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- 2021-04-16 发布
专题三 氧化还原反应 离子反应
考纲要求
考点归纳
高考示例
1.了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
2.能正确书写化学方程式和离子方程式,并能进行有关计算。
3.了解离子反应的概念、离子反应发生的条件。掌握常见离子的检验方法。
考点一 氧化还原反应
2017课标Ⅱ,26,28;2017课标Ⅲ,13,27,28;2016
课标Ⅰ,28;2016课标Ⅱ,28
考点二 离子反应
2017课标Ⅰ,26、27;2017课标Ⅲ,13;2016课标
Ⅰ,27;2016课标Ⅱ,28;2016课标Ⅲ,27、28;201
5课标Ⅱ,28
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总纲目录
考点一 氧化还原反应
考点二 离子反应
考点一 氧化还原反应
主干回扣
1.氧化还原反应概念间的关系
答案 失去 升高 氧化 还原性 还原反应 还原产物 得到 降
低 还原
2.电子转移的表示方法
(1)双线桥法
(2)单线桥法
3.氧化性、还原性强弱比较的“四”依据
(1)依据反应方程式判断
氧化性:
剂>
产物;
还原性:
剂>
产物。
(2)依据金属或非金属活动性顺序判断
①金属活动性顺序(常见元素)
②非金属活动性顺序(常见元素)
(3)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性
。如:
(4)依据产物的价态判断
①外界条件相似时,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态越
高,对应氧化剂的氧化性越强。如:
②外界条件相似时,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态越
低,对应的还原剂的还原性越强。如:
答案 (1)氧化 氧化 还原 还原 (2)①减弱 增强 ②减弱 增
强 (3)越强 > (4)①> ②>
4.掌握氧化还原反应的“4”规律
答案 相等 还原 氧化
5.正误判断,正确的划“√”,错误的划“
✕
”。
(1)有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应
( )
(2)元素由化合态变为游离态一定被还原
( )
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原
( )
(4)具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应
( )
(5)同种元素处于高价态时的氧化性一定比处于低价态时强
( )
(6)在氧化还原反应中,还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的
总数
( )
(7)1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2
N
A
( )
(8)ClO
2
+H
2
O
2
+OH
-
Cl
+
,该反应中氧化产物是O
2
( )
(9)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO
2
和
H
2
SO
4
,即可得到I
2
,该反应的还原产物为I
2
( )
(10)2Na
2
O
2
+2H
2
O
4NaOH+O
2
↑、Cl
2
+H
2
O
HCl+HClO均为水
作还原剂的氧化还原反应
( )
答案 (1)
✕
(2)
✕
(3)
✕
(4)
✕
(5)
✕
(6)√ (7)
✕
(8)√ (9)
✕
(10)
✕
1.(2017天津理综,3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是
( )
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
典题精练
题组一 氧化还原反应的判断及概念辨析
答案 A 硅太阳能电池工作时,把光能转化为电能,没有发生氧化还原
反应。
2.(2017北京理综,8)下列变化中,气体被还原的是
( )
A.二氧化碳使Na
2
O
2
固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br
2
的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl
3
溶液产生白色沉淀
答案 B A项,在CO
2
与Na
2
O
2
的反应中,CO
2
既不被氧化又不被还原;C
项,乙烯与Br
2
的反应既是加成反应,又是氧化还原反应,反应中乙烯作还
原剂被氧化;D项,氨气与AlCl
3
溶液的反应是非氧化还原反应。
3.(2017江西赣州十三县联考,4)我国古代有“银针验毒”的记载。“银
针验毒”的反应原理之一是4Ag+2H
2
S+O
2
2X+2H
2
O。下列有关该
反应的说法正确的是
( )
A.Ag得到电子
B.X为AgS
C.O
2
被还原
D.每生成1 mol X转移电子数为4
N
A
答案 C 由原子守恒可知X是Ag
2
S,反应中Ag失去电子,每生成1 mol
Ag
2
S转移电子数为2
N
A
,所以A、B、D均不正确。
方法归纳 解答有关氧化还原反应的试题的步骤
题组二 氧化还原反应规律的应用
4.(2017湖南岳阳四校联考,5)某离子反应涉及H
2
O、ClO
-
、N
、H
+
、
N
2
、Cl
-
六种微粒。其中
c
(N
)随反应进行逐渐减小。下列判断正确的
是
( )
A.反应的还原产物是N
2
B.消耗1 mol氧化剂转移电子3 mol
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.反应后溶液的酸性明显增强
答案 D
c
(N
)随反应进行逐渐减小,说明N
是反应物,则N
2
是生成
物,该反应是氧化还原反应,故氧化剂是ClO
-
,是反应物,Cl
-
是还原产物,是
生成物,由电荷守恒可知生成物中还应有H
+
,由原子守恒可知H
2
O也应是
生成物,所以该反应的离子方程式是2N
+3ClO
-
N
2
↑+3Cl
-
+2H
+
+3
H
2
O。反应的还原产物是Cl
-
,消耗1 mol氧化剂转移电子2 mol,氧化剂与
还原剂的物质的量之比为3∶2,所以A、B、C均不正确;反应后有H
+
生
成,所以溶液的酸性明显增强,故D正确。
5.(2017河南豫南九校质量考评五,12)实验室可用以下反应制备氯气:
KClO
3
+6HCl(浓)
KCl+3Cl
2
↑+3H
2
O。反应中有1 mol电子转移时制
得氯气44 g,则反应物可能的组合是
( )
A.K
35
ClO
3
+6H
35
Cl B.K
35
ClO
3
+6H
37
Cl
C.K
37
ClO
3
+6H
35
Cl D.K
37
ClO
3
+6H
37
Cl
答案 B 反应中电子转移情况如下:
,每转移5 mol电子制得氯气3
mol,则有1 mol 电子转移时制得氯气0.6 mol,这0.6 mol Cl
2
中有1/6 Cl(即
0.2 mol Cl)来自KClO
3
,有5/6 Cl(即1 mol Cl)来自HCl。A项,0.2 mol
×
35 g
/mol+1 mol
×
35 g/mol=42 g
≠
44 g;B项,0.2 mol
×
35 g/mol+1 mol
×
37 g/
mol=44 g;C项,0.2 mol
×
37 g/mol+1 mol
×
35 g/mol=42.4 g
≠
44 g;D项,0.2
mol
×
37 g/mol+1 mol
×
37 g/mol=44.4 g
≠
44 g,故正确答案是B。
题组三 氧化还原反应方程式的书写、配平及相关计算
6.已知氧化性Br
2
>Fe
3+
。FeBr
2
溶液中通入一定量的Cl
2
,发生反应的离子
方程式为
a
Fe
2+
+
b
Br
-
+
c
Cl
2
d
Fe
3+
+
e
Br
2
+
f
Cl
-
,下列选项中的数字与离子
方程式中的
a
、
b
、
c
、
d
、
e
、
f
一一对应,其中不符合反应实际的是
( )
A.2 4 3 2 2 6 B.0 2 1 0 1 2
C.2 0 1 2 0 2 D.2 2 2 2 1 4
答案 B 因为氧化性Br
2
>Fe
3+
,所以向FeBr
2
溶液中通入一定量的Cl
2
时,
Cl
2
先氧化Fe
2+
,后氧化Br
-
,故B项错误。
7.(2017湖南百所中学阶段性诊断,17)磷化铝(AlP)和磷化氢(PH
3
)都是粮
食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(1)磷元素位于元素周期表第
周期
族。AlP遇水蒸气会发
生反应放出PH
3
气体,该反应的另一种产物的化学式为
。
(2)PH
3
具有强还原性,能与CuSO
4
溶液反应,配平该反应的化学方程式:
(3)工业制备PH
3
的流程如图所示。
①黄磷和烧碱溶液反应的化学方程式为
,次磷酸属于
(填“一”“二”或“三”)元酸。
②若起始时有1 mol P
4
参加反应,则整个工业流程中共生成
mol
PH
3
。(不考虑产物的损失)
答案 (1)三 ⅤA Al(OH)
3
(2)24 11 12 8 3 24
(3)①P
4
+3NaOH+3H
2
O PH
3
↑+3NaH
2
PO
2
一 ②2.5
解析 (1)AlP与H
2
O反应生成PH
3
气体和Al(OH)
3
。
(2)反应中Cu由+2价变为+1价,部分P由-3价变为+5价,根据得失电子守
恒及原子守恒可将方程式配平。
(3)①由于使用的烧碱过量,所以得到的NaH
2
PO
2
应是次磷酸的正盐,即
次磷酸属于一元酸。②1 mol P
4
与烧碱溶液发生反应P
4
+3NaOH+3H
2
O
PH
3
↑+3NaH
2
PO
2
,生成1 mol PH
3
和3 mol NaH
2
PO
2
,3 mol NaH
2
PO
2
与硫酸发生反应2NaH
2
PO
2
+H
2
SO
4
Na
2
SO
4
+2H
3
PO
2
,生成3 mol H
3
PO
2
,
3 mol H
3
PO
2
再发生分解反应2H
3
PO
2
PH
3
↑+H
3
PO
4
,生成1.5 mol PH
3
,
所以整个工业流程中共生成PH
3
2.5 mol。
方法技巧 信息型氧化还原反应方程式的书写
考点二 离子反应
主干回扣
1.相关概念
(1)电解质与非电解质
电解质:
。
非电解质:
。
(2)强电解质与弱电解质
强电解质:
。
弱电解质:
。
答案 (1)在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物 在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物
(2)在水溶液中能完全电离的电解质 在水溶液中只能部分电离的电解质
2.离子反应、离子方程式
(1)离子反应
①定义:
。
②发生条件:
。
(2)离子方程式
①定义:
。
②书写步骤:
。
(3)离子反应的“六类型”
①有气体产生。如C
、S
2-
、HS
-
、HS
等易挥发的弱酸的酸根与
不能大量共存。
②有难溶物或微溶物生成。
③有弱电解质如弱酸、弱碱、水生成。
④能发生氧化还原反应。
⑤形成
。如:
a.Fe
3+
和
、C
6
H
5
O
-
;
b.Ag
+
与NH
3
·H
2
O。
⑥能发生双水解反应。
答案 (1)①有离子参与或生成的反应
②有难溶性物质生成或有难电离的物质生成或有易挥发性物质生成
(2)①用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子
②写、拆、删、查
(3)①H
+
⑤配合物 SCN
-
3.正误判断,正确的划“√”,错误的划“
✕
”。
(1)向稀HNO
3
中滴加Na
2
SO
3
溶液:S
+2H
+
SO
2
↑+H
2
O
( )
(2)向CuSO
4
溶液中加入Na
2
O
2
:2Na
2
O
2
+2Cu
2+
+2H
2
O
4Na
+
+2Cu(OH)
2
↓+O
2
↑
( )
(3)氯气溶于水:Cl
2
+H
2
O
2H
+
+Cl
-
+ClO
-
( )
(4)Na
2
CO
3
溶液中C
的水解:C
+H
2
O
HC
+OH
-
( )
(5)酸性溶液中KIO
3
与KI反应生成I
2
:I
+I
-
+6H
+
I
2
+3H
2
O
( )
(6)向NaClO和NaCl的混合溶液中滴入少量FeSO
4
溶液,反应的离子方程
式为2Fe
2+
+ClO
-
+2H
+
Cl
-
+2Fe
3+
+H
2
O
( )
(7)Cl
2
通入NaOH溶液中:Cl
2
+OH
-
Cl
-
+ClO
-
+H
2
O( )
(8)Fe
2
(SO
4
)
3
和Ba(OH)
2
溶液反应的离子方程式:Fe
3+
+S +Ba
2+
+3OH
-
Fe(OH)
3
↓+BaSO
4
↓
( )
答案 (1)
✕
(2)√ (3)
✕
(4)
✕
(5)
✕
(6)
✕
(7)
✕
(8)
✕
1.(2017江苏单科,6)下列指定反应的离子方程式正确的是
( )
A.钠与水反应:Na+2H
2
O
Na
+
+2OH
-
+H
2
↑
B.电解饱和食盐水获取烧碱和氯气:2Cl
-
+2H
2
O
H
2
↑+Cl
2
↑+2OH
-
C.向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸:Ba
2+
+OH
-
+H
+
+S
BaSO
4
↓+H
2
O
D.向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水:Ca
2+
+HC
+OH
-
CaCO
3
↓+
H
2
O
典题精练
题组一 离子方程式的正误判断
答案 B A项,电荷不守恒,错误;B项,电解饱和食盐水时,阳极生成Cl
2
,
阴极生成H
2
和NaOH,正确;C项,不符合物质的组成比,正确的离子方程式
为Ba
2+
+2OH
-
+2H
+
+S
BaSO
4
↓+2H
2
O;D项,N
也参与反应,正确
的离子方程式为N
+HC
+Ca
2+
+2OH
-
CaCO
3
↓+NH
3
·H
2
O+H
2
O。
2.(2017河北唐山一模,7)下列离子方程式正确的是
( )
A.向Fe
2
(SO
4
)
3
溶液中加入过量铁粉:Fe
3+
+Fe
2Fe
2+
B.石灰石溶于醋酸:CaCO
3
+2CH
3
COOH
2CH
3
COO
-
+Ca
2+
+CO
2
↑+H
2
O
C.铜与浓硝酸反应:3Cu+8H
+
+2N
3Cu
2+
+2NO↑+4H
2
O
D.向Na
2
SiO
3
溶液中滴加稀盐酸:Na
2
SiO
3
+2H
+
H
2
SiO
3
↓+2Na
+
答案 B A项,电荷不守恒,正确的离子方程式是2Fe
3+
+Fe
3Fe
2+
;C
项,产物错误,铜与浓硝酸反应应生成NO
2
;D项,Na
2
SiO
3
易溶于水,应拆成
离子。
3.(2017河南六市联考,5)下列离子组在一定条件下能大量共存,且加入
相应试剂后所对应的离子方程式正确的是
( )
选项
离子组
加入试剂
加入试剂后发生反应的离子方程式
A
Fe
2+
、N 、K
+
稀硫酸
3Fe
2+
+N +4H
+
3Fe
3+
+NO↑
+2H
2
O
B
Fe
3+
、I
-
、ClO
-
氢氧化钠溶液
Fe
3+
+3OH
-
Fe(OH)
3
↓
C
Ba
2+
、HC 、Cl
-
氢氧化钠溶液
HC +OH
-
C +H
2
O
D
Al
3+
、Cl
-
、N
过量氢氧
化钠溶液
Al
3+
+3OH
-
Al(OH)
3
↓
答案 A B项,Fe
3+
与I
-
、ClO
-
与I
-
都不能大量共存;C项,加入氢氧化钠溶
液后,反应的离子方程式应为HC
+OH
-
+Ba
2+
BaCO
3
↓+H
2
O;D项,
加入过量氢氧化钠溶液后,反应的离子方程式应为Al
3+
+4OH
-
Al
+2H
2
O。
方法归纳 判断离子方程式正误的方法
一查是否符合反应事实;
二查“
”“
”“↑”“↓”的使用是否恰当;
三查拆分是否正确;
四查是否漏写离子反应;
五查是否符合反应物的用量——过量或少量;
六查是否符合三个守恒(质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒)。
题组二 离子方程式的书写
4.按要求书写离子方程式:
(1)Cl
2
通入水中:
。
(2)在石灰乳中加入Na
2
CO
3
溶液:
。
(3)过氧化钠与水反应:
。
(4)小苏打与NaHSO
4
溶液反应:
。
(5)NH
4
HCO
3
溶于过量的浓KOH溶液中:
。
(6)NaHCO
3
溶液和过量Ba(OH)
2
溶液混合:
。
(7)NaHSO
4
溶液与Ba(OH)
2
溶液混合呈中性时:
。
(8)FeBr
2
溶液与足量氯水混合:
。
答案 (1)Cl
2
+H
2
O
H
+
+Cl
-
+HClO
(2)Ca(OH)
2
+C
CaCO
3
+2OH
-
(3)2Na
2
O
2
+2H
2
O
4Na
+
+O
2
↑+4OH
-
(4)HC
+H
+
CO
2
↑+H
2
O
(5)N
+HC
+2OH
-
C
+NH
3
↑+2H
2
O
(6)HC
+OH
-
+B
BaCO
3
↓+H
2
O
(7)2H
+
+S
+B
+2OH
-
BaSO
4
↓+2H
2
O
(8)2F
+4Br
-
+3Cl
2
2F
+2Br
2
+6Cl
-
题组三 离子共存
5.(2017江苏单科,9)常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的
是
( )
A.无色透明的溶液中:Fe
3+
、Mg
2+
、SCN
-
、Cl
-
B.
=1
×
10
-12
的溶液中:K
+
、Na
+
、C
、N
C.
c
(Fe
2+
)=1 mol·L
-1
的溶液中:K
+
、N
、Mn
、S
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na
+
、N
、S
、HC
答案 B Fe
3+
+3SCN
-
Fe(SCN)
3
,二者不能大量共存,A错;Fe
2+
水解
使溶液呈酸性,酸性条件下Mn
与Fe
2+
不能大量共存,C错;使甲基橙变
红的溶液呈酸性,H
+
与HC
不能大量共存,D错。
6.(2017江西南昌一模,8)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大
量共存的是
( )
A.pH=1的溶液:Ba
2+
、Al
3+
、Cl
-
、S
B.能使酚酞试液变红的溶液:Na
+
、K
+
、HC
、I
-
C.
c
(OH
-
)/
c
(H
+
)=10
-12
的溶液:N
、Cu
2+
、N
、Cl
-
D.含有0.1 mol/L Fe(NO
3
)
2
的溶液:H
+
、Mg
2+
、SCN
-
、S
答案 C A项,S
与Ba
2+
不能大量共存;B项,能使酚酞试液变红的溶
液呈碱性,碱性条件下HC
不能大量存在;C项,
c
(OH
-
)/
c
(H
+
)=10
-12
的溶
液呈酸性,各离子之间不发生反应,可以大量共存;D项,N
在酸性条件
下与Fe
2+
不能大量共存。
解题必备 限制条件的离子共存
(1)限制酸性溶液的条件(隐含有H
+
)
①常温下pH=
a
(
a
<7)的溶液;
②使紫色石蕊试液呈红色的溶液;
③加镁粉放出氢气的溶液;
④常温下
c
(OH
-
)为10
-
n
(
n
>7) mol·L
-1
的溶液。
(2)限制碱性溶液的条件(隐含有OH
-
)
①常温下pH=
a
(
a
>7)的溶液;
②使酸碱指示剂呈现碱对应颜色的溶液;
③
c
(H
+
)为10
-
n
(
n
>7) mol·L
-1
的溶液。
(3)可酸可碱的条件
①水电离的
c
(OH
-
)或者
c
(H
+
)为10
-
n
(
n
>7) mol·L
-1
的溶液;
②加入铝粉有氢气产生的溶液;
③HC
不能稳定存在的溶液。
题组四 离子检验与推断
7.(2017河北石家庄质检二,12)A、B、C、D四种物质之间的转化关系
如图所示(部分产物略去),下列说法正确的是
( )
A.若A为AlCl
3
溶液,B可能为氨水,
反应①的离子方程式为Al
3+
+4NH
3
·H
2
O
Al
+4N
+2H
2
O
B.若A为Fe,B可能为稀HNO
3
,
反应②的离子方程式为3Fe+8H
+
+2N
3Fe
2+
+2NO↑+4H
2
O
C.若A为NaOH溶液,B可能为CO
2
,可用Ca(OH)
2
溶液鉴定C、D溶液中的
阴离子
D.若A为Cl
2
,B可能为NH
3
,实验室可用加热固体C的方法制取NH
3
答案 B A项,若A为AlCl
3
溶液,则B不可能为氨水,因为无论氨水少量
还是过量,它与AlCl
3
的反应均为Al
3+
+3NH
3
·H
2
O
Al(OH)
3
↓+3N
;B
项,Fe与过量的稀HNO
3
反应生成Fe(NO
3
)
3
,Fe与少量的稀HNO
3
反应生成
Fe(NO
3
)
2
,Fe(NO
3
)
3
和Fe(NO
3
)
2
可相互转化,故若A为Fe,B可能为稀HNO
3
,
对应的反应②的离子方程式是3Fe+8H
+
+2N
3Fe
2+
+2NO↑+4H
2
O;
C项,若A为NaOH溶液,B为CO
2
,则C为NaHCO
3
,D 为Na
2
CO
3
,NaHCO
3
和
Na
2
CO
3
都能与Ca(OH)
2
溶液反应生成白色沉淀,因此用Ca(OH)
2
溶液不能
鉴定C、D 溶液中的阴离子;D项,若A为Cl
2
,B为NH
3
,则C是NH
4
Cl,NH
4
Cl
受热分解生成NH
3
和HCl,遇冷时NH
3
和HCl又化合生成NH
4
Cl,因此无法
用加热NH
4
Cl的方法制取NH
3
。
8.(2017湖南、湖北八市十二校第一次联考,21)某强酸性溶液X中含有
Ba
2+
、Al
3+
、N
、Fe
2+
、Fe
3+
、C
、S
、S
、Cl
-
、N
中的一种
或几种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下(提示:气体D在常温常压
下呈红棕色):
(1)上述离子中,溶液X中除H
+
外还肯定含有的离子是
,不能确定是否含有的离子(Q)是
,若要确定该离子Q(若不止
一种,可任选一种)不存在,最可靠的化学方法是
。
(2)沉淀G的化学式为
。
(3)写出生成A的离子方程式:
。
(4)写出气体D与水、足量氧气反应生成E的化学方程式:
。
答案 (1)Al
3+
、N
、Fe
2+
、S
Fe
3+
、Cl
-
取少量溶液X于试管中,
向其中滴加KSCN溶液,若溶液颜色无明显变化,说明没有Fe
3+
(其他合理
答案也可)
(2)Fe(OH)
3
(3)3Fe
2+
+4H
+
+N
3Fe
3+
+NO↑+2H
2
O
(4)4NO
2
+O
2
+2H
2
O
4HNO
3
解析 在强酸性溶液中一定不会存在C
、S
。加入过量硝酸钡溶
液生成沉淀,则该沉淀为BaSO
4
沉淀,说明溶液X中含有S
,则不含Ba
2+
;
气体A经氧化生成D,D在常温常压下呈红棕色,则A为NO,D为NO
2
,E为
HNO
3
溶液,说明溶液X中含有还原性离子,则一定有Fe
2+
,一定不含N
。
溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体F,则F为NH
3
,说明溶液X中含有
N
;溶液H中通入过量CO
2
气体,生成沉淀I,则I为Al(OH)
3
(无BaCO
3
,因
CO
2
过量),溶液H中含NaAlO
2
,说明溶液X中有Al
3+
。
解题必备 离子推断的四项原则
(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离
子。
(2)互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离
子的存在。
(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴离子,且溶液中正
电荷总数与负电荷总数相等。
(4)进出性原则:通常是指在实验过程中生成的离子或引入的离子对后
续实验的干扰。
真题回访
1.(2017课标Ⅱ,28,15分)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条
件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤
及测定原理如下:
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)
2
碱
性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)
2
,实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化,MnO(OH)
2
被I
-
还原为Mn
2+
,在暗处静置5 min,然后
用标准Na
2
S
2
O
3
溶液滴定生成的I
2
(2S
2
+I
2
2I
-
+ S
4
)。
回答下列问题:
(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是
。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为
。
(3)Na
2
S
2
O
3
溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器
有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和
;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才
能使用,其目的是杀菌、除
及二氧化碳。
(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用
a
mol·L
-1
Na
2
S
2
O
3
溶液滴定,以淀
粉溶液作指示剂,终点现象为
;若消耗Na
2
S
2
O
3
溶液的
体积为
b
mL,则水样中溶解氧的含量为
mg·L
-1
。
(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏
。(填“高”或“低”)
答案 (1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差
(2)O
2
+2Mn(OH)
2
2MnO(OH)
2
(3)量筒 氧气
(4)蓝色刚好褪去 80
ab
(5)低
解析 (1)扰动水体表面会使水样中溶解氧逸出,使测定结果产生误
差。(2)反应中Mn(OH)
2
作还原剂,O
2
作氧化剂,依据得失电子守恒可知
二者应按物质的量之比2∶1反应。(3)配制Na
2
S
2
O
3
溶液时,若蒸馏水中
含有溶解氧会导致后续滴定实验产生误差,故应除去蒸馏水中的溶解
氧。(4)由得失电子守恒可得关系式:O
2
~2I
2
~4Na
2
S
2
O
3
,则100.00 mL水样
中含氧量为
mol,即8
ab
×
10
-3
g,1 000 mL(即1 L)水样中含氧量为
80
ab
mg。(5)滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致代入计算式
中Na
2
S
2
O
3
溶液的体积偏小,测定结果偏低。
2.(2016课标Ⅰ,28节选)NaClO
2
是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白
织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO
2
。此吸收反应
中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
,该反应中氧化产物
是
。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克
含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl
2
的氧化能力。NaClO
2
的有效氯
含量为
。(计算结果保留两位小数)
答案 (4)2∶1 O
2
(5)1.57
解析 (4)据图示可知反应物有ClO
2
、NaOH、H
2
O
2
,生成物有NaClO
2
,其
中
O
2
→Na
O
2
,Cl的化合价降低,则H
2
O
2
中氧元素化合价升高,根据得
失电子守恒可得氧化剂ClO
2
与还原剂H
2
O
2
的物质的量之比为2∶1,该反
应中氧化产物是O
2
,还原产物是NaClO
2
。
(5)NaClO
2
、Cl
2
作为消毒剂时,还原产物均为Cl
-
。设NaClO
2
的有效氯含
量为
x
,则
×
4=
×
2,解得
x
≈
1.57。
3.(2016课标Ⅱ,28节选)某班同学用如下实验探究Fe
2+
、Fe
3+
的性质。回
答下列问题:
(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L
-1
KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L
-1
FeCl
3
溶液
混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1 mL CCl
4
充分振荡、静置,CCl
4
层显紫色;
②第二支试管中加入1滴K
3
[Fe(CN)
6
]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子是
(填离子符号);实验①和③说明:在I
-
过量
的情况下,溶液中仍含有
(填离子符号),由此可以证明该氧化还
原反应为
。
(5)丁组同学向盛有H
2
O
2
溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl
2
溶液,溶液
变成棕黄色,发生反应的离子方程式为
;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。
产生气泡的原因是
;生成沉淀的原
因是
(用平衡移动原理解释)。
答案 (4)Fe
2+
Fe
3+
可逆反应
(5)2Fe
2+
+H
2
O
2
+2H
+
2Fe
3+
+2H
2
O Fe
3+
催化H
2
O
2
分解产生O
2
H
2
O
2
分
解反应放热,促进Fe
3+
的水解平衡正向移动
解析 (4)实验②加入K
3
[Fe(CN)
6
]溶液,生成蓝色沉淀,说明含有Fe
2+
;实
验①和③说明在I
-
过量的情况下,溶液中仍含有Fe
3+
,证明该反应为可逆
反应。(5)H
2
O
2
溶液中加入酸化的FeCl
2
溶液,溶液变成棕黄色,说明Fe
2+
被H
2
O
2
氧化成Fe
3+
,同时生成的Fe
3+
对H
2
O
2
的分解有催化作用,H
2
O
2
的分
解反应放热,又对Fe
3+
的水解起促进作用。