（新课标Ⅰ）2019版高考化学一轮复习专题四氧化还原反应课件.ppt

专题四氧化还原反应,高考化学(课标专用),考点一氧化还原反应的概念1.(2015课标,13,6分,0.588)用如图所示装置进行下列实验:将中溶液滴入中,预测的现象与实际相符的是(),五年高考,A组统一命题课标卷题组,答案D稀盐酸滴入Na2CO3和NaOH的混合溶液中,NaOH优先发生反应,不会立即产生气泡,A项错误;常温下,铝遇浓硝酸发生钝化,不会产生红棕色气体,B项错误;AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中发生反应:Al3+4OH-Al+2H2O,不会产生沉淀,C项错误;H2C2O4与高锰酸钾酸性溶液发生氧化还原反应,而使高锰酸钾酸性溶液褪色,D项正确。,易错警示A项易忽略混合物中加入盐酸后,有优先反应的原则;B项认为用砂纸打磨过的铝条因把表面的氧化膜去掉了而可以与浓硝酸反应,易忽略常温下铝遇浓硝酸发生钝化;D项易忽略草酸具有还原性而可以与高锰酸钾酸性溶液发生氧化还原反应。,知识拓展氧化还原反应的先后规律:一种氧化剂遇到多种还原剂时,首先与还原性最强的还原剂反应;同理,一种还原剂遇到多种氧化剂时,首先与氧化性最强的氧化剂反应。,考点二氧化还原反应的规律2.(2015课标,28,15分,0.273)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:电解时发生反应的化学方程式为。溶液X中大量存在的阴离子有。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)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:,.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;.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;,.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;.用0.1000molL-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O2-32I-+S4O2-6),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:锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。玻璃液封装置的作用是。中加入的指示剂通常为,滴定至终点的现象是。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)21(1分)(2)NH4Cl+2HCl3H2+NCl3(2分)Cl-、OH-(2分)c(1分)(3)2ClO2+10I-+8H+5I2+4H2O+2Cl-(2分)吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)(2分)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)0.02700(2分)(4)d(1分),解析(1)该反应的氧化剂为KClO3,发生变化:KClO2;还原剂为Na2SO3,发生变化:Na2O3Na2O4,根据得失电子守恒可知n(KClO3)n(Na2SO3)=21。(2)由题中信息可知,电解NH4Cl溶液和盐酸的混合物得到NCl3溶液和H2,据此可写出电解时的总反应方程式。由NaClO2溶液与NCl3溶液反应的生成物可以看出,反应物中除NaClO2和NCl3外,还应有H2O,则该反应的离子方程式为:NCl3+6Cl+3H2O6ClO2+NH3+3Cl-+3OH-,故溶液X中大量存在的阴离子有Cl-和OH-。由于ClO2易溶于水,因此不能用水或饱和食盐水除去ClO2中的NH3;碱石灰不与NH3反应,无法将NH3除去;浓硫酸不与ClO2反应但能与NH3反应,故可用浓硫酸除去ClO2中的NH3。(3)ClO2具有强氧化性,在酸性条件下可将I-氧化为I2,自身被还原为Cl-,据此可写出有关的离子方程式。向锥形瓶中通入混合气时,会有少量ClO2从溶液中逸出,生成的碘也会逸出,通过玻璃液封装置可将逸出的ClO2和碘吸收,再将吸收液倒入锥形瓶中,保证了测定结果的准确性,减小了实验误差。,滴定含I2的溶液时一般使用淀粉溶液作指示剂。由2ClO25I210S2O2-3可知,n(ClO2)=0.2n(S2O2-3)=0.20.1000molL-10.02000L=4.00010-4mol,m(ClO2)=4.00010-4mol67.5gmol-1=0.02700g。(4)要除去亚氯酸盐,需加入具有还原性的物质,明矾显然不适宜;由于饮用水已处理过,再加入KI或盐酸,会产生对人体健康不利的I2或Cl2,故最适宜的物质是硫酸亚铁。,疑难突破陌生氧化还原反应的书写,首先要结合自身已经掌握的基础知识及题目给出的信息,分析出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物,再对该反应进行配平。,知识拓展滴定反应的关键是反应终点的判断,而反应终点的判断需要反应呈现特定的现象。,考点三氧化还原反应方程式的书写、配平及相关计算3.(2018课标,27,14分)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题:(1)KIO3的化学名称是。(2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是。“滤液”中的溶质主要是。“调pH”中发生反应的化学方程式为。(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。,写出电解时阴极的电极反应式。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为,其迁移方向是。与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有(写出一点)。,答案(1)碘酸钾(2)加热KClKH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O(或HIO3+KOHKIO3+H2O)(3)2H2O+2e-2OH-+H2K+a到b产生Cl2易污染环境等,解析本题考查化学工艺流程分析、元素及其化合物的性质、电解原理及应用。(1)KIO3的化学名称是碘酸钾。(2)由于气体的溶解度随温度升高而减小,故“逐Cl2”采用的方法是加热;分析工艺流程和酸化反应所得产物可知,滤液中的溶质主要是KCl;调pH的目的主要是中和H+,故“调pH”中发生反应的化学方程式为KH(IO3)2+KOH2KIO3+H2O或HIO3+KOHKIO3+H2O。(3)观察电解装置图知,惰性电极a为阳极,惰性电极b为阴极,在碱性条件下,阴极的电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-。电解过程中,阳极I2失去电子生成I,即I2-10e-+12OH-2I+6H2O,通过阳离子交换膜的离子主要为K+,迁移方向是从a到b。“KClO3氧化法”产生有毒气体Cl2,故与“电解法”相比的不足之处有产生有毒气体Cl2,易污染环境等。,审题技巧注意物质形式的变化,KH(IO3)2可以看作KIO3和HIO3,则“调pH”的过程为碱中和HIO3的过程。,4.(2017课标,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:.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。.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(2S2O2-3+I22I-+S4O2-6)。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amolL-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mgL-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)22MnO(OH)2(3)量筒氧气(4)蓝色刚好褪去80ab(5)低,解析本题考查学生分析实验方案的能力及处理实验结果的能力。(1)取样时若扰动水体表面,会造成水样中溶解的氧气因扰动而逸出,使测定结果产生误差。(2)反应中Mn(OH)2作还原剂,O2作氧化剂,依据得失电子守恒可知二者应按物质的量之比21反应。(3)配制Na2S2O3溶液时,若蒸馏水中含有溶解氧会导致后续滴定实验产生误差,故应除去蒸馏水中的溶解氧。(4)由得失电子守恒可得关系式:O22I24Na2S2O3,则100.00mL水样中含氧量为mol,即8ab10-3g,1000mL(即1L)水样中含氧量为80abmg。(5)滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致代入计算式中Na2S2O3溶液的体积偏小,测定结果偏低。,5.(2014课标,27,15分,0.378)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。H3PO2中,P元素的化合价为。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41,则氧化产物为(填化学式)。NaH2PO2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):,写出阳极的电极反应式。分析产品室可得到H3PO2的原因。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)H3PO2H2P+H+(2)+1H3PO4正盐弱碱性(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3(4)2H2O-4e-O2+4H+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H3PO2PO3-4H2P或H3PO2被氧化,解析(1)H3PO2为一元中强酸,其电离方程式为H3PO2H+H2P。(2)在化合物中,各元素正、负化合价的代数和为零,故H3PO2中P元素化合价为+1价。设氧化产物中P元素的化合价为+x价,依题意并根据得失电子守恒有4(+1)-0=1+x-(+1),解得x=5,故氧化产物为H3PO4。因H3PO2为一元酸,故NaH2PO2为正盐;H3PO2为中强酸,故NaH2PO2溶液呈弱碱性。(3)根据得失电子守恒及原子守恒,可写出P4与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3。(4)由题给装置可知阳极反应式为2H2O-4e-4H+O2。阳极生成的H+穿过阳膜扩散至产品室,与从原料室穿过阴膜扩散至产品室的H2P反应生成H3PO2。若取消阳膜,合并阳极室和产品室,阳极生成的O2可将H3PO2或原料室扩散来的H2P氧化,造成产品中混入PO3-4杂质。,解题关键得失电子守恒法是进行氧化还原反应有关计算的不二法宝,也是判断氧化产物、还原产物的重要依据。,知识拓展书写陌生的氧化还原反应方程式时,首先应根据化合价的变化分析所给反应物中谁是氧化剂,谁是还原剂,以及反应后生成的氧化产物、还原产物是什么,然后根据得失电子相等将方程式配平,同时要根据溶液的酸碱性以及原子守恒,考虑反应物中是否需要添加H+、OH-或H2O。,评析本题从多角度考查了氧化还原反应,其中电解中的氧化还原过程难度较大,需要熟练掌握电化学的分析方法。,考点一氧化还原反应的概念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(),B组自主命题省（区、市）卷题组,答案C本题考查HClO、HNO3的氧化性和Fe(OH)2的还原性等相关知识。C项中沉淀由白色变为黑色是因为Ag2S比AgCl更难溶,AgCl转化为Ag2S发生复分解反应,不涉及氧化还原反应。,2.(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本题考查氧化还原反应及能量转化形式。硅太阳能电池吸收光能后,把光能转化为电能,没有发生氧化还原反应。,3.(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本题考查氧化还原反应的基本概念。A项,在CO2与Na2O2的反应中,CO2既不被氧化也不被还原;C项,乙烯与Br2的反应既是加成反应,又是氧化还原反应,反应中乙烯作还原剂被氧化;D项,氨气与AlCl3溶液的反应是非氧化还原反应。,解题技巧要确定谁被氧化、谁被还原,首先应确定反应是否为氧化还原反应,然后再确定谁在反应中得到电子、谁在反应中失去电子。,疑难突破乙烯和溴的反应中元素化合价的变化分析起来有一定的难度,我们可以根据形成共价键的原子所对应元素的非金属性强弱来判断,非金属性强的显负价,弱的显正价。,4.(2016上海单科,2,2分,)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是()A.海带提碘B.氯碱工业C.氨碱法制碱D.海水提溴,答案C海带提碘是将I-转化为I2,海水提溴是将Br-转化为Br2,氯碱工业中的化学反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,A、B、D均涉及氧化还原反应。,5.(2014山东理综,7,5分,)下表中对应关系正确的是(),答案BCH2CH2+HClCH3CH2Cl是加成反应,A项错误;Zn+Cu2+Zn2+Cu中单质Zn被氧化,C项错误;D项两个反应中水既不是氧化剂也不是还原剂,D项错误。,考点二氧化还原反应的规律6.(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DA项,明矾作净水剂是因为Al3+水解生成的Al(OH)3胶体有吸附作用;B项,甘油作护肤保湿剂是利用甘油中羟基的亲水性;C项,漂粉精作消毒剂是利用漂粉精溶于水后,ClO-水解生成HClO,HClO具有强氧化性。,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)待实验溶液颜色不再改变时,再进行实验,目的是使实验的反应达到。(2)是的对比实验,目的是排除中造成的影响。(3)和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。,K闭合时,指针向右偏转。b作极。当指针归零(反应达到平衡)后,向U形管左管中滴加0.01molL-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,证实了中Fe2+向Fe3+转化的原因。转化原因是。与(4)实验对比,不同的操作是。,(6)实验中,还原性:I-Fe2+;而实验中,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)正左管产生黄色沉淀,指针向左偏转(5)Fe2+随浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-向右管中加入1molL-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,解析(1)反应“2Fe3+2I-2Fe2+I2”为可逆反应,当溶液颜色不再改变时,说明有色物质的物质的量浓度不再变化,即可逆反应达到了化学平衡状态。(2)实验中加入了FeSO4溶液,有色溶液的稀释也会导致溶液颜色变浅,因此需做对比实验,以排除溶液稀释对溶液颜色变化造成的影响。(4)K闭合后即形成了原电池,b极的电极反应式为Fe3+e-Fe2+,故b是原电池的正极。根据该同学的推测,若I-的还原性弱于Fe2+,则应发生反应:I2+2Fe2+2Fe3+2I-,其中b极的电极反应式为Fe2+-e-Fe3+,即b作原电池的负极,由中现象可知,此时电流计指针应向左偏转。(5)(4)中的原理是c(I-)降低导致I-的还原性弱于Fe2+,据此不难推测中Fe2+向Fe3+转化的原因应是c(Fe2+)增大导致Fe2+还原性强于I-。若要增大c(Fe2+),应向U形管右管中加入1molL-1FeSO4溶液,然后观察指针的偏转方向。(6)对比(3)、(4)、(5)不难发现,物质的氧化性或还原性的大小与物质的浓度有关,对于一个可逆反应,在平衡时,可通过改变物质的浓度来改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向。,考点三氧化还原反应方程式的书写、配平及相关计算8.(2017海南单科,4,2分)在酸性条件下,可发生如下反应:Cl+2M3+4H2OM2On-7+Cl-+8H+,M2On-7中M的化合价是()A.+4B.+5C.+6D.+7,答案C根据离子方程式中,反应前后电荷守恒,可得6-1=8-n-1,解得n=2,M2O2-7中M的化合价为+6价,故C正确。,9.(2016上海单科,13,3分,)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是()A.氧气是氧化产物B.O2F2既是氧化剂又是还原剂C.若生成4.48LHF,则转移0.8mol电子D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为14,答案DO2F2中O为+1价,F为-1价,所以O2F2在反应中只作氧化剂,O2是还原产物,A项和B项均不正确;生成标准状况下4.48LHF气体,转移电子的物质的量才是0.8mol,C项错误;该反应中H2S是还原剂,故还原剂与氧化剂的物质的量之比为14,D项正确。,10.(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mgL-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5mgL-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。,.测定原理:碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:2Mn2+O2+4OH-2MnO(OH)2酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+Mn2+I2+H2O(未配平)用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:2S2O2-3+I2S4O2-6+2I-.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,至反应完全。d.搅拌并向烧瓶中加入2mLH2SO4无氧溶液,至反应完全,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0.01000molL-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。滴定管注射器量筒(3)搅拌的作用是。,(4)配平反应的方程式,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=mgL-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)(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23次(6)溶液蓝色褪去(半分钟内不变色)9.0是(7)2H+S2O2-3S+SO2+H2OSO2+I2+2H2O4H+SO2-4+2I-4H+4I-+O22I2+2H2O(任写其中2个),解析(1)升高温度,气体在水中的溶解度减小,故配制无氧溶液时,可将溶剂水煮沸后冷却。(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择注射器。(3)烧瓶中加入溶液后搅拌的作用是使溶液混合均匀,增大反应物接触面积,加快反应速率。(4)标出化合价发生变化的元素的化合价,利用化合价升降总数相等,结合电荷守恒和原子守恒,配平方程式:MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2+I2+3H2O。(5)定量测定实验中,常多次测量求平均值以减小测定误差,故步骤f为重复步骤e的操作23次。(6)步骤e中用Na2S2O3溶液滴定I2,淀粉作指示剂,故达到滴定终点的标志为溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色。测定过程中,由关系式:2S2O2-3I2MnO(OH)2O2知:n(O2)=0.01000molL-14.5010-3L=4.5010-5mol,故水样中的DO=4.5010-5mol32gmol-1=910-3gL-1,即9.0mgL-1;由于9.0mgL-15mgL-1,故作为饮用水源,此次测得DO达标。(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后,若溶液pH过低,H2SO4能与Na2S2O3溶液反应,即2H+S2O2-3S+SO2+H2O;生成的SO2也能与I2反应,即SO2+I2+2H2O4H+2I-+SO2-4;pH过低时,水,样中空气中的O2也能氧化I-,即4H+4I-+O22I2+2H2O。,考点一氧化还原反应的概念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,其中和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,C组教师专用题组,答案A由图示可知该反应是一种反应物分解生成两种生成物,其中一种生成物为单质,故该反应一定是分解反应和氧化还原反应;由反应后图示知反应物和生成物共存,故一定属于可逆反应。,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明矾净化水是利用了Al3+水解生成的Al(OH)3胶体的吸附作用,纯碱去油污是利用了CO2-3水解产生的OH-使油脂发生水解,食醋除水垢是利用了CH3COOH和CaCO3反应,所以A、B、C中均未涉及氧化还原反应。漂白粉中Ca(ClO)2遇水和空气中的CO2可生成HClO,HClO具有强氧化性,可漂白织物,故D项符合题意。,考点二氧化还原反应的规律3.(2013福建理综,12,6分,)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020molL-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合,记录1055间溶液变蓝时间,55时未观察到溶液变蓝,实验结果如下图。据图分析,下列判断不正的是(),答案B由图可知,A项正确;图中b、c两点对应的温度不同,故NaHSO3的反应速率也不同,B项错误;a点NaHSO3的反应速率为v=molL-1s-1=5.010-5molL-1s-1,C项正确;由题干信息可知,温度高于40时不宜用淀粉作指示剂,D项正确。,A.40之前与40之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.010-5molL-1s-1D.温度高于40时,淀粉不宜用作该实验的指示剂,4.(2013浙江理综,26,15分,)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25gL-1。请回答下列问题:(1)甲的化学式是;乙的电子式是。(2)甲与水反应的化学方程式是。(3)气体丙与金属镁反应的产物是(用化学式表示)。(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式。有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之。(已知:Cu2O+2H+Cu+Cu2+H2O)(5)甲与乙之间(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是。,答案(1)AlH3HH(2)AlH3+3H2OAl(OH)3+3H2(3)Mg3N2(4)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O取样后加稀H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O。反之则无Cu2O(5)可能AlH3中的氢化合价为-1价,NH3中的氢为+1价,因而有可能发生氧化还原反应生成氢气,解析由甲加热可产生金属单质和H2,可判断甲为氢化物,又因甲与水反应生成的白色沉淀可溶于NaOH溶液及根据质量关系可推出甲为AlH3。丙的摩尔质量为1.25gL-122.4Lmol-1=28gmol-1,中学中常见的摩尔质量为28gmol-1的物质有N2、CO、C2H4等,又因丙为单质,则丙为N2,乙为NH3。,考点三氧化还原反应方程式的书写、配平及相关计算5.(2014大纲全国,13,6分,)已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol时,下列有关说法错的是()A.若某温度下,反应后=11,则溶液中=B.参加反应的氯气的物质的量等于amolC.改变温度,反应中转移电子的物质的量的范围:amolamolD.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为amol,答案DA项,可设溶液为1L,n(Cl-)=11mol,n(ClO-)=1mol,则反应中n(得电子)=11mol,生成1molClO-时只失电子1mol,故应生成2molCl(失电子10mol),即=,A正确。由KCl、KClO、KClO3中n(Cl)=n(K)=n(KOH)=amol可推知n(Cl2)=mol,B正确。Cl2通入KOH溶液中,可发生,当n(KOH)=amol时,转移电子的物质的量范围:amol(只发生反应)amol(只发生反应),C正确。若只发生反应,KClO3可达最大理论产量mol,D错误。,知识拓展对复杂的氧化还原反应的计算型试题,首先要全面分析所发生反应的化学方程式,然后根据这些方程式进行讨论、分析与计算。注意解题过程中要应用一些常见的计算技巧,如守恒法、极值法等。极值法是指在混合体系或反应物可能发生几个反应生成多种产物的计算中,可假设混合体系中全部是一种物质或只发生一个反应,求出最大值、最小值。,6.(2012课标,26,14分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的Fe-Clx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40molL-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:(列出计算过程);(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)n(Cl)=12.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为。在实验室中,FeCl2可用铁粉和反应制备,Fe-Cl3可用铁粉和反应制备;(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为;,(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为。,答案(1)n(Cl)=0.0250L0.40molL-1=0.010mol0.54g-0.010mol35.5gmol-1=0.19gn(Fe)=0.0034moln(Fe)n(Cl)=0.00340.01013,x=3(2)0.10盐酸氯气(3)2Fe3+2I-2Fe2+I2(或2Fe3+3I-2Fe2+)(4)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO2-4+5H2O+3Cl-FeO2-4+3e-+4H2OFe(OH)3+5OH-2FeO2-4+8H2O+3Zn2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-注:Fe(OH)3、Zn(OH)2写成氧化物等其他形式且正确也可,解析(1)依题意:n(Cl-)=n(OH-)=0.40molL-125.010-3L=1.010-2mol,n(Fe)n(Cl)=1x=(1.010-2mol)13,x=3。(2)设FeCl3的物质的量分数为x,由题意得3x+2(1-x)=2.1,x=0.10。根据Fe+2HClFeCl2+H2、Fe+2FeCl33FeCl2、Fe+3Cl22FeCl3可知,FeCl2可用铁粉与FeCl3或盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉与Cl2反应制备。(3)生成的棕色物质为I2,故可写出该反应的离子方程式:2Fe3+2I-2Fe2+I2。(4)解答此问要紧扣题给信息,注意离子方程式中的电荷守恒及氧化还原反应中的得失电子守恒。,7.(2014北京理综,27,12分,)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。,气体a的成分是。若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O21+3。,(2)将气体a通入测硫装置中(如右图),采用滴定法测定硫的含量。H2O2氧化SO2的化学方程式:。用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗zmLNaOH溶液。若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数:。(3)将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。,气体a通过B和C的目的是。计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是。,答案(1)O2、SO2、CO2Fe3O4SO2(2)H2O2+SO2H2SO4(3)排除SO2对CO2测定的干扰吸收CO2前、后吸收瓶的质量,解析(1)钢样在O2中灼烧,所得气体a的成分是SO2、CO2和过量的O2。依据质量守恒定律及得失电子守恒,可写出反应方程式:3FeS+5O2Fe3O4+3SO2。(2)H2O2氧化SO2的化学方程式为SO2+H2O2H2SO4。钢样中m(S)=yzg,故钢样中硫的质量分数为。(3)气体a通过B、C时,SO2被氧化吸收,排除了SO2对CO2测定的干扰。测定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质量,就可得出灼烧生成CO2的质量,进而求出钢样中碳的质量分数。,8.(2014重庆理综,11,14分,)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。(1)氢气是清洁燃料,其燃烧产物为。(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,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。(3)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:(g)(g)+3H2(g)。在某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,其起始浓度为amolL-1,平衡时苯的浓度为bmolL-1,该反应的平衡常数K=。(4)一定条件下,下图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。,导线中电子移动方向为。(用A、D表示)生成目标产物的电极反应式为。该储氢装置的电流效率=。(=100%,计算结果保留小数点后1位),答案(1)H2O(2)NaBH4+2H2ONaBO2+4H24NA或2.4081024(3)mol3L-3(4)ADC6H6+6H+6e-C6H1264.3%,解析(1)H2的燃烧产物是H2O。(2)由NaBO2和NaBH4中B化合价相同知,NaBH4中H化合价升高,H2O中H化合价降低,所以反应为:NaBH4+2H2ONaBO2+4H2,1molNaBH4反应,则有4mol化合价升高,所以转移电子数为4NA。(3)由化学反应知,平衡时苯的浓度为bmolL-1,则环己烷浓度为(a-b)molL-1,H2的浓度为3bmolL-1,所以平衡常数K=mol3L-3=mol3L-3。(4)由图知在多孔惰性电极D表面生成,C的化合价降低,所以电子移动方向为:AD。目标产物是C6H12,所以电极反应式为:C6H6+6H+6e-C6H12。由题意知,电极E产生O2的物质的量为2.8mol,n(e-)转移=n(O2)4=2.8mol4=11.2mol,而C6H6没有完全转化,所以电极D上有H2生成。设生成H2xmol,C6H6转化ymol,则有:解得:y=1.2,x=2。,所以=100%64.3%。,考点一氧化还原反应的概念1.(2018河北邢台期末,4)中国传统文化对人类文明贡献巨大,本草纲目中有如下记载:“(火药)乃焰消(KNO3)、硫黄、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者”,其中利用的KNO3的性质是()A.自燃性B.稳定性C.还原性D.氧化性,三年模拟,A组20162018年高考模拟基础题组,答案D火药爆炸的反应原理为2KNO3+S+3CK2S+N2+3CO2,反应中N元素化合价降低,KNO3为氧化剂,故反应中利用了KNO3的氧化性,D项正确。,2.(2018安徽皖江名校联盟联考,1)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列说法中正确的是()A.碘酒可用于伤口消毒,其原理是I2和酒精都有强氧化性使蛋白质变性B.高铁车厢采用铝合金材料,是利用其具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点C.人体摄入膳食纤维,膳食纤维在人体内可水解为葡萄糖D.去除家用天然气中的有特殊臭味的气体,可减少环境污染,答案B酒精没有强氧化性,A项错误;高铁车厢采用铝合金材料,是利用其具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点,B项正确;纤维素在人体中不能水解,C项错误;天然气本身是一种无色、无味的气体,泄漏时难于察觉,使用时常在天然气中加入少量有特殊气味的乙硫醇,能便于人们及时发现天然气泄漏,若去除则天然气泄漏时不能及时察觉,可能会造成事故,D项错误。,3.(2018河南一轮复习诊断调研联考,4)N2O(笑气)、CHCl3(氯仿)都曾在医学上被用作麻醉剂。下列说法中正确的是()A.N2O、CHCl3都易溶于水B.N2O、CHCl3都属于电解质C.N2O只有氧化性没有还原性D.N2O、CHCl3都是共价化合物,答案DN2O能溶于水,CHCl3不溶于水,A项错误;N2O、CHCl3属于非电解质,B项错误;N2O中N显+1价,处于中间价态,N2O既有氧化性又有还原性,C项错误;N2O、CHCl3都是共价化合物,D项正确。,4.(2018安徽亳州质量检测,6)Cl2是纺织工业常用的漂白剂,Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”。S2O2-3和Cl2反应的产物之一为SO2-4。下列说法中不正确的是()A.该反应中还原剂是S2O2-3B.H2O参与该反应,且作氧化剂C.根据该反应可判断氧化性:Cl2SO2-4D.该反应中,每生成1molSO2-4,可脱去2molCl2,答案B反应的离子方程式为:S2O2-3+4Cl2+10OH-2SO2-4+8Cl-+5H2O。反应中S元素的化合价升高被氧化,则S2O2-3为还原剂,A项正确;反应中H2O为产物,B项错误;根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性:Cl2SO2-4,C项正确;由离子方程式可知,每生成1molSO2-4,可脱去2molCl2,D项正确。,5.(2017湖南郴州质量检测,1)在下列变化:大气固氮,硝酸银分解,实验室制取氨气。按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列正确的是()A.B.C.D.,答案A大气固氮发生的反应为N2+O22NO,氮元素被氧化;硝酸银分解的化学方程式为2AgNO32Ag+2NO2+O2,氮元素被还原;实验室制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,该反应属于非氧化还原反应,氮元素既不被氧化也不被还原,故正确答案是A。,6.(2017江西赣州十三县联考,4)我国古代有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的反应原理之一是4Ag+2H2S+O22X+2H2O。下列有关该反应的说法正确的是()A.Ag得到电子B.X为AgSC.O2被还原D.每生成1molX转移电子数为4NA,答案C由原子守恒可知X是Ag2S,反应中Ag失去电子,每生成1molAg2S转移电子数为2NA,所以A、B、D均不正确。,考点二氧化还原反应的规律7.(2018晋豫省际大联考,12)已知Fe2+或I2能与H2O2在一定条件下发生下列反应:Fe2+:H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O;H2O2+2Fe3+2Fe2+2H+O2。I2:H2O2+I22HIO;下列说法中错误的是()A.通过反应可知Fe2+为过氧化氢分解的催化剂B.根据反应可知,在该条件下,氧化性:H2O2Fe3+C.1molH2O2分解,转移的电子数为2NAD.反应为2HIO+H2O2I2+2H2O+O2,答案C反应相加的总反应恰好为过氧化氢的分解反应:2H2O22H2O+O2,并且反应前后Fe2+无变化,A项正确;反应中,过氧化氢为氧化剂,Fe3+为氧化产物,所以氧化性:H2O2Fe3+,B项正确;过氧化氢分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2,由反应方程式可知,1molH2O2分解,转移的电子数为NA,C项错误;由过氧化氢分解反应的化学方程式减去反应得到反应为:2HIO+H2O2I2+2H2O+O2,D项正确。,8.(2018湖南株洲教学质量统一检测一,15)“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成V。(1)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式:。(2)灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5,请写出该反应的化学方程式:。(3)V2O5是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气,其中钒元素被还原为蓝色的VO2+,请写出该反应的离子方程式:。(4)V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO3-4),溶于强酸生成含钒氧离子(V)的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式:、。(5)工业上用接触法制硫酸时要用到V2O5。在氧化SO2的过程中,450时发生V2O5与VO2之间的转化:V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5,说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是。,答案(1)V+6H+5NV+5NO2+3H2O(2)2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O(3)V2O5+6H+2Cl-2VO2+Cl2+3H2O(4)Na3VO4(VO2)2SO4(5)催化剂或催化作用,解析(1)钒室温下能溶解于浓硝酸中生成V,故金属钒与浓硝酸反应的离子方程式为V+6H+5NV+5NO2+3H2O。(2)根据题意灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5,其方程式为2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O。(3)沸腾的浓盐酸与V2O5反应产生氯气,氯元素的化合价升高,钒元素被还原为蓝色的VO2+,其反应的离子方程式为V2O5+6H+2Cl-2VO2+Cl2+3H2O。(4)V2O5与烧碱溶液反应生成Na3VO4,V2O5与稀硫酸反应生成(VO2)2SO4。(5)由方程式V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5可知,V2O5在接触法制硫酸过程中起到催化作用。,考点三氧化还原反应方程式的书写、配平及相关计算9.2018福建福州八县(市)协作体联考,1612mL浓度为0.05molL-1的Na2SO3溶液恰好与VmL浓度为0.02molL-1的K2X2O7溶液完全反应。已知X元素在产物中的化合价为+3。则V为()A.5B.10C.15D.20,答案B在K2X2O7中,X元素的化合价是+6价,产物中X元素的化合价是+3价,说明X元素的化合价降低,则Na2SO3中硫元素的化合价升高,从+4价升高到+6价,则根据得失电子守恒,1210-3L0.05molL-1(6-4)=V10-3L0.02molL-12(6-3),解得V=10,B项正确。,10.(2018福建百所重点校联合考试,18)高铁酸(H2FeO4)是一种多功能、高效无毒的新型绿色水处理剂,投入水中会迅速发生反应。(1)Na2FeO4中Fe的化合价为。(2)已知:常温下高铁酸为紫黑色固体,将H2FeO4投入水中,有气体生成,同时有红褐色沉淀产生,则H2FeO4与水反应的化学方程式为。(3)在工业上制备Na2FeO4