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。
