高三化学二轮复习 专题强化训练3　离子反应　氧化还原反应++讲义

专题强化训练三离子反应氧化还原反应高频考点一、离子共存1．离子共存的判断几种离子在同一溶液中能大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子之间能发生反应，则不能大量共存。2．判断离子能否大量共存的“四个要点”判断多种离子能否大量共存于同一溶液中，归纳起来就是：一色、二性、三特殊、四反应。(1)一色——溶液颜色离子Cu2＋Fe3＋Fe2＋MnOeq\o\al(－,4)溶液颜色蓝色棕黄色浅绿色紫红色(2)二性——溶液的酸、碱性①在强酸性溶液中，OH－及弱酸根阴离子(如COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－、CH3COO－等)不能大量存在。②在强碱性溶液中，H＋及弱碱阳离子(如NHeq\o\al(＋,4)、Al3＋、Fe3＋等)不能大量存在。(3)三特殊——三种特殊情况①AlOeq\o\al(－,2)与HCOeq\o\al(－,3)不能大量共存：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)。②“NOeq\o\al(－,3)＋H＋”组合具有强氧化性，能与S2－、Fe2＋、I－、SOeq\o\al(2－,3)等还原性的离子发生氧化还原反应而不能大量共存。③NHeq\o\al(＋,4)与CH3COO－、COeq\o\al(2－,3)，Mg2＋与HCOeq\o\al(－,3)等组合中，虽然两种离子都能水解且水解相互促进，但总的水解程度仍很小，它们在溶液中仍能大量共存。(4)判断离子能否共存的四种反应类型①复分解反应：如Ba2＋与SOeq\o\al(2－,4)，NHeq\o\al(＋,4)与OH－，H＋与CH3COO－等。②氧化还原反应：如Fe3＋与I－、S2－，NOeq\o\al(－,3)(H＋)与Fe2＋等。③相互促进的水解反应：如Al3＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)或AlOeq\o\al(－,2)等。④络合反应：如Fe3＋与SCN－等。3．常见阳离子的检验与推断依据根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可以把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。离子共存判断题中常见的限制条件限制条件分析解读无色溶液有色离子不能大量共存(透明溶液可能含有色离子)使甲基橙呈红色或pH＝1溶液显酸性，OH－及弱酸的酸根离子不能大量共存遇酚酞呈红色或pH＝13溶液呈碱性，H＋及弱碱的阳离子、弱酸的酸式酸根离子不能大量共存与Al反应放出H2溶液可能显酸性，也可能显强碱性，显酸性时不能含NOeq\o\al(－,3)由水电离出的c(H＋)＝1×10－13mol·L－1溶液可能显酸性，也可能显碱性通入足量的CO2(或NH3)溶液呈酸性(或碱性)因发生氧化还原反应而不能大量共存能发生氧化还原反应的氧化性离子和还原性离子不能大量共存“一定”“可能”还是“不能”大量共存确定是“可能性”还是“肯定性”加水稀释，eq\f(c（H＋）,c（OH－）)减小说明该溶液呈酸性[稀释的是溶质，溶质c(H＋)减小，而c(OH－)增大]某溶液的lgeq\f(c（H＋）,c（OH－）)＝12该溶液呈酸性高频考点二、氧化还原反应的五规律1．守恒律化合价升高总数与降低总数相等，实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算。2．强弱律氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。在适宜的条件下，用氧化性(还原性)较强的物质可制备氧化性(还原性)较弱的物质，用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。3．优先律(1)多种氧化剂与一种还原剂相遇，氧化性强的首先得电子被还原。(2)多种还原剂与一种氧化剂相遇，还原性强的首先失电子被氧化。4．价态律元素处于最高价，只有氧化性(如KMnO4中的Mn)；元素处于最低价，只有还原性(如S2－、I－)；元素处于中间价态，既有氧化性，又有还原性(如Fe2＋、S、Cl2等)。5．转化律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态→中间价态；价态相邻能共存、价态相间能归中，归中价态不交叉、价升价降只靠拢。【高考高频考点专练】1.[2023·广东韶关模拟]下列叙述涉及氧化还原反应的是()A．在配制的FeSO4溶液中加入少量的Fe粉B．用明矾制备Al(OH)3胶体C．以Na2S作沉淀剂，除去溶液中的Cu2＋和Hg2＋D．以NaHCO3和Al2(SO4)3为原料的泡沫灭火器反应原理2．[2023·福建泉州模拟]84消毒液是一种常见的消毒剂，其主要成分是次氯酸钠。下列说法错误的是()A．次氯酸钠溶液呈碱性：ClO－＋H2O,\s\up6())HClO＋OH－B．次氯酸钠溶液中能同时大量存在：K＋、NHeq\o\al(＋,4)、S2－、SOeq\o\al(2－,4)C．次氯酸钠溶液与浓盐酸混合产生氯气：ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2OD．实验室制备次氯酸钠：Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O3．[2023·天津红桥区二模]室温时，下列各组离子在水溶液中可以大量共存的是()A．H＋、NHeq\o\al(＋,4)、ClO－、Cl－B．H＋、Mg2＋、I－、NOeq\o\al(－,3)C．Na＋、Al3＋、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)D．SOeq\o\al(2－,4)、Na＋、SOeq\o\al(2－,3)、OH－4．[2023·天津红桥区二模]下列关于物质保存的解释，反应方程式不正确的是()A．FeSO4溶液中放入铁粉：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋B．硝酸保存于棕色试剂瓶：4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO↑＋3O2↑＋2H2OC．氮肥NH4HCO3保存于阴凉处：NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2OD．金属钠保存于煤油中：4Na＋O2=2Na2O、2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑5．[2023·河北保定二模]下列反应的离子方程式书写错误的是()A．向酸性KMnO4溶液中滴加H2C2O4溶液，溶液褪色：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2OB．将MgCl2溶液加入石灰乳中得到氢氧化镁：Ca(OH)2＋Mg2＋=Mg(OH)2＋Ca2＋C．泡沫灭火器的反应原理：3HCOeq\o\al(－,3)＋Al3＋=3CO2↑＋Al(OH)3↓D．在Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液：Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O6．[2023·福建龙岩模拟]硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用于脱除废水中游离氯。其工业制备方法为将一定比例的Na2CO3与Na2S配成混合溶液，再通入SO2，先有黄色沉淀生成，当黄色沉淀消失时，即生成了Na2S2O3，同时释放CO2。下列说法错误的是()A．制备反应中Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物B．制备总反应的离子方程式为2S2－＋COeq\o\al(2－,3)＋4SO2=CO2＋3S2Oeq\o\al(2－,3)C．产生黄色沉淀的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1D．将Na2S2O3脱除游离氯的反应设计成原电池时，S2Oeq\o\al(2－,3)为负极反应物7．用Cu2S、FeS处理酸性废水中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)，发生的反应如下：反应①：Cu2S＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H＋→Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Cr3＋＋H2O(未配平)反应②：FeS＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H＋→Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Cr3＋＋H2O(未配平)下列判断错误的是()A．反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5B．用相同物质的量的Cu2S和FeS处理Cr2Oeq\o\al(2－,7)时，Cu2S消耗更多Cr2Oeq\o\al(2－,7)C．处理等物质的量的Cr2Oeq\o\al(2－,7)时，反应①和②中消耗H＋的物质的量相等D．用FeS处理废水不仅可以除去Cr2Oeq\o\al(2－,7)，还可吸附悬浮杂质8．[2023·山西吕梁名校金科大联考]反应Ⅰ：5FeOeq\o\al(2－,4)＋3Mn2＋＋16H＋=5Fe3＋＋3MnOeq\o\al(－,4)＋8H2O反应Ⅱ：5S2Oeq\o\al(2－,8)＋2Mn2＋＋8H2O=10SOeq\o\al(2－,4)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋反应Ⅲ：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O下列说法错误的是()A．氧化性：FeOeq\o\al(2－,4)＞MnOeq\o\al(－,4)＞H2O2B．用KI－淀粉试纸可鉴别Na2S2O8和NaHSO4溶液C．反应Ⅰ和反应Ⅲ中的H＋可由浓盐酸或浓硫酸提供D．若将反应Ⅱ设计成原电池，正极反应式为S2Oeq\o\al(2－,8)＋2e－=2SOeq\o\al(2－,4)9．[2023·辽宁卷]一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是()A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存D．总反应为2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O10．为了测定84消毒液与医用酒精1∶1反应后溶液中残留的NaClO的含量(假设反应生成的气体已全部逸出)，某小组进行了如下实验：取7.45mL反应后溶液(密度约1g·mL－1)于锥形瓶，加入过量KI溶液和适量硫酸，在冷暗处静置4～5min后，再加入少量淀粉指示剂，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准液滴定，消耗标准液体积为24.00mL。(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))(1)NaClO与KI反应的离子方程式为________________。(2)上述实验中84消毒液与医用酒精1∶1反应后，溶液中残留的NaClO的质量分数为____(计算结果保留两位有效数字)。解析：1.A解析：在配制的FeSO4溶液中加入少量的Fe粉，防止亚铁离子被氧化，A正确；用明矾制备Al(OH)3胶体，不涉及氧化还原反应，B错误；以Na2S作沉淀剂，除去溶液中的Cu2＋和Hg2＋，形成CuS、HgS沉淀，不涉及氧化还原反应，C错误；以NaHCO3和Al2(SO4)3为原料的泡沫灭火器反应原理，HCOeq\o\al(－,3)和Al3＋发生相互促进的水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2，不涉及氧化还原反应，D错误。2．B解析：次氯酸钠是强碱弱酸盐，次氯酸根离子水解，次氯酸钠溶液呈碱性：ClO－＋H2OHClO＋OH－，故A正确；次氯酸钠具有强氧化性，S2－具有还原性，次氯酸钠溶液中不能同时大量存在S2－，故B错误；次氯酸钠溶液与浓盐酸混合，次氯酸钠和浓盐酸反应生成氯化钠、氯气、水，反应的离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O，故C正确；实验室用氯气和氢氧化钠反应制备次氯酸钠，反应的离子方程式是Cl2＋2OH－=ClO－＋Cl－＋H2O，故D正确。3．D解析：HClO是弱酸，故H＋和ClO－不能大量共存，且H＋、ClO－、Cl－三者因发生氧化还原反应而不能大量共存；H＋、I－、NOeq\o\al(－,3)三者因发生氧化还原反应而不能大量共存；Al3＋、HCOeq\o\al(－,3)因发生相互促进的水解反应而不能大量共存；SOeq\o\al(2－,4)、Na＋、SOeq\o\al(2－,3)、OH－各离子间不反应，可以大量共存。4．B解析：FeSO4溶液中加入铁粉，防止Fe2＋被氧化，离子方程式为2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，A正确；硝酸见光易分解生成NO2、O2和水，化学方程式为4HNO3eq\o(=,\s\up7(光照))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，B错误；碳酸氢铵不稳定，受热易分解，因此保存在阴凉处，化学方程式为NH4HCO3eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋CO2↑＋H2O，C正确；金属钠化学性质活泼，能与空气中的氧气反应生成氧化钠，同时钠能与水反应生成氢氧化钠和氢气，因此钠保存在煤油中，化学方程式为4Na＋O2=2Na2O、2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，D正确。5．D解析：H2C2O4是弱酸，写成分子式，酸性条件下，MnOeq\o\al(－,4)将H2C2O4氧化为CO2，离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，A正确；石灰乳写成化学式，Mg2＋转化为难溶的氢氧化镁，离子方程式为Ca(OH)2＋Mg2＋=Mg(OH)2＋Ca2＋，B正确；泡沫灭火器中的碳酸氢钠水解呈碱性，硫酸铝水解溶液呈酸性，两者混合，水解相互促进产生大量的二氧化碳，离子方程式为3HCOeq\o\al(－,3)＋Al3＋=3CO2↑＋Al(OH)3↓，C正确；Ca(HCO3)2中Ca2＋和HCOeq\o\al(－,3)均能和OH－反应，根据“少定多变”原则，离子方程式中Ca2＋和HCOeq\o\al(－,3)的个数比为1∶2，所以题中离子方程式错误，应该为Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)，D错误。6．C解析：制备Na2S2O3的反应为4SO2＋2Na2S＋Na2CO3=3Na2S2O3＋CO2，在该反应中＋4价硫和－2价硫最终生成＋2价硫，则Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物，A正确；由A分析可知制备Na2S2O3的总反应的离子方程式为2S2－＋COeq\o\al(2－,3)＋4SO2=CO2＋3S2Oeq\o\al(2－,3)，B正确；产生黄色沉淀时，SO2为氧化剂被还原成S，S元素的化合价由＋4价降至0价，S2－为还原剂被氧化成S，S元素的化合价由－2价升至0价，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶2，C错误；Na2S2O3脱除游离氯反应为S2Oeq\o\al(2－,3)＋4Cl2＋5H2O=8Cl－＋2SOeq\o\al(2－,4)＋10H＋，设计成原电池，S2Oeq\o\al(2－,3)失电子，为负极反应物，D正确。7．C解析：根据得失电子守恒、电荷守恒、元素质量守恒配平两个方程式，反应①：3Cu2S＋5Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋46H＋=6Cu2＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋10Cr3＋＋23H2O；反应②：2FeS＋3Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋26H＋=2Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋6Cr3＋＋13H2O。还原剂所含元素化合价升高，失电子，氧化剂所含元素化合价降低，得电子，则反应①中Cu2S为还原剂，Cr2Oeq\o\al(2－,7)为氧化剂，还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5，A正确；1molCu2S参与反应失去10mol电子，1molFeS参与反应失去9mol电子，根据得失电子守恒可知，用相同物质的量的Cu2S和FeS处理Cr2Oeq\o\al(2－,7)时，Cu2S消耗更多Cr2Oeq\o\al(2－,7)，B正确；由方程式知，处理等物质的量的Cr2Oeq\o\al(2－,7)时，反应①②中消耗H＋的物质的量不相等，C错误；用FeS处理废水不仅可以除去Cr2Oeq\o\al(2－,7)，且该反应还生成Fe3＋，Fe3＋水解生成的氢氧化铁胶体具有吸附性，可吸附悬浮杂质，D正确。8．C解析：反应Ⅰ中FeOeq\o\al(2－,4)是氧化剂，MnOeq\o\al(－,4)是氧化产物，则氧化性：FeOeq\o\al(2－,4)＞MnOeq\o\al(－,4)，反应Ⅲ中高锰酸根离子是氧化剂，双氧水被氧化为氧气，则氧化性：MnOeq\o\al(－,4)＞H2O2，所以氧化性：FeOeq\o\al(2－,4)＞MnOeq\o\al(－,4)＞H2O2，A正确；S2Oeq\o\al(2－,8)具有强氧化性，能氧化碘离子生成I2，硫酸氢钠不能氧化碘离子，可用KI－淀粉试纸鉴别Na2S2O8和NaHSO4溶液，B正确；浓盐酸能被高锰酸钾溶液、高铁酸钾溶液氧化，故上述反应Ⅰ和Ⅲ中氢离子不能由浓盐酸提供，C错误；反应Ⅱ中S2Oeq\o\al(2－,8)作氧化剂，发生得电子的还原反应，则将反应Ⅱ设计成原电池，正极上发生还原反应，正极反应式为S2Oeq\o\al(2－,8)＋2e－=2SOeq\o\al(2－,4)，D正确。9．C解析：开始一段时间(大约13m