2024版高考总复习-化学二轮专题(新教材) 专题3　离子反应　氧化还原反应

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1.(2023·广东汕头一模)下列化学品在生活、生产中应用广泛。下列有关物质的应用与氧化还原反应无关的是(　　)A.工业上用硫铁矿(FeS2)为原料生产发烟硫酸B.用Na2O2作潜水器的供氧剂C.用食醋可除去暖水瓶中的水垢D.用优质糯米为原料酿制白酒
解析 食醋与水垢中的CaCO3发生复分解反应生成可溶性醋酸钙,不涉及氧化还原反应,C符合题意。
2.(2023·天津河西区一模)下列过程体现所用物质的氧化性的是(　　)A.用FeCl3溶液腐蚀铜板B.用SO2的水溶液吸收Br2C.用锌块防止钢铁船体腐蚀D.用铁粉防止FeSO4溶液变质
解析 用氯化铁溶液腐蚀铜板,发生的反应为2FeCl3+Cu ══ CuCl2+2FeCl2,FeCl3体现了氧化性,A符合题意。
3.(2023·天津红桥区一模)用NaCl固体配制100 mL 1.00 ml·L-1的溶液,溶解过程如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.a为Na+,b为Cl-B.水分子破坏了NaCl中的离子键C.NaCl只有在水溶液中才能发生电离D.上述过程可表示为NaCl Na++Cl-
解析 水合a离子中H原子朝向中心离子,水合b离子中O原子朝向中心离子,根据正、负电荷相互吸引推测,a离子为Cl-,b离子为Na+,A错误;NaCl溶于水后,在水分子的作用下形成水合离子,水分子破坏了NaCl中的离子键,B正确;NaCl在熔融状态下也可发生电离,形成钠离子和氯离子,C错误;上述过程为氯化钠的电离,不需要通电,D错误。
4.(2023·广东佛山一模)离子鉴别能让我们感受微观世界的神奇。下列在透明溶液中能大量共存的离子组是(　　)
解析 酸性条件下, 与I-能发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;Al3+与S2-、 发生相互促进的水解反应,生成沉淀和气体,不能大量共存,C错误;Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,不能大量共存,D错误。
5.(2023·天津红桥区一模)下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是(　　)
解析 金属钠加入水中生成NaOH和氢气:2Na+2H2O ══ 2Na++2OH-+H2↑,A错误;AlCl3溶液中滴入过量NaOH溶液生成NaAlO2和H2O:Al3++4OH- ══ +2H2O,B错误;同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:H++OH- ══ H2O,C错误。
6.(2023·浙江丽水一模)关于反应2NaNO2+2KI+2H2SO4 ══ 2NO↑+I2+Na2SO4+K2SO4+2H2O,下列说法正确的是(　　)A.KI发生还原反应B.H2SO4既不是氧化剂,也不是还原剂C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D.消耗0.5 ml NaNO2时,转移1.0 ml电子
解析 该反应中,KI是还原剂,发生氧化反应,A错误;H2SO4中的元素化合价未变价,故H2SO4既不是氧化剂也不是还原剂,B正确;NaNO2中N元素化合价降低,NO为还原产物,KI中I元素化合价升高,I2为氧化产物,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2,C错误;反应时NaNO2中N元素的化合价从+3价降低为+2价,则消耗0.5 ml NaNO2时转移0.5 ml电子,D错误。
7.(2023·湖北八市3月联考)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　)A.0.1 ml·L-1 FeCl3溶液:Al3+、K+、Br-、I-
8.(2023·辽宁沈阳一模)明代《徐光启手迹》记载了制备王水的方法,其主要流程如图所示(水蒸气等部分产物已省略),下列说法中正确的是(　　)
A.X不能使酸性KMnO4溶液褪色B.操作1利用了难挥发性酸制取挥发性酸C.流程中涉及的均为非氧化还原反应D.步骤ⅱ能在铁容器中进行
解析 FeSO4→Fe2O3,Fe元素化合价升高,根据氧化还原反应规律推知,部分硫元素化合价降低,则X为SO2,SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;操作1后得到硝酸,该过程制取硝酸是利用了硝酸易挥发的性质,B正确;步骤ⅰ中煅烧绿矾生成SO2过程中,S、Fe的化合价发生变化,属于氧化还原反应,C错误;王水是浓硝酸和浓盐酸按体积比1∶3的混合物,会腐蚀铁容器,则步骤ⅱ不能在铁容器中进行,D错误。
9.(2023·山西太原一模)下列反应的离子方程式正确的是(　　)A.向Na2S溶液中加入稀硝酸:S2-+2H+ ══ H2S↑B.向H2O2溶液中滴入FeCl3溶液:H2O2+2Fe3+ ══ 2Fe2++O2↑+2H+C.向AgCl沉淀中滴加浓氨水:2NH3·H2O+AgCl ══[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2OD.将NO、NO2混合气体通入NaOH溶液中:NO2+NO+2OH- ══
解析 向Na2S溶液中加入稀硝酸发生氧化还原反应,A错误;向H2O2溶液中滴入FeCl3溶液,Fe3+催化H2O2分解生成H2O和O2,FeCl3是催化剂,B错误;将体积比为1∶1的NO和NO2的混合气体通入NaOH溶液中生成NaNO2和H2O:NO2+NO+2OH- ══ 2 +H2O,D错误。
10.(2023·黑龙江哈尔滨一模)物质的用量可能影响反应的产物,下列离子方程式正确的是(　　)
11.(2023·湖南郴州一模)铅丹(Pb3O4)可作防锈用涂料,其中铅的化合价为+2价和+4价,它与浓盐酸反应的化学方程式为Pb3O4+8HCl(浓) ══ 3PbCl2+Cl2↑+4H2O。下列说法正确的是(　　)A.Pb3O4与浓盐酸反应时,Pb3O4作为还原剂B.物质的氧化性:Cl2>Pb3O4C.Pb3O4中+2价的铅与+4价的铅的物质的量之比为2∶1D.当上述反应中消耗1 ml Pb3O4时,生成的氯气为22.4 L
解析 该反应中,Pb元素的化合价由+4价降低到+2价,则Pb3O4是氧化剂,A错误;Pb3O4是氧化剂,氯气是氧化产物,则氧化性:Pb3O4>Cl2,B错误;铅丹中Pb元素的化合价只有+2价、+4价,根据化合价代数和为0,则Pb3O4中Pb2+与Pb4+的物质的量之比为2∶1,C正确;反应中消耗1 ml Pb3O4时,生成1 ml Cl2,题目未指明是否处于标准状况下,不能确定氯气的体积,D错误。
12.(2023·河北衡水中学一调)水合肼(N2H4·H2O)的性质类似氨水。利用水合肼处理铜氨{[Cu(NH3)4]2+}废液回收铜粉的实验流程如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.上述三步反应均为氧化还原反应B.反应1的目的是制备NaClOC.合成水合肼的反应中每消耗1 ml CO(NH2)2转移1 ml 电子D.反应2为2[Cu(NH3)4]2++N2H4·H2O+4OH- 2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O
解析 第一步反应中Cl元素化合价发生变化,第二步反应中Cl、N元素化合价发生变化,第三步反应中Cu、N元素化合价发生变化,三步反应均为氧化还原反应,A正确;合成水合肼时需要用到NaClO,则反应1的目的是用氢氧化钠溶液与氯气反应制备NaClO,B正确;NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼的过程中,N元素化合价由-3价升高至-2价,化合价升高1价,消耗1 ml CO(NH2)2时转移2 ml电子,C错误;反应2为2[Cu(NH3)4]2++N2H4·H2O+4OH- 2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O,D正确。
13.(2023·河南开封一模)白色粉末X可能由BaCl2、Na2SO4、K2CO3、KOH、AgNO3和无水硫酸铜中的一种或几种组成。为了探究它的组成,进行了如图所示实验。
下列判断错误的是(　　)A.取少量滤液A,加入足量稀盐酸,有气泡产生B.若向滤液A中通入过量气体C,最终无沉淀C.滤渣B和沉淀D的成分相同D.白色粉末X中一定含有BaCl2、K2CO3和KOH
解析 将白色粉末加入足量水中充分溶解,过滤得到滤渣B和滤液A,在滤渣B中加入足量稀盐酸,滤渣B全部溶解并得到气体C和无色滤液,滤渣B中一定含有BaCO3,一定不含有BaSO4、AgCl、Cu(OH)2,则气体C为二氧化碳。白色粉末中一定含有BaCl2、K2CO3,不含有Na2SO4、AgNO3、无水CuSO4,可能含有KOH;将气体C通入滤液A中产生沉淀D,说明滤液A中一定含有BaCl2和KOH,不含有K2CO3,沉淀D为BaCO3,则白色粉末中一定含有BaCl2、K2CO3、KOH,滤渣B和沉淀D都是BaCO3,滤液A中一定含有BaCl2和KOH,气体C为CO2。
14.(2023·北京顺义区一模)以硫酸厂矿渣(含Fe2O3、α-Al2O3、SiO2等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图所示:
已知:α-Al2O3化学性质极不活泼,不溶于水也不溶于酸或碱。试回答下列问题:(1)“还原”过程中的离子方程式为 　　　 　　　　　。 (2)“滤渣”中主要成分为　 　　　(填化学式)。 
Fe+2Fe3+ ══ 3Fe2+
α-Al2O3、SiO2和Fe
(3)①“沉铁”过程中有CO2气体产生,反应的离子方程式为  　　　　　 　　　　。 ②“沉铁”过程中往往有副产物Fe(OH)2生成,分析原因是  　　　　　　 　　　。 (4)氧化过程生成铁黄的化学方程式为 　　　　　 　　　 　。 
Fe2++2 ══ FeCO3↓+CO2↑+H2O
加入NH4HCO3, 促进Fe2+水解,产生Fe(OH)2
4FeCO3+O2+2H2O ══ 4FeOOH+4CO2
解析 矿渣中含有Fe2O3、α-Al2O3及SiO2,先加稀硫酸溶解,Fe2O3溶解生成Fe3+,α-Al2O3、SiO2不溶解,通过过滤可以除去,加入铁粉将Fe3+还原为Fe2+,再用NH4HCO3将Fe2+转化为FeCO3沉淀,通入空气将FeCO3氧化得到铁黄(FeOOH)。
1.(2023·北京东城区一模)依据下列实验现象推测,其反应原理不涉及氧化还原反应的是(　　)A.K2CO3溶液和NH4Cl溶液混合,产生刺激性气味B.将钠放入CuSO4溶液中,有蓝色沉淀生成C.向酸性KMnO4溶液中加入H2O2,溶液紫色褪去D.氯水在光照条件下放置一段时间后,溶液的pH降低
2.(2023·湖北大学附中模拟)下列各组离子在给定的条件下可以大量共存的是(　　)
3.(2023·山东青岛高三统考)高铜酸钾(KCuO2)是黑色固体,可通过如下反应制取:2CuO+2KO2 ══ O2↑+2KCuO2,下列说法错误的是(　　)A.CuO中氧元素化合价不变B.KCuO2可能具有强氧化性C.该反应中每消耗0.2 ml CuO,转移0.2 ml电子D.该反应中KO2既发生氧化反应又发生还原反应
解析 Cu由+2价变为+3价,2 ml CuO失去2 ml电子,2 ml KO2失去1 ml电子,故该反应中消耗0.2 ml CuO时转移0.3 ml电子,C错误。
4.(2023·天津新华中学模拟)下列离子方程式中正确的是(　　)
5.(2023·浙江浙南名校联盟联考)三氟化溴有强氧化性和强反应活性,是一种良好的非水溶剂,遇水立即发生如下反应:3BrF3+5H2O ══ HBrO3+Br2+9HF+O2↑,下列有关该反应的说法不正确的是(　　)A.当0.5 ml H2O被氧化时,生成0.1 ml氧气B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3C.当转移电子6 ml时,生成的还原产物为1 mlD.当生成2.7 ml HF时,被BrF3还原的BrF3为0.2 ml
解析 该反应中5 ml H2O中有2 ml H2O发生氧化反应,生成1 ml O2,则0.5 ml H2O被氧化时生成0.25 ml O2,A错误;3 ml BrF3中作为氧化剂的BrF3有2 ml,作为还原剂的BrF3有1 ml,另有2 ml H2O也是还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3,B正确;2 ml BrF3为氧化剂时,得到6 ml电子生成的还原产物为Br2,其物质的量为1 ml,C正确;生成9 ml HF时,有2 ml BrF3被还原,得到6 ml电子,有1 ml BrF3生成HBrO3失去2 ml电子,被1 ml BrF3还原的BrF3为 ml,则生成2.7 ml HF时,被BrF3还原的BrF3为0.2 ml,D正确。
6.(2023·安徽名校联盟联考)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)
7.(2023·广东东莞一模)已知有如下反应:①K2Cr2O7+14HCl(浓) ══ 2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O;②Cr+2HCl(稀) ══ CrCl2+H2↑;③2KMnO4+16HCl(稀) ══ 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列说法正确的是(　　)A.氧化性:K2Cr2O7>KMnO4>Cl2B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1C.向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应D.向Cr2(SO4)3溶液中滴入酸性KMnO4溶液,发生反应:
解析 根据①~③分别可得,氧化性:K2Cr2O7>Cl2、HCl>CrCl2、KMnO4>Cl2,①中使用浓盐酸,③中使用稀盐酸,则氧化性: KMnO4>K2Cr2O7,A错误。反应③中,氧化剂是KMnO4,还原剂是HCl,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,B错误。②中Cr与稀盐酸反应生成H2,向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,可能是发生了钝化,C错误。由于氧化性: KMnO4>K2Cr2O7,向Cr2(SO4)3溶液中滴入酸性KMnO4溶液,可发生氧化
8.(2023·山东济南一模)工业上可通过“酸性歧化法”和“电解法”制备KMnO4。“酸性歧化法”中,利用软锰矿(主要成分为MnO2)先生成K2MnO4,进而制备KMnO4,其流程如下所示。
实验室中模拟“酸性歧化法”制备KMnO4。下列说法正确的是(　　)A.为加快“熔融”反应速率,可将矿石粉碎,并用玻璃棒不断翻炒固体B.“酸化”时若改用盐酸,则反应为C.“结晶”获取KMnO4晶体时采用蒸发结晶D.该流程中涉及的氧化还原反应至少有2个
解析 制备KMnO4时,MnO2、KOH和O2在熔融状态下反应生成K2MnO4,反应后加水“溶浸”,使K2MnO4等可溶性物质溶解,并过滤,除去不溶性杂质,向滤液中通入过量CO2使溶液酸化,使K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2,过滤除去MnO2,将滤液进行结晶、过滤、洗涤、干燥等操作后可得到KMnO4晶体。玻璃中含有SiO2,高温下能与强碱KOH反应,故不能用玻璃棒翻炒固体,A错误;“酸化”时K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4,KMnO4具有强氧化性,能与盐酸反应生成Cl2,故“酸化”时不能改用盐酸,B错误;酸化反应完成后过滤,高锰酸钾加热易分解,故应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,C错误;“熔融”“酸化”过程均发生氧化还原反应,因此该流程中涉及的氧化还原反应至少有2个,D正确。
9.(2023·河南洛阳模拟)氮元素在自然界的某种转化示意图如图所示(a、b、c和d代表一定比例的H+和e-)。下列说法正确的是(　　)
A.过程①中 体现氧化性B.过程②中发生反应的离子方程式为 +H++e- ══ NO↑+H2OC.过程③中c代表的是3H++3e-D.过程④中1 ml N2H4参加反应转移6 ml电子
10.(2023·湖南永州二模)乙二醇的生产工艺中,需使用热的K2CO3溶液(脱碳液)脱除CO2,脱碳液中含有的V2O5能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中V2O5的含量,操作中涉及两个反应如下:①V2O5+6HCl+2KI ══ 2VOCl2+2KCl+I2+3H2O;②I2+2Na2S2O3 ══ 2NaI+Na2S4O6。下列说法错误的是(　　)A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2B.反应①生成1 ml VOCl2时,反应转移1 ml电子C.V的最高价为+5价,推测V2O5只有氧化性D.溶液酸性过强时,反应②易发生其他反应
解析 KI中I元素的化合价由-1价升高到0价,则KI作还原剂,V2O5中V元素的化合价由+5价降低到+4价,则V2O5作氧化剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,A正确。生成2 ml VOCl2,转移2 ml电子,则生成1 ml VOCl2时转移1 ml电子,B正确;V2O5中V显+5价,处于最高价,O显-2价,处于最低价,即V2O5既具有氧化性又具有还原性,C错误;在酸性过强时, 与H+反应生成S、SO2和H2O,D正确。
11.(2023·安徽黄山一模)以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2
的实验流程如下。下列说法不正确的是(　　)A.1 ml过二硫酸钠(Na2S2O8)中含有σ键数为9NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)B.氧化除锰后的溶液中一定存在:Na+、Zn2+、Fe3+、C.调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质D.氧化除锰过程中生成MnO2的离子方程式:
解析 向含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)中加入Na2S2O8溶液,生成MnO2沉淀且能将Fe2+氧化为Fe3+,过滤后向滤液中加入试剂X调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,为了不引入新的杂质,试剂X可以为ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等,过滤后再加入NH4HCO3沉锌最后生成ZnCO3·2Zn(OH)2。 中含有1个过氧键(—O—O—),其结构式为 ,单键均为σ键,双键中有1条σ键,1条π键,故1 ml过二硫酸钠(Na2S2O8)中含有σ键数9NA,A正确;
12.(2023·安徽淮北一模)利用雾霾中的污染物NO、SO2获得产品NH4NO3的流程图如下,下列方程式错误的是(　　)
13.(2023·山东滨州综合测试)X溶液中含有下表所示离子中的5种,且其离子个数相等。向X溶液中加入足量稀盐酸有气体生成,反应前后阴离子种类不变。下列叙述错误的是(已知 对应还原产物为NO)(　　)
A.X溶液中含有3种阳离子、2种阴离子B.原溶液中一定含有Mg2+
14.(2022·河北卷)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6、颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:(1)红渣的主要成分为　　　　　(填化学式);滤渣①的主要成分为　　　　　(填化学式)。 (2)黄铁矿研细的目的是　 　　　　　　　　　　　　　　　　。 
增大固液接触面积,加快反应速率,提高黄铁矿的利用率
(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为  　　　　　 　　　　。 (4)工序①的名称为　 　　　 　　　　　,所得母液循环使用。(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为　　　　　,氧化工序发生反应的离子方程式为　  　　　　　 　　　　。 (6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4,所加试剂为　　　　和　　　　　(填化学式,不引入杂质)。 
7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O 15FeSO4+8H2SO4
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤