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文档介绍
高考化学三轮复习核心热点总动员专题02氧化还原反应含解析
【2019最新】精选高考化学三轮复习核心热点总动员专题02氧化还原反应含解析 【名师精讲指南篇】 【高考真题再现】 1．【2016年高考北京卷】K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-（橙色）+H2O2CrO42-（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 （ ） 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 【答案】D 2．【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 27 / 27 （ ） A．海带提碘 B．氯碱工业 C．氨碱法制碱 D．海水提溴 【答案】C 3．【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．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 【答案】A 【解析】 27 / 27 试题分析：根据图示可知该反应反应物是一种，生成物是两种且其中一种是单质。A．该物质属于分解反应，一般的分解反应是吸热反应，但也有的分解反应如2H2O2=2H2O+O2↑的反应是放热反应，错误；B．根据图示可知有一部分反应物未参加反应，属于该反应是可逆反应，正确；C．该反应中化合物发生分解反应有单质生成，所以有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，正确；D．反应物是一种，生成物是两种，因此属于分解反应，正确。 【考点定位】考查常见化学反应类型的判断。 【名师点睛】化学试题的呈现方式形式多样，可采用文字、数据、图表、示意图等多种方式的融合，增加试题信息的广度，考查学生从不同呈现方式中提取有用信息、加工信息，并利用信息进行思考或推理的能力。这些信息蕴含着解决试题的重要思路、数据和方法，如物质性质、物质形态、反应条件、反应产物、结构特征以及变化趋势等。这就要求考生通过“现场独立自学”的方式，从中概括抽象出新的知识或发现数据之间的关系，同时与学过的知识相组合，形成较全面的网络化的知识体系，将这些知识体系进一步应用到新的知识情境中，从而解决问题。这种试题对具有自主学习和独立思考能力的培养和考查，将发挥非常重要的作用。本题利用分子模型示意图考查了四种基本反应类型与氧化还原反应、可逆反应、吸（放）热反应的区别与联系，注意示意图中隐藏的信息：反应前只有一种分子，反应后既有新生成的化合物分子，又有新生成的单质分子，还有未反应的反应物分子，结合各种反应的本质特征回答即可。 4．【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 （ ） A．氧气是氧化产物 B．O2F2既是氧化剂又是还原剂 C．若生成4.48 L HF，则转移0.8 mol电子 27 / 27 D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：4 【答案】D 5．【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。 _______________________________________ 27 / 27 （3）处理100 m3含NaCN 10.3 mg/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0.5 mg/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。 【答案】（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）14 900 （4）NaOCN、NaCN 27 / 27 6．【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” 27 / 27 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) 【答案】(1)+3价；(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4； (3)NaOH溶液 ；Na2CO3溶液 ；ClO2-(或NaClO2)； (4)2:1； O2； (5)1.57g。 【考点定位】考查混合物的分离与提纯、氧化还原反应的分析及电解原理的应用的知识。 27 / 27 【名师点睛】化合价是元素形成化合物时表现出来的性质，在任何化合物中，所有元素正负化合价的代数和等于0，掌握常见元素的化合价，并根据元素吸引电子能力大小及化合物中，所有元素正负化合价的代数和等于0的原则判断元素的化合价。有元素化合价变化的反应是氧化还原反应，元素化合价升高，失去电子，该物质作还原剂，变为氧化产物；元素化合价降低，获得电子，该物质作氧化剂，变为还原产物，元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移的数目；可利用最小公倍数法配平氧化还原反应方程式，对于离子反应，同时还要符合电荷守恒及原子守恒。物质的氧化能力大小可结合每1mol物质获得电子的多少，获得电子越多，其氧化能力就越强。 7．【2016年高考北京卷】(13分) 用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。 （1）Fe还原水体中NO3-的反应原理如右图所示。 ①作负极的物质是________。 ②正极的电极反应式是_________。 （2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3—的去除率和pH，结果如下： 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3—的去除率 接近100% ＜50% 24小时pH 接近中性 接近中性 铁的最终物质形态 pH=4.5时，NO3—的去除率低。其原因是________。 27 / 27 （3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3—的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设： Ⅰ. Fe2+直接还原NO3—； Ⅱ. Fe2+破坏FeO（OH）氧化层。 ①做对比实验，结果如右图所示，可得到的结论是_______。 ②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2+提高NO3—去除率的原因：______。 pH =4.5（其他条件相同） （4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO3—的去除率和pH，结果如下： 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3—的去除率 约10% 约3% 1小时pH 接近中性 接近中性 与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO3—去除率和铁的最终物质形态不同的原因：__________。 【答案】（1）①铁 ②NO3－+8e－+10H+=NH4++3H2O （2）因为铁表面生成不导电的FeO(OH)，阻止反应进一步发生 （3）①本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率。 ②Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+， Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，有利于反应的进行，使NO3-的去除率提高 （4）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，初始pH较小，氢离子浓度高，产生的Fe2+浓度大，促使FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，使反应进行的更完全，初始pH高时，产生的Fe2+浓度小，从而造成NO3—去除率和铁的最终物质形态不同。 【考点深度剖析】 27 / 27 一、理清知识线索。 二、掌握氧化还原反应的基本规律及应用。 1.氧化性、还原性强弱的比较。物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关，可从“热>冷”(温度)、“浓>稀”(浓度)、“易>难”(反应条件、剧烈程度)，以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断；还要学会从化学反应方向的角度判断“剂>物”(同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性)。 2. 反应先后顺序规律。同一种氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的还原剂先反应；同一种还原剂与多种氧化剂反应，氧化性强的氧化剂先反应。 3. 价态归中规律。即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能交叉。如：KClO3＋6HCl===3Cl2＋KCl＋3H2O，氧化剂KClO3，还原剂HCl，氧化产物Cl2，还原产物Cl2。 4. 电子守恒规律。对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质——得失电子守恒，列出守恒关系求解，即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。 三、氧化还原反应化学方程式的书写与配平。 1.氧化还原反应方程式的配平可依据“得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒”顺利解答，有关氧化还原反应化学方程式的配平应掌握： （1）配平步骤 标变价→列变化→求总数→配系数→细检查。 （2）配平方法 27 / 27 ①正向配平法：如果被氧化、被还原的元素分别是两种不同的反应物，通常从方程式左边进行配平；②逆向配平法：对于自身氧化还原反应或反应物只有一种，一般从方程式右边配平较简便； ③缺项配平法：这类方程式通常少写一种反应物或生成物的化学式，要求确定其化学式。此类反应可先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，最后由质量守恒、电荷守恒确定所缺物质(分子或离子)的化学式和计量系数。 2. 书写信息型氧化还原反应的步骤(三步法) 第1步：根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。 第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。 第3步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。 【应试技巧点拨】 1．理解氧化还原反应的相关概念，并解决实际问题 （1）正确标注元素化合价，分析元素反应前后化合价的变化，是解决氧化还原反应相关问题的关键。 （2） 需要牢固掌握氧化还原反应知识中的重要概念和重要规律, 真正做到举一反三, 灵活运用. 2．理解、应用守恒定律 27 / 27 守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴、阳离子所带电荷数必须相等；原子守恒(或称质量守恒)，也就是反应前后各元素原子个数相等；得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子总数一定等于得电子总数，即得失电子数目保持守恒。守恒法是解答化学计算题最常用的方法之一。 3．正确分析氧化还原反应的的电子转移及化合价的变化。 （1）氧化还原反应中的基本概念、配平、计算等考查都是围绕电子转移展开的．必须从元素化合价升降上分析氧化还原反应． （2）对氧化还原反应概念原理综合运用的考查, 要从氧化还原反应的实质及电子转移入手, 正确理解有关概念, 并理清知识线和对应规律。 （3）根据题中信息分析，要善于利用氧化还原反应中的守恒规律、价态变化规律、强弱规律、难易规律去分析特征元素的化合价变化，得出合理答案。 【名题精选练兵篇】 1．【四川省××市2017届高三三诊】下列过程不涉及氧化还原反应的是 （ ） A. 钢铁腐蚀 B. 游泳池加漂白精消毒 C. 防毒面具中加Na2O2供氧 D. 纯碱去油污 【答案】D 2．【××市××区2017届高三一模】对于反应：KClO3 + 6HCl → KCl +3Cl2↑ + 3H2O，若有0.1molKClO3参加反应，下列说法正确的是 （ ） A. 被氧化的 HCl为0.6mol B. 转移电子1.806×1023个 27 / 27 C. 产生气体为6.72L D. 还原剂占参加反应HCl的5/6 【答案】D 【解析】分析化学方程式中元素的化合价变化可知，氯酸钾是氧化剂，盐酸既表现了还原性又表现了酸性，参加反应的盐酸中，有1/6化合价未发生变化，所以还原剂占5/6，D正确。若有0.1molKClO3参加反应，则被氧化的HCl为0.5mol，转移电子0.5mol，生成的氯气0.3mol,在标准状况下体积为6.72L，所以A、B、C（未注明标准状况）都是错的。 3．【××市××区2017届高三第二学期学习能力诊断】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 （ ） A. Fe3+首先反应，转化为Fe B. 反应开始时c(Fe2+)增大，然后又减小 C. Fe2+首先反应，转化为Fe D. 存在反应Fe + Cu2+→Fe2+ + Cu 【答案】B 4．【广东省××市2017届高三4月模拟】高铁酸钾K2FeO4是一种高效、氧化性比Cl2更强的水处理剂，工业上常用下列反应先制高铁酸钠：2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑，然后在低温下，在Na2FeO4溶液中加KOH固体至饱和就可析出K2FeO4，下列有关说法不正确的是 27 / 27 （ ） A. Na2O2在反应中作氧化剂，又作还原剂 B. 高铁酸钾在该温度下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小 C. K2FeO4能消毒杀菌，其还原产物水解生成的Fe（OH）3胶体能吸附水中的悬浮物 D. 制取高铁酸钠时，每生成1molNa2FeO4反应中共有4mol电子转移 【答案】D 【解析】A、2FeSO4+6Na2O2═2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中Fe、O元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则氧化剂为Na2O2，也作还原剂，还原剂为FeSO4，故A正确；B、低温下，在在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K2FeO4），可知该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小；故B正确；C、K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，其还原产物水解生成的Fe（OH）3胶体还能吸附水中的悬浮杂质，故C正确；D、每生成1molNa2FeO4，有1molFeSO4参加反应，化合价由+2价升高到+6价，转移电子4mol，2molNa2FeO4，转移电子8mol，另外6molNa2O2中有2mol-1价的氧，升高为0价，转移2mol电子，每生成1molNa2FeO4反应中共有5mol电子转移，故D错误。故选D。 5．【××市××区2017届高三化学二模】将 6.4 g 铜与 140 mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的 NO 和 NO2 混合气体的体积为 3.36 L（标准状况），其中 NO 的体积为（标准状况） （ ） A. 0.56 L B. 1.344 L C. 2.016 L D. 2.8 L 【答案】A 27 / 27 【解析】n（Cu）==0.1mol，n（NOx）==0.15mol，设NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y，根据氮原子守恒、电子守恒得x+y＝0.15，(5−2)x+(5−4)y＝0.1×2，解得x＝0.025，y＝0.125，,所以V（NO）=0.025mol×22.4L/mol=0.56L，故选A。 6．【安徽省××市2017届高三上学期（一模）】乙醇与酸性K2Cr2O7溶液混合可发生如下反应： Cr2O72-+C2H5OH+H+=Cr3++CH3COOH+H2O（未配平）。下列叙述不正确的是 （ ） A. Cr2O72-中Cr元素化合价为＋6 B. 氧化产物为CH3COOH C. K2Cr2O7溶液常用硫酸酸化 D. lmol C2H5OH发生上述反应转移2mole- 【答案】D 【解析】A. Cr2O72-中O是－2价，则Cr元素化合价为＋6，A正确；B. 乙醇失去电子被氧化为乙酸，氧化产物为CH3COOH，B正确；C. K2Cr2O7溶液常用硫酸酸化，C正确；D. 乙醇中碳元素是－2价，乙酸中碳元素是0，则lmol C2H5OH发生上述反应转移4mole-，D错误，答案选D。 7．【××市××区2017届高三第一学期教学质量检测】向KOH溶液中通入11.2 L（标准状况）氯气恰好完全反应生成三种含氯盐： 0.7molKCl、0.2molKClO 和X。则X是 （ ） A. 0.1molKClO4 B. 0.1molKClO3 C. 0.2molKClO2 D. 0.1molKClO2 【答案】B 27 / 27 8．【2017届浙江省××市高三3月教学质量调测】己知：还原性HSO3->I-，氧化性IO3->I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液．加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如下图所示。下列说法不正确的是 （ ） A. 0~a间发生反应：3HSO3-+IO3-=3SO42-+I-+3H+ B. a~b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8mol C. b~c间反应：I2仅是氧化产物 D. 当溶液中I-与I2的物质的量之比为5∶3时，加入的KIO3为1.08mol 【答案】C 9．【2017届河北省××市×× 27 / 27 县一中高三第一学期期末】已知：一定条件下，含高价态锰元素的化合物能被Cl－还原为Mn2＋，氧化产物为Cl2。将1.0molKMnO4加热，生成标准状况下5.6L气体后停止加热；向残留固体中加入足量浓盐酸，在加热条件下充分反应，又生成bmol气体，则b等于 （ ） A. 2 B. 1 C. 0.5 D. 0.25 【答案】A 【解析】将1.0molKMnO4加热，生成标准状况下5.6L氧气，向残留固体中加入足量浓盐酸，在加热条件下充分反应，又生成bmol氯气，反应过程中锰元素化合价由+7变为+2价，氧元素、氯元素化合价升高，设b=x，根据得失电子守恒， = ，x=2，故A正确。 10．【浙江省××市2017年新高考选考适应性考试】将一定量的氯气通入50mL 10.00mol·L-1的氢氧化钠浓溶液中，加热少许时间后，溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系（不考虑氯气和水的反应）。下列说法正确的是 （ ） A. 若反应中转移的电子为nmol，则0.25 < n < 0.5 B. 溶液中n(NaCl)：n(NaClO)：n(NaClO3)可能为3 C. 与NaOH反应的氯气物质的量：0.25 mol < n (Cl2) < 0.75mol D. 当溶液中n(NaClO)：n(NaClO3) = 5：1时，反应的离子方程式为：8Cl2+16OH-=10Cl-+5ClO-+ClO3-+8H2O 【答案】D 27 / 27 11．【2017届福建省柘荣一中、宁德高级中学高三上联考二】有一未完成的离子方程式：（ ）+ XO3- + 6H+ ═3X2+3H2O，据此判断下列说法错误的是 （ ） A．X原子最外层电子数为5 B．当有3mol X2生成时，转移5mol电子 C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为5︰1 D．“（ ）”括号中所填的微粒为X- 【答案】A 【解析】根据题意可知该方程式是：5X-＋XO3- ＋6H＋===3X2＋3H2O。A．由于X元素简单阴离子是X-，所以X原子最外层有7个电子A，错误；B．当有3molX2生成时，共有5mol电子转移，B正确；C．在该反应中，氧化产物和还原产物都是X2，其中有5份是还原剂产生，有1份是氧化剂产生，所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1，正确；D．“”上所填的微粒X-，D正确，答案选A。 27 / 27 12．【2017届××市××区高三上学期期末】某同学设计完成了以下两个实验： ①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)。 ②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层的颜色没有变化。 下列说法不正确的是 （ ） A．实验①生成HIO3时发生的反应为：I2 + 5Cl2 + 6H2O = 2HIO3 + 10HCl B．实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液 C．由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是：Cl2 > Br2 > I2 D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是：HBrO3 > Cl2 > HIO3 【答案】C 13．【2017届××市××区高三上学期期末】已知可用Co2O3代替MnO2制备Cl2，反应后Co元素以 Co2+的形式存在。下列叙述不正确的是 （ ） A．该反应中氧化性：Co2O3＞Cl2 B．参加反应的HCl全部被Co2O3氧化 C．每生成1摩尔氯气，消耗１摩尔Co2O3 27 / 27 D．制备相同量的氯气，所需Co2O3质量比MnO2多 【答案】B 【解析】Co2O3+6HCl(浓)═2CoCl2+Cl2↑+3H2O中，Co元素的化合价由+3价降低为+2价，Cl元素的化合价由-1价升高到0价。A．反应中Co2O3是氧化剂，Cl2是氧化产物，氧化性：Co2O3＞Cl2，故A正确；B．根据方程式，参加反应的HCl中的氯元素化合价没有全部变化，部分盐酸起了酸的作用，故B错误；C．根据方程式，每生成1摩尔氯气，消耗１摩尔Co2O3，故C正确；D．制备相同量的氯气，所需Co2O3和 MnO2的物质的量相同，但Co2O3的摩尔质量比MnO2大，因此所需Co2O3质量比MnO2多，故D正确；故选B。 14．【山东济南外国语2016届上期中】新型纳米材料MFe2Ox(3查看更多