《含七套高考模拟卷》衡水市重点名校高考化学一轮总复习资料第五节氧化还原反应.docx
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《含七套高考模拟卷》衡水市重点名校高考化学一轮总复习资料第五节氧化还原反应
第五节 氧化还原反应
1.熟悉常见元素的化合价,能根据化合价正确书写化学式(分子式),并能根据化学式判断化合价。
2.了解常见的氧化还原反应。
了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
梳理基础
一、氧化还原反应
1.概念:
某些物质被________的同时某些物质被________的反应。
2.特征:
有元素化合价________(判断依据)。
3.本质:
电子________(包括电子的________、共用电子对的________)。
4.相互关系:
例如:
对于反应MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(1)MnO2在反应中________电子,所含元素化合价________,被________,发生________反应,作________剂。
(2)HCl在反应中________电子,所含元素化合价,被________,发生________反应,作________剂。
(3)若有1molMnO2完全反应,则参加反应的HCl为________mol,其中有____mol被氧化。
5.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
6.氧化还原反应中电子转移的表示方法。
(1)双线桥法:
表示元素原子在化学反应前后电子得失的情况和数目。
线桥的箭尾必须指在反应物中发生变化的元素上,箭头指向生成物中的该元素上。
3Cu+8HNO3(稀)===3C失去3×2e-u(NO3)2+2N得到2×3e-O↑+4H2O 还原剂+氧化剂===氧失ne-(升n价)化产物+还得ne-(降n价)原产物
注意事项:
①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。
②箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化。
(2)单线桥法:
表示反应物中元素原子发生电子转移的方向和数目。
线桥的箭尾指向失电子元素的原子,箭头指向得电子元素的原子,电子数目是方程式中总的转移电子的数目,电子数前面不用标明“得”、“失”。
3Cu+8HN6e-O3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 还原剂+氧化ne-剂===氧化产物+还原产物
注意事项:
①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。
②箭头方向表示电子转移的方向。
③在“桥”上标明转移的是电子总数。
二、氧化剂和还原剂
1.常见氧化剂。
物质类型
举例
对应还原产物
活泼的非
金属单质
X2(卤素)
________
O2
________
元素处于高
化合价时的
化合物或离子
氧化物
MnO2
________
含氧酸
浓硫酸
________
HNO3
________
盐
KMnO4
________
Fe3+
________
过氧化物
Na2O2、H2O2
H2O
2.常见还原剂。
物质类型
举例
对应氧化产物
活泼的金
属单质
Zn
________
某些非
金属单质
H2
________
C
________
元素处于低
化合价时的
化合物或离子
氧化物
CO
________
SO2
________
酸
HI
________
盐
SO
________
Fe2+
________
答案:
梳理基础
一、
1.氧化 还原
2.的变化
3.转移 得失 偏移
4.升高 氧化反应 还原剂 氧化产物 降低 还原反应 氧化剂 还原产物
(1)得到 降低 还原 还原 氧化
(2)失去 升高 氧化 氧化 还原 (3)4 2
二、
1.X- H2O或OH- Mn2+ SO2 NO或NO2 Mn2+ Fe2+或Fe
2.Zn2+ H2O CO或CO2 CO2 SO
、SO3 I2 SO
Fe3+
判断正误
正确的打“√”,错误的打“×”。
1.在5MnO2+2Ag+2NaCl===Na2Mn5O10+2AgCl中AgCl是还原产物( )
答案:
×
2.在反应Li2NH+H2===LiNH2+LiH中,H2既是氧化剂又是还原剂( )
答案:
√
3.高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅( )
解析:
制取粗硅的主反应为SiO2+2C
Si+2CO↑,硅元素由+4价降为0价,被还原。
答案:
√
4.某密闭容器盛有0.1molN2和0.3molH2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA( )
答案:
×
5.一定条件下,2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA( )
解析:
由m/M可知,n(Na)=0.1mol,由Na-e-===Na+可知,0.1molNa完全反应失去0.1mol电子。
答案:
√
6.化合反应均为氧化还原反应( )
答案:
×
7.有单质参与的反应一定是氧化还原反应( )
答案:
×
8.二氧化硫与次氯酸钠溶液反应的离子方程式为:
SO2+ClO-+2OH-===SO
+Cl-+H2O( )
解析:
次氯酸钠溶液能氧化SO2。
答案:
√
9.标准状况下,6.72LNO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA( )
解析:
由V/Vm可知,n(NO2)=0.3mol,由3NO2+H2O===2HNO3+NO~2e-可知,转移0.2mol电子。
答案:
×
10.工业上利用合成氨实现人工固氮,不涉及氧化还原反应( )
答案:
×
1.(2018·揭阳一模)化学在日常生活中具有广泛的应用,下列应用中不涉及氧化还原反应原理的是( )
A.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]净水
B.海水中提取溴
C.交警用CrO3检验司机是否酒后驾驶
D.医务室用双氧水消毒
解析:
明矾所含铝离子能水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有很强的吸附性,因此明矾可用于净水,但该反应中无元素化合价变化,因此不涉及氧化还原反应,故A正确;海水中溴元素以溴离子形式存在,海水提溴需要将溴的化合价由-1升为0价,因此涉及氧化还原反应,故B错误;三氧化铬中铬的化合价为+6,具有强氧化性,能将乙醇直接氧化为乙酸,铬元素由+6降为+3,因此检验酒驾涉及氧化还原反应,故C错误;双氧水具有强氧化性,其所含氧元素由-1降为-2价,因此双氧水消毒涉及氧化还原反应,故D错误。
答案:
A
2.根据物质所含N元素的化合价判断,下列说法错误的是( )
A.NH3具有还原性
B.N2既具有氧化性又具有还原性
C.N2只具有氧化性
D.HNO3具有氧化性
解析:
元素处于最低价时,只能失去电子被氧化;处于高价时,只能得电子被还原;处于中间价时,既能被氧化又能被还原。
N元素最低价是-3价,最高价是+5价,所以C选项错误。
答案:
C
3.在一种酸性溶液中,可能存在NO
、I-、Cl-、Fe3+中的一种或几种离子,向该溶液中加入溴水,溴单质被还原,则以下推测中不正确的是( )
A.一定有碘离子B.可能含铁离子
C.可能有氯离子D.不含硝酸根离子
解析:
溴单质能氧化的离子只有I-,一定有碘离子,而Fe3+和NO
(H+)能氧化I-,故一定不含Fe3+和NO
,可能含有Cl-。
答案:
B
4.(2018·潮州二模)叠氮化钠(NaN3)是无色离子晶体,遇高温或剧烈震动能发生强烈爆炸,快速分解成钠单质和氮气,是汽车安全气囊中的成分之一。
下列有关说法正确的是( )
A.NaN3中只含有离子键
B.1molNaN3完全分解最多可以产生33.6LN2
C.NaN3快速分解时,NaN3既是氧化剂,又是还原剂
D.常温下,NaN3化学性质稳定,包装盒上无须特别说明注意事项
解析:
NaN3是Na+和N
构成的离子化合物,N
中氮原子与氮原子之间还存在共价键,故A错;依题意可得:
2NaN3
2Na+3N2↑,由于其中N2与NaN3的系数之比等于物质的量之比,则1molNaN3完全分解最多可以产生1.5molN2,由于缺少温度和压强,气体摩尔体积不一定是22.4L/mol,则氮气的体积不一定是33.6L,故B错;由于2NaN3
2Na+3N2↑中钠元素化合价降低,氮元素化合价升高,则NaN3既是氧化剂又是还原剂,故C正确;由于NaN3在高温或剧烈震动能够发生强烈爆炸,因此需要说明安全警示标志,故D错。
答案:
C
5.三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:
3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF。
下列有关说法正确的是( )
A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂
B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
C.若生成0.2molHNO3,则转移0.2mol电子
D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体
解析:
分析反应前后各元素价态变化,可知NF3在反应中既是氧化剂又是还原剂,其中:
NF3―→HNO3是被氧化的过程,NF3为还原剂;2NF3―→2NO是被还原的过程,NF3是氧化剂,所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2,生成1molHNO3转移2mol电子,所以生成0.2molHNO3转移0.4mol电子。
NF3与潮湿的空气中的水反应生成NO,NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2。
答案:
D
6.ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。
实验室可以通过如下反应制取:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。
下列说法不正确的是( )
A.CO2是氧化产物
B.H2C2O4在反应中被氧化
C.H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性
D.ClO2作水处理剂时,利用了其强氧化性
解析:
H2C2O4为还原剂,被氧化,氧化产物为CO2。
选项A、B正确;选项C,H2C2O4表现的是还原性,不正确;选项D,ClO2的强氧化性能杀灭水中的细菌等。
答案:
C
7.(2018·番禺区统考)氯气是一种重要的工业原料。
工业上利用反应在3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl检查氯气管道是否漏气。
下列说法正确的是( )
A.若管道漏气遇氨就会产生白雾
B.该反应利用了氨气的还原性
C.该反应属于复分解反应
D.生成6molNH4Cl有18mol电子转移
解析:
氯气与氨气混合时发生氧化还原反应,生成白色的氯化铵固体小颗粒分散在空气中形成白烟,不可能产生白雾,因为液体小液滴分散在空气中才能形成白雾,故A错;氮元素由-3升为0价,发生氧化反应,则氨气是还原剂,显还原性,故B正确;该反应前后氮、氯元素的化合价发生升降,而复分解反应中无元素化合价变化,故C错;根据元素化合价升降总数都是6,则3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl~6e-,该反应中氯化铵与转移电子的系数之比等于物质的量之比,生成6mol氯化铵时转移6mol电子,故D错。
答案:
B
8.对于反应O3+I-+H+―→I2+O2+H2O(未配平),下列说法正确的是( )
A.O2与H2O都是还原产物
B.该反应能说明O2的氧化性大于I2
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比是1
1
D.配平后的离子方程式为2O3+2I-+4H+===I2+2O2+2H2O
解析:
配平后的离子方程式为O3+2I-+2H+===O2+I2+H2O,碘是氧化产物,水是还原产物。
答案:
C
9.(2018·湛江调研)(双选)已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl- 则下列反应不能发生的是( ) A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO +4H+ B.Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl C.H2O2+2H++SO ===SO2↑+O2↑+2H2O D.2I2+H2O2===2H2O+O2↑+4I- 解析: SO2的还原性比Fe2+强,符合强制弱原理,该氧化还原反应能发生,故A错误;SO2的还原性比Cl-强,符合强制弱原理,该氧化还原反应能发生,故B错误;H2O2的还原性比SO2弱,违反强制弱原理,该氧化还原反应不能发生,故C正确;H2O2的还原性比I-弱,违反强制弱原理,该氧化还原反应不能发生,故D正确。 答案: CD 10.(2018·中山市高三上期末)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为: C+____K2Cr2O7+_______===____CO2↑+____K2SO4+____Cr2(SO4)3+____H2O 请完成并配平上述化学方程式。 其中氧化剂是________,氧化产物是________。 解析: 碳由0价升为+4价,铬由+6价降为+3价,则碳单质是还原剂,CO2是氧化产物,K2Cr2O7是氧化剂,Cr2(SO4)3是还原产物,根据最小公倍数法可以确定C、K2Cr2O7的系数分别为3、2,则CO2、Cr2(SO4)3的系数分别为3、2;根据钾原子守恒可知,生成物K2SO4的系数为2,根据硫原子守恒可知,缺少的反应物是H2SO4,且硫酸的系数为8,根据氢或氧原子守恒可知,生成物H2O的系数为8,即3C+2K2Cr2O7+8H2SO4===3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O。 答案: 3 2 8 H2SO4 3 2 2 8 K2Cr2O7 CO2 高三理综化学模拟试卷 一、单选题 1.化学与生活、技术密不可分,下列有关说法错误的是 A.天然气是高效清洁的化石燃料B.可利用离子反应处理水中的微量重金属元素 C.油脂可以制取肥皂D.我国使用最早的合金是生铁 2.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,A是周期表原子半径最小的元素,B、C、D同周期且相邻,C的L层电子数是K层的3倍,E原子的核外电子数是B原子质子数的2倍。 下列说法不正确的是() A.纯净的E元素的最高价氧化物可用于制造光导纤维 B.元素A与B、C、D、E形成的常见化合物中,稳定性最好的是AD C.A、B、C三种元素形成的化合物中一定只含共价键 D.由元素A、C组成的某种化合物可与SO2反应生成强酸 3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.在标准状况下,11.2LNO与11.2LO2混合后所含原子数为NA B.110gNa2S2中含有的离子数为3NA C.0.1mol·L-1Na2CO3溶液1L所含碳酸根数目为0.1NA D.1molCl2与足量的水反应时断裂的Cl-Cl键为NA个 4.新型电池的开发与使用在现代社会中已很普遍,一种水煤气燃料电池的能量转化率可达90%以上。 下列说法正确的是 A.总反应为2CO+O2==2CO2 B.负极反应为H2-2e—==2H+、CO-2e—+H2O==CO2+2H+ C.电路中通过4mol电子,正极消耗22.4L(标准状况)空气 D.有机固体中的H+在放电时向正极移动,造成正极pH减小 5.下列有关实验现象和解释或结论都正确的是 A A.AB.BC.CD.D 6.下列关于有机物的说法正确的是 A.乙酸、乙醇均能与金属钠反应,反映了它们含有相同的官能团 B.甲苯催化加氢后的产物C7H14的一氯代物有4种(不考虑立体异构) C.乙烯能使溴水褪色、乙醇能使酸性KMnO4溶液褪色,它们发生反应的类型相同 D.分子式为C4H8O2的酯类物质共有4种 7.室温下,0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定100mL0.1mol·L-1HA、HB两种酸溶液。 pH随NaOH溶液体积如下图所示,下列判断错误的是 A.电离常数: Ka(HA)>Ka(HB) B.Ka(HB)≈10-4 C.pH=7时,c(A—)=c(B—) D.中和分数达100%时,HA溶液中存在 二、综合题 8.草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是一种黄色难溶于水的固体,受热易分解,是生产锂电池、涂料、着色剂以及感光材料的原材料。 I、制备草酸亚铁晶体: ①称取硫酸亚铁铵晶体5g,放入250mL三颈烧瓶中,加入10滴左右1.0mol·L-1H2SO4溶液和15mL蒸馏水加热溶解; ②加入25mL饱和草酸溶液,加热搅拌至沸,停止加热,静置; ③待黄色晶体FeC2O4∙2H2O沉淀后倾析,洗涤,加入约20mL蒸馏水搅拌并温热5min,静置,弃去上层清液,即得黄色草酸亚铁晶体。 回答下列问题: (1)仪器C的名称是_____________;仪器B的作用是_____________ (2)硫酸亚铁铵晶体用硫酸溶解的原因是_____________________ (3)硫酸亚铁铵晶体可能混有一定Fe3+,羟胺(NH2OH,酸性条件下以NH3OH+形式存在)具有强还原性,可用羟胺去除亚铁盐中的Fe3+。 写出相关的离子方程式___________________________________ II、探究草酸亚铁的纯度: ①准确称取mg草酸亚铁固体样品(含有草酸铵杂质),溶于25mL2mol·L-1H2SO4溶液中,在60~80℃水浴加热,用100mL容量瓶配成100.00mL溶液; ②取上述溶液20.00mL,用KMnO4标准溶液(浓度为cmol·L-1)滴定三次,平均消耗V1mL; ③加入适量锌粉和2mL2mol·L-1H2SO4溶液,反应一段时间后,取1滴试液放在点滴板上检验,至Fe3+极微量; ④过滤除去锌粉,滤液收集在另一个锥形瓶中,将滤纸及残余物充分洗涤,洗涤液并入滤液中,再补充约2~3mL2mol·L-1H2SO4溶液,继续用KMnO4标准溶液(浓度为cmol·L-1)滴定至终点,共平行测定三次,平均消耗V2mL。 回答下列问题: (4)在②中溶液中发生MnO4—+8H++5Fe2+==5Fe3++Mn2++4H2O ,还有另一氧化还原反应,写出其离子方程式_____________________________________,用KMnO4标准溶液滴定至终点的现象是________________________________________ (5)加入适量锌粉的目的是______________________________________;步骤③中检验其中微量的Fe3+的试剂名称是______________溶液 (6)计算mg固体样品的纯度为______________(用含c、V1、V2的式子表示,不必化简) 9.近几年我国大面积发生雾霾天气,2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)是导致雾霾天气的“罪魁祸首”。 空气中的CO、SO2、氮氧化物等污染气体会通过大气化学反应生成PM2.5颗粒物。 (1)用CaSO4代替O2与燃料CO反应,是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术,既可提高燃烧效率,又能得到较纯的CO2,以便于被处理。 反应①为主反应,反应②和③为副反应。 ⅰ.CaSO4(s)+4CO(g)==CaS(s)+4CO2(g)ΔH1=-189.2kJ·mol-1 ⅱ.CaSO4(s)+CO(g)==CaO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH2=+210.5kJ·mol-1 ⅲ.CO(g)== C(s)+ CO2(g)ΔH3=-86.2kJ·mol-1 反应2CaSO4(s)+7CO(g)==CaS(s)+CaO(s)+6CO2(g)+C(s)+SO2(g)的ΔH=_________________ (2)已知由CO生成CO2的化学方程式为CO+O2 CO2+O。 其正反应速率为v正=K正·c(CO)·c(O2),逆反应速率为v逆=K逆·c(CO2)·c(O),K正、K逆为速率常数。 在2500K下,K正=1.21×105L·s-1·mol-1,K逆=3.02×105L·s-1·mol-1。 则该温度下上述反应的平衡常数K值为________(保留小数点后一位小数)。 (3)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。 某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应: C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=QkJ·mol-1。 在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下: 时间(min) 浓度(mol·L-1) 0 10 20 30 40 50 NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 ①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________________________________; ②30min后只改变某一条件,反应达新平衡,根据上表数据判断改变的条件可能是____(选填字母); a.加入一定量的活性炭b.通入一定量的NOc.适当缩小容器的体积d.加入合适的催化剂 ③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3,则Q_____0(填“>”、“=”或“<”)。 (4)利用如图所示电解装置(电极均为惰性电极)也可吸收SO2,并用阴极室排出的溶液吸收NO2。 与电源b极连接的电极的电极反应式为____________________________________。 (5)NO2在一定条件下可转化为NH4NO3和NH4NO2。 相同温度下,等浓度NH4NO3和NH4NO2两份溶液,测得NH4NO2溶液中c(NH4+)较小,分析可能的原因________________________。 10.硒和碲在工业上有重要用途。 在铜、镍、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲主要以硒化物、碲化物及金属状态存在。 一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程见下: 已知: 碲酸钠(Na2H4TeO6)难溶,碲酸(H6TeO6)可溶。 回答下列问题: (1)阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4“焙烧”时,单质Te转化为TeO2的化学方程式为___________________________________________。 (2)“焙砂”与碳酸钠充分混合,干燥后通空气氧化物料,每生成1mol碲酸钠,则需要的氧化剂O2至少为_______mol;生成的碲酸钠不水浸,而采取“酸浸”的原因是______________________________________。 (3)“反应”时的化学方程式为_________________________________________________。 (4)“还原”中的反应生成物为TeO2,检验反应后是否有反应物Na2SO3过量的实验操作方法为________________________________________________________。 (5)已知“电解”时使用石墨电极,阳极产物与阴极产物的物质的量之比为__
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