全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题汇总含详细答案.docx

1、全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题汇总含详细答案一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）1二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题：（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式_。（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图

2、所示。装置A的名称是_，装置C的作用是_。反应容器B应置于30左右的水浴中，目的是_。通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是_。ClO2处理含CN-废水的离子方程式为_，装置E的作用是_。（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的_（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式_。【答案】

3、FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3+2SO42-+7H2O 恒压漏斗 安全瓶 提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解 稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl- 吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl-5e-+2H2O=ClO2+4H+ 【解析】【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。【详解】（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，根据氧化还

4、原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3+2SO42-+7H2O。（2）装置A的名称为恒压漏洞，装置C为安全瓶，起到防止液体倒吸的作用。升高温度可以提高化学反应速率，但是原料中含有过氧化氢，过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应，因此反应容器B应置于30左右的水浴中。根据题文可知，ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸，故通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是稀释ClO2，防止其爆炸。ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应，将CN-转化为无污染的

5、CO2和N2，故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-；装置E在整套装置之后，起到吸收尾气，防止环境污染的作用。（3）用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子，过量的钡离子可以用碳酸根离子除去，因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。用石墨做电极，电解池的阳极发生氧化反应，元素化合价升高，因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2，电极反应式为Cl-5e-+2H2O=ClO2+4H+。2草酸(HOOCCOOH)是一种常见的有机酸，利用淀粉制备草酸的实验流程如图: 回答下列问题:（1）“水解”时，检

6、验淀粉是否水解完全，所用的试剂是_；“水解”及“氧化”步骤中适宜的加热方式是_。（2）“氧化”时实验装置如图所示(夹持及加热装置已略): 仪器Q的名称是_.三口烧瓶中生成H2C2O4 2H2O的化学方程式为_。装置B的作用是_，装置C的作用是_。（3）已知在20、70时，草酸的溶解度依次为为9. 5 g/(l00g水)，84.5g/(l00g水)，则粗草酸“精制”需采用的提纯方法为_。（4）探究H2C2O4的性质:向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，产生大量气体，可得出草酸的酸性比碳酸_(填“强”或“弱”)。向草酸中加入足量C2H5OH和适量浓硫酸加热，产生有芳香气味的油状物。该生成物为_(写结

7、构简式)。向K2Cr2O7溶液中加入H2C2 O42H2O析出KCr(C2O4)2(H2O)2晶体，该反应的化学方程式为_。【答案】碘水 水浴加热 球形冷凝管 C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2+3NO+9H2O 做安全瓶，防止倒吸 吸收尾气中的NO和NO2，防止污染空气 重结晶 强 C2H5OOC-COOC2H5 K2Cr2O7+7H2C2O42H2O=2 KCr(C2O4)2(H2O)2+6CO2+17H2O 【解析】【分析】淀粉在稀硫酸催化下控制温度在70到80发生水解，得到葡萄糖，加入60%硝酸，在60下发生氧化，得到草酸，硝酸的还原产物有NO和NO2，草酸经结晶得

8、到粗草酸，再经精制得到H2C2O42H2O。【详解】（1）“水解”时，若淀粉水解完全，则不能使碘水变蓝；“水解”及“氧化”步骤中的温度都低于100，所以最适宜的加热方式是水浴加热。（2）仪器Q的名称是球形冷凝管，起冷凝回流易挥发的硝酸以及导出生成的NO和NO2的作用；在三口烧瓶中发生氧化反应，葡萄糖被氧化为H2C2O4 2H2O，硝酸被还原为NO和NO2（体积比为1:3），根据电子守恒可以写出发生反应的化学方程式为C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2+3NO+9H2O；装置B是安全瓶，防止C中的NaOH溶液倒吸入三口烧瓶中，装置C的作用是吸收尾气，防止NO和NO2污染空气；（

9、3）草酸的溶解度随温度变化比较大，所以可以采用重结晶的方法精制粗草酸；（4）向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，产生大量气体，说明草酸和NaHCO3溶液反应生成了二氧化碳，根据强酸制弱酸的规律，可得出草酸的酸性比碳酸强；向草酸中加入足量C2H5OH和适量浓硫酸加热，发生了酯化反应，产生有芳香气味的油状物草酸二乙酯，其结构简式为C2H5OOC-COOC2H5。向K2Cr2O7溶液中加入H2C2O42H2O析出KCr(C2O4)2(H2O)2晶体，反应中Cr的化合价从+6价降低到KCr(C2O4)2(H2O)2中的+3价，所以H2C2 O42H2O中的碳的化合价就会升高，从+3价升高到+4价，在KC

10、r(C2O4)2(H2O)2中还有+3价的碳，即反应物H2C2 O42H2O中的碳的化合价部分升高，部分没有变化，根据电子守恒和原子守恒可以写出该反应的化学方程式为K2Cr2O7+7H2C2O42H2O=2 KCr(C2O4)2(H2O)2+6CO2+17H2O。3某高中科研小组模拟工业尿素法生产肼(N2H4)，具体方法：先将尿素、次氯酸钠和氢氧化钠溶液混合，然后在催化剂存在的条件下反应制得肼，利用氮气吹出混合物中的肼，并用硫酸吸收制备硫酸肼。具体实验原理图如下：已知：肼极易溶于水，长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解。硫酸肼(N2H4H2SO4)是类似于NH4HSO4的盐类，白色固体

11、，微溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇和二氯乙烷等有机溶剂。密度：硫酸肼二氯乙烷稀硫酸(1)盛装尿素溶液的装置名称为_；硫酸肼的水溶液中含有多种阳离子，其中阳离子N2H5+的电子式为_。(2)反应前应先通入一段时间氮气，其目的为_。(3)装置A中发生反应制备肼的离子方程式为_。(4)装置B中二氯乙烷的作用为_；使用冰水浴的作用_。(5)装置B反应完全后需经过过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中最好选择下列那种洗涤剂_(填字母)。A冷水 B热水 C无水乙醇 D饱和食盐水(6)若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1molL1，则此溶液中离子浓度的大小顺序为_。【答案

12、】三颈烧瓶 赶走装置中的空气，避免空气与肼反应 ClO+2OH+CO(NH2)2N2H4+Cl+H2O 防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液 利于产物析出，同时降温防爆炸 C c(Na+)c(OH)c(ClO)c(H+) 【解析】【分析】(1)盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶；硫酸肼的水溶液中含有多种阳离子，其中阳离子N2H5+可以认为由N2H4与H+通过配位键结合，在N2H4中，每个N原子与两个H原子形成共价键，则两个N原子间还应形成一对共用电子。(2)反应前应先通入一段时间氮气，其目的为排尽装置内的空气，防止空气与肼反应。(3)装置A中，碱性溶液，ClO在催化剂作用下，将CO(NH2)2

13、氧化为N2H4，自身被还原为Cl，同时生成和H2O。(4)装置B中二氯乙烷的作用为防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液；使用冰水浴的作用是降低产物的溶解度，同时降温防爆。(5)装置B反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失，所以最好选择无水乙醇。(6)若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1molL1， c(Na+)=0.1molL1，因水解c(ClO)0.1molL1，由此可确定溶液中离子浓度的大小。【详解】(1)盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶；N2H5+可以认为由N2H4与H+通过配位键结合，在N2H4中，每个N原子与两

14、个H原子形成共价键，则两个N原子间还应形成一对共用电子,电子式为。答案为：三颈烧瓶；(2)反应前应先通入一段时间氮气，其目的为排尽装置内的空气，防止空气与肼反应。答案为：赶走装置中的空气，避免空气与肼反应；(3)装置A中，碱性溶液，ClO在催化剂作用下，将CO(NH2)2氧化为N2H4，自身被还原为Cl，同时生成和H2O，反应方程式为ClO+2OH+CO(NH2)2N2H4+Cl+H2O。答案为：ClO+2OH+CO(NH2)2N2H4+Cl+H2O；(4)装置B中二氯乙烷的作用为防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液；使用冰水浴的作用是降低产物的溶解度，同时降温防爆。答案为：防倒吸，同时使产

15、物硫酸肼脱离反应混合液；利于产物析出，同时降温防爆炸；(5)装置B反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失，所以最好选择无水乙醇。答案为：C；(6)若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1molL1，c(Na+)=0.1molL1，因水解c(ClO)0.1molL1，由此可确定溶液中离子浓度的关系为：c(Na+)c(OH)c(ClO)c(H+)。答案为：c(Na+)c(OH)c(ClO)c(H+)。【点睛】在分析装置B中二氯乙烷的作用时，应借助信息“密度：硫酸肼二氯乙烷稀硫酸，且硫酸肼不溶于二氯乙烷”，则往二氯乙烷中通入肼后，肼

16、逸出，在上层与稀硫酸反应生成硫酸肼，由于硫酸肼的密度比二氯乙烷大，且难溶于二氯乙烷，所以沉在二氯乙烷的底部，从而实现与反应混合液的分离。4MnO2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%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

17、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

18、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

19、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，

20、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Fe

21、2O3，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

22、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。5过氧硫酸氢钾复合盐（K2SO4KHSO42K

23、HSO5）易分解，可用作漂白剂、NOx和SO2等的脱除剂。某研究小组制备过氧硫酸氢钾复合盐的流程如图所示。已知：浓硫酸与H2O2反应，部分转化为过硫酸（化学式为H2SO5，是一种一元强酸）（1）H2SO5中硫元素的化合价为+6价，其中过氧键的数目为_；工业上用过氧硫酸氢钾复合盐溶液脱除NO时，反应的离子方程式为_。（2）若反应物的量一定，在上述流程的“转化”步骤中需用冰水浴冷却，且缓慢加入浓硫酸，其目的是_。（3）“结晶”操作中，加入K2CO3即可获得过氧硫酸氢钾复合盐晶体，该过程的化学方程式为_。过氧硫酸氢钾复合盐产率（以产品含氧量表示）随溶液pH和温度的变化关系如图所示，则该过程适宜的条件

24、是_。（4）产品中KHSO5含量的测定：取1.000g产品于锥形瓶中，用适量蒸馏水溶解，加入5mL5的硫酸和5mL25的KI溶液，再加入1mL淀粉溶液作指示剂，用0.2000molL-1硫代硫酸钠标准液滴定至终点，消耗标准液的体积为25.00mL。已知：2KHSO54KIH2SO4 = 2I23K2SO42H2O I22Na2S2O3 =Na2S4O62NaI用_滴定管盛装标准浓度的硫代硫酸钠溶液（填“甲”或“乙”）。产品中KHSO5的质量分数为_。【答案】1 3HSO52NOH2O = 3SO422NO35H+ 防止浓硫酸与H2O2溶液混合时放出大量热使H2O2分解 5K2CO34H2SO5

25、4H2SO4 =2(K2SO4KHSO42KHSO5)5CO25H2O 控制pH在2.02.5之间，温度在0左右 乙 38.00 【解析】【详解】(1)H2SO5中硫元素的化合价为+6价，依据化合价的代数和为0计算，有2个氧原子显-1价，所以过氧键的数目为1。答案为1；工业上用过氧硫酸氢钾复合盐溶液脱除NO时，反应的离子方程式为3HSO52NOH2O = 3SO422NO35H+。答案为3HSO52NOH2O = 3SO422NO35H+(2)在“转化”步骤中，30%的H2O2溶液加入98%的浓硫酸中，相当于浓硫酸稀释，会放出大量的热，而H2O2受热易分解，所以需用冰水浴冷却，且缓慢加入浓硫酸

26、。答案为：防止浓硫酸与H2O2溶液混合时放出大量热使H2O2分解；(3)“结晶”操作中，加入K2CO3即可获得过氧硫酸氢钾复合盐晶体，该过程的化学方程式为5K2CO34H2SO54H2SO4 =2(K2SO4KHSO42KHSO5)5CO25H2O。答案为：5K2CO34H2SO54H2SO4 =2(K2SO4KHSO42KHSO5)5CO25H2O从溶液pH看，过氧硫酸氢钾复合盐产率在2.02.5之间时最大；从温度看，过氧硫酸氢钾复合盐产率在0左右最大，所以该过程适宜的条件是控制pH在2.02.5之间，温度在0左右。答案为：控制pH在2.02.5之间，温度在0左右；(4) 硫代硫酸钠溶液呈碱

27、性，应放在碱式滴定管内。答案为乙； 由反应2KHSO54KIH2SO4 = 2I23K2SO42H2O和I22Na2S2O3 =Na2S4O62NaI可得出如下关系式：KHSO52Na2S2O3n(Na2S2O3)=0.2mol/L0.025L=0.005mol，n(KHSO5)=0.0025mol产品中KHSO5的质量分数为： 答案为：38.00。6实验室里，从废旧钴酸锂离子电池的正极材料（在铝箔上涂覆活性物质LiCoO2）中，回收钴、锂的操作流程如下图所示：回答下列问题。（1）拆解废旧电池获取正极材料前，先将其浸入NaCl溶液中，使电池短路而放电，此时溶液温度升高，该过程中能量的主要转化方

28、式为_。（2）“碱浸”过程中产生的气体是_；“过滤”所得滤液用盐酸处理可得到氢氧化铝，反应的化学方程式为_。（3）“酸浸”时主要反应的离子方程式为_；若硫酸、Na2S2O3溶液用一定浓度的盐酸替代，也可以达到“酸浸”的目的，但会产生_（填化学式）污染环境。（4）“沉钴”时，调pH所用的试剂是_；“沉钴”后溶液中c（Co2+）=_。（已知：KspCo（OH）2=1.09l0-15）（5）在空气中加热Co（OH）2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如左下图所示。290500，发生反应的化学方程式为_。（6）根据右下图判断，“沉锂”中获得Li2CO3固体的操作主要包括_、_、洗

29、涤、干燥等步骤。【答案】化学能电能热能 H2 NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3 8LiCoO2+ S2O32-+22H+=8Li+8Co2+2SO42-+11H2O Cl2 NaOH溶液或氢氧化钠固体 1.09l0-6mol/L 6Co2O34Co3O4+ O2 蒸发浓缩 趁热过滤 【解析】【分析】正极材料主要由Al和LiCoO2组成，LiCoO2属于盐类，由复分解反应的条件可判断，其与NaOH溶液混合不发生反应，故“碱浸”过程中只有Al和NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气，过滤得到滤渣为LiCoO2；“酸浸”时反应物有LiCoO2、硫酸和Na2S2O3溶液，依据“沉钴”产物为Co(OH)2可判断，反应后钴元素的价态从+3价降为+2价，依据氧化还原反应规律以及工艺中最后还可获得Na2SO410H2O副产品，可推知S元素价态升高并转化为SO42-；之后调节pH值得到Co(O