高考化学二轮复习专题跟踪训练3第一部分专题一基本概念第3讲离子

畅游学海敢搏风浪誓教金榜题名。决战高考，改变命运。凌风破浪击长空，擎天揽日跃龙门专题跟踪训练(三)

一、选择题

1．(2015·广东六校联考)下列离子在溶液中能大量共存的一组是( ) A．K、H、ClO、SO3 B．Fe、Mg、NO3、CO3 C．Na、Ca、HCO3、OH D．Al、NH4、Cl、SO4

[解析] 本题考查了离子共存知识，意在考查考生对离子间反应的掌握情况。H、ClO

－

＋

3＋

＋

－

2－

＋

2＋

－

－

3＋

2＋

－

2－

＋

＋

－

2－

、SO3等离子不能大量共存，A选项不合题意；Fe与CO3能发生相互促进的水解反应，Mg

2－

－

－

2－

2－

2＋

2－3＋2－2

＋

与CO3反应生成MgCO3沉淀，B选项不合题意；HCO3与OH反应生成CO3，CO3与Ca反应

生成CaCO3沉淀，C选项不合题意。

[答案] D

2．(2015·唐山一模)在下列溶液中一定能大量共存的离子组是( ) A．25℃时由水电离产生的c(H)＝1×10B．FeCl3溶液中：K、Na、SCN、Cl C．遇酚酞变红的溶液：Fe、HCO3、S、Fe D．无色透明的溶液：Mg、Al、NO3、H

[解析] 本题考查了离子共存，意在考查考生对离子反应的理解与应用能力。25℃时由水电离产生的c(H)＝1×10

＋

－122＋

3＋

－

＋

3＋

－

2－

2＋

＋

＋

－

－

＋

－12

mol/L的溶液：Na、NH4、Br、CO3

＋＋－2－

mol·L的溶液，其pH可能为2或12，当pH＝2时，CO3不

＋

3＋

－

－12－

能大量存在，当pH＝12时，NH4不能大量存在，A项不符合题意；Fe与SCN因发生络合反应生成Fe(SCN)3而不能大量共存，B项不符合题意；遇酚酞变红的溶液呈碱性，Fe、Fe、HCO3均不能大量存在，C项不符合题意；D项所给离子均无色，且能大量共存，符合题意。

[答案] D

3．(2015·廊坊统考)下列反应对应的离子方程式书写正确的是( ) A．饱和碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳：2Na＋CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓ B．FeI2溶液中滴入过量溴水：2Fe＋2I＋2Br2===2Fe＋I2＋4Br

C．NaHSO4溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液：H＋SO4＋Ba＋OH===BaSO4↓＋H2O D．饱和石灰水与醋酸溶液混合：Ca(OH)2＋2CH3COOH===Ca＋2CH3COO＋2H2O [解析] 本题考查了离子方程式的正误判断，意在考查考生正确、规范书写离子方程式的能力。饱和碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳会发生反应生成NaHCO3，由于NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，且反应中消耗溶剂H2O，故会析出NaHCO3晶体，A项正确；FeI2溶液中滴入过量溴水，Fe和I均完全被氧化，离子方程式中二者系数比应为1∶2，B项错误；NaHSO4溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液时，Ba(OH)2中Ba和OH全部参加反应，离子方程

1

2＋

－

2＋

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2＋

－

＋

2－

2＋

－

2＋

－

3＋

－

＋

2－

－

3＋

2＋

式中Ba和OH的系数比应为1∶2，C项错误；饱和石灰水中Ca(OH)2以Ca、OH形式存在，正确的离子方程式为OH＋CH3COOH===CH3COO＋H2O，D项错误。

[答案] A

4．(2015·云南名校统考)下列关于离子方程式的评价正确的是( ) 选项 离子方程式 将2 mol Cl2通入到含1 mol FeI2的溶液A 中：2Fe＋2I＋2Cl2===2Fe＋4Cl＋I2 B 用Cu作电极电解NaCl溶液，阳极的电极反应式：2Cl－2e===Cl2↑ 过量SO2通入到NaClO溶液中：SO2＋H2O＋ClO===HClO＋HSO －－3－－2＋－3＋－－

－

2＋－2＋－

评价 正确：Cl2过量，Fe、I均被氧化 2＋－正确；Cl优先于OH放电 正确；H2SO3 的酸性强 于HClO －－C Mg(HCO3)2溶液与足量的NaOH溶液反应：正确；Mg(OH)2 D Mg＋2HCO3＋4OH===Mg(OH)2↓＋2CO3＋2H2O 2＋－－2－比MgCO3更 难溶 [解析] 本题考查了离子方程式的正误判断及评价，意在考查考生正确、规范书写离子方程式的能力。将2 mol Cl2通入到含1 mol FeI2的溶液中，Cl2过量，Fe、I均被氧化，离子方程式中Fe与I的系数比应为1∶2，A项错误；用Cu作电极电解NaCl溶液时，阳极上Cu优先失去电子：Cu－2e===Cu，B项错误；SO2通入到NaClO溶液中，SO2被氧化为SO4，C项错误。

[答案] D

5．(2015·西安八校联考)下列关于离子检验的说法中正确的是( ) A．向某溶液中加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，该溶液中一定含有Cl B．向某溶液中加入稀盐酸，产生无色气体，则该溶液中一定含有CO3

C．向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有SO4 D．向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再向溶液中加几滴新制的氯水，溶液变为红色，则该溶液中一定含有Fe

[解析] 本题考查离子检验，意在考查考生对离子检验原理的理解能力。该白色沉淀还可以是Ag2SO4，因此溶液中含有SO4时也会出现题述现象，A项错误；该气体可以是CO2或SO2等，因此该溶液中含有CO3、HCO3、SO3或HSO3等时均会出现题述现象，B项错误；加入盐酸酸化的BaCl2溶液，产生的白色沉淀可能为BaSO4或AgCl，因此溶液中含有SO4或Ag

＋

2－

2－

－

2－

－

2－

2＋

2－

2－－

2－

－

2＋

2＋

－

2＋

－

时均会出现题述现象，C项错误；加入KSCN溶液，溶液不显红色，说明无Fe，加入氯水

3＋

2＋

3＋

后溶液变红色，说明生成了Fe，因此原溶液中含有Fe，D项正确。

2

[答案] D

6．(2015·海淀期末)下列变化必须加入氧化剂才能实现的是( ) A．Cr2O7―→CrO4 B．HNO3―→NO2 C．SiO2―→Si D．CH3CH2OH―→CH3CHO

[解析] 本题考查了氧化还原反应的知识，意在考查考生对氧化还原反应规律的理解及应用能力。Cr2O7―→CrO4，元素的化合价都没有变化，与氧化还原反应无关；HNO3―→NO2、SiO2―→Si，氮元素、硅元素的化合价降低，均是被还原的过程，需要加还原剂才能实现；CH3CH2OH―→CH3CHO是被氧化的过程，需要加入氧化剂才能实现。

[答案] D

7．(2015·河北唐山一模)根据表中信息判断，下列选项正确的是( )

序号 ① ② ③ 反应物 KMnO4、H2O2、H2SO4 Cl2、FeBr2 MnO4…… －2－

2－

2－

2－

产物 K2SO4、MnSO4…… FeCl3、FeBr3 Cl2、Mn…… 2＋A.第①组反应的其余产物为H2O B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比小于或等于1∶2 C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子5 mol D．氧化性由强到弱的顺序为MnO4>Cl2>Fe>Br2

[解析] 本题考查了氧化还原反应知识，意在考查考生对氧化还原反应规律的理解能力。由题中第①组反应物和产物的化合价变化可知，KMnO4为氧化剂，MnSO4为还原产物，则H2O2为还原剂，O2为氧化产物，其余产物中除H2O外还有O2，A项错误；Cl2与FeBr2反应，当Cl2与FeBr2物质的量之比小于或等于1∶2时，只发生反应Cl2＋2Fe===2Fe＋2Cl，B项正确；生成1 mol Cl2，转移电子2 mol(Cl的化合价由－1升高到0)，C项错误；氧化性由强到弱的顺序为MnO4>Cl2>Br2>Fe，D项错误。

[答案] B

8．下列应用不涉及氧化还原反应的是( ) A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B．工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al C．工业上利用合成氨实现人工固氮 D．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3

[解析] NH4Cl与Ca(OH)2制取NH3的反应为复分解反应，不是氧化还原反应。

－

3＋

2＋

3＋

－

－

3＋

3

[答案] D

9．(2015·贵州遵义第二次联考)下列离子方程式正确的是( ) A．大理石溶于醋酸：CaCO3＋2H===CO2↑＋Ca＋H2O B．FeBr2溶液中通入少量的Cl2：Cl2＋2Fe===2Fe＋2Cl

C．向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2至刚好沉淀完全：2H＋SO4＋Ba＋2OH===BaSO4↓＋2H2O

D．酸性氢氧燃料电池的正极反应：H2－2e===2H

[解析] A项，醋酸是弱酸，书写离子方程式时不能拆开，错误；B项，亚铁离子的还原性比溴离子强，所以少量的氯气先与亚铁离子反应，正确；C项，硫酸氢钠中H与SO4的个数比为1∶1，而方程式中为2∶1，说明还剩余SO4在溶液中，未沉淀完全，错误；D项，燃料电池的正极发生还原反应，错误。

[答案] B

10．(2015·安徽合肥模拟)下列离子能大量共存，且满足相应要求的是( ) 选项 A B C ＋2－

＋

2－

－

＋

＋

2－

2＋

－

2＋

3＋

－

＋

2＋

离子 NH4、Al、SO4、H K、NO3、Cl、HS Fe、NO3、SO4、Cl ＋－2＋2－2＋－2－－＋－－－3＋2－＋要求 滴加NaOH浓溶液立刻有气体产生 c(K＋)

[答案] D

11．已知在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为3SnCl2＋12Cl＋2H3AsO3＋6H===2As＋3SnCl6＋6M，关于该反应的说法中正确的组合是( )

①SnCl2是还原剂 ②还原性：Cl>As ③每生成7.5 g As，还原剂失去电子的物质的量为0.3 mol ④M为H2O ⑤SnCl6是氧化产物

A．①③④⑤ B．①②④⑤ C．①②③④ D．只有①③

[解析] 本题以物质的氧化性、还原性强弱比较，氧化剂、还原剂的判断为切入点，考查氧化还原反应及其应用。方程式中Sn从＋2价升至＋4价，SnCl2是还原剂，SnCl6是氧化产物；As从＋3价降到0，H3AsO3是氧化剂，As是还原产物。Cl的化合价没有发生变化，

2－

2－

－

2－

－

＋

－

2＋

3＋

4

不能推出Cl和As的还原性强弱，每生成7.5 g As，还原剂失去电子的物质的量为7.5 g

－1×3＝0.3 mol。根据质量守恒和电荷守恒推知M应为H2O。综上所述②不正确。

75 g·mol

[答案] A

12．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，它的性质和作用是( ) A．有强氧化性，可消毒杀菌，还原产物能吸附水中杂质 B．有强还原性，可消毒杀菌，氧化产物能吸附水中杂质 C．有强氧化性，能吸附水中杂质，还原产物能消毒杀菌 D．有强还原性，能吸附水中杂质，氧化产物能消毒杀菌

[解析] 在K2FeO4中，Fe显＋6价，为铁的非常见高价态，有强氧化性，可杀菌消毒，还原产物Fe水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中杂质。

[答案] A

13．已知下列实验事实：

①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液； ②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液； ③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝。 下列判断不正确的是( ) A．化合物KCrO2中Cr元素为＋3价 B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物 C．实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性 D．实验③证明氧化性：Cr2O7>I2

[解析] 实验①中Cr2O3固体分别与KOH溶液和硫酸反应均生成盐和水，且没有化合价的变化，证明Cr2O3是两性氧化物，B项正确；实验②证明H2O2在酸性条件下具有强氧化性，能将KCrO2氧化为K2Cr2O7，C项错误；实验③证明K2Cr2O7能将I氧化为I2，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物知，氧化性：Cr2O7>I2，D正确。

[答案] C

14．常温下，下列各组微粒在指定的溶液中一定能大量共存的是( ) A．加入金属镁产生H2的溶液中：NH4、Na、SO4、CH3COO B．含有大量ClO的溶液中：K、Na、NO3、SO4 C．c(Cu)＝0.1 mol·L的溶液中：H、NH4、Br、CO3 D．含有大量MnO4的溶液中：H、SO4、Cl、CH3CH2OH

[解析] 加入金属镁产生H2的溶液呈酸性，CH3COO与H不能大量共存，A项错误；含有大量ClO的溶液具有强氧化性，K、Na、NO3、SO4均可以大量共存，B项正确；Cu与CO3能发生水解相互促进的反应，不能大量共存，H与CO3也不能大量共存，C项错误；含

2－

＋

2－

－

＋

＋

－

2－

2＋

－

＋

－

＋

2－

－

2＋

－1

＋

＋

－

2－

－

＋

＋

－

2－

＋

＋

2－

－

2－

－

2－

3＋

－

5

有大量MnO4、H的溶液具有强氧化性，Cl和CH3CH2OH都可以被氧化，D项错误。

[答案] B 二、非选择题

15．饮用水中的NO3对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO3的浓度，某兴趣小组提出以下两种方案：

a．在微碱性条件下，用Fe(OH)2还原NO3，还原产物为NH3； b．在碱性条件下，用铝粉还原NO3，还原产物为N2。

(1)方案a中，生成17 g NH3的同时生成__________mol Fe(OH)3。 (2)方案b中发生的反应如下(配平该反应方程式并回答下列问题)： Al＋____NO3＋____OH===____AlO2＋____N2↑＋____H2O

该反应中__________元素的化合价降低，该元素被__________(填“氧化”或“还原”)，若有10 mol Al参加反应，则转移的电子的物质的量为__________。

(3)方案b中，当有0.3 mol电子转移时，生成的氮气在标准状况下的体积为__________mL。

[解析] (1)方案a是氧化还原反应，Fe(OH)2为还原剂，NO3为氧化剂，设生成x mol Fe(OH)3，根据得失电子守恒有17/17×(5＋3)＝x×(3－2)，解得x＝8。(2)根据得失电子守恒配平该反应方程式即可；N化合价由＋5(NO3)降低为0(N2)，本身被还原；Al的化合价由0(Al)升高到＋3(AlO2)，10 mol Al参加反应，则转移的电子的物质的量为10×3＝30 mol。3×0.3(3)当有0.3 mol电子转移时，生成的N2在标准状况下的体积为×22.4＝0.672 L＝

30672 mL。

[答案] (1)8 (2)10 6 4 10 3 2 氮 还原 30 mol (3)672

16．(2015·陕西一模)高锰酸钾在实验室和工农业生产中有广泛的用途。实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：

－

－

－

－

－

－－

－

－

－

－＋－

(1)第①步加热熔融应在__________中进行，而不用瓷坩埚的原因是__________(用化学方程式表示)。

(2)第④步通入CO2后发生反应，生成MnO4和MnO2。反应的离子方程式为__________。

6

－

(3)第⑤步趁热过滤的目的是________________。

(4)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、__________ 、洗涤、干燥。干燥过程中，温度不宜过高，其原因是__________________ (用化学方程式表示)。

(5)H2O2和KMnO4都是常用的强氧化剂。若向H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色。写出该反应的离子方程式：__________________________。该反应说明H2O2的氧化性比KMnO4的________________(填“强”或“弱”)。

[解析] (1)由于KOH是强碱，在加热及高温时容易与玻璃、陶瓷中的SiO2发生反应，

△

该反应的化学方程式为SiO2＋2KOH=====K2SiO3＋H2O。所以加热熔融KClO3和KOH的混合物应

在铁坩埚中进行。(2)根据题意结合原子守恒和电荷守恒，可得该反应的离子方程式为3MnO4＋2CO2

－

4

2－

2－

＋MnO2↓＋2CO3。(3)由于KMnO4的溶解度随温度的升高而增大，随温度的

降低而减小，趁热过滤就可以减少过滤过程中KMnO4的损耗。(4)第⑥步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。KMnO4受热容易发生分解反应：

△

2KMnO4=====K2MnO4＋MnO2＋O2↑。为了防止KMnO4的分解，所以在干燥时温度不宜过高。

(5)KMnO4和H2O2都有强的氧化性，但KMnO4的氧化性更强，所以二者发生反应时H2O2作还原剂，把KMnO4还原为无色的Mn，而使溶液褪色。该反应说明H2O2的氧化性比KMnO4的弱。

△

[答案] (1)铁坩埚 SiO2＋2KOH=====K2SiO3＋H2O

(2)3MnO4＋2CO2

2－

2＋

2MnO4＋MnO2↓＋2CO3

－2－

(3)减少过滤的损耗(或防止降温过程中KMnO4析出而损耗)

△

(4)过滤 2KMnO4=====K2MnO4＋MnO2＋O2↑

(5)2MnO4＋6H＋5H2O2===2Mn＋5O2↑＋8H2O 弱

17．(2015·北京卷)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe＋2I

3＋

－

2＋

－

＋

2＋

＋I2”反应中Fe和Fe的相互转化。实验如下：

3＋2＋

7

(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到__________。

(2)ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中__________造成的影响。

(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe向Fe转化。用化学平衡移动原理解释原因：__________________________。

2＋

3＋

(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中Fe向Fe转化的原因：外加Ag使c(I

－

2＋

3＋

＋

－

2＋

)降低，导致I的还原性弱于Fe，用如图装置(a，b均为石墨电极)进行实验验证。 ①K闭合时，指针向右偏转，b作__________极。

②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 mol·LAgNO3溶液，产生

－1

的现象证实了其推测。该现象是__________________。

(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中Fe向Fe转化的原因。 ①转化原因是________________________________________

②与(4)实验对比，不同的操作是__________________________

2＋

3＋

8

________________________________________。

(6)实验Ⅰ，还原性：I>Fe；实验Ⅱ中，还原性：Fe>I。将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是____________________

[解析] (1)溶液颜色不再改变，说明反应2Fe＋2I

3＋

－

2＋

－

2＋

2＋

－

＋I2已经达到化学平衡

状态。(2)本小题考查空白对照实验的设计。(3)根据平衡移动原理解释。(4)①根据原电池原理，实验Ⅰ中2Fe＋2I

3＋

－

2＋

＋2I2正向进行，Fe作氧化剂发生还原反应，故b作

－

3＋

3＋

正极。②滴加AgNO3溶液后，U形管左管中生成AgI黄色沉淀，使I的浓度降低，2Fe＋2I

－

2＋

＋I2逆向进行，则a极发生还原反应，a极作正极，故电流表指针向左偏转。

2＋

－

(5)①c(Fe)升高，导致Fe的还原性强于I。②当指针归零后，向右管中加入1 mol·L

－1

2＋

FeSO4溶液，也能使平衡逆向移动。 [答案] (1)化学平衡状态 (2)溶液稀释对颜色变化

(3)加入Ag发生反应：Ag＋I===AgI↓，c(I)降低；或增大c(Fe)，平衡均逆向移

＋

＋

－

－

2＋

动

(4)①正 ②左管产生黄色沉淀，指针向左偏转

(5)①Fe随浓度增大，还原性增强，使Fe还原性强于I ②向右管中加入1 mol·L

－1

2＋

2＋

－

FeSO4溶液

(6)该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧

化、还原能力，并影响平衡移动方向

9

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