高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 第1部分 知識整合 專題1 化學(xué)基本概念 第4講 氧化還原反應(yīng)

第4講氧化還原反應(yīng)限時50分鐘，滿分70分一、選擇題(包括7個小題，每小題5分，共35分)1(雙選)(2015上海高考)工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以12的物質(zhì)的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同時放出CO2。在該反應(yīng)中A硫元素既被氧化又被還原B氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12C每生成1 mol Na2S2O3，轉(zhuǎn)移4 mol電子D相同條件下，每吸收10 m3 SO2就會放出2.5 m3 CO2解析在反應(yīng)物Na2S中S元素的化合價為2價，在SO2中S元素的化合價為4價，反應(yīng)后產(chǎn)生的物質(zhì)Na2S2O3中，S元素的化合價為2價，介于2價與4價之間，因此硫元素既被氧化又被還原，正確。B.根據(jù)題意可得在溶液中發(fā)生反應(yīng)的方程式是Na2CO32Na2S4SO2=3Na2S2O3CO2，在反應(yīng)中氧化劑SO2與還原劑Na2S的物質(zhì)的量之比為42=21，錯誤。C.根據(jù)B選項的化學(xué)方程式可知，每生成3 mol Na2S2O3，轉(zhuǎn)移8 mol電子，則產(chǎn)生1 mol Na2S2O3，轉(zhuǎn)移 mol電子，錯誤。D.根據(jù)反應(yīng)方程式可知消耗的SO2與產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比是41，相同條件下，消耗SO2與產(chǎn)生的CO2的體積之比也為41，故D項正確。答案AD2. (2016廊坊模擬)NaClO2可用作造紙的漂白劑，它由H2O22ClO22NaOH=2NaClO22H2OO2制得，下列說法正確的是AH2O2是氧化劑，H2O2中的氧元素被還原B每生成1 mol O2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為4 molCClO2中的氯元素被氧化DClO2是氧化劑，H2O2是還原劑解析A、根據(jù)方程式可知，雙氧水中氧元素的化合價從1價升高到0價，失去電子被氧化，雙氧水是還原劑，A不正確；B、雙氧水中氧元素的化合價從1價升高到0價，失去1個電子，因此每生成1 mol O2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為2 mol，B不正確；C、ClO2中的氯元素化合價從4價降低到3價，得到1個電子被還原，C不正確；D、根據(jù)以上分析可知，ClO2是氧化劑，H2O2是還原劑，D正確。答案D3(2016安陽模擬) 已知下列反應(yīng)：Co2O36HCl(濃)=2CoCl2Cl23H2O()；5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3()。下列說法正確的是A還原性：CoCl2>HCl>I2B氧化性：Co2O3>Cl2>HIO3C反應(yīng)中HCl是氧化劑D反應(yīng)中Cl2發(fā)生氧化反應(yīng)解析A由還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性可知，I中還原性為HClCoCl2，中還原性為I2HCl，故A錯誤；B.由氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性可知，I中氧化性為Co2O3Cl2，中氧化性為Cl2HIO3，則氧化性為Co2O3Cl2HIO3，B正確；C.反應(yīng)I中Cl元素的化合價升高，則HCl為還原劑，故C錯誤；D.中Cl元素的化合價降低，則氯氣發(fā)生還原反應(yīng)，故D錯誤。答案B4(2015海南高考)己知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：2R(OH)3 3ClO 4OH=2RO3Cl 5H2O。則RO中R的化合價是A3B4C5 D6解析根據(jù)離子反應(yīng)中反應(yīng)前后電荷守恒，可得34=2n3，解得n=2。由于在任何化合物中元素正負(fù)化合價的代數(shù)和為0，所以R的化合價為(242)=6，選D。答案D5在汽車排氣管加裝催化裝置，可有效減少CO和NOx的排放，催化裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)為NOxCON2CO2(未配平)，下列關(guān)于此反應(yīng)的說法中正確的是A該反應(yīng)中化合價變化的只有N元素B當(dāng)x=2時，每生成1 mol N2，轉(zhuǎn)移電子4 molC等物質(zhì)的量N2和CO2中，共價鍵的個數(shù)比為32D氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為11時，NOx中氮元素的化合價為2價解析分析可知C的化合價由2變?yōu)?，故A錯；x=2時，每生成1 mol N2，由2 mol N由4變?yōu)?價，轉(zhuǎn)移電子8 mol，故B錯；N2中含有1個叁鍵，CO2中含有兩個雙鍵，共價鍵的個數(shù)比應(yīng)為34，故C錯；氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為11時，為NO，即氮元素化合價為2，D正確。答案D6(2016長沙模擬)下列關(guān)于氧化性、還原性的判斷正確的是AB的陽離子的氧化性比A的陽離子強(qiáng)，說明A元素的金屬性一定比B元素強(qiáng)B發(fā)生氧化還原反應(yīng)時A原子失去的電子比B原子多，證明A的金屬性一定比B強(qiáng)C適量的Cl2通入FeI2溶液中可發(fā)生反應(yīng)：3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3D一定量氯氣通入30 mL 10.00 molL1 的氫氧化鈉溶液中，加熱后形成NaCl、NaClO、NaClO3共存的溶液，若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為n mol，則0.15n0.25解析A、鐵離子的氧化性比銅離子的氧化性強(qiáng)，但是鐵的金屬性比銅強(qiáng)，所以錯誤，不選A；B、金屬性與失去電子的多少無關(guān)，錯誤，不選B；C、氯氣和碘化亞鐵反應(yīng)時，碘離子先和氯氣反應(yīng)生成碘單質(zhì)，錯誤，不選C；D、氯氣和氫氧化鈉的反應(yīng)可以分兩種，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，3Cl26NaOH=5NaClNaClO33H2O，發(fā)生前面的反應(yīng)，當(dāng)有2摩爾氫氧化鈉反應(yīng)就轉(zhuǎn)移1摩爾電子，所以現(xiàn)有0.3摩爾氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.15摩爾電子，發(fā)生后面的反應(yīng)，當(dāng)有6摩爾氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)移5摩爾電子，所以現(xiàn)有0.3摩爾氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.25摩爾，正確，選D。答案D7(2016寧波模擬)高錳酸鉀溶液在酸性條件下可以與硫酸亞鐵反應(yīng)，化學(xué)方程式如下(未配平)：_KMnO4_FeSO4_ H2SO4=_K2SO4_MnSO4_Fe2(SO4)3_H2O。下列說法正確的是AMnO是氧化劑，F(xiàn)e3是還原產(chǎn)物BFe2的還原性強(qiáng)于Mn2C取反應(yīng)后的溶液加KSCN溶液，可觀察到有血紅色沉淀生成D生成1 mol水時，轉(zhuǎn)移2.5 mol電子解析 Fe3為氧化產(chǎn)物，A項錯誤；Fe2在該反應(yīng)中起還原性，Mn2為還原產(chǎn)物，B項正確；Fe3遇到SCN生成的是難電離的Fe(SCN)3，而不是沉淀，C項錯誤；配平該反應(yīng)方程式為2KMnO410FeSO48H2SO4=K2SO42MnSO45Fe2(SO4)38H2O，故生成1 mol水時，轉(zhuǎn)移1.25 mol電子，D項錯誤。答案B二、非選擇題(包括4個小題，共35分)8(8分)(1)(2014新課標(biāo)卷)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)(2015上海高考)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2，還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(3)(2015安徽高考)請配平下列化學(xué)方程式：NaBO2SiO2NaH2=NaBH4Na2SiO3(4)(2015天津高考)完成NaClO3 氧化FeCl2 的離子方程式： ClOFe2_=ClFe3_解析(1)由題意可知，生成的黃綠色氣體應(yīng)為Cl2，氯元素的化合價升高，則鉛元素的化合價降低，反應(yīng)化學(xué)方程式為PbO24HCl(濃)PbCl2Cl22H2O。(2)KClO3有氧化性，H2C2O4有還原性，在酸性條件下KClO3可以和草酸(H2C2O4)生成高效的消毒殺菌劑ClO2，還生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。則根據(jù)電子守恒及原子守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO3 H2C2O42H2SO4= 2ClO22CO22KHSO42H2O。(3)在該反應(yīng)中，金屬Na由0價升高到1價，而H2中的H由0價降低到1價，其余元素的化合價都末改變，可設(shè)NaBH4的系數(shù)為1，根據(jù)H守恒可知H2的系數(shù)為2，根據(jù)電子守恒可知，Na的系數(shù)為4，根據(jù)B守恒可知NaBO2的系數(shù)為1，根據(jù)Na守恒可知Na2SiO3的系數(shù)為2，根據(jù)Si守恒可知SiO2的系數(shù)為2。(4)根據(jù)題意，氯酸鈉氧化酸性的氯化亞鐵，則反應(yīng)物中有氫離子參加，則生成物中有水生成，Cl元素的化合價從5價降低到1價，得到6個電子，而Fe元素的化合價從2價升高到3價，失去1個電子，根據(jù)得失電子守恒，則氯酸根離子的計量數(shù)為1，F(xiàn)e2的計量數(shù)為6，則鐵離子的計量數(shù)也是6，氯離子的計量數(shù)是1，根據(jù)電荷守恒，則氫離子的計量數(shù)是6，水的計量數(shù)是3。答案(1)PbO24HCl(濃) PbCl2Cl22H2O(2)2KClO3 H2C2O42H2SO4=2ClO22CO22KHSO42H2O(3)124212(4)166H163H2O9(8分)高鐵電池能量密度大、體積小、重量輕、壽命長、無污染。功率是民用電池的1015倍，放電電流是普通電池的310倍，性價比極高。已知，以 Zn和K2FeO4為電極材料制作的高鐵電池放電時，電池內(nèi)發(fā)生的總反應(yīng)為ZnK2FeO4=ZnOFe2O3K2ZnO2(1)配平上面的化學(xué)方程式。(2)已知鐵是26號元素，則1 mol FeO中含有電子的物質(zhì)的量為_mol，Na2FeO4是否具有還原性_，原因是_。(3)制備高鐵酸鉀可以將Fe(OH)3在堿性條件下與KClO溶液反應(yīng)，若將該反應(yīng)設(shè)計為原電池，則此電池的負(fù)極反應(yīng)方程式為_。(4)向1 L 1 molL1的K2FeO4中加入足量稀H2SO4酸化，可以產(chǎn)生O2和Fe3，該反應(yīng)的離子方程式為_。向酸化后溶液中加入一定量的金屬銅，使Fe3和Cu2濃度相等，若此時溶液密度為1.25 gmL1，體積仍為1 L，則此時溶液中Cu元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為_。(精確到0.01)解析(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)目相等，可判斷出Zn和K2FeO4的化學(xué)計量數(shù)分別為3和2，同時根據(jù)K和Fe原子個數(shù)守恒得出產(chǎn)物Fe2O3和K2ZnO2的化學(xué)計量數(shù)分別為1和2。(2)1 mol FeO中含有e的物質(zhì)的量26842=60 mol。2價O元素化合價可以升高，表現(xiàn)還原性。(3)3價Fe被氧化為FeO，堿性環(huán)境用OH保證電荷守恒，用水保證H和O守恒即可配平。(4)2價O被氧化為O2，6價Fe元素被還原為Fe3，用H保證電荷守恒，用H2O保證H和O守恒。Cu加入反應(yīng)后的溶液發(fā)生反應(yīng)，2Fe3Cu=2Fe2Cu2，假設(shè)n(Cu2)=x mol，則反應(yīng)了的n(Fe3)=2x mol，根據(jù)題意列等式得：12x=x，則x=1/3 mol，故反應(yīng)后溶液中Cu元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=100%=1.71%。答案(1)3、2、1、1、2(2)60有K2FeO4中O元素為2價，化合價可以升高，表現(xiàn)還原性(3)5OHFe(OH)3 3e=FeO4H2O (4)4FeO20H=4Fe33O210H2O1.71% 10(10分)(2016青島模擬)I、煤炭中以FeS2形式存在的硫，在有水和空氣及在脫硫微生物存在下發(fā)生生物氧化還原反應(yīng)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式依次為2FeS27O22H2O4H2Fe24SO ； Fe2O2HFe3_；FeS22Fe33Fe22S；2S3O22H2O4H2SO。已知：FeS2中的硫元素為1價?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律，將上述離子方程式配平并補(bǔ)充完整。(2)反應(yīng)的還原劑是_。(3)觀察上述反應(yīng)，硫元素最終轉(zhuǎn)化為_從煤炭中分離出來。、在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，溶液立即變藍(lán)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_。 在上述藍(lán)色溶液中，繼續(xù)滴加足量的NaClO溶液，藍(lán)色逐漸消失，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_。(提示：碘元素被氧化成IO)從以上實驗可知，ClO、I2、IO的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是_。、工業(yè)上用黃銅礦( CuFeS2)冶煉銅，副產(chǎn)品中也有SO2 ，冶煉銅的反應(yīng)為8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2。若CuFeS2中Fe 的化合價為2價，反應(yīng)中被還原的元素是_(填元素符號)。當(dāng)生成0.8 mol銅時，此反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是_。解析(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律，上述離子方程式是4Fe2O24H4Fe32H2O；(2)在反應(yīng)的還原劑是FeS2；(3)通過觀察分析三個反應(yīng)可知：硫元素最終轉(zhuǎn)化為硫酸鹽從煤炭中分離出來；、在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，溶液立即變藍(lán)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律及電荷守恒及電子守恒，則該反應(yīng)的離子方程式是2IClOH2O=I2Cl2OH；在上述藍(lán)色溶液中，繼續(xù)滴加足量的NaClO溶液，藍(lán)色逐漸消失，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是I25ClO2OH=2IO5ClH2O；根據(jù)氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，所以氧化性：ClO> I2; ClO> IO，對于同一元素來說，一般是元素的化合價越高，化合物的氧化性就越強(qiáng)，所以氧化性：IO> I2；故ClO、I2、IO的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是ClO> IO> I2；. 在反應(yīng)中8CuFeS2 21O28Cu4FeO2Fe2O316SO2。CuFeS2中Fe 的化合價為2，反應(yīng)后被氧化為Fe2O3；S在反應(yīng)前化合價是2價，反應(yīng)后被氧化為4價的SO2。Cu是2價，O2中O元素的化合價是0價，反應(yīng)后被還原變?yōu)?價，所以反應(yīng)后被還原為0價，被反應(yīng)中被還原的元素是Cu、O；根據(jù)反應(yīng)方程式可知：每產(chǎn)生8 mol的Cu，轉(zhuǎn)移電子100 mol，所以當(dāng)生成0.8 mol銅時，此反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是10NA。答案I、(1)41442H2O(2)FeS2(3)硫酸鹽、2IClOH2O=I2Cl2OHI25ClO2OH=2IO5ClH2OClO> IO> I2、Cu、O10NA11(9分)(2016全國卷)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：回答下列問題：(1)NaClO2中Cl的化合價為_。(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2和Ca2，要加入的試劑分別為_、_?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是_。(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_。(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))解析(1)由化合價規(guī)則知，NaClO2中Cl的化合價為3價。(2)由工藝流程圖可以看出SO2、H2SO4、NaClO3為反應(yīng)物，ClO2、NaHSO4為生成物，再根據(jù)化合價升降法配平得出化學(xué)方程式為SO2H2SO42NaClO3=2ClO22NaHSO4。(3)粗鹽水精制時除去Mg2通常用NaOH溶液，生成氫氧化鎂沉淀，過濾除去；除去Ca2通常用Na2CO3溶液，生成碳酸鈣沉淀，過濾除去。電解時陰極為得電子極，因此產(chǎn)物的化合價應(yīng)降低，即生成NaClO2。(4)由信息“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2知，反應(yīng)物之一為ClO2，再由生產(chǎn)工藝流程圖知，用的吸收試劑是NaOH、H2O2，由生產(chǎn)工藝流程圖知產(chǎn)物之一為NaClO2，由ClO2生成NaClO2，Cl的化合價由4變?yōu)?，化合價降低，ClO2為氧化劑，則H2O2為還原劑，化合價升高，生成氧氣，再由電子守恒得，此吸收反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為21，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是O2。(5)由信息知，要求出每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力，先求得1 g NaClO2變?yōu)镃l轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為190.54，再設(shè)有x g Cl2變?yōu)镃l的氧化能力與1 g NaClO2的氧化能力相當(dāng)，列方程得190.54=x712，解得x=1.57，即為有效氯含量。答案(1)3(2)2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO(或NaClO2)(4)21O2(5)1.57