2019年高考化学专题10氧化还原反应热点试题专项训练(B).doc

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1、1专题 10 氧化还原反应 (B)【真题】1、 【2018 北京】实验小组制备高铁酸钾(K 2FeO4)并探究其性质。资料:K 2FeO4为紫色固体,微溶于 KOH 溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生 O2,在碱性溶液中较稳定。(1)制备 K2FeO4(夹持装置略)A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是_(锰被还原为 Mn2+) 。将除杂装置 B 补充完整并标明所用试剂。_C 中得到紫色固体和溶液。C 中 Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有_。(2)探究 K2FeO4的性质取 C 中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色

2、气体,得溶液 a,经检验气体中含有 Cl2。为证明是否 K2FeO4氧化了 Cl 而产生 Cl2,设计以下方案:方案 取少量 a,滴加 KSCN 溶液至过量,溶液呈红色。方案用 KOH 溶液充分洗涤 C 中所得固体,再用 KOH 溶液将 K2FeO4溶出,得到紫色溶液 b。取少量 b,滴加盐酸,有 Cl2产生。i由方案中溶液变红可知 a 中含有_离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将 Cl 氧化,还可能由_产生(用方程式表示) 。ii方案可证明 K2FeO4氧化了 Cl 。用 KOH 溶液洗涤的目的是_。根据 K2FeO4的制备实验得出:氧化性 Cl2_ (填“”或“” ) ,而方案

3、实验表明,Cl 2和 的氧化性强弱关系相反,原因是_。资料表明,酸性溶液中的氧化性 ,验证实验如下:将溶液 b 滴入 MnSO42和足量 H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性 。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:_。【答案】2KMnO 4+16HCl 2MnCl2+2KCl +5Cl2+8H 2O Cl2+2OHCl+ClO+H2O Fe3+ 4FeO42+20H+ 4Fe3+3O2+10H 2O 排除 ClO的干扰 溶液的酸碱性不同 若能,理由:FeO 42在过量酸的作用下完全转化为 Fe3+和 O2,溶液浅紫色一定是 MnO4的颜色(若不

4、能,方案:向紫色溶液 b 中滴加过量稀 H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)II.产生 Cl2还可能是 ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H 2O,即 KClO 的存在干扰判断;K 2FeO4微溶于KOH 溶液,用 KOH 洗涤除去 KClO、排除 ClO-的干扰,同时保持 K2FeO4稳定存在。根据同一反应中,氧化性:氧化剂 氧化产物。对比两个反应的异同,制备反应在碱性条件下,方案 II 在酸性条件下,说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。判断的依据是否排除 FeO42-的颜色对实验结论的干扰。详解:(1)A 为氯气发生装置,KMnO 4与浓盐酸反应时,锰被还原为 Mn2+,浓盐酸被氧

5、化成 Cl2,KMnO 4与浓盐酸反应生成 KCl、MnCl 2、Cl 2和 H2O,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为 2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl 2+5Cl2+8H 2O,离子方程式为 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2+5Cl2+8H 2O。由于盐酸具有挥发性,所得 Cl2中混有 HCl 和 H2O(g) ,HCl 会消耗 Fe(OH) 3、KOH,用3饱和食盐水除去 HCl,除杂装置 B 为 。 C 中 Cl2发生的反应有 3Cl2+2Fe(OH) 3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,还有 Cl2与 KOH 的反应,Cl

6、2与 KOH 反应的化学方程式为 Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。(2)根据上述制备反应,C 的紫色溶液中含有 K2FeO4、KCl,还可能含有 KClO 等。i.方案 I 加入 KSCN 溶液,溶液变红说明 a 中含 Fe3+。但 Fe3+的产生不能判断 K2FeO4与 Cl-发生了反应,根据题意 K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生 O2,自身被还原成 Fe3+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,可能的反应为 4FeO42-+20H+=3O2+4Fe 3+10H2O。ii.产生 Cl2还可能是 ClO-+Cl-

7、+2H+=Cl2+H 2O,即 KClO 的存在干扰判断;K 2FeO4微溶于KOH 溶液,用 KOH 溶液洗涤的目的是除去 KClO、排除 ClO-的干扰,同时保持 K2FeO4稳定存在。制备 K2FeO4的原理为 3Cl2+2Fe(OH) 3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,在该反应中 Cl 元素的化合价由 0 价降至-1 价,Cl 2是氧化剂,Fe 元素的化合价由+3 价升至+6 价,Fe(OH) 3是还原剂,K 2FeO4为氧化产物,根据同一反应中,氧化性:氧化剂 氧化产物,得出氧化性Cl2 FeO42-;方案 II 的反应为 2FeO42-+6Cl-+16H+=2Fe

8、3+3Cl2+8H 2O,实验表明,Cl 2和FeO42-氧化性强弱关系相反;对比两个反应的条件,制备 K2FeO4在碱性条件下,方案 II 在酸性条件下;说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。该小题为开放性试题。若能,根据题意 K2FeO4在足量 H2SO4溶液中会转化为 Fe3+和 O2,最后溶液中不存在 FeO42-,溶液振荡后呈浅紫色一定是 MnO4-的颜色,说明 FeO42-将 Mn2+氧化成 MnO4-,所以该实验方案能证明氧化性 FeO42- MnO4-。 (或不能,因为溶液 b 呈紫色,溶液 b 滴入 MnSO4和 H2SO4的混合溶液中,c(FeO 42-)变小,溶液的

9、紫色也会变浅;则设计一个空白对比的实验方案,方案为:向紫色溶液 b 中滴加过量稀 H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色) 。点睛:本题考查 K2FeO4的制备和 K2FeO4的性质探究。与气体有关的制备实验装置的连接顺序一般为:气体发生装置除杂净化装置制备实验装置尾气吸收。进行物质性质实验探究是要排除其他物质的干扰。尤其注意最后一空为开放性答案,要注重多角度思考。2、 【2016 上海卷】下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是4A海带提碘 B氯碱工业C氨碱法制碱 D海水提溴【答案】C【考点定位】考查氧化还原反应概念。【名师点睛】氧化还原反应是历年高考必考知识点之一,重点是氧化还原反

10、应的概念、氧化性和还原性强弱比较、氧化还原反应方程式配平、氧化还原反应有关计算等。掌握氧化还原反应基本概念是解答的关键,还原剂:失去(共用电子对偏离)电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应、转化为氧化产物;氧化剂:得到(共用电子对偏向)电子、化合价降低、被还原、发生还原反应、转化为还原产物。涉及氧化还原反应配平和计算时依据“质量守恒” 、 “得失电子守恒”便可解答,一般题目难度不大。3 【2016 上海卷】O 2F2可以发生反应:H 2S+4O2F2SF 6+2HF+4O2,下列说法正确的是A氧气是氧化产物BO 2F2既是氧化剂又是还原剂C若生成 4.48 L HF,则转移 0.8 mol 电

11、子D还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1:4【答案】D5【考点定位】考查氧化还原反应的有关概念和简单计算。【名师点睛】本题主要涉及氧化还原反应,氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化,其本质是在反应中有电子转移。在反应中,氧化剂是得到电子或电子对偏向的物质,本身具有氧化性,反应后化合价降低,对应的产物是还原产物;还原剂是失去电子或电子对偏离的物质,本身具有还原性,反应后化合价升高,对应的产物为氧化产物。整个反应过程电子从还原剂转移到氧化剂。一定记清各概念之间的关系:还原剂化合价升高失去电子被氧化发生氧化反应生成氧化产物;氧化剂化合价降低得到电子被还原发生还原反应生成还原产物。4 【2016 上

12、海卷】某铁的氧化物(Fe xO)1.52g 溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下 112mlCl2,恰好将 Fe2+完全氧化。x 值为A0.80 B0.85 C0.90 D0.93【答案】A【解析】试题分析:根据电子守恒可知,Fe xO 被氧化为 Fe3+转移的电子数和 Cl2转移的电子数相等。标准状况下 112mL Cl2转移电子数为 0.01mol。则有: ,解得 x=0.8。故选项 A 正确。【考点定位】考查氧化还原反应方程式的有关计算。【名师点睛】氧化还原反应计算是历次考试的重要考点,往往与阿伏加德罗常数、物质的量等结合在一起考查,掌握正确的解题思路和技巧一般难度不大。得失电子守

13、恒法(化合价升降总数相等)是最常用的解题方法,具体步骤:找出氧化剂、还原剂及对应产物;准确找出一个微粒(原子、离子或分子)对应6的得失电子数目;设未知数、依据电子守恒列出关系式、计算出未知量。注意:对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物之间的电子守恒关系,快速求解。【典题】1根据下表信息,下列叙述中正确的是序号 氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 Cl2 FeBr2 FeCl3 KMnO4 H2O2 O2 MnO2 KClO3 浓盐酸 Cl2 KMnO4 浓盐酸 Cl2 MnCl2A 表中反应的氧化产物只能有 FeCl3B 表中生成 1m

14、ol 的 O2将有 4mol 的电子转移C 表中的离子方程式配平后,H 的化学计量数为 16D 表中还原产物是 KCl【答案】CD、表中Cl 2既是氧化产物又是还原产物,KCl 既不是氧化产物又不是还原产物,故 D 错误。综上所述,本题应选 C。【点睛】本题重点考查氧化还原反应的知识。在氧化还原反应中应满足“升失氧,降得还” ,元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,被氧化,本身作还原剂;元素化合价降低,得到电子,发生还原反应,被还原,本身作氧化剂,在氧化还原反应中可根据得失电子守7恒进行配平,据此解题。2、某溶液中含有的溶质是 FeBr2、FeI 2,若先向该溶液中通入一定量的氯气,再向反应

15、后的溶液中滴加 KSCN 溶液,结果溶液变为红色,则下列叙述正确的是( )A 原溶液中的 Br一定被氧化B 不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在 Fe2+C 通入氯气之后,原溶液中的 Fe2+不一定被氧化D 若取少量所得溶液,再加入 CCl4溶液,静置、分液,向上层溶液中加入足量的 AgNO3溶液,一定能产生淡黄色沉淀【答案】B【详解】通入一定量氯气后再滴加 KSCN,溶液呈红色,说明有 Fe3 生成,Fe 2 被氧化但不一定全部被氧化,没有实验现象说明 Br 被氧化或完全被氧化,故 A 错误;通入一定量氯气后再滴加 KSCN,溶液呈红色,说明有 Fe3 生成,Fe 2 被氧化但不一定全部被氧

16、化,所以不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在 Fe2+,故 B 正确;通入一定量氯气后再滴加KSCN,溶液呈红色,说明一定有 Fe3 生成,故 C 错误;没有实验现象说明 Br 被氧化或完全被氧化,反应后溴离子不一定有剩余,所以向分液后的上层液体中加入足量硝酸银溶液,不一定生成浅黄色沉淀,故 D 错误。【点睛】常见离子还原性顺序:S 2-SO32-I-Fe2+Br-Cl-;氧化性顺序:Cl 2Br2Fe3+I2。同一氧化剂与不同还原剂反应,先与还原性强的反应;同一还原剂与不同氧化剂反应,先与氧化性强的反应;3向 CuSO4 溶液中逐滴加入 KI 溶液至过量,观察到有沉淀(CuI)生成,且溶液变

17、为棕色。再向反应后的混合物中不断通入 SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列有关分析中正确的是( )A 滴加 KI 溶液时,每转移 2mole 会生成 2mol CuI 沉淀B 在 SO 2 与 I 2 反应中得到的还原产物为 H 2SO4C 通入 SO2 后溶液逐渐变成无色,体现了 SO2的漂白性D 上述实验条件下,物质的氧化性:Cu 2+SO 2I 28【答案】A【详解】根据方程式 2CuSO4+4KI2K 2SO4+2CuI+I 2,可知滴加 KI 溶液时,转移 2mole 时生成 2 mol 白色沉淀,故 A 正确;SO 2+2H2O+I2H 2SO4+2HI 的反应中,硫元素化合价升高,

18、H2SO4是氧化产物,故 B 错误;SO 2+2H2O+I2H 2SO4+2HI 的反应中,SO 2是还原剂,表现还原性,故 C 错误;滴加 KI 溶液时,观察到产生白色沉淀 CuI,反应中 I 元素的化合价升高,KI 被氧化,碘单质是氧化产物,Cu 元素的化合价降低,硫酸铜是氧化剂,发生的反应为2CuSO4+4KI2K 2SO4+2CuI+I 2。根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知物质的氧化性是 Cu2+I 2;再向反应后的混合物中不断通入 SO2气体,溶液逐渐变成无色,这说明此时发生的反应为 SO2+2H2O+I2H 2SO4+2HI,反应中碘元素化合价由 0 价降低为-1 价,I

19、 2是氧化剂,SO 2被氧化,则物质氧化性是 I2SO 2,因此物质的氧化性强弱顺序为Cu2+I 2SO 2,故 D 错误;【点睛】氧化还原反应的分析,把握好化合价的变化,所含元素化合价升高的反应物是还原剂,元素化合价升高得到的产物是氧化产物;相反,所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,元素化合价降低得到的产物是还原产物。4用下列装置处理含有氰化物(如氰化钾 KCN,CN 为氰离子)的浓缩废水样品,并测定废水中 CN 的物质的量浓度。9某学生设计的主要操作步骤为:将一定体积的浓缩废水放入 A 中,从活塞 a 处通入 N2,至 E 中有大量气体逸出,停止通N2,称取 E 的质量,恢复成原装置;通过

20、分液漏斗向 A 中注入过量的次氯酸钠碱性溶液;反应完成后,点燃酒精灯,再向 A 中注入过量稀硫酸;至反应完全,取下 E 称其质量,熄灭酒精灯。(1)步骤中:一定条件下,废水中 CN 先转化为 OCN :CN + ClO = OCN + Cl ,OCN 再与 ClO 反应,配平该反应的离子方程式:_OCN +_ClO +_OH =_ N2+_CO 32 +_Cl +_H2O,此反应中被氧化的元素为_元素(填元素名称)。通入 N2的目的是:_。(2)从 A 中排出的气体含有少量副反应产物 HCl 和 Cl2,需利用上图中的部分装置除去并检验 Cl2。B 中所放试剂可以是_(填序号) 。a足量饱和食

21、盐水 b足量 NaOH 溶液 c足量 Na2CO3溶液 d足量饱和 NaHCO3溶液检验 A 中排出的气体中含有 Cl2的方法除通过观察 D 中的现象外,另一化学方法是:_。(3)若原浓缩废水为 200 mL,反应后 E 装置增加质量 W g,则浓缩废水中 c(CN )_mol/L(用含 W 的数学式表示) 。10(4)若该 c(CN )测定值比实际浓度偏低,该学生设计的主要步骤中缺少的操作是:_。【答案】2321231 N 排出装置内的 O2和 CO2 a 反应终止后,取 D 中物质放于水中,搅拌后静置,取清液加入酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀 A 中反应停止后,通过 a 通入N2,使产生的

22、CO2全部进入 E的铜屑,除去氯气,最后用氢氧化钡吸收生成的二氧化碳,通过称 E 的质量,可以求出生成的二氧化碳的质量,从而测定废水中 CN 的物质的量浓度。据此分析解答。【详解】 (1)OCN 中 N 由-3 价升高到 N2中的 0 价,ClO 中 Cl 由+1 价降低为 Cl 中的-1价,根据化合价升降守恒,OCN 前配 2,ClO 前配 3,如何根据电荷守恒和原子守恒配平得:2 OCN + 3 ClO + 2 OH = 1 N2+ 2 CO32 + 3 Cl + 1 H2O;其中被氧化的元素为N,故答案为:2;3;2;1;2;3 ;1;N;空气中的氧气能够氧化 OCN ,空气中的二氧化碳

23、会影响二氧化碳的测定,通入 N2可以排出装置内的 O2和 CO2,故答案为:排出装置内的 O2和 CO2;(3)E 装置是吸收二氧化碳生成碳酸钡沉淀,反应后 E 装置增加质量 W g,则二氧化碳的质量为 Wg,根据 CN + ClO = OCN + Cl 和 2 OCN + 3 ClO + 2 OH = 1 N2+ 2 CO32 + 3 Cl + 1 H2O 可知,CN OCN CO32 CO2,则 n(CN )n(CO 2)= ,浓缩11废水中 c(CN ) = mol/L,故答案为: ;(4)若该 c(CN )测定值比实际浓度偏低,说明氢氧化钡吸收的二氧化碳偏少,主要原因是由一部分二氧化碳残留在装置内,因此该学生设计的主要步骤中缺少的操作为 A 中反应停止后,通过 a 通入 N2,使产生的 CO2全部进入 E,故答案为:A 中反应停止后,通过 a 通入 N2,使产生的 CO2全部进入 E。

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