2020届高考化学二轮复习离子反应与氧化还原反应作业

2020届高考化学二轮复习离子反应与氧化还原反应作业

专题限时集训(三)　离子反应与氧化还原反应 ‎(限时：45分钟)‎ ‎(对应学生用书第133页)‎ ‎1．下列关于离子方程式的评价正确的是(　　)‎ 选项 离子方程式 评价 A 将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中：2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋6Cl－＋2I2‎ 正确；Cl2过量，Fe2＋、I－均被氧化 Cl2过量，Fe2＋、I－均被氧化 B 用Cu作电极电解NaCl溶液，阳极的电极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑‎ 正确；‎ Cl－优先于OH－放电 C 过量SO2通入NaClO溶液中：‎ SO2＋H2O＋ClO－===HClO＋HSO 正确；‎ H2SO3的酸性强于HClO ‎ D Mg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应：Mg2＋＋2HCO＋2OH－===MgCO3↓＋2H2O 正确；‎ MgCO3比Mg(OH)2更难溶 A　[1 mol FeI2完全被Cl2氧化时，需要1.5 mol Cl2，因此将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中，氯气过量，Fe2＋、I－均被氧化，A项正确；Cu为活性电极，用Cu作电极电解NaCl溶液，阳极反应式：Cu－2e－===Cu2＋，B项错误；过量SO2通入NaClO溶液中，发生氧化还原反应：SO2＋H2O＋ClO－===Cl－＋SO＋2H＋，C项错误；Mg(OH)2比MgCO3更难溶，Mg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应的离子方程式：Mg2＋＋2HCO＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CO＋2H2O，D项错误。]‎ ‎2．(2019·合肥质检)在指定条件下，下列各组离子一定能大量共存的是(　　)‎ A．滴加甲基橙试剂显红色的溶液中：Na＋、Fe2＋、Cl－、NO B．滴入KSCN溶液显血红色的溶液中：NH、Mg2＋、SO、Cl－‎ C.＝1012的溶液中：NH、Al3＋、NO、CO D．由水电离的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、NH、AlO、HCO B　[A项，酸性条件下NO与Fe2＋不共存，错误；C项，碱性溶液中，NH、Al3＋不能大量存在，错误；D项，溶液可能呈酸性或碱性，HCO不共存，错误。]‎ ‎3．(2019·长沙一模)某固体混合物可能是由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或多种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)：‎ 关于该固体混合物，下列说法正确的是(　　)‎ A．一定含有Al，其质量为‎4.5 g B．一定不含FeCl2，可能含有MgCl2和AlCl3‎ C．一定含有MgCl2和FeCl2‎ D．一定含有(NH4)2SO4和MgCl2，且物质的量相等 D　[向固体混合物中加入过量浓NaOH溶液加热得到气体，将气体通过碱石灰，体积不变，通过浓硫酸，体积减小，可知固体混合物中存在Al和(NH4)2SO4，产生的‎5.60 L 气体为NH3(‎2.24 L)和H2(‎3.36 L)，结合标准状况下‎3.36 L H2为0.15 mol及关系式2Al～3H2可知，与NaOH溶液反应的Al为0.10 mol，其质量为‎2.70 g，由加入过量浓NaOH溶液得到白色沉淀，且久置无明显变化，可知混合物中一定含有MgCl2，一定不含FeCl2，B项错误、C项错误；标准状况下‎5.60 L气体为0.25 mol，其中含有氨气0.10 mol，则固体混合物中含有(NH4)2SO4 0.05 mol，n[Mg(OH)2]＝＝0.05 mol，由Al、(NH4)2SO4、MgCl2三者的质量之和为‎14.05 g，可知该固体混合物由Al、(NH4)2SO4、MgCl2组成，A项错误、D项正确。]‎ ‎4．向暗红色CrO3固体表面喷洒酒精会剧烈反应，生成绿色固体Cr2O3‎ ‎，同时有具有刺激性气味的乙醛生成。下列判断错误的是(　　)‎ A．该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性 B．若有1 mol乙醇参加反应，转移电子的物质的量为2 mol C．由此反应可知，酒精严禁与强氧化性试剂混合存放 D．上述反应的化学方程式为2CrO3＋‎3C2H5OH===Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O A　[由题给信息可写出该反应的化学方程式为2CrO3＋‎3C2H5OH===Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O，在该反应中C2H5OH为还原剂，乙醛是氧化产物，根据该反应无法说明乙醛既有氧化性又有还原性，A项错误。]‎ ‎5．(2019·成都模拟)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．硫在自然界中既有游离态又有化合态 B．过程⑤宜在土壤的缺氧区实现 C．硫元素的循环过程中只有硫的还原 D．若生物体有机硫的成键方式为CSH，则过程④中S未发生氧化还原反应 C　[硫在自然界中有游离态和化合态两种存在形态，A项正确；在土壤中缺氧的条件下可实现⑤的转化，B项正确；题图循环过程中①、②均为硫的氧化，C项错误；结合生物体有机硫中S的成键方式可知，S元素为－2价，则过程④中S元素化合价未发生变化，D项正确。]‎ ‎6．(2019·济南质检)CuS、Cu2S均可用于处理酸性废水中的Cr2O，发生反应如下。‎ 反应Ⅰ：CuS＋Cr2O＋H＋―→Cu2＋＋SO＋Cr3＋＋H2O(未配平)‎ 反应Ⅱ：Cu2S＋Cr2O＋H＋―→Cu2＋＋SO＋Cr3＋＋H2O(未配平) ‎ 下列有关说法正确的是(　　)‎ A．反应Ⅰ和Ⅱ中各有2种元素的化合价发生变化 B．处理1 mol Cr2O时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H＋的物质的量相等 C．反应Ⅱ中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5‎ D．质量相同时，Cu2S能去除更多的Cr2O C　[反应Ⅰ中S、Cr元素的化合价发生变化，反应Ⅱ中Cu、S、Cr元素的化合价发生变化，A项错误；配平离子方程式Ⅰ为3CuS＋4Cr2O＋32H＋===3Cu2＋＋3SO＋8Cr3＋＋16H2O，配平离子方程式Ⅱ为3Cu2S＋5Cr2O＋46H＋===6Cu2＋＋3SO＋10Cr3＋＋23H2O，处理1 mol Cr2O时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H＋的物质的量不相等，B项错误；反应Ⅱ中还原剂为Cu2S，氧化剂为Cr2O，二者物质的量之比为3∶5，C项正确；假设CuS、Cu2S的质量均为a g，则CuS去除的Cr2O的物质的量为 mol×＝ mol，Cu2S去除的Cr2O的物质的量为 mol×＝ mol，CuS能去除更多的Cr2O，D项错误。]‎ ‎7．(1)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是_____________________________________________________。‎ ‎(2)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为________。‎ ‎(3)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是______(填标号)。‎ a．明矾　 b．碘化钾　　‎ c．盐酸　　 d．硫酸亚铁 ‎[解析]　(1)Ag＋具有强氧化性，N2H4具有还原性，二者反应生成Ag和N2。‎ ‎(2)还原产物是氧化剂被还原的产物，即MnO2→MnSO4。‎ ‎(3)亚氯酸盐具有氧化性，要除去亚氯酸盐需加入还原剂且无毒，故应加FeSO4。加入KI生成I2，有毒性。‎ ‎[答案]　(1)固体逐渐变黑，并有气泡产生　(2)MnSO4　(3)d ‎8．(2019·高考样题示例)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题：‎ ‎(1)H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：_____________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。‎ ‎①H3PO2中，P元素的化合价为________。‎ ‎②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)。‎ ‎③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液显________(填“弱酸性”或“中性”或“弱碱性”)。 ‎ ‎(3)H3PO2的工业制法是将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式：______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)H3PO2为中强酸，部分电离，用“”连接。‎ ‎(2)②根据题意，H3PO2为还原剂，Ag＋为氧化剂，故4×(1－0)＝1×(n－1)，故n＝5，即＋5价。氧化产物为H3PO4。‎ ‎③H3PO2为一元酸，故NaH2PO2为正盐，H2PO水解呈碱性。‎ ‎(3)可根据倒配法配平化学方程式。‎ ‎[答案]　(1)H3PO2H2PO＋H＋‎ ‎(2)①＋1　②H3PO4　③正盐　弱碱性　‎ ‎(3)2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O===3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑‎ ‎9．菱锰矿的主要成分为MnCO3，另外还含有SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等杂质。工业上利用这种菱锰矿为原料制取MnO2，其生产工艺流程如下：‎ 若金属离子的起始浓度为0.1 mol·L－1，则生成氢氧化物沉淀的pH如表所示：‎ 氢氧化物 Mn(OH)2‎ Fe(OH)2‎ Fe(OH)3‎ Cu(OH)2‎ 开始沉淀时的pH ‎8.3‎ ‎6.3‎ ‎2.7‎ ‎4.7‎ 完全沉淀时的pH ‎9.8‎ ‎8.3‎ ‎3.7‎ ‎6.7‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)“试剂‎1”‎是酸，该酸的化学式为________，“滤渣‎1”‎的成分是________。‎ ‎(2)“滤液‎1”‎中加入CaO的目的是调节溶液酸碱性，调节的pH最好为________(选填字母代号)。‎ a．10　 b．‎9　‎　　　c．4　　　　d．3‎ ‎(3)若“试剂‎2”‎为双氧水，则生成红褐色沉淀的离子方程式为_____________________________________________________。‎ ‎(4)该流程中生成Cu2＋的离子反应方程式是__________________________‎ ‎______________________________________________________________，‎ 该流程中除去Cu2＋的离子方程式是_______________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)根据流程图中生成MnCl2溶液可知加入的试剂1为盐酸；SiO2与盐酸不反应，故滤渣1为SiO2。(2)滤液1中含有MnCl2、FeCl2、CuCl2、HCl，结合流程图及各金属离子沉淀的pH知，需将Fe2＋转化成Fe(OH)3沉淀以避免锰元素损失，“滤液‎1”‎加入CaO调节pH稍大于3.7，故c项正确。(3)在溶液中Fe2＋被H2O2氧化生成Fe(OH)3沉淀。(4)酸性条件下，Cu2(OH)2CO3溶解生成Cu2＋、CO2和H2O；加入MnS，可使Cu2＋转化为CuS沉淀而除去。‎ ‎[答案]　(1)HCl　SiO2　(2)c ‎(3)2Fe2＋＋H2O2＋4H2O===2Fe(OH)3↓＋4H＋‎ ‎(4)Cu2(OH)2CO3＋4H＋===2Cu2＋＋3H2O＋CO2↑‎ Cu2＋＋MnSCuS＋Mn2＋‎ ‎10．工业上利用氟碳铈矿(主要成分CeCO‎3F)提取CeCl3的一种工艺流程如下：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)CeCO‎3F中，Ce元素的化合价为________。‎ ‎(2)酸浸过程中可用稀硫酸和H2O2替换HCl，优点为 ‎______________________________________________________；‎ 写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式：____________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(3)写出Ce(BF4)3中加入KCl溶液反应的离子方程式：‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)根据化合物中元素化合价代数和为零可知，Ce元素在CeCO‎3F中化合价为＋3。‎ ‎(2)CeO2能将盐酸中的Cl－氧化为Cl2，对环境产生污染；若改为稀硫酸和H2O2，可避免产生Cl2，不会造成环境污染，其离子方程式为H2O2＋2CeO2＋6H＋===2Ce3＋＋4H2O＋O2↑。‎ ‎(3)根据工艺流程可知Ce(BF4)3中加入KCl生成KBF4沉淀和CeCl3溶液，故其离子反应方程式为Ce(BF4)3＋3K＋===3KBF4＋Ce3＋。‎ ‎[答案]　(1)＋3　(2)避免产生Cl2，不会造成环境污染　H2O2＋2CeO2＋6H＋===2Ce3＋＋4H2O＋O2↑‎ ‎(3)Ce(BF4)3＋3K＋===3KBF4＋Ce3＋‎ ‎11．(1)MnO2可以与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，写出该反应的化学方程式为________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(2)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应，在硫酸酸化条件下，H2S和KMnO4反应，反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的化学方程式为______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(3)S2O的结构式为，其中S元素的化合价为________。在Ag＋催化下，S2O能使含Mn2＋的溶液变成紫红色，氧化产物是________(填离子符号)。‎ ‎[解析]　(1)反应中MnO2作还原剂，氧化产物是K2MnO4，KClO3作氧化剂，还原产物是KCl，利用化合价升降法配平化学方程式为3MnO2＋KClO3＋6KOH高温3K2MnO4＋KCl＋3H2O。‎ ‎(2)H2S中S元素化合价升高2，KMnO4中Mn元素化合价降低5，则H2‎ S前配5，KMnO4前配2，利用原子守恒配平其他物质，得化学方程式为5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5S↓＋8H2O。‎ ‎(3)S2O中含1个过氧键，除过氧键中2个O均为－1价外，其余6个O均为－2价，则S元素的化合价为＋6。在Ag＋催化下，S2O能使含Mn2＋的溶液变成紫红色，由此可判断氧化产物为MnO。‎ ‎[答案]　(1)3MnO2＋KClO3＋6KOH高温3K2MnO4＋KCl＋3H2O ‎(2)5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5S↓＋8H2O ‎(3)＋6　MnO ‎12．(2019·济南模拟)NaCN属于剧毒化学品，应与酸类、氧化剂、食用化学品分开存放。其阴离子CN－中各原子均满足8电子稳定结构，NaCN的电子式为________；NaCN溶液显碱性，原因是_____________________________‎ ‎______________________________________________________‎ ‎(用离子方程式表示)；强氧化剂NaClO会将CN－氧化，生成N2、CO和Cl－等无毒无害物质，可用该反应处理含氰废水(破氰)，反应的离子方程式为______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 若用一定量NaClO处理浓缩后的含氰废水‎10 L[c(CN－)＝0.2 mol·L－1]，过程中产生标准状况下‎21 L氮气，则该过程的破氰率达到________%。‎ ‎[解析]　根据关系式：2CN－～N2，知去除的n(CN－)＝2n(N2)＝×2＝ mol‎10 L浓缩后的含氰废水中n(CN－)＝0.2 mol·L－1×‎10 L＝2 mol，故该过程的破氰率为÷2×100%＝93.75%。‎ ‎[答案]　 　CN－＋H2OHCN＋OH－　2CN－＋5ClO－＋2OH－===2CO＋N2↑＋5Cl－＋H2O　93.75‎ ‎13． (2019·潍坊模拟)三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废水(镍主要以NiR2络合物形式存在)制取草酸镍(NiC2O4)，再高温灼烧草酸镍制取三氧化二镍。工艺流程如图所示：‎ 已知：①NiR2(aq)Ni2＋(aq)＋2R－(aq)(R－为有机物配体，K＝1.6×10－14)‎ ‎②Ksp[Fe(OH)3]＝2.16×10－39，Ksp[Ni(OH)2]＝2×10－15‎ ‎③Ka1(H‎2C2O4)＝5.6×10－2，Ka2(H‎2C2O4)＝5.4×10－5‎ ‎④“脱络”过程中，R－与中间产物·OH反应生成·R(有机物自由基) ·OH能与H2O2发生反应。有关反应的方程式如下：‎ ⅰ.Fe2＋＋H2O2===Fe3＋＋OH－＋·OH ⅱ.R－＋·OH===OH－＋·R ⅲ.H2O2＋2·OH===O2↑＋2H2O 请回答下列问题：‎ ‎(1)中间产物·OH的电子式是________。‎ ‎(2)“沉铁”时，若溶液中c(Ni2＋)＝0.01 mol·L－1，加入碳酸钠调节溶液的pH为________(假设溶液的体积不变，lg 6≈0.8)使Fe3＋恰好沉淀完全(离子的浓度≤1.0×10－5mol·L－1)，则此时________(填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。‎ ‎(3)‎25 ℃‎时，pH＝3的草酸溶液中c(C2O)/c(H‎2C2O4)________(保留两位有效数字)。“沉镍”即得到草酸镍沉淀，其离子方程式是_____________________________________________________。‎ ‎(4)“灼烧”氧化草酸镍的化学方程式为__________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(5)加入Fe2＋和H2O2能够实现“脱络”的原因是______________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(6)三氧化二镍能与浓盐酸反应生成氯气，写出反应的离子方程式______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)·OH有一个孤电子，核外有9个电子，其电子式为。(2)Ksp[Fe(OH)3]＝2.16×10－39，则使Fe3＋恰好沉淀完全所需的c(OH－)＝‎ mol·L－1＝6×10－12 mol·L－1，此时溶液的pH＝－lg c(H＋)＝－lg ＝2＋lg 6≈2.8，因溶液中c(Ni2＋)＝0.01 mol·L－1，则c(Ni2＋)×c2(OH－)＝0.01×(6×10－12)2＝3.6×10－25

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