1、专题四专题四 氧化还原反应氧化还原反应 挖命题 【考情探究】 考点 内容解读 5 年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点 氧化还原反应 的概念及应用 1.根据化学反应的特 点理解不同类型的化 学反应。 2.在分析元素化合价 变化的基础上,理解氧 化还原反应的本质。 2017 天津理综,3 中 化学反应中的 能量变化 氧化还原反应 方程式的配平 及相关计算 根据氧化还原反应的 规律研究物质的化学 性质以及常见氧化剂 和还原剂之间的反应。 2018 天津理 综,9(5) 中 滴定分析法, 离子方程式的 书写 分析解读 高考对氧化还原反应基本概念的考查主要涉及相关概念的判断,同时考查考生 对氧化
2、还原反应基本规律的掌握情况,题目有较高的区分度。氧化还原反应方程式的书写则 重在综合运用,对考生的要求较高,出现频率也很高,属于难度适中的题目。本专题内容主要 考查考生的证据推理与模型认知素养。 【真题典例】 破考点 【考点集训】 考点一 氧化还原反应的概念及应用 1.下列变化中,未涉及电子转移的是( ) A.H2C2O4使酸性 KMnO4溶液褪色 B.C2H5OH 使酸性 K2Cr2O7溶液变绿 C.CO2使苯酚钠溶液变浑浊 D.H2O2使酸化的 KI 溶液变黄 答案 C 2.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列 说法正确的是( ) A.在转化过程中
3、,氮元素均被还原 B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C.还原过程中生成 0.1 mol N2,转移电子数为 0.5 mol D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中 CO、CxHy、NOx三种成分的净化 答案 D 3.下列变化中,气体被还原的是( ) A.NH3使 CuO 固体变为红色 B.CO2使 Na2O2固体变为白色 C.HCl 使 Na2SiO3溶液产生胶状沉淀 D.Cl2使 FeBr2溶液变为黄色 答案 D 考点二 氧化还原反应方程式的配平及相关计算 1.汽车发动机稀燃控制系统的主要工作原理是发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,尾气中 的 NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图
4、如下: 下列说法中不正确的是( ) A.稀燃过程中,NO 发生的主要反应为 2NO+O22NO2 B.稀燃过程中,NO2被吸收的反应为 BaO+2NO2 Ba(NO3)2 C.富燃过程中,NO2被 CO 还原的反应为 2NO2+4CO N2+4CO2 D.富燃过程中,CxHy被 O2氧化的反应为 CxHy+(x+ 4 )O2 xCO2+ 2 H2O 答案 B 2.已知可用 Co2O3代替 MnO2制备 Cl2,反应后 Co 元素以 Co 2+的形式存在。下列叙述不正确的 是( ) A.该反应中氧化性:Co2O3Cl2 B.参加反应的 HCl 全部被 Co2O3氧化 C.每生成 1 mol 氯气
5、,消耗 1 mol Co2O3 D.制备相同量的氯气,所需 Co2O3质量比 MnO2多 答案 B 3.工业酸性废水中的 Cr2O7 2-可转化为 Cr3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示 (实验开始时溶液体积为 50 mL,Cr2O7 2-的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中, 不正确的是( ) 实验 电解条件 阴、阳极均为 石墨 阴、阳极均为石墨,滴加 1 mL 浓硫酸 阴极为石墨,阳极为铁,滴加 1 mL 浓硫酸 Cr2O7 2-的去除 率/% 0.922 12.7 57.3 A.对比实验可知,降低溶液的 pH 可以提高 Cr2O7 2-的去除率 B.实验中,Cr
6、2O7 2-在阴极放电的电极反应式是 Cr 2O7 2-+6e-+14H+ 2Cr 3+7H 2O C.实验中,Cr2O7 2-去除率提高的原因是 Cr 2O7 2-+6Fe2+14H+ 2Cr 3+6Fe3+ +7H 2O D.实验中,理论上电路中每通过 6 mol 电子,有 1 mol Cr2O7 2-被还原 答案 D 炼技法 【方法集训】 方法 1 物质氧化性、还原性强弱的判断方法 1.向 CuSO4溶液中逐滴加入过量 KI 溶液,观察到产生白色沉淀,溶液变为棕色,再向反应后的 混合物中不断通入 SO2气体,溶液逐渐变成无色。则下列分析中正确的是( ) A.白色沉淀是 CuI2,棕色溶液
7、中含有 I2 B.滴加 KI 溶液时,转移 1 mol e -生成 2 mol 白色沉淀 C.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu 2+I 2SO2 D.通入 SO2时,SO2与 I2反应,I2作还原剂 答案 C 2.向酸性 KMnO4溶液中加入 Na2O2粉末,溶液紫色褪去,其反应的离子方程式为 2MnO4 -+16H+5Na 2O2 2Mn 2+5O 2+8H2O+10Na +。下列说法中正确的是 ( ) A.通常用浓盐酸酸化 KMnO4溶液 B.O2是还原产物,Mn 2+是氧化产物 C.KMnO4溶液紫色褪去,说明 Na2O2具有漂白性 D.此反应产生 22.4 L O2(标准状况下)时转
8、移了 2 mol e - 答案 D 3.废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量 NaClO 使 NH4 完全转化为 N 2,该反应可表 示为 2NH4 +3ClO- N2+3Cl -+2H+3H 2O。下列说法中,不正确的是( ) A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原 B.还原性:NH4 Cl- C.反应中每生成 1 mol N2,转移 6 mol 电子 D.经此法处理过的废水可以直接排放 答案 D 方法 2 未知氧化还原反应方程式的书写技巧 1.某离子反应中涉及 H2O、ClO -、NH 4 、H+、N 2、Cl -六种微粒。其中 N 2的物质的量随时间变化 的曲线如图所示。下列判断正确
9、的是( ) A.该反应的还原剂是 Cl - B.消耗 1 mol 还原剂,转移 6 mol 电子 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 23 D.反应后溶液的酸性明显增强 答案 D 2.已知氧化性:Br2Fe 3+,向 FeBr 2溶液中通入 Cl2,则通入的 Cl2与 FeBr2的物质的量之比和所 发生反应的离子方程式对应关系错误的是( ) 选项 n(Cl2)n(FeBr2) 离子方程式 A 11 2Cl2+2Fe 2+2Br- 2Fe 3+Br 2+4Cl - B 21 3Cl2+2Fe 2+4Br- 2Fe 3+2Br 2+6Cl - C 12 Cl2+2Br - Br2+2Cl - D
10、23 4Cl2+6Fe 2+2Br- 6Fe 3+Br 2+8Cl - 答案 C 过专题 【五年高考】 考点一 氧化还原反应的概念及应用 统一命题、省(区、市)卷题组 1.(2018 北京理综,9,6 分)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( ) A B C D 实验 NaOH 溶液滴入 FeSO4溶 液中 石蕊溶液滴入氯 水中 Na2S 溶液滴入 AgCl 浊 液中 热铜丝插入稀硝酸 中 现象 产生白色沉淀,随后变 为红褐色 溶液变红,随后 迅速褪色 沉淀由白色逐渐变为黑 色 产生无色气体,随后 变为红棕色 答案 C 2.(2017 北京理综,8,6 分)下列变化中,气体被还原的是
11、( ) A.二氧化碳使 Na2O2固体变白 B.氯气使 KBr 溶液变黄 C.乙烯使 Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使 AlCl3溶液产生白色沉淀 答案 B 3.(2016 上海单科,2,2 分)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( ) A.海带提碘 B.氯碱工业 C.氨碱法制碱 D.海水提溴 答案 C 考点二 氧化还原反应方程式的配平及相关计算 A 组 自主命题天津卷题组 1.(2018 天津理综,9,18 分)烟道气中的 NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用 如下采样和检测方法。回答下列问题: .采样 采样系统简图 采样步骤: 检验系统气密性;加热器将烟道气加热至
12、 140 ;打开抽气泵置换系统内空气;采集 无尘、干燥的气样;关闭系统,停止采样。 (1)A 中装有无碱玻璃棉,其作用为 。 (2)C 中填充的干燥剂是(填序号) 。 a.碱石灰 b.无水 CuSO4 c.P2O5 (3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与 D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的 示意图,标明气体的流向及试剂。 (4)采样步骤加热烟道气的目的是 。 .NOx含量的测定 将 V L 气样通入适量酸化的 H2O2溶液中,使 NOx完全被氧化成 NO3 -,加水稀释至 100.00 mL。量 取 20.00 mL 该溶液,加入 V1 mL c1 molL -1 FeSO 4标
13、准溶液(过量),充分反应后,用 c2 molL -1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的 Fe 2+,终点时消耗 V 2 mL。 (5)NO 被 H2O2氧化为 NO3 -的离子方程式为 。 (6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。 (7)滴定过程中发生下列反应: 3Fe 2+NO 3 -+4H+ NO+3Fe 3+2H 2O Cr2O7 2-+6Fe2+14H+ 2Cr 3+6Fe3+7H 2O 则气样中 NOx折合成 NO2的含量为 mgm -3。 (8)判断下列情况对 NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 若缺少采样步骤,会使测定结果 。 若 FeSO4标准溶液部分变
14、质,会使测定结果 。 答案 (18 分)(1)除尘 (2)c (3) (4)防止 NOx溶于冷凝水 (5)2NO+3H2O22H +2NO 3 -+2H 2O (6)锥形瓶、酸式滴定管 (7)23 ( 1 1-6 2 2) 3 10 4 (8)偏低 偏高 2.(2014 天津理综,10,节选) (1)天然气中的 H2S 杂质常用氨水吸收,产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气, 得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: 。 答案 (1)2NH4HS+O2 2NH3H2O+2S B 组 统一命题、省(区、市)卷题组 3.(2017 海南单科,4,2 分)在酸性条
15、件下,可发生如下反应:ClO3 -+2M3+4H 2O M2O7 -+Cl-+8H+,M 2O7 -中 M 的化合价是 ( ) A.+4 B.+5 C.+6 D.+7 答案 C 4.(2014 重庆理综,11,节选)氢能是重要的新能源。 储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关 注的热点之一。 (2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应 的化学方程式为 ,反应消耗 1 mol NaBH4时 转移的电子数目为 。 答案 (2)NaBH4+2H2O NaBO2+4H2 4NA或 2.40810 24 【三年模拟】 一、选择题(每题 6 分,共 12
16、 分) 1.(2018 天津一中月考,7)工业上常用氯氧化法处理含氰(CN -)废水,一定条件下,氯气和 CN- 反应生成无毒气体。下列说法中不正确的是( ) A.CN -中碳元素的化合价为+2 B.该反应的产物之一是无毒的 N2 C.当 1 mol CN -参与反应时,转移 3 mol e- D.处理含 0.1 mol CN -的废水,理论上需要消耗标准状况下 Cl 2的体积为 5.6 L 答案 C 2.(2018 天津红桥一模,4)下列实验的现象及所得到的结论正确的是( ) 选 项 实验操作 现象 结论 A 向溶有 SO2的 BaCl2溶液中通入气体 X 产生白色沉淀 X 一定是 Cl2
17、B 向 NaClO 和 NaOH 的混合溶液中加入 H2O2浓 溶液 产生大量气泡 碱性条件下,H2O2被 ClO -氧 化成 O2 C 等体积 pH=3 的 HA 和 HB 两种酸溶液分别与 足量的锌反应 HA 溶液放出的 H2多 酸性:HAHB D 将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中 铁片表面有气 泡产生 金属活动性:CuFe 答案 B 二、非选择题(共 38 分) 3.(2018 天津河西三模,7)(14 分)Al、Mg 及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用,请按 要求回答下列问题。 .用废铝渣制备 Al(OH)3的流程如下图所示,假设反应中杂质不与盐酸反应。 废铝渣 溶液 A 悬浊液
18、 Al(OH)3固体 (1)Al 在元素周期表中的位置为 ,试剂 X 的名称为 。 (2)溶液A显酸性的原因可能是a.盐酸过量;b. (用离子方 程式表示)。 .用镁硅酸盐矿石制备高纯度 Mg(OH)2的流程如下图所示。 已知:溶液 M 中除含 Mg 2+、SO 4 2-外,还含少量 Fe3+、Al3+、Fe2+等离子;Mg2+与氨水的反应为 吸热反应。 (3)向溶液 M 中先加入的试剂是 ;产生的沉淀有 。H2O2参与反应的离 子方程式是 。 (4)溶液 N 中 Mg 2+的转化率随温度 T 的变化情况如图所示。T 1之后 Mg 2+的转化率减小的原因 是 。 答案 (1)第三周期第A 族
19、氨水 (2)Al 3+3H 2O Al(OH)3+3H + (3)H2O2溶液 Al(OH)3、Fe(OH)3 2Fe 2+2H+H 2O2 2Fe 3+2H 2O (4)体系温度升高,NH3H2O 分解,氨水浓度降低 4.(2018 天津和平二模,9,节选)(6 分)已知:亚硝酸钠(NaNO2)是一种食品添加剂,为无色、 无气味的固体,具有防腐和抗氧化作用。AgNO2是一种微溶于水,易溶于酸的浅黄色固体。 .问题探究 (1)人体正常的血红蛋白中应含Fe 2+,误食亚硝酸盐(如NaNO 2)会致使机体组织缺氧而中毒,出 现青紫,原因是 ,发生中 毒时,你认为下列物质有助于解毒的是 (填字母)。
20、 A.牛奶 B.Mg(OH)2 C.维生素 C D.小苏打 (2)由于亚硝酸钠和食盐性状相似,曾多次发生过将亚硝酸钠误当食盐食用的事件。 要区别亚 硝酸钠和氯化钠两种固体,你需用的试剂是 。 答案 (1)血红蛋白中 Fe 2+被 NO 2 -氧化为 Fe3+,导致血红蛋白失去运氧功能 C (2)AgNO3溶液 5.(2017 天津南开二模,9)(18 分)某班同学用如下实验探究 Fe 2+、Fe3+的性质。 请回答下列问题: (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成 0.1 molL -1的溶液。在 FeCl 2溶液中需 加入少量铁屑,其目的是 。 (2)甲组同学取 2 mL FeCl
21、2溶液,加入几滴氯水,再加入 1 滴 KSCN 溶液,溶液变红,说明 Cl2 可将 Fe 2+氧化。 FeCl 2溶液与氯水反应的离子方程式为 。 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在 2 mL FeCl2溶液中先加入 0.5 mL 煤油, 再在煤油液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是 。 (4)丙组同学取 10 mL 0.1 molL -1KI 溶液,加入 6 mL 0.1 molL-1 FeCl 3溶液混合。分别 取 2 mL 此混合溶液于 3 支试管中进行如下实验: 向第一支试管中加入 1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色; 向第二支
22、试管中加入 1 滴 K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀; 向第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液,溶液变红。 实验检验的离子是 (填离子符号);实验和说明:在 I -过量的情况下,溶液中仍 含有 (填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为 。 (5)丁组同学向盛有 H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反 应的离子方程式为 ;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放 热,随后有红褐色沉淀生成。 产生气泡的原因是 ;生成沉淀的原因是 (用平衡移动原理解释)。 (6)戊组同学模拟工业上用 NaClO3氧化酸性 FeCl2废液制备 FeCl3。 若酸性 FeCl2
23、废液中:c(Fe 2+)=2.010-2 molL-1,c(Fe3+)=1.010-3 molL -1,c(Cl-)=5.310-2 molL-1,则该溶液的 pH 约为 。 完成 NaClO3氧化 FeCl2的离子方程式: ClO3 -+Fe2+ Cl -+Fe3+ 。 FeCl3具有净水作用,其原理是 。 答案 (1)防止 Fe 2+被氧化 (2)2Fe2+Cl 2 2Fe 3+2Cl- (3)隔绝空气(排除氧气对实验的 影响) (4)Fe 2+ Fe3+ 可逆反应 (5)2Fe2+H 2O2+2H + 2Fe 3+2H 2O Fe 3+催化 H 2O2分解产生 O2 H2O2分解反应放热,促进 Fe 3+的水解平衡正向移动 (6)2 1 6 6 H+ 1 6 3 H2O Fe 3+水解产生的 Fe(OH) 3胶体能吸附水中的悬浮杂质
