高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題能力訓(xùn)練2 離子反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

專題能力訓(xùn)練2離子反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(共7小題,每小題6分,共42分。每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()A.無色透明的溶液中: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.能使甲基橙變紅的溶液中:Na+、NH4+、SO42-、HCO3-答案:B解析:A項(xiàng),Fe3+顯棕黃色,且Fe3+與SCN-會(huì)生成紅色溶液,錯(cuò)誤;B項(xiàng),由題意知,c(H+)<c(OH-),溶液顯堿性,K+、Na+、CO32-、NO3-在該溶液中可以大量共存,正確;C項(xiàng),MnO4-可以氧化Fe2+,二者不能大量共存,錯(cuò)誤;D項(xiàng),使甲基橙變紅的溶液顯酸性,HCO3-與H+反應(yīng)生成CO2和H2O,不可以大量共存,錯(cuò)誤。2.下列離子方程式正確且與對應(yīng)實(shí)驗(yàn)相符合的是()編號(hào)目的操作離子方程式A比較Fe2+和Br-還原性強(qiáng)弱向FeBr2溶液中加少量氯水2Br-+Cl2Br2+2Cl-B比較C、Si非金屬性強(qiáng)弱向硅酸鈉溶液中通入少量二氧化碳SiO32-+CO2+H2OH2SiO3+CO32-C除去CO2中的SO2將氣體通入盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶CO32-+SO2SO32-+CO2D實(shí)驗(yàn)室制取氯氣向MnO2固體中加入濃鹽酸并加熱MnO2+4HCl(濃)Mn2+2Cl-+Cl2+2H2O答案:B解析:向FeBr2溶液中加少量氯水,由于Fe2+還原性強(qiáng)于Br-,故優(yōu)先發(fā)生反應(yīng)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-,A錯(cuò)誤;向硅酸鈉溶液中通入少量二氧化碳,發(fā)生反應(yīng)SiO32-+CO2+H2OH2SiO3+CO32-,據(jù)此反應(yīng)可比較C、Si非金屬性強(qiáng)弱,B正確;將氣體通入盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶,發(fā)生反應(yīng)2HCO3-+SO2SO32-+2CO2+H2O,C錯(cuò)誤;向MnO2固體中加入濃鹽酸并加熱,發(fā)生反應(yīng)MnO2+4H+2Cl-Mn2+Cl2+2H2O,D錯(cuò)誤。3.下列關(guān)于物質(zhì)或離子檢驗(yàn)的敘述正確的是()A.在溶液中加KSCN溶液顯紅色,證明原溶液中有Fe3+,無Fe2+B.氣體通過無水CuSO4,粉末變藍(lán),證明原氣體中含有水蒸氣C.灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有Na+,無K+D.將氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁,證明原氣體是CO2答案:B解析:加入KSCN溶液,溶液顯紅色,說明一定含有Fe3+,但無法確定是否含有Fe2+,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氣體通過無水CuSO4,粉末變藍(lán),說明生成CuSO4·5H2O,則原氣體含有水蒸氣,B項(xiàng)正確;該粉末的焰色反應(yīng)為黃色,故含有Na+,但需要透過藍(lán)色鈷玻璃片觀察火焰是否顯紫色才能確定是否含有K+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;使澄清石灰水變渾濁的氣體可以是CO2,也可以是SO2,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng):2R(OH)3+3ClO-+4OH-2RO4n-+3Cl-+5H2O,則RO4n-中R的化合價(jià)是()A.+3價(jià)B.+4價(jià)C.+5價(jià)D.+6價(jià)答案:D解析:根據(jù)電荷守恒,可解得n=2;在RO42-中,設(shè)R的化合價(jià)為x,則x-2×4=-2,解得x=+6,D項(xiàng)正確。5.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至過量,觀察到有沉淀(CuI)生成,且溶液變?yōu)樽厣?再向反應(yīng)后的混合物中不斷通入SO2氣體,溶液逐漸變成無色。下列有關(guān)分析中正確的是()A.上述實(shí)驗(yàn)條件下,物質(zhì)的氧化性:Cu2+>SO2>I2B.在SO2與I2反應(yīng)中,得到的還原產(chǎn)物為H2SO4C.通入SO2后溶液逐漸變成無色,體現(xiàn)了SO2的漂白性D.滴加KI溶液時(shí),每轉(zhuǎn)移2 mol e-會(huì)生成2 mol CuI沉淀答案:D解析:向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI+I2,向反應(yīng)后的混合物中不斷通入SO2氣體,反應(yīng)方程式為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錯(cuò)誤;在反應(yīng)SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI中,還原產(chǎn)物為HI,H2SO4為氧化產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;在反應(yīng)SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI中,二氧化硫體現(xiàn)還原性,不表現(xiàn)漂白性,C錯(cuò)誤;在反應(yīng)2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI+I2中,每轉(zhuǎn)移2 mol電子生成2 mol CuI,D正確。6.某鐵的氧化物(FexO) 1.52 g溶于足量鹽酸中,向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL Cl2,恰好將Fe2+完全氧化。x值為()A.0.80B.0.85C.0.90D.0.93答案:A解析:根據(jù)得失電子守恒可知,FexO被氧化為Fe3+轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和Cl2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。標(biāo)準(zhǔn)狀況下112 mL Cl2轉(zhuǎn)移電子為0.01 mol,則有:1.5256x+16×(3-2x)×x=0.01,x=0.80。7.已知離子方程式:As2S3+H2O+NO3-AsO43-+SO42-+NO+(未配平),下列說法錯(cuò)誤的是() A.配平后水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4B.反應(yīng)后溶液呈酸性C.配平后氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為328D.氧化產(chǎn)物為AsO43-和SO42-答案:C解析:根據(jù)電子守恒,結(jié)合電荷守恒可配平離子方程式3As2S3+4H2O+28NO3-6AsO43-+9SO42-+28NO+8H+,由此可知A、B、D正確,C項(xiàng)應(yīng)為283。二、非選擇題(共4小題,共58分)8.(14分)某學(xué)生認(rèn)為某強(qiáng)酸性溶液X中可能含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、NO3-、Cl-中的一種或幾種,取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn),能實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化:根據(jù)以上信息,回答下列問題。(1)上述溶液X中除H+外還肯定含有的離子是,不能確定是否含有的離子是。 (2)反應(yīng)中,包含氧化還原反應(yīng)的是(填序號(hào))。 (3)寫出步驟中生成氣體A的反應(yīng)的離子方程式: 。 答案:(1)Al3+、NH4+、Fe2+、SO42-Fe3+、Cl-(2)(3)3Fe2+NO3-+4H+3Fe3+NO+2H2O解析:(1)強(qiáng)酸性溶液中不含CO32-、SO32-;加入Ba(NO3)2溶液有氣體和沉淀生成,根據(jù)題意應(yīng)發(fā)生反應(yīng)3Fe2+NO3-+4H+3Fe3+NO+2H2O,則溶液中不含Ba2+和NO3-,一定含有Fe2+和SO42-,氣體A為NO。加入過量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生的氣體一定為氨氣,通入過量CO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為AlO2-+2H2O+CO2Al(OH)3+HCO3-,故不能確定是否含有的離子是Fe3+和Cl-。(2)反應(yīng)是溶液中SO42-結(jié)合Ba2+生成BaSO4沉淀,Fe2+在稀硝酸中被氧化為Fe3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)是NaOH溶液和NH4+ 反應(yīng)生成氨氣,不是氧化還原反應(yīng);OH-結(jié)合Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,不是氧化還原反應(yīng);Al3+和過量OH-反應(yīng)生成偏鋁酸鹽,不是氧化還原反應(yīng)。是Fe(OH)3和鹽酸反應(yīng)發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng)。NaAlO2溶液中通入過量二氧化碳?xì)怏w生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3,不是氧化還原反應(yīng)。故包含氧化還原反應(yīng)的是。(3)步驟中生成氣體A的反應(yīng)為酸性條件下NO3-氧化Fe2+,故溶液中存在Fe2+,不存在NO3-,氣體A是NO;離子方程式為3Fe2+NO3-+4H+3Fe3+NO+2H2O。9.(14分)氧化還原反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中的基本反應(yīng)之一,研究氧化還原反應(yīng),對人類的進(jìn)步具有極其重要的意義。(1)已知:2BrO3-+Cl2Br2+2ClO3-5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HClClO3-+5Cl-+6H+3Cl2+3H2O則ClO3-、BrO3-、IO3-、Cl2的氧化性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)椤?#160;(2)20世紀(jì)初期,某化學(xué)家合成出極易溶于水的NaBH4。在強(qiáng)堿性條件下,常用NaBH4處理含Au3+的廢液生成單質(zhì)Au。已知反應(yīng)后硼元素以BO2-形式存在,反應(yīng)前后硼元素化合價(jià)不變,且無氣體生成,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。 (3)某強(qiáng)氧化劑RO(OH)2+能將Na2SO3氧化。已知含2.0×10-3 mol RO(OH)2+的溶液,恰好與25.0 mL 0.2 mol·L-1 Na2SO4溶液完全反應(yīng),則反應(yīng)后R的化合價(jià)為。 (4)將32 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸的濃度為 mol·L-1(用含V、a的式子表示)。 欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要H2O2的質(zhì)量為 g。 答案:(1)IO3-<Cl2<ClO3-<BrO3-(2)8Au3+3BH4-+24OH-8Au+3BO2-+18H2O(3)0價(jià)(4)50+0.1aV1417解析:(1)由反應(yīng)可知,氧化性:BrO3->ClO3-,由反應(yīng)可知,氧化性:Cl2>IO3-,由反應(yīng)可知,氧化性:ClO3->Cl2,故氧化性:IO3-<Cl2<ClO3-<BrO3-。(2)NaBH4與Au3+發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaBO2和Au,反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變,因無氣體生成,則氫元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?1價(jià),金元素由+3價(jià)變?yōu)?價(jià),結(jié)合得失電子守恒得離子方程式8Au3+3BH4-+24OH-8Au+3BO2-+18H2O。(3)n(Na2SO3)=25.0×10-3 L×0.2 mol·L-1=5×10-3 mol,Na2SO3被氧化后生成Na2SO4,RO(OH)2+中R的化合價(jià)為+5價(jià),設(shè)被還原后的化合價(jià)為a,根據(jù)得失電離守恒:5×10-3 mol×(6-4)=2.0×10-3 mol×(5-a),解得a=0。(4)將鈉離子完全轉(zhuǎn)化為硝酸鈉時(shí),根據(jù)鈉原子守恒得n(NaOH)=n(NaNO3)=0.001aV mol,根據(jù)硝酸根離子守恒得起酸作用的硝酸的物質(zhì)的量=0.001aV mol,根據(jù)N原子守恒知作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量n(HNO3)=11.2 L22.4 L·mol-1=0.5 mol,所以硝酸的物質(zhì)的量濃度c(HNO3)=0.5mol+0.001aVmol0.14 L=50+0.1aV14 mol·L-1。設(shè)需要H2O2 m g,根據(jù)電子得失守恒,有3264×2=m34×2,解得:m=17。10.(14分).煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空氣及在脫硫微生物存在下發(fā)生生物氧化還原反應(yīng),有關(guān)反應(yīng)的離子方程式依次為:2FeS2+7O2+2H2O4H+2Fe2+4SO42-;Fe2+O2+H+Fe3+; FeS2+2Fe3+3Fe2+2S;2S+3O2+2H2O4H+2SO42-。已知:FeS2中的硫元素為-1價(jià)。回答下列問題:(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律,將上述離子方程式配平并補(bǔ)充完整。(2)反應(yīng)的還原劑是。 (3)觀察上述反應(yīng),硫元素最終轉(zhuǎn)化為從煤炭中分離出來。 .在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即變藍(lán),有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為。在上述藍(lán)色溶液中,繼續(xù)滴加足量的NaClO溶液,藍(lán)色逐漸消失,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為(提示:碘元素被氧化成IO3-)。從以上實(shí)驗(yàn)可知,ClO-、I2、IO3-的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是。.工業(yè)上用黃銅礦(CuFeS2)冶煉銅,副產(chǎn)品中也有SO2,冶煉銅的反應(yīng)為8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。若CuFeS2中Fe的化合價(jià)為+2價(jià),反應(yīng)中被還原的元素是(填元素符號(hào))。當(dāng)生成0.8 mol銅時(shí),此反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為。 答案:.(1)41442H2O(2)FeS2(3)硫酸鹽.2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-I2+5ClO-+2OH-2IO3-+5Cl-+H2OClO->IO3->I2.Cu、O10 mol解析:(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律,上述離子方程式是4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O;(2)反應(yīng)的還原劑是FeS2;(3)通過觀察分析三個(gè)反應(yīng)可知:硫元素最終轉(zhuǎn)化為硫酸鹽從煤炭中分離出來;.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即變藍(lán),根據(jù)質(zhì)量守恒定律及電荷守恒及電子守恒,則該反應(yīng)的離子方程式是2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-;在上述藍(lán)色溶液中,繼續(xù)滴加足量的NaClO溶液,藍(lán)色逐漸消失,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是I2+5ClO-+2OH-2IO3-+5Cl-+H2O;根據(jù)氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,所以氧化性:ClO->I2;ClO->IO3-,對于同一元素來說,一般是元素的化合價(jià)越高,化合物的氧化性就越強(qiáng),所以氧化性:IO3->I2;故ClO-、I2、IO3-的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是ClO->IO3->I2;.在反應(yīng)中8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。CuFeS2中Fe的化合價(jià)為+2價(jià),反應(yīng)后被氧化為Fe2O3;S在反應(yīng)前化合價(jià)是-2價(jià),反應(yīng)后被氧化為+4價(jià)的SO2。Cu是+2價(jià),O2中O元素的化合價(jià)是0價(jià),反應(yīng)后被還原變?yōu)?2價(jià),所以反應(yīng)中被還原的元素是Cu、O;根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知:每產(chǎn)生8 mol的Cu,轉(zhuǎn)移電子100 mol,所以當(dāng)生成0.8 mol銅時(shí),此反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子10 mol。11.(2019山東泰安高三模擬)(16分)六水合高氯酸銅Cu(ClO4)2·6H2O是一種易溶于水的藍(lán)色晶體,常用作助燃劑。以NaCl等為原料制備高氯酸銅晶體的一種工藝流程如下:回答下列問題:(1)Cu2(OH)2CO3在物質(zhì)類別上屬于(填序號(hào))。 A.堿B.鹽C.堿性氧化物(2)發(fā)生“電解”時(shí)所用的是(填“陽離子”或“陰離子”)交換膜。 (3)歧化反應(yīng)是同一種物質(zhì)中同種元素自身的氧化還原反應(yīng),已知上述工藝流程中“歧化反應(yīng)”的產(chǎn)物之一為NaClO3。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (4)“電解”的陽極產(chǎn)物為(填離子符號(hào))。 (5)操作a的名稱是,該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是(填化學(xué)式)。 (6)“反應(yīng)”的離子方程式為。 答案:(1)B(2)陽離子(3)3Na2CO3+3Cl25NaCl+NaClO3+3CO2(4)ClO4-(5)蒸發(fā)濃縮NaCl(6)Cu2(OH)2CO3+4H+2Cu2+CO2+3H2O