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文档介绍
2020届高考化学二轮复习离子反应与氧化还原反应作业
专题限时集训(三) 离子反应与氧化还原反应 (限时:45分钟) (对应学生用书第133页) 1.下列关于离子方程式的评价正确的是( ) 选项 离子方程式 评价 A 将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中:2Fe2++4I-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2I2 正确;Cl2过量,Fe2+、I-均被氧化 Cl2过量,Fe2+、I-均被氧化 B 用Cu作电极电解NaCl溶液,阳极的电极反应式:2Cl--2e-===Cl2↑ 正确; Cl-优先于OH-放电 C 过量SO2通入NaClO溶液中: SO2+H2O+ClO-===HClO+HSO 正确; H2SO3的酸性强于HClO D Mg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应:Mg2++2HCO+2OH-===MgCO3↓+2H2O 正确; MgCO3比Mg(OH)2更难溶 A [1 mol FeI2完全被Cl2氧化时,需要1.5 mol Cl2,因此将2 mol Cl2通入含1 mol FeI2的溶液中,氯气过量,Fe2+、I-均被氧化,A项正确;Cu为活性电极,用Cu作电极电解NaCl溶液,阳极反应式:Cu-2e-===Cu2+,B项错误;过量SO2通入NaClO溶液中,发生氧化还原反应:SO2+H2O+ClO-===Cl-+SO+2H+,C项错误;Mg(OH)2比MgCO3更难溶,Mg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应的离子方程式:Mg2++2HCO+4OH-===Mg(OH)2↓+2CO+2H2O,D项错误。] 2.(2019·合肥质检)在指定条件下,下列各组离子一定能大量共存的是( ) A.滴加甲基橙试剂显红色的溶液中:Na+、Fe2+、Cl-、NO B.滴入KSCN溶液显血红色的溶液中:NH、Mg2+、SO、Cl- C.=1012的溶液中:NH、Al3+、NO、CO D.由水电离的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:K+、NH、AlO、HCO B [A项,酸性条件下NO与Fe2+不共存,错误;C项,碱性溶液中,NH、Al3+不能大量存在,错误;D项,溶液可能呈酸性或碱性,HCO不共存,错误。] 3.(2019·长沙一模)某固体混合物可能是由Al、(NH4)2SO4、MgCl2、FeCl2、AlCl3中的两种或多种组成,现对该混合物做如下实验,所得现象和有关数据如图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积): 关于该固体混合物,下列说法正确的是( ) A.一定含有Al,其质量为4.5 g B.一定不含FeCl2,可能含有MgCl2和AlCl3 C.一定含有MgCl2和FeCl2 D.一定含有(NH4)2SO4和MgCl2,且物质的量相等 D [向固体混合物中加入过量浓NaOH溶液加热得到气体,将气体通过碱石灰,体积不变,通过浓硫酸,体积减小,可知固体混合物中存在Al和(NH4)2SO4,产生的5.60 L 气体为NH3(2.24 L)和H2(3.36 L),结合标准状况下3.36 L H2为0.15 mol及关系式2Al~3H2可知,与NaOH溶液反应的Al为0.10 mol,其质量为2.70 g,由加入过量浓NaOH溶液得到白色沉淀,且久置无明显变化,可知混合物中一定含有MgCl2,一定不含FeCl2,B项错误、C项错误;标准状况下5.60 L气体为0.25 mol,其中含有氨气0.10 mol,则固体混合物中含有(NH4)2SO4 0.05 mol,n[Mg(OH)2]==0.05 mol,由Al、(NH4)2SO4、MgCl2三者的质量之和为14.05 g,可知该固体混合物由Al、(NH4)2SO4、MgCl2组成,A项错误、D项正确。] 4.向暗红色CrO3固体表面喷洒酒精会剧烈反应,生成绿色固体Cr2O3 ,同时有具有刺激性气味的乙醛生成。下列判断错误的是( ) A.该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性 B.若有1 mol乙醇参加反应,转移电子的物质的量为2 mol C.由此反应可知,酒精严禁与强氧化性试剂混合存放 D.上述反应的化学方程式为2CrO3+3C2H5OH===Cr2O3+3CH3CHO+3H2O A [由题给信息可写出该反应的化学方程式为2CrO3+3C2H5OH===Cr2O3+3CH3CHO+3H2O,在该反应中C2H5OH为还原剂,乙醛是氧化产物,根据该反应无法说明乙醛既有氧化性又有还原性,A项错误。] 5.(2019·成都模拟)如图是硫元素在自然界中的循环示意图,下列有关说法不正确的是( ) A.硫在自然界中既有游离态又有化合态 B.过程⑤宜在土壤的缺氧区实现 C.硫元素的循环过程中只有硫的还原 D.若生物体有机硫的成键方式为CSH,则过程④中S未发生氧化还原反应 C [硫在自然界中有游离态和化合态两种存在形态,A项正确;在土壤中缺氧的条件下可实现⑤的转化,B项正确;题图循环过程中①、②均为硫的氧化,C项错误;结合生物体有机硫中S的成键方式可知,S元素为-2价,则过程④中S元素化合价未发生变化,D项正确。] 6.(2019·济南质检)CuS、Cu2S均可用于处理酸性废水中的Cr2O,发生反应如下。 反应Ⅰ:CuS+Cr2O+H+―→Cu2++SO+Cr3++H2O(未配平) 反应Ⅱ:Cu2S+Cr2O+H+―→Cu2++SO+Cr3++H2O(未配平) 下列有关说法正确的是( ) A.反应Ⅰ和Ⅱ中各有2种元素的化合价发生变化 B.处理1 mol Cr2O时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量相等 C.反应Ⅱ中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5 D.质量相同时,Cu2S能去除更多的Cr2O C [反应Ⅰ中S、Cr元素的化合价发生变化,反应Ⅱ中Cu、S、Cr元素的化合价发生变化,A项错误;配平离子方程式Ⅰ为3CuS+4Cr2O+32H+===3Cu2++3SO+8Cr3++16H2O,配平离子方程式Ⅱ为3Cu2S+5Cr2O+46H+===6Cu2++3SO+10Cr3++23H2O,处理1 mol Cr2O时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量不相等,B项错误;反应Ⅱ中还原剂为Cu2S,氧化剂为Cr2O,二者物质的量之比为3∶5,C项正确;假设CuS、Cu2S的质量均为a g,则CuS去除的Cr2O的物质的量为 mol×= mol,Cu2S去除的Cr2O的物质的量为 mol×= mol,CuS能去除更多的Cr2O,D项错误。] 7.(1)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是_____________________________________________________。 (2)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为________。 (3)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是______(填标号)。 a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁 [解析] (1)Ag+具有强氧化性,N2H4具有还原性,二者反应生成Ag和N2。 (2)还原产物是氧化剂被还原的产物,即MnO2→MnSO4。 (3)亚氯酸盐具有氧化性,要除去亚氯酸盐需加入还原剂且无毒,故应加FeSO4。加入KI生成I2,有毒性。 [答案] (1)固体逐渐变黑,并有气泡产生 (2)MnSO4 (3)d 8.(2019·高考样题示例)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强的还原性。回答下列问题: (1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:_____________________ _____________________________________________________。 (2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。 ①H3PO2中,P元素的化合价为________。 ②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为________(填化学式)。 ③NaH2PO2为________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显________(填“弱酸性”或“中性”或“弱碱性”)。 (3)H3PO2的工业制法是将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:______________________________________________________ _____________________________________________________。 [解析] (1)H3PO2为中强酸,部分电离,用“”连接。 (2)②根据题意,H3PO2为还原剂,Ag+为氧化剂,故4×(1-0)=1×(n-1),故n=5,即+5价。氧化产物为H3PO4。 ③H3PO2为一元酸,故NaH2PO2为正盐,H2PO水解呈碱性。 (3)可根据倒配法配平化学方程式。 [答案] (1)H3PO2H2PO+H+ (2)①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性 (3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O===3Ba(H2PO2)2+2PH3↑ 9.菱锰矿的主要成分为MnCO3,另外还含有SiO2、FeCO3、Cu2(OH)2CO3等杂质。工业上利用这种菱锰矿为原料制取MnO2,其生产工艺流程如下: 若金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-1,则生成氢氧化物沉淀的pH如表所示: 氢氧化物 Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 开始沉淀时的pH 8.3 6.3 2.7 4.7 完全沉淀时的pH 9.8 8.3 3.7 6.7 请回答下列问题: (1)“试剂1”是酸,该酸的化学式为________,“滤渣1”的成分是________。 (2)“滤液1”中加入CaO的目的是调节溶液酸碱性,调节的pH最好为________(选填字母代号)。 a.10 b.9 c.4 d.3 (3)若“试剂2”为双氧水,则生成红褐色沉淀的离子方程式为_____________________________________________________。 (4)该流程中生成Cu2+的离子反应方程式是__________________________ ______________________________________________________________, 该流程中除去Cu2+的离子方程式是_______________________________ _____________________________________________________。 [解析] (1)根据流程图中生成MnCl2溶液可知加入的试剂1为盐酸;SiO2与盐酸不反应,故滤渣1为SiO2。(2)滤液1中含有MnCl2、FeCl2、CuCl2、HCl,结合流程图及各金属离子沉淀的pH知,需将Fe2+转化成Fe(OH)3沉淀以避免锰元素损失,“滤液1”加入CaO调节pH稍大于3.7,故c项正确。(3)在溶液中Fe2+被H2O2氧化生成Fe(OH)3沉淀。(4)酸性条件下,Cu2(OH)2CO3溶解生成Cu2+、CO2和H2O;加入MnS,可使Cu2+转化为CuS沉淀而除去。 [答案] (1)HCl SiO2 (2)c (3)2Fe2++H2O2+4H2O===2Fe(OH)3↓+4H+ (4)Cu2(OH)2CO3+4H+===2Cu2++3H2O+CO2↑ Cu2++MnSCuS+Mn2+ 10.工业上利用氟碳铈矿(主要成分CeCO3F)提取CeCl3的一种工艺流程如下: 请回答下列问题: (1)CeCO3F中,Ce元素的化合价为________。 (2)酸浸过程中可用稀硫酸和H2O2替换HCl,优点为 ______________________________________________________; 写出稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式:____________________ _____________________________________________________。 (3)写出Ce(BF4)3中加入KCl溶液反应的离子方程式: _____________________________________________________。 [解析] (1)根据化合物中元素化合价代数和为零可知,Ce元素在CeCO3F中化合价为+3。 (2)CeO2能将盐酸中的Cl-氧化为Cl2,对环境产生污染;若改为稀硫酸和H2O2,可避免产生Cl2,不会造成环境污染,其离子方程式为H2O2+2CeO2+6H+===2Ce3++4H2O+O2↑。 (3)根据工艺流程可知Ce(BF4)3中加入KCl生成KBF4沉淀和CeCl3溶液,故其离子反应方程式为Ce(BF4)3+3K+===3KBF4+Ce3+。 [答案] (1)+3 (2)避免产生Cl2,不会造成环境污染 H2O2+2CeO2+6H+===2Ce3++4H2O+O2↑ (3)Ce(BF4)3+3K+===3KBF4+Ce3+ 11.(1)MnO2可以与KOH和KClO3在高温下反应,生成K2MnO4,写出该反应的化学方程式为________________________________________________ _____________________________________________________。 (2)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应,在硫酸酸化条件下,H2S和KMnO4反应,反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式为______________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)S2O的结构式为,其中S元素的化合价为________。在Ag+催化下,S2O能使含Mn2+的溶液变成紫红色,氧化产物是________(填离子符号)。 [解析] (1)反应中MnO2作还原剂,氧化产物是K2MnO4,KClO3作氧化剂,还原产物是KCl,利用化合价升降法配平化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH高温3K2MnO4+KCl+3H2O。 (2)H2S中S元素化合价升高2,KMnO4中Mn元素化合价降低5,则H2 S前配5,KMnO4前配2,利用原子守恒配平其他物质,得化学方程式为5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O。 (3)S2O中含1个过氧键,除过氧键中2个O均为-1价外,其余6个O均为-2价,则S元素的化合价为+6。在Ag+催化下,S2O能使含Mn2+的溶液变成紫红色,由此可判断氧化产物为MnO。 [答案] (1)3MnO2+KClO3+6KOH高温3K2MnO4+KCl+3H2O (2)5H2S+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5S↓+8H2O (3)+6 MnO 12.(2019·济南模拟)NaCN属于剧毒化学品,应与酸类、氧化剂、食用化学品分开存放。其阴离子CN-中各原子均满足8电子稳定结构,NaCN的电子式为________;NaCN溶液显碱性,原因是_____________________________ ______________________________________________________ (用离子方程式表示);强氧化剂NaClO会将CN-氧化,生成N2、CO和Cl-等无毒无害物质,可用该反应处理含氰废水(破氰),反应的离子方程式为______________________________________________________ _____________________________________________________。 若用一定量NaClO处理浓缩后的含氰废水10 L[c(CN-)=0.2 mol·L-1],过程中产生标准状况下21 L氮气,则该过程的破氰率达到________%。 [解析] 根据关系式:2CN-~N2,知去除的n(CN-)=2n(N2)=×2= mol10 L浓缩后的含氰废水中n(CN-)=0.2 mol·L-1×10 L=2 mol,故该过程的破氰率为÷2×100%=93.75%。 [答案] CN-+H2OHCN+OH- 2CN-+5ClO-+2OH-===2CO+N2↑+5Cl-+H2O 93.75 13. (2019·潍坊模拟)三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废水(镍主要以NiR2络合物形式存在)制取草酸镍(NiC2O4),再高温灼烧草酸镍制取三氧化二镍。工艺流程如图所示: 已知:①NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq)(R-为有机物配体,K=1.6×10-14) ②Ksp[Fe(OH)3]=2.16×10-39,Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15 ③Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5 ④“脱络”过程中,R-与中间产物·OH反应生成·R(有机物自由基) ·OH能与H2O2发生反应。有关反应的方程式如下: ⅰ.Fe2++H2O2===Fe3++OH-+·OH ⅱ.R-+·OH===OH-+·R ⅲ.H2O2+2·OH===O2↑+2H2O 请回答下列问题: (1)中间产物·OH的电子式是________。 (2)“沉铁”时,若溶液中c(Ni2+)=0.01 mol·L-1,加入碳酸钠调节溶液的pH为________(假设溶液的体积不变,lg 6≈0.8)使Fe3+恰好沉淀完全(离子的浓度≤1.0×10-5mol·L-1),则此时________(填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。 (3)25 ℃时,pH=3的草酸溶液中c(C2O)/c(H2C2O4)________(保留两位有效数字)。“沉镍”即得到草酸镍沉淀,其离子方程式是_____________________________________________________。 (4)“灼烧”氧化草酸镍的化学方程式为__________________________ _____________________________________________________。 (5)加入Fe2+和H2O2能够实现“脱络”的原因是______________________ _____________________________________________________。 (6)三氧化二镍能与浓盐酸反应生成氯气,写出反应的离子方程式______________________________________________________ _____________________________________________________。 [解析] (1)·OH有一个孤电子,核外有9个电子,其电子式为。(2)Ksp[Fe(OH)3]=2.16×10-39,则使Fe3+恰好沉淀完全所需的c(OH-)= mol·L-1=6×10-12 mol·L-1,此时溶液的pH=-lg c(H+)=-lg =2+lg 6≈2.8,因溶液中c(Ni2+)=0.01 mol·L-1,则c(Ni2+)×c2(OH-)=0.01×(6×10-12)2=3.6×10-25查看更多
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