《创新方案》2013-2014学年高中化学鲁科版必修一章末复习方案与全优评估：第二章 元素与物质世界（含解析）

一、物质的分类
二、氧化还原反应各概念之间的关系
三、铁及其化合物的性质
1．单质的性质
(1)物理性质：银白色金属，导电性，导热性，延展性，能被磁铁吸引。
(2)化学性质：
①与非金属反应：2Fe＋3Cl22FeCl3，
Fe＋SFeS,3Fe＋2O2Fe3O4。
②与非氧化性酸反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
③与盐反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。
④与Fe3＋反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。
2．化合物的性质
(1)氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，都是难溶于水的碱性氧化物，溶于酸。
(2)氢氧化物


离子反应方程式的书写及正误判断
离子反应方程式的书写及正误判断是每年高考必考内容，也是“热点”题。题目多以选择题型出现，有时是综合题的一问。离子方程式书写要遵循客观事实，结合反应条件、灵活分析运用。解题时要考虑物质的书写形式、电荷和原子守恒等。
[考题印证]
1．(2012·全国高考)能正确表示下列反应的离子方程式是(　　)
A．硫酸铝溶液中加入过量氨水
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
B．碳酸钠溶液中加入澄清石灰水
Ca(OH)2＋CO===CaCO3↓＋2OH－
C．冷的氢氧化钠溶液中通入氯气
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
D．稀硫酸中加入铁粉　2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
解析：选项A，无论氨水过量与否，硫酸铝溶液与氨水反应的生成物都是Al(OH)3，但氨水应写成NH3·H2O；选项B，澄清石灰水应写成离子形式；选项C正确；选项D，应生成Fe2＋。
答案：C
2．下列有关化学反应的离子方程式书写正确的是________。
A．(2012·江苏高考)用KIO3氧化酸性溶液中的KI：5I－＋IO＋3H2O===3I2＋6OH－
B．(2012·江苏高考)向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热：NH＋OH－NH3↑＋H2O
C．(2012·北京高考)向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
D．(2012·四川高考)钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
E．(2012·四川高考)0.01 mol/L NH4Al(SO4)2溶液与0.02 mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合：
NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3·H2O
F．(2011·江苏高考)FeCl3溶液与Cu的反应：Cu＋Fe3＋===Cu2＋＋Fe2＋
解析：A项，酸性条件下反应不可能生成OH－，正确的离子方程式为5I－＋IO＋6H＋===3I2＋3H2O；B项，加入过量的NaOH溶液时发生的离子反应方程式为NH＋HCO＋2OH－===NH3↑＋2H2O＋CO；C项，NaHCO3少量，而Ca(OH)2过量，故离子方程式为HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O；D项，方程式两边电荷不守恒；E项，可假设体积均为100 L，即1 mol NH4Al(SO4)2与2 mol Ba(OH)2反应，OH－首先将Al3＋沉淀，再与NH反应，SO与Ba2＋恰好实现反应，正确；F项，方程式两边电荷不守恒。
答案：E
离子共存问题
有关离子共存的试题在近几年的高考试题中年年出现。主要考查学生对基础知识的掌握。要求学生主要掌握复分解反应以及有离子参加的氧化还原反应，试题难度一般不大。解题时要特别注意对离子存在环境的分析，如酸性、碱性、颜色及其有强氧化和具有强还原性的离子等。
[考题印证]
3．(2012·广东高考)在水溶液中能大量共存的一组离子是(　　)
A．Fe2＋、Al3＋、ClO－、Cl－
B．K＋、Cu2＋、OH－、NO
C．NH、Na＋、Br－、SO
D．Mg2＋、H＋、SiO、SO
解析：A中Fe2＋有还原性，能被ClO－氧化。选项B中Cu2＋与OH－结合形成沉淀而不能大量共存。选项C中四种离子可以大量共存。选项D中H＋与SiO生成H2SiO2不溶于水，不能大量共存。
答案：C
4．(2012·江苏高考)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
A．0.1 mol·L－1NaOH溶液：K＋、Na＋、SO、CO
B．0.1 mol·L－1Na2CO3溶液：K＋、Ba2＋、NO、Cl－
C．0.1 mol·L－1FeCl3溶液：K＋、NH、I－、SCN－
D．c(H＋)/c(OH－)＝1×1014的溶液：Ca2＋、Na＋、ClO－、NO
解析：A项，碱性条件下这些离子可以大量共存；B项，CO与Ba2＋不能大量共存；C项，Fe3＋与I－、SCN－均不能大量共存；D项，c(H＋)/c(OH－)＝1×1014的溶液呈酸性，此条件下ClO－不能大量存在。
答案：A
5．下列各组离子在常温下能大量共存的是________。
A．pH＝1的溶液中，Mg2＋，Na＋，ClO－，NO
B．pH＝1的溶液中，Al3＋、NH、Br－、Cl－
C．pH＝12的溶液中，K＋、Cl－、HCO、Na＋
D．c(Fe3＋)＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、ClO－、SO、SCN－
E．强碱性溶液中：Na＋、K＋、CO、Cl－
F．无色溶液中：Ca2＋、H＋、Cl－、HSO
解析：酸性溶液中，ClO－不能大量存在，A项错误；碱性溶液中HCO不能大量存在，C项错误；Fe3＋与SCN－反应生成Fe(SCN)3，不能共存，D项错误；H＋与HSO反应生成气体，F项错误。
答案：BE
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．分类方法在化学学科的发展中起到了非常重要的作用。下列分类标准合理的是(　　)
①根据碳酸钠溶于水呈碱性，则碳酸钠既属于盐，又属于碱
②根据反应中是否有电子的转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
③根据分散系是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和悬浊液
④根据在水溶液中或熔融状态下能否导电将化合物分为电解质和非电解质
A．①③　　　　　　　　　 　B．②④
C．①④ D．③④[来源:学*科*网]
解析：①中碳酸钠是由金属阳离子(Na＋)和酸根离子(CO)构成，属于盐，但不属于碱；③溶液、胶体和悬浊液的分类依据为分散质微粒直径的大小，而不是是否具有丁达尔现象。
答案：B
2．[双选题]下列变化中，既是化合反应，又是氧化还原反应的是(　　)
A．Zn与稀盐酸反应 B．CO和O2反应
C．C和CO2反应 D．Na2O溶于水
解析：由反应方程式：A：Zn＋HCl===ZnCl2＋H2↑
B：2CO＋O22CO2
C：C＋CO22CO
D：Na2O＋H2O===2NaOH可知，B、C正确。
答案：BC
3．下列变化中需加入氧化剂才能实现的是(　　)
A．I－→I2 B．Fe3＋→Fe2＋
C. FeO→Fe D．HCl→AgCl
解析：A中I元素化合价升高，必须加入氧化剂才能实现；B、C中Fe的化合价降低，需加入还原剂才能实现；D中无元素化合价变化。
答案：A
4．下列离子方程式中，书写错误的是(　　)
A．碳酸钠溶液跟稀硫酸混合：
CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
B．硝酸铜溶液中滴加烧碱溶液：
Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓
C．醋酸溶液中加入氢氧化钾溶液：
H＋＋OH－===H2O
D．MgSO4溶液中加入BaCl2溶液：
Ba2＋＋SO===BaSO4↓
解析：C项中醋酸是弱电解质，应写化学式。
答案：C
5．制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为：2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是(　　)
A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜
C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无
解析：题中涉及的反应，除2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2，还可能有2FeCl3＋Fe===3FeCl2和Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu等。铁的还原性大于铜，当Fe、Cu均为少量时，选项D为可能；当Fe足量时，选项C为可能；当Fe为少量、Cu为足量时，选项A为可能；若剩余Fe，则溶液中不可能含Cu2＋，必有Cu单质存在。
答案：B
6．在2H2S＋SO2===2H2O＋3S中氧化产物与还原产物质量之比为(　　)
A．2∶1 B．1∶2
C．3∶2 D．2∶3
解析：反应2H2S＋SO2===2H2O＋3S↓
SO2　―→　S
氧化剂 还原产物
2H2S　―→　2S
还原剂 氧化产物
则m氧产∶m还产＝2∶1。
答案：A
7．NaHCO3和NaHSO4的溶液混合后，实际参加反应的离子是(　　)
A．H＋和CO　　　　 　B．HCO和HSO
C．Na＋、HCO和H＋ D．HCO和H＋
解析：NaHCO3和NaHSO4的电离方程式分别为NaHCO3===Na＋＋HCO，NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，故实际参加反应的离子为H＋和HCO。
答案：D
8．对4种无色溶液中存在的离子进行检验，实验结果如下。其中无明显错误的是(　　)
A．Ag＋、Na＋、Cl－、NO
B．Mg2＋、CO、Fe2＋、NO
C．K＋、Cl－、OH－、SO
D．H＋、SO、Fe3＋、MnO[来源:学|科|网]
解析：溶液是无色的，有颜色的离子不存在，排除B、D；A中Ag＋与Cl－生成AgCl沉淀不共存，无明显错误的是C。
答案：C
9．已知下列几个反应的化学方程式：(　　)
①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
②2KI＋Cl2===2KCl＋I2
③2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
④2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋I2＋2HCl
⑤I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
下列有关物质的氧化性的强弱排列顺序中正确的是(　　)
A．Cl2＞Fe3＋＞I2＞SO2
B．Cl2＞I2＞Fe3＋＞SO2
C．Cl2＞Fe3＋＞SO2＞I2
D．Fe3＋＞I2＞Cl2＞SO2
解析：氧化性强弱比较遵循氧化剂＞氧化产物和氧化剂＞还原剂，则①中：SO2＞S　②中：Cl2＞I2　③中：Cl2＞Fe3＋　④中：Fe3＋＞I2　⑤中：I2＞SO2即得氧化性强弱为：Cl2＞Fe3＋＞I2＞SO2。
答案：A
10．用一种试剂就可将AgNO3、KSCN、稀硫酸、NaOH四种无色溶液区分开来，这种试剂是(　　)
A．BaCl2溶液 B．FeCl2溶液
C．FeCl3溶液 D．Fe(NO3)3溶液
解析：加入FeCl3溶液后，若生成白色沉淀，则证明是AgNO3溶液，若溶液呈红色，则证明是KSCN溶液，若生成红褐色沉淀，则证明是NaOH溶液，无明显现象的是稀硫酸。
答案：C
11．氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2＋2NH3===N2＋6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是(　　)
A．若管道漏气遇氨就会产生白烟
B．该反应利用了Cl2的强氧化性
C．该反应属于复分解反应
D．生成1 mol N2有6 mol电子转移[来源:学科网]
解析：因，故此反应有电子转移，为氧化还原反应，Cl2为氧化剂，NH3是还原剂，生成1 mol N2有6 mol e－转移。反应生成的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体，有白烟生成。
答案：C
12．现有2 mol·L－1的盐酸和硫酸溶液各100 mL，分别加入等质量的铁粉，反应结束时，所生成的气体质量比为2∶3，则往酸中加入的铁粉的质量为(　　)
A．2.8 g B．5.6 g[来源:Z#xx#k.Com]
C．8.4 g D．16.8 g
解析：虽然HCl和H2SO4的物质的量相等，但H2SO4是二元酸，分别与等质量的Fe反应，若Fe足量，则产生的H2应为1∶2，若Fe不足(酸过量)则产生的H2相应为1∶1。而现产生的H2为2∶3因此盐酸不足，硫酸过量，H2SO4生成H2的物质的量为×＝0.15 mol，即铁粉为0.15 mol。质量为8.4 g。
答案：C
13．向一定量的Fe、Fe3O4、Fe2O3、FeO的混合物中加入200 mL 1 mol·L－1的盐酸，恰好使混合物完全反应溶解，放出4.48 mL(标准状况)气体。所得溶液中，加入KSCN溶液无红色出现，那么用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物，得到铁的质量为(　　)
A．11.2 g B．5.6 g
C．2.8 g D．无法计算
解析：200 mL 1 mol·L－1的盐酸恰好使混合物完全反应溶解，生成气体，所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，即溶液中的溶质全部为FeCl2，由电荷守恒得n(Fe2＋)＝n(Cl－)＝×0.2 L×1 mol·L－1＝0.1 mol，所以一定量的Fe、Fe3O4、Fe2O3、FeO中共含有n(Fe)＝0.1 mol，当用足量的CO还原时，得到0.1 mol铁，质量为0.1 mol×56 g·mol－1＝5.6 g。
答案：B
14．24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则Cr元素在还原产物中的化合价为(　　)
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋5
解析：氧化剂与还原剂恰好发生氧化还原反应，根据得失电子总数相等的知识解答。设产物中Cr元素的化合价为x，则Na2SO3Na2SO4，失去电子的物质的量为：0.024 L×0.05 mol·L－1×2；K2r2O72r，得电子的物质的量为：0.02 L×0.02 mol·L－1×(6－ x)×2。所以：0.02 L×0.02 mol·L－1×(6－x)×2＝0.024 L×0.05 mol·L－1×2。解得x＝3。故正确答案为B。
答案：B
15．(2010·全国卷Ⅱ)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为(　　)
A．1∶4　　　　　　　 　B．1∶2
C．2∶1 D．4∶1
解析：本题考查氧化还原反应理论，意在考查考生根据所学知识解决问题的能力。根据(NH4)2SO4―→SO2＋N2＋NH3＋H2O，由得失电子守恒可配平为：3(NH4)2SO4===3SO2＋N2＋4NH3＋6H2O，所以变价N与未变价N原子数之比为1∶2。
答案：B
16．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：
2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O
对该反应的下列说法中正确的是(　　)
A．KClO3在反应中得到电子
B．ClO2是氧化产物
C．H2C2O4在反应中被还原
D．1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
解析：分析题干中的化学方程式，KClO3中Cl元素的化合价由＋5价降为ClO2中的＋4价，Cl元素得到电子，故KClO3是氧化剂，ClO2是还原产物；H2C2O4中C元素的化合价由＋3价升高至CO2中的＋4价，C元素失电子，故H2C2O4为还原剂，CO2是氧化产物。由反应中Cl元素化合价的变化知，1 mol KClO3参加反应有1 mol电子转移。
答案： A
二、非选择题(本题包括6小题，共52分)
17．(10分)写出符合下列条件的化学方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目。
(1)一种单质还原一种化合物：[来源:Z。xx。k.Com]
________________________________________________________________________；
(2)一种单质氧化一种化合物：
________________________________________________________________________；
(3)同一种单质既作氧化剂又作还原剂：
________________________________________________________________________；
(4)一种化合物氧化另一种化合物：
________________________________________________________________________；
(5)同一种物质中，一种元素氧化另一种元素：
________________________________________________________________________。
答案：(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(其他合理即可)
18．(8分)已知有下列物质：①氢氧化钠固体　②铜丝
③氯化氢气体　④稀硫酸　⑤二氧化碳气体　⑥氨水
⑦碳酸钠粉末　⑧蔗糖晶体　⑨熔融氯化钠
⑩CuSO4·5H2O晶体
(1)属于电解质的是________。
(2)属于非电解质的是________。
(3)上述状态下可导电的物质是________。
(4) 上述状态下不能导电的电解质是________。
解析：氢氧化钠固体、氯化氢气体、碳酸钠粉末、CuSO4·5H2O晶体不能导电，但它们溶于水或熔融状态下能导电，属于电解质。铜丝、稀硫酸、氨水、熔融氯化钠可以导电，但铜是单质，氨水是混合物，它们既不是电解质，也不是非电解质，只有氯化钠是电解质。二氧化碳气体和蔗糖在熔化状态下不能导电，溶于水时蔗糖溶液也不导电，所以蔗糖是非电解质；二氧化碳的水溶液虽然能导电，但由于在溶液中发生电离的是二氧化碳与水反应生成的碳酸，二氧化碳并未发生电离，故二氧化碳也是非电解质。
答案：(1)①③⑦⑨⑩　(2)⑤⑧　(3)②④⑥⑨
(4)①③⑦⑩
19．(8分)(1)实验证明某反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O，试分析：
①在上述5种物质中，________是反应物，________是生成物；
②在上述反应中表现出氧化性的物质是________，________是还原产物；
③发生氧化反应的过程是________。
(2)根据反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2回答下列问题。
①氧化剂________，还原剂________。
②氧化剂与还原剂的物质的量之比________。
③当生成28 g N2时，被氧化的物质________g。
解析：对题目所给物质进行化合价分析：、、、、2，可知化合价变化的元素只有S和N，因为HNO3是常见的强氧化剂，故反应发生时HNO3应作氧化剂，则还原反应过程应为HNO3―→NO，氧化反应过程应为元素化合价升高的过程即H2S―→S，故该反应中HNO3作氧化剂，H2S作还原剂，NO为还原产物，S为氧化产物，H2O的化合价不变，据质量守恒(H守恒)，应作生成物。
(2)
还原剂、氧化剂及生成N2的关系式为：
2NH3　～　3Cl2～N2
2×17 g　　　 　28 g
　x　　　　 　　28 g
得x＝34 g
答案：(1)①HNO3、H2S　NO、S、H2O　②HNO3　NO　③H2S―→S
(2)①Cl2　NH3　②3∶2　③34
20．(8分)有一固体混合物，可能由Na2CO3、Na2SO4、CuSO4、CaCl2、NaCl等物质组成。为了鉴别它们，做了如下实验：
①将固体混合物溶于水，搅拌后得无色透明溶液；
②在①所得的溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成；
③过滤，然后在所得白色沉淀上加入过量稀硝酸，沉淀部分溶解。
由此判断：
(1)原混合物中肯定有________，肯定没有________，可能含有________。
(2)写出上述实验过程中可能发生反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)对可能含有的物质可采用的检验方法是_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由①知混合物中不含CuSO4，CaCl2与Na2CO3，CaCl2与Na2SO4不能同时共存。由②、③知不能溶解的沉淀是BaSO4，溶解的沉淀是BaCO3，原混合物中一定含Na2CO3和Na2SO4，则一定不含CaCl2。可能含有NaCl。
答案：(1)Na2CO3、Na2SO4　CuSO4、CaCl2 　NaCl
(2)Ba2＋＋CO===BaCO3↓、Ba2＋＋SO===BaSO4↓、BaCO3＋2H＋===Ba2＋＋H2O＋CO2↑
(3)取①的滤液少许于试管中，先用稀硝酸酸化，然后加入AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀生成
21．(8分)如下图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol·L－1硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白：
(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是________，A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验开始时应先将活塞E________(填“打开”或“关闭”)，其目的是________。在C中收集到的气体主要为__________________。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程：______________________________________________
___________________________________________________________________________。
(4)拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，看到的现象为___________________________；
写出有关反应的化学方程式：_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：Fe(OH)2属于难溶碱，制取时可根据：盐＋碱―→新盐＋新碱的规律，用可溶性的亚铁盐和可溶性碱反应生成。B中有NaOH溶液，还需要亚铁盐溶液，实验要求必须使用铁屑和6 mol·L－1的H2SO4，很显然是用于制取FeSO4，然后采用一定的方法使两者混合。由于Fe(OH)2极易被氧化，所以FeSO4和NaOH溶液反应，应在无空气的情况下进行，可以用生成的H2将系统内的空气排净。
答案：(1)铁屑　Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
(2)打开　排除B中的空气　H2
(3)关闭活塞E，A中压强增大，将FeSO4溶液压入B瓶中进行反应
(4)白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
22．(10分)室温下，单质A、B、C分别为固体、黄绿色气体、无色气体。在合适的条件下它们可按下面的关系进行反应，又知E为无色溶液，请回答：
(1)A是__________，B是__________，C是________，H是__________(填写化学式)。
(2)反应①的化学方程式为：_________________________________________________。
(3)反应④的离子方程式为：_________________________________________________。
(4)反应⑤的离子方程式为：__________________________________________________。
(5)反应③的实验现象为_____________________________________________________。
(6)简述检验溶液D中阳离子的操作方法：_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析：由B为黄绿色的气体单质，知B必为Cl2，能与Cl2反应的无色气体单质为H2，则C为H2，E为HCl气体，E溶液为盐酸。由“A＋D→F，A＋HCl→F＋H2”知，固体单质A为变价金属，猜测A为Fe，则D为FeCl3，F为FeCl2，FeCl3与Fe反应生成FeCl2，FeCl3与OH－反应生成Fe(OH)3，FeCl2与NaOH在空气中也生成Fe(OH)3，完全符合题目中的变化关系，故猜测成立，A为Fe。
答案：(1)Fe　Cl2　H2　Fe(OH)3
(2)2Fe＋3Cl22FeCl3
(3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(4)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
(5)产生的白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
(6)取少量D溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变红色，则可证明有Fe3＋存在