2015年全国高考化学试题汇编：专题（3）氧化还原反应（A卷）（含解析）.doc

专题三专题三 氧化还原反应（氧化还原反应（A A 卷）卷）一、选择题（每题一、选择题（每题 5 5 分，共分，共 5050 分）分）1.（2015·哈尔滨市第六中学模拟考试·11）下列说法不正确的是（ ）AAl 箔插入稀 HNO3中无现象因 Al 箔表面被 HNO3氧化，形成致密的氧化膜B “硝基苯制备”实验中，将温度计插入水浴，但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触C “中和滴定”实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管用蒸馏水洗净后，必须干燥或润洗后方可使用D除去干燥 CO2中混有的少量 SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性 KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶2.（2 20 01 15 5届届··南南京京三三模模 ··1 13 3）在探究 SO2性质的实验中，下列说法正确的是ASO2气体通入 NaOH 溶液中，产生倒吸现象，说明 SO2极易溶于水BSO2气体通入溴水中，溴水的颜色褪去，说明 SO2具有漂白性CSO2气体通入酸性 KMnO4溶液中，溶液的颜色变浅，说明 SO2具有还原性DSO2气体通入 Ba(NO3)2溶液中，溶液出现浑浊现象，说明有 BaSO3沉淀生成3.（2015·山东青岛第二次模拟理科综合·13）氨氮废水中的氮元素多以 NH4+和 NH3·H2O的形式存在，在一定条件下，NH4+经过两步反应被氧化成 NO3¯，两步反应的能量变化示意图如下： 下列说法合理的是：A该反应的催化剂是 NO2¯B升高温度，两步反应速率均加快，有利于 NH4+ 转化成 NO3¯C在第一步反应中，当溶液中水的电离程度不变时，该反应即达平衡状态D1 mol NH4在第一步反应中与 1 mol NO2在第二步反应中失电子数之比为 1:34.（2015·山东省实验中学高三第四次诊断性考试理科综合·9）等物质的量的下列物质在一定条件下与足量浓硝酸反应生成 NO2，消耗硝酸的物质的量最多的是（ ）AAg B FeI2 CSO2 D C 5.（2015·山东淄博市高三二模·10）下列对事实的解释或结论不正确的是（ ）6.（2015·山东文登市高三二模·10）下列关于离子的叙述正确的是A在c(H+)=1×1013mol·L1的溶液中：Na+、Fe3+、Cl、SO42能大量共存B铜溶于 FeCl3溶液中：Cu + Fe3+ = Fe2+ + Cu2+CNaHCO3溶液中：c(Na+)c(CO32)c(HCO3)+c(H2CO3)D向溶液中加入 BaCl2溶液后再加盐酸，有白色沉淀，说明该溶液中一定含有 SO427.（2015·山东文登市高三二模·11）等质量的氯气与下列足量物质反应，转移的电子数最少的是A冷的 NaOH 溶液BSO2的水溶液 CFeCl2溶液D铜8.（2015·哈尔滨市第三中学高三三模·9）9.（2015·安徽宿州市高三三模·7）10.（2015·湖南怀化市高三三模·7）下列反应的离子方程式正确的是（ ）A过氧化钠固体与水反应制氧气：2O22+2H2O4OH+O2B. 在 100ml 浓度为 1 mol · L-1 的 Fe(NO3)3的溶液中通入足量 SO22Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+SO42+4H+C. 1mo·L-1 的 NaAlO2 溶液和 2. .5mol· L-1 的盐酸等体积混合：2AlO2 + 5 H=Al(OH)3 + Al3 + H2 OD. 向碳酸钠溶液中逐滴加入与之等体积等物质的量浓度的稀醋酸：COH+ = HCO23 3二、非选择题（共非选择题（共 5050 分）分）11.（2015·江淮十校 4 月联考·28） （16 分）湿式吸收一电解再生法，是采用氧化一电解 的双反应器对含硫化氢的废气进行脱硫制氢。实验表明，双反应器法可以在较宽的范围内 实现对硫化氢的有效吸收，并可同时制取氢气和硫磺，该法基本流程见图 l，其中氧化吸 收器中为 FeCl3溶液，电解反应器可实现 FeCl3溶液的恢复及 H2的制备。 (l)氧化反应器中发生的主要反应的离子有程式为 (2)电解反应器中，阳极反应式是 (3)某研究小组在实验室中模拟上述过程，研究 FeCl3溶液吸收 H2S 气体的效率，实验 时要先向 FeCl3溶液中通人 N2，其目的是 。对影响吸收效率的因素提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：H2S 气体的通入速率；假设二： ；假设三： .请你设计实验就假设一进行验证，将实验步骤及结论补充完整。（注：可用 pH 计测量溶液中的 H+浓度）(4)将 FeCl3溶液吸收 H2S 气体后的溶液过滤后，取少量向其中加入 BaCl2溶液，发 现有白色沉淀生成（注：BaS 溶于盐酸） 。则白色沉淀可能是_你的判断理由是_12.（2015·北京西城区二模试卷·28） （15 分）某小组同学利用铝和氧化铁发生铝热反应后得到的固体进行如下实验。（1）铝和氧化铁反应的化学方程式是 。（2）固体成分的初步确定。实验序号操作及现象取少量固体样品，加入过量稀盐酸，固体溶解，产生无色气体（经检验为 H2） ，溶液呈浅黄色向中所得溶液中加入少量 KSCN 溶液，溶液呈浅红色，再加入 H2O2溶液至过量，产生无色气体（经检验为 O2） ，溶液变为深红色，且红色很快褪去 由上述实验可知：溶液中 Fe 元素的存在形式有 。 中产生 H2的原因是样品中除含 Fe 外，可能有未反应的 Al，为检验样品中是否含 Al 单质，设计了相关实验，依据的原理是（用离子方程式表示） 。 生成 O2的化学方程式是 。进一步的实验表明，上述固体样品中 Fe 元素的存在形式有：Fe、Fe2O3、Fe3O4。（3）该小组同学对中溶液红色褪去的原因做进一步探究。 实验序号操作、现象将中剩余溶液均分为两份，一份滴加 NaOH 溶液，产生红褐色沉淀；另一份滴加 BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入盐酸，沉淀不溶解取 2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，滴入 KSCN 溶液，溶液变为红色，通实验步骤及结论 分别取等体积、等浓度的 FeCl3溶液于不同的试管中；_ _ _ 结论：_入一段时间 O2，无明显变化。再加入 H2O2溶液，红色很快褪去提示：KSCN 中 S 元素的化合价为-2 价 实验中白色沉淀的化学式是 。 结合实验和分析，实验中红色褪去的原因是 。 查阅资料得知：Cl-对溶液红色褪去的反应有催化作用，验证该说法应补充的实验和现象是 。13.水解反应的离子方程式是 。答案和解析答案和解析1.【答案】A【命题立意】本题旨在考查化学实验基本操作同时设计氧化还原反应。【解析】A常温下浓硝酸遇 Al 钝化，Al 箔表面形成致密的氧化膜，稀硝酸不能使铝钝化，故 A 错误；B用温度计测液体温度时为保证测量准确水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触，故 B 正确；C “中和滴定”实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管用蒸馏水洗净后，必须干燥或润洗后方可使用，故 C 正确；D除去干燥 CO2中混有的少量高温SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性 KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶，故 D 正确。2.C 【命题立意】本题考查 SO2的探究实验。难度中等。【解析】A 项，只能说明 SO2被 NaOH 溶液吸收，错误；B 项，发生反应：SO2 + Br2 + 2H2O = H2SO4 + 2HBr，体现 SO2的还原性，错误；C 项，酸性 KMnO4具有强氧化性，可以氧化SO2生成 SO ，SO2表现为还原性，正确；D 项，SO2溶于水生成 H2SO3，提供酸性环境，与NO 共同氧化+4 价的硫，最终生成 BaSO4沉淀，错误。3.【答案】C【命题立意】本题考查化学反应与能量变化、平衡的判断、氧化还原反应、反应速率。【解析】NO2¯是中间产物，而催化剂在反应前后不变，A 错误；升高温度，两步反应速率均加快，但这 2 个反应的正向都是放热反应，升温不利于 NH4+ 转化成 NO3¯，B 错误；在第一步反应中，当溶液中水的电离程度不变时，即生成的 H+的物质的量不变，该反应即达平衡状态，C 正确；1 mol NH4在第一步反应失去电子 3-（-3）=6mol，1 mol NO2在第二步反应中失电子为 5-3=2mol，二者之比为 3:1，D 错误。4.【答案】B【命题立意】本题考查硝酸的化学性质，涉及氧化还原反应。【解析】A、1mol Ag 参加反应转移电子 1mol，消耗氧化性的硝酸和酸性的硝酸各 1mol，共 2mol，B、1molFeI2参加反应转移 3mol 电子，消耗消耗氧化性的硝酸和酸性的硝酸各3mol，共 6mol；C、1molSO2参加反应转移电子 2mol，消耗硝酸 2mol；D、1molC 参加反应转移电子 4mol，消耗硝酸 4mol，故选 B。5.【答案】D【命题立意】本题考查化学实验设计与验证涉及氧化还原反应等。 。【解析】A、生成碳酸氢钠沉淀，正确；碳酸氢钠溶液的 pH 大于亚硫酸氢钠溶液的 pH，表明碳酸氢钠的水解程度大，根据越弱越水解知酸性：碳酸小于亚硫酸，B 正确；C 正确；酸性条件下，NO3-有氧化性，可氧化 Fe2+，即溶液变黄色，不一定是过氧化氢氧化了 Fe2+，欲证明氧化性：H2O2>Fe3+，应该用氯化亚铁，D 错误。6.【答案】C【命题立意】本题考查离子共存、离子方程式的书写、离子浓度比较、离子检验。【解析】在 c（H+）=1×1013molL1的溶液中存在大量氢氧根离子，Fe3+、OH之间发生反应生成氢氧化铁沉淀，在溶液中不能大量共存，A 错误；铜溶于 FeCl3溶液中生成亚铁离子和铜离子，正确的离子方程式为：Cu+2Fe3+=2Fe2+Cu2+，B 错误；NaHCO3溶液中，根据物料守恒可得：c（Na+）=c（CO32）+c（HCO3）+c（H2CO3） ，C 正确；向溶液中加入 BaCl2溶液后再加盐酸，有白色沉淀，该白色沉淀可能为氯化银，原溶液中可能存在银离子，不一定含有 SO42，故 D 错误。7.【答案】A【命题立意】本题考查氯气的性质、氧化还原反应【解析】A、1mol 氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠，转移电子是 1mol；B、1mol氯气和 SO2的水溶液反应生成盐酸和硫酸，转移电子是 2mol；C、1mol 氯气和 FeCl2的水溶液反应生成氯化铁溶液，转移电子是 2mol；D、1mol 氯气和 Cu 反应生成氯化铜，转移电子是 2mol；转移的电子数最少的是 A。 8.【答案】D 【命题立意】本题考查离子共存。【解析】常温下，甲基橙呈红色的溶液 pH<3.1，溶液呈酸性，AlO2-能与 H+反应，A 错误；NO3-酸性条件下具有强氧化性，3Fe2+4H+NO3-=3Fe3+NO+2H2O，B 错误；与 Al 反应产生大量氢气的溶液可能呈酸性或强碱性，若溶液呈酸性，SiO32-不能大量共存；若溶液呈强碱性，Mg2+不能大量共存，C 错误；常温下，水电离产生的 c(H+)=10-13mol/L 的溶液 pH=13 或1，pH=13 时 C6H5O-能大量共存，D 正确。9A 命题立意：命题立意：本题考查了热化学、氧化还原反应。 解析：解析：A反应 2Fe3O4=6FeO+O2中氧元素的化合价由2 价升高为 0 价，每生成 1mol 氧 气转移 4mol 电子，则每分解 lmolFe3O4转移电子的物质的量为 2mol；BH1、H2的 化学方程式的反应物和产物均不同；C碳为生成物，不是催化剂；D根据二氧化碳的结 构式 O=C=O， 键和 键个数之比为 1：1；故答案选 A。10.【答案】C【命题立意】本题考查离子反应、氧化还原反应等知识点。【解析】过氧化钠属于氧化物，不能拆，A 错误；Fe(NO3)3的溶液中通入足量 SO2发生氧化还原反应生成 NO，B 错误；1mo·L-1 的 NaAlO2 溶液和 2. .5mol· L-1 的盐酸等体积混合2AlO2 + 5 H=Al(OH)3 + Al3 + H2 O，C 正确； 向碳酸钠溶液中逐滴加入与之等体积等物质的量浓度的稀醋酸，醋酸是弱电解质，不能拆，D 错误。11.【答案】（16 分） (1): H2S+2Fe3+=2H+S+2Fe2+ 。 ( 2 分) (2): Fe2+-e-=Fe3+ 。 ( 2 分) （3）排除溶液中的 O2，防止对实验产生影响 (2 分) 假设二：FeCl3溶液的浓度、 (1 分) 假设三： 溶液的 pH （其他合理答案均可） 。 ( 1 分)（4）则白色沉淀可能是 BaSO4 。(2 分) 原溶液中有 Cl-排除 AgCl 生成可能，而 BaSO3在酸溶液中难生成，则白色沉淀可能为 BaSO4。 (2 分)【命题立意】本题考查电解原理的应用、离子方程式的书写、操作目的、实验设计、探究与评价。【解析】氧化反应器中发生的主要反应是氯化铁将硫化氢氧化为 S：H2S+2Fe3+=2H+S+2Fe2+。电解反应器中，阳极是氯化亚铁溶液中的 Fe2+发生氧化反应生成 Fe3+，实现 Fe3+再生，阴极生成氢气。 通人 N2目的是排除溶液中的 O2，防止氧气氧化硫化氢而对实验产生干扰。分析氯化铁溶 液的组成知影响吸收效率的因素有氯化铁溶液的浓度和酸度（即溶液的 pH） 。假设一的验 证需控制变量，即保证氯化铁溶液的浓度相同（此时初始溶液的 pH 相同） 、排除氧气，实 验可通过比较两溶液的 pH 值变化速率与气体通入速率比是否一致判断假设一是否正确。 该沉淀只能是硫酸钡，因为原溶液含氯化铁，故沉淀不可能是氯化银，而 BaS、BaSO3溶 于盐酸。12.【答案】 （1）2AlFe2O3=2FeAl2O3 （2 分）（2） Fe2+、Fe3+（2 分） 2Al2OH-2H2O2AlO2-3H2 （2 分）实验步骤及结论：. .向溶液中分别通入 N2 。 1 分 .分别向上述溶液中按不同速率通入 H2S 。 1 分 .分别用 pH 计测量溶液的 pH 变化。 1 结论：若两溶液的 pH 值变化速率与气体通入速率比不同，说明 H2S 气体的通入速率对 吸收速率有影响，否则无影响 。 （其他合理答案均可） 1 分催化剂2H2O2 =2H2OO2（Fe3+作催化剂也可） （2 分）（3） BaSO4 （2 分） 溶液中的 SCN-被 H2O2溶液氧化，使溶液红色褪去 （2 分） 分别取 2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液和 2 mL 0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液；分别滴入 KSCN溶液，溶液均变为红色；再分别加入等浓度等体积的 H2O2溶液，FeCl3溶液褪色快。或取 0.05 mol/L Fe2(SO4)3溶液，滴入 KSCN 溶液，溶液变红色；将红色溶液分为 2 份，1 份加入 NaCl 固体，另一份不变；向这 2 份溶液中均加入等浓度等体积的 H2O2溶液，加入NaCl 的溶液红色迅速褪去。 （3 分）【命题立意】本题考查化学方程式的书写、化学实验等知识。【解析】 （1）铝与氧化铁高温生成氧化铝和铁。 （2）铝与氧化铁生成 Fe，Fe 与盐酸生成Fe2+；溶液呈黄色说明其中含有 Fe3+；检验固体中是否含有铝，可向固体中加入氢氧化钠溶液看是否有气泡产生；Fe3+与 SCN-生成血红色溶液，Fe3+可催化 H2O2分解生成氧气和水。（3）Fe3+3SCN-Fe(SCN)3（血红色） ，红色褪去说明平衡向左移动，可能情况是 c(Fe3+)或 c(SCN-)减小。溶液中加入氢氧化钠溶液产生红褐色沉淀说明存在 Fe3+；加氯化钡产生不溶于盐酸的白色沉淀说明溶液中存在 SO42-（SCN-中 S 被氧化而得） 。中通氧气无明显变化说明 O2不能氧化 SCN-，再加 H2O2，红色很快褪去说明 SCN-被 H2O2氧化生成 SO42-；欲证明 Cl-对溶液红色褪去的反应有催化作用，可取 FeCl3溶液和 Fe2(SO4)3溶液（保证 Fe3+浓度相等） ，分别滴加 KSCN 溶液，溶液均变红，再加等浓度等体积 H2O2溶液，FeCl3溶液中褪色快。13.【答案】 （1）Fe+2H+=Fe2+H2、Fe+2Fe3+=3Fe2+（2）4.47.5（3）Fe2+NO2-+2H+=Fe3+NO+H2O（4）4（5）Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+ 若硫酸量小，c(H+)过低，平衡正移，会生成氢氧化铁沉淀； 若硫酸加入量过大，平衡逆移，溶液中 c(OH-)过小，不利于产物形成。 （6）2Fe(OH)2+2H2OFe2(OH)42+2H+【命题立意】本题考查化工生产流程分析、离子方程式的书写、氧化还原反应、勒沙特列原理等知识。【解析】反应I中发生反应：Fe+H2SO4=FeSO4+H2、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。反应II中反应为Al3+3HCO3-=Al(OH)3+3CO2；滤渣为氢氧化铝和氢氧化铁；反应III为NO2-氧化Fe2+生成Fe3+。（1）I中氧化还原反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2、Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4。（2）II中加入碳酸氢钠使Al3+完全沉淀而Fe3+不沉淀，所以调节的pH范围为4.47.5。（3）III中NO2-与Fe2+生成NO和Fe3+，根据得失电子相等和电荷守恒配平。（4）O24e-、NO2-e-，由得失电子相等知消耗1molO2与4molNaNO2相当。（5）Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+，若c(H+)过小，平衡向右移动，形成氢氧化铁沉淀；若c(H+)过大，平衡向左移动，不利于形成碱式硫酸铁。（6）Fe(OH)2+与H2O生成Fe2(OH)42+与H+。