2021届化学一轮复习人教版 离子反应 氧化还原反应 单元测试（word版附答案及解析）

离子反应　氧化还原反应 (45 分钟　100 分) 一、选择题(本题包括 7 小题，每小题 6 分，共 42 分) 1.新型纳米材料 MFe2Ox(3Pd B.题述反应中 PdCl2 被氧化 C.生成 22.4 L CO2 时，转移的电子为 2 mol D.题述反应中 CO2 为还原产物 4.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.使甲基橙变红色的溶液：Mg2+、K+、S 、N B.使酚酞变红色的溶液：Na+、Cu2+、HC 、N C.0.1 mol·L-1AgNO3 溶液：H+、K+、S 、I- D.0.1 mol·L-1NaAlO2 溶液：H+、Na+、Cl-、S 5.火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为 2CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2 下列说法正确的是（ ） A.SO2 只是氧化产物 B.CuFeS2 仅作还原剂，硫元素被氧化 C.每生成 1 mol Cu2S，有 4 mol 硫被氧化 D.每转移 1.2 mol 电子，有 0.2 mol 硫被氧化 6.在等体积的 NaCl、MgCl2、AlCl3 三种溶液中，分别加入等量的 AgNO3 溶液，恰好都完全反应，则以上三种溶液的物质的量浓度之比为（ ） A.1∶2∶3　　　　　　 B.3∶2∶1 C.1∶1∶1 D.6∶3∶2 7.某溶液中除 H+、OH-外，还含有大量的 Mg2+、Fe3+、Cl-，且这三种离 子物质的量浓度之比为 1∶1∶6。下列有关该溶液的判断正确的是（ ） A.向该溶液中加入 KI 溶液后，原有的五种离子物质的量不变 B.向该溶液中滴加稀氢氧化钠溶液，立即出现白色沉淀 C.若溶液中 c(Cl-)=0.6 mol·L-1，则该溶液的 pH 为 1 D.向该溶液中加入过量铁粉，只发生置换反应二、非选择题(本题包括 4 小题，共 58 分) 8.(16 分)化合物 A、B 是中学常见的物质，其阴阳离子可从下表中选择 阳离子 K+、Na+、Fe2+、Ba2+、N 阴离子 OH-、N 、I-、HC 、Al 、HS （1）若 A、B 的水溶液均为无色，B 的水溶液呈碱性，且混合后只产生 不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使红色石蕊试纸变蓝的气体。 ①B 的化学式为__________________________； ② A 、 B 溶 液 混 合 后 加 热 呈 中 性 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 _____________________。 （2）若 A 的水溶液呈浅绿色，B 的水溶液无色且其焰色反应为黄色。 向 A 的水溶液中加入稀盐酸无明显现象，再加入 B 后溶液变黄，但 A、 B 的水溶液混合亦无明显变化。则 ①A 为____________________； ②经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种： Ⅰ.____________________________________________； Ⅱ.________________ ____________________________； ③ 请 用 一 简 易 方 法 证 明 上 述 溶 液 变 黄 的 原 因 _______________________； ④利用溶液变黄原理，将其设计成原电池，若电子由 a 流向 b，则 b 极 的 电 极 反 应 式 为 _______________________________________________。 9.(13 分)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 ___________________________________________________。 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。 10.(15 分)某无色待检溶液 A 中可能含有 K+、Cl-、OH-、S 、S ， 为检验确认其中所含的各阴离子，可选用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、高锰酸钾溶液和酚酞溶液。检验其中 OH-的实 验方法从略，检验其他阴离子的过程如图所示。 （1）图中试剂①、④、⑤溶质的化学式分别为： ①________、④________、⑤________。 （2）图中现象 a、b、c 表明检验出的离子分别是： a.________、b.________、c.________。 （3）无色溶液 A 中加试剂③的主要目的是____________________。 （4）白色沉淀 A 中若加试剂③，而不加试剂②对实验的影响是 ____________。 11.(14 分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通 过下列实验测定： ①准确称取 1.770 0 g 样品，配制成 100.00 mL 溶液 A。 ②准确量取 25.00 mL 溶液 A，加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液至沉淀完全， 过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体 0.582 5 g。 ③准确量取 25.00 mL 溶液 A，加适量稀硫酸酸化后，用 0.020 00 mol·L-1KMnO4 溶液滴定至终点，消耗 KMnO4 溶液 25.00 mL。H 2O2 与 KMnO4 反应的离子方程式如下：2Mn +5H2O2+6H+ 2Mn2++8H2O+5O2↑ （1）已知室温下 BaSO4 的 Ksp=1.1×10-10，欲使溶液中 c(S )≤1.0× 10-6mol·L-1，应保持溶液中 c(Ba2+)≥________mol·L-1。 （2）上述滴定若不加稀硫酸酸化，Mn 被还原为 MnO2，其离子方程式 为________ __________________________________。 （3）通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。 答案解析 1.【解析】选 A。MFe2Ox 能使工业废气中的 SO2 转化为 S，可见 MFe2Ox 为还原剂，故 A 项正确，而 B 项不正确；MFe2Ox 中 Fe 的化合价比 MFe2Oy 中 Fe 的化合价低，则 xPd，A 正确；该反应中 CO 被氧化，PdCl2 被还原，B 错误；C 项中由于未知状态是否为 标准状况，故无法确定 22.4 L CO2 的物质的量，C 错误；该反应中的 还原产物为 Pd，氧化产物为 CO2，D 错误。 4.【解析】选 A。使甲基橙变红色的溶液显酸性，该组四种离子能大量 共存，A 正确；使酚酞变红的溶液显碱性，HC 、Cu2+与 OH-反应，不 能大量共存，B 错误；S 、I-与 Ag+会生成沉淀，因而不能大量共存， C 错误；Al 与 H+能反应而不能大量共存，D 错误。 5.【解析】选 D。本题考查氧化还原反应，意在考查学生对概念的理解 和计算能力。由反应方程式知在反应中 CuFeS2 中 Cu 化合价降低被还原 为 Cu2S，CuFeS2 中 1/4 的 S 化合价升高，被氧化为 SO2；O2 在反应后化 合价降低，被还原为 SO2，因此可知 SO2 既是氧化产物又是还原产物，A 项不正确；CuFeS2 既是氧化剂又是还原剂，B 项错误；每生成 1 mol Cu2S，有 1 mol S 被氧化，C 项错误；利用反应知转移 6 mol e-，有 1 mol S 被氧化，D 项正确。 【方法技巧】化合价升降法配平氧化还原反应方程式的五步骤 一标：标出反应前后价态改变的元素的化合价； 二等：氧化剂和还原剂配以适当计量数(根据化合价升降最小公倍数确 定)，以确保电子的数目相等； 三定：确定氧化产物和还原产物的计量数； 四平：观察法配平反应中各物质的计量数； 五查：根据是否满足原子守恒、电子守恒、电荷守恒(对离子反应方程 式而言)，最终检查配平是否正确。6.【解析】选 D。向 NaCl、MgCl2、AlCl3 三种溶液中加入 AgNO3 溶液的 反应实质是一样的，都可用离子方程式表示为：Cl-+Ag+====AgCl↓， 三种溶液中，分别加入等量的 AgNO3 溶液，恰好都完全反应，说明三种 溶液中 Cl-的物质的量相等，则有 c(NaCl)=2c(MgCl2)=3c(AlCl3)，故 c(NaCl)∶c(MgCl2)∶c(AlCl3)=6∶3∶2。 7.【解析】选 C。氧化性较强的 Fe3+能氧化还原性较强的 I-，Fe3+的浓 度会减小，A 不正确；Fe3+和 OH-生成红褐色沉淀，B 不正确；根据电荷 守恒可知，溶液中 c(H+)与 c(Cl-)之比为 1∶6，若溶液中 c(Cl-)=0.6 mol·L-1，则 c(H+)=0.1 mol·L-1，溶液的 pH 为 1，C 正确；加入铁粉 不仅会发生与 H+的置换反应，还会发生与 Fe3+的化合反应，D 不正确。 8.【解析】（1）根据 A、B 的性质和反应现象可知，A 为 NH4HSO4，B 为 Ba(OH)2，二者 1∶1 混合反应，加热后溶液显中性，反应的离子方程式 为：H++S +N +Ba2++2OH- BaSO4↓+NH3↑+2H2O。 （2）若 A 的水溶液呈浅绿色，说明 A 为亚铁盐；B 的水溶液无色且其 焰色反应为黄色，B 为钠盐。向 A 的水溶液中加入稀盐酸无明显现象， 再加入 B 后溶液变黄，说明 B 为硝酸钠；由 A、B 的水溶液混合亦无明 显变化知，A 只能是 FeI2。 答案：（1）①Ba(OH)2 ②H++S +N +Ba2++2OH- BaSO4↓+NH3↑+2H2O （2）①FeI2　②Ⅰ.仅有 I-被氧化成 I2 使溶液呈黄色 Ⅱ.I-、Fe2+均被氧化使溶液呈黄色 ③取少量变黄溶液于试管中，滴加几滴 KSCN 溶液，若变红则Ⅱ合理(其 △ △他合理答案亦可) ④N +4H++3e-====NO↑+2H2O 9.【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）1 mol Cl2 作氧化剂可得 2 mol 电子，1 mol ClO2 作氧化剂可得 5 mol 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）①BaCl2 BaSO4 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、Cl2 2NaClO3+4HCl====2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O（2）1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4====24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4 （3）2.5 10.【解析】从图中信息可知，加入过量的试剂①时，能产生白色沉淀， 在这里加入的试剂只有两种可能，一是硝酸银溶液，二是硝酸钡溶液， 若加入的是硝酸银溶液，A 则为所有阴离子的沉淀，是不符合图示要求 的，因在另一条线路中也要出现白色沉淀 c。故试剂①不为硝酸银溶液， 只能为硝酸钡溶液，这是解本题的关键，其他的问题将迎刃而解。 答案：（1）Ba(NO3)2　KMnO4　AgNO3 （2）S 　S 　Cl- （3）中和 OH-，防止对 Cl-的检验产生干扰 （4）会使 S 和 S 的检验产生干扰，不能确认 S 和 S 共同存在 还是只存在其中一种 11.【解析】（1）根据溶度积的表达式进行计算。 （2）注意不是酸性条件和高锰酸根被还原为二氧化锰，结合质量守恒、 电荷守恒和得失电子守恒书写反应式。 （3）n(Na2SO4)=n(BaSO4)= =2.50×10-3mol 2Mn +5H2O2+6H+====2++8H2O+5O2↑ n(H2O2)= × =1.25×10-3mol m(Na2SO4)=142 g·mol-1×2.50×10-3mol=0. 355 g m(H2O2)=34 g·mol-1×1.25×10-3mol=0.042 5 g n(H2O)= =2.50×10-3mol x∶y∶z=n(Na2SO4)∶n(H2O2)∶n(H2O)=2∶1∶2硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为 2Na2SO4·H2O2·2H2O。 答案：（1）1.1×10-4 （2）2Mn +3H2O2====2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O （3）n(Na2SO4)=n(BaSO4)= =2.50×10-3mol 2Mn +5H2O2+6H+====2Mn2++8H2O+5O2↑ n(H2O2)= × =1.25×10-3mol m(Na2SO4)=142 g·mol-1×2.50×10-3mol=0.355 g m(H2O2)=34 g·mol-1×1.25×10-3mol=0.042 5 g n(H2O)= =2.50×10-3mol x∶y∶z=n(Na2SO4)∶n(H2O2)∶n(H2O)=2∶1∶2 硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为 2Na2SO4·H2O2·2H2O。