离子反应 氧化还原反应(45分钟 100分)一、选择题(本题包括6小题,每小题6分,共36分)1.PM2.5细颗粒物含有的毒性物质来源之一是汽车尾气排放。通过排气管加装催化装置,可有效减少CO和NO的排放,催化装置内发生的反应为NOx+CON2+CO2,下列关于此反应的说法中,不正确的是 ( )A.所涉及元素中原子半径:C>N>OB.当x=2时,每生成1molN2,转移电子数为4molC.等物质的量的N2和CO2中,共价键的个数比为3∶4D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1时,NOx中氮元素的化合价为+2价2.(2022·天津南开区联考)下列说法正确的是 ( )A.当7.8gNa2O2与H2O完全反应时,有0.2mol电子发生了转移B.将1.5molBr2通入2molFeI2溶液中的离子方程式为3Br2+2I-+4Fe2+====6Br-+I2+4Fe3+C.用浓盐酸酸化KMnO4溶液以增强其氧化性D.在3NO2+H2O====2HNO3+NO中,氧化剂和还原剂的质量比为1∶23.(2022·上海高考)已知氧化性Br2>Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为aFe2++bBr-+cCl2→dFe3++eBr2+fCl-下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是 ( )A.2 4 3 2 2 6B.0 2 1 0 1 2C.2 0 1 2 0 2D.2 2 2 2 1 44.(2022·安徽高考)下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是( )A.银氨溶液:Na+、K+、N、NH3·H2OB.空气:C2H2、CO2、SO2、NOC.氢氧化铁胶体:H+、K+、S2-、Br-D.高锰酸钾溶液:H+、Na+、S、葡萄糖分子5.下列离子方程式正确的是 ( )选项实验操作离子方程式A在铁和铝混合物中加入足量氢氧化钠溶液,过滤除去铝2Al+2OH-+H2O====2Al+2H2↑B用盐酸洗涤试管中的氢氧化铜OH-+H+====H2OC在氯化铝溶液中滴加偏铝酸钾溶液Al3++3Al+6H2O====4Al(OH)3↓D用石灰乳与碳酸钠溶液反应制少量氢氧化钠Ca2++C====CaCO3↓6.(2022·天津河西区一模)某同学为检验某溶液中是否含有常见的四种离子,实验操作及现象如下图所示:-6-\n由该实验可知原溶液中一定含有的离子是 ( )A.S B.NC.Cl-D.Fe3+二、非选择题(本题包括4小题,共64分)7.(13分)已知在金属活动性顺序表中锡(Sn)位于Fe与Cu之间。为了测定金属锡样品的纯度(假定杂质不参加反应),实验步骤如下:Ⅰ.将ag金属锡样品溶于盐酸中。Ⅱ.向上述溶液中加入过量的FeCl3溶液(发生的反应为Sn2++2Fe3+====Sn4++2Fe2+)。Ⅲ.用bmol·L-1的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,共用去K2Cr2O7溶液mmL。请回答:(1)Ⅰ中发生反应的离子方程式是 。(2)已知酸性环境下,Cr2可被还原为Cr3+,则Ⅲ中反应的离子方程式是 。(3)样品中锡的质量分数是 。(Sn的摩尔质量为Mg·mol-1,用含a、b、m、M的代数式表示)8.(14分)A、B、C、D为四种可溶性的盐,它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的一种,阴离子分别是N、S、Cl-、C中的一种。(离子在物质中不能重复出现)①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色;②若向①的四支试管中分别加入盐酸,B盐的溶液有沉淀生成,D盐的溶液有无色无味的气体逸出。根据①②实验事实可推断它们的化学式:(1)A ,C 。(2)写出盐酸与D反应的离子方程式 。(3)写出C与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式 。9.(16分)已知:还原性:HS>I-,氧化性:I>I2。(1)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,发生下列反应。配平反应方程式,标出电子转移的方向和数目。□NaIO3+□NaHSO3→□I2+□Na2SO4+□H2SO4+□H2O(2)在NaIO3溶液中滴加过量NaHSO3溶液反应完全,推测反应后溶液中的还原产物为 (填化学式)。(3)在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出碘单质的物质的量的关系曲线如图所示。写出反应过程中与AB-6-\n段曲线对应的离子方程式 ;当溶液中I-与I2的物质的量之比为5∶3时,加入的NaIO3为 mol。10.(21分)(2022·福建高考)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、S等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的S,其原因是 [已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有 (填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为 。(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:□ (D)+24NaClO3+12H2SO4====□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□ (3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 倍。答案解析1.【解析】选B。C、N、O为同一周期元素,原子半径r(C)>r(N)>r(O),A正确;当x=2时,氮元素的化合价由+4降低到0价,每生成1molN2,转移电子的物质的量为2×4=8(mol),B错误;N2和CO2的结构式分别为N≡N、O＝C＝O,等物质的量的N2和CO2中,共价键的个数比为3∶4,C正确;NOx为氧化剂,CO为还原剂,当二者1∶-6-\n1完全反应时化学方程式为2NOx+2CON2+2CO2,则x=1,氮元素的化合价为+2价,D正确。2.【解析】选D。本题考查氧化还原反应。A项根据反应可知有0.1mol电子发生了转移,错误;B项I-的还原性大于Fe2+,Br2先氧化I-,后氧化Fe2+,据题意可知反应为Br2+2I-====2Br-+I2,错误;C项KMnO4会氧化浓盐酸,通常用浓硫酸酸化,错误;D项正确。3.【解析】选B。验证四个选项,均符合元素守恒。根据得失电子守恒,可得a+b=2c,四个选项也符合该规律。根据氧化性Br2>Fe3+,因此FeBr2溶液中通入Cl2,首先Fe2+被氧化,当Fe2+完全反应后,Br-才发生反应。A中Fe2+和Br-均完全反应;C中只有Fe2+被氧化;D中Fe2+完全反应,Br-部分被氧化,均符合题意。B中Br-被氧化,Fe2+不发生反应,不符合反应实际。4.【解析】选A。选项具体分析结论A银氨溶液显碱性,含OH-,与Na+、K+、N、NH3·H2O相互之间均不反应,能共存正确BNO易与空气中的O2反应生成红棕色NO2,不能共存错误C氢氧化铁胶体在酸性条件下不能存在,另外Fe(OH)3胶体可氧化S2-,不能共存错误D葡萄糖具有还原性,Mn在酸性条件下具有强氧化性,能氧化葡萄糖分子,不能共存错误5.【解析】选C。A项,元素不守恒,A项错误;B项,氢氧化铜难溶于水,不可拆成离子形式,B项错误;D项,石灰乳中氢氧化钙为微溶物质,应写化学式,正确的离子方程式为Ca(OH)2+C====CaCO3+2OH-,D项错误。【易错警示】与“量”有关离子方程式的易错归纳(1)CO2(或SO2)与碱溶液(如NaOH)反应时,CO2(或SO2)足量生成酸式盐,而CO2(或SO2)不足时则生成正盐。(2)碱与多元酸(或酸式盐)反应时,若酸过量,生成酸式盐,酸不足则生成正盐。(3)铝盐与强碱反应,若碱过量则生成Al,若碱不足则生成Al(OH)3。(4)铝盐与氨水反应,不论氨水是否过量,均生成Al(OH)3而不是Al。(5)Al与强酸反应,若酸过量则生成Al3+,若酸不足则生成Al(OH)3。(6)Fe与硝酸反应,若硝酸过量则生成Fe3+,若Fe过量则生成Fe2+。6.【解析】选B。某溶液中加入Ba(NO3)2和过量盐酸,生成白色沉淀,不能判断溶液中一定含有S,原因是H+、N具有强氧化性,也可能将S氧化成S,A项错误;由于第一步反应过程中加入了盐酸,故第二步实验中加入AgNO3溶液产生白色沉淀,不能判断原溶液中一定存在Cl-,C项错误;第三步实验中尽管加入了KSCN后溶液显红色,但不能确定原溶液中一定存在Fe3+,原因是H+、N-6-\n具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,D项错误;由最后一步实验判断原溶液中一定存在N。7.【解析】(1)根据铁与盐酸反应的方程式写出锡与盐酸反应的方程式:Sn+2H+====Sn2++H2↑。(2)铬被还原成三价铬离子,同时二价铁离子被氧化成三价铁离子Cr2+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O。(3)根据K2Cr2O7～6Fe2+～3Sn2+～3Sn得出锡的质量,从而计算锡的质量分数为3bmM/1000a。答案:(1)Sn+2H+====Sn2++H2↑(2)Cr2+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O(3)3bmM/1000a8.【解析】Ag+与S、Cl-、C都不共存,故为AgNO3,Ba2+与S、C都不共存,故为BaCl2,Cu2+与C不共存,故为CuSO4;由①知,C中含有Cu2+,即C是CuSO4;由向①的四支试管中分别加入盐酸,B盐的溶液有沉淀生成,知B为AgNO3,D盐的溶液有无色无味的气体逸出,即D是Na2CO3。答案:(1)BaCl2 CuSO4(2)C+2H+====H2O+CO2↑(3)Cu2++S+Ba2++2OH-====BaSO4↓+Cu(OH)2↓9.【解析】(1)碘元素的化合价由+5价降低到0价,硫元素的化合价由+4价升高到+6价。根据化合价升降总数相等,配平反应方程式,标出电子转移的方向和数目。(2)由还原性:HS>I-可知当NaHSO3溶液过量时I先被还原成I2,再被还原成I-。(3)OA段,随着I的量增多,NaHSO3的量减少,I被还原成I-至A点恰好完全反应,此时继续加入NaIO3,又发生NaIO3氧化I-的反应:I+6H++5I-====3I2+3H2O。当I-与I2物质的量之比为5∶3时,设加NaIO3为xmol,根据转移电子守恒,得5mol×2=x×6+x×5x=mol。答案:(1)(2)NaI(3)I+5I-+6H+====3I2+3H2O 10.【解析】(1)①除去食盐水中的Ca2+、Mg2+、S,应先加入过量的BaCl2除去溶液中的S,再加入Na2CO3、NaOH除去Ca2+、Mg2+。但由于BaSO4、BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量的C时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3,使滤液中仍含有一定量的S。②-6-\n根据题目提供的工艺原理:氯化钠电解槽及二氧化氯发生器中的产物通入氯化氢合成塔,并且要补充氯气,所以该工艺中可以利用的单质有H2、Cl2。在二氧化氯发生器中氯酸钠与盐酸反应生成二氧化氯,根据化合价的变化规律、质量守恒定律及工艺流程图可判断还有Cl2、NaCl、H2O生成,其化学方程式为2NaClO3+4HCl====2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。(2)纤维素水解的最终产物为葡萄糖,所以D为C6H12O6,结合元素守恒生成物中还缺少Na2SO4,补充完反应物和生成物后可利用得失电子守恒规律进行配平。(3)1molCl2作氧化剂可得2mol电子,1molClO2作氧化剂可得5mol电子,所以处理相同量的废水时CN-失去的电子数相同,所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。答案:(1)①BaCl2BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量C时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)②H2、Cl22NaClO3+4HCl====2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O(2)C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4====ClO2↑+CO2↑+18H2O+Na2SO4(3)2.5-6-
