2023新教材高考化学二轮专题复习专题3离子反应与氧化还原反应

专题三离子反应与氧化还原反应

真题研练·析考情

【真 题 研 练】

1.[2022·全国甲卷]能正确表示下列反应的离子方程式为(　　)

A．硫化钠溶液和硝酸混合：S2－＋2H＋===H2S↑

B.明矾溶液与过量氨水混合：Al3＋＋4NH3＋2H2O===Al＋4N

C．硅酸钠溶液中通入二氧化碳：Si＋CO2＋H2O===HSi＋HC

D．将等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2混合：

Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋===BaSO4↓＋2H2O

2．[2022·广东卷]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是(　　)

A．加入AgNO3溶液产生沉淀

B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现

C．加入KSCN溶液无红色出现

D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成

3．[2022·湖南卷]科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－转移(如a、b和c)，能将海洋中的N转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。

下列说法正确的是(　　)

A．过程Ⅰ中N发生氧化反应

B．a和b中转移的e－数目相等

C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(N)＝1∶4

D．过程 Ⅰ→Ⅲ 的总反应为

N＋N===N2↑＋2H2O

4．[2022·辽宁卷] 镀锌铁钉放入棕色碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是(　　)

A．褪色原因为I2被Fe还原

B．液体分层后，上层呈紫红色

C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈

D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化

5．[2021·山东卷](双选)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是(　　)

A．G与H均为氧化产物

B．实验中KMnO4只作氧化剂

C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应

D．G与H的物质的量之和可能为0.25 mol

【考情分析】

核心突破·提能力

考点1　离子反应

【核 心 梳 理】

1.离子方程式正误判断的基本方法

2．离子共存问题审题“三大”注意

(1)审清题干中的要求：①一定能大量共存；②可能大量共存；③不能大量共存。

(2)应注意题干中提示的水的电离程度：室温下，当由水电离出的c(H＋)或c(OH－)小于1×10－7 mol·L－1时，水的电离受到抑制，溶液可能为酸性溶液或碱性溶液；当由水电离出的c(H＋)或c(OH－)大于1×10－7 mol·L－1时，水的电离得到促进，溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液。

(3)注意正确理解“透明溶液”，如：NaCl溶液、KOH溶液为无色透明溶液，CuSO4溶液、FeCl3溶液是有色透明溶液，不能认为“有色”就“不透明”。

3．掌握常见离子的检验

(1)常见阳离子的检验

(2)常见阴离子的检验

(3)离子推断的原则

①肯定性原则：结合实验现象推出肯定存在或肯定不存在的离子。

②互斥性原则：在肯定某些离子存在的同时，结合离子共存规律，确定不存在的离子。

③进出性原则：注意实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。

④电中性原则：溶液中既要有阳离子，也要有阴离子。

【典 题 精 研】

考向1离子反应方程式、离子共存

例1[2022·湖南卷](双选)下列离子方程式正确的是(　　)

A．Cl2通入冷的NaOH溶液：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O

B．用醋酸和淀粉­KI溶液检验加碘盐中的I：I＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O

C．FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O===2Fe(OH)3↓＋4H＋

D．NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合：HC＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O

[题型分析]　四个选项各不相同，考查同一主题下的不同知识点，注意强化具体情境下的反应及与量有关的反应方程式的书写及判断，关注离子能否大量共存的题目。

2023年高考可能这样考

1．常温下，下列各组离子在指定溶液中可能大量共存的是(　　)

A．含N的溶液中：C、Si、S、Na＋

B．由水电离产生c(OH－)＝1×10－13mol·L－1的溶液中：K＋、Na＋、I－、C2

C．在有色透明溶液中：K＋、Fe2＋、[Fe(CN)6]3－、N

D．加入甲基橙显黄色的溶液：Fe3＋、Ba2＋、Br－、K＋

考向2离子检验与推断

例2[2020·全国卷Ⅱ]某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色反应，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)

A．KCl、NaCl     B．KCl、MgSO4

C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl

[题型分析]　离子检验与推断的题目综合性较强，定性推断时，审清题给实验步骤是连续实验还是并列实验，应注意干扰因素的排除；定量推断时应注意电荷守恒关系的应用。

2023年高考可能这样考

2．10 mL某无色溶液中可能存在如下离子，取该溶液进行下述实验(不考虑水解)，下列推理正确的是(　　)

A.气体A通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，说明无色溶液中含有C

B．无色溶液含有N的浓度为2 mol·L－1

C．生成黄色沉淀C，说明无色溶液含有Ag＋

D．用洁净的铂丝蘸取溶液F在火焰上灼烧，火焰呈黄色，说明原无色溶液含有Na＋

考点2　氧化还原反应概念及规律

【核 心 梳 理】

1.氧化还原反应的基本概念

2．氧化还原反应的基本规律

【典 题 精 研】

考向1复杂氧化还原反应的分析

例3[2021·湖南卷]KIO3常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为6I2＋11KClO3＋3H2O6KH(IO3)2＋5KCl＋3Cl2↑。下列说法错误的是(　　)

A．产生22.4 L(标准状况)Cl2时，反应中转移10 mol e－

B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6

C．可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉

D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中I的存在

[题型分析]　关于氧化还原反应分析的考查一般会围绕一个中心从不同角度考查，常以陌生物质为载体，涉及概念的判断、性质比较或简单计算；就呈现形式而言，时常会和简单流程图、反应机理图相结合进行综合考查。

2023年高考可能这样考

3．工业上常用空气催化氧化法除去电石渣浆(含CaO)上清液中的S2－，并制取生石膏(CaSO4·2H2O)，其中的物质转化过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A．反应过程中，Mn(OH)2是催化剂

B．过程Ⅰ中有0.4 mol O2参与反应时，有0.8 mol Mn(OH)2被氧化

C．3.2 g S2－转化为S时，理论上消耗标准状况下2.24 L O2

D．过程Ⅱ的离子方程式为4Mn＋2S2－＋9H2O===S2＋4Mn(OH)2↓＋10OH－

考向2  氧化还原规律的应用

例4[2022·邯郸市高三期末]常温下，发生下列几种反应：

①8H＋＋2Cl－＋Pb3O4===3Pb2＋＋Cl2↑＋4H2O

②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

③2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。

下列说法正确的是(　　)

A．Pb3O4属于碱性氧化物

B．Fe3＋只有氧化性，Fe2＋只有还原性

C．酸性条件下，氧化性：Pb3O4＜Cl2

D．向FeBr2溶液中通入少量Cl2，Fe2＋优先被氧化

[题型分析]　关于氧化还原反应规律的考查一般会以多个反应为载体，利用反应方程式比较不同物质的氧化性或还原性。在此基础上，一般会涉及反应顺序分析、反应能否发生的判断以及简单计算。

2023年高考可能这样考

4．已知酸性条件下离子的氧化性顺序为Mn>V>VO2＋>V3＋>V2＋>Mn2＋，现向1 L a mol·L－1的V2＋溶液中不断滴入一定浓度的酸性KMnO4溶液，混合液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．AB段对应的离子为V2＋

B．原溶液中c(V2＋)＝1 mol·L－1

C．BC段对应反应为5V3＋＋Mn＋H2O===Mn2＋＋5VO2＋＋2H＋

D．甲点时：n(VO2＋)∶n(V)∶n(Mn2＋)＝1∶1∶3

模考精练·抓落实

1.[2022·山东省临沂市一模]下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　)

A．利用ClO2泡腾片杀灭新型冠状病毒

B．葡萄糖被人体吸收并提供能量

C．将红热铁制品投入水中淬火

D．牙膏中添加氟化物用于预防龋齿

2．[2022·北京市门头沟区一模]下列用于解释实验事实的离子方程式不正确的是(　　)

A．酚酞滴入碳酸钠溶液中，溶液变红色：C＋2H2O⇌H2CO3＋2OH－

B．向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水，有白色沉淀生成：2HC＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋C＋2H2O

C．FeSO4溶液滴入溴水中，溴水颜色变浅：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－

D．苯酚钠溶液中通入少量CO2气体，溶液变浑浊：C6H5O－＋CO2＋H2O===C6H5OH＋HC

3．[2022·福建省龙岩市一检]下列离子组在给定条件下一定能共存的是(　　)

A．通入CO2气体：Ca2＋、Fe2＋、Br－、S

B．由水电离出的H＋浓度为1×10－12mol·L－1：N、I－、Na＋、Cl－

C．pH＝1的溶液：Al3＋、Mn、S、S2－

D．滴加氨水：Mg2＋、[Al(OH)4]－、HC、N

4．[2022·河南省信阳市二模]常温下，在pH＝1的某溶液中可能有Na＋、Fe3＋、Fe2＋、I－、Cl－、C中的几种，现取100 mL该溶液进行如下实验。根据实验结果，下列判断正确的是(　　)

A．Fe2＋、I－、Cl－三种离子一定存在

B．C一定不存在，不能确定Na＋和Cl－是否存在

C．Fe3＋与Fe2＋至少有一种

D．该溶液中c(Cl－)至少为0.2 mol·L－1

5．[2022·烟台高三教学质量检测]向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知：b－a＝5，线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是(　　)

A．线段Ⅱ表示Fe2＋的变化情况

B．线段Ⅳ发生反应的离子方程式为I2＋5Cl2＋12OH－===2I＋10Cl－＋6H2O

C.根据图像可计算a＝6

D．原溶液中c(Fe2＋)∶c(I－)∶c(Br－)＝2∶1∶3

专题三　离子反应与氧化还原反应

真题研练·析考情

1．解析：硝酸具有强氧化性，硫化钠溶液与硝酸发生氧化还原反应，不能发生复分解反应，A项错误；氢氧化铝不溶于过量氨水，B项错误；硅酸的酸性弱于碳酸且难溶于水，故硅酸钠溶液与二氧化碳发生反应生成H2SiO3，C项错误；在H＋、同时存在时，H＋先与OH－反应，故等物质的量浓度的Ba(OH)2和NH4HSO4溶液以体积比1∶2反应时，H＋的物质的量与OH－的物质的量相等，D项正确。

答案：D

2．解析：若铁片被腐蚀，则溶液中含有Fe2＋，在溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，反应生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀，D项正确；A项只能检验溶液中含有Cl－，B项只能检验溶液中无强氧化性物质，C项只能检验溶液中无Fe3＋，三者均不能说明铁片没有被腐蚀。

答案：D

3．解析：

过程Ⅰ发生的是还原反应，A项错误，由以上分析可知，a、b中转移电子数目不相等，B项错误；过程Ⅱ中参加反应的n(NO)与)之比为1∶1，C项错误；由图知，总反应为===N2↑＋2H2O，D项正确。

答案：D

4．解析：Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn>Fe>Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确。

答案：D

5．解析：KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl－被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2。加热KMnO4固体的反应中，O元素化合价由－2升高至0被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价由－1升高至0被氧化，因此O2和Cl2均为氧化产物，故A正确；KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B错误；Mn元素在反应过程中化合价变化为，Mn元素至少参加了3个氧化还原反应，故C正确；每生成1 mol O2转移4 mol电子，每生成1 mol Cl2转移2 mol电子，若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl－生成Cl2所失去的，则气体的物质的量最大，由2KMnO4～5Cl2可知，n(气体)max＝0.25 mol，但该气体中一定含有O2，因此最终所得气体的物质的量小于0.25 mol，故D错误。

答案：BD

核心突破·提能力

[例1]　解析：醋酸是弱酸，写离子方程式时不能拆开，B项错误；应按少量的Ba(OH)2的电离比例书写离子方程式：+Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋2H2O＋，D项错误。

答案：AC

1．解析：A项，铵根和硅酸根会发生双水解而不能大量共存；B项，水电离产生c(OH－)＝1×10－13mol·L－1的溶液可能显酸性也可能显碱性，若为碱性溶液，四种离子相互之间不反应，也不与氢氧根反应，可以大量共存；C项，Fe2＋会和[Fe(CN)6]3－生成蓝色沉淀而不能大量共存；D项，加入甲基橙显黄色的溶液的pH＞4.4，Fe3＋不能大量存在。

答案：B

[例2]　解析：根据实验①混合物溶于水，得到澄清透明溶液，而CaCO3难溶于水，即白色固体中一定不含CaCO3；根据实验②做焰色反应时焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃)可确定含有钾元素，即白色固体中含有KCl；结合实验③向溶液中加碱产生白色沉淀，可知溶液中含有能与OH－反应生成白色沉淀的离子，只能为Mg2＋，即白色固体的另一成分为MgSO4。结合上述分析，可知B项正确。

答案：B

2．解析：Ag＋和给出的四种阴离子都不能大量共存，所以原溶液中没有Ag＋；溶液呈无色，说明原溶液中没有；无色溶液中加入足量氢碘酸，产生黄色沉淀，说明原溶液中存在S2－和，在酸性溶液中发生反应生成单质硫，在此反应中，若过量，则可以和氢碘酸反应生成气体SO2；生成的气体A可能是CO2，也可能是SO2，还有可能是CO2和SO2的混合气，所以不能说明原溶液中含有；溶液B中加足量NaOH溶液共热，有气体生成，说明原溶液中含有。CO2和SO2都能使澄清石灰水变浑浊。由以上分析可知，不能确定原溶液中是否含有，故A错误；溶液B与足量NaOH溶液加热生成0.02 mol气体D，即0.02 mol NH3，说明无色溶液中含有的物质的量为0.02 mol，浓度为＝2 mol·L－1，故B正确；根据分析可知，无色溶液中没有Ag＋，黄色沉淀是S，故C错误；实验中加入了含钠元素的NaOH溶液，所以灼烧火焰呈黄色，不能说明原无色溶液含有Na＋，故D错误。

答案：B

[例3]　解析：根据题干中的化学方程式可知，I元素的化合价由0价升高到＋5价，转移电子数为6×5×2＝60，所以产生标准状况下22.4 L即1 mol氯气需消耗2 mol碘单质，转移20 mol e－，A说法错误；该反应中I2为还原剂，KClO3为氧化剂，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6，B说法正确；工业上常用氯气和石灰乳反应制备漂白粉，C说法正确；酸性条件下，I－与反应生成I2，淀粉遇I2变蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验的存在，D说法正确。

答案：A

3．解析：根据过程Ⅰ、Ⅱ的转化关系分析，Mn(OH)2起催化作用，A项正确；过程Ⅰ中有0.4 mol O2参与反应时，转移电子4×0.4 mol＝1.6 mol，根据得失电子守恒知，有0.8 mol Mn(OH)2被氧化成，B项正确；3.2 g S2－的物质的量为＝0.1 mol，根据物质转化过程知，整个转化过程中O2得到的电子可看作是S2－失去的电子，S2－转化为时硫元素的化合价由－2价变为＋6价，0.1 mol S2－转化为共失去0.8 mol电子，根据得失电子守恒知，理论上需要氧气的物质的量为0.2 mol，其在标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L，C项错误；根据题图可知，过程Ⅱ是S2－与反应生成和Mn(OH)2的过程，发生反应的离子方程式为+2S2－＋9H2O=== S2＋4Mn(OH)2↓＋10OH－，D项正确。

答案：C

[例4]　解析：根据反应①可知：Pb3O4与酸反应时除产生盐和水外，还有Cl2产生，Pb3O4不属于碱性氧化物，A错误；在Fe2＋中Fe元素化合价为＋2价，可以失去电子变为Fe3＋，表现还原性，也可以得到电子变为Fe单质，表现氧化性，B错误；在反应①中Pb3O4表现氧化性，为氧化剂，Cl2为氧化产物，则物质的氧化性：Pb3O4＞Cl2，C错误；根据反应③可知：物质的氧化性：Br2＞Fe3＋，则还原性：Fe2＋＞Br－，所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2，还原性强的Fe2＋优先被Cl2氧化，D正确。

答案：D

4．解析：氧化性>VO2＋>V3＋>V2＋>Mn2＋，随加入高锰酸钾的物质的量增加，V2＋依次被氧化为；开始加入高锰酸钾溶液，V2＋被氧化，V2＋的物质的量逐渐减少，AB段对应的离子为V2＋，故A正确；AB段V2＋被氧化为V3＋，发生反应的离子方程式为＋8H＋===Mn2＋＋5V3＋＋4H2O，反应消耗高锰酸钾0.2 mol，所以V2＋的物质的量为1 mol，原溶液中c(V2＋)＝1 mol·L－1，故B正确；BC段V3＋被氧化为VO2＋，根据得失电子守恒，反应为＋H2O===Mn2＋＋5VO2＋＋2H＋，故C正确；根据V元素守恒，甲点时n(VO2＋)＝)＝0.5 mol，反应消耗0.5 mol高锰酸钾，根据锰元素守恒n(Mn2＋)＝0.5 mol，所以n(VO2＋):)∶n(Mn2＋)＝1∶1∶1，故D错误。

答案：D

模考精练·抓落实

1．解析：A项，利用ClO2泡腾片杀灭新型冠状病毒是利用其强氧化性，涉及氧化还原反应；B项，葡萄糖被人体吸收并提供能量的过程中葡萄糖可被氧化生成二氧化碳和水；C项，将红热铁制品投入水中淬火时铁与水发生了反应生成四氧化三铁和氢气，属于氧化还原反应；D项，若使用含氟牙膏，Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的氟磷酸钙Ca5(PO4)3F，使沉淀溶解平衡正向移动，最终在牙齿表面形成难溶性的Ca5(PO4)3F，因此可防止龋齿，在转化过程中元素化合价没有发生变化，因此不属于氧化还原反应。

答案：D

2．解析：碳酸根离子分步水解，因此溶液变红的离子方程式为：＋H2O⇌H2CO3＋OH－，A错误；向NaHCO3溶液中加入少量澄清石灰水，以钙离子和氢氧根离子物质的量之比为1∶2书写离子方程式，题给离子方程式正确，B正确；FeSO4溶液滴入溴水中，亚铁离子与溴发生氧化还原反应生成铁离子和溴离子，题给离子方程式正确，C正确；苯酚钠溶液中通入少量CO2气体，生成苯酚和碳酸氢钠，题给离子方程式正确，D正确。

答案：A

3．解析：通入CO2气体后Ca2＋、Fe2＋、Br－、与CO2气体之间不能发生任何反应，可以共存，A正确；由水电离出的H＋浓度为1×10－12 mol·L－1＜1×10－7 mol·L－1，该溶液可能显酸性，也可能显碱性，在碱性溶液中、OH－会发生反应产生弱碱NH3·H2O，不能大量共存，B错误；Al3＋、S2－会发生双水解反应产生Al(OH)3沉淀、H2S气体，不能大量共存；pH＝1的溶液显酸性，含有大量H＋，H＋、、S2－会发生氧化还原反应而不能大量共存，C错误；滴加氨水时，NH3·H2O会与Mg2＋反应产生Mg(OH)2沉淀、，不能大量共存；NH3·H2O也会与反应产生、、H2O，不能大量共存，另外[Al(OH)4]－、会反应生成氢氧化铝和碳酸根离子，不能大量共存，D错误。

答案：A

4．解析：pH＝1的溶液中氢离子浓度为0.1 mol·L－1，100 mL该溶液中含有氢离子的物质的量为0.01 mol，根据离子共存可知，一定不存在；向溶液中通入氯气和四氯化碳分液后得到紫色溶液，则原溶液中含有I－，铁离子能够氧化碘离子，则根据离子共存可知，一定不存在Fe3＋；2.54 g为碘单质，物质的量为＝0.01  mol，原溶液中含有碘离子的物质的量为0.02 mol；水层中加入氢氧化钠溶液得到固体，该固体为氢氧化亚铁，灼烧固体得到的1.60 g固体为氧化铁，则溶液中一定存在Fe2＋，根据铁元素守恒可知亚铁离子的物质的量为×2＝0.02 mol，0.02 mol亚铁离子带有正电荷为0.04 mol，0.02 mol碘离子带有0.02 mol负电荷，所以原溶液中一定含有Cl－，其物质的量至少为0.04 mol＋0.01 mol－0.02 mol＝0.03 mol，氯离子的浓度最小为＝0.3 mol·L－1。

答案：A

5．解析：向含Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入过量氯气，还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，首先发生反应：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，I－反应完毕，再发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe2＋反应完毕，又发生反应：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，故线段Ⅰ代表I－的变化情况，线段Ⅱ代表Fe2＋的变化情况，线段Ⅲ代表Br－的变化情况，故A正确；线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素，该元素为I元素，2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，消耗1 mol氯气，所以碘原子的物质的量为2 mol，反应Ⅳ消耗氯气的物质的量为5 mol，根据得失电子守恒，设该含氧酸中碘元素的化合价为x，(x－0)×2 mol＝5 mol×2，解得x＝＋5，则该含氧酸为HIO3，反应的离子方程式为＋10Cl－＋12H＋，故B错误；根据反应离子方程式可知原溶液中n(I－)＝2n(Cl2)＝2 mol，溶液中n(Fe2＋)＝2n(Cl2)＝2×(3 mol－1 mol)＝4 mol，Fe2＋反应完毕，根据电荷守恒可知n(I－)＋n(Br－)＝2n(Fe2＋)，故n(Br－)＝2n(Fe2＋)－n(I－)＝2×4 mol－2 mol＝6 mol，根据2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－可知，溴离子反应需要氯气的物质的量为3 mol，故a＝3＋3＝6，故C正确；根据以上分析，原溶液中c(Fe2＋)∶c(I－)∶c(Br－)＝4∶2∶6＝2∶1∶3，故D正确。

答案：B