江苏省2020高考化学二轮复习专题四氧化还原反应离子反应训练含解析

江苏省2020高考化学二轮复习专题四氧化还原反应离子反应训练含解析

专题四 氧化还原反应 离子反应 一、单项选择题 ‎1．大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学烟雾，其中某些反应过程如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．丙烯发生氧化反应生成甲醛和乙醛 B．生成O3的反应属于氧化还原反应 C．反应Ⅰ属于复分解反应 D．该过程中O2做催化剂 解析：选A。丙烯双键发生断裂加氧转化成甲醛和乙醛，此反应属于氧化反应，故A正确；根据示意图，O2→O3，化合价没有发生变化，因此生成O3的反应不属于氧化还原反应，故B错误；反应Ⅰ中NO转化成NO2，化合价升高，即反应Ⅰ为氧化还原反应，故C错误；有O2参与反应，但没有O2生成，因此O2不做催化剂，故D错误。‎ ‎2．含氟的卤素互化物通常做氟化剂，使金属氧化物转化为氟化物，如2Co3O4＋6ClF3===6CoF3＋3Cl2＋4X。下列有关该反应的说法正确的是(　　)‎ A．X是还原产物 B．ClF3中氯元素为－3价 C．反应生成3 mol Cl2时转移18 mol电子 D．Co3O4在反应中做氧化剂 解析：选C。由原子守恒可知X为O2，O2为氧化产物，A不正确；ClF3中氯元素显＋3价，B不正确；反应中只有氯元素化合价降低，生成3 mol Cl2时转移18 mol e－，C正确；Co3O4是还原剂，D不正确。‎ ‎3．(2019·泰州高三模拟)下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)‎ A．Cu溶于稀HNO3：Cu＋2H＋＋NO===Cu2＋＋NO2↑＋H2O B．(NH4)2Fe(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应制Fe(OH)2：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓‎ C．用CH3COOH溶解CaCO3：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑‎ D．向NaAlO2溶液中通入过量CO2制Al(OH)3：CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO - 9 -‎ 解析：选D。A.Cu与稀硝酸反应生成NO，应为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。B.漏写NH与OH－的反应，应为2NH＋Fe2＋＋4OH－===Fe(OH)2↓＋2NH3·H2O。C.醋酸为弱电解质，发生部分电离，书写离子方程式时用化学式表示，应为CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O。D.H2CO3的酸性强于Al(OH)3，NaAlO2溶液中通入CO2气体可得到沉淀。‎ ‎4．(2019·苏州高三质检)常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是(　　)‎ A．使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Al3＋、SO、Cl－‎ B.＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：NH 、Ca2＋、Cl－、NO C．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO 、SO D．水电离的c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中： K＋、Na＋、AlO 、CO 解析：选B。A选项，使酚酞变红色的溶液呈碱性，而Al3＋在碱性条件下不能大量存在，错误；B选项，溶液的pH＝1，各离子之间不发生反应，可以大量共存，正确；C选项，与Al反应放出H2的溶液可能呈酸性也可能呈碱性，若溶液呈碱性，Fe2＋不能大量存在，若溶液呈酸性，Fe2＋和NO不能大量共存，错误；D选项，该溶液可能呈酸性也可能呈碱性，如果呈酸性，AlO和CO不能大量存在，错误。‎ ‎5．已知下列实验事实：①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；②将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝；③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液。下列判断不正确的是(　　)‎ A．化合物KCrO2中Cr元素为＋3价 B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物 C．实验②证明氧化性：Cr2O＞I2‎ D．实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性 解析：选D。根据化合价规则判断：化合物KCrO2中K和O元素的化合价分别是＋1价和－2价，则Cr元素为＋3价，A项正确；根据两性氧化物的概念判断，Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液，则Cr2O3是两性氧化物，B项正确；根据氧化还原反应的强弱规律判断，将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝，这说明反应中有单质碘生成，K2Cr2O7是氧化剂，其氧化性强于氧化产物单质碘的氧化性，C项正确；向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液，Cr元素的化合价从＋3价升高到＋6价，失去电子，KCrO2是还原剂，H2O2中氧元素的化合价从－1价降低到－2价，H2O2是氧化剂，只表现氧化性，D项错误。‎ - 9 -‎ ‎6．(2019·常州高三二模)下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)‎ A．氯气溶于水：Cl2＋H2O===2H＋＋ Cl－＋ClO－‎ B．Na2CO3溶液中CO的水解：CO＋H2O===HCO＋OH－‎ C．酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2：IO＋I－＋6H＋===I2＋3H2O D．向NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液：HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O 解析：选D。A选项，氯气溶于水生成的次氯酸是弱酸，应写成分子形式，且该反应为可逆反应，应用“”，错误；B选项，碳酸根离子的水解是可逆的，应用“”，错误；C选项，离子方程式不符合电荷守恒和得失电子守恒，错误；D选项，符合离子方程式的书写要求，正确。‎ ‎7．下列三组实验进行一段时间后，溶液中均有白色沉淀生成，下列结论不正确的是(　　)‎ 实验①‎ 实验②‎ 实验③‎ A.实验①中生成的沉淀是Al(OH)3‎ B．实验①中有气体生成 C．实验②沉淀中可能含有BaSO4‎ D．实验③生成沉淀的离子方程式是Ba2＋＋H2SO3===BaSO3↓＋2H＋‎ 解析：选D。Al3＋与HCO发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2气体，故A、B正确；实验②中亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，亚硫酸钡易被空气中的氧气氧化生成硫酸钡，故C正确；实验③中，如果发生反应Ba2＋＋H2SO3===BaSO3↓＋2H＋，生成的亚硫酸钡能够与H＋反应，故应该是亚硫酸被氧化生成了硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，故D错误。‎ ‎8．(2019·淮安、宿迁高三期中)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．使甲基橙变红色的溶液：Na＋、Cu2＋、ClO－、Cl－‎ B．0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液：K＋、AlO、Cl－、SO C．0.1 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中：H＋、Al3＋、Cl－、NO - 9 -‎ D.＝0.1 mol·L－1的溶液中：Ca2＋、NH、CH3COO－、HCO 解析：选B。A.使甲基橙变红色的溶液呈酸性，H＋＋ClO－===HClO，故A组离子在指定溶液中不能大量共存；B.0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中，K＋、AlO、Cl－、SO不能发生离子反应，一定能大量共存；C.0.1 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液中，H＋、NO、Fe2＋发生反应，故C组离子在指定溶液中不能大量共存；D.＝c(OH－)＝0.1 mol·L－1的溶液呈碱性，Ca2＋、OH－，NH、OH－，HCO、OH－发生反应，故D组离子在指定溶液中不能大量共存。‎ 二、不定项选择题 ‎9．(2019·南通高三第三次调研)下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)‎ A．电解熔融NaCl：2Na＋＋2Cl－2Na＋Cl2↑‎ B．用氨水溶解AgCl沉淀：Ag＋＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O C．Na2CO3溶液吸收溴蒸气：3CO＋Br2===Br－＋BrO＋3CO2‎ D．金属钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑‎ 解析：选AD。A.惰性电极电解熔融NaCl，体系中没有水，反应产物为钠和氯气，故A正确；B.AgCl难溶于水，用氨水溶解AgCl沉淀：AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋2H2O＋Cl－，故B错误；C.反应3CO＋Br2===Br－＋BrO＋3CO2不符合电荷守恒，故C错误；D.金属钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故D正确。‎ ‎10．(2019·泰州高三四模)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)‎ A．无色透明的溶液中：NH、Fe3＋、SO、OH－‎ B．c(NO)＝1 mol/L的溶液中：H＋、Fe2＋、SO、Cl－‎ C．能使甲基橙变红的溶液中：Na＋、NH、SO、NO D．c(H＋)/c(OH－)＝1×1012的溶液中：Ca2＋、Na＋、SiO、HCO 解析：选C。A.Fe3＋为棕黄色，且NH与OH－反应，不能大量共存，A错误；B.NO与H＋能将Fe2＋氧化为Fe3＋，而不能大量共存，B错误；C.能使甲基橙变红的溶液呈酸性，Na＋、NH、SO、NO与H＋不反应，相互之间也不反应，可以大量共存，C正确；D.c(H＋)/c(OH－)＝1×1012的溶液中，c(H＋)＝0.1 mol/L，c(OH－)＝1×10－13 mol·L－1，溶液呈酸性，SiO、HCO都和H＋反应，而不能大量共存，D错误。‎ ‎11．25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)‎ A．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、MnO、CO B．c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、SO、NO - 9 -‎ C．0.1 mol·L－1NH4HCO3溶液中：K＋、Na＋、NO、Cl－‎ D．0.1 mol·L－1FeCl3溶液中：Fe2＋、NH、SCN－、SO 解析：选C。A.pH＝1的溶液呈强酸性，CO与H＋因生成CO2、H2O而不能大量共存；B.c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液的pH＝13，溶液呈强碱性，Mg2＋、Cu2＋分别与OH－反应生成Mg(OH)2沉淀、Cu(OH)2沉淀而不能大量共存；C.0.1 mol·L－1 NH4HCO3溶液中，题给四种离子与NH、HCO均不发生反应，可以大量共存；D.Fe3＋能与SCN－反应，生成难电离的弱电解质Fe(SCN)3而不能大量共存。‎ ‎12．(2019·南京高三三模)下列指定反应的离子方程式正确的是(　　)‎ A．将饱和FeCl3溶液滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体：Fe3＋＋3H2O===Fe(OH)3(胶体)＋3H＋‎ B．向硫酸铝溶液中滴加过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH C．向NaClO溶液中通入过量的SO2：SO2＋ClO－＋H2O===HSO＋HClO D．向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加过量NaOH溶液：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓‎ 解析：选AB。次氯酸具有很强的氧化性，能将＋4价硫氧化为＋6价，所以NaClO溶液中通入过量的SO2应该发生氧化还原反应，选项C错误；向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加过量NaOH溶液，OH－会和NH、Fe2＋反应，选项D错误。‎ 三、非选择题 ‎13．锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。‎ ‎(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料，也是一种催化剂，能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。‎ ‎①ZnFe2O4中Fe的化合价是________。‎ ‎②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4＋2CO2↑＋4CO↑＋6H2O制备ZnFe2O4。该反应中还原产物是______________(填化学式)，每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子总数是__________________________________________________________________。‎ ‎(2)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下：‎ ‎①酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，为达到这一目的，还可采用的措施是__________________(任答一条)。写出ZnFe2O4溶于酸的离子方程式：____________‎ - 9 -‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③净化Ⅱ中Y的主要成分是____________(填化学式)。‎ 解析：(1)①ZnFe2O4中Zn是＋2价，O是－2价，则根据化合物中正负化合价代数和为0可知，Fe的化合价是＋3价。②反应中Fe元素化合价从＋2价升高到＋3价，碳元素化合价从＋3价部分降低到＋2价，部分升高到＋4价，所以还原产物是CO；根据化学方程式可知，每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子的物质的量是4 mol，总数是4NA或2.408×1024。(2)将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸，发生反应ZnFe2O4＋8H＋===2Fe3＋＋Zn2＋＋4H2O、ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O、FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O，向溶液中加入双氧水，发生反应2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O，调节溶液的pH将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，不能引入新的杂质，可以用ZnO，所以X可以为ZnO，然后向溶液中加入过量ZnS，发生反应Cu2＋＋ZnS===Zn2＋＋CuS，然后过滤所得Y中含有CuS、ZnS，滤液经过一系列操作最后电解得到Zn。①酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，为达到这一目的，还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、搅拌等。ZnFe2O4溶于酸的离子方程式为ZnFe2O4＋8H＋===2Fe3＋＋Zn2＋＋4H2O。②净化Ⅰ中H2O2参与反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。③由于ZnS过量，则净化Ⅱ中Y的主要成分是CuS、ZnS。‎ 答案：(1)①＋3价　②CO　4NA(或2.408×1024)‎ ‎(2)①适当增大c(H＋)(或升高温度、搅拌等其他合理答案)　ZnFe2O4＋8H＋===2Fe3＋＋Zn2＋＋4H2O ‎②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ‎③CuS、ZnS ‎14．某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。‎ 实验记录如下(表格中空白不需要填写)：‎ - 9 -‎ 实验操作 实验现象 ‎①‎ 打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞a ‎②‎ 吹入热空气一段时间后停止 A中溶液颜色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，沉降后上层清液为无色 ‎③‎ 打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液 开始时溶液颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成橙红色 完成下列填空：‎ ‎(1)在进行操作①时，A中的实验现象是________，有关反应的离子方程式是____________________________。‎ ‎(2)操作②吹入热空气的目的是______________________________________________。‎ B中产生的白色沉淀的化学式是______________。‎ ‎(3)装置C的作用是____________。‎ ‎(4)由上述实验可知，在此实验条件下，H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱顺序为__________________。‎ ‎(5)操作③开始时溶液颜色无明显变化的原因可能是________________(写出一条即可)。‎ 解析：本题利用“氧化剂的氧化性大于氧化产物”这一原理来比较H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱。向NaBr溶液中滴加氯水，氯水置换出溴单质；然后吹入热空气，将Br2(g)吹入B装置，H2SO3与BaCl2不反应，当Br2(g)进入时，产生了白色沉淀，说明Br2将H2SO3氧化成H2SO4，Br2被还原为Br－，说明Br2的氧化性强于H2SO3，该白色沉淀为BaSO4；再向B装置中加入H2O2溶液，一段时间后溶液变为橙红色，则Br－被氧化为Br2，说明H2O2的氧化性比Br2强。‎ ‎(1)打开活塞a，向NaBr溶液中滴加氯水，氯水氧化溴离子生成溴单质，离子方程式为Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－；A中因为有溴单质生成导致溶液变为橙红色。‎ ‎(2)Br2具有挥发性，热空气能促进Br2挥发，将Br2(g)吹入B装置；Br2将H2SO3氧化为H2SO4，所以白色沉淀为BaSO4。‎ ‎(3)装置C中为NaOH溶液，反应过程中产生的氯气、溴蒸气等污染性气体不能直接排放到空气中，可以用NaOH溶液吸收，所以装置C的作用是吸收尾气。‎ ‎(4)根据上述分析可知氧化性：H2O2＞Br2＞H2SO3。‎ ‎(5)操作③中，向B装置中逐滴加入H2O2溶液，‎ - 9 -‎ 开始时溶液颜色无明显变化可能是因为B装置中H2SO3有剩余，H2O2先与H2SO3反应，再与Br－反应；或H2O2浓度小；或Br－与H2O2反应慢等。‎ 答案：(1)溶液变为橙红色　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－‎ ‎(2)吹出单质Br2　BaSO4‎ ‎(3)吸收尾气 ‎(4)H2O2＞Br2＞H2SO3‎ ‎(5)H2SO3有剩余(或H2O2浓度小或Br－与H2O2反应慢等，合理即可)‎ ‎15．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。‎ ‎(1)干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。‎ ‎①该反应中的氧化剂是________，还原剂是________，每生成1 mol Na2FeO4转移________mol 电子。‎ ‎②简要说明K2FeO4作为水处理剂时，在水处理过程中所起的作用：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。‎ ‎①写出并配平湿法制备高铁酸钾的离子方程式：______________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②每生成1 mol FeO转移________mol 电子，若反应过程中转移了0.3 mol电子，则还原产物的物质的量为________mol。‎ ‎③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)，说明____________________________________。‎ 解析：(1)①反应中Fe由＋2价升高为＋6价，被氧化，FeSO4为还原剂，过氧化钠中O一部分由－1价降低为－2价，另一部分由－1价升高为0价，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂；由题给化学方程式可知，每生成2 mol Na2FeO4，有6 mol Na2O2参加反应，转移10 mol 电子，则每生成1 mol Na2FeO4转移电子的物质的量为5 mol；②K2FeO4中Fe的化合价为＋6价，具有强氧化性，能杀菌消毒，且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，‎ - 9 -‎ 能吸附并除去水中的悬浮杂质。(2)①湿法制备高铁酸钾时，Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4，Fe的化合价升高了3价，ClO－做氧化剂被还原成Cl－，Cl的化合价降低了2价，根据得失电子守恒，得到含铁元素物质的化学计量数是2，含氯元素物质的化学计量数是3，再根据电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O；②该反应中每生成1 mol FeO转移3 mol电子，若反应过程中转移了0.3 mol电子，则还原产物氯离子的物质的量为0.15 mol。‎ 答案：(1)①Na2O2　FeSO4和Na2O2　5　②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，且消毒过程中自身被还原成铁离子，铁离子水解生成的氢氧化铁胶体能吸附并除去水中的悬浮杂质 ‎(2)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O ‎②3　0.15‎ ‎③该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小 - 9 -‎