高考化学试题分类解析 ——考点04氧化还原反应

高考总复习同步训练考点4 氧化还原反应1.（2013上海化学16）已知氧化性Br2Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为：a Fe2+b Br-+c Cl2d Fe3+ e Br2+ f Cl-下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是A.2 4 3 2 2 6 B.0 2 1 0 1 2C.2 0 1 2 0 2 D.2 2 2 2 1 4【答案】B【解析】根据题意，Cl2先氧化Fe2+，不可能只氧化Br -，B选项错误【考点定位】本题考查氧化还原反应的先后。2.（2013上海化学18）汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2。若氧化物比还原物多1.75mol，则下列判断正确的是A.生成40.0LN2（标准状况）B.有0.250molKNO3被氧化C.转移电子的物质的量为1.25molD.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol【答案】CD【解析】根据反应方程式可知，每当生成16molN2，则氧化物比还原物多14mol。转移电子的物质的量为10mol，被氧化的N原子的物质的量为30mol，有2mol KNO3被还原，现氧化物比还原物多1.7mol，则生成2molN2，转移电子的物质的量为1.25mol，被氧化的N原子的物质的量为3.75mol，因此，C、D正确。【考点定位】本题考查氧化还原反应计算ks5u3.（2013安徽理综7）我国科学家研制出一中催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHO+O2 催化剂 CO2+H2O。下列有关说法正确的是A该反应为吸热反应 BCO2分子中的化学键为非极性键CHCHO分子中既含键又含键 D每生成1.8gH2O消耗2.24L O2【答案】C【解析】A、该反应在室温下可以进行，故该反应为放热反应，错误；B、二氧化碳结构为,为极性键，错误；C、甲醛中，含有碳氧双键，故期中既含有键又含有键，正确；D、氧气的体积，并没有标明状况，故不一定为2.24L，错误。【考点定位】以除甲醛气体为新的情境，考查了化学反应基本理论和基本概念，涉及化学反应中能量变化，分子结构、化学键以及气体的体积等相关知识。4.（2013上海化学27-30）溴主要以Br-形式存在于海水中，海水呈弱碱性。工业上制备的Br2的操作步骤为：一定条件下，将Cl2通入浓缩的海水中，生成Br2利用热空气将Br2吹出，并用浓Na2CO3溶液吸收，生成NaBr、NaBrO3等用硫酸酸化步骤得到的混合物完成下列填空：27.Cl2氧化Br-应在 条件下进行，目的是为了避免 28.Br2可用热空气吹出，其原因是 29.写出步骤所发生的化学反应方程式。用硫酸而不用盐酸酸化的原因可能是 。步骤的产品有时运输到目的地后再酸化，主要是因为 30.为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中 a.通入HBr b.加入Na2CO3溶液 c.加入NaBr溶液 d.加入Na2SO3溶液【答案】27.通风橱，污染环境。28.Br2易挥发。29.3H2SO4+5NaBr+NaBrO3=3Na2SO4+3Br2+3H2O.用盐酸酸化，则盐酸被NaBrO3氧化，原因是Br2易挥发，对大气有污染。30.c.【解析】Cl2、Br2 都是污染气体，应该在通风橱进行操作；步骤所发生反应是归中反应，盐酸有还原性，NaBrO3氧化性，二者可发生氧化还原反应；利用NaBr溶液与Cl2反应，然后分液可除去Cl2。【考点定位】本题考查工业制Br2，考查分析问题解决问题的能力。ks5u5.（2013上海化学35-39）溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。实验室用工业大理石（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）制备溴化钙的主要流程如下：完成下列填空：35.上述使用的氢溴酸的质量分数为26%，若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml，所需的玻璃仪器有玻璃棒、 。36.已知步骤的滤液中不含NH4+。步骤加入的试剂a是 ，控制溶液的pH约为8.0的目的是 、 。37.试剂b是 ，步骤的目的是 。38.步骤所含的操作依次是 、 。39.制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度：称取4.00g无水溴化钙样品；溶解；滴入足量Na2CO3溶液，充分反应后过滤； ；称量。若得到1.88g碳酸钙，则溴化钙的质量分数为 （保留两位小数）。若实验操作规范而测定结果偏低，其原因是 。【答案】35.量筒、胶头滴管、烧杯、500ml容量瓶。36.石灰水，沉淀Al3+、Fe3+37.氢溴酸，除去过量的氢氧化钙。38.蒸发浓缩，冷却结晶。39.洗涤；23.50%.洗涤时，有少量的碳酸钙溶解。【解析】35.用浓溶液配制500ml稀溶液，因此，需要量筒取经过计算需要的浓溶液的体积，然后溶解、配制500ml溶液，则需要胶头滴管、500ml容量瓶。36.加入的试剂a、控制溶液的pH约为8.0的目的是除去杂质Al3+、Fe3+，因此，a是氢溴酸。38.步骤V的结果得到CaBr26H2O,因此，其操作步骤为蒸发浓缩，冷却结晶。39.对滤渣洗涤，除去表面吸附的离子，根据CaBr2CaCO2可求CaBr2的质量0.94g，质量分数为23.50%。【考点定位】本题以工艺流程的形式考查化学实验基本操作、计算、操作目的、误差分析。6.（14分）（2013新课标卷27）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(), Mn(), Ni()等杂质)的流程如下: Zn过滤调PH约为5适量高锰酸钾溶液稀H2SO4工业ZnO 浸出液 滤液 煅烧过滤Na2CO3过滤 滤液 滤饼 ZnO提示:在本实脸条件下，Ni()不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2回答下列问题:(1)反应中除掉的杂质离子是 ，发生反应的离子方程式为 ；加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是 ；(2)反应的反应类型为 .过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 ；(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。(4)反应中产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于 。解析：以工艺流程为形式考察化学知识，涉及反应原理、除杂方法、影响因素、反应类型、产物分析、洗涤干净的检验方法、化学计算等。（1）除去的杂质离子是Fe2和Mn2；Fe2以Fe(OH)3的形式沉淀下来，Mn2以MnO2的形式沉淀下来；反应离子方程式为：MnO43Fe27H2O=MnO23Fe(OH)35H; 3Mn22MnO42H2O=5MnO24H; 在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。（2）ZnNi2=Zn2Ni是置换反应；还有Ni。（3）洗涤主要是除去SO42和CO32离子。检验洗净应该检验SO42离子。取最后一次洗涤液少量，滴入稀盐酸，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净。（4）令ZnCO3为amol,Zn(OH)2为bmol 125a+99b=11.2; 81(a+b)=8.1 解之，a:b=1:x=1:1,x=1参考答案：（1）Fe2和Mn2；MnO43Fe27H2O=MnO23Fe(OH)35H; 3Mn22MnO42H2O=5MnO24H; 不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或无法除去Fe2和Mn2；（2）置换反应；Ni（3）取最后一次洗涤液少量，滴入稀盐酸，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净。ks5u（4）17（2013山东理综28）（12分）金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 aFe2O3 bNaCl cCu2S dAl2O3（2）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2 H2O，该反应的还原剂是 ，当1mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是 （3）右图为电解精炼银的示意图， （填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为 （4）为处理银器表面的黑斑（Ag2S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，食盐水的作用为 解析：解析：（1）NaCl与Al2O3冶炼需要用电解法，Fe2O3与Cu2S可以用热还原法，所以为b、d。（2）在该反应中，Cu元素化合价由+1升高到+2，S元素由-2升高到+6，Cu2S做还原剂，当有1molO2参与反应转移的电子为4mol，由于Cu2+水解呈酸性，加入镁条时，镁与H+反应生成了氢气。（3）电解精炼时，不纯金属做阳极，这里就是a极；b电极是阴极，发生还原反应，生成了红棕色气体是NO，遇空气氧化生成的NO2，电极反应：NO3-+3e-4H+NO+2H2O。或NO3-+e-2H+NO2+H2O（4）做电解质溶液，形成原电池。答案：（1）bd（2）Cu2S；4；氢气（3）a；NO3-+3e-4H+NO+2H2O（4）做电解质溶液，形成原电池。8.（2013广东理综31）(16分)大气中的部分碘源于O3对海水中-的氧化。将O3持续通入Na溶液中进行模拟研究.（1）O3将-氧化成2的过程由3步反应组成：-（aq）+ O3（g）=O-(aq)+O2（g）H1O-（aq）+H+(aq) HO(aq) H2总反应的化学方程式为_，其反应H=_（2）在溶液中存在化学平衡：，其平衡常数表达式为_.(3) 为探究Fe2+对氧化-反应的影响（反应体如图13），某研究小组测定两组实验中3-浓度和体系pH，结果见图14和下表。11. 组实验中，导致反应后pH升高的原因是_.12. 图13中的A为_由Fe3+生成A的过程能显著提高-的转化率，原因是_. 第2组实验进行18s后，3-下降。导致下降的直接原因有双选_.A.C(H+)减小 B.c(-)减小 C. 2(g)不断生成D.c（Fe3+）增加（4）据图14，计算3-13s内第2组实验中生成l3-的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。31、解析：（1）将已知3个化学方程式连加可得O3+2+2H+=2+ O2+ H2O，由盖斯定律得H=H1+H2+H3。（2）依据平衡常数的定义可得，K=。（3）由表格可以看出第一组溶液的pH由反应前的5.2变为反应后的11.0，其原因是反应过程中消耗氢离子，溶液酸性减弱，pH增大，水电离出氢离子参与反应破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大，溶液呈碱性，pH增大。由于是持续通入O3=，O2可以将Fe2+氧化为Fe3+：O3+2Fe2+2H+=2Fe3+ O2+ H2O，Fe3+氧化：2Fe3+2=2+2Fe2+，消耗量增大，转化率增大，与2反应的量减少，3浓度减小。（4）由图给数据可知c（3）=（11.8103 mol/L-3.5103 mol/L）=8.3103 mol/L，由速率公式得：v（3）=c（3）/t= 8.3103 mol/L/(183)=5.5104 mol/Ls。答案：（1） O3+2+2H+=2+ O2+ H2O，H=H1+H2+H3。（2） （3）反应过程中消耗氢离子，溶液酸性减弱，pH增大，水电离出氢离子参与反应破坏水的电离平衡，氢氧根浓度增大，溶液呈碱性，pH增大；Fe3+，BD（4）（计算过程略）5.5104 mol/Ls命题意图：化学反应原理与元素化合物9.（2013福建理综25）（15分）固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想：甲：Mg(NO3)2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2（1）实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_。查阅资料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：（2）实验过程取器连接后，放人固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管（A），观察到E 中有气泡连续放出，表明_ 称取Mg(NO3)2固体3 . 79 g置于A中，加热前通人N2以驱尽装置内的空气，其目的是_；关闭K，用酒精灯加热时，正确操作是先_然后固定在管中固体部位下加热。 观察到A 中有红棕色气体出现，C、D 中未见明显变化。 待样品完全分解，A 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1 . 0g 取少量剩余固体于试管中，加人适量水，未见明显现象。( 3 ）实验结果分析讨论 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_是正确的。 根据D 中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：_（填写化学方程式），溶液颜色会退去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检侧到的原因是_。 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装里进一步研究。【知识点】化学实验。【答案】（1） 不符合氧化还原反应原理（或其它合理答案）（2） 装置气密性良好ks5u避免对产物O2的检验产生干扰（或其它合理答案）移动酒精灯预热硬质玻璃管（3） 乙 2Na2SO3 + O2 =2Na2SO4O2在通过装置B时已参与反应（或其它合理答案） 【解析】（1）Mg(NO3)2分解过程中发生了氧化还原反应（元素化合价既升高也降低），而丁组中，只有降低的N元素，而没有升高的元素，不符合氧化还原反应发生的原理；（2）此装置比较复杂，又是检验气体，所以实验之前必须检验装置的气密性。加热试管A，如若E试管中持续出现气泡，则说明气密性良好。甲乙丙都有氧气生成，而空气中也存在氧气，所以必须把空气中的氧气除去，以防带来干扰。玻璃管（盛有固体）在加热前都要预热，预热的方法：移动酒精灯对玻璃管进行加热。（3）红棕色气体是NO2，另外还应有金属氧化物MgO,所以乙的推论是正确的；D中盛放的溶液是Na2SO3溶液，Na2SO3具有还原性，能被氧气氧化生成Na2SO4，反应的方程式为2Na2SO3+O2= 2Na2SO4。10.（2013江苏化学20）(14分)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)10C(s)=6CaO(s)P4(s)10CO(g) H1=3359.26 kJmol1CaO(s)SiO2(s)=CaSiO3(s) H2=89.61 kJmol12Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)=6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g) H3则H3= kJmol1。(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：11P460CuSO496H2O=20Cu3P24H3PO460H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH 的关系如右图所示。为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在 ；pH=8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性，其原因是 (用离子方程式表示)。(4)磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2:1 反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X 的核磁共振氢谱如下图所示。 酸性气体是 (填化学式)。 X的结构简式为 。【参考答案】20.(14分)(1)2821.6 (2)3mol(3)45.5(介于此区间内的任意值或区间均可) c(HPO42)c(H2PO4)3Ca22HPO42=Ca3(PO4)22H(4)HCl 【解析】本题围绕磷及其化合物展开，涉及元素化合物性质、热化学方程式、氧化还原反应判断、离子反应方程式的书写、读图读表、pH控制、核磁共振氢谱推结构等的综合题，是以常见物质相关的化学知识在生产、生活中具体运用的典型试题。(1)H3=H16H2=2821.6kJmol1。(2)60molCuSO4能氧化白磷的物质的量先看铜从正二价变为正一价得60mol电子，P4变H3PO4失20mol电子，因此，60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是3mol。(3)为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制从图表中找出H2PO4分布分数最在值的区间，即45.5左右。pH=8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系也从图表中找出，即c(HPO42)c(H2PO4)Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2 溶液，溶液则显酸性，其原因是有Ca3(PO4)2后，溶液中氢离子浓度增加。【备考提示】高三复习一定要关注社会、关注生活、关注新能源新材料、关注环境保护与社会发展，适度加强综合训练，把学生的能力培养放在高三复习的第一位。11.（2013福建理综24）（14分）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的_（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-，其原因是_【已知：Ksp(BaSO4)= 1.1 10-10 Ksp(BaCO3)= 5.1 10-9】该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有_（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为_。（2）纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式： （D） +24NaClO3+12H2SO4=ClO2+CO2+18H2O+_（3）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍【知识点】粗盐提纯，溶度积常数Ksp，化学方程式的书写，氧化还原反应类型的方程式的配平以及相关的化学计算。【答案】（1）BaCl2 BaSO4 和BaCO3 的Ksp 相差不大，当溶液中存在大量CO32-时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)（或其他合理答案） H2、Cl2 2NaClO3+ 4HCl= 2ClO2+Cl2+ 2NaCl + 2H2O（2）1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=24ClO2+6CO2+18H2O+12Na2SO4（3）2.5【解析】（1）根据提纯的流程可知，先加入的试剂是除去杂质SO42-，在不引入新的杂质的前提下，滴加的试剂是BaCl2。根据所给的Ksp：BaSO4 和BaCO3 的Ksp 相差不大，当溶液中存在大量CO32-时，会导致BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)，这时溶液中就出现了SO42- 。电解食盐水的方程式为：所以可以得到的单质是：H2 和Cl2。发生器中的反应物是NaClO3 和HCl，根据流程图可知生成的物质有：ClO2、Cl2 以及NaCl（根据元素守恒还有水）。所以化学方程式为2NaClO3+ 4HCl= 2ClO2+Cl2+ 2NaCl + 2H2O。（2）纤维素属于多糖，水解产物是葡萄糖（C6H12O6），根据元素守恒，生成的产物还有2 4 Na2SO4。根据H原子个数守恒（36-24 =12），可知葡萄糖分子的系数是1 ，然后在满足其他原子个数守恒， 即可配平此方程式：1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=24ClO2+6CO2+18H2O+12Na2SO4。处理的过程发生了氧化还原反应，根据电子守恒2.5Cl2ClO2。ks5u