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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 五种离子中，正电荷之和：负电荷之和=2∶1，C 正确；
D．H+与CO 反应产生气体，不能共存，D 错误；
2．下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A．向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2：Ca2+＋3ClO－＋H2O＋SO2＝Cl－＋CaSO4↓＋2HClO
B．向NaAlO2溶液中通入过量CO2：2AlO＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋CO
C．硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合：Ba2++SO＝BaSO4↓
D．向亚硫酸钠溶液中加入足量的硝酸：SO+2H
+＝SO2↑+H2O
答案：A
解析：A．Ca(ClO)2溶液中电离出次氯酸根离子在酸性条件下具有氧化性，SO2具有还原性，
通入少量SO2两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
钙沉淀，反应的离子方程式为：Ca2+＋3ClO－＋H2O＋SO2＝Cl－＋CaSO4↓＋2HClO，故A 正确；
B．向NaAlO2溶液中通入过量CO2反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液，离子方程式为：
AlO＋CO2＋23H2O＝Al(OH)3↓＋HCO，故B 错误；
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＝BaSO4↓＋Cu(OH)2↓，故C 错误；
D．向亚硫酸钠溶液中加入足量硝酸的离子反应为3SO+2NO＋2H
+＝3SO+2NO↑＋H2O，故D 错误；
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
1
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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CaCO3，CaCO3灼烧生成CaO，但“煤饼”燃烧属于氧化
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CuSO4溶液中加入适量CuO：2Fe3+＋3CuO＋3H2O＝2Fe(OH)3＋3Cu2+
B．向AgNO3溶液中加入过量氨水：Ag+＋NH3∙H2O＝AgOH↓＋NH
C．Cu2O 加入足量稀硝酸中：Cu2O＋2H+＝Cu＋Cu2+＋H2O
D．向甲酸溶液中加入足量Cu(OH)2浊液并加热：2HCOOH＋Cu(OH)2＝Cu2+＋2HCOO－＋2H2O
答案：A
解析：A．Fe3+水解生成Fe(OH)3和H+，加入CuO 消耗H+促进Fe(OH)3生成，离子方程式为
2Fe3+＋3CuO＋3H2O＝2Fe(OH)3＋3Cu2+，故A 正确；
B．向AgNO3溶液中加入过量氨水生成Ag(NH3)2OH，故B 错误；
C．Cu2O 加入足量稀硝酸中离子方程式为Cu2O+14H+ +2NO=6Cu
2+ + 2NO↑+7H2O，故C 错误；
D．甲酸含有醛基，与Cu(OH)2反应生成Cu2O，故D 错误；
5．向CuSO4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
反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是
A．滴加KI 溶液时，转移2mol 电子时生成1mol 白色沉淀
B．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性
C．通入SO2时，SO2与I2反应，I2作还原剂
D．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2+＞I2＞SO2
答案：D
解析：A．滴加KI 溶液时，反应为2Cu2++4I-＝2CuI↓+I2，当有2molI－参加反应，转移1mole-时
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SO2后溶液逐渐变成无色，SO2+I2+2H2O＝2HI+H2SO4，体现了SO2的还原性，B 错误；
C．通入SO2时，SO2与I2反应，SO2+I2+2H2O＝2HI+H2SO4，I2作氧化剂，C 错误；
D．依据反应2Cu2++4I-＝2CuI↓+I2，SO2+I2+2H2O＝2HI+H2SO4，物质的氧化性，得到Cu2+＞I2
＞SO2，D 正确；
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CO2
CO2＋2H2O＋AlO＝Al(OH)3↓＋HCO
B
Fe3+、I－、ClO－
NaOH 溶液
Fe3+＋3OH－＝Fe(OH)3↓
2
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C
Ba2+、Na+、OH－
NaHCO3溶液
HCO＋OH－＝CO＋H2O
D
Fe3+、Cl－、NO、H
+
少量Fe 粉
2Fe3+＋Fe＝3Fe2+
答案：A
解析：A．K+、AlO、NO 相互不反应，可以大量共存，加入过量CO2，偏铝酸根离子与二氧化碳、水反应生成氢
氧化铝和碳酸氢根离子，离子方程式为：CO2＋2H2O＋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＋H2O， CO＋
Ba2+＝BaCO3↓，故C 错误；
D．Fe3+、Cl－、NO、H
+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
Fe3+，故D 错误；
7．下列离子方程式书写正确的是
A．Na2SO3溶液在空气中易被氧化：SO+O2=SO
B．酸性高锰酸钾溶液与稀草酸反应：5C2O＋2MnO＋16H
＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
C．AgNO3的溶液中滴加NaCl 溶液：Ag+＋Cl-=AgCl↓
D．NH4HCO3溶液加入过量NaOH 溶液加热：NH＋OH-=NH3∙H2O
答案：C
解析：A．Na2SO3溶液在空气中易被氧化为硫酸钠，反应的离子方程式是2SO+O2=2SO，故A
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5H2C2O＋2MnO＋6H
＋=2Mn2＋＋
10CO2↑＋8H2O，故B 错误；
C．AgNO3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-＝
AgCl↓，故C 正确；
D．NH4HCO3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
＋HCO+2OH
-=NH3+2H2O+CO，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
3
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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CaCO3，不能充当干燥剂；②中三种物质均为合金；③中三种
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O2，所以过氧化钠不是
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FeSO4溶液中通入过量Cl2
B．向NaHCO3溶液中加入一定质量Na2O2
C．将等浓度的(NH4)2SO4溶液与BaCl2溶液等体积混合
D．向NaI 与KBr 的混合溶液中通入过量Cl2
答案：C
解析：A．向FeSO4溶液中通入过量Cl2生成硫酸铁、氯化铁，氯化铁会水解得到氢氧化铁和盐
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NaHCO3溶液中加入一定质量Na2O2，过氧化钠首先与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢
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(NH4)2SO4溶液与BaCl2溶液等体积混合，反应生成硫酸钡和氯化铵，氯化铵分
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Cl2，反应生成NaCl、KCl、溴、碘，溴易挥发，碘易
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．FeSO4补血剂与维生素C 配合使用效果更佳 B．用明矾处理污水
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(SO4)2∙12H2O,溶于水电离出的铝离子会发生水解：Al3+＋3H2O
Al(OH)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；
4
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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－Al2O3及少量MgO、SiO2、K2O、Fe2O3
ⅱ． α－Al2O3为载体，且不溶于硝酸
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NH4Fe(SO4)2∙12H2O 为指示剂，用KSCN 标
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H2SO4(含Ti4+)，获得超细银粉
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＝Ag2SO4
C. 体系中存在沉淀溶解平衡：Ag2SO4(s)
2Ag+(aq)＋SO(aq)
D. 电解过程中，需要不断补充Ti4+
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答案：(1)
(2)3Ag＋NO＋4H
+＝3Ag+＋NO↑＋2H2O 硝酸易挥发且受热易分解
(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＋2NH3∙H2O＝[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O
(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－Al2O3及少量MgO、SiO2、K2O、Fe2O3，经磨碎、加热，
用稀硝酸溶解，过滤，滤渣为α－Al2O3及少量SiO2，滤液中有Ag+、Mg2+、K+、 Fe3+，加NaCl 形
成AgCl 沉淀，过滤、洗涤，沉淀用氨水溶解，AgCl＋2NH3∙H2O＝[Ag(NH3)2]Cl＋2H2O，过程IV 中，
用N2H4∙H2O 还原银氨溶液得到银单质，N2H4∙H2O 被氧化为N2，化学方程式为4[Ag(NH3)2]Cl＋
N2H4∙H2O＝4Ag↓＋4NH4Cl＋N2↑＋4NH3＋H2O，最后电解精炼粗银得超细银粉。
(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＋4H
+＝3Ag+＋NO↑＋2H2O，硝酸易挥
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＋4H
+＝3Ag+＋
NO↑＋2H2O；硝酸易挥发且受热易分解。
(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＋2NH3∙H2O＝[Ag(NH3)2]Cl＋2H2O 改写为离子方程式是：
AgCl＋2NH3∙H2O＝[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O，故答案为：AgCl＋2NH3∙H2O＝[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋
2H2O。
(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＝Ag2SO4，故B 正确；
C．体系中存在沉淀溶解平衡：Ag2SO4(s)
2Ag+(aq)＋SO(aq)，故C 正确；
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；
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
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FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等)为原料制备金属钛的工艺流程如下：
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FeTiO3发生反应的化学方程式____________________________。
(3)写出“加热水解”过程中生成H2TiO3沉淀的离子方程式_______________________。
(4)“煅烧”H2TiO3，可得到TiO2。TiO2的一种晶胞结构如题图所示，图中上、下面各有个O2-，
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，TiO2与C、Cl2在600℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中CO、CO2的物质
的量之比约为1∶2。
①该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为____________________________；
②随着温度升高，尾气中CO 的含量升高，原因是_______________________________。
答案：(1)SiO、AlO、OH－ (2) FeTiO3＋2H2SO4=====FeSO4＋TiOSO4＋2H2O
(3) TiO2+＋2H2O===H2TiO3↓＋2H+
(4)
(或
)
(5)①5TiO2＋6C＋10Cl2=====5TiCl4＋2CO＋4CO2
② 随着温度升高，CO2与C 发生反应生成CO(或C＋CO2=====2CO)
解析：向钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等)中加入浓NaOH 溶液，
Al2O3、SiO2和NaOH 反应分别生成NaAlO2和Na2SiO3，则滤液1 中的溶质为NaAlO2、Na2SiO3、
NaOH；加入酸，酸溶后的溶液中主要含有TiO2、Fe2+、H+和SO，FeTiO3和硫酸在80℃下反应生成
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TiOSO4、FeSO4，反应的化学方程式为FeTiO3＋2H2SO4=====FeSO4＋TiOSO4＋2H2O；结晶使
FeSO4 7H2O 析出，滤液2 中主要含有TiO2+、H+和SO，加热，TiO2+水解生成H2TiO3，离子方程式
为TiO2+＋2H2O===H2TiO3↓＋2H+，将H2TiO3煅烧得到TiO2；“转化Ⅰ”时，TiO2与C、Cl2在
600℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中CO、CO2的物质的量之比约为1∶2，则反应的化学方程
式为5TiO2＋6C＋10Cl2=====5TiCl4＋2CO＋4CO2；“转化Ⅱ”中，TiCl4和Mg 反应生成Ti 和
MgCl2，化学方程式为TiCl4+2Mg= Ti+2MgCl2。
(1)由分析可知，“净化”后的滤液1 中的溶质为NaAlO2、Na2SiO3、NaOH，则滤液1 中存在
的主要阴离子为SiO、AlO、OH－；
(2)“酸溶”过程中，FeTiO3和硫酸在80℃下反应生成TiOSO4、FeSO4，反应的化学方程式为
FeTiO3＋2H2SO4=====FeSO4＋TiOSO4＋2H2O；
(3)“加热水解”过程中生成H2TiO3沉淀的离子方程式为TiO2+＋2H2O===H2TiO3↓＋2H+；
(4) TiO2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
同的Ti4+离子有3 个，故TiO2的晶胞图为
或
；
(5)①由分析可知，该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为5TiO2＋6C＋
10Cl2=====5TiCl4＋2CO＋4CO2；
②随着温度升高，CO2与C 发生反应生成CO，故尾气中CO 的含量升高。
8
