2022届高考化学二轮复习课时作业3氧化还原反应离子反应含答案

这是一份2022届高考化学二轮复习课时作业3氧化还原反应离子反应含答案，共9页。试卷主要包含了水热法制备纳米颗粒Y的反应为，某固体混合物中可能含有等内容，欢迎下载使用。
A．《本草纲目》记载“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣”，其中“碱”指的是K2CO3
B．《易经》记载“泽中有火……上火下泽”，其描述的是CO在湖泊池沼水面上起火的现象
C．《本草经集注》记载“强烧之，紫青烟起，云是真硝石也”，此法是利用焰色反应鉴别“硝石”
D．《抱朴子》记载“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，该过程为氧化还原反应
【解析】 草木灰的主要成分是碳酸钾，碳酸钾水解显碱性，可洗衣服，“取碱浣衣”其中的碱是K2CO3，故A正确；湖泊池沼中腐烂的植物能产生甲烷，则“泽中有火……上火下泽”，其描述的是甲烷在湖泊池沼水面上起火的现象，故B错误；钾元素的焰色反应为紫色，硝石是硝酸钾，灼烧会产生紫色火焰，故C正确；丹砂(HgS)烧之成水银，Hg的化合价从＋2价降低到0价，化合价发生变化，属于氧化还原反应，故D正确。
2．(2020·太原模拟)水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为：3Fe2＋＋2S2Oeq \\al(2－,3)＋O2＋aOH－═══Y＋S4Oeq \\al(2－,6)＋2H2O，下列说法中，不正确的是( B )
A．S2Oeq \\al(2－,3)是还原剂
B．Y的化学式为Fe2O3
C．a＝4
D．每有1 ml O2参加反应，转移的电子总数为4 ml
【解析】 反应前S的化合价是＋2价，反应后是＋2.5价，化合价升高，因此是还原剂，故A正确；根据方程式可知，还原剂共失去2 ml电子，而1 ml氧气得到4 ml电子，所以亚铁离子应该再失去2 ml电子，因此Y是四氧化三铁，故B错误；根据原子守恒可知，故C正确；每有1 ml O2参加反应，转移的电子总数为1 ml×4＝4 ml，D项正确。
3．(2020·西安模拟)有关氧化还原反应的下列叙述正确的是( A )
A．氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应
B．氧化剂被氧化，还原剂被还原
C．一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质
D．氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质只作氧化剂
【解析】 氧化剂在反应中所含元素化合价降低，发生还原反应，还原剂在反应中所含元素化合价升高，发生氧化反应，故A正确；氧化剂被还原，还原剂被氧化，故B错误；Cl2＋H2OHCl＋HClO，在这个反应中，氯气既是氧化剂又是还原剂，故氧化剂和还原剂可以是相同的物质，C错误；Cl2＋H2OHCl＋HClO，在这个反应中，氯气既是氧化剂又是还原剂，故非金属单质不仅可以作氧化剂，也可以作还原剂，D错误。
4．(2020·银川模拟)NaClO是漂白液的有效成分，某研究小组探究NaClO溶液的性质，设计了下列实验：
下列判断不正确的是( B )
A．实验①中发生的主要反应是ClO－＋Cl－＋2H＋═══Cl2↑＋H2O
B．实验②中发生的主要反应是ClO－＋2I－＋2H＋═══Cl－＋I2＋H2O
C．实验③中该条件下氧化性强弱ClO－>Fe3＋
D．实验④中ClO－与Al3＋相互促进水解
【解析】 加入盐酸，次氯酸根离子在酸溶液中具有强氧化性，氧化氯离子生成氯气，反应的离子方程式：ClO－＋Cl－＋2H＋═══Cl2↑＋H2O，A正确；实验②0.2 ml·L－1 KI－淀粉溶液中滴入次氯酸钠溶液，发生的反应是次氯酸钠氧化碘化钾生成碘单质，反应的离子方程式：ClO－＋2I－＋2H2O═══Cl－＋I2＋2OH－，B错误；在0.2 ml/L FeSO4酸性溶液中滴加0.2 ml/L NaClO溶液，Fe2＋和ClO－发生氧化还原反应生成的Fe3＋遇KSCN使溶液显红色，即说明氧化性强弱：ClO－>Fe3＋，C正确；NaClO溶液水解显碱性，AlCl3溶液水解显酸性，二者混合相互促进水解，生成Al(OH)3白色胶状沉淀，D正确。
5．(2020·潍坊模拟)某电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量金等，某小组设计如下资源综合利用的方案：
已知：碲和硫位于同主族，煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te＋2O2eq \(═══,\s\up7(高温))2CuO＋TeO2，滤渣中TeO2溶于稀硫酸发生的反应为TeO2＋H2SO4═══TeOSO4＋H2O。
下列说法错误的是( C )
A．“高温煅烧”电镀污泥时铜、碲和铬元素都被氧化
B．“酸化”时可向溶液中加入硫酸
C．“固体1”的主要成分为Cu
D．“滤液3”可以循环利用
【解析】 电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)，煅烧时发生反应的化学方程式为：3O2＋Cr2O3＋Na2CO3eq \(═══,\s\up7(高温))4Na2CrO4＋4CO2和Cu2Te＋2O2eq \(═══,\s\up7(高温))2CuO＋TeO2，根据化合价分析铜、碲和铬元素的化合价都升高了，所以都被氧化了，A正确；“酸化”时发生的反应的离子方程式为：CrOeq \\al(2－,4)＋2H＋═══Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H2O，所以可向溶液中加入硫酸，B正确；滤渣中含有CuO、TeO2和金，加硫酸后发生反应：CuO＋H2SO4═══CuSO4＋H2O；TeO2＋H2SO4═══TeOSO4＋H2O，金不发生反应，所以固体1”的主要成分为Au，C错误；由框图知酸浸液中除了TeOSO4外，还含有CuSO4；SO2还原TeOSO4后会生成硫酸，所以滤液3为H2SO4，整个流程中可以循环利用的物质是硫酸，D正确。
6．(2020·衢州模拟)著名化学家徐光宪获得“国家最高科学技术奖”，以表彰他在稀土萃取理论方面作出的贡献。稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中，金属铈在空气中易氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应。已知：铈常见的化合价为＋3和＋4，氧化性：Ce4＋>Fe3＋。下列说法不正确的是( B )
A．铈(Ce)元素在自然界中主要以化合态形式存在
B．铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为：Ce＋4HI═══CeI4＋2H2↑
C．用Ce(SO4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为：Ce4＋＋Fe2＋═══Ce3＋＋Fe3＋
D．四种稳定的核素eq \\al(136, 58)Ce、eq \\al(138, 58)Ce、eq \\al(140, 58)Ce、eq \\al(142, 58)Ce，它们互称为同位素
【解析】 金属铈在空气中易氧化变暗，在自然界中主要以化合态存在，选项A正确；氧化性：Ce4＋>Fe3＋，Fe3＋>I2则Ce能把氢碘酸氧化生成单质碘，选项B错误；用Ce(SO4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为：Ce4＋＋Fe2＋═══Ce3＋＋Fe3＋，选项C正确；四种稳定的核素eq \\al(136, 58)Ce、eq \\al(138, 58)Ce、eq \\al(140, 58)Ce、eq \\al(142, 58)Ce，是具有相同质子数，不同中子数的不同原子，互称为同位素，选项D正确。
7．(2020·连云港模拟)室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( B )
A．0.1 ml· L－1的氨水：Cu2＋、Na＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)
B．0.1 ml· L－1的CaCl2溶液：Na＋、K＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)
C．0.1 ml· L－1的Na2SO3溶液：K＋、H＋、SOeq \\al(2－,4)、NOeq \\al(－,3)
D．0.1 ml· L－1的NaHCO3溶液：K＋、Na＋、NOeq \\al(－,3)、OH－
【解析】 氨水显碱性，与Cu2＋之间发生反应生成氢氧化铜沉淀，在溶液中不能大量共存，故A项错误；Na＋、K＋、Cl－、NOeq \\al(－,3)之间不反应，且都不与CaCl2溶液反应，在溶液中能够大量共存，故B项正确；硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能够氧化亚硫酸根离子，故C项错误；NaHCO3溶液中的HCOeq \\al(－,3)与OH－会反应生成COeq \\al(2－,3)与H2O而不共存，故D项错误。
8．(2020·合肥模拟)下列解释事实或实验现象的化学用语正确的是( A )
A．硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝：4I－＋O2＋4H＋═══2I2＋2H2O
B．铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液：Fe＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)═══Fe3＋＋NO↑＋2H2O
C．水垢上滴入CH3COOH溶液有气泡产生：CaCO3＋2H＋═══Ca2＋＋CO2↑＋H2O
D．SO2通入漂白粉溶液中产生白色浑浊：SO2＋Ca2＋＋2ClO－＋H2O═══CaSO3↓＋2HClO
【解析】 硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝，发生氧化还原反应，离子方程式为：4I－＋O2＋4H＋═══2I2＋2H2O，故A正确；铁和稀硝酸反应产物与量有关，铁少量时变成三价铁，溶液由无色变为黄色，离子方程式为Fe＋4H＋＋NOeq \\al(－,3)═══Fe3＋＋NO↑＋2H2O；铁过量时变成二价亚铁，溶液由无色变为浅绿色，离子方程式为：3Fe＋8H＋＋2NOeq \\al(－,3)═══3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O，故B错误；醋酸是弱酸，不能拆成离子，反应的离子方程式为：CaCO3＋2CH3COOH═══Ca2＋＋H2O＋CO2↑＋2CH3COO－，故C错误；SO2通入漂白粉溶液中产生白色浑浊：SO2＋Ca2＋＋2ClO－＋H2O═══CaSO3↓＋2HClO，生成的次氯酸具有强氧化性，能氧化亚硫酸钙，故D错误。
9．(2020·南宁模拟)某固体混合物中可能含有：K＋、Na＋、Cl－、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)等离子，将该固体溶解所得到的溶液进行了如下实验：
下列说法正确的是( B )
A．该混合物一定是K2CO3和NaCl
B．该混合物可能是Na2CO3和KCl
C．该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3
D．该混合物一定是Na2CO3和NaCl
【解析】 焰色反应显黄色，说明一定存在钠离子，可能有钾离子。加入过量的硝酸钡溶液产生白色沉淀，白色沉淀完全溶解在盐酸中，说明一定存在碳酸根，不存在硫酸根。滤液中加入硝酸酸化的硝酸银得到白色沉淀，说明含有氯离子，即一定存在Na＋、Cl－、COeq \\al(2－,3)，一定不存在SOeq \\al(2－,4)，可能含有K＋。
10．(2020·黄山模拟)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( D )
【解析】 由于酸性HCOeq \\al(－,3)>H2SiO3，所以在溶液中会发生反应：2HCOeq \\al(－,3)＋SiOeq \\al(2－,3)═══H2SiO3↓＋COeq \\al(2－,3)，二者不能大量共存，A错误；因FeS可与强酸反应，所以Fe2＋与过量H2S不反应，B错误；HClO、Fe3＋都具有强的氧化性，可将SOeq \\al(2－,3)氧化为SOeq \\al(2－,4)，不能大量共存，C错误；四种离子互不反应，在溶液中可以大量共存，I－具有还原性，在酸性条件下，H＋、I－、NOeq \\al(－,3)发生氧化还原反应，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得方程式为：6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋═══2NO↑＋4H2O＋3I2，D正确。
11．(2020·石家庄模拟)Ⅰ.300 mL某溶液中可能含有Na＋、NHeq \\al(＋,4)、Mg2＋、Ba2＋、COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－中的若干种，现将此溶液分成三等份，进行如下实验：
①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；
②向第二份中加足量KOH溶液并加热，收集到气体0.04 ml；(铵盐与碱共热可产生氨气)
③向第三份中加足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，加入足量盐酸充分反应后，剩余沉淀2.33 g。根据上述实验，回答下列问题：
(1)实验③中生成沉淀的离子方程式为__Ba2＋＋COeq \\al(2－,3)═══BaCO3↓、Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)═══BaSO4↓__，沉淀溶解的离子方程式为__BaCO3＋2H＋═══Ba2＋＋CO2↑＋H2O__。
(2)溶液中一定不存在的离子有__Mg2＋、Ba2＋__。
(3)实验①中加入AgNO3溶液，有沉淀产生，能否说明原溶液中含有Cl－__否__(填“能”或“否”)理由是__碳酸根、硫酸根、氯化银均为白色沉淀，无法确定是否含有Cl－(合理即可)__。
(4)推断钠离子是否存在并说明理由__存在，经过计算可知，只有存在钠离子，溶液中才能保持电中性__。若存在，计算其物质的量的浓度__c(Na＋)≥0.2_ml/L__(若不存在，此问不作答)
Ⅱ.某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Fe3＋和Cu2＋，为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收硫酸亚铁和金属铜。实验室模拟该工业流程如图：
(1)检验废水中的Fe2＋，实验室中用酸性KMnO4溶液检验，发生反应的离子方程式为__5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋═══5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O__。
(2)加入过量物质1后，发生反应的离子方程式为__Fe＋2Fe3＋═══3Fe2＋、Cu2＋＋Fe═══Cu＋Fe2＋__。
【解析】 Ⅰ.①向第一份中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，说明COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－至少有一种；②向第二份中加足量KOH溶液并加热，收集到气体0.04 ml，说明有0.04 ml NHeq \\al(＋,4)；③向第三份中加足量BaCl2溶液，得到沉淀6.27 g，加入足量盐酸充分反应后，剩余沉淀2.33 g，则含SOeq \\al(2－,4)：eq \f(2.33 g,233 g/ml)＝0.01 ml，含COeq \\al(2－,3)：eq \f(6.27 ml－2.33 g,197 g/ml)＝0.02 ml，可进一步判断无Mg2＋和Ba2＋。再根据电中性原则，可进一步判断Na＋、Cl－存在的可能性。(1)根据分析可知，实验③加入的Ba2＋分别和COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)反应生成沉淀，离子方程式为：Ba2＋＋COeq \\al(2－,3)═══BaCO3↓、Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)═══BaSO4↓，加入足量盐酸BaCO3溶解，离子方程式为：BaCO3＋2H＋═══Ba2＋＋CO2↑＋H2O。(2)溶液中含有COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)，所以Mg2＋、Ba2＋一定不存在。(3)COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)、Cl－都能和AgNO3溶液生成白色沉淀，所以实验①中加入AgNO3溶液生成白色沉淀，不能说明原溶液中含有Cl－。(4)每一等份中：已知的阳离子NHeq \\al(＋,4)所带正电荷为0.04 ml，已知的阴离子COeq \\al(2－,3)、SOeq \\al(2－,4)所带负电荷为0.01 ml×2＋0.02 ml×2＝0.06 ml，大于已知的正电荷，根据电中性原则，一定有Na＋，而Cl－不能确定，所以c(Na＋)≥eq \f(0.06 ml－0.04 ml,300×\f(1,3)×10－3 L)＝0.2 ml/L。Ⅱ.(1)亚铁离子与高锰酸钾发生氧化还原反应，反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋═══5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。(2)含有铁离子、铜离子，加入过量物质铁后，发生反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋═══3Fe2＋、Cu2＋＋Fe═══Cu＋Fe2＋。
12．黄铜矿(CuFeS2)是冶炼铜及制备铁的氧化物的重要矿藏，常含有微量金、银等。如图是以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红(氧化铁)颜料的工艺流程图：
(1)CuCl难溶于水，但可与过量Cl－反应生成可溶于水的[CuCl2]－，该反应的离子方程式为__Cl－＋CuCl═══[CuCl2]－__。
(2)有大量Cl－存在时，Na2SO3可将CuCl2还原成[CuCl2]－，反应的离子方程式为__SOeq \\al(2－,3)＋2Cu2＋＋4Cl－＋H2O═══2[CuCl2]－＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋__。
(3)反应Ⅰ～Ⅴ中，属于非氧化还原反应的是反应__Ⅱ和Ⅳ__。
(4)已知反应Ⅴ中Cu＋发生自身氧化还原反应，歧化为Cu2＋和Cu，此反应的离子方程式为__2Cu＋═══Cu2＋＋Cu__。
(5)在酸性、有氧条件下，一种细菌能将黄铜矿转化成硫酸盐，该过程中发生反应的离子方程式为__4CuFeS2＋4H＋＋17O2═══4Cu2＋＋4Fe3＋＋8SOeq \\al(2－,4)＋2H2O__。
【解析】 (1)CuCl难溶于水，但可与过量Cl－反应生成可溶于水的[CuCl2]－，该反应的离子方程式为Cl－＋CuCl═══[CuCl2]－。(2)SOeq \\al(2－,3)具有还原性，能被Cu2＋氧化成SOeq \\al(2－,4)，其还原产物是[CuCl2]－，反应的离子方程式为SOeq \\al(2－,3)＋2Cu2＋＋4Cl－＋H2O═══2[CuCl2]－＋SOeq \\al(2－,4)＋2H＋。(4)Cu＋发生自身氧化还原反应，歧化为Cu2＋和Cu，反应的离子方程式为2Cu＋═══Cu2＋＋Cu。(5)在酸性溶液中利用氧气可以将黄铜矿氧化成硫酸盐，则应有硫酸参加反应，且生成硫酸铜、硫酸铁和水，反应的方程式为4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2═══4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O，反应离子方程式为4CuFeS2＋4H＋＋17O2═══4Cu2＋＋4Fe3＋＋8SOeq \\al(2－,4)＋2H2O。
13．(2020·洛阳模拟)钒电池是一种新型酸性硫酸盐二次电池，钒电池失效后，废电解液回收利用的一种工艺如下：
已知：a.＋5价钒在溶液中存在如下平衡：VOeq \\al(＋,2)＋H2OVOeq \\al(－,3)＋2H＋。
b．部分含钒物质在水中的溶解性见下表：
(1)氧化工序中，其他价态的钒全部氧化成VOeq \\al(＋,2)，完成V2＋氧化的离子方程式：
__2__V2＋＋__1__ClOeq \\al(－,3)＋__1H2O__═══__2__VOeq \\al(＋,2)＋__1__C1－＋__2H＋__
NaClO和NaClO3均可作氧化剂，该工序中不选择NaClO作氧化剂的理由是__等质量的NaClO在反应过程中转移的电子少__。
(2)浓缩工序中，加入NaOH的作用是__使平衡VOeq \\al(＋,2)＋H2OVOeq \\al(－,3)＋2H＋右移__。
(3)沉钒工序的化学方程式为__2NaVO3＋(NH4)2SO4═══Na2SO4＋2NH4VO3↓__。
(4)煅烧偏钒酸铵时，固体(取234 g NH4VO3)质量的减少量随温度变化的曲线如图所示：
100～200 ℃时产生的一种气体的电子式为____，300～350 ℃时发生反应的化学方程式为__HVO3eq \(═══,\s\up7(△))V2O5＋H2O__。
【解析】 (1)氧化工序中，其它价态的钒全部氧化成VOeq \\al(＋,2)，氯酸根离子被还原为氯离子，钒元素化合价＋2价变化为＋5价，电子转移3e－，氯酸根离子中氯元素化合价＋5价变化为－1价，电子转移6e－，结合电子守恒和原子守恒，2V2＋＋ClOeq \\al(－,3)＋H2O═══2VOeq \\al(＋,2)＋Cl－＋2H＋；氧化工序中，NaClO与NaClO3均可用作氧化剂，不选择NaClO的理由是等质量的NaClO在反应过程中转移的电子少；(2)＋5价钒在溶液中存在如下平衡：VOeq \\al(＋,2)＋H2OVOeq \\al(－,3)＋2H＋，加入NaOH和氢离子反应促进平衡正向移动；(3)由已知NH4VO3难溶于水，沉钒工序中向NaVO3溶液中加入硫酸铵生成NH4VO3沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为：2NaVO3＋(NH4)2SO4═══2NH4VO3↓＋Na2SO4；
(4)空气中煅烧偏钒酸铵发生反应为：
NH4VO3eq \(═══,\s\up7(△))NH3↑＋HVO3，
117 17 100
2HVO3eq \(═══,\s\up7(△))2H2O＋V2O5，
200 36 182
结合图像质量变化可知加热到100 ℃～200 ℃时，产生的一种气体是NH3，其电子式为；加热到400 ℃时，得到的固体产物是五氧化二钒，反应的化学方程式为2HVO3eq \(═══,\s\up7(△))2H2O＋V2O5。
装置图
试剂X
实验现象
①
0.2 ml·L－1盐酸
产生黄绿色气体
②
0.2 ml·L－1 KI－淀粉溶液
溶液变蓝
③
0.2 ml·L－1 FeSO4(H＋)和KSCN混合溶液
溶液变红
④
0.2 ml·L－1 AlCl3溶液
产生白色沉淀
选项
微粒组
加入试剂
发生反应的离子方程式
A
K＋、Na＋、HCOeq \\al(－,3)、SiOeq \\al(2－,3)
少量HCl
2H＋＋SiOeq \\al(2－,3)═══H2SiO3↓
B
NHeq \\al(＋,4)、Fe2＋、Br－、SOeq \\al(2－,4)
过量H2S
Fe2＋＋H2S═══FeS↓＋2H＋
C
HClO、Na＋、Fe3＋、SOeq \\al(2－,3)
过量CaCl2
Ca2＋＋SOeq \\al(2－,3)═══CaSO3↓
D
I－、Cl－、H＋、SOeq \\al(2－,4)
适量NaNO3
6I－＋2NOeq \\al(－,3)＋8H＋═══2NO↑＋4H2O＋3I2
物质
VOSO4
NH4VO3
(VO2)2SO4
溶解性
可溶
难溶
易溶