還原性,ORP值越大,氧化性越強。
Ⅰ.向2 mL 84消毒液中加入2 mL水后,放入紅色紙片,觀察到紙片慢慢褪色。
Ⅱ.向2 mL 84消毒液中加入2 mL白醋后,放入紅色紙片,觀察到紙片迅速褪色。
Ⅲ.測得84消毒液在不同溫度時ORP隨時間的變化曲線如圖所示。
①已知白醋顯酸性,不具有漂白性。實驗Ⅰ、Ⅱ現象不同的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②實驗表明,向84消毒液中加入較多稀硫酸時會產生氯氣,生成氯氣的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。
③由實驗Ⅲ可得出的結論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。ORP值不同的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)針對不同物品的消毒,84消毒液需要稀釋到不同的濃度來使用。取含次氯酸鈉14.9 g·L-1的84消毒液1 mL,加水稀釋至100 mL,則稀釋后的溶液中次氯酸鈉的物質的量濃度為　　　　mol L-1。
5.84消毒液是常用消毒劑,有效成分為NaClO,某化學小組在實驗室制備84消毒液并探究其相關性質。回答下列問題:
(1)裝置甲中盛放濃鹽酸的儀器名稱是　　　　　,裝置甲中反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　。
(2)裝置丙中淀粉-KI試紙變藍,發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　。
(3)裝置丁制備NaClO的反應中,氧化產物和還原產物的物質的量之比為1∶1,若要制取1 mol NaClO,理論上反應中轉移電子的物質的量為　　　　。
(4)裝置戊的作用是　　　　　　　　　　。
(5)為了進一步研究消毒液的性質,興趣小組同學向盛有2 mL 84消毒液的試管中逐滴加入10%的H2O2溶液,發現有大量的氣泡產生,對此作出以下猜想。
猜想1:H2O2與消毒液發生反應產生氧氣。
猜想2:……
①若猜想1正確,反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　;猜想2可能為　　　　　　　　　　　　。
②為了驗證猜想,某探究小組設計用如圖裝置進行實驗。操作如下:在相同條件下,用注射器取等量的H2O2溶液,分別加入盛有足量84消毒液和二氧化錳的錐形瓶中,做對照實驗,若觀察到　　　　　　　　　　　　　　　,則證明猜想1正確。
能力提升練
題組　含氯消毒劑的制備及性質探究
1.84消毒液可用于消毒和漂白,下列實驗現象的分析不正確的是(　　)
實驗操作 實驗現象
① 混合后溶液的pH=9.9,短時間內未褪色,一段時間后藍色褪去
② 混合后溶液pH=5.0,藍色迅速褪去,無氣體產生
③ 混合后溶液pH=3.2,藍色迅速褪去,并產生大量氣體,該氣體可使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍
A.對比實驗①和②,②中藍色迅速褪去的原因是發生了反應ClO-+H+ HClO
B.實驗③中產生的氣體是Cl2,由HClO分解得到:2HClO H2O+Cl2↑
C.對比實驗②和③,溶液的pH可能會影響ClO-的氧化性或Cl-的還原性
D.加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但需要調控到合適的pH才能安全使用
2.次氯酸(HClO)消毒液適用于對環境等消毒。如圖所示,在裝置D中先制得Cl2O氣體,裝置E中得到次氯酸。已知:Cl2O氣體在45 ℃以上會發生分解,與水反應會生成HClO(假設各裝置試劑均足量)。
(1)裝置A中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　。
(2)在裝置D中,需用干燥純凈的Cl2與潮濕的碳酸鈉反應制備Cl2O,為獲得干燥純凈的Cl2,裝置B、C中應分別盛放　　　、　　　。
(3)D中反應在生成Cl2O的同時還生成NaCl和NaHCO3,則發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　(不考慮水與Cl2O的反應);裝置E中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　。
(4)實驗時,需持續通入干燥空氣的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.二氧化氯(ClO2)具有強氧化性,常用于飲用水的消毒,在處理水時自身被還原為Cl-。某實驗小組利用如圖裝置制備、收集ClO2并驗證其化學性質,制備時反應的化學方程式為2KClO3+2H2C2O4 K2C2O4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O。請回答下列問題:
(1)裝置Ⅰ中儀器a的名稱為　　　　。
(2)同學們查找資料發現:
①ClO2在NaClO2溶液中的溶解度較小;
②CO2與NaClO2溶液發生反應:　　H2O+　　　CO2+　　　Cl 　　　HC+　　ClO2↑+　　Cl-(請配平該離子方程式)。
(3)裝置Ⅱ和Ⅲ中均盛有飽和NaClO2溶液,請指出它們的作用。裝置Ⅱ:　　　　　　　　　　　　　　　,裝置Ⅲ:　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)裝置V中盛有淀粉碘化鉀溶液,實驗時觀察到的現象為　　　　　　　　　　　　。
答案與分層梯度式解析
第2章　元素與物質世界
微項目　科學使用含氯消毒劑
基礎過關練
1.C　通常次氯酸鹽比HClO穩定,故A正確;醫用酒精中乙醇可以使細菌的蛋白質變性,故B正確;以次氯酸鈣為有效成分的漂白粉與二氧化碳、水反應生成次氯酸,次氯酸不穩定,見光或受熱易分解,所以需要避光并置于陰涼處密封保存,故C錯誤;過氧化氫受熱易分解,應置于遮光陰涼處保存,故D正確。
2.答案　(1)B　(2)KHCO3　H2O2的還原產物是H2O,沒有污染　(3)①外層物質Cl2Na(NCO)3先與水反應,生成次氯酸,次氯酸具有強氧化性,能殺菌消毒　②S+HClO S+Cl-+H+　(4)不能　2H++Cl-+ClO- Cl2↑+H2O
解析　(1)1 mol Cl2(Cl2→Cl-)、ClO2(ClO2→Cl-)、O3反應時,轉移電子的物質的量依次為2 mol、5 mol、2 mol,等物質的量的上述物質反應時,ClO2得到的電子數最多,消毒效率最高。
(2)根據原子守恒可知反應KCN+H2O2+H2O A+NH3↑中的A為KHCO3。在反應中,H2O2是氧化劑,其還原產物是H2O,沒有污染。
(3)①外層物質Cl2Na(NCO)3先與水反應,生成次氯酸,次氯酸具有強氧化性,能殺菌消毒。②亞硫酸鈉具有還原性,亞硫酸鈉把次氯酸還原為氯離子,S被氧化為S,反應的離子方程式為S+HClO S+Cl-+H+。
(4)次氯酸鈉會和濃鹽酸反應生成有毒氣體氯氣,反應的離子方程式為2H++Cl-+ClO- Cl2↑+H2O,所以不能用濃鹽酸代替硫酸。
3.C　84消毒液能殺菌消毒,是由于使用時消毒液的主要成分NaClO與CO2、H2O反應生成了HClO,HClO具有強氧化性,能殺菌消毒,故A正確;題述84消毒液中NaClO的物質的量濃度為 mol·L-1=2.2 mol·L-1,故B正確;NaClO與空氣中的CO2、H2O反應可生成HClO,HClO見光易分解,因此84消毒液保存時不能敞口放置,需要密封保存,故C不正確;84消毒液中含有NaClO,NaClO具有氧化性,所以向紫色石蕊溶液中滴加該消毒液,溶液最終褪色,故D正確。
4.答案　(1)NaClO　
(2)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O　
(3)①醋酸和ClO-反應生成HClO,實驗Ⅱ中HClO濃度大于實驗Ⅰ中HClO濃度,實驗Ⅱ中溶液的氧化性更強　②ClO-+Cl-+2H+ H2O+Cl2↑　③ORP值與溫度有關,其他條件相同時溫度越高,ORP值越低　較高溫度下次氯酸分解,溶液中次氯酸濃度減小,氧化性減弱　(4)0.002
解析　(1)84消毒液的主要成分為NaClO。
(2)常溫下,將氯氣通入NaOH溶液中,反應生成次氯酸鈉、氯化鈉和水,其離子方程式為Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O。
(3)①白醋中含有醋酸,醋酸的酸性強于HClO,醋酸可與ClO-反應生成HClO,根據相同濃度時,HClO的氧化性強于ClO-,實驗Ⅱ中HClO濃度大于實驗Ⅰ中HClO濃度,實驗Ⅱ中溶液的氧化性更強,因此實驗Ⅰ、Ⅱ現象不同。②實驗表明,向84消毒液中加入較多稀硫酸時會產生氯氣,即ClO-、Cl-和H+反應生成氯氣,反應的離子方程式是ClO-+Cl-+2H+ H2O+Cl2↑。③根據題圖中信息可知,ORP值與溫度有關,其他條件相同時溫度越高,ORP值下降得越快,ORP值不同的原因是次氯酸受熱分解生成HCl和O2,導致溶液中HClO濃度減小,氧化性減弱。
(4)取含次氯酸鈉14.9 g·L-1的84消毒液1 mL,則1 mL 84消毒液含有次氯酸鈉的質量為14.9 g·L-1×0.001 L=0.014 9 g,加水稀釋至100 mL,則稀釋后的溶液中次氯酸鈉的物質的量濃度為=0.002 mol·L-1。
5.答案　(1)分液漏斗　2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O　(2)Cl2+2KI I2+2KCl　(3)1 mol　(4)尾氣處理,防止污染空氣　(5)①NaClO+H2O2 O2↑+NaCl+H2O　84消毒液催化H2O2分解,生成了氧氣　②H2O2與84消毒液反應產生的氣體的體積是二氧化錳催化H2O2分解產生的氣體體積的2倍
解析　(1)裝置甲中盛放濃鹽酸的儀器名稱是分液漏斗;根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可得裝置甲中反應的離子方程式為2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(2)裝置丙中淀粉-KI試紙變藍,說明氯氣與KI發生反應生成I2,化學方程式為Cl2+2KI I2+2KCl。(3)裝置丁中制備NaClO的反應為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O,氧化產物和還原產物的物質的量之比為1∶1,即生成Cl-與ClO-的物質的量之比為1∶1,若要制取1 mol NaClO,理論上反應中轉移電子的物質的量為1 mol。(4)裝置戊的作用是尾氣處理,吸收多余的氯氣,防止污染空氣。(5)①若猜想1正確,根據題意、原子守恒和得失電子守恒可知,反應的化學方程式為NaClO+H2O2 O2↑+NaCl+H2O;猜想2可能為84消毒液催化H2O2分解,生成了氧氣。②根據題給裝置圖可知,通過測量產生氣體的體積驗證猜想,根據得失電子守恒可得,猜想1有關系式:H2O2~O2,猜想2有關系式:2H2O2~O2,所以在相同條件下,用注射器取等量的H2O2溶液,分別加入盛有足量84消毒液和二氧化錳的錐形瓶中,做對照實驗,若觀察到H2O2與84消毒液反應產生的氣體的體積是二氧化錳催化H2O2分解產生的氣體體積的2倍,則證明猜想1正確。
能力提升練
1.B　84消毒液的有效成分為NaClO,溶液顯堿性,實驗①中,一段時間后藍色褪去的原因是NaClO與CO2、H2O反應生成了HClO,實驗②中,藍色迅速褪去的原因是發生了反應ClO-+H+ HClO,故A正確;實驗③中,84消毒液中加入濃度較大的稀硫酸,混合后溶液pH=3.2,藍色迅速褪去,并產生大量氣體,該氣體可使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍,說明生成了氯氣,發生的反應為Cl-+ClO-+2H+ Cl2↑+H2O,故B錯誤;對比實驗②和③,酸溶液濃度大小會影響反應過程,溶液的pH可能會影響ClO-的氧化性或Cl-的還原性,故C正確;加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但酸的濃度較大時會有氯氣生成,需要調控到合適的pH才能安全使用,故D正確。
2.答案　(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O　(2)飽和氯化鈉溶液　濃硫酸　(3)2Cl2+2Na2CO3+H2O 2NaCl+2NaHCO3+Cl2O　Cl2O+H2O 2HClO　(4)把D中生成的Cl2O趕入E試管中;通過氣流降低溫度,防止Cl2O分解
解析　(1)用MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2的化學方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。(2)此法制備的氯氣里面有氯化氫和水蒸氣雜質,需要依次通過飽和氯化鈉溶液和濃硫酸除去。(3)D的試管中盛放的是潮濕的碳酸鈉,反應在生成Cl2O的同時還生成NaCl和NaHCO3,根據原子守恒可知還有水參加反應,根據得失電子守恒、原子守恒可得反應的化學方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2O 2NaCl+2NaHCO3+Cl2O;裝置E中Cl2O和水反應生成次氯酸,反應為Cl2O+H2O 2HClO。(4)已知Cl2O氣體在45 ℃以上會發生分解,與水反應會生成HClO,通入干燥的空氣可以將Cl2O趕入E中,同時流動的空氣也可以起到降溫作用,防止Cl2O分解。
3.答案　(1)圓底燒瓶　(2)2　4　5　4　4　1
(3)除去ClO2中的CO2　排液法收集ClO2氣體　(4)溶液由無色變為藍色
解析　(1)儀器a為圓底燒瓶。(2)根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式為2H2O+4CO2+5Cl 4HC+4ClO2↑+Cl-。(3)由信息可知CO2與NaClO2溶液反應生成ClO2,而ClO2難溶于NaClO2溶液;制得的ClO2應先除雜后收集,觀察裝置Ⅱ與Ⅲ導氣管的連接方式,可知裝置Ⅱ作用為除去ClO2中的CO2,裝置Ⅲ的作用為排飽和NaClO2溶液法收集ClO2氣體。(4)ClO2將碘化鉀氧化為I2,自身被還原為Cl-,故觀察到裝置V中溶液由無色變為藍色。
16第2章　元素與物質世界
第3節　氧化還原反應
第3課時　氧化還原反應的應用
基礎過關練
題組一　氧化性、還原性強弱的比較
1.根據反應:O2+2H2S 2S↓+2H2O,Na2S+I2 2NaI+S,4NaI+O2+2H2SO4 2I2+2Na2SO4+2H2O,判斷下列物質的氧化性由強到弱的順序正確的是(　　)
A.O2>I2>S　　　　　　B.H2S>NaI>H2O
C.S>I2>O2　　　　　　D.H2O>NaI>H2S
2.已知反應:①H2SO3+I2+H2O 2HI+H2SO4,②2FeCl3+2HI 2FeCl2+2HCl+I2,③3FeCl2+4HNO3(稀) 2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3。下列說法正確的是(　　)
A.還原性:H2SO3>I->Fe2+>NO
B.還原性:NO>Fe2+>H2SO3>I-
C.還原性:H2SO3>Fe2+>I->NO
D.還原性:NO>Fe2+>I->H2SO3
3.(經典題)已知:①2KMnO4+16HCl(濃) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;②Cl2+2FeCl2 2FeCl3;③2KI+2FeCl3 2KCl+I2+2FeCl2。下列說法正確的是(　　)
A.氧化性:Mn>Fe3+>Cl2
B.還原性:Cl->I->Fe2+
C.Fe3+只有氧化性,Fe2+只有還原性
D.由信息推測:反應Cl2+2I- 2Cl-+I2可以進行
4.已知在酸性溶液中,Co2O3的還原產物是Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列敘述中,正確的是(　　)
A.Co2O3在酸性溶液中易被氧化成Co2+
B.Cl2通入FeI2溶液中,可發生反應3Cl2+6FeI2 2FeCl3+4FeI3
C.FeCl3溶液能將KI溶液中的I-氧化
D.I2具有較強的氧化性,可以將Co2+氧化成Co2O3
5.為了探究Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ag+的氧化性強弱,設計實驗如圖所示。請回答下列問題:
(1)寫出AgNO3的電離方程式:　　　　　　　　　　　　　　。
(2)補全實驗Ⅰ、Ⅱ的現象或結論。
實驗編號 實驗現象 實驗結論
Ⅰ ①　　　　　　 氧化性:Cu2+>Fe2+
Ⅱ 溶液變成藍色 ②　　　　　　
Ⅲ 銅絲溶解 氧化性:Fe3+>Cu2+
③寫出實驗Ⅱ中發生反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　。
④寫出實驗Ⅲ中發生反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　。
(3)Fe、Cu、CuSO4溶液、AgNO3溶液均能導電,CuSO4溶液、AgNO3溶液能導電的原因是　　　　　　　　　　　。
(4)實驗Ⅱ中的AgNO3完全反應后,抽出銅絲,洗凈后干燥、稱重,發現銅絲比反應前增重0.152 g,則反應生成Ag的質量為　　　　g。
題組二　金屬的冶煉
6.下列冶煉金屬的方法屬于熱還原法的是(　　)
A.2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑
B.WO3+3H2 W+3H2O
C.Fe+CuSO4 Cu+FeSO4
D.2Ag2O 4Ag+O2↑
7.工業上冶煉錫的其中一步反應原理為2SnO2+3C 2Sn+aM↑+CO2↑。下列說法錯誤的是(　　)
A.該反應中SnO2被還原
B.a的值為3
C.該反應中有兩種氧化產物
D.每生成1個CO2,轉移的電子數為8
8.在《天工開物》中,記載有火法煉鋅工藝。該工藝涉及反應的化學方程式為ZnCO3+2C Zn+3CO↑。下列說法正確的是(　　)
A.該反應為置換反應
B.在該反應中還原產物為Zn
C.該反應中生成1 mol金屬鋅時,轉移2 mol電子
D.氧化產物與還原產物的物質的量之比為3∶1
題組三　氯氣的實驗室制法
9.已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下能反應產生Cl2。若用如圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣,并與金屬反應。每個虛線框表示一個單元裝置,其中有錯誤的是(　　)
A.①和③ B.②和④ C.②和③ D.②、③和④
10.實驗室制備氯氣的方法有多種,下列說法錯誤的是(　　)
A.KClO3與濃鹽酸反應制備Cl2時,HCl既表現酸性又表現還原性
B.Ca(ClO)2與濃鹽酸反應制備Cl2時,Cl2既是氧化產物又是還原產物
C.KMnO4、Ca(ClO)2分別與濃鹽酸反應,產生等量Cl2時轉移電子數也相同
D.MnO2與濃鹽酸反應制備Cl2需要加熱,而KMnO4和濃鹽酸反應制備Cl2無需加熱,可得出氧化性:KMnO4>MnO2>Cl2
11.某化學興趣小組擬用濃鹽酸與二氧化錳反應制取并收集兩瓶干燥、純凈的氯氣。為防止換集氣瓶時生成的氯氣污染空氣,設計了如下裝置:
(1)寫出裝置Ⅰ燒瓶中發生反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)裝置Ⅱ中盛放的試劑是飽和氯化鈉溶液,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;裝置Ⅲ的作用是干燥氯氣,應盛放　　　　 　(填試劑名稱)。
(3)實驗開始后,先　　　　彈簧夾a(填“關閉”或“打開”,下同),　　　　彈簧夾b;當集滿一瓶氯氣時,為減少換集氣瓶時氯氣的外逸,再　　　　彈簧夾a,　　　　彈簧夾b,換好集氣瓶后,再調節彈簧夾a、b繼續收集氯氣。
(4)興趣小組的某些同學準備在裝置Ⅵ的燒杯中加入下列溶液中的一種來吸收殘余氯氣,你認為其中不恰當的是　　　　(填序號)。
①氫氧化鈉溶液　　②濃硫酸　　③水
(5)工業上將氯氣通入石灰乳中制取漂白粉,反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　,漂白粉的有效成分是　　　　(填化學式)。
能力提升練
題組一　氧化還原反應規律的應用
1.R2在酸性溶液中與Mn反應,反應產物為RO2、Mn2+、H2O。已知反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶5,則x為(　　)
A.1　　　B.2　　　C.3　　　D.4
2.已知在酸性溶液中,下列物質氧化KI生成I2,自身發生如下變化:Fe3+→Fe2+;Mn→Mn2+;Cl2→Cl-;HNO3→NO。則生成1分子I2需要下列粒子的數目最少的是(　　)
A.Fe3+　　B.Mn　　C.Cl2　　D.HNO3
3.現有三個氧化還原反應:①2FeCl3+2KI 2FeCl2+2KCl+I2,②2FeCl2+Cl2 2FeCl3,③K2Cr2O7+14HCl(濃) 2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要除去I-而不影響Fe2+和Cl-,則可加入的試劑是(　　)
A.Cl2　　　　　　B.K2Cr2O7
C.FeCl3　　　　　　D.HCl
4.(不定項)已知常溫下,在溶液中發生如下反應:
①16H++10Z-+2X 2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2 2A3++2B-
③2B-+Z2 B2+2Z-
由此推斷下列說法錯誤的是(　　)
A.含Z2的溶液與含A2+的溶液混合可以發生氧化還原反應
B.Z元素在反應③中被還原,在反應①中被氧化
C.氧化性由強到弱的順序是X、Z2、B2、A3+
D.向含有B-、A2+的混合溶液中滴入少量的含X的溶液,發生的反應是16H++10B-+2X 2X2++5B2+8H2O
5.(經典題)已知G、Q、X、Y、Z均為含不同價態氯元素的化合物,在一定條件下有下列轉化關系(未配平):
①G Q+NaCl
②Q+H2O X+H2↑
③Y+NaOH G+Q+H2O
④Z+NaOH Q+X+H2O
這五種化合物中氯元素的化合價由低到高的順序是(　　)
A.G、Y、Q、Z、X　　　　　　B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G　　　　　　D.G、Q、Y、Z、X
題組二　與物質的氧化性或還原性有關的實驗探究
6.(經典題)為探究物質的氧化性,某實驗小組設計如圖實驗,在實驗過程中,觀察到氯化亞鐵溶液變黃,四氯化碳層由無色變為紫紅色(已知:碘單質易溶于四氯化碳,可得到紫紅色溶液)。下列說法錯誤的是(　　)
A.圓底燒瓶中的反應為Ca(ClO)2+4HCl(濃) CaCl2+2Cl2↑+2H2O
B.浸有NaOH溶液的棉花起吸收尾氣的作用
C.四氯化碳可用淀粉溶液替換
D.試管下層出現紫紅色,可證明氧化性:Cl2>Fe3+>I2
7.已知常溫下氯氣為黃綠色氣體,溴為紅棕色液體,但易揮發形成溴蒸氣,碘為紫黑色固體。某小組為比較Cl-、Br-、I-的還原性,設計實驗如表,下列對實驗的分析不合理的是(　　)
序號 實驗1 實驗2 實驗3
裝 置 ① ② ③
微熱后,溶液顏色無明顯變化;把蘸有濃氨水的玻璃棒靠近試管口,產生白煙(NH4Cl) 溶液變黃;試管口有紅棕色氣體生成 溶液變為深紫色;經檢驗溶液中含單質碘
A.實驗1試管中發生的反應為NaCl+H2SO4(濃) NaHSO4+HCl↑
B.根據實驗1和實驗2能判斷還原性:Br->Cl-
C.根據實驗3能判斷還原性:I->Br-
D.題述實驗利用了濃H2SO4的難揮發性、強氧化性等
8.某同學欲探究H2O2的氧化性、還原性。
Ⅰ.(1)該同學從化合價的角度分析H2O2既有氧化性又有還原性,探究H2O2的氧化性可以選取的物質是　　　　(填序號)。
①淀粉-KI溶液(硫酸酸化)
②酸性KMnO4溶液
③Cl2
④HNO3溶液
任選一個你所選的物質進行實驗,觀察到　　　　　　　　　　　　　　　　　現象,證明H2O2有氧化性,反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.資料:Na2O2+2H2O 2NaOH+H2O2、2H2O2 2H2O+O2↑。
該同學做以下實驗繼續探究:
①制備H2O2:將Na2O2溶于冰水中,產生少量氣泡,得溶液A。
②向A中加入過量稀H2SO4,得溶液B。
③檢驗H2O2:向溶液A、B中分別滴加適量KMnO4溶液。
(2)B中產生氣泡,滴入的溶液紫色褪去。反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　。
(3)A中滴入的溶液紫色褪去,有棕褐色固體生成,產生大量氣泡。推測固體可能含MnO2,對其產生的原因提出猜想:
猜想1　KMnO4有氧化性,能被還原為MnO2;
猜想2　Mn2+有　　　　性,能與H2O2反應產生MnO2;
猜想3　……
(4)探究猜想2的合理性,并分析B中沒有產生棕褐色固體的原因,設計實驗如下:
序號 實驗 試劑 現象
ⅰ a 生成棕褐色固體,產生大量氣泡
ⅱ b 有少量氣泡
ⅲ
H2O2溶液 有少量氣泡
ⅲ是ⅱ和ⅰ的對照實驗。
①X溶液是　　　　。
②a是　　　　,b是　　　　。
③取ⅰ中棕褐色固體,通過實驗證明是MnO2。
綜上所述,H2O2體現氧化性還是還原性與反應對象的性質和溶液的酸堿性有關。
答案與分層梯度式解析
第2章　元素與物質世界
第3節　氧化還原反應
第3課時　氧化還原反應的應用
基礎過關練
1.A　同一個氧化還原反應中,氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性。反應O2+2H2S 2S↓+2H2O中,氧化性:O2>S;反應Na2S+I2 2NaI+S中,氧化性:I2>S;反應4NaI+O2+2H2SO4 2I2+2Na2SO4+2H2O中,氧化性O2>I2。綜上,氧化性:O2>I2>S,故選A。
2.A　同一個氧化還原反應中,還原劑的還原性大于還原產物的還原性。根據各元素化合價變化可得:
反應 ① ② ③
還原性 H2SO3>I- I->Fe2+ Fe2+>NO
所以還原性由強到弱的順序為H2SO3>I->Fe2+>NO,A項正確。
3.D　根據三個反應中各元素的化合價變化,以及同一個氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產物,氧化劑的氧化性大于氧化產物,可得:
反應 ① ② ③
氧化性 Mn>Cl2 Cl2>Fe3+ Fe3+>I2
還原性 Cl->Mn2+ Fe2+>Cl- I->Fe2+
故氧化性:Mn>Cl2>Fe3+>I2,還原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+,A、B錯誤;Fe2+既具有還原性,又具有氧化性,C錯誤;由于氧化性:Cl2>I2,可推測出反應Cl2+2I- 2Cl-+I2可以進行,D正確。
方法點津　解答此類題時,首先根據元素的化合價變化判斷出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物;然后根據同一個氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物,還原劑的還原性大于還原產物分析判斷;最后根據氧化性、還原性的強弱判斷反應能否發生。
4.C　在酸性溶液中,Co2O3的還原產物是Co2+,則Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2+,故A錯誤;鐵離子的氧化性強于碘單質,即碘離子的還原性強于亞鐵離子,Cl2通入FeI2溶液中,碘離子會先被氯氣氧化,不可能發生反應3Cl2+6FeI2 2FeCl3+4FeI3,故B錯誤;鐵離子的氧化性強于碘單質,則FeCl3溶液能將KI溶液中的I-氧化,故C正確;Co2O3的氧化性比I2強,則I2不能將Co2+氧化成Co2O3,故D錯誤。
5.答案　(1)AgNO3 Ag++N　(2)①鐵絲上有紅色固體析出　②氧化性:Ag+>Cu2+　③Cu+2Ag+ Cu2++2Ag　④Cu+2Fe3+ 2Fe2++Cu2+　(3)CuSO4、AgNO3在溶液中能電離出自由移動的離子　(4)0.216
解析　(1)AgNO3是強電解質,在溶液中完全電離,電離方程式為AgNO3 Ag++N。(2)①實驗Ⅰ:Fe與硫酸銅反應生成Cu和硫酸亞鐵,故實驗Ⅰ的現象是鐵絲上有紅色固體析出;②實驗Ⅱ:Cu與硝酸銀反應生成Ag和硝酸銅,硝酸銀是氧化劑,硝酸銅是氧化產物,故氧化性:Ag+>Cu2+;③實驗Ⅱ中發生反應的離子方程式為Cu+2Ag+ Cu2++2Ag;④實驗Ⅲ:觀察到銅絲溶解,即Cu與氯化鐵反應生成氯化亞鐵和氯化銅,則實驗Ⅲ中發生反應的離子方程式為Cu+2Fe3+ 2Fe2++Cu2+。(3)CuSO4溶液、AgNO3溶液均能導電的原因是CuSO4、AgNO3在溶液中能電離出自由移動的離子。(4)設生成Ag的質量為x,
Cu+2Ag+ Cu2++2Ag　　　固體質量增加
64 2×108 2×108-64=152
x 0.152 g
216∶152=x∶0.152 g,解得x=0.216 g。
6.B　金屬的冶煉方法取決于金屬的活潑性,活潑金屬Na、Mg等一般用電解熔融的氯化物制得;較不活潑的金屬Fe、Sn、Pb、Cu等用熱還原法制得,常用的還原劑有C、CO、H2等;Hg、Ag用加熱分解氧化物的方法制得。鈉性質活潑,需用電解法制取,A不符合題意;鎢性質較不活潑,可用熱還原法制取,B符合題意;Fe+CuSO4 Cu+FeSO4不屬于熱還原法,C不符合題意;銀性質不活潑,可用熱分解法制取,D不符合題意。
7.B　該反應中Sn元素化合價降低,SnO2被還原,故A正確;根據原子守恒可知,M為CO,a為2,故B錯誤;根據化學方程式2SnO2+3C 2Sn+2CO↑+CO2↑可知,C被氧化為CO和CO2,故C正確;每生成1個CO2,轉移的電子數為8,故D正確。
8.A　一種單質和一種化合物反應生成另外一種單質和另外一種化合物的反應為置換反應,故A正確;該氧化還原反應中,ZnCO3中Zn元素和C元素化合價降低,得到電子,做氧化劑,碳單質中C元素化合價升高,Zn為還原產物,CO既是氧化產物又是還原產物,故B錯誤;反應中生成1 mol鋅時,消耗2 mol碳,轉移4 mol電子,故C錯誤;鋅是還原產物,3 mol CO中有2 mol是氧化產物,有1 mol是還原產物,所以氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶1,故D錯誤。
9.D　KMnO4有強氧化性,與濃鹽酸在常溫下能反應產生Cl2,①正確;濃鹽酸易揮發,生成的氯氣中混有HCl和水蒸氣,應通入盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去HCl,Cl2能與NaOH溶液反應,所以不能用氫氧化鈉溶液吸收氯氣中混有的HCl,②錯誤;用濃硫酸干燥氯氣,導管應長進短出,③錯誤;氯氣與金屬在試管中反應時,氣體應通入試管底部,并用雙孔塞,否則容易造成試管內壓強過大,且應增加尾氣處理裝置,④錯誤。
10.C　KClO3與濃鹽酸反應制備Cl2的化學方程式為KClO3+6HCl(濃) 3Cl2↑+KCl+3H2O,HCl中部分Cl元素化合價升高,HCl既表現酸性又表現還原性,故A正確;Ca(ClO)2與濃鹽酸反應制備Cl2的化學方程式為Ca(ClO)2+4HCl(濃) 2Cl2↑+CaCl2+2H2O,反應中化合價發生變化的元素只有Cl,氯氣既是氧化產物又是還原產物,故B正確;KMnO4與濃鹽酸反應每生成1 mol氯氣轉移2 mol電子,Ca(ClO)2與濃鹽酸反應每生成1 mol氯氣轉移1 mol電子,故C不正確;不同的氧化劑與同一還原劑反應時,反應條件要求越低,則對應的氧化劑的氧化性越強,由于二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣需要加熱,而高錳酸鉀和濃鹽酸反應制備氯氣無需加熱,可得出氧化性:KMnO4>MnO2,再根據同一個氧化還原反應中氧化劑氧化性大于氧化產物,可得氧化性:MnO2>Cl2,故D正確。
11.答案　(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O　
(2)除去Cl2中混有的HCl　濃硫酸　
(3)關閉　打開　打開　關閉　
(4)②③　
(5)2Cl2+2Ca(OH)2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O　Ca(ClO)2
解析　(1)濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下發生反應生成Cl2,其化學方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)制取的氯氣中混有水蒸氣和HCl氣體,因Cl2難溶于飽和氯化鈉溶液,而HCl易溶于飽和氯化鈉溶液,所以飽和氯化鈉溶液的作用是除去氯氣中混有的HCl氣體;濃硫酸可以吸收水蒸氣,而且不和Cl2反應,所以裝置Ⅲ應盛放濃硫酸。
(3)為了防止氯氣外逸,在更換集氣瓶時必須關閉彈簧夾b,關閉彈簧夾b后氣壓會增大,應打開彈簧夾a,讓氣球暫時貯存部分氯氣。所以實驗開始后,先關閉彈簧夾a,打開彈簧夾b;當集滿一瓶氯氣時,再打開彈簧夾a,關閉彈簧夾b,換好集氣瓶后,再調節彈簧夾a、b繼續收集氯氣。
(4)濃硫酸不能吸收Cl2;Cl2在水中的溶解度不大,而且溶解的Cl2只有部分與水反應,所以水不能用于Cl2的尾氣處理。
(5)制取漂白粉的化學方程式為2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。
能力提升練
1.B　設R2中R元素的化合價為+n價,反應中Mn是氧化劑,Mn元素從+7價降低為+2價,R元素從+n價升高為+4價,則根據得失電子守恒可得:(7-2)×2=(4-n)×2×5,解得n=3,則有(+3)×2+(-2)×4=-x,即x=2。
2.B　根據得失電子守恒分析:
A.　B.
C. D.
用量最少的是Mn。
3.C　根據題給氧化還原反應可知氧化性:K2Cr2O7>Cl2>FeCl3>I2,為除去I-而不影響Fe2+和Cl-,加入的氧化劑的氧化性應弱于或等于FeCl3且強于I2,可加入FeCl3除去I-,C項正確。
4.D　①16H++10Z-+2X 2X2++5Z2+8H2O反應中X是氧化劑,Z2是氧化產物,氧化性:X>Z2;②2A2++B2 2A3++2B-反應中B2是氧化劑,A3+是氧化產物,氧化性:B2>A3+;③2B-+Z2 B2+2Z-反應中Z2是氧化劑,B2是氧化產物,氧化性:Z2>B2,所以氧化性:X>Z2>B2>A3+。氧化性:Z2>A3+,所以含Z2的溶液與含A2+的溶液混合可以發生反應Z2+2A2+ 2A3++2Z-,故A正確;反應③中Z元素化合價降低被還原,反應①中Z元素化合價升高被氧化,故B正確;由上述分析可知,氧化性由強到弱的順序是X>Z2>B2>A3+,故C正確;還原性:B-5.A　根據氧化還原反應中“化合價有升必有降”的原則,反應①:NaCl中Cl元素為-1價(最低價),則G→NaCl時Cl元素化合價降低,而G→Q時Cl元素化合價升高,即Cl元素化合價:Q>G>-1;同理根據反應②,可知H2O H2,H元素化合價降低,則Q→X時Cl元素化合價升高,即Cl元素化合價:X>Q;由反應③得Cl元素化合價:Q>Y>G;由反應④得Cl元素化合價:X>Z>Q。綜合上述分析,可知五種化合物中Cl元素的化合價由低到高的順序是G、Y、Q、Z、X,A項正確。
方法點津　解答本題要抓住歧化反應和歸中反應的規律,同種元素的化合價發生變化時,一定滿足“中間價態 高價態+低價態”和“高價態+低價態 中間價態”,據此可比較不同物質中同一元素的價態高低。
6.D　漂白粉中的次氯酸鈣與濃鹽酸發生反應生成Cl2,化學方程式為Ca(ClO)2+4HCl(濃) CaCl2+2Cl2↑+2H2O,故A正確;浸有NaOH溶液的棉花起吸收多余氯氣的作用,防止污染空氣,故B正確;碘遇淀粉溶液變藍,也能證明有碘單質生成,故C正確;試管下層出現紫紅色,說明有碘單質生成,氯氣及氯氣溶于水生成的HClO也有氧化性,可與碘化鉀反應生成碘單質,不能說明Fe3+的氧化性強于I2,故D錯誤。
7.C　實驗1試管中濃硫酸與NaCl在加熱條件下反應能生成HCl,反應的化學方程式為NaCl+H2SO4(濃) NaHSO4+HCl↑,A正確;由實驗1可知濃硫酸不能氧化氯離子,由實驗2中試管口有紅棕色氣體生成,可知濃硫酸可氧化溴離子,則還原性:Br->Cl-,B正確;②中溶液含有溴單質,也可能含有H2SO4,將其加入NaI固體中,碘離子被氧化為I2,可能是H2SO4把I-氧化為I2,所以根據實驗3不能比較I-、Br-的還原性,C錯誤;實驗1利用了濃硫酸的難揮發性,實驗2利用了濃硫酸的強氧化性,D正確。
8.答案　(1)①　淀粉-KI溶液(硫酸酸化)變藍　2H++H2O2+2I- I2+2H2O　(2)5H2O2+6H++2Mn 2Mn2++5O2↑+8H2O　(3)還原　(4)①MnSO4溶液　②H2O2和NaOH溶液　H2O2和H2SO4溶液
解析　(1)探究H2O2的氧化性,應該選用還原劑,KI具有還原性,H2O2溶液中加入淀粉-KI溶液(硫酸酸化),若溶液變藍,說明I-被氧化為I2,證明H2O2具有氧化性,反應的離子方程式為2H++H2O2+2I- I2+2H2O,故選①。(2)根據題意,B中產生氣泡,滴入的溶液紫色褪去,說明H2O2被氧化為氧氣,Mn被還原為Mn2+,根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可得反應的離子方程式為5H2O2+6H++2Mn 2Mn2++5O2↑+8H2O。(3)固體可能含MnO2,產生的原因可能是KMnO4有氧化性,能被還原為MnO2;溶液中的Mn2+與H2O2反應產生MnO2(Mn元素化合價升高,發生氧化反應,所以Mn2+有還原性)。(4)溶液A、B的區別是酸堿性不同,溶液B中有硫酸,在酸性條件下沒有棕褐色固體MnO2生成,設計實驗ⅰ、ⅱ的目的是驗證在堿性條件下Mn2+能被H2O2氧化為MnO2,ⅲ是ⅱ和ⅰ的對照實驗,故試劑a是H2O2和NaOH溶液,試劑b是H2O2和H2SO4溶液,X溶液是MnSO4溶液。
22第2章　元素與物質世界
本章復習提升
易混易錯練
易錯點1　　離子反應分析不清導致判斷溶液導
電能力出現錯誤
1.離子的摩爾電導率可用來衡量電解質溶液中離子導電能力的強弱,摩爾電導率越大,離子在溶液中的導電能力越強。已知Ca2+、OH-、HC的摩爾電導率(單位為S·m2·mol-1)分別為0.60、1.98、0.45。向澄清石灰水中通入過量的二氧化碳(忽略溶液體積變化),溶液導電能力隨二氧化碳通入量的變化趨勢正確的是(　　)
A　　　　　　B
C　　　　　　D
2.某實驗小組同學利用電導率傳感器測定NH3·H2O與酸反應過程中溶液導電能力的變化。向20 mL 2 mol·L-1 CH3COOH溶液中勻速滴加2 mol·L-1氨水,溶液導電能力變化如圖1所示,向20 mL 2 mol·L-1的CH3COOH溶液與20 mL 2 mol·L-1的鹽酸混合溶液中勻速滴加2 mol·L-1的氨水,溶液導電能力變化如圖2所示。
圖1 圖2
下列說法錯誤的是(　　)
A.圖1中A點溶液中大量存在的離子是CH3COO-、N
B.圖1中A點和圖2中D點溶液中N的物質的量濃度相等
C.圖2中D點~E點發生反應的離子方程式為CH3COOH+NH3·H2O CH3COO-+N+H2O
D.圖2中B點~D點溶液導電能力下降,主要是因為溶液體積增大導致離子總濃度減小
易錯點2　　不能正確應用氧化還原反應的規律而出錯
3.(經典題)已知還原性S2->I->Fe2+>Br->Cl-,下列判斷不正確的是(　　)
A.Fe3+與S2-在水溶液中不能大量共存
B.氧化性:Cl2>Br2>I2
C.將足量Br2加入FeCl2溶液中,離子方程式為Br2+2Cl- 2Br-+Cl2↑
D.將Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2先氧化Fe2+,再氧化Br-
4.在室溫下,發生下列幾種反應:
①14H++6Z-+X2 2X3++3Z2+7H2O
②2A2++B2 2A3++2B-
③2B-+Z2 B2+2Z-
根據上述反應,判斷下列結論錯誤的是(　　)
A.氧化性強弱順序為X2>Z2>B2>A3+
B.X3+是X2的還原產物,B2是B-的氧化產物
C.在溶液中可能發生反應:14H++6A2++X2 2X3++6A3++7H2O
D.要將含有A2+、Z-和B-的溶液中A2+轉化為A3+,而不氧化Z-和B-,應加入Z2
思想方法練
守恒思想在化學變化中的應用
方法概述
　　守恒思想是一種重要的化學思想。守恒有多種形式,如質量守恒、電荷守恒、得失電子守恒等。
(1)得失電子守恒:氧化還原反應中,氧化劑和還原劑得失電子總數相等,化合價升高總數=化合價降低總數。
(2)質量守恒:反應前后原子的種類和個數不變。
(3)電荷守恒:①溶液中陽離子所帶正電荷總數等于陰離子所帶負電荷總數;②在離子方程式中,反應前各離子所帶電荷代數和等于反應后各離子所帶電荷代數和。
1.M2和S2-在酸性溶液中發生反應:M2+3S2-+14H+ 2M3++3S↓+7H2O,則M2中M的化合價是(　　)
A.+2　　　B.+3　　　C.+4　　　D.+6
2.(2024河南鄭州期中聯考)實驗室欲配制一種僅含四種離子(不考慮水的電離)的混合溶液,且溶液中四種離子的濃度均為1 mol·L-1,下列選項中的離子組合能達到此目的的是　(　　)
A.Na+、K+、S、N　　　　　　
B.N、Na+、N、Cl-
C.Ba2+、Na+、S、Cl-　　　　　　
D.H+、K+、Cl-、C
3.含X的溶液與亞硫酸鈉(Na2SO3)溶液恰好反應完全,已知Na2SO3被氧化為Na2SO4,并且參加反應的X與S的個數比為1∶2。則含元素X的還原產物可能是(　　)
A.XO-　　　B.X　　　D.X-
4.向9.92 g鐵粉和氧化銅的混合物中,加入適量的稀硫酸,使其全部溶解,產生無色氣體和2.56 g紅色固體,得到的溶液中只有一種金屬陽離子。下列說法正確的是(　　)
A.無色氣體的物質的量為0.1 mol
B.原混合物中鐵粉的質量為6.72 g
C.得到的溶液中Fe2+的物質的量為0.1 mol
D.若用產生的無色氣體還原混合物中等質量的CuO固體,則該無色氣體還剩余0.05 mol
5.二氧化氯(ClO2)是國際上公認的高效安全消毒劑。已知工業上制備二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介質中與氯酸鈉反應。二氧化氯能與許多化學物質發生爆炸性反應,遇水生成次氯酸、氯氣和氧氣。
回答下列問題:
(1)請配平下列反應的化學方程式(CH3OH中H為+1價,O為-2價)。
　　　CH3OH+　　　NaClO3+　　 　　CO2↑+　　ClO2↑+　　Na2SO4+　　　
(2)該反應中,被氧化的元素是　　　　(填元素符號)。還原產物與氧化產物的物質的量之比是　　　　。
(3)根據上述反應可推知　　　　。
a.氧化性:ClO2>NaClO3
b.氧化性:NaClO3>CH3OH
c.還原性:CH3OH>ClO2
d.還原性:CH3OH>Na2SO4
(4)若轉移的電子數目為0.3NA(設NA為阿伏加德羅常數的值),則反應產生氣體的體積(標準狀況)為　　　　L。
(5)消毒效率常以單位質量的消毒劑得到的電子數表示。ClO2的消毒效率是Cl2的　　　　倍。
綜合拔高練
五年高考練
考點1　　物質的分類與轉化
1.(2022浙江6月選考,1改編)下列消毒劑的有效成分屬于鹽的是(　　)
A.高錳酸鉀溶液　　　　　　
B.過氧乙酸(化學式為CH3COOOH)溶液　　　
C.雙氧水　　　　　　
D.醫用酒精
2.(2023福建,1)唐代陸羽《茶經·三之造》中記載茶葉制作過程:“晴采之,蒸之,搗之,拍之,焙之,穿之,封之,茶之干矣”。以下操作中最不可能引起化學變化的是(　　)
A.蒸　　　B.搗　　　C.焙　　　D.封
3.(2020課標Ⅱ,7)北宋沈括《夢溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A.膽礬的化學式為CuSO4
B.膽礬可作為濕法冶銅的原料
C.“熬之則成膽礬”是濃縮結晶過程
D.“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是發生了置換反應
考點2　　離子反應與離子共存
4.(2022湖北,4改編)下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是(　　)
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、N、S
B.在0.1 mol·L-1氯化鈉溶液中:Cu2+、Ag+、N、OH-
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:S、N、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1FeCl3溶液中:K+、I-、Na+、S
5.(2023北京,6改編)下列離子方程式與所給事實不相符的是(　　)
A.鐵粉溶于稀硫酸:Fe+2H+ Fe2++H2↑
B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+ Ca2++H2O+CO2↑
C.利用覆銅板制作印刷電路板:2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+
D.Na2S去除廢水中的Hg2+:Hg2++S2- HgS↓
6.(不定項)(高考組編)下列反應的離子方程式正確的是(　　)
A.向次氯酸鈣溶液中通入足量二氧化碳:ClO-+CO2+H2O HClO+HC
B.NaHCO3溶液與少量的Ba(OH)2溶液混合:HC+Ba2++OH- BaCO3↓+H2O
C.過量CO2通入飽和碳酸鈉溶液:2Na++C+CO2+H2O 2NaHCO3↓
D.Cl2通入石灰乳中:Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O
7.(2022廣東,14改編)下列關于Na的化合物之間轉化反應的離子方程式書寫正確的是(　　)
A.堿轉化為酸式鹽:OH-+2H++C HC+2H2O　
B.堿轉化為兩種鹽:2OH-+Cl2 ClO-+Cl-+H2O　
C.過氧化物轉化為堿:2+2H2O 4OH-+O2↑
D.鹽轉化為另一種鹽:Na2CO3+2H+ CO2↑+H2O+2Na+
考點3　　氧化還原反應及其應用
8.(2022山東,1)古醫典富載化學知識,下述之物見其氧化性者為(　　)
A.金(Au):“雖被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即熱蒸而解”
C.石硫黃(S):“能化……銀、銅、鐵,奇物”
D.石鐘乳(CaCO3):“色黃,以苦酒(醋)洗刷則白”
9.(2023重慶,4改編)已知反應:2F2+2NaOH OF2+2NaF+H2O(OF2中F元素的化合價為-1),NA為阿伏加德羅常數的值,若消耗44.8 L(標準狀況)F2,下列敘述錯誤的是(　　)
A.轉移的電子數為4NA
B.生成的NaF質量為84 g
C.生成的氧化產物分子數為2NA
D.反應中NaOH是還原劑
10.(2021湖南,8)KIO3常用作食鹽中的補碘劑,可用“氯酸鉀氧化法”制備,該方法的第一步反應為6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列說法錯誤的是(　　)
A.產生22.4 L(標準狀況)Cl2時,反應中轉移10 mol e-
B.反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為11∶6
C.可用石灰乳吸收反應產生的Cl2制備漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中I的存在
11.(2023湖南,10改編)油畫創作通常需要用到多種無機顏料。研究發現,在不同的空氣濕度和光照條件下,顏料雌黃(As2S3)褪色的主要原因是發生了以下兩種化學反應:
下列說法正確的是(　　)
A.反應Ⅰ中As2S3是氧化劑
B.反應Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反應Ⅰ和Ⅱ中,參加反應的:Ⅰ<Ⅱ
D.反應Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3轉移的電子數之比為3∶7
12.(不定項)(2021山東,13)實驗室中利用固體KMnO4進行如下實驗,下列說法錯誤的是(　　)
A.G與H均為氧化產物　　　　　　
B.實驗中KMnO4只作氧化劑
C.Mn元素至少參與了3個氧化還原反應　　　　　　
D.G與H的物質的量之和可能為0.25 mol
13.(高考組編)按要求書寫化學方程式或離子方程式。
(1)(2023新課標,27改編)Cr2在酸性條件下“還原”時加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液,得到Cr3+,反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)(2023湖北,18節選)銅與過量H2O2反應的探究如下:
實驗②中Cu溶解的離子方程式為　　　　　　　　　　;產生的氣體為　　　　。比較實驗①和②,從氧化還原角度說明H+的作用是　　　　　　　　　　。
(3)(2022江蘇,16改編)在酸性條件下CeO2與H2O2反應生成Ce3+并放出O2,該反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　。
高考模擬練
應用實踐
1.下列應用中涉及氧化還原反應的是(　　)
A.使用明礬對水進行凈化
B.雪天道路上撒鹽融雪
C.暖貼中的鐵粉遇空氣放熱
D.自熱火鍋發熱包中生石灰遇水產生熱量
2.下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是(　　)
A.鹽酸中:Na+、K+、Cl-、Mg2+
B.燒堿溶液中:S、Cu2+、K+、Cl-
C.澄清石灰水中:K+、C、N、Na+
D.新制氯水中:Fe2+、Cu2+、Cl-、N
3.下列四組反應中,Ⅰ和Ⅱ能用同一個離子方程式表示的是(　　)
組別 Ⅰ Ⅱ
① 鹽酸與少量小蘇打溶液混合 鹽酸與過量小蘇打溶液混合
② 燒堿溶液中通入少量CO2 燒堿溶液中通入過量CO2
③ Ba(OH)2溶液中加入足量NaHSO4溶液 Ba(OH)2溶液中加入足量H2SO4溶液
④ 向鹽酸中加入適量氫氧化鉀 向鹽酸中加入適量氫氧化銅
A.①②　　　B.②③　　　C.②④　　　D.①③
4.新制Fe(OH)3膠體的膠團結構如圖所示。下列有關說法錯誤的是(　　)
A.Fe(OH)3膠體顯電中性
B.Fe(OH)3膠團第一層和第二層共同構成膠體粒子,帶正電
C.向Fe(OH)3膠體中逐滴加入鹽酸至過量,產生紅褐色沉淀
D.Fe(OH)3膠團結構可表示為{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-
5.粗鹽水中含有少量Ca2+、S、Mg2+等雜質,實驗室提純流程如圖。下列說法錯誤的是(　　)
A.“試劑1”“試劑2”的加入順序不可顛倒
B.“固體”的成分是Mg(OH)2、BaSO4和CaCO3
C.“過濾”操作使用的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒
D.“蒸發結晶”時,有晶體析出并剩余少量液體即停止加熱
6.水體中氨氮含量超標會造成水體富營養化,用次氯酸鈣除去氨氮的原理如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A.每生成22.4 L N2,轉移6 mol電子
B.該過程需控制溫度,溫度過高時氨氮去除率會降低
C.過程②中氧化劑與還原劑的物質的量之比是3∶2
D.除去氨氮的總反應方程式為4NH3+3Ca(ClO)2 2N2+3CaCl2+6H2O
7.已知:某溶液中含有Mg2+、Ba2+、Ag+和N。現分別用NaCl溶液、NaOH溶液和Na2CO3溶液將溶液中的三種陽離子逐一完全沉淀分離,其流程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.試劑A可能為NaOH溶液
B.沉淀2只能是BaCO3,不可能是Mg(OH)2
C.每加一種試劑需過量但不需要過濾即可進行下一步
D.生成沉淀1的離子方程式只能是Ag++Cl- AgCl↓
8.如圖甲所示裝置,向裝有一瓶氯氣的集氣瓶中添加適量的蒸餾水,振蕩,先利用注射器加入NaOH溶液,再利用注射器加入稀鹽酸,用壓強傳感器測得集氣瓶內的壓強隨時間變化的曲線如圖乙所示。下列說法錯誤的是(　　)
甲　乙
A.階段①說明氯氣溶于水,溶于水的氯氣全部與水反應
B.階段②壓強變小,該過程發生了氧化還原反應
C.階段③發生反應的離子方程式為Cl-+ClO-+2H+ Cl2↑+H2O
D.若將Cl2換成CO2,所得的壓強變化趨勢與圖乙相似
9.某小組同學利用如圖裝置制備Cl2并探究其性質。
回答下列問題:
(1)裝置A中發生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　;裝置B可貯存多余的氣體,則B中所盛裝的液體是　　　　。
(2)裝置C的作用是證明干燥的Cl2無漂白性,但潮濕的Cl2具有漂白性,則Ⅱ、Ⅲ處依次應放入的物質是　　　　(填字母)。
a.干燥的石蕊試紙　　　　　　b.濕潤的石蕊試紙
c.堿石灰　　　　　　d.無水氯化鈣
(3)實驗發現裝置E中溶液顯淺棕色。查閱資料:I-+I2 在溶液中顯棕黃色,能使淀粉變藍;可被Cl2氧化為IC(紅色)和IC(黃色),兩種離子混合可使溶液呈淺棕色,兩種離子可被氧化成I(無色)。為探究溶液顯淺棕色的原因進行如下實驗:
操作 現象
a 取E中的溶液1 mL,滴入1滴碘水 溶液變藍
取E中的溶液1 mL,滴入1滴淀粉 溶液沒有明顯變化
b 將I2溶于KI溶液,取該溶液1 mL,滴入1滴淀粉;持續通入Cl2 溶液先變藍;通入Cl2后藍色褪去,溶液變為淺棕色,隨后溶液變為無色,最后溶液略顯淺黃綠色
①操作a的實驗目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;由實驗可知,E中溶液顯淺棕色的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②實驗證明與Cl2反應的最終產物是I,其離子方程式為　　　　　　　　　　　　。
遷移創新
10.固體界面上強酸的吸附和離解是多相化學在環境、催化、材料科學等領域研究的重要課題。如圖為少量HCl氣體分子在253 K冰表面吸附和溶解過程的示意圖(圖中比例為微粒個數比),下列敘述不正確的是(　　)
A.HCl在水中的電離方程式為HCl H++Cl-
B.冰表面第一層中,HCl以分子形式存在,因此HCl不是電解質
C.冰表面第二層中,H+濃度為5×10-3 mol·L-1(設冰的密度為0.9 g·cm-3)
D.冰表面第三層中無HCl分子
11.NaNO2和食鹽外觀很像,曾出現有人誤把NaNO2當食鹽食用而中毒的事件。在酸性條件下它具有強氧化性。
Ⅰ.已知NaNO2水溶液呈堿性,AgNO2是一種難溶于水的白色固體。
(1)人體血紅蛋白中含有Fe2+。若誤食亞硝酸鹽,則導致血紅蛋白中的Fe2+轉化為Fe3+,可以及時服用維生素C解毒,維生素C在解毒的過程中表現出　　　　(填“氧化”或“還原”)性。
(2)下列方法中,不能用來區分NaNO2和NaCl的是　　　　(填字母)。
A.測溶液的酸堿性
B.加入AgNO3溶液觀察是否有沉淀生成
C.分別在它們的酸性溶液中加入FeCl2溶液,觀察溶液顏色變化
(3)S2可以與Fe2+反應制備Fe2O3納米顆粒。
①若參加反應的S2與Fe2+的個數之比為1∶2,配平該反應的離子方程式:
　　　Fe2++　　　S2+　　　H2O2+　　　OH- 　　　Fe2O3+　　　S2+　　　H2O
②下列關于①反應的說法中正確的是　　　(填字母)。
A.該反應中S2表現氧化性
B.已知生成的Fe2O3納米顆粒的直徑為10 nm,則Fe2O3納米顆粒為膠體
C.該反應中H2O2做氧化劑
Ⅱ.已知亞硝酸鈉能發生反應:2NaNO2+4HI 2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)用雙線橋法表示該反應中電子轉移的方向及數目:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。氧化劑與還原劑的物質的量之比為　　　　。　
(2)測定NaNO2的質量分數的過程如下:稱取0.6 g NaNO2粗品于錐形瓶中,先加水溶解,再向其中滴加0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液,恰好完全反應時,消耗24 mL酸性KMnO4溶液。計算NaNO2粗品中NaNO2的質量分數:　　　　。[已知測定過程中發生的反應為Mn+H+ Mn2++N+H2O(未配平),且雜質不與KMnO4反應]
答案與分層梯度式解析
第2章　元素與物質世界
本章復習提升
易混易錯練
1.D　向澄清石灰水中通入CO2,開始時發生反應CO2+Ca2++2OH- CaCO3↓+H2O,Ca2+、OH-濃度減小,溶液導電能力減弱,后CO2過量,發生反應CaCO3+CO2+H2O Ca2++2HC,沉淀溶解,Ca2+、HC濃度增大,最終鈣離子的濃度與原來相等,HC的濃度與原來OH-的濃度相等,但OH-的摩爾電導率大于HC的摩爾電導率,所以最終溶液的導電能力小于原來溶液,故選D。
易錯分析　分析溶液導電能力變化時,易因為分析不清楚溶液中發生的反應而判斷錯誤。解答此類題目時,先分析物質之間發生的離子反應,弄清楚溶液中離子種類、濃度的變化情況,從而確定溶液導電能力的變化。
2.B　A點時CH3COOH和NH3·H2O恰好完全反應,溶質為醋酸銨,大量存在的離子為CH3COO-、N,故A正確;圖2中,從起始到D點,發生反應:HCl+NH3·H2O NH4Cl+H2O,n(HCl)=n(NH4Cl),圖1中A點和圖2中D點溶液中N的物質的量相等,但兩點所對應溶液的總體積不同,N的濃度不相等,故B錯誤;D點~E點發生反應CH3COOH+NH3·H2O CH3COO-+N+H2O,由弱電解質CH3COOH生成強電解質醋酸銨,溶液導電能力增強,故C正確;B點到D點,發生反應HCl+NH3·H2O NH4Cl+H2O,離子總物質的量幾乎不變,但溶液體積增大引起離子總濃度減小,從而導致溶液導電能力減小,故D正確。
3.C　根據還原性S2->Fe2+可知,Fe3+與S2-在水溶液中會發生反應生成S和Fe2+,不能大量共存,A正確;已知還原性I->Br->Cl-,則氧化性Cl2>Br2>I2,B正確;將足量Br2加入FeCl2溶液中,由于還原性Fe2+>Br->Cl-,所以溴單質只能將亞鐵離子氧化,不會氧化氯離子,C錯誤;將Cl2通入FeBr2溶液中,由于還原性Fe2+>Br-,Cl2先氧化Fe2+,再氧化Br-,D正確。
易錯分析　不能熟練運用氧化還原反應規律是導致這類題出錯的主要原因,同學們需要熟練運用守恒規律(原子守恒、得失電子守恒、電荷守恒等),對于氧化劑的氧化性強弱順序或還原劑的還原性強弱順序也需要會判斷和應用。
4.D　①14H++6Z-+X2 2X3++3Z2+7H2O中,Z元素的化合價升高,則Z-為還原劑,Z2為氧化產物;X元素的化合價降低,則X2為氧化劑,X3+為還原產物。②2A2++B2 2A3++2B-中,A元素的化合價升高,則A2+為還原劑,A3+為氧化產物;B元素的化合價降低,則B2為氧化劑,B-為還原產物。③2B-+Z2 B2+2Z-中,Z元素的化合價降低,則Z2為氧化劑,Z-為還原產物;B元素的化合價升高,則B-為還原劑,B2為氧化產物。由上述3個反應知氧化性:X2>Z2>B2>A3+,還原性:A2+>B->Z->X3+,A正確。X3+是X2的還原產物,B2是B-的氧化產物,B正確。根據氧化性強弱順序可知,在溶液中可能發生反應:14H++6A2++X2 2X3++6A3++7H2O,C正確。要將含有A2+、Z-和B-的溶液中A2+轉化為A3+,而不氧化Z-和B-,應加入B2,若加入Z2,B-也會被氧化,D錯誤。
思想方法練
1.D　解法一:根據電荷守恒可得-x+3×(-2)+14=2×(+3),解得x=2,假設M2中M的化合價為+a,則2×(+a)+7×(-2)=-2,解得a=6,即M2中M的化合價是+6。
解法二:設M2中M的化合價為+a,根據得失電子守恒可得:2(a-3)=3[0-(-2)],解得a=6。
方法點津　本題有兩種解法:可以先根據電荷守恒求出原子團M2所帶的電荷數,再計算出M的化合價;該反應為氧化還原反應,也可以直接利用得失電子守恒進行計算。
2.B　四種離子可以共存,若溶液中四種離子的濃度均為1 mol·L-1,電荷不守恒,A項不符合題意;該組四種離子之間不反應,能共存,四種離子的濃度均為1 mol·L-1,滿足電荷守恒,B項符合題意;Ba2+與S反應生成硫酸鋇沉淀,二者不能大量共存,C項不符合題意;H+與C反應,二者不能大量共存,D項不符合題意。
方法點津　先判斷四種離子在溶液中能否大量共存,若可以大量共存,再根據電解質在水溶液中陽離子所帶的正電荷總數和陰離子所帶的負電荷總數是否相等判斷。
3.A　設還原產物中元素X的價態為x,參加反應的X與S的個數比為1∶2,根據得失電子守恒可知,1×(5-x)=2×(6-4),解得x=+1,生成物可能是XO-,故選A。
方法點津　該題無需把完整的離子反應寫出,根據題目信息把氧化劑、還原劑、氧化產物找出來,根據得失電子守恒即可確定答案。
4.B　根據題意可知,2.56 g紅色固體為Cu,物質的量為0.04 mol,根據銅原子守恒可知原混合物中CuO的物質的量也為0.04 mol,質量為0.04 mol×80 g·mol-1=3.2 g;鐵粉的質量為9.92 g-3.2 g=6.72 g,n(Fe)==0.12 mol;由離子方程式Fe+Cu2+ Fe2++Cu可知,0.04 mol Fe用于置換銅,0.08 mol Fe用于生成H2,根據關系式Fe~H2可知生成H2的物質的量為0.08 mol,故A錯誤、B正確;溶液中金屬陽離子全為Fe2+,由鐵原子守恒可得,Fe2+的物質的量為0.12 mol,故C錯誤;由化學方程式H2+CuO Cu+H2O可知,還原0.04 mol CuO需要0.04 mol H2,剩余H2的物質的量為0.08 mol-0.04 mol=0.04 mol,故D錯誤。
5.答案　(1)1　6　3H2SO4　1　6　3　5H2O　(2)C　6∶1　(3)bc　(4)7.84　(5)2.63
解析　(1)根據原子守恒、得失電子守恒配平,得到化學方程式為CH3OH+6NaClO3+3H2SO4 CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O。(2)該反應中,CH3OH做還原劑,被氧化的元素是C,還原產物是二氧化氯,氧化產物是二氧化碳,還原產物和氧化產物的物質的量之比是6∶1。(3)該反應中,氧化劑是NaClO3,還原劑是CH3OH,氧化產物是CO2,還原產物是ClO2,同一氧化還原反應中氧化劑的氧化性強于氧化產物,還原劑的還原性強于還原產物,所以氧化性:NaClO3>CH3OH,還原性:CH3OH>ClO2。(4)根據CH3OH+6NaClO3+3H2SO4 CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O可知,生成7 mol氣體,轉移6 mol電子,則轉移0.3NA個電子時,生成0.35 mol氣體,在標準狀況下的體積為0.35 mol×22.4 L/mol=7.84 L。(5)設ClO2、Cl2的質量均為1 g,則≈2.63,則ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍。
綜合拔高練
五年高考練
1.A　高錳酸鉀溶液的有效成分為KMnO4,屬于鹽;過氧乙酸溶液的有效成分是CH3COOOH,屬于酸;雙氧水的有效成分是H2O2,屬于氧化物;醫用酒精的有效成分為CH3CH2OH,屬于有機物。
2.D　材料大意:晴好的天氣時采摘茶葉,經過蒸青、搗泥、拍壓、烘焙、穿孔、封裝等工序,制造出優質茶葉。蒸青,這樣做出的茶去掉了生青的草味,加熱引起顏色的變化,有新物質產生,故A不符合題意;搗泥壓榨,去汁壓餅,讓茶葉的苦澀味大大降低,可能引起物質的變化,故B不符合題意;烘焙加熱可能引起物質分解、氧化等,故C不符合題意;封裝,可保持干燥、防止氧化,最不可能引起化學變化,故D符合題意。
考場速決　“蒸”“焙”需要加熱,一般會引起物質變化;“搗”的過程中,未與空氣隔絕,茶葉中的某些成分可能會發生變化;“封”與外界環境隔絕,最不可能引起化學變化。
3.A　A項,膽礬是硫酸銅晶體,其化學式為CuSO4·5H2O,錯誤;B項,濕法冶銅中的一步反應是鐵與CuSO4溶液發生置換反應,故膽礬可作為濕法冶銅的原料,正確;C項,將CuSO4溶液濃縮結晶可得膽礬,正確;D項,鐵與硫酸銅溶液發生置換反應,置換出來的銅附在鐵釜上,正確。
知識拓展　常見物質的俗名
CuSO4·5H2O:膽礬、藍礬　FeSO4·7H2O:綠礬　KAl(SO4)2·12H2O:明礬　Na2SO4·10H2O:芒硝　Na2CO3:純堿、蘇打　NaHCO3:小蘇打　CaO:生石灰　Ca(OH)2:消石灰、熟石灰　NaOH:火堿、燒堿、苛性鈉
4.C　氨水顯堿性,OH-、S分別與Ag+反應而不能大量共存,Cu2+與NH3·H2O反應而不能大量共存,A項錯誤;Cu2+、Ag+分別與OH-反應生成沉淀而不能大量共存,Ag+與Cl-反應生成沉淀而不能大量共存,B項錯誤;醋酸溶液顯酸性,在醋酸溶液中S、N、Br-、H+之間互不反應,能大量共存,C項正確;Fe3+與I-發生氧化還原反應而不能大量共存,D項錯誤。
名師點睛　離子不共存一般會發生兩類反應,一是復分解反應,二是氧化還原反應:
(1)復分解反應:注意觀察離子之間是否能夠生成沉淀、氣體或難電離的物質(如弱酸、弱堿或水等)。例如,溶液中含Ag+,則Cl-、S、C等不能大量存在;酸性溶液中弱酸根離子或氫氧根離子等不能大量存在。
(2)氧化還原反應:注意觀察是否存在常見的具有氧化性或還原性的離子。常見的具有氧化性的離子有Fe3+、Mn、ClO-等,常見的具有還原性的離子有I-、S、Fe2+等。
5.B　CH3COOH為弱酸,CH3COOH在書寫離子方程式時需寫化學式。
6.AC　向次氯酸鈣溶液通入足量二氧化碳,反應生成碳酸氫鈣和次氯酸:ClO-+CO2+H2O HClO+HC,故A正確;NaHCO3溶液與少量的Ba(OH)2溶液發生反應的離子方程式為2HC+Ba2++2OH- BaCO3↓+C+2H2O,故B錯誤;過量CO2通入飽和碳酸鈉溶液反應產生碳酸氫鈉晶體,反應的離子方程式為2Na++C+CO2+H2O 2NaHCO3↓,故C正確;石灰乳在書寫離子方程式時不能拆成離子形式,應該寫化學式,故D錯誤。
7.B　題給離子方程式中原子不守恒,故A錯誤;氯氣與NaOH溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O,故B正確;在離子方程式中Na2O2不能拆成離子形式,故C錯誤;Na2CO3能溶于水,在離子方程式中應拆成離子形式,故D錯誤。
8.C　“見其氧化性者”說明該物質做氧化劑,Au、CaO、CaCO3在其描述中均不做氧化劑。S單質與銀、銅、鐵等反應時,硫元素化合價降低,是氧化劑,故選C。
高考風向　氧化還原反應的判斷及在生活中的應用是高頻考點。一般是結合生活中的真實情境或傳統文化進行考查,在學習過程中要有意識地積累與化學相關的古詩詞等方面的知識。
9.C　反應中F元素的化合價由0降低到-1,部分O元素的化合價由-2升高到+2,每消耗2 mol F2轉移4 mol 電子。若消耗標準狀況下44.8 L F2(即2 mol),則轉移的電子數為4NA,A正確;反應中每消耗2 mol F2生成2 mol NaF,質量為2 mol×42 g·mol-1=84 g,B正確;根據反應可知,F2是氧化劑,NaOH是還原劑,氧化產物為OF2,每消耗2 mol F2生成的氧化產物OF2分子數為NA,C錯誤、D正確。
10.A　A項,根據題給化學方程式可知,還原劑為I2,每6 mol I2參加反應,轉移60 mol電子,生成3 mol Cl2,則產生1 mol Cl2時轉移20 mol電子,錯誤;B項,反應中氧化劑為KClO3,還原劑為I2,物質的量之比等于化學計量數之比,為11∶6,正確;C項,工業上將Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉,正確;D項,I與酸化的淀粉碘化鉀溶液發生反應5I-+I+6H+ 3I2+3H2O,淀粉遇碘變藍,能檢驗I是否存在,正確。
11.D　反應Ⅰ中,As2S3→H2S2O3,S元素的化合價升高,As2S3是還原劑,故A錯誤;As2S3在紫外光作用下與O2、H2O反應生成了As2O3和H2S2O3,反應Ⅰ中反應前后As元素的化合價均為+3價,故B錯誤;反應Ⅰ的化學方程式為2As2S3+6O2+3H2O 2As2O3+3H2S2O3,反應Ⅱ的化學方程式為As2S3+7O2+6H2O 2H3AsO4+3H2SO4,即參加反應的:Ⅰ>Ⅱ,故C錯誤;反應Ⅰ和反應Ⅱ中氧化1 mol As2S3分別轉移的電子數為12NA和28NA(NA為阿伏加德羅常數的值),數目之比為3∶7,故D正確。
12.BD　KMnO4受熱分解的化學方程式為2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,氣體單質G為氧氣,O元素化合價從-2升高為0,G為氧化產物,H是濃鹽酸與高錳酸鉀分解產生的固體物質反應得到的產物,根據題給流程圖可知Mn元素化合價降低,則HCl中Cl元素化合價應升高,H為Cl2,是氧化產物,A項正確;根據KMnO4受熱分解的化學方程式可知KMnO4中Mn元素化合價降低,O元素化合價升高,故KMnO4既是氧化劑又是還原劑,B項錯誤;Mn元素至少參加了KMnO4分解,K2MnO4、MnO2分別與濃鹽酸反應,即3個氧化還原反應,C項正確;根據得失電子守恒,0.1 mol KMnO4與HCl完全反應生成0.25 mol Cl2,由于有O2產生,所以Cl2和O2的物質的量之和小于0.25 mol,D項錯誤。
13.答案　(1)2Cr2+10H+ 4Cr3++6S+5H2O
(2)Cu+H2O2+2H+ Cu2++2H2O　O2　增強H2O2的氧化性
(3)2CeO2+H2O2+6H+ 2Ce3++O2↑+4H2O
解析　(1)根據得失電子守恒、原子守恒、電荷守恒可寫出該離子方程式:2Cr2+10H+ 4Cr3++6S+5H2O。(2)根據實驗現象“銅片溶解,溶液變藍,少量無色氣體產生”可知銅反應生成了硫酸銅,H2O2作氧化劑被還原,產物為H2O,離子方程式為Cu+H2O2+2H+ Cu2++2H2O,H2O2在Cu2+催化下分解生成O2和H2O,無色氣體為O2。實驗①Na2SO4溶液顯中性,實驗無明顯現象,實驗②稀硫酸呈酸性,反應現象明顯,通過對比,說明H+的作用是增強H2O2的氧化性。(3)在酸性條件下CeO2與H2O2反應生成Ce3+和O2,根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+ 2Ce3++O2↑+4H2O。
三年模擬練
1.C　明礬中Al3+與H2O反應產生的Al(OH)3膠體吸附水中的懸浮物而凈水,與氧化還原反應無關,A錯誤;撒鹽融雪是NaCl的溶解使含鹽雪水的凝固點降低,與氧化還原反應無關,B錯誤;使用暖貼時,鐵粉與空氣中的O2、H2O發生氧化還原反應,C正確;生石灰與水反應放出大量熱,與氧化還原反應無關,D錯誤。
素養解讀　本題以日常生活中的物質應用為情境,考查氧化還原反應的應用,體現了宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養。
2.A　鹽酸中,Na+、K+、Cl-、Mg2+相互之間不反應,能大量共存,A項符合題意;NaOH溶液呈堿性,OH-與Cu2+反應,不能大量共存,B項不符合題意;澄清石灰水中含有Ca2+,Ca2+與C反應生成CaCO3沉淀而不能大量共存,C項不符合題意;新制氯水中含有的Cl2、HClO具有強氧化性,能與Fe2+發生氧化還原反應,不能大量共存,D項不符合題意。
方法點津　限定條件的離子共存題目的分析思路
3.D　Ⅰ和Ⅱ均能用H++HC H2O+CO2↑表示,①符合題意;燒堿溶液中通入少量CO2生成碳酸鈉,燒堿溶液中通入過量CO2生成碳酸氫鈉,二者不能用同一個離子方程式表示,②不符合題意;Ⅰ和Ⅱ均能用2H++S+Ba2++2OH- BaSO4↓+2H2O表示,③符合題意;向鹽酸中加入適量氫氧化鉀,離子方程式為H++OH- H2O,向鹽酸中加入適量氫氧化銅,離子方程式為2H++Cu(OH)2 2H2O+Cu2+,二者不能用同一個離子方程式表示,④不符合題意。故選D。
4.C　Fe(OH)3膠體顯電中性,A項正確;由題圖可知,Fe(OH)3膠團第一層和第二層共同構成膠體粒子,帶正電,B項正確;向Fe(OH)3膠體中逐滴加入鹽酸至過量,開始時膠體聚沉產生紅褐色沉淀,鹽酸過量時,沉淀會溶解,C項錯誤;由題圖可知,Fe(OH)3膠團結構可表示為{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-,D項正確。
5.B　
“試劑1”“試劑2”的加入順序不可顛倒,否則過量的Ba2+無法除去,A正確;由圖分析可知固體成分還有BaCO3,B錯誤;“過濾”操作時使用的玻璃儀器有漏斗、燒杯和玻璃棒,C正確;“蒸發結晶”時,有晶體析出并剩余少量液體即停止加熱,利用余熱將剩余水分蒸干,D正確。
6.A　沒有注明氣體所處狀況,無法計算,A項錯誤;溫度過高時,次氯酸受熱分解,氨氮去除率會降低,B項正確;過程②中氧化劑為HClO,Cl元素的化合價由+1降低至-1,還原劑為NH3,N元素的化合價由-3升高到0,根據得失電子守恒可知,氧化劑與還原劑的物質的量之比是3∶2,C項正確;根據原理圖可知,除去氨氮的總反應中的反應物為NH3、Ca(ClO)2,生成物為N2、CaCl2、H2O,根據得失電子守恒和原子守恒可得總反應方程式為4NH3+3Ca(ClO)2 2N2+3CaCl2+6H2O,D項正確。
素養解讀　本題以次氯酸鈣除去氨氮的原理圖為情境,考查氧化還原反應方程式的書寫及相關計算,培養學生利用所學知識解決實際問題的能力,體現了宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養。
7.D　由題給流程圖可知,溶液中含有Ba2+、Mg2+、Ag+,先加入的試劑A為NaCl溶液,生成的沉淀1為AgCl,過濾分離AgCl;向溶液1中加入的試劑B為NaOH溶液,生成的沉淀2為Mg(OH)2,過濾分離Mg(OH)2;向溶液2中加入的試劑C為Na2CO3溶液,生成的沉淀3為BaCO3。Ag+和 Mg2+均與OH-反應產生沉淀,試劑A不可能為NaOH溶液,故A錯誤;沉淀2是Mg(OH)2,故B錯誤;由于實驗目的是將三種陽離子逐一沉淀分離,所以每步均需過濾后再進行下一步操作,故C錯誤;生成沉淀1的離子方程式只能是Ag++Cl- AgCl↓,故D正確。
8.A　階段①說明氯氣溶于水,但溶于水的氯氣只是部分與水反應生成HCl和次氯酸,A錯誤;階段②壓強變小,是因為氯氣和氫氧化鈉溶液反應生成次氯酸鈉、氯化鈉和水,該過程發生了氧化還原反應,B正確;階段③壓強又逐漸增大,發生反應的離子方程式為Cl-+ClO-+2H+ Cl2↑+H2O,C正確;若將Cl2換成CO2,二氧化碳能溶于水,但溶解度不大,加入氫氧化鈉溶液,NaOH和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水(或生成NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3均有),最后加入稀鹽酸,又可產生二氧化碳,因此所得的壓強變化趨勢與題圖乙相似,D正確。
9.答案　(1)MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O　飽和食鹽水　(2)d、a　(3)①證明反應后的E溶液中有淀粉,無,說明溶液的淺棕色不是造成的　被Cl2氧化成IC(紅色)和IC(黃色),兩者混合使溶液呈淺棕色　②8Cl2++9H2O 16Cl-+18H++3I
解析　
(1)二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應的離子方程式為MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O;飽和食鹽水可以降低氯氣在水中的溶解度,裝置B可貯存多余的氣體,應盛裝的液體是飽和食鹽水。(2)裝置C的作用是證明干燥的Cl2無漂白性,潮濕的Cl2具有漂白性,所以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次應放入的物質是濕潤的石蕊試紙、無水氯化鈣、干燥的石蕊試紙。(3)①滴入1滴碘水,溶液顯藍色,證明反應后的E溶液中有淀粉;滴入淀粉溶液,溶液顏色沒有明顯變化,說明反應后的E溶液中沒有,溶液的淺棕色不是造成的;根據信息可知,E中溶液顯淺棕色的原因可能是被Cl2氧化成IC(紅色)和IC(黃色),兩種離子混合使溶液呈淺棕色;②與Cl2反應的最終產物是I,結合得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒,可得反應的離子方程式為8Cl2++9H2O 16Cl-+18H++3I。
10.B　HCl在水中完全電離,電離方程式為HCl H++Cl-,A正確;HCl屬于電解質,B不正確;冰表面第二層中,氯化氫完全電離,Cl-與H2O的物質的量之比為10-4∶1,設Cl-的物質的量為1 mol,則H2O的物質的量為10 000 mol,第二層中冰的體積為=2×105 cm3=200 L,所以冰表面第二層中,H+濃度為=5×10-3 mol·L-1,C正確;根據題圖可知,冰表面第三層中只有H2O分子,沒有HCl分子,D正確。
素養解讀　本題以HCl氣體分子在253 K冰表面吸附和溶解過程的示意圖為情境,通過對吸附和溶解過程中微觀粒子的識別,考查電解質的判斷、濃度計算等,體現了宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養。
11.答案　Ⅰ.(1)還原　
(2)B　
(3)①2　1　4　4　1　1　6　②C
Ⅱ.(1)　1∶1
(2)69%
解析　Ⅰ.(1)NaNO2能使血紅蛋白中的Fe2+轉化為Fe3+,說明NaNO2具有氧化性,用維生素C解毒,就是把Fe3+還原為Fe2+,即維生素C具有還原性。(2)NaNO2水溶液呈堿性,NaCl水溶液呈中性,則可測溶液的酸堿性來區分NaNO2和NaCl,故A不符合題意;AgNO2和AgCl均為難溶于水的白色固體,則不能用AgNO3溶液來區分NaNO2和NaCl,故B符合題意;在酸性環境中NaNO2能將Fe2+氧化為Fe3+,溶液顏色由淺綠色變為黃色,而NaCl與Fe2+不反應,則可用FeCl2溶液來鑒別酸性的NaNO2和NaCl溶液,故C不符合題意。(3)①根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可配平題給離子方程式:2Fe2++S2+4H2O2+4OH- Fe2O3+S2+6H2O。②2Fe2++S2+4H2O2+4OH- Fe2O3+S2+6H2O反應中硫元素化合價升高被氧化,S2表現了還原性,故A錯誤;膠體為混合物,而Fe2O3納米顆粒為純凈物,故B錯誤;反應中H2O2中的氧元素化合價降低,被還原,做氧化劑,故C正確。Ⅱ.(1)氮元素的化合價由+3價降低為+2價,部分碘元素的化合價由-1價升高為0價,用雙線橋法表示電子轉移的方向和數目為+2NaI+2H2O,氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶1。(2)稱取0.6 g NaNO2粗品,加水溶解,用0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液進行滴定,滴定結束后消耗24 mL酸性KMnO4溶液,設樣品中含有亞硝酸鈉的物質的量為n,依據得失電子守恒可得:
5N
5 mol 2 mol
n 0.1 mol·L-1×24×10-3 L
解得n=0.006 mol,NaNO2粗品中NaNO2的質量分數為×100%=69%。
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