高考化学大二轮复习 第1部分 知识整合 专题1 化学基本概念 第4讲 氧化还原反应

第4讲氧化还原反应限时50分钟，满分70分一、选择题(包括7个小题，每小题5分，共35分)1(双选)(2015上海高考)工业上将Na2CO3和Na2S以12的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2。在该反应中A硫元素既被氧化又被还原B氧化剂与还原剂的物质的量之比为12C每生成1 mol Na2S2O3，转移4 mol电子D相同条件下，每吸收10 m3 SO2就会放出2.5 m3 CO2解析在反应物Na2S中S元素的化合价为2价，在SO2中S元素的化合价为4价，反应后产生的物质Na2S2O3中，S元素的化合价为2价，介于2价与4价之间，因此硫元素既被氧化又被还原，正确。B.根据题意可得在溶液中发生反应的方程式是Na2CO32Na2S4SO2=3Na2S2O3CO2，在反应中氧化剂SO2与还原剂Na2S的物质的量之比为42=21，错误。C.根据B选项的化学方程式可知，每生成3 mol Na2S2O3，转移8 mol电子，则产生1 mol Na2S2O3，转移 mol电子，错误。D.根据反应方程式可知消耗的SO2与产生的CO2的物质的量之比是41，相同条件下，消耗SO2与产生的CO2的体积之比也为41，故D项正确。答案AD2. (2016廊坊模拟)NaClO2可用作造纸的漂白剂，它由H2O22ClO22NaOH=2NaClO22H2OO2制得，下列说法正确的是AH2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原B每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 molCClO2中的氯元素被氧化DClO2是氧化剂，H2O2是还原剂解析A、根据方程式可知，双氧水中氧元素的化合价从1价升高到0价，失去电子被氧化，双氧水是还原剂，A不正确；B、双氧水中氧元素的化合价从1价升高到0价，失去1个电子，因此每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为2 mol，B不正确；C、ClO2中的氯元素化合价从4价降低到3价，得到1个电子被还原，C不正确；D、根据以上分析可知，ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，D正确。答案D3(2016安阳模拟) 已知下列反应：Co2O36HCl(浓)=2CoCl2Cl23H2O()；5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3()。下列说法正确的是A还原性：CoCl2HClI2B氧化性：Co2O3Cl2HIO3C反应中HCl是氧化剂D反应中Cl2发生氧化反应解析A由还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知，I中还原性为HClCoCl2，中还原性为I2HCl，故A错误；B.由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，I中氧化性为Co2O3Cl2，中氧化性为Cl2HIO3，则氧化性为Co2O3Cl2HIO3，B正确；C.反应I中Cl元素的化合价升高，则HCl为还原剂，故C错误；D.中Cl元素的化合价降低，则氯气发生还原反应，故D错误。答案B4(2015海南高考)己知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3 3ClO 4OH=2RO3Cl 5H2O。则RO中R的化合价是A3B4C5 D6解析根据离子反应中反应前后电荷守恒，可得34=2n3，解得n=2。由于在任何化合物中元素正负化合价的代数和为0，所以R的化合价为(242)=6，选D。答案D5在汽车排气管加装催化装置，可有效减少CO和NOx的排放，催化装置内发生反应为NOxCON2CO2(未配平)，下列关于此反应的说法中正确的是A该反应中化合价变化的只有N元素B当x=2时，每生成1 mol N2，转移电子4 molC等物质的量N2和CO2中，共价键的个数比为32D氧化剂与还原剂的物质的量之比为11时，NOx中氮元素的化合价为2价解析分析可知C的化合价由2变为4，故A错；x=2时，每生成1 mol N2，由2 mol N由4变为0价，转移电子8 mol，故B错；N2中含有1个叁键，CO2中含有两个双键，共价键的个数比应为34，故C错；氧化剂与还原剂的物质的量之比为11时，为NO，即氮元素化合价为2，D正确。答案D6(2016长沙模拟)下列关于氧化性、还原性的判断正确的是AB的阳离子的氧化性比A的阳离子强，说明A元素的金属性一定比B元素强B发生氧化还原反应时A原子失去的电子比B原子多，证明A的金属性一定比B强C适量的Cl2通入FeI2溶液中可发生反应：3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3D一定量氯气通入30 mL 10.00 molL1 的氢氧化钠溶液中，加热后形成NaCl、NaClO、NaClO3共存的溶液，若反应中转移的电子为n mol，则0.15n0.25解析A、铁离子的氧化性比铜离子的氧化性强，但是铁的金属性比铜强，所以错误，不选A；B、金属性与失去电子的多少无关，错误，不选B；C、氯气和碘化亚铁反应时，碘离子先和氯气反应生成碘单质，错误，不选C；D、氯气和氢氧化钠的反应可以分两种，Cl22NaOH=NaClNaClOH2O，3Cl26NaOH=5NaClNaClO33H2O，发生前面的反应，当有2摩尔氢氧化钠反应就转移1摩尔电子，所以现有0.3摩尔氢氧化钠反应转移0.15摩尔电子，发生后面的反应，当有6摩尔氢氧化钠反应转移5摩尔电子，所以现有0.3摩尔氢氧化钠反应转移0.25摩尔，正确，选D。答案D7(2016宁波模拟)高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，化学方程式如下(未配平)：_KMnO4_FeSO4_ H2SO4=_K2SO4_MnSO4_Fe2(SO4)3_H2O。下列说法正确的是AMnO是氧化剂，Fe3是还原产物BFe2的还原性强于Mn2C取反应后的溶液加KSCN溶液，可观察到有血红色沉淀生成D生成1 mol水时，转移2.5 mol电子解析 Fe3为氧化产物，A项错误；Fe2在该反应中起还原性，Mn2为还原产物，B项正确；Fe3遇到SCN生成的是难电离的Fe(SCN)3，而不是沉淀，C项错误；配平该反应方程式为2KMnO410FeSO48H2SO4=K2SO42MnSO45Fe2(SO4)38H2O，故生成1 mol水时，转移1.25 mol电子，D项错误。答案B二、非选择题(包括4个小题，共35分)8(8分)(1)(2014新课标卷)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为_。(2)(2015上海高考)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式_。(3)(2015安徽高考)请配平下列化学方程式：NaBO2SiO2NaH2=NaBH4Na2SiO3(4)(2015天津高考)完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式： ClOFe2_=ClFe3_解析(1)由题意可知，生成的黄绿色气体应为Cl2，氯元素的化合价升高，则铅元素的化合价降低，反应化学方程式为PbO24HCl(浓)PbCl2Cl22H2O。(2)KClO3有氧化性，H2C2O4有还原性，在酸性条件下KClO3可以和草酸(H2C2O4)生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。则根据电子守恒及原子守恒，可得该反应的化学方程式为2KClO3 H2C2O42H2SO4= 2ClO22CO22KHSO42H2O。(3)在该反应中，金属Na由0价升高到1价，而H2中的H由0价降低到1价，其余元素的化合价都末改变，可设NaBH4的系数为1，根据H守恒可知H2的系数为2，根据电子守恒可知，Na的系数为4，根据B守恒可知NaBO2的系数为1，根据Na守恒可知Na2SiO3的系数为2，根据Si守恒可知SiO2的系数为2。(4)根据题意，氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从5价降低到1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从2价升高到3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的计量数为1，Fe2的计量数为6，则铁离子的计量数也是6，氯离子的计量数是1，根据电荷守恒，则氢离子的计量数是6，水的计量数是3。答案(1)PbO24HCl(浓) PbCl2Cl22H2O(2)2KClO3 H2C2O42H2SO4=2ClO22CO22KHSO42H2O(3)124212(4)166H163H2O9(8分)高铁电池能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染。功率是民用电池的1015倍，放电电流是普通电池的310倍，性价比极高。已知，以 Zn和K2FeO4为电极材料制作的高铁电池放电时，电池内发生的总反应为ZnK2FeO4=ZnOFe2O3K2ZnO2(1)配平上面的化学方程式。(2)已知铁是26号元素，则1 mol FeO中含有电子的物质的量为_mol，Na2FeO4是否具有还原性_，原因是_。(3)制备高铁酸钾可以将Fe(OH)3在碱性条件下与KClO溶液反应，若将该反应设计为原电池，则此电池的负极反应方程式为_。(4)向1 L 1 molL1的K2FeO4中加入足量稀H2SO4酸化，可以产生O2和Fe3，该反应的离子方程式为_。向酸化后溶液中加入一定量的金属铜，使Fe3和Cu2浓度相等，若此时溶液密度为1.25 gmL1，体积仍为1 L，则此时溶液中Cu元素的质量分数约为_。(精确到0.01)解析(1)根据氧化还原反应得失电子数目相等，可判断出Zn和K2FeO4的化学计量数分别为3和2，同时根据K和Fe原子个数守恒得出产物Fe2O3和K2ZnO2的化学计量数分别为1和2。(2)1 mol FeO中含有e的物质的量26842=60 mol。2价O元素化合价可以升高，表现还原性。(3)3价Fe被氧化为FeO，碱性环境用OH保证电荷守恒，用水保证H和O守恒即可配平。(4)2价O被氧化为O2，6价Fe元素被还原为Fe3，用H保证电荷守恒，用H2O保证H和O守恒。Cu加入反应后的溶液发生反应，2Fe3Cu=2Fe2Cu2，假设n(Cu2)=x mol，则反应了的n(Fe3)=2x mol，根据题意列等式得：12x=x，则x=1/3 mol，故反应后溶液中Cu元素的质量分数w=100%=1.71%。答案(1)3、2、1、1、2(2)60有K2FeO4中O元素为2价，化合价可以升高，表现还原性(3)5OHFe(OH)3 3e=FeO4H2O (4)4FeO20H=4Fe33O210H2O1.71% 10(10分)(2016青岛模拟)I、煤炭中以FeS2形式存在的硫，在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应，有关反应的离子方程式依次为2FeS27O22H2O4H2Fe24SO ； Fe2O2HFe3_；FeS22Fe33Fe22S；2S3O22H2O4H2SO。已知：FeS2中的硫元素为1价。回答下列问题：(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律，将上述离子方程式配平并补充完整。(2)反应的还原剂是_。(3)观察上述反应，硫元素最终转化为_从煤炭中分离出来。、在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，溶液立即变蓝，有关反应的离子方程式为_。 在上述蓝色溶液中，继续滴加足量的NaClO溶液，蓝色逐渐消失，有关反应的离子方程式为_。(提示：碘元素被氧化成IO)从以上实验可知，ClO、I2、IO的氧化性由强到弱的顺序是_。、工业上用黄铜矿( CuFeS2)冶炼铜，副产品中也有SO2 ，冶炼铜的反应为8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2。若CuFeS2中Fe 的化合价为2价，反应中被还原的元素是_(填元素符号)。当生成0.8 mol铜时，此反应转移的电子数目是_。解析(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律，上述离子方程式是4Fe2O24H4Fe32H2O；(2)在反应的还原剂是FeS2；(3)通过观察分析三个反应可知：硫元素最终转化为硫酸盐从煤炭中分离出来；、在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，溶液立即变蓝，根据质量守恒定律及电荷守恒及电子守恒，则该反应的离子方程式是2IClOH2O=I2Cl2OH；在上述蓝色溶液中，继续滴加足量的NaClO溶液，蓝色逐渐消失，有关反应的离子方程式是I25ClO2OH=2IO5ClH2O；根据氧化性：氧化剂氧化产物，所以氧化性：ClO I2; ClO IO，对于同一元素来说，一般是元素的化合价越高，化合物的氧化性就越强，所以氧化性：IO I2；故ClO、I2、IO的氧化性由强到弱的顺序是ClO IO I2；. 在反应中8CuFeS2 21O28Cu4FeO2Fe2O316SO2。CuFeS2中Fe 的化合价为2，反应后被氧化为Fe2O3；S在反应前化合价是2价，反应后被氧化为4价的SO2。Cu是2价，O2中O元素的化合价是0价，反应后被还原变为2价，所以反应后被还原为0价，被反应中被还原的元素是Cu、O；根据反应方程式可知：每产生8 mol的Cu，转移电子100 mol，所以当生成0.8 mol铜时，此反应转移的电子数目是10NA。答案I、(1)41442H2O(2)FeS2(3)硫酸盐、2IClOH2O=I2Cl2OHI25ClO2OH=2IO5ClH2OClO IO I2、Cu、O10NA11(9分)(2016全国卷)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为_。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是_。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)解析(1)由化合价规则知，NaClO2中Cl的化合价为3价。(2)由工艺流程图可以看出SO2、H2SO4、NaClO3为反应物，ClO2、NaHSO4为生成物，再根据化合价升降法配平得出化学方程式为SO2H2SO42NaClO3=2ClO22NaHSO4。(3)粗盐水精制时除去Mg2通常用NaOH溶液，生成氢氧化镁沉淀，过滤除去；除去Ca2通常用Na2CO3溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤除去。电解时阴极为得电子极，因此产物的化合价应降低，即生成NaClO2。(4)由信息“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2知，反应物之一为ClO2，再由生产工艺流程图知，用的吸收试剂是NaOH、H2O2，由生产工艺流程图知产物之一为NaClO2，由ClO2生成NaClO2，Cl的化合价由4变为3，化合价降低，ClO2为氧化剂，则H2O2为还原剂，化合价升高，生成氧气，再由电子守恒得，此吸收反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为21，该反应中氧化产物是O2。(5)由信息知，要求出每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力，先求得1 g NaClO2变为Cl转移的电子数为190.54，再设有x g Cl2变为Cl的氧化能力与1 g NaClO2的氧化能力相当，列方程得190.54=x712，解得x=1.57，即为有效氯含量。答案(1)3(2)2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO(或NaClO2)(4)21O2(5)1.57