第1课时 物质的分类
1．初步感知各种元素及其化合物，知道元素有游离态和化合态两种形态，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2．知道分类是研究物质性质的重要方法，根据元素组成可以将物质分为单质、化合物，化合物又可以分为氧化物、酸、碱、盐等。以碳元素为例，建立起元素与物质家族的关系。形成科学态度与社会责任的化学学科核心素养。
3．通过实验探究，理解并体验研究一类物质性质的方法，掌握各类别物质的一般性质，形成科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
物质是由什么组成的？
现代科学(化学)：现在人类已经发现的几千万种物质，都是由110多种元素组成的。
例如：空气中的氧气是由氧元素组成的；水是由氢、氧两种元素组成的；中老年人骨质疏松要补充钙元素，所以可以食用加钙盐；加碘食盐，是在食盐中添加了碘元素，预防碘缺乏病……
世间万物都是由元素组成的。
1．元素与物质的关系
2．元素的存在形态
(2)元素的化合价：在单质中元素化合价为，在化合物中，元素正、负化合价代数和为0。
3．元素的化合价与物质类别
如图所示是碳及其化合物的“价—类”二维图，请填入对应物质的化学式。
1．元素与物质分类
物质都是由元素组成的。根据物质的元素组成，可以对物质进行分类。
(1)单质：仅由一种元素组成的纯净物。
①金属单质：由金属元素组成的单质。
②非金属单质：由非金属元素组成的单质。
(2)化合物：由两种或两种以上的元素组成的纯净物。
化合物又可以分为氧化物、酸、碱、盐等，其中氧化物还可分为碱性氧化物、酸性氧化物等。
①碱性氧化物：与酸反应生成盐和水的氧化物。
②酸性氧化物：与碱反应生成盐和水的氧化物。
2．元素与物质的关系
(1)物质都是由元素组成的。
(2)同一种元素可以存在于不同类别的物质中。
(3)有些元素在不同的化合物中可能呈现不同的化合价。
3．物质分类
(1)根据物质的组成对物质的详细分类
(2)其他分类方法
分类依据 类别
根据在水溶液或熔融状态下的导电性 将化合物分为电解质和非电解质
根据在反应中所含元素化合价的改变情况 将反应物分为氧化剂和还原剂
根据被分散物质的颗粒大小 将分散系分为溶液、胶体和浊液
[名师点拨]
(1)由一种元素组成的物质不一定是纯净物，如O2与O3的混合物、白磷与红磷的混合物、金刚石与石墨的混合物中均只含有一种元素。
(2)酸性氧化物不一定是非金属氧化物，如Mn2O7是金属氧化物但属于酸性氧化物；非金属氧化物也不一定属于酸性氧化物，如CO、NO都不是酸性氧化物，属于不成盐氧化物。
(3)金属氧化物不一定是碱性氧化物，如Na2O2属于过氧化物，属于不成盐氧化物。
(4)酸性氧化物、碱性氧化物不一定都能与水反应生成相应的酸或碱，如SiO2、Fe2O3。
(5)能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物，能与碱反应生成盐和水的氧化物也不一定是酸性氧化物，如Al2O3。
(6)酸的“元”数是依据电离出的H＋的数目来确定的，酸分子中含有几个氢原子，不一定就是几元酸，如CH3COOH分子中含有4个H原子，但它是一元酸。
1．下列说法中正确的是( )
A．纯净物一定由分子构成
B．同种分子构成的物质一定是纯净物
C．混合物肯定由两种以上元素组成
D．含有氧元素的化合物都是氧化物
解析：选B 纯净物不一定由分子构成，也可能由原子或离子构成，A错误；由同种分子构成的物质一定是纯净物，B正确；混合物不一定是由两种以上的元素组成的，例如氧气和臭氧组成的混合物，C错误；由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物是氧化物，D错误。
2．实验室中的药品常按物质的性质、类别等不同而有规律地放置。药品用完后要放到指定位置，在做“酸的性质”实验时，实验桌上部分药品的摆放如图，小艾同学取用氢氧化钾溶液后应把它放回的位置是( )
解析：选D KOH、NaOH均属于碱，因此应放回D位置。
3．下列各组选项按电解质、非电解质、单质和混合物的顺序排列的一组是( )
A．HCl、SO2、石墨、液氯
B．蔗糖、CuSO4、氮气、胆矾
C．NaCl、乙醇、铁、空气
D．KCl、NaNO3、氯气、石灰水
解析：选C 液氯是单质，故A错误；蔗糖是非电解质，故B错误；NaCl、乙醇、铁、空气分别属于电解质、非电解质、单质、混合物，故C正确；NaNO3是电解质，故D错误。
4．同一物质按照不同的分类标准可以分为很多类别，按照物质的成分对下列10种物质进行分类：
①水 ②空气 ③铁 ④二氧化碳 ⑤硫酸 ⑥熟石灰[Ca(OH)2] ⑦胆矾(CuSO4·5H2O) ⑧食盐水 ⑨碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3] ⑩硫酸氢钠(NaHSO4)
(1)属于混合物的是____________________________________________________；
(2)属于氧化物的是____________________________________________________；
(3)属于碱的是______________________________________________________；
(4)属于酸的是______________________________________________________；
(5)属于盐的是_______________________________________________________；
(6)属于铜盐的是________________________________________________________；
(7)属于钠盐的是______________________________________________________。
解析：胆矾(CuSO4·5H2O)、Cu2(OH)2CO3、NaHSO4都有固定的组成，均为纯净物。食盐水由NaCl和水两种物质组成，属于混合物。酸、碱、盐等都有明确的概念，可以根据物质的分类进行判断。
答案：(1)②⑧ (2)①④ (3)⑥ (4)⑤ (5)⑦⑨⑩ (6)⑦⑨ (7)⑩
[实验] 探究酸的通性
(1)试管①中产生的现象是____________________________________________；
(2)试管②～⑤中发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________；
(3)试分析酸的通性有哪些？
提示：(1)溶液由紫色变成红色
(2)Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O Cu(OH)2＋2HCl===CuCl2＋2H2O AgNO3＋HCl===AgCl↓＋HNO3
(3)①遇酸碱指示剂变色；②与活泼金属反应产生氢气；③与碱性氧化物反应生成盐和水；④与碱发生中和反应；⑤与盐反应生成新的盐和新的酸。
1．单质、酸、碱、盐、氧化物之间的转化关系
[名师点拨]
酸与金属反应可以生成氢气和盐，这是一般规律，但并不是所有的酸都能与金属反应生成氢气。
2．常见物质的化学通性
(1)金属的化学通性
金属单质
(2)氧化物的化学通性
氧化物
(3)酸的化学通性
酸
(4)碱的化学通性
碱
(5)盐的化学通性
盐
3．单质、氧化物、酸、碱和盐的转化规律
转化规律 分类 实例 化学方程式
强制弱的规律 强酸制弱酸 CH3COONa＋HCl CH3COONa＋HCl===CH3COOH＋NaCl
强碱制弱碱 FeCl3＋NaOH FeCl3＋3NaOH===Fe(OH)3↓＋3NaCl
强氧化剂制弱氧化剂 Cl2＋KI Cl2＋2KI===I2＋2KCl
强还原剂制弱还原剂 Fe＋CuSO4 Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
易溶物制难溶物 — Na2SO4＋BaCl2 Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
1．下列四组实验中，不能体现酸的通性的是( )
解析：选C 盐酸与BaCl2溶液不反应，而稀H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，与酸的通性无关。
2. 盐是一种常见的物质，下列物质通过反应可直接形成盐的是( )
①金属单质 ②碱性氧化物 ③碱 ④非金属单质
⑤酸性氧化物 ⑥酸
A．①②③ B．①④⑥
C．②⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
解析：选D 金属单质与酸反应生成对应的盐和氢气；碱性氧化物与酸反应生成盐和水；非金属单质和金属单质化合可得到盐；酸性氧化物或酸与碱(或碱性氧化物)反应可生成盐；故选D。
3．A～F为常见化学物质，固体A在空气中易潮解，B和C能参与光合作用，B和D的组成元素相同。它们相互转化的关系如图所示(“→”表示反应能一步实现，“－”表示相连物质间能发生反应，部分反应物、生成物和反应条件已略)。下列说法错误的是( )
A．C和F的组成元素可能相同
B．固体B可用于人工降雨
C．D和E在一定条件下反应生成B
D．A～F属于酸、碱、盐、氧化物、单质中的四类物质
解析：选D 固体A在空气中易潮解，所以A是氢氧化钠，B和C能参与光合作用，B与C能发生反应，B是二氧化碳，C是水，B和D的组成元素相同，二氧化碳能转化成D，所以D是一氧化碳，一氧化碳能与E反应转化成二氧化碳，所以E可以是氧气，F能转化成E和水，F是过氧化氢。C和F的组成元素可能相同(过氧化氢和水都由氢、氧元素组成)，故A正确；固态二氧化碳俗称干冰，干冰升华吸热，可用于人工降雨，故B正确；一氧化碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，故C正确；A～F属于碱、氧化物、单质中的三类物质，故D错误。
4．现有四种元素：Fe、O、S、H，由这四种元素中的一种或几种组成许多物质。回答下列问题：
(1)写出这些物质中符合下列要求的化学式(只写一种)：
酸性氧化物________，无氧酸________，正盐________。
(2)写出这些物质中符合下列要求的反应的化学方程式：
金属单质与非金属单质______________________。
碱性氧化物和含氧酸____________________________________________________。
解析：(1)酸性氧化物是能跟碱反应生成盐和水的氧化物，SO2和SO3都可以跟碱反应生成盐和水。酸是电离出的阳离子全部是H＋的化合物，无氧酸是酸根离子中没有氧元素的酸，H2S溶于水是氢硫酸，为无氧酸。正盐是酸碱完全中和的生成物，可以是Fe2(SO4)3或FeSO4或FeS。
(2)金属单质铁和非金属单质硫以及氧气都能发生反应：Fe＋SFeS、3Fe＋2O2Fe3O4；碱性氧化物Fe2O3和含氧酸H2SO4能发生复分解反应：Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O。
答案： (1)SO2或SO3 H2S Fe2(SO4)3或FeSO4或FeS (2)3Fe＋2O2Fe3O4 Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O
[分级训练·课课过关]
1．体操运动员比赛前为了防滑，常在手掌上涂抹白色的粉末——碳酸镁，以下有关碳酸镁的说法中正确的是( )
①含有3种元素 ②所含元素均处于游离态 ③属于氧化物 ④属于盐
A．①④ B．②④
C．①③ D．②③
解析：选A 碳酸镁(MgCO3)由C、O、Mg三种元素组成，三种元素均以化合物形式存在，MgCO3属于盐类。
2．下列说法正确的是( )
A．非金属氧化物都是酸性氧化物
B．凡是酸性氧化物都可直接与水反应生成相应的酸
C．与水反应生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物
D．金属氧化物都是碱性氧化物
解析：选C 非金属氧化物不一定都是酸性氧化物，如一氧化碳是不成盐氧化物，故A错误；酸性氧化物不一定都可以直接和水反应生成对应的酸，如二氧化硅不和水反应，故B错误；二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，但二氧化氮不是硝酸的酸酐，故C正确；金属氧化物不一定都是碱性氧化物，如Mn2O7属于酸性氧化物、Al2O3属于两性氧化物，故D错误。
3．下列各组物质中，按酸、 碱、盐、碱性氧化物、酸性氧化物的顺序排列正确的是( )
A．盐酸、纯碱、氯酸钾、氧化镁、二氧化硅
B．硝酸、烧碱、次氯酸钠、氧化钙、二氧化硫
C．次氯酸、消石灰、硫酸铵、过氧化钠、二氧化碳
D．醋酸、过氧化钠、碱式碳酸铜、氧化铁、一氧化碳
解析：选B 盐酸属于混合物，纯碱、氯酸钾、氧化镁、二氧化硅分别属于盐、盐、碱性氧化物、酸性氧化物，故A错误；次氯酸、消石灰、硫酸铵、过氧化钠、二氧化碳分别属于酸、碱、盐、过氧化物、酸性氧化物，故C错误；醋酸、过氧化钠、碱式碳酸铜、氧化铁、一氧化碳分别属于酸、过氧化物、盐、碱性氧化物、不成盐氧化物，故D错误；综上所述，本题选B。
4．应用化学反应类型研究物质的变化是一种科学方法。以Mg、MgO、Mg(OH)2、MgSO4 溶液、BaCl2溶液和盐酸为原料，直接制取MgCl2可有多种方法，其中运用复分解反应原理的有( )
A．2种 B．3种
C．4种 D．5种
解析：选B Mg与盐酸反应生成氯化镁和氢气，属于置换反应；MgO与盐酸反应生成氯化镁和水，属于复分解反应；Mg(OH)2与盐酸反应生成氯化镁和水，属于复分解反应；MgSO4与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁，属于复分解反应，所以有3种方法。
5．给图中①～⑤选择适当的物质，使连有“—”线的两物质能发生反应。供选择的试剂有稀硫酸、二氧化碳、铜片、食盐、生石灰、一氧化碳、碳酸钾、铝片和木炭粉。
(1)请推断它们的化学式分别为①________；②________；③______；④________；⑤________。
(2)写出下列序号物质之间反应的化学方程式：
①和②：____________；
②和④：____________；
②和⑤：____________；
④和⑤：____________。
解析：根据可供选择的试剂可知，其中属于酸的只有硫酸，②是H2SO4；能与硫酸反应的单质是铝片，①是Al；能与硫酸反应的盐和氧化物分别为碳酸钾和生石灰，⑤是K2CO3，④是CaO；能与生石灰反应的氧化物为二氧化碳，③是CO2。
答案：(1)①Al ②H2SO4 ③CO2 ④CaO ⑤K2CO3 (2)2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑ H2SO4＋CaO===CaSO4＋H2O H2SO4＋K2CO3===K2SO4＋H2O＋CO2↑ H2O＋CaO＋K2CO3===CaCO3↓＋2KOH
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10第2课时 一种重要的混合物——胶体
1．尝试利用同一类物质的一般性质预测陌生物质的性质，并设计实验验证，形成科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
2．知道胶体是一种分散系，由于分散质颗粒大小与溶液、悬浊液不同，可以通过渗析分离溶液和胶体；知道胶体可以产生丁达尔现象，形成宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
3．通过对胶体制备与性质的学习体现了科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
清晨，在茂密的树林中，常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱，这就是丁达尔现象。这是因为云、雾、烟是胶体，这些胶体的分散剂是空气，分散质是微小的尘埃或液滴。
1．分散系
2．胶体概念及分类
(1)概念
分散质的微粒直径介于1～100 nm，这种分散系称为胶体。
(2)分类
胶体常按分散剂状态分类
胶体 分散质 分散剂 实例
气溶胶 微小的液滴或固体颗粒 空气 、雾、
液溶胶 固体颗粒 液体 Fe(OH)3胶体
固溶胶 固体颗粒 固体 烟水晶、有色玻璃
(3)常见的胶体
Fe(OH)3胶体、Al(OH)3胶体、血液、豆浆、淀粉胶体、墨水等。
3．三种分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质微粒直径 ＜ nm 1～100 nm ＞100 nm
外观 均一、透明 较均一 不均一、不透明
分散质微粒 分子、离子 分子集合体或高分子 分子或离子的集合体，呈固态或液态
能否透过滤纸 不能
能否透过半透膜 不能 不能
稳定性 稳定 较稳定 不稳定
实例 食盐水、碘酒 氢氧化铁胶体 泥水
1．科学家曾在英国《自然》杂志上报道，他们用DNA制造出一种臂长为7 nm的纳米级镊子，这种镊子能钳起分子或原子，并对它们随意组合。下列分散系中的分散质的微粒直径和上述镊子的臂长具有相同数量级的是( )
A．溶液 B．悬浊液
C．胶体 D．乳浊液
解析：选C 溶液中分散质的粒子直径小于1 nm，胶体中分散质的微粒直径在1～100 nm之间，浊液中分散质的粒子直径大于100 nm，上述纳米级镊子臂长(7 nm在1～100 nm之间)与胶体中的分散质的微粒直径具有相同的数量级。
2．下列分散系中，分散质粒子直径最小的是( )
A．石灰乳 B．蛋白质溶液
C．雾 D．硝酸钾溶液
解析：选D 溶液、浊液、胶体的本质区别是分散质的粒子直径不同，溶液的分散质粒子直径小于1 nm，胶体的分散质粒子直径为1～100 nm，浊液的分散质粒子直径大于100 nm，所以分散质的粒子直径最小的是溶液。石灰乳属于悬浊液，蛋白质溶液属于胶体，雾属于胶体，硝酸钾溶液属于溶液，故D正确。
3．现有如下各实验：①将1 g KCl加入99 g水中
②将1 g可溶性淀粉加入100 g水中，搅拌均匀后煮沸
③将1 g CaCO3粉末加入100 g水中，充分振荡
④将0.1 g植物油加入10 g水中，充分振荡混合均匀
⑤将96 mL酒精与5 mL水充分混合
(注：淀粉分子的直径在1～100 nm之间)
其中所得到的分散系，属于溶液的有________(填序号，下同)，属于胶体的有________，属于浊液的有________。
解析：①分散质KCl溶于水后以离子形式存在，粒子直径小于1 nm，属于溶液；②淀粉分子的直径在1～100 nm之间，溶于水后形成的是胶体；③CaCO3不溶于水，振荡后所形成的是悬浊液；④植物油不溶于水，形成的是乳浊液；⑤酒精与水以任意比互溶，形成的是溶液。
答案：①⑤ ② ③④
[实验] Fe(OH)3胶体的制备与性质探究
取小烧杯，加入25 mL蒸馏水，将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾，向沸水中逐滴加入1～2 mL FeCl3饱和溶液。继续煮沸至溶液呈透明的红褐色，停止加热。
实验操作 实验现象 结论及解释
用一束光照射红褐色溶液 从入射光侧面观察到溶液中出现一条光亮的“通路” 生成了Fe(OH)3胶体，化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl
向所得红褐色溶液中逐滴加入稀硫酸 溶液先变浑浊，后变澄清 胶体中加入强酸发生聚沉，生成的Fe(OH)3沉淀又溶解于稀硫酸，化学方程式为2Fe(OH)3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋6H2O
通电前，U形管内红褐色液面相平；通电后，U形管内红褐色液面左高右低 Fe(OH)3胶粒带正电荷，向与直流电源极相连的一极移动
[问题探讨]
(1)如何区分食盐水和淀粉胶体？
提示：能发生丁达尔效应的是淀粉胶体，NaCl溶液无此性质。
(2)Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应的原因是什么？
提示：Fe(OH)3胶体的粒子直径介于1～100 nm，对光有散射作用。
(3)胶体具有电泳性质，能否说明胶体带有电荷？
提示：不能。胶体呈电中性，某些胶体的分散质微粒带有电荷。
(4)能用自来水代替蒸馏水制备Fe(OH)3胶体吗？
提示：不能。因为自来水中的离子会使Fe(OH)3胶体颗粒聚成更大的颗粒，生成Fe(OH)3沉淀。
(5)制备氢氧化铁胶体过程中能用玻璃棒搅拌吗？
提示：不能，否则会发生聚沉，得到氢氧化铁沉淀。
(6)制备Fe(OH)3胶体时，为什么不用NaOH与FeCl3反应？
提示：FeCl3与NaOH溶液反应产生Fe(OH)3沉淀。
(7)请简述“黄河三角洲”的形成原理。
提示：三角洲一般在入海口处，即黄河水中的胶体成分遇到海水中的盐(NaCl、MgCl2)发生聚沉，胶体的长期聚沉形成三角洲。
1．胶体的制备方法
(1)机械法：用特殊的机械加工方法将固体物质加工成纳米级(1 nm＝10－9 m)的超细粉末，该方法目前常用于纳米材料的生产。
(2)溶解法：如淀粉、蛋白质溶解于水中直接得到胶体。如淀粉胶体、蛋白质胶体。
(3)反应法：如Fe(OH)3胶体的制备。
反应的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。
[名师点拨]
(1)书写制备Fe(OH)3胶体的化学方程式时，要注明“胶体”，不能用“↓”符号。
(2)Fe(OH)3胶体中的1个胶体微粒不是1个Fe(OH)3分子(微粒直径<1 nm)，而是很多个Fe(OH)3分子聚集在一起形成的微粒直径在1～100 nm之间的集合体。
2．胶体的性质及应用
3．常见的丁达尔效应
如下图所示，①②③是气溶胶的丁达尔效应；④是液溶胶的丁达尔效应；⑤是固溶胶的丁达尔效应。
4．胶体的分离和提纯
(1)胶体与悬浊液的分离
胶体微粒可以透过滤纸而悬浊液中的分散质粒子不能透过滤纸，因此可用过滤的方法分离。
(2)胶体的净化
胶体微粒不能透过半透膜而小分子、离子能够透过半透膜，因此可用渗析的方法净化胶体。如除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3：将混合物盛于半透膜制作的渗析袋中，置于流动(或频繁更换)的蒸馏水里一段时间即可。
[名师点拨]
(1)胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体微粒的直径介于1～100 nm，而不是产生丁达尔现象。
(2)丁达尔现象是物理变化而不是化学变化。
(3)明矾做净水剂是利用明矾溶于水能形成Al(OH)3胶体，胶体具有吸附性；但胶体没有杀菌消毒的作用。
(4)胶体不带电荷，胶体微粒(分散质微粒)可能带电荷，例如淀粉胶体中的胶体微粒不带电荷。
1．新冠肺炎传播途径主要为直接传播、接触传播和气溶胶传播。气溶胶传播是指飞沫混合在空气中，形成气溶胶，吸入后导致感染，而气溶胶是胶体的一种。胶体区别于其他分散系的本质特征是( )
A．胶体是稳定的分散系
B．胶体是纯净物，其他分散系是混合物
C．产生丁达尔现象
D．分散质粒子直径在10－9～10－7m之间
解析：选D 胶体区别于其他分散系的本质特征是胶体粒子直径在1～100 nm(10－7～10－9m)之间，溶液的分散质粒子直径小于1 nm，浊液的分散质粒子直径大于100 nm。
2．晚自习的课间，同学们站在四楼上，可以看到操场上的空中有移动的光柱，这就是气溶胶发生的丁达尔效应，下列说法不正确的是( )
A．胶体和溶液都是混合物，它们属于不同的分散系
B．胶体分散质的粒子直径介于1～100 nm
C．利用丁达尔效应可鉴别胶体和溶液
D．胶体经短时间静置后会产生沉淀
解析：选D 胶体和溶液的分散质和分散剂不同，属于不同的分散系，均属于混合物，A正确；分散质粒子直径在1～100 nm 之间的分散系属于胶体，B正确；丁达尔效应是胶体独有的性质，溶液无此性质，利用丁达尔效应可以鉴别胶体和溶液，C正确；胶体是均一、稳定的分散系，具有介稳性，短时间静置后不会产生沉淀，D错误。
3．关于胶体和溶液的区别，下列叙述中正确的是( )
A．溶液呈电中性，胶体带电荷
B．一束光线分别通过CuSO4溶液和淀粉溶液时，仅前者会出现明显的光路
C．明矾可以净水与胶体的性质无关
D．溶液与胶体的本质区别在于分散质微粒直径的大小不同
解析：选D 溶液、胶体都是呈电中性的分散系，胶体微粒可能带电荷，A错误；一束光线分别通过CuSO4溶液和淀粉溶液时，前者不会出现明显的光路，淀粉溶液是胶体，有明显的光路，B错误；明矾可以净水与胶体的性质有关，铝离子水解产生氢氧化铝胶体，利用胶体的吸附性吸附沉淀难溶物，C错误；溶液与胶体的本质区别在于分散质微粒直径的大小不同，溶液的微粒直径较小，D正确。
4．下列关于胶体和溶液的说法中，不正确的是( )
A．溶液是均一、稳定的分散系，静置不易产生沉淀
B．胶体是均一、稳定的分散系，静置不易产生沉淀
C．光线通过时，胶体产生丁达尔效应，溶液则无丁达尔效应
D．可通过过滤从Fe(OH)3胶体中分离出Fe(OH)3胶粒
解析：选D 溶液是均一、稳定的分散系，静置不易产生沉淀，故A正确；胶体是介稳体系，比较稳定，静置不易产生沉淀，故B正确；丁达尔效应是胶体具有的性质，溶液没有，故C正确；胶体粒子可以透过滤纸，不能通过过滤从Fe(OH)3胶体中分离出Fe(OH)3胶粒，故D错误。
5．某校课外小组同学制备Fe(OH)3胶体，并研究该胶体的性质。
(1)该小组同学采用了以下操作制备胶体，请将空白处填写完整。取一个烧杯，加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向烧杯中滴加1～2 mL饱和____________溶液，继续煮沸，待____________时，停止加热；反应的化学方程式为__________________________________
__________________________。
(2)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内，如图所示，放置2 min后，取少量半透膜外的液体置于试管中，置于暗处，用一束强光从侧面照射，观察到________(填“有”或“无”)丁达尔现象；再向试管中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，可观察到的现象为________________。
(3)将半透膜内的液体倒入U形管中，如图所示，在液体上方加入少量电解质溶液以保护胶体，接通直流电后，观察到的现象是____________(填“阳”或“阴”)极附近颜色逐渐变深，其原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)实验室制备Fe(OH)3胶体的操作要点：将蒸馏水先煮沸，然后加入饱和FeCl3溶液，再继续煮沸至溶液呈透明的红褐色，停止加热。
(2)胶体粒子不能透过半透膜，因此半透膜外的液体为溶液，所以无丁达尔现象；因溶液中含有Cl－，所以加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液会出现白色沉淀。
(3)Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，在电场作用下发生电泳现象。带正电荷的胶粒向阴极(负极)移动，故阴极(负极)附近颜色逐渐加深。
答案：(1)氯化铁(或FeCl3) 液体呈红褐色 FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl (2)无 有白色沉淀生成 (3)阴 Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，在电场作用下向阴极(负极)移动
[分级训练·课课过关]
1．下列选项中的两种物质，可以用丁达尔效应区分的是( )
A．Na2CO3溶液和NaOH溶液
B．FeCl3溶液和Fe(OH)3溶胶
C．CuSO4溶液和CuCl2溶液
D．碳酸钙固体和硫酸钡固体
解析：选B Na2CO3溶液和NaOH溶液均为溶液，均没有丁达尔效应，故A错误；FeCl3溶液和Fe(OH)3溶胶可利用丁达尔效应鉴别，其中Fe(OH)3溶胶有丁达尔效应，故B正确；CuSO4溶液和CuCl2溶液均为溶液，均没有丁达尔效应，故C错误；碳酸钙固体和硫酸钡固体均为固体，为纯物质，均没有丁达尔效应，故D错误。
2．下列关于胶体的叙述不正确的是( )
A．胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径为10－9～10－7 m
B．胶体是一种均一、稳定的纯净物
C．用平行光照射CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体时，产生的现象不相同
D．向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，制得Fe(OH)3胶体
解析：选B A项，胶体中分散质粒子直径为10－9～10－7 m，正确；B项，胶体是混合物，错误；C项，胶体能产生丁达尔效应，所以用平行光照射CuSO4溶液和Fe(OH)3胶体时现象不同，正确；D项，Fe(OH)3胶体的制备方法：向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液，继续煮沸至液体呈红褐色，正确。
3．胶体最本质的特征是( )
A．丁达尔效应
B．可以通过滤纸
C．布朗运动
D．分散质粒子的直径在1～100 nm之间
解析：选D 胶体的最本质的特征是分散质微粒的直径在1～100 nm之间，溶液和浊液本质区别：分散质微粒直径<1 nm的是溶液，分散质微粒直径>100 nm的是浊液，故选D。
4．下列有关FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体的叙述正确的是( )
A．将饱和FeCl3溶液滴加到1.0 mol·L－1NaOH溶液中可制得Fe(OH)3胶体
B．Fe(OH)3胶体带正电，FeCl3溶液呈电中性
C．两种分散系的分散质具有相同的粒子直径
D．利用丁达尔效应可将两种液体区分
解析：选D NaOH溶液与饱和FeCl3溶液发生复分解反应生成Fe(OH)3沉淀，制备Fe(OH)3胶体时，应向沸水中滴饱和氯化铁溶液，故A错误；溶液、胶体都是呈电中性的分散系，Fe(OH)3胶体微粒吸附带正电荷离子才能带正电，故B错误；当分散剂是水或其他液体时，根据分散质粒子直径大小来分类，把分散系划分为溶液(小于1 nm)、胶体(1～100 nm)、浊液(大于100 nm)，故两种分散系中分散质的粒子直径不相同，故C错误。
5．不能用胶体的知识解释的现象是( )
A．豆浆中加入石膏做豆腐
B．一支钢笔使用两种不同牌号的墨水，易出现堵塞
C．向FeCl3溶液中加入NaOH溶液，会出现红褐色沉淀
D．在海水与河水交界处，易形成三角洲
解析：选C 豆浆是胶体，遇电解质发生聚沉，故A错误；带相反电荷的胶体混合发生聚沉，故B错误；FeCl3溶液中加入NaOH溶液发生反应生成氢氧化铁沉淀，与胶体无关，故C正确；江河入海口三角洲的形成是胶体聚沉的结果，故D错误。
6．下列叙述正确的是( )
A．直径介于1～100 nm的微粒称为胶体
B．Fe(OH)3难溶于水，因此不可能均匀地分散在水里形成稳定的红褐色胶体
C．根据丁达尔效应，利用一束强光可以鉴别淀粉胶体和食盐溶液
D．胶体粒子是很多分子的集合体，因此不能通过滤纸，但可以透过半透膜
解析：选C 分散质粒子直径介于1～100 nm的分散系，称为胶体，故A错误；Fe(OH)3难溶于水，许多粒子聚集在一起，直径介于1～100 nm时，可能均匀地分散在水里形成稳定的红褐色胶体，故B错误；胶体能发生丁达尔效应，溶液不能产生丁达尔效应，利用一束强光可以鉴别淀粉胶体和食盐溶液，故C正确；胶体粒子是很多分子的集合体，但能通过滤纸，不可以透过半透膜，故D错误。
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9第1课时 电解质的电离
1．通过实验，以变化的思想领会电离的定义，从而掌握电解质定义的内涵和外延，逐步提升科学探究与创新意识。
2．通过对电解质和电离定义的理解，能从宏观和微观相结合的视角重新认识酸、碱、盐的定义。
3．通过归纳总结，学会用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离，培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
[实验] 探究氯化钠的导电性
装置及操作 烧杯或瓷坩埚中的物质 现象 结论
闭合开关： 氯化钠固体 电灯泡不发光 氯化钠固体不导电
闭合开关： 熔融氯化钠 电灯泡发光 熔融氯化钠导电
闭合开关： 氯化钠溶液 电灯泡发光 氯化钠溶液导电
[问题探讨]
(1)NaCl导电的原因是什么？
提示：
(2)能导电的物质一定是电解质，不能导电的物质一定是非电解质吗？
提示：电解质、非电解质均指化合物，氯单质不能导电，铜、石墨等单质能导电，NaCl溶液能导电，但它们都不是化合物，所以既不是电解质，也不是非电解质。
(3)电解质只有在水中才能发生电离吗？
提示：不一定。有些电解质在熔融状态下也能发生电离。
(4)电解质电离需要通电吗？试举例说明。
提示：不需要。如NaCl在水分子作用下或熔融条件下就会电离出Na＋和Cl－。
(5)CO2水溶液能导电，CO2是电解质吗？
提示：不是。CO2水溶液导电是因为CO2与H2O反应生成了H2CO3，H2CO3是电解质。
(6)化合物是否是电解质与其溶解性有关吗？
提示：化合物是否是电解质与溶解性无关。如蔗糖溶于水，但是蔗糖是非电解质；难溶于水的盐，如BaSO4、CaCO3是电解质。
1．电解质与非电解质
电解质 非电解质
能否导电 在水溶液中或熔融状态下能导电 在水溶液中和熔融状态下都不能导电
相同点 电解质和非电解质均为化合物
不同点 一定条件下能电离产生离子，能导电 不能电离，不能导电
举例 酸、碱、盐、金属氧化物等 SO3、CH4、NH3、蔗糖、乙醇、C6H6等
2．电解质的判断方法
(1)从物质类别判断
(2)从物质性质看：电解质在一定条件下可以导电，条件是在水溶液中或熔融状态下，二者具备其一即可。有些电解质在水溶液中导电，但熔融状态下不导电，如HCl气体；有些电解质只在熔融状态下才能导电，如BaSO4。
(3)从是否自身电离看：电解质在水溶液中或熔融状态下，电解质自身发生电离，有些非电解质如NH3、CO2等，溶于水也能导电，但都不是自身电离产生的自由移动的离子。
3．电解质的电离
(1)电离
一个过程 电解质解离成自由移动的离子的过程
两个条件 溶于水或受热熔化
两个守恒 质量守恒和电荷守恒
(2)表示方法——电离方程式
①含义：用元素符号表示电解质解离成自由移动的离子的过程的式子。
②举例：下列电解质在水溶液中的电离方程式分别是：
H2SO4：H2SO4===2H＋＋SO；
NaOH：NaOH===Na＋＋OH－；
NaCl：NaCl===Na＋＋Cl－。
③NaHSO4的电离方程式因条件不同，电离方程式也不同。
水溶液中：NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO 。
熔融状态：NaHSO4===Na＋＋HSO 。
4．从电离的角度认识酸、碱、盐
(1)酸：溶于水发生电离时，生成的阳离子全部是H＋的化合物。
(2)碱：溶于水发生电离时，生成的阴离子全部是OH－的化合物。
(3)盐：溶于水发生电离时，能生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。
1．下列说法正确的是( )
A．硫酸钡不溶于水，所以硫酸钡是非电解质
B．铜可以导电，所以铜是电解质
C．氯化钠溶液能导电，所以氯化钠溶液是电解质
D．液态氯化氢不能导电，但氯化氢是电解质
解析：选D 硫酸钡虽在水中溶解度较小，但溶于水的部分能够电离，熔融状态下能够导电，它是电解质，A错误；铜是单质，既不是电解质也不是非电解质，B错误；氯化钠溶液是混合物，既不是电解质也不是非电解质，C错误。
2．下列关于酸、碱、盐的说法正确的是( )
A．电离时生成的阳离子中有氢离子的化合物是酸
B．电离时生成的阴离子中有氢氧根离子的化合物是碱
C．NH4Cl的电离方程式是NH4Cl===NH＋Cl－，所以NH4Cl是盐
D．电离时只生成金属阳离子和酸根离子的化合物才是盐
解析：选C 电离出的阳离子全部是氢离子的化合物为酸，故电离出氢离子的化合物不一定是酸，如硫酸氢钠，故A错误；电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物为碱，故电离出氢氧根离子的化合物不一定是碱，如碱式碳酸铜，故B错误；阳离子是金属离子或铵根离子、阴离子是酸根离子的化合物为盐，故盐电离时，阳离子可能为金属离子，还可能为铵根离子，故D错误。
3．有下列物质：①NaOH溶液 ②铜丝 ③液态HCl
④稀硫酸 ⑤Na2SO3固体 ⑥CO2 ⑦酒精 ⑧葡萄糖 ⑨氧化钠 ⑩熔融氯化钠
(1)上述物质中，可导电的是________。
(2)上述物质中，属于非电解质的是________。
(3)上述状态下，属于电解质但不导电的是________。
(4)写出Na2SO3的电离方程式：_____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：①NaOH溶液中含有自由移动的离子，能导电，但其是混合物，所以NaOH溶液既不是电解质也不是非电解质；②铜丝属于导体，能导电，但铜是单质，所以它既不是电解质也不是非电解质；③液态HCl溶于水能电离出阴、阳离子而使其溶液导电，所以HCl是电解质，但液态氯化氢本身不导电；④稀硫酸中含有自由移动的阴、阳离子，能导电，但稀硫酸是混合物，所以稀硫酸既不是电解质也不是非电解质；⑤Na2SO3固体本身不导电，但其溶于水能电离出自由移动的阴、阳离子，所以Na2SO3固体属于电解质；⑥CO2、⑦酒精、⑧葡萄糖都是非电解质，都不导电；⑨固体氧化钠不导电，但是氧化钠在熔融状态下能导电，属于电解质；⑩熔融NaCl中含有自由移动的阴、阳离子，能导电，且氯化钠是电解质。
答案：(1)①②④⑩ (2)⑥⑦⑧ (3)③⑤⑨
(4)Na2SO3===2Na＋＋SO
[实验] 探究电解质溶液的导电性
如图所示，两烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的盐酸和醋酸(CH3COOH)溶液，灯泡亮度：甲＞乙。
[问题探讨]
(1)两种溶液为什么能导电？与金属导电的原因是否相同？
提示：盐酸和醋酸溶液中均含有自由移动的离子，在电场的作用下，离子定向移动而导电；不同，金属导电是自由电子的定向移动。
(2)决定电解质溶液导电能力强弱的因素是什么？
提示：离子浓度的大小和离子所带电荷的多少。
(3)相同物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液哪种溶液导电性较强？为什么？
提示：盐酸。相同浓度的盐酸和醋酸溶液，盐酸中的离子浓度大于醋酸溶液中的离子浓度，即HCl比CH3COOH易电离。
(4)金属导电属于物理变化，所以电解质溶液导电也属于物理变化吗？
提示：不属于。金属导电属于物理变化，电解质溶液导电属于化学变化。
1．强电解质和弱电解质
强电解质 弱电解质
含义 在水溶液中能完全电离的电解质 在水溶液中部分电离的电解质
电离程度 完全电离 部分电离
在水溶液中存在的微粒 离子、水分子 离子、水分子、电解质分子
化合物种类 强酸、强碱、绝大多数盐等 弱酸、弱碱、水等
物质类别实例 HCl、NaOH、NaCl CH3COOH、H2O、NH3·H2O
电离方程式实例 用“===”号，如NaCl===Na＋＋Cl－ 用“??”号，如H2O??H＋＋OH－
2．电解质溶液的导电能力
(1)电解质溶液导电能力的决定因素
电解质溶液导电能力的强弱决定于离子浓度和离子所带电荷数。离子浓度越大，离子所带电荷越多，导电能力越强。
(2)实例
做导电性实验时，向稀硫酸中滴加Ba(OH)2溶液，发现灯泡明暗变化：明亮→变暗→几乎熄灭→变亮。
其原因是向稀硫酸中滴加Ba(OH)2溶液的过程中，因生成硫酸钡沉淀和水使溶液中离子浓度变小，导电能力变弱，Ba(OH)2过量后，离子浓度变大，导电能力变强。
1．有下列物质：①盐酸，②氨水，③CO2气体，④SO3气体，⑤纯碱粉末，⑥酒精，⑦铜，⑧熔融的NaCl，⑨水玻璃(Na2SiO3水溶液)，以下叙述不正确的是( )
A．属于电解质的有3种
B．属于纯净物的有6种
C．属于非电解质的有3种
D．上述状态下能导电的有5种
解析：选A 在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物叫作电解质，⑤纯碱粉末、⑧熔融的NaCl是电解质，共2种，A错误；③CO2气体，④SO3气体，⑤纯碱粉末，⑥酒精，⑦铜，⑧熔融的NaCl是纯净物，共6种，B正确；③CO2气体，④SO3气体和⑥酒精是非电解质，共3种，C正确；①盐酸，②氨水，⑦铜，⑧熔融的NaCl和⑨水玻璃能导电共5种，D正确。
2．下列四组物质分别溶于水得到的水溶液中，含有的离子种类和其他几组不同的是( )
A．NH4Cl、KNO3、Na2SO4
B．K2SO4、NaNO3、NH4Cl
C．NH4NO3、K2CO3、(NH4)2SO4、NaCl
D．NaCl、(NH4)2SO4、K2SO4、NaNO3
解析：选C A项，溶于水得到的离子有NH、K＋、Na＋、Cl－、NO、SO；B项，溶于水得到的离子有NH、K＋、Na＋、Cl－、NO、SO；C项，溶于水得到的离子有NH、K＋、Na＋、NO、CO、Cl－、SO；D项，溶于水得到的离子有Na＋、NH、K＋、Cl－、SO、NO，故选C。
3．下列溶液导电能力最强的是( )
A．100 mL 0.1 mol·L－1醋酸溶液
B．10 mL 0.1 mol·L－1氯化钠溶液
C．50 mL 0.1 mol·L－1硫酸溶液
D．1 L 0.1 mol·L－1的盐酸
解析：选C 醋酸为弱酸，不能完全电离，100 mL 0.1 mol·L－1醋酸溶液中离子的总浓度小于0.2 mol·L－1；10 mL 0.1 mol·L－1氯化钠溶液中离子的总浓度为 0.2 mol·L－1；50 mL 0.1 mol·L－1硫酸溶液中离子的总浓度为0.3 mol·L－1；1 L 0.1 mol·L－1盐酸中离子的总浓度为0.2 mol·L－1，则50 mL 0.1 mol·L－1硫酸溶液中离子浓度最大，且离子所带电荷数最多，故C正确。
[分级训练·课课过关]
1．下列各组物质，前者属于电解质，后者属于非电解质的是( )
A．NaCl、BaSO4 B．铜、二氧化硫
C．KOH、蔗糖 D．KNO3、硫酸溶液
解析：选C 氯化钠、硫酸钡都是电解质，A错误；铜为单质，既不是电解质，也不是非电解质，B错误；硝酸钾为电解质，而硫酸溶液为混合物，既不是电解质也不是非电解质，D错误。
2．下列关于电解质的叙述正确的是( )
A．溶于水得到的溶液能导电的化合物都是电解质
B．NaCl溶液在电流的作用下电离成Na＋与Cl－
C．硫酸溶液的导电性一定比醋酸溶液的导电性强
D．氯化氢溶于水能导电，但液态氯化氢不能导电
解析：选D 电解质必须本身能电离，二氧化碳、氨气的水溶液能导电但是它们本身不能电离，所以不是电解质，故A错误；电离的条件是溶于水或受热熔化，不是电流，故B错误；溶液的导电能力与离子的浓度成正比，在相同条件下，醋酸溶液的导电性比硫酸的弱，但当醋酸溶液中离子浓度大于硫酸时，硫酸的导电性比醋酸的弱，故C错误；HCl溶于水会电离出H＋和Cl－，有自由移动的离子所以导电，而液态HCl是共价化合物，只含有HCl分子，没有离子，所以不导电，故D正确。
3．下列电离方程式中，正确的是( )
A．NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO
B．MgCl2===Mg2＋＋Cl
C．H2SO4===2H＋＋SO
D．KClO3===K＋＋Cl－＋3O2－
解析：选C NaHCO3完全电离出钠离子和碳酸氢根离子，但碳酸氢根离子不能完全电离，正确的电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO，A错误；MgCl2完全电离出镁离子和氯离子，正确的电离方程式为MgCl2===Mg2＋＋2Cl－，B错误；KClO3完全电离出钾离子和氯酸根离子，正确的电离方程式为KClO3===K＋＋ClO，D错误。
4．某化学兴趣小组进行化学实验，按照图Ⅰ连接好线路后发现灯泡不亮，按照图Ⅱ连接好线路后发现灯泡亮了，由此得出的结论正确的是( )
A．氯化镁固体是非电解质
B．氯化镁溶液是电解质
C．氯化镁在水溶液中能电离产生自由移动的离子
D．氯化镁只有在溶液中才能导电
解析：选C MgCl2是电解质，A错误；MgCl2溶液属于混合物，不是电解质，也不是非电解质，故B错误；MgCl2在水溶液中能电离出可以自由移动的镁离子和氯离子，故C正确；MgCl2在水溶液中和熔融状态下都可以导电，故D错误。
5．现有中学化学中常见的八种物质：
①固体氢氧化钡 ②石墨棒 ③纯醋酸 ④液态氯化氢
⑤硫酸氢钾固体 ⑥熔融氯化钠 ⑦蔗糖 ⑧碳酸钠粉末
请用序号填空：
(1)上述状态下可导电的是________，属于非电解质的是________。
(2)属于酸的是________，属于碱的是________，属于盐的是________。
(3)写出①③⑤⑧在水溶液中的电离方程式：
①_____________________；③_____________________；
⑤_____________________；⑧_____________________。
解析：①固体氢氧化钡是二元强碱，属于电解质，但由于不存在自由移动的阴、阳离子，不导电；②石墨棒是单质，可以导电，但既不是电解质，也不是非电解质；③纯醋酸是一元弱酸，溶于水可以电离出阴、阳离子，属于电解质，但纯醋酸不导电；④液态氯化氢溶于水可以电离出阴、阳离子，属于电解质，是一元强酸，但液态氯化氢不导电；⑤硫酸氢钾固体是盐，溶于水可以电离出阴、阳离子，属于电解质，但硫酸氢钾固体不导电；⑥熔融氯化钠因能电离出自由移动的阴、阳离子而导电，属于电解质，氯化钠是盐；⑦蔗糖溶于水或在熔融状态下均不能电离出阴、阳离子，不导电，属于非电解质；⑧碳酸钠是盐，属于电解质，碳酸钠粉末不存在自由移动的阴、阳离子，不导电；则上述状态下可导电的是②⑥，属于非电解质的是⑦；属于酸的是③④，属于碱的是①，属于盐的是⑤⑥⑧。
答案：(1)②⑥ ⑦ (2)③④ ① ⑤⑥⑧
(3)①Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－ ③CH3COOH??CH3COO－＋H＋ ⑤KHSO4===K＋＋H＋＋SO ⑧Na2CO3===2Na＋＋CO
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8第2课时 离子反应
1．通过实验探究理解离子反应的本质是微粒间的相互作用，体会含有相同微粒的物质会发生相同的离子反应，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2．能够依据电解质在水溶液中的电离结果和微粒间的相互作用推测离子反应的发生，写出离子方程式，培养证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
3．能够运用离子反应完成物质中常见离子的检验、杂质离子的去除等任务，培养科学态度与社会责任的化学学科核心素养。
[实验] 探究稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质
向0.01 mol·L－1 Ba(OH)2溶液中滴入几滴酚酞溶液，然后向Ba(OH)2溶液中匀速逐滴加入0.2 mol·L－1 H2SO4溶液，观察溶液中的现象和溶液电导率的变化。
[实验现象] ①滴入酚酞溶液后，Ba(OH)2溶液显红色。②随着H2SO4溶液的滴入，红色逐渐变为无色，溶液中产生白色沉淀，电导率逐渐变小，继续滴入H2SO4溶液，电导率又逐渐变大。
[实验分析] 实验现象②中红色逐渐变为无色，说明OH－与H＋反应，c(OH－)减小；产生白色沉淀(BaSO4)，说明Ba2＋与SO反应，c(Ba2＋)减小，溶液导电能力减弱。继续滴入H2SO4溶液，电导率又逐渐变大，说明Ba(OH)2反应完全后，c(H＋)和c(SO)增大，溶液导电能力又逐渐增强。
[实验结论] 电解质在水溶液中的反应，实质是离子之间相互结合生成新物质的反应，即离子反应。
1．离子反应的含义
在溶液中有离子参加的化学反应称为离子反应。电解质溶液之间发生的反应都是离子反应。
酸、碱和盐在溶液中所发生的复分解反应，实质上是一种离子反应。溶液中的置换反应也属于离子反应。
2．离子反应的实质
溶液中某种或某些离子的浓度发生改变。
3．复分解反应类型的离子反应本质
复分解反应中反应物的离子交换，符合“阴、阳离子结合”原则，导致溶液中离子数目减小，溶液的导电能力减弱。
1．下列反应属于离子反应的是( )
A．氢气还原氧化铜生成水和铜
B．石灰石高温分解生成氧化钙和二氧化碳
C．盐酸滴加到石灰石固体上
D．实验室加热高锰酸钾制氧气
解析：选C 有离子参加的化学反应是离子反应。氢气还原氧化铜、石灰石高温分解生成氧化钙和二氧化碳、实验室加热高锰酸钾制氧气，反应中都没有离子参与反应，故A、B、D项反应都不属于离子反应。
2．加入适量的稀硫酸，可使溶液中下列离子浓度明显减小的是( )
A．Cl－ B．Na＋
C．NO D．Ba2＋
解析：选D 加入稀硫酸(H＋、SO)，仅有溶液中的Ba2＋和加入的SO反应生成BaSO4沉淀，使溶液中的Ba2＋浓度明显减小。
3．根据离子反应发生的条件，判断下列各组物质中不能发生离子反应的是( )
A．H2SO4溶液与BaCl2溶液
B．NaOH溶液与CuSO4溶液
C．Na2CO3溶液与HNO3溶液
D．NaOH溶液与KCl溶液
解析：选D NaOH溶液与KCl溶液不反应，不满足离子反应发生的条件。
1．离子方程式
(1)含义
用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子。
(2)意义
①表示化学反应的实质；②表示同一类型的离子反应。
(3)特征
①离子方程式中含有离子符号；
②连接号两边电荷总数相等(即电荷守恒)。
2．离子方程式的书写
(1)方法1[以CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应为例]
①写：写出反应物在水溶液中的电离方程式，明确溶液中存在的微粒：
CuSO4===Cu2＋＋SO；
Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－。
由以上电离方程式可以看出，溶液中主要存在Cu2＋、SO、Ba2＋、OH－四种离子。
②断：判断电离出的微粒中哪些能够相互作用生成沉淀、气体或弱电解质。
SO和Ba2＋反应：Ba2＋＋SO===BaSO4↓
Cu2＋和OH－反应：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
③写：综合①和②，写出离子方程式，并配平。
Cu2＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓
④查：检查离子方程式两边的原子种类和数量是否相等，电荷总数是否相等。
(2)方法2(以CaCO3与盐酸的反应为例)
[名师点拨]
1．离子方程式书写的拆写原则
(1)拆成离子的物质：易溶、易电离的物质，如强酸、强碱、绝大部分可溶性盐。
(2)书写化学式的物质：①单质 ②气体 ③氧化物 ④难溶性物质 ⑤难电离的物质 ⑥非电解质 ⑦浓硫酸。
(3)多元弱酸的酸式酸根离子不能拆写。如NaHCO3不能拆写成“Na＋＋H＋＋CO”，应写作“Na＋＋HCO”。
2．酸、碱、盐溶解性口诀
全溶钾、钠、铵、硝盐；氯化物中银沉淀；硫酸钡难、银钙微；碱中溶钡、钾、钠、铵；碳酸只溶钾、钠、铵；碳酸氢盐常溶完。
[问题探讨]
(1)酸、碱中和反应的离子方程式是否都可以写成H＋＋OH－===H2O
提示：否；如H2SO4与Ba(OH)2反应的离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O。
(2)H＋＋OH－===H2O仅表示酸碱中和反应吗？
提示：不一定；如NaHSO4与NaOH反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O。
(3)未处于自由移动离子状态的反应能否写成离子方程式的形式？
提示：未处于自由移动离子状态的反应不能写离子方程式，如铜和浓硫酸，氯化铵固体和氢氧化钙固体反应等。浓盐酸、浓硝酸要拆写成离子形式。
(4)酸式盐在书写离子方程式时应如何处理呢？
提示：多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离子方程式中不能拆写，多元强酸的酸式盐的酸根离子必须拆开写。
如NaHCO3溶液和NaHSO4溶液反应：HCO ＋H＋===CO2↑＋H2O。
1．离子方程式书写及正误判断
在书写离子方程式和判断离子方程式的正误时要从“两易”“两等”和“两查”入手：
2．离子方程式书写的特殊情况
特殊情况 处理方式 举例
微溶性反应物呈澄清溶液形式 拆写成离子符号 澄清石灰水和盐酸反应：OH－＋H＋===H2O
微溶性生成物或反应物呈悬浊液形式 仍写化学式 用石灰乳制漂白粉的反应：Ca(OH)2＋Cl2===Ca2＋＋Cl－＋ClO－＋H2O
氨水为反应物或不加热的稀溶液中的生成物 写成NH3·H2O 硫酸铝溶液中加入氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH
氨水为加热条件或浓溶液中的生成物 写成NH3↑＋H2O 浓NaOH溶液中加入浓硫酸铵溶液并加热：OH－＋NHNH3↑＋H2O
Na2CO3溶液与稀盐酸之间的反应 将少量的HCl往多量Na2CO3溶液中滴加时 先发生：CO＋H＋===HCO ；后发生：H＋＋HCO===CO2↑＋H2O
将少量Na2CO3往多量HCl中滴加时 CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
3.“六看”判断离子方程式的正误
(1)看是否符合客观事实
如Fe加入盐酸中：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑(×)
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑(√)
(2)看是否符合拆写原则
如石灰石加入稀盐酸中：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(×)
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O(√)
(3)看是否遵守质量守恒定律
如Na2CO3与稀硫酸反应：CO＋H＋===CO2↑＋H2O(×)
CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(√)
(4)看是否遵守电荷守恒
如钠与稀硫酸反应：Na＋2H＋===Na＋＋H2↑(×)
2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑(√)
(5)看是否漏掉参加反应的离子
如CuSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋SO===BaSO4↓(×)
Ba2＋＋SO＋Cu2＋＋2OH－===BaSO4↓＋Cu(OH)2↓(√)
(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比
如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO===BaSO4↓＋H2O(×)
Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O(√)
1．下列离子方程式正确的是( )
A．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：SO＋Ba2＋===BaSO4↓
B．碳酸氢钠溶液中滴加氢氧化钠溶液HCO＋OH－===CO2↑＋H2O
C．碳酸钙溶解于盐酸中：CO＋2H＋ ===CO2 ↑＋H2O
D．过氧化钠与水的反应：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑
解析：选D 硫酸铜和氢氧化钡反应除了生成硫酸钡沉淀外，还会生成氢氧化铜沉淀，A错误；碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，B错误；碳酸钙难溶于水，不能拆，C错误；过氧化钠与水的反应：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ ，D正确。
2．下列化学反应，能用离子方程式CO＋2H＋===CO2↑＋H2O来表示的是( )
A．稀硝酸和碳酸钡的反应
B．稀硝酸和碳酸钾溶液的反应
C．石灰石和盐酸的反应
D．盐酸和NaHCO3溶液的反应
解析：选B 碳酸钡不溶于水，在离子反应中保留化学式，不能用CO＋2H＋===CO2↑＋H2O表示，A错误；石灰石不溶于水，在离子反应中保留化学式，不能用CO＋2H＋===CO2↑＋H2O表示，C错误；盐酸和NaHCO3溶液反应的离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，D错误。
3．离子方程式BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O中的H＋不能代表的物质是( )
①HCl ②H2SO4 ③HNO3 ④NaHSO4 ⑤CH3COOH
A．①③ B．①④⑤
C．②④⑤ D．②⑤
解析：选C ①HCl溶于水完全电离，且不和钡离子反应，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O可以代表碳酸钡和盐酸反应的离子方程式，故①不选；②H2SO4溶于水完全电离，但硫酸根离子和钡离子结合会生成硫酸钡沉淀，离子方程式为BaCO3＋2H＋＋SO===BaSO4＋CO2↑＋H2O，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O不可以代表碳酸钡和硫酸反应的离子方程式，故②选；③HNO3溶于水完全电离，不和钡离子反应，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O可以代表碳酸钡和硝酸反应的离子方程式，故③不选；④NaHSO4中的硫酸根离子和钡离子结合生成硫酸钡沉淀，离子方程式为BaCO3＋2H＋＋SO===BaSO4＋CO2↑＋H2O，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O不可以代表碳酸钡和硫酸氢钠反应的离子方程式，故④选；⑤CH3COOH是弱酸，不能写成氢离子的形式，BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O，不可以代表碳酸钡和乙酸反应的离子方程式，故⑤选；故选C。
[实验] 探究离子反应发生的条件
实验 反应现象及离子反应所需条件
NaOH溶液与CuSO4溶液反应的实验现象是产生蓝色沉淀，反应的离子方程式：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓，二者发生离子反应的原因是生成了沉淀
盐酸与NaOH溶液(含酚酞)反应的实验现象是溶液红色褪去，反应的离子方程式：H＋＋OH－===H2O，二者发生离子反应的原因是生成了
盐酸与Na2CO3溶液反应的实验现象是有大量无色气泡产生，反应的离子方程式：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑，二者发生离子反应的原因是放出了气体
由上述实验可知，酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应，实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子(即阴、阳离子重新组合)的过程，这类离子反应发生的条件是生成了难溶物(如BaSO4)、难电离的物质(如H2O)或挥发性物质(如CO2)，只要具备上述条件之一，这些离子反应就能发生。
[问题探讨]
除复分解反应外，水溶液中还能发生其他类型的离子反应吗？试举例说明。
提示：能。如锌与稀H2SO4的反应：Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，铁与CuSO4溶液的反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
1．离子反应发生的条件
(1)复分解型离子反应
酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应，实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子的反应，只要满足复分解反应的三个条件之一，离子反应就能发生，可用下列图示表示：
(2)置换型离子反应
溶液中有离子参加的置换反应，发生的是离子反应，如Fe与稀硫酸反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
2．离子能否大量共存的判断方法
判断离子能否共存，实际上是看离子之间能否发生反应，若能发生反应，则不共存；若不能发生反应，则大量共存。
(1)离子不能大量共存的三种情况
生成难溶性或微溶性物质的离子不能大量共存 生成难溶性的盐 如Ca2＋与CO，Ba2＋与CO、SO，Ag＋与Cl－等
生成难溶性的碱 如OH－与Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、Al3＋等
生成气体的离子不能大量共存 如H＋与CO、HCO等
生成水或其他难电离物质的离子不能大量共存 如H＋与OH－、CH3COO－，OH－与NH等
(2)判断离子能否大量共存的“隐含条件”
①“无色透明”溶液不存在有色离子，如：
②酸性溶液中不能大量存在与H＋反应的离子。
“酸性”溶液的不同描述：
a．酸性溶液。
b．pH<7的溶液。
c．使石蕊溶液变红色的溶液。
不能和H＋共存的常见离子有OH－、弱酸根阴离子(如CO、SO、ClO－、CH3COO－等)及弱酸的酸式酸根离子(如HCO 、HSO 、HS－等)。
③碱性溶液中不能大量存在与OH－反应的离子。
“碱性”溶液的不同描述：
a．碱性溶液。
b．pH>7的溶液。
c．使石蕊溶液变蓝色的溶液。
不能和OH—共存的常见离子有H＋、弱碱阳离子(如NH、Fe3＋、Al3＋等)以及弱酸的酸式酸根离子(如HCO、HSO、HS－等)。
④既不能和H＋又不能和OH—共存的离子有弱酸的酸式酸根离子。如HCO、HSO 、HS－等既不能和H＋共存，也不能和OH—共存。
1．下列不能发生离子反应的是( )
A．NaCl溶液与AgNO3溶液
B．KNO3溶液与NaOH溶液
C．稀硫酸与BaCl2溶液
D．盐酸与Na2CO3溶液
解析：选B A项，NaCl电离出的Cl－与AgNO3电离出的Ag＋反应生成AgCl沉淀；C项，硫酸电离出的SO与BaCl2电离出的Ba2＋反应生成BaSO4沉淀；D项，盐酸中的H＋与Na2CO3电离出的CO反应生成H2CO3，H2CO3分解生成CO2和H2O。
2．下列各组中的离子，能在溶液中大量共存的是( )
A H＋、Cl－、Ca2＋、CO B．Na＋、Mg2＋、SO、OH－
C．K＋、Na＋、OH－、Cl－ D．Cu2＋、Ba2＋、Cl－、SO
解析：选C Ca2＋与CO之间反应生成碳酸钙沉淀，在溶液中不能大量共存，A项错误；Mg2＋与OH－之间反应生成难溶物氢氧化镁，在溶液中不能大量共存，B项错误；K＋、Na＋、OH－、Cl－之间不发生反应，在溶液中能够大量共存，C项正确；Ba2＋与SO之间反应生成难溶物硫酸钡，在溶液中不能大量共存，D项错误。
3．下列各组离子在给定条件下能大量共存的是( )
A．在酸性溶液中：NH、K＋、CO、Cl－
B．含有大量SO的溶液中：Na＋、Mg2＋、Ca2＋、Br－
C．使酚酞溶液变红的溶液中：Na＋、Cl－、SO、Fe3＋
D．无色透明的水溶液中：K＋、Ba2＋、Cl－、NO
解析：选D 酸性溶液中含有氢离子，CO与H＋反应，故不能大量共存，故A不符合题意；SO与Ca2＋反应生成沉淀，不能大量共存，故B不符合题意；使酚酞溶液变红的溶液中含有氢氧根离子，与Fe3＋发生反应生成氢氧化铁沉淀，不能大量共存，故C不符合题意；离子间均不反应，可以大量共存，故D符合题意。
4．按要求完成下列问题。
(1)将Na＋、K＋、Cu2＋、H＋、NO、Cl－、CO、OH－按可能大量共存于同一溶液的情况，把它们分成A、B两组，而且每组中均含两种阳离子和两种阴离子。
A组：____________________________；B组：__________________________________。
(2)书写下列反应的离子方程式：
①Ba(OH)2溶液和稀硫酸溶液反应：______________________________________；
②KCl溶液和AgNO3溶液反应：________________________；
③NaOH溶液和NaHSO4溶液反应：____________________________ ;
④石灰乳悬浊液与稀硝酸反应：____________________________________。
解析：(1)设A组中含有Cu2＋，Cu2＋与CO、OH－均不能大量共存，则CO、OH－应存在于B组中，CO、OH－因与H＋反应而不能大量共存，则H＋应存在于A组中，又因每组中均含两种阳离子和两种阴离子，所以A组中还应含有NO、Cl－，B组中还应含有Na＋、K＋，则A组中含有Cu2＋、H＋、NO、Cl－，B组中含有Na＋、K＋、CO、OH－(A、B组可互换) 。
答案：(1)Cu2＋、H＋、NO、Cl－ Na＋、K＋、CO、OH－(A、B组可互换) (2)①2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋BaSO4↓ ②Ag＋＋Cl－===AgCl↓
③H＋＋OH－===H2O ④Ca(OH)2＋2H＋===Ca2＋＋2H2O
[实验] 食盐的精制
实验目的：从粗食盐水中除去Ca2＋、Mg2＋、SO。
实验方案设计：
实验操作流程：
实验操作方案：
所用试剂 实验现象 实验操作 解释和结论
BaCl2溶液 产生白色沉淀 过滤 除去SO，Ba2＋＋SO===BaSO4↓
NaOH溶液 产生白色沉淀 过滤 除去Mg2＋，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Na2CO3溶液 产生白色沉淀 过滤 除去Ca2＋和过量的Ba2＋，Ca2＋＋CO===CaCO3↓、Ba2＋＋CO===BaCO3↓
稀盐酸 有气泡产生 蒸发 除去过量的CO和OH－，2H＋＋CO===H2O＋CO2↑、H＋＋OH－===H2O
[问题探讨]
(1)除去粗盐中杂质离子需要加入哪些试剂，加入的顺序是什么？
提示：粗盐水中含有SO、Mg2＋、Ca2＋，通常加入BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液。为了使杂质能除得比较干净，所加试剂一般要过量，为此要设计加入试剂的顺序，即要使前一过量试剂在后续除杂操作中除去。从反应原理可知，盐酸必须在NaOH和Na2CO3的后面(确保除去过量的NaOH和Na2CO3)，Na2CO3必须在BaCl2的后面(确保除去过量的BaCl2)。所以可以有三种添加顺序：BaCl2→NaOH→Na2CO3→盐酸、BaCl2→Na2CO3→NaOH→盐酸、NaOH→BaCl2→Na2CO3→盐酸。最后，通过蒸发结晶，过量的盐酸挥发，便获得了纯净的NaCl(注意加盐酸之前要过滤除去沉淀)。
(2)如何检验杂质离子是否除尽？
提示：取净化后的溶液少许于洁净的试管中，继续加入沉淀剂，看是否有沉淀生成，若有，说明杂质离子未除尽。
(3)如何检验沉淀是否洗涤干净？
提示：若过滤的目的是得到沉淀，有时还要洗涤沉淀并检验沉淀是否洗净。具体做法是沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好没过沉淀(沉淀物一般不超过滤纸高度的)，待水自然流出后，再重复操作1～2次；取最后一次洗涤液盛于试管中，加入沉淀剂，若不产生沉淀，则沉淀已洗涤干净。
离子反应的四大应用
1．混合物的分离与提纯
(1)物质分离和提纯的区别
分离 提纯
含义 把混合物中的各成分分开 把混合物中所含有的杂质除去
区别 分开后的各物质要恢复到原来的状态 杂质不必恢复到原来的状态
(2)分离和提纯的四原则
(3)粗盐提纯的流程
2．物质的鉴别
如失去标签的四种溶液——Na2CO3溶液、NaCl溶液、Na2SO4溶液、MgCl2溶液，各取3 mL分别注入四支试管中，先向各试管内滴入少量的Ba(OH)2溶液，再滴入足量的稀盐酸，观察现象。若无现象发生，则原溶液是NaCl溶液；若生成白色沉淀且沉淀不溶于盐酸，则原溶液是Na2SO4溶液；若生成白色沉淀且沉淀溶于盐酸并有气体逸出，则原溶液是Na2CO3溶液；若生成白色沉淀且沉淀溶于盐酸但无气体逸出，则原溶液是MgCl2溶液。
Na2SO4溶液中：SO＋Ba2＋===BaSO4↓
Na2CO3溶液中：CO＋Ba2＋===BaCO3↓
BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋CO2↑＋H2O
MgCl2溶液中：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
Mg(OH)2＋2H＋===Mg2＋＋2H2O
3．离子的检验与推断
(1)三种离子的检验方法
(2)离子推断的“四项基本原则”
①肯定性原则：根据现象推断肯定存在或肯定不存在的离子。
②互斥性原则：如溶液中含有Ba2＋，则不存在大量的CO、SO。
③进出性原则：要注意所加试剂引入什么离子，是否造成干扰。
④守恒原则(电中性原则)：阳离子和阴离子同时存在于溶液中且正、负电荷总量相等。
4．治理水中污染物
如一种污水中含有KCl，另一种污水中含AgNO3，若将这两种污水按适当的比例混合，则发生离子反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
将混合后的水经过滤后再排放，不但消除了水污染，而且还能回收AgCl，用这样的水浇灌农田又能为植物提供肥料(K＋和NO)。
1．为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO及泥沙，得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序( )
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量Na2CO3溶液 ⑤加过量BaCl2溶液
A．①④①②⑤③ B．①②⑤④①③
C．①②④⑤③ D．④②⑤
解析：选B 由于泥沙不溶于水，则将粗盐溶于水，首先过滤得到滤液。又因为不能引入新杂质，则Ca2＋用Na2CO3除去，Mg2＋用NaOH除去，SO用BaCl2除去，因为所加除杂试剂都是过量的，因此Na2CO3另一个作用是除去过量的BaCl2，即Na2CO3放在BaCl2的后面，然后过滤，向所得滤液中再加入盐酸除去过量的Na2CO3和NaOH即可，因此顺序可以是①②⑤④①③或①⑤②④①③或①⑤④②①③。
2．有A、B、C、D、E五瓶透明溶液，分别是HCl、BaCl2、NaHSO4、Na2CO3、AgNO3中的一种。已知：①A与B反应有气体生成；②B与C反应有沉淀生成；③C与D反应有沉淀生成；④D与E反应有沉淀生成；⑤A与E反应有气体生成；⑥在②和③的反应中生成的沉淀是同一种物质。请填空：
(1)在②和③的反应中，生成的沉淀物质的化学式是__________。
(2)A是__________，B是__________，C是__________，D是__________，E是____________________。
(3)②反应的离子方程式是__________________。
④反应的离子方程式是____________________。
⑤反应的离子方程式是______________________。
(4)A和E反应生成的气体属于____________________(填“电解质”“非电解质”或“既不是电解质也不是非电解质”)。
解析：①A与B反应有气体生成，可能是HCl与Na2CO3反应，也可能是Na2CO3与NaHSO4反应；②、③B与C反应有沉淀生成，C与D反应有沉淀生成，且⑥反应②、③中生成的沉淀为同一种物质，则B为HCl，C为AgNO3或BaCl2，D为BaCl2或AgNO3；④D与E反应有沉淀生成，故D为BaCl2，E为NaHSO4，C为AgNO3；⑤A与E反应有气体生成，A是Na2CO3，E是NaHSO4。综上所述，A为Na2CO3，B为HCl，C为AgNO3，D为BaCl2，E为NaHSO4。
答案：(1)AgCl (2)Na2CO3 HCl AgNO3 BaCl2 NaHSO4 (3)Ag＋＋Cl－===AgCl↓ Ba2＋＋SO===BaSO4↓ 2H＋＋CO===CO2↑＋H2O (4)非电解质
3．有5瓶白色固体试剂，分别是氯化钡、氢氧化钠、无水硫酸铜、碳酸钠、硫酸钠。现只提供蒸馏水，通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白：
(1)各取适量固体试剂分别加入5支试管中，加入适量蒸馏水，振荡试管，观察到的现象是__________________________________________。被检出的物质的化学式(分子式)是________。
(2)分别取未检出的溶液，往其中加入上述已检出的溶液，根据观察到的现象写出相应的方程式： 1 支试管中有白色沉淀生成：________________________________。2支试管中有蓝色沉淀生成：____________________________________________。被检出物质的化学式是____________________________________________。
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)5种固体均溶于水形成溶液，其中只有CuSO4溶液是蓝色的，故先检出的物质是CuSO4；(2)剩余的四种溶液加入CuSO4溶液时，产生白色沉淀的是BaCl2，发生的反应为CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2；产生蓝色沉淀的是NaOH和Na2CO3，发生的反应为CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4和CuSO4＋Na2CO3===CuCO3↓＋Na2SO4，无明显变化的是Na2SO4，故被检出的物质是BaCl2和Na2SO4；(3)分别取(2)中能产生蓝色沉淀的两种溶液，加入已检出的BaCl2溶液，产生白色沉淀的是Na2CO3溶液，无白色沉淀生成的是NaOH溶液。
答案：(1)5种固体全部溶解，4支试管中得到无色溶液，1支试管中得到蓝色溶液 CuSO4 (2)CuSO4＋BaCl2===BaSO4↓＋CuCl2 CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4、CuSO4＋Na2CO3===CuCO3↓＋Na2SO4 BaCl2、Na2SO4 (3)分别取(2)中能产生蓝色沉淀的两种溶液，向其中加入已检出的BaCl2溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液，无沉淀生成的是NaOH溶液
[分级训练·课课过关]
1．在下列条件下，一定能大量共存的离子组是( )
A．无色透明的水溶液中：K＋、Mg2＋、SO、MnO
B．在强碱溶液中：Na＋、K＋、CO、NO
C．有SO存在的溶液中：Na＋、Mg2＋、Ca2＋、H＋
D．在强酸溶液中：NH、HCO、SO、Cl－
解析：选B 无色透明溶液中不存在MnO，A错误；OH－、Na＋、K＋、CO、NO互不反应，可以大量共存，B正确；SO和Ca2＋反应会生成微溶物CaSO4，出现浑浊，不能大量共存，C错误；强酸性溶液中H＋与HCO不共存，D错误。
2．下列离子反应方程式正确的是( )
①稀盐酸与铁屑反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
②碳酸镁与稀硫酸反应：MgCO3＋2H＋===H2O＋CO2↑＋Mg2＋ ③碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠溶液：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O
④向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO刚好沉淀完全：H＋＋SO＋Ba2＋＋OH－===H2O＋BaSO4↓ ⑤向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性：2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋BaSO4↓ ⑥向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
A．①②③④ B．②③④⑤
C．③④⑤⑥ D．①②③⑤
解析：选B ①稀盐酸与铁屑反应生成氯化亚铁和氢气，正确的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故①错误；向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水，铵根离子和碳酸氢根离子都参与反应，正确的离子方程式为NH＋HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2O＋NH3·H2O，故⑥错误；故选B。
3．下列关于粗盐提纯的说法中正确的是( )
A．溶解粗盐时，应尽量让溶液稀些，防止食盐不完全溶解
B．将制得的食盐晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤
C．当蒸发到剩余少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸干
D．为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO，可依次向溶液中加入足量的碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、稀盐酸
解析：选C 溶解时不是越稀越好，如果溶液太稀，蒸发时就要耗费很长时间才能蒸干，A错误；晶体应该用少量水洗涤，否则制得的晶体会有很多溶于水，造成损失，B错误；蒸发时，当有大量晶体析出时应停止加热，用余热蒸干滤液，以免晶体受热后飞溅出来，不仅造成损失，而且可能因此发生意外事故，C正确；由于过量的钡离子需要碳酸钠除去，则为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO，可依次向溶液中加入足量的氢氧化钠溶液、氯化钡溶液、碳酸钠溶液，然后过滤，再向滤液中加入稀盐酸，D错误。
4．对于某些离子的检验及结论一定正确的是( )
A．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有CO
B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有SO
C．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定有NH
D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2＋
解析：选C 原溶液中可能含有亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子或碳酸氢根离子，也会出现此现象，不一定含有CO，故A错误；加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，该沉淀也可能是AgCl，原溶液中不一定含有SO，故B错误；加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加入盐酸白色沉淀消失，生成的沉淀可能为碳酸钙，不一定为碳酸钡，原溶液中可能含有Ca2＋，故D错误。
5．某无色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的几种。请填写下列空白：
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子________________________。
(2)取少量原溶液，加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成；再加入过量的稀硝酸，沉淀不消失。说明原溶液中肯定存在的离子是_______________________，有关离子方程式为______________________________。
(3)取(2)中的滤液，加入过量的稀氨水(NH3·H2O)，出现白色沉淀，说明原溶液中肯定有________，有关的离子方程式为______________________________________。
(4)原溶液可能大量存在的阴离子是________(填字母)。
A．Cl－ B．NO
C．CO D．OH－
解析：(1)有颜色的离子不用做实验就能判断是否存在；(2)加入过量稀盐酸，有白色沉淀生成，再加入过量稀硝酸，沉淀不消失，说明含有Ag＋；(3)能和稀NH3·H2O反应的离子是Mg2＋，离子反应方程式为Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH；(4)原溶液中存在Ag＋，则Cl－不能共存，原溶液中肯定有Mg2＋，故CO、OH－不能与其共存，硝酸根离子不与所给的任何离子生成沉淀，故溶液中可能大量存在的阴离子是硝酸根离子，故答案为B。
答案：(1)Cu2＋、Fe3＋ (2)Ag＋ Ag＋＋Cl－===AgCl↓ (3)Mg2＋ Mg2＋＋2NH3·H2O===Mg(OH)2↓＋2NH (4)B
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16第1课时 认识氧化还原反应
1．通过对化合价升降及得失电子的认识，由表及里地学习氧化还原反应的有关概念，逐步培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2．探究元素化合价升降是电子转移的外在表现，从微观角度认识表示氧化还原反应的两种常见方法——双线桥法和单线桥法，培养电子守恒观念，建立证据推理与模型认知的化学学科核心素养。
1．氧化还原反应
(1)特征
①氧化反应：在氧化还原反应中，反应物所含某种(或某些)元素化合价升高的反应。
②还原反应：在氧化还原反应中，反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应。
(2)定义：在反应过程中有元素化合价变化的化学反应称为氧化还原反应。
(3)实质：所有的氧化还原反应中都存在着电子转移，电子转移是氧化还原反应的实质。
①氧化反应：物质所含原子或离子失去电子的反应。
②还原反应：物质所含原子或离子得到电子的反应。
2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(5)有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应。
如3O22O3不属于氧化还原反应。
1．氧化还原反应的两组概念
(1)氧化反应与还原反应
反应类型 化合价变化 电子转移
氧化反应 物质所含元素化合价升高的反应 物质所含元素原子或离子失去电子的反应
还原反应 物质所含元素化合价降低的反应 物质所含元素原子或离子得到电子的反应
(2)氧化产物与还原产物
生成物
2．氧化还原反应概念间的关系
记忆口诀：
升→失→氧→氧→氧
降→得→还→还→还
3．氧化还原反应的特征和实质
4．元素化合价的判断
(1)代数和法：先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为0的原则求解其他元素的化合价。如有机物中碳元素化合价(设为x)的确定方法：有机物中氧元素的化合价为－2价，氢元素的化合价为＋1价，利用化合物中各元素正、负化合价代数和为0的原则确定碳元素的化合价，乙酸(C2H4O2)中各元素化合价满足2x＋(＋1)×4＋(－2)×2＝0，则x＝0。
(2)记忆法：常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆，一价氢、氯、钾、钠、银；二价氧、钙、镁、钡、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、三四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。
(3)一些特殊物质中元素的化合价：NaH(H：－1价)、NaBH4(H：－1价)、Na2O2(O：－1价)、HClO(Cl：＋1价)、HClO2(Cl：＋3价)、HClO3(Cl：＋5价)、HClO4(Cl：＋7价)、K2FeO4(Fe：＋6价)、H2C2O4(C：＋3价)、CaC2(C：－1价)、Na2S2O3(S：＋2价)、Na2S2O8(S：＋6价)、FeS2(Fe：＋2价，S：－1价)、CuFeS2(Cu：＋2价，Fe：＋2价，S：－2价)、Cu2S(Cu：＋1价，S：－2价)等。
1．氧化还原反应的实质是( )
A．电子转移 B．元素化合价变化
C．氧元素参加反应 D．原子重新组合
解析：选A 电子的转移为氧化还原反应的实质；元素化合价变化为氧化还原反应的特征；氧化还原反应中不一定有氧元素参加，如氢气在氯气中燃烧；原子重新组合时发生化学反应，但不一定为氧化还原反应。故选A。
2．下列变化过程发生还原反应的是( )
A．SO2―→H2SO3 B．HCl―→Cl2
C．N2―→NH3 D．Fe(OH)2―→Fe(OH)3
解析：选C SO2―→H2SO3，元素的化合价不变，不发生氧化还原反应，故A错误；HCl―→Cl2，Cl元素的化合价升高，发生氧化反应，故B错误；N2―→NH3，N元素的化合价降低，发生还原反应，故C正确；Fe(OH)2―→Fe(OH)3，Fe元素的化合价升高，发生氧化反应，故D错误。
3．下列反应进行分类时，既属于氧化还原反应又属于化合反应的是( )
A．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
B．2KClO32KCl＋3O2↑
C．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
D．Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4
解析：选C Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑属于氧化还原反应和置换反应，A错误；2KClO32KCl＋3O2↑属于氧化还原反应和分解反应，B错误；4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3属于氧化还原反应和化合反应，C正确；Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4属于氧化还原反应和置换反应，D错误。
4．有反应：Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe。
(1)该反应所属的基本反应类型是________________。
(2)在反应中铁元素的化合价变化是________________________，该元素的原子__________(填“失去”或“得到”)电子。
(3)发生氧化反应的是____________，发生还原反应的是____________。
解析：该反应所属的基本反应类型是置换反应；反应中Al元素化合价由0价变为＋3价，化合价升高，失电子，被氧化，发生氧化反应的是Al，Fe2O3中Fe元素的化合价由＋3价变为0价，化合价降低，得电子，被还原，则发生还原反应的是Fe2O3。
答案：(1)置换反应 (2)由＋3价降低为0价 得到 (3)Al Fe2O3
1．双线桥法
表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况。
(1)基本步骤
(2)注意事项
①箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。
②采用a×be－形式表示得失电子数，a为得失电子的原子总数，b为每个原子得失电子数。得到与失去的电子总数相等。
(3)巧记口诀
先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。
示例：用双线桥法标出CO还原Fe2O3的反应中电子转移的方向与数目：
2．单线桥法
表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况。
(1)基本步骤
(2)注意事项
①不需要标明“得到”或“失去”，只标明电子转移数目；
②要用箭头标明电子转移的方向；
③箭头由反应物中失电子元素原子指向得电子元素原子。
(3)巧记口诀
先确定变价元素，再计算价态变化；
桥上标明电子数，箭头还原到氧化。
示例：用单线桥法标出CO还原Fe2O3的反应中电子转移的方向与数目。
1．下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是( )
解析：选B A项中应转移12e－；C项中得失电子标反了；D项中得失电子数不相等。
2．(1)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目(若不是氧化还原反应，则不作答)。
①2Na＋Cl22NaCl_________________________________________________；
②NaOH＋HCl===NaCl＋H2O______________________________________________。
(2)分析下列反应的化学方程式，是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目(若不是氧化还原反应，则不作答)。
①BaCl2＋Na2SO4===BaSO4＋2NaCl________________________________________；
②Fe＋2HCl===FeCl2＋H2_______________________________________________。
(3)已知：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。
①标出该反应中电子转移的方向和数目_____________________________________。
②该反应中________被还原，________被氧化。
解析：首先分析各个反应中元素化合价的变化，根据化合价升高的元素，失去电子，被氧化；化合价降低的元素，得到电子，被还原；用箭头标出电子转移的情况时，要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。
(3)反应Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2中，Fe2O3中的Fe元素的化合价由＋3价变为0价，化合价降低，得电子，被还原；CO中C元素的化合价由＋2价变为＋4价，化合价升高，失电子，被氧化；
答案：
3．已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
(1)用双线桥法表示电子转移的方向和数目：__________________________________
________；
(2)用单线桥法表示电子转移的方向和数目：____________________________________；
(3)若3 mol Cu参加反应，则该过程中转移的电子是________mol。
解析：该反应中铜元素化合价变化是0→＋2,1 mol Cu参加反应失去2 mol电子；HNO3中部分氮元素由＋5价→＋2价，生成1 mol NO，转移3 mol电子。1 mol Cu参加反应失去2 mol电子，故3 mol Cu参加反应失去6 mol电子。
[分级训练·课课过关]
1．日常生活中许多现象与氧化还原反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是( )
A．轮船底部生锈
B．充有H2的“喜羊羊”气球遇明火发生爆炸
C．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏
D．铜质奖章上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
解析：选C 大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏，碳酸钙与酸发生复分解反应，无化合价变化，C正确。
2．钛(Ti)被称为铁、铝之后的第三金属，以下是由TiO2制Ti的主要反应：
①TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO
②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti
下列说法正确的是( )
A．反应①是置换反应
B．反应②是复分解反应
C．反应①中TiO2被氧化
D．反应②中金属镁被氧化
解析：选D 反应①不是置换反应，故A项错误；②反应TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti是置换反应，不是复分解反应，故B项错误；反应①中TiO2各元素化合价并没有变化，故C项错误；反应②中金属镁化合价由0价升为＋2价，被氧化，故D项正确。
3．下列关于氧化还原反应与四种基本反应类型的关系，说法正确的是( )
A．化合反应都是氧化还原反应
B．有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应
C．有一些置换反应不是氧化还原反应
D．有氧元素参与的复分解反应是氧化还原反应
解析：选B 化合反应不一定为氧化还原反应，如氨气和氯化氢的反应，故A错误；置换反应有单质参与，元素的化合价一定发生变化，属于氧化还原反应，故C错误；复分解反应元素化合价一定不发生变化，故复分解反应一定不是氧化还原反应，故D错误。
4．氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．CH4＋2O2CO2＋2H2O
解析：选D Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl是置换反应，也是氧化还原反应，A不符合；2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑是分解反应，不是氧化还原反应，B不符合；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3是化合反应，也是氧化还原反应，C不符合；CH4＋2O2CO2＋2H2O是氧化还原反应，既不是化合反应又不是分解反应，也不是置换反应，D符合。
5．用双线桥法标出下列氧化还原反应的电子转移情况，并按要求填空。
(1)Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2________________________________________，氧化剂为
________。
(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO____________________________________________，
还原剂为 ________。
(3)S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，该反应中还原产物是________________________________________________________________________，
若有32 g硫参加反应，则被氧化的碳单质的物质的量是________mol。
解析：(1)根据反应Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2可知，Cl2中Cl的化合价降低，得到电子，做氧化剂，NaBr中Br的化合价升高，失去电子，做还原剂，用双线桥法表示为
(2)根据反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO可知，NO2中N的化合价既升高又降低，既做氧化剂也做还原剂，用双线桥法表示为
元素化合价降低的物质是氧化剂；氧化剂被还原为还原产物，故S和KNO3是氧化剂，K2S和N2是还原产物。n(S)＝＝1 mol，根据化学方程式得，被氧化的n(C)＝3 mol。
答案：
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9第2课时 氧化剂和还原剂
1．能够列举常见的氧化剂和还原剂，培养宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。
2．掌握探究物质氧化性和还原性的过程方法。能够根据所含元素化合价升降趋势预测物质可能具有的氧化性或还原性，并设计实验方案进行验证，培养科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
1．元素处于高价态和低价态时，物质的氧化性和还原性
已知：8KMnO4＋15KI＋17H2SO4===5I2＋5KIO3＋8MnSO4＋9K2SO4＋17H2O
(1)上述反应中，元素处于高价态的是锰元素，其发生的反应是还原反应；元素处于低价态的是碘元素，其发生的反应是氧化反应。
(2)上述反应中的氧化剂是KMnO4，还原剂是KI。
(3)元素所处化合价高低与物质氧化性、还原性的关系：元素处于最高价时只有氧化性，元素处于最低价时只有还原性。
2．元素处于中间价态时，物质的氧化性和还原性
已知：①2NO＋O2===2NO2；②2NO＋2CO2CO2＋N2
(1)NO中氮元素的化合价为＋2，反应①中NO做还原剂，反应②中NO做氧化剂。
(2)当元素处于中间价态时，物质既有氧化性，又有还原性。
1．基本概念
(1)氧化剂与还原剂
氧化剂：在氧化还原反应中，所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物。
还原剂：在氧化还原反应中，所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物。
如H2＋CuOH2O＋Cu中，CuO→Cu，Cu元素化合价降低，CuO为氧化剂；H2→H2O，H元素化合价升高，H2为还原剂。
(2)氧化性与还原性
氧化性：物质得电子的性质，或物质得电子的能力。
还原性：物质失电子的性质，或物质失电子的能力。
(3)被氧化与被还原
被氧化：还原剂失去电子，化合价升高的过程。
被还原：氧化剂得到电子，化合价降低的过程。
如在反应Zn＋CuCl2===Cu＋ZnCl2中，Zn是还原剂，具有还原性，失去电子后被氧化为ZnCl2，故ZnCl2为氧化产物；CuCl2是氧化剂，具有氧化性，得到电子后被还原为Cu，故Cu为还原产物。
2．相互关系
3．氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
4．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂及还原产物
氧化剂 还原产物
活泼非金属单质 氧气、氯气 H2O、Cl－
含较高价态元素的含氧酸 浓硝酸、浓硫酸、稀HNO3 NO2、SO2、NO
含较高价态元素的盐 KMnO4、KClO3、FeCl3 Mn2＋、Cl－、Fe2＋
含高价态元素的氧化物 MnO2 Mn2＋
过氧化物 Na2O2、H2O2 OH－、H2O
(2)常见的还原剂及氧化产物
还原剂 氧化产物
活泼金属单质 Al、Fe、Zn Al3＋、Fe2＋(或Fe3＋)、Zn2＋
某些非金属单质 H2、C H2O、CO2
含低价态元素的氧化物 CO、SO2 CO2、SO3或SO
含低价态元素的盐 KI、Na2SO3、FeSO4 I2、Na2SO4、Fe2(SO4)3
含低价态元素的酸 H2S、H2SO3 S或SO2、H2SO4
(3)常见的既可做氧化剂又可做还原剂的物质：H2O2、Fe2＋、SO2、H2SO3等。
1．阿波罗宇宙飞船以N2H4(联氨)和N2O4为动力源，反应温度达2 700 ℃。反应方程式为2N2H4 ＋N2O4===3N2＋4H2O，关于该反应的说法中正确的是( )
A．属于置换反应 B．联氨是氧化剂
C．联氨是还原剂 D．氮气只是还原产物
解析：选C 根据反应方程式可知，反应物是两种化合物，不是置换反应，故A错误；该反应中N2H4中的氮元素化
合价升高，被氧化，是还原剂，故B错误，C正确；该反应中N2H4中的氮元素化合价升高，N2O4 中的氮元素化合价降低，则N2既是氧化产物，又是还原产物，故D错误。
2．下列变化需要加入还原剂才能实现的是( )
A．KMnO4―→Mn2＋ B．HCl―→Cl2
C．Fe―→Fe3＋ D．KClO3―→O2
解析：选A 该反应中Mn元素化合价由＋7价变为＋2价，所以高锰酸钾做氧化剂，需要加入还原剂才能实现，如二氧化硫、浓盐酸等，故A正确；该反应中Cl元素化合价由－1价变为0价，所以HCl做还原剂，需要加入氧化剂才能实现，如高锰酸钾、二氧化锰等，故B错误；该反应中Fe元素化合价由0价变为＋3价，所以铁做还原剂，需要加入氧化剂才能实现，如氯气、硝酸等，故C错误；该反应中O元素化合价由－2价变为0价，所以氯酸钾做还原剂，但加热氯酸钾能生成氧气，不需要加入氧化剂就能实现，故D错误。
3．已知5KCl＋KClO3＋3H2SO4===3Cl2↑＋3K2SO4＋3H2O，下列说法不正确的是( )
A．KClO3是氧化剂
B．被氧化与被还原的氯元素的质量比为5∶1
C．H2SO4既不是氧化剂又不是还原剂
D．1个KClO3参加反应时有10个电子发生转移
解析：选D 在反应5KCl＋KClO3＋3H2SO4===3Cl2↑＋3K2SO4＋3H2O中，KCl中Cl元素由－1价升高到0，KClO3中Cl元素由＋5价降低为0。则KClO3是氧化剂，A正确；KCl为还原剂，被氧化，KClO3是氧化剂，被还原，由反应可知被氧化与被还原的氯元素的质量比为5∶1，B正确；硫酸中各元素的化合价均不变，则H2SO4既不是氧化剂又不是还原剂，C正确；1个KClO3参加反应时有5个电子发生转移，D错误。
1．根据金属、非金属的活动性判断
(1)根据金属活动性顺序
(2)根据非金属活动性顺序
2．根据氧化还原反应方程式判断
氧化性：氧化剂＞氧化产物；
还原性：还原剂＞还原产物。
3．根据浓度大小判断
如氧化性：浓H2SO4强于稀H2SO4，浓HNO3强于稀HNO3。
4．根据反应条件判断
不同的氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强，反之越弱。例如：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
4HCl(浓)＋O22Cl2＋2H2O
同是将浓盐酸氧化为Cl2，MnO2必须在加热的条件下才能进行，而KMnO4在常温下即可进行，氧气则既需要加热又需要催化剂，所以氧化能力：KMnO4＞MnO2＞O2。
5．根据被氧化或被还原的程度判断
例如：2Fe＋3Cl22FeCl3 Fe＋SFeS
Cl2能将Fe氧化到＋3价，而S只能将Fe氧化到＋2价，因此，氧化性：Cl2＞S。
1．根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( )
①H2SO3＋I2＋H2O===2HI＋H2SO4
②2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2
③3FeCl2＋4HNO3===2FeCl3＋Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O
A．H2SO3＞I－＞Fe2＋＞NO
B．I－＞Fe2＋＞H2SO3＞NO
C．Fe2＋＞I－＞H2SO3＞NO
D．NO＞Fe2＋＞H2SO3＞I－
解析：选A 反应①中，H2SO3为还原剂，I－(HI)为还原产物，还原性：H2SO3＞I－；反应②中，HI为还原剂，Fe2＋(FeCl2)为还原产物，还原性：I－＞Fe2＋；反应③中，FeCl2为还原剂，NO为还原产物，还原性：Fe2＋＞NO，则还原性由强到弱的顺序为H2SO3＞I－＞Fe2＋＞NO。
2．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A．Tl3＋＞Fe3＋＞Ag＋
B．Fe3＋＞Ag＋＞Tl3＋
C．Tl＋＞Ag＋＞Fe2＋
D．Tl3＋＞Ag＋＞Fe2＋
解析：选D ①中， 氧化剂是Tl3＋，氧化产物是Ag＋，所以氧化性：Tl3＋＞Ag＋；②中，氧化剂是Ag＋，氧化产物是Fe3＋，所以氧化性：Ag＋>Fe3＋ ；③中， 氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Fe2＋，所以氧化性：Fe3＋> Fe2＋；所以氧化性强弱顺序是Tl3＋＞Ag＋＞Fe2＋。
3．PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2＋的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A．Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
B．10Cl－＋2MnO＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
C．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
D．5Pb2＋＋2MnO＋2H2O===5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋
解析：选D 根据氧化还原反应规律，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。A项，Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，反应可以发生；B项，KMnO4的氧化性强于Cl2，反应可以发生；C项，Cl2的氧化性强于Fe3＋，反应可以发生；D项，PbO2的氧化性强于KMnO4，反应不能发生。
规律一 守恒律
还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数或氧化剂化合价降低总数＝还原剂化合价升高总数。
应用一：氧化还原反应方程式的配平
(1)配平三原则
(2)配平四步骤
一般氧化还原反应方程式的配平方法——化合价升降法
[典例1] 配平NH3＋O2―→NO＋H2O
[解析]
[答案] 4NH3＋5O2===4NO＋6H2O
[对点训练]
1．配平下列方程式：
(1)MnO＋C2O＋________===Mn2＋＋CO2↑＋________
(2)____KMnO4＋____HCl(浓)===____KCl＋____MnCl2＋____Cl2↑＋____H2O
(3)____Cu＋____H＋＋____NO===____Cu2＋＋____NO↑＋____H2O
解析：(1)第一步 只配平变价元素(注：此时，不要关注其他元素)。首先找出变价元素：Mn和C，然后分析变价元素的化合价如何变化：MnO→Mn2＋，1个Mn降5价，C2O→CO2,1个C升1价；然后分析每一种变价元素有几个原子的化合价发生了变化，确定化合价的升、降数目；最后根据化合价升降守恒，求化合价升降数的最小公倍数，乘以化学计量数，配平变价元素。
第二步 观察配平未变价元素。根据原子守恒配平，必要时根据溶液的酸碱性和组成，按照“补加规律”，补充相关物质辅助配平。一般来说，酸性溶液中，补氧用水，补氢用 H＋；碱性溶液中，补氧用OH－，同时生成水，补氢用水，同时生成OH－。
答案：(1)2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
(2)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
[名师点拨]
配平氧化还原型离子方程式依次运用的守恒：得失电子守恒→电荷守恒→质量守恒。
应用二：氧化还原反应的计算——得失电子守恒法
得失电子守恒法解题的一般步骤
(1)找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子的得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中所给物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
即：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。
[典例2] 24 mL 0.05 mol·L－1 Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol·L－1 K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋5
[解析] 设还原产物中Cr元素的化合价为＋x，Na2O3Na2O4，K2r2O72r，得失电子数相等，所以有0.02 L×0.02 mol·L－1×(6－x)×2＝0.024 L×0.05 mol·L－1×2，解得x＝3。
[答案] B
[对点训练]
2．M2O和S2－在酸性溶液中发生反应：M2O＋3S2－＋14H＋===2M3＋＋3S↓＋7H2O，则M2O中M的化合价是( )
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋6
解析：选D 该反应中，S元素的化合价升高，M元素的化合价降低，设M2O中M元素的化合价为n，由电子守恒可知，2×(n－3)＝3×[0－(－2)]，解得n＝＋6。
规律二 先后律
内容 多种氧化剂与一种还原剂相遇，氧化性强的首先得电子被还原；多种还原剂与一种氧化剂相遇，还原性强的首先失电子被氧化
应用 判断物质的稳定性和反应顺序
[典例3] 已知三个氧化还原反应：
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑
若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，可加入的试剂是( )
A．Cl2 B．KMnO4
C．FeCl3 D．HCl
[解析] 由信息可知，氧化性由强到弱的顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞I2，还原性由强到弱的顺序为I－＞Fe2＋＞Cl－＞Mn2＋。氯气能将Fe2＋、I－氧化，A不符合题意；KMnO4能将Fe2＋、I－和Cl－氧化，B不符合题意；FeCl3能氧化除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，C符合题意；HCl与三种离子均不反应，D不符合题意。
[答案] C
[对点训练]
3．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是( )
A．Mg B．Cu
C．Ag D．H2
解析：选C 氧化性：Ag＋＞Cu2＋＞H＋，故首先置换出Ag；在金属活动性顺序中，Zn排在Mg的后面，故不能置换出Mg。
4．已知还原性：I－＞Fe2＋＞Br－。向含有Br－、I－、Fe2＋的溶液中，缓慢通入Cl2，依次发生反应的离子方程式为_____________________________________________________、
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
答案：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－ Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2
规律三 价态律
内容 ①高低规律：最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性②价态归中规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态―→中间价态，即“只靠拢，不交叉”
应用 判断元素或物质的氧化性、还原性和反应产物
[典例4] 在反应KIO3＋6HI===3I2＋KI＋3H2O中，被氧化与被还原的碘原子个数之比为( )
A．1∶1 B．1∶6
C．1∶5 D．5∶1
[解析] 根据氧化还原反应的归中规律可知，碘酸钾中碘元素化合价从＋5价降低到0价，得到5个电子，碘酸钾是氧化剂；HI中碘元素化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，HI是还原剂，根据电子得失守恒可知被氧化与被还原的碘原子个数之比为5∶1，D项正确。
[答案] D
[对点训练]
5．试管壁上附着的硫可用CS2溶解清洗，也可倒入热的NaOH溶液将硫除掉，其反应方程式为3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O。反应中氧化剂和还原剂的质量之比为( )
A．2∶7 B．7∶2
C．2∶1 D．1∶2
解析：选C 由3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O可以看出，S发生了自身氧化还原反应，生成了Na2S和Na2SO3，其中Na2S为还原产物，Na2SO3为氧化产物，所以反应中氧化剂和还原剂的质量之比为2∶1。
1．Cu与HNO3反应时，Cu被HNO3氧化成Cu(NO3)2，又知该反应中氧化剂和还原剂的个数比为2∶3，则该反应中的还原产物是( )
A．NO2 B．NO
C． N2 D．NH4NO3
解析：选B 在该反应中Cu被氧化成Cu(NO3)2，HNO3为氧化剂，设还原产物中N元素的化合价为x，反应中氧化剂与还原剂的个数比为2∶3，根据得失电子守恒可知，2×[(＋5)－x]＝3×2，解得x＝＋2，即还原产物中N元素的化合价为＋2，即还原产物为NO。
2．已知反应2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。向10 mL 0.1 mol·L－1 FeBr2溶液中通入0.001 mol Cl2，反应后的溶液中，除含有Cl－外还一定( )
A．含Fe2＋，不含Fe3＋ B．含Fe3＋，不含Br－
C．含Fe3＋、Br－ D．含Fe2＋、Fe3＋
解析：选C Fe2＋的还原性强于Br－的还原性，通入Cl2，Fe2＋优先被氧化，0.001 mol Cl2转移电子0.002 mol，Fe2＋全部被氧化时转移电子0.001 mol，根据得失电子守恒，还有0.001 mol Br－被氧化，还剩余0.001 mol Br－。
3．把Cl2通入浓氨水中，发生如下反应：3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2。
(1)用双线桥表示反应中电子的转移方向和数目：______________________________
________________________________________________________________________。
(2)发生化学反应的Cl2与NH3的分子数之比为________，反应中发生电子转移的Cl2与发生电子转移的NH3的分子数之比为________。
(3)写出NH4Cl在溶液中的电离方程式________________________，在其溶液中分散质粒子的直径范围为________。
(4)若反应中有6.8 g NH3发生氧化反应，则反应中生成氮气的质量为________。
解析：(1)3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2，反应中Cl元素化合价由0降低为－1，得到1个电子，N元素化合价由－3升高为0，失去3个电子，用双线桥表示反应中电子的转移方向和数目为
(2)根据反应方程式3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2可知，Cl2做氧化剂，参加反应的8个NH3中只有2个化合价降低，则反应中发生电子转移的Cl2与NH3的分子数之比为3∶2；(3)NH4Cl溶液中，分散质粒子的直径范围为<1 nm；(4)6.8 g NH3中氮元素的质量是6.8 g×＝5.6 g，根据质量守恒定律，若反应中有6.8 g NH3发生氧化反应，则反应中生成氮气的质量为5.6 g。
答案：(1)
(2)3∶8 3∶2 (3)NH4Cl===NH＋Cl－ <1 nm (4)5.6 g
[分级训练·课课过关]
1．下列各组物质属于常见氧化剂的一组是( )
A．Cl2、O2、FeCl3、KMnO4 B．O2、KMnO4、C、H2
C．Na、K、FeCl2、H2、CO D．CuO、CO、Fe2O3、H2
解析：选A 常用作氧化剂的物质有O2、Cl2、HNO3、KMnO4、FeCl3等，常用作还原剂的物质有C、H2、CO、KI、Zn、Al、Fe等。
2．沾水的铁制器皿高温灼烧会发黑，其可能原因是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，在此反应中，属于氧化剂的是( )
A．Fe B．Fe3O4
C．H2O D．H2
解析：选C 反应3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2中Fe元素化合价升高被氧化，作为还原剂；H2O中H元素化合价降低被还原，作为氧化剂。
3．下列变化过程中，加入氧化剂才能实现的是( )
A．Cl2―→Cl－ B．I－―→I2
C．SO2―→SO D．CuO―→Cu
解析：选B 氯元素化合价降低，做氧化剂，所以需要加入还原剂，故A错误；碘元素化合价升高，做还原剂，需要加入氧化剂，故B正确；没有元素化合价变化，故C错误；铜元素化合价降低，做氧化剂，需要加入还原剂，故D错误。
4．R2O在酸性溶液中与MnO发生反应，反应产物为RO2、Mn2＋、H2O。已知反应中氧化剂与还原剂的个数之比为2∶5，则x的值为( )
A．1 B．2
C．3 D．4
解析：选B 设R2O中R元素化合价为＋n价，反应中MnO是氧化剂，Mn元素从＋7价降为＋2价，R元素从＋n价升高为＋4价，则根据电子守恒规律可得：(7－2)×2＝(4－n)×2×5，解得：n＝3，此时R2O中(＋3)×2＋(－2)×4＝(－x)，即x＝2。
5．《南村辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄如纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名曰发烛。”《资治通鉴》中记载：“陈宣帝太建九年，齐后妃贫苦，至以卖烛为业。”文中的发烛就是原始的火柴。K2Cr2O7是火柴工业用作制造火柴头的氧化剂。
在下列反应中：
K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O
(1)________元素被氧化，________是氧化剂。
(2)________是氧化产物，________发生氧化反应。
(3)在参加反应的盐酸中，起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量之比为________。
(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目。
解析：(1)反应中氯元素的化合价由－1价升高到0价，被氧化；K2Cr2O7中铬元素的化合价由＋6价降低到＋3价，被还原，K2Cr2O7做氧化剂。(2)HCl→Cl2，氯元素化合价升高，发生氧化反应，Cl2为氧化产物。(3)14个HCl分子参加反应，有6个HCl分子被氧化，生成3个Cl2分子，另外8个HCl分子起酸性作用，所以起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量之比为6∶8＝3∶4。
答案：(1)氯 K2Cr2O7 (2)Cl2 HCl (3)3∶4
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12第3课时 氧化还原反应的应用
1．通过对氧化还原反应在生产、生活中的广泛应用的学习，激发学习化学的兴趣，体现化学实用性和社会责任的核心价值。
2．通过了解一些氧化还原反应在生产、生活中造成的危害，培养学生辩证地分析、理解事物的能力，体现科学探究与创新意识的化学学科核心素养。
3．通过学习，体会化学与生产、生活、社会的密切关系，引导学生认识到科学技术可以促进社会的发展和进步，体现科学态度与社会责任的化学学科核心素养。
绿色氧化剂——过氧化氢
过氧化氢，化学式为H2O2，纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可与水以任意比例混溶，是一种强氧化剂。H2O2水溶液为无色透明液体，质量分数为3%的H2O2水溶液适用于伤口消毒、环境消毒和食品消毒。H2O2在通常情况下会缓慢分解成水和氧气，但分解速率极慢，加快其反应速率的方法是加入催化剂二氧化锰等或用短波射线照射。H2O2在不同情况下分别体现氧化性和还原性。
过氧化氢(H2O2)中氧元素的化合价为－1价，处于氧元素的中间价态，过氧化氢是否既具有氧化性，又具有还原性呢？设计实验验证自己的预测。
[实验用品]
5%H2O2溶液、酸性KMnO4溶液(紫红色)、KI溶液、淀粉溶液、MnO2粉末、试管、胶头滴管。
[实验原理]
①酸性KMnO4溶液与H2O2溶液反应的化学方程式：
2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4(无色)＋5O2↑＋8H2O
②H2O2溶液与KI溶液反应的化学方程式：
2KI＋H2O2＋H2SO4===K2SO4＋I2＋2H2O[碘(I2)遇淀粉变蓝色]
[实验设计]
实验序号 实验操作 实验现象
① 向试管中加入约1 mL酸性KMnO4溶液，逐滴加入5%H2O2溶液 有大量无色气泡冒出，溶液紫红色褪去
② 向试管中加入约1 mL KI溶液，再滴入2～3滴淀粉溶液，逐滴加入5%H2O2溶液 溶液由无色变成蓝色
③ 向试管中加入约5 mL 5%H2O2溶液再加入少量MnO2粉末，立即把带火星的木条伸入试管口 有大量无色气泡产生，带火星的木条复燃
[问题探讨]
(1)实验①中产生气泡的成分是什么？在此反应中H2O2体现了什么性质？
提示：气泡的成分是O2；在反应中H2O2中氧元素的化合价由－1升高到0，故H2O2体现了还原性。
(2)实验②中溶液变成蓝色的原因是什么？在此反应中H2O2体现了什么性质？
提示：反应中I－被H2O2氧化成I2，I2遇淀粉溶液变蓝色。在反应中H2O2中氧元素的化合价由－1降低到－2，故H2O2体现了氧化性。
(3)实验③中木条复燃的原因是什么？H2O2在此反应中体现了什么性质？
提示：H2O2在MnO2的催化作用下分解产生O2，O2使木条复燃；H2O2在反应中氧元素的化合价既升高又降低，故H2O2既体现了氧化性，又体现了还原性。
(4)为什么称过氧化氢是绿色氧化剂？
提示：H2O2做氧化剂，其还原产物是H2O，对环境无害，故被称为绿色氧化剂。
(5)医疗上常用3%H2O2溶液作为消毒杀菌剂，利用了H2O2的什么性质？
提示：强氧化性。
过氧化氢的性质
H2O2中O元素显－1价，是其中间价态，故H2O2既有氧化性又有还原性。
不稳定性 加热、光照或加催化剂都能使H2O2分解加快，因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处，其分解的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑
弱酸性 相当于二元弱酸H2O2??H＋＋HO，HO??H＋＋O
强氧化性 ①在工业上用10%的H2O2漂白羽毛及丝织品，在医疗上用3%的H2O2作为消毒杀菌剂；②氧化Fe2＋、SO等还原性物质：H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，H2O2＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O；③使湿润的淀粉 KI试纸变蓝：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O
弱还原性 H2O2中－1价的氧遇强氧化剂可被氧化，失去电子转化成0价氧。2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O
[名师点拨]
研究物质氧化性或还原性的方法
(1)根据物质中所含元素化合价升或降的可能性，预测物质可能具有还原性或氧化性。若所含某元素的化合价有升高的趋势，说明该物质可能具有还原性；反之，若所含某元素的化合价有降低的趋势，说明该物质可能具有氧化性。
(2)如果预测某物质具有氧化性，就需要寻找具有还原性的另一物质，通过实验检验两者能否发生氧化还原反应，以验证预测。相应地，如果预测某物质具有还原性，就需要寻找具有氧化性的另一物质，通过实验来验证预测。
1．下列关于过氧化氢的说法错误的是( )
A．H2O2、Na2O2都属于过氧化物
B．过氧化氢是绿色氧化剂，可做医疗消毒剂
C．H2O2具有强氧化性，在反应中只能做氧化剂
D．H2O2做漂白剂是利用其氧化性，漂白原理与HClO类似
解析：选C H2O2既有氧化性又有还原性，若与强氧化剂反应则显还原性，若与强还原剂反应则显氧化性。
2．针对以下A～D四个涉及H2O2的反应(未配平)填空：
A．Na2O2＋HCl―→H2O2＋NaCl
B．Ag2O＋H2O2―→Ag＋O2↑＋H2O
C．H2O2―→H2O＋O2↑
D．H2O2＋Cr2(SO4)3＋KOH―→K2CrO4＋K2SO4＋H2O
(1)H2O2仅体现氧化性的反应是________(填字母，下同)，H2O2仅体现还原性的反应是________，H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是________，H2O2既不做氧化剂又不做还原剂的反应是______。
(2)请将D反应配平，并用单线桥标出D反应中电子转移的方向和数目□H2O2＋□Cr2(SO4)3＋□KOH===□K2CrO4＋□K2SO4＋□H2O，反应中氧化剂是________，被氧化的元素是________。
解析：(1)A．是一个非氧化还原反应，双氧水既不是氧化剂，也不是还原剂；B.Ag2O被还原成单质银，H2O2仅表现为还原性，其中氧元素转化为O2；C．过氧化氢的分解反应，H2O2既表现了氧化性，又表现了还原性；D.双氧水中的氧元素在反应中化合价由－1变成－2，仅做氧化剂；(2)Cr2(SO4)3反应后变成了K2CrO4，Cr元素化合价升高被氧化，一分子Cr2(SO4)3参与反应，化合价升高6价；H2O2反应生成H2O,1分子双氧水反应，化合价降低2价，化合价变化的最小公倍数为6，所以电子转移的数目为6，则电子转移的方向与数目为
答案：(1)D B C A
(2) H2O2 Cr
3．H2O2被称为绿色氧化剂，其性质与用途具有多样性，在生产工艺中应用广泛。请回答下列有关过氧化氢的问题：
(1)已知H2O2具有弱酸性，写出H2O2的电离方程式：
________________________________________________________________________。
(2)实验室可用H2O2在MnO2做催化剂的条件下制备O2，写出该反应的化学方程式：____________________，当生成1 mol O2时，转移电子为________mol。
(3)KMnO4是常用氧化剂，H2O2与之反应，H2O2为还原剂。在酸性条件下、KMnO4溶液可以与H2O2反应，已知变化过程中存在KMnO4转化为Mn2＋的过程，则该反应的离子方程式为__________________，H2O2发生________反应，该反应中________是还原剂，________是氧化剂。
(4)Fe3＋可以催化H2O2分解，请写出该反应的化学方程式____________________；
(5)酸性条件下，在FeCl3和FeCl2的混合溶液中加入H2O2以除去Fe2＋，反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)H2O2可用于SO2的尾气处理，请写出反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(7)稀H2SO4不与Cu反应，但在稀H2SO4中加入H2O2后则可使Cu溶解，写出该反应的化学方程式，并用单线桥标明电子转移的方向和数目：_________________________。
解析：(1)H2O2为弱电解质，电离方程式要用“??”：H2O2??H＋＋HO、HO??H＋＋O；
(2)H2O2既是氧化剂又是还原剂，1 mol H2O2发生反应转移1 mol电子，故生成1 mol O2时，转移2 mol电子；(3)在酸性条件下，KMnO4溶液可以与H2O2反应，KMnO4转化为Mn2＋，则该反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。
(4)H2O2被Fe3＋催化分解得O2和H2O。(5)酸性环境下，Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，H2O2被还原，酸性环境下生成H2O。(6)SO2具有还原性，H2O2具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成H2SO4，H2O2＋SO2===H2SO4。(7)Cu与稀H2SO4、H2O2反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O，反应中Cu做还原剂，H2O2做氧化剂，1 mol H2O2反应转移2 mol电子。
答案：(1)H2O2??H＋＋HO、HO??H＋＋O
(2)2H2O22H2O＋O2↑ 2
(3)2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O 氧化 H2O2 KMnO4
(4)2H2O22H2O＋O2↑
(5)2H＋＋H2O2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O
(6)SO2＋H2O2===H2SO4
1．氧化还原反应在物质转化中的应用
(1)冶炼金属
①金属冶炼的实质
金属的冶炼过程就是把金属从化合态还原为游离态的过程。即Mn＋＋ne－===M(写反应通式，用M表示金属)。
②金属冶炼的方法(用化学方程式表示)
(2)制备物质
①实验室制Cl2。
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②制备金属钛。
TiO2TiCl4Ti
③制备单质硅。
SiO2粗硅SiCl4Si
2．氧化还原反应在能量转化中的应用
(1)获得热能：如化石燃料的燃烧。
(2)获得电能：如干电池、燃料电池等。
1．下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的是( )
选项 金属 存在形式 冶炼方法
A 铜 化合态 铁的金属性比铜强，可将铁与CuSO4溶液反应冶炼铜
B 银 化合态 银的金属性弱，用加热Ag2O的方法冶炼
C 铁 化合态 铝的金属性比铁强，可用铝热法炼铁
D 钠 化合态 钠的金属性强，一般的还原剂很难将其还原出来，所以用电解饱和NaCl溶液的方法冶炼
解析：选D 一般用电解熔融NaCl的方法来制取钠，而电解饱和食盐水不能得到金属钠。
2．有专家指出，如果利用太阳能使燃烧产物CO2、H2O、N2等重新组合成燃料，使之能够实现循环利用，那么，不仅可以消除对大气的污染，还可以节约燃料，缓解能源危机。在此构想的物质循环图中太阳能最后转化为( )
A．化学能 B．热能 C．生物质能 D．电能
解析：选B 从题给信息可知，利用太阳能可以使燃烧产物CO2、H2O、N2等重新组合成燃料，而燃料转化为燃烧产物并放出热量，如此循环，由此可知太阳能最终转化为热能，B项正确。
3．钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一为金红石(TiO2)，目前大规模生产Ti的方法如下。
第一步：金红石、炭粉混合物在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为____________________，该反应的还原剂为________(填名称)。
第二步：在氩气的气氛中，用过量的Mg在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)此反应的化学方程式为________________________________________。
(2)如何从上述所得的产物中获取金属钛？简述实验步骤并写出有关反应的化学方程式。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一的TiCl4，可知另一产物为碳的氧化物，又知该气体可燃，故为CO。显然Ti元素的化合价不变，而Cl元素的化合价降低，则化合价升高的元素为碳元素，因而反应物炭粉为还原剂。利用上述思路可得镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2。因反应中镁是过量的，故在反应所得的混合物中提取钛必须除去镁粉和MgCl2，加足量的盐酸可除去镁，之后过滤，将滤渣用水洗涤可得钛。
答案：TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO 炭粉
(1)TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2
(2)在反应后的混合物中加入足量的盐酸除去剩余的镁，过滤，再用蒸馏水洗涤固体即得金属钛；Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1．实验原理
二氧化锰(软锰矿的主要成分)和浓盐酸在加热条件下反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
2．仪器装置
主要仪器有铁架台、酒精灯、圆底烧瓶、分液漏斗、集气瓶、烧杯等。Cl2的制备、净化装置如图所示。
发生装置 固体(液体)＋液体气体
净化装置(洗气瓶) 先通过饱和食盐水除去HCl，再通过浓H2SO4除去水蒸气
收集装置 用向上排空气法收集
验满方法 Ⅰ.观察法(黄绿色)；Ⅱ.湿润的淀粉 KI试纸，其原理是Cl2＋2KI===2KCl＋I2，置换出的I2遇淀粉变蓝色；Ⅲ.湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)
尾气吸收装置 盛有NaOH溶液的烧杯
[名师点拨]
(1)实验室用MnO2和盐酸制Cl2时，盐酸必须为浓盐酸，随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，变成稀盐酸时，反应停止。
(2)在MnO2和浓盐酸的反应中，浓盐酸既起还原剂的作用，又起酸的作用，体现了还原性和酸性。
(3)不能用澄清石灰水来吸收Cl2，原因是Ca(OH)2在水中的溶解度很小，不能将Cl2吸收完全。
3．实验室制取氯气的简易方法
用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7等氧化剂代替MnO2制取氯气，反应不需加热且反应速率较快，如：
①2KMnO4＋16HCl(浓)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
②KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
③Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
④K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2CrCl3＋2KCl＋3Cl2↑＋7H2O
注意：上述反应中，浓盐酸均表现出还原性和酸性。①和④反应中，Cl2是氧化产物；②和③反应中，Cl2既是氧化产物，又是还原产物。
[典例] 在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备并收集干燥纯净的氯气。进行此实验时所用的仪器如图：
(1)上述仪器正确的连接顺序是(填各接口处的字母)：______接________，______接________，______接________，________接________。
(2)发生装置中发生的化学反应方程式为____________________________________。
(3)在装置中：
①饱和食盐水起的作用是 ________________________________________。
②浓硫酸起的作用是______________________________________________。
(4)化学实验中常用湿润的淀粉 KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生，可观察到______________________，反应的化学方程式为__________________________________。
(5)写出烧杯中发生反应的化学方程式：______________________________。
[解析] (1)制备出的氯气中含有氯化氢和水蒸气，分别用饱和食盐水、浓硫酸除去，采用向上排空气法进行收集氯气，最后进行尾气的处理，所以仪器正确的连接顺序是E接C，D接A，B接H，G接F。 (2)发生装置中发生的化学反应方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
(4)湿润的淀粉 KI试纸遇Cl2时发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉变蓝色。
(5)烧杯中发生反应的化学方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
[答案] (1)E C D A B H G F (2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)①除去Cl2中的HCl气体 ②除去Cl2中的水蒸气 (4)试纸变蓝 2KI＋Cl2===2KCl＋I2
(5)Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
[名师点拨]
有气体参加的探究实验模板
1．在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气，制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗，有关理由叙述错误的是( )
A．防止氯气扩散到空气中造成污染
B．便于控制加入盐酸的量
C．长颈漏斗不便于添加液体
D．尽量避免HCl挥发到空气中
解析：选C 制取Cl2时需要浓盐酸，为防止HCl气体和氯气通过长颈漏斗扩散到空气中污染环境，同时又为了便于控制盐酸的量和反应速率应使用分液漏斗。
2．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并检验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是( )
A．只有①和②处 B．只有②处
C．只有②和③处 D．只有②③④处
解析：选D 实验设计的目的是制备纯净、干燥的Cl2，并检验它的性质；②中的NaOH溶液能与Cl2反应而使Cl2被吸收掉；③导管应长进短出；④试管封闭，易造成危险，还缺少加热装置(缺酒精灯)。
3．已知：常温下把浓盐酸滴到KMnO4固体上可产生Cl2。下列所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是( )
A．a—b—c—d—e—f—g—h
B．a—e—d—c—b—h—i—g
C．a—d—e—c—b—h—i—g
D．a—c—b—d—e—h—i—f
解析：选B 按制气→除HCl→除H2O→制备FeCl3→吸收Cl2的顺序连接。
4．如图是实验室制备氯气并验证氯气性质的装置(其中夹持装置已略)。
已知：装置A是氯气的发生装置，发生反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。
据此回答下列问题：
(1)装置B中饱和食盐水的作用是______________。
(2)装置B也是安全瓶，目的是监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出装置C中发生堵塞时装置B中的实验现象：________________________________________。
(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，则装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是________(填字母)。
序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
a 干燥的有色布条 碱石灰 湿润的有色布条
b 干燥的有色布条 无水硫酸铜 湿润的有色布条
c 湿润的有色布条 浓硫酸 干燥的有色布条
d 湿润的有色布条 无水氯化钙 干燥的有色布条
(4)装置D的作用是__________________________________________________。
解析：(1)实验室制备的氯气中含有氯化氢，氯化氢在饱和食盐水中溶解度较大，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，所以可以用B中的饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体。(2)监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的压强增大，气体将溶液压入长颈漏斗中，装置B中的长颈漏斗内液面上升，形成一段液柱。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性。湿润的有色布条中，氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性，选项中a、b的Ⅰ中都是干燥的有色布条，Ⅱ中都是干燥剂，再通入Ⅲ中湿润的有色布条不能验证氯气是否具有漂白性；c，浓硫酸为液体，应选用固体干燥剂，所以c不能检验Cl2是否具有漂白性，所以选d。(4)氯气有毒不能直接排放到空气中，故装置D的作用是吸收多余的氯气，防止污染空气。
答案：(1)除去Cl2中的HCl气体 (2)装置B中的长颈漏斗内液面上升，形成一段液柱 (3)d (4)吸收多余的氯气，防止污染环境
[分级训练·课课过关]
1．下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是( )
A．2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
B．Al2O3＋3C2Al＋3CO↑
C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2
D．2Ag2O4Ag＋O2↑
解析：选B 目前金属铝的制备方法是电解熔融氧化铝，其他选项中所涉及的内容均符合理论和生产实际。
2．下列说法中正确的是( )
A．金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分离出来
B．金属冶炼过程中，被冶炼的金属一定被氧化
C．金属冶炼过程中，被冶炼的金属被还原
D．金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原
解析：选C 金属的冶炼是将金属从其化合物中还原出来，金属在化合物中只能显正价。冶炼时金属元素的化合价只可能降低，被还原。
3．NaClO2可用作造纸的优良漂白剂，它由H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2制得，下列说法正确的是( )
A．H2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原
B．每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 mol
C．ClO2中的氯元素被氧化
D．ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂
解析：选D 根据化学方程式可知，H2O2中氧元素的化合价升高，H2O2是还原剂，A不正确；H2O2中氧元素的化合价从－1价升高到0价，因此每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为2 mol，B不正确；ClO2中氯元素的化合价从＋4价降低到＋3价，得到电子被还原，C不正确；ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，D正确。
4．“绿色氧化剂”过氧化氢可作为采矿业废液的消毒剂，可消除采矿废液中的氰化物(如KCN)，化学方程式为KCN＋H2O＋H2O2===A＋NH3↑。(已知KCN中C为＋2价)
(1)生成物A的化学式为____________。
(2)在标准状况下，有0.448 L氨气生成，转移的电子的物质的量为________。
(3)反应中被氧化的元素为________________。
(4)H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据原子守恒可知生成物A的化学式为KHCO3。(2)由化学方程式可知，生成1 mol NH3时转移2 mol电子，则在标准状况下，有0.448 L即0.02 mol NH3生成时，转移0.04 mol电子。(3)碳元素化合价升高，反应中被氧化的元素为C。(4)H2O2做氧化剂时，其还原产物一般是H2O，对环境无污染，因此H2O2被称为“绿色氧化剂”。
答案：(1)KHCO3 (2)0.04 mol (3)碳元素(或C) (4)H2O2做氧化剂时，其还原产物一般是H2O，对环境无污染
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12微项目科学使用含氯消毒剂——运用氧化还原反应原理解决实际问题
[实验用品]
稀释的84消毒液、稀盐酸、淀粉 KI溶液、稀硫酸、NaOH溶液；
淀粉碘化钾试纸、pH试纸、胶头滴管、培养皿、表面皿、棉花、玻璃棒。
[实验过程及记录]
预测性质 实验操作 实验现象 实验结论
碱性 在表面皿上放置pH试纸，用玻璃棒蘸取少量84消毒液于试纸中央 试纸先变蓝，后褪色 次氯酸钠溶液显碱性，且次氯酸钠具有氧化性
氧化性 取几滴淀粉 KI溶液于培养皿中，滴加少量稀释的84消毒液 溶液变蓝 次氯酸钠具有氧化性：ClO－＋2I－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－
取少量稀释的84消毒液于培养皿中，滴加适量稀盐酸，用湿润的淀粉碘化钾试纸检验 试纸变蓝 次氯酸钠具有氧化性：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2OCl2＋2I－===I2＋2Cl－
次氯酸钠可以与稀酸反应生成次氯酸 取少量稀释的84消毒液于培养皿中，滴加适量稀硫酸，另取一小片pH试纸于表面皿上，用玻璃棒蘸取该混合液滴在pH试纸上 pH试纸先变红后褪色 次氯酸钠与稀硫酸反应生成HClO：H＋＋ClO－===HClO
[问题探讨]
(1)产品说明中的哪些注意事项可以用次氯酸钠的性质来解释？
提示：①次氯酸钠具有腐蚀性(强氧化性)，接触皮肤时，应立即用清水冲洗。
②次氯酸钠的强氧化性也使其不适用于钢和铝制品的消毒。
③次氯酸钠与H2O和空气中的CO2反应生成的次氯酸具有漂白作用，禁用于丝、毛、麻织物的消毒；次氯酸见光易分解，故84消毒液应置于避光、阴凉处保存。
(2)84消毒液为什么不能与洁厕剂(通常含盐酸)等酸性产品同时使用？
提示：因为洁厕剂中的盐酸与84消毒液中的次氯酸钠反应生成氯气，易使人中毒。
(3)资料表明，84消毒液使用过程中起主要消毒作用的是次氯酸。你认为这里的次氯酸是怎样生成的？
提示：84消毒液中的NaClO与H2O及空气中的CO2反应可生成次氯酸，反应的化学方程式为NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO。也可以通过在84消毒液中滴加稀醋酸溶液或其他稀酸溶液来生成次氯酸。
1．次氯酸钠
2．次氯酸的性质
(1)弱酸性：比碳酸弱。
(2)氧化性：能与S2－、SO、I－、Fe2＋等还原剂反应。
(3)不稳定性：见光易分解：2HClO2HCl＋O2↑。
(4)漂白性：次氯酸具有氧化性，能将某些有色物质氧化成无色物质。
3．常见含氯消毒剂
1．某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(已知：饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备：Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
B．该消毒液的pH约为12：ClO－＋H2O??HClO＋OH－
C．该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用，产生有毒的Cl2：2H＋＋Cl－＋ClO－===Cl2↑＋H2O
D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用：CH3COOH＋ClO－===HClO＋CH3COO－
解析：选B 将Cl2通入NaOH溶液中可制得消毒液，离子方程式为2OH－＋Cl2===Cl－＋ClO－＋H2O，A项正确；饱和NaClO溶液的pH约为11，该消毒液的pH约为12，故该消毒液中还含有一定量的NaOH，NaOH是使消毒液的pH约为12的主要原因，B项错误；该消毒液与洁厕灵混用时，ClO－与Cl－会发生氧化还原反应生成Cl2，C项正确；HClO有较强的漂白性，因为CH3COOH的酸性强于HClO，在该消毒液中加入CH3COOH，会使CH3COOH与ClO－反应生成HClO，增强其漂白性，D项正确。
2．2020年春，新型冠状病毒肆虐全球，越来越多的人意识到84消毒液、过氧乙酸(CH3COOOH)、医用酒精、口罩等的重要作用。对于上述化学药品或用品，下列说法错误的是( )
A．医用酒精中乙醇的体积分数为75%
B．N95口罩烘烤后不能再继续使用，必须更换
C．过氧乙酸具有比较强的氧化性，其相对分子质量为76
D．84消毒液的主要成分是NaClO，将它与浓盐酸混合使用消毒效果更好
解析：选D 84消毒液的主要成分是NaClO，将它与浓盐酸混合后会发生反应：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，消毒效果减弱，故D错误。
3．消毒剂在生产生活中有极其重要的作用，开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl－)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是________(填字母)。
A．Cl2 B．H2O2
C．ClO2 D．O3
(2)消毒剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定，可分解，反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。在该反应中，当有1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为________。
(3)84消毒液(主要成分是NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用，原因是______________________(用离子方程式表示)。利用氯碱工业的产物可以生产84消毒液，写出有关反应的化学方程式：____________________________________________________。
解析：(1)1 mol Cl2(发生的反应为Cl2＋H2O===HCl＋HClO)、H2O2、ClO2、O3分别消毒时，转移电子依次为1 mol、2 mol、5 mol、2 mol，则等物质的量的上述物质反应时ClO2转移的电子数最多，消毒效率最高。(2)题给反应是氯元素化合价既升高又降低的反应，HClO2中＋3价的氯元素一部分升高到ClO2中的＋4价，一部分降低到－1价。当有1 mol ClO2生成时，反应中转移1 mol电子，即转移的电子个数约为6.02×1023。(3)ClO－与浓盐酸中的Cl－会发生反应生成有毒的Cl2。氯碱工业的产物是NaOH、H2和Cl2，NaOH溶液和Cl2反应可以得到含有NaClO的溶液。
答案：(1)C (2)6.02×1023 (3)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O
某游泳池一直使用含氯消毒剂抑制藻类生长，误加过氧化氢后泳池变绿，发生这种变化的原理是什么？
[实验用品] 次氯酸钠溶液，过氧化氢，稀硝酸，硝酸银溶液，火柴，试管，导管，胶头滴管。
[实验步骤]
(1)向图示装置中依次加入次氯酸钠溶液、少量过氧化氢。
现象与结论：观察到有较多气泡冒出。
(2)探究生成的气体是否为氧气。用带火星的火柴棒靠近导气管口，观察实验现象。
现象与结论：木条复燃，证明有氧气生成。
(3)向试管中继续加入过氧化氢至过量，再加入足量稀硝酸酸化，最后加入硝酸银溶液，检验Cl－的存在。
[问题探讨]
(1)实验过程中为什么要控制过氧化氢的用量？
提示：过量过氧化氢久置后也会缓慢分解产生氧气。
(2)为什么向试管中继续加入过氧化氢至过量？
提示：加入过量过氧化氢的目的是将次氯酸钠全部还原，防止加入硝酸后生成HClO，次氯酸分解生成的HCl(Cl－)会干扰实验。
(3)判断Cl－存在的现象是什么？写出该现象的离子方程式。
提示：产生白色沉淀。Cl－＋Ag＋===AgCl↓。
1．ClO2 是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂，实验室中可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O，据此下列说法不正确的是( )
A．KClO3 发生还原反应
B．H2C2O4 在反应中被氧化
C．H2C2O4 的氧化性强于ClO2的氧化性
D．ClO2是还原产物
解析：选C Cl元素的化合价降低，得到电子被还原，则KClO3发生还原反应，ClO2是还原产物，故A、D正确；C元素的化合价升高，失去电子被氧化，则H2C2O4在反应中被氧化，故B正确；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性为KClO3大于CO2，不能比较H2C2O4、ClO2的氧化性，故C错误。
2．氯系消毒剂是目前使用最广泛的一类消毒剂，在生产生活中有着重要的应用。氯系消毒剂的主要成分有氯气、次氯酸、次氯酸盐、亚氯酸钠、二氧化氯以及氯胺等。
(1)氯气对水进行杀菌消毒的体系中起杀菌作用的主要是HClO，生成HClO的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)与次氯酸相比，用次氯酸盐做消毒剂的优点是(至少写两点)______________________
________________________________________________________________________。
(3)氯胺是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4～5倍，氯胺中氯的化合价为________，氯胺的消毒原理是什么？_________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)氯气与水反应生成HClO和HCl，反应的离子方程式为Cl2＋H2O===HClO＋H＋＋Cl－。(2)次氯酸不稳定，易分解，而次氯酸盐稳定性好，可长期保存，容易储存、运输。(3)NH2Cl中氮元素为－3价，则Cl元素为＋1价，NH2Cl溶于水发生反应：NH2Cl＋H2O??NH3＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒。
答案：(1)Cl2＋H2O===HClO＋H＋＋Cl－
(2)次氯酸盐稳定性好(或可长期保存)，容易储存、运输
(3)＋1 NH2Cl溶于水发生反应：NH2Cl＋H2O??NH3＋HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒
3．二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，是被国际上公认为安全、低毒的绿色消毒剂。
回答下列问题：
(1)在进行饮用水消毒时，ClO2可将水中的Fe2＋、Mn2＋等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物除去，据此说明ClO2具有________性(填“氧化”或“还原”)。
(2)Cl2也常用于自来水消毒。已知ClO2、Cl2的还原产物均为Cl－，则相同物质的量的ClO2的消毒效率是Cl2的______倍(消毒效率可用单位物质的量的物质的得电子数表示)。
(3)下图是模拟工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60 ℃时反应制取ClO2并收集ClO2的实验装置图。(已知：ClO2熔点为－59 ℃，沸点为11.0 ℃，受热不稳定，温度过高可能引起爆炸，易溶于水，可与碱液反应)。
①H2C2O4中C的化合价为________，在装置A发生的反应中做________剂(填“氧化”或“还原”)。
②装置A、B均必须添加温度控制装置，其中装置B应添加的控温装置是________(填“冰水浴”或“60 ℃的热水浴”)。
③装置C中NaOH溶液的作用是________。
(4)工业上也可用氯酸钠(NaClO3)和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制取ClO2，同时生成Na2SO4，则反应中NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为________。
解析：(1)Fe元素由Fe2＋中的＋2价升高到Fe(OH)3中的＋3价，做还原剂，则ClO2应做氧化剂，具有氧化性；(2)Cl元素由ClO2中的＋4价降低为Cl－中的－1价，1 mol ClO2得5 mol电子，Cl元素由Cl2中的0价降低为Cl－中的－1价，1 mol Cl2得2 mol电子，所以相同物质的量的ClO2的消毒效率是Cl2的＝2.5倍；(3)①化合物中化合价的代数和为0，则有(＋1)×2＋2x＋(－2)×4＝0，x＝＋3，所以C的化合价为＋3价；由KClO3到ClO2，Cl元素化合价降低，所以H2C2O4在装置A中做还原剂；②装置B的作用是收集ClO2，ClO2的沸点为11 ℃且受热不稳定，所以ClO2需在低温条件下收集，应选择冰水浴；③ClO2受热不稳定，高温可能发生爆炸，对周围环境有危害，故少量未被冷却下来的ClO2气体需要在实验末端进行尾气处理，因为ClO2易溶于水，且与NaOH溶液反应，所以采用氢氧化钠溶液进行尾气吸收；④Cl元素由NaClO3中的＋5价降为ClO2中的＋4价，一个NaClO3得到1个电子，S元素由Na2SO3中的＋4价升高为Na2SO4中的＋6价，1个Na2SO3失去2个电子，根据得失电子守恒知，NaClO3与Na2SO3的物质的量之比为2∶1。
答案：(1)氧化 (2)2.5 (3)①＋3 还原 ②冰水浴 ③吸收ClO2，防止污染大气 (4)2∶1
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