高考化学真题分项解析 专题04《氧化还原反应》.doc

专题04 氧化还原反应1【2015北京理综化学】在通风橱中进行下列实验：步骤现象fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止fe、cu接触后，其表面产生红棕色气泡下列说法中不正确的是（ ）a 种气体有无色变红棕色的化学方程式为：2no+o2=2no2b中的现象说明fe表面形成致密的氧化层，阻止fe进一步反应c对比、中现象，说明稀hno3的氧化性强于浓hno3d针对中现象，在fe、cu之间连接电流计，可判断fe是否被氧化【答案】c【解析】i是铁与稀硝酸反应生成无色气体no，no被空气中的氧气氧化生成红棕色的no2气体，故a正确；ii的现象是因为铁发生了钝化，fe表面形成致密的氧化层，阻止fe进一步反应，故b正确；实验ii反应停止是因为发生了钝化，不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱，物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析，故c错误；iii中fe、cu都能与硝酸反应，二者接触，符合原电池构成条件，要想验证铁是否为负极，发生氧化反应，可以连接电流计，故d正确。【考点定位】考查fe与硝酸的反应，涉及氮氧化物的性质、浓硝酸的强氧化性、原电池工作原理等【名师点晴】利用铁与稀硝酸、浓硝酸的反应考查有关实验现象及解释，原电池理论等，学生应明确铁在稀硝酸中反应生成no，在浓硝酸中发生钝化现象， 并能根据反应实质判断浓稀硝酸的氧化性强弱，同时还要知道原电池的构成条件以及原电池工作原理。【注】本题分类与专题4、52【2015海南化学】己知在碱性溶液中可发生如下反应：2r(oh)3 + 3c1o- + 4oh = 2ro4n-+3cl +5h2o。则ro4n-中r的化合价是（ ）a+3b+4c+5d+63【2015江苏化学】下列说法正确的是（ ）a分子式为c2h6o的有机化合物性质相同b相同条件下，等质量的碳按a、b两种途径完全转化，途径a比途径b放出更多热能途径a：ch2o高温 co+h2o2燃烧co2+h2o途径b：co2燃烧co2c在氧化还原反应中，还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数d通过化学变化可以直接将水转变为汽油【答案】c【解析】a、c2h6o可以是ch3ch2oh，也可以是ch3och3，化学性质不同，故a错误；b、根据盖斯定律，反应热只跟始态和终态有关，跟反应过程无关，始态和终态不变，反应热不变，等质量c生成co2，放出热量相同，故b错误；c、氧化还原反应中，得失电子数目守恒，故c正确；d、违背了化学变化的元素守恒，故d错误。 【考点定位】考查有机物同分异构体的性质、盖斯定律、氧化还原反应的规律、化学反应规律等知识。【名师点睛】涉及同分异构体、盖斯定律的应用、氧化还原反应的规律、化学反应遵循规律，同分异构体化学性质可能相同，如正丁烷、异丁烷等，也可能不相等，如乙醇、乙醚等，氧化还原反应规律体现在得失电子数目守恒、归中规律、强强联手等知识上，而化学反应应是遵循原子个数守恒和元素守恒等，注重学生基础的夯实。【注】本题分类于专题4、94【2015江苏化学】下列说法正确的是（ ）a若h2o2分解产生1molo2,理论上转移的电子数约为46021023b室温下，ph=3的ch3cooh溶液与ph=11的naoh溶液等体积混合，溶液ph7c钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀d一定条件下反应n23h22nh3达到平衡时，3v正(h2)=2v逆(nh3)【答案】c【解析】a、2h2o2=2h2oo2，生成1molo2，转移电子物质的量为26021023，故错误；b、醋酸是弱酸，氢氧化钠是强碱，等体积混合醋酸过量，水溶液显酸性，phco32hco3hso3。【解析】（1）电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子h+在阴极得到电子变为h2逸出，使附近的水溶液显碱性，溶液中的阴离子cl-在阳极失去电子，发生氧化反应。产生cl2。反应的离子方程式是2cl2h2ocl2h22oh。【考点定位】考查电解原理的应用、氧化还原反应方程式的书写、电离平衡常数在比较离子浓度大小的应用的知识。【名师点睛】氧化还原反应、电解原理、弱电解质的电离平衡理论、盐的水解、离子浓度大小比较是中学化学中的重要知识和理论，要掌握其反应原理、规律、方法、比较依据，再结合实际情况，进行正确的判断，得到相应的答案。【注】本题分类于专题4、108【2015江苏化学】(14分)烟气(主要污染物so2、nox)经o3预处理后用caso3水悬浮液吸收，可减少烟气中so2、nox的含量。o3氧化烟气中so2、nox的主要反应的热化学方程式为： no(g)o3(g)=no2(g)o2(g) h=2009kjmol1no(g)1/2o2(g)=no2(g) h=582kjmol1so2(g)o3(g)=so3(g)o2(g) h=2416kjmol1（1）反应3no(g)o3(g)=3no2(g)的h=_moll1。（2）室温下，固定进入反应器的no、so2的物质的量，改变加入o3的物质的量，反应一段时间后体系中n(no)、n(no2)和n(so2)随反应前n(o3)：n(no)的变化见右图。当n(o3)：n(no)1时，反应后no2的物质的量减少，其原因是_。增加n(o3)，o3氧化so2的反应几乎不受影响，其可能原因是 _。（3）当用caso3水悬浮液吸收经o3预处理的烟气时，清液(ph约为 8)中so32将no2转化为no2，其离子方程式为：_。（4）caso3水悬浮液中加入na2so4溶液，达到平衡后溶液中c(so32)=_用c(so42)、ksp(caso3)和ksp(caso4)表示；caso3水悬浮液中加入na2so4溶液能提高no2的吸收速率，其主要原因是_。【答案】（1）317.3；（2）o3将no2氧化成更高价氮氧化物；so2与o3的反应速率慢；（3）so322no22oh=so422no2h2o；（4）ksp(caso3)c(so42)/ksp(caso4)，caso3转化为caso4使溶液中so32的浓度增大，加快so32与no2的反应速率。【解析】（1） 前两式变形2得出：3no(g)o3(g)=3no2(g) h=200.958.22kjmol1=317.3kjmol1；（2）n(o3)：n(no)1，臭氧过量，no2减少，可能利用o3的强氧化性，把no2转化成更高价态；增加n(o3)，o3氧化so2的反应几乎不受影响，可能是此反应速率较慢；（3）ph约为8，说明溶液显碱性，配平氧化剂（产物）、还原剂（产物），根据原子个数守恒和所带电荷数守恒，配平其他，so322no22oh=so422no2h2o；（4）溶液中ca2、so42、so32，ksp(caso4)=c(ca2)c(so42)，c(ca2)=ksp(caso4)/c(so42)，同理，c(so32)=ksp(caso3)/c(ca2)，推出c(so32)=ksp(caso3)c(so42)/ksp(caso4)，利用反应向着更难溶方向进行，溶液中c(so32)的增加，加快反应速率，故提高no2的吸收速率。【考点定位】考查反应热的计算、氧化还原反应方程式的书写、溶度积的计算等知识【名师点睛】本试题涉及了热化学反应方程式的计算、根据图像推断可能出现的原因、氧化还原反应方程式的书写、溶度积的计算等知识，也就是主要体现化学反应原理考查，让元素及其化合物的性质做铺垫，完成化学反应原理的考查，让学生用基础知识解决实际问题，知识灵活运用。【注】本题分类于专题4、9、129【2015天津理综化学】（14分）fecl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比fecl3 高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：（1）fecl3 净水的原理是 。fecl3 溶液腐蚀钢铁设备，除h作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示） 。（2）为节约成本，工业上用naclo3 氧化酸性fecl2 废液得到fecl3 。若酸性fecl2 废液中c(fe2)=2.010-2moll-1, c(fe3)=1.010-3moll-1, c(cl)=5.310-2moll-1,则该溶液的ph约为 。完成naclo3 氧化fecl2 的离子方程式：clo3-+ fe2+ = cl+ fe3+ .（3）fecl3 在溶液中分三步水解：fe3+h2o fe(oh)2+h k1fe(oh)2+h2ofe(oh)2+h k2fe(oh)+h2ofe(oh)3+h k3以上水解反应的平衡常数k1、k2、k3由大到小的顺序是 。通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为：xfe3+yh2ofex(oh)y(3x-y)+yh+欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号） 。a降温 b加水稀释 c加入nh4cl d加入nahco3室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁以fe(mgl-1)表示的最佳范围约为 mgl-1。【答案】（1）fe3+水解生成的fe(oh)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2 fe3+fe=3 fe2+（2）2 1 6 6h+ 1 6 3h2o（3）k1k2k3 b d 调节溶液的ph（4）1820【解析】（1）fe3+水解生成的fe(oh)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 ，所以可起到净水的作用；钢铁设备中的fe会与铁离子反应生成亚铁离子，离子方程式是2 fe3+fe=3 fe2+ （2）根据电荷守恒，则溶液中氢离子的浓度是c(cl) -2 c(fe2)-3 c(fe3)=1.010-2moll-1,所以ph=2； 根据题意，氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，cl元素的化合价从+5价降低到-1价，得到6个电子，而fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，fe2+的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3；（3）铁离子的水解分为三步，且水解程度逐渐减弱，所以水解平衡常数逐渐减小，则k1k2k3；使平衡正向移动，因为水解为吸热反应，所以降温，平衡逆向移动；加水稀释，则水解平衡也正向移动；加入氯化铵，氯化铵溶液为酸性，氢离子浓度增大，平衡逆向移动；加入碳酸氢钠，则消耗氢离子，所以氢离子浓度降低，平衡正向移动，所以答案选bd；从反应的离子方程式中可知，氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成，所以关键步骤是调节溶液的ph。 （4）由图像可知，聚合氯化铁的浓度在1820 mgl-1时，去除率达到最大值，污水的浑浊度减小。【考点定位】本题主要考查了对铁的化合物性质的应用，氧化还原反应方程式的配平，对图像的分析能力【名师点睛】盐水解的应用之一为用作净水剂，与盐水解产生的胶体粒子的吸附作用有关，涉及的知识点仍是盐的水解；溶液ph的计算需计算溶液中的氢离子浓度，根据溶液中的电荷守恒、溶度积、水的离子积常数等来计算；化学方程式的配平，首先判断该反应是否为氧化还原反应，若为氧化还原反应，则先根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数，再根据电荷守恒，配平方程式中离子的系数，最后根据质量守恒定律配平其余物质的系数；对于多步反应的平衡常数的判断，根据方程式之间的关系，写出平衡常数的表达式，找出其中的数学关系即可；对于图像题，理解图像是解题的关键，观察横轴、纵轴的含义及曲线的变化趋势；平衡移动的判断，根据勒夏特列原理，结合条件的改变判断平衡移动的方向。该题包括的知识点很多，但彼此之间的联系不大。每个小题都是一个独立的题目。综合考查了学生的分析问题、解决问题的能力。【注】本题分类与专题4、1110【2015浙江理综化学】(6分) 请回答：（1）h2o2的电子式_。（2）镁燃烧不能用co2灭火，用化学方程式表示其理由_。（3）在agcl沉淀中加入kbr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式_。（4）完成以下氧化还原反应的离子方程式：( )mno4( )c2o42+_( )mn2+( )co2_(12分) 化合物甲和naalh4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和h2反应生成甲。甲与水反应可产生h2，甲与alcl3反应可得到naalh4。将4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 l(已折算成标准状况)的h2。请推测并回答：（1）甲的化学式_。（2）甲与alcl3反应得到naalh4的化学方程式_。（3）naalh4与水发生氧化还原反应的化学方程式_。（4）甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为fe2o3)，脱锈过程发生反应的化学方程式 。（5）某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生h2，即可证明得到的甲一定是纯净的。判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由_。【答案】（1） （2）2mgco22mgoc （3） agcl + br= agbr + cl （4） 2mno4 + 5c2o42 + 16h+ = 2mn2+ + 10co2+ 8h2o（1）nah （2） 4nah+alcl3=naalh4+3nacl（3）naalh4+2h2o=naalo2+4h2 （4） 3nah+fe2o3=2fe+3naoh（5）制备过程不合理，因为盐酸易挥发，h2中混有hcl，导致产物中有nacl验纯方法不合理，如果有na残留，na与水反应也产生h2；没有考虑混入的nacl【解析】（1）h2o2分子中两个氧原子与氢原子形成共用电子对，两个氧原子间也形成共用电子对，其电子式为： 。（2）镁可以在co2中燃烧，生成mgo和c，化学方程式为：2mgco22mgoc。 （3）agbr比agcl更难溶，生成的淡黄色沉淀为了溴化银，离子方程式为agcl + bragbr + cl。（4）mno4mn2+，mn的化合价降低5，c2o422co2，c的化合价升高2，根据化合价升降相等，变化可得：2mno4 + 5c2o42 = 2mn2+ + 10co2，该反应只能在酸性条件下进行(因为生成mn2+)，再根据原子数守恒可得完整的化学方程式：2mno4 + 5c2o42 + 16h+ = 2mn2+ + 10co2+ 8h2o（1） 将4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 l(已折算成标准状况)的h2，则甲所含氢元素的质量为0.1mol2gmol1=0.2g，n(h)=0.2mol，钠元素的质量为4.6g，n(na)=0.2mol，故甲的化学式为nah。（2）根据原子数守恒，甲与alcl3反应还生成nacl，化学方程式为：4nah+alcl3=naalh4+3nacl。（3）naalh4氢元素为1价，水中氢元素为+1价，两考可发生归中反应生成h2，h2既是氧化产物，也是还原产物，其它元素化合价不变，所以还有naalo2生成，化学方程式为：naalh4+2h2onaalo2+4h2。（4）1价的氢具有强还原性，可把fe3+还原为铁，化学方程式为：3nah+fe2o3=2fe+3naoh(若氧化产物为h2，还可以被fe2o3继续氧化)。（5）该同学的制备过程不合理，因为盐酸易挥发，h2中混有hcl，经浓硫酸干燥时hcl不能除去，hcl与na反应导致产物中有nacl；验纯方法也不合理，若钠有残留，na与水反应也产生h2，若混入nacl，固体物质也不纯净。【注】本题分类与专题4、1411【2015新课标卷理综化学】(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，回答下列问題：（1）工业上可用kc1o3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）用下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50 ml水溶解后，再加入 3 ml 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0.1000 moll-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（i2+2s2o32-2i+s4o62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 ml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 。v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最的亚氯酸盐。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】(1) 2：1 （2）nh4cl2hcl3h2ncl3 cl、oh c（3）2clo210i8h2cl5i24h2o 吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出）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 0.02700 （4）d【解析】（1）工业上可用kc1o3与na2so3在h2so4存在下制得clo2，在反应中氯元素的化合价从+5价降低到+4价，得到1个电子，氯酸钾是氧化剂。s元素的化合价从+4价升高到+6价，失去2个电子，亚硫酸钠是还原剂，则根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1。（2）根据流程图可知电解时生成氢气和ncl3，则电解时发生反应的化学方程式为nh4cl2hcl3h2ncl3。ncl3与naclo2反应生成clo2、nh3和氯化钠、naoh