1、专题限时集训(三)离子反应与氧化还原反应(限时：45分钟)1已知：金属铈(稀土元素)在空气中易被氧化变暗，受热时燃烧，遇水很快反应(注：铈常见的化合价为3和4，氧化性：Ce4Fe3)。下列说法正确的是()A铈有四种核素，它们互为同素异形体B在一定条件下，电解熔融状态的CeO2制Ce，在阴极获得铈C铈溶于氢碘酸的化学方程式可表示为Ce4HI=CeI42H2D用Ce(SO4)2溶液滴定硫酸亚铁溶液，其离子方程式为Ce42Fe2=Ce32Fe3B同一元素的不同核素互为同位素，A项错误；在一定条件下，电解熔融CeO2，阳离子在阴极得电子得到Ce单质，B项正确；由Ce4的氧化性强于Fe3可知，Ce4可和
2、I发生氧化还原反应，C项错误；根据得失电子守恒和电荷守恒，可知用Ce(SO4)2溶液滴定FeSO4溶液的离子方程式为Ce4Fe2=Ce3Fe3，D项错误。2下列离子方程式书写正确的是()A硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝：2IO24H=I22H2OB向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2：2ClOCO2H2O=2HClOCOC硫化铜溶于硝酸：CuS2H=H2SCu2D向新制Cu(OH)2悬浊液中加入CH3CHO并加热：CH3CHO2Cu(OH)2OHCH3COOCu2O3H2OD选项A，硫酸酸化的KI淀粉溶液久置后变蓝，是因为空气中的氧气将I氧化为I2，对应反应的离子方程式为4IO24H=2I
3、22H2O，错误；选项B，向Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2，对应反应的离子方程式为2ClOCO2H2OCa2=2HClOCaCO3，错误；选项C，硫化铜溶于硝酸会被氧化，错误；选项D，向新制Cu(OH)2悬浊液中加入CH3CHO并加热，对应反应的离子方程式为CH3CHO2Cu(OH)2OHCH3COOCu2O3H2O，正确。3“臭碱(Na2S)”广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业，可利用反应Na2SO42CNa2S2CO2制备。已知Ka1(H2CO3)4.2107，Ka1(H2S)9.1108。下列说法正确的是()A反应中生成1 mol“臭碱”时转移电子数为4NAB该反应的氧化产物与还
4、原产物的物质的量比为12C1 L 0.1 molL1 Na2S溶液中含有的阴离子数目大于0.1NAD将Na2S溶液露置于空气中不会有H2S气体放出C反应中S的化合价由6变为2，则生成1 mol“臭碱”转移8 mol电子，A项错误；该反应的氧化产物为CO2，还原产物为Na2S，其物质的量之比为21，B项错误；Na2S溶液中S2发生水解：S2H2OHSOH，阴离子数目增多，故1 L 0.1 molL1的溶液中阴离子总数大于0.1NA，C项正确；Ka1(H2S)LiFePO4CO2D氧化产物与还原产物的物质的量之比为32CD根据题给化学方程式中元素价态变化分析，该反应的还原剂为H2C2O4，故A正确
5、；反应过程中Fe元素的化合价由3降到2，所以制取1 mol LiFePO4转移电子数目为NA，故B正确；反应中FePO4是氧化剂，LiFePO4是还原产物，CO2是氧化产物，根据氧化性：氧化剂氧化产物还原产物，可知C错误；产物CO2中有是氧化产物，氧化产物CO2与还原产物LiFePO4的物质的量之比为11，故D错误。9(双选)高铁酸钾(K2FeO4)是新型的绿色环保水处理剂。一种制备K2FeO4的流程如下：下列说法错误的是()A步骤中反应的离子方程式为2Fe2H2O22H=2Fe32H2OB步骤说明碱性条件下，氧化性：Na2FeO4NaClOC步骤的反应为复分解反应，说明溶解度：Na2FeO4
6、Na2FeO4，B项错误；步骤为Na2FeO4与饱和KOH溶液反应得到K2FeO4粗品，反应类型为复分解反应，溶解度大的物质转化为溶解度小的物质，故溶解度：Na2FeO4K2FeO4，C项错误；K2FeO4作为性能优良的水处理剂是因为其具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3，Fe3水解生成的Fe(OH)3胶体具有絮凝的作用，D项正确。10(双选)(2020威海模拟)某兴趣小组对实验室中的一种白色固体进行鉴别，实验探究如下：将适量白色固体溶于水，得到无色溶液A，溶液呈碱性；用铂丝蘸取少量溶液A在火焰上灼烧，产生黄色火焰；取少量溶液A加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，继续加入氯化钡溶
7、液生成不溶于硝酸的白色沉淀；另取少量溶液A加入硫粉，加热，硫溶解生成无色溶液B，且无其他明显现象；继续向溶液B中加入盐酸，产生淡黄色沉淀和刺激性气味的气体；若将溶液B加入AgBr沉淀中，沉淀溶解。下列叙述错误的是()A由实验可推测该白色固体为Na2SO3或NaHSO3B实验发生反应的离子方程式可能为5HSO2MnOH=2Mn25SO3H2OC实验中生成无色溶液B的化学方程式为：Na2SO3SNa2S2O3D由实验可知S2O可以和Ag形成配合物Ag(S2O3)23而溶解AgBrABNaHSO3溶液显酸性(或由实验推知溶液A中含有Na，由实验得出溶液A中含有HSO或SO，又由实验溶液无色且呈碱性，
8、所以溶液A为Na2SO3溶液)，A项错误；实验中发生的离子反应之一为5SO2MnO6H=2Mn25SO3H2O，B项错误；实验Na2SO3溶液中加入硫粉加热反应可生成Na2S2O3，反应方程式为：Na2SO3SNa2S2O3，C项正确；实验中Na2S2O3溶液加入AgBr沉淀中，沉淀溶解，则Ag与S2O会形成配合物Ag(S2O3)23，D项正确。 11CuS、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
9、 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=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 mo
10、l 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。12(双选)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)至少为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AD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
11、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Fe3形式存在，也可能同时含有Fe3和Fe2。则c(Fe3)0.2 molL1，A项正确；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。13菱锰矿的主要成分为MnCO3，另外
12、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)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)。a10 B9c4d3(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
13、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)2Fe2
14、H2O24H2O=2Fe(OH)34H(4)Cu2(OH)2CO34H=2Cu23H2OCO2Cu2MnSCuSMn214(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，还原产物是KCl
15、，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)5H2S2KMnO43H2SO4=K2SO42M
16、nSO45S8H2O(3)6MnO15(2020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=2CON25ClH2O93.75