广西专用2020版高考化学二轮复习专题能力训练2离子反应与氧化还原反应含解析
专题能力训练2 离子反应与氧化还原反应
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)
1.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:Fe3+、Mg2+、SCN-、Cl-
B.c(H+)c(OH-)=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3-
C.c(Fe2+)=1 mol·L-1的溶液中:K+、NH4+、MnO4-、SO42-
D.能使甲基橙变红的溶液中:Na+、NH4+、SO42-、HCO3-
答案:B
解析:A项,Fe3+显棕黄色,且Fe3+与SCN-会生成红色溶液,错误;B项,由题意知,c(H+)
SO2>I2
B.在SO2与I2反应中,得到的还原产物为H2SO4
C.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性
D.滴加KI溶液时,每转移2 mol e-会生成2 mol CuI沉淀
答案:D
解析:向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液,发生反应的化学方程式为2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI↓+I2,向反应后的混合物中不断通入SO2气体,反应方程式为SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI。由2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI↓+I2可知氧化性:Cu2+>I2,由SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI可知氧化性:I2>SO2,所以氧化性:Cu2+>I2>SO2,A错误;在反应SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI中,还原产物为HI,H2SO4为氧化产物,B错误;在反应SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI中,二氧化硫体现还原性,不表现漂白性,C错误;在反应2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI↓+I2中,每转移2 mol电子生成2 mol CuI,D正确。
6.某铁的氧化物(FexO) 1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化。x值为( )
A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93
答案:A
解析:根据得失电子守恒可知,FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。标准状况下112 mL Cl2转移电子为0.01 mol,则有:1.5256x+16×(3-2x)×x=0.01,x=0.80。
7.已知离子方程式:As2S3+H2O+NO3-AsO43-+SO42-+NO↑+ (未配平),下列说法错误的是( )
A.配平后水的化学计量数为4
B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28
D.氧化产物为AsO43-和SO42-
答案:C
解析:根据电子守恒,结合电荷守恒可配平离子方程式3As2S3+4H2O+28NO3-6AsO43-+9SO42-+28NO↑+8H+,由此可知A、B、D正确,C项应为28∶3。
二、非选择题(共4小题,共58分)
8.(14分)某学生认为某强酸性溶液X中可能含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、NO3-、Cl-中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,能实现如下转化:
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根据以上信息,回答下列问题。
(1)上述溶液X中除H+外还肯定含有的离子是 ,不能确定是否含有的离子是 。
(2)反应①②③④中,包含氧化还原反应的是 (填序号)。
(3)写出步骤①中生成气体A的反应的离子方程式: 。
答案:(1)Al3+、NH4+、Fe2+、SO42- Fe3+、Cl-
(2)①
(3)3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
解析:(1)强酸性溶液中不含CO32-、SO32-;加入Ba(NO3)2溶液有气体和沉淀生成,根据题意应发生反应3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O,则溶液中不含Ba2+和NO3-,一定含有Fe2+和SO42-,气体A为NO。加入过量NaOH溶液并加热,产生的气体一定为氨气,通入过量CO2发生反应的离子方程式为AlO2-+2H2O+CO2Al(OH)3↓+HCO3-,故不能确定是否含有的离子是Fe3+和Cl-。
(2)反应①是溶液中SO42-结合Ba2+生成BaSO4沉淀,Fe2+在稀硝酸中被氧化为Fe3+发生氧化还原反应。反应②是NaOH溶液和NH4+ 反应生成氨气,不是氧化还原反应;OH-结合Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,不是氧化还原反应;Al3+和过量OH-反应生成偏铝酸盐,不是氧化还原反应。③是Fe(OH)3和盐酸反应发生的复分解反应,不是氧化还原反应。④NaAlO2溶液中通入过量二氧化碳气体生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,不是氧化还原反应。故包含氧化还原反应的是①。
(3)步骤①中生成气体A的反应为酸性条件下NO3-氧化Fe2+,故溶液中存在Fe2+,不存在NO3-,气体A是NO;离子方程式为3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O。
9.(14分)氧化还原反应是化学反应中的基本反应之一,研究氧化还原反应,对人类的进步具有极其重要的意义。
(1)已知:①2BrO3-+Cl2Br2+2ClO3-
②5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl
③ClO3-+5Cl-+6H+3Cl2+3H2O
则ClO3-、BrO3-、IO3-、Cl2的氧化性由弱到强的顺序为 。
(2)20世纪初期,某化学家合成出极易溶于水的NaBH4。在强碱性条件下,常用NaBH4处理含Au3+的废液生成单质Au。已知反应后硼元素以BO2-形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无气体生成,则发生反应的离子方程式为 。
(3)某强氧化剂[RO(OH)2]+能将Na2SO3氧化。已知含2.0×10-3 mol [RO(OH)2]+的溶液,恰好与25.0 mL 0.2 mol·L-1 Na2SO4溶液完全反应,则反应后R的化合价为 。
(4)将32 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。
①待产生的气体全部释放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸的浓度为 mol·L-1(用含V、a的式子表示)。
②欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要H2O2的质量为 g。
答案:(1)IO3-ClO3-,由反应②可知,氧化性:Cl2>IO3-,由反应③可知,氧化性:ClO3->Cl2,故氧化性:IO3-IO3->I2
Ⅲ.Cu、O 10 mol
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解析:(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,上述②离子方程式是4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O;(2)反应③的还原剂是FeS2;(3)通过观察分析三个反应可知:硫元素最终转化为硫酸盐从煤炭中分离出来;Ⅱ.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,根据质量守恒定律及电荷守恒及电子守恒,则该反应的离子方程式是2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-;在上述蓝色溶液中,继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是I2+5ClO-+2OH-2IO3-+5Cl-+H2O;根据氧化性:氧化剂>氧化产物,所以氧化性:ClO->I2;ClO->IO3-,对于同一元素来说,一般是元素的化合价越高,化合物的氧化性就越强,所以氧化性:IO3->I2;故ClO-、I2、IO3-的氧化性由强到弱的顺序是ClO->IO3->I2;Ⅲ.在反应中8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。CuFeS2中Fe的化合价为+2价,反应后被氧化为Fe2O3;S在反应前化合价是-2价,反应后被氧化为+4价的SO2。Cu是+2价,O2中O元素的化合价是0价,反应后被还原变为-2价,所以反应中被还原的元素是Cu、O;根据反应的化学方程式可知:每产生8 mol的Cu,转移电子100 mol,所以当生成0.8 mol铜时,此反应转移电子10 mol。
11.(2019山东泰安高三模拟)(16分)六水合高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]是一种易溶于水的蓝色晶体,常用作助燃剂。以NaCl等为原料制备高氯酸铜晶体的一种工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)Cu2(OH)2CO3在物质类别上属于 (填序号)。
A.碱
B.盐
C.碱性氧化物
(2)发生“电解Ⅰ”时所用的是 (填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
(3)歧化反应是同一种物质中同种元素自身的氧化还原反应,已知上述工艺流程中“歧化反应”的产物之一为NaClO3。该反应的化学方程式为 。
(4)“电解Ⅱ”的阳极产物为 (填离子符号)。
(5)操作a的名称是 ,该流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
(6)“反应Ⅱ”的离子方程式为 。
答案:(1)B
(2)阳离子
(3)3Na2CO3+3Cl25NaCl+NaClO3+3CO2
(4)ClO4-
(5)蒸发浓缩 NaCl
(6)Cu2(OH)2CO3+4H+2Cu2++CO2↑+3H2O
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