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文档简介
微主题2常见物质的性质、用途及转化纲举目张氧化还原反应[氧化性与还原性]1.下列有关说法正确的是EF(填字母)。A.(2020·江苏卷)向0.1mol/LH2O2溶液中滴加0.1mol/LKMnO4溶液,溶液褪色,H2O2具有氧化性B.(2019·江苏卷)SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白C.(2018·江苏卷)向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性D.(2017·江苏卷)ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒E.(2017·江苏卷)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,说明部分Na2SO3被氧化F.(2016·江苏卷)室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色,说明Fe3+的氧化性比I2强【解析】H2O2与高锰酸钾溶液反应,H2O2是还原剂,H2O2具有还原性,A错误;SO2可用于纸浆漂白,不涉及得失电子,与氧化性无关,B错误;Fe+Cu2+=Fe2++Cu,氧化性:氧化剂(Cu2+)>氧化产物(Fe2+),C错误;ClO2具有强氧化性,可用于自来水的杀菌消毒,D错误;沉淀部分溶解,说明沉淀中含有亚硫酸钡和硫酸钡,则亚硫酸钠部分被氧化,E正确;溶液变蓝色,说明产生I2,故发生反应:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,氧化性:氧化剂(Fe3+)>氧化产物(I2),F正确。2.(2023·江苏卷)室温下,探究0.1mol/LFeSO4溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的的是(B)选项探究目的实验方案A溶液中是否含有Fe3+向2mLFeSO4溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶液颜色变化BFe2+是否有还原性向2mLFeSO4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化CFe2+是否水解向2mLFeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化DFe2+能否催化H2O2分解向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生情况【解析】检验溶液中是否含有Fe3+,应该直接滴加KSCN溶液,A错误;Fe2+水解使溶液显酸性,酸性溶液不能使酚酞变色,C错误;酸性溶液中,H2O2能把Fe2+氧化为Fe3+,无法确定催化H2O2分解的是Fe2+还是Fe3+,且缺少对照实验,D错误。[氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写]3.(1)(2022·江苏卷)①在弱碱性溶液中,FeS与CrOeq\o\al(2-,4)反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S,其离子方程式为FeS+CrOeq\o\al(2-,4)+4H2O=Fe(OH)3+Cr(OH)3+S+2OH-。②“酸浸”(盐酸)时,CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O。③实验中发现,在300℃时,密闭容器中NaHCO3溶液与铁粉反应,反应初期有FeCO3生成并放出H2,该反应的离子方程式为Fe+2HCOeq\o\al(-,3)eq\o(=,\s\up17(300℃))FeCO3↓+COeq\o\al(2-,3)+H2↑。(2)(2021·江苏卷)将一定量软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)与Na2SO3溶液配成悬浊液,加入三颈瓶中,70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加H2SO4溶液,MnO2转化为Mn2+的离子方程式为MnO2+SOeq\o\al(2-,3)+2H+eq\o(=,\s\up17(70℃))Mn2++SOeq\o\al(2-,4)+H2O。(3)(2020·江苏卷)①NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备NaClO的离子方程式:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。②CO2催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-,其离子方程式为HCOeq\o\al(-,3)+H2eq\o(=,\s\up17(催化剂))HCOO-+H2O。(4)(2019·江苏卷)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NOeq\o\al(-,3),其离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NOeq\o\al(-,3)+5H+。②将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。4.(2017·江苏卷)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜有多种制备方法。方法①:45~50℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为4CuCl+O2+8H2Oeq\o(=,\s\up17(45~50℃))2[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]。方法②:先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。M′的化学式为Fe2+。离子反应(学用P15)[离子共存]5.(2020·江苏卷)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(A)A.0.1mol/L氨水:Na+、K+、OH-、NOeq\o\al(-,3)B.0.1mol/L盐酸:Na+、K+、SOeq\o\al(2-,4)、SiOeq\o\al(2-,3)C.0.1mol/LKMnO4溶液:NHeq\o\al(+,4)、Na+、NOeq\o\al(-,3)、I-D.0.1mol/LAgNO3溶液:NHeq\o\al(+,4)、Mg2+、Cl-、SOeq\o\al(2-,4)【解析】H+与SiOeq\o\al(2-,3)生成沉淀而不能大量共存,B错误;MnOeq\o\al(-,4)与I-发生氧化还原反应而不能大量共存,C错误;Ag+与Cl-、SOeq\o\al(2-,4)生成沉淀而不能大量共存,D错误。6.(2019·江苏卷)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(A)A.0.1mol/LNaOH溶液:Na+、K+、COeq\o\al(2-,3)、AlOeq\o\al(-,2)B.0.1mol/LFeCl2溶液:K+、Mg2+、SOeq\o\al(2-,4)、MnOeq\o\al(-,4)C.0.1mol/LK2CO3溶液:Na+、Ba2+、Cl-、OH-D.0.1mol/LH2SO4溶液:K+、NHeq\o\al(+,4)、NOeq\o\al(-,3)、HSOeq\o\al(-,3)【解析】Fe2+能被MnOeq\o\al(-,4)氧化,B错误;COeq\o\al(2-,3)会与Ba2+反应生成沉淀,C错误;NOeq\o\al(-,3)在酸性环境中具有强氧化性,会把HSOeq\o\al(-,3)氧化成SOeq\o\al(2-,4),D错误。7.(2018·江苏卷)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(B)A.0.1mol/LKI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-B.0.1mol/LFe2(SO4)3溶液:Cu2+、NHeq\o\al(+,4)、NOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,4)C.0.1mol/LHCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NOeq\o\al(-,3)D.0.1mol/LNaOH溶液:Mg2+、Na+、SOeq\o\al(2-,4)、HCOeq\o\al(-,3)【解析】ClO-与I-能发生氧化还原反应,不能大量共存,A错误;H+与CH3COO-反应生成弱电解质CH3COOH,不能大量共存,C错误;Mg2+与OH-反应生成沉淀,且OH-与HCOeq\o\al(-,3)不能大量共存,D错误。[离子方程式]8.(2020·江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是(C)A.Cl2通入水中制氯水:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-B.NO2通入水中制硝酸:2NO2+H2O=2H++NOeq\o\al(-,3)+NOC.0.1mol/LNaAlO2溶液中通入过量CO2:AlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)D.0.1mol/LAgNO3溶液中加入过量浓氨水:Ag++NH3+H2O=AgOH↓+NHeq\o\al(+,4)【解析】HClO是弱酸,在离子方程式中不能拆分,A错误;电荷不守恒,B错误;AgOH可溶于浓氨水,并转化为[Ag(NH3)2]+,D错误。9.(2019·江苏卷)下列指定反应的离子方程式正确的是(A)A.室温下,用NaOH稀溶液吸收Cl2:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2OB.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2:Al+2OH-=AlOeq\o\al(-,2)+H2↑C.室温下用稀硝酸溶解铜:Cu+2NOeq\o\al(-,3)+2H+=Cu2++2NO2↑+H2OD.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+【解析】电荷不守恒,B错误;Cu与稀硝酸反应的气体产物为NO,C错误;Na2SiO3是可溶性盐,写离子方程式时需要拆开,D错误。10.(2018·江苏卷)下列离子方程式正确的是(A)A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:COeq\o\al(2-,3)+CaSO4(s)CaCO3(s)+SOeq\o\al(2-,4)B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I-+IOeq\o\al(-,3)+6H+=I2+3H2OC.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+2Fe(OH)3=2FeOeq\o\al(2-,4)+3Cl-+4H++H2OD.电解饱和食盐水:2Cl-+2H+eq\o(=,\s\up17(通电))Cl2↑+H2↑【解析】电荷不守恒,B错误;在碱性溶液中不可能生成H+,C错误;电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl-+2H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))H2↑+Cl2↑+2OH-,D错误。物质的性质与用途(学用P16)阅读下列材料,完成第11题。水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2,如水煤气法制氢反应中,H2O(g)与足量C(s)反应生成1molH2(g)和1molCO(g)吸收131.3kJ的热量。H2在金属冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用,如HCOeq\o\al(-,3)在催化剂作用下与H2反应可得到HCOO-。我国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。11.(2023·江苏卷)下列化学反应表示正确的是(B)A.水煤气法制氢:C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g)ΔH=-131.3kJ/molB.HCOeq\o\al(-,3)催化加氢生成HCOO-的反应:HCOeq\o\al(-,3)+H2eq\o(=,\s\up17(催化剂))HCOO-+H2OC.电解水制氢的阳极反应:2H2O-2e-=H2↑+2OH-D.CaH2与水反应:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑【解析】水煤气法制氢为吸热反应,ΔH应大于0,A错误;电解水制氢时,H2是阴极产物,阳极产生的气体是O2,故阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,C错误;H原子不守恒,D错误。阅读下列材料,完成第12~13题。元素周期表中ⅣA族元素及其化合物应用广泛,甲烷具有较大的燃烧热(890.3kJ/mol),是常见燃料;Si、Ge是重要的半导体材料,硅晶体表面SiO2能与氢氟酸(HF,弱酸)反应生成H2SiF6(H2SiF6在水中完全电离为H+和SiFeq\o\al(2-,6));1885年德国化学家将硫化锗(GeS2)与H2共热制得了门捷列夫预言的类硅——锗;我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术,制造出许多精美的青铜器;Pb、PbO2是铅蓄电池的电极材料,不同含铅化合物一般具有不同颜色,历史上曾经广泛用作颜料。12.(2022·江苏卷)下列化学反应表示正确的是(A)A.SiO2与HF溶液反应:SiO2+6HF=2H++SiFeq\o\al(2-,6)+2H2OB.高温下H2还原GeS2:GeS2+H2=Ge+2H2SC.铅蓄电池放电时的正极反应:Pb-2e-+SOeq\o\al(2-,4)=PbSO4D.甲烷的燃烧:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=+890.3kJ/mol【解析】H原子不守恒,且反应条件应该是高温,B错误;铅蓄电池放电时,正极发生得到电子的还原反应,不是失去电子,正极反应式为PbO2+2e-+SOeq\o\al(2-,4)+4H+=PbSO4+2H2O,负极反应式为Pb-2e-+SOeq\o\al(2-,4)=PbSO4,C错误;测定CH4的燃烧热时,生成物水应该为液态,且燃烧为放热反应,热化学方程式中的ΔH应该为负值,D错误。13.(2022·江苏卷)下列物质性质与用途具有对应关系的是(C)A.石墨能导电,可用作润滑剂B.单晶硅熔点高,可用作半导体材料C.青铜比纯铜熔点低、硬度大,古代用青铜铸剑D.含铅化合物颜色丰富,可用作电极材料【解析】石墨质软,易滑动,常用作润滑剂,与导电性无关,A错误;晶体硅是介于导体和绝缘体之间的半导体材料,与晶体硅熔点高无关,B错误;含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应,可用作电极材料,与其颜色无关,D错误。14.(2021·江苏卷)下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是(B)A.铁粉能与O2反应,可用作食品保存的吸氧剂B.纳米Fe3O4能与酸反应,可用作铁磁性材料C.FeCl3具有氧化性,可用于腐蚀印刷电路板上的CuD.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水【解析】纳米四氧化三铁具有磁性,可用作铁磁性材料,与其能与酸反应无关,B错误。15.(2020·江苏卷)下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(D)A.铝的金属活动性强,可用于制作铝金属制品B.氧化铝熔点高,可用作电解冶炼铝的原料C.氢氧化铝受热易分解,可用于中和过多的胃酸D.明矾溶于水并水解形成胶体,可用于净水【解析】制备铝金属制品是利用铝的强度高、硬度大、密度小等物理性质,与金属的活动性无关,A错误;氧化铝熔点高,可作耐高温材料,氧化铝可用于电解冶炼铝的原因是其在自然界中含量丰富,熔融状态下能够导电,B错误;可用于中和过多的胃酸的原因是氢氧化铝能与胃酸反应,且本身性质比较温和,C错误。16.(2020·江苏卷)下列有关化学反应的叙述正确的是(B)A.室温下,Na在空气中反应生成Na2O2B.室温下,Al与4.0mol/LNaOH溶液反应生成NaAlO2C.室温下,Cu与浓硝酸反应放出NO气体D.室温下,Fe与浓硫酸反应生成FeSO4【解析】室温下,Na在空气中被O2氧化生成Na2O,在点燃或加热的条件下被O2氧化生成Na2O2,A错误;室温下,Cu与浓硝酸反应放出NO2气体,C错误;室温下,Fe与浓硫酸发生钝化反应,生成致密的氧化物保护膜,D错误。17.(2019·江苏卷)下列有关化学反应的叙述正确的是(C)A.Fe在稀硝酸中发生钝化B.MnO2和稀盐酸反应制取Cl2C.SO2与过量氨水反应生成(NH4)2SO3D.室温下,Na与空气中的O2反应制取Na2O2【解析】Fe在冷的浓硝酸(或浓硫酸)中才会发生钝化,A错误;MnO2和浓盐酸在加热条件下才能反应制取Cl2,B错误;室温下,Na与空气中的O2反应得到的是Na2O,加热或点燃条件下才能得到Na2O2,D错误。18.(2018·江苏卷)下列有关物质性质的叙述一定不正确的是(A)A.向FeCl2溶液中滴加NH4SCN溶液,溶液显红色B.KAl(SO4)2·12H2O溶于水可形成Al(OH)3胶体C.NH4Cl与Ca(OH)2混合加热可生成NH3D.Cu与FeCl3溶液反应可生成CuCl2【解析】铁离子与NH4SCN溶液反应,溶液显红色,A错误;KAl(SO4)2·12H2O溶于水电离出铝离子,铝离子水解可形成Al(OH)3胶体,B正确;实验室中通常利用加热NH4Cl、Ca(OH)2固体混合物的方法制取NH3,C正确;Cu与FeCl3溶液发生氧化还原反应生成FeCl2和CuCl2,D正确。常见物质间的转化(学用P17)19.(2023·江苏卷)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。燃煤烟气中CO2的捕集可通过如图所示的物质转化实现。(1)“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为KHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+KOH+H2O。(2)载人航天器内,常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2,其原因是相同质量的LiOH固体可吸收更多的CO2。20.(2023·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(B)A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:HNO3(稀)eq\o(→,\s\up17(Cu))NOeq\o(→,\s\up17(O2))NO2B.工业制硝酸过程中的物质转化:N2eq\o(→,\s\up17(O2),\s\do17(放电或高温))NOeq\o(→,\s\up17(H2O))HNO3C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:2NO+2COeq\o(=,\s\up17(催化剂))N2+2CO2D.实验室制备少量NH3的原理:2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up17(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O【解析】NO与H2O不反应,B错误。21.(2022·江苏卷)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(A)A.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4ClC.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”【解析】大自然通过“雷雨发庄稼”将N2转化为NO,化学方程式为N2+O2eq\o(=,\s\up17(放电))2NO,不是转化为NH3,A错误;侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl,反应原理为NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,B正确;氨气与氧气在催化条件下发生反应生成一氧化氮,一氧化氮可与O2反应生成二氧化氮,二氧化氮和水、氧气反应生成硝酸,C正确;氮元素在自然界中既有游离态又有化合态,多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,D正确。22.(2021·江苏卷)在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是(C)A.NO(g)eq\o(→,\s\up17(H2O))HNO3(aq)B.稀硝酸eq\o(→,\s\up17(Cu))NO2(g)C.NO(g)eq\o(→,\s\up17(CO),\s\do17(高温,催化剂))N2(g)D.NOeq\o\al(-,3)(aq)eq\o(→,\s\up17(O3))N2(g)【解析】NO不溶于水,无法直接与水反应生成硝酸,A错误;稀硝酸与Cu反应的还原产物为NO,B错误;在催化剂催化作用下,汽车尾气中的NO与CO反应,转化为N2和CO2,C正确;分析化合价可知,硝酸根离子中N元素化合价为+5,氮气中N元素为0价,需要加入还原剂才能完成,而臭氧是氧化剂,D错误。23.(2020·江苏卷)下列选项所示的物质间转化均能实现的是(C)A.NaCl(aq)eq\o(→,\s\up17(通电))Cl2(g)eq\o(→,\s\up17(石灰水))漂白粉(s)B.NaCl(aq)eq\o(→,\s\up17(CO2g))NaHCO3(s)eq\o(→,\s\up17(△))Na2CO3(s)C.NaBr(aq)eq\o(→,\s\up17(Cl2g))Br2(aq)eq\o(→,\s\up17(NaIaq))I2(aq)D.Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up17(HClaq))MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up17(通电))Mg(s)【解析】氯气与石灰乳反应可制备漂白粉,石灰水中氢氧化钙的浓度太低,不能用于制备漂白粉,A错误;制备NaHCO3的原料是饱和氯化钠溶液、氨气与二氧化碳,B错误;电解熔融的氯化镁可制备金属镁,电解氯化镁溶液得到的是氢氧化镁,D错误。24.(2019·江苏卷)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(B)A.NaCl(aq)eq\o(→,\s\up17(通电))Cl2(g)eq\o(→,\s\up17(Fes),\s\do17(△))FeCl2(s)B.MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up17(石灰乳))Mg(OH)2(s)eq\o(→,\s\up17(煅烧))MgO(s)C.S(s)eq\o(→,\s\up17(O2g),\s\do17(点燃))SO3(g)eq\o(→,\s\up17(H2Ol))H2SO4(aq)D.N2(g)eq\o(→,\s\up17(H2g),\s\do17(高温、高压、催化剂))NH3(g)eq\o(→,\s\up17(CO2g),\s\do17(NaClaq))Na2CO3(s)【解析】Cl2与Fe在加热条件下得到的产物为FeCl3,A错误;S在O2中点燃得到的是SO2,SO2与氧气在高温、催化剂条件下生成SO3,C错误;NH3与CO2、NaCl溶液反应的产物为NaHCO3和NH4Cl,D错误。常见物质的实验室制备(学用P18)25.(2023·江苏卷)实验室制备Cl2的原理及装置均正确的是(C)【解析】实验室制取Cl2时,应该选用浓盐酸,A错误;用洗气瓶洗气时,气体应“长进短出”,若从短导管进气,则洗气瓶中的液体会被压出,B错误;Cl2微溶于水,水吸收Cl2的能力有限,可改用NaOH浓溶液吸收尾气中的Cl2,D错误。26.(2021·江苏卷)下列由废铜屑制取硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的实验原理与装置不能达到实验目的的是(D)【解析】碳酸钠溶液显碱性,碱性溶液可促进油污的水解,能达到实验目的,A正确;酸性溶液中过氧化氢可氧化并溶解Cu,能达到实验目的,B正确;过滤可分离不溶性杂质与溶液,能达到实验目的,C正确;由溶液得到含结晶水的晶体,需蒸发浓缩、冷却结晶,蒸干溶液无法获得CuSO4·5H2O,不能达到实验目的,D错误。27.(2017·江苏卷)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(B)【解析】稀硫酸与铜共热不能生成SO2,要用浓硫酸和铜在加热条件下反应制取SO2,A错误;用品红溶液验证SO2的漂白性,B正确;SO2的密度大于空气的密度,用向上排空气法收集,应该是长管进气短管出气,C错误;饱和亚硫酸氢钠溶液无法吸收SO2,可改用氢氧化钠浓溶液,D错误。环境保护(学用P19)28.(2020·江苏卷)打赢蓝天保卫战,提高空气质量。下列物质不属于空气污染物的是(B)A.PM2.5 B.O2C.SO2 D.NO【解析】PM2.5可导致雾霾发生,属于空气污染物,A不符合题意;氧气不属于空气污染物,B符合题意;SO2可导致酸雨的形成,属于空气污染物,C不符合题意;NO可引起光化学烟雾及酸雨,属于空气污染物,D不符合题意。29.(2020·江苏卷)吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化,可得到硫酸盐。已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水;溶液中H2SO3、HSOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,3)的物质的量分数随pH的分布如图1所示。图1(1)氨水吸收SO2。向氨水中通入少量SO2,主要反应的离子方程式为2NH3+H2O+SO2=SOeq\o\al(2-,3)+2NHeq\o\al(+,4)(或2NH3·H2O+SO2=SOeq\o\al(2-,3)+2NHeq\o\al(+,4)+H2O);当通入SO2至溶液pH=6时,溶液中浓度最大的阴离子是HSOeq\o\al(-,3)(填化学式)。(2)ZnO水悬浊液吸收SO2。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化(如图2所示)。溶液pH几乎不变阶段,主要产物是ZnSO3(填化学式);SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为ZnSO3+SO2+H2O=Zn2++2HSOeq\o\al(-,3)(或ZnO+2SO2+H2O=Zn2++2HSOeq\o\al(-,3))。图2(3)O2催化氧化。其他条件相同时,调节吸收SO2得到溶液的pH在4.5~6.5范围内,pH越小,SOeq\o\al(2-,4)生成速率越大,其主要原因是)随着pH降低,HSOeq\o\al(-,3)浓度增大;随着氧化的进行,溶液的pH将减小(填“增大”“减小”或“不变”)。【解析】(2)开始阶段SO2与ZnO反应生成ZnSO3,反应的化学方程式为SO2+ZnO=ZnSO3,SO2的吸收率和溶液的pH几乎不变,随后发生反应ZnSO3+SO2+H2O=Zn2++2HSOeq\o\al(-,3),SO2吸收率迅速降低。(3)从图中可以看出,pH在4.5~6.5范围内,pH越低,HSOeq\o\al(-,3)浓度越大,则生成SOeq\o\al(2-,4)的速率越大;生成了强酸,则pH减小。30.(2019·江苏卷)N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为2NH3+2O2eq\o(=,\s\up17(催化剂),\s\do17(△))N2O+3H2O。(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收,主要反应为NO+NO2+2OH-=2NOeq\o\al(-,2)+H2O2NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,2)+NOeq\o\al(-,3)+H2O①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有BC(填字母)。A.加快通入尾气的速率B.采用气、液逆流的方式吸收尾气C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是NaNO3(填化学式,下同);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(3)NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为NOeq\o\al(-,3)的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是溶液pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强。【解析】(2)①加快通入尾气的速率,吸收不充分,NO和NO2去除率降低,A错误;采用气、液逆流的方式吸收尾气,可使气液充分接触,提高吸收效率,B正确;吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液,则NaOH溶液可维持较高的浓度,有利于NO和NO2的充分吸收,C正确。②根据2NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,2)+NOeq\o\al(-,3)+H2O可知,该晶体中的主要杂质是NaNO3;结合题给的两个离子方程式可知,若NO和NO2的物质的量之比大于1∶1,则NO不能被完全吸收,故吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO。(3)溶液pH越小,c(H+)越大,溶液中HClO的浓度也就越大,氧化NO的能力越强。常见氧化剂、还原剂及其产物的预测与化学(或离子)方程式的配平1.常见的氧化剂及还原产物预测氧化剂还原产物预测KMnO4酸性条件下生成Mn2+;中性或弱碱性条件下生成MnO2;碱性条件下生成MnOeq\o\al(2-,4)K2Cr2O7(酸性)酸性条件下生成Cr3+浓硝酸NO2稀硝酸NOCl2、Br2、I2Cl-、Br-、I-H2O2碱性条件下生成OH-;酸性条件下生成H2ONa2O2NaOH、Na2CO3NaClO、ClO-Cl-、Cl2NaClO3Cl2、ClO2、Cl-2.常见的还原剂及氧化产物预测还原剂氧化产物预测Fe2+强酸性条件下生成Fe3+;弱酸性至碱性条件下生成Fe(OH)3SO2、H2SO3、SOeq\o\al(2-,3)在溶液中生成SOeq\o\al(2-,4)S2-、H2SS、SO2、SOeq\o\al(2-,3)H2C2O4CO2H2O2O2I-、HII2COCO2金属单质(Zn、Fe、Cu)Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+3.歧化反应与归中反应(1)卤素单质“碱性歧化,酸性归中”。歧化反应(碱性):Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O3Cl2+6OH-eq\o(=,\s\up17(△))ClOeq\o\al(-,3)+5Cl-+3H2O归中反应(酸性):ClOeq\o\al(-,3)+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O(2)NOx与碱液的歧化反应与归中反应。歧化反应(NO与碱不反应):2NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,3)+NOeq\o\al(-,2)+H2O归中反应:NO+NO2+2OH-=2NOeq\o\al(-,2)+H2O4.陌生氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写(1)陌生氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写步骤例:碱性条件下KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液反应可制备K2FeO4,写出该反应的离子方程式。①预测反应的主要产物:Fe3++ClO-——FeOeq\o\al(2-,4)+Cl-②根据得失电子守恒,配平氧化还原反应的系数:2Fe3++3ClO-——2FeOeq\o\al(2-,4)+3Cl-③配平O原子:酸性条件下,用H+平衡电荷。在多O一侧加H+,多1个O加2个H+,在另一侧加1个H2O;碱性条件下,用OH-平衡电荷。在多O一侧加H2O。多1个O加1个H2O,在另一侧加2个OH-。得到:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeOeq\o\al(2-,4)+3Cl-+5H2O。④最后检查是否守恒:即原子守恒和电荷守恒。(2)工艺流程中的氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写①空气中的氧气参与氧化还原反应。例:一种由菱镁矿(主要成分为MgCO3、CaCO3、FeCO3、SiO2)制备高纯氢氧化镁的工艺如下。“煅烧”时,FeCO3发生反应的化学方程式为4FeCO3+O2eq\o(=,\s\up17(高温))2F2O3+4CO2。②挖掘题中隐含条件(化合价变化)例:某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。已知碳酸锰难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,流程如下:已知:在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣中也无MnO2。写出“酸浸”中发生的氧化还原反应的离子方程式:____________________________________。[分析](3)依据分布分数图书写离子方程式例:As(Ⅲ)和As(Ⅴ)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入NaClO溶液,写出As(Ⅲ)发生主要反应的离子方程式。说明:根据信息提供的pH结合分布分数图先确定含As的物种存在形式及溶液的酸碱性;再配平氧化还原反应化学方程式。(4)实验仪器中发生反应的化学(或离子)方程式例:在氩气气氛下,向装有50mL1mol/LFeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入100mL14mol/LKOH溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在100℃下回流3h,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为4Fe2++8OH-eq\o(=,\s\up17(100℃))Fe↓+Fe3O4↓+4H2O。常见物质的转化关系(学用P22)元素及其重要化合物的转化(★★★请同学们根据下列转化关系图写出有关的化学方程式及离子方程式)(1)钠及其化合物间的转化关系①2Na+O2eq\o(=,\s\up17(△))Na2O2②2Na+Cl2eq\o(=,\s\up17(△))2NaCl③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑④2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑⑤2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2⑥2NaOH+CO2(少量)=Na2CO3+H2O2OH-+CO2(少量)=COeq\o\al(2-,3)+H2O⑦NaOH+CO2(过量)=NaHCO3OH-+CO2(过量)=HCOeq\o\al(-,3)⑧Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOHCOeq\o\al(2-,3)+Ca2+=CaCO3↓⑨Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3COeq\o\al(2-,3)+CO2+H2O=2HCOeq\o\al(-,3)⑩2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3+H2O+CO2↑⑪Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑COeq\o\al(2-,3)+2H+=H2O+CO2↑⑫NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑HCOeq\o\al(-,3)+H+=H2O+CO2↑⑬NaOH+HCl=NaCl+H2OOH-+H+=H2O⑭2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))2NaOH+H2↑+Cl2↑2Cl-+2H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))2OH-+H2↑+Cl2↑⑮NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4ClNa++NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NHeq\o\al(+,4)⑯2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电))2Na+Cl2↑(2)镁及其化合物间的转化关系(海水提镁)①CaCO3eq\o(=,\s\up17(高温))CaO+CO2↑②CaO+H2O=Ca(OH)2③MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2[不能用NaOH代替Ca(OH)2(石灰乳)]Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓④Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O(蒸发结晶析出MgCl2·6H2O)Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O⑤MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up17(HCl),\s\do17(△))MgCl2+6H2O↑(在HCl氛围中加热)⑥MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电))Mg+Cl2↑(电解MgCl2溶液得不到镁)(3)铝及其化合物间的转化关系①2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑②2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑2Al+2OH-+2H2O=2AlOeq\o\al(-,2)+3H2↑③Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2O④Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2OAl2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2O⑤Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2O⑥Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O⑦AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4ClAl3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)⑧NaAlO2+CO2(过量)+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3AlOeq\o\al(-,2)+CO2(过量)+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)或2NaAlO2+CO2(少量)+3H2O=2Al(OH)3↓+Na2CO32AlOeq\o\al(-,2)+CO2(少量)+3H2O=2Al(OH)3↓+COeq\o\al(2-,3)⑨AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaClAl3++3AlOeq\o\al(-,2)+6H2O=4Al(OH)3↓⑩2Al(OH)3eq\o(=,\s\up17(△))Al2O3+3H2O⑪2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电),\s\do17(冰晶石))4Al+3O2↑⑫AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2OAl3++4OH-=AlOeq\o\al(-,2)+2H2O⑬NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2OAlOeq\o\al(-,2)+4H+=Al3++2H2O(4)铁及其化合物间的转化关系①FeO+2HCl=FeCl2+H2OFeO+2H+=Fe2++H2O②Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2O③Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2OFe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O④2FeCl2+Cl2=2FeCl32Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-或2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O⑤2FeCl3+Fe=3FeCl22Fe3++Fe=3Fe2+或2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+⑥FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaClFe2++2OH-=Fe(OH)2↓⑦4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3⑧FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaClFe3++3OH-=Fe(OH)3↓⑨Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑⑩2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up17(△))2FeCl3⑪Fe+Seq\o(=,\s\up17(△))FeS⑫Fe2O3+3COeq\o(=,\s\up17(高温))2Fe+3CO2或Fe2O3+2Aleq\o(=,\s\up17(高温))Al2O3+2Fe⑬3Fe+2O2eq\o(=,\s\up17(点燃))Fe3O4或3Fe+4H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高温))Fe3O4+4H2⑭Fe3O4+4COeq\o(=,\s\up17(高温))3Fe+4CO2或3Fe3O4+8Aleq\o(=,\s\up17(高温))9Fe+4Al2O3(5)铜及其化合物间的转化关系①2Cu+O2eq\o(=,\s\up17(△))2CuO②CuO+H2SO4=CuSO4+H2OCuO+2H+=Cu2++H2O③CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓④Cu(OH)2eq\o(=,\s\up17(△))CuO+H2O⑤CuO+H2eq\o(=,\s\up17(△))CuO+H2O或CuO+COeq\o(=,\s\up17(△))Cu+CO2⑥Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4+SO2↑+2H2O或Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2OCu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O⑦Fe+CuSO4=FeSO4+CuFe+Cu2+=Fe2++Cu⑧Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2OCu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O⑨2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl22Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+⑩Cu+Cl2eq\o(=,\s\up17(△))CuCl2⑪CuCl2eq\o(=,\s\up17(通电))Cu+Cl2↑⑫CuSO4+2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+(NH4)2SO4Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NHeq\o\al(+,4)⑬Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4](OH)2Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-(6)氯及其化合物间的转化关系①2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up17(△))2FeCl3②Cu+Cl2eq\o(=,\s\up17(△))CuCl2③H2+Cl2eq\o(=,\s\up17(点燃))2HCl或H2+Cl2eq\o(=,\s\up17(光照))2HCl④Cl2+H2OHClO+HClCl2+H2OHClO+H++Cl-⑤Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2OCl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O⑥2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O⑦Cl2+2NaBr=Br2+2NaClCl2+2Br-=Br2+2Cl-或Cl2+2KI=I2+2KClCl2+2I-=I2+2Cl-⑧MnO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4H++2Cl-eq\o(=,\s\up17(△))Mn2++Cl2↑+2H2O(7)硫及其化合物间的转化关系①S+Feeq\o(=,\s\up17(△))FeS②S+H2eq\o(=,\s\up17(△))H2S③2H2S+O2(少量)eq\o(=,\s\up17(点燃))2S+2H2O④FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑FeS+2H+=Fe2++H2S↑⑤S+2Cueq\o(=,\s\up17(△))Cu2S⑥2H2S+SO2=3S+2H2O(两种气体反应)⑦S+O2eq\o(=,\s\up17(点燃))SO2⑧4FeS2+11O2eq\o(=,\s\up17(高温))2Fe2O3+8SO2⑨SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCleq\o(○,\s\up1(10))Cu+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O或Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑⑪2SO2+O22SO3⑫H2O+SO3=H2SO4⑬H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HClSOeq\o\al(2-,4)+Ba2+=BaSO4↓⑭H2O+SO2H2SO3⑮2H2SO3+O2=2H2SO42H2SO3+O2=4H++2SOeq\o\al(2-,4)⑯CaCO3+SO2eq\o(=,\s\up17(高温))CaSO3+CO2⑰2CaSO3+O2=2CaSO4(8)氮及其化合物间的转化关系①N2+3H22NH3②N2+O2eq\o(=,\s\up17(放电))2NO③NH3+H2ONH3·H2O④NH3·H2Oeq\o(=,\s\up17(△))NH3↑+H2O⑤2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up17(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O⑥NH3+HCl=NH4Cl⑦NH3+HNO3=NH4NO3⑧2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4⑨NH3+H2CO3=NH4HCO3⑩2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O⑪4NH3+5O2eq\o(=,\s\up17(催化剂),\s\do17(△))4NO+6H2O⑫4NH3+6NOeq\o(=,\s\up17(催化剂),\s\do17(△))5N2+6H2O⑬2NO+O2=2NO2⑭3NO2+H2O=2HNO3+NO3NO2+H2O=2H++2NOeq\o\al(-,3)+NO⑮NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2ONO2+NO+2OH-=2NOeq\o\al(-,2)+H2O⑯2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O2NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,3)+NOeq\o\al(-,2)+H2O⑰2NO2N2O4⑱3NO2+H2O=2HNO3+NO3NO2+H2O=2H++2NOeq\o\al(-,3)+NO⑲Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu+4H++2NOeq\o\al(-,3)=Cu2++2NO2↑+2H2O或4HNO3eq\o(=,\s\up17(光))4NO2↑+O2↑+2H2O⑳3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu+8H++2NOeq\o\al(-,3)=3Cu2++2NO↑+4H2Oeq\o(○,\s\up1(21))3CuO+2NH3eq\o(=,\s\up17(△))3Cu+3H2O+N2(9)碳、硅及其化合物间的转化关系①Fe2O3+3COeq\o(=,\s\up17(高温))2Fe+3CO2②2C+O2(少量)eq\o(=,\s\up17(点燃))2CO③CO2+Ceq\o(=,\s\up17(高温))2CO④C+O2eq\o(=,\s\up17(点燃))CO2⑤SiO2+2Ceq\o(=,\s\up17(1800~2000℃))Si+2CO↑⑥Si+3HCleq\o(=,\s\up17(300℃))SiHCl3+H2⑦SiHCl3+H2eq\o(=,\s\up17(1100℃))Si+3HCl⑧Si+4HF=SiF4↑+2H2↑⑨SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O⑩SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2OSiO2+2OH-=SiOeq\o\al(2-,3)+H2O或SiO2+Na2CO3eq\o(=,\s\up17(高温))Na2SiO3+CO2↑⑪H2SiO3eq\o(=,\s\up17(△))SiO2+H2O⑫Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaClSiOeq\o\al(2-,3)+2H+=H2SiO3↓或Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3SiOeq\o\al(2-,3)+CO2+H2O=H2SiO3↓+COeq\o\al(2-,3)[及时巩固]判断下列转化在给定的条件下能否一步实现(能转化的打“√”,不能转化的打“×”)。转化正误转化正误(1)Naeq\o(→,\s\up17(O2),\s\do17(△))Na2O×(2)NaOHeq\o(→,\s\up17(△))Na2O×(3)饱和食盐水eq\o(→,\s\up17(CO2))NaHCO3×(4)饱和食盐水eq\o(→,\s\up17(NH3,CO2))NaHCO3√(5)NaCl(aq)eq\o(→,\s\up17(通电))Na×(6)Na2CO3(s)eq\o(→,\s\up17(饱和石灰水))NaOH(aq)√(7)NaAlO2→Al2O3×(8)Al2O3eq\o(→,\s\up17(H2O))Al(OH)3×(9)AlCl3eq\o(→,\s\up17(过量氨水))AlOeq\o\al(-,2)×(10)Al2O3eq\o(→,\s\up17(过量氨水))AlOeq\o\al(-,2)×(11)Al(OH)3eq\o(→,\s\up17(过量氨水))AlOeq\o\al(-,2)×(12)Aleq\o(→,\s\up17(NaOH))Al(OH)3×(13)Al2O3(s)eq\o(→,\s\up17(Fe),\s\do17(高温))Al(s)×(14)MgCl2·6H2Oeq\o(→,\s\up17(△))MgCl2×(15)MgCl2(aq)eq\o(→,\s\up17(通电))Mg(s)×(16)Fe(s)eq\o(→,\s\up17(稀硫酸))Fe2(SO4)3(aq)×(17)Fe(s)eq\o(→,\s\up17(HClaq))FeCl3(aq)×(18)Feeq\o(→,\s\up17(Cl2),\s\do17(△))FeCl2×(19)Feeq\o(→,\s\up17(O2),\s\do17(点燃))Fe2O3×(20)Feeq\o(→,\s\up17(H2Og),\s\do17(高温))Fe2O3×(21)FeS2eq\o(→,\s\up17(O2),\s\do17(高温))Fe3O4×(22)FeCl3(aq)eq\o(→,\s\up17(蒸发))无水FeCl3×(23)Feeq\o(→,\s\up17(I2),\s\do17(△))FeI3×(24)Feeq\o(→,\s\up17(过量浓硫酸))FeSO4×(25)稀盐酸eq\o(→,\s\up17(MnO2),\s\do17(△))Cl2×(26)Cl2eq\o(→,\s\up17(澄清石灰水))漂白粉(工业制备漂白粉)×(27)SiO2eq\o(→,\s\up17(HClaq))SiCl4×(28)SiO2eq\o(→,\s\up17(H2O))H2SiO3×(29)SO2eq\o(→,\s\up17(H2O))H2SO4×(30)SO2eq\o(→,\s\up17(BaCl2aq))BaSO3×(31)SO2eq\o(→,\s\up17(H2O2))H2SO4√(32)SO2eq\o(→,\s\up17(CaCl2aq))CaSO3×(33)SO2eq\o(→,\s\up17(Na2O2))Na2SO3×(34)Seq\o(→,\s\up17(过量O2),\s\do17(点燃))SO3×(35)NO(g)eq\o(→,\s\up17(NaOHaq))NaNO3(aq)×(36)NOeq\o(→,\s\up17(O2,H2O))HNO3√(37)[Ag(NH3)2]OH(aq)eq\o(→,\s\up17(蔗糖))Ag×(38)NH3(g)eq\o(→,\s\up17(O2g),\s\do17(催化剂,△))NO2(g)×(39)NO2(g)eq\o(→,\s\up17(H2O))HNO3(aq)√(40)稀硝酸eq\o(→,\s\up17(Cu))NO2×(41)CuOeq\o(→,\s\up17(H2O))Cu(OH)2×(42)新制Cu(OH)2eq\o(→,\s\up17(葡萄糖aq),\s\do17(△))Cu2O√指定化学(或离子)方程式的书写(学用P26)1.按要求写出下列化学方程式(1)Na在空气中加热2Na+O2eq\o(=,\s\up17(△))Na2O2(2)过氧化钠作供氧剂(与CO2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2(3)侯氏制碱法NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3+H2O+CO2↑(4)氯气的工业制法(氯碱工业)2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))2NaOH+Cl2↑+H2↑(5)工业制镁MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电))Mg+Cl2↑(6)Fe与氯气在加热条件下的反应2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up17(△))2FeCl3(7)铁丝在氧气中燃烧3Fe+2O2eq\o(=,\s\up17(点燃))Fe3O4(8)铁与水蒸气反应3Fe+4H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高温))Fe3O4+4H2(9)工业制二氧化硫(用FeS2)4FeS2+11O2eq\o(=,\s\up17(高温))2Fe2O3+8SO2(10)工业制备漂白粉2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O(11)氮气与氧气在放电条件下反应N2+O2eq\o(=,\s\up17(放电))2NO(12)氢氟酸雕刻玻璃SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O(13)NH3的催化氧化4NH3+5O2eq\o(=,\s\up17(催化剂),\s\do17(△))4NO+6H2O(14)实验室制氨气2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up17(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O(15)由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up17(HCl),\s\do17(△))MgCl2+6H2O(16)乙醛和新制Cu(OH)2反应CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHeq\o(→,\s\up17(△))CH3COONa+Cu2O↓+3H2O2.按要求写出下列离子方程式(1)Na2O2与H2O反应2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑(2)向AlCl3溶液中加入过量氨水Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NHeq\o\al(+,4)(3)用氢氧化钠溶液吸收氯气Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O(4)酸性条件下,Fe2+被NaClO溶液氧化2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O(5)酸性条件下,Fe2+被H2O2溶液氧化2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(6)盐酸与次氯酸钠溶液混合生成Cl2Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O(7)二氧化硫可使氯水褪色Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SOeq\o\al(2-,4)(8)用足量NaOH溶液吸收SO2气体SO2+2OH-(足量)=SOeq\o\al(2-,3)+H2O(9)用过量氨水吸收二氧化硫SO2+2NH3·H2O(过量)=SOeq\o\al(2-,3)+2NHeq\o\al(+,4)+H2O(10)SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色2MnOeq\o\al(-,4)+5SO2+2H2O=2Mn2++5SOeq\o\al(2-,4)+4H+(11)用氢氧化钠溶液吸收NO22NO2+2OH-=NOeq\o\al(-,3)+NOeq\o\al(-,2)+H2O(12)将硝酸银溶液加入过量氨水中Ag++2NH3·H2O(过量)=[Ag(NH3)2]++2H2O(13)向NaHCO3溶液中加入盐酸HCOeq\o\al(-,3)+H+=CO2↑+H2O(14)用醋酸除水垢中的碳酸钙CaCO3+2CH3COOH=CO2↑+Ca2++2CH3COO-+H2O(15)向硫酸钙悬浊液中加入饱和碳酸钠溶液CaSO4(s)+COeq\o\al(2-,3)(aq)CaCO3(s)+SOeq\o\al(2-,4)(aq)(16)硫代硫酸钠与稀盐酸(或稀硫酸)反应S2Oeq\o\al(2-,3)+2H+=SO2↑+S↓+H2O重要物质的制备(学用P27)1.常见物质的实验室制法(1)常见气体(NH3、Cl2、CO2)的实验室制取名称原理(化学或离子方程式)装置或制备流程注意事项二氧化碳CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O不能(填“能”或“不能”)用稀硫酸代替稀盐酸氯气MnO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up17(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O用饱和食盐水(填试剂名称,下同)除HCl气体,用浓硫酸干燥氯气,用NaOH(答案合理即可)溶液吸收尾气氨气2NH4Cl+Ca(OH)2eq\o(=,\s\up17(△))CaCl2+2NH3↑+2H2O常用碱石灰干燥氨气CaO+NH3·H2O=NH3↑+Ca(OH)2NH3·H2Oeq\o(=,\s\up17(△))NH3↑+H2O(2)常见固体的实验室制取名称原理(化学或离子方程式)装置或制备流程注意事项氢氧化亚铁Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色)①用煮沸并冷却后的蒸馏水配制溶液,用长滴管吸取NaOH溶液伸入新制备的FeSO4溶液(液面上加油脂或苯)中再滴加;②用铁作阳极,电解NaCl溶液(液面上加汽油);③利用产生的H2排尽装置中的空气,使生成的Fe(OH)2处于H2氛围中绿矾Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(蒸发浓缩、冷却结晶析出FeSO4·7H2O)—①铁粉要过量;②从硫酸亚铁溶液中得到绿矾的操作:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤(用酒精)、干燥;③直接加热蒸发FeSO4溶液不能得到绿矾晶体胆矾Cu+H2SO4+H2O2eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4+2H2O(蒸发浓缩、冷却结晶析出CuSO4·5H2O)①用热的碳酸钠溶液除去废铜屑表面的油污;②也可先将Cu转化为CuO,再将CuO和稀硫酸反应;胆矾2Cu+O2eq\o(=,\s\up17(△))2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O(蒸发浓缩、冷却结晶析出CuSO4·5H2O)—③不能用铜和浓硫酸反应制备胆矾,否则,既浪费原料又会造成环境污染;④直接加热蒸发CuSO4溶液不能得到胆矾晶体硫酸亚铁铵(莫尔盐)Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe2++2NHeq\o\al(+,4)+2SOeq\o\al(2-,4)+6H2O=(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O↓制备硫酸亚铁时,铁粉要过量,且要趁热过滤;用少量酒精洗涤莫尔盐晶体2.重要的化工生产(1)以海水为资源的化工生产名称原理(主要的离子或化学方程式)说明①海水晒盐及粗盐(主要含有Mg2+、Fe3+、Ca2+和SOeq\o\al(2-,4)等离子)提纯Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓SOeq\o\al(2-,4)+Ba2+=BaSO4↓COeq\o\al(2-,3)+Ca2+=CaCO3↓COeq\o\al(2-,3)+Ba2+=BaCO3↓粗盐提纯时,所加的沉淀剂要过量,且要在后续的操作中除去,Na2CO3一定要在BaCl2之后加入,待过滤后再加盐酸调节溶液的pH②氯碱工业2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))2NaOH+H2↑+Cl2↑③侯氏制碱法NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3eq\o(=,\s\up17(△))Na2CO3+CO2↑+H2O向饱和氯化钠溶液中先通入氨气,再通入二氧化碳,通入气体的顺序不能颠倒④电解熔融的氯化钠制钠2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电))2Na+Cl2↑石墨为阳极,铁为阴极;电解的是熔融的NaCl,而不是饱和NaCl溶液⑤海水提溴Cl2+2Br-=Br2+2Cl-SO2+Br2+2H2O=4H++SOeq\o\al(2-,4)+2Br-Cl2+2Br-=Br2+2Cl-氧化:向母液中通入Cl2,将Br-氧化为Br2。吹出:利用溴的挥发性(填物理性质),通入热空气(或水蒸气)吹出溴3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑5Br-+BrOeq\o\al(-,3)+6H+=3Br2+3H2O⑥海水提碘4I-+4H++O2=2I2+2H2O3I2+6OH-=5I-+IOeq\o\al(-,3)+3H2O5I-+IOeq\o\al(-,3)+6H+=3I2+3H2O海带要在坩埚中灼烧;从I2的CCl4溶液中分离出I2不宜采用蒸馏法。因为碘易与CCl4形成共沸物,且I2单质易升华(填物理性质),会导致碘损失(2)以空气为资源的化工生产名称原理(主要的离子或化学方程式)说明①合成氨及尿素CH4(g)+H2O(g)eq\o(=,\s\up17(高温))CO(g)+3H2(g)H2O(g)+CO(g)eq\o(=,\s\up17(催化剂))CO2(g)+H2(g)N2+3H22NH32NH3+CO2eq\o(==,\s\up17(高温、高压),\s\do17(催化剂))CO(NH2)2+H2O液化空气后再分离得到氮气;由天然气获得氢气②工业制硝酸4NH3+5O2eq\o(=,\s\up17(催化剂),\s\do17(△))4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=NO+2HNO3NH3催化氧化生成NO(填“NO”或“NO2”,下同),而不是NO2(3)以矿石为资源的化工生产名称原理(主要的离子或化学方程式)说明①工业制硫酸4FeS2+11O2eq\o(=,\s\up17(高温))2Fe2O3+8SO2(沸腾炉)2SO2+O22SO3(接触室)SO3+H2O=H2SO4(吸收塔)三步反应都是放热(填“放热”或“吸热”)反应;为了充分利用能源,进入接触室的气体要净化、预热;用98.3%的浓硫酸吸收SO3,得到发烟硫酸,再稀释②冶炼铝Al2O3+2OH-=2AlOeq\o\al(-,2)+H2OAlOeq\o\al(-,2)+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCOeq\o\al(-,3)2Al(OH)3eq\o(=,\s\up17(△))Al2O3+3H2O2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up17(通电),\s\do17(冰晶石))4Al+3O2↑eq\x(铝土矿)eq\o(→,\s\up17(NaOH溶液))eq\x(NaAlO2)eq\o(→,\s\up17(过量CO2))eq\x(AlOH3)eq\o(→,\s\up17(△))eq\x(Al2O3)eq\o(→,\s\up17(电解))AlAl2O3→AlOeq\o\al(-,2)→Al(OH)3→Al2O3,这一系列的变化是为了得到纯净的Al2O3③粗硅的提纯SiO2+2Ceq\o(=,\s\up17(1800~2000℃))Si+2CO↑粗硅提纯:Si+3HCleq\o(=,\s\up17(300℃))SiHCl3+H2SiHCl3+H2eq\o(=,\s\up17(1100℃))Si+3HClSiO2与C反应时,C的氧化产物不是CO2④硅酸盐工业——玻璃CaCO3+SiO2eq\o(=,\s\up17(高温))CaSiO3+CO2↑Na2CO3+SiO2eq\o(=,\s\up17(高温))Na2SiO3+CO2↑普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英砂;玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2[高考热点]1.高铁酸钾的制备(1)K2FeO4的性质①可溶于水、微溶于KOH浓溶液。②在0~5℃强碱性溶液中比较稳定。③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下可发生分解分解。④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应:4FeOeq\o\al(2-,4)+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,生成的Fe(OH)3(胶体)可吸附水中的悬浮物。高铁酸钾用作净水剂时,既能杀菌消毒,又能吸附水中悬浮物。(2)常见的制备高铁酸钾的方法制备方法原理描述化学或离子方程式干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔,生成紫红色的高铁酸钾、KNO2和H2OFe2O3+3KNO3+4KOHeq\o(=,\s\up17(△))2K2FeO4+3KNO2+2H2O湿法在强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色的高铁酸钾3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeOeq\o\al(2-,4)+3Cl-+5H2O电解法用Fe作阳极电解KOH浓溶液制备K2FeO4阳极:Fe-6e-+8OH-=FeOeq\o\al(2-,4)+4H2O阴极:2H2O+2e-=2OH-+H2↑(3)湿法制备K2FeO4流程图①制备K2FeO4时,NaClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴入NaClO饱和溶液中。②低温下,高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,可析出K2FeO4固体。2.高锰酸钾的制备(1)由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应①熔融氧化:3MnO2+KClO3+6KOHeq\o(=,\s\up17(熔融))3K2MnO4+KCl+3H2O②加酸歧化:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3或电解:2K2MnO4+2H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))2KMnO4+2KOH+H2↑(2)软锰矿制备高锰酸钾的流程图(3)如何判断歧化反应已经完成通入CO2后,用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,则证明歧化反应已经完成。(4)注意事项①在实验室进行“熔融氧化”操作时,应选用铁棒、铁坩埚(KOH与玻璃、瓷坩埚中的SiO2
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