2015-2017三年高考化學(xué)真題分類匯編：專題05 氧化還原反應(yīng)

2015-2017三年高考化學(xué)真題分類匯編：專題05氧化還原反應(yīng)

該題考查了K2Cr2O7作為氧化劑的性質(zhì)以及酸性條件下Cr2O7^2-的平衡轉(zhuǎn)化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和反應(yīng)式，可以得出以下結(jié)論：①反應(yīng)前的K2Cr2O7溶液為橙色，反應(yīng)后溶液橙色加深，說明K2Cr2O7起到了氧化劑的作用；②C2H5OH還原了K2Cr2O7，生成了Cr2O7^2-，說明K2Cr2O7是可以被還原的；③對比②和④可知，K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性強(qiáng)，因?yàn)樵谒嵝詶l件下Cr2O7^2-向CrO4^2-轉(zhuǎn)化，說明Cr2O7^2-是可以被還原的；④向④中加入70%H2SO4溶液至過量，溶液變?yōu)槌壬?，說明Cr2O7^2-向CrO4^2-的平衡位置發(fā)生了改變，K2Cr2O7進(jìn)一步發(fā)揮了氧化劑的作用。因此，選項(xiàng)D不正確。原性，反應(yīng)后化合價(jià)升高，對應(yīng)的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物。根據(jù)反應(yīng)方程式，可以確定O2F2是氧化劑，因?yàn)樗邮芰薍2S中的電子，同時(shí)也是還原劑，因?yàn)樗鼘㈦娮愚D(zhuǎn)移給了HF。選項(xiàng)A錯(cuò)誤，因?yàn)檠鯕獠⒉粎⑴c反應(yīng)；選項(xiàng)B錯(cuò)誤，因?yàn)镺2F2只是還原劑；選項(xiàng)C錯(cuò)誤，因?yàn)樯蒆F的量與電子轉(zhuǎn)移無直接關(guān)系；選項(xiàng)D正確，因?yàn)楦鶕?jù)反應(yīng)方程式，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：4。B．碘酒作為消毒劑C．氯氣作為漂白劑D．氫氧化鈉作為脫毛劑【答案】B試題分析：還原劑是指能夠給予其他物質(zhì)電子的物質(zhì)，使其被還原，自身被氧化的物質(zhì)。選項(xiàng)中只有碘酒具有還原作用，因?yàn)榈饩浦械牡饪梢员贿€原成碘離子，起到消毒作用。其他選項(xiàng)中的物質(zhì)都是氧化劑，如明礬、氯氣和氫氧化鈉都能氧化其他物質(zhì)。代替NaClO溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________?！敬鸢浮浚?）2∶7；（2）2Ag+2NaClO+2NaOH→2AgCl↓+2NaCl+H2O+O2；（3）3Ag+4HNO3→3AgNO3+NO↑+2H2O代替NaClO的缺點(diǎn)是會(huì)釋放出氮氧化物，造成環(huán)境污染。因此，使用HNO3代替NaClO也會(huì)有同樣的問題。砷是第四周期ⅤA族元素，可以形成多種化合物，如As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等，在工業(yè)上常將含砷廢渣（主要成分為As2S3）制成漿狀，通入O2氧化，生成H3AsO4和單質(zhì)硫。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S。NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等。在其生產(chǎn)工藝中，NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化劑，還原產(chǎn)物為NaCl。根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。在“尾氣吸收”反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1，氧化產(chǎn)物是O2。NaClO2的有效氯含量為1.57，表示每克NaClO2含有相當(dāng)于1.57克Cl2的氧化能力。根據(jù)圖示可知，利用含有過氧化氫的NaOH溶液吸收ClO2氣體，產(chǎn)物為NaClO2。在此吸收反應(yīng)中，ClO2是氧化劑，NaOH是還原劑，H2O2是還原產(chǎn)物，O2是氧化產(chǎn)物。每1mol的H2O2轉(zhuǎn)移2mol電子，反應(yīng)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O。可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物為O2。每克NaClO2的物質(zhì)的量n(NaClO2)=1g÷90.5g/mol=mol，其獲得電子的物質(zhì)的量是n(e)=?190.51mol×4=4/90.5mol。1molCl2獲得電子的物質(zhì)的量是2mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知其相對于氯氣的物質(zhì)的量為n=mol×4÷90.5222=mol，則氯氣的質(zhì)量為mol×71g/mol=1.57g。【考點(diǎn)定位】考查混合物的分離與提純、氧化還原反應(yīng)的分析及電解原理的應(yīng)用等知識?！久麕燑c(diǎn)睛】化合價(jià)是元素形成化合物時(shí)表現(xiàn)出來的性質(zhì)。在任何化合物中，所有元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于0。掌握常見元素的化合價(jià)，并根據(jù)元素吸引電子能力大小及化合物中所有元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和等于0的原則判斷元素的化合價(jià)。有元素化合價(jià)變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，元素化合價(jià)升高，失去電子，該物質(zhì)作還原劑，變?yōu)檠趸a(chǎn)物；元素化合價(jià)降低，獲得電子，該物質(zhì)作氧化劑，變?yōu)檫€原產(chǎn)物，元素化合價(jià)升降總數(shù)等于反應(yīng)過程中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目?？衫米钚」稊?shù)法配平氧化還原反應(yīng)方程式，對于離子反應(yīng)，同時(shí)還要符合電荷守恒及原子守恒。16.【2016新課標(biāo)1卷】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr(藍(lán)紫色)、Cr(OH)4(綠色)、Cr2O7(橙紅色)、CrO4(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍(lán)色固體。回答下列問題：（4）+6價(jià)鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O7還原成Cr。該反應(yīng)的離子方程式為Cr2O7+3HSO3+5H=2Cr+3SO4+4H2O。聯(lián)氨是一種常用的化工原料，可用作火箭燃料。實(shí)驗(yàn)室可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。聯(lián)氨是一種常用的還原劑，向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液，觀察到的現(xiàn)象是固體逐漸變黑，并有氣泡產(chǎn)生。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O20.87kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生其他雜質(zhì)，還原產(chǎn)物為N2和H2O，而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4。以硅藻土為載體的五氧化二釩（V2O5）是接觸法生成硫酸的催化劑。廢釩催化劑中含有V2O5、V2O4、K2SO4、SiO2等成分，回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑回收工藝路線中，“氧化”中欲使3mol的VO變?yōu)閂O2，則需要氧化劑KClO3至少為0.5mol。V元素化合價(jià)從＋4價(jià)升高到＋5價(jià)，而氧化劑KClO3中氯元素化合價(jià)從＋5價(jià)降低到－1價(jià)，則根據(jù)電子得失守恒可知需要氯酸鉀的物質(zhì)的量為3mol÷6＝0.5mol。煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣。采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。4+2H2Oii：2Fe+2H+SO4＝2FeSO4+H2O請回答以下問題：①過程Ⅰ中，F(xiàn)e的作用是什么？為什么需要Fe的存在？②寫出過程Ⅰ中完整的化學(xué)方程式。③過程Ⅱ中，為什么需要加入氫氧化鈉？加入氫氧化鈉后會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)？【答案】（1）Fe的作用是催化反應(yīng)，加速反應(yīng)速率。需要Fe的存在是因?yàn)镻b和PbO2的反應(yīng)速率較慢，需要催化劑加速反應(yīng)。（2）2Fe+PbO2+4H+SO4＝2Fe+PbSO4+2H2O（3）加入氫氧化鈉是為了調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值，使反應(yīng)體系處于弱堿性條件下，有利于PbSO4的沉淀。加入氫氧化鈉后會(huì)發(fā)生中和反應(yīng)，生成水和鹽。1.離子方程式：Pb+PbO2+2H2SO4→2PbSO4+2H2O2Fe+Pb+2SO4^2-→PbSO4+2Fe^2+2.水中溶解氧的測定方法：O2+2Mn^2++4OH^-→MnO(OH)2↓MnO(OH)2+2I^-+4H+→Mn^2++I2+3H2OI2+2S2O3^2-→2I^-+S4O6^2-計(jì)算過程：n(I2)=c(Na2S2O3)×V(Na2S2O3)=0.01000mol/L×13.50mL×10^-3L/mL=6.750×10^-5moln(O2)=n(I2)/2=3.375×10^-5mol水中溶解氧=n(O2)×32g/mol×1000mg/g/100.00mL×10^-3L/mL=10.80mg/L本題主要考查氧化還原反應(yīng)方程式的書寫和溶解氧含量測定。在解答過程中，需要靈活應(yīng)用得失電子守恒法，即氧化劑得到的電子數(shù)等于還原劑失去的電子數(shù)。因此，我們可以根據(jù)反應(yīng)物和生成物的電荷以及氧化態(tài)變化來寫出離子方程式。在計(jì)算過程中，需要注意單位換算和計(jì)算公式的正確使用。NaCN超標(biāo)的電鍍廢水可以采用兩段氧化法處理。第一步是NaCN與NaClO反應(yīng)，生成NaOCN和NaCl；第二步是NaOCN與NaClO反應(yīng)，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN（Ki=6.3×10）有劇毒；HCN、HOCN中N元素的化合價(jià)相同。解題步驟如下：（1）第一次氧化時(shí)，溶液的pH應(yīng)調(diào)節(jié)為“堿性”；原因是防止生成HCN，造成人員中毒或污染空氣。（2）第二次氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CNO+3ClO→CO2↑+CO3+3Cl+N2↑。（3）處理100m含NaCN10.3mg/L的廢水，實(shí)際至少需NaClO14900g（實(shí)際用量應(yīng)為理論值的413倍），才能使NaCN含量低于0.5mg/L，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。參加反應(yīng)的NaCN是100×(10.3-0.5)g÷49g/mol=20mol，反應(yīng)中C由+2價(jià)升高到+4價(jià)，N元素化合價(jià)從-3價(jià)升高到價(jià)，即1molNaCN失去5mol電子，1mol次氯酸鈉得到2mol電子，因此處理100m3含NaCN10.3mg/L的廢水，實(shí)際至少需NaClO的質(zhì)量為20mol×5×74.5g/mol×4=14900g。（4）(CN)2與Cl2的化學(xué)性質(zhì)相似，根據(jù)氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)的方程式可知，(CN)2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaOCN、NaCN和H2O。Na+H2==NaH+H根據(jù)化學(xué)方程式，該反應(yīng)為氫化鈉和氫氣的反應(yīng)，可以簡化為Na+H2==NaH。碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉栴}：（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為MnSO4。工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3：2。用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量：Ⅰ．在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸；Ⅱ．在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口；Ⅲ．將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收；Ⅳ．將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中；Ⅴ．用0.1000mol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液（I2+2S2O3==2I+S4O6-），指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中：①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為ClO2+2I-+2H+==2Cl-+I2+H2O。②玻璃液封裝置的作用是吸收殘余的二氧化氯氣體，避免碘的逸出。③V中加入的指示劑通常為淀粉溶液，滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變。④測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為0.02700g。用ClO2處理過的飲用水會(huì)含有一定最的亞氯酸鹽。若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是硫酸亞鐵。（4）化學(xué)方程式為：2KClO3+H2C2O4→2ClO2+CO2+KHSO4。（4）KClO3可以與草酸和硫酸反應(yīng)生成高效的消毒殺菌劑ClO2，同時(shí)還會(huì)生成CO2和KHSO4等物質(zhì)。其中，化學(xué)方程式為：2KClO3+H2C2O4→2ClO2+CO2+KHSO4。33.【2015江蘇卷】(12分)