1、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(2019浙江4月选考)不能正确表示下列变化的离子方程式是()A二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应：5SO22H2O2MnO=2Mn25SO4HB酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水：2I2HH2O2=I22H2OC硅酸钠溶液和盐酸反应：SiO2H=H2SiO3D硫酸铜溶液中加少量的铁粉：3Cu22Fe=2Fe33CuD硫酸铜溶液中加少量的铁粉：Cu2Fe=Fe2Cu，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、NOB滴入KSCN溶
2、液显血红色的溶液中：NH、Mg2、SO、ClC.1012的溶液中：NH、Al3、NO、COD由水电离的c(H)1.01013 molL1的溶液中：K、NH、AlO、HCOBA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全国卷)离子交换法净化水过程如图所示。下列说法中错误的是()A经过阳离子交换树脂后，水中阳离子的总数不变B水中的NO、SO、Cl通过阴离子树脂后被除去C通过净化处理后，水的导电性降低D阴离子树脂填充段存在反应HOH=H2OAA项，由题图可知，经过阳离子交换树脂后，Ca2、Na
3、、Mg2交换为H，由电荷守恒知，阳离子总数会增加，错误；B项，由题图可知，通过阴离子交换树脂后，NO、Cl、SO被除去，正确；C项，通过净化处理后，水中的导电离子种类与浓度降低，水的导电性降低，正确；D项，阴离子树脂填充段存在反应HOH=H2O，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 molC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2CrO33C2H5OH=Cr2O33CH3CHO3H2OA
4、由题给信息可写出该反应的化学方程式为2CrO33C2H5OH=Cr2O33CH3CHO3H2O，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的转化，B项正确；题图循环过程中、均为硫的氧化，C项错误；结合生物体有机硫中S的成
5、键方式可知，S元素为2价，则过程中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：CuSCr2OHCu2SOCr3H2O(未配平)反应：Cu2SCr2OHCu2SOCr3H2O(未配平) 下列有关说法正确的是()A反应和中各有2种元素的化合价发生变化B处理1 mol Cr2O时反应、中消耗H的物质的量相等C反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为35D质量相同时，Cu2S能去除更多的Cr2OC反应中S、Cr元素的化合价发生变化，反应中Cu、S、Cr元素的化合价发生变化，A项错误；配平离子方程式为3CuS4Cr2O32H=
6、3Cu23SO8Cr316H2O，配平离子方程式为3Cu2S5Cr2O46H=6Cu23SO10Cr323H2O，处理1 mol Cr2O时反应、中消耗H的物质的量不相等，B项错误；反应中还原剂为Cu2S，氧化剂为Cr2O，二者物质的量之比为35，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我国工业废水中几种污染物及其最高允许排放浓度如表。下列说法不正确的是()污染物汞镉铬铅砷氰化物主要存在形式Hg2CH3HgCd2CrO Cr2OPb2AsOAs
7、OCN最高允许排放浓度/(mgdm3)0.050.10.51.00.50.5注：我国规定酸、碱废水pH的最大允许排放标准是大于6、小于9。AHg2、Cd2、Pb2是重金属离子B对于pH9的废水可用中和法处理C将CrO转化为Cr2O是用氧化还原的方法D在含有Hg2的废水中加入Na2S，可使Hg2转变成沉淀而除去CHg2、Cd2、Pb2是重金属离子，A项正确；pH9的废水呈碱性，可用中和法处理，B项正确；将CrO转化为Cr2O，Cr元素和O元素的化合价均不变，不是用氧化还原的方法，而是通过控制溶液的pH实现的，反应的离子方程式为2CrO2H=Cr2OH2O，C项错误；在含有Hg2的废水中加入Na2
8、S，可使Hg2转变为HgS沉淀而除去，D项正确。8某黄色溶液中含有Na、NH、Fe2、Fe3、Cl、SO、CO中的一种或几种离子(不考虑水的电离和离子的水解)。某同学为了确定其组分，设计并完成了如下实验：下列说法正确的是()Ac(Fe3)一定为0.2 molL1Bc(Cl)至少为0.2 molL1CNa、SO一定存在，NH一定不存在DNa、Fe2可能存在，CO一定不存在D溶液呈黄色，证明存在Fe3，则不存在CO，向溶液中加入过量NaOH溶液加热产生红褐色Fe(OH)3沉淀，沉淀灼烧后得到1.60 g(0.01 mol)Fe2O3固体，说明原溶液中存在铁元素的物质的量为0.02 mol，可能仅以
9、Fe3形式存在，也可能同时含有Fe3和Fe2。则c(Fe3)0.2 molL1，A项错误；向滤液中加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥后得到固体4.66 g，该固体为BaSO4，说明原溶液中存在SO，n(SO)0.02 mol，根据电荷守恒，Cl一定存在，可能存在Na，一定不存在NH，因为与过量NaOH溶液在加热条件下反应时无气体生成，C项错误，D项正确；当原溶液中不含Fe2、Na时，c(Cl)0.2 molL1，当原溶液中含Fe2，不含Na时，c(Cl)0.2 molL1，B项错误。9(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
10、)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。H3PO2中，P元素的化合价为_。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41，则氧化产物为_(填化学式)。NaH2PO2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)根据题意
11、，H3PO2为还原剂，Ag为氧化剂，故4(10)1(n1)，故n5，即5价。氧化产物为H3PO4。H3PO2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)H3PO2H2POH(2)1H3PO4正盐弱碱性(3)2P43Ba(OH)26H2O=3Ba(H2PO2)22PH310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 molL1，则生成氢氧化物沉淀的pH如表所示：氢氧化物Mn(OH)2Fe(OH)2Fe(OH
12、)3Cu(OH)2开始沉淀时的pH8.36.32.74.7完全沉淀时的pH9.88.33.76.7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)。a10b9c4d3(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
13、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)HClSiO2(2)c(3)2Fe2H2O24H2O=2Fe(OH)34H(4)Cu2(OH)2CO34H=2Cu23H2OCO2Cu2MnSCuSMn211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
14、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H2O22CeO26H=2Ce34H2OO2。(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)33K=3KBF4Ce3。答
15、案(1)3(2)避免产生Cl2，不会造成环境污染H2O22CeO26H=2Ce34H2OO2(3)Ce(BF4)33K=3KBF4Ce312(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
16、，还原产物是KCl，利用化合价升降法配平化学方程式为3MnO2KClO36KOH3K2MnO4KCl3H2O。(2)H2S中S元素化合价升高2，KMnO4中Mn元素化合价降低5，则H2S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5H2S2KMnO43H2SO4=K2SO42MnSO45S8H2O。(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)3MnO2KClO36KOH3K2MnO4KCl3H2O(2)5H2S2KMnO43H2SO
17、4=K2SO42MnSO45S8H2O(3)6MnO13(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 Lc(CN)0.2 molL1，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：2CNN2，知去除的n(CN)2n(N2)2 mol，10 L浓缩后的含
18、氰废水中n(CN)0.2 molL110 L2 mol，故该过程的破氰率为2100%93.75%。答案NaCNCNH2OHCNOH2CN5ClO2OH=2CON25ClH2O93.7514. (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：NiR2(aq)Ni2(aq)2R(aq)(R为有机物配体，K1.61014)KspFe(OH)32.161039，KspNi(OH)221015Ka1(H2C2O4)5.6102，Ka2(
19、H2C2O4)5.4105“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：.Fe2H2O2=Fe3OHOH.ROH=OHR.H2O22OH=O22H2O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 molL1，加入碳酸钠调节溶液的pH为_(假设溶液的体积不变，lg 60.8)使Fe3恰好沉淀完全(离子的浓度1.0105molL1)，则此时_(填“有”或“无”)Ni(OH)2沉淀生成。(3)25 时，pH3的草酸溶液中c(C2O)/c(H2C2O4)_(保留两位有效数字)。“沉镍”即得
20、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O,H。(2)KspFe(OH)32.161039，则使Fe3恰好沉淀完全所需的c(OH) molL161012 molL1，此时溶液的pHlg c(H)lg 2lg 62.8，因溶液中c(Ni2)0.01 molL1，则c(Ni2)c2(OH)0.01(61012)23.61025KspNi(OH)2，因此无Ni(OH)2沉淀。(3)草酸在水溶液中发
21、生电离，第一步电离方程式为H2C2O4HHC2O，其电离平衡常数Ka1(H2C2O4)，同理第二步电离方程式为HC2OHC2O，其电离平衡常数Ka2(H2C2O4)，Ka2(H2C2O4)Ka1(H2C2O4)5.41055.61023.02，“沉镍”过程加入草酸，其离子方程式为Ni2H2C2O4=NiC2O42H。(4)(5)(6)略。答案(1)O,H(2)2.8无(3)3.02Ni2H2C2O4=NiC2O42H(4)4NiC2O43O22Ni2O38CO2(5)Fe2和H2O2发生反应生成OH，OH将R转化为R，c(R)减小，使平衡NiR2(aq)Ni2(aq)2R(aq)向正向移动，实现“脱络”(6)Ni2O36H2Cl=2Ni2Cl23H2O