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题型三物质的性质与变化1.(2016全国卷,12)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解;取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为(C)A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4解析:由,加入足量水仍有部分固体未溶解,说明该样品中含有难溶物,则可排除D选项,再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解,则说明该样品遇稀盐酸产生气体,且该难溶物能溶于稀盐酸,则排除B选项;由,样品中加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在,则C符合题意,BaCO3与稀硫酸反应会产生CO2和BaSO4沉淀。2.(2015全国卷,12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是(C)A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收解析:工业上常采用Ca(OH)2作为沉淀剂,C项错误。3.(2015全国卷,13)用如图所示装置进行下列实验:将中溶液滴入中,预测的现象与实际相符的是(D)选项中物质中物质预测中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色解析:稀盐酸滴入Na2CO3和NaOH的混合溶液中,NaOH优先发生反应,不会立即产生气泡,A项错误;常温下,铝遇浓硝酸发生钝化,不会产生红棕色气体,B项错误;AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中发生反应:Al3+4OH-AlO2-+2H2O,不会产生大量沉淀,C项错误;H2C2O4与高锰酸钾酸性溶液发生氧化还原反应,而使KMnO4溶液褪色,D项正确。4.(2016全国卷,7)化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是(B)化学性质实际应用AAl2(SO4)3和小苏打反应泡沫灭火器灭火B铁比铜金属性强FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板C次氯酸盐具有氧化性漂白粉漂白织物DHF与SiO2反应氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记解析:泡沫灭火器内部装的是Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,两者能发生水解相互促进反应,生成Al(OH)3沉淀和CO2气体,能灭火,A正确;2FeCl3+Cu2FeCl2+CuCl2只能说明还原性Cu强于Fe2+,无法说明Fe与Cu金属性强弱,B错误;漂白粉在漂白织物时显示的化学性质是强氧化性,C正确;氢氟酸能刻蚀玻璃是因为HF能与SiO2反应,D正确。5.(2017江苏卷,9)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(B)A.无色透明的溶液中:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-B.c(H+)/c(OH-)=110-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3-C.c(Fe2+)=1 molL-1的溶液中:K+、NH4+、MnO4-、SO42-D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4+、SO42-、HCO3-解析:Fe3+为黄色,且Fe3+与SCN-反应会生成红色 Fe(SCN)3,A项错误;c(H+)氧化产物氧化性;还原剂还原性还原产物还原性;性质表现规律:最高价仅表现氧化性,最低价仅表现还原性,中间价态既可表现氧化性又可表现还原性(注意仅仅是表现这样的性质,并非性质很强);归中不交叉不换位规律(此规律主要用于分析归中反应);守恒规律,氧化还原反应中得失电子永远相等。【例题】 银制器皿日久表面会逐渐变黑,这是生成了Ag2S的缘故。根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液,再将变黑的银器浸入该溶液中,一段时间后发现黑色会褪去。下列说法正确的是(B)A.处理过程中银器一直保持恒重B.银器为正极,Ag2S被还原生成单质银C.该过程中总反应为2Al+3Ag2S6Ag+Al2S3D.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl精讲精析:根据“电化学原理”可知必有电子转移,也就是发生氧化还原反应。食盐没有显著的氧化性或还原性,所以必然是铝与黑色Ag2S发生了反应,考虑Al为金属没有负价,所以其0价为最低价,仅具有还原性,且铝金属活动顺序比较靠前,还原性较强,所以判断铝作还原剂,硫化银中S显-2价,最低价仅显示还原性不具有氧化性,因此只能是+1价银作氧化剂得电子被还原成Ag,B正确;Al2S3会发生彻底的相互促进的水解反应,所以不能在溶液中存在,最终会形成氢氧化铝和硫化氢气体,C错误;处理过程中Ag2S转变为Ag失去S元素,必然质量减小,A错误;硫化银比氯化银更难溶,不可能与氯化钠反应形成AgCl,且如果是产生氯化银则为非氧化还原反应,不是电化学原理,也没有必要用铝质容器,综合判断D错误。1.在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末,溶液褪色,其中发生反应的离子方程式为2MnO4-+16H+5Na2O22Mn2+5O2+8H2O+10Na+。下列判断正确的是(C)A.O2是还原产物,Mn2+是氧化产物B.Na2O2既是氧化剂,又是还原剂C.标准状况下,产生22.4 L O2时反应转移2 mol e-D.通常用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液解析:Mn价态降低得电子作氧化剂,所以必有O元素失电子化合价升高被氧化得氧化产物O2,Mn2+为还原产物,因此A错误;根据O元素价态升高失电子可知,过氧化钠仅仅是还原剂,B错误;标准状况下,22.4 L氧气为 1 mol,根据关系式5O210e-,知转移电子2 mol,故C正确;高锰酸钾与浓盐酸发生反应,一般用稀硫酸酸化高锰酸钾溶液,所以D错误。2.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六种微粒。其中N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是(D)A.该反应的还原剂是Cl-B.消耗1 mol还原剂,转移6 mol电子C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为23D.反应后溶液的酸性明显增强解析:根据图像可知,氮气的物质的量逐渐增大,这说明氮气是氧化产物,即次氯酸根离子氧化铵根离子,反应的离子方程式为3ClO-+2NH4+N2+3H2O+3Cl-+2H+。由反应方程式可知,还原剂为NH4+,A错误;N元素化合价由-3价升高到0价,则消耗1 mol还原剂转移 3 mol 电子,B错误;由方程式可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为32,C错误;反应生成H+,溶液酸性增强,D正确。3.铋(Bi)位于元素周期表中第A族,其价态为+3时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,对应实验现象如表所示:加入溶液适量铋酸钠溶液过量的双氧水适量KI淀粉溶液实验现象溶液呈紫红色溶液紫红色消失,产生气泡溶液变成蓝色则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为(C)A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4C.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2D.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2解析:NaBiO3能将MnSO4中的Mn2+氧化成MnO4-,说明NaBiO3的氧化性强于KMnO4;MnO4-能将H2O2氧化成O2,说明KMnO4的氧化性强于H2O2的;H2O2能将KI氧化成I2,淀粉遇I2溶液显蓝色,说明H2O2的氧化性强于I2的。【教师用书备用】 已知下列反应:Co2O3+6HCl(浓)2CoCl2+Cl2+3H2O();5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3()。下列说法正确的是(B)A.还原性:CoCl2HClI2B.氧化性:Co2O3Cl2HIO3C.反应中HCl是氧化剂D.反应中Cl2发生氧化反应解析:由还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知,中还原性为HClCoCl2,中还原性为I2HCl,故A错误;由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,中氧化性为Co2O3Cl2,中氧化性为Cl2HIO3,则氧化性为Co2O3Cl2HIO3,故B正确;反应中Cl元素的化合价升高,则HCl为还原剂,故C错误;反应中Cl元素的化合价降低,则氯气发生还原反应,故D错误。考向2离子反应方程式正误判断与离子共存(对应学生用书第10页) 1.离子方程式书写时能“拆”的常见物质有:六强酸(硫酸、硝酸、盐酸、高氯酸、氢溴酸、氢碘酸);四强碱(氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化钾);可溶性盐类(醋酸铅等少数除外)。不能拆的有:弱酸碱、水等弱电解质,难溶物,气体,氧化物,绝大多数有机物等。注意:还要考虑实际情况,比如98%浓硫酸不能拆,因为水太少导致浓硫酸未完全电离,浓硝酸、浓盐酸则可以拆开;不澄清的石灰水不能拆,因为未溶解的氢氧化钙并没有电离;不是溶液状态的不能拆,比如实验室制取氨气用的是氢氧化钙与碱石灰“固体”,所以均不得拆开。2.明确电荷守恒、得失电子守恒、原子守恒原理。3.离子反应发生条件:氧化还原反应型,根据氧化还原以强制弱规律加以判断;复分解型,必须生成难溶物、易挥发性物质、弱电解质或者发生相互促进的水解或生成配合物。4.熟练掌握相关无机、有机反应(参考一轮复习资料)。【例1】 (2018江苏卷,4)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(B)A.0.1 molL-1 KI溶液:Na+、K+、ClO-、OH-B.0.1 molL-1 Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+、NO3-、SO42-C.0.1 molL-1 HCl溶液:Ba2+、K+、CH3COO-、NO3-D.0.1 molL-1 NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42-、HCO3-精讲精析:一般来讲复分解型离子反应“阴阳离子之间”才能反应,阳阳与阴阴离子不作考虑(因为同性离子相互排斥),根据复分解型离子反应发生条件可知C项的H+与CH3COO-可以形成弱酸,所以不能大量共存,C排除;D项的OH-与Mg2+可以形成沉淀,另外OH-与HCO3-形成水而发生反应(此反应并非两种阴离子直接作用,本质是碳酸氢根离子电离出的氢离子与氢氧根离子反应造成平衡移动引起反应),所以D排除。氧化还原型反应主要是找寻典型的氧化性离子和还原性离子。A项中I-具有较强还原性,而ClO-无论在酸性环境中还是在碱性环境中均具有较强氧化性,所以两者因为发生氧化还原反应而不能大量共存。B项中的三价铁、硝酸根(以及C中硝酸根)均具有较强氧化性,但是没有还原性离子,所以不能发生氧化还原反应(注意:NO3-仅在酸性条件才具有较强氧化性,中性、碱性条件下氧化性很弱)。【例2】 下列指定反应的离子方程式正确的是(A)A.饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应:CO32-+CaSO4CaCO3+SO42-B.酸化NaIO3和NaI的混合溶液:I-+IO3-+6H+I2+3H2OC.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应:3ClO-+2Fe(OH)32FeO42-+3Cl-+4H+H2OD.电解饱和食盐水:2Cl-+2H+Cl2+H2精讲精析:离子方程式正误判断一般来讲按照以下顺序进行分析:电荷守恒和原子守恒;“拆”的是否正确;反应物、生成物、化学符号书写是否正确;得失电子是否守恒;反应能否发生等其他角度。B项显然电荷不守恒,所以排除;D项水不能拆,所以错误,排除;C项碱性溶液不可能生成H+,所以排除(另外高铁酸根与H+会形成高铁酸,高铁酸不能在水中存在,从这个角度看也不合理);A项硫酸钙微溶,碳酸钙难溶,该反应符合沉淀转化规律,书写等方面也无问题。1.25 时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(C)A.pH=1的溶液中:Na+、K+、MnO4-、CO32-B.c(H+)=110-13mol/L的溶液中:Mg2+、Cu2+、SO42-、NO3-C.0.1 mol/L NH4HCO3溶液中:K+、Na+、NO3-、Cl-D.0.1 mol/L FeCl3溶液中:Fe2+、NH4+、SCN-、SO42-解析:A项氢离子与碳酸根离子能反应不能大量共存,所以排除;B项通过氢离子浓度知道该溶液显碱性,存在较多OH-,OH-与Mg2+、Cu2+形成沉淀不能大量共存,排除;D项Fe3+与SCN-形成配合物而不能大量共存,排除;C项各离子均不能反应,所以可以大量共存。2.能正确表示下列反应的离子方程式是(D)A.浓盐酸与铁屑反应:2Fe+6H+2Fe3+3H2B.钠与CuSO4溶液反应:2Na+Cu2+Cu+2Na+C.NaHCO3溶液与稀H2SO4反应:CO32-+2H+H2O+CO2D.向FeCl3溶液中加入Mg(OH)2:3Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3+3Mg2+解析:碳酸氢根不完全电离不能拆,所以排除C项;A项生成物应为Fe2+,故排除;B项Na放入硫酸铜溶液先与水反应而不能置换出Cu,所以错误;D项发生沉淀转化反应形成Ksp更小的氢氧化铁,且书写正确,所以选择D。3.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(B)A.使酚酞变红色的溶液中:Na+、Al3+、SO42-、Cl-B.KWc(H+)=110-13molL-1的溶液中:NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42-D.水电离的c(H+)=110-13molL-1的溶液中:K+、Na+、AlO2-、CO32-解析:能使酚酞变红说明溶液显碱性,存在大量OH-,与Al3+不能大量共存,选项A排除;B项根据水的离子积知 c(H+)=0.1 molL-1,溶液显酸性,各种离子均不能反应,所以可以大量共存;与Al产生氢气的溶液可能是强酸性也可能是强碱性,若为强碱性,则OH-与Fe2+不能大量共存,若为强酸性,由于含有硝酸根能氧化亚铁离子,也不能大量共存(同时硝酸也不会和铝产生氢气,浓硝酸钝化,稀硝酸产生NO气体),所以排除C;水电离的 c(H+)=110-13molL-1Ksp即可实现转化。【例2】 (2014全国卷,13)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是(B)选项实验结论A稀硫酸Na2SAgNO3与AgCl的浊液Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)B浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性C稀盐酸Na2SO3Ba(NO3)2溶液SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀D浓硝酸Na2CO3Na2SiO3溶液酸性:硝酸碳酸硅酸精讲精析:思考问题的缜密性在一些实验证明题里边是非常关键的,所以在处理实验结论这类问题时,一定要做到心思缜密,要仔细思考可能影响结论的因素并避开。A项貌似沉淀由白到黑发生了转化,但是由于H2S的量没有限制且Ag2S和AgCl两者Ksp表达式结构不同,所以不具有可比性,所以不能得出题中结论,A错误;C项NO3-与H+组合具有强氧化性,会与SO32-反应,把SO32-氧化为SO42-从而产生白色沉淀BaSO4,这个细节容易被忽略,实际没有NO3-时,SO2不能和Ba2+,比如BaCl2溶液反应产生沉淀,因为H2SO3属于弱酸而HCl属于强酸,所以C错误;D项没有考虑浓硝酸挥发性的干扰,挥发出的硝酸也可以与硅酸钠反应产生硅酸沉淀,故也不能得出题中结论,D错误;B项浓硫酸具有脱水性,使蔗糖炭化,进一步浓硫酸体现氧化性,与C作用产生SO2气体,SO2使溴水褪色,所以通过蔗糖变黑炭化以及溴水褪色即可得出相关结论。1.(2017江苏卷,7)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(C)A.FeFeCl2Fe(OH)2B.SSO3H2SO4C.CaCO3CaOCaSiO3D.NH3NOHNO3解析:Fe与Cl2反应生成FeCl3,A项错误;S与O2反应生成SO2,B项错误;CaCO3高温分解生成CaO,CaO与SiO2在高温时反应生成CaSiO3,C项正确;NO与H2O不反应,D项错误。2.(2017北京卷,10)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是(C)溶液现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性:H2SO3H2SiO3解析:A中白色沉淀是BaSO4,表明Fe3+把SO2氧化为SO42-,SO2表现还原性;B项,因SO2+2H2S3S(黄)+2H2O,SO2应表现为氧化性;C项,KMnO4有强氧化性,SO2被氧化,应表现为还原性,SO2的漂白性是与有色物质发生化合反应,不发生氧化还原反应;D项,SO2先与水生成H2SO3,然后H2SO3+Na2SiO3Na2SO3+H2SiO3,强酸能制弱酸。3.(2016江苏卷,9)在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是(C)A.SiO2SiCl4SiB.FeS2SO2H2SO4C.N2NH3NH4Cl(aq)D.MgCO3MgCl2(aq)Mg解析:A中,SiO2与盐酸不反应,不正确;B中SO2和H2O反应生成H2SO3,不正确;C中,N2+3H22NH3,NH3+HClNH4Cl,正确;D中,金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁而不是电解氯化镁溶液,不正确。【教师用书备用】 X、Y、Z、W四种物质在一定条件下具有如图所示的转化关系,下列判断正确的是(C)A.若图中反应均为非氧化还原反应,W为一元强碱,则X可能是NaAlO2B.若图中反应均为非氧化还原反应,W为一元强酸,则X可能是NH3C.若图中反应均为氧化还原反应,W为非金属单质,则Z可能是CO2D.若图中反应均为氧化还原反应,W为金属单质,则Z可能是FeCl3解析:由题图可知,X可与W连续反应生成Y、Z,X也可与Z反应生成Y。A项,若X为NaAlO2,则与NaOH不反应,错误;B项,若X为NH3,与一元强酸反应生成铵盐,只生成一种产物,Y与W不能再反应,错误;C项,如果Z为CO2,W为非金属单质,则X可为C,W为O2,Y为CO,正确;D项,若Z为FeCl3,W为金属单质,应为Fe,则X为Cl2,因为氯气与铁反应只生成FeCl3,Y不能为FeCl2,故D错误。
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