高中化学的离子反应和氧化还原反应的练习题和答案
高中化学的离子反应和氧化还原反应的练习题和答案
在化学的学习中，会学习到几种重要的化学反应，下面学习啦的小编将为大家带来关于离子反应和氧化还原反应的练习题的介绍，希望能够帮助到大家。
高中化学的离子反应和氧化还原反应的练习题
1.(2011•江西联考)下列说法正确的是( )
A.强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强
B.食盐溶液能导电，所以它是电解质
C.SO3的水溶液可以导电，但它是非电解质
D.NaHSO4无论在水溶液里还是在熔融状态下都可以电离出Na+、H+和SO2-4
解析：判断电解质的强弱是根据其溶于水的部分是否全部电离，溶液导电性的强弱与溶液中离子的总浓度和离子所带电荷数有关，电解质强弱与其溶液导电性强弱并无直接联系，A项错误;食盐溶液不是电解质，NaCl是电解质，B项错误;SO3是非金属氧化物，属于非电解质，C项正确;NaHSO4在熔融状态下电离出Na+、HSO-4，D项错误。
答案：C
2.(2011•青岛模拟)下列离子反应能发生且离子方程式表述正确的是( )
A.次氯酸钙溶液中通入过量的二氧化碳：ClO-+CO2+H2O===HCO-3+HClO
B.硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合：Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
C.铝跟氢氧化钠溶液反应：2Al+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2↑
D.氯化铵溶于水：NH+4+H2O===H3O++NH3↑
解析：硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液混合时SO2-4与Ba2+也反应，正确的离子方程式为Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-===Cu(OH)2↓+BaSO4↓，B错误;铝跟氢氧化钠溶液反应生成AlO-2，正确的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O===2AlO-2+3H2↑，C错误;氯化铵溶于水，NH+4水解，正确的离子方程式为NH+4+2H2O H3O++NH3•H2O，D错误。
答案：A
3.(2011•合肥模拟)下列各组离子在溶液中能大量共存的是( )
A.无色透明的溶液中：MnO-4、SO2-4、K+、H+
B.含有大量Al3+的溶液：K+、Na+、AlO-2、SO2-4
C.pH=1的溶液中：NH+4、Na+、SO2-4、Fe3+
D.水电离产生的c(H+)=1×10-14mol•L-1的溶液中：HCO-3、NH+4、Cl-、Ca2+
解析：MnO-4为紫色，A不正确;Al3+不能与AlO-2大量共存，B不正确;D溶液可能呈酸性也可能呈碱性，HCO-3无论在酸性还是碱性溶液中均不能大量共存，D不正确。
答案：C
4.(2011•临川模拟)下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2的是( )
A.3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O
B.2CH3COOH+Ca(ClO)2===2HClO+Ca(CH3COO)2
C.I2+2NaClO3===2NaIO3+Cl2
D.4HCl(浓)+MnO2=====△ MnCl2+Cl2↑+2H2O
解析：A项氧化剂和还原剂均为S，物质的量之比为2∶1;B项为非氧化还原反应;C项NaClO3和I2分别为氧化剂和还原剂，物质的量之比为2∶1;D项MnO2和HCl分别为氧化剂和还原剂，4 mol HCl中有2 mol表现出还原性，另外2 mol表现出酸性，即氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
答案：D
5.(2011•临沂模拟)有A、B、C三种可溶性正盐，阴、阳离子各不相同，其阴离子的摩尔质量依次增大(按A、B、C的顺序)，将等物质的量的A、B、C溶于水，所得溶液中只含有Fe3+、K+、SO2-4、NO-3、Cl-五种离子，同时生成一种白色沉淀。请回答下列问题：
(1)经检验，三种正盐中还含有下列选项中的一种离子，该离子是________。
A.Na+ B.Mg2+
C.Cu2+ D.Ag+
(2)三种正盐的化学式分别为：A________，B________，C________。
(3)不需要加入任何试剂就能将上述三种正盐溶液区分开来，鉴别出来的先后顺序为______________(填化学式)。
(4)若将A、B、C三种正盐按一定比例溶于水后，所得溶液中只含有Fe3+、SO2-4、NO-3、K+四种离子且物质的量之比依次为1∶2∶3∶4，则A、B、C三种正盐的物质的量之比为________。
解析：(1)由题意可知，该离子能和五种离子中的一种阴离子反应生成沉淀，符合的只有Ag+。
(2)A、B、C中必有一种盐为AgNO3，因为Ag2SO4、AgCl难溶于水，另两种必是FeCl3和K2SO4，若为KCl和Fe2(SO4)3，则与题意相矛盾(KCl、AgNO3等物质的量反应，溶液中余四种离子)，则按阴离子摩尔质量由小到大为：FeCl3、AgNO3、K2SO4。
(3)FeCl3溶液呈棕黄色，其和AgNO3溶液可产生白色沉淀，最后剩下的即为K2SO4溶液。
(4)溶液中无Ag+和Cl-，则n(FeCl3)∶n(AgNO3)=1∶3，又因n(Fe3+)∶n(SO2-4)=1∶2，则n(FeCl3)∶n(K2SO4)=1∶2，则n(FeCl3)∶n(AgNO3)∶n(K2SO4)=1∶3∶2。
答案：(1)D (2)FeCl3 AgNO3 K2SO4
(3)FeCl3、AgNO3、K2SO4 (4)1∶3∶2
(限时45分钟，满分100分)
一、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分)
1.下列说法正确的一组是( )
①不溶于水的盐都是弱电解质 ②可溶于水的盐都是强电解质 ③0.5 mol/L一元酸溶液H+浓度为0.5 mol/L④强酸溶液中的H+浓度一定大于弱酸溶液中的H+浓度 ⑤电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子 ⑥熔融的电解质都能导电
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥
C.只有⑤ D.只有⑥
解析：电解质的溶解性与电解质的强弱没有直接的关系，①、②错误;若为弱酸则不能完全电离，H+浓度小于酸的浓度，③错误;强酸溶液中的H+浓度不一定大于弱酸溶液中的H+浓度，还与酸本身的浓度大小有关，④错误;属于共价化合物的电解质熔融时不能导电，⑥错误。
答案：C
2.(2011•南昌模拟)下列反应的离子方程式正确的是( )
A.用铁丝网作电极，电解饱和食盐水：
2Cl-+2H2O=====电解H2↑+Cl2↑+2OH-
B.Ba(OH)2溶液中加入过量的Al2(SO4)3溶液：
3Ba2++6OH-+2Al3++3SO2-4===3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
C.将适量的CO2通入Ca(ClO)2溶液中：
2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CO2-3
D.将FeI2滴加到氯水中开始时的反应：
2I-+Cl2===2Cl-+I2
解析：A选项用Fe作电极，则阳极是Fe放电，故A错误。C选项由于CO2适量，故离子方程式应为H2O+CO2+Ca2++2ClO-===CaCO3↓+2HClO。D选项最初氯水过量，Fe2+、I-均会被氯水氧化。
答案：B
3.(2011•郑州模拟)下列A～D四组反应中，Ⅰ和Ⅱ可用同一个离子方程式表示的是
( )
选项 Ⅰ Ⅱ
A 把金属铁放入稀硫酸中 把金属铁放入稀硝酸中
B Ca(HCO3)2溶液中加
入足量的NaOH溶液 Ca(OH)2溶液中加入
足量的NaHCO3溶液
C 将0.1 mol Cl2通入含
0.3 mol FeBr2的溶液中 将0.3 mol Cl2通入含
0.1 mol FeBr2的溶液中
D 将少量Na2CO3溶液滴
入足量HCl溶液中 将少量HCl溶液滴入足
量Na2CO3溶液中
解析：A项Ⅰ、Ⅱ中的铁分别与H+、H+和NO-3反应;B项中OH-及HCO-3均按物质的量之比为1∶1恰好反应，离子方程式为Ca2++2HCO-3+2OH-===CaCO3↓+CO2-3+2H2O;依得失电子守恒原理可判断出C项Ⅰ中Fe2+没有反应完，Ⅱ中Fe2+、Br-均反应完;D项前者有气体产生后者没有。
答案：B
4.(2011•四川高考)甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由NH+4、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、HCO-3、SO2-4中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知：①将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合，均有白色沉淀生成;②0.1 mol/L乙溶液中c(H+)>0.1 mol/L;③向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是
( )
A.甲溶液含有Ba2+ B.乙溶液含有SO2-4
C.丙溶液含有Cl- D.丁溶液含有Mg2+
解析：本题考查元素及其化合物知识，通过反应现象反推物质，充分考查了考生综合分析问题的能力及逆向思维的方法。根据②可知，乙溶液为H2SO4溶液;根据①可知，只有Ba(OH)2才能与SO2-4、Mg2+、HCO-3反应产生白色沉淀，所以甲为Ba(OH)2;根据③可知，丙溶液中含有Cl-，丙为MgCl2，丁为NH4HCO3，选项D错误。
答案：D
5.常温下，一定能大量共存的离子组是( )
A.使甲基橙呈红色的溶液中：I-、Cl-、NO-3、Na+
B.0.5 mol•L-1的NaAlO2溶液中：
K+、Na+、SO2-4、Fe3+
C.KwcH+=0.1 mol•L-1的溶液中：
Na+、K+、HCO-3、NO-3
D.澄清透明溶液中：K+、Cu2+、Na+、Cl-
解析：选项A中，附加条件说明溶液呈酸性，而在酸性溶液中I-和NO-3将发生氧化还原反应而不能大量共存。选项B中，Fe3+和AlO-2发生相互促进的水解反应而不能大量共存。选项C中，附加条件说明溶液呈强碱性，HCO-3不能大量存在。选项D中，附加条件是“澄清透明溶液”，“澄清透明”是溶液的特征，不能把“澄清透明溶液”误认为是“无色溶液”。
答案：D
6.(2011•潍坊模拟)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾反应的离子方程式为：Fe(OH)3+ClO-+OH-―→FeO2-4+Cl-+H2O(未配平)下列有关说法不正确的是( )
A.由上述反应可知，Fe(OH)3的氧化性强于FeO2-4
B.高铁酸钾中铁显+6价
C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D.K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
解析：在题述反应中，Fe(OH)3是还原剂，FeO2-4是氧化产物;ClO-是氧化剂，氧化性ClO-大于FeO2-4，FeO2-4中铁显+6价，反应中1 mol Fe(OH)3转移3 mol电子，1 mol ClO-转移2 mol电子，根据电子得失守恒原理，有n(ClO-)：n[Fe(OH)3]=3∶2。K2FeO4具有强氧化性，能对水进行消毒杀菌，其还原产物Fe3+水解可生成Fe(OH)3胶体，能吸附水中悬浮的杂质而沉降。
答案：A
7.碘在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I-的形式存在，几种粒子之间有如图所示关系，根据图示转化关系推测下列说法不正确的是( )
A.可用KI淀粉试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘
B.足量Cl2能使湿润的KI淀粉试纸变白的原因可能是
5Cl2+I2+6H2O===2HIO3+10HCl
C.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO-3
D.途径Ⅱ中若生成1 mol I2，反应中转移的电子数为10NA
解析：加碘盐中含有IO-3，其在酸性条件下可被I-还原生成I2，A正确。根据图示转化关系可知B正确。根据途径I可知氧化性Cl2>I2，根据途径Ⅱ可知氧化性I2IO-3，由此可知选项C错误。根据转化关系2IO-3～I2～10e-可知选项D正确。
答案：C
二、非选择题(本题包括4小题，共58分)
8.(12分)(2011•南京二模)已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质：
(1)该反应中，化合价升高的反应物是________，化合价没有发生变化的反应物是________。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(不需配平)_______________。
(3)上述反应中，氧化剂是________，1 mol氧化剂在反应中________(填“得到”或“失去”)________ mol电子。
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变紫红色，说出NaBiO3的一个性质：
________________________________________________________________________。
解析：(1)反应原理为：在酸性条件下，KMnO4将Cl-氧化为Cl2，自身被还原。
(2)由(1)可知反应物为KMnO4、KCl、H2SO4，其余四种物质为生成物。
(4)中溶液又显紫红色，说明NaBiO3将Mn2+氧化成了MnO-4，因而说明NaBiO3的氧化性比KMnO4强。
答案：(1)KCl H2SO4
(2)KMnO4+KCl+H2SO4―→K2SO4+MnSO4+Cl2↑+H2O
(3)KMnO4 得到 5
(4)NaBiO3具有强氧化性(比KMnO4氧化性强)
9.(14分)某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-。该厂利用如图所示的工艺流程图，利用常见的气体氧化物、酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、NaCl晶体和金属铜，产生了很好的社会经济效益。
请填写下列空白：
(1)图中试剂1是________，试剂2是________。
(2)步骤1和步骤2所用到的玻璃仪器是_______________________________________。
(3)步骤1反应的离子方程式为。
(4)步骤3反应的离子方程式为___________________________________________。
(5)从节约药品和环保方面考虑，步骤5所发生反应的离子方程式应为
________________________________________________________________________。
解析：所加试剂的关键是有效地将Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-分离并得到相应产品。利用这几种离子之间的性质差异，将它们分离开。若试剂1为足量的NaOH，沉淀A为Fe(OH)3和Cu(OH)2，根据高中知识和题目信息，无法实现Fe(OH)3和Cu(OH)2的分离;若试剂1为足量的废铁屑，Fe与Cu2+、Fe3+反应经过滤后得到含有Fe、Cu的沉淀A，向Fe、Cu混合物中加入足量的稀盐酸得到Cu和FeCl2，FeCl2再与H2O2反应得到FeCl3：2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。溶液A中含有Na+、Al3+、Fe2+、Cl-，利用Al(OH)3的两性实现Fe2+、Al3+的分离，所以试剂3为过量的NaOH溶液，沉淀C为Fe(OH)2，其与盐酸反应生成FeCl2，再经步骤3可得FeCl3，溶液C为NaCl、NaOH、NaAlO2的混合液，向该溶液中通入过量的廉价CO2，可将AlO-2转化为Al(OH)3沉淀，将得到的Al(OH)3沉淀加热即得到Al2O3，所得溶液D中含有NaCl、NaHCO3，再用盐酸调节其pH得到NaCl溶液，NaCl溶液经蒸发、结晶得到NaCl晶体。
答案：(1)废铁屑 稀盐酸
(2)漏斗、玻璃棒、烧杯
(3)Fe+Cu2+===Cu+Fe2+，Fe+2Fe3+===3Fe2+
(4)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(5)AlO-2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO-3
10.(16分)现有五种可溶性物质A、B、C、D、E，它们所含的阴、阳离子互不相同，分别含有五种阴离子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五种阳离子Cl-、OH-、NO-3、CO2-3、X中的一种。
(1)某同学通过比较分析，认为无需检验就可判断其中必有的两种物质________和________(填物质的化学式)。
(2)为了确定X，现将(1)中的两种物质记为A和B，当C与B的溶液混合时，产生红褐色沉淀和无色无味气体;当C与A的溶液混合时产生棕灰色沉淀，向该沉淀中滴入稀HNO3沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解。则：①X为________(填序号)。
A.SO2-3 B.SO2-4
C.CH3COO- D.SiO2-3
②B的水溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序为
__________________________________________________________(用离子符号表示)。
③将0.03 mol的A与0.01 mol的C同时溶解在足量的蒸馏水中，充分反应后，最终所得沉淀的物质的量为________。
④利用上述已经确定的物质，可以检验出D、E中的阳离子。请简述实验操作步骤、现象及结论_________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)将Cu投入到装有D溶液的试管中，Cu不溶解;再滴加稀H2SO4，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。则物质D一定含有上述离子中的________(填相应的离子符号)。有关反应的离子方程式为__________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)CO2-3只与五种阳离子中的Na+共存，首先判断出有Na2CO3，OH-只与剩下的四种阳离子中的Ba2+共存，故有Ba(OH)2。
(2)①CO2-3与Fe3+相互促进水解，故B为Na2CO3，A为Ba(OH)2，C中含有Fe3+，根据“当C与A的溶液混合时产生棕灰色沉淀，向该沉淀中滴入稀HNO3沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解”可知X为SO2-4(Fe3+与SO2-3不共存)。
②Na2CO3是强碱弱酸盐，CO2-3水解使溶液呈碱性，Na2CO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+)。
③0.03 mol Ba (OH)2与0.01 mol Fe2(SO4)3溶于水生成0.03 mol BaSO4,0.02 mol Fe(OH)3，共0.05 mol。
(3)由加稀H2SO4后Cu溶解，且管口附近有红棕色气体出现，可知D中含有NO-3，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O。
答案：(1)Na2CO3 Ba(OH)2
(2)①B
②c(Na+)>c(CO2-3)>c(OH-)>c(HCO-3)>c(H+)
③0.05 mol
④往D的溶液中逐渐加入Ba(OH)2溶液直至过量，若先出白色沉淀后又逐渐溶解，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+。或往D的溶液中加入适量Na2CO3溶液，若产生了白色沉淀和无色气味的气体，则D中含有Al3+，E中含有Mg2+。
(3)NO-3
3Cu+8H++2NO-3===3Cu2++2NO↑+4H2O
11.(16分)(2011•安徽高考)MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：
(1)第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的________________(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式是□________+□ClO-3+□________===□MnO2↓+□Cl2↑+□________。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、________、________、________，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有________(写化学式)。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69 g，第①步反应后，经过滤得到8.7 g MnO2，并收集到0.224 L CO2(标准状况下)，则在第②步反应中至少需要__________mol NaClO3 。
解析：(1)结合流程知，混合物中除MnO2外的物质均能溶于酸;(2)结合反应ClO-3转化成Cl2，Cl元素化合价下降，故另一反应物为Mn2+，被氧化成MnO2，结合氧化还原反应方程式的配平原则配平氧化剂和还原剂，再根据电荷守恒关系和质量守恒关系完成缺项配平;(3)由氧化还原反应规律知，Cl2与NaOH反应除生成NaClO3外，还有NaCl;(4)结合MnCO3+H2SO4===MnSO4+H2O+CO2↑，n(MnCO3)=n(CO2)=0.01 mol，m(MnCO3)=1.15 g，m(MnO)=12.69 g-1.15 g-8.7 g=2.84 g(即0.04 mol)，结合(2)知，至少加入n(ClO-3)=(0.01 mol+0.04 mol)×25=0.02 mol。
答案：(1)MnO、MnCO3
(2)5Mn2+ 2 4H2O 5 1 8H+
(3)蒸发皿 酒精灯 玻璃棒 NaCl
(4)0.02
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