2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版高考新风向·命题新情境 2-3　氧化还原反应的概念和规律

2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版高考新风向·命题新情境 2-3　氧化还原反应的概念和规律

温馨提示：‎ ‎ 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。‎ 高考新风向·命题新情境 目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图所示)。在催化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下反应,生成CO2和N2。‎ 问题1:汽车尾气中的CO来源于石油的燃烧,那尾气中的NO是如何产生的呢?是否也来自石油的燃烧呢?产生NO的反应是氧化还原反应吗?(素养角度——宏观辨识与微观探析)‎ 提示:石油的主要成分是烃,只含C、H两种元素,燃烧时不能产生NO。在汽车发动机的气缸中,空气中的N2和O2在火花塞放电的情况下化合生成NO,对应的方程式为N2+O22NO,该反应存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应。‎ 问题2:写出在催化器中汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下反应生成CO2和N2的化学方程式,并指出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物;该反应对减少汽车尾气污染有何作用?(素养角度——变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任)‎ 提示:2CO+2NO2CO2+N2,NO为氧化剂,CO为还原剂,CO2为氧化产物,N2为还原产物;该反应将大气污染物CO和NO转化为无污染的N2和CO2,有利于环境保护。‎ ‎1.(2020·曲靖模拟)工业上从海水中提取溴单质时,可用纯碱溶液吸收空气吹出的溴,发生反应:‎ ‎(Ⅰ)3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO2;‎ ‎(Ⅱ)5NaBr+NaBrO3 +3H2SO4 3Na2SO4+3Br2+3H2O 下列有关判断正确的是 (　　)‎ A.反应(Ⅰ)中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1‎ B.溴元素由化合态转化成游离态时一定发生了还原反应 C.反应(Ⅱ)中生成3 mol Br2时,必有5 mol电子转移 D.氧化还原反应中化合价变化的元素一定是不同种元素 ‎【解析】选C。反应(Ⅰ)3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO2中溴为氧化剂和还原剂,其中作氧化剂的溴为2.5 mol,作还原剂的溴为0.5 mol,故二者比例为5∶1,A项错误;溴元素由化合态转化成游离态时化合价可能降低也可能升高,可能发生氧化反应或还原反应,B项错误;反应(Ⅱ)5NaBr+NaBrO3 +3H2SO4 3Na2SO4+‎ ‎3Br2+3H2O中溴化钠中的溴从-1价升高到0价,溴酸钠中溴从+5价降低到0价,所以生成3 mol Br2时,必有5 mol电子转移,C项正确;在氧化还原反应中肯定有元素化合价变化,可能是一种元素也可能是不同的元素,D项错误。‎ ‎2.已知HNO2在低温下较稳定,既有氧化性又有还原性,其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如表,且酸性:H2SO3>HNO2>CH3COOH。下列有关说法错误的是 (　　)‎ pH范围 ‎>7‎ ‎<7‎ 产物 N NO、N2O、N2中的一种 A.碱性条件下,NaNO2与NaClO反应的离子方程式为N+ClO-N+Cl-‎ B.向冷的NaNO2溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生 C.向冷的NaNO2溶液中通入SO2可得到HNO2‎ D.低温时不用其他试剂即可区分HNO2溶液与Na2CO3溶液 ‎【解析】选C。 A.碱性条件下,N的氧化产物为N,则NaNO2与NaClO反应的离子方程式为N+ClO-N+Cl-,故A正确;B.HNO2具有氧化性,H2S具有还原性,酸性条件下,H2S被氧化为S,N被还原为NO、N2O和N2中的一种,因此有淡黄色沉淀产生,故B正确;C.HNO2具有氧化性,SO2以还原性为主,酸性条件下,HNO2以氧化性为主,SO2被氧化为S,N被还原为NO、N2O和N2中的一种,得不到HNO2,故C错误;D.低温时不用其他试剂区分HNO2溶液与Na2CO3溶液,若将HNO2滴加到Na2CO3溶液中,反应先是产生NaHCO3,再是产生CO2,现象是先不产生气体,后产生气体,而将Na2CO3滴加到HNO2溶液中,反应可以立即产生气体,所以可以区分,故D正确。‎ ‎【加固训练】‎ ‎1.含a mol FeCl3的溶液中加入含b mol Fe和b mol Cu的混合粉末充分反应(忽略离子的水解),下列说法中,不正确的是 (　　)‎ A.当a≤2b时,发生的离子反应为2Fe3++Fe3Fe2+‎ B.当2b≤a≤4b时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为2b mol ≤n(e-)≤4b mol C.当‎2a=5b时,发生的总离子反应为10Fe3++4Fe+Cu14Fe2++Cu2+‎ D.当2b铜,铁离子首先氧化金属铁, 当a≤2b时铁离子不足,发生的离子反应为2Fe3++Fe3Fe2+,A项正确;当2b≤a≤4b时铁离子全部参与反应,因此反应中转移电子的物质的量n(e-)为a mol,即为2b mol≤n(e-)≤‎ ‎4b mol,B项正确;当‎2a=5b时铁全部反应,铜部分反应,发生的总离子反应为10Fe3++4Fe+Cu14Fe2++Cu2+,C项正确;当2b”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和Fe的氧化性强弱关系相反,原因是__ _________。 ‎ ‎③资料表明,酸性溶液中的氧化性Fe>Mn,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4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Fe>Mn。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:‎ ‎_____________________________________。 ‎ ‎【解析】(1)①A中KMnO4与浓盐酸反应,锰被还原为Mn2+,故反应方程式是2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。②Cl2中混有HCl,可用饱和食盐水除去,故除杂装置B为。‎ ‎③由图示信息,溶液中有KOH,故还有Cl2与KOH之间的歧化反应:Cl2+2OH-‎ Cl-+ClO-+H2O。‎ ‎(2)①“取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色”,说明a中含Fe3+,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,因为K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,还可能由4Fe+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O产生。K2FeO4在碱性溶液中较稳定。ClO-与Cl-在酸性条件下反应生成Cl2,用KOH溶液洗涤的目的是排除ClO-的干扰。②K2FeO4的制备实验中,溶液呈碱性,发生反应3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:Cl2>Fe。实验Ⅱ中加入了盐酸,溶液的酸碱性发生变化,Cl2和Fe的氧化性强弱关系发生变化。③若能证明,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Fe,溶液振荡后呈浅紫色一定是Mn的颜色,说明Fe将Mn2+氧化成Mn,所以该实验方案能证明氧化性Fe>Mn(或不能证明,因溶液b呈紫色,溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中,c(Fe ‎)变小,溶液的紫色也会变浅;则设计一个空白对比的实验方案,方案为向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)。‎ 答案:(1)①2KMnO4+16HCl(浓)‎ ‎2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O ‎②‎ ‎③Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O ‎(2)①i.Fe3+　4Fe+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O　ii.排除ClO-的干扰　②>　溶液的酸碱性不同　③能证明,理由:Fe在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是Mn的颜色(或不能证明,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)‎ 关闭Word文档返回原板块