1、专题强化训练(一)离子反应与氧化还原反应的综合应用(45分钟100分)一、选择题(本题包括7小题，每题6分，共42分)1.常温下，下列各组离子在pH=0的溶液中不能大量共存，且与氧化还原反应无关的是()A.Na+、S2-、Br-、SB.Ba2+、Cu2+、S、Br-C.K+、Fe2+、I-、MnD.N、K+、HS-、ClO-【解析】选B。pH=0的溶液呈酸性，溶液中含有大量H+。A项，H+能与S2-、S反应生成弱电解质，酸性条件下S2-与S发生氧化还原反应生成S；B项，Ba2+与S生成BaSO4沉淀，与氧化还原反应无关；C项，酸性条件下Mn能氧化Fe2+、I-；D项，酸性条件下HS-与H+不能
2、大量共存，HS-与ClO-发生氧化还原反应。2.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2+2S2+O2+aOH- Y+S4+2H2O，下列有关说法不正确的是()A.a=4B.Y的化学式为Fe2O3C.S2是还原剂D.每32 g O2参加反应，转移电子的物质的量为4 mol【解析】选B。Y为化合物，由电荷守恒知，a=4，A项正确；由2S2S4，失去2 mol电子，O22O2-，得到4 mol电子，说明只有2Fe2+2Fe3+，失去2 mol电子，再由原子守恒知，Y为四氧化三铁，B项错误；在反应中S2中硫元素的化合价升高，C项正确；1 mol氧气参加反应转移4 mol电子，D项正确。3.下列
3、化学反应的离子方程式正确的是()A.氢氧化亚铁溶于稀硝酸：Fe(OH)2+2H+Fe2+2H2OB.醋酸与NaHCO3溶液反应：H+HCCO2+ H2OC.向KI溶液中加入FeCl3溶液：Fe3+2I-Fe2+I2D.将铝片加入烧碱溶液中：2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2【解析】选D。硝酸具有强氧化性可以把Fe2+氧化为Fe3+，A错误；醋酸为弱酸不能拆成离子形式，B错误；C项电荷不守恒。4.(2015资阳模拟)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.加入Mg能放出H2的溶液：Na+、Al3+、Cl-、SB.常温下，c(H+)/c(OH-)=1010的溶液：Fe2+、
4、K+、N、SC.新制饱和氯水中：Na+、Al3+、S、SD.使甲基橙呈红色的溶液：N、Na+、Al、HC【解析】选A。A中溶液呈酸性，离子能共存；B中溶液呈酸性，Fe2+被HNO3氧化，而不能大量共存；C中氯水能氧化还原性的S而不能大量共存；D中溶液呈酸性，Al、HC与H+均不能大量共存。【加固训练】室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.c(OH-)/c(H+)=10-12的溶液中：N、Cu2+、N、Cl-B.通入过量SO2气体的溶液中：Fe3+、N、Ba2+、H+C.(NH4)2Fe(SO4)2溶液中：Ba2+、K+、OH-、Br-D.c(I-)=0.1 molL-1的溶液中
5、：Na+、Fe3+、ClO-、S【解析】选A。A项溶液呈酸性，离子能共存；B中SO2与N、H+反应生成S，然后和Ba2+结合生成沉淀；C中OH-与N、Fe2+均不能大量共存，Ba2+与S不能共存；D中Fe3+能氧化I-而不能大量共存。5.向含Fe3+、H+、N的混合液中加入少量S，充分反应后，下列表示该反应的离子方程式正确的是()A.2Fe3+S+H2O2Fe2+S+2H+B.2H+SH2O+SO2C.2H+2N+3S3S+2NO+H2OD.2Fe3+3S+3H2O2Fe(OH)3+3SO2【解析】选C。此题看上去似乎4个选项都可能发生，但我们知道氧化还原反应优先于非氧化还原反应，因此B、D不
6、正确，那么S是先与Fe3+反应还是先与H+N反应呢？可以用“假设法”进行判断。如果先与Fe3+反应，则生成的Fe2+又会与H+N反应，所以应先与H+N反应，故应选C。6.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A.3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2FeCl2+I2C.Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2+3H2OD.2Fe3+2I-2Fe2+I2【解析】选A。根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物，可判断氧化性B中Cl2I2；C中Co2O
7、3Cl2；D中Fe3+I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I-的还原性强于Fe2+，所以Cl2应先氧化I-，而不是先氧化Fe2+。【方法规律】氧化还原反应能否发生的判断方法已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法。(1)先假设反应成立。(2)然后根据氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物规律，列出假设反应中的上述关系。(3)结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。7.下列离子方程式书写正确且属于氧化还原反应的是()A.向NaHCO3溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液：HC+Ba2+OH-BaCO3+H2OB
8、.向亚硫酸钠溶液中滴入少量新制的氯水：3S+Cl2+H2OS+2Cl-+2HSC.电解KBr溶液时阴极的电极反应式为2H2O-4e-O2+4H+D.将Fe2O3固体投入少量HI溶液中：Fe2O3+6H+6I-2Fe2+3I2+3H2O【解析】选B。A项，离子方程式本身正确但不属于氧化还原反应；C项，阴极应是溶液中的阳离子放电，电极反应式为2H+2e-H2；D项，电荷不守恒。【易错提醒】本题易忽视题干要求“属于氧化还原反应”，仅根据离子方程式本身正确错选A；易只关注氧化还原反应及反应产物而忽视电荷守恒导致错选D。二、非选择题(本题包括4小题，共58分)8.(15分)(2015广州模拟)(1)含氯
9、消毒剂可防甲型H1N1流感。二氧化氯是国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式_。(2)某无色溶液只含有下列8种离子中的某几种：Na+、H+、Mg2+、Ag+、Cl-、OH-、HC、N。已知该溶液可与Al2O3反应，则：该溶液与Al2O3反应后有Al3+生成，则原溶液中一定含有_，一定不会含有大量的_。该溶液与Al2O3反应后有Al生成，则原溶液中一定含有_，可能含有大量的_。写出该溶液与Al2O3反应生成Al的离子方程式：_。【解析】(1)KClO3在H2SO4存在下与Na2SO3反应，S被氧化成S。(2)该溶
10、液与Al2O3反应后有Al3+生成，说明该溶液显酸性，一定含有H+，OH-、HC一定不会大量存在。该溶液与Al2O3反应后有Al生成，说明该溶液显碱性，H+、Mg2+、Ag+、HC与OH-不能大量共存，根据电荷守恒，溶液中必定要含有一种阳离子即Na+，故溶液中一定含有OH-、Na+，可能含有Cl-、N。答案：(1)2Cl+S+2H+2ClO2+S+H2O(2)H+OH-、HCOH-、Na+Cl-、NAl2O3+2OH-2Al+H2O9.(15分)含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的N还原成N2，从而消除氮污染。(1)配平以下有关的离子反应方程
11、式：N+Al+H2ON2+Al(OH)3+OH-(2)以上反应中失电子的物质是_，还原产物是_，每生成1 mol还原产物，将有_mol电子发生转移。(3)现需除去1 m3含氮0.3 mol的废水中的N(设氮元素都以N的形式存在)，则至少需要消耗金属铝的物质的量为_。【解析】(1)用化合价升降法配平。在该反应中，氧化剂(2)，化合价降低的总数为10；还原剂(OH)3，化合价升高的总数为3。由此先确定氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物的化学计量数。由电荷守恒确定OH-的化学计量数，最后用观察法配平其他物质。(2)在该反应中，失电子的物质是Al，还原产物是N2。生成1 mol N2时，转移电子的物质
12、的量是1 mol2(5-0)=10 mol。(3)设需要铝的物质的量为x，由得失电子守恒可知：0.3 mol(5-0)=3x，解得x=0.5 mol。答案：(1)610183106(2)AlN210(3)0.5 mol【方法规律】氧化还原方程式的配平基本技能(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。(2)自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解反应、歧化反应)一般从右边着手配平。(3)缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H+，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH-，生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平
13、。10.(12分)(1)将Cu投入装有足量某溶液的试管中，Cu不溶解；再滴加稀硫酸，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现，则溶液中一定含有的离子是_(填离子符号)，有关反应的离子方程式为_。(2)已知用铝粉可以除去某废水中的一种阴离子(X)。若控制溶液的pH为10.7左右，再加入铝粉，除去X离子的同时产生氨气和氮气，且体积比为14，写出上述反应的离子方程式并配平(X用具体的离子符号表示)：_。该反应的还原产物是_。若除去0.2 mol X离子，要消耗铝_g。(3)酸性KMnO4溶液是实验室常用的强氧化剂之一。向FeSO4溶液中滴入几滴酸性KMnO4溶液振荡，KMnO4溶液褪色，请将反应的离子
14、方程式补充完整：1Mn+Fe2+_1Mn2+Fe3+_。【解析】(1)红棕色气体是二氧化氮，则溶液中一定含有N；管口有红棕色气体，说明开始产生的是NO，所以反应的离子方程式为3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O。(2)根据题中信息可知，阴离子X应为N，再根据产生氨气和氮气的体积比为14和化合价升降总数相等配平即可，根据配平的离子方程式计算消耗的铝的质量。(3)由氧化还原反应中得失电子守恒可知Mn和Fe2+的化学计量数之比为15，然后观察配平，得Mn+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O。答案：(1)N3Cu+8H+2N3Cu2+2NO+4H2O(2)16Al + 9N+ 7OH-
15、16Al+NH3+ 4N2+2H2ONH3、N29.6(3)58H+54H2O11.(16分)(2015济南模拟)为鼓励发展新能源汽车，国家出台了多项优惠政策。新能源不断被应用到现代的汽车中，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。(1)高铁酸钾-锌电池(碱性介质)是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是_。(2)工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)，K2FeO4在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为.在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4：3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+6NaN
16、O3+5H2O.Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4：Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH主要的生产流程如下：写出反应的离子方程式_。(3)已知K2FeO4在水溶液中可以发生：_Fe+_H2O_Fe(OH)3+_OH-+_O2，配平上述方程式。K2FeO4在水处理中的作用是_。(4)Fe在水溶液中的存在形态如图所示：若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFe的分布分数的变化情况是_。若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中，_转化为_(填化学式)。【解析】(1)负极失去电子，应为Zn。(2)Cl2和NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O。(3)+H2O(OH)3+OH-+。采用倒配法：氧化合价降低4，铁化合价升高3，Fe(OH)3化学计量数为4，O2化学计量数为3，根据电荷守恒、元素守恒再配其他物质的化学计量数。(4)根据图变化判断即可。答案：(1)Zn(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(3)410483作净水剂和消毒剂(4)先增大后减小HFeFe