2023版高考化学二轮复习专题限时集训3离子反应与氧化还原反应含解析新人教版.doc

专题限时集训(三)　离子反响与氧化复原反响
(限时：45分钟)
1．以下关于离子方程式的评价正确的选项是(　　)
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，阳极的电极反响式：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溶液反响：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，阳极反响式：Cu－2e－===Cu2＋，B项错误；过量SO2通入NaClO溶液中，发生氧化复原反响：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溶液反响的离子方程式：Mg2＋＋2HCO＋4OH－===Mg(OH)2↓＋2CO＋2H2O，D项错误。]
2．(2023·合肥质检)在指定条件下，以下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．(2023·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下图(气体体积已换算成标准状况下的体积)：
关于该固体混合物，以下说法正确的选项是(　　)
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　[向固体混合物中参加过量浓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溶液反响的Al为0.10 mol，其质量为2.70 g，由参加过量浓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，那么固体混合物中含有(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固体外表喷洒酒精会剧烈反响，生成绿色固体Cr2O3，同时有具有刺激性气味的乙醛生成。以下判断错误的选项是(　　)
A．该反响说明乙醛既有氧化性又有复原性
B．假设有1 mol乙醇参加反响，转移电子的物质的量为2 mol
C．由此反响可知，酒精严禁与强氧化性试剂混合存放
D．上述反响的化学方程式为2CrO3＋3C2H5OH===Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O
A　[由题给信息可写出该反响的化学方程式为2CrO3＋3C2H5OH===Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O，在该反响中C2H5OH为复原剂，乙醛是氧化产物，根据该反响无法说明乙醛既有氧化性又有复原性，A项错误。]
5．(2023·成都模拟)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，以下有关说法不正确的选项是(　　)
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复原
D．假设生物体有机硫的成键方式为CSH，那么过程④中S未发生氧化复原反响
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，那么过程④中S元素化合价未发生变化，D项正确。]
6．(2023·济南质检)CuS、Cu2S均可用于处理酸性废水中的Cr2O，发生反响如下。
反响Ⅰ：CuS＋Cr2O＋H＋―→Cu2＋＋SO＋Cr3＋＋H2O(未配平)
反响Ⅱ：Cu2S＋Cr2O＋H＋―→Cu2＋＋SO＋Cr3＋＋H2O(未配平)
以下有关说法正确的选项是(　　)
A．反响Ⅰ和Ⅱ中各有2种元素的化合价发生变化
B．处理1 mol Cr2O时反响Ⅰ、Ⅱ中消耗H＋的物质的量相等
C．反响Ⅱ中复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　[反响Ⅰ中S、Cr元素的化合价发生变化，反响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时反响Ⅰ、Ⅱ中消耗H＋的物质的量不相等，B项错误；反响Ⅱ中复原剂为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，那么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)联氨是一种常用的复原剂。向装有少量AgBr的试管中参加联氨溶液，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，该反响的复原产物为________。
(3)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。假设要除去超标的亚氯酸盐，以下物质最适宜的是______(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具有复原性，二者反响生成Ag和N2。
(2)复原产物是氧化剂被复原的产物，即MnO2→MnSO4。
(3)亚氯酸盐具有氧化性，要除去亚氯酸盐需参加复原剂且无毒，故应加FeSO4。参加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．(2023·高考样题例如)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强的复原性。答复以下问题：
(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＋复原为银，从而可用于化学镀银。
①H3PO2中，P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反响中，氧化剂与复原剂的物质的量之比为4∶1，那么氧化产物为________(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溶液反响生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反响。写出白磷与Ba(OH)2溶液反响的化学方程式：______________________________________________________
_____________________________________________________。
[解析]　(1)H3PO2为中强酸，局部电离，用“〞连接。
(2)②根据题意，H3PO2为复原剂，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：
假设金属离子的起始浓度为0.1 mol·L－1，那么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
请答复以下问题：
(1)“试剂1”是酸，该酸的化学式为________，“滤渣1”的成分是________。
(2)“滤液1”中参加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)假设“试剂2”为双氧水，那么生成红褐色沉淀的离子方程式为_____________________________________________________。
(4)该流程中生成Cu2＋的离子反响方程式是__________________________
______________________________________________________________，
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溶液可知参加的试剂1为盐酸；SiO2与盐酸不反响，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沉淀以防止锰元素损失，“滤液1”参加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；参加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：
请答复以下问题：
(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反响的离子方程式：____________________
_____________________________________________________。
(3)写出Ce(BF4)3中参加KCl溶液反响的离子方程式：
_____________________________________________________。
[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；假设改为稀硫酸和H2O2，可防止产生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中参加KCl生成KBF4沉淀和CeCl3溶液，故其离子反响方程式为Ce(BF4)3＋3K＋===3KBF4＋Ce3＋。
[答案]　(1)＋3　(2)防止产生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在高温下反响，生成K2MnO4，写出该反响的化学方程式为________________________________________________
_____________________________________________________。
(2)硫化氢具有复原性，可以和许多氧化剂反响，在硫酸酸化条件下，H2S和KMnO4反响，反响生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反响的化学方程式为______________________________________________________
_____________________________________________________。
(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)反响中MnO2作复原剂，氧化产物是K2MnO4，KClO3作氧化剂，复原产物是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，那么H2S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，那么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．(2023·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，可用该反响处理含氰废水(破氰)，反响的离子方程式为______________________________________________________
_____________________________________________________。
假设用一定量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，那么该过程的破氰率到达________%。
[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． (2023·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。工艺流程如下图：
：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反响生成·R(有机物自由基) ·OH能与H2O2发生反响。有关反响的方程式如下：
ⅰ.Fe2＋＋H2O2===Fe3＋＋OH－＋·OH
ⅱ.R－＋·OH===OH－＋·R
ⅲ.H2O2＋2·OH===O2↑＋2H2O
请答复以下问题：
(1)中间产物·OH的电子式是________。
(2)“沉铁〞时，假设溶液中c(Ni2＋)＝0.01 mol·L－1，参加碳酸钠调节溶液的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)，那么此时________(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)________(保存两位有效数字)。“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)参加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响生成氯气，写出反响的离子方程式______________________________________________________
_____________________________________________________。
[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，那么使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，那么c(Ni2＋)×c2(OH－)＝0.01×(6×10－12)2＝3.6×10－25<Ksp[Ni(OH)2]，因此无Ni(OH)2沉淀。
(3)草酸在水溶液中发生电离，第一步电离方程式为H2C2O4H＋＋HC2O，其电离平衡常数Ka1(H2C2O4)＝，同理第二步电离方程式为HC2OH＋＋C2O，其电离平衡常数Ka2(H2C2O4)＝，＝××＝Ka2(H2C2O4)×Ka1(H2C2O4)×＝5.4×10－5×5.6×10－2×≈3.02，“沉镍〞过程参加草酸，其离子方程式为Ni2＋＋H2C2O4===NiC2O4↓＋2H＋。(4)(5)(6)略。
[答案]　(1) 　(2)2.8　无　(3)3.02　Ni2＋＋H2C2O4===NiC2O4↓＋2H＋　(4)4NiC2O4＋3O22Ni2O3＋8CO2↑　(5)Fe2＋和H2O2发生反响生成·OH，·OH将R－转化为·R，c(R－)减小，使平衡NiR2(aq)Ni2＋(aq)＋2R－(aq)向正向移动，实现“脱络〞　(6)Ni2O3＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋3H2O
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