2020高考化学月刊 专题2 氧化还原反应及其配平专家预测4

2020高考化学月刊 专题2 氧化还原反应及其配平专家预测4 1. 为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580mL（标准状况）；方案二：将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.02000molL-1的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液。请回答下列问题：(1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：KMnO4+FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+MnSO4+K2SO4+H2O(2)在滴定实验中不能选择式滴定管，理由是；(3)根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为和；（铁的相对原子质量以55.9计）(4）若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。方案一(填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是；方案二(填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是。答案：(1)2；10；8；5；2；1；8。(2)碱；KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管(3)100；100。(4)不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确21世纪教育网注：本小题属于开放性试题，若考生回答“准确”或“不准确”且理由合理，可酌性给分。例如：考生回答方案一准确，因为铁片中不存在能与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，也不存在铁的氧化物方案一不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；如果存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低方案二准确，铁片溶于稀硫酸后，除Fe2+外，其他可能存在的金属离子在酸性溶液中均不能被高锰酸钾氧化，也不存在氧化铁方案二不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，千百万的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低 (2）不能选用碱式滴定管，因为碱式滴定管的下端有一段橡皮管，以被酸性的kmno4氧化而被腐蚀。 (3）由电子守恒得：方法一：22，m(Fe)1.45g，Fe的质量分数为：100。方法二：10.02000molL-10.025L5，m(Fe)0.140g，100100。(4）不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确【考点分析】纵观近几年高考命题的发展趋势，氧化还原反应除主要考查基本概念外，出现了将氧化还原反应方程式的配平与相关的分析推断相综合的趋势，以及信息迁移、探讨新问题情景的研究题。因此解题时，应注重将氧化还原反应的相关化学知识，按内在联系抽象归纳，逻辑地统摄成规律，并按此规律进行推理和想象。2. 磷单质及其化合物的、有广泛应用21世纪教育网（1）同磷灰石主要成分在高温下制备黄磷（P4）的热化学方程式为：4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ；H上述反应中，副产物矿渣可用来 。已知相同条件下：4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Cas3(PO4)2(s)+2CaSio3(s)+SiF4(g) ；H12Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)；H2SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s) ；H3用H1、H2和H3表示H，H= 。（2）三聚磷酸可视为三个磷酸分子（磷酸结构式见右图）之间脱去两个水分子产物，其结构式为 。三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，其化学式为 。（3）次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍。NaH2PO2中P元素的化合价为 。化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2，在酸性等条件下发生下述反应：（a） Ni2+ + H2PO2+ Ni+ H2PO3+ （b）6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2请在答题卡上写出并配平反应式（a）。利用中反应可在塑料镀件表面沉积镍磷合金，从而达到化学镀镍的目的，这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。方法上的不同点： ；原理上的不同点： ；化学镀的优点： 。【答案】（1）水泥；H13H2+18H3（2），Na5P3O10，（3）+1；2Ni2+ + 1H2PO2+ 1H2O 2 Ni+ +1H2PO3+ 2 H+（4）化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应；电镀通过外加电流，在镀件外形成镀层；化学镀是利用化学腐蚀反应；电镀是利用电解池，外加电流进行氧化还原反应； 装置简便，节约能源，操作简便。【解析】（1）由方程式可以看出副产物矿渣应该是CaSiO3(s)，结合炼铁我们不难得出答案是制水泥21世纪教育网运用盖斯定律，反应1反应23+反应318=总反应，则H=H13H2+18H3（2）结合题意三聚磷酸钠（俗称“五钠”）可知产物三聚磷酸应含有五个羟基，即三个磷酸分子之间有三个羟基相互反应脱去两个水分子，所以三聚磷酸的结构式为，三聚磷酸钠的化学式为Na5P3O10。（3）因为Na、H的化合价为+1，O为2，所以由化合价代数和为0可得P的化合价为：+1。由得失电子数目守恒（21）2=（31）1，可知Ni2+ 和Ni+的化学计量数为2，H2PO2和H2PO3的化学计量数为1，再由电荷守恒221=211+21，可知H+在方程式的右边，H2O在方程式的左边，化学计量数分别为2和1。即总方程式为：2Ni2+ +1H2PO2+ 1H2O 2 Ni+ +1H2PO3+ 2 H+ 比较化学镀与电镀应该从反应环境和条件以及反应实质和产物方面去分析归纳问题，从方法上分析，电镀是利用电解原理通过外加直流电源，在镀件表面形成的镀层，镀层一般只有镍，而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触，在塑料镀件表面沉积镍磷合金，这是两者的不同；从原理上分析，无论电镀还是化学镀均有电子的转移，均是利用了氧化还原反应，这是两者的相同点，不同点是化学镀用的是化学反应，而电镀用的是电化学；很明显化学镀装置简单，而且不需要消耗电能，装置简单、耗能少、操作简便应该是化学镀优于电镀的。【考点分析】氧化还原反应综合应用3.（1）配平氧化还原反应方程式： C2O42-+MnO4-+H+ CO2+Mn2+H2O(2）称取6.0 g含H2C2O42H2O、KOH、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中。第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H的物质的量为mol。第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全，此时溶液颜色由变为。该溶液中还原剂的物质的量为mol。原试样中H2C2O42H2O的质量分数为。KHC2O4的质量分数为。【答案】（1）5 2 16 10 2 8(2）0.005；无色；紫红色；0.004。 21；64。 (2）由HOH =H2O知，n(H)=n(OH)0.25molL10.02L0.005mol。 原溶液无色，而KMnO4为紫红色，所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时，溶液呈紫红色。 由电子守恒得：n(还)20.1molL10.016L5，n(还)0.004mol。 由于实验时所取溶液均为配置时的，所以、中计算的数据均为配置溶液中溶质的，由得：2n(H2C2O42H2O)n(KHC2O4)=0.05mol，由得：n(H2C2O42H2O)n(KHC2O4)=0.04mol，解上述两个方程式得：n(H2C2O42H2O)0.01mol，n(KHC2O4)0.03mol，H2C2O42H2O的质量分数为：100%=21%，KHC2O4的质量分数为：100%64%。【考点分析】将酸碱中和滴定的知识迁移到氧化还原反应中。4. 某厂废水中含5.0010-3molL-1的，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料（的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：（1）第步反应的离子方程式是 （2）第步中用PH试纸测定溶液PH的操作是： （3）第步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH）3外，还有 （4）欲使1L该废水中的完全转化为。理论上需要加入 GFeSO47H2O。【答案】（1）Cr2O72- + 6Fe2 + 14H 2Cr3+ + 6Fe3 + 7H2O（2）将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照（3）