考點4 氧化還原反應

1、溫馨提示： 此題庫為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，關閉Word文檔返回原板塊。 考點4 氧化還原反應一、選擇題1.(2015·四川高考·1)下列物質(zhì)在生活中應用時,起還原作用的是()A.明礬作凈水劑B.甘油作護膚保濕劑C.漂粉精作消毒劑D.鐵粉作食品袋內(nèi)的脫氧劑【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)氧化還原反應的標志是化合價的變化;(2)還原劑在化學反應中起還原作用?！窘馕觥窟xD。明礬凈水是因為Al3+水解成Al(OH)3膠體吸附雜質(zhì),屬于非氧化還原反應;甘油具有強的吸濕性,可以讓皮膚上的水分不會太快散發(fā),同時適當從空氣中吸收水蒸氣,屬

2、于非氧化還原反應;漂粉精具有強氧化性,故可作消毒劑;鐵粉可以消耗食品袋中的氧氣,鐵粉自身被氧化,起還原作用。2.(2015·海南高考·1)化學與生活密切相關。下列應用中利用了物質(zhì)氧化性的是()A.明礬凈化水B.純堿去油污C.食醋除水垢 D.漂白粉漂白織物【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)常見的化學常識中的化學原理;(2)了解鹽類水解在日常生活中的應用以及漂白粉漂白原理?！窘馕觥窟xD。明礬凈化水是利用鋁離子水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體具有吸附作用,與物質(zhì)的氧化性無關,A不符合題意;純堿去油污是利用碳酸根離子水解顯堿性,油脂在堿性條件下水解,生成可溶性的物質(zhì),與物質(zhì)的氧化性

3、無關,B不符合題意;食醋除水垢,是利用醋酸的酸性,與物質(zhì)的氧化性無關,C不符合題意;漂白粉的有效成分是次氯酸鈣,該物質(zhì)與水發(fā)生反應生成的次氯酸具有強氧化性,可以將織物的色素氧化為無色物質(zhì),D符合題意。3.(2015·海南高考·6)已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應:2R(OH)3+3ClO-+4OH-2R+3Cl-+5H2O。則R中R的化合價是()A.+3B.+4C.+5D.+6【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)可以依據(jù)氧化還原反應中的電子守恒確定元素R的化合價;(2)也可以根據(jù)化學反應中的電荷守恒先確定n值,再確定R的化合價?！窘馕觥窟xD。根據(jù)氧化還原反應得失電子守

4、恒(化合價升降相等),反應中氯元素化合價由+1-1(化學計量數(shù)為3),因此R元素的化合價由+3升高到+6價(化學計量數(shù)為2),由此判斷D正確。(另解可以根據(jù)電荷守恒快速判斷n=2,進而確定R的化合價為+6價)。【誤區(qū)提醒】可以使用化合價升降數(shù)相等來確定元素R的化合價,還可以通過化學反應前后電荷守恒確定n值,進而確定R的化合價。4.(2015·江蘇高考·3)下列說法正確的是()A.分子式為C2H6O的有機化合物性質(zhì)相同B.相同條件下,等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化,途徑a比途徑b放出更多熱能途徑a:CCO+H2CO2+H2O途徑b:CCO2C.在氧化還原反應中,還原劑失去

5、電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)D.通過化學變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠汀窘馕觥窟xC。分子式為C2H6O的有機化合物可能為CH3CH2OH,也可能為CH3OCH3,二者性質(zhì)不同,A項錯誤;途徑a和途徑b均為單質(zhì)碳生成二氧化碳,根據(jù)蓋斯定律,二者能量變化相同(起始態(tài)相同),B項錯誤;在氧化還原反應中得失電子守恒,C項正確;將水變?yōu)槠褪遣滑F(xiàn)實的,水中只含氧、氫元素,而汽油含有碳、氫元素,組成元素不同無法轉(zhuǎn)化,D項錯誤。【誤區(qū)提醒】該題易錯選B項。錯誤地認為途徑a生成了CO和H2,CO和H2燃燒放出的熱量多,而忽視了C生成CO和H2需吸收熱量。沒有根據(jù)蓋斯定律解決此題。5.(2015·江蘇

6、高考·4)在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是()A.元素C的單質(zhì)只存在金剛石和石墨兩種同素異形體B.Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2+)>r(Mg)C.在該反應條件下,Mg的還原性強于C的還原性D.該反應中化學能全部轉(zhuǎn)化為熱能【解析】選C。除金剛石和石墨外,C還存在C60等同素異構體,A項錯誤;Mg的電子層數(shù)比Mg2+多,所以半徑r(Mg)>r(Mg2+),B項錯誤;反應方程式為2Mg + CO22MgO + C,還原劑為Mg,還原產(chǎn)物為C,由還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物,可得Mg的還原性強于C,C項正確;燃燒過程中除了轉(zhuǎn)化為熱能還轉(zhuǎn)化為光能等其

7、他能量,D項錯誤。二、非選擇題6.(2015·北京高考·28)為探討化學平衡移動原理與氧化還原反應規(guī)律的聯(lián)系,某同學通過改變濃度研究“2Fe3+2I-2Fe2+I2”反應中Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化。實驗如下:(1)待實驗溶液顏色不再改變時,再進行實驗,目的是使實驗的反應達到。(2)是的對比實驗,目的是排除中造成的影響。(3)和的顏色變化表明平衡逆向移動,Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化。用化學平衡移動原理解釋原因:。(4)根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律,該同學推測中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,導致I-的還原性弱于Fe2+,用如圖裝置(a、b均為石墨電極)進行

8、實驗驗證。K閉合時,指針向右偏轉(zhuǎn),b作極。當指針歸零(反應達到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01 mol·L-1AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實了其推測,該現(xiàn)象是  。(5)按照(4)的原理,該同學用上圖裝置進行實驗,證實了中Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因。轉(zhuǎn)化原因是。與(4)實驗對比,不同的操作是。(6)實驗中,還原性:I->Fe2+;而實驗中,還原性:Fe2+>I-,將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結論是  ?！窘忸}指南】解答本題時應按照以下流程:【解析】(1)待實驗溶液顏色不再改變時,再進行實驗,目的是使實驗的反應達到化學平衡狀態(tài)。(2)實驗

9、加入了水,是實驗的對比實驗,因此目的是排除因加入FeSO4溶液而將溶液稀釋引起溶液顏色的變化。(3)中加入AgNO3,Ag+與I-生成AgI黃色沉淀,I-濃度降低,2Fe3+2I-2Fe2+I2平衡逆向移動,溶液褪色;中加入FeSO4,Fe2+濃度增大,平衡逆向移動,溶液顏色變淺。(4)K閉合時,指針向右偏轉(zhuǎn),表明b極為正極,Fe3+得電子;當指針歸零(反應達到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol·L-1AgNO3溶液,產(chǎn)生黃色沉淀,I-濃度減小,2Fe3+2I-2Fe2+I2平衡左移,指針向左偏轉(zhuǎn)。(5)Fe2+向Fe3+轉(zhuǎn)化的原因是Fe2+濃度增大,還原性增強。與(4)實驗

10、對比,不同的操作是當指針歸零后,向U型管右管中滴加1 mol·L-1FeSO4溶液。(6)將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結論是在其他條件不變時,物質(zhì)的氧化性和還原性與濃度有關,濃度的改變可影響物質(zhì)的氧化性和還原性,導致平衡移動。答案:(1)化學平衡狀態(tài)(2)溶液稀釋對顏色變化(3)中加入Ag+發(fā)生反應:Ag+I-AgI,c(I-)降低;中加入FeSO4,c(Fe2+)增大,平衡均逆向移動(4)正左管產(chǎn)生黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn)(5)Fe2+濃度增大,還原性增強,使Fe2+還原性強于I-向U型管右管中滴加1 mol·L-1FeSO4溶液(6)該反應為可逆氧化還原反應,在

11、平衡時,通過改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化性和還原性,并影響平衡移動方向7.(2015·全國卷·28)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑。回答下列問題:(1)工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為。(2)實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,通過以下過程制備ClO2:電解時發(fā)生反應的化學方程式為。溶液X中大量存在的陰離子有。除去ClO2中的NH3可選用的試劑是(填標號)。a.水 b.堿石灰c.濃硫酸d.飽和食鹽水(3)用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量:.

12、在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸;.在玻璃液封裝置中加入水,使液面沒過玻璃液封管的管口;.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收;.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中;.用0.100 0 mol·L-1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2+2S22I-+S4),指示劑顯示終點時共用去20.00 mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中:錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為。玻璃液封裝置的作用是。中加入的指示劑通常為,滴定至終點的現(xiàn)象是 。測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為g。(4)用ClO2處理過的飲用水會含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標的亞氯酸鹽,下列

13、物質(zhì)最適宜的是(填標號)。a.明礬 b.碘化鉀c.鹽酸 d.硫酸亞鐵【解題指南】解答本題時應注意以下兩點:(1)書寫化學方程式時要注意結合題目給出的物質(zhì)書寫產(chǎn)物;(2)注意利用氧化性、還原性進行物質(zhì)的除雜。【解析】(1)根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒,氯元素的化合價從+5價降到+4價,得1個電子,氯酸鉀是氧化劑;硫元素的化合價從+4價升高到+6價,失去2個電子,亞硫酸鈉是還原劑,根據(jù)得失電子相等可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為21。(2)根據(jù)圖示可知氯化銨和氯化氫反應生成氫氣和NCl3,配平即可。根據(jù)產(chǎn)物中有氨氣生成可知溶液為堿性,存在氫氧根離子,根據(jù)元素守恒可知還存在氯離子。ClO2易溶于

14、水,a、d錯誤;堿石灰不能吸收NH3,b錯誤。(3)ClO2能把碘離子氧化為碘單質(zhì),自身被還原為氯離子。由于ClO2有毒,容易逸出進入空氣中,所以玻璃液封裝置的作用是吸收殘余的二氧化氯氣體。由于碘單質(zhì)遇到淀粉變藍,所以常用的指示劑為淀粉。滴定終點的顏色為溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變。根據(jù)方程式可知2ClO25I210S2,則測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為0.100 0 mol·L-1×0.02 L×67.5 g·mol-1÷5=0.027 00 g。(4)亞氯酸鹽有氧化性,除去它要用有還原性的硫酸亞鐵,同時產(chǎn)生的鐵離子還能凈水。

15、答案:(1)21(2)NH4Cl+2HCl3H2+NCl3Cl-、OH-c(3)2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O吸收殘余的二氧化氯氣體淀粉溶液溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變0.027 00(4)d8.(2015·山東高考·29)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。(1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為溶液(填化學式),陽極電極反應式為,電解過程中Li+向電極遷移(填“A”或“B”)。(2)利用鈷渣含Co(OH)3、Fe

16、(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下:Co(OH)3溶解還原反應的離子方程式為,鐵渣中鐵元素的化合價為,在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41 g,CO2的體積為1.344 L(標準狀況),則鈷氧化物的化學式為。【解題指南】解答本題注意以下兩點:(1)注意陰、陽離子的放電順序以及陰、陽離子在電解池內(nèi)部移動方向的判斷;(2)注意流程中各步所加試劑的作用以及原子守恒觀點的應用。【解析】(1)B極區(qū)產(chǎn)生H2,同時生成LiOH,則B極區(qū)電解液為LiOH溶液;電極A為陽極,陽極區(qū)電解液為LiCl溶液,根據(jù)放電順序,陽極上Cl-失去電子,則陽極電極反應式為2Cl-

17、2e-Cl2;根據(jù)電流方向,電解過程中Li+向B電極遷移。(2)在酸性條件下,Co(OH)3首先與H+反應生成Co3+,Co3+具有氧化性,把S氧化為S,配平可得離子方程式:2Co(OH)3+4H+S2Co2+S+5H2O;鐵渣中鐵元素的化合價應該為高價,為+3價;CO2的物質(zhì)的量為1.344 L÷22.4 L·mol-1=0.06 mol,根據(jù)CoC2O4的組成可知鈷元素的物質(zhì)的量為0.03 mol,設鈷氧化物的化學式為CoxOy,根據(jù)元素的質(zhì)量比可得59x(16y)=0.03 mol×59 g·mol-1(2.41 g-0.03 mol×5

18、9 g·mol-1),解得xy=34,則鈷氧化物的化學式為Co3O4。答案:(1)LiOH2Cl-2e-Cl2B(2)2Co(OH)3+4H+S2Co2+S+5H2O或Co(OH)3+3H+Co3+3H2O,2Co3+S+H2O2Co2+S+2H+3Co3O49.(2015·浙江高考·27).請回答:(1)H2O2的電子式。(2)鎂燃燒不能用CO2滅火,用化學方程式表示其理由。(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)化為淡黃色沉淀,寫出反應的離子方程式。(4)完成以下氧化還原反應的離子方程式:()Mn+()C2+ ()Mn2+()CO2+

19、0;.化合物甲和NaAlH4都是重要的還原劑。一定條件下金屬鈉和H2反應生成甲。甲與水反應可產(chǎn)生H2,甲與AlCl3反應可得到NaAlH4。將4.80 g甲加熱至完全分解,得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標準狀況)的H2。請推測并回答:(1)甲的化學式。(2)甲與AlCl3反應得到NaAlH4的化學方程式。(3)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應的化學方程式。(4)甲在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3),脫銹過程發(fā)生反應的化學方程式。(5)某同學認為:用惰性氣體趕盡反應體系中的空氣,將鐵和鹽酸反應后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥,再與金屬鈉反應,得到的固體物質(zhì)即為純凈的甲;

20、取該固體物質(zhì)與水反應,若能產(chǎn)生H2,即可證明得到的甲一定是純凈的。判斷該同學設想的制備和驗純方法的合理性并說明理由 ?！窘馕觥?(1)過氧化氫為共價化合物,兩個氧原子之間共用一對電子,其電子式為。(2)鎂燃燒不能用CO2滅火,因為會發(fā)生如下反應:2Mg+CO22MgO+C。(3)向AgCl沉淀中加入KBr溶液,因為Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgBr沉淀,AgCl+Br-AgBr+Cl-,沉淀由白色變成淡黃色。(4)根據(jù)電子守恒、原子守恒、電荷守恒可配平該離子方程式:2Mn+5C2+16H+2Mn2+10CO2+8H2O。.(1)一定條件下金屬鈉和H2反應生成甲,將4.80 g甲加熱至完全分解,得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標準狀況)的H2。n(H2)=0.1 mol,m(H2)=0.2 g,m(Na)=4.80 g-0.2 g=4.6 g,則n(Na)=0.2 mol,根據(jù)化合價關系,可推出甲的化學式為NaH,制備它的反應方程式為2Na+H22NaH。(2)根據(jù)條件NaH與AlCl3反應得到NaAlH4,NaH與