高考山东版高考化学 专题四 氧化还原反应.docx

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高考山东版高考化学专题四氧化还原反应

专题四 氧化还原反应

挖命题

【考情探究】

考点

内容解读

5年考情

预测热度

考题示例

难度

关联考点

氧化还原反应

的基本概念

1.了解氧化还原反应的本质

2.了解常见的氧化还原反应

2014山东理综,7,5分

取代反应、水解反应

★☆☆

氧化还原反应

的规律及应用

掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算

2017课标Ⅱ,28,15分

溶液的配制、滴定实验

★★★

分析解读  氧化还原反应基本概念、氧化还原反应离子方程式的书写、氧化还原反应的相关计算是每年高考必考考点。

本专题考点通常是结合基本理论、元素化合物、化学实验及工艺流程以非选择题中的某些设问进行考查。

对本专题备考应予以足够重视。

【真题典例】

破考点

【考点集训】

考点一 氧化还原反应的基本概念

1.(2019届山东枣庄八中月考,6)下列物质间转化需要加入还原剂才能实现的是(  )

A.N2

NH3B.Fe2+

Fe3+

C.CaCO3

CO2D.Al

NaAlO2

答案 A

2.(2019届山东临沂十九中第二次质量调研,15)等物质的量的KClO3分别发生下列反应:

①有MnO2催化剂存在时,受热分解得到氧气;②不使用催化剂,加热至470℃左右,得到KClO4和KCl。

下列关于①和②的说法错误的是(  )

A.都属于氧化还原反应

B.发生还原反应的元素相同

C.发生氧化反应的元素不同

D.生成KCl的物质的量之比为2∶1

答案 D

3.(2018山东烟台期中,13)NaNO2是一种食品添加剂,它与酸性KMnO4溶液可发生反应Mn

+N

+X

Mn2++N

+H2O(未配平)。

下列叙述中正确的是(  )

A.生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4

B.反应过程中溶液的pH减小

C.该反应中N

被还原

D.X可以是盐酸

答案 A

考点二 氧化还原反应的规律及应用

1.(2019届山东枣庄八中月考,17)已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2+

A.2Fe3++SO2+2H2O

2Fe2++S

+4H+

B.I2+SO2+2H2O

H2SO4+2HI

C.H2O2+H2SO4

SO2↑+O2↑+2H2O

D.2Fe3++H2O2

2Fe2++O2↑+2H+

答案 C

2.(2018山东临沂期中,5)某离子反应涉及H+、Bi3+、Mn

、Bi

、Mn2+、H2O六种微粒。

其中c(Mn

)随反应进行逐渐增大。

下列判断错误的是(  )

A.该反应的还原产物为Bi3+

B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2

C.反应后溶液的酸性明显增强

D.若有1mol还原剂参加反应,转移电子的物质的量为5mol

答案 C

3.(2018山东济南一中期中,9)反应①、②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应,下列说法正确的是(  )

①2NaI+MnO2+3H2SO4

2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2

②2NaIO3+5NaHSO3

2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2

A.两个反应中NaHSO4均为氧化产物

B.碘元素在反应①中被还原,在反应②中被氧化

C.氧化性:

MnO2>S

>I

>I2

D.反应①、②中生成等量的I2时转移电子数比为1∶5

答案 D

炼技法

【方法集训】

方法 信息型氧化还原反应方程式的配平与相关计算

1.(2018山东滨州期末,7)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应离子方程式为3Fe2++2S2

+O2+4OH-

Fe3O4+S4

+2H2O。

下列说法正确的是(  )

A.O2和S2

是氧化剂,Fe2+是还原剂

B.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5

C.每生成1molS4

转移2mol电子

D.每2molFe2+被氧化,则被Fe2+还原的O2为0.5mol

答案 D

2.(2019届山东日照青山学校第一次月考,15)利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx排放。

SCR工作原理为尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,再利用NH3转化NOx,装置如图所示:

下列说法不正确的是(  )

A.尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应

B.转化器工作过程中,当转移0.6mol电子时,消耗4.48LNH3

C.该装置转化NO时,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶3

D.该装置转化NO2过程发生反应的化学方程式为8NH3+6NO2

7N2+12H2O

答案 B

3.(2018山东、安徽名校大联考,16)ClO2是一种黄绿色或橙黄色的气体,极易溶于水,可用于水的消毒杀菌、水体中Mn2+等重金属的除去及烟气的脱硫脱硝。

回答下列问题:

(1)将过硫酸钠(Na2S2O8)溶液加入亚氯酸钠(NaClO2)中可制备ClO2,NaClO2中Cl元素的化合价是    ,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为    。

 

(2)将ClO2通入MnSO4溶液,溶液中可检测到Cl-,同时有黑色MnO2沉淀生成。

①ClO2和MnO2均属于氧化物,理由是              。

 

②该反应的离子方程式为                 。

 

(3)为研究ClO2脱硝的适宜条件,在1L200mg·L-1ClO2溶液中加NaOH溶液调节pH,通入NO气体并测定NO的去除率,其关系如下图所示:

①实验中使用的ClO2溶液的物质的量浓度为         ;要使NO的去除率更高,应控制的条件是              。

 

②当溶液pH>7时,NO的去除率增大的原因是ClO2与NaOH溶液反应生成更强的吸收剂NaClO2,写出碱性条件下NaClO2脱除NO反应的离子方程式:

                    。

 

答案 

(1)+3 1∶2

(2)①均含两种元素,且其中一种为氧元素

②2ClO2+5Mn2++6H2O

5MnO2↓+12H++2Cl-

(3)①2.96×10-3mol·L-1 控制溶液呈强酸性或强碱性

②4NO+3Cl

+4OH-

4N

+3Cl-+2H2O

过专题

【五年高考】

A组 山东省卷、课标卷题组

考点一 氧化还原反应的基本概念

1.(2014山东理综,7,5分)下表中对应关系正确的是(  )

A

CH3CH3+Cl2

CH3CH2Cl+HCl

CH2

CH2+HCl

CH3CH2Cl

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

答案 B

2.(2015山东理综,11,5分)下列由实验现象得出的结论正确的是 (  )

操作及现象

结论

A

向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀

Ksp(AgCl)

B

向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色

溶液中一定含有Fe2+

C

向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色

Br-还原性强于Cl-

D

加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结

NH4Cl固体可以升华

答案 C

3.(2015课标Ⅱ,13,6分)用如图所示装置进行下列实验:

将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是(  )

选项

①中物质

②中物质

预测②中的现象

A.

稀盐酸

碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液

立即产生气泡

B.

浓硝酸

用砂纸打磨过的铝条

产生红棕色气体

C.

氯化铝溶液

浓氢氧化钠溶液

产生大量白色沉淀

D.

草酸溶液

高锰酸钾酸性溶液

溶液逐渐褪色

答案 D

4.(2018课标Ⅱ,26,14分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。

一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子

Fe3+

Fe2+

Zn2+

Cd2+

开始沉淀的pH

1.5

6.3

6.2

7.4

沉淀完全的pH

2.8

8.3

8.2

9.4

回答下列问题:

(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为                 。

 

(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有      ;氧化除杂工序中ZnO的作用是          ,若不通入氧气,其后果是          。

 

(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为              。

 

(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为           ;沉积锌后的电解液可返回    工序继续使用。

 

答案 

(1)ZnS+

O2

ZnO+SO2

(2)PbSO4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe2+

(3)Cd2++Zn

Cd+Zn2+

(4)Zn2++2e-

Zn 溶浸

5.(2014课标Ⅰ,27,15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。

回答下列问题:

(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式                。

 

(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,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)。

 

③NaH2PO2为    (填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显    (填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。

 

(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                。

 

(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

①写出阳极的电极反应式            。

 

②分析产品室可得到H3PO2的原因  。

 

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:

将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。

其缺点是产品中混有    杂质,该杂质产生的原因是        。

 

答案 

(1)H3PO2

H2P

+H+

(2)①+1 ②H3PO4 ③正盐 弱碱性

(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O

3Ba(H2PO2)2+2PH3↑

(4)①2H2O-4e-

O2↑+4H+

②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2P

穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2

③P

 H2P

或H3PO2被氧化

考点二 氧化还原反应的规律及应用

6.(2017课标Ⅱ,28,15分)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。

某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。

实验步骤及测定原理如下:

Ⅰ.取样、氧的固定

用溶解氧瓶采集水样。

记录大气压及水体温度。

将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定

将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2

+I2

2I-+S4

)。

回答下列问题:

(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是                             。

 

(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为                   。

 

(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。

配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和    ;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除    及二氧化碳。

 

(4)取100.00mL水样经固氧、酸化后,用amol·L-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为         ;若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL,则水样中溶解氧的含量为    mg·L-1。

 

(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏    。

(填“高”或“低”) 

答案 

(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差

(2)O2+2Mn(OH)2

2MnO(OH)2

(3)量筒 氧气

(4)蓝色刚好褪去 80ab

(5)低

7.(2015课标Ⅱ,28,15分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。

回答下列问题:

(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。

 

(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:

①电解时发生反应的化学方程式为 。

 

②溶液X中大量存在的阴离子有    。

 

③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是   (填标号)。

 

                  

a.水  b.碱石灰  c.浓硫酸  d.饱和食盐水

(3)用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量:

Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;

Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;

Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;

Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;

Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2

2I-+S4

),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。

在此过程中:

①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 

            。

 

②玻璃液封装置的作用是 。

 

③Ⅴ中加入的指示剂通常为    ,滴定至终点的现象是                      。

 

④测得混合气中ClO2的质量为    g。

 

(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。

若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是    (填标号)。

 

a.明矾  b.碘化钾  c.盐酸  d.硫酸亚铁

答案 (15分)

(1)2∶1(1分)

(2)①NH4Cl+2HCl

3H2↑+NCl3(2分)

②Cl-、OH-(2分) ③c(1分)

(3)①2ClO2+10I-+8H+

5I2+4H2O+2Cl-(2分)

②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)(2分)

③淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变(每空1分,共2分)

④0.02700(2分)

(4)d(1分)

B组 其他自主命题省(区、市)卷题组

考点一 氧化还原反应的基本概念

1.(2018北京理综,9,6分)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是(  )

                  

A

B

C

D

实验

NaOH溶液滴入FeSO4溶液中

石蕊溶液滴入氯水中

Na2S溶液滴入AgCl浊液中

热铜丝插入稀硝酸中

现象

产生白色沉淀,随后变为红褐色

溶液变红,随后迅速褪色

沉淀由白色逐渐变为黑色

产生无色气体,随后变为红棕色

答案 C

2.(2017北京理综,8,6分)下列变化中,气体被还原的是(  )

A.二氧化碳使Na2O2固体变白

B.氯气使KBr溶液变黄

C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色

D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀

答案 B

3.(2017天津理综,3,6分)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(  )

A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能

B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能

C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能

D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能

答案 A

4.(2015四川理综,1,6分)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是(  )

A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂

C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋内的脱氧剂

答案 D

考点二 氧化还原反应的规律及应用

5.(2017海南单科,4,2分)在酸性条件下,可发生如下反应:

Cl

+2M3++4H2O

M2

+Cl-+8H+,M2

中M的化合价是  (  )

A.+4B.+5C.+6D.+7

答案 C

6.(2016天津理综,9,18分)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L-1。

我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5mg·L-1。

某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。

Ⅰ.测定原理:

碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:

①2Mn2++O2+4OH-

2MnO(OH)2↓

酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:

②MnO(OH)2+I-+H+

Mn2++I2+H2O(未配平)

用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:

③2S2

+I2

S4

+2I-

Ⅱ.测定步骤:

a.安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。

b.向烧瓶中加入200mL水样。

c.向烧瓶中依次迅速加入1mLMnSO4无氧溶液(过量)、2mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。

d.搅拌并向烧瓶中加入2mLH2SO4无氧溶液,至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。

e.从烧瓶中取出40.00mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.01000mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。

f.……

g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。

回答下列问题:

(1)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为                。

 

(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是    。

 

①滴定管   ②注射器   ③量筒

(3)搅拌的作用是 。

 

(4)配平反应②的方程式,其化学计量数依次为 。

 

(5)步骤f为            。

 

(6)步骤e中达到滴定终点的标志为       。

若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL,水样的DO=   mg·L-1(保留一位小数)。

作为饮用水源,此次测得DO是否达标:

    (填“是”或“否”)。

 

(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后,若溶液pH过低,滴定时会产生明显的误差。

写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个)                。

 

答案 (共18分)

(1)将溶剂水煮沸后冷却

(2)②

(3)使溶液混合均匀,快速完成反应

(4)1,2,4,1,1,3

(5)重复步骤e的操作2~3次

(6)溶液蓝色褪去(半分钟内不变色) 9.0 是

(7)2H++S2

S↓+SO2↑+H2O

SO2+I2+2H2O

4H++S

+2I-

4H++4I-+O2

2I2+2H2O(任写其中2个)

7.(2015北京理综,28,15分)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“2Fe3++2I-

2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。

实验如下:

(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,Fe2+向Fe3+转化。

用化学平衡移动原理解释原因:

 

                。

 

(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测ⅰ中Fe2+向Fe3+转化的原因:

外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+。

用下图装置(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0.01mol·L-1AgNO3溶液。

产生的现象证实了其推测。

该现象是 。

 

(5)按照(4)的原理,该同学用如图装置进行实验,证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因。

①转化原因是 。

 

②与(4)实验对比,不同的操作是                  。

 

(6)实验Ⅰ中,还原性:

I->Fe2+;而实验Ⅱ中,还原性:

Fe2+>I-。

将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是 

                             。

 

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(Fe2+),平衡均逆向移动

(4)①正 ②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转

(5)①Fe2+随浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-

②向右管中加入1mol·L-1FeSO4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

C组 教师专用题组

考点一 氧化还原反应的基本概念

1.(2016上海单科,10,3分)一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中

代表不同元素的原子。

关于此反应说法错误的是(  )

                  

A.一定属于吸热反应B.一定属于可逆反应

C.一定属于氧化还原反应D.一定属于分解反应

答案 A

2.(2015海南单科,1,2分)化学与生活密切相关。

下列应用中利用了物质氧化性的是(  )

A.明矾净化水B.纯碱去油污

C.食醋除水垢D.漂白粉漂白织物

答案 D

3.(2014天津理综,9,18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。

Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O

反应原理:

Na2SO3(aq)+S(s)

Na2S2O3(aq) 

实验步骤:

①称取15gNa2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80mL蒸馏水。

另取5g研细的硫粉,用3mL乙醇润湿,加入上述溶液中。

②安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60分钟。

③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。

回答问题:

(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是                 。

 

(2)仪器a的名称是    ,其作用是        。

 

(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是        。

检验是否存在该杂质的方法是    

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