高考化学总复习 第三节 氧化还原反应（含解析） 新人教版

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第三节氧化还原反应（人教版）1．在下列变化中，需要加入合适的氧化剂才能实现的是(　　)A．HCl→H2B．CO2→COC．Fe2O3→FeD．Br－→Br2解析：A项，HCl→H2氢元素化合价降低，需要加入还原剂，如活泼金属单质等；B项，CO2→CO，碳元素化合价降低，需要加入还原剂，如碳单质等；C项，Fe2O3→Fe，铁元素化合价降低，需要加入还原剂，如碳单质等；D项，Br－→Br2，溴元素化合价升高，需要加入氧化剂，如Cl2等。答案：D2．已知下述三个实验均能发生化学反应：①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铁钉放入氯化铁溶液中下列判断正确的是(　　)A．实验①和③中的铁钉只作还原剂B．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性D．实验③中反应的离子方程式为：Fe＋Fe3＋===2Fe2＋解析：A项，正确。B项，由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知氧化性为：Cu2＋>Fe2＋。C项，Fe2＋在该反应中只显还原性。D项，电荷不守恒。答案：A3．(2011年大纲全国理综)某含铬(Cr2O)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是(　　)A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2－x)molB．处理废水中Cr2O的物质的量为molC．反应中发生转移的电子数为3nxmolD．在FeO·FeyCrxO3中，3x＝y解析：Cr2O具有强氧化性，FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O具有强还原性，二者发生氧化还原反应，Fe2＋被氧化成Fe3＋，Cr2O中＋6价Cr被还原成＋3价Cr。该反应中，Fe失电子的物质的量等于Cr得电子的物质的量，则有nymol＝3nxmol，即3x＝y。-7-\n据Cr、Fe原子守恒可知，生成nmolFeO·FeyCrxO3时，消耗molCr2O，消耗n(y＋1)mol硫酸亚铁铵，反应中转移电子的物质的量为mol×6＝3nxmol，又知3x＝y，则消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x＋1)mol。答案：A4．在下列反应中，水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是(　　)A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑B．C＋H2O(g)CO＋H2C．CaO＋H2O===Ca(OH)2D．Cl2＋H2OHCl＋HClO解析：本题有两个限制性条件，一是“水既不作氧化剂又不作还原剂”，排除A、B项；二是“氧化还原反应”，排除C项。答案：D5．(2012年河南洛阳)在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为：3SnCl2＋12Cl－＋2H3AsO3＋6H＋===2As＋3SnCl＋6M，关于该反应的说法中正确的组合是(　　)①氧化剂是H3AsO3；②还原性：Cl－＞As；③每生成7.5gAs，还原剂失去的电子为0.3mol；④M为OH－；⑤SnCl是氧化产物。A．①③⑤B．①②④⑤C．①②③④D．①③解析：方法一：化学方程式中锡元素从＋2价上升至＋4价，SnCl2是还原剂，SnCl是氧化产物；砷元素从＋3价下降到0价，H3AsO3是氧化剂，As是还原产物。氯元素化合价没发生变化，不能推出还原性：Cl－>As；每生成7.5gAs，还原剂失去电子的物质的量为×3＝0.3mol。根据质量守恒和电荷守恒推知M应为H2O。综上所述②、④不正确，故选A。方法二：运用排除法。观察选项，所有选项均有①，①不用判断了；判断②：氯元素化合价没有变化，Cl－不作还原剂，②错误，排除B、C；判断⑤：SnCl2SnCl，所以SnCl是氧化产物，⑤正确。答案：A6．(2012年山东省莱州一中高三第三次质检)钯的化合物氯化钯可用来检测有毒气体CO，常温下发生反应的化学方程式为：CO＋PdCl2＋H2O===CO2＋Pd↓＋2HCl下列说法正确的是(　　)A．氧化性：PdCl2＞CO2-7-\nB．反应中PdCl2被氧化C．生成22.4LCO2时，转移的电子为2molD．CO气体只有在高温下才能表现还原性答案：A7．(2012年江苏卷)水溶液X中只可能溶有K＋、Mg2＋、Al3＋、AlO2－、SiO32－、SO32－、CO32－、SO42－中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验：下列判断正确的是(　　)A．气体甲一定是纯净物B．沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物C．K＋、AlO2－和SiO32－一定存在于溶液X中D．CO32－和SO42－一定不存在于溶液X中解析：由框图中呈现的有关反应现象可知，溶液中加入过量盐酸后，产生的沉淀甲必为H2SiO3，原溶液中有SiO32－；有SiO32－，则不可能有Al3＋和Mg2＋。产生的气体甲可能为CO2和SO2中的一种或两种，无色溶液甲中加入过量氨水后生成白色沉淀乙，则白色沉淀乙只能为Al(OH)3，证明原溶液中有AlO2－。溶液中存在的阳离子只有K＋，故K＋、AlO2－、SiO32－一定存在于原溶液中，可能含有CO32－、SO32－中的一种或两种，无法判断SO42－是否存在，Al3＋、Mg2＋肯定不存在。答案：C8．已知某强氧化剂RO中的R元素能被Na2SO3还原到较低的价态，如果还原2.4×10－3molRO需用30mL0.2mol/L的Na2SO3溶液，则反应后R元素的化合价为(　　)A．0B．＋1C．＋2D．＋3解析：根据化合价升高总数＝化合价降低总数。答案：A9．(2012年辽宁大连高三双基考)下列叙述中，正确的是(　　)A．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性B．含氧酸可作氧化剂而无氧酸不能C．在8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl反应，氧化剂与还原剂物质的量之比是2∶3D．已知还原性：Fe2＋>Br－，可知反应2Fe3＋＋2Br－===2Fe2＋＋Br2不易进行解析：A项如，Fe2＋中间价态即有氧化性又有还原性，B项HCl也可作氧化剂H＋处于最高价。C项3molCl2作氧化剂参与反应8molNH3中只有2-7-\nmol发生化合价变化，所以还原剂为2mol，应为3∶2。答案：D10．(2012年山东省济南市高三第一次模拟)Cl2是纺织工业中常用的漂白剂，Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”。S2O32－和Cl2反应的产物之一为SO42－。下列说法中，不正确的是(　　)A．该反应中氧化剂是Cl2B．根据该反应可判断还原性：S2O32－＞Cl－C．上述反应中，每生成1molSO42－，可脱去2molCl2D．SO2与氯气的漂白原理相同，所以也可以用SO2做纺织工业的漂白剂答案：D11．为了探究浓度对硫酸氧化性的影响，某学习小组进行了以下探究活动：称取无锈铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。(1)甲同学认为X中除Fe3＋外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，请选择下列试剂，设计简单的实验方案(简述操作过程、现象和结论)，并写出有关反应的离子方程式：_______________________________________________________________。供选用试剂：a.KSCN溶液和氯水　b．铁粉和KSCN溶液　c．浓氨水　d．酸性KMnO4溶液(2)乙同学为了测定气体Y中SO2的含量，设计如下三种方案：方案Ⅰ.取672mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。方案Ⅱ.向VmLcmol·L－1酸性高锰酸钾溶液中缓慢通入Y气体aL(标准状况)，溶液恰好完全褪色。方案Ⅲ.取VL(标准状况)气体Y缓慢通入足量的氢氧化钡溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，称得固体质量为mg。①其中不合理的方案是________________________，理由是________________________________________________________________。②选择合理方案的数据计算气体Y中SO2的体积分数(用含未知数的代数式表示)：________。解析：碳素钢与浓硫酸反应可能生成SO2、CO2、H2等，溶液中可能含Fe2(SO4)3和FeSO4。(1)在有Fe3＋存在条件下检验Fe2＋，必须避开Fe3＋干扰。在Fe3＋存在下，氯水和KSCN溶液不能检验Fe2＋；铁粉将Fe3＋还原生成Fe2＋；氨水与Fe3＋反应生成红褐色氢氧化铁沉淀，无法观察到白色氢氧化亚铁沉淀是否存在；Fe2＋-7-\n具有还原性，能使紫红色酸性高锰酸钾溶液褪色，有明显现象。(2)气体Y中可能含有CO2、SO2和H2，只有SO2能与溴水或酸性高锰酸钾溶液反应，而二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钡生成沉淀，且亚硫酸钡易被氧化成硫酸钡，无法计算二氧化硫的量。因此，选择方案Ⅰ和Ⅱ都能准确的测定气体Y中SO2的体积分数。选择方案Ⅰ数据计算，n(BaSO4)＝＝0.02mol，由硫原子守恒知，n(SO2)＝0.02mol，V(SO2)＝0.02mol×22.4L·mol－1＝0.448L，Y气体中SO2体积分数为×100%＝66.7%。选择方案Ⅱ数据计算：5SO2～2MnO，n(KMnO4)：n(SO2)＝cV×10－3mol∶n(SO2)＝2∶5，n(SO2)＝mol，V(SO2)＝L，Y气体中SO2的体积分数为×100%＝×100%。答案：(1)取少量X溶液装于试管，向试管中滴加酸性高锰酸钾溶液，若溶液褪色，则证明X溶液中含有Fe2＋，否则不含Fe2＋；5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O(2)①方案Ⅲ；生成BaCO3和BaSO4两种沉淀，无法计算SO2的体积②66.7%(或×100%)12．氧化还原反应是氧化和还原两个过程的对立统一。现有一个还原过程的反应式如下：NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O(1)下列五种物质中能使上述还原过程发生的是________。A．KMnO4B．Na2CO3C．Cu2OD．Fe2(SO4)3E．Si(2)写出上述反应的化学方程式并配平。_____________________________________________________________________。(3)反应中硝酸体现的性质是________，氧化产物是________。(4)反应中若产生0.2mol气体，则消耗氧化剂的物质的量是________mol，转移电子的物质的量是________mol。(5)若相同量的还原剂与不同浓度的硝酸反应时，被还原的硝酸的物质的量增加了，原因是________________________________________________________________。解析：(1)完成该过程需要还原剂，五种物质中只有Cu2O可作还原剂且与HNO3反应产生NO。-7-\n(2)Cu2O作还原剂被氧化为Cu2＋，根据得失电子守恒配平化学方程式：14HNO3＋3Cu2O===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O。(3)分析上述反应方程式，硝酸起到氧化剂和酸的作用，表现了氧化性和酸性。氧化产物是Cu(NO3)2。(4)由方程式知14HNO3～2NO↑～6e－，故生成0.2mol气体时，消耗HNO3为1.4mol，转移电子为0.6mol。(5)相同量的还原剂，应转移相同量的电子，被还原的硝酸增加，可能是硝酸浓度偏大，部分被还原成了NO2。答案：(1)C(2)14HNO3＋3Cu2O===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O(3)氧化性和酸性　Cu(NO3)2(4)1.4　0.6(5)硝酸浓度偏大，部分被还原成了NO213．X、Y、Z是中学化学常见的三种元素，其中X、Z位于短周期。常温下，X单质为黄绿色气体；向含Y离子的溶液中滴加氢氧化钠溶液，生成白色絮状沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；Z的最外层电子数与核外电子总数之比为3∶13。请回答下列问题：(1)Z在元素周期表中的位置是________，X单质分子的电子式是________。(2)Z单质与Y的氧化物在高温条件下反应是冶炼Y单质的一种方法，该反应的化学方程式是_____________________________________________________________。(3)含上述元素的某些物质常用于处理工业废水，部分流程如下图：①处理含铬废水时，在反应池中Cr2O变为Cr3＋，当反应转移1mol电子时，有________molCr2O转化(计算结果保留两位小数)。②含Z化合物可以使水中的悬浮颗粒发生凝聚，原因是________________________________________________________________________(用文字和化学方程式表示)。③处理含氰废水时，CN－最终转化为两种无毒气体，该反应的离子方程式是_____________________________________________________________________。(4)利用下图装置电解可得到一种新型净水剂K2YO4，阳极的电极反应式为_____________________________________________________________________。-7-\n解析：依据题给条件，可推出X、Y、Z三种元素依次为氯、铁、铝。(3)③CN－中碳元素的化合价为＋2价，氮元素为－3价，然后根据各元素的化合价变化，不难写出此反应的化学方程式。答案：(1)第三周期ⅢA族　(2)Fe2O3＋2Al高温,Al2O3＋2Fe或3Fe3O4＋8Al高温,4Al2O3＋9Fe或3FeO＋2Al高温,Al2O3＋3Fe(3)①0.17②Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，氢氧化铝胶体能吸咐水中的悬浮颗粒，使之沉淀下来③2CN－＋5Cl2＋8OH－===2CO2＋N2＋4H2O＋10Cl－(4)Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O14．(2012年云南三校期末)氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和“另一物质”在40～50℃时反应可生成它。CuH具有的性质有：不稳定，易分解；在氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体；Cu＋在酸性条件下发生的反应是：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。根据以上信息，结合自己所掌握的化学知识，回答下列问题：(1)用CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中，用氧化还原观点分析，这“另一物质”在反应中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。(2)写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式：_____________________________________________________________________________________________________。(3)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是______________________________________(填化学式)。(4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO，请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式：___________________________________________。解析：由CuSO4＋“另一物质”→CuH知，反应中铜元素价态降低，故“另一物质”是还原剂。CuH中铜、氢元素均处于低价态，与强氧化剂氯气反应时，均可被氧化而生成CuCl2、HCl。CuH溶于稀盐酸时，氢元素会发生价态归中型的氧化还原反应生成氢气。CuH与稀硝酸反应会被氧化成Cu2＋与H＋。答案：(1)还原剂　(2)2CuH＋3Cl22CuCl2＋2HCl(3)H2(4)CuH＋3H＋＋NO3－===Cu2＋＋2H2O＋NO↑-7-