1、16 氧化还原反应主要考查氧化还原反应的特征和实质,以及几组概念:氧化剂和还原剂、氧化性和还原性、氧化反应和还原反应、氧化产物和还原产物。对物质氧化性(还原性)强弱的比较常会考查到,同时对氧化还原反应实质的理解:得失电子守恒,是相关计算的核心。1.【2018新课标1卷、节选】醋酸亚铬(CH 3COO)2CrH2O为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:(1)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1
2、、K2,关闭K3。c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为_。同时c中有气体产生,该气体的作用是_。(2)指出装置d可能存在的缺点:_。2.【2018新课标2卷、节选】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有相关金属离子C 0(Mm)=0.1molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4回答下列问题:(1)熔烧过程中主要反应的化学方程式为_。2(2)溶液中的Cd 2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为_。(3)
3、电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为_;沉积锌后的电解液可返回_工序继续使用。3.【2017新课标3卷、节选】砷(As)是第四周期A族元素,可以形成As 2S3、As 2O5、H 3AsO3、H 3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:(1)工业上常将含砷废渣(主要成分为As 2S3)制成浆状,通入O 2氧化,生成H 3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_。4.【2017新课标3卷、节选】重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤的主要反应为:FeOCr 2O3+
4、Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2 高 温 上述反应配平后FeOCr 2O3与NaNO 3的系数比为_。1【2018南通一模】下列应用不涉及氧化还原反应的是( )3ANa 2O2用作呼吸面具的供氧剂B工业上电解熔融状态的Al 2O3制备AlC工业上利用合成氨实现人工固氮D实验室用NH 4Cl和Ca(OH) 2制备NH 32【2018天津3月联考】做实验时不小心使皮肤上沾了一些高锰酸钾,形成的黑斑很久才能消除,如果用草酸(乙二酸H 2C2O4)的稀溶液洗涤,黑斑可以迅速褪去,其离子方程式为:MnO H 2C2O4H +=CO2Mn 2 4+下列有关叙述不正确
5、的是( )A该反应的氧化剂为KMnO 4B发生还原反应的是H 2C2O4C该离子方程式右侧方框内的产物是H 2OD6mol H 参加反应时,电子转移10mol3.【2018郑州高三1月一模】将过量H 2O2溶液加入(NH 4)2CrO4的氨水中,加热后冷却,生成暗棕红色晶体M(化学式为Cr(NH 3)3O4),其离子方程式为CrO +3NH3+3H2O2=M+2H2O+2OH +O2,测得M中有2个过氧键,下24 列有关说法正确的是( )AM中Cr的化合价为+3B参与反应的H 2O2全部被氧化C向FeSO 4溶液中滴加几滴M溶液,没有明显现象D转移0.2mol电子时,生成M的质量为16.7g4
6、.【2018湖南三湘名校第一次联考】向含有0.2mol FeI2溶液中加入 a mol Br2。下列叙述不正确的是( )A a=0.1时,发生的反应为2I +Br2=I2+2Br B a=0.25时,发生的反应为4Fe 2+6I +5Br2=4Fe3+3I2+10Br C溶液中的I 有一半被氧化时, c(I ) c(Br )=11 D0.29溶解)(1)实验室用98%(密度为1.84gcm -3)的浓硫酸配制200mL 4.8molL-1的硫酸溶液,配制时需要量取98%的浓硫酸的体积为 mL(保留小数点后一位小数),所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外,还需 。(2)过滤操作时,需要对沉淀进行
7、洗涤,洗涤沉淀的方法是 。(3)加入H 2O2的作用一方面是氧化+3价Cr使之转变成+6价Cr(CrO 或Cr 2O ),以便于与杂质离子分离24 27;另一方面是 。(用离子方程式表示)(4)调节溶液的pH=8除去的杂质离子是 。(5)钠离子交换树脂的原理为M n+nNaR MRn+nNa+,被交换的杂质离子是 。 (6)通SO 2气体时,还原过程发生以下反应(填写缺项物质并配平):Na 2Cr2O7+ SO 2+ = = Cr(OH)(H 2O)5SO4+ Na 2SO4。6一、考点透视1.【答案】(1)Zn+2Cr 3+=Zn2+2Cr2+ 排除c中空气 (2)敞开体系,可能使醋酸亚铬与
8、空气接触【解析】在盐酸溶液中锌把Cr 3+还原为Cr 2+,同时产生氢气排尽装置中的空气防止氧化。生成的氢气导致c中压强增大,可以把生成的CrCl 2压入d装置发生反应,据此解答。(1) c中 溶 液 由 绿 色 逐 渐 变 为 亮 蓝 色 ,说 明 Cr3+被 锌 还 原 为 Cr2+, 反 应 的 离 子 方 程 式 为 Zn+2Cr3+=Zn2+2Cr2+; 锌还能与盐酸反应生成氢气,由于装置中含有空气,能氧化Cr 2+,所以氢气的作用是排除c中空气;(2)由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。2.【答案】(1)2ZnS+3O 2 2ZnO+2
9、SO2 HSO= = = = =焙 烧 3(2)Zn+Cd 2+=Zn2+Cd (3)Zn 2+2e =Zn 溶浸【解析】焙烧时硫元素转化为SO 2,然后用稀硫酸溶浸,生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉,二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣,由于硫酸铅不溶于水,因此滤渣1中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子的pH较大,需要将其氧化为铁离子,通过控制pH得到氢氧化铁沉淀;滤液中加入锌粉置换出Cd,最后将滤液电解得到金属锌,据此将解答。(1)由于闪锌矿的主要成分是ZnS,因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O 22ZnO+2SO2。(2)溶液中的Cd 2+可用锌粉除去,反应的离子方程式为Zn+Cd
10、2+=Zn2+Cd。(3= = = = =焙 烧 )电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极发生得到电子的还原反应,因此阴极是锌离子放电,则阴极的电极反应式为Zn 2+2e =Zn;阳极是氢氧根放电,破坏水的电离平衡,产生氢离子,所以电解后还有硫酸产生,因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。3.【答案】(1)2As 2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 【解析】(1)根据题给信息可以得到As 2S3O2H 2AsO4S,,As 2S3总共升高10价,根据得失电子守恒配平得到2As 2S3+5O24H 2AsO4+6S,再考虑质量守恒,反应前少12个H和6个O,所以反应原理为:2As 2
11、S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S4.【答案】(1)27 【解析】(1)FeOCr 2O3是还原剂,氧化产物为Na 2CrO4和 Fe2O3,每摩尔转移7mol电子,而NaNO 3是氧化剂,还原产物为 NaNO2,每摩尔转移2mol电子,根据电子守恒,FeOCr 2O3和NaNO 3的系数比为27。答案与解析7二、考点突破1.【答案】D【解析】A选项,呼吸面具中的过氧化钠通过与CO 2和H 2O反应来提供氧气,发生的反应是氧化还原反应;B选项,电解氧化铝制备金属铝,反应中有单质生成,是氧化还原反应;C选项,氮气与氢气反应生成氨气,是氧化还原反应;D选项,用铵盐与碱加热制氨气属于复分解
12、反应,与氧化还原反应无关。2.【答案】B【解析】锰元素的化合价从7价降为2价,故KMnO 4作氧化剂,A正确;H 2C2O4中C元素的化合物从3价升高为4价,故H 2C2O4是还原剂,发生氧化反应,B错误;根据质量守恒可知,框内物质是H 2O,C正确;该离子方程式配平后为2MnO 5H 2C2O46H +=10CO22Mn 2+8H 2O,故有6mol 4H+参与反应时,转移10mol电子,D正确。3.【答案】D【解析】根据题意知,M的化学式为Cr(NH 3)3O4,且含有2个过氧键,而H 2O2含有1个过氧键,类比H 2O2的结构可知,M中O为-1价,则Cr为+4价,A错误;由已知方程式可知
13、,Cr(NH 3)3O4中过氧键来自H 2O2,反应前有3个H 2O2,反应后生成的M中含有2个过氧键,则参与反应的H 2O2只有三分之一被氧化,B错误;因为Cr(NH 3)3O4中Cr为+4价,具有氧化性,可将Fe 2+氧化为Fe 3+,溶液会由浅绿色变为黄色,C错误;由反应方程式可知,生成1mol M,转移2mol电子,则转移0.2mol电子时,生成M的质量为16.7g,D正确。4.【答案】B【解析】 a=0.1时,Br 2不足,只有I 被氧化,反应的离子方程式为2I +Br2=I2+2Br ,故A项正确; 当 a=0.25时,0.2mol FeI2溶液中含有0.2mol Fe2+、0.4
14、mol I ,0.4mol I 完全反应消耗0.2mol Br2,剩余的0.05mol Br2能够氧化0.1mol Fe2+,所以正确的反应为2Fe 2+8I +5Br2=2Fe3+4I2+10Br ,故B项错误;溶液中含有0.4mol I ,当有0.2mol I 被氧化时,消耗0.1mol Br2转化为0.2mol Br ,则反应后溶液中 c(I )和 c(Br )相等,故C项正确;当0.2 a0.3时,I 完全被氧化,Fe 2+部分被氧化 ,根据电荷守恒可知溶液中各离子浓度的关系为2 c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Br )+c(OH ),故D项正确。 5.【答案】C【解
15、析】根据化合物中各元素正负化合价的代数和等于0,可计算出K 2FeO4中铁元素的化合价是+6,A项正确。根据题给离子方程式可知,制得1mol K2FeO4转移3mol电子,B项正确。FeO 的氧化性强于Fe 3+的,C项错误。该反应中氧化产物是FeO ,还原产24 24物是Cl ,二者的物质的量之比为23,D项正确。6.【答案】B8【解析】A项,一维SiC纳米棒属于纳米材料,由于颗粒比表面积大,因此对微小粒子有较强的吸附能力,正确;B项,在反应8Na+CCl 4+SiCl4=SiC+8NaCl中,C由反应前CCl 4中的+4价变为反应后SiC中的-4价,化合价降低,Si的化合价在反应前后不变,
16、所以SiC只是还原产物,不正确;C项,SiCl 4分子中的SiCl键是极性共价键,形成的分子是正四面体结构,因此SiCl 4是由极性键构成的非极性分子,正确;D项,根据方程式可知每生成1mol SiC转移8mol电子,正确。7.【答案】D【解析】两个反应中,反应物水中H、O元素的化合价均没有变化,故水既不是氧化剂也不是还原剂,A项正确;两个反应中,H 3PO4中的磷元素均来自单质磷,且两个反应中化合价升高的元素均只有磷元素,故B项正确;反应(2)中部分磷元素的化合价升高,部分磷元素的化合价降低,铜元素的化合价降低,故氧化剂不只有硫酸铜,反应(2)中当有60mol CuSO 4参加反应时,转移1
17、20mol电子,C项正确,D项错误。8.【答案】(1)Fe 2+为过氧化氢分解的催化剂 2HIO+H 2O2=I2+2H2O+O2 2H2O2 2H2O+O2 = = = = =I2 (2)n(CO 2)n(N 2)=21 Cr 2O + 6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O27【解析】(1)已知下列反应在一定条件下能发生:H 2O2+2Fe2+2H+=2Fe3+2H2O;H 2O2+2Fe3+=2Fe2+2H+O2,通过观察以上两个反应,将两方程式相加,得2H 2O2=2H2O+O2,则Fe 2+为该反应的催化剂;用总反应2H 2O2=2H2O+O2减去H 2O2+I2=2HIO
18、得2HIO+H 2O2=I2+2H2O+O2;总的化学方程式为2H 2O22H2O+O2;(2)2CN +8OH +5Cl2=2CO2+N2+10Cl +4H2O,生成两种无毒气体CO 2和N 2的= = = = =I2 物质的量之比为21;酸性环境下,Cr 2O 能够将Fe 2+氧化成Fe 3+,本身被还原为Cr 3+,反应的离子方程式27为Cr 2O +6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O。279.【答案】(1)2MnO +5C2O +16H+=10CO2+2Mn 2+8H2O 4 24(2)酸碱性环境 (3)15 (4)0.15 NA【解析】(1)CO CO 2、C 2O C
19、O 2、Fe 3+Fe 2+,其中发生氧化反应的只有C 2O CO 2,故能有C 2O23 24 24与MnO 发生反应,其离子方程式为2MnO +5C2O +16H+=10CO2+2Mn 2+8H2O。(2)根据离子反应方程24 4 4 24式可知,在不同的酸碱性条件下,高锰酸根离子反应后得到的产物不同。(3)高锰酸钾用来制取Cl 2,反应方程式为2KMnO 4+16HCl(浓)= =2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H 2O,部分氯元素化合价升高,故部分反应物HCl是还原剂,锰元素化合价降低,故反应物KMnO 4是氧化剂。其中所有锰元素化合价降低,部分氯元素化合价升高,故氧化剂和还原剂物
20、质的量之比为15。(4)10FeS+6KMnO 4+24H2SO4=3K2SO4 + 6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O,反应物中固体为FeS,产物中固体为单质S,反应前后质量减少2.8g,根据差量法计算可知,共有0.05mol FeS发生反应,由S 2-9S、Fe 2+Fe 3+知,转移0.05mol3=0.15mol电子,故反应转移的电子数目为0.15 NA。 10.【答案】(1)65.2 250mL容量瓶、胶头滴管 (2)沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水,至刚好浸没沉淀物,等蒸馏水自然流尽后,再重复操作23次 (3)2Fe 2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O (4)F
21、e 3+、Al 3+ (5)Ca 2+、Mg 2+ (6)1 3 11 H 2O 2 1【解析】(1)由于实验室中没有200mL的容量瓶,故配制200mL 4.8molL-1的硫酸溶液时需要用250mL的容量瓶,根据题中数据可求出浓硫酸的物质的量浓度为 mo10001.8498%98lL-1=18.4molL-1,设配制该硫酸溶液时需要量取的浓硫酸的体积为 V,则18.4molL -1V=4.8molL-1250mL,解得 V 65.2mL。(3)H 2O2不仅能氧化Cr 3+,还能将Fe 2+氧化成Fe 3+:2Fe 2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。(4)根据表中数据可知当调节溶液的pH=8时,Al 3+和Fe 3+均完全转化成沉淀除去。(5)根据硫酸浸取液中含有Cr 3+、Fe 2+、Fe 3+、Al 3+、Ca 2+、Mg 2+及题给流程图可知,被交换的杂质离子应为Ca 2+和Mg 2+。(6)根据得失电子守恒和原子守恒配平该反应的化学方程式。
copyright@ 2008-2019 麦多课文库(www.mydoc123.com)网站版权所有
备案/许可证编号:苏ICP备17064731号-1