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.doc
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1、1 / 28【2019【2019 最新最新】精选高考化学三轮复习核心热点总动员专题精选高考化学三轮复习核心热点总动员专题 0202 氧化还氧化还原反应含解析原反应含解析【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中溶液橙色加深,中溶液变黄B中 Cr2O72-被 C2H5OH 还原C对比和可知 K2Cr2O7 酸性溶液氧化性强D若向中加入 70%H2SO4 溶液至过量,溶液变为橙色【答案】D2 【2016 年
2、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 2 / 28( )A海带提碘 B氯碱工业C氨碱法制碱 D海水提溴【答案】C3 【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。A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】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3 / 28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
3、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
4、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+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是 ( )A氧气是氧化产物BO2F2 既是氧化剂又是
5、还原剂C若生成 4.48 L HF,则转移 0.8 mol 电子4 / 28D还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1:4【答案】D5 【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=6.310-10)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
6、时发生反应的离子方程式。_5 / 28(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+3ClOCO32+CO2+3Cl+N2 (3)14 900 (4)NaOCN、NaCN 6 / 286 【2016 年高考新课标卷】(14 分)NaClO2 是一种重要的杀菌消毒剂,也常
7、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_。7 / 28(4) “尾气吸收”是吸收“电解”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
8、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。8 / 28【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
9、,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。作负极的物质是_。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
10、果如下:初始 pHpH=2.5pH=4.5NO3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9 / 28pH=4.5 时,NO3的去除率低。其原因是_。(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:. Fe2+直接还原 NO3;. Fe2+破坏 FeO(OH)氧化层。做对比实验,结果如右图所示,可得到的结论是_。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.
11、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 pHpH=2.5pH=4.5NO3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)铁 NO3+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)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。Fe2+2FeO(OH)=Fe3O4+2H+, Fe2+将不导电的 FeO
12、(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)Fe2H=Fe2H2,初始 pH 较小,氢离子浓度高,产生的 Fe2+浓度10 / 28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】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
13、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:KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O,氧化剂 KClO3,还原剂 HCl,氧化产物 Cl2,还原产物 Cl2。4. 电子
14、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。11 / 28(2)配平方法正向配平法: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;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;缺项配平法:这类方程式通常少写一种
15、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
16、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12 / 28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
17、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
18、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】D2 【市区 2017 届高三一模】对于反应:KClO3 + 6HCl KCl 13 / 28+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 0.6molB. 转移电子 1.8061023 个C. 产生气体为 6.72LD. 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
19、 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
20、. 存在反应 Fe + Cu2+Fe2+ + Cu【答案】B14 / 284 【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 ( )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
21、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+6Na2O22Na2FeO4+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1mol
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