化學(xué)名師講練大一輪復(fù)習(xí)魯科新高考地區(qū)專(zhuān)用版高考新風(fēng)向命題新情境2-3氧化還原反應(yīng)的概念和規(guī)律

溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。高考新風(fēng)向·命題新情境目前,汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中均安裝了催化轉(zhuǎn)化器(如圖所示)。在催化器中,汽車(chē)尾氣中的CO和NO在催化劑的作用下反應(yīng),生成CO2和N2。問(wèn)題1:汽車(chē)尾氣中的CO來(lái)源于石油的燃燒,那尾氣中的NO是如何產(chǎn)生的呢?是否也來(lái)自石油的燃燒呢?產(chǎn)生NO的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)嗎?(素養(yǎng)角度——宏觀辨識(shí)與微觀探析)提示:石油的主要成分是烴,只含C、H兩種元素,燃燒時(shí)不能產(chǎn)生NO。在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸中,空氣中的N2和O2在火花塞放電的情況下化合生成NO,對(duì)應(yīng)的方程式為N2+O22NO,該反應(yīng)存在元素化合價(jià)的變化,屬于氧化還原反應(yīng)。問(wèn)題2:寫(xiě)出在催化器中汽車(chē)尾氣中的CO和NO在催化劑的作用下反應(yīng)生成CO2和N2的化學(xué)方程式,并指出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物;該反應(yīng)對(duì)減少汽車(chē)尾氣污染有何作用?(素養(yǎng)角度——變化觀念與平衡思想、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任)提示:2CO+2NO2CO2+N2,NO為氧化劑,CO為還原劑,CO2為氧化產(chǎn)物,N2為還原產(chǎn)物;該反應(yīng)將大氣污染物CO和NO轉(zhuǎn)化為無(wú)污染的N2和CO2,有利于環(huán)境保護(hù)。1.(2020·曲靖模擬)工業(yè)上從海水中提取溴單質(zhì)時(shí),可用純堿溶液吸收空氣吹出的溴,發(fā)生反應(yīng):(Ⅰ)3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO2;(Ⅱ)5NaBr+NaBrO3+3H2SO43Na2SO4+3Br2+3H2O下列有關(guān)判斷正確的是 ()A.反應(yīng)(Ⅰ)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1B.溴元素由化合態(tài)轉(zhuǎn)化成游離態(tài)時(shí)一定發(fā)生了還原反應(yīng)C.反應(yīng)(Ⅱ)中生成3molBr2時(shí),必有5mol電子轉(zhuǎn)移D.氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)變化的元素一定是不同種元素【解析】選C。反應(yīng)(Ⅰ)3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO2中溴為氧化劑和還原劑,其中作氧化劑的溴為mol,作還原劑的溴為mol,故二者比例為5∶1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;溴元素由化合態(tài)轉(zhuǎn)化成游離態(tài)時(shí)化合價(jià)可能降低也可能升高,可能發(fā)生氧化反應(yīng)或還原反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)(Ⅱ)5NaBr+NaBrO3+3H2SO43Na2SO4+3Br2+3H2O中溴化鈉中的溴從1價(jià)升高到0價(jià),溴酸鈉中溴從+5價(jià)降低到0價(jià),所以生成3molBr2時(shí),必有5mol電子轉(zhuǎn)移,C項(xiàng)正確;在氧化還原反應(yīng)中肯定有元素化合價(jià)變化,可能是一種元素也可能是不同的元素,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.已知HNO2在低溫下較穩(wěn)定,既有氧化性又有還原性,其氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物與溶液pH的關(guān)系如表,且酸性:H2SO3>HNO2>CH3COOH。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()pH范圍>7<7產(chǎn)物NONO、N2O、N2中的一種A.堿性條件下,NaNO2與NaClO反應(yīng)的離子方程式為NO2-+ClONOB.向冷的NaNO2溶液中通入H2S氣體,有淡黃色沉淀產(chǎn)生C.向冷的NaNO2溶液中通入SO2可得到HNO2D.低溫時(shí)不用其他試劑即可區(qū)分HNO2溶液與Na2CO3溶液【解析】選C。A.堿性條件下,NO2-的氧化產(chǎn)物為NO3-,則NaNO2與NaClO反應(yīng)的離子方程式為NO2-+ClONO3-+Cl,故A正確2具有氧化性,H2S具有還原性,酸性條件下,H2S被氧化為S,NO2-被還原為NO、N2O和N2中的一種,因此有淡黃色沉淀產(chǎn)生,故B正確2具有氧化性,SO2以還原性為主,酸性條件下,HNO2以氧化性為主,SO2被氧化為SO42-,NO2-被還原為NO、N2O和N2中的一種,得不到HNO2,故C錯(cuò)誤;D.低溫時(shí)不用其他試劑區(qū)分HNO2溶液與Na2CO3溶液,若將HNO2滴加到Na2CO3溶液中,反應(yīng)先是產(chǎn)生NaHCO3,再是產(chǎn)生CO2,現(xiàn)象是先不產(chǎn)生氣體,后產(chǎn)生氣體,而將Na2【加固訓(xùn)練】1.含amolFeCl3的溶液中加入含bmolFe和bmolCu的混合粉末充分反應(yīng)(忽略離子的水解),下列說(shuō)法中,不正確的是 ()A.當(dāng)a≤2b時(shí),發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3++Fe3Fe2+B.當(dāng)2b≤a≤4b時(shí),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e)為2bmol≤n(e)≤4bmolC.當(dāng)2a=5b時(shí),發(fā)生的總離子反應(yīng)為10Fe3++4Fe+Cu14Fe2++Cu2+D.當(dāng)2b<a<4b時(shí),反應(yīng)后的溶液中n(Fe2+)∶n(Cu2+)=12【解析】選D。金屬性鐵>銅,鐵離子首先氧化金屬鐵,當(dāng)a≤2b時(shí)鐵離子不足,發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3++Fe3Fe2+,A項(xiàng)正確;當(dāng)2b≤a≤4b時(shí)鐵離子全部參與反應(yīng),因此反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e)為amol,即為2bmol≤n(e)≤4bmol,B項(xiàng)正確;當(dāng)2a=5b時(shí)鐵全部反應(yīng),銅部分反應(yīng),發(fā)生的總離子反應(yīng)為10Fe3++4Fe+Cu14Fe2++Cu2+,C項(xiàng)正確;當(dāng)2b<a<4b時(shí)鐵全部反應(yīng),銅部分反應(yīng),與鐵反應(yīng)的鐵離子是2bmol,則與銅反應(yīng)的鐵離子是amol2bmol,所以生成銅離子是molbmol,因此反應(yīng)后的溶液中n(Fe2+)∶n(Cu2+)=2(a+b)∶(a2b),D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2018·北京高考)實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是

_________(錳被還原為Mn2+)。

②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有________________。

(2)探究K2FeO4的性質(zhì)①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計(jì)以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至過(guò)量,溶液呈紅色。方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生。i.由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有________離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl氧化,還可能由__

_____________________產(chǎn)生(用方程式表示)。ii.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗滌的目的是_________。

②根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)得出:氧化性Cl2________FeO42-(填“>”或“<”),而方案Ⅱ?qū)嶒?yàn)表明,Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,原因是③資料表明,酸性溶液中的氧化性FeO42->MnO4-,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下:將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振蕩后溶液呈淺紫色,該現(xiàn)象能否證明氧化性FeO42->MnO_____________________________________。

【解析】(1)①A中KMnO4與濃鹽酸反應(yīng),錳被還原為Mn2+,故反應(yīng)方程式是2KMnO4+16HCl(濃)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。②Cl2中混有HCl,可用飽和食鹽水除去,故除雜裝置B為。③由圖示信息,溶液中有KOH,故還有Cl2與KOH之間的歧化反應(yīng):Cl2+2OHCl+ClO+H2O。(2)①“取少量a,滴加KSCN溶液至過(guò)量,溶液呈紅色”,說(shuō)明a中含F(xiàn)e3+,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl氧化,因?yàn)镵2FeO4具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,還可能由4FeO42-+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O產(chǎn)生。K2FeO4在堿性溶液中較穩(wěn)定。ClO與Cl在酸性條件下反應(yīng)生成Cl2,用KOH溶液洗滌的目的是排除ClO的干擾。②K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)中,溶液呈堿性,發(fā)生反應(yīng)3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,故氧化性:Cl2>FeO42-。實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入了鹽酸,溶液的酸堿性發(fā)生變化,Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系發(fā)生變化。③若能證明,根據(jù)題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,最后溶液中不存在FeO42-,溶液振蕩后呈淺紫色