2020版高考化学二轮复习专题强化训练3离子反应氧化还原反应（含解析）

专题强化训练(三)能力练(20分钟)一、选择题1．(2019·合肥第一次教学质量检测)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－、NOB．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、COD．由水电离的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中：K＋、NH、AlO、HCO[解析]　滴加甲基橙试剂显红色的溶液为酸性溶液，Fe2＋、NO在酸性条件下能发生氧化还原反应而不能大量共存，A项错误；滴入KSCN溶液显血红色的溶液中含有Fe3＋，在该溶液中四种离子能大量共存，B项正确；＝1012的溶液为强碱性溶液，NH、Al3＋不能大量存在，且Al3＋与CO能发生相互促进的水解反应而不能大量共存，C项错误；由水电离的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1的溶液中水的电离受到抑制，该溶液为强酸性溶液或强碱性溶液，NH、HCO在强碱性溶液中不能大量存在，AlO、HCO在强酸性溶液中不能大量存在，且NH、AlO能发生相互促进的水解反应：NH＋AlO＋2H2O===NH3·H2O＋Al(OH)3↓而不能大量共存，D项错误。[答案]　B2．(2019·长沙一模)下列离子方程式书写正确的是(　　)A．KI溶液久置空气中变黄色：4I－＋O2＋2H2O===2I2＋4OH－B．0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2溶液与0.2 mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋AlO＋2H2OC．向硫酸铜溶液中加入NaHS溶液生成黑色沉淀：Cu2＋＋S2－===CuS↓D．向Fe(NO3)2和KI混合溶液中加入少量稀盐酸：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑[解析]　KI溶液长时间放置在空气中会被氧气氧化生成I2而变黄，A项正确；0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液与0.2 mol·L－1 Ba(OH)2溶液等体积混合：Al3＋＋NH＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===Al(OH)3↓＋NH3·H2O＋2BaSO4↓，B项错误；HS－是弱酸的酸式酸根离子，不能拆写，C项错误；I－的还原性强于Fe2＋，向Fe(NO3)2和KI混合溶液中加入少量稀盐酸，I－先被氧化，D项错误。[答案]　A3．(2019·山东济南质量检测)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∶5D．质量相同时，Cu2S能去除更多的Cr2O[解析]　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。[答案]　C4．(2019·安徽江南十校综合质量检测)实验室中有一瓶无色透明的溶液，可能含有Na＋、NH、Cu2＋、Al3＋、NO、Cl－、SO、CO中的一种或几种，且该溶液所含阴离子的浓度相同。某化学学习小组为确定该溶液的成分，做了如下实验探究：实验    实验操作及现象①取该未知溶液100 mL，加入过量NaOH溶液，并加热，得到0.02 mol气体，无沉淀析出    ②在实验①后的溶液中通入足量CO2，得到白色沉淀，将沉淀过滤、洗涤、灼烧，得到1.02 g固体③另取该未知溶液100 mL，加入足量Ba(NO3)2溶液，得到4.66 g不溶于硝酸的沉淀    下列判断正确的是(　　)A．溶液中一定不存在Cu2＋、Cl－、COB．不能确定溶液中是否存在Na＋、NOC．原溶液存在5种离子，浓度均为0.2 mol·L－1D．向该溶液中滴加少量FeCl2溶液，则溶液中的阴离子的总物质的量变小[解析]　无色透明溶液说明溶液中无Cu2＋；实验①产生的气体为NH3，则100 mL溶液中含0.02 mol NH，c(NH)＝0.2 mol·L－1，由此可推出溶液中不存在CO；实验②说明溶液中存在Al3＋，则n(Al3＋)＝2n(Al2O3)＝2×＝0.02 mol，c(Al3＋)＝0.2 mol·L－1；实验③说明溶液中含SO，n(SO)＝n(BaSO4)＝＝0.02 mol，即c(SO)＝0.2 mol·L－1。100 mL溶液中已确定存在的阳离子所带电荷为0.02 mol＋3×0.02 mol＝0.08 mol，阴离子所带电荷为0.04 mol，根据电荷守恒可知溶液中存在其他阴离子，又因溶液中阴离子的浓度相等，故溶液中一定含有NO、Cl－，进而推断溶液中一定不含Na＋。综上所述，A、B项错误，C项正确。原溶液中阳离子水解显酸性，加入FeCl2溶液，Fe2＋被NO氧化，NO的物质的量减小，但Cl－的物质的量增大，且增加量大于NO的减小量，故阴离子的总物质的量增大，D项错误。[答案]　C5．(2019·保定一模)下列离子方程式书写正确的是(　　)A．向pH＝1的NaHA溶液中加入NaOH溶液：HA－＋OH－===A2－＋H2OB．用KIO3氧化酸性溶液中的KI：IO＋5I－＋3H2O===3I2＋6OH－C．Na2O2长期暴露在空气中，淡黄色固体变成白色固体：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑D．向含有大量的四种离子：K＋、Na＋、ClO－、SO溶液中，通入少量SO2：SO2＋3ClO－＋H2O===SO＋Cl－＋2HClO[解析]　NaHA溶液的物质的量浓度未知，无法判断HA－是全部电离，还是部分电离，所以不能确定HA－的存在形式，故A错误；溶液呈酸性，不能生成OH－，应写在：IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，故B错误；Na2O2长期暴露在空气中，最终变成Na2CO3白色固体，故C错误；少量SO2与ClO－发生氧化还原反应生成SO、Cl－、H＋，ClO－和H＋结合成HClO，故D正确。[答案]　D二、非选择题6．(2018·石景山一模)从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：资料显示：Ⅰ.pH＝2时，NaNO2溶液只能将I－氧化为I2，同时生成NOⅡ.I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HClⅢ.5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O(1)反应①的离子方程式____________________。(2)方案甲中，根据I2的特性，分离操作X的方法是___________。(3)已知：反应②中每吸收3 mol I2转移5 mol电子，离子方程式是_____________。(4)Cl2、酸性KMnO4等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的I－却选择了价格较高的NaNO2，原因是_____________。(5)方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的I2、I－、IO。请分别检验滤液中的I－、IO，将实验方案补充完整。实验中可供选择的试剂：稀H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO4)3溶液、Na2SO3溶液a．滤液用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在。b．__________________________。[解析]　(3)根据已知条件，反应②中每吸收3 mol I2转移5 mol电子，则碘在氧化还原反应中得失电子数均为5，发生歧化反应，其离子方程式是3I2＋3CO===5I－＋IO＋3CO2或3I2＋6CO＋3H2O===5I－＋IO＋6HCO。(5)检验滤液中的I－可以选择氧化剂将其氧化，产生的I2遇淀粉变蓝；检验滤液中的IO可利用还原剂将其还原，产生的I2遇淀粉变蓝。[答案]　(1)2NO＋2I－＋4H＋===I2＋2NO↑＋2H2O(2)升华或加热、冷凝结晶(无冷凝结晶也可)(3)3I2＋3CO===5I－＋IO＋3CO2或3I2＋6CO＋3H2O===5I－＋IO＋6HCO(4)氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2(或亚硝酸钠仅能把碘离子氧化成碘单质，意思对即可)(5)从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－；另从水层中取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，加硫酸酸化，滴加Na2SO3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有IO拔高练(25分钟)一、选择题1．(2019·福州调研)下列反应的离子方程式正确的是(　　)A．向AlCl3溶液中滴加过量氨水：Al3＋＋4NH3·H2O===AlO＋4NH＋2H2OB．醋酸和石灰石反应：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2OC．硫酸铵溶液和氢氧化钡溶液反应：Ba2＋＋2OH－＋2NH＋SO===BaSO4↓＋2NH3·H2OD．向FeCl2溶液中加入稀硝酸：4H＋＋NO＋Fe2＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O[解析]　氨水不能溶解Al(OH)3，故向AlCl3溶液中滴加过量氨水：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH，A项错误；醋酸为弱酸，醋酸和石灰石反应：CaCO3＋2CH3COOH===Ca2＋＋2CH3COO－＋CO2↑＋H2O，B项错误；硫酸铵溶液和氢氧化钡溶液发生复分解反应，C项正确；该反应电荷不守恒，向FeCl2溶液中加入稀硝酸：4H＋＋NO＋3Fe2＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，D项错误。[答案]　C2．(2019·贵阳质检)某离子反应中涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种微粒。其中N2、ClO－的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断不正确的是(　　)A．该反应的氧化剂是ClO－B．消耗1 mol还原剂，转移3 mol电子C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3D．反应后溶液的酸性明显增强[解析]　由题图可知，ClO－为反应物，N2是生成物。结合给出的微粒种类，根据电荷守恒、元素守恒及得失电子守恒可写出反应的离子方程式：3ClO－＋2NH===2Cl－＋N2↑＋3H2O＋2H＋，故ClO－是氧化剂，Cl－是还原产物，A项正确；NH是还原剂，被氧化为N2,1 mol NH参加反应转移3 mol电子，B项正确；氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，C项错误；生成物中有H＋，故反应后溶液酸性增强，D项正确。[答案]　C3．(2019·湖南八校联考)pH＝0的某X溶液中，除H＋外，还可能存在Al3＋、Fe2＋、NH、Ba2＋、Cl－、CO、SO、NO中的若干种，现取适量X溶液进行如下一系列实验：下列有关判断不正确的是(　　)A．生成气体A的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．生成沉淀H的离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCOC．溶液X中一定没有的离子仅为CO、Ba2＋D．溶液X中一定含有的离子是H＋、Fe2＋、SO、NH、Al3＋[解析]　强酸性溶液X，则溶液中不存在弱酸根离子CO，溶液和硝酸钡溶液反应生成沉淀C，则溶液中存在SO，不存在和硫酸根离子反应的Ba2＋，C是BaSO4；酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性，所以溶液中Fe2＋和NO不能共存，加入硝酸钡产生气体，则溶液中存在Fe2＋，不存在NO，A是NO；溶液B中加入过量氢氧化钠溶液时，产生气体D，则溶液中含有NH，D是NH3，产生沉淀F是Fe(OH)3，溶液E通入过量二氧化碳时产生沉淀H和溶液G，则溶液中存在Al3＋，沉淀H是Al(OH)3，溶液G是NaHCO3。溶液X中应含有Fe2＋，酸性条件下与硝酸根离子反应生成气体NO，反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，A项正确；生成沉淀H的离子方程式为AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，B项正确；溶液X中一定没有的离子为CO、Ba2＋、NO，C项错误；溶液X中一定含有的离子是H＋、Fe2＋、SO、NH、Al3＋，D项正确。[答案]　C4．(2019·武汉调研)常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(　　)A．使甲基橙试液变红的溶液中：I－、Fe2＋、NO、Na＋B．含有大量Na＋的溶液中：NH、HCO、SO、AlOC．水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1的溶液中：Cl－、Na＋、ClO－、NHD．澄清透明的溶液中：Cu2＋、Fe3＋、SO、NO[解析]　使甲基橙试液变红的溶液呈酸性，酸性条件下NO与I－、Fe2＋发生氧化还原反应而不能大量共存，A项错误；HCO、AlO发生反应：HCO＋AlO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO而不能大量共存，B项错误；水电离出的c(H＋)＝1.0×10－12 mol·L－1的溶液中水的电离受到抑制，该溶液既可以是酸溶液也可以是碱溶液，ClO－在酸溶液中不能大量存在，NH在碱溶液中不能大量存在，C项错误；澄清透明的溶液中Cu2＋、Fe3＋、SO、NO可以大量共存，D项正确。[答案]　D5．(2019·湘东六校联考)下列反应的离子方程式正确的是(　　)A．Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应的离子方程式：S2O＋6H＋===2S↓＋3H2OB．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，恰好使SO沉淀完全：2Al3＋＋3SO＋3Ba2＋＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓C．向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2：CO＋CO2＋H2O===2HCOD．硫化亚铁溶于稀硫酸中：FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑[解析]　Na2S2O3溶液与稀硫酸反应的离子方程式：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O，A错误。向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液使SO恰好沉淀完全，则KAl(SO4)2与Ba(OH)2按物质的量之比为1∶2进行反应，即：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===AlO＋2BaSO4↓＋2H2O，B错误。向饱和碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳，生成碳酸氢钠沉淀，C错误。硫化亚铁与稀硫酸的反应可用于硫化氢的制备，这一反应符合“强酸制弱酸”的规律，D正确。[答案]　D二、非选择题6．(2019·江西名校联考)甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。操作现象Ⅰ.A中溶液变红Ⅱ.稍后，溶液由红色变为黄色(1)B中反应的离子方程式是____________________。(2)A中溶液变红的原因是_________________。(3)为了探究现象Ⅱ的原因，甲同学进行如下实验：①取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在________。②取A中黄色溶液于试管中，加入过量的KSCN溶液，最终得到红色溶液。甲同学的实验证明产生现象Ⅱ的原因是SCN－与Cl2发生了反应。(4)甲同学猜想SCN－可能被Cl2氧化了，他又进行了如下研究。资料显示：SCN－的电子式为[C⋮⋮N]－。①甲同学认为SCN－中碳元素没有被氧化，理由是_________。②取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，由此证明SCN－中被氧化的元素是________。③通过实验证明了SCN－中氮元素转化为NO，他的实验方案是______________。[解析]　(1)多余的氯气被B中的NaOH溶液吸收发生反应的离子方程式是Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(2)A中溶液变红的原因是Fe2＋被Cl2氧化为Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应生成红色的Fe(SCN)3。(3)①生成的红褐色沉淀是Fe(OH)3，说明溶液中含有Fe3＋。(4)①在组成SCN－的三种元素中C的非金属性最弱，应显正价，由电子式可知其中N显－3价，S显－2价，则C显＋4价，处于最高价，故碳元素不可能被氧化。②加入盐酸酸化的BaCl2溶液生成白色沉淀，说明溶液中含有SO，故SCN－中被氧化的元素是硫元素。③若含有硝酸根离子，则在酸性条件下可被还原为NO，NO与空气中氧气反应被氧化为红棕色的NO2气体。[答案]　(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(2)Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋，Fe3＋与SCN－反应生成红色的Fe(SCN)3，所以溶液变红(3)①Fe3＋(4)①SCN－中的碳元素是最高价态(＋4价)　②硫元素(或S)  　③取足量铜粉于试管中，加入A中黄色溶液和一定量的稀盐酸，加热，观察到试管上方有红棕色气体生成，证明A中黄色溶液中存在NO，SCN－中氮元素被氧化成NO