高考化学二轮复习 专题三 氧化还原反应 离子反应练习（含解析）-人教版高三化学试题

专题三氧化还原反应离子反应一、单项选择题1.(2019安徽宣城模拟)有人说“五颜六色”形象地说出了化学实验中的颜色变化。下列颜色变化中是由于发生氧化还原反应导致的是()①在氯水中加入NaOH溶液②在FeCl3溶液中加入铁粉③在品红溶液中通入二氧化硫气体④在Na2CO3溶液中滴入酚酞试液⑤在新制Cu(OH)2悬浊液中滴入葡萄糖溶液,加热A.①②⑤B.①②④C.①②③D.①②③④⑤答案A①在氯水中加入NaOH溶液,氯水颜色消失,生成NaCl、NaClO,氯元素的化合价变化,发生氧化还原反应;②在FeCl3溶液中加入铁粉,生成氯化亚铁,溶液颜色由棕黄色变为浅绿色,铁元素的化合价变化,发生氧化还原反应;③在品红溶液中通入二氧化硫气体,品红溶液褪色,发生化合反应,没有元素化合价的变化;④在Na2CO3溶液中滴入酚酞试液,没有元素化合价的变化;⑤在新制Cu(OH)2悬浊液中滴入葡萄糖溶液,加热,生成砖红色沉淀,铜、碳元素的化合价变化,发生氧化还原反应。2.(2019山东烟台期末)室温时,下列各组离子一定能大量共存的是()A.pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、NOB.含大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、HCOC.在c(H+)=1×10-13mol/L溶液中:NH4+、Al3+、SOD.在强碱溶液中:Na+、K+、[Al(OH)4]-、CO答案D室温下,pH=1的溶液显酸性,酸性条件下,NO3-能够氧化Fe2+,A项错误;Fe3+、HCO3-会发生相互促进的水解反应,不能大量共存,B项错误;c(H+)=1×10-13mol/L的溶液显碱性,OH-与NH4+、Al3.(2019山东潍坊期中)“一硫二硝三木炭”描述的是我国四大发明之一的黑火药配方,黑火药爆炸时发生的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,对于该反应说法不正确的是()A.氧化产物是CO2B.爆炸的原因是反应释放大量热,并生成大量气体C.反应中有三种元素的化合价发生变化D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3答案D碳元素从0价上升至+4价,故CO2为氧化产物,A项正确;从反应方程式可知,该反应放出大量气体,结合爆炸品主要具有反应速率极快,放出大量的热,产生大量的气体等特性可知,B项正确;由反应方程式可知,反应后S、N元素的化合价降低,C元素化合价升高,C项正确;该反应中,氧化剂为S和KNO3,还原剂为C,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,D项错误。4.(2019山东德州期末)以下离子方程式的书写不正确的是()A.向浓度均为0.1mol/L的NaOH、Na2CO3的混合溶液中加入足量稀盐酸:OH-+CO32-+3H+2H2O+COB.向含有0.1molFeBr2的溶液中通入标准状况下2.24LCl2:2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl-C.NH4Al(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应:NH4++Al3++5OH-[Al(OH)4]-+NH3·H2D.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀完全:H++SO42-+Ba2++OH-BaSO4↓+H答案B向浓度均为0.1mol/L的NaOH、Na2CO3的混合溶液中加入足量稀盐酸,OH-、CO32-都会与H+反应,离子方程式为OH-+CO32-+3H+2H2O+CO2↑,A项正确;离子还原性:Fe2+>Br-,标准状况下2.24LCl2的物质的量是0.1mol,氯气不足量,Br-不能完全反应,反应中离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl22Fe3++Br2+4Cl-,B项错误;NaOH过量,Al3+转化为[Al(OH)4]-,NH4+转化为NH3·H2O,反应的离子方程式为NH4++Al3++5OH-[Al(OH)4]-+NH3·H2O,C项正确;向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至沉淀完全,二者反应的物质的量之比为1∶1,反应的离子方程式为H++SO42-5.(2019河南许昌一模)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的过程如下图所示:下列说法不正确的是()A.X中大量存在的阴离子有Cl-和OH-B.NH3和NCl3中N元素的化合价相同C.NaClO2变成ClO2发生了氧化反应D.制取1molClO2至少需要16molNH4答案BNaClO2溶液与NCl3溶液发生氧化还原反应,由于有氨气产生,所以反应物必然有H2O,相应地就会生成NaCl、NaOH,溶液X中大量存在的阴离子有Cl-和OH-,A项正确;NH3和NCl3中N元素的化合价分别为-3和+3,B项不正确;NaClO2ClO2,氯元素的化合价从+3升高为+4,发生了氧化反应,C项正确;根据反应NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3、6NaClO2+NCl3+3H2O6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH知,制取1molClO2至少需要16molNH4Cl,D项正确。6.(2019安徽江南十校联考)下列各组粒子在溶液中可以大量共存,且加入或通入试剂X后,发生反应的离子方程式也正确的是()粒子组试剂X离子方程式AK+、Na+、HCO3-少量HCl2H++SiO32-H2SiOBNH4+、Fe2+、Br-过量H2SFe2++H2SFeS↓+2H+CHClO、Na+、Fe3+、SO过量CaCl2Ca2++SO32-CaSODI-、Cl-、H+、SO适量NaNO36I-+2NO3-+8H+2NO↑+4H2O+3I答案DA中HCO3-和SiO32-7.将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全溶解,反应后溶液中存在:c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为()A.1∶1B.5∶16C.2∶3D.3∶2答案B设反应生成3molFe2+和2molFe3+,则转移电子的物质的量为3mol×2+2mol×3=12mol,根据得失电子守恒,由4H++NO3-+3e-NO↑+2H2O可知,反应中被还原的HNO3是4mol,与Fe2+、Fe3+结合的NO3-二、不定项选择题8.我国自主研发的“长征”系列运载火箭所用燃料是液态偏二甲肼(C2H8N2,其中N的化合价为-3价)和液态四氧化二氮(N2O4)。在火箭升空过程中,燃料发生反应:C2H8N2+2N2O42CO2↑+3N2↑+4H2O↑。下列有关叙述正确的是()A.该燃料绿色环保,在燃烧过程中不会造成任何环境污染B.该反应中N2O4是氧化剂,偏二甲肼是还原剂C.N2既是氧化产物又是还原产物,CO2既不是氧化产物也不是还原产物D.每有0.6molN2生成,转移电子数目为3.2NA(设阿伏加德罗常数的值为NA)答案BD四氧化二氮可污染环境,A项错误;C2H8N2中C元素化合价升高,N元素化合价升高,偏二甲肼是还原剂,B项正确;C元素化合价升高,则CO2为氧化产物,C项错误;由方程式可知,每有0.6molN2生成,则消耗0.4molN2O4,则转移电子的物质的量为0.4mol×4×2=3.2mol,D项正确。9.含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)()A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是还原产物B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2∶5C.该反应中,若有1molCN-发生反应,则有5NA个电子发生转移D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应答案AB反应中Cl元素化合价降低,N、C元素化合价升高,则Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,故A错误;配平的离子方程式为2CN-+8OH-+5Cl22CO2+N2+10Cl-+4H2O,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2,故B错误;C元素化合价由+2升高为+4,N元素化合价由-3升高为0,所以若有1molCN-发生反应,则有5NA个电子发生转移,故C正确;若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生氧化反应,故D正确。10.为测定某草酸晶体(H2C2O4·2H2O)样品的纯度,现称取一定质量的该样品,配制成100mL溶液,取25.00mL该溶液于锥形瓶中,加适量稀硫酸,用0.100mol/L的KMnO4溶液滴定(杂质不参与反应)。为省去计算过程,当称取的样品的质量为某数值时,滴定所用KMnO4溶液的毫升数恰好等于样品中草酸晶体的质量分数的100倍。则应称取样品的质量为()A.2.25gB.3.15gC.9.00gD.12.6g答案DH2C2O4与KMnO4反应的化学方程式为5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,设样品中草酸晶体的质量分数为x,滴定所用KMnO4溶液为100xmL,则[m(样品)x126g/mol×25三、非选择题11.(1)用同位素示踪法研究发现笑气(N2O)的产生与NO有关。在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:NO+NH3+3O2NNO+H2O。(2)配平反应MnO(OH)2+I-+H+Mn2++I2+H2O,其化学计量数依次为。

(3)完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:ClO3-+Fe2++

Cl-+Fe3++。

(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:MnO4-+C2O42-+

Mn2++CO2↑+。

(5)请配平下面反应的化学方程式:NaBO2+SiO2+Na+H2NaBH4+Na2SiO3。(6)将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:NaBiO3+Mn2++

Na++Bi3+++。

答案(1)4446(2)1、2、4、1、1、3(3)166H+163H2O(4)2516H+2108H2O(5)124212(6)5214H+552MnO4-7H解析(2)MnO(OH)2中锰元素的化合价为+4价,1molMnO(OH)2在反应中得到2mole-,故MnO(OH)2与I-的化学计量数之比为1∶2;再根据电荷守恒知,H+的化学计量数为4,观察得出其他化学计量数。(3)根据得失电子数相等,ClO3-与Fe2+的化学计量数之比为1(4)分析化合价的升降,Mn元素由MnO4-中的+7价降低到Mn2+中的+2价,C元素的化合价由C2O4(6)由溶液显紫色可推知有MnO4-生成,Bi元素的化合价由+5价降低到+3价,Mn元素的化合价由+2价升高到+7价,因混合液中有H2SO4,根据电荷守恒可知反应物中有H+,根据原子守恒可知产物中还有H12.(2019山东潍坊期末)工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在)提取中药药剂As2O3。工艺流程如下:回答下列问题:(1)“沉砷”中所用Na2S的电子式为。

(2)已知:As2S3与过量的S2-存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33-(aq);“沉砷”中FeSO4的作用是(3)“焙烧”过程中由于条件的原因,生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁,证明四氧化三铁存在的试剂是。

(4)“氧化”过程中,可以用单质碘为氧化剂进行氧化,写出该反应的离子方程式:

。

(5)调节pH=0时,请写出由Na3AsO4制备As2O3的离子方程式:。

(6)一定条件下,用雄黄(As4S4)制备As2O3的转化关系如图所示。若反应中,1molAs4S4(其中As元素的化合价为+2价)参加反应时,转移28mole-,则物质a为。

答案(1)(2)S2-与Fe2+生成沉淀,使平衡As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33(3)稀硫酸、高锰酸钾溶液(或其他合理答案)(4)AsO33-+I2+2OH-2I-+AsO4(5)2AsO43-+2SO2+2H+As2O3+2SO4(6)SO2解析(1)硫化钠为离子化合物,电子式为。(2)FeSO4的作用是除去过量的S2-,使平衡As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS32(3)四氧化三铁含有+2价铁,具有还原性,可在酸性条件下与高锰酸钾反应,使溶液褪色,则可用硫酸、高锰酸钾检验四氧化三铁。(6)1molAs4S4参加反应时,转移28mole-,As4S4中As为+2价、S为-2价,且生成As2O3,则As4S4中S元素化合价升高6,生成物中S元素的化合价为+4,则物质a应为SO2。13.(2019江西上饶六校联考)钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。下图是利用钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图:回答下列问题:(1)提高焙烧效率的方法有

(写一种)。(2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3,该反应的化学方程式为,氧化产物是。

(3)“碱浸”时生成的CO2的电子式为,“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的离子方程式为。

(4)若“除重金属离子”时加入的沉淀剂为Na2S,则废渣成分的化学式为。

(5)测得“除重金属离子”中部分离子的浓度:c(MoO42-)=0.20mol·L-1,c(SO42-)=0.01mol·L-1。“结晶”前应先除去SO42-,方法是加入Ba(OH)2固体。假设加入Ba(OH)2固体后溶液体积不变,当BaMoO41×10-10,Ksp(BaMoO4)=2.0×10-8]

(6)钼精矿在酸性条件下,加入NaNO3溶液,也可以制备钼酸钠,同时有SO42-答案(1)粉碎固体(合理答案均可)(2)2MoS2+7O22MoO3+4SO2MoO3、SO2(3)MoO3+CO32-MoO42(4)PbS(5)90%(6)MoS2+6NO3-MoO42解析(1)为了提高焙烧效率,粉碎钼精矿,增大固体与空气的接触面积。(2)“焙烧”时,通入空气,产生MoO3和SO2,化学方程式为2MoS2+7O22MoO3+4SO2,该反应的氧化产物是MoO3和SO2。(3)CO2的电子式为;“碱浸”后,Mo元素以MoO42-的形式存在,即“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的离子方程式是MoO3+CO32-Mo(4)“碱浸”后溶液中的重金属离子是Pb2+,加入沉淀剂Na2S后形成的废渣是PbS。(5)根据溶度积知,SO42-先沉淀,BaMoO4开始沉淀时,溶液中c(Ba2+)=Ksp(BaMoO4)c(MoO42-)=2.0×10-8100%=90%。(6)MoS2与NO3-反应,S和Mo元素的化合价都升高,NO3-中N元素的化合价降低,离子方程式为MoS2+6NO3-14.(2019江苏单科,18,12分)聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。H2O2氧化Fe2+的离子方程式为;水解聚合反应会导致溶液的pH。

(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O72-与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。

②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。答案(1)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O减小(2)①偏大②n(Cr2O72-)=5.000×10-2mol·L-1×22.00mL×10-3L·mL-1由滴定时Cr2O72-→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据电子得失守恒可得微粒的关系式:Cr2(或Cr2O72-+14H++6Fe2+6Fe3++2Cr3++7H则n(Fe2+)=6n(Cr2O72-)=6×1.100×10-3样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.600×10-3mol×56g·mol-1=0.3696g样品中铁元素的质量分数:ω(Fe)=0.解析(1)依氧化还原反应原理可以写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式,水解聚合反应消耗了溶液中的OH-,导致溶液中H+浓度增大,所以溶液的pH减小。(2)①过量Sn2+具有还原性也可与K2Cr2O7溶液反应,若不除去则导致消耗K2Cr2O7的量偏多,使测定结果偏大。②由题意知样品中的Fe3+被Sn2+还原为Fe2+,结合氧化还原反应中电子得失守恒规律可以找出Fe2+与Cr2O7命题拓展预测1.在好氧菌和厌氧菌作用下,废液中NH4+能转化为N2(g)和H反应Ⅰ:NH4++O2NO3-+H+反应Ⅱ:NH4++NO3-N2+H2下列说法正确的是()A.两池发生的反应中,氮元素只被氧化B.常温常压下,反应Ⅱ中生成8.96LN2时,转移电子1.5molC.好氧菌池与厌氧菌池投入废液的体积之比为3∶5时,NH4+D.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂物质的量之比为5∶3答案C反应Ⅱ中NO3-作氧化剂,N元素的化合价降低,被还原,A项错误。常温常压下,气体的摩尔体积未知,无法计算N2的物质的量,所以无法计算转移电子的物质的量,B项错误。配平反应方程式得反应Ⅰ为NH4++2O2NO3-+2H++H2O,反应Ⅱ为5NH4++3NO3-4N2↑+2H++9H2O。好氧菌池产生NO3-,厌氧菌池消耗NO32.根据下列实验现象,所得结论正确的是(部分加热、夹持装置省略)()选项实验现象结论A左边烧杯中铁表面有气泡,右边烧杯中铜表面有气泡氧化性:Al3+>Fe2+>Cu2+B左边棉球变为橙色,右边棉球变为蓝色氧化性:Cl2>Br2>I2C右边烧杯中澄清石灰水变浑浊,左边烧杯中无明显变化热稳定性:Na2CO3>NaHCO3D锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊非金属性:Cl