1、專題四氧化還原反應高考化學高考化學 (北京專用)五年高考A A組自主命題組自主命題北京卷題組北京卷題組考點一氧化還原反應的概念及應用考點一氧化還原反應的概念及應用1.(2016北京理綜,10,6分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黃色)+2H+。用K2Cr2O7溶液進行下列實驗:27O24O結合實驗,下列說法不正確的是()A.中溶液橙色加深,中溶液變黃B.中Cr2被C2H5OH還原C.對比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強D.若向中加入70% H2SO4溶液至過量,溶液變為橙色27O答案答案D中存在C2H5OH,溶液變為酸性后,K2Cr2O7的氧化性增強,會將C

2、2H5OH氧化,溶液變成綠色。思路分析思路分析K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黃色)+2H+,改變H+濃度,平衡發生移動,氧化性強弱也發生改變。27O24O疑難突破疑難突破在Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黃色)+2H+平衡體系中,加酸或加堿會使平衡發生移動,但移動過程中并沒有發生氧化還原反應,中溶液變成綠色,是K2Cr2O7將C2H5OH氧化后本身被還原為Cr3+所致。27O24O2.(2018北京理綜,28節選)實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質。資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產生O2,在堿性

3、溶液中較穩定。(2)探究K2FeO4的性質 取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產生黃綠色氣體,得溶液a,經檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否 K2FeO4氧化了Cl-而產生Cl2,設計以下方案:方案取少量a,滴加KSCN溶液至過量,溶液呈紅色方案用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產生.由方案中溶液變紅可知a中含有 離子,但該離子的產生不能判斷一定是K2FeO4 將Cl-氧化,還可能由 產生(用方程式表示)。.方案可證明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗滌的目的是 。資料表明,酸性溶液中的氧化性FeMn,驗證實驗如下:將

4、溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振蕩后溶液呈淺紫色。該現象能否證明氧化性FeMn。若能,請說明理由;若不能,進一步設計實驗方案。理由或方案: 。24O4O24O4O答案答案(2).Fe3+4Fe+20H+4Fe3+3O2+10H2O.排除ClO-的干擾理由:Fe在過量酸的作用下完全轉化為Fe3+和O2,溶液淺紫色一定是Mn的顏色方案:向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色24O24O4O解析解析(2).Fe3+遇KSCN溶液顯紅色,故溶液中含有Fe3+;在酸性條件下,K2FeO4快速分解可生成Fe3+。.用KOH溶液洗滌可除去固體表面吸附的KCl

5、O等物質,排除對后續實驗的干擾。在酸性條件下,Fe發生反應:4Fe+20H+4Fe3+3O2+10H2O,振蕩后溶液呈淺紫色能說明有Mn生成。24O24O4O3.(2015北京理綜,28,15分)為探討化學平衡移動原理與氧化還原反應規律的聯系,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)待實驗溶液顏色不再改變時,再進行實驗,目的是使實驗的反應達到 。(2)是的對比實驗,目的是排除中 造成的影響。(3)和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)根據氧化還原反應的規律,該同學推測中F

6、e2+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+。用右圖裝置(a、b均為石墨電極)進行實驗 驗證。K閉合時,指針向右偏轉。b作 極。當指針歸零(反應達到平衡)后,向U形管左管中滴加0.01 molL-1 AgNO3溶液。產生的現象證實了其推測。該現象是 。(5)按照(4)的原理,該同學用如圖裝置進行實驗,證實了中Fe2+向Fe3+轉化的原因。 轉化原因是 。 與(4)實驗對比,不同的操作是 。(6)實驗中,還原性:I-Fe2+;而實驗中,還原性:Fe2+I-。將(3)和(4)、(5)作對比,得出的結論是 。答案答案(1)化學平衡狀態(2)溶液稀釋對顏色變

7、化(3)加入Ag+發生反應:Ag+I- AgI,c(I-)降低;或增大c(Fe2+),平衡均逆向移動(4)正左管產生黃色沉淀,指針向左偏轉(5)Fe2+隨濃度增大,還原性增強,使Fe2+還原性強于I-向右管中加入1 molL-1 FeSO4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、還原能力,并影響平衡移動方向解析解析(1)反應“2Fe3+2I- 2Fe2+I2”為可逆反應,當溶液顏色不再改變時,說明有色物質的物質的量濃度不再變化,即可逆反應達到了化學平衡狀態。(2)實驗中加入了FeSO4溶液,有色溶液的稀釋也會導致溶液顏色變淺,因此需做對比實驗,以排

8、除稀釋對溶液顏色變化造成的影響。(4)K閉合后即形成了原電池,b極的電極反應式為Fe3+e- Fe2+,故b是原電池的正極。根據該同學的推測,若I-的還原性弱于Fe2+,則應發生反應:I2+2Fe2+ 2Fe3+2I-,其中b極電極反應式為Fe2+-e- Fe3+,即b作原電池的負極,由中現象可知,此時電流計指針應向左偏轉。(5)(4)中的原理是 c(I-)降低導致I-的還原性弱于Fe2+,據此不難推測中Fe2+向Fe3+轉化的原因應是c(Fe2+)增大導致Fe2+還原性強于I-。若要增大c(Fe2+),可向U形管右管中加入1 molL-1FeSO4溶液。(6)對比(3)和(4)、(5)不難發

9、現,物質的氧化性或還原性的強弱與物質的濃度有關,對于一個可逆反應,在平衡時,可通過改變物質的濃度來改變物質的氧化、還原能力,并影響平衡移動方向。審題方法審題方法仔細閱讀實驗流程,明確各步操作的原理或目的,根據題目要求分析解答。 評析評析 本題將化學平衡的移動與氧化還原反應巧妙地結合在一起,平中出奇,耐人尋味。考生需打破思維定式,靈活運用所學知識才能突破各個設問,屬中等難度題目。4.(2019北京理綜,26,12分)化學小組用如下方法測定經處理后的廢水中苯酚的含量(廢水中不含干擾測定的物質)。.用已準確稱量的KBrO3固體配制一定體積的a molL-1 KBrO3標準溶液;.取V1 mL上述溶液

10、,加入過量KBr,加H2SO4酸化,溶液顏色呈棕黃色;.向所得溶液中加入V2 mL廢水;.向中加入過量KI;.用b molL-1 Na2S2O3標準溶液滴定中溶液至淺黃色時,滴加2滴淀粉溶液,繼續滴定至終點,共消耗Na2S2O3溶液V3 mL。已知:I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液顏色均為無色考點二氧化還原反應方程式的書寫、配平及相關計算考點二氧化還原反應方程式的書寫、配平及相關計算(1)中配制溶液用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和 。(2)中發生反應的離子方程式是 。(3)中發生反應的化學方程式是 。(4)中加KI前,溶液顏色須為黃色,

11、原因是 。(5)KI與KBrO3物質的量關系為n(KI)6n(KBrO3)時,KI一定過量,理由是 。(6)中滴定至終點的現象是 。(7)廢水中苯酚的含量為 gL-1(苯酚摩爾質量:94 gmol-1)。(8)由于Br2具有 性質,中反應須在密閉容器中進行,否則會造成測定結果偏高。答案答案(1)容量瓶(2)Br+5Br-+6H+3Br2+3H2O(3)+3Br2+3HBr(4)Br2過量,保證苯酚完全反應(5)反應物用量存在關系:KBrO33Br26KI,若無苯酚時,消耗KI物質的量是KBrO3物質的量的6倍,因有苯酚消耗Br2,所以當n(KI)6n(KBrO3)時,KI一定過量(6)溶液藍色

12、恰好消失 (7)(8)易揮發3O132(6) 946aVbVV解析解析本題所涉及的知識點有化學儀器的使用,離子方程式的書寫,氧化還原滴定原理的應用,物質的量濃度的相關計算等。試題通過實驗的方式考查了學生的實驗操作能力,分析、推理能力和接受、吸收、整合信息的能力,體現了科學探究與創新意識的學科核心素養。(1)配制標準溶液用到的玻璃儀器除了給出的三種儀器外,還有容量瓶。(4)溶液為黃色說明仍有Br2存在,此時廢水中的苯酚已完全反應。(5)假設廢水中沒有苯酚,KBrO3和KBr反應生成的Br2完全和KI反應時,消耗KI的物質的量剛好是KBrO3的6倍。實際上苯酚一定會消耗一定量的Br2,所以當n(K

13、I) n(KBrO3)=6 1時,KI就已經過量了。(7)由KBrO3與KBr反應生成的Br2的物質的量的計算:Br+5Br-+6H+ 3Br2+3H2O1 mol3 mola molL-1V110-3L3aV110-3 mol與廢水反應后剩余的Br2的物質的量的計算:3OBr2I22Na2S2O31 mol 2 molbV310-3 mol b molL-1V310-3L與苯酚反應的Br2的物質的量為(3aV110-3-bV310-3) mol;設廢水中苯酚的物質的量為x,3Br21 mol 3 molx(3aV1 - bV3)10-3 mol解得x=(aV1-bV3)10-3 mol,所以

14、廢水中苯酚的含量為= gL-1。121212163113321() 1094 l610aVbVmolg moVL13294(6)6aVbVV(8)當Br2揮發掉后,在步驟中消耗的Na2S2O3的量減少,即V3減小,導致測定結果偏高。5.(2014北京理綜,27,12分)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測定方法是將鋼樣中碳、硫轉化為氣體,再用測碳、測硫裝置進行測定。(1)采用裝置A,在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉化為CO2、SO2。氣體a的成分是 。若鋼樣中硫以FeS形式存在,A中反應:3FeS+5O2 1 +3 。(2)將氣體a通入測硫裝置中(如右圖),采用滴定法測定硫的含量。H2O2

15、氧化SO2的化學方程式: 。用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。若消耗 1 mL NaOH溶液相當于硫的質量為y克,則該鋼樣中硫的質量分 數: 。氣體a通過B和C的目的是 。計算鋼樣中碳的質量分數,應測量的數據是 。答案答案(1)O2、SO2、CO2Fe3O4SO2(2)H2O2+SO2 H2SO4(3)排除SO2對CO2測定的干擾吸收CO2前、后吸收瓶的質量yzx(3)將氣體a通入測碳裝置中(如下圖),采用重量法測定碳的含量。解析解析(1)鋼樣在O2中灼燒,所得氣體a的成分是SO2、CO2和過量的O2。依據質量守恒定律及得失電子守恒,可寫出反應方程式:3FeS+5

16、O2Fe3O4+3SO2。(2)H2O2氧化SO2的化學方程式為SO2+H2O2 H2SO4。鋼樣中m(S)=yz g,故鋼樣中硫的質量分數為。(3)氣體a通過B、C時,SO2被氧化吸收,排除了SO2對CO2測定的干擾。測定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的質量,就可得出灼燒生成CO2的質量,進而求出鋼樣中碳的質量分數。yzx思路分析思路分析(1)利用質量守恒定律和得失電子守恒判斷出生成物,完成化學方程式;(2)讀懂題目信息,利用已知數據計算;(3)重鉻酸鉀具有強氧化性,可以除去二氧化硫,避免二氧化硫對二氧化碳的測定造成干擾。知識拓展知識拓展氧化還原反應類試題的解題策略涉及“幾種元素被氧化(或被還

17、原)”或“誰先被氧化(或被還原)”時,依據先后規律解答;涉及電子轉移數或氧化劑(或氧化產物)與還原劑(或還原產物)比例問題時,依據守恒規律解答;涉及能否發生某反應,一般依據強弱規律解答;而判斷含有不同價態的同種元素的物質之間反應的化合價變化情況,則要依據轉化規律解答。B B組統一命題、省（區、市）卷題組組統一命題、省（區、市）卷題組考點一氧化還原反應的概念及應用考點一氧化還原反應的概念及應用1.(2015四川理綜,1,6分)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.鐵粉作食品袋內的脫氧劑答案答案DA項,明礬作凈水劑是因為Al3+水解生成

18、的Al(OH)3膠體有吸附作用;B項,甘油作護膚保濕劑是利用甘油中羥基的親水性;C項,漂粉精作消毒劑是利用漂粉精溶于水后,ClO-水解生成HClO,HClO具有強氧化性。2.(2019天津理綜,2,6分)下列離子方程式能用來解釋相應實驗現象的是() 實驗現象離子方程式A向氫氧化鎂懸濁液中滴加氯化銨溶液,沉淀溶解B向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液得到紅褐色液體C二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色D氧化亞鐵溶于稀硝酸考點二氧化還原反應方程式的書寫、配平及相關計算考點二氧化還原反應方程式的書寫、配平及相關計算答案答案A本題涉及離子方程式的書寫及正誤判斷,通過實驗現象分析發生的反應,考查分析和解決化學問題的能力

19、,體現證據推理與模型認知的學科核心素養。A項,懸濁液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),加入NH4Cl溶液后,N與OH-結成NH3H2O,平衡正向移動而使沉淀逐漸溶解,正確;B項,紅褐色液體是Fe(OH)3膠體,不是沉淀,錯誤;C項,得失電子不守恒,電荷不守恒,錯誤;D項,稀硝酸具有強氧化性,可將Fe2+氧化為Fe3+,錯誤。4H知識拓展知識拓展 書寫氧化還原反應的離子方程式時,要滿足三個守恒:原子守恒;電荷守恒;得失電子守恒。3.(2017課標,28,15分)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及

20、測定原理如下:.取樣、氧的固定用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合,反應生成MnO(OH)2,實現氧的固定。.酸化、滴定將固氧后的水樣酸化,MnO(OH)2被I-還原為Mn2+,在暗處靜置5 min,然后用標準Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2+I22I-+S4)。回答下列問題:(1)取水樣時應盡量避免擾動水體表面,這樣操作的主要目的是 。23O26O(2)“氧的固定”中發生反應的化學方程式為 。(3)Na2S2O3溶液不穩定,使用前需標定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑 瓶和 ;蒸餾水必須經過煮沸、冷卻后才能使用,其

21、目的是殺菌、除 及二氧 化碳。(4)取100.00 mL水樣經固氧、酸化后,用a molL-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示劑,終點 現象為 ;若消耗Na2S2O3溶液的體積為b mL,則水樣中溶解氧的含量為 mgL-1。(5)上述滴定完成時,若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致測定結果偏 。(填“高”或 “低”)答案答案(1)使測定值與水體中的實際值保持一致,避免產生誤差(2)O2+2Mn(OH)2 2MnO(OH)2(3)量筒氧氣(4)藍色剛好褪去80ab(5)低解析解析(1)取樣時若擾動水體,會造成水樣中溶解的氧氣因擾動而逸出,使測定結果產生誤差。(2)反應中Mn(OH)2作還原劑,

22、O2作氧化劑,依據得失電子守恒可知二者應按物質的量之比2 1反應。(3)配制Na2S2O3溶液時,若蒸餾水中含有溶解氧會導致后續滴定實驗產生誤差,故應除去蒸餾水中的溶解氧。(4)由得失電子守恒可得關系式:O22I24Na2S2O3,則100.00 mL水樣中含氧量為 mol,即8ab10-3 g,1 000 mL(即1 L)水樣中含氧量為80ab mg。(5)滴定完成時,若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致代入計算式中Na2S2O3溶液的體積偏小,測定結果偏低。3104ab4.(2015安徽理綜,28,14分)某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1 molL-1的Ba(NO3)2溶液中,得到 了BaS

23、O4沉淀。為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2,該小組提出了如下假設: 假設一:溶液中的N 假設二:溶液中溶解的O2 (1)驗證假設一 該小組設計實驗驗證了假設一。請在下表空白處填寫相關實驗現象。3O實驗步驟實驗現象結論實驗1:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL-1 BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2 氣體 假設一成立實驗2:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL-1 Ba(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的 SO2氣體 (2)為深入研究該反應,該小組還測得上述兩個實驗中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如 圖。 實驗1中溶液pH變小的原因是 ;V1時,實驗

24、2中溶液pH小于實 驗1的原因是(用離子方程式表示) 。(3)驗證假設二 請設計實驗驗證假設二,寫出實驗步驟、預期現象和結論。 實驗步驟、預期現象和結論(不要求寫具體操作過程): 。(4)若假設二成立,請預測:在相同條件下,分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液 體積變化忽略不計),充分反應后兩溶液的pH前者 (填“大于”或“小于”)后者, 理 由是 。答案答案(1)無明顯現象有白色沉淀(2)SO2溶于水生成H2SO33SO2+2N+2H2O 3S+4H+2NO(或3H2SO3+2N 3S +4H+2NO+H2O)(3)實驗步驟、預期現象和結論(不要求寫具體操作過程):實驗1

25、作為參照實驗實驗3:將純凈的SO2氣體緩慢通入未經脫O2處理的25 mL 0.1 molL-1BaCl2溶液中,若有白色沉淀,表明假設二成立,否則不成立。(4)小于反應的離子方程式表明,足量的O2和N分別氧化相同的H2SO3,生成H+的物質的量前者多于后者(本題部分小題屬于開放性試題,合理答案均給分)3O24O3O24O3O解析解析(1)向不含O2的BaCl2溶液中通入SO2氣體無明顯現象;向不含O2的Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體產生白色沉淀,表明溶液中的N能氧化SO2氣體產生BaSO4白色沉淀。(2)向BaCl2 溶液中通入SO2氣體,二者不發生反應,但SO2溶于水可以與水反應生成H

26、2SO3使溶液顯酸性; 向Ba(NO3)2溶液中通入SO2氣體,N可以把SO2氧化為H2SO4使溶液pH減小,反應的離子方程式 為3SO2+2N+2H2O 3S+4H+2NO。(4)由O2氧化H2SO3的離子方程式:2H2SO3+O2 4H+2S和N氧化H2SO3的離子方程式:3H2SO3+2N 3S+4H+2NO+H2O知,足量的 O2和N分別氧化相同的H2SO3,生成H+的物質的量前者多于后者,故反應后兩溶液的pH前者小于后者。3O3O3O24O24O3O3O24O3O5.(2015天津理綜,10,14分)FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeC

27、l3高效,且腐蝕性小。請回答下列問題:(1)FeCl3凈水的原理是 。FeCl3溶液腐蝕 鋼鐵設備,除H+作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示)。(2)為節約成本,工業上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。 若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.010-2 molL-1,c(Fe3+)=1.010-3 molL-1,c(Cl-)=5.310-2 molL-1,則 該溶液的pH約為 。 完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式:(3)FeCl3在溶液中分三步水解: Fe3+H2O Fe(OH)2+H+ K1 Fe(OH)2+H2O Fe(OH+H+ K2 Fe(OH+H

28、2O Fe(OH)3+H+ K32)2) 以上水解反應的平衡常數K1、K2、K3由大到小的順序是 。 通過控制條件,以上水解產物聚合,生成聚合氯化鐵,離子方程式為: xFe3+yH2O Fex(OH+yH+ 欲使平衡正向移動可采用的方法是(填序號) 。 a.降溫 b.加水稀釋 c.加入NH4Cld.加入NaHCO3 室溫下,使氯化鐵溶液轉化為高濃度聚合氯化鐵的關鍵條件是 。(4)天津某污水處理廠用聚合氯化鐵凈化污水的結果如下圖所示。由圖中數據得出每升污水 中投放聚合氯化鐵以Fe(mgL-1)表示的最佳范圍約為 mgL-1。(3)x yy答案答案(1)Fe3+水解產生的Fe(OH)3膠體粒子能吸

29、附水中懸浮的雜質2Fe3+Fe 3Fe2+(2)2166H+163H2O(3)K1K2K3bd調節溶液的pH(4)1820解析解析(1)FeCl3凈水的原理是Fe3+水解產生Fe(OH)3膠體,Fe(OH)3膠體具有較強的吸附性,能吸附水中的懸浮雜質使其沉降,從而起到凈水作用。FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設備,除H+作用外,另一主要原因是Fe3+具有較強的氧化性,將Fe氧化為Fe2+,其離子方程式為2Fe3+Fe 3Fe2+。(2)酸性FeCl2廢液中除存在Fe2+、Fe3+、Cl-外,還存在H+和OH-,由電荷守恒得:c(H+)+2c(Fe2+)+ 3c(Fe3+)=c(Cl-)+c(OH-),由

30、于c(OH-)很小,可忽略不計,故有c(H+)+22.010-2 molL-1+31.010-3 molL-15.310-2 molL-1,則c(H+)1.010-2 molL-1,pH2。由可知溶液顯酸性,空缺的反應物為H+,則空缺的生成物為H2O,由得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒可配平該離子方程式。(3)離子分步水解時,水解程度逐級減小,而水解平衡常數能夠表示水解程度的大小,K值越大,水解程度越大,故有K1K2K3。對于xFe3+yH2O Fex(OH+yH+,由于水解反應吸熱,降溫可使平衡逆向移動;加水稀釋,水解程度增大,平衡正向移動;加入NH4Cl,N水解使c(H+)增大,平衡逆向移

31、動;加入NaHCO3,HC結合H+使c(H+)減小,平衡正向移動,故選bd。欲使FeCl3溶液轉化為高濃度聚合氯化鐵,應使Fe3+的水解平衡正向移動,在FeCl3濃度一定的條件下,適當減小c(H+),即調節溶液的pH可達到這種效果。(4)由題圖可以看出,投放聚合氯化鐵18 mgL-1時,渾濁度的去除率最高;投放聚合氯化鐵20 mg(3)x yy4H3OL-1時,還原性物質的去除率最高,因此投放聚合氯化鐵的最佳范圍為1820 mgL-1。評析評析 本題以新型絮凝劑“聚合氯化鐵”為背景,綜合考查了鹽類的水解、氧化還原反應方程式的配平、平衡的移動及平衡常數等知識,難度中等。1.(2019北京東城期末

32、,1)下列過程與氧化還原反應無關的是()考點一氧化還原反應的概念及應用考點一氧化還原反應的概念及應用三年模擬A A組組 20172019 20172019年高考模擬年高考模擬考點基礎題組考點基礎題組答案答案AA項,工業上原油的分餾原理是利用了各組分的沸點不同,從而實現了物質的分離,不涉及化學變化;B項,暖寶寶的工作原理是利用還原性鐵粉、活性炭、無機鹽、水形成無數微小的原電池,放出大量的熱,該過程涉及了氧化還原反應;C項,拉瓦錫測定空氣中O2的含量,主要利用了兩個反應:2Hg+O2 2HgO,2HgO 2Hg+O2,涉及了氧化還原反應;D項,普利斯特利的光合作用實驗涉及了多個氧化還原反應,比如老

33、鼠的呼吸作用、植物的光合作用、蠟燭的燃燒。思路分析思路分析要弄清每個過程可能涉及的反應,著重分析元素價態是否有變化;氧化還原反應的本質是電子轉移,特征是元素化合價有升降。2.(2019北京門頭溝一模,7)下列生活應用實例中,涉及氧化還原反應的是()A.用白醋去除水垢B.用熱的純堿溶液清洗油污C.用風油精(含石蠟油)清洗透明膠殘膠D.補鐵劑(有效成分為Fe2+)與維生素C共服效果更佳答案答案DA項,白醋去除水垢,涉及的反應方程式為2CH3COOH+CaCO3 (CH3COO)2Ca+ H2O+CO2,沒有元素化合價的升降,不涉及氧化還原反應;B項,用熱的純堿溶液清洗油污,利用了碳酸鈉在溶液中水解

34、的原理,其主要反應方程式為C+H2O HC+OH-,酯類在堿性條件下發生水解而被除去,不涉及氧化還原反應;C項,用風油精(含石蠟油)清洗透明膠殘膠利用的是相似相溶的原理,不涉及氧化還原反應;D項,補鐵劑中的Fe2+容易被氧化,而維生素C具有還原性,可防止Fe2+被氧化,所以共服效果更佳,涉及氧化還原反應,符合題意。23O3O思路分析思路分析氧化還原反應中,具有還原性的物質容易被氧化,具有氧化性的物質容易被還原,反應中有元素化合價的升降,據此判斷。3.(2019北京海淀一模,8)下列實驗生成沉淀的過程中,與氧化還原反應無關的是() 實驗現象A將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中產生白色沉淀,最終變

35、為紅褐色B將SO2通入稀硝酸酸化的BaCl2溶液中產生白色沉淀C將Cl2通入稀硝酸酸化的AgNO3溶液中產生白色沉淀D將生石灰投入飽和Na2CO3溶液產生白色沉淀答案答案DA項,白色沉淀氫氧化亞鐵被氧氣氧化為紅褐色的氫氧化鐵,鐵元素化合價發生變化,發生了氧化還原反應;B項,SO2被稀硝酸氧化為S,S與Ba2+結合為BaSO4沉淀,硫元素的 化合價發生變化,發生了氧化還原反應;C項,氯氣與水反應生成HClO和Cl-,Cl-與Ag+結合為AgCl 沉淀,氯元素的化合價發生變化,發生了氧化還原反應;D項,將生石灰投入飽和碳酸鈉溶液中,生 成白色沉淀碳酸鈣,無元素化合價變化,與氧化還原反應無關,正確。

36、24O24O思路分析思路分析氧化還原反應的特征是反應前后有元素的化合價發生變化,所以判斷氧化還原反應就從元素化合價入手。4.(2018北京朝陽二模,8)下列變化中,未涉及電子轉移的是()A.H2C2O4使酸性KMnO4溶液褪色B.C2H5OH使酸性K2Cr2O7溶液變綠C.CO2使苯酚鈉溶液變渾濁D.H2O2使酸化的KI溶液變黃答案答案CA項,H2C2O4使酸性KMnO4溶液褪色是由于H2C2O4把Mn還原為Mn2+,有電子轉移;B項,C2H5OH使酸性K2Cr2O7溶液變綠是由于C2H5OH把Cr2還原為Cr3+,有電子轉移;C項,CO2使苯酚鈉溶液變渾濁是由于CO2與苯酚鈉溶液發生反應生成

37、了溶解度較小的苯酚,無元素化合價變化,沒有電子轉移;D項,H2O2使酸化的KI溶液變黃是由于H2O2把I-氧化為I2,有電子轉移。4O27O5.(2018北京密云階段測試,13)有如下反應:2Br+Cl2 Br2+2Cl;Cl+5Cl-+6H+ 3Cl2+3H2O;2FeCl3+2KI 2FeCl2+2KCl+I2;2FeCl2+Cl2 2FeCl3。下列各微粒氧化能力由強到弱的順序正確的是()A.ClBrCl2Fe3+I2B.BrCl2ClI2Fe3+C.BrClCl2Fe3+I2D.BrClFe3+Cl2I2 3O3O3O3O3O3O3O3O3O3O3O答案答案C在同一個氧化還原反應中,氧

38、化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性,故由反應知,氧化性:BrCl;由反應知,氧化性:ClCl2;由反應知,氧化性:Fe3+I2;由反應知,氧化性:Cl2Fe3+。綜上所述,氧化能力由強到弱的順序為BrClCl2Fe3+I2。3O3O3O3O3O6.(2018北京密云階段測試,17)對工業廢水和生活污水進行處理是防止水體污染、改善水質的主要措施。(1)含氰廢水中的CN-有劇毒。 CN-中C元素顯+2價,N元素顯-3價,用原子結構解釋N元素顯負價的原因是 ,共用電子對偏向N原子,N元素顯負價。 在微生物的作用下,CN-能夠被氧氣氧化成HC,同時生成NH3,該反應的離子方程式為 。(2)高鐵酸鈉(Na

39、2FeO4)是一種多功能、高效無毒的新型綠色水處理劑。 Na2FeO4中鐵元素的化合價是 價,Na2FeO4具有較強的 (填“氧化性”或 “還原性”)。 用Na2FeO4給水消毒、殺菌時得到的Fe3+可以凈水,Fe3+凈水原理是 (用離子方程式表示)。 工業上可用FeCl3、NaOH、NaClO三種物質在一定條件下反應制得Na2FeO4,完成下列化學3O 方程式:2FeCl3+10NaOH+3NaClO 2 +5 +9 。答案答案(1)C和N原子的電子層數相同(同周期),核電荷數C小于N,原子半徑C大于N,吸引電子能力C弱于N(注:以遞變規律的方式表述也可。如“C和N同周期,C在N的左邊。同周

40、期主族元素從左至右核電荷數逐漸增多,原子半徑逐漸減小,原子核對最外層電子的引力逐漸增強”)2CN-+4H2O+O2 2HC+2NH3(2)+6氧化性Fe3+3H2O Fe(OH)3(膠體)+3H+Na2FeO4H2ONaCl3O解析解析(1)CN-中,C和N原子的電子層數相同(同周期),核電荷數C小于N,原子半徑C大于N,吸引電子能力C弱于N,共用電子對偏向N原子,N元素顯負價;在微生物的作用下,CN-能夠被氧氣氧化成HC,同時生成NH3,該反應的離子方程式為2CN-+ 4H2O+O2 2HC+2NH3。(2)Na2FeO4中,Na顯+1價,O顯-2價,故鐵元素的化合價是+6價,因此Na2Fe

41、O4具有較強的氧化性;Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體能夠吸附水中的懸浮顆粒,從而達到凈水目的。3O3O7.(2019北京中央民族大學附中月考,6)用高鐵酸鈉(Na2FeO4)對河湖水消毒是城市飲用水處理的新技術。已知反應Fe2O3+3Na2O2 2Na2FeO4+Na2O,下列說法正確的是()A.Na2O2既是氧化劑又是還原劑B.Fe2O3在反應中得到電子C.3 mol Na2O2發生反應,有12 mol e-發生轉移D.Na2FeO4能消毒殺菌是因其具有強氧化性考點二氧化還原反應方程式的書寫、配平及相關計算考點二氧化還原反應方程式的書寫、配平及相關計算答案答案DA項,分析題給反應知,N

42、a2O2中氧元素化合價由-1價降為-2價,被還原,Na2O2為氧化劑;B項,Fe2O3中鐵元素化合價由+3價升高為+6價,在反應中失去電子;C項,3 mol Na2O2發生反應有6 mol電子轉移;D項,Na2FeO4中鐵元素的化合價為+6價,具有強氧化性,可用于消毒殺菌。思路分析思路分析標出變價元素的化合價,結合氧化還原反應的相關概念做出判斷。8.(2019北京十中月考,7)在酸性條件下,向含鉻廢水中加入FeSO4,可將有害的Cr2轉化為Cr3+,然后再加入熟石灰調節溶液的pH,使Cr3+轉化為Cr(OH)3沉淀,而從廢水中除去。下列說法正確的是 ()A.FeSO4在反應中作氧化劑B.隨著反

43、應的進行,該廢水的pH會減小C.若該反應轉移0.6 mol e-,則會有0.2 mol Cr2被還原D.除去廢水中含鉻元素離子的過程包括氧化還原反應和復分解反應27O27O答案答案DA項,FeSO4可將有害的Cr2轉化為 Cr3+,Cr元素的化合價降低,鐵元素的化合價升高,故FeSO4為還原劑;B項,該過程中發生的反應為6Fe2+Cr2+14H+ 6Fe3+2Cr3+7H2O,故隨著反應的進行,該廢水的pH會增大;C項,Cr2中Cr的化合價為+6價, Cr3+中Cr的化合價為+3價,即1 mol Cr2參加反應時轉移6 mol e-,故轉移0.6 mol e-,會有0.1 mol Cr2被還原

44、;D項,除去廢水中含鉻元素離子的過程包括氧化還原反應:6Fe2+Cr2+14H+ 6Fe3+2Cr3+7H2O和復分解反應:Cr3+3OH- Cr(OH)3。27O27O27O27O27O27O9.(2019北京十中月考,10)某同學設計完成了以下兩個實驗:向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。繼續向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層顏色逐漸變淺,最后變成無色(生成了HIO3)。向盛有KBr溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紅棕色。繼續向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層的顏色沒有變化。下列說法不正確的是()A.實驗生成HIO3時發生的反應為I2

45、+5Cl2+6H2O 2HIO3+10HClB.實驗中當CCl4層變成紅棕色時可通過分液的方法獲得Br2的CCl4溶液C.由上述實驗得出Cl2、Br2、I2的氧化性由強到弱的順序是Cl2Br2I2D.由上述實驗得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由強到弱的順序是HBrO3Cl2HIO3 答案答案CA項,由繼續向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層顏色逐漸變淺,最后變成無色(生成了HIO3)可知,氯氣可氧化碘單質,發生的反應為I2+5Cl2+6H2O 2HIO3+10HCl;B項,由向盛有KBr溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紅棕色知,Cl2將Br-氧化得到Br2,Br2易

46、溶于CCl4,則可通過分液的方法獲得Br2的CCl4溶液;C項,同一化學反應中,氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性,中氧化性:Cl2I2,中氧化性:Cl2Br2,這兩個實驗不能比較Br2、I2的氧化性強弱;D項,由中繼續滴加氯水的現象,及同一化學反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可知,氧化性由強到弱的順序是HBrO3Cl2HIO3。解題關鍵解題關鍵在同一個氧化還原反應中,氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性。10.(2019北京海淀零模,27)近年來,利用SRB(硫酸鹽還原菌)治理廢水中的有機物、S及重金屬污染取得了新的進展。(1)圖1表示H2CO3和H2S在水溶液中各種微粒物質的量分數隨

47、pH的變化曲線。某地下水樣pH= 8.5,在SRB的作用下,廢水中的有機物(主要為CH3COO-)將S還原為-2價硫的化合物,請用離 子方程式表示該過程中的化學變化: 。24O24O圖1(2)SRB除去廢水中有機物的同時,生成的H2S還能用于構造微生物電池,某pH下該微生物燃料電池的工作原理如圖2所示。圖2 寫出電池正極的電極反應: 。 負極室的pH隨反應進行發生的變化: (填“減小”或“增大”),結合電極反 應解釋pH變化的原因: 。(3)SRB可用于處理廢水中含重金屬銻(Sb)的離子。 通過兩步反應將Sb(OH轉化為Sb2S3除去,轉化過程中有單質生成。完成第一步反應的離 子方程式。 第一

48、步: Sb(OH+ H2S 1 +1 + H2O 第二步:3H2S+2Sb+2H+ Sb2S3+4H2O 某小組模擬實驗時配制a mL含Sb元素b mgL-1的廢水,需稱取 g KSb(OH)6 (相對分子質量為263)。提示:列出計算式即可。6)6)2O答案答案(1)S+CH3COO- HS-+2HC(2)O2+4H+4e- 2H2O減小根據負極電極反應方程式:H2S+4H2O-8e- S+10H+知,負極每反應生成1 mol S , 還生成10 mol H+,同時有8 mol H+通過質子交換膜進入正極室,負極室的pH減小(3)1 Sb(OH+1 H2S 1Sb+1S+4 H2Oab10-

49、6263/122(或a10-3b10-3263/122)24O3O24O24O6)2O解析解析(1)該地下水樣pH=8.5,分析圖1可知,在SRB的作用下,廢水中的有機物(主要為CH3COO-) 還原S主要生成HS-和HC,反應的離子方程式為S+CH3COO- HS-+2HC。(2)正極發生得電子的還原反應,分析圖2可知電極反應為O2+4H+4e- 2H2O。負極區硫化氫失電子發生氧化反應生成S,負極電極反應為H2S+4H2O-8e- S+10H+, 每生成1 mol S,還生成10 mol H+,同時有8 mol H+通過質子交換膜進入正極區,負極區pH減小。(3)由第二步反應可知,第一步S

50、b(OHSb,Sb元素化合價由+5價變為+3價;第一步中生成的沉淀為S單質,S元素由-2價變為0價。由得失電子守恒和原子守恒配平得到離子方程式為Sb(OH+H2S Sb+S+4H2O。配制的廢水中含Sb的質量為a10-3b10-3 g,根據元素守恒計算得到需稱取KSb(OH)6的質量= g。24O3O24O3O24O24O24O6)2O6)2O33111010263 l122 g molabgg mo 610263122ab11.(2018北京豐臺一模,28)碳酸亞鐵(白色固體,難溶于水)是一種重要的工業原料,可用于制備補血劑乳酸亞鐵,也可用作可充電電池的電極。某研究小組通過下列實驗,尋找利用

51、復分解反應制備FeCO3的最佳方案:實驗試劑現象滴管試管0.8 mol/L FeSO4溶液(pH=4.5)1 mol/L Na2CO3溶液(pH=11.9)實驗:立即產生灰綠色沉淀,5 min后出現明顯的紅褐色0.8 mol/L FeSO4溶液(pH=4.5)1 mol/L NaHCO3溶液(pH=8.6)實驗:產生白色沉淀及少量無色氣泡,2 min后出現明顯的灰綠色0.8 mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(pH=4.0)1 mol/L NaHCO3溶液(pH=8.6)實驗:產生白色沉淀及無色氣泡,較長時間保持白色(1)實驗中紅褐色沉淀產生的原因可用如下反應表示,請補全反應: Fe2

52、+ + + H2O Fe(OH)3+ HC(2)實驗中產生FeCO3的離子方程式為 。(3)為了探究實驗中N所起的作用,甲同學設計了實驗進行探究:3O4H 操作現象實驗向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入 ,再加入一定量Na2SO4固體配制成混合溶液(已知Na+對實驗無影響,忽略混合后溶液體積變化)。再取該溶液一滴管,與2 mL 1 mol/L NaHCO3溶液混合與實驗現象相同 實驗中加入Na2SO4固體的目的是 。 對比實驗、,甲同學得出結論:N水解產生H+,降低溶液pH,減少了副產物Fe(OH)2的 產生。 乙同學認為該實驗方案不夠嚴謹,應補充的對比實驗操作是: ,再取該溶液一滴管

53、,與2 mL 1 mol/L NaHCO3溶液混合。(4)小組同學進一步討論認為,定性實驗現象并不能直接證明實驗中FeCO3的純度最高,需要 利用如圖所示的裝置進行定量測定。分別將實驗、中的沉淀進行過濾、洗滌、干 燥后稱量,然后轉移至A處的廣口瓶中。4H 補全A中裝置并標明所用試劑。 為測定FeCO3的純度,除樣品總質量外,還需測定的物理量是 。(5)實驗反思:經測定,實驗中的FeCO3純度高于實驗和實驗。通過以上實驗分析,制備 FeCO3實驗成功的關鍵因素是 。答案答案(1)4Fe2+8C+O2+10H2O 4Fe(OH)3+8HC(2)Fe2+2HC FeCO3+CO2+H2O(3)硫酸至

54、pH=4.0控制S濃度,排除干擾向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體至 c(S )=1.6 mol/L(4)U形管的增重(5)調節溶液pH23O3O3O24O24O解析解析(1)因為C水解使溶液顯堿性,OH-遇到Fe2+產生Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2易被O2氧化成Fe(OH)3紅褐色沉淀,總反應為4Fe2+8C+O2+10H2O 4Fe(OH)3+8HC;(2)根據現象可知Fe2+與HC反應生成FeCO3沉淀和CO2,所以反應的離子方程式為Fe2+2HC FeCO3+CO2+H2O;(3)分析可知,加入Na2SO4固體的目的是控制S濃度,排除干擾;為了驗證S濃

55、度對實驗的影響,應做對比實驗,向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入Na2SO4固體,控制c(S)=1.6 mol/L;(4)檢驗FeCO3純度的方法是通過FeCO3與酸反應產生CO2的量結合化學方程式計算出FeCO3的質量,進而求出FeCO3的純度,所以除樣品總質量外,還要測定U形管的增重;(5)、三個實驗中的酸性強,FeCO3純度最高,所以調節溶液pH是提高FeCO3純度的關鍵。23O23O3O3O3O24O24O24OB B組組2017201920172019年高考模擬年高考模擬專題綜合題組專題綜合題組時間:25分鐘分值:55分一、選擇題(每小題6分,共18分)1.(2019北京門頭

56、溝一模,9)中國化學家研究的一種新型復合光催化劑碳納米點(CQDs)/氮化碳(C3N4)納米復合物可以利用太陽光實現高效分解水,其原理如圖所示。下列說法正確的是 ()A.C3N4中C的化合價為-4B.反應的兩個階段均為吸熱過程C.階段中,H2O2既是氧化劑,又是還原劑D.通過該反應,實現了化學能向太陽能的轉化答案答案CA項,化合物中正、負化合價代數和為0,C3N4中N的化合價為-3,所以C的化合價為 +4,錯誤;B項,階段中過氧化氫分解生成氧氣和水的過程為放熱過程,錯誤;C項,階段中,H2O2發生歧化反應,既是氧化劑,又是還原劑,正確;D項,利用太陽光高效分解水,實現了太陽能向化學能的轉化,錯

57、誤。2.(2019北京西城期末,10)K2FeO4是優良的水處理劑。一種制備方法是將Fe2O3、KNO3、KOH混合共熔,反應為Fe2O3+3KNO3+4KOH 2K2FeO4+3KNO2+2H2O。下列關于該反應的說法不正確的是()A.鐵元素被氧化,氮元素被還原B.氧化性:KNO3K2FeO4C.每生成1 mol K2FeO4,轉移6 mol e-D.K2FeO4具有氧化殺菌作用答案答案CA項,分析題給反應,鐵元素由+3價升高到+6價,氮元素由+5價降低到+3價,故鐵元素被氧化,氮元素被還原;B項,依據同一反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性知,KNO3的氧化性大于K2FeO4的氧化性;

58、C項,每生成1 mol K2FeO4,轉移3 mol e-;D項,K2FeO4具有強氧化性,具有殺菌作用。3.(2018北京朝陽外國語學校月考,9)向CuSO4溶液中逐滴加入過量KI溶液,觀察到產生白色沉淀,溶液變為棕色,再向反應后的混合物中不斷通入SO2氣體,溶液逐漸變成無色。則下列分析中正確的是()A.白色沉淀是CuI2,棕色溶液中含有I2B.滴加KI溶液時,轉移1 mol e-生成2 mol白色沉淀C.上述實驗條件下,物質的氧化性:Cu2+I2SO2D.通入SO2時,SO2與I2反應,I2作還原劑答案答案CA項,向CuSO4溶液中逐滴加入過量KI溶液,觀察到溶液變為棕色說明有I2生成,K

59、I中-1價的碘元素升高為0價,則銅元素的化合價降低為+1價,故白色沉淀是CuI。B項,滴加KI溶液時,生成CuI白色沉淀,轉移1 mol e-時生成1 mol 白色沉淀。C項,依據同一反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性,由反應2CuSO4+4KI 2CuI+2K2SO4+I2知,氧化性:Cu2+I2;由反應I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI知,氧化性:I2SO2,即物質的氧化性:Cu2+I2SO2。D項,SO2與I2的反應中,I2作氧化劑。思路分析思路分析根據實驗現象,結合氧化還原反應中化合價有升必有降的原則,判斷出反應產物,再依據相關知識分析、判斷。二、非選擇題(共37分)4.

60、(2019北京西城期末,21)(10分)實驗小組研究酸性條件下K2Cr2O7溶液和H2O2溶液的反應。【實驗】向盛有H2O2溶液的試管中,加入過量的K2Cr2O7溶液和硫酸,振蕩,溶液立即變為紫紅色,此時pH=1。溶液中持續產生氣泡,最終溶液變為綠色。資料:.Cr2(SO4)3溶液呈綠色。.酸性條件下,K2Cr2O7溶液和H2O2溶液反應生成CrO5,CrO5進一步反應生成Cr3+和O2。.CrO5是一種+6價Cr的過氧化物,其結構如下圖,CrO5可溶于水,易溶于乙醚得到藍色溶液。.乙醚是一種無色、不溶于水、密度比水小的有機溶劑,化學性質穩定。(1)實驗中產生的氣體是O2,檢驗的方法是 。(2