2023版高考化学总复习：专题四氧化还原反应十年高考分类题组

1、第 页专题四氧化还原反应考点一氧化还原反应基本概念1.(2019浙江4月选考,6,2分)反应8NH3+3Cl2 N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为()A.23B.83C.63D.32答案A分析题给反应,当有3 mol Cl2被还原时,参加反应的8 mol NH3中只有2 mol氮元素化合价从-3价升高到0价,即被氧化的NH3为2 mol,故选项A正确。解题思路还原剂被氧化,氧化剂被还原,先找出反应中的氧化剂和还原剂,再分析反应中参加氧化还原反应物质的物质的量,在此基础上作出判断。2.(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()A

2、BCD实验NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀,随后变为红褐色溶液变红,随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体,随后变为红棕色答案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。3.(2018浙江4月选考,7,2分)下列变化过程中,加入氧化剂才能实现的是()A.Cl2Cl-B.I-I2C.SO2SO32-D.CuOCu答案BCl2Cl-过程中氯元素的化合价降低,歧化或加还原

3、剂都能实现,故A错误;I-I2中碘元素的化合价升高,需要加氧化剂才能实现,故B正确;SO2SO32-中不存在元素化合价的变化,不需要加入氧化剂,故C错误;CuOCu中Cu元素的化合价降低,需要加还原剂才能实现,故D错误。4.(2016海南单科,7,4分)下列实验设计正确的是()A.将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性B.将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼C.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO32-D.将乙烯通入KMnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性答案D本题涉及的考点有元素及其化合物的性质、性质验证性实验方案的设计等,主要考查通过探究活动发现学习和生产、生活中有意义的化学问题,并能进

4、行实验探究的能力;能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案,并予以评价和优化;能通过化学实验收集有关数据,并科学地加以处理;能对实验现象做出合理的解释,运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化规律的能力,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。A项,SO2使溴水褪色发生的是氧化还原反应,证明SO2具有还原性,错误;B项,铁屑放入稀HNO3中不产生H2,而是产生NO,错误;C项,澄清石灰水滴入含HCO3-、HSO3-或SO32-的溶液中也会产生白色沉淀,错误;D项,乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,发生了氧化还原反应,体现了乙烯的还原性,正确。5.(2015海南单科,1,2分)化学与生活密切

5、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CO32-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。6.(2014山东理综,7,5分)下表中对应关系正确的是()ACH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HClCH2 CH2+HCl CH3CH2Cl均为取代反应B由油脂

6、得到甘油由淀粉得到葡萄糖均发生了水解反应CCl2+2Br- 2Cl-+Br2Zn+Cu2+ Zn2+Cu均为单质被还原的置换反应D2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2Cl2+H2O HCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应答案BCH2CH2+HCl CH3CH2Cl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。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)

7、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+。用右图装置(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0.01 molL-1 AgNO3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

8、+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1 molL-1 FeSO4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

9、- 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,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+

10、,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1 molL-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强弱与物质的浓度有关,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。评析本题将化学平衡的移动与氧化还原反应巧妙地结合在一起,平中出奇,耐人寻味。考生需打破思维定式,灵活运用所学知识才能突破各个设问,属中等难度题目。8.(2014福建理综,23,15分)元素周期表中第A族元素的单质及其化合物的

11、用途广泛。(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为。(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是(填序号)。a.Cl2、Br2、I2的熔点 b.Cl2、Br2、I2的氧化性c.HCl、HBr、HI的热稳定性d.HCl、HBr、HI的酸性(3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体完成中反应的总化学方程式:NaCl+H2O NaClO3+。中转化的基本反应类型是,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是。(4)一定条件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对

12、大小如下图所示。D是(填离子符号)。B A+C反应的热化学方程式为(用离子符号表示)。答案(1)(2)b、c(3)1NaCl+3H2O 1NaClO3+3H2复分解反应室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体(4)ClO4-3ClO-(aq) ClO3-(aq)+2Cl-(aq)H=-117 kJmol-1解析(1)与Cl同族的短周期元素为F,其原子结构示意图为。(2)非金属元素氢化物的热稳定性和单质的氧化性均可作为非金属性强弱的判断依据,而单质的熔点、氢化物的酸性不能作为判断依据。(3)根据氧化还原反应规律,化合价有升有降,可推断另一产物为H2;也可以用电解原理分析,阴极上H+得电子生成

13、H2,阳极上Cl-失电子生成ClO3-,配平可得NaCl+3H2ONaClO3+3H2。中反应为复分解反应:NaClO3+KCl NaCl+KClO3,该过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因为在室温下,KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶体。(4)由题图可知D中Cl元素化合价为+7价,D为ClO4-。B A+C,即ClO-发生歧化反应生成Cl-和ClO3-,由得失电子守恒可得:3ClO- ClO3-+2Cl-,反应热为H=E(ClO3-)+2E(Cl-)-3E(ClO-)=63 kJmol-1+0 kJmol-1-360 kJmol-1=-117 kJmol-1,所以热化学方程式为

14、3ClO-(aq) ClO3-(aq)+2Cl-(aq)H=-117 kJmol-1。9.(2011江苏,9,2分)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见下图)。下列说法正确的是()A.25 ,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应D.图中所示转化反应都是氧化还原反应答案BA项25时Na2CO3在水中的溶解度比NaHCO3的大;C项因果关系不对;D项制取Na2CO3的过程不涉及氧化还原反应。10.(2011上海,5,2分)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂

15、,它的性质和作用是()A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌答案A在K2FeO4中,Fe显+6价,为铁的非常见高价态,故K2FeO4有强氧化性;还原产物Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体为多孔状物质,能吸附水中杂质。考点二氧化还原反应方程式的书写1.(2014上海单科,16,3分)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50 mg,则()A.被氧化的

16、砒霜为1.98 mgB.分解产生的氢气为0.672 mLC.和砒霜反应的锌为3.90 mgD.转移的电子总数为610-5NA答案C由题意可写出如下化学反应方程式:As2O3+6Zn+12HCl 2As+3H2+6ZnCl2+3H2O 62 n(Zn) 1.5010-375 mol=210-5 moln(Zn)=62210-5 mol=610-5 mol,m(Zn)=610-5 mol65 g/mol=3.9010-3 g=3.90 mg,转移的电子总数为1.210-4NA,故C正确,D错误;在反应中砒霜被还原,A错误;B项,没有指明H2所处状况,体积不一定是0.672 mL。2.(2018海南

17、单科,14,8分)铜是人类发现最早并广泛使用的一种金属。回答下列问题:(1)实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,该反应的化学方程式为。(2)电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,写出该过程的离子方程式。配制的FeCl3溶液应保持(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是。(3)溶液中Cu2+的浓度可采用碘量法测得:2Cu2+5I- 2CuI+I3-;I3-+2S2O32- S4O62-+3I-反应中的氧化剂为。现取20.00 mL含Cu2+的溶液,加入足量的KI充分反应后,用0.100 0 molL-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液25.00 mL,此溶液中C

18、u2+的浓度为 molL-1。答案(1)Cu+H2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O(2)Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+酸性防止Fe3+水解生成Fe(OH)3(3)Cu2+0.125 0解析(1)过氧化氢在酸性条件下具有强氧化性,能跟铜反应,反应方程式为Cu+H2O2+H2SO4 CuSO4+2H2O。(2)FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,发生的反应为Cu+2Fe3+ Cu2+2Fe2+;由于铁离子易水解,因此氯化铁溶液要保持酸性。(3)铜元素的化合价由+2+1,化合价降低,因此氧化剂是Cu2+。2S2O32-I3-2Cu2+2 mol2 mol0.100 0 molL-125.0

19、010-3 Lc(Cu2+)20.0010-3 L0.100 0 molL-125.0010-3 L=c(Cu2+)20.0010-3 Lc(Cu2+)=0.125 0 molL-1。思路分析(1)铜不能与稀硫酸反应置换出氢气,稀硫酸的作用是提供氢离子,增强过氧化氢的氧化性。(2)由于铁离子易水解,因此配制的氯化铁溶液要保存在酸性条件下。3.(2018浙江4月选考,29,4分)称取4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0 mL 2.00 molL-1的硫酸充分溶解,往所得溶液中加入5.60 g铁粉,充分反应后,得固体的质量为3.04 g。请计算:(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的

20、物质的量。(2)固体混合物中氧化铜的质量。答案(4分)(1)0.100 mol(2分)(2)2.40 g(2分)解析先确定最终剩余固体的成分。CuO和Fe2O3的混合物完全溶于稀硫酸时发生反应:CuO+H2SO4 CuSO4+H2O,Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O,得到的溶液中含有CuSO4、Fe2(SO4)3和过量的H2SO4,再加入5.60 g(即0.1 mol)铁粉,因氧化性:Fe3+Cu2+H+,故先发生反应:Fe2(SO4)3+Fe 3FeSO4,再发生反应:CuSO4+Fe FeSO4+Cu,最后发生反应:H2SO4+Fe FeSO4+H2。若4.00 g固

21、体全为CuO,n(CuO)=4.00 g80 g/mol=0.05 mol,由反应知5.60 g铁粉刚好完全反应,最终剩余固体全为Cu,且m(Cu)=0.05 mol64 g/mol=3.20 g;若4.00 g固体全为Fe2O3,n(Fe2O3)=4.00 g160 g/mol=0.025 mol,由反应知5.60 g铁粉过量,最终剩余固体全为Fe,且m(Fe)=5.60 g-0.025 mol+(0.1 mol-30.025 mol)56 g/mol=2.80 g;现4.00 g固体为CuO、Fe2O3的混合物,则反应最终铁粉过量,最后所得3.04 g固体为Cu和Fe的混合物。(1)因铁粉

22、过量,故加入铁粉充分反应后,溶液中溶质只有FeSO4,则n(FeSO4)=n(H2SO4)=2.00 mol/L50.010-3 L=0.100 mol。(2)设混合物中CuO、Fe2O3的物质的量分别为x、y,则有:80 g/molx+160 g/moly=4.00 g,因加入0.100 mol的铁粉,最终溶液中含0.100 mol FeSO4,由元素守恒知3.04 g固体中铁元素的质量等于Fe2O3中所含的铁元素的质量,固体中铜元素的质量等于CuO中铜元素的质量,即64 g/molx+56 g/mol2y=3.04 g,由可解得x=0.03 mol,y=0.01 mol,故m(CuO)=0.03 mol80 g/mol=2.40 g。4.(2016江苏单科,18,12分)过氧化钙(CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(1)Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO28H2O。Ca(OH)2+H2O2+6H2O CaO28H2O反应时通常加入过量的Ca(OH)2,其目的是。(2)向池塘水中加入一定