2020高考化学二轮考前复习练习4专题四氧化还原反应离子反应专题针对训练（Word版含解析）

[专题针对训练] 一、选择题 1．(新题预测)大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物——光化学 烟雾，其中某些反应过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．丙烯发生氧化反应生成甲醛和乙醛 B．生成 O3 的反应属于氧化还原反应 C．反应Ⅰ属于复分解反应 D．该过程中 O2 做催化剂 解析：选 A。丙烯双键发生断裂加氧转化成甲醛和乙醛，此反应属于氧化反应，故 A 正 确；根据示意图，O2→O3，化合价没有发生变化，因此生成 O3 的反应不属于氧化还原反应， 故 B 错误；反应Ⅰ中 NO 转化成 NO2，化合价升高，即反应Ⅰ为氧化还原反应，故 C 错误； 有 O2 参与反应，但没有 O2 生成，因此 O2 不做催化剂，故 D 错误。 2．含氟的卤素互化物通常做氟化剂，使金属氧化物转化为氟化物，如 2Co3O4＋6ClF3=== 6CoF3＋3Cl2＋4X。下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．X 是还原产物 B．ClF3 中氯元素为－3 价 C．反应生成 3 mol Cl2 时转移 18 mol 电子 D．Co3O4 在反应中做氧化剂 解析：选 C。由原子守恒可知 X 为 O2，O2 为氧化产物，A 不正确；ClF3 中氯元素显＋3 价，B 不正确；反应中只有氯元素化合价降低，生成 3 mol Cl2 时转移 18 mol e－，C 正确；Co3O4 是还原剂，D 不正确。 3．下列离子方程式不正确的是(　　) A．澄清石灰水中通入过量的二氧化碳：CO2＋OH－===HCO－3 B．金属钠和水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ C．酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水：2Fe2＋＋H2O2===2Fe3＋＋O2↑＋2H＋ D．三氧化硫与氯化钡溶液生成沉淀的反应：SO3＋Ba2＋＋H2O===BaSO4↓＋2H＋ 解析：选 C。C 中只有元素化合价升高，无元素化合价降低，应为 2Fe 2＋＋H2O2＋2H＋ ===2Fe3＋＋2H2O。 4．已知下列实验事实：①Cr2O3 固体既能溶于 KOH 溶液得到 KCrO2 溶液，又能溶于硫酸 得到 Cr2(SO4)3 溶液；②将 K2Cr2O7 溶液滴加到淀粉和 KI 的混合溶液中，溶液变蓝；③向 KCrO2溶液中滴加 H2O2 溶液，再酸化，可得 K2Cr2O7 溶液。下列判断不正确的是(　　) A．化合物 KCrO2 中 Cr 元素为＋3 价 B．实验①证明 Cr2O3 是两性氧化物 C．实验②证明氧化性：Cr2O2－7 ＞I2 D．实验③证明 H2O2 既有氧化性又有还原性 解析：选 D。根据化合价规则判断：化合物 KCrO2 中 K 和 O 元素的化合价分别是＋1 价 和－2 价，则 Cr 元素为＋3 价，A 项正确；根据两性氧化物的概念判断，Cr2O3 固体既能溶于 KOH 溶液得到 KCrO2 溶液，又能溶于硫酸得到 Cr2(SO4)3 溶液，则 Cr2O3 是两性氧化物，B 项 正确；根据氧化还原反应的强弱规律判断，将 K2Cr2O7 溶液滴加到淀粉和 KI 的混合溶液中， 溶液变蓝，这说明反应中有单质碘生成，K2Cr2O7 是氧化剂，其氧化性强于氧化产物单质碘的 氧化性，C 项正确；向 KCrO2 溶液中滴加 H2O2 溶液，再酸化，可得 K2Cr2O7 溶液，Cr 元素的 化合价从＋3 价升高到＋6 价，失去电子，KCrO2 是还原剂，H2O2 中氧元素的化合价从－1 价 降低到－2 价，H2O2 是氧化剂，只表现氧化性，D 项错误。 5．下列三组实验进行一段时间后，溶液中均有白色沉淀生成，下列结论不正确的是(　　) 实验① 实验② 实验③ A．实验①中生成的沉淀是 Al(OH)3 B．实验①中有气体生成 C．实验②沉淀中可能含有 BaSO4 D．实验③生成沉淀的离子方程式是 Ba2＋＋H2SO3===BaSO3↓＋2H＋ 解析：选 D。Al3＋与 HCO －3 发生相互促进的水解反应生成 Al(OH)3 沉淀和 CO2 气体，故 A、B 正确；实验②中亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，亚硫酸钡易被空气中的氧气 氧化生成硫酸钡，故 C 正确；实验③中，如果发生反应 Ba2＋＋H2SO3===BaSO3↓＋2H＋，生 成的亚硫酸钡能够与 H＋反应，故应该是亚硫酸被氧化生成了硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫 酸钡沉淀，故 D 错误。 6．能正确表示下列反应离子方程式的是(　　) A．Fe2＋、Fe3＋共存时，检验 Fe3＋：Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3↓　 B．向次氯酸钙溶液中通入过量 CO2：Ca2＋＋2ClO－＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO C．除去 MgO 中少量的 Al2O3 杂质：Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2OD．Fe 与稀硝酸反应，当 n(Fe)∶n(HNO3)＝1∶2 时：3Fe＋2NO－3 ＋8H＋===3Fe2＋＋2NO↑ ＋4H2O 解析：选 D。Fe(SCN)3 为络合物，不是沉淀，故 A 错误；向次氯酸钙溶液中通入过量 CO2 生成次氯酸和碳酸氢钙：ClO－＋H2O＋CO2===HCO－3 ＋HClO，故 B 错误；应用氢氧化钠溶液 除去 MgO 中少量的 Al2O3 杂质：Al2O3＋2OH－===2AlO－2 ＋H2O，故 C 错误；Fe 与稀硝酸反 应，当 n(Fe)∶n(HNO3)＝1∶2 时，铁过量生成 Fe2＋，所以反应的离子方程式是 3Fe＋2NO－3 ＋ 8H＋===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，故 D 正确。 7．25 ℃时，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　) A．pH＝1 的溶液中：Na＋、K＋、Cl－、SiO2－3 B．弱碱性溶液中：Na＋、K＋、NO－3 、HCO－3 C．c(Fe3＋)＝1 mol·L－1 的溶液中：K＋、Mg2＋、SCN－、Cl－ D．能溶解 Al2O3 的溶液中：Na＋、Fe2＋、ClO－、SO2－4 解析：选 B。pH＝1 的溶液显酸性，SiO 2－3 不能大量共存，A 错误；弱碱性溶液中，Na ＋、K＋、NO－3 、HCO －3 之间不反应，可以大量共存，B 正确；c(Fe3＋)＝1 mol·L－1 的溶液中， SCN－不能大量共存，C 错误；能溶解 Al2O3 的溶液可能显酸性，也可能显碱性，酸性溶液中 ClO －不能大量共存，碱性溶液中 Fe2＋不能大量共存，且在溶液中 Fe2＋、ClO－之间发生氧化还原 反应，也不能大量共存，D 错误。 8．下列各组离子中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是(　　) A．无色透明溶液中：Fe3＋、NH＋4 、SO2－4 、Cl－ B．Ba(AlO2)2 溶液中：K＋、Mg2＋、HCO－3 、NO－3 C．能使酚酞变红色的溶液中：Na＋、Ba2＋、Cl－、Br－ D．pH＝0 的溶液中：Na＋、K＋、S2－、SO2－3 解析：选 D。A.无色透明溶液中，Fe3＋可以使溶液呈黄色而不能大量共存；B.Ba(AlO2)2 溶液中，偏铝酸根离子可以与 Mg2＋发生水解相互促进的反应、与 HCO －3 发生复分解反应(强 酸制弱酸且生成沉淀)而不能大量共存；C.能使酚酞变红色的溶液显碱性，Na＋、Ba2＋、Cl－、 Br－等几种离子可以大量共存；D.pH＝0 的溶液显酸性，在酸性条件下 S2－和 SO 2－3 可以发生 氧化还原反应生成 S 而不能大量共存。综上所述，D 正确。 9．A、B 两种溶液分别含有下列十种离子中的各不相同的五种：H ＋、Al3＋、Na＋、Cu2 ＋、NO－3 、OH－、SO2－3 、CO2－3 、SO2－4 、Cl－。下列判断正确的是(　　) A．若 A 溶液为无色溶液，则 A 溶液中可能含有 H＋、Al3＋、Cl－、SO2－4 、NO－3 B．若 A 溶液有强还原性，则 B 溶液中可能含有 H＋、Cu2＋、Al3＋、Cl－、NO－3 C．若 B 溶液呈强碱性，则 A 溶液中可能含有 H＋、Al3＋、Na＋、Cu2＋、NO－3 D．若 B 溶液有强氧化性且各离子浓度相同，则 B 溶液可能含有 H＋、Al3＋、Cu2＋、 NO－3 、SO2－4解析：选 B。若 A 溶液为无色溶液且含有 H＋、Al3＋、Cl－、SO2－4 、NO－3 ，则 B 溶液中一 定含有 Na＋、Cu2＋、OH－、SO2－3 、CO2－3 ，Cu2＋与 OH－、SO2－3 、CO 2－3 反应不能大量共存，A 错误；若 A 溶液有强还原性，则 A 溶液中含有 SO2－3 ，SO 2－3 与 H＋、Cu2＋、Al3＋不共存，这 些离子都存在于 B 溶液中，B 正确；若 A 溶液中含有 H＋、Al3＋、Na＋、Cu2＋、NO －3 五种离 子，由于 A、B 溶液中含有各不相同的五种离子，则 B 溶液中没有阳离子，C 错误；若 B 溶 液中含有 H＋、Al3＋、Cu2＋、NO－3 、SO2－4 ，则 B 溶液中正电荷数目比负电荷数目多，溶液不 显电中性，D 错误。 二、非选择题 10．锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。 (1)ZnFe2O4 是一种性能优良的软磁材料，也是一种催化剂，能催化烯类有机物氧化脱氢等 反应。 ①ZnFe2O4 中 Fe 的化合价是________。 ②工业上利用反应 ZnFe2(C2O4)3·6H2O =====△ ZnFe2O4＋2CO2↑＋4CO↑＋6H 2O 制备 ZnFe2O4。该反应中还原产物是______________(填化学式)，每生成 1 mol ZnFe2O4 转移的电子 总数是_______________________________________________。 (2)工业上利用锌焙砂(主要含 ZnO、ZnFe2O4，还含有少量 FeO、CuO 等杂质)制取金属锌 的工艺流程如下： ①酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，为达到这一目的，还可采用的措施 是____________(任答一条)。写出 ZnFe2O4 溶于酸的离子方程式：___________________。 ②净化Ⅰ中 H2O2 参与反应的离子方程式为_______________________________。 ③净化Ⅱ中 Y 的主要成分是____________(填化学式)。 解析：(1)①ZnFe2O4 中 Zn 是＋2 价，O 是－2 价，则根据化合物中正负化合价代数和为 0 可知，Fe 的化合价是＋3 价。②反应中 Fe 元素化合价从＋2 价升高到＋3 价，碳元素化合价 从＋3 价部分降低到＋2 价，部分升高到＋4 价，所以还原产物是 CO；根据化学方程式可知， 每生成 1 mol ZnFe2O4 转移的电子的物质的量是 4 mol，总数是 4NA 或 2.408×1024。(2)将锌焙 砂(主要含 ZnO、ZnFe2O4，还含少量 FeO、CuO 等氧化物杂质)酸浸，发生反应 ZnFe2O4＋8H＋ ===2Fe3＋＋Zn2＋＋4H2O、ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O、FeO＋2H＋===Fe2＋＋H2O、CuO＋2H＋ ===Cu2＋＋H2O，向溶液中加入双氧水，发生反应 2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O，调节 溶液的 pH 将 Fe3＋转化为 Fe(OH)3 沉淀，不能引入新的杂质，可以用 ZnO，所以 X 可以为 ZnO，然后向溶液中加入过量 ZnS，发生反应 Cu2＋＋ZnS===Zn2＋＋CuS，然后过滤所得 Y 中 含有 CuS、ZnS，滤液经过一系列操作最后电解得到 Zn。①酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率，为达到这一目的，还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、搅拌等。 ZnFe2O4 溶于酸的离子方程式为 ZnFe2O4＋8H＋===2Fe3＋＋Zn2＋＋4H2O。②净化Ⅰ中 H2O2 参 与反应的离子方程式为 2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。③由于 ZnS 过量，则净化Ⅱ中 Y 的主要成分是 CuS、ZnS。 答案：(1)①＋3 价　②CO　4NA(或 2.408×1024) (2)①适当增大 c(H＋)(或升高温度、搅拌等其他合理答案)　ZnFe2O4＋8H＋===2Fe3＋＋Zn2 ＋＋4H2O ②H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ③CuS、ZnS 11．某小组同学为探究 H2O2、H2SO3、Br2 氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去， 装置的气密性已检验)。 实验记录如下(表格中空白不需要填写)： 实验操作 实验现象 ① 打开活塞 a，滴加氯水，关闭活塞 a ② 吹入热空气一段时间后停止 A 中溶液颜色明显变浅；B 中有气泡，产生大 量白色沉淀，沉降后上层清液为无色 ③ 打开活塞 b，逐滴加入 H2O2 溶液 开始时溶液颜色无明显变化；继续滴加 H2O2 溶液，一段时间后，混合液逐渐变成橙红色 完成下列填空： (1)在进行操作①时，A 中的实验现象是__________________________，有关反应的离子 方程式是_______________________________。 (2)操作②吹入热空气的目的是_______________________________。 B 中产生的白色沉淀的化学式是______________。 (3)装置 C 的作用是____________。 (4)由上述实验可知，在此实验条件下，H2O2、H2SO3、Br2 氧化性强弱顺序为________。 (5)操作③开始时溶液颜色无明显变化的原因可能是________________(写出一条即可)。 解析：本题利用“氧化剂的氧化性大于氧化产物”这一原理来比较 H2O2、H2SO3、Br2 的 氧化性强弱。向 NaBr 溶液中滴加氯水，氯水置换出溴单质；然后吹入热空气，将 Br2(g)吹入 B 装置，H2SO3 与 BaCl2 不反应，当 Br2(g)进入时，产生了白色沉淀，说明 Br2 将 H2SO3 氧化成H2SO4，Br2 被还原为 Br－，说明 Br2 的氧化性强于 H2SO3，该白色沉淀为 BaSO4；再向 B 装置 中加入 H2O2 溶液，一段时间后溶液变为橙红色，则 Br－被氧化为 Br2，说明 H2O2 的氧化性比 Br2 强。 (1)打开活塞 a，向 NaBr 溶液中滴加氯水，氯水氧化溴离子生成溴单质，离子方程式为 Cl2 ＋2Br－===Br2＋2Cl－；A 中因为有溴单质生成导致溶液变为橙红色。 (2)Br2 具有挥发性，热空气能促进 Br2 挥发，将 Br2(g)吹入 B 装置；Br2 将 H2SO3 氧化为 H2SO4，所以白色沉淀为 BaSO4。 (3)装置 C 中为 NaOH 溶液，反应过程中产生的氯气、溴蒸气等污染性气体不能直接排放 到空气中，可以用 NaOH 溶液吸收，所以装置 C 的作用是吸收尾气。 (4)根据上述分析可知氧化性：H2O2＞Br2＞H2SO3。 (5)操作③中，向 B 装置中逐滴加入 H2O2 溶液，开始时溶液颜色无明显变化可能是因为 B 装置中 H2SO3 有剩余，H2O2 先与 H2SO3 反应，再与 Br－反应；或 H2O2 浓度小；或 Br－与 H2O2 反应慢等。 答案：(1)溶液变为橙红色　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－ (2)吹出单质 Br2　BaSO4 (3)吸收尾气 (4)H2O2＞Br2＞H2SO3 (5)H2SO3 有剩余(或 H2O2 浓度小或 Br－与 H2O2 反应慢等，合理即可) 12．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比 Cl2、O2、ClO2、KMnO4 氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下向高铁酸钠溶液中加入 KOH 至饱和，使高铁酸钾析出。 (1)干法制备高铁酸钠的主要反应为 2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋ O2↑。 ①该反应中的氧化剂是________，还原剂是________，每生成 1 mol Na 2FeO4 转移 ________mol 电子。 ②简要说明 K2FeO4 作为水处理剂时，在水处理过程中所起的作用： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)湿法制备高铁酸钾(K 2FeO4)的反应体系中有六种微粒：Fe(OH) 3、ClO －、OH －、 FeO2－4 、Cl－、H2O。 ①写出并配平湿法制备高铁酸钾的离子方程式： ________________________________________________________________________。 ②每生成 1 mol FeO 2－4 转移________mol 电子，若反应过程中转移了 0.3 mol 电子，则还 原产物的物质的量为________mol。③ 低 温 下 ， 在 高 铁 酸 钠 溶 液 中 加 入 KOH 至 饱 和 可 析 出 高 铁 酸 钾 (K2FeO4) ， 说 明 ____________________________________。 解析：(1)①反应中 Fe 由＋2 价升高为＋6 价，被氧化，FeSO4 为还原剂，过氧化钠中 O 一部分由－1 价降低为－2 价，另一部分由－1 价升高为 0 价，过氧化钠既是氧化剂又是还原 剂；由题给化学方程式可知，每生成 2 mol Na2FeO4，有 6 mol Na2O2 参加反应，转移 10 mol 电子，则每生成 1 mol Na2FeO4 转移电子的物质的量为 5 mol；②K2FeO4 中 Fe 的化合价为＋6 价，具有强氧化性，能杀菌消毒，且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸 附性，能吸附并除去水中的悬浮杂质。(2)①湿法制备高铁酸钾时，Fe(OH)3 失电子被氧化生成 K2FeO4，Fe 的化合价升高了 3 价，ClO－做氧化剂被还原成 Cl－，Cl 的化合价降低了 2 价，根 据得失电子守恒，得到含铁元素物质的化学计量数是 2，含氯元素物质的化学计量数是 3，再 根据电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为 2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－4 ＋ 3Cl－＋5H2O；②该反应中每生成 1 mol FeO 2－4 转移 3 mol 电子，若反应过程中转移了 0.3 mol 电子，则还原产物氯离子的物质的量为 0.15 mol。 答案：(1)①Na2O2　FeSO4 和 Na2O2　5　②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，且消毒 过程中自身被还原成铁离子，铁离子水解生成的氢氧化铁胶体能吸附并除去水中的悬浮杂质 (2)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO2－4 ＋3Cl－＋5H2O ②3　0.15 ③该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小 13．铁矿石有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿(Fe2O3)和菱铁矿(FeCO3)等，若对矿样进行预处理后， 加入 H2SO4­H3PO4 混酸溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准液可测定铁矿石的 含铁量(Fe2＋＋Cr2O2－7 ＋H＋―→Fe3＋＋Cr3＋＋H2O)。现有如下两种预处理方法： 提示：(A)Sn、Hg、Ti 在溶液中可存在的形式有 Sn2＋、Sn4＋、Hg2＋、Hg2＋2 、Ti3＋、TiO2 ＋，且 Sn2＋能与 K2Cr2O7 反应，而 Hg2＋不能；氯化汞溶于水，氯化亚汞不溶于水(白色沉淀)。 (B)钨酸钠(Na2WO4)可做指示剂，若 W(Ⅵ)被还原为 W(Ⅴ)，溶液将呈现蓝色。 (C)氧化性：Fe3＋>WO2－4 。 回答下列问题： (1)配平： ＫFe2＋＋ＫCr2O2－7 ＋ＫH＋===ＫFe3＋＋ＫCr3＋＋ＫH2O (2)过程①发生反应的离子方程式为________________________，过程②中加入 HgCl2 溶液的目的是________________________，出现的丝状白色沉淀是______________(填化学式)。 (3)溶液Ⅱ中阳离子有________，加入指示剂钨酸钠(Na2WO4)的作用是__________。 (4)两种预处理方法，哪一种更好？________，理由是________________________。 (5)矿样预处理后必须立即进行滴定的原因是________________________；现称取 0.2 g 矿 样进行实验，最终消耗 0.010 0 mol/L 的 K2Cr2O7 标准溶液 20.00 mL，原矿样中含铁量为 ________。 解析：(1)根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平即可。(2)根据提示信息(A)及实验 现象知过程①发生反应 2Fe3＋＋Sn2＋===Sn4＋＋2Fe2＋。由提示信息(A)知过量的 Sn2＋会与 HgCl2 发生氧化还原反应，生成 Sn4＋和 Hg2Cl2 白色沉淀。(3)溶液Ⅱ呈浅黄色，则必含有 Fe3 ＋，SnCl2 反应完全，生成 Fe2＋和 Sn4＋，又矿样溶解用的是浓盐酸，故溶液Ⅱ中存在的阳离子 有 Fe2＋、Sn4＋、Fe3＋、H＋。根据提示信息(B)、(C)和实验现象知，TiCl3 具有还原性，先将溶 液中的 Fe3＋还原后，多余的 TiCl3 继续还原 WO2－4 ，而使溶液呈现蓝色，因此加入指示剂后溶 液显蓝色，证明溶液中的 Fe3＋已经被完全还原，从而停止滴加 TiCl3 溶液。(4)从环境的角度 出发，方法Ⅱ更好，避免了方法Ⅰ中汞对环境的污染。(5)Fe2＋不稳定，易被氧化。 6Fe2＋　＋　Cr2O2－7 ＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O 6 1 n(Fe2＋) 0.010 0 mol/L×0.020 L 6 n(Fe2＋)＝ 1 0.010 0 mol/L × 0.020 L， n(Fe2＋)＝1.2×10－3 mol， 原矿样的含铁量为1.2 × 10－3 m ol × 56 g/m ol 0.2 g ×100%＝33.6%。 答案：(1)6　1　14　6　2　7 (2)2Fe3＋ ＋Sn2＋ ===Sn4＋ ＋2Fe2＋ 　除去溶液Ⅰ中过量的 Sn2＋ ，防止对实验产生干扰　 Hg2Cl2 (3)Fe2＋、Sn4＋、Fe3＋、H＋　保证剩余的 Fe3＋被完全还原为 Fe2＋，也防止加入的 TiCl3 过 量，干扰实验 (4)方法Ⅱ　避免了方法Ⅰ中汞对环境的污染 (5)Fe2＋易被氧化　33.6%