高考专题氧化还原反应 7页

‎　　　　　　　专题三　氧化还原反应 ‎[考纲要求]　 1.理解氧化还原反应的有关概念及其本质。2.了解常见的氧化还原反应。‎ 氧化还原反应命题4大趋向 氧化还原反应是高中化学的核心内容，是高考考查的重点和热点。命题的趋向：(1)以社会实际问题或典型实例为载体，考查对氧化还原反应有关概念的理解与应用；(2)将氧化还原反应与物质的推断结合在一起，考查学科内知识的综合应用能力；(3)将氧化还原反应与酸碱中和滴定相结合进行考查；(4)氧化还原反应与电化学原理、新型绿色能源的开发相结合的综合性题目。‎ 一．　氧化还原反应及其相关概念 ‎[过关训练]1．（2014·上海单科化学卷，T19）下列反应与Na2O2＋SO2→Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是（ ）‎ ‎ A．2Na2O2＋CO2→2Na2CO3＋O2 B．2Na2O2＋2SO3→2Na2SO4＋O2 ‎ C．Na2O2＋H2SO4→Na2SO4＋H2O2 D．3Na2O2＋Cr2O3→2Na2CrO4＋Na2O ‎2．（2014·山东理综化学卷，T7）下表中对应关系正确的是（ ）‎ A CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl CH2=CH2+HClCH3CH2Cl 均为取代反应 B 由油脂得到甘油 由淀粉得到葡萄糖 均发生了水解反应 C Cl2+2Br‾=2Cl‾+Br2‎ Zn+Cu2+=Zn2++Cu 均为单质被还原的置换反应 D ‎2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2↑‎ Cl2+H2O=HCl+HClO ‎ 均为水作还原剂的氧化还原反应 ‎[巩固提升]1． 从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，下列说法中正确的是 (　　 )‎ A．CuSO4是氧化剂，FeS2是还原剂 B．产物中的SO有一部分是氧化产物 C．Cu2S既是氧化产物又是还原产物 D．5 mol FeS2发生反应，有10 mol e－转移 ‎2．（2007·全国Ⅰ）已知氧气还原反应： 2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4=‎ ‎2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为 （ ）‎ A.10 mol              B.11 mol              C.12 mol            D.13 mol 二．氧化还原反应中的两条重要规律 ‎1． 反应先后规律的思维模型 ‎　　同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；‎ ‎　　同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。‎ ‎2． 价态归中规律思维模型 ‎　含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。例不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是 如反应KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，转移的电子数为5，而非6。‎ ‎[巩固提升]1． 现有下列三个氧化还原反应：‎ ‎2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2‎ ‎2FeCl2＋Cl2===2FeCl3‎ ‎2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是(　　)‎ A．Cl2 B．KMnO‎4 ‎‎ C．FeCl3 D．HCl ‎2． 含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是 (　　)‎ A．x＝‎0.4a,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ B．x＝‎0.6a,2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－‎ C．x＝a,2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－‎ D．x＝‎1.5a,2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－‎ ‎3． 下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱如下：还原性HSO>I－，氧 化性IO>I2>SO。向含有x mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示，则x＝________mol。‎ 答案　3‎ ‎4． (2010·安徽理综，7)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其 储氢原理可表示为Li2NH＋H2LiNH2＋LiH，下列有关说法正确的是 (　　)‎ A．Li2NH中N的化合价是－1‎ B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂 C．Li＋和H－的离子半径相等 D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 三．氧化还原反应有关计算 对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。‎ ‎[过关训练]1． Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为 (　　)‎ A．2 B．‎3 ‎‎ C．4 D．5‎ ‎2． 在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为________mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。‎ 答案　1.5　2.2‎ ‎[巩固提升]1.（2014·全国大纲版理综化学卷，T13）已知：将Cl2通人适量KOH溶液，产物中可能有KC1、KClO、KC1O3，且的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol时，下列有关说法错误的是（ ）‎ A．若某温度下，反应后c(Cl-)/c(ClO-)＝11，则溶液中c(Cl-)/c(ClO3-)＝‎ B． 参加反应的氯气的物质的量等于amol C．改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围：amol≤ne≤amol D．改变温度，产物中KC1O3的最大理论产量为amol ‎2. [2012·四川理综，T13]向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L－1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A. Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1‎ B．硝酸的物质的量浓度为2.6 mol·L－1‎ C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol ‎3.[2011·全国II卷，T13]某含铬Cr2O72－ 废水用硫亚铁铵［FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O］处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeO·FeyCrxO3 。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是 （ ）‎ A．消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)mol B．处理废水中Cr2O72－ 的物质量为mol C．反应中发生转移的电子数为3nx mol D．在FeO·FeyCrxO3中3x=y ‎4.[2013.四川，T7] ‎1.52g 铜镁合金完全溶解于50mL 密度为‎1.40 ‎g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL（标准状况），向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到‎2.54 ‎g沉淀。下列说法不正确的是（　　）‎ ‎ A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2:1‎ ‎ B. 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L ‎ C．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%‎ D．得到‎2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL 四．推导型氧化还原反应方程式的书写 未知氧化还原反应方程式的书写技巧 ‎(1)熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物 氧化剂 Cl2‎ O2‎ 浓H2SO4‎ HNO3‎ KMnO4‎ ‎(H＋)、‎ MnO2‎ Fe3＋‎ KClO3‎ H2O2‎ 还原产物 Cl－‎ O2－‎ SO2‎ NO或 NO2‎ Mn2＋‎ Fe2＋‎ Cl－‎ H2O 还原剂 I－(HI)‎ S2－(H2S)‎ CO、C H2‎ NH3‎ SO2、‎ SO H2O2‎ 氧化产物 I2‎ S CO2‎ H＋‎ NO SO O2‎ ‎(2)书写未知氧化还原反应方程式的步骤(3步法)‎ 第1步：根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。‎ 第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。‎ 第3步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。‎ ‎[巩固提升]1．（2014·安徽理综化学卷，T26-（4））ClO2常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目 。‎ ‎2．（2014·海南单科化学卷，T16-（4））MnO2可与KOH和KClO4在高温条件下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为______________________________________，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为______________。‎ ‎（4）3MnO2+KClO3+6KOH2K2MnO4+KCl+3H2O （2分）‎ ‎ 2:1 （1分）‎ ‎3．（2014·全国理综I化学卷，T27）（15分）次磷酸（H3PO2）是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。回答下列问题：‎ ‎ （1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式_______________________。‎ ‎ （2）H3PO2和NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为Ag，从而可用于化学镀银。‎ ‎ ①H3PO2中，P元素的化合价为__________。‎ ‎②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1，则氧化产物为___________（填化学式）。‎ ‎（3）H3PO2的工业制法是：将白磷（P4）与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应，写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式_____‎ ‎______________________________________。‎ ‎【答案】（1）H3PO2H+＋H2PO2-‎ ‎(2)①+1。②H3PO4。（3）2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O＝2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2‎ ‎4．（2014·上海单科化学卷，T五）（本题12分）硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。‎ 完成下列填空：‎ ‎（1）．硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下，H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的化学方程式。‎ ‎ ________________________________________________________________‎ ‎（2）．将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中，溶液中有浅黄色固体生成，产物有___________、‎ ‎ ______________。过滤，微热滤液，然后加入过量氢氧化钠溶液，可观察到的现象是_____‎ ‎ ________________________________________________________。‎ ‎28．5H2S+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓‎ ‎32．FeCl2、H2S；先有白色沉淀生成，然后沉淀转化为灰绿色，最终转化为红褐色。‎ ‎5．（2014·天津理综化学卷，T9）（18分）Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。‎ Ⅱ.测定产品纯度 准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0 mol·L－1碘的标准溶液滴定。‎ 反应原理为2S2O＋I2===S4O＋2I－‎ ‎(5)滴定至终点时，溶液颜色的变化：________________________________。‎ ‎(6)滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。‎ Ⅲ.Na2S2O3的应用 ‎(7)Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为____________________________________________。‎ ‎ (5)由无色变蓝色 ‎(6)18.10　×100%‎ ‎(7)S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋‎ ‎6．（2014·重庆理综化学卷，T11）（14分）氢能是最重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。‎ ‎（2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO3，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为 ，反应消耗1molNaBH4时转移的电子数目为 。‎ ‎（1）H2O ‎（2）NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑，4NA或2.408×1024‎ ‎7．[2013.四川，T8—（4）] X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。‎ ‎ （4）R的一种含氧酸根RO42-具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生，该反应的离子方程式是 。‎ ‎（4）4 FeO42-+20H+==4Fe3++3O2↑+10H2O.‎ ‎8．[2013.四川，T11—（4）] 以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是 。‎ Al+3NiO(OH)+H2O==NaAlO2+3Ni(OH)2‎