2023届高考化学二轮复习专题一化学语言与概念选择题突破二氧化还原反应与离子反应学案

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选择题突破二　氧化还原反应与离子反应

氧化还原反应概念、规律与判断
1.(2022·山东卷,8)实验室制备KMnO4过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是(　D　)
A.①中用瓷坩埚作反应器
B.①中用NaOH作强碱性介质
C.②中K2MnO4只体现氧化性
D.MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
解析:①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A不正确;制备KMnO4时为防止引入杂质离子,①中用KOH作强碱性介质,不能用NaOH,B不正确;②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,其既体现氧化性又体现还原性,C不正确;根据化合价的变化及元素守恒,可得物质间的转化关系为3MnO2～3K2MnO4～2KMnO4+MnO2,MnO2中的Mn元素只有23转化为KMnO4,因此,MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D正确。
2.(2022·湖南卷,9)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO2-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(　D　)
A.过程Ⅰ中NO2-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(NH4+)=1∶4
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+N2↑+2H2O
解析:由题图可知,过程Ⅰ中NO2-转化为NO,氮元素化合价由+3价降低到+2价,NO2-作氧化剂,被还原,发生还原反应,A错误;由题图可知,过程Ⅰ为NO2-在酶1的作用下转化为NO和H2O,反应的离子方程式为NO2-+2H++e-NO↑+H2O,过程Ⅱ为NO和NH4+在酶2的作用下得3e-、2H+发生氧化还原反应生成H2O和N2H4,反应的离子方程式为NO+NH4++3e-+2H+N2H4+H2O,转移电子数目不相等,B错误;由上述分析可知,过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH4+)=1∶1,C错误;由题图可知,过程Ⅲ为N2H4转化为N2和4H+、4e-,反应的离子方程式为N2H4N2↑+4H++4e-,过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+N2↑+2H2O,D正确。
3.(2020·山东卷,2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　B　)
A.谷物发酵酿造食醋
B.小苏打用作食品膨松剂
C.含氯消毒剂用于环境消毒
D.大气中NO2参与酸雨形成
解析:谷物发酵酿造食醋过程中CH3CH2OH转化为CH3COOH属于氧化还原反应,A项不符合题意;小苏打用作食品膨松剂利用的是NaHCO3受热分解会放出CO2的性质,不涉及氧化还原反应,B项符合题意;含氯消毒剂具有较强的氧化性,消毒时发生氧化还原反应,C项不符合题意;大气中的NO2形成酸雨时发生反应3NO2+H2O2HNO3+NO,该反应属于氧化还原反应,D项不符合题意。
离子共存与离子方程式正误判断
1.(双选)(2022·湖南卷,11)下列离子方程式正确的是(　AC　)
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IO3-:IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O
C.FeSO4溶液中加入H2O2产生沉淀:2Fe2++H2O2+4H2O2Fe(OH)3↓+4H+
D.NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-BaCO3↓+H2O
解析:Cl2通入冷的NaOH溶液中发生反应生成氯化钠和次氯酸钠,该反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,A正确;醋酸是弱酸,在离子方程式中不能用H+表示,B不正确;H2O2具有较强的氧化性,FeSO4溶液中加入H2O2产生的沉淀是氢氧化铁,C正确;NaHCO3溶液与少量的Ba(OH)2溶液混合后发生反应生成碳酸钡沉淀、碳酸钠和水,NaHCO3过量,Ba(OH)2全部参加反应,因此该反应的离子方程式为2HCO3-+Ba2++2OH-BaCO3↓+CO32-+2H2O,D不正确。
2.(2022·广东卷,4)实验室进行粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg2+和SO42-,所用试剂包括BaCl2以及(　A　)
A.Na2CO3、NaOH、HCl
B.Na2CO3、HCl、KOH
C.K2CO3、HNO3、NaOH
D.Na2CO3、NaOH、HNO3
解析:粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用CO32-将其转化为沉淀,为了不引入新杂质,所加物质的阳离子为Na+,即选用Na2CO3除去Ca2+,同理可知,除去Mg2+需选用NaOH,除去SO42-需选用BaCl2,因所加除杂试剂均过量,因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2,因Na2CO3、NaOH均过量,成为新杂质,需要过滤后向滤液中加入HCl,至溶液中不再有气泡产生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品。
3.(2022·广东卷,14)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是(　B　)
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO32-HCO3-+2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:2O22-+2H2O4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+
解析:向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为CO2+OH-HCO3-,且题给离子方程式未配平,故A错误;氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,其离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O,故B正确;钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式里Na2O2不能拆成离子,故C错误;硅酸钠溶于水,在离子方程式里要写成离子,故D错误。
4.(2022·全国乙卷,9)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液。
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀产生。
该样品中确定存在的是(　A　)
A.Na2SO4、Na2S2O3
B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3
D.Na2SO3、Na2CO3
解析:由题意可知,①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间不反应;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O32-+2H+S↓+H2O+SO2↑,离心分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀产生,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4。Na2SO3与过量稀盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量稀盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉,不能确定是否存在Na2SO3和Na2CO3。综上分析,该样品中确定存在的是Na2SO4、Na2S2O3。

氧化还原反应在选择题中主要结合日常生活、工农业生产及化学实验中常见的化学现象考查氧化还原反应的有关概念,根据陌生的氧化还原反应的化学方程式利用强弱律、守恒律比较氧化性、还原性的强弱及进行量的有关计算。离子共存和离子方程式正误判断是高考的经典题型。离子共存通常在三个方面设置陷阱,即(1)从题目要求上,如①一定大量共存、可能大量共存、不能大量共存;②带附加条件的不能大量共存,因发生××反应不能大量共存、因生成沉淀不能大量共存等。(2)从题目信息上,如颜色信息、酸碱性信息。(3)看离子间是否反应,如发生复分解反应、相互促进的水解反应、氧化还原反应、络合反应。离子方程式正误判断常考中学化学教材中的基本反应——复分解反应、氧化还原反应,题目考查内容主要是元素化合物的性质、化学过程的解释,具有一定的综合性。

氧化还原反应的概念及应用
1.常见氧化剂及其还原产物
氧化剂
还原产物
氧化剂
还原产物
Cl2(X2)
Cl-(X-)
O2
H2O/O2-/
OH-
Fe3+
Fe2+
酸性
KMnO4、
MnO2
Mn2+
酸性
K2Cr2O7
Cr3+
HClO
Cl-
HNO3
NO2(浓)、
NO(稀)
H2O2(H+)
H2O
PbO2
Pb2+
FeO42-(H+)
Fe3+
NaBiO3
Bi3+



2.常见还原剂及其氧化产物
还原剂
氧化产物
还原剂
氧化产物
Fe2+
Fe3+
H2S/S2-
S、SO2
SO2/SO32-
SO3、SO42-
HI/I-
I2
NH3
N2、NO
N2H4
N2
CO
CO2



3.新情境下氧化还原反应化学方程式的书写技巧
以2017年全国Ⅲ卷28题(2)为例予以说明。
工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式:　 。 
第一步:书写“主干物质”,即反应物中的氧化剂、还原剂,产物中的氧化产物、还原产物。
As2S3+O2H3AsO4+S
第二步:标出发生变价的元素的化合价,利用得失电子守恒配平“主干物质”。
2As+32S-23+5O024H3As+5O-24+6S0
第三步:利用质量守恒补充完整反应的化学方程式。
2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S
注意:(1)若为离子方程式,第二步之后应先进行电荷守恒,再进行原子守恒。一般原则是酸性条件用H+、碱性条件用OH-调平电荷,最后用观察法使原子守恒,补水原则是“H”不够水来凑。
(2)对于电化学以氧化还原反应为核心的电极反应的书写,该方法同样有效。
氧化还原反应的“四大规律”

突破离子共存的四大题设“陷阱”
条件
类型
常见表述
误点点拨

“无色”
Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4-等有色离子不能大量存在
“常温下pH=1”或“常温下pH=13”
溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能大量共存”
只能是氧化性离子和还原性离子不能大量共存,并不是其他离子反应,同时要注意溶液酸碱性的影响
“透明”
“透明”也可“有色”

“与Al反应放出H2”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
“常温下由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1的溶液”
溶液既可能显酸性也可能显碱性
含有大量Fe3+的溶液
酸性溶液并具有强氧化性
含有大量AlO2-、S2-的溶液
碱性溶液
含有大量NO3-的溶液
H+与还原性离子不能同时大量存在

NH4+与CH3COO-、CO32-等;Mg2+与HCO3-等
存在相互促进水解的情况,但水解程度较小,在溶液中仍然能共存
Al3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、HS-、S2-等;Fe3+与CO32-、HCO3-、AlO2-、ClO-等
相互促进水解,生成沉淀或气体,不能大量共存
题干
要求
“一定大量共存”“可能大量共存”“不能大量共存”
审清关键词

离子方程式正误判断的解题要点
1.正确判断离子方程式的关键点
审清
题意
(1)注意反应环境;
(2)注意操作顺序;
(3)注意反应物之间量的关系
化学式
拆写
(1)易溶强电解质拆,弱电解质、难溶物不拆;
(2)微溶物清拆浊不拆,单质、氧化物不拆,浓硫酸不拆
反应
产物
(1)分析量不同时的产物;
(2)分析是否漏掉同步反应;
(3)分析变价元素的产物
离子
方程式
三守恒
(1)分析原子、电荷是否守恒;
(2)氧化还原反应分析得失电子是否守恒

2.离子方程式的书写技巧
(1)过量与少量型。
书写原则是“以少定多”,即先根据题给条件判断“少量物质”,以“少量物质”的化学计量数(充分反应)确定所需“过量物质”的化学计量数。
[例] 书写碳酸氢钠溶液中滴加少量氢氧化钡溶液的离子方程式。

(2)信息型非氧化还原反应。
运用“证据→推理→符号”思路书写新情境离子方程式的基本过程如下:“读”取题目中的有效信息(证据),写出主要反应物和生成物的化学式(推理+表征),再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律),即可轻松写出规范的离子方程式。

氧化还原反应概念、规律与判断
1.(2022·广东梅州模拟)化学与生活密切相关,下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　A　)
A.煅烧贝壳,将产物投入海水中以获得Mg(OH)2
B.用小麦、大米、玉米、高粱、糯米五种粮食发酵酿酒
C.将在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中,能闻到刺激性气味
D.将乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去
解析:贝壳的主要成分为碳酸钙,煅烧时碳酸钙分解生成二氧化碳和氧化钙,氧化钙、水、镁离子结合生成氢氧化镁和钙离子,在整个过程中均不涉及氧化还原反应,A项符合题意;小麦、大米、玉米、高粱、糯米五种粮食的主要成分为淀粉,由淀粉发酵酿酒需要经过水解成葡萄糖,葡萄糖再被氧化成乙醇、二氧化碳和水,涉及氧化还原反应,B项不符合题意;将在酒精灯上灼烧后的铜丝迅速插入乙醇中,会引起乙醇的催化氧化,故涉及氧化还原反应,C项不符合题意;乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳和水,高锰酸钾本身被还原,溶液褪色,涉及氧化还原反应,D项不符合题意。
2.(2022·湖南岳阳三模)误服白磷(P4),应立即用2%硫酸铜溶液洗胃,其反应是11P4+60CuSO4+96H2O20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,下列说法正确的是(　B　)
A.当有1.1 mol P4参与反应时,有6 mol电子转移
B.1 mol CuSO4能氧化0.05 mol P4
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶6
D.H2SO4是还原产物
解析:由化学方程式可知转移电子数和白磷之间的关系为11P4 ～120e-,当有1.1 mol P4参与反应时,有12 mol电子转移,A错误;根据得失电子守恒,被CuSO4氧化得到的H3PO4的关系为60CuSO4～60e-～12H3PO4～3P4,因此1 mol CuSO4能氧化 0.05 mol P4,B正确;H3PO4是氧化产物,Cu3P是还原产物,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为24∶20=6∶5,C错误;S的化合价没有发生改变,因此H2SO4不是还原产物,Cu3P才是还原产物,D错误。
3.(2022·山东泰安一模)中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)都是自然界中常见的砷化物,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效也用来入药。砷元素有+2、+3两种常见价态。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法错误的是(　C　)

A.反应Ⅰ中,As2S3和SnCl2的物质的量之比为 1∶1时可恰好完全反应
B.反应Ⅱ中,物质a可能是S、SO2
C.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ是氧化还原反应;反应Ⅲ是非氧化还原反应
D.反应Ⅰ可用NaOH溶液吸收H2S,向吸收后的溶液中加入足量稀硫酸可为反应Ⅳ提供H2S
解析:反应Ⅰ中,As2S3和SnCl2反应生成Sn4+、As4S4,As化合价由+3变为+2,Sn化合价由+2变为+4,根据得失电子守恒可知,As2S3～SnCl2,即物质的量之比为1∶1时可恰好完全反应,A正确;反应Ⅱ中氧气具有氧化性,负二价硫具有还原性,则物质a可能是S、SO2,B正确;反应Ⅳ中H、O、S、As元素化合价反应前后均不改变,是非氧化还原反应,C错误;反应Ⅰ可用NaOH溶液吸收H2S,吸收后的溶液中存在生成的硫化钠,向其中加入足量稀硫酸反应生成硫化氢气体,可为反应Ⅳ提供H2S,D正确。

解答氧化还原反应选择题的方法
1.理清知识线索:化合价升高→失电子→还原剂→氧化反应→氧化产物,化合价降低→得电子→氧化剂→还原反应→还原产物。
2.明确解题方法和思路,理解概念抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关的概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价变化这一氧化还原反应的特征入手。
3.注意三点:(1)氧化还原反应的有关概念较多,因此应注意加深对概念内涵的理解和外延的掌握。(2)在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂可以是不同反应物,也可以是同一反应物,氧化产物、还原产物可以是不同产物,也可以是同一种产物。(3)由于有些氧化还原反应中,氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应,因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。

离子共存与离子方程式正误判断
1.(2022·福建福州二模)常温下,下列各组离子一定能大量共存的是(　D　)
A.pH>7的溶液中:Na+、ClO-、NO3-、I-
B.c(H+)c(OH-)=102的溶液中:K+、Fe3+、Cl-、SO42-
C.加铝粉能产生大量H2的溶液中:Na+、NH4+、NO3-、Cl-
D.由水电离出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1的溶液中:K+、Na+、NO3-、Cl-
解析:ClO-可以氧化I-而不能大量共存,故A不符合题意;常温下,c(H+)c(OH-)=102,Kw=c(H+)·c(OH-)=10-14,两式结合可知,c(H+)=10-6 mol·L-1,此时Fe3+会水解成氢氧化铁沉淀,不能大量存在,故B不符合题意;加铝粉能产生大量H2的溶液为酸性或碱性溶液,当为碱性溶液时,NH4+可以与OH-反应而不能大量共存,故C不符合题意;由水电离出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1的溶液为酸性或碱性溶液,K+、Na+、NO3-、Cl-在酸性或碱性条件下都可以大量共存,故D符合题意。
2.(2022·湖南衡阳二模)下列各组澄清溶液中的离子能大量共存,且加入试剂后发生反应的离子方程式书写正确的是(　D　)
选项
离子
试剂
离子方程式
A
NH4+、Mg2+、
Fe3+、SO42-
少量
铜粉
Fe3++CuFe2++Cu2+
B
Fe2+、H+、
Cl-、NO3-
KNO3
溶液
3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O
C
K+、Na+、
ClO-、SO42-
少量
SO2
SO2+H2O+ClO-SO42-+HClO+Cl-
D
K+、Na+、
SO42-、AlO2-
少量
NH4Cl
NH4++AlO2-+2H2O
Al(OH)3↓+
NH3·H2O

解析:NH4+、Mg2+、Fe3+、SO42-之间互不反应,能够共存;Cu和Fe3+反应,离子方程式应该为 2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,A错误。NO3-与H+、Fe2+会发生氧化还原反应,不能大量共存;离子方程式书写合理,B错误。K+、Na+、ClO-、SO42-之间互不反应,能够大量共存;通入少量SO2,ClO-与SO2发生氧化还原反应,当SO2少量,ClO-过量时,离子方程式应该为SO2+H2O+3ClO-SO42-+2HClO+Cl-,C错误。K+、Na+、SO42-、AlO2-之间互不反应,能够大量共存;加入少量NH4Cl时,NH4+与AlO2-反应生成 Al(OH)3 沉淀和NH3·H2O,反应的离子方程式为NH4++AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+NH3·H2O,D正确。

离子共存选择题的分析思路
(1)先看条件——题干条件。
一看
题干要求
需辨别的离子组是“大量共存”还是“不能大量共存”,是“可能”还是“一定”
二看
附加条件
如①溶液的颜色,若为无色溶液,则MnO4-、Fe3+、Cu2+、Fe2+等有色离子不能大量存在;②溶液的酸、碱性;③特定离子或分子的存在等

(2)后看反应——所给离子之间能否发生反应。
能反应则不能共存;不反应则能共存。

3.(2022·山东泰安二模)下列有关海水综合利用的离子方程式不正确的是(　A　)
A.海水提镁中用石灰乳沉镁:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
B.海水提溴中用SO2水溶液富集溴:SO2+Br2+2H2O4H++SO42-+2Br-
C.氯碱工业中电解饱和食盐水:2Cl-+2H2OCl2↑+2OH-+H2↑
D.侯氏制碱法中获取碳酸氢钠:Na++CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4+
解析:石灰乳在离子方程式中应写化学式,该离子方程式为Mg2++Ca(OH)2Mg(OH)2+Ca2+,故A不正确;溴单质与二氧化硫在溶液中反应生成硫酸和HBr,离子方程式正确,故B正确;电解饱和食盐水生成氯气、氢气和NaOH,离子方程式正确,故C正确;侯氏制碱法中获取碳酸氢钠的反应为NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,其中氯化钠和氯化铵均为强电解质,化学式可拆,离子方程式正确,故D正确。
4.(2022·广东梅州二模)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列实验现象对应的离子方程式正确的是(　A　)
A.过量SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液,溶液红色褪去:SO2+OH-HSO3-
B.大理石与盐酸接触,产生无色气泡:CO32-+2H+CO2↑+H2O
C.CO2通入饱和Na2CO3溶液中出现浑浊现象:CO2+H2O+CO32-2HCO3-
D.铁钉浸泡在CuSO4溶液中,铁钉表面产生红色固体:2Fe+3Cu2+3Cu+2Fe3+
解析:二氧化硫为酸性氧化物,过量的SO2与NaOH溶液反应生成酸式盐和水,溶液红色褪去,其离子方程式为SO2+OH-HSO3-,故A正确;大理石与盐酸接触,发生反应生成CaCl2、CO2和H2O,由于CaCO3难溶于水,在离子方程式中应保留化学式,其离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O,故B错误;CO2通入饱和Na2CO3溶液中,两者发生反应生成碳酸氢钠,由于碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小,则产生沉淀,即溶液出现浑浊,其离子方程式为CO2+H2O+2Na++CO32-2NaHCO3↓,故C错误;铁钉浸泡在CuSO4溶液中,铁钉表面产生红色固体,说明铁能与硫酸铜发生置换反应,即Fe与CuSO4发生反应,生成硫酸亚铁和Cu,其离子方程式为Fe+Cu2+Fe2++Cu,故D错误。

离子方程式正误判断的关注点



专项训练1　氧化还原反应概念、规律与判断
1.(2022·山东临沂一模)下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　D　)
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
解析: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,A不符合题意;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,B不符合题意;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,涉及氧化还原反应,C不符合题意;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,因此不涉及氧化还原反应,D符合题意。
2.(2022·重庆模拟)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2↓,下列说法正确的是(　D　)
A.CO是氧化产物
B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.生成1 mol SiO2时,转移8 mol电子
解析:根据化学方程式,碳元素的化合价由+4价降为+2价,故CO为还原产物,A错误;氢元素的化合价由-1价升为+1价,故SiH4发生氧化反应,B错误;反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiH4,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,C错误;根据化学方程式可知,氢元素的化合价由-1价升高至+1价,因此生成1 mol SiO2时,转移8 mol电子,D正确。
3.(2022·湖南岳阳二模)已知NH4CuSO3与足量的1 mol/L硫酸溶液混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成;②有刺激性气味气体产生;③溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是(　D　)
A.NH4CuSO3中硫元素被还原
B.刺激性气味的气体是二氧化硫或氨气
C.该反应中硫酸既体现了酸性又体现了氧化性
D.反应中每消耗1 mol NH4CuSO3,转移的电子数约为3.01×1023
解析:反应的化学方程式为2NH4CuSO3+2H2SO4CuSO4+Cu+2SO2↑+
(NH4)2SO4+2H2O,由化学方程式可知NH4CuSO3中只有Cu元素化合价发生变化,S元素化合价未改变,故A错误;反应在酸性环境中进行,不可能有氨气生成,故B错误;由反应可知,该反应中只有Cu元素化合价发生变化,硫酸根离子反应前后未变化,在反应中硫酸只体现酸性,故C错误;NH4CuSO3中Cu的化合价既降低又升高,根据化学方程式可知电子转移关系为2NH4CuSO3～e-,故每消耗1 mol NH4CuSO3,转移的电子数约为3.01×1023,故D正确。
4.含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为 CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　A　)
A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物
B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2∶5
C.若有5NA个电子发生转移,生成CO2的体积为22.4 L
D.若将该反应设计成原电池,则CN-在正极区发生反应
解析:在反应CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)中,Cl元素化合价由0价降低为-1价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,可知Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,A正确;由A项分析可知,反应的离子方程式为2CN-+8OH-+5Cl22CO2+N2+
10Cl-+4H2O,反应中CN-是还原剂,Cl2是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2,B错误;由离子方程式知,若有1 mol CN-发生反应,则有5NA个电子发生转移,但不知道气体是否处于标准状况下,故不能计算生成CO2的体积,C错误;若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区失去电子,发生氧化反应,D错误。
5.(2022·山东济宁二模)已知Pb2O3与HNO3溶液发生反应Ⅰ:Pb2O3+
2HNO3Pb(NO3)2+PbO2↓+H2O,PbO2与酸化的MnSO4溶液发生反应Ⅱ:5PbO2+2MnSO4+3H2SO42HMnO4+5PbSO4+2H2O。下列说法正确的是(　C　)
A.在反应Ⅰ中,Pb2O3既是氧化剂,又是还原剂
B.Pb2O3与盐酸反应:Pb2O3+2HClPbCl2+PbO2↓+H2O
C.PbO与HNO3溶液反应:PbO+2HNO3Pb(NO3)2+H2O
D.由反应Ⅰ、Ⅱ可知氧化性:HNO3>PbO2>HMnO4
解析:铅元素没有+3价,Pb2O3中一个Pb显+2价,另一个显+4价,反应Pb2O3+2HNO3Pb(NO3)2+PbO2↓+H2O不是氧化还原反应,A错误;据反应Ⅱ可知氧化性PbO2>MnO4-,而酸性条件下MnO4-能将HCl氧化成Cl2,则+4价Pb也能将HCl氧化成Cl2,B错误;根据反应Ⅰ可得硝酸不能将Pb氧化成+4价,故反应后Pb还是+2价,C正确;反应Ⅰ不是氧化还原反应,无法由反应Ⅰ得出氧化性HNO3>PbO2,D错误。
6.(2022·山东济宁二模改编)在实验室进行铁粉和硫粉混合加热的实验,产物又进行了系列实验,流程如图。下列说法正确的是(　C　)

A.气体A和D含有同一物质,且均为氧化产物
B.硫元素参加了2个氧化还原反应
C.沉淀F可以和NaOH溶液在加热的条件下反应
D.若固体B中加浓硫酸,发生反应时被氧化的和被还原的均为同一种元素
解析:根据题图分析可知,铁粉和硫粉混合加热时生成FeS,同时部分硫被氧化为SO2,FeS固体中加入稀硫酸,生成硫酸亚铁溶液和H2S,H2S具有还原性,浓硫酸具有氧化性,两者反应生成S和SO2。气体A中SO2是氧化产物,气体D中SO2是还原产物,A错误;铁粉和硫粉反应生成FeS,S和O2反应生成SO2,H2S和H2SO4(浓)反应生成S、SO2和H2O,反应中S元素化合价都发生改变,故硫元素至少参加了3个氧化还原反应,B错误;沉淀F是S,S与NaOH溶液在加热条件下反应生成Na2S、Na2SO3和H2O,C正确;固体B为FeS,FeS和浓硫酸反应生成Fe2(SO4)3、S、SO2和H2O,其中被氧化的元素为Fe和S,被还原的元素为S,故发生反应时被氧化的和被还原的不为同一种元素,D错误。

专项训练2　离子共存与离子方程式正误判断
1.(2022·福建龙岩一模)下列离子组在给定条件下一定能共存的是(　A　)
A.通入CO2气体:Ca2+、Fe2+、Br-、SO42-
B.由水电离出的H+浓度为1×10-12 mol·L-1:NH4+、I-、Na+、Cl-
C.pH=1的溶液:Al3+、MnO4-、SO42-、S2-
D.滴加氨水:Mg2+、[Al(OH)4]-、HCO3-、NO3-
解析:通入CO2气体后Ca2+、Fe2+、Br-、SO42-与CO2气体之间不能发生任何反应,可以共存,A符合题意;由水电离出的H+浓度为1×
10-12 mol·L-1的溶液可能显酸性,也可能显碱性,在碱性溶液中,NH4+、OH-会发生反应产生弱碱NH3·H2O,不能大量共存,B不符合题意;Al3+、S2-会发生盐的双水解反应产生 Al(OH)3 沉淀和H2S气体,不能大量共存,pH=1的溶液显酸性,含有大量H+,H+、MnO4-、S2-会发生氧化还原反应而不能大量共存,C不符合题意;滴加氨水时,NH3·H2O会与Mg2+反应产生Mg(OH)2沉淀和NH4+,不能大量共存,NH3·H2O也会与HCO3-反应产生CO32-、NH4+、H2O,不能大量共存,另外[Al(OH)4]-、HCO3-会反应生成氢氧化铝和碳酸根离子,不能大量共存,D不符合题意。
2.(2022·广东梅州一模)下列各组离子能大量共存的是(　C　)
A.NaClO水溶液中:Fe2+、Cl-、Ca2+、H+
B.FeCl3水溶液中:K+、Na+、I-、SO42-
C.透明酸性溶液中:SO42-、NH4+、Cu2+、Na+
D.pH=2的溶液中:K+、CH3COO-、HCO3-、MnO4-
解析:次氯酸根离子能与Fe2+、H+发生反应,故不能大量共存,A不符合题意;FeCl3具有氧化性,铁离子能和I-发生氧化还原反应,故不能大量共存,B不符合题意;透明酸性溶液中,SO42-、NH4+、Cu2+、Na+互不反应,可以大量共存,C符合题意;pH=2的溶液中,弱酸根离子CH3COO-、HCO3-能和氢离子反应生成弱酸,故不能大量共存,D不符合题意。
3.(2022·山东济南调研)常温下,下列各组离子在指定环境中能大量共存的是(　A　)
A.c(H+)c(OH-)=1×10-12的溶液中:K+、Na+、CO32-、NO3-
B.使甲基橙呈红色的溶液:NH4+、Ba2+、CH3COO-、Cl-
C.无色透明的溶液中:H+、Mg2+、MnO4-、Cl-
D.c(Fe3+)=1 mol·L-1的溶液中:Ca2+、NH4+、AlO2-、SO42-
解析:c(H+)c(OH-)=1×10-12,说明溶液呈碱性,碱性溶液中,K+、Na+、CO32-、NO3-能大量共存,故A符合题意;使甲基橙呈红色的溶液呈酸性,CH3COO-与H+不能大量共存,故B不符合题意;MnO4-有颜色,不能存在于无色溶液中,故C不符合题意;Fe3+、NH4+均能与AlO2-发生双水解反应,不能大量共存,故D不符合题意。
4.(2022·河北邯郸一模)下列各组粒子在溶液中可以大量共存,且在加入试剂X后发生反应的离子方程式书写也正确的是(　A　)
选项
微粒组
试剂X
发生反应的离子方程式
A
Cl-、NO3-、
Al3+、NH4+
少量
NaHCO3
溶液
Al3++3HCO3-3CO2↑+Al(OH)3↓
B
NH4+、Fe2+、
I-、SO42-
少量
氯水
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
C
Al3+、Ba2+、
AlO2-、NO3-
适量的
Na2SO4
Ba2++SO42-BaSO4↓
D
Na+、SO32-、
S2-、Cl-
适量
HCl
SO32-+S2-+4H+2S↓+2H2O
解析:Al3+和HCO3-发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,离子方程式为Al3++3HCO3-3CO2↑+Al(OH)3↓,A正确;I-的还原性大于Fe2+的还原性,加入少量氯水的时候,离子方程式为2I-+Cl2I2+
2Cl-,B错误;Al3+与AlO2-会发生双水解反应生成Al(OH)3,不能大量共存,C错误;亚硫酸根离子和硫离子在酸性条件下发生氧化还原反应生成单质S,故加入适量HCl的离子方程式为SO32-+2S2-+6H+3S↓+3H2O,
D错误。
5.(2022·广东深圳二模)下列过程中的化学反应,有关离子方程式书写正确的是(　C　)
A.将Na2O2放入水中:Na2O2+2H2O2Na++2OH-+O2↑
B.Fe2O3溶于过量的氢碘酸:Fe2O3+6HI2Fe2++4I-+3H2O+I2
C.将足量NH3和足量CO2依次通入饱和食盐水:Na++NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4+
D.NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至溶液呈中性:SO42-+H++OH-+Ba2+BaSO4↓+H2O
解析:将Na2O2放入水中的离子方程式为2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+
O2↑,A错误;由于Fe3+能够氧化I-生成I2,且HI是强酸,离子方程式书写时要拆,故Fe2O3溶于过量的氢碘酸的离子方程式为Fe2O3+6H++
2I-2Fe2++3H2O+I2,B错误;将足量NH3和足量CO2依次通入饱和食盐水生成NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液,故离子方程式为Na++NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4+,C正确;已知1 mol Ba(OH)2电离出2 mol的OH-,则NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应至溶液呈中性时的离子方程式为SO42-+2H++2OH-+Ba2+BaSO4↓+2H2O,D错误。
6.(2022·山东烟台模拟)下列离子方程式正确的是(　A　)
A.水杨酸与NaHCO3溶液反应:+HCO3-+H2O+CO2↑
B.用FeS去除废水中的Hg2+:S2-+Hg2+HgS
C.用纯碱溶液吸收Cl2:2OH-+Cl2Cl-+ClO-+H2O
D.向CuSO4溶液中加过量的氨水:Cu2++2NH3·H2OCu(OH)2↓+2NH4+
解析:羧基可以与HCO3-反应生成CO2,羟基不能与HCO3-反应,A正确;
FeS本身难溶于水,不能写成S2-,离子方程式错误,B错误;纯碱是碳酸钠,用纯碱溶液吸收Cl2的离子方程式为Cl2+CO32-+H2OCl-+HClO+
HCO3-,C错误;向CuSO4溶液中加过量的氨水的离子方程式为Cu2++
4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++4H2O,D错误。