2021高考化学二轮复习专题突破练3离子反应氧化还原反应含解析

1、专题突破练3离子反应氧化还原反应一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)1.(2020山东威海线上适应性考试)下列离子方程式正确的是()a.过量so2通入到ba(no3)2溶液中:3so2+2no3-+3ba2+2h2o3baso4+2no+4h+b.fe(oh)2溶于稀硝酸:fe(oh)2+2h+fe2+2h2oc.向h218o2中加入h2so4酸化的kmno4:5h218o2+2mno4-+6h+518o2+2mn2+8h2od.用铜电极电解硫酸铜溶液:2cu2+2h2o2cu+o2+4h+2.(双选)(2020安徽皖南八校高三联考改编)下列指定反应的离子方程式正确的是()a.

2、向fecl3溶液中滴入kscn溶液,溶液“变红”:fe3+3scn-fe(scn)3b.向碳酸氢铵溶液中加入过量的naoh溶液:nh4+oh-nh3h2oc.向明矾溶液中加入ba(oh)2溶液至生成沉淀的物质的量最多:al3+2so42-+2ba2+4oh-2baso4+alo2-+2h2od.等体积、等物质的量浓度的nahco3溶液与ba(oh)2溶液混合:hco3-+ba2+oh-baco3+h2o3.(2020山西大同一模)实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂有cui的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,该反应的化学方程式为4cui+hgcu2hgi4+2

3、cu。下列有关说法正确的是()a.上述反应的产物cu2hgi4中,hg的化合价为+2价b.上述反应中cui既是氧化剂,又是还原剂c.上述反应中hg元素与cu元素均被氧化d.上述反应中生成64 g cu时,转移的电子数为2na4.(2020河北衡水中学高三质检)实验室将naclo3和na2so3按物质的量之比21倒入烧瓶中,水浴加热,同时滴入h2so4溶液,产生棕黄色的气体x,反应后测得naclo3和na2so3恰好完全反应,则x为()a.clo2b.cl2oc.cl2d.cl2o35.(双选)(2020山东新高考模拟)三效催化剂是最常见的汽车尾气催化剂,催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说

4、法正确的是()a.在转化过程中,氮元素均被还原b.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程c.还原过程中生成0.1 mol n2,转移电子数为1 mold.三效催化剂能有效实现汽车尾气中co、cxhy、nox三种成分的净化6.(2020山东实验中学第二次诊断)常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是()a.c(oh-)/c(h+)=10-12的溶液中:nh4+、cu2+、no3-、so42-b.滴加kscn溶液显红色的溶液中:nh4+、k+、cl-、i-c.0.1 moll-1的nahco3溶液中:fe3+、k+、cl-、so42-d.水电离产生的c(oh-)=10-12 moll-1

5、的溶液中:na+、al3+、cl-、no3-7.某溶液中含vo2+和cr2o72-,现向此溶液中滴入25.00 ml 0.100 0 moll-1的feso4溶液,恰好使vo2+vo2+、cr2o72-cr3+。再滴入2.00 ml 0.010 00 moll-1 kmno4溶液,又恰好使vo2+vo2+,而cr3+不变,此时mno4-mn2+,则原溶液中铬元素的质量为()a.41.60 mgb.46.80 mgc.156.0 mgd.234.0 mg8.(2020吉林长春东北师范大学附中调研)类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子方程式的类推正确的是()选项已知类推a将fe加入

6、cuso4溶液中:fe+cu2+cu+fe2+将na加入到cuso4溶液中:2na+cu2+cu+2na+b向ca(clo)2溶液中通入少量co2:co2+h2o+ca2+2clo-caco3+2hclo向ca(clo)2溶液中通入少量so2:so2+h2o+ca2+2clo-caso3+2hcloc用惰性电极电解氯化钠溶液:2cl-+2h2o2oh-+h2+cl2用惰性电极电解mgbr2溶液:2br-+2h2o2oh-+h2+br2d稀盐酸与naoh溶液反应至中性:h+oh-h2o稀硝酸与ba(oh)2溶液反应至中性:h+oh-h2o9.(2020河北衡水中学高三质检)在酸性条件下,黄铁矿(

7、fes2)催化氧化的反应方程式为2fes2+7o2+2h2o2fe2+4so42-+4h+,实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是()a.反应的离子方程式为4fe(no)2+o2+4h+4fe3+4no+2h2ob.反应的氧化剂是fe3+c.反应是氧化还原反应d.黄铁矿催化氧化中no作催化剂10.(双选)(2020浙江名校协作体二模改编)某化学实验室产生的废液中只可能含有na+、nh4+、ba2+、cu2+、al3+、fe2+、fe3+中的某几种阳离子,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以便回收金属,保护环境。已知:步骤中,滴加naoh溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确

8、的是()a.根据步骤的现象,说明废液中一定含有al3+b.由步骤中红棕色固体可知,废液中一定存在fe3+c.沉淀甲中一定没有al(oh)3d.该废液中一定含有nh4+、ba2+、cu2+,fe2+和fe3+至少存在一种二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11.(2020山东平度第九中学高三质检)(12分)已知无色溶液x可能含有h+、na+、nh4+、mg2+、al3+、co32-、no3-、so42-中的几种离子,某化学兴趣小组通过如下实验确定了其成分(其中所加试剂均过量,气体体积已转化为标准状况):回答下列问题:(1)实验可确定无色溶液x中一定不存在的离子有。(2)无色气体a分子的立体构

9、型为;白色沉淀a的成分为(写化学式)。(3)实验中的第ii步操作对应发生反应的离子方程式为。(4)该无色溶液x中一定存在的阳离子及其物质的量浓度为。12.(2020安徽庐巢七校联盟高三第五次联考)(12分)某探究学习小组用如图所示装置进行so2、fe2+和cl-还原性强弱的比较实验,实验过程如下:.先向b中的fecl2溶液(约10 ml)中通入cl2,当b中溶液变黄时,停止通气。.打开活塞b,使约2 ml的溶液流入d试管中,检验d试管溶液中的离子。.接着再向b中通入一定量的so2气体。.更新试管d,重复过程。(1)棉花中浸润的溶液为,目的是。(2)过程中一定发生反应的离子方程式为,过程中检验取

10、出溶液中是否含有硫酸根的操作是。(3)该小组对so2、fe2+和cl-还原性强弱比较期望达到的结论是。(4)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,下表是他们的检测结果,一定能够证明so2、fe2+和cl-还原性强弱关系的是。实验过程中检出离子过程中检出离子甲有fe3+无fe2+有so42-乙既有fe3+又有fe2+有so42-丙有fe3+无fe2+有fe2+13.(2020北京通州摸底考试节选)(12分)将高温水蒸气通到kscn的表面,会发生下列反应:4kscn+9h2o(g)k2co3+k2s+3co2+3h2s+4nh3,请填空:(1)上述反应所涉及的各元素中,原子半径最大的是(填元素符号

11、,下同),属于第二周期的元素的非金属性由强到弱的顺序为;(2)上述反应所涉及的各物质中,属于非电解质的是;(3)写出co2的电子式:;(4)潮湿银器表面遇到k2s会出现黑色斑点(ag2s),其反应原理如下,请配平反应的化学方程式:k2s+ag+o2+h2oag2s+koh。该反应过程中,每消耗标准状况下224 ml o2,转移电子的数目为。14.(2020安徽皖南八校高三联考)(14分)某混合溶液中,可能大量含有的离子如下表:阳离子k+、h+、nh4+、mg2+、al3+阴离子alo2-、oh-、co32-、so42-将na2o2逐渐加入上述混合溶液中并微热,产生沉淀和气体的物质的量与加入na

12、2o2的物质的量的关系分别如下图所示。回答下列问题:(1)将上述混合溶液中一定大量含有的阴、阳离子及其物质的量填入下表(可以不填满,也可以增加):离子种类物质的量/mol(2)图中a=,b=,c=。(3)简述溶液中还可能大量含有的离子的鉴定方法:。参考答案专题突破练3离子反应氧化还原反应1.c解析no3-在酸性条件下具有强氧化性,能将so2氧化成so42-,no3-本身被还原成no,ba2+与so42-结合生成baso4。由于通入了过量的so2,发生反应的离子方程式为3so2+ba2+2no3-+2h2obaso4+2no+4h+2so42-,故a错误;硝酸具有氧化性,能将fe2+氧化成fe3

13、+,正确的离子方程式为3fe(oh)2+10h+no3-3fe3+no+8h2o,故b错误;kmno4具有强氧化性,可将h2o2氧化成o2,本身被还原成mn2+,该反应的离子方程式为2mno4-+5h218o2+6h+518o2+2mn2+8h2o,故c正确;铜作阳极时的阳极反应式为cu-2e-cu2+,阴极反应式为cu2+2e-cu,故d错误。2.ad解析fecl3溶液中滴加kscn溶液,二者反应生成红色的络合物硫氰化铁,反应的离子方程式为fe3+3scn-fe(scn)3,a正确;碳酸氢根也可以与氢氧根发生化学反应生成碳酸根,向碳酸氢铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液的离子方程式为hco3-+

14、nh4+2oh-nh3h2o+co32-+h2o,b错误;向明矾溶液中加入ba(oh)2溶液至生成沉淀的物质的量最多,正确的离子方程式为2al3+3so42-+3ba2+6oh-3baso4+2al(oh)3,c项错误;等体积、等物质的量浓度的nahco3溶液与ba(oh)2溶液混合发生反应的离子方程式为hco3-+ba2+oh-baco3+h2o,d正确。3.a解析cu2hgi4中cu元素的化合价为+1价,hg为+2价,i为-1价,故a正确;部分cu元素化合价由+1价降低到0价,被还原,cui为氧化剂,故b错误;cu+得到电子被还原,hg失去电子被氧化,故c错误;由反应的化学方程式可知,上述

15、反应中生成64gcu时转移1mol电子,转移电子数为1na,故d错误。4.a解析因naclo3和na2so3按物质的量之比21加入烧瓶中,再滴入h2so4溶液加热时发生氧化还原反应,cl元素的化合价降低,s元素的化合价升高,na2so3作还原剂,s元素的化合价由+4价升高为+6价,设x中cl元素的化合价为x,由电子守恒可知,2(5-x)=1(6-4),解得x=4。clo2中o为-2价,由化合物中正负化合价的代数和为0可知cl为+4价,a正确;cl2o中o为-2价,由化合物中正负化合价的代数和为0可知cl为+1价,b错误;cl2中cl元素的化合价为0,c错误;cl2o3中o为-2价,由化合物中正

16、负化合价的代数和为0可知cl为+3价,d错误。5.cd解析根据图示可知,nox与bao、o2转化成ba(no3)2的过程中,n元素化合价升高被氧化,故a错误;根据图示可知,bao为催化剂,nox与bao、o2转化成ba(no3)2时,bao参与储存n元素,故b错误;还原过程中生成0.1moln2,转移电子的物质的量为0.1mol(5-0)2=1mol,故c正确;整个过程中,co、cxhy、nox转化成co2、h2o和n2,说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中co、cxhy、nox三种成分的净化,故d正确。6.a解析c(oh-)/c(h+)=10-12的溶液显酸性,nh4+、cu2+、no3-、s

17、o42-四种离子之间不反应,与氢离子也不反应,可大量共存,故a正确;滴加kscn溶液显红色的溶液中存在三价铁离子,三价铁离子能够氧化碘离子,则fe3+与i-不能大量共存,故b错误;fe3+与hco3-发生相互促进的水解反应,在溶液中不能大量共存,故c错误;由水电离的c(oh-)=10-12moll-1的溶液可能为酸溶液或碱溶液,碱溶液中不能大量存在al3+,故d错误。7.a解析根据题意分析,kmno4与vo2+反应的关系为:kmno45vo2+,再由质量守恒可得,原溶液中vo2+的物质的量为210-30.010005mol=110-4mol。又由于开始时vo2+和cr2o72-均被fe2+还原

18、,设溶液中cr2o72-的物质的量为x,则根据得失电子守恒可得,110-4mol1+2x3=25.0010-30.1000mol,解得x=410-4mol,则原溶液中铬元素的质量为410-4mol252gmol-1=0.0416g=41.6mg。8.d解析根据金属活动性顺序可知,铁排在金属铜的前面,金属铁可以将金属铜从其盐中置换出来,但是活泼金属钠加入到盐溶液中是先与水反应,钠不会置换出盐溶液中的金属,故a错误;碳酸和亚硫酸的酸性均强于次氯酸,但so2具有还原性,次氯酸钙具有氧化性,二者混合发生氧化还原反应,b错误;用惰性电极电解溴化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氢气和溴单质,c错误;稀盐酸与氢氧化

19、钠、稀硝酸与氢氧化钡反应均可用h+oh-h2o表示,d正确。9.c解析根据图示可知,反应的反应物为fe(no)2+和o2,生成物是fe3+和no,则反应的离子方程式为4fe(no)2+o2+4h+4fe3+4no+2h2o,故a正确;反应的反应物是fe3+和fes2,生成物是fe2+和so42-,反应中铁元素的化合价降低,则氧化剂是fe3+,故b正确;反应的反应物是fe2+和no,生成物是fe(no)2+,该过程没有元素的化合价发生变化,则不是氧化还原反应,故c错误;根据2fes2+7o2+2h2o2fe2+4so42-+4h+,再结合反应过程中no参与反应,最后又有no生成,则no作催化剂,

20、故d正确。10.cd解析沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为fe2o3,则沉淀甲可能为fe(oh)2或fe(oh)3或二者的混合物,说明废液中可能含有fe2+或fe3+或两者都存在;溶液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为baso4,说明废液中一定含有ba2+;溶液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为cu,说明废液中一定含有cu2+。由步骤可知,废液中一定含有cu2+,而沉淀甲中没有cu(oh)2,说明加入naoh溶液后,cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有nh4+,cu元素以cu(nh3)42+形式存在于溶液甲中,因此步骤产生的沉淀部分溶解,不能说明废液中一

21、定含有al3+,a错误;废液中加入过量naoh溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,说明废液中可能含有fe2+或fe3+或两者都存在,b错误;由于步骤中加入过量naoh溶液,因此沉淀甲中肯定没有al(oh)3沉淀,c正确;溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为cu,说明溶液乙中含有cu2+,向原废液中滴加过量naoh溶液,cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有nh4+,cu元素以cu(nh3)42+形式存在于溶液甲中,所以废液中一定含有nh4+、cu2+、ba2+,可能含有fe2+或fe3+中的一种或两种,d正确。11.答案(1)h+、mg2+、al3+(2)三角锥

22、形baco3、baso4(3)3fe2+4h+no3-3fe3+no+2h2o(4)c(nh4+)=0.05 moll-1,c(na+)=0.4 moll-1解析向无色溶液x中加入ba(oh)2溶液加热产生的无色气体a是nh3,说明原溶液含有nh4+,根据氨气的物质的量可计算出nh4+的物质的量;同时产生白色沉淀a,将该沉淀和稀硝酸混合产生无色气体b,同时有白色沉淀b,说明沉淀a是baso4、baco3的混合物,二者的质量之和为8.6g,沉淀b是baso4,气体b是co2,说明原溶液中含so42-、co32-,根据沉淀a、b的质量可计算出原溶液中含有的so42-、co32-的物质的量;向溶液a

23、中加入盐酸酸化,并加入fecl2溶液,产生无色气体c,该气体遇空气变为红棕色,则c是no,说明中发生了氧化还原反应,溶液a中含有no3-,根据no的体积,结合n元素守恒可得no3-的物质的量,根据离子共存判断是否含有其他离子。(1)根据上述分析可知,原无色溶液中一定含有nh4+、so42-、co32-、no3-,由于co32-与h+、mg2+、al3+会发生离子反应而不能大量共存,所以该溶液中一定不含有h+、mg2+、al3+;(2)无色气体a是nh3,该气体分子的立体构型为三角锥形;白色沉淀a是baso4、baco3的混合物;(3)实验中的第ii步操作是h+、no3-与fe2+发生氧化还原反

24、应,该反应的离子方程式为3fe2+4h+no3-3fe3+no+2h2o;(4)根据上述分析及题干已知信息,结合元素守恒可知,在原溶液中含有的离子的物质的量分别是:n(nh4+)=n(nh3)=0.224l22.4lmol-1=0.01mol,n(so42-)=n(baso4)=4.66g233gmol-1=0.02mol,n(co32-)=n(baco3)=(8.6-4.66)g197gmol-1=0.02mol,n(no3-)=n(no)=0.224l22.4lmol-1=0.01mol。因为溶液呈电中性,说明溶液中还含有阳离子na+,其物质的量是n(na+)=2n(so42-)+2n(c

25、o32-)+n(no3-)-n(nh4+)=20.02mol+20.02mol+0.01mol-0.01mol=0.08mol,溶液的体积是200ml,则该无色溶液x中一定存在的阳离子的物质的量浓度c(nh4+)=n(nh4+)v=0.01mol0.2l=0.05moll-1;c(na+)=n(na+)v=0.08mol0.2l=0.4moll-1。12.答案(1)naoh溶液(合理即可)防止尾气污染环境(2)2fe3+so2+2h2o2fe2+so42-+4h+取少许溶液置于试管中,先加入足量稀盐酸酸化,再滴加少量bacl2溶液,若有白色沉淀生成,证明有so42-,否则无so42-(3)so

26、2fe2+cl-(4)乙、丙解析.先向b中的fecl2溶液(约10ml)中通入cl2,当b的溶液变黄时,即氯气将二价铁氧化成三价铁时停止通气;.打开活塞b,使约2ml的溶液流入d试管中,可用kscn溶液来检验溶液中的三价铁离子;.接着再向b中通入一定量的so2气体,so2能还原三价铁,生成二价铁和硫酸根;.更新试管d,重复过程,检验so42-时先加入足量稀盐酸酸化,再滴加少量bacl2溶液。(1)cl2、so2有毒,会污染空气,应有尾气处理装置,图示装置中的棉花需要浸润强碱溶液吸收cl2、so2。(2)根据以上分析,过程中一定发生的反应为二氧化硫还原三价铁,反应后生成二价铁和硫酸根,其离子方程

27、式为2fe3+so2+2h2o2fe2+so42-+4h+;先加入足量稀盐酸酸化,再滴加少量bacl2溶液来检验so42-。(3)通入cl2后b的溶液变黄,说明氯气将二价铁氧化成三价铁,则氯气的氧化性大于三价铁离子,那么还原性fe2+cl-;当通入一定量的so2气体时,有硫酸根生成,说明二氧化硫将三价铁还原成二价铁,则还原性so2fe2+。(4)该题的理论依据是氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物:甲同学进行实验时,b中可能有未反应的氯气,氯气也能氧化so2,不能证明so2的还原性强于fe2+;乙同学进行实验时,b中存在fe3+、fe2+,说明cl2氧化性强于fe3+,且没有cl2剩余,证

28、明fe2+的还原性强于cl-;过程中有so42-能说明so2将fe3+还原成fe2+,证明so2的还原性强于fe2+;丙同学进行实验时,b中存在fe3+,说明cl2氧化性强于fe3+,证明fe2+的还原性强于cl-;后面通入so2气体重复过程时又生成了fe2+,只能是fe3+被so2还原,证明so2的还原性强于fe2+。13.答案(1)konc(2)co2、nh3(3)oco(4)2412240.04na解析(1)在反应4kscn+9h2o(g)k2co3+k2s+3co2+3h2s+4nh3中,所涉及的元素为k、s、c、n、o、h,其中k原子核外有4个电子层,s原子核外有3个电子层,c、n、o原子核外有2个电子层,h原子核外有1个电子层,一般情况下电子层数越多,原子半径越大,则原子半径最大的是k;属于第二周期的非金属元素为c、n、o,这三种元素在元素周期表中从左到右的顺序为c、n、o,非金属性依次增强,则这三种元素的非金属性由强到弱的顺序为onc。(2)题给反应所涉及的各物质中,kscn、h2o、k2co3、k2s、h2s为电解