全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题汇总及答案.docx

1、全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题汇总及答案一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）1高氯酸铵是一种常见的强氧化剂，常用作火箭发射的推进剂。根据下列信息回答问题: 已知:高氯酸铵受热分解为N2、Cl2、O2和H2O;Mg3N2易水解;Cu与N2在酒精灯加热条件下不反应。（1）写出高氯酸铵受热分解的化学反应方程式: _，Mg3N2的电子式为_。（2）现有23.5g NH4ClO4分解，用下列装置设计实验，验证其分解产物并计算分解率。(注:装置中空气已除尽;装置可重复使用;BF装置中的试剂均过量且能与相应物质反应完全。)用E装置质量的增加来验证生成的气体产物之一，则E中盛放的试剂是:_

2、。请按气流由左至右的方向连接装置:A ED B_E (选择BF装置，并用BF字母填空)。证明产物中有Cl2的实验现象:_。反应结束后，若C装置质量增加了2.38g，则NH4ClO4的分解率是:_%。（3）样品中NH4ClO4的含量(杂质中不含NH4+)还可用蒸馏法测定(如图所示，加热和夹持装置已略去)，实验步骤如下:步骤1:组装仪器，检查气密性;准确称取样品a g(不超过0.5g)于蒸馏烧瓶中，加入约150mL水溶解。步骤2:准确量取40.00mL 约0.1mol/L H2SO4于锥形瓶中。步骤3:向蒸馏烧瓶中加入20mL 3mol/L NaOH溶液;加热蒸馏使NH3全部挥发。步骤4:用新煮沸

3、过的水冲洗冷凝装置23次，洗涤液并入锥形瓶中。步骤5:向锥形瓶中加23滴甲基橙，用c mol/L NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V1 mL。步骤6:重复实验23次。回答下列问题:步骤2中，准确量取40.00ml H2SO4 溶液的玻璃仪器是: _。为获得样品中NH4ClO4的含量，还需补充的实验是:_。【答案】2NH4ClO42O2+N2+Cl2+4H2O 浓硫酸 E F C D裝置中颜色由无色变为橙色 85.0或85 酸式滴定管或移液管 用NaOH标准溶液标定硫酸溶液的浓度 【解析】【分析】（1）根据得失电子守恒配平高氯酸铵受热分解的化学反应方程式；Mg3N2是离子化合物；

4、（2）A是高氯酸铵受热分解的装置；B是氢氧化钠溶液，可以吸收氯气；C中盛放Mg粉，可以检验氮气；D中溴化钾可以检验氯气；F中铜粉可以检验氧气；E中盛放液体，根据E装置质量的增加来验证生成的水，所以E中盛浓硫酸；（3）根据硫酸体积的精度是0.01mL选择仪器；要计算NH4ClO4的含量，需要知道硫酸溶液的浓度。【详解】（1）根据得失电子守恒配平高氯酸铵受热分解的化学反应方程式为2NH4ClO42O2+N2+Cl2+4H2O；Mg3N2是离子化合物，电子式是；（2）A是高氯酸铵受热分解的装置；B是氢氧化钠溶液，可以吸收氯气；C中盛放Mg粉，可以检验氮气；D中溴化钾可以检验氯气；F中铜粉可以检验氧气

5、；E中盛放液体，根据E装置质量的增加来验证生成的水，所以E中盛浓硫酸；根据以上分析，按气流由左至右的方向连接装置:A ED BEFCE；D中溴化钾可以与氯气反应，方程式是2KBr+Cl2=2KCl+Br2，溴水为橙色，所以D裝置中颜色由无色变为橙色可以证明产物中有Cl2；C中盛放Mg粉，可以与氮气反应生成Mg3N2，若C装置质量增加了2.38g，说明反应生成氮气2.38g，则NH4ClO4的分解率是；（3）根据硫酸体积的精度是0.01mL，准确量取40.00mLH2SO4 溶液的玻璃仪器是酸式滴定管；为获得样品中NH4ClO4的含量，还需补充的实验是用NaOH标准溶液标定硫酸溶液的浓度。2据报

6、道，磷酸二氢钾(KH2PO4)大晶体已应用于我国研制的巨型激光器“神光二号”中。利用氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如下图所示(部分流程步骤已省略)：已知萃取的主要反应原理：KCl+H3PO4KH2PO4+HCl；其中，反应产生的HCl易溶于有机萃取剂。请回答下列问题：(1)流程中将氟磷灰石粉碎的目的是_。(2)不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽的主要原因是_(用化学方程式表示)。(3)副产品N的化学式是_；在得到KH2PO4晶体的一系列操作，其主要包括_、过滤、洗涤、干燥等。(4)若用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12，摩尔质量

7、为504g/mol)来制取磷酸二氢钾晶体，其产率为80%，则理论上可生产KH2PO4(摩尔质量为136g/mol)的质量为_kg。 (5)电解法制备KH2PO4的装置如图所示该电解装置中，a 区属于_区(填“阳极”或“阴极”)，阴极区的电极反应式是_。(6)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500生成白磷，同时逸出SiF4和CO,该反应的化学方程式为_。【答案】增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率 4HF+SiO2SiF4+2H2O NH4Cl 蒸发浓缩、冷却结晶 326.4kg 阴极 2H2eH2 4Ca5P3FO12+21SiO2+30C20CaSi

8、O3+3P4+SiF4+30CO 【解析】【分析】氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)粉碎后加入浓硫酸，反应生成氢氟酸、硫酸钙、磷酸等，加入氯化钾后用有机萃取剂，KCl+H3PO4KH2PO4+HCl，反应产生的HCl易溶于有机萃取剂，有机相中含有氯化氢，加入氨水反应生成氯化铵，因此副产品主要为氯化铵，水相中含有KH2PO4，经过一系列操作得到KH2PO4晶体。【详解】(1)流程中将氟磷灰石粉碎，可以增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积，加快化学反应速率，故答案为增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积，加快化学反应速率；(2)根据流程图，反应中生成了氢氟酸，氢氟酸能够与二氧化硅反应，因此不能使用二

9、氧化硅陶瓷材质的沸腾槽，故答案为4HF+SiO2SiF4+2H2O；(3)根据上述分析，副产品N的化学式为NH4Cl；在得到KH2PO4晶体的一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，故答案为NH4Cl；蒸发浓缩、冷却结晶；(4)1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)中含有Ca5P3FO12的质量为504kg，根据P元素守恒，理论上可生产KH2PO4的质量为504kg80%=326.4 kg，故答案为326.4 kg；(5)根据图示，应该在a区生成KH2PO4，则钾离子由b区移向a区，则a 区属于阴极区；阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H2e

10、H2，故答案为阴极；2H2eH2；(6)用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500生成白磷，同时逸出SiF4和CO，反应的化学方程式为4Ca5P3FO12 +21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4+30CO，故答案为4Ca5P3FO12 +21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4+30CO。3MnO2是制造干电池的主要原料之一，也是中学化学中常见的一种试剂。工业上Mn(NO3)2和KMnO4为原料制备MnO2，其生产原理如下：用软锰矿（含MnO2和少量的Fe2O3、SiO2）和碳反应制得MnO；再将MnO与稀硝酸反应，反应后经过滤、提纯、浓缩，可制得50

11、%的Mn(NO3)2溶液；在一定条件下，把50%的Mn(NO3)2溶液滴加到KMnO4溶液中，发生如下反应：3Mn(NO3)2+2KMnO4+2H2O5MnO2+2KNO3+4HNO3，反应生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后得到MnO2。请回答下列问题：、若将软锰矿和碳反应后的固体产物置于如图1所示的装置甲中，与稀硝酸反应，观察到装置乙中有红棕色气体产生。（1）写出甲中产生气体反应的化学方程式_。（2）在制备MnO2的实验中要向反应混合液中不断滴加氨水，则氨水的作用是_。、有人提出用日光分解KMnO4溶液的方法可制取MnO2，反应方程式为：4KMnO4+2H2O4MnO2+4KOH+3O2该反应中

12、c（OH-）随时间的变化曲线如图2所示，分析曲线的变化趋势，你认为形成该变化的原因是_。、某兴趣小组通过实验研究MnO2的氧化性进行了一系列的研究。（1）该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性，可行的是_。A把MnO2固体加入到FeSO4溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红B把MnO2固体加入到FeCl3溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红C把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中，再加入BaCl2观察是否有白色沉淀生成D把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成（2）该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力，他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质

13、量相同，恒定实验温度在298K，设计如下对比试验。实验酸或碱现象A1滴0.2mol/LNaOH溶液不变色B1滴水缓慢变浅棕褐色C1滴0.1mol/L硫酸溶液迅速变棕褐色该小组从上述对比实验中，可以得出的结论是_。写出在MnO2迅速氧化I的离子方程式_。【答案】Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2 反应生成的MnO2对该反应起催化作用 A 酸性越强，MnO2氧化能力越强 MnO2+2I+4H+= Mn2+I2+2H2O 【解析】【分析】、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成

14、NO气体，为便于吸收氮氧化物，向乙中通入空气，空气中的氧气将NO氧化成NO2，使气体呈红棕色，丙中应盛NaOH溶液等碱性物质，吸收有毒气体NO2；(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；、反应中c(OH-)在t1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物起催化作用；、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+；B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性；C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀；D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应。（2）从溶液的酸

15、碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；MnO2在酸性溶液中氧化I，生成Mn2+、I2和H2O。【详解】、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO气体。反应的方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O；答案为：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O；(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；答案为：可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；、反应中c(OH-)在t

16、1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物MnO2起催化作用；答案为：反应生成的MnO2对该反应起催化作用；、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+，A符合题意；B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性，B不合题意；C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀，C不合题意；D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应，D不合题意。故选A；（2）从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；答案为：酸性越强，MnO2氧化能力越强；MnO2在酸性溶液中氧化I，生成

17、Mn2+、I2和H2O，反应的离子方程式为MnO2+2I+4H+= Mn2+I2+2H2O；答案为：MnO2+2I+4H+= Mn2+I2+2H2O。4研究证明，高铁酸钾不仅能在饮用水源和废水处理过程中去除污染物，而且不产生任何诱变致癌的产物，具有高度的安全性。湿法制备高铁酸钾是目前最成熟的方法，实验步骤如下：A直接用天平称取60.5gFe(NO3)39H2O、30.0gNaOH、17.1gKOH。B在冰冷却的环境中向NaClO溶液中加入固体NaOH并搅拌，又想其中缓慢少量分批加入Fe(NO3)39H2O，并不断搅拌。C水浴温度控制在20，用电磁加热搅拌器搅拌1.5h左右，溶液成紫红色时，即表

18、明有Na2FeO4生成。D在继续充分搅拌的情况下，向上述的反应液中加入固体NaOH至饱和。E.将固体KOH加入到上述溶液中至饱和。保持温度在20，并不停的搅拌15min，可见到烧杯壁有黑色沉淀物生成，即K2FeO4.（1）步骤B中不断搅拌的目的是_。步骤C中发生反应的离子方程式为_。由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠_(填“大”或“小”)。（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。 该反应的离子方程式为_。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_。 在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用_。AH2O B稀KOH溶液、

19、异丙醇 CNH4Cl溶液、异丙醇 DFe(NO3)3溶液、异丙醇（3）高铁酸钠还可以用电解法制得，其原理可表示为Fe+2NaOH+2H2O3H2+Na2FeO4，则阳极材料是_，电解液为_。（4）25时，Ksp(CaFeO4)=4.53610-9，若要使100mL1.010-3mol/L的K2FeO4溶液中的c(FeO42-)完全沉淀，理论上要加入Ca(OH)2的物质的量为_mol。（5）干法制备高铁酸钾的方法是Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成黑色高铁酸钾和KNO2等产物。则该方法中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。【答案】使固体充分溶解(或其他合理说法) 2Fe3+3ClO-+1

20、0OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl- 小 4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2 消毒、净水 B 铁 NaOH溶液 4.53610-5 3:1 【解析】【分析】(1)搅拌操作可增加固体与液体的接触面积；步骤C中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe(NO3)39H2O，在20左右，生成Na2FeO4；在Na2FeO4的浓溶液中加入KOH固体，有高铁酸钾析出，根据溶解度大的制备溶解度小的可得；(2)该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价，根据转移电子相等配平方程式；高铁酸钾在铁元素为+6价，有强氧化性，还原产物Fe

21、3+，在水溶液中易水解生成氢氧化铁胶体；洗涤剂的选择要求：要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂；(3)电解总反应在碱性条件下进行，电解时阳极发生氧化反应，铁失电子生成高铁酸根离子；(4)根据溶度积常数计算；(5)根据含元素化合价升高的物质为还原剂，含元素化合价降低的物质为氧化剂，并根据得失电子守恒氧化剂与还原剂的物质的量之比。【详解】(1)搅拌操作可增加固体与液体的接触面积，则步骤B中不断搅拌的目的是使固体充分溶解；步骤C中中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe(NO3)39H2O，在20左右，生成Na2FeO4，此时发生反应的离子方程式为2Fe3+3ClO-+10OH-=2F

22、eO42-+5H2O+3Cl-；根据题，将KOH加入Na2FeO4得到K2FeO4，说明高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小；(2)该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价，其转移电子数为6，根据转移电子相等、电荷守恒配平方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2+8OH-；高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂，起到杀菌消毒作用，形成胶体具有吸附悬浮杂质的作用；洗涤剂的选择要求：要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂，在选项中，A能让K2FeO4水解，B中醋酸钠水解显碱性，对K2FeO4水解能起到抑制作用，C和D中的铵

23、根和三价铁离子易水解，且水解后显酸性，对K2FeO4水解能起到促进作用，故选B，故答案为：B；(3)电解总反应在碱性条件下进行，电解时阳极发生氧化反应，铁失电子生成高铁酸根离子，则阳极材料是Fe，电解液为NaOH溶液；(4)25时，CaFeO4的Ksp=4.53610-9，若要使100mL1.010-3molL-1的K2FeO4溶液中的c(FeO42-)完全沉淀，理论上至少要加入的Ca(OH)2的物质的量=0.1L=mol/L0.1L=4.53610-5mol；(5)干法制备高铁酸钾的方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物，其中氮元素化合价从+5价降

24、到+3价，得2e-，KNO3为氧化剂，Fe2O3中铁元素化合价从+3价升到+6价，共失去电子6e-，为还原剂，得失电子相等，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1。5（1）已知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为：H2C2O4CO+ CO2+ H2O，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是_（填序号）（2）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe2O3nH2O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如下图所示。、为得到干燥、纯净的CO气，洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是_、_。、在点燃C处酒精灯之前，应先持续通入一段时间的混合气体，其目的是_、准确称量样品的质量2

25、0.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为16.64g，D中浓硫酸增重1.44g，则n=_。、在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是_（填字母）a缺少装置A b缺少装置B c反应后固体是铁和少量Fe2O3nH2O【答案】 NaOH溶液 浓硫酸 排除装置中的空气，防止CO中混有空气而在加热时发生爆炸 2 b 【解析】【详解】（1）该反应的反应物是液体，反应条件是加热，应选择固液反应且需要加热的装置，所以选.（2）为得到干燥、纯净的CO气，应先除去混合气体中的二氧化碳，用氢氧化钠吸收即可；混合气体通入氢氧化钠溶液时会带走水蒸气，为除去水蒸

26、气，选用浓硫酸洗气。装置中含有空气，CO中混有空气加热时可能发生爆炸，所以要通入混合气体一段时间，排除装置中的空气。由题意知，固体质量减少的量为水和氧的量，浓硫酸吸收的量为水，反应方程式为：Fe2O3nH2O+3CO=Fe+3CO2+nH2O 固体质量减少量18ng （18n+48）g1.44g 20.00g-16.64g所以 18ng：1.44g =（18n+48）g：（20.00g-16.64g）解得n=2。a、缺少装置A，未除去CO2，可能影响CO还原氧化物，固体质量差变小，导致所测n值偏小，错误；b、缺少洗气瓶B会导致装置E增重的质量偏大，所以测定结果n偏大，正确；c、反应后固体是铁和

27、少量Fe2O3nH2O，固体减少的质量偏小，导致所测n值偏小，错误。6NH3和Cl2在常温下可快速反应生成氮气：2NH3+3Cl2 N2+6HCl。当Cl2和 NH3 比例不同时，产物有差异。 (1)该反应可用于检验化工生产中氯气是否泄漏。如氯气有少量泄漏，用氨气检验时的现象为_。(2)若利用该反应处理含有氨气和氯气的尾气，用于制备盐酸，Cl2和NH3的最佳比例为_。(3)常温常压下，取总物质的量为12mol的氯气和氨气的混合气体，完全反应后，气体物质的量保持不变。求： 反应前氯气和氨气的物质的量之比_ 反应后生成的氧化产物的质量_。(4)若将总体积为100L的NH3和Cl2混合，实验精确测得

28、充分反应后无色混合气体中N2占混合气体的，求生成氧化产物的物质的量_。（该实验数据在标准状况下测定）【答案】有白烟生成 32 n(NH3)n(Cl2)=11 m(N2 )=56g 余NH3和N2 0.263mol，余HCl 和N2 0.893mol 【解析】【分析】NH3和Cl2在常温下可快速反应生成氮气：2NH3+3Cl2 N2+6HCl。当Cl2和 NH3 比例不同时，产物有差异。 (1)要检验化工生产中氯气是否泄漏，则需要有明显的现象，从提供的反应可以看出，氨气过量时会有明显现象，找到该反应并指出现象即可；(2)要求是利用氨气和氯气之间反应生成氯化氢用于制备盐酸，故按该反应中Cl2和NH

29、3的比例来回答；(3)常温常压下，取总物质的量为12mol的氯气和氨气的混合气体，完全反应后，气体物质的量保持不变，说明反应后氨气有剩余，再发生反应NH3+HCl=NH4Cl，HCl不能完全反应，按此思路计算 反应前氯气和氨气的物质的量之比及 反应后生成的氧化产物的质量；(4)若将总体积为100L的NH3和Cl2混合，恰好反应，根据方程式计算混合气体总体积，进而计算氮气体积；NH3过量时，发生反应，剩余混合气体为氮气、氨气，设Cl2有xL，利用方程式和已知条件计算出氮气的体积、氧化产物的物质的量；【详解】(1)按题意，用于检验氯气是否泄漏的反应应有明显现象，氯气和氨气可能的反应为、当氨气过量时会与生成的HCl反应生成氯化铵，有白烟，现象明显；答案为：有白烟生成；(2)氨气和氯气在常温下可快速反应生成氮气：，若利用该反应处理含有氨气和氯气的尾气，用于制备盐酸， Cl2和NH3的最佳比例为3：2；答案为：3：2；(3) 常温常压下，取总物质的量为12mol的氯气和氨气的混合气体，完全反应后，气体物质的量保持不变，说明反应后氨气有剩余，再多余氨气再与部分HCl发生反应NH3+HCl=NH4Cl，HCl不能完全反应，设反应中消耗氯气的物质的量为x， ，前者体积增大与后者体积减小相等，则 ，得x=6，故反应前氯气和氨气的物质的量之比为：1 ；答案为：1:1； 反应