1、專題四氧化還原反應高考化學高考化學 (課標專用)A A組統一命題組統一命題課標卷題組課標卷題組考點一氧化還原反應的概念考點一氧化還原反應的概念(2015課標,13,6分,0.588)用如圖所示裝置進行下列實驗:將中溶液滴入中,預測的現象與實際相符的是()五年高考答案答案D稀鹽酸滴入Na2CO3和NaOH的混合溶液中,NaOH優先發生反應,不會立即產生氣泡,A項錯誤;常溫下,鋁遇濃硝酸發生鈍化,不會產生紅棕色氣體,B項錯誤;AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中發生反應:Al3+4OH-Al+2H2O,不會產生沉淀,C項錯誤;H2C2O4與高錳酸鉀酸性溶液發生氧化還原反應,而使KMnO4酸性溶液褪色

2、,D項正確。2O易錯警示易錯警示A項易忽略混合物中加入鹽酸后,有優先反應的原則;B項認為用砂紙打磨過的鋁條因把表面的氧化膜去掉了而可以與濃硝酸反應,易忽略常溫下鋁遇濃硝酸發生鈍化;D項易忽略草酸具有還原性而可以與高錳酸鉀酸性溶液發生氧化還原反應。知識拓展知識拓展氧化還原反應的先后規律:一種氧化劑遇到多種還原劑時,首先與還原性最強的還原劑反應;同理,一種還原劑遇到多種氧化劑時,首先與氧化性最強的氧化劑反應?？键c二氧化還原反應的規律考點二氧化還原反應的規律(2015課標,28,15分,0.273)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)工業上可用KClO

3、3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為。(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:.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;.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0.1000molL-1硫代硫

4、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20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中:錐形瓶內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,滴定至終點的現象是。測得混合氣中ClO2的質量為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,下列物質最適宜的是(填標號)。a.明礬b.碘化鉀c.鹽酸d.硫酸亞鐵23O26O答案答案(15分)(1)2 1(1分)(2)NH4Cl+2HCl3H2+NCl3(2分)Cl-、OH-(2分)c(1分)(3)2ClO2+10I-+8H+5I2+4H2O+2Cl

5、-(2分)吸收殘余的二氧化氯氣體(避免碘的逸出)(2分)淀粉溶液溶液由藍色變為無色,且半分鐘內溶液顏色不再改變(每空1分,共2分)0.02700(2分)(4)d(1分)解析解析(1)該反應的氧化劑為KClO3,發生變化:O2;還原劑為Na2SO3,發生變化:Na2O3Na2O4,根據得失電子守恒可知n(KClO3) n(Na2SO3)=2 1。(2)由題中信息可知,電解NH4Cl溶液和鹽酸的混合物得到NCl3溶液和H2,據此可寫出電解時的總反應方程式。由NaClO2溶液與NCl3溶液反應的生成物可以看出,反應物中除NaClO2和NCl3外,還應有H2O,則該反應的離子方程式為NCl3+6Cl+

6、3H2O6ClO2+NH3+3Cl-+3OH-,故溶液X中大量存在的陰離子有Cl-和OH-。由于ClO2易溶于水,因此不能用水或飽和食鹽水除去ClO2中的NH3;堿石灰不與NH3反應,無法將NH3除去;濃硫酸不與ClO2反應但能與NH3反應,故可用濃硫酸除去ClO2中的NH3。(3)ClO2具有強氧化性,在酸性條件下可將I-氧化為I2,自身被還原為Cl-,據此可寫出有關的離子方程式。向錐形瓶中通入混合氣時,會有少量ClO2從溶液中逸出,生成的碘也會逸出,通過玻璃液封裝置可將逸出的ClO2和碘吸收,再將吸收液倒入錐形瓶中,保證了測定結果的準確性,減小了實驗誤差。53KClO4Cl4S6S2O滴定

7、含I2的溶液時一般使用淀粉溶液作指示劑。由2ClO25I210S2可知,n(ClO2)=0.2n(S2)=0.20.1000molL-10.02000L=4.00010-4mol,m(ClO2)=4.00010-4mol67.5gmol-1=0.02700g。(4)要除去亞氯酸鹽,需加入具有還原性的物質,明礬顯然不適宜;由于飲用水已處理過,再加入KI或鹽酸,會產生對人體健康不利的I2或Cl2,故最適宜的物質是硫酸亞鐵。23O23O疑難突破疑難突破陌生氧化還原反應的書寫,首先要結合自身已經掌握的基礎知識及題目給出的信息,分析出氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物,再對該反應進行配平。知識拓展知識拓

8、展滴定反應的關鍵是反應終點的判斷,而反應終點的判斷需要反應呈現特定的現象?？键c三氧化還原反應方程式的書寫及相關計算考點三氧化還原反應方程式的書寫及相關計算1.(2017課標,28,15分)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及測定原理如下:.取樣、氧的固定用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合,反應生成MnO(OH)2,實現氧的固定。.酸化、滴定將固氧后的水樣酸化,MnO(OH)2被I-還原為Mn2+,在暗處靜置5min,然后用標準Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2+I22I

9、-+S4)?；卮鹣铝袉栴}:(1)取水樣時應盡量避免擾動水體表面,這樣操作的主要目的是。(2)“氧的固定”中發生反應的化學方程式為。(3)Na2S2O3溶液不穩定,使用前需標定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑23O26O瓶和;蒸餾水必須經過煮沸、冷卻后才能使用,其目的是殺菌、除及二氧化碳。(4)取100.00mL水樣經固氧、酸化后,用amolL-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示劑,終點現象為;若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL,則水樣中溶解氧的含量為mgL-1。(5)上述滴定完成時,若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致測定結果偏。(填“高”或“低”)答案答案(1)使測定值與

10、水體中的實際值保持一致,避免產生誤差(2)O2+2Mn(OH)22MnO(OH)2(3)量筒氧氣(4)藍色剛好褪去80ab(5)低解析解析本題考查學生分析實驗方案的能力及處理實驗結果的能力。(1)取樣時若擾動水體表面,會造成水樣中溶解的氧氣逸出,使測定結果產生誤差。(2)反應中Mn(OH)2作還原劑,O2作氧化劑,依據得失電子守恒可知二者應按物質的量之比2 1反應。(3)配制Na2S2O3溶液時,若蒸餾水中含有溶解氧會導致后續滴定實驗產生誤差,故應除去蒸餾水中的溶解氧。(4)由得失電子守恒可得關系式:O22I24Na2S2O3,則100.00mL水樣中含氧量為mol,即8ab10-3g,100

11、0mL(即1L)水樣中含氧量為80abmg。(5)滴定完成時,若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致代入計算式中Na2S2O3溶液的體積偏小,測定結果偏低。3104ab解題方法解題方法發生多步反應時可找出總關系式進行一步計算。知識拓展知識拓展一定濃度的Na2S2O3溶液是碘量法滴定所需的標準溶液,由于所用試劑Na2S2O35H2O可能不純以及Na2S2O3溶液不穩定等,故Na2S2O3溶液使用前需用K2Cr2O7、KIO3等基準物質進行標定。2.(2014課標,27,15分,0.378)次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產品,具有較強還原性?；卮鹣铝袉栴}:(1)H3PO2是一元中強酸,寫出其電離方程式

12、。(2)H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀,從而可用于化學鍍銀。H3PO2中,P元素的化合價為。利用H3PO2進行化學鍍銀反應中,氧化劑與還原劑的物質的量之比為4 1,則氧化產物為(填化學式)。NaH2PO2為(填“正鹽”或“酸式鹽”),其溶液顯(填“弱酸性”“中性”或“弱堿性”)。(3)H3PO2的工業制法是:將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2,后者再與H2SO4反應。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應的化學方程式。(4)H3PO2也可用電滲析法制備,“四室電滲析法”工作原理如圖所示(陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):寫出陽極

13、的電極反應式。分析產品室可得到H3PO2的原因。早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2:將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去陽極室與產品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產品室。其缺點是產品中混有雜質,該雜質產生的原因是。答案答案(1)H3PO2H2P+H+(2)+1H3PO4正鹽弱堿性(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3(4)2H2O-4e-O2+4H+陽極室的H+穿過陽膜擴散至產品室,原料室的H2P穿過陰膜擴散至產品室,二者反應生成H3PO2PH2P或H3PO2被氧化2O2O34O2O解析解析(1)H3PO2為一元中強酸,其電離

14、方程式為H3PO2H+H2P。(2)在化合物中,各元素正、負化合價的代數和為零,故H3PO2中P元素的化合價為+1價。設氧化產物中P元素的化合價為+x價,依題意并根據得失電子守恒有4(+1)-0=1+x-(+1),解得x=5,故氧化產物為H3PO4。因H3PO2為一元酸,故NaH2PO2為正鹽;H3PO2為中強酸,故NaH2PO2溶液呈弱堿性。(3)根據得失電子守恒及原子守恒,可寫出P4與Ba(OH)2溶液反應的化學方程式:2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3。(4)由題給裝置可知陽極反應式為2H2O-4e-4H+O2。陽極生成的H+穿過陽膜擴散至產品室,與從原料

15、室穿過陰膜擴散至產品室的H2P反應生成H3PO2。若取消陽膜,合并陽極室和產品室,陽極生成的O2可將H3PO2或原料室擴散來的H2P氧化,造成產品中混入P雜質。2O2O2O34O解題策略解題策略解答本題應該清楚:強、弱電解質電離方程式的區別;化合物中各元素化合價的關系;氧化還原反應中的電子轉移關系及氧化劑、氧化產物等概念;電化學反應原理。失分警示失分警示H3PO2是一元中強酸,其電離方程式中要用“”。考點一氧化還原反應的概念考點一氧化還原反應的概念1.(2017天津理綜,3,6分)下列能量轉化過程與氧化還原反應無關的是()A.硅太陽能電池工作時,光能轉化成電能B.鋰離子電池放電時,化學能轉化成

16、電能C.電解質溶液導電時,電能轉化成化學能D.葡萄糖為人類生命活動提供能量時,化學能轉化成熱能B B組自主命題組自主命題省省( (區、市區、市) )卷題組卷題組答案答案A本題考查氧化還原反應及能量轉化形式。硅太陽能電池吸收光能后,把光能轉化為電能,沒有發生氧化還原反應。2.(2016上海單科,2,2分)下列化工生產過程中,未涉及氧化還原反應的是()A.海帶提碘B.氯堿工業C.氨堿法制堿D.海水提溴答案答案CA項,海帶提碘過程中I-變為I2,有元素化合價的變化,涉及氧化還原反應;B項,氯堿工業是由NaCl飽和溶液在通電時反應產生NaOH、Cl2、H2,有元素化合價的變化,涉及氧化還原反應;C項,

17、氨堿法制取堿的過程中沒有元素化合價的變化,是非氧化還原反應,符合題意;D項,海水提溴是由溴元素的化合物變為溴元素的單質,有元素化合價的變化,涉及氧化還原反應。3.(2016上海單科,13,3分)O2F2可以發生反應:H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列說法正確的是()A.氧氣是氧化產物B.O2F2既是氧化劑又是還原劑C.若生成4.48LHF,則轉移0.8mol電子D.還原劑與氧化劑的物質的量之比為1 4答案答案DA項,O元素的化合價由+1價降低到0價,被還原,得到的氧氣為還原產物。B項,O2F2中O元素的化合價由+1價降低到0價,被還原,O2F2是氧化劑。C項,因沒指明氣體所處的溫度

18、和壓強,故無法確定4.48LHF的物質的量,則無法確定轉移電子的物質的量。D項,由反應方程式知還原劑與氧化劑的物質的量之比為1 4。4.(2014山東理綜,7,5分)下表中對應關系正確的是()ACH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HClCH2 CH2+HCl CH3CH2Cl均為取代反應B由油脂得到甘油由淀粉得到葡萄糖均發生了水解反應CCl2+2Br- 2Cl-+Br2Zn+Cu2+ Zn2+Cu均為單質被還原的置換反應D2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2Cl2+H2O HCl+HClO均為水作還原劑的氧化還原反應答案答案BCH2CH2+HClCH3CH2Cl是加成反應,A項錯誤;Zn

19、+Cu2+Zn2+Cu中單質Zn被氧化,C項錯誤;D項兩個反應中水既不是氧化劑也不是還原劑,D項錯誤。5.(2015北京理綜,28,15分)為探討化學平衡移動原理與氧化還原反應規律的聯系,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+轉化。用化學平衡移動原理解釋原因:。(4)根據氧化還原反應的規律,該同學推測中Fe2+向Fe3+轉化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,導致I-

20、的還原性弱于Fe2+。用下圖裝置(a、b均為石墨電極)進行實驗驗證。K閉合時,指針向右偏轉。b作極。當指針歸零(反應達到平衡)后,向U形管左管中滴加0.01molL-1AgNO3溶液。產生的現象證實了其推測。該現象是。(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+轉化的原因。轉化原因是。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。答案答案(15分)(1)化學平衡狀態(2)溶液稀釋對顏色變化(3)加入Ag+發生反應:Ag+I-AgI,c(I-)降低;或增大c(Fe2

21、+),平衡均逆向移動(4)正左管產生黃色沉淀,指針向左偏轉(5)Fe2+隨濃度增大,還原性增強,使Fe2+還原性強于I-向右管中加入1molL-1FeSO4溶液(6)該反應為可逆氧化還原反應,在平衡時,通過改變物質的濃度,可以改變物質的氧化、還原能力,并影響平衡移動方向解析解析(1)反應“2Fe3+2I-2Fe2+I2”為可逆反應,當溶液顏色不再改變時,說明有色物質的物質的量濃度不再變化,即可逆反應達到了化學平衡狀態。(2)實驗中加入了FeSO4溶液,有色溶液的稀釋也會導致溶液顏色變淺,因此需做對比實驗,以排除溶液稀釋對溶液顏色變化造成的影響。(4)K閉合后即形成了原電池,b極的電極反應式為F

22、e3+e-Fe2+,故b是原電池的正極。根據該同學的推測,若I-的還原性弱于Fe2+,則應發生反應:I2+2Fe2+2Fe3+2I-,其中b極的電極反應式為Fe2+-e-Fe3+,即b作原電池的負極,由中現象可知,此時電流計指針應向左偏轉。(5)(4)中的原理是c(I-)降低導致I-的還原性弱于Fe2+,據此不難推測中Fe2+向Fe3+轉化的原因應是c(Fe2+)增大導致Fe2+還原性強于I-。若要增大c(Fe2+),應向U形管右管中加入1molL-1Fe-SO4溶液,然后觀察指針的偏轉方向。(6)對比(3)、(4)、(5)不難發現,物質的氧化性或還原性的大小與物質的濃度有關,對于一個可逆反應

23、,在平衡時,可通過改變物質的濃度來改變物質的氧化、還原能力,并影響平衡移動方向。6.(2015重慶理綜,8,15分)某汽車安全氣囊的產氣藥劑主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物質。當汽車發生碰撞時,產氣藥劑產生大量氣體使氣囊迅速膨脹,從而起到保護作用。(1)NaN3是氣體發生劑,受熱分解產生N2和Na,N2的電子式為。(2)Fe2O3是主氧化劑,與Na反應生成的還原產物為(已知該反應為置換反應)。(3)KClO4是助氧化劑,反應過程中與Na作用生成KCl和Na2O。KClO4含有化學鍵的類型為,K的原子結構示意圖為。(4)NaHCO3是冷卻劑,吸收產氣過程中釋放的熱量而發

24、生分解,其化學方程式為。(5)100g上述產氣藥劑產生的氣體通過堿石灰后得到N233.6L(標準狀況)。用堿石灰除去的物質為;該產氣藥劑中NaN3的質量分數為。答案答案(1)(2)Fe(3)離子鍵和共價鍵(4)2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O(5)CO2、H2O65%解析解析(2)由題中信息可知,Fe2O3與Na的反應為置換反應,則Fe2O3與Na反應的還原產物應為單質鐵。(3)KClO4為離子化合物,K+與Cl通過離子鍵結合,Cl中氯原子和氧原子通過共價鍵結合。(5)由題中信息及分析可知,產氣藥劑產生的氣體有N2、CO2和H2O(g)三種,則通過堿石灰除去的氣體應是CO2和H2O(

25、g)。由氮原子守恒可知2NaN33N2,則n(NaN3)=n(N2)=1mol,m(NaN3)=1mol65gmol-1=65g,(NaN3)=100%=65%。4O4O2323133.6L22.4L mol65g100g考點二氧化還原反應的規律考點二氧化還原反應的規律1.(2018北京理綜,9,6分)下列實驗中的顏色變化,與氧化還原反應無關的是()ABCD實驗NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl濁液中熱銅絲插入稀硝酸中現象產生白色沉淀,隨后變為紅褐色溶液變紅,隨后迅速褪色沉淀由白色逐漸變為黑色產生無色氣體,隨后變為紅棕色答案答案C本題考查HClO、HNO

26、3的氧化性和Fe(OH)2的還原性等相關知識。C項中沉淀由白色變為黑色是因為Ag2S比AgCl更難溶,AgCl轉化為Ag2S發生復分解反應,不涉及氧化還原反應。2.(2015四川理綜,1,6分)下列物質在生活中應用時,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.鐵粉作食品袋內的脫氧劑答案答案DA項,明礬作凈水劑是因為Al3+水解生成的Al(OH)3膠體有吸附作用;B項,甘油作護膚保濕劑是利用甘油中羥基的親水性;C項,漂粉精作消毒劑是利用漂粉精溶于水后,ClO-水解生成HClO,HClO具有強氧化性。3.(2014天津理綜,9,18分)Na2S2O3是重要的化工原

27、料,易溶于水,在中性或堿性環境中穩定。.制備Na2S2O35H2O反應原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)實驗步驟:稱取15gNa2SO3加入圓底燒瓶中,再加入80mL蒸餾水。另取5g研細的硫粉,用3mL乙醇潤濕,加入上述溶液中。安裝實驗裝置(如圖所示,部分夾持裝置略去),水浴加熱,微沸60分鐘。趁熱過濾,將濾液水浴加熱濃縮,冷卻析出Na2S2O35H2O,經過濾、洗滌、干燥,得到產品?；卮饐栴}:(1)硫粉在反應前用乙醇潤濕的目的是。(2)儀器a的名稱是,其作用是。(3)產品中除了有未反應的Na2SO3外,最可能存在的無機雜質是。檢驗是否存在該雜質的方法是。(4)該實驗一

28、般控制在堿性環境下進行,否則產品發黃,用離子反應方程式表示其原因:。.測定產品純度準確稱取Wg產品,用適量蒸餾水溶解,以淀粉作指示劑,用0.1000molL-1碘的標準溶液滴定。反應原理為:2S2+I2S4+2I-(5)滴定至終點時,溶液顏色的變化:。(6)滴定起始和終點的液面位置如圖,則消耗碘的標準溶液體積為mL。產品的純度為(設Na2S2O35H2O相對分子質量為M)。23O26O.Na2S2O3的應用(7)Na2S2O3還原性較強,在溶液中易被Cl2氧化成S,常用作脫氯劑,該反應的離子方程式。24O答案答案(1)使硫粉易于分散到溶液中(2)冷凝管冷凝回流(3)Na2SO4取少量產品溶于過

29、量稀鹽酸,過濾,向濾液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,則產品中含有Na2SO4(4)S2+2H+S+SO2+H2O(5)由無色變藍色(6)18.10100%(7)S2+4Cl2+5H2O2S+8Cl-+10H+23O33.620 10MW23O24O解析解析(1)硫粉難溶于水,反應前用乙醇潤濕硫粉,可使硫粉易于分散到溶液中,從而增大硫粉與Na2SO3溶液的接觸面積,有利于反應進行。(2)儀器a是球形冷凝管,其作用是冷凝回流。(3)Na2SO3可被空氣中的O2氧化生成Na2SO4,可用BaCl2和稀鹽酸檢驗Na2SO4是否存在,具體操作見答案。(4)產品發黃是因為含雜質硫,生成硫的離子方程式為

30、S2+2H+S+SO2+H2O。(5)終點時,S2消耗完全,I2與淀粉作用,溶液由無色變為藍色。(6)消耗標準溶液的體積為18.10mL-0.00mL=18.10mL。產品的純度=100%=100%。(7)根據題給信息,結合質量守恒、電荷守恒及得失電子守恒,可寫出Cl2氧化S2的離子方程式S2+4Cl2+5H2O2S+8Cl-+10H+。23O23O32 0.1000 18.10 10ggMW33.620 10MW23O23O24O考點三氧化還原反應方程式的書寫及相關計算考點三氧化還原反應方程式的書寫及相關計算1.(2016天津理綜,9,18分)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標,

31、通常用每升水中溶解氧分子的質量表示,單位mgL-1。我國地表水環境質量標準規定,生活飲用水源的DO不能低于5mgL-1。某化學小組同學設計了下列裝置(夾持裝置略),測定某河水的DO。.測定原理:堿性條件下,O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2:2Mn2+O2+4OH-2MnO(OH)2酸性條件下,MnO(OH)2將I-氧化為I2:MnO(OH)2+I-+H+Mn2+I2+H2O(未配平)用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2:2S2+I2S4+2I-.測定步驟:a.安裝裝置,檢驗氣密性,充N2排盡空氣后,停止充N2。23O26Ob.向燒瓶中加入200mL水樣。c.向燒瓶中依次迅速加入1mLMn

32、SO4無氧溶液(過量)、2mL堿性KI無氧溶液(過量),開啟攪拌器,至反應完全。d.攪拌并向燒瓶中加入2mLH2SO4無氧溶液,至反應完全,溶液為中性或弱酸性。e.從燒瓶中取出40.00mL溶液,以淀粉作指示劑,用0.01000molL-1Na2S2O3溶液進行滴定,記錄數據。f.g.處理數據(忽略氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的變化)?；卮鹣铝袉栴}:(1)配制以上無氧溶液時,除去所用溶劑水中氧的簡單操作為。(2)在橡膠塞處加入水樣及有關試劑應選擇的儀器是。滴定管注射器量筒(3)攪拌的作用是。(4)配平反應的方程式,其化學計量數依次為。(5)步驟f為。(6)步驟e中達到滴定終點的標志

33、為。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL,水樣的DO=mgL-1(保留一位小數)。作為飲用水源,此次測得DO是否達標:(填“是”或“否”)。(7)步驟d中加入H2SO4溶液反應后,若溶液pH過低,滴定時會產生明顯的誤差。寫出產生此誤差的原因(用離子方程式表示,至少寫出2個)。答案答案(共18分)(1)將溶劑水煮沸后冷卻(2)(3)使溶液混合均勻,快速完成反應(4)1,2,4,1,1,3(5)重復步驟e的操作23次(6)溶液藍色褪去(半分鐘內不變色)9.0是(7)2H+S2S+SO2+H2OSO2+I2+2H2O4H+S+2I-4H+4I-+O22I2+2H2O(任寫其中2個)23O24

34、O解析解析(1)升高溫度,氣體在水中的溶解度減小,故配制無氧溶液時,可將溶劑水煮沸后冷卻。(2)在橡膠塞處加入水樣及有關試劑應選擇注射器。(3)燒瓶中加入溶液后攪拌的作用是使溶液混合均勻,增大反應物的接觸面積,加快反應速率。(4)標出化合價發生變化的元素的化合價,利用化合價升降總數相等,結合電荷守恒和原子守恒,配平方程式:MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2+I2+3H2O。(5)定量測定實驗中,常多次測量求平均值以減小測定誤差,故步驟f為重復步驟e的操作23次。(6)步驟e中用Na2S2O3溶液滴定I2,淀粉作指示劑,故達到滴定終點的標志為溶液藍色褪去,且半分鐘內不變色。測定過程中,由關系

35、式:2S2I2MnO(OH)2O2知:n(O2)=0.01000molL-14.5010-3L=4.5010-5mol,故水樣中的DO=4.5010-5mol32gmol-1=910-3gL-1,即9.0mgL-1;由于9.0mgL-15mgL-1,故作為飲用水源,此次測得DO達標。(7)步驟d中加入H2SO4溶液反應后,若溶液pH過低,H2SO4能與Na2S2O3溶液反應,即2H+S2S+SO2+H2O;生成的SO2也能與I2反應,即SO2+I2+2H2O4H+2I-+S;pH過低時,水樣中空氣中的O2也能氧化I-,即4H+4I-+O22I2+2H2O。23O12121214143140.0

36、0 10L23O24O2.(2015安徽理綜,28,14分)某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1molL-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀。為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2,該小組提出了如下假設:假設一:溶液中的N假設二:溶液中溶解的O2(1)驗證假設一該小組設計實驗驗證了假設一。請在下表空白處填寫相關實驗現象。3O實驗步驟實驗現象結論實驗1:在盛有不含O2的25mL0.1molL-1BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體假設一成立實驗2:在盛有不含O2的25mL0.1molL-1Ba(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體(2)為深入研究該反應

37、,該小組還測得上述兩個實驗中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。實驗1中溶液pH變小的原因是;V1時,實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)。(3)驗證假設二請設計實驗驗證假設二,寫出實驗步驟、預期現象和結論。(4)若假設二成立,請預測:在相同條件下,分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計),充分反應后兩溶液的pH前者(填“大于”或“小于”)后者,理由是。答案答案(1)無明顯現象有白色沉淀(2)SO2溶于水生成H2SO33SO2+2N+2H2O3S+4H+2NO(或3H2SO3+2N3S+4H+2NO+H2O)(3)(4)小于反應的離子方程

38、式表明,足量的O2和N分別氧化相同的H2SO3,生成H+的物質的量前者多于后者(本題部分小題屬于開放性試題,合理答案均給分)3O24O3O24O解析解析(1)向不含O2的BaCl2溶液中通入SO2氣體無明顯現象;向不含O2的Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體產生白色沉淀,表明溶液中的N能氧化SO2氣體產生BaSO4白色沉淀。(2)向BaCl2溶液中通入SO2氣體,二者不發生反應,但SO2溶于水可以與水反應生成H2SO3使溶液顯酸性;向Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體,N可以把SO2氧化為H2SO4使溶液pH減小,反應的離子方程式為3SO2+2N+2H2O3S+4H+2NO。(4)由O2氧

39、化H2SO3的離子方程式:2H2SO3+O24H+2S和N氧化H2SO3的離子方程式:3H2SO3+2N3S+4H+2NO+H2O知,足量的O2和N分別氧化相同的H2SO3,生成H+的物質的量前者多于后者,故反應后兩溶液的pH前者小于后者。3O3O3O24O24O3O3O24O3OC C組教師專用題組組教師專用題組考點一氧化還原反應的概念考點一氧化還原反應的概念考點二氧化還原反應的規律考點二氧化還原反應的規律(2014大綱全國,13,6分)已知:將Cl2通入適量KOH溶液,產物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值與溫度高低有關。當n(KOH)=amol時,下列有關說法錯誤的是()A.若

40、某溫度下,反應后=11,則溶液中=B.參加反應的氯氣的物質的量等于amolC.改變溫度,反應中轉移電子的物質的量的范圍:amolamolD.改變溫度,產物中KClO3的最大理論產量為amol(Cl )(ClO )cc(Cl )(ClO )cc3(ClO )(ClO )cc1212en12en5617答案答案DA項,可設溶液為1L,n(Cl-)=11mol,n(ClO-)=1mol,則反應中n(得電子)=11mol,生成1molClO-時只失電子1mol,故應生成2molCl(失電子10mol),即=,A正確。由KCl、KClO、KClO3中n(Cl)=n(K)=n(KOH)=amol可推知n(

41、Cl2)=mol,B正確。Cl2通入KOH溶液中,可發生,當n(KOH)=amol時,轉移電子的物3O3(ClO )(ClO )cc122a質的量范圍:amol(只發生反應)amol(只發生反應),C正確。若只發生反應,KClO3可達最大理論產量mol,D錯誤。12en566a知識拓展知識拓展對復雜的氧化還原反應的計算型試題,首先要全面分析所發生反應的化學方程式,然后根據這些方程式進行討論、分析與計算。注意解題過程中要應用一些常見的計算技巧,如守恒法、極值法等。極值法是指在混合體系或反應物可能發生幾個反應生成多種產物的計算中,可假設混合體系中全部是一種物質或只發生一個反應,求出最大值、最小值。

42、考點三氧化還原反應方程式的書寫及相關計算考點三氧化還原反應方程式的書寫及相關計算1.(2014北京理綜,27,12分)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測定方法是將鋼樣中碳、硫轉化為氣體,再用測碳、測硫裝置進行測定。(1)采用裝置A,在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉化為CO2、SO2。氣體a的成分是。若鋼樣中硫以FeS形式存在,A中反應:3FeS+5O21+3。(2)將氣體a通入測硫裝置中(如下圖),采用滴定法測定硫的含量。H2O2氧化SO2的化學方程式:。用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗zmLNaOH溶液。若消耗1mLNaOH溶液相當于硫的質量為y克,則該鋼樣中硫的質量分數:。(

43、3)將氣體a通入測碳裝置中(如下圖),采用重量法測定碳的含量。氣體a通過B和C的目的是。計算鋼樣中碳的質量分數,應測量的數據是。答案答案(1)O2、SO2、CO2Fe3O4SO2(2)H2O2+SO2H2SO4(3)排除SO2對CO2測定的干擾吸收CO2前、后吸收瓶的質量yzx解析解析(1)鋼樣在O2中灼燒,所得氣體a的成分是SO2、CO2和過量的O2。依據原子守恒及得失電子守恒,可寫出反應方程式:3FeS+5O2Fe3O4+3SO2。(2)H2O2氧化SO2的化學方程式為SO2+H2O2H2SO4。鋼樣中m(S)=yzg,故鋼樣中硫的質量分數為。(3)氣體a通過B、C時,SO2被氧化吸收,排

44、除了SO2對CO2測定的干擾。測定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的質量,就可得出灼燒生成CO2的質量,進而求出鋼樣中碳的質量分數。yzx2.(2014重慶理綜,11,14分)氫能是重要的新能源。儲氫作為氫能利用的關鍵技術,是當前關注的熱點之一。(1)氫氣是清潔燃料,其燃燒產物為。(2)NaBH4是一種重要的儲氫載體,能與水反應得到NaBO2,且反應前后B的化合價不變,該反應的化學方程式為,反應消耗1molNaBH4時轉移的電子數目為。(3)儲氫還可借助有機物,如利用環己烷和苯之間的可逆反應來實現脫氫和加氫:(g)(g)+3H2(g)。在某溫度下,向恒容密閉容器中加入環己烷,其起始濃度為amolL

45、-1,平衡時苯的濃度為bmolL-1,該反應的平衡常數K=。(4)一定條件下,下圖所示裝置可實現有機物的電化學儲氫(忽略其他有機物)。導線中電子移動方向為。(用A、D表示)生成目標產物的電極反應式為。該儲氫裝置的電流效率=。(=100%,計算結果保留小數點后1位)生成目標產物消耗的電子數轉移的電子總數答案答案(1)H2O(2)NaBH4+2H2ONaBO2+4H24NA或2.4081024(3)mol3L-3(4)ADC6H6+6H+6e-C6H1264.3%427bab解析解析(1)H2的燃燒產物是H2O。(2)由NaBO2和NaBH4中B的化合價相同知,NaBH4中H的化合價升高,H2O中

46、H的化合價降低,所以反應為:NaBH4+2H2ONaBO2+4H2,1molNaBH4反應時有4mol的化合價升高,所以轉移電子數為4NA。(3)由化學反應知,平衡時苯的濃度為bmolL-1,則環己烷濃度為(a-b)molL-1,H2的濃度為3bmolL-1,所以平衡常數K=mol3L-3=mol3L-3。(4)由圖知在多孔惰性電極D表面生成,C的化合價降低,所以電子移動方向為:AD。目標產物是C6H12,所以電極反應式為:C6H6+6H+6e-C6H12。由題意知,電極E產生O2的物質的量為2.8mol,=n(O2)4=2.8mol4=11.2mol,而C6H6沒有完全轉化,所以電極D上有H

47、2生成。設生成H2xmol,C6H6轉化ymol,則有:解得:y=1.2,x=2。1H3662612(C H )(H )(C H )ccc3(3 )bbab427bab(e )n轉移662611.2()1024%10%(C H)10 xyyx得失電子守恒的體積分數所以=100%64.3%。1.2mol 611.2mol3.(2012課標,26,14分)鐵是應用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物、氧化物以及高價鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。(1)要確定鐵的某氯化物FeClx的化學式,可用離子交換和滴定的方法。實驗中稱取0.54g的FeClx樣品,溶解后先進行陽離子交換預處理,再通過含有飽和OH-的陰離子交換

48、柱,使Cl-和OH-發生交換。交換完成后,流出溶液的OH-用0.40molL-1的鹽酸滴定,滴至終點時消耗鹽酸25.0mL。計算該樣品中氯的物質的量,并求出FeClx中x值:(列出計算過程);(2)現有一含有FeCl2和FeCl3的混合物樣品,采用上述方法測得n(Fe) n(Cl)=1 2.1,則該樣品中FeCl3的物質的量分數為。在實驗室中,FeCl2可用鐵粉和反應制備,Fe-Cl3可用鐵粉和反應制備;(3)FeCl3與氫碘酸反應時可生成棕色物質,該反應的離子方程式為;(4)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K

49、2FeO4,其反應的離子方程式為。與MnO2-Zn電池類似,K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池,K2FeO4在電池中作為正極材料,其電極反應式為,該電池總反應的離子方程式為。答案答案(14分)(1)n(Cl)=0.0250L0.40molL-1=0.010mol0.54g-0.010mol35.5gmol-1=0.19gn(Fe)=0.19g/56gmol-1=0.0034moln(Fe) n(Cl)=0.0034 0.0101 3,x=3(2)0.10鹽酸氯氣(3)2Fe3+2I-2Fe2+I2(或2Fe3+3I-2Fe2+)(4)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+5H2O+3

50、Cl-Fe+3e-+4H2OFe(OH)3+5OH-2Fe+8H2O+3Zn2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-注:Fe(OH)3、Zn(OH)2寫成氧化物等其他形式且正確也可給分3I24O24O24O解析解析(2)設FeCl3的物質的量分數為x,由題意得3x+2(1-x)=2.1,x=0.10。據Fe+2HClFeCl2+H2、Fe+2FeCl33FeCl2、2Fe+3Cl22FeCl3可知,FeCl2可用鐵粉與FeCl3溶液或鹽酸反應制備,FeCl3可用鐵粉與Cl2反應制備。(3)生成的棕色物質為I2,故可寫出該反應的離子方程式:2Fe3+2I-2Fe2+I2。(4)解答此問要緊扣

51、題給信息,注意離子方程式中的電荷守恒及氧化還原反應中的得失電子守恒。A A組組2016201820162018年高考模擬年高考模擬基礎題組基礎題組三年模擬考點一氧化還原反應的概念考點一氧化還原反應的概念1.(2018西藏林芝第一中學第三次月考,12)復印機工作時會產生臭氧,臭氧的濃度過高時對人體有害。臭氧可使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍,反應為2KI+O3+H2O2KOH+I2+O2。下列結論正確的是()A.O3在反應中被氧化為O2B.1molO3在反應中得到4mol電子C.KI在反應中被還原為I2D.KI在反應中被氧化為I2答案答案D反應2KI+O3+H2O2KOH+I2+O2中,I元素的化合價

52、由-1價升高為0,O3中部分O元素的化合價由0降低為-2價,O元素化合價降低,O3在反應中被還原,A錯誤;1molO3在反應中得到2mol電子,B錯誤;I元素的化合價升高,KI在反應中被氧化,C錯誤、D正確。2.(2018貴州貴陽普通高中摸底,3)已知反應:FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2(未配平)。下列說法正確的是()A.Na2CrO4是還原產物B.該反應中有3種元素的化合價發生變化C.NaNO3是還原劑D.1molFeOCr2O3參與反應將得到7mol電子答案答案B反應中Cr元素化合價升高,則Na2CrO4是氧化產物,A錯誤;題給反應

53、中,Fe元素的化合價從+2升高為+3,Cr元素的化合價從+3升高為+6,N元素的化合價從+5降為+3,即該反應中Fe、Cr及N元素的化合價發生變化,B正確;反應中N元素化合價降低,則NaNO3是氧化劑,C錯誤;1molFeOCr2O3參與反應失去電子的物質的量為(3-2)+(6-3)2mol=7mol,D錯誤。3.(2017云南臨滄一中第二次月考,10)下列反應與Na2O2+SO2Na2SO4相比較,Na2O2的作用相同的是()A.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2B.2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2C.Na2O2+H2SO4Na2SO4+H2O2D.3Na2O2+Cr2O3

54、2Na2CrO4+Na2O答案答案D在Na2O2+SO2Na2SO4中Na2O2是氧化劑。在2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2中Na2O2既是氧化劑又是還原劑,故A錯誤;在2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2中Na2O2既是氧化劑又是還原劑,故B錯誤;Na2O2+H2SO4Na2SO4+H2O2是非氧化還原反應,故C錯誤;在3Na2O2+Cr2O32Na2CrO4+Na2O中,Na2O2是氧化劑,故D正確。4.(2017貴州思南中學半期考,12)工業上以CuFeS2為原料冶煉銅的主要反應為2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣);2Cu2S+3O22Cu2O+2

55、SO2;2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2。下列說法錯誤的是()A.由1molCuFeS2生成1molCu,共消耗2.75molO2B.該冶煉方法中產生大量的有害氣體SO2,可回收用于制備硫酸C.在反應中,Cu2S既是氧化劑,又是還原劑D.在反應中,SO2既是氧化產物,又是還原產物答案答案A根據反應方程式,消耗1molCuFeS2時消耗2mol氧氣,生成0.5molCu2S,根據、知有1/3molCu2S參加反應,消耗氧氣物質的量為0.5mol,共消耗氧氣的物質的量為2.5mol,A錯誤;該方法中產生大量的SO2,SO2是引起酸雨的主要物質,可以回收SO2制備硫酸,B正確;反應中,Cu的化合價

56、由+1價0價,S的化合價由-2價+4價,因此Cu2S既是氧化劑,又是還原劑,C正確;反應中SO2既是氧化產物,又是還原產物,D正確?？键c二氧化還原反應的規律考點二氧化還原反應的規律5.(2018四川內江一模,10)下列實驗預期的現象及結論都正確的是()選項實驗預期現象預期結論A將SO2氣體通入Ba(NO3)2溶液中有白色沉淀生成H2SO3與Ba(NO3)2發生復分解反應生成BaSO3B向盛有KI溶液的試管中,滴加少量新制氯水和CCl4,振蕩、靜置下層溶液顯紫色Cl2的氧化性比I2強C銅放入稀硫酸中,無明顯現象,再加入硝酸鈉固體溶液變藍,有明顯的氣泡放出,銅溶解硝酸鈉可以加快銅與稀硫酸的反應速率

57、,起到了催化劑的作用D向FeCl3飽和溶液中逐滴滴入濃氨水至過量,并加熱至沸騰生成紅褐色透明液體得到Fe(OH)3膠體答案答案B將SO2通入Ba(NO3)2溶液中,發生氧化還原反應生成白色沉淀硫酸鋇,A錯誤;向盛有KI溶液的試管中滴加少量新制氯水和CCl4,氯水中的Cl2與I-反應生成I2,I2易溶于CCl4中且CCl4密度比水的大,振蕩、靜置后下層溶液顯紫色,該反應中Cl2作氧化劑,I2是氧化產物,則Cl2的氧化性比I2強,B正確;銅放入稀硫酸中,無明顯現象,再加入硝酸鈉固體,銅溶解,有明顯的氣泡放出,溶液變藍,是因為Cu、H+和N發生了氧化還原反應,C錯誤;向FeCl3飽和溶液中加入足量濃

58、氨水并加熱,得到紅褐色Fe(OH)3沉淀,D錯誤?？键c三氧化還原反應方程式的書寫及相關計算3O6.(2017貴州思南中學半期考,8)工業上,可用硫酸鈰Ce(SO4)2溶液吸收尾氣中的NO,其化學方程式如下:2NO+3H2O+4Ce(SO4)22Ce2(SO4)3+HNO3+HNO2+2H2SO4。下列說法正確的是()A.在該反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1 2B.在該反應中,氧化產物有兩種,還原產物有一種C.若不考慮溶液體積的變化,吸收尾氣后,溶液的pH將增大D.在該反應中,每消耗22.4LNO必轉移2mol電子答案答案BNO是還原劑,硫酸鈰是氧化劑,氧化劑與還原劑的物質的量之比為2 1

59、,A錯誤;Ce2SO4)3為還原產物,HNO2、HNO3是氧化產物,B正確;反應后溶液的酸性增強,pH減小,C錯誤;D項沒有說明“標準狀況”,不能計算轉移電子的數目,D錯誤?？键c三氧化還原反應方程式的書寫及相關計算考點三氧化還原反應方程式的書寫及相關計算7.(2018貴州黔東南州第一次聯考,27)V2O5是工業制硫酸的重要催化劑。V2O5及含V離子在溶液中存在如下轉化關系:回答下列問題:(1)從性質角度分類。V2O5屬于(填“酸性”“堿性”或“兩性”)氧化物,VO2+中釩元素的化合價為。(2)寫出反應的離子方程式:。(3)向20mL0.05mol/L(VO2)2SO4溶液中加入0.195g鋅粉

60、,恰好完全反應,則還原產物中釩元素的存在形式為(填字母)。a.V2+b.V3+c.VO2+d.V(4)在酸性環境中,向含有V的溶液中滴加草酸(H2C2O4)溶液,可實現反應的轉化,寫出該反應的離子方程式:。(5)將V2O5加入濃鹽酸中可得藍色溶液,并有黃綠色氣體生成,該反應中還原產物與氧化產物的物質的量之比為。3O2O答案答案(1)兩性+4(2)V2O5+6OH-2V+3H2O(3)a(4)2V+H2C2O4+2H+2VO2+2CO2+2H2O(5)2 134O2O解析解析(1)由轉化關系圖可知,V2O5與OH-反應生成V,與H+反應可轉化為V,說明它具有兩性,屬于兩性氧化物;VO2+中釩元素