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1、-【3年高考】2016版高考化学 第5讲 氧化还原反应精品试题-第 9 页第5讲氧化还原反应 氧化还原反应的概念1.(2014山东理综,7,5分)下表中对应关系正确的是()ACH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HClCH2 CH2+HCl CH3CH2Cl均为取代反应B由油脂得到甘油由淀粉得到葡萄糖均发生了水解反应CCl2+2Br- 2Cl-+Br2Zn+Cu2+ Zn2+Cu均为单质被还原的置换反应D2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2Cl2+H2O HCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应2.(2013天津理综,1,6分)运用有关概念判断下列叙述正确的是()A.1 mol H2
2、燃烧放出的热量为H2的燃烧热B.Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应 C.和互为同系物D.BaSO4的水溶液不易导电,故BaSO4是弱电解质3.(2012广东理综,10,4分)下列应用不涉及氧化还原反应的是()A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备AlC.工业上利用合成氨实现人工固氮D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH34.(2012天津理综,2,6分)下列单质或化合物性质的描述正确的是()A.NaHSO4水溶液显中性B.SiO2与酸、碱均不反应C.NO2溶于水时发生氧化还原反应D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl35.(2012
3、海南单科,6,2分)将0.195 g锌粉加入到20.0 mL的0.100 molL-1 M溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是()A.MB.M2+C.M3+D.MO2+氧化还原反应的规律1.(2014大纲全国,13,6分)已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值与温度高低有关。当n(KOH)=a mol时,下列有关说法错误的是()A.若某温度下,反应后=11,则溶液中=B.参加反应的氯气的物质的量等于a molC.改变温度,反应中转移电子的物质的量的范围:a mola molD.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为a mol2.(2013福建理
4、综,12,6分)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 molL-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录1055 间溶液变蓝时间,55 时未观察到溶液变蓝,实验结果如图所示。据图分析,下列判断不正确的是()A.40 之前与40 之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.010-5 molL-1s-1D.温度高于40 时,淀粉不宜
5、用作该实验的指示剂3.(2014天津理综,9,18分)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。.制备Na2S2O35H2O反应原理:Na2SO3(aq)+S(s) Na2S2O3(aq)实验步骤:称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润湿,加入上述溶液中。安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60分钟。趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O35H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。回答问题:(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是。(2)仪器a的名称是,其作用是。(3)产品中除
6、了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是。检验是否存在该杂质的方法是。(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:。.测定产品纯度准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 molL-1碘的标准溶液滴定。反应原理为:2S2+I2 S4+2I-(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:。(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为mL。产品的纯度为(设Na2S2O35H2O相对分子质量为M)。.Na2S2O3的应用(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成S,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为。4.
7、(2013浙江理综,26,15分)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 gL-1。请回答下列问题:(1)甲的化学式是;乙的电子式是。(2)甲与水反应的化学方程式是。(3)气体丙与金属镁反应的产物是(用化学式表示)。(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式。有人提出产物C
8、u中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之。(已知:Cu2O+2H+ Cu+Cu2+H2O)(5)甲与乙之间(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是。氧化还原反应方程式的配平及相关计算1.(2014上海单科,16,3分)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50 mg,则()A.被氧化的砒霜为1.98 mg B.分解产生的氢气为0.672 mLC.和砒霜反应的锌为3.90 mgD.转移的电子总数为610-5NA2.(2012上海单科,20,4分)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS
9、2+O2 Cu2S+2FeS+SO2下列说法正确的是()A.SO2既是氧化产物又是还原产物B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化C.每生成1 mol Cu2S,有4 mol硫被氧化D.每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化3.(2014课标,27,15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题:(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式。(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。H3PO2中,P元素的化合价为。利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为41,则氧化产物为(填化学式)。
10、NaH2PO2为(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式。(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):写出阳极的电极反应式。分析产品室可得到H3PO2的原因早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品
11、中混有杂质,该杂质产生的原因是。4.(2014北京理综,27,12分)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。气体a的成分是。若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O2 1+3。 (2)将气体a通入测硫装置中(如右图),采用滴定法测定硫的含量。H2O2氧化SO2的化学方程式:。用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数:。(3)将气体a通入测碳装置中(如下图)
12、,采用重量法测定碳的含量。气体a通过B和C的目的是。计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是。5.(2013福建理综,24,14分)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、S等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的S,其原因是已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10、Ksp(BaCO3)=5.110-9。该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在
13、特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为。(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:+24NaClO3+12H2SO4 ClO2+CO2+18H2O+(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的倍。题组一氧化还原反应的概念1.BCH2CH2+HCl CH3CH2Cl是加成反应,A项错误;Zn+Cu2+ Zn2+
14、Cu中单质Zn被氧化,C项错误;D项两个反应中水既不是氧化剂也不是还原剂,D项错误。2.B没有给出氢气燃烧对应的反应环境及生成物的状态,所以放出的热量不一定是燃烧热,A项错误;同系物结构相似,即必须是同类物质,但该项所给物质一个是苯酚,一个是苯甲醇,C项错误;BaSO4水溶液不易导电的原因是BaSO4溶解度小,水溶液中离子浓度小,但BaSO4是强电解质,D项错误。3.DNH4Cl与Ca(OH)2制取NH3的反应为复分解反应,不是氧化还原反应。4.CA项,在水溶液中,NaHSO4 Na+H+S,故NaHSO4水溶液显酸性;B项,SiO2能与NaOH等强碱溶液反应,也能与氢氟酸反应;C项,3NO2
15、+H2O 2HNO3+NO,该反应属于氧化还原反应;D项,Fe与足量Cl2反应只生成FeCl3。5.B根据得失电子守恒解答。锌粉的物质的量为0.003 mol,完全反应后失电子0.006 mol,若M的化合价由+5变为x,则(5-x)0.020 0 L0.100 molL-1=0.006 mol,可得x=+2。题组二氧化还原反应的规律1.DA项,可设溶液为1 L,n(Cl-)=11 mol,n(ClO-)=1 mol,则反应中n(得电子)=11 mol,生成1 mol ClO-时只失电子1 mol,故应生成2 mol Cl(失电子10 mol),即=,A正确。由KCl、KClO、KClO3中n
16、(Cl)=n(K)=n(KOH)=a mol可推知n(Cl2)= mol,B正确。Cl2通入KOH溶液中,可发生,当n(KOH)=a mol 时,转移电子的物质的量范围:a mol(只发生反应)a mol(只发生反应),C正确。若只发生反应,KClO3可达最大理论产量 mol,D错误。2.B由图可知,A项正确;图中b、c两点对应的温度不同,故NaHSO3的反应速率也不同,B项错误;a点NaHSO3的反应速率为v=5.010-5(molL-1s-1),C项正确;由题干信息可知,温度高于40 时不宜用淀粉作指示剂,D项正确。3.答案(1)使硫粉易于分散到溶液中(2)冷凝管冷凝回流(3)Na2SO4
17、取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4(4)S2+2H+ S+SO2+H2O(5)由无色变蓝色(6)18.10100%(7)S2+4Cl2+5H2O 2S+8Cl-+10H+解析(1)硫粉难溶于水,反应前用乙醇润湿硫粉,可使硫粉易于分散到溶液中,从而增大硫粉与Na2SO3溶液的接触面积,有利于反应进行。(2)仪器a是球形冷凝管,其作用是冷凝回流。(3)Na2SO3可被空气中的O2氧化生成Na2SO4,可用BaCl2和稀盐酸检验Na2SO4是否存在,具体操作见答案。(4)产品发黄是因为含杂质硫,生成硫的离子方程式为S2+2H+ S+SO2
18、+H2O。(5)终点时,S2消耗完全,I2与淀粉作用,溶液由无色变为蓝色。(6)消耗标准溶液的体积为18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL。产品的纯度=100%=100%。(7)根据题给信息,结合质量守恒、电荷守恒及得失电子守恒,可写出Cl2氧化S2的离子方程式为S2+4Cl2+5H2O 2S+8Cl-+10H+。4.答案(1)AlH3HH(2)AlH3+3H2O Al(OH)3+3H2(3)Mg3N2(4)2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O取样后加稀H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O。反之则无Cu2O(5)可能AlH3中的氢化合价为-1价,NH3中的氢为+1
19、价,因而有可能发生氧化还原反应生成氢气解析由甲加热可产生金属单质和H2,可判断甲为氢化物,又因甲与水反应生成的白色沉淀可溶于NaOH溶液及根据质量关系可推出甲为AlH3。丙的摩尔质量为1.25 gL-122.4 Lmol-1=28 gmol-1,中学中常见的摩尔质量为28 gmol-1 的物质有N2、CO、C2H4等,又因丙为单质,则丙为N2,乙为NH3。题组三氧化还原反应方程式的配平及相关计算1.C由题意可写出如下化学反应方程式:As2O3+6Zn+12HCl 2As+3H2+6ZnCl2+3H2O 62 n(Zn) mol=210-5 moln(Zn)=210-5 mol=610-5 mo
20、l,m(Zn)=610-5 mol65 g/mol=3.9010-3 g=3.90 mg,转移的电子总数为1.210-4NA,故C正确,D错误;在反应中砒霜被还原,A错误;B项,没有指明H2所处状况,体积不一定是0.672 mL。2.AD反应中电子的转移情况为:B项,CuFeS2中铜元素被还原,硫元素被氧化;C项,每生成1 mol Cu2S,有1 mol硫被氧化。3.答案(1)H3PO2 H2P+H+(2)+1H3PO4正盐弱碱性(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3(4)2H2O-4e- O2+4H+阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2P穿过阴膜
21、扩散至产品室,二者反应生成H3PO2PH2P或H3PO2被氧化解析(1)H3PO2为一元中强酸,其电离方程式为H3PO2 H+H2P。(2)在化合物中,各元素正、负化合价的代数和为零,故H3PO2中P元素化合价为+1价。设氧化产物中P元素的化合价为+x价,依题意并根据得失电子守恒有4(+1)-0=1+x-(+1),解得x=5,故氧化产物为H3PO4。因H3PO2为一元酸,故NaH2PO2为正盐;H3PO2为中强酸,故NaH2PO2溶液呈弱碱性。(3)根据得失电子守恒及原子守恒,可写出P4与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3。
22、(4)由题给装置可知阳极反应式为2H2O-4e- 4H+O2。阳极生成的H+穿过阳膜扩散至产品室,与从原料室穿过阴膜扩散至产品室的H2P反应生成H3PO2。若取消阳膜,合并阳极室和产品室,阳极生成的O2可将H3PO2或原料室扩散来的H2P氧化,造成产品中混入P杂质。4.答案(1)O2、SO2、CO2Fe3O4SO2(2)H2O2+SO2 H2SO4(3)排除SO2对CO2测定的干扰吸收CO2前、后吸收瓶的质量解析(1)钢样在O2中灼烧,所得气体a的成分是SO2、CO2和过量的O2。依据质量守恒定律及得失电子守恒,可写出反应方程式:3FeS+5O2Fe3O4+3SO2。(2)H2O2氧化SO2的
23、化学方程式为SO2+H2O2 H2SO4。钢样中m(S)=yz g,故钢样中硫的质量分数为。(3)气体a通过B、C时,SO2被氧化为SO3并被浓H2SO4吸收,排除了SO2对CO2测定的干扰。测定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质量,就可得出灼烧生成CO2的质量,进而求出钢样中碳的质量分数。5.答案(14分)(1)BaCl2BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量C时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)H2、Cl22NaClO3+4HCl 2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O(2)1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4 24ClO2+6CO2+18H2O+12Na2SO4(3)2.5解析(1)除去粗盐水中的S应加入Ba2+,为了不引入新杂质,应加入BaCl2。电解槽中产生了H2,与补充的Cl2及二氧化氯发生器中产生的Cl2在合成塔中反应生成HCl。二氧化氯发生器中NaClO3作氧化剂被还原为ClO2,HCl作还原剂被氧化为Cl2。(3)O2 5e-22e-由得失电子守恒可得:5n(ClO2)=2n(Cl2)=2.5。