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离子反应与氧化还原反应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。1．(2019·全国卷Ⅲ)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A．经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B．水中的NO－3、SO2－4、Cl－通过阴离子树脂后被除去C．通过净化处理后，水的导电性降低D．阴离子树脂填充段存在反应H＋＋OH－===H2OA[A项，由题图可知，经过阳离子交换树脂后，Ca2＋、Na＋、Mg2＋交换为H＋，由电荷守恒知，阳离子总数会增加，错误；B项，由题图可知，通过阴离子交换树脂后，NO－3、Cl－、SO2－4被除去，正确；C项，通过净化处理后，水中的导电离子种类与浓度降低，水的导电性降低，正确；D项，阴离子树脂填充段存在反应H＋＋OH－===H2O，正确。]2．(2019·全国卷Ⅱ，节选)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为________(填标号)。A．黄色B．红色C．紫色D．绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_________________________________________。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为___________________________。②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的________(填化学式)。③沉淀器中反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________。[解析](1)根据常见元素的焰色反应，可知钡元素的焰色为绿色。(2)①由流程图中的原料重晶石和焦炭粉经回转炉、浸出槽后得到净化的BaS溶液，可判断重晶石(BaSO4)与焦炭粉反应生成BaS和有毒气体CO，根据电子守恒法可配平氧化还原反应方程式BaSO4＋4C=======900～1200℃BaS＋4CO↑；CO与水蒸气反应得到的清洁能源气体为H2，另一种产物为CO2，则CO与水蒸气反应的化学方程式为CO＋H2O===CO2＋H2。②潮湿空气中的CO2和水蒸气跟“还原料”中的硫化钡反应生成的臭鸡蛋气味的气体为H2S，水溶性变差是因为发生了反应BaS＋CO2＋H2O===H2S＋BaCO3↓，由此可知难溶于水的物质为BaCO3。③硫化钡溶液与硫酸锌反应生成难溶于水的立德粉(ZnS·BaSO4)，因此离子反应方程式为S2－＋Ba2＋＋Zn2＋＋SO2－4===ZnS·BaSO4↓。[答案](1)D(2)①BaSO4＋4C=======900～1200℃BaS＋4CO↑CO＋H2O===CO2＋H2②BaCO3③S2－＋Ba2＋＋Zn2＋＋SO2－4===ZnS·BaSO4↓3．(2018·全国卷Ⅰ，节选)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为________。[解析]氯气与硝酸银反应生成N2O5，氯气作氧化剂，还原产物为氯化银，又硝酸银中氮元素、银元素已经是最高化合价，则只能是氧元素化合价升高，所以气体氧化产物为O2。[答案]O24．(2016·全国卷Ⅱ)某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：①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；②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()A．NaHCO3、Al(OH)3B．AgCl、NaHCO3C．Na2SO3、BaCO3D．Na2CO3、CuSO4C[A项，NaHCO3、Al(OH)3中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，错误；B项，AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，错误；C项，亚硫酸钠和碳酸钡加入水，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水，正确；D项，Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，错误。]5．(2016·全国卷Ⅱ，节选)丙组同学取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层呈紫色；②第二支试管中加入1滴K3[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_______________________________。[解析]根据Fe2＋的检验方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，若生成蓝色沉淀，则一定含有亚铁离子，故实验②检验的离子是Fe2＋；碘易溶于CCl4，在CCl4中呈紫色，Fe3＋遇KSCN溶液显红色，实验①和③说明在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明该氧化还原反应：2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2为可逆反应。[答案]Fe2＋Fe3＋可逆反应6．(2016·全国卷Ⅰ)NaClO2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：(1)NaClO2中Cl的化合价为________。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：_____________________________________________________。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是________。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。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Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数)[解析](1)由化合价规则知，NaClO2中Cl的化合价为＋3。(2)由工艺流程图可以看出SO2、H2SO4、NaClO3为反应物，ClO2、NaHSO4为生成物，再根据化合价升降法配平得出化学方程式为SO2＋H2SO4＋2NaClO3===2ClO2＋2NaHSO4。(3)粗盐水精制时除去Mg2＋通常用NaOH溶液，生成氢氧化镁沉淀，过滤除去；除去Ca2＋通常用Na2CO3溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤除去。电解时阴极为得电子极，因此产物的化合价应降低，即生成NaClO2。(4)由信息“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2知，反应物之一为ClO2，再由生产工艺流程图知，用的吸收试剂是NaOH、H2O2，由生产工艺流程图知产物之一为NaClO2，由ClO2生成NaClO2，Cl的化合价由＋4变为＋3，化合价降低，ClO2为氧化剂，则H2O2为还原剂，化合价升高，生成氧气，再由电子守恒得，此吸收反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，该反应中氧化产物是O2。(5)由信息知，要求出每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力，先求得1gNaClO2变为Cl－转移的电子数为190.5×4NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)，再设xgCl2的氧化能力与1gNaClO2的氧化能力相当，列方程得190.5×4NA＝x71×2NA，解得x≈1.57，即为有效氯含量。[答案](1)＋3(2)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO－2(或NaClO2)(4)2∶1O2(5)1.57上述真题的题型主要为非选择题中的填空题。命题角度涉及：(1)离子反应中的①离子方程式书写，②离子的检验与推断，如T1、T2、T4、T5。(2)氧化还原反应中的①概念与规律，②氧化还原方程式配平与书写，③电子守恒法计算等，如T2(2)、T3、T6。预测2020年高考仍会以化工流程或综合实验为载体在一般化学(离子)方程式、氧化还原方程式的书写和电子守恒法计算方面进行重点命题，复习时要融会贯通。离子反应(对应学生用书第14页)1．牢记四种离子反应类型反应类型不能大量共存的离子复分解反应生成沉淀Ba2＋与CO2－3、SO2－4、SO2－3；SiO2－3与H＋不能大量共存生成气体H＋与CO2－3、HCO－3、S2－、SO2－3等不能大量共存生成弱电解质H＋与OH－、ClO－、F－、CH3COO－等不能大量共存氧化还原反应Fe3＋能氧化S2－、I－等；MnO－4、ClO－在酸性、碱性、中性条件下都有强氧化性，能将I－、Fe2＋、SO2－3等氧化盐的双水解Al3＋与AlO－2、HCO－3、CO2－3、S2－、HS－等水解彻底；Fe3＋与AlO－2、HCO－3、CO2－3等水解彻底，不能大量共存络合反应Fe3＋与SCN－；Ag＋与NH3·H2O2.离子方程式正误判断的四项要求3．“四项基本原则”突破离子推断(1)肯定性原则：根据现象推断溶液中肯定存在或肯定不存在的离子(记住常见有色离子)。(2)互斥性原则：在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在(注意题目中的隐含条件，如酸性、碱性、指示剂变化、水的电离情况等)。(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(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)。(4)进出性原则：指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。离子方程式的正误判断与书写1．(2018·江苏高考)下列指定反应的离子方程式正确的是()A．饱和Na2CO3溶液与CaSO4固体反应：CO2－3＋CaSO4CaCO3＋SO2－4B．酸化NaIO3和NaI的混合溶液：I－＋IO－3＋6H＋===I2＋3H2OC．KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应：3ClO－＋2Fe(OH)3===2FeO2－4＋3Cl－＋4H＋＋H2OD．电解饱和食盐水：2Cl－＋2H＋=====通电Cl2↑＋H2↑A[B项，电荷不守恒，错误；C项，碱性条件下，不能生成H＋，错误；D项，离子方程式电解对象H2O不能拆为H＋，错误。]2．根据下列条件写出相应的离子方程式。(1)MnO2与浓盐酸共热_________________________________。(2)AlCl3与过量NaOH反应___________________________________________________________________________________。(3)Al2(SO4)3与过量氨水反应_________________________________________________________________________________。(4)过量CO2通入NaAlO2溶液中_____________________________________________________________________________。(5)FeBr2溶液中通入足量Cl2__________________