《2025年金版新学案高三总复习化学》

4. (2024·浙江6月选考)利用$CH_3OH$可将废水中的$NO_3^-$转化为对环境无害的物质后排放。
反应原理为$H^+ + CH_3OH + NO_3^- \to X + CO_2 + H_2O$(未配平)。下列说法正确的是(C)
A.$X$表示$NO_2$
B.可用$O_3$替换$CH_3OH$
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为$6:5$
D.若生成标准状况下的$CO_2$气体$11.2L$，则反应转移的电子数为$2N_A$ ($N_A$表示阿伏加德罗常数的值)

答案： 4.C 由题中信息可知，利用$CH_3OH$可将废水中的$NO_3^-$转化为对环境无害的物质后排放，则$X$表示$N_2$，$NO_2$仍然是大气污染物，A不正确；反应中$C$元素的化合价由-2价升高到+4价，$CH_3OH$是该反应的还原剂，$O_3$有强氧化性，通常不能用作还原剂，故不可用$O_3$替换$CH_3OH$，B不正确；该反应中，还原剂$CH_3OH$中$C$元素的化合价由-2价升高到+4价，氧化剂$NO_3^-$中$N$元素的化合价由+5价降低到0价，由电子转移守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:5，C正确；$C$元素的化合价由-2价升高到+4价，升高了6个价位，若生成标准状况下的$CO_2$气体$11.2L$，即生成$0.5mol$ $CO_2$，反应转移的电子数为$0.5×6 = 3N_A$，D不正确。

典例1
（1）向${FeI_{2}}$溶液中逐滴滴入氯水，按反应发生的先后顺序，依次写出离子方程式：2I⁻+Cl₂=I₂+2Cl⁻、2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl⁻。
（2）向含有${Fe^{3+}}$、${H^{+}}$的溶液中，逐渐加入铁粉，按反应的先后顺序，依次写出离子方程式：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+2H⁺=H₂↑+Fe²⁺。

答案： 典例1（1）2I⁻+Cl₂=I₂+2Cl⁻、2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl⁻
（2）2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺、Fe+2H⁺=H₂↑+Fe²⁺

典例2
已知${G}$、${Q}$、${X}$、${Y}$、${Z}$均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①${G\to Q + NaCl}$
②${Q + H_{2}O\xrightarrow{电解}X + H_{2}}$
③${Y + NaOH\to G + Q + H_{2}O}$
④${Z + NaOH\to Q + X + H_{2}O}$
这五种化合物中${Cl}$元素化合价由低到高的顺序是G＜Y＜Q＜Z＜X。

答案： 典例2 G＜Y＜Q＜Z＜X
解析：由①得出Q中Cl元素价态高于G，因为-1价为氯元素的最低价，G中Cl元素价态必介于Q和-1价之间，将该结论引用到③，Y中Cl元素价态介于Q与G之间，故有Q中Cl元素价态高于Y，Y中Cl元素价态高于G；分析②：H₂O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X中Cl元素价态高于Q；最后分析④：Z中Cl元素价态介于Q、X之间，则X中Cl元素价态高于Q，则X中Cl元素价态高于Z，Z中Cl元素价态高于Q。

1.(2025·高三河南期末)
已知氧化性：${Fe^{3+} ＞ M^{2+}}$(${M}$为不活泼的常见金属)，向物质的量浓度均为${1\ mol· L^{-1}}$的${Fe_{2}(SO_{4})_{3}}$和${MSO_{4}}$的${100\ mL}$混合液中加入$a\ {mol}$铁粉，充分反应后，下列说法不正确的是(D)

A.当$a\leqslant 0.1$时，发生的反应为${2Fe^{3+} + Fe\xlongequal{}3Fe^{2+}}$
B.当$0.1\leqslant a ＜ 0.2$时，溶液中$n({Fe^{2+}})=(0.2 + a)\ {mol}$
C.当$a\geqslant 0.2$时，发生的反应为${2Fe^{3+} + M^{2+} + 2Fe\xlongequal{}4Fe^{2+} + M}$
D.若有固体剩余则可能是铁

答案： 1.D 因氧化性：Fe³⁺＞M²⁺，加入铁粉后，先与Fe³⁺反应后与M²⁺反应，当a≤1时，Fe粉只能将Fe³⁺还原，只发生反应2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；当a≥2时，Fe³⁺和M²⁺均反应完全，此时发生的反应为2Fe³⁺+M²⁺+2Fe=4Fe²⁺+M；有固体剩余时，Fe³⁺全部反应完，M²⁺开始被还原，故一定有M；当铁过量时，还有含有铁。加入铁粉后，先与Fe³⁺反应，混合溶液中n(Fe³⁺)=1mol/L×0.1L×2=0.2mol，则：
2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺
0.2mol 0.1mol
当a≤0.1时，Fe粉只能将Fe³⁺还原，A正确；当0.1≤a＜0.2时，Fe³⁺全部被还原，n(M²⁺)=1mol/L×0.1L=0.1mol
Fe+M²⁺=Fe²⁺+M
(a-0.1)mol 0.1mol
加入的铁粉全部变为Fe²⁺，根据铁元素守恒，因此n(Fe²⁺)=(0.2+a)mol，B正确；当Fe³⁺反应完全后，继续加入铁粉，将与M²⁺反应，n(M²⁺)=1mol/L×0.1L=0.1mol，
Fe+M²⁺=Fe²⁺+M
(a-0.1)mol 0.1mol
当a≥0.2时，Fe³⁺和M²⁺均反应完全，此时发生的反应为2Fe³⁺+M²⁺+2Fe=4Fe²⁺+M，C正确；若有固体剩余，则固体中一定有M，当铁粉过量时，还会含有Fe，因此一定有M，还可能是M和Fe的混合物，不可能只有Fe，D错误。