2015届高考化学第一轮单元复习检测17.doc

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专题训练　氧化还原反应和离子反应

一、选择题
1．（2014·山东理综化学卷，T7）下表中对应关系正确的是
A
CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl
CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
Cl2+2Br‾=2Cl‾+Br2
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
均为单质被还原的置换反应
D
2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2↑
Cl2+H2O=HCl+HClO
均为水作还原剂的氧化还原反应
【答案】B
【解析】A、CH2=CH2+HClCH3CH2Cl为取代反应，A错误；B、由油脂得到甘油，属于酯类的水解反应。由淀粉得到葡萄糖，属于糖类的水解反应，B正确；C、Zn+Cu2+=Zn2++Cu的单质Zn化合价升高，被氧化，C错误；D、Cl2+H2O=HCl+HClO反应中H2O既不是氧化剂也不是还原剂，D错误。
2．（2014·上海单科化学卷，T17）用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是
A．若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋
B．若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋
C．若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出
D．若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出
【答案】B
【解析】A、所得溶液中加入铁粉，发生的反应可能有Fe+2FeCl3=3FeCl2， Fe+CuCl2═FeCl2+Cu，Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，若无固体剩余，说明铁粉以及生产的Cu全部参加反应，此时溶液中的可能含有Fe3＋，也有可能不含有Fe3＋，A错误；B、若有固体存在，说明固体中一定含有Cu，还有可能含有Fe，因此溶液中一定含有Fe2＋，B正确；C、若溶液中有Cu2＋，那么可能会有部分Cu2＋和Fe置换出Cu，所以不一定没有固体析出，C错误；D、若溶液中有Fe2＋，如若溶液中Fe3＋过量，则不一定有Cu析出，D错误。
3．（2014·广东理综化学卷，T22）下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸
均冒气泡
两者均能与盐酸反应
B
向AgNO3溶液中滴加过量氨水
溶液澄清
Ag+与NH3∙H2O能大量共存
C
将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中
溶液变蓝
Cu与稀HNO3发生置换反应
D
将KI和FeCl3溶液在试管中混合后，加入CCl4，振荡，静置
下层溶液显紫红色
氧化性：Fe3+>I2
【答案】AD
【解析】A项：B项氨水可与Ag+发生络合反应，先生成沉淀Ag(OH)后溶解生成Ag(NH3)2OH溶液，故B项错误。C项铜与稀酸发生的反应不是置换反应，故C明显错误。
4．（2014·上海单科化学卷，T20）向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸。下列离子方程式与事实不相符的是
A．OH―＋CO32―＋2H＋→HCO3―＋H2O B．2OH―＋CO32―＋3H＋→HCO3―＋2H2O
C．2OH―＋CO32―＋4H＋→CO2↑＋3H2O D．OH―＋CO32―＋3H＋→CO2↑＋2H2O
【答案】C
【解析】根据题目提供的信息“向等物质的量浓度的NaOH和Na2CO3的混合溶液中加入稀盐酸”，可知首先发生得到离子反应是OH―＋H＋→H2O，再次是CO32―＋H＋→HCO3―，最后是HCO3―＋H＋→CO2↑＋H2O。如果只发生前两个反应，则总的离子方程式为OH―＋CO32―＋2H＋→HCO3―＋H2O或2OH―＋CO32―＋3H＋→HCO3―＋2H2O，AB正确；如果三个反应均发生，则总的离子方程式为OH―＋CO32―＋3H＋→CO2↑＋2H2O，D正确。
5．(2013·南京一模)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是(　　)
A．NO2通入水中：3NO2＋H2O===2H＋＋2NO＋NO
B．用两个铜电极电解CuSO4溶液：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋
C．SO2通入FeCl3溶液中：SO2＋Fe3＋＋2H2O===SO＋Fe2＋＋4H＋
D．过量的CO2通入NaAlO2溶液中：2AlO＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO
解析　B项，铜作电极，则阳极上铜电极溶解，阴极上铜离子放电析出铜，故不正确；C项，离子方程式未配平，正确的离子方程式应为SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋；D项，通入过量的CO2气体应该生成HCO，正确的离子方程式应为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。
答案　A
6．（2014·山东理综化学卷，T12）下列有关溶液组成的描述合理的是
A．无色溶液中可能大量存在Al3+、NH4+、Cl‾、S2‾
B．酸性溶液中可能大量存在Na+、ClO‾、SO42‾、I‾
C．弱碱性溶液中可能大量存在Na+、K+、Cl‾、HCO3‾
D．中性溶液中可能大量存在Fe3+、K+、Cl‾、SO42‾
【答案】C
【解析】A、Al3+ 和S2-能发生双水解反应（2Al3++3S2‾+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑）而不能大量共存，A错误；B、在酸性条件下，ClO‾具有较强的氧化性，能把I‾氧化而不能大量共存，B错误；C项可以大量共存；D、中性溶液中，Fe3+能发生水解反应（Fe3+ + 3H2O==Fe(OH)3↓ + 3H+）生成Fe(OH)3沉淀而不能大量共存，D错误。
7．(2013·湖北八校联考)下列离子方程式表达正确的是(　　)
A．氢氧化铁溶于氢碘酸：Fe(OH)3＋3H＋===Fe3＋＋3H2O
B．小苏打溶液呈碱性的原因：HCO＋H2OH3O＋＋CO
C．溴化亚铁溶液中通入足量氯气：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
D．向硫酸铝铵溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液：NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋5OH－===AlO＋2BaSO4↓＋NH3·H2O＋2H2O
解析　选项A，Fe3＋会氧化I－，错误；选项B，写的是电离方程式不是水解方程式，错误，正确的应为HCO＋H2OOH－＋H2CO3；选项D，Ba(OH)2溶液少量不可能生成AlO，应生成Al(OH)3，错误，正确的应为NH＋Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋Al(OH)3↓＋NH3·H2O。
答案　C
8．（2014·江苏单科化学卷，T7）下列指定反应的离子方程式正确的是
A．Cu溶于稀硝酸HNO3：Cu＋2H＋＋NO3－=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＋AlO2－＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－
【答案】D
【解析】铜和稀硝酸反应生成NO，A错误；硫酸亚铁铵与过量氢氧化钠反应除生成氢氧化亚铁沉淀外，还生成氨水，B错误；C选项中醋酸为弱电解质，应写成化学式，C错误；偏铝酸钠通入过量二氧化碳，生成氢氧化铝和碳酸氢根，D正确。
9．(2013·大连双基测试)常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
A．pH＝1的溶液中：Fe2＋、NO、SO、Na＋
B．水电离出的c(H＋)＝10－12 mol/L的溶液中：Ca2＋、K＋、Cl－、HCO
C．c(H＋)/c(OH－)＝1012的水溶液中：NH、Al3＋、NO、Cl－
D．c(Fe3＋)＝0.1 mol/L的溶液中：K＋、ClO－、SO、SCN－
解析　选项A，pH＝1的溶液显酸性，溶液中存在大量H＋，H＋、NO与Fe2＋不能大量共存，A错误；选项B，水电离出的c(H＋)＝10－12 mol·L－1的水溶液既有可能显酸性，也有可能显碱性，但HCO都不能大量存在，B错误；选项C，c(H＋)/c(OH－)＝1012的水溶液显酸性，这些离子可以大量共存，C正确；选项D， Fe3＋与SCN－因发生络合反应而不能大量共存，D错误。
答案　C
10．(2013·长春一调)常温下下列各组离子在给定条件下一定能大量共存的是(　　)
A．水电离出的c(H＋)＝1×10－14 mol·L－1的溶液：K＋、AlO、Br－、Cl－
B．在含有Al3＋、Cl－的溶液中：HCO、I－、NH、Mg2＋
C．在c(H＋)＝1×10－13 mol·L－1的溶液中：Na＋、S2－、SO、NO
D．在溶质为KNO3和NaHSO4的溶液中：Fe2＋、Ca2＋、Al3＋、Cl－
解析　A项，溶液呈酸性或碱性，AlO不能存在于酸性溶液中；B项，Al3＋与HCO因发生水解相互促进反应而不能大量共存；D项，H＋、NO和Fe2＋因发生氧化还原反应而不能大量共存。
答案　C
二、非选择题
11．（2014·广东理综化学卷，T33）（17分）H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。
（1）某小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30% H2O2、0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：____________
②设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定____________________________________（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
③设计实验装置，完成图20的装置示意图。
④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。
实验序号
物理量
V[0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3]/mL

……
1
a

……
2
a

……
（2）利用图21（a）和21（b）中的信息，按图21（c）装置（连能的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是______________________________________________________。

【答案】（17分）
（1）①（3分）②收集到相同体积氧气所需要的时间（或相同时间内，收集到氧气的体积）（2分）
③（3分）
④（5分）
物理量
实验序号
V[0.1mol∙L-1Fe2(SO4)3]
/mL
V[30% H2O2]
/mL
V[ H2O]
/mL
V[O2]
/mL
收集d mL O2所需时间t/s
1
a
b
c
d
t1
2
a
c
b
d
t2
（2）深（2分）。由图21(a)可知H2O2分解为放热反应，H2O2分解使B瓶中温度升高，再由图21(b)可知反应2NO2(g) N2O4(g)，也是放热反应，升温使平衡向左移动，增大，颜色加深（3分）
【解析】（1）①H2O2在Fe2(SO4)3作催化剂的条件下分解生成H2O和O2，在此反应中H2O2既做氧化剂也做还原剂，所以用双线桥表示电子转移的方向和数目为；
②反应速率是单位时间内物质的量浓度的变化量，所以要测定不同浓度的H2O2对分解速率的影响，可以比较收集到相同体积氧气所需要的时间，或比较相同时间内，收集到氧气的体积；
③收集并测量气体的体积，我们可以采用排水法收集氧气，但要用量筒代替集气瓶，这样便于测量其体积，或者用注射器来测量体积，故收集装置是

（2）由图21(a)可知H2O2分解为放热反应，H2O2分解使B瓶中温度升高，再由图21(b)可知反应2NO2(g) N2O4(g)，也是放热反应，升温使平衡向左移动，增大，颜色加深，所以B瓶的颜色比A瓶的颜色深。
12．（2014·全国理综I化学卷，T27）（15分）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和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag，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”、“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_____
______________________________________。
（4）H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）：

①写出阳极的电极反应____________________________________。
②分析产品室可得到H3PO2的原因___________________________________。
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是 。
【答案】（1）H3PO2H+＋H2PO2-
(2)①+1。②H3PO4。③正盐，碱性。
（3）2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O＝2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2
（4）①2H2O－4e-＝4H＋＋O2↑或4OH-－4e-＝2H2O＋O2.
②由于阳极室OH-放电，造成H+浓度增大，通过阳膜扩散进入产品室，而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室，二者反应生成H3PO2.
③H3PO4或PO43-。由于H3PO2具有还原性，电解时就会有H3PO2在阳极放电而被氧化生成H3PO4。
【解析】（1）一元酸，只发生一步电离，中强酸是弱电解质：H3PO2H+＋H2PO2-
(2)①利用元素化合价代数和为零，得出P元素为+1价。
②H3PO2做还原剂，Ag+是氧化剂，二者1︰4反应，则H3PO2失去4个电子，P元素变为+5价，生成H3PO4。
③由于H3PO2是一元酸，所以NaH2PO2是正盐，弱酸强碱盐水解显碱性。
（3）反应的反应物与产物都给出，是P元素的歧化反应，注意配平就可以：2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O＝2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2
（4）①阳极室电极上发生氧化反应，失电子的是OH-。2H2O－4e-＝4H＋＋O2↑或4OH-－4e-＝2H2O＋O2↑.
②由于阳极室OH-放电，造成H+浓度增大，H+通过阳膜进入产品室，而原料室中的H2PO2-可以通过阴膜进入产品室，生成H3PO2.
③由于H3PO2具有还原性，电解时就会有H3PO2在阳极放电而生成H3PO3。
13．（2014·江苏单科化学卷，T20）（14分）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。
（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图—1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－—2e－S （n—1）S+ S2－ Sn2－
①写出电解时阴极的电极反应式： 。
②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成 。
（2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如题20图—2所示。
①在图示的转化中，化合价不变的元素是 。
②反应中当有1molH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量为 。
③在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有 。
（3）H2S在高温下分解生成硫蒸汽和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如题20图—3所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为 。

【答案】（14分）
（1）①2H2O+2e—=H2+2OH— ②Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S
（2）①铜、氢、氯 ②0.5mol ③提高混合气体中空气的比例
（3）2H2S===2H2+S2
【解析】（1）①溶液呈碱性，电解时水得到电子，阴极的电极反应式为：2H2O+2e—=H2+2OH—；②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，Sn2-+2H+=(n-1)S+H2S
（2） 在物质转化图中，铜元素的化合价都是+2价，氢的化合价均为+1价，氯的化合价均为-1价。反应中1mol硫化氢转变成S，且三价铁不改变，说明硫化氢均被氧气氧化，转移电子数为2mol，消耗氧气的物质的量为0.5mol。根据图表，要不生成CuS，需要提高氧气的量，即提高混合气体中空气的含量。
（3）根据图像，1400°C时，硫化氢由85%减少到40%，氢气由10%增加40%，另一种气体由5%增大到20%，生成物的物质的量之比为2:1，2H2S===2H2+SX根据原子个数守恒，的X=2，反应方程式为：2H2S===2H2+S2
14．(2013·江西联考)现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含阴、阳离子互不相同，分别含有五种阳离子Na＋、Al3＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋和五种阴离子Cl－、OH－、NO、CO、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质是________和________(填化学式)。
(2)为了确定X，现将(1)中的两种物质记为A和B，含X的物质记为C，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体；当C与A的溶液混合时产生棕黄色沉淀，向该沉淀中滴入稀硝酸沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则X为________。
A．SO　　　　　　　　 B．SO
C．CH3COO－ D．SiO
(3)将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的________(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为____________。
(4)利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论：________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________。
解析　(1)五种碳酸盐中，只有Na2CO3是可溶的，五种碱中，只有NaOH、Ba(OH)2是可溶的，因为各物质所含阴、阳离子互不相同，所以两种物质分别是Na2CO3、Ba(OH)2。
(2)根据实验现象可知C为Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3与Na2CO3发生双水解反应，有氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体生成，Fe2(SO4)3与Ba(OH)2反应有氢氧化铁沉淀和硫酸钡沉淀生成，滴入稀硝酸，只有氢氧化铁沉淀溶解。
(3)根据实验现象，Cu与NO在酸性条件下发生反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。
(4)利用氢氧化铝溶于强碱的性质进行检验。
答案　(1)Na2CO3　Ba(OH)2
(2)B
(3)NO　3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量，若先出现白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3＋；若生成的白色沉淀不溶解，则D中含有Mg2＋
15．（2014·广东理综化学卷，T32）（16分）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：

（注：SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_________________。
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为________________________，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为_________________。
（3）步骤①为：搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有____________。
（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为_____________，100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。
（5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。
【答案】（16分）
（1）排出空气，作为保护气，防止石墨被空气中的氧气氧化而损耗（1分）。
（2）CO（1分） ， SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O（2分）
（3）过滤（1分）。Cl—、AlO2—、OH—（3分）。
（4）AlO2—+CH3COOCH2CH3+2H2O CH3COO— + Al(OH)3↓+CH3CH2OH （3分），7.8Kg（2分）
(5) （3分）
【解析】（1）开始前反应器中存在氧气，那么在加热的条件下，石墨与氧气发生反应，所以在反应前必须排净反应器中的氧气，故通入N2的目的就是排出空气，作为保护气，防止石墨被空气中的氧气氧化而损耗；
（2）只能是CO不可能是CO2，因为石墨与CO2高温下也会转化CO；根据题目中的信息“SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃”，所以气体II的主要成分就是SiCl4，SiCl4再与NaOH 反应制备水玻璃（Na2SiO3），故发生反应的化学方程式是SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O；
（3）固体Ⅲ含AlCl3、FeCl3、MgCl2加过量NaOH溶液有沉淀Mg(OH)2、Fe(OH)3和溶液NaAlO2、NaCl。要分离出沉淀的操作是过滤；因为NaOH过量，所以溶液中必存在的阴离子是AlO2—、OH—，反应由NaCl生成，则溶液中还存在阴离子Cl—，那么所得溶液IV中的阴离子有Cl—、AlO2—、OH—；
（4）溶液IV中的阴离子有Cl—、AlO2—、OH—。加入了反应物CH3COOCH2CH3，能除去溶液中的OH—，且能促进偏铝酸根离子发生水解生成沉淀Al(OH)3，则V 是Al(OH)3，所以反应的方程式是AlO2—+CH3COOCH2CH3+2H2OCH3COO—+ Al(OH)3↓+CH3CH2OH ；由Al2O3～2Al(OH)3 可以计算：Al(OH)3的质量m=100Kg×5.1%÷102×156＝7.8Kg
（5）铜的化学性质比石墨活泼，所以应用外加电流的阴极保护法保护铜，所以石墨作阳极，铜作阴极。防腐示意图如下：

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