2024年高考化学选择题突破3:氧化还原反应、离子反应(含答案)

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2024年高考化学选择题突破3:氧化还原反应、离子反应(含答案)

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选择题突破3 氧化还原反应、离子反应
【真题回顾】
命题角度1 氧化还原反应概念及规律
1.(2023·全国乙卷)下列应用中涉及到氧化还原反应的是(  )
A.使用明矾对水进行净化
B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热
D.荧光指示牌被照发光
2.(2023·浙江1月选考)关于反应2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是(  )
A.生成1 mol N2O,转移4 mol电子
B.H2O是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
3.(2023·湖南卷)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是(  )
A.S2O和SO的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7
命题角度2 离子反应及应用
4.(2023·浙江6月选考)下列反应的离子方程式正确的是(  )
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO
C.铜与稀硝酸:Cu+4H++2NO===Cu2++2NO2↑+2H2O
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:S2-+2SO2+2H2O===H2S+2HSO
5.(2022·湖北卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(  )
A.在0.1 mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO、SO
B.在0.1 mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO
C.在0.1 mol·L-1醋酸溶液中:SO、NH、Br-、H+
D.在0.1 mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO
6.(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到无色透明溶液;②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离;③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是(  )
A.Na2SO4、Na2S2O3 B.Na2SO3、Na2S2O3
C.Na2SO4、Na2CO3 D.Na2SO3、Na2CO3
【考点剖析】
微点1 氧化还原反应概念及规律
【典题精练】
1.(2022·杭州联合测试)神舟十四号飞船的天线用钛镍记忆合金制造,工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的过程包含以下反应:2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO,下列说法不正确的是(  )
A.Cl2是氧化剂
B.CO是氧化产物
C.生成1 mol TiCl4转移7 mol电子
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶6
2.将过量H2O2溶液加入含(NH4)2CrO4 的氨水中,加热后冷却,生成暗棕红色晶体M[化学式为Cr(NH3)3O4],其离子方程式为:CrO+3NH3+3H2O2===M+2H2O+2OH-+O2↑,测得M中有2个过氧键。下列叙述正确的是(  )
A.M中Cr的化合价为+3
B.参与反应的H2O2全部被氧化
C.向FeSO4溶液中滴加几滴M的溶液,没有明显现象
D.转移0.2 mol电子时,生成M的质量为16.7 g
3.(2023·河北联考)纯碱在生产、生活中有广泛应用。例如可用足量的纯碱溶液吸收含氯气的尾气,生成三种盐(反应1);工业上也可用纯碱溶液从海水中提取溴,其主要原理如下:
反应2:3Br2+3Na2CO3===NaBrO3+5NaBr+3CO2↑;
反应3:NaBrO3+5NaBr+3H2SO4===3Na2SO4+3Br2+3H2O。
下列说法正确的是(  )
A.反应2中氧化剂与还原剂的质量之比为1∶5
B.标准状况下,22.4 L溴单质中含有2 mol溴原子
C.反应1中生成的三种盐是NaClO,NaClO3和NaHCO3
D.反应2中的Br2与反应1中的Cl2表现出了相似的化学性质
【智能提升】
1.理清两条概念线索
2.掌握四条基本规律
3.熟练守恒法解题模式
(1)依据题意准确判断氧化剂→还原产物、还原剂→氧化产物。
(2)根据化合价准确计算一个原子或离子得失电子数目(务必注意1 mol氧化剂或还原剂中所含变价元素原子的物质的量)。
(3)根据得失电子守恒列出等式:n(氧化剂)×变价原子数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子数×化合价变化值,从而求算出答案。
(4)涉及多步氧化还原反应的计算,可通过电子守恒建立关系式,简化过程,快速求解。
微点2 离子反应及应用
【典题精练】
4.(2023·湖南百校高三联考)下列有关海水综合利用的离子方程式不正确的是(  )
A.海水提镁中用石灰乳沉镁:Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓
B.海水提溴中用SO2水溶液富集溴:SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br-
C.氯碱工业中电解饱和食盐水:2Cl-+2H2OCl2↑+2OH-+H2↑
D.侯氏制碱法中获取碳酸氢钠:Na++CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH
5.(2023·辽阳模拟)下列有关粒子大量共存的分析正确的是(  )
选项 限定条件及粒子组 判断与分析
A 透明溶液中:Fe2+、Na+、S2-、Cl- 能大量共存,透明溶液可能是有色溶液
B pH=1的溶液中:Ba2+、Cl-、ClO-、Na+ 不能大量共存,发生反应:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
C 硫酸钠溶液中:Mg2+、NH、Cl-、NO 不能大量共存,会产生白色沉淀
D 常温下,pH=7的溶液中:Al3+、Fe3+、SO、Cl- 能大量共存,因为它们之间不反应
6.无色溶液中含有:①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤SO、⑥SO、⑦Fe2+中的若干种,依次进行下列实验,观察到的现象如下:
步骤 操作 现象
1 用pH试纸检验 溶液的pH大于7
2 向溶液中滴加一定量的氯水,再加入CCl4振荡,静置 CCl4层呈无色
3 取步骤2的上层溶液,加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸 有沉淀产生
4 将步骤3过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸 有沉淀产生
根据上述实验现象,判断以下结论中正确的是(  )
A.不能确定的离子是③④⑥
B.肯定没有的离子是②④⑦
C.可能含有的离子是①④⑥
D.肯定含有的离子是①③⑤
【智能提升】
1.离子方程式正误判断“三大”视角
化学式拆写“二注意” ①需要拆分的物质:强酸、强碱、可溶性盐; ②特殊情况需拆:微溶物的澄清溶液、浓盐酸、浓硝酸(浓硫酸不拆)等
注意反应条件“四影响” ①反应物浓度不同时产物是否正确; ②反应物少量、过量时产物是否正确; ③溶液酸碱性环境不同时产物是否正确; ④氧化性、还原性强弱不同,反应顺序不同。
方程式遵循“三守恒” 原子、电荷、电子转移是否守恒
2.离子共存“四大”题设陷阱
条件类型 常见表述 误点点拨
题干要求 “一定大量共存”、“可能大量共存”或“不能大量共存” 审清关键字词,明确题意要求
常见的限制条件 “无色” Cu2+、Fe2+、Fe3+、MnO等不能大量存在
“pH=1”或“pH=13” 溶液显酸性或碱性
“因发生氧化还原反应而不能大量共存” 只能是氧化性离子和还原性离子不共存,并不是其他离子反应,同时要注意溶液酸碱性的影响
“透明” “透明”也可“有色”
常见的隐含条件 “与Al反应放出H2” 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“由水电离出的c(H+)=1×10-12 mol·L-1”的溶液 溶液既可能显酸性也可能显碱性
“通入足量的NH3” 与NH3·H2O反应的离子不能存在
含有大量Fe3+的溶液 酸性溶液并具有强氧化性
含有大量AlO、S2-的溶液 碱性溶液
含有大量NO的溶液 隐含H+与还原性离子不能大量存在
相互促进水解 NH与CH3COO-、CO,Mg2+与HCO等组合 存在相互促进水解情况,但水解程度较小,在溶液中仍然能大量共存
Al3+、Fe3+分别与CO、HCO、AlO;Al3+与S2-、HS- 相互促进水解,生成沉淀或气体,不能大量共存
3.明确常见离子的检验方法
(1)常见阳离子的检验
(2)常见阴离子的检验
4.依据“四大”原则,突破离子推断
参考答案
真题回顾
1.C [A.使用明矾对水进行净化过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而使水变得澄清,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,A不符合题意;B.雪天道路上撒盐融雪,是为了降低水的凝固点到0 ℃以下,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;C.暖贴中的铁粉遇空气放热,是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质,当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作,在此过程中会放出热量,该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化,因此,该过程涉及到氧化还原反应,C符合题意;D.荧光指示牌被照发光,是因为发生了光反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,D不符合题意。]
2.A [A项,由离子方程式可知,反应生成1 mol一氧化二氮,转移4 mol电子,故A正确;B项,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是还原剂,Fe3+是氧化剂,还原产物是Fe2+,故B错误;C项,NH2OH是还原剂,Fe3+是氧化剂,故C错误;D项,若设计成原电池,Fe3+在正极得到电子被还原生成Fe2+,Fe2+为正极产物,故D错误;故选A。]
3.D [A.S2O的中心S原子形成的4个σ键的键长不一样,故其空间结构不是正四面体形,A错误;B.As2S3中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物As2O3中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;C.根据题给信息可知,反应Ⅰ的方程式为:2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ的方程式为:As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4,则反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C错误;D.As2S3中As为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅰ后,As的化合价没有变,S变为+2价,则1 mol As2S3失电子3×4 mol=12 mol;在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则1 mol As2S3失电子2×2 mol+3×8 mol=28 mol,故反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7,D正确。]
4.B [A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应:2I-+Cl2===I2+2Cl-,故A错误;B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO,故B正确;C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O,故C错误;D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:2S2-+5SO2+2H2O===3S↓+4HSO,故D错误。]
5.C [A.氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A项错误;B.Fe3+、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,B项错误;C.醋酸显酸性,在醋酸溶液中SO、NH、Br-、H+均不会发生反应,能大量共存,C项正确;D.硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀,不能大量共存,D项错误。]
6.A [向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+2H+===S↓+H2O+SO2↑,由于盐酸过量,向②的上层清液中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,Na2SO3、Na2CO3与过量稀盐酸反应现象可以被Na2S2O3与过量稀盐酸反应的现象覆盖掉。]
考点剖析
微点1
典题精练
1.D [该反应中氯元素化合价降低,Cl2是氧化剂,A项正确;该反应中碳元素化合价升高,C为还原剂,对应的产物CO为氧化产物,B项正确;该反应中转移14e-,故生成1 mol TiCl4,转移7 mol电子,C项正确;Cl2为氧化剂,FeTiO3、C均为还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶8,D项错误。]
2.D [本题考查氧化还原反应。由化学方程式可知,反应生成1 mol O2,H2O2失去2 mol电子,因反应生成1 mol M,CrO得(6-a)mol电子,由得失电子数目守恒可知,6-a=2,a=4,故A错;由化学方程式可知,3 mol H2O2参与反应,只有1 mol O2生成说明H2O2有一部分没有被氧化,故B错;由题意M中有2个过氧键,则向FeSO4溶液中滴加几滴M的溶液,亚铁离子会被M氧化为铁离子,溶液由浅绿色变为黄色,故C错;由离子方程式可知,反应转移2 mol电子,生成1 mol M,所以转移0.2 mol电子时,生成M的质量为0.1 mol×167 g·mol-1=16.7 g,故D正确。]
3.D [A.反应2中溴既是氧化剂又是还原剂,其中氧化剂与还原剂的质量之比为5∶1,A项错误;B.标准状况下,溴单质呈液态,B项错误;C.根据氧化还原反应原理及纯碱足量,氯元素一部分化合价升高,另一部分化合价降低,三种盐是次氯酸钠、氯化钠、碳酸氢钠,C项错误;D.反应2中的溴单质和反应1中的氯气都表现氧化性和还原性,D项正确。]
微点2
典题精练
4.A [A.石灰乳在离子方程式中应写化学式,该离子方程式为:Mg2++Ca(OH)2===Mg(OH)2+Ca2+,故A错误;B.溴单质与二氧化硫在溶液中反应生成强酸硫酸和HBr,离子方程式正确,故B正确;C.电解饱和食盐水生成氯气、氢气和NaOH,离子方程式正确,故C正确;D.侯氏制碱法中获取碳酸氢钠反应为NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,其中氯化钠和氯化铵均为强电解质可拆,离子方程式正确,故D正确。]
5.B [A.透明溶液可能是有色溶液,但溶液中Fe2+与S2-会发生反应生成黑色沉淀,离子方程式为Fe2++S2-===FeS↓,所以不能大量共存,故A项错误;B.pH=1的溶液中,由于发生反应:ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,所以不能大量共存,故B项正确;C.硫酸钠溶液中,Mg2+、NH 、Cl-、NO之间均不发生化学反应,所以可以大量共存,故C项错误;D.常温下,pH=7的溶液中,Fe3+会发生彻底的水解,生成氢氧化铁沉淀,所以不能大量共存,故D项错误。]
6.A [无色溶液中可能含有①Na+ ②Ba2+ ③Cl- ④Br- ⑤SO ⑥SO ⑦Fe2+;(1)用pH试纸检验pH>7,溶液显碱性,是SO水解使溶液显碱性,故溶液中一定有SO,一定不含Fe2+,而SO和Ba2+不能共存,故溶液中一定无Ba2+,由于溶液呈电中性,故一定要含Na+;(2)向溶液中滴加一定的氯水,再加入CCl4、振荡、静置,下层呈无色,应氯水先氧化SO,过量氯水继续氧化Br-,氯水不知是否过量,则无法确定溶液中是否含Br-;此步操作会在溶液中引入Cl-,且会将SO氧化为SO;(3)由于步骤2加入的氯水会将SO氧化为SO,故向步骤2所得水溶液加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,有白色沉淀BaSO4,但SO可能是原来溶液中有的,也可能是SO被氧化而来的,即不能说明原溶液中有SO,故SO的存在不能确定;(4)过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀AgCl产生,由于第(2)步操作会在溶液中引入Cl-,故不能说明原溶液中有Cl-;故溶液中一定含①Na+、⑤SO;一定不含②Ba2+、⑦Fe2+;不能确定的是③Cl-、④Br-、⑥SO

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