1、 专题限时集训(三) 离子反应与氧化还原反应 (限时：45 分钟) 1下列关于离子方程式的评价正确的是( ) 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 6Cl2I 2 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，阳极的电极反应式：2Cl 2e=Cl 2 正确； Cl 优先于 OH放电 C 过量 SO2通入 NaClO 溶液中： SO2H2OClO =HClOHSO 3 正确； H2SO3的酸性强于 HClO D Mg(HCO3)2溶液与足量
2、的 NaOH 溶液反应：Mg2 2HCO 32OH =MgCO 32H2O 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，阳极反应式：Cu2e =Cu2，B 项错误；过量 SO 2通入 NaClO 溶液中，发生氧化还原反应：SO2H2OClO =ClSO2 4 2H ，C 项错误；Mg(OH) 2比 MgCO3更难溶，Mg(HCO3)2溶液与足量的 NaOH
3、 溶液反应的离子方程式：Mg 2 2HCO 34OH =Mg(OH) 22CO 2 32H2O，D 项错误。 2(2019 合肥质检)在指定条件下，下列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 3 B滴入 KSCN 溶液显血红色的溶液中：NH 4、Mg 2、SO2 4、Cl C.cOH cH 1012的溶液中：NH 4、Al 3、NO 3、CO 2 3 D由水电离的 c(H )1.0 1013 mol L1 的溶液中：K 、NH 4、AlO 2、HCO 3 B A 项，酸性条件下 NO 3与 Fe 2不共存，错误；C 项，碱性溶液中，NH 4
4、、Al 3不能大量存在，错 误；D 项，溶液可能呈酸性或碱性，HCO 3不共存，错误。 3(2019 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图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)： 关于该固体混合物，下列说法正确的是( ) 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 向固体混合物中加入过量浓 NaOH 溶液加热得到气
5、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 2Al3H2可知，与 NaOH 溶液反应的 Al 为 0.10 mol，其质 量为 2.70 g，由加入过量浓 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，则固 体混合物中含有(N
6、H4)2SO4 0.05 mol，nMg(OH)2 2.90 g 58 g mol 10.05 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固体表面喷洒酒精会剧烈反应，生成绿色固体 Cr2O3，同时有具有刺激性气味的乙醛 生成。下列判断错误的是( ) A该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性 B若有 1 mol 乙醇参加反应，转移电子的物质的量为 2 mol C由此反应可知，酒精严禁与强氧化性试剂混合存放 D上述反应的化学方程式为 2CrO33C2H5
7、OH=Cr2O33CH3CHO3H2O A 由题给信息可写出该反应的化学方程式为 2CrO33C2H5OH=Cr2O33CH3CHO3H2O，在该反 应中 C2H5OH 为还原剂，乙醛是氧化产物，根据该反应无法说明乙醛既有氧化性又有还原性，A 项错误。 5(2019 成都模拟)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是( ) A硫在自然界中既有游离态又有化合态 B过程宜在土壤的缺氧区实现 C硫元素的循环过程中只有硫的还原 D若生物体有机硫的成键方式为 CSH，则过程中 S 未发生氧化还原反应 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的
8、转 化，B 项正确；题图循环过程中、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，则过程中 S 元素化合价未发生变化，D 项正确。 6(2019 济南质检)CuS、Cu2S 均可用于处理酸性废水中的 Cr2O2 7，发生反应如下。 反应：CuSCr2O2 7H Cu2SO2 4Cr 3H 2O(未配平) 反应：Cu2SCr2O2 7H Cu2SO2 4Cr 3H 2O(未配平) 下列有关说法正确的是( ) A反应和中各有 2 种元素的化合价发生变化 B处理 1 mol Cr2O2 7时反应、中消耗 H 的物质的量相等 C反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比
9、为 35 D质量相同时，Cu2S 能去除更多的 Cr2O2 7 C 反应中 S、Cr 元素的化合价发生变化，反应中 Cu、S、Cr 元素的化合价发生变化，A 项错误； 配平离子方程式为 3CuS4Cr2O2 732H =3Cu23SO2 48Cr 316H 2O， 配平离子方程式为 3Cu2S 5Cr2O2 746H =6Cu23SO2 410Cr 323H 2O，处理 1 mol Cr2O 2 7时反应、中消耗 H 的物质的 量不相等，B 项错误；反应中还原剂为 Cu2S，氧化剂为 Cr2O2 7，二者物质的量之比为 35，C 项正确； 假设 CuS、 Cu2S 的质量均为 a g， 则 C
10、uS 去除的 Cr2O2 7的物质的量为 a 96 mol 4 3 a 72 mol， Cu2S 去除的 Cr2O 2 7 的物质的量为 a 160 mol 5 3 a 96 mol，CuS 能去除更多的 Cr2O 2 7，D 项错误。 7(1)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量 AgBr 的试管中加入联氨溶液，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，该反应的 还原产物为_。 (3)用 ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是 _(填标号)。 a明矾 b碘化钾 c盐
11、酸 d硫酸亚铁 解析 (1)Ag 具有强氧化性，N 2H4具有还原性，二者反应生成 Ag 和 N2。 (2)还原产物是氧化剂被还原的产物，即 MnO2MnSO4。 (3)亚氯酸盐具有氧化性，要除去亚氯酸盐需加入还原剂且无毒，故应加 FeSO4。加入 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(2019 高考样题示例)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及 NaH2PO2均可将溶液中的 Ag 还原为银，从而可用于化学镀银。 H
12、3PO2中，P 元素的化合价为_。 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41， 则氧化产物为_(填 化学式)。 NaH2PO2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：_ _。 解析 (1)H3PO2为中强酸，部分电离，用“”连接。 (2)根据题意，H3PO2为还原剂，Ag 为氧化剂，故 4 (10)1 (n1)，故 n5，即5 价。氧化产
13、 物为 H3PO4。 H3PO2为一元酸，故 NaH2PO2为正盐，H2PO 2水解呈碱性。 (3)可根据倒配法配平化学方程式。 答案 (1)H3PO2H2PO 2H (2)1 H3PO4 正盐 弱碱性 (3)2P43Ba(OH)26H2O=3Ba(H2PO2)22PH3 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： 若金属离子的起始浓度为 0.1 mol L 1，则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
14、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 请回答下列问题： (1)“试剂 1”是酸，该酸的化学式为_，“滤渣 1”的成分是_。 (2)“滤液 1”中加入 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)。 a10 b9 c4 d3 (3)若“试剂 2”为双氧水，则生成红褐色沉淀的离子方程式为_。 (4)该流程中生成 Cu2 的离子反应方程式是_， 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溶液可知加入的试剂 1 为盐酸；SiO2与盐酸不反应，故滤渣 1 为 SiO2。(2
15、)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沉淀以避免锰元素损失，“滤液 1”加入 CaO 调节 pH 稍大于 3.7，故 c 项正确。(3)在溶液中 Fe2 被 H 2O2氧化生成 Fe(OH)3沉淀。(4)酸性条件下，Cu2(OH)2CO3溶解生成 Cu 2、CO 2和 H2O；加入 MnS， 可使 Cu2 转化为 CuS 沉淀而除去。 答案 (1)HCl SiO2 (2)c (3)2Fe2 H 2O24H2O=2Fe(OH)34H (4)Cu2(OH)2CO34H =2Cu23H 2OCO2
16、 Cu 2MnS CuSMn2 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： 请回答下列问题： (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反应的离子方程式：_。 (3)写出 Ce(BF4)3中加入 KCl 溶液反应的离子方程式：_。 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 Cl 2，对环境产生污染；若改为稀硫酸和 H2O2，可避免产生 Cl2，不会 造成环境
17、污染，其离子方程式为 H2O22CeO26H =2Ce34H 2OO2。 (3)根据工艺流程可知Ce(BF4)3中加入KCl生成KBF4沉淀和CeCl3溶液， 故其离子反应方程式为Ce(BF4)3 3K =3KBF 4Ce 3。 答案 (1)3 (2)避免产生 Cl2，不会造成环境污染 H2O22CeO26H =2Ce34H 2OO2 (3)Ce(BF4)33K =3KBF 4Ce 3 11(1)MnO2可以与 KOH 和 KClO3在高温下反应，生成 K2MnO4，写出该反应的化学方程式为 _。 (2)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应，在硫酸酸化条件下，H2S 和 KMnO4反应，反应
18、生成 S、 MnSO4、 K2SO4和 H2O， 写出该反应的化学方程式为_。 (3)S2O2 8的结构式为 ， 其中 S 元素的化合价为_。 在 Ag催化下， S2O2 8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)反应中 MnO2作还原剂，氧化产物是 K2MnO4，KClO3作氧化剂，还原产物是 KCl，利用化 合价升降法配平化学方程式为 3MnO2KClO36KOH 高温 3K2MnO4KCl3H2O。 (2)H2S 中 S 元素化合价升高 2，KMnO4中 Mn 元素化合价降低 5，则 H2S 前配 5，KMnO4前配 2，利用 原子守恒配平其他物质，得
19、化学方程式为 5H2S2KMnO43H2SO4=K2SO42MnSO45S8H2O。 (3)S2O2 8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，则 S 元素的化合 价为6。在 Ag 催化下，S 2O 2 8能使含 Mn 2的溶液变成紫红色，由此可判断氧化产物为 MnO 4。 答案 (1)3MnO2KClO36KOH 高温 3K2MnO4KCl3H2O (2)5H2S2KMnO43H2SO4=K2SO42MnSO45S8H2O (3)6 MnO 4 12(2019 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
20、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 N 2、CO 2 3和 Cl 等无毒无害物质，可用该 反应处理含氰废水(破氰)，反应的离子方程式为_。 若用一定量 NaClO 处理浓缩后的含氰废水 10 Lc(CN )0.2 mol L1，过程中产生标准状况下 21 L 氮 气，则该过程的破氰率达到_%。 解析 根据关系式：2CN N 2，知去除的 n(CN )2n(N 2) 21 L 22.4 L mol 1 2 21 11.2 mol10 L 浓缩后的 含氰废水中
21、n(CN )0.2 mol L1 10 L2 mol，故该过程的破氰率为21 11.2 2 100%93.75%。 答案 CN H 2O HCNOH 2CN5ClO2OH =2CO2 3N25Cl H 2O 93.75 13 (2019 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。工艺流程如图 所示： 已知：NiR2(aq)Ni2 (aq)2R(aq)(R为有机物配体，K1.6 1014) KspFe(OH)32.16 10 39，K spNi(OH
22、)22 10 15 Ka1(H2C2O4)5.6 10 2，K a2(H2C2O4)5.4 10 5 “脱络”过程中，R 与中间产物 OH 反应生成 R(有机物自由基) OH 能与 H 2O2发生反应。有关反应 的方程式如下： .Fe2 H 2O2=Fe 3OH OH .R OH=OH R .H2O22 OH=O22H2O 请回答下列问题： (1)中间产物 OH 的电子式是_。 (2)“沉铁”时，若溶液中 c(Ni2 )0.01 mol L1，加入碳酸钠调节溶液的 pH 为_(假设溶液的体积 不变， lg 60.8)使 Fe3 恰好沉淀完全(离子的浓度1.0105mol L1)， 则此时_(填
23、“有”或“无”)Ni(OH) 2 沉淀生成。 (3)25 时，pH3 的草酸溶液中 c(C2O2 4)/c(H2C2O4)_(保留两位有效数字)。“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)加入 Fe2 和 H 2O2能够实现“脱络”的原因是_。 (6)三氧化二镍能与浓盐酸反应生成氯气，写出反应的离子方程式_ _。 解析 (1) OH 有一个孤电子，核外有 9 个电子，其电子式为。(2)KspFe(OH)32.16 10 39， 则使 Fe3恰好沉淀完全所需的 c(OH ) 3 KspFeOH3 1.0 105 mol L16 1012 m
24、ol L1，此时溶液的 pHlg c(H)lg 1014 6 10122lg 62.8，因溶液中 c(Ni 2)0.01 mol L1，则 c(Ni2) c2(OH)0.01 (6 1012)2 3.6 1025KspNi(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 HC 2O 4，其电离平衡常数 Ka1(H2C2O4)cHC2O 4 cH cH2C2O4 ，同理第二步电离方程式为 HC2O 4 H C 2O 2 4 ，其电离平衡常数 Ka2(H2C2O4) cC2O2 4 cH cHC2O 4 ， cC2O2 4 cH2C2O4
25、cC2O2 4 cH cHC2O 4 cHC2O 4 cH cH2C2O4 1 c2H Ka2(H2C2O4) Ka1(H2C2O4) 1 c2H 5.4 10 5 5.6 102 1 10 323.02，“沉镍”过程加入草酸，其离子方程式为 Ni2 H 2C2O4=NiC2O42H 。(4)(5)(6)略。 答案 (1) (2)2.8 无 (3)3.02 Ni2 H 2C2O4=NiC2O42H (4)4NiC 2O4 3O2= 高温 2Ni2O38CO2 (5)Fe2和 H2O2发生反应生成 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)Ni2O36H2Cl=2Ni2Cl23H2O
