高考试题氧化还原反应.docx
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高考试题氧化还原反应
氧化还原反应知识点归纳
一、概念
1、氧化反应:
元素化合价升高的反应还原反应:
元素化合价降低的反应
氧化还原反应:
凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应
2、氧化剂和还原剂(反应物)
氧化剂:
得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性:
氧化剂具有的得电子的能力
还原剂:
失电子(或电子对偏离)的物质------还原性:
还原剂具有的失电子的能力
3、氧化产物:
氧化后的生成物还原产物:
还原后的生成物。
4、被氧化:
还原剂在反应时化合价升高的过程被还原:
氧化剂在反应时化合价降低的过程
5、氧化性:
氧化剂具有的得电子的能力还原性:
还原剂具有的失电子的能力
6、氧化还原反应的实质:
电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移
口诀:
失电子,化合价升高,被氧化(氧化反应),还原剂;
得电子,化合价降低,被还原(还原反应),氧化剂;
7、氧化还原反应中电子转移(或得失)的表示方法
(1)双线桥法:
表示同种元素在反应前后得失电子的情况。
用带箭头的连线从化合价升高
的元素开始,指向化合价降低的元素,再在连线上方标出电子转移的数目.
化合价降低+ne-被还原
氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物
化合价升高-ne-被氧化
(2)单线桥法:
表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。
在单线桥法中,
箭头的指向已经表明了电子转移的方向,因此不能再在线桥上写“得”、“失”字样.
例题
1.(08上海卷)下列物质中,只有氧化性、只有还原性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是()
AF2、K、HClBCl2、Al、H2CNO2、Na、Br2DO2、SO2、H2O
2.(08上海卷)已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:
3NaClO
2NaCl+NaClO3。
在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是()
A.NaCl、NaClOB.NaCl、NaClO3C.NaClO、NaClO3D.NaClO3、NaClO4
3.(08重庆卷)下列做法中用到物质氧化性的是()
A.明矾净化水B.纯碱除去油污C.臭氧消毒餐具D.食醋清洗水垢
4.(08广东卷)氮化铝(AlN,Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。
在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3++N2+3C
2AlN+3CO合成。
下列叙述正确的是()
A.上述反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B.上述反应中,每生成1molAlN需转移3mol电子
C.AlN中氮元素的化合价为+3D.AlN的摩尔质量为41g
1.A2.B3.C4.B
二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。
氧化性→得电子性,得到电子越容易→氧化性越强
还原性→失电子性,失去电子越容易→还原性越强
由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。
1、根据金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。
2、根据非金属活动性顺序来判断:
一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。
3、根据氧化还原反应发生的规律来判断:
氧化还原反应可用如下式子表示:
规律:
反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。
4、根据氧化还原反应发生的条件来判断:
如:
Mn02+4HCl(浓) MnCl2+C12↑+2H20
2KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O
后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性KMn04>Mn02
5、根据反应速率的大小来判断:
如:
2Na2SO3+O2=2Na2SO4(快),2H2SO3+O2=2H2SO4(慢),
,
其还原性:
Na2SO4>H2SO3>SO2
6、根据被氧化或被还原的程度来判断:
如:
,
,即氧化性:
。
又如:
,
,
即有还原性:
。
7、根据原电池的正负极来判断:
在原电池中,作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。
8、根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。
如:
Cl-失去电子的能力强于OH-,还原性:
。
9、根据元素在周期表中位置判断:
(1)对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。
如Na、Mg、A1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。
(2)对同主族的金属而言,从上到下其金属活泼性依次增强。
如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强,其还原性也依次增强。
(3)对同主族的非金属而言,从上到下其非金属活泼性依次减弱。
如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱,其氧化性也依次减弱。
10、根据(氧化剂、还原剂)元素的价态进行判断:
元素处于最高价只有氧化性,最低价只有还原性,处于中间价态既有氧化又有还原性。
一般来说,同种元素价越高,氧化性越强;价越低还原性越强。
如氧化性:
Fe3+>Fe2+>Fe,
S(+6价)>S(+4价)等,还原性:
H2S>S>SO2,但是,氧化性:
HClO4 注意: ①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。 同一物质在不同的条件下,其氧化能力或还原能力会有所不同。 如: 氧化性: HNO3(浓)>HNO3(稀);Cu与浓H2SO4常温下不反应,加热条件下反应;KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。 ②原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。 如: 氧化性 练习 【2017北京卷】下列变化中,气体被还原的是(B) A.二氧化碳使Na2O2固体变白B.氯气使KBr溶液变黄 C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 1.【昆明市】氮氧化铝(AlON)是一种高硬度防弹材料,可以在高温下由反应Al2O3+C+N2=2AlON+CO合成,下列有关说法合理的是D A.上述反应中氮气作还原剂B.氮氧化铝中氮元素的化合价是-3 C.氮氧化铝晶体中的作用力是范德华力D.根据氮氧化铝晶体的硬度可推断其晶体类型可能与石英相同 2.【徐汇区】在复杂体系中,确定化学反应先后顺序有利于解决问题。 已知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。 若在氯化铁溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里加入过量锌片。 下列说法正确的是(B) A.Fe3+首先反应,转化为FeB.反应开始时c(Fe2+)增大,然后又减小 C.Fe2+首先反应,转化为FeD.存在反应Fe+Cu2+→Fe2++Cu 3.【2016年高考北京卷】K2Cr2O7溶液中存在平衡: Cr2O72-(橙色)+H2O 2CrO42-(黄色)+2H+。 用K2Cr2O7溶液进行下列实验: 结合实验,下列说法不正确的是(D) A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄 B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原 C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色 4.【2016年高考上海卷】下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是(C) A.海带提碘B.氯碱工业C.氨碱法制碱D.海水提溴 5.【2016年高考上海卷】一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中 和 代表不同元素的原子。 关于此反应说法错误的是(A) A.一定属于吸热反应B.一定属于可逆反应C.一定属于氧化还原反应D.一定属于分解反应 6.【2016年高考上海卷】O2F2可以发生反应: H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是(D) A.氧气是氧化产物B.O2F2既是氧化剂又是还原剂 C.若生成4.48LHF,则转移0.8mol电子D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1: 4 7.(2015·四川)1.下列物质在生活中应用时,起还原作用的是(D) A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋内的脱氧剂 二、非选择题 1.【2016年高考上海卷】(本题共12分) NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理: (1)NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl (2)NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2 已知HCN(Ki=6.3×10-10)有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同。 完成下列填空: (1)第一次氧化时,溶液的pH应调节为____________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”);原因是______________________。 (2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式。 __________________________ (3)处理100m3含NaCN10.3mg/L的废水,实际至少需NaClO___g(实际用量应为理论值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5mg/L,达到排放标准。 (4)(CN)2与Cl2的化学性质相似。 (CN)2与NaOH溶液反应生成_________、__________和H2O。 1)碱性;防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气。 (2)2OCN-+3ClO-=CO32-+CO2↑+3Cl-+N2↑ (3)14900(4)NaOCN、NaCN 2.【2016年高考新课标Ⅰ卷】(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下: 回答下列问题: (1)NaClO2中Cl的化合价为_______。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。 “电解”中阴极反应的主要产物是______。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。 此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是_________。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是: 每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。 NaClO2的有效氯含量为____。 (计算结果保留两位小数) (1)+3价; (2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4;(3)NaOH溶液;Na2CO3溶液;ClO2-(或NaClO2); (4)2: 1;O2; 3.(2015·新课标II)28.(15分) 二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。 回答下列问题: (1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_____ (2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸铜)为原料,通过以下过程制备ClO2: 1.电解时发生反应的化学方程式为。 2.溶液X中大量存在的阴离子有。 3.除去ClO2中的NH3可选用的试剂是_____(填标号)。 a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水 (3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量: I.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50ml水溶解后,再加入3ml稀硫酸; II.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口; III.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收; IV.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中; V.用0.1000mol.L-1硫代酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00ml硫代酸钠溶液。 在此过程中: ①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。 ②玻璃液封装置的作用是。 ③V中加入的指示剂通常为,滴定至终点的现象是。 ④测定混合器中ClO2的质量为______g (4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。 若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是________(填标号) a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁 【答案: 】 (1)2: 1 (2)① ②Cl-、OH-。 ③c (3)① ②吸收残余的ClO2气体。 ③淀粉溶液,溶液由蓝色变无色,且半分钟内颜色不发生变化④0.02700(4)d. 2ClO2-5I2-10S2032-的守恒关系,用去0.002mol的硫代酸钠,所以ClO2的物质的量为0.0004mol,质量为0.027g。 4.(2015·天津)28.(14分)FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。 请回答下列问题: (1)FeCl3净水的原理是。 FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示)。 (2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。 ①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的PH约为。 ②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式: ClO3-+ Fe2++ = Cl-+ Fe3++ . (3)FeCl3在溶液中分三步水解: Fe3++H2O Fe(OH)2++H+K1 Fe(OH)2++H2O Fe(OH)2++H+K2Fe(OH)++H2O Fe(OH)3+H+K3 以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是。 通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为xFe3++yH2O Fex(OH)y(3x-y)++yH+.欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)。 a.降温b.加水稀释c.加入NH4Cld.加入NHCO3 室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是。 (4)天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。 由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为mg·L-1。 【答案】 (1)Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体离子能吸附水中悬浮的杂质。 2Fe3++Fe=3Fe2+ (2)①2②166H+163H2O(3)K1>K2>K3bd调节溶液的pH(4)18-20 (4)由图中数据可以看出,在18-20区间内,污水的去除率曲线会处于最高点,即去污效果最好,因此投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为18-20mg·L-1。 5.(2015·四川)11.(16分)为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如下简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以Fe2O3存在)转变成重要的工业原料FeSO4(反应条件略) 活化硫铁矿还原Fe2+的主要反应为: FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考虑其他反应,请回答下列问题: 第1步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是。 检验第II步中Fe2+是否完全还原,应选择(填字母编号)。 A.KMnO4溶液B.K2[Fe(CN)4]溶液C.KSCN溶液 第III步加FeCO3调溶液pH到5.8左右,然后再第VI步通入空气使溶液pH降到5.2,此时Fe2+不沉淀,滤液中铝、硅杂质除尽。 通入空气引起溶液pH降低的原因是。 FeSO4可转化为FeCO3,FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。 已知25℃,101kPa时: 4Fe(s)+3O2(g)=2Fe2O3(s) =-1648kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) =-393kJ/mol2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) =-1480kJ/mol FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是。 (6)加入烧渣中的铁全部视为Fe2O3,其含量为50%。 将akg质量分数为b%的硫酸加入到ckg烧渣中浸取,铁的浸取率为96%,其他杂质浸出消耗掉饿硫酸以及调pH后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。 按上述流程,第III步应加入FeCO3kg。 【答案】 (1)Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O (2)C(3)通入空气,空气中氧气部分二价铁为三价铁,而三价铁水解程度大于二价铁,三价铁水解使溶液酸性增强。 (4)FeS2+4e-=Fe+2S2- (5)4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3(s)+4CO2(g)∆H=-260KJ/mol(6) )×116 6.(2015·重庆)8.(15分)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。 当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。 (1)NaN3是气体发生剂,受热分解产生N2和Na,N2的电子式为 (2)Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为(已知该反应为置换反应). (3)KClO4是助氧化剂,反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O,KClO4含有化 学键的类型为,K的原子结构示意图为。 (4)NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而发生分解,其化学方程式为。 (5)100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N233.6L(标准状况)。 用碱石灰除去的物质为; ②该产气药剂中NaN3的质量分数为。 【答案】8.(15分) (1) (2)Fe(3)离子键和共价键 (4)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O(5)①CO2、H2O②65% (5)碱石灰的主要成分是NaOH和CaO,所以用碱石灰出去的是二氧化碳和水,标况下33.6L氮气的物质的量为1.5mol,则根据N原子守恒该产气药剂中NaN3的质量分数为(1.5×2÷3)×65÷100×100%=65% 7.(2015·安徽)27.(14分 )硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下: 已知: NaBH4常温下能与水反 应,可溶于异丙酸(沸点: 13℃)。 (1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是_____,原料中的金属钠通常保存在____中,实 验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____,_____,玻璃片和小刀等。 (2)请配平第①步反应的化学方程式: □NaBO2+□SiO2+□Na+□H2=□NaBH4 +□Na2SiO3 (3)第②步分离采用的方法;第③步分离(NaBH4)并回收溶剂,采用的方法是______。 (4)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃,101KPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6KJ,该反应的热化学方程式是。 【答案】 (1)除去反应器中的水蒸气和空气煤油镊子滤纸 (2)1NaBO2+2SiO2+4Na+2H2=1NaBH4+2Na2SiO3(3)过滤蒸馏(4)NaBH4(s)+2H2O(l)=NaBO2(s)+4H2(g)△H=-216.0KJ/mol
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- 高考 试题 氧化 还原 反应
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