高中化学二轮复习：专题1第3讲　离子反应　氧化还原反应

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课时作业3　离子反应　氧化还原反应一、选择题(每小题5分，共50分)1．下列操作过程中一定有氧化还原反应发生的是(　　)解析：D项发生的反应为2H2O2H2↑＋O2↑，属于氧化还原反应；A、C项为物理变化；B项为非氧化还原反应。答案：D2．下列离子方程式中正确的是(　　)A．实验室用烧碱溶液除去尾气中的Cl2：Cl2＋OH－===Cl－＋HClOB．向AlCl3溶液中滴加过量氨水制备Al(OH)3：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NHC．用惰性电极电解饱和MgCl2溶液：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－D．用FeCl3溶液腐蚀铜制印刷电路板：Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋解析：本题考查离子方程式的书写。氯气与烧碱反应，产物是NaClO，而不是HClO，A项错误；实验室制Al(OH)3可选用铝盐和弱碱反应，因为Al(OH)3不溶于弱碱，B项正确；电解饱和MgCl2溶液时，会生成氢氧化镁沉淀，C项错误；D项电荷不守恒，错误。答案：B3．如图所示，两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应，其中属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂也不作还原剂的是(　　)A．甲、乙　　　　　　 B．甲、丙C．乙、丙   D．丙、丁解析：水中氢元素处于最高价，具有氧化性，氧元素处于最低价，具有还原性，水作还原剂的反应是－2价的氧元素被氧化成O2的反应。水作氧化剂的反应是＋1价的氢元素被还原成H2的反应，水既不作氧化剂也不作还原剂的反应是既没有O2产生又没有H2产生的反应。各个反应的方程式及水的作用分析如下表： 化学方程式是否是氧化还原反应水的作用甲SO3＋H2O===H2SO4不是非氧化剂，非还原剂乙Cl2＋H2O===HCl＋HClO是非氧化剂，非还原剂丙3NO2＋H2O===2HNO3＋NO是非氧化剂，非还原剂丁2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑是氧化剂答案：C4．相同质量的铜片分别与体积相同且过量的浓硝酸、稀硝酸反应，二者比较相等的是(　　)①反应中氧化剂得到电子总数　②铜片消耗完所需时间　③反应后溶液中铜离子浓度　④反应生成气体的体积(同温、同压)A．①③　　　 B．②④　　　C．①④　　　 D．②③解析：本题考查的是有关Cu与浓、稀硝酸反应中的相关问题，难度中等。从题意看，酸是足量的，故Cu全部反应，因为Cu的量相等，所以转移电子数也相等，即①③对；因为硝酸的浓度不同，故反应速率，反应时生成的气体包括气体的体积都不同，故②④错，综上，选A项。答案：A5．甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH、Ba2＋、Mg2＋、H＋、OH－、Cl－、HCO、SO中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成；②0.1mol/L乙溶液中c(H＋)>0.1mol/L；③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是(　　)A．甲溶液含有Ba2＋   B．乙溶液含有SOC．丙溶液含有Cl－   D．丁溶液含有Mg2＋解析：根据①推知甲一定为Ba(OH)2，根据②推知乙显强酸性，故乙一定为硫酸，丙中含有Cl－，为MgCl2，则丁一定为NH4HCO3，D不正确，选D。答案：D6．溴酸盐在国际上被定位为2B级潜在致癌物。我国实行的矿泉水新标准规定矿泉水中溴酸盐的含量最高不得超过0.01mg·L－1。已知KBrO3可发生下列反应：2KBrO3＋I2===2KIO3＋Br2，下列有关溴酸钾的说法不正确的是(　　)A．溴酸钾既有氧化性又有还原性B．该反应说明I2也可以置换出Br2C．该反应说明I2的还原性强于Br2D．该反应与2KI＋Br2===2KBr＋I2相矛盾解析：A项，由题中反应→可知，KBrO3具有氧化性，又因中Br显＋5价，不是最高价，故也具有还原性，A项正确。C项，在反应2KBrO3＋I2===2KIO3＋Br2中，I2是还原剂而Br2是还原产物，故I2的还原性强于Br2，C正确。从2KI＋Br2===2KBr＋I2可判断出氧化性：Br2>I2，这与I2的还原性强于Br2并不矛盾，因此D错误。答案：D7．已知在酸性条件下有以下反应关系：①KBrO3能将I－氧化成KIO3，本身被还原为Br2；②Br2能将I－氧化为I2；③KIO3能将I－氧化为I2，也能将Br－氧化为Br2，本身被还原为I2。向KBrO3溶液中滴加少量KI的硫酸溶液后，所得产物除水外还有(　　)A．Br－、I2   B．Br2、Br－、I2C．Br2、I2、IO   D．Br2、IO解析：这是一道考查连续反应和过量分析的试题。由题意知氧化性顺序为BrO>IO>Br2>I2，还原性顺序为I－>Br－>I2>Br2。假设KBrO3的量一定，加入KI的量由少到多，所得产物(除水外)依次为①Br2、IO；②Br2、I2、IO；③Br2、I2；④Br2、Br－、I2；⑤Br－、I2。②③④⑤所发生的反应分别是加入的I－与IO、Br2的反应(IO的氧化性比Br2强)。答案：D8．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是(　　)A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋B．Na2O2与H2O反应制备O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O解析：B选项氧原子的得失电子不守恒；C选项HClO为弱酸，应该用化学式表示；D选项离子方程式本身没问题，但由于HCl也有还原性，所以KMnO4能将浓盐酸氧化，不能实现证明H2O2具有还原性的目的。答案：A9．对3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应的下列说法正确的是(　　)A．氧化剂与还原剂的质量比为1：2B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：2C．NO2是氧化剂，H2O是还原剂D．在反应中若有6mol NO2参与反应时，有3mol电子发生转移解析：本题考查的是有关氧化还原反应中的相关问题，难度中等。A项，在该反应中，NO2既是氧化剂又是还原剂，从元素的变化价态来判断，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，故质量之比也为1：2，同时氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1，故A对，B错、C错；通过在反应中的转化关系，可知3mol NO2～1mol NO～2mol e－，因此，有6mol NO2参与反应，则转移的电子为4mol，D错。答案：A10．根据下列实验现象，所得结论不正确的是(双选)(　　) 实验实验现象结论A左烧杯中铁表面有气泡，右边烧杯中铜表面有气泡活动性：Al>Fe>CuB左侧棉花变橙色，右侧棉花变蓝色氧化性：Cl2>Br2>I2C白色固体先变为淡黄色，后变为黑色溶解性：AgCl>AgBr>Ag2SD锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体有浑浊现象非金属性：Cl>C>Si解析：本题考查氧化还原反应的应用。形成原电池时，活泼的金属作负极，氢气在正极生成，A对；活泼的非金属单质置换出不活泼的非金属单质，所以氧化性Cl2>Br2、Cl2>I2，但此实验无法证明氧化性Br2>I2，B错误；在沉淀的转化中，溶解平衡向着溶解度更小的难溶物转化，C对；最高价的含氧酸的酸性强弱才能反映出非金属元素的非金属性强弱，题中用的是盐酸而不是高氯酸，故D错。答案：BD二、非选择题(共50分)11．(12分)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：NO＋4H＋＋3e－―→NO＋2H2OKMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式：________________________________________________________________________。(2)反应中硝酸体现了________、________的性质。 (3)反应中若产生0.2mol气体，则转移电子的物质的量是________mol。(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________。解析：(1)从所给还原过程的反应式看NO得电子，即HNO3作氧化剂，要能使该反应发生必须加入还原剂，因此(甲)只能是Cu2O，反应方程式如下：14HNO3＋3Cu2O===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O。(2)在该反应中HNO3体现了氧化性和酸性[生成了Cu(NO3)2]。(3)若产生0.2mol的气体(NO)，则转移的电子数为(5－2)×0.2mol＝0.6mol。(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原的硝酸的物质的量增加，根据电子得失守恒推知，可能是使用了较浓的硝酸，使产物中生成了部分NO2。答案：(1)14HNO3＋3Cu2O===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O　(2)酸性　氧化性(3)0.6　(4)使用了较浓的硝酸，产物中有部分二氧化氮生成12．(12分)由几种离子化合物组成的混合物，含有以下离子中的若干种：K＋、Cl－、NH、Mg2＋、Ba2＋、CO、SO，将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取3份各100mL的该溶液分别进行如下实验：     实验序号实验内容实验结果①加AgNO3溶液有白色沉淀生成②加足量NaOH溶液并加热收集到气体1.12 L(标准状况)③加足量BaCl2溶液时，对所得沉淀进行洗涤、干燥、称量；再向沉淀中加足量稀盐酸，然后干燥、称量第一次称量读数为6.27g第二次称量读数为2.33g试回答下列问题：(1)根据实验①对Cl－是否存在的判断是________(填“一定存在”“一定不存在”或“不能确定”)，根据实验①②③判断混合物中一定不存在的离子是________。(2)试确定溶液中一定存在的阴离子及其物质的量浓度(可不填满)：阴离子符号物质的量浓度/mol·L－1    (3)试确定K＋是否存在并说明理由。解析：(1)Cl－与Ag＋生成AgCl白色沉淀，CO与Ag＋也能生成Ag2CO3白色沉淀，故无法确定Cl－的存在；溶液中CO与Ba2＋生成BaCO3沉淀，SO与Ba2＋生成BaSO4沉淀，前者能溶于盐酸，而后者不溶。故溶液中一定存在SO、CO，无Ba2＋和Mg2＋。(2)由②可求出n(NH)＝0.05mol，由③可求n(CO)＝0.02mol，n(SO)＝0.01mol，再根据电荷守恒可知：2×n(CO)＋2×n(SO)> 1×n(NH)，故一定含有K＋。答案：(1)不能确定　Ba2＋、Mg2＋(2)阴离子符号物质的量浓度(mol·L－1)SO0.1CO0.2(3)K＋肯定存在。由于溶液中肯定存在的离子是NH、CO和SO，经计算，NH的物质的量为0.05mol，CO、SO的物质的量分别为0.02mol和0.01mol。根据电荷守恒，知道K＋一定存在。13．(13分)化学研究性学习小组预通过实验探究“新制的还原性铁粉和过量盐酸反应生成FeCl2还是FeCl3”。请你参与探究并回答有关问题：(1)一位同学用向反应后的溶液中滴加NaOH溶液的方法来验证溶液中含有Fe2＋。①可观察到的实验现象是_____________________ ____________________________________________________________________________________________________________________。②反应过程中发生反应的化学方程式是________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)另一位同学向反应后的溶液中先滴加KSCN溶液，再向其中滴加新制氯水，溶液呈现血红色，但当滴加过量新制氯水时，却发现红色褪去。为了弄清溶液红色褪去的原因，同学们查到如下资料：Ⅰ.铁有一种化合物称为铁酸盐(含有FeO)。Ⅱ.SCN－的电子式为[C⋮⋮N]－。Ⅲ.氯水具有很强的氧化性。于是同学们提出两种假设：①第一种假设是：Cl2可将Fe3＋氧化为FeO，请写出该离子反应方程式__________________________________________________ ______________________。②第二种假设是：________，提出该假设的理论依据是________ __________________________________________________________。解析：(1)向含有Fe2＋的溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色的Fe(OH)2沉淀，后迅速变灰绿色，最终变成红褐色的Fe(OH)3沉淀。(2)红色褪去的原因可能是氯水的加入氧化了Fe3＋或SCN－。①根据得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒配平该离子方程式。②第二种假设可能是SCN－被Cl2氧化。答案：(1)①产生白色沉淀，迅速变灰绿色，最终变为红褐色②FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3(2)①2Fe3＋＋3Cl2＋8H2O===2FeO＋6Cl－＋16H＋②SCN－被Cl2氧化　从电子式分析，SCN－中S为负二价，N为负三价，均为最低价，有被氧化的可能。14．(13分)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：氧化性：IO>Fe3＋>I2；还原性：S2O>I－3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O　KI＋I2KI3(1)某学习小组对加碘盐进行了如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份，第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量的KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。①加KSCN溶液显红色，该红色物质是________(用化学式表示)；CCl4中显紫红色的物质是______(用电子式表示)。② 第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为________、________。(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：________。将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？________(填“是”或“否”)，并说明理由：______________________________________________________。(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是________。A．Na2S2O3　B．AlCl3　C．Na2CO3　D．NaNO2(4)对含Fe2＋较多的食盐(假设不含Fe3＋)，可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2＋：________。解析：(1)①Fe3＋与SCN－的配合产物有多种，如[Fe(SCN)]2＋、[Fe(SCN)6]3－等I2的CCl4溶液显紫红色。②应用信息：“氧化性：IO>Fe3＋>I2”，说明IO和Fe3＋均能氧化I－生成I2。(2)KI被潮湿空气氧化，不能写成I－＋O2＋H＋→，要联系金属吸氧腐蚀，产物I2＋KOH似乎不合理(会反应)，应考虑缓慢反应，微量产物I2会升华和KOH与空气中CO2反应。KI3·H2O作加碘剂问题，比较难分析，因为KI3很陌生。从题中：“低温条件下可制得”或生活中并无这一使用实例来确定。再根据信息：“KI＋I2KI3”解析其不稳定性。(3)根据信息“还原性：S2O>I－”可判断A。C比较难分析，应考虑食盐潮解主要是Mg2＋、Fe3＋引起，加Na2CO3能使之转化为难溶物；D中NaNO2能氧化I－。(4)实验方案简答要注意规范性，“如取…加入…现象…结论…”，本实验I－对Fe2＋的检验有干扰，用过量氯水又可能氧化SCN－，当然实际操作能判断，不过对程度好的同学来说，用普鲁士蓝沉淀法确定性强。答案：(1)①Fe(SCN)3　②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O、2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2(2)4KI＋O2＋2H2O===2I2＋4KOH否　KI3受热或潮解后产生KI和I2，KI易被O2氧化，I2易升华(3)AC(4)方法Ⅰ：取适量食盐，加水溶解，滴加足量氯水(或H2O2)，再加KSCN溶液至过量，若显血红色说明有Fe2＋方法Ⅱ：取适量食盐，加水溶解，加入K3Fe(CN)3溶液，有蓝色沉淀说明有Fe2＋