选择题突破三 氧化还原反应 离子反应 学案(含答案)2024年高考化学二轮复习

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选择题突破三 氧化还原反应 离子反应 学案(含答案)2024年高考化学二轮复习

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选择题突破三 氧化还原反应 离子反应
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.(2021·广东卷)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是(  )
A.Na2O2放入水中:Na2O2+H2O===2NaOH+O2↑
B.H2O(g)通过灼热铁粉:3H2O+2Fe===Fe2O3+3H2
C.铜丝插入热的浓硫酸中:Cu+H2SO4===CuSO4+H2↑
D.SO2通入酸性KMnO4溶液中:5SO2+2H2O+2MnO===5SO+4H++2Mn2+
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·广东卷)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是(  )
A.碱转化为酸式盐:OH-+2H++CO===HCO+2H2O
B.碱转化为两种盐:2OH-+Cl2===ClO-+Cl-+H2O
C.过氧化物转化为碱:2O+2H2O===4OH-+O2↑
D.盐转化为另一种盐:Na2SiO3+2H+===H2SiO3↓+2Na+
微题型1 氧化还原反应概念及规律
【典题精练】
1.(2023·广东联考)CH4与CO2重整可减少大气中CO2的排放,重整反应主要分两个过程,其原理如图所示,下列说法错误的是(  )
A.若过程Ⅰ中有1 mol CO2参与反应,转移电子数为6NA
B.CO是过程Ⅰ的产物,未参与过程Ⅱ的反应
C.Fe、CaCO3是过程Ⅱ反应的中间产物
D.重整过程的总反应为CH4+3CO2===2H2O+4CO
2.(2023·深圳外国语学校模拟)天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限,T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.该脱硫过程中Fe2(SO4)3可循环利用
B.由脱硫过程可知,氧化性:Fe2(SO4)3C.该过程每消耗标准状况下2.24 L O2能脱除H2S 6.8 g
D.副产物硫单质可以用来制硫酸及杀虫剂等
3.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
4.(2022·广东卷)实验室进行粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg2+和SO,所用试剂包括BaCl2以及(  )
A.Na2CO3、NaOH、HCl
B.Na2CO3、HCl、KOH
C.K2CO3、HNO3、NaOH
D.Na2CO3、NaOH、HNO3
【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。
微题型2 离子反应及应用
【典题精练】
5.(2023·广东六校联考)下列离子方程式书写正确的是(  )
A.医学上采用口服0.1%亚铁氰化钾溶液K4Fe(CN)6生成棕色的亚铁氰化铜沉淀将Cu2+排出体外,解毒的离子方程式表示为2Cu2++Fe(CN)===Cu2Fe(CN)6↓
B.将FeI2溶液和稀硝酸混合:3Fe2++4H++NO===3Fe3++2H2O+NO↑
C.常用泡沫灭火器的反应原理:3CO+2Al3++3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
D.醋蛋液是将洗净的鸡蛋浸泡在米醋一段时间后获得的美食,其原理用离子方程式可表示为2H++CaCO3===Ca2++H2O+CO2↑
6.(2023·深圳外国语学校模拟)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列离子方程式书写正确,且能完整解释对应实验现象的是(  )
A.H2S通入H2SO3溶液中:4H++2S2-+H2SO3===3S↓+3H2O
B.用铁电极作阳极,电解饱和食盐水:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
C.向Na2S2O3溶液中滴加稀硫酸,产生淡黄色沉淀和有刺激性气味的气体: S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
D.铝溶于氢氧化钠溶液,有无色气体产生:Al+2OH-===AlO+H2↑
7.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
选择题突破三 氧化还原反应 离子反应
真题导航·明确考向
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 [Na2O2放入水中,反应方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,A错误;H2O(g)通过灼热铁粉生成Fe3O4。反应方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,B错误;铜丝插入热的浓硫酸中生成CuSO4、SO2和H2O,反应方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O,C错误;SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,SO2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,题给离子方程式书写正确,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.B [向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳,碱可以转化成酸式盐,离子方程式为CO2+OH-===HCO,故A错误;将氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐,其离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,故B正确;钠的过氧化物为Na2O2,可以和水反应生成氢氧化钠,但在离子方程式中Na2O2不能拆成离子,故C错误;硅酸钠溶于水,在离子方程式中要写成离子,故D错误。]
剖析题型·培育能力
微题型1
典题精练
1.B [A.过程Ⅰ发生反应的方程式为CH4+CO2===2CO+2H2,反应中只有CH4中的C元素化合价升高,由-4升高到+2价,则1 mol CO2参与反应,转移电子数为6NA,A正确;B.由题图知CO在过程Ⅱ中先参加反应后又生成,B错误;C.通过题图知Fe3O4和CaO是过程Ⅱ的催化剂,Fe、CaCO3是过程Ⅱ反应的中间产物,C正确;D.由题图箭头指向可知CH4和CO2为反应物,H2O和CO为产物,根据守恒规律,可以写出反应的化学方程式为CH4+3CO2===2H2O+4CO,D正确。]
2.B [A.过程Ⅰ中Fe2(SO4)3被还原为FeSO4,过程Ⅱ中FeSO4又被氧化为Fe2(SO4)3,所以Fe2(SO4)3可循环利用,A正确;B.过程Ⅰ中Fe2(SO4)3将H2S氧化为S,所以氧化性Fe2(SO4)3>S,B错误;C.标况下2.24 L O2为0.1 mol,参与反应时转移0.4 mol电子,H2S被氧化为S,化合价升高2价,所以脱除0.2 mol H2S,质量为0.2 mol×34 g/mol=6.8 g,C正确;D.S单质具有杀虫杀菌作用,且S单质通过燃烧生成SO2,SO2与O2反应生成SO3,可以用来制造硫酸,D正确。]
3.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。]
4.A [为保证除杂完全,所加除杂试剂一般过量,除杂过程中不能引入新杂质,需选择合适的试剂将所加过量的物质除去。粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2+选用CO将其转化为沉淀,为了不引入新杂质,所加物质的阳离子为Na+,即选用Na2CO3除去Ca2+,同理可知,除去Mg2+需选用NaOH,除去SO需选用BaCl2,因所加除杂试剂均过量,因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的BaCl2,因Na2CO3、NaOH均过量,成为新杂质,需要过滤后向滤液中加入HCl,至溶液中不再有气泡产生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品。]
微题型2
典题精练
5.A [A.亚铁氰化钾K4Fe(CN)6为强电解质,可拆,与Cu2+结合生成亚铁氰化铜沉淀,反应的离子方程式为2Cu2++Fe(CN)===Cu2Fe(CN)6↓,故A正确;B.稀硝酸可将亚铁离子和碘离子都氧化,离子方程式为Fe2++2I-+4H++NO===Fe3++I2+2H2O+NO↑,故B错误;C.泡沫灭火器中装有小苏打溶液与硫酸铝溶液,两者混合反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,该反应离子方程式为Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑,故C错误;D.醋酸是弱酸不可拆,离子方程式为2CH3COOH+CaCO3===Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑,故D错误。]
6.C [A.H2S为弱电解质,不能拆成离子,反应为2H2S+H2SO3===3S↓+3H2O,故A错误;B.用铁做电极电解饱和食盐水,阳极反应为Fe-2e-===Fe2+,阴极反应为2H2O+2e-===2OH-+H2↑,则总反应为Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑,Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3,故B错误;C.向硫代硫酸钠溶液中滴加稀硫酸,产生淡黄色沉淀是S,刺激性气味的气体是SO2,离子方程式为S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O,故C正确;D.铝溶于氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,故D错误。]
7.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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