2019-2020年高考化學分類題庫 考點4 氧化還原反應.doc

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2019-2020年高考化學分類題庫 考點4 氧化還原反應 ．(xx四川高考1)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(nèi)的脫氧劑 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)氧化還原反應的標志是化合價的變化; (2)還原劑在化學反應中起還原作用。 【解析】選D。明礬凈水是因為Al3＋水解成Al(OH)3膠體吸附雜質,屬于非氧化還原反應;甘油具有強的吸濕性,可以讓皮膚上的水分不會太快散發(fā),同時適當從空氣中吸收水蒸氣,屬于非氧化還原反應;漂粉精具有強氧化性,故可作消毒劑;鐵粉可以消耗食品袋中的氧氣,鐵粉自身被氧化,起還原作用。 ．(xx海南高考1)化學與生活密切相關。下列應用中利用了物質氧化性的是 ( ) A．明礬凈化水 B．純堿去油污 C．食醋除水垢 D．漂白粉漂白織物 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)常見的化學常識中的化學原理; (2)了解鹽類水解在日常生活中的應用以及漂白粉漂白原理。 【解析】選D。明礬凈化水是利用鋁離子水解產(chǎn)生的氫氧化鋁膠體具有吸附作用,與物質的氧化性無關,A不符合題意;純堿去油污是利用碳酸根離子水解顯堿性,油脂在堿性條件下水解,生成可溶性的物質,與物質的氧化性無關,B不符合題意;食醋除水垢,是利用醋酸的酸性,與物質的氧化性無關,C不符合題意;漂白粉的有效成分是次氯酸鈣,該物質與水發(fā)生反應生成的次氯酸具有強氧化性,可以將織物的色素氧化為無色物質,D符合題意。 ．(xx海南高考6)已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應: 2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－2R＋3Cl－＋5H2O。則R中R的化合價是 ( ) A．＋3 B．＋4 C．＋5 D．＋6 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)可以依據(jù)氧化還原反應中的電子守恒確定元素R的化合價; (2)也可以根據(jù)化學反應中的電荷守恒先確定n值,再確定R的化合價。 【解析】選D。根據(jù)氧化還原反應得失電子守恒(化合價升降相等),反應中氯元素化合價由＋1→－1(化學計量數(shù)為3),因此R元素的化合價由＋3升高到＋6價(化學計量數(shù)為2),由此判斷D正確。(另解可以根據(jù)電荷守恒快速判斷n=2,進而確定R的化合價為＋6價)。 【誤區(qū)提醒】可以使用化合價升降數(shù)相等來確定元素R的化合價,還可以通過化學反應前后電荷守恒確定n值,進而確定R的化合價。 ．(xx江蘇高考3)下列說法正確的是 ( ) A．分子式為C2H6O的有機化合物性質相同 B．相同條件下,等質量的碳按a、b兩種途徑完全轉化,途徑a比途徑b放出更多熱能 途徑a:CCO＋H2CO2＋H2O 途徑b:CCO2 C．在氧化還原反應中,還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù) D．通過化學變化可以直接將水轉變?yōu)槠? 【解析】選C。分子式為C2H6O的有機化合物可能為CH3CH2OH,也可能為CH3OCH3,二者性質不同,A項錯誤;途徑a和途徑b均為單質碳生成二氧化碳,根據(jù)蓋斯定律,二者能量變化相同(起始態(tài)相同),B項錯誤;在氧化還原反應中得失電子守恒,C項正確;將水變?yōu)槠褪遣滑F(xiàn)實的,水中只含氧、氫元素,而汽油含有碳、氫元素,組成元素不同無法轉化,D項錯誤。 【誤區(qū)提醒】該題易錯選B項。錯誤地認為途徑a生成了CO和H2,CO和H2燃燒放出的熱量多,而忽視了C生成CO和H2需吸收熱量。沒有根據(jù)蓋斯定律解決此題。 ．(xx江蘇高考4)在CO2中,Mg燃燒生成MgO和C。下列說法正確的是 ( ) A．元素C的單質只存在金剛石和石墨兩種同素異形體 B．Mg、MgO中鎂元素微粒的半徑:r(Mg2＋)>r(Mg) C．在該反應條件下,Mg的還原性強于C的還原性 D．該反應中化學能全部轉化為熱能 【解析】選C。除金剛石和石墨外,C還存在C60等同素異構體,A項錯誤;Mg的電子層數(shù)比Mg2＋多,所以半徑r(Mg)>r(Mg2＋),B項錯誤;反應方程式為2Mg ＋ CO22MgO ＋ C,還原劑為Mg,還原產(chǎn)物為C,由還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物,可得Mg的還原性強于C,C項正確;燃燒過程中除了轉化為熱能還轉化為光能等其他能量,D項錯誤。 ．(xx北京高考28)為探討化學平衡移動原理與氧化還原反應規(guī)律的聯(lián)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Ⅰ溶液顏色不再改變時,再進行實驗Ⅱ,目的是使實驗Ⅰ的反應達到　　　　　　　　　　　　　　。 (2)ⅲ是ⅱ的對比實驗,目的是排除ⅱ中　　　　　造成的影響。 (3)ⅰ和ⅱ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(jù)氧化還原反應的規(guī)律,該同學推測ⅰ中Fe2＋向Fe3＋轉化的原因:外加Ag＋使c(I－)降低,導致I－的還原性弱于Fe2＋,用如圖裝置(a、b均為石墨電極)進行實驗驗證。 ①K閉合時,指針向右偏轉,b作　　　　極。 ②當指針歸零(反應達到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01 molL－1AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實了其推測,該現(xiàn)象是 　　　　　　　 　。 (5)按照(4)的原理,該同學用上圖裝置進行實驗,證實了ⅱ中Fe2＋向Fe3＋轉化的原因。 ①轉化原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②與(4)實驗對比,不同的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)實驗Ⅰ中,還原性:I－>Fe2＋;而實驗Ⅱ中,還原性:Fe2＋>I－,將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結論是 　　　　　　　　　　　　　　 。 【解題指南】解答本題時應按照以下流程: 【解析】(1)待實驗Ⅰ溶液顏色不再改變時,再進行實驗Ⅱ,目的是使實驗Ⅰ的反應達到化學平衡狀態(tài)。 (2)實驗ⅲ加入了水,是實驗ⅱ的對比實驗,因此目的是排除因加入FeSO4溶液而將溶液稀釋引起溶液顏色的變化。 (3)ⅰ中加入AgNO3,Ag＋與I－生成AgI黃色沉淀,I－濃度降低,2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2平衡逆向移動,溶液褪色;ⅱ中加入FeSO4,Fe2＋濃度增大,平衡逆向移動,溶液顏色變淺。 (4)①K閉合時,指針向右偏轉,表明b極為正極,Fe3＋得電子;②當指針歸零(反應達到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 molL－1AgNO3溶液,產(chǎn)生黃色沉淀,I－濃度減小,2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2平衡左移,指針向左偏轉。 (5)①Fe2＋向Fe3＋轉化的原因是Fe2＋濃度增大,還原性增強。 ②與(4)實驗對比,不同的操作是當指針歸零后,向U型管右管中滴加 1 molL－1FeSO4溶液。 (6)將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結論是在其他條件不變時,物質的氧化性和還原性與濃度有關,濃度的改變可影響物質的氧化性和還原性,導致平衡移動。 答案:(1)化學平衡狀態(tài) (2)溶液稀釋對顏色變化 (3)ⅰ中加入Ag＋發(fā)生反應:Ag＋＋I－AgI↓,c(I－)降低;ⅱ中加入FeSO4,c(Fe2＋)增大,平衡均逆向移動 (4)①正?、谧蠊墚a(chǎn)生黃色沉淀,指針向左偏轉 (5)①Fe2＋濃度增大,還原性增強,使Fe2＋還原性強于I－ ②向U型管右管中滴加1 molL－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性和還原性,并影響平衡移動方向 ．(xx全國卷Ⅱ28)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(yè)上可用KClO3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: ①電解時發(fā)生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②溶液X中大量存在的陰離子有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③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: Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸; Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水,使液面沒過玻璃液封管的管口; Ⅲ.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收; Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中; Ⅴ.用0.100 0 molL－1硫代硫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20.00 mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中: ①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　。 ②玻璃液封裝置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。 ③Ⅴ中加入的指示劑通常為　　　　,滴定至終點的現(xiàn)象是 　。 ④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 【解題指南】解答本題時應注意以下兩點: (1)書寫化學方程式時要注意結合題目給出的物質書寫產(chǎn)物; (2)注意利用氧化性、還原性進行物質的除雜。 【解析】(1)根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒,氯元素的化合價從＋5價降到＋4價,得1個電子,氯酸鉀是氧化劑;硫元素的化合價從＋4價升高到＋6價,失去2個電子,亞硫酸鈉是還原劑,根據(jù)得失電子相等可知氧化劑和還原劑的物質的量之比為2∶1。 (2)①根據(jù)圖示可知氯化銨和氯化氫反應生成氫氣和NCl3,配平即可。 ②根據(jù)產(chǎn)物中有氨氣生成可知溶液為堿性,存在氫氧根離子,根據(jù)元素守恒可知還存在氯離子。 ③ClO2易溶于水,a、d錯誤;堿石灰不能吸收NH3,b錯誤。 (3)①ClO2能把碘離子氧化為碘單質,自身被還原為氯離子。 ②由于ClO2有毒,容易逸出進入空氣中,所以玻璃液封裝置的作用是吸收殘余的二氧化氯氣體。 ③由于碘單質遇到淀粉變藍,所以常用的指示劑為淀粉。滴定終點的顏色為溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變。 ④根據(jù)方程式可知2ClO2～5I2～10S2,則測得混合氣中ClO2的質量為 0.100 0 molL－10.02 L67.5 gmol－15=0.027 00 g。 (4)亞氯酸鹽有氧化性,除去它要用有還原性的硫酸亞鐵,同時產(chǎn)生的鐵離子還能凈水。 答案:(1)2∶1 (2)①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ②Cl－、OH－?、踓 (3)①2ClO2＋10I－＋8H＋2Cl－＋5I2＋4H2O ②吸收殘余的二氧化氯氣體 ③淀粉溶液　溶液由藍色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變 ④0.027 00 (4)d ．(xx山東高考29)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備,鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。 (1)利用如圖裝置電解制備LiOH,兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為　　　　溶液(填化學式),陽極電極反應式為　　　　　　　　,電解過程中Li＋向　　　　電極遷移(填“A”或“B”)。 (2)利用鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如下: Co(OH)3溶解還原反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　, 鐵渣中鐵元素的化合價為　　　　,在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷氧化物和CO2,測得充分煅燒后固體質量為2.41 g,CO2的體積為1.344 L(標準狀況),則鈷氧化物的化學式為　　　　。 【解題指南】解答本題注意以下兩點: (1)注意陰、陽離子的放電順序以及陰、陽離子在電解池內(nèi)部移動方向的判斷; (2)注意流程中各步所加試劑的作用以及原子守恒觀點的應用。 【解析】(1)B極區(qū)產(chǎn)生H2,同時生成LiOH,則B極區(qū)電解液為LiOH溶液;電極A為陽極,陽極區(qū)電解液為LiCl溶液,根據(jù)放電順序,陽極上Cl－失去電子,則陽極電極反應式為2Cl－－2e－Cl2↑;根據(jù)電流方向,電解過程中Li＋向B電極遷移。 (2)在酸性條件下,Co(OH)3首先與H＋反應生成Co3＋,Co3＋具有氧化性,把S氧化為S,配平可得離子方程式:2Co(OH)3＋4H＋＋S2Co2＋＋S＋5H2O;鐵渣中鐵元素的化合價應該為高價,為＋3價;CO2的物質的量為1.344 L22.4 Lmol－1=0.06 mol,根據(jù)CoC2O4的組成可知鈷元素的物質的量為0.03 mol,設鈷氧化物的化學式為CoxOy,根據(jù)元素的質量比可得59x∶(16y)=0.03 mol59 gmol－1∶(2.41 g－ 0.03 mol59 gmol－1),解得x∶y=3∶4,則鈷氧化物的化學式為Co3O4。 答案:(1)LiOH　2Cl－－2e－Cl2↑　B (2)2Co(OH)3＋4H＋＋S2Co2＋＋S＋5H2O[或Co(OH)3＋3H＋Co3＋＋3H2O,2Co3＋＋S＋H2O2Co2＋＋S＋2H＋]?。?　Co3O4 ．(xx浙江高考27)Ⅰ.請回答: (1)H2O2的電子式　　　　。 (2)鎂燃燒不能用CO2滅火,用化學方程式表示其理由　　　　　　　　　　　。 (3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀轉化為淡黃色沉淀,寫出反應的離子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)完成以下氧化還原反應的離子方程式: (　　)Mn＋(　　)C2＋　　　(　　)Mn2＋＋(　　)CO2↑＋　　　 Ⅱ.化合物甲和NaAlH4都是重要的還原劑。一定條件下金屬鈉和H2反應生成甲。甲與水反應可產(chǎn)生H2,甲與AlCl3反應可得到NaAlH4。將4.80 g甲加熱至完全分解,得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標準狀況)的H2。 請推測并回答: (1)甲的化學式　　　　。 (2)甲與AlCl3反應得到NaAlH4的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應的化學方程式　　　　　　　　　　　　　。 (4)甲在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3),脫銹過程發(fā)生反應的化學方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)某同學認為:用惰性氣體趕盡反應體系中的空氣,將鐵和鹽酸反應后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥,再與金屬鈉反應,得到的固體物質即為純凈的甲;取該固體物質與水反應,若能產(chǎn)生H2,即可證明得到的甲一定是純凈的。 判斷該同學設想的制備和驗純方法的合理性并說明理由　　　　　　　　　。 【解析】Ⅰ.(1)過氧化氫為共價化合物,兩個氧原子之間共用一對電子,其電子式為。 (2)鎂燃燒不能用CO2滅火,因為會發(fā)生如下反應:2Mg＋CO22MgO＋C。 (3)向AgCl沉淀中加入KBr溶液,因為Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),AgCl沉淀轉化為AgBr沉淀,AgCl＋Br－AgBr＋Cl－,沉淀由白色變成淡黃色。 (4)根據(jù)電子守恒、原子守恒、電荷守恒可配平該離子方程式:2Mn＋5C2＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。 Ⅱ.(1)一定條件下金屬鈉和H2反應生成甲,將4.80 g甲加熱至完全分解,得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標準狀況)的H2。n(H2)==0.1 mol,m(H2)= 0.2 g,m(Na)=4.80 g－0.2 g=4.6 g,則n(Na)==0.2 mol,根據(jù)化合價關系,可推出甲的化學式為NaH,制備它的反應方程式為2Na＋H22NaH。 (2)根據(jù)條件NaH與AlCl3反應得到NaAlH4,NaH與NaAlH4中H都為－1價,反應中無化合價變化,為非氧化還原反應,則化學方程式為4NaH＋AlCl3NaAlH4＋3NaCl。 (3)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應,NaAlH4中H化合價為－1價,H2O中H化合價為＋1價,根據(jù)氧化還原反應化合價歸中的規(guī)律,判斷產(chǎn)物為H2,可推出化學方程式為NaAlH4＋2H2ONaAlO2＋4H2↑。 (4)NaH除鐵銹,是把Fe2O3變?yōu)镕e,NaH作為還原劑,－1價的H化合價升高,生成NaOH,化學方程式為3NaH＋Fe2O32Fe＋3NaOH。 (5)制備過程不合理,鹽酸易揮發(fā),H2中混有HCl,導致產(chǎn)物中有NaCl。鐵與鹽酸反應生成H2,經(jīng)濃硫酸干燥,再與金屬鈉反應,產(chǎn)生NaH,但H2的量不足會有鈉單質殘留,固體不純;同時,2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑,也會有氫氣放出,無法證明固體甲純凈。 答案:Ⅰ.(1) (2)2Mg＋CO22MgO＋C (3)AgCl＋Br－AgBr＋Cl－ (4)2Mn＋5C2＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O Ⅱ.(1)NaH (2)4NaH＋AlCl3NaAlH4＋3NaCl (3)NaAlH4＋2H2ONaAlO2＋4H2↑ (4)3NaH＋Fe2O32Fe＋3NaOH (5)制備過程不合理,因為鹽酸易揮發(fā),H2中混有HCl,導致產(chǎn)物中有NaCl。驗純方法不合理,如果有Na剩余,Na與水反應也會生成H2;沒有考慮混入的NaCl 【誤區(qū)提醒】沒有考慮反應的整體性,未認識到制備的H2中混有HCl,H2的量不足會有鈉單質殘留,固體不純,鈉與水反應也會生成氫氣。最后一問出現(xiàn)錯誤。