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2024届高考化学一轮复习限时训练：《化学物质及其变化》专题25
1．某溶液中含有下表中的五种离子，且阳离子浓度均为0.5mol·L-1，阴离子浓度均为
1mol·L-1，下列有关该溶液的离子组合正确的是
阳离子 Fe3+、K+、Al3+、NH、Na+、Mg2+、H+
阴离子 Cl－、SO、I－、CO NO OH－
、 、
A．Al3+、Fe3+、Cl－、NO I－ B．Na+、K+、Cl－、SO、OH－
、
C．Na+、Mg2+、NH、Cl－、NO D．Na+、NH、H+、K+、CO
答案：C
解析：五种离子，且阳离子浓度均为0.5mol·L-1，阴离子浓度均为1mol·L-1，由溶液呈电中性，
则阳离子带正电之和：阴离子带负电之和=2:1，
A．Fe3+与I－会发生氧化还原反应，不能共存，且正电荷之和：负电荷之和=1∶1，A错误；
B．正电荷之和：负电荷之和=1∶2，B错误；
D．Na+、Mg2+、NH、Cl－、NO =2∶1，C正确；
五种离子中，正电荷之和：负电荷之和
D．H+与CO D错误；
反应产生气体，不能共存，
2．下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A．向Ca(ClO) 溶液中通入少量SO ：Ca2+＋3ClO－＋HO＋SO ＝Cl－＋CaSO↓＋2HClO
2 2 2 2 4
B．向NaAlO 溶液中通入过量CO：2AlO＋CO＋3HO＝2Al(OH) ↓＋CO
2 2 2 2 3
C．硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合：Ba2++SO＝BaSO↓
4
D．向亚硫酸钠溶液中加入足量的硝酸：SO +＝SO ↑+H O
+2H 2 2
答案：A
解析：A．Ca(ClO) 溶液中电离出次氯酸根离子在酸性条件下具有氧化性，SO 具有还原性，
2 2
通入少量SO 两者发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子，硫酸根离子和钙离子结合生成硫酸
2
钙沉淀，反应的离子方程式为：Ca2+＋3ClO－＋HO＋SO ＝Cl－＋CaSO↓＋2HClO，故A正确；
2 2 4
B．向NaAlO 溶液中通入过量CO 反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，离子方程式为：
2 2
AlO＋CO＋23HO＝Al(OH) ↓＋HCO B错误；
2 2 3 ，故
C．硫酸铜溶液中加入过量的氢氧化钡，反应生成硫酸钡和氢氧化铜沉淀，正确的离子方程式
为： Ba2++Cu2+＋2OH－＋SO＝BaSO↓＋Cu(OH) ↓，故C错误；
4 2
D．向亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸的离子反应为3SO NO +＝3SO ↑＋HO，故D错误；
+2 ＋2H +2NO 2
3．中华传统文化源远流长，下列说法与氧化还原反应无关的是
A．《七步诗》：“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”
B．《抱朴子》：“丹砂(注：HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”
C．《周礼》：“煤饼烧蛎房(注：牡蛎壳)成灰”
D．《咏煤炭》：“凿开混沌得乌金……不辞辛苦出山林”
答案：D
解析：A．“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”涉及燃烧，有元素化合价的升降，与氧化还原反应有关，A不符合题意；
B．升华和凝华属于物理变化，丹砂(HgS)烧之成水银，即HgS发生分解反应生成水银，积变
又还成丹砂，即Hg和S又生成HgS，两个过程均为氧化还原反应，B不符合题意；
C．牡蛎壳为贝壳，贝壳主要成分为CaCO ，CaCO 灼烧生成CaO，但“煤饼”燃烧属于氧化
3 3
还原反应，C不符合题意；
D．“乌金”的主要成分为煤炭，上述说法中，描述的是开凿得到煤炭的语句，与氧化还原反
应无关，D符合题意；
4．下列离子方程式正确的是
A．向含Fe3+的CuSO 溶液中加入适量CuO：2Fe3+＋3CuO＋3HO＝2Fe(OH) ＋3Cu2+
4 2 3
B．向AgNO 溶液中加入过量氨水：Ag+＋NH ∙HO＝AgOH↓＋NH
3 3 2
C．Cu O加入足量稀硝酸中：Cu O＋2H+＝Cu＋Cu2+＋HO
2 2 2
D．向甲酸溶液中加入足量Cu(OH) 浊液并加热：2HCOOH＋Cu(OH) ＝Cu2+＋2HCOO－＋2HO
2 2 2
答案：A
解析：A．Fe3+水解生成Fe(OH) 和H+，加入CuO消耗H+促进Fe(OH) 生成，离子方程式为
3 3
2Fe3+＋3CuO＋3HO＝2Fe(OH) ＋3Cu2+，故A正确；
2 3
B．向AgNO 溶液中加入过量氨水生成Ag(NH)OH，故B错误；
3 3 2
C．Cu O加入足量稀硝酸中离子方程式为Cu O+14H+ +2NO 2+ + 2NO↑+7H O，故C错误；
2 2 =6Cu 2
D．甲酸含有醛基，与Cu(OH) 反应生成Cu O，故D错误；
2 2
5．向CuSO 溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到产生白色沉淀CuI，溶液变为棕色。再向
4
反应后的混合物中不断通入SO 气体，溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是
2
A．滴加KI溶液时，转移2mol电子时生成1mol白色沉淀
B．通入SO 后溶液逐渐变成无色，体现了SO 的漂白性
2 2
C．通入SO 时，SO 与I 反应，I 作还原剂
2 2 2 2
D．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2+＞I＞SO
2 2
答案：D
解析：A．滴加KI溶液时，反应为2Cu2++4I-＝2CuI↓+I ，当有2molI－参加反应，转移1mole-时
2
生成1mol白色沉淀，则转移2mol电子时生成2molCuI白色沉淀，A错误；
B．通入SO 后溶液逐渐变成无色，SO +I +2H O＝2HI+HSO ，体现了SO 的还原性，B错误；
2 2 2 2 2 4 2
C．通入SO 时，SO 与I 反应，SO +I +2H O＝2HI+HSO ，I 作氧化剂，C错误；
2 2 2 2 2 2 2 4 2
D．依据反应2Cu2++4I-＝2CuI↓+I ，SO +I +2H O＝2HI+HSO ，物质的氧化性，得到Cu2+＞I
2 2 2 2 2 4 2
＞SO ，D正确；
2
6．下列离子组在一定条件下能大量共存，且加入试剂后发生反应的离子方程式正确的是
选项 离子组 加入试剂 发生反应的离子方程式
A K+、AlO、NO 过量CO CO＋2HO＋AlO＝Al(OH) ↓＋HCO
2 2 2 3
B Fe3+、I－、ClO－ NaOH溶液 Fe3+＋3OH－＝Fe(OH) ↓
3C Ba2+、Na+、OH－ NaHCO 溶液 HCO OH－＝CO HO
3 ＋ ＋ 2
D Fe3+、Cl－、NO + 少量Fe粉 2Fe3+＋Fe＝3Fe2+
、H
答案：A
解析：A．K+、AlO、NO ，偏铝酸根离子与二氧化碳、水反应生成氢
相互不反应，可以大量共存，加入过量CO2
氧化铝和碳酸氢根离子，离子方程式为：CO
2
＋2H
2
O＋AlO＝Al(OH)
3
↓＋HCO
，故A正确；
B．Fe3+、I－、ClO－发生氧化还原反应不能共存，因为三价铁离子和次氯酸根离子都能氧化碘
离子，故B错误；
C．Ba2+、Na+、OH－能大量共存，加入碳酸氢钠，碳酸氢根离子与氢氧根离子反应生成碳酸根
离子和水，碳酸根离子与钡离子反应生成碳酸钡沉淀，离子方程式：HCO OH－＝CO HO， CO
＋ ＋ 2 ＋
Ba2+＝BaCO ↓，故C错误；
3
D．Fe3+、Cl－、NO +能大量共存，加入少量Fe粉，铁会被酸性条件下的硝酸根离子氧化为
、H
Fe3+，故D错误；
7．下列离子方程式书写正确的是
A．NaSO 溶液在空气中易被氧化：SO =SO
2 3 +O2
B．酸性高锰酸钾溶液与稀草酸反应：5C O＋2MnO ＋=2Mn2＋＋10CO↑＋8HO
2 ＋16H 2 2
C．AgNO 的溶液中滴加NaCl溶液：Ag+＋Cl-=AgCl↓
3
D．NH HCO 溶液加入过量NaOH溶液加热：NH＋OH-=NH∙HO
4 3 3 2
答案：C
解析：A．NaSO 溶液在空气中易被氧化为硫酸钠，反应的离子方程式是2SO =2SO，故A
2 3 +O2
错误；
B．酸性高锰酸钾溶液与稀草酸反应，反应的离子方程式是5HC O＋2MnO ＋=2Mn2＋＋
2 2 ＋6H
10CO↑＋8HO，故B错误；
2 2
C．AgNO 的溶液中滴加NaCl溶液生成氯化银沉淀和硝酸钠，反应的离子方程式是Ag+＋Cl-＝
3
AgCl↓，故C正确；
D．NH HCO 溶液加入过量NaOH溶液加热生成碳酸钠、氨气、水，反应的离子方程式是NH
4 3
＋HCO -=NH+2H O+CO
+2OH 3 2 ，故D错误；
8．分类法是一种行之有效、简单易行的科学方法。某同学用如表所示的形式对所学知识进行
分类,其中甲与乙、丙、丁是包含关系。
甲 乙、丙、丁
① 常见干燥剂 浓硫酸、石灰石、碱石灰
② 常见合金 不锈钢、青铜、生铁
③ 腐蚀品 浓硫酸、烧碱、硝酸
④ 碱性氧化物 过氧化钠、氧化镁、氧化铁
⑤ 弱电解质 醋酸、一水合氨、水其中正确的组合是
A．①② B．③④⑤ C．②③⑤ D．①④⑤
答案：C
解析：①中石灰石的主要成分是CaCO ，不能充当干燥剂；②中三种物质均为合金；③中三种
3
物质均具有腐蚀性；④中过氧化钠与酸反应，生成盐和水的同时，还生成O，所以过氧化钠不是
2
碱性氧化物；⑤中三种物质均存在电离平衡，属于弱电解质，答案选C。
9．下列各组物质混合充分反应后，再加热蒸干并灼烧至质量不变，最终残留固体一定是纯净
物的有
A．向FeSO 溶液中通入过量Cl
4 2
B．向NaHCO 溶液中加入一定质量NaO
3 2 2
C．将等浓度的(NH )SO 溶液与BaCl 溶液等体积混合
4 2 4 2
D．向NaI与KBr的混合溶液中通入过量Cl
2
答案：C
解析：A．向FeSO 溶液中通入过量Cl 生成硫酸铁、氯化铁，氯化铁会水解得到氢氧化铁和盐
4 2
酸，盐酸挥发，灼烧氢氧化铁分解最终得到氧化铁，但硫酸是难挥发性酸，最终得到硫酸铁，因此
最终的物质为混合物，故A错误；
B．向NaHCO 溶液中加入一定质量NaO，过氧化钠首先与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢
3 2 2
氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水，由于碳酸氢钠和过氧化钠的质量不确定，所以最终得到的
不一定是纯净物，故B错误；
C．将等浓度的(NH )SO 溶液与BaCl 溶液等体积混合，反应生成硫酸钡和氯化铵，氯化铵分
4 2 4 2
解生成氨气和HCl，蒸干灼烧后的固体为硫酸钡，为纯净物，故C正确；
D．向NaI与KBr的混合溶液中通入过量Cl，反应生成NaCl、KCl、溴、碘，溴易挥发，碘易
2
升华，蒸干灼烧后的固体为NaCl、KCl，为混合物，故D错误；
10．下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是
A．FeSO 补血剂与维生素C配合使用效果更佳 B．用明矾处理污水
4
C．用84消毒液杀灭细菌 D．还原Fe粉用作食品脱氧剂
答案：B
解析：A．人体容易吸收亚铁离子，但亚铁离子具有还原性，很容易被氧化为不易被人体吸收
的铁离子，而维生素C也具体还原性，故两者同服可减少亚铁离子的氧化，效果更佳，故A项与氧
化还原反应有关；
B．明矾是KAl(SO )∙12HO,溶于水电离出的铝离子会发生水解：Al3+＋3HO Al(OH) ＋
4 2 2 2 3
3H+形成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶粒由于阳离子会带正电，遇到负点的沉积物胶体便中和为电中
性，当胶体颗粒上没有电荷时，它们聚集在一起下沉，越来越多的颗粒下沉到水底，使水变得清澈
干净。整个过程铝元素化合价均未改变，所以不涉及氧化还原反应，故B项与氧化还原反应无关；
C．84消毒液的有效成分是次氯酸钠，次氯酸钠有强氧化性，可以杀灭细菌，故C项与氧化还
原有关；D．铁粉具有还原性，能和氧气反应生成氧化铁，消耗氧气，使食物保持新鲜，故D项与氧化
还原反应有关。
11.超细银粉在光学、生物医疗等领域有着广阔的应用前景。由含银废催化剂粉末制备超细银
粉的过程如下图所示：
资料：i．含银废催化剂成分：主要含Ag、α－Al O 及少量MgO、SiO、KO、Fe O
2 3 2 2 2 3
ⅱ． α－Al O 为载体，且不溶于硝酸
2 3
回答下列问题：
(1)Ag与Cu属于同一族但位于下一周期，Ag的价电子轨道表示式是___________。
(2)过程I中，银与稀硝酸反应的离子方程式是_________________________________，但实际
消耗的稀硝酸会超过理论值，原因是___________________________________。
(3)过程Ⅱ中，检验沉淀已洗涤干净的操作是_______________________________。
(4)过程Ⅲ中反应的离子方程式是_______________________________________。
(5)测定粗银中银的回收率：取样品用硝酸溶解，以NH Fe(SO )∙12HO为指示剂，用KSCN标
4 4 2 2
准溶液滴定，当锥形瓶中溶液变为红色，且半分钟内不褪色即达到滴定终点。
已知：i．AgSCN为自色难溶固体，FeSCN2+离子为红色。
ⅱ．Fe3+开始沉淀的pH为1.9，完全沉淀的pH为3.2
为保证获取数据准确性，滴定时溶液c(H+)一般控制在0.1～1mol·L－1之间，氢离子浓度太小对
实验的影响是_______________________________________________。
(6)可用电解法对粗银进行精炼，装置如下图所示，电解液为稀HSO (含Ti4+)，获得超细银粉
2 4
的原理为Ti3+＋Ag+＝Ti4+＋Ag。下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 钛电极接电源的正极
B. 阳极的电极反应式为：2Ag－2e－＋SO＝Ag SO
2 4
C. 体系中存在沉淀溶解平衡：Ag SO (s) 2Ag+(aq)＋SO(aq)
2 4
D. 电解过程中，需要不断补充Ti4+答案：(1)
(2)3Ag＋NO +＝3Ag+＋NO↑＋2HO 硝酸易挥发且受热易分解
＋4H 2
(3)取少量最后一次洗涤液少许于试管中，加入几滴KSCN溶液，若不变红色，说明洗涤干净
(4)AgCl＋2NH ∙HO＝[Ag(NH)]＋＋Cl－＋2HO
3 2 3 2 2
(5)氢离子浓度太小会导致Fe3+水解，对滴定终点颜色判定产生干扰 (6)BC
解析：含银废催化剂主要含有Ag、α－Al O 及少量MgO、SiO、KO、Fe O，经磨碎、加热，
2 3 2 2 2 3
用稀硝酸溶解，过滤，滤渣为α－Al O 及少量SiO，滤液中有Ag+、Mg2+、K+、 Fe3+，加NaCl形
2 3 2
成AgCl沉淀，过滤、洗涤，沉淀用氨水溶解，AgCl＋2NH ∙HO＝[Ag(NH)]Cl＋2HO，过程IV中，
3 2 3 2 2
用NH∙HO 还原银氨溶液得到银单质，NH∙HO被氧化为N，化学方程式为4[Ag(NH)]Cl＋
2 4 2 2 4 2 2 3 2
NH∙HO＝4Ag↓＋4NH Cl＋N↑＋4NH ＋HO，最后电解精炼粗银得超细银粉。
2 4 2 4 2 3 2
(1)Ag与Cu属于同一族但位于下一周期，Ag的价电子轨道表示式是：
，故答案为： 。
(2)过程I中，银与稀硝酸反应的离子方程式是：3Ag＋NO +＝3Ag+＋NO↑＋2HO，硝酸易挥
＋4H 2
发且受热易分解，从而造成实际消耗的稀硝酸会超过理论值，故答案为：3Ag＋NO +＝3Ag+＋
＋4H
NO↑＋2HO；硝酸易挥发且受热易分解。
2
(3)过程Ⅱ中，沉淀AgCl表面会吸附有 Mg2+、K+、 Fe3+等杂质离子，可以通过验证不存在
Fe3+来检验沉淀已洗涤干净，具体的操作是：取少量最后一次洗涤液少许于试管中，加入几滴
KSCN溶液，若不变红色，说明洗涤干净，故答案为：取少量最后一次洗涤液少许于试管中，加入
几滴KSCN溶液，若不变红色，说明洗涤干净。
(4)将分析中过程Ⅲ的化学方程式AgCl＋2NH ∙HO＝[Ag(NH)]Cl＋2HO改写为离子方程式是：
3 2 3 2 2
AgCl＋2NH ∙HO＝[Ag(NH)]＋＋Cl－＋2HO，故答案为：AgCl＋2NH ∙HO＝[Ag(NH)]＋＋Cl－＋
3 2 3 2 2 3 2 3 2
2HO。
2
(5)氢离子浓度太小会导致Fe3+水解，对滴定终点颜色判定产生干扰，故答案为：氢离子浓度太
小会导致Fe3+水解，对滴定终点颜色判定产生干扰。
(6)A．用电解法对粗银进行精炼时，粗银做阳极和电源de 正极相连，钛电极做阴极接电源的
负极，故A错误；
B．阳极的电极反应式为：2Ag－2e－＋SO＝Ag SO ，故B正确；
2 4
C．体系中存在沉淀溶解平衡：Ag SO (s) 2Ag+(aq)＋SO(aq)，故C正确；
2 4
D．电解过程中，阴极上Ti4++e－＝Ti3+，溶液中的银离子又将Ti3+氧化为Ti4+，Ti3+＋Ag+＝
Ti4+＋Ag，可实现Ti3+/Ti4+循环利用，不需要不断补充Ti4+，故D错误；
的
12．钛及其合金是理想 高强度、低密度结构材料．工业上用钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁FeTiO，含FeO、Al O、SiO 等)为原料制备金属钛的工艺流程如下：
3 2 3 2
已知：“酸溶”后的溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、H+和SO。
(1)“净化”后的滤液1中存在的主要阴离子为_____________。
(2)写出“酸溶”过程中FeTiO 发生反应的化学方程式____________________________。
3
(3)写出“加热水解”过程中生成HTiO 沉淀的离子方程式_______________________。
2 3
(4)“煅烧”HTiO，可得到TiO。TiO 的一种晶胞结构如题图所示，图中上、下面各有个O2-，
2 3 2 2
另外2个O2-在晶胞中的位置如图所示。已知Ti4+离子的配位数为6，在答题卡的题图中用“—”将
晶胞内的任一个不在上、下平面内的O2-与紧邻的Ti4+连接起来______________。
(5)“转化Ⅰ”时，TiO 与C、Cl 在600℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中CO、CO 的物质
2 2 2
的量之比约为1∶2。
①该温度下，TiO 与C、Cl 反应的总化学方程式为____________________________；
2 2
②随着温度升高，尾气中CO的含量升高，原因是_______________________________。
答案：(1)SiO 、OH－ (2) FeTiO ＋2HSO =====FeSO ＋TiOSO＋2HO
、AlO 3 2 4 4 4 2
(3) TiO2+＋2HO===HTiO↓＋2H+
2 2 3
(4) (或 )
(5)①5TiO＋6C＋10Cl=====5TiCl ＋2CO＋4CO
2 2 4 2
② 随着温度升高，CO 与C发生反应生成CO(或C＋CO=====2CO)
2 2
解析：向钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁FeTiO，含FeO、Al O、SiO 等)中加入浓NaOH溶液，
3 2 3 2
Al O、SiO 和NaOH反应分别生成NaAlO 和NaSiO，则滤液1中的溶质为NaAlO 、NaSiO、
2 3 2 2 2 3 2 2 3
NaOH；加入酸，酸溶后的溶液中主要含有TiO、Fe2+、H+和SO，FeTiO 和硫酸在80℃下反应生成
2 3TiOSO、FeSO ，反应的化学方程式为FeTiO＋2HSO =====FeSO ＋TiOSO＋2HO；结晶使
4 4 3 2 4 4 4 2
FeSO 7HO析出，滤液2中主要含有TiO2+、H+和SO，加热，TiO2+水解生成HTiO，离子方程式
4 2 2 3
为TiO2+＋2HO===HTiO↓＋2H+，将HTiO 煅烧得到TiO；“转化Ⅰ”时，TiO 与C、Cl 在
2 2 3 2 3 2 2 2
600℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中CO、CO 的物质的量之比约为1∶2，则反应的化学方程
2
式为5TiO＋6C＋10Cl=====5TiCl ＋2CO＋4CO；“转化Ⅱ”中，TiCl 和Mg反应生成Ti和
2 2 4 2 4
MgCl ，化学方程式为TiCl +2Mg= Ti+2MgCl 。
2 4 2
(1)由分析可知，“净化”后的滤液1中的溶质为NaAlO 、NaSiO、NaOH，则滤液1中存在
2 2 3
的主要阴离子为SiO 、OH－；
、AlO
(2)“酸溶”过程中，FeTiO 和硫酸在80℃下反应生成TiOSO、FeSO ，反应的化学方程式为
3 4 4
FeTiO＋2HSO =====FeSO ＋TiOSO＋2HO；
3 2 4 4 4 2
(3)“加热水解”过程中生成HTiO 沉淀的离子方程式为TiO2+＋2HO===HTiO↓＋2H+；
2 3 2 2 3
(4) TiO 中，Ti4+离子的配位数为6，则与Ti4+距离最近且相同的O2-由6个，与O2-距离最近且相
2
同的Ti4+离子有3个，故TiO 的晶胞图为 或 ；
2
(5)①由分析可知，该温度下，TiO 与C、Cl 反应的总化学方程式为5TiO＋6C＋
2 2 2
10Cl=====5TiCl ＋2CO＋4CO；
2 4 2
②随着温度升高，CO 与C发生反应生成CO，故尾气中CO的含量升高。
2
