2016高考化学二轮复习专题检测三离子反应氧化还原反应

1专题检测三离子反应氧化还原反应一、选择题(每小题6分，共60分)1．已知Fe3O4可表示为(FeO·Fe2O3)，水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应的离子方程式为3Fe2＋＋2S2O2－3＋O2＋4OH－===Fe3O4＋S4O2－6＋2H2O，下列说法正确的是()A．O2和S2O2－3是氧化剂，Fe2＋是还原剂B．每生成1molFe3O4，转移2mol电子C．若有2molFe2＋被氧化，则被Fe2＋还原的O2为0.5molD．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5解析：选项A，分析各元素化合价的变化可知，部分铁元素化合价升高，(由Fe3O4的表示式知3molFe2＋中有2mol化合价升高，作还原剂)，硫元素化合价升高，氧元素化合价降低，所以Fe2＋、S2O2－3是还原剂，O2是氧化剂。选项B，每生成1molFe3O4，转移4mol电子。选项C,2molFe2＋被氧化为Fe3＋，失去2mol电子，需0.5molO2被还原。选项D，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4。答案：C2．向含Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3的某种稀溶液中逐渐加入铁粉，c(Fe2＋)的变化如图所示。下列离子方程式错误的是()A．横轴0～1：Fe＋NO－3＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2OB．横轴1～2：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋C．横轴2～3：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋CuD．横轴0～3：3Fe＋2Fe3＋＋2Cu2＋===5Fe2＋＋2Cu解析：根据氧化性强弱的顺序：HNO3＞Fe3＋＞Cu2＋，当在混合溶液中逐渐加入Fe粉的过程中，发生反应的离子方程式依次为Fe＋NO－3＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O①，Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋②，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu③，根据图象的拐点可以判断，铁粉加至1mol前是与HNO3的反应，反应的离子方程式为Fe＋NO－3＋4H＋===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，A项正确；加入的铁粉从1mol到2mol时是与Fe3＋反应，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，B项正确；加入的铁粉从2mol到3mol时是Fe与Cu2＋反应，反应的离子方程式为Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，C项正确；在D选项中，显然HNO3没有参与反应，D项错误。答案：D3．(2015·石家庄一模)某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4，向其中加入1.5molFe，充分反应(已知NO－3被还原为NO)。下列说法正确的是()A．反应后生成NO的体积为28LB．所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1C．所得溶液中c(NO－3)＝2.75mol·L－1D．所得溶液中的溶质只有FeSO4解析：本题考查元素化合物的性质与反应，意在考查考生对氧化还原反应的掌握情况与计算能力。反应前n(NO－3)＝4mol，n(H＋)＝5mol，n(Fe)＝1.5mol。先发生反应：NO－3＋4H＋＋Fe===NO↑＋Fe3＋＋2H2O，Fe和NO－3过量，H＋全部反应，故消耗的NO－3为1.25mol，生成的n(NO)＝1.25mol，n(Fe3＋)＝1.25mol，剩余0.25molFe继续发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。消耗Fe3＋0.5mol，剩余的Fe3＋为1.25mol－0.5mol＝0.75mol，该反应生成0.75molFe2＋。选项A没有指明NO气体是否处于标准状况，A项错误；最终溶液中Fe3＋与Fe2＋物质的量相同，且共存于同一溶液中，故其浓度之比为1∶1，B项正确；因第一个反应消耗1.25molNO－3，即剩余4mol－1.25mol＝2.75molNO－3，但题中没有给出溶液的体积，故不能计算溶液中离子的浓度，C项错误；由上述分析可知所得溶液中的溶质有硫酸铁、硫2酸亚铁、硫酸钾、硝酸钾等，D项错误。答案：B4．(2015·超级中学预测卷)Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如下图所示：下列有关判断正确的是()A．若铜片为51.2g，则生成0.2molNaNO3B．常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应C．标准状况下收集的氮氧化物为20.16LD．反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物，也是还原产物解析：本题考查氧化还原反应及化学计算，意在考查考生对氧化还原反应理论的应用能力及计算能力。分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化，即Cu→Cu2＋，HNO3→NaNO2,51.2gCu为0.8mol，共失电子0.8mol×2＝1.6mol，由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得1.6mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol，由Na元素守恒可知另一种产物NaNO3为0.2mol，A正确；常温下，Cu能与浓硝酸反应，B错误；部分NO2会转化为N2O4，而N2O4在标准状况下不是气体，C错误；反应过程中生成的Cu(NO3)2、NaNO3是氧化产物，NaNO2和氮的氧化物是还原产物，D错误。答案：A5．(2015·河南八市联考)强酸性溶液X中可能含有Na＋、K＋、NH＋4、Fe2＋、Al3＋、CO2－3、SO2－3、SO2－4、Cl－、NO－2中的若干种，某同学为了确认其成分，取X溶液进行连续实验，实验过程及产物如下：下列结论正确的是()A．X中肯定存在Na＋、Fe2＋、Al3＋、NH＋4、SO2－4B．气体F经催化氧化可直接生成气体DC．沉淀C一定是BaSO4、沉淀G一定是Fe(OH)3、沉淀Ⅰ一定是Al(OH)3D．X中不能确定的离子是A13＋、Na＋、K＋和Cl－解析：根据题意和实验过程则有①强酸性溶液中CO2－3、SO2－3、NO－2不能存在；②X溶液中加入过量Ba(NO3)2溶液生成沉淀C应是BaSO4，说明有SO2－4存在；生成气体A应为NO，说明有Fe2＋存在，(即3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O)；③溶液B加入过量NaOH溶液，生成的沉淀G为Fe(OH)3；生成的气体F为NH3，说明有NH＋4存在；④溶液H通入CO2生成沉淀I，由于前面加入过量的Ba(NO3)2溶液，引入了大量Ba2＋，所以沉淀Ⅰ中一定有BaCO3，又由于前面不能确定溶液X中是否存在Al3＋，所以这里也不能确定沉淀Ⅰ中有Al(OH)3；溶液J的焰色反应呈黄色，说明溶液J中有Na＋，但由于前面加入过量NaOH溶液，引入了较多的Na＋，因此不能确定溶液X中是否存在Na＋；因为焰色黄色能掩盖紫色焰色，所以不能确定溶液X中是否有K＋；另外，上述实验过程还不能确定溶液X中是否存在Cl－。答案：D6．(2015·广东六校联考)下列离子在溶液中能大量的一组是()A．K＋、H＋、ClO－、SO2－33B．Fe3＋、Mg2＋、NO－3、CO2－3C．Na＋、Ca2＋、HCO－3、OH－D．Al3＋、NH＋4、Cl－、SO2－4解析：本题考查了离子共存在知识，意在考查考生对离子间反应的掌握情况。H＋、ClO－、SO2－3等离子不能大量共存，A选项不合题意；Fe3＋与CO2－3能发生相互促进的水解反应，Mg2＋与CO2－3反应生成MgCO3沉淀，B选项不合题意；HCO－3与OH－反应生成CO2－3，CO2－3与Ca2＋反应生成CaCO3沉淀，C选项不合题意。答案：D7．(2015·沈阳一模)下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存在的()A．加铝粉能产生氢气的溶液中：Na＋、K＋、AlO－2、S2O2－3B．c(H＋)/c(OH－)＝1010的溶液中：NO－3、Na＋、Fe2＋、SO2－4C．使甲基橙变红的溶液中：Mg2＋、NO－3、K＋、SO2－4D．强碱性溶液中：Ba2＋、Cl－、SiO2－3、Na＋解析：本题考查限定溶液中离子能否大量共存，意在考查考生的分析判断能力。A项，加入铝粉能产生氢气的溶液为强酸性或强碱性溶液，AlO－2、S2O2－3在强酸性溶液中不能大量存在；B项，c(H＋)/c(OH－)＝1010的溶液为强酸性溶液，在强酸性溶液中NO－3具有强氧化性，能将Fe2＋氧化为Fe3＋；C项，使甲基橙变红的溶液显酸性，各离子之间不反应，能大量共存；D项，SiO2－3和Ba2＋在碱性条件下会生成沉淀，不能大量共存。答案：C8．(2015·唐山一模)在下列溶液中一定能大量共存的离子组是()A．25℃时由水电离产生的c(H＋)＝1×10－12mol/L的溶液：Na＋、NH＋4、Br－、CO2－3B．FeCl3溶液中：K＋、Na＋、SCN－、Cl－C．遇酚酞变红的溶液：Fe3＋、HCO－3、S2－、Fe2＋D．无色透明的溶液：Mg2＋、Al3＋、NO－3、H＋解析：本题考查了离子共存，意在考查考生对离子反应的理解与应用能力。25℃时由水电离产生的c(H＋)＝1×10－12mol·L－1的溶液，其pH可能为2或12，当pH＝2时，CO2－3不能大量存在，当pH＝12时，NH＋4不能大量存在，A项不符合题意；Fe3＋与SCN－因发生络合反应生成Fe(SCN)3而不能大量共存，B项不符合题意；遇酚酞变红的溶液呈碱性，Fe3＋、Fe2＋、HCO－3均不能大量存在，C项不符合题意；D项所给离子均无色，且能大量共存，符合题意。答案：D9．下列有关Fe2(SO4)3溶液的叙述正确的是()A．该溶液中，K＋、Fe2＋、C6H5OH、Br－可以大量共存B．和KI溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋2I－===Fe2＋＋I2C．和Ba(OH)2溶液反应的离子方程式：Fe3＋＋SO2－4＋Ba2＋＋3OH－===Fe(OH)3↓＋BaSO4↓D．1L0.1mol·L－1该溶液和足量的Zn充分反应，生成11.2gFe解析：A项错误，Fe3＋与苯酚发生反应；B项错误，离子方程式中电子得失不守恒，电荷不守恒；C项错误，没有遵循物料守恒原则；D项正确，1L0.1mol·L－1的Fe2(SO4)3溶液中含Fe3＋0.2mol，足量的Zn可将0.2molFe3＋还原得到0.2mol的Fe，即质量为11.2g。答案：D10．25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A．pH＝1的溶液中：Na＋、K＋、MnO－4、CO2－3B．c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液中：Mg2＋、Cu2＋、SO2－4、NO－3C．0.1mol·L－1NH4HCO3溶液中：K＋、Na＋、NO－3、Cl－D．0.1mol·L－1FeCl3溶液中：Fe2＋、NH＋4、SCN－、SO2－4解析：pH＝1的溶液呈酸性，CO2－3不能大量存在，A不正确；c(H＋)＝1×10－13mol·L－1的溶液呈碱性，Mg2＋、Cu2＋不能大量存在，B不正确；0.1mol·L－1FeCl3溶液中，SCN－不能大量存在，生成Fe(SCN)3络合物，D不正确。答案：C二、非选择题(包括3小题，共40分)11．(15分)已知：还原性：HSO－3＞I－，氧化性：IO－3＞I2。4(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。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：HSO－3＞I－可知当N