2019-2020年高考化学备考优生百日闯关系列专题02氧化还原反应原理综合应用含解析.doc

2019-2020年高考化学备考优生百日闯关系列专题02氧化还原反应原理综合应用含解析1【xx天津理综化学】FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3 高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：（1）FeCl3 净水的原理是 。FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备，除H作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示） 。（2）为节约成本，工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3 。若酸性FeCl2 废液中c(Fe2)=2.010-2molL-1, c(Fe3)=1.010-3molL-1, c(Cl)=5.310-2molL-1,则该溶液的PH约为 。完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式：ClO3-+ Fe2+ = Cl+ Fe3+ 。（3）FeCl3 在溶液中分三步水解：Fe3+H2O Fe(OH)2+H K1Fe(OH)2+H2OFe(OH)2+H K2Fe(OH)+H2OFe(OH)3+H K3以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为：xFe3+yH2OFex(OH)y(3x-y)+yH+欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号） 。a降温 b加水稀释 c加入NH4Cl d加入NaHCO3室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁以Fe(mgL-1)表示的最佳范围约为 mgL-1。【答案】（1）Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2 Fe3+Fe=3 Fe2+（2）2 1 6 6H+ 1 6 3H2O（3）K1K2K3 b d 调节溶液的pH （4）1820【考点定位】本题主要考查了对铁的化合物性质的应用，氧化还原反应方程式的配平，对图像的分析能力【名师点睛】盐水解的应用之一为用作净水剂，与盐水解产生的胶体粒子的吸附作用有关，涉及的知识点仍是盐的水解；溶液pH的计算需计算溶液中的氢离子浓度，根据溶液中的电荷守恒、溶度积、水的离子积常数等来计算；化学方程式的配平，首先判断该反应是否为氧化还原反应，若为氧化还原反应，则先根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数，再根据电荷守恒，配平方程式中离子的系数，最后根据质量守恒定律配平其余物质的系数；对于多步反应的平衡常数的判断，根据方程式之间的关系，写出平衡常数的表达式，找出其中的数学关系即可；对于图像题，理解图像是解题的关键，观察横轴、纵轴的含义及曲线的变化趋势；平衡移动的判断，根据勒夏特列原理，结合条件的改变判断平衡移动的方向。该题包括的知识点很多，但彼此之间的联系不大。每个小题都是一个独立的题目。综合考查了学生的分析问题、解决问题的能力。2【xx浙江理综化学】请回答：（1）H2O2的电子式_。（2）镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由_。（3）在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式_。（4）完成以下氧化还原反应的离子方程式：( )MnO4( )C2O42+_( )Mn2+( )CO2_化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。请推测并回答：（1）甲的化学式_。（2）甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式_。（3）NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式_。（4）甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式 。（5）某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生H2，即可证明得到的甲一定是纯净的。判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由_。【答案】（1） （2）2MgCO22MgOC （3） AgCl + Br= AgBr + Cl （4） 2MnO4 + 5C2O42 + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O（1）NaH （2） 4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl（3）NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2 （4） 3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH（5）制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，导致产物中有NaCl验纯方法不合理，如果有Na残留，Na与水反应也产生H2；没有考虑混入的NaCl【考点定位】本题主要是考查化学基本概念、电子式、离子反应、氧化还原反应、考查无机物的推断，新情境下化学方程式的书写，实验方案的评价等。涉及双氧水、镁、CO2、卤化银、钠、铝及其化合物等。【名师点晴】本题要求根据物质的性质及其计算进行推理，考查了化学式、电子式、化学方程式的正确书写，根据题给信息设计实验的能力，并要求根据物质的组成判断物质的化学性质。定性与定量相结合推断物质，重点考查学生分析问题与解决问题的能力。将计算与物质的性质紧密联系起来，可培养学生的逻辑推理能力。无机推断是高考命题的一种经典题型，既能考查学生掌握元素及其化合物知识的熟悉程度，又能考查学生分析间题、逻辑推理及灵活运用知识的能力，因而无机推断对学生的学科素质要求较高，同时无机推断也是历年高考的难点之一，随着高考注重基础、凸显能力的命题趋势，无机推断更侧重于物质结构知识的考查、侧重于元素周期表周期律的考查、侧重于元素化合物性质的考查。同时化学实验出现在无机推断题、中化学计算分散在无机推断题中、与科技有关的化学物质出现在推断中。1、以新信息为载体，以图表、数据位呈现形式，考查考生对氧化还原反应原理的掌握情况和知识迁移能力。2、氧化环氧方程式的书写及配平。3、氧化还原反应基本规律的使用，特别是价态律、强弱率、先后律等。4、氧化还原反应的基本计算，守恒法、关系式法等的具体应用。5、氧化还原反应与电化学的结合考查。了解考查方向1、考查氧化还原反应基本概念 配平（缺项）氧化还原反应方程式；已知反应物和生产物，书写陌生的氧化还原反应方程式；氧化性和还原性强弱的判断。2、考查化学实验氧化还原反应滴定3、考查氧化还原反应中电子转移数目 求氧化剂和还原剂的物质的量执笔或质量之比；计算参加反应的氧化剂或还原剂的量；确定某一元素反应前后价态变化等。灵活运用规律解题1、难易规律同一体系中，当有多种氧化剂（或还原剂）时，反应的先后顺序，遵循强者优先的原则。2、价态规律有多种价态的元素，处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只有还原性，处于中间价既有氧化性又有还原性。3、归中规律 不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应，一般遵循：高价+低价得到相同的中间价；高价+低价得到较高中间价和较低中间价1二氧化氯（ClO2）是国际公认高效、安全的杀菌、保鲜剂，是氯制剂的理想替代品。工业上制备ClO2的方法很多，NaClO3 和NaClO2是制取ClO2的常见原料。完成下列填空：（1）以下反应是制备ClO2的一种方法：H2C2O4 + 2 NaClO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2 CO2 + 2 ClO2 + 2 H2O，上述反应物中属于第三周期的元素的原子半径大小顺序是_；（2）ClO2的分子构型为“V”形，则ClO2是_（选填“极性”、“非极性”）分子，其在水中的溶解度比氯气_（选填“大”、“小”、“一样”）。（3）ClO2具有强氧化性，若ClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-，ClO2的消毒能力是等质量Cl2的_倍（保留2位小数）。（4）若以NaClO2为原料制取ClO2，需要加入具有_（填“氧化”、“还原”）性的物质。（5）工业上将氯碱工业和制取NaClO3联合进行。研究发现，电解时，不同反应环境下的总反应分别为：4 NaCl + 18 H2O 4 NaClO3 + 3 O2+ 18 H2（中性环境）NaCl + 3 H2O NaClO3 + 3 H2（微酸性环境）电解时，氢气在_极产生。更有利于工业生产NaClO3的反应环境是_，理由_。【答案】（1）Na S Cl （2）极性 ； 大 （3）2.63 （4）氧化性 （5）阴极； 微酸性环境；转移电子都生成氯酸钠，能量利用率高；水消耗少；不同时生成氢气和氧气，相对更安全考点：考查与氯及其化合物相关计算2高铁酸盐(K2FeO4、Na2FeO4)在能源、环保等方面有着广泛的用途。干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示。干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物湿法强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液（1）干法制备K2FeO4的化学方程式为Fe2O3+3KNO3+4KOH2K2FeO4+3KNO2+2H2O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。（2）工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如下图所示：溶解反应I的离子方程式为 。反应II的化学方程式为 。加入饱和KOH溶液的目的是 。（3）高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂。它能消毒杀菌是因为 ，它能净水的原因是 _ 。【答案】（1）31 （2） 2OH + Cl2Cl + ClO + H2O 3NaClO +10NaOH +2Fe(NO3)32Na2FeO4 +3NaCl +6NaNO3 +5H2O(写离子方程式3ClO + 10OH + 2Fe3+2FeO42 + 3Cl + 5H2O同样给分) 增大K+ 浓度，促进K2FeO4晶体析出 （3）高铁酸钾(K2FeO4)有强氧化性；高铁酸钾的还原产物水解产生的Fe(OH)3胶体有吸附性(有絮凝作用)， 使水澄清 考点：考查氧化还原反应，离子方程式的书写，化学平衡的移动。3高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空：I：在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时，发生的反应如下： MnO4Cu2SHCu2SO2Mn2H2O(未配平) MnO4CuS HCu2SO2Mn2H2O(未配平)（1）下列关于反应的说法中错误的是 (填字母序号)。a被氧化的元素是Cu和Sb氧化剂与还原剂的物质的量之比为85c生成2.24 L(标况下)SO2，转移电子的物质的量0.8 mol d还原性的强弱：Mn2Cu2SII：在稀硫酸中，KMnO4与 (NH4)2Fe(SO4)2也能发生氧化还原反应。（2）写出KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式： 。（3）欲配制480mL 0.1mol/L Fe2溶液，需称取(NH4)2Fe(SO4)26H2O（M392g/mol）的质量为 g。需要的玻璃仪器有 。（4）用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是： 。（5）K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。并用单线桥表示电子的转移情况 。【答案】I ：（1）d；II：（2）MnO45Fe28H=5Fe3Mn24H2O；（3）19.6，500ml容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒；（4） 3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O； （5） 1:2， K2MnO42e。考点：考查氧化还原反应、配制一定物质的量浓度的溶液等知识。4氮是一种重要的非金属元素，可以形成多种不同类型的化合物，请根据要求回答下列问题：（1）表示阿伏加德罗常数的数值，69g和的混合气体中含有_个氧原子；2L 0.6 mol/L溶液中含_个离子。（2）三氟化氮()是一种无色，无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：、和， 写出该反应的化学方程式 ，若反应中生成0.15 mol ，转移的电子数目为_个。 三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：；据题意推测，三种气体中，氧化性由强到弱的顺序为_。是一种无色、无臭的气体，一旦泄漏，可以用溶液喷淋的方法减少污染，其产物除、外，还肯定有_(填化学式)。（3）氨和联氨（）是氮的两种常见化合物，制备联氨可用丙酮为催化剂，将次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1，写出该反应的化学方程式 。【答案】（1）3；3.6 （2）3NF35H2O=2NOHNO39HF；0.3NA或1.8061023个F2，NF3， NO NaNO3 （3）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O考点：考查氧化还原反应的计算5铁的发现和大规模使用，是人类发展史上的一个光辉里程碑，它把人类从石器时代、青铜器时代带到了铁器时代，推动了人类文明的发展。 （1）高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原成三价铁离子达到净水的目的。按要求回答下列问题： 高铁酸钠主要通过如下反应制取： 2Fe(OH)3 + 3NaClO + 4NaOH 2Na2FeO4 + 3X + 5H2O，则X 的化学式_ ，反应中被氧化的物质是_ (写化学式)。 （2）铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO 等，用硫酸渣制备铁红(Fe2O3)的过程如下：酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为_；“滤渣A”主要成份的化学式为_ 。 还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式：_ FeS2 + _Fe3 + +_ H2O _Fe2 + +_ SO42- + _。氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为_ 。 为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是3.23.8， 如果pH过大，可能引起的后果是_(几种离子沉淀的pH见上表)；滤液B可以回收的物质有_(写化学式) 。【答案】（1）NaCl Fe（OH）3（2）Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4) 3 + 3H2OSiO21 14 8 15 2 16 H+4Fe2+ + O2 + 2H2O + 8OH 4Fe(OH)3或Fe2+2OHFe(OH)2，4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3Al3+、Mg2+形成沉淀，使制得的铁红不纯。Na2SO4、Al2(SO4)3、MgSO4考点：通过制备铁红，考查了物质制备方案的设计及化学实验基本操作方法的综合应用 6铁及其化合物在工农业生产、环境保护等领域中有着重要的作用。（1）酸性条件下，硫酸亚铁可将MnO2还原为MnSO4，该反应的离子方程式为：_。（2）分析表明，铁在浓硫酸中发生钝化时，生成的氧化物中Fe、O两种元素的质量比为2811，则其化学式为_。（3）铁及其化合物可用于消除环境污染。常温下，硫酸亚铁能将SO2转化为SO42，总反应为2SO2O22H2O2H2SO4，其中一个反应为4Fe2O24H4Fe32H2O，则另一个反应的离子方程式为_。常温下，用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染，使NOx转变为N2，同时ZnFe2Oy转变为ZnFe2O4。若2 mol ZnFe2Oy与足量NO2反应可生成0.5 mol N2，则y_。（4）工业上常采用如图所示电解装置，利用铁的化合物将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫。通电电解，然后通入H2S时发生反应的离子方程式为：2Fe(CN)632CO32H2S2Fe(CN)642HCO3S。电解时，阳极的电极反应式为_；电解过程中阴极区溶液的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】（1）2Fe2MnO24HMn22Fe32H2O （2）Fe8O11 （3）2Fe3SO22H2O2Fe24HSO42； 3 （4）Fe(CN)64eFe(CN)63；变大考点：考查氧化还原反应的有关判断、计算以及电极反应式的书写等