2019年高考化學(xué)大二輪專題復(fù)習(xí)與增分策略訓(xùn)練 專題04 氧化還原反應(yīng).doc

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2019年高考化學(xué)大二輪專題復(fù)習(xí)與增分策略訓(xùn)練 專題04 氧化還原反應(yīng) [考綱要求]　1.理解氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念及其本質(zhì)。2.掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和計(jì)算。 考點(diǎn)一　基于“雙線橋”辨析概念 理清知識線索 題組一　氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念的正誤判斷 1．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“” (1)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu均為單質(zhì)被還原的置換反應(yīng)() (xx山東理綜，7C) (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、Cl2＋H2O===HCl＋HClO均為水作還原劑的氧化還原反應(yīng)() (xx山東理綜，7D) (3)因?yàn)镕e3＋具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鑒別Fe3＋() (xx廣東理綜，10B) (4)化合反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)() (xx山東理綜，7A) (5)工業(yè)上利用合成氨實(shí)現(xiàn)人工固氮不涉及氧化還原反應(yīng)() (xx廣東理綜，10C) (6)Na2O2用作呼吸面具的供氧劑不涉及氧化還原反應(yīng)() (xx廣東理綜，10A) 題組二　“雙線橋”分析“陌生”反應(yīng) 2．為監(jiān)測空氣中汞蒸氣是否超標(biāo)，通過懸掛涂有CuI(白色)的濾紙，根據(jù)濾紙是否變色(亮黃色至暗紅色)及變色所需時間來判斷空氣中的汞含量。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為4CuI＋Hg===Cu2HgI4＋2Cu。下列說法不正確的是(　　) A．上述反應(yīng)屬于置換反應(yīng) B．當(dāng)有1 mol CuI反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子為0.5 mol C．該反應(yīng)中的氧化劑為CuI D．Cu2HgI4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 答案　D 解析　 B項(xiàng)，當(dāng)有1 mol CuI反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子為＝0.5 mol，正確；C項(xiàng)，根據(jù)上述分析，得電子的是＋1價的銅，所以CuI為氧化劑；D項(xiàng)，Cu2HgI4僅是氧化產(chǎn)物。 3．(xx上海，18改編)汽車劇烈碰撞時，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN3＋2KNO3―→K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75 mol，則下列判斷正確的是 (　　) A．生成40.0 L N2(標(biāo)準(zhǔn)狀況) B．有0.250 mol KNO3被氧化 C．轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.25 mol D．被還原的N原子的物質(zhì)的量為3.75 mol 答案　C 解析　根據(jù)反應(yīng)方程式可知，每當(dāng)生成16 mol N2，則氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多14 mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10 mol，被氧化的N原子的物質(zhì)的量為30 mol，有2 mol KNO3被還原?，F(xiàn)氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75 mol，則生成2 mol N2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.25 mol，被氧化的N原子的物質(zhì)的量為3.75 mol，因此，C正確，D錯誤。 理解概念抓實(shí)質(zhì)，解題應(yīng)用靠特征，即從氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——電子轉(zhuǎn)移去分析理解有關(guān)的概念，而在實(shí)際解題過程中，應(yīng)從分析元素化合價有無變化這一氧化還原反應(yīng)的特征入手。具體方法是找變價、判類型、分升降、定其他。其中“找變價”是非常關(guān)鍵的一步，特別是不同反應(yīng)物中含有同種元素的氧化還原反應(yīng)，必須弄清元素化合價的變化情況。 考點(diǎn)二　氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及應(yīng)用 1．性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律 物質(zhì)氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于元素得失電子的難易程度，與得失電子的數(shù)目無關(guān)，可從“熱>冷”(溫度)、“濃>稀”(濃度)、“易>難”(反應(yīng)條件、劇烈程度)，以及金屬活動性順序表、元素在周期表中的位置、原電池原理、電解池中離子的放電順序等角度判斷；還要學(xué)會從化學(xué)反應(yīng)方向的角度判斷“劑>物”(同一反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性)。 2．反應(yīng)先后規(guī)律 3．價態(tài)歸中規(guī)律 即同種元素不同價態(tài)之間的反應(yīng)，高價態(tài)的元素化合價降低，低價態(tài)的元素化合價升高，但升高與降低的化合價不能交叉。 如：KClO3＋6HCl===3Cl2＋KCl＋3H2O，氧化劑KClO3，還原劑HCl，氧化產(chǎn)物Cl2，還原產(chǎn)物Cl2。 4．鄰位價態(tài)規(guī)律 氧化還原反應(yīng)發(fā)生時，其價態(tài)一般先變?yōu)猷徫粌r態(tài) 如：(1)Cl－被氧化成Cl2，而不是更高價態(tài)氯元素。 (2)S2－一般被氧化為S，S單質(zhì)一般被氧化成SO2。 (3)ClO－、ClO作氧化劑、Cl－作還原劑時，一般被還原成Cl2，而不是Cl－。 5．電子守恒規(guī)律 對于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，關(guān)鍵是氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——得失電子守恒，列出守恒關(guān)系求解，即n(氧化劑)變價原子個數(shù)化合價變化值＝n(還原劑)變價原子個數(shù)化合價變化值。 題組一　性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律的應(yīng)用 (一)由方程式判斷強(qiáng)弱 1．已知常溫下，在溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推斷Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的還原性由強(qiáng)到弱的順序是(　　) A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋ C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ 答案　A 解析　根據(jù)氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，由兩個方程式可以得到還原性強(qiáng)弱順序：Fe2＋＞Ce3＋，Sn2＋＞Fe2＋。故A項(xiàng)正確。 (二)依據(jù)順序判斷反應(yīng)是否發(fā)生 2．已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是(　　) A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I(xiàn)2 C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2 答案　A 解析　Fe3＋能氧化I－，所以不可能生成FeI3，A錯，D對；B項(xiàng)，當(dāng)Cl2少量時，I－先被氧化；C項(xiàng)，由于Co2O3的氧化性強(qiáng)于Cl2的，所以Co2O3能氧化Cl－得到Cl2，而Co2O3被還原為Co2＋。 (三)相互競爭的反應(yīng) 3．(xx上海，16)已知氧化性Br2＞Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 aFe2＋＋bBr－＋cCl2―→dFe3＋＋eBr2＋fCl－ 下列選項(xiàng)中的數(shù)字與離子方程式的a、b、c、d、e、f一一對應(yīng)，其中不符合反應(yīng)實(shí)際的是(　　) A．2　4　3　2　2　6 B．0　2　1　0　1　2 C．2　0　1　2　0　2 D．2　2　2　2　1　4 答案　B 解析　Cl2先氧化Fe2＋；A項(xiàng)，Cl2過量；C項(xiàng)，Cl2少量；D項(xiàng)，F(xiàn)eBr2和Cl2等量。 正確運(yùn)用有關(guān)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較規(guī)律，對于提高解題能力有很大幫助。有關(guān)物質(zhì)的氧化性或還原性的比較可以從多個角度進(jìn)行考查，涉及的知識面很廣，?？嫉呐袛嘁罁?jù)： (1)根據(jù)金屬活動性順序比較。①金屬活動性順序：金屬單質(zhì)的還原性從K→Au逐漸減弱，其對應(yīng)離子的氧化性從K＋→Au2＋逐漸增強(qiáng)。②非金屬活動性順序：一般某元素的非金屬性越強(qiáng)，對應(yīng)單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，對應(yīng)非金屬離子的還原性越弱。 (2)根據(jù)原電池兩極和電解池兩極的放電順序進(jìn)行判斷。原電池中，活動性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極，活動性較弱的金屬作正極；電解池中，陽極上物質(zhì)的放電順序即為對應(yīng)物質(zhì)還原性次序，陰極上的陽離子放電順序即為陽離子氧化性次序。 題組二　守恒規(guī)律的靈活應(yīng)用 (一)根據(jù)電子守恒進(jìn)行計(jì)算 4．在反應(yīng)3BrF3＋5H2O===9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5 mol H2O參加反應(yīng)，則被水還原的溴元素為(　　) A．1 mol B. mol C. mol D．2 mol 答案　C 解析　設(shè)被水還原的溴元素的物質(zhì)的量為x，根據(jù)電子得失守恒得：3x＝4 mol　則x＝ mol。 5．(xx上海，16)含有砒霜(As2O3)的試樣和鋅、鹽酸混合反應(yīng)，生成的砷化氫(AsH3)在熱玻璃管中完全分解成單質(zhì)砷和氫氣。若砷的質(zhì)量為1.50 mg，則(　　) A．被氧化的砒霜為1.98 mg B．分解產(chǎn)生的氫氣為0.672 mL C．和砒霜反應(yīng)的鋅為3.90 mg D．轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為610－5 NA 答案　C 解析　本題考查氧化還原反應(yīng)。砒霜(As2O3)的試樣和鋅、鹽酸混合反應(yīng)的方程式為As2O3＋6Zn＋12HCl―→2AsH3＋6ZnCl2＋3H2O。根據(jù)砷的相對原子質(zhì)量為75，若砷的質(zhì)量為1.50 mg，物質(zhì)的量為0.02 mmol，被還原的砒霜為0.02 mmol2198 gmol－1＝1.98 mg，和砒霜反應(yīng)的鋅為3.90 mg。2AsH32As＋ 3H2分解產(chǎn)生的氫氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為0.03 mmol22.4 Lmol－1＝0.672 mL; 轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.1810－3NA。 步驟1　找物質(zhì) 找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物； 步驟2　定得失 確定一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中的原子個數(shù))； 步驟3　列等式 根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式； 步驟4　找關(guān)系 對于多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，只要中間各步反應(yīng)過程中沒有損耗，可直接找出起始物和最終產(chǎn)物，刪去中間產(chǎn)物，建立二者之間的電子守恒關(guān)系，快速求解。 (二)根據(jù)“電子守恒、質(zhì)量守恒、電荷守恒”進(jìn)行配平 6．(1)ZnSO4溶液中含有少量Fe2＋和Mn2＋，為了除去這兩種離子，調(diào)節(jié)溶液pH為5，然后加入高錳酸鉀溶液，使之生成沉淀。已知高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。請寫出該過程中兩個反應(yīng)的離子方程式： ____________________________________________________， ______________________。 (2)[xx新課標(biāo)全國卷Ⅱ，26(3)(4)]FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為______________________；高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)(xx上海，28)硫化氫具有還原性，可以和許多氧化劑反應(yīng)。在酸性條件下，H2S和KMnO4反應(yīng)生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________ ______________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案　(1)MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋　2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋ (2)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2　2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O (3)3H2SO4＋5H2S＋2KMnO4―→5S↓＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O 解析　(1)除去雜質(zhì)離子Fe2＋和Mn2＋發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋。 (2)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)生成的棕色物質(zhì)，根據(jù)現(xiàn)象可知生成了碘單質(zhì)，則I－被氧化為I2，F(xiàn)e3＋被還原成Fe2＋，可以寫出Fe3＋＋I(xiàn)－―→Fe2＋＋I(xiàn)2，然后根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒配平。FeCl3與KClO反應(yīng)時，根據(jù)題目信息Fe3＋被氧化為FeO，則ClO－被還原成Cl－，可以寫出Fe3＋＋ClO－―→FeO＋Cl－，然后根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可以得到：2Fe3＋＋3ClO－―→2FeO＋3Cl－，再結(jié)合溶液強(qiáng)堿性和電荷守恒，在左邊補(bǔ)上OH－，然后配平即可。 氧化還原反應(yīng)方程式的配平可依據(jù)“得失電子守恒、電荷守恒和質(zhì)量守恒”順利解答，有關(guān)氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式的配平應(yīng)掌握： (1)配平步驟 標(biāo)變價→列變化→求總數(shù)→配系數(shù)→細(xì)檢查。 (2)配平方法 ①正向配平法：如果被氧化、被還原的元素分別是兩種不同的反應(yīng)物，通常從方程式左邊進(jìn)行配平；②逆向配平法：對于自身氧化還原反應(yīng)或反應(yīng)物只有一種，一般從方程式右邊配平較簡便；③缺項(xiàng)配平法：這類方程式通常少寫一種反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式，要求確定其化學(xué)式。此類反應(yīng)可先確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，最后由質(zhì)量守恒、電荷守恒確定所缺物質(zhì)(分子或離子)的化學(xué)式和計(jì)量系數(shù)。 在近幾年的高考中，氧化還原方程式配平不準(zhǔn)的常見原因有： (1)化合價判斷不準(zhǔn)。 近幾年高考中常考的一些特殊物質(zhì)中元素化合價如下： CuFeS2：Cu(＋2)　Fe(＋2)　S(－2) K2FeO4：Fe(＋6)　Li2NH：N(－3) LiNH2：N(－3)　AlN：N(－3) Na2S2O3：S(＋2)　C2O：C(＋3) HCN：C(＋2)　N(－3)　CuH：Cu(＋1)　H(－1) FeO：Fe[＋(8－n)]　Si3N4：Si(＋4)　N(－3) (2)依據(jù)電子得失守恒列等式時忽視變價原子的個數(shù)。 (3)缺項(xiàng)氧化還原方程式配平時，“□”中或“______”上的化學(xué)計(jì)量數(shù)“1”容易忽略、漏掉。 考點(diǎn)三　氧化還原反應(yīng)的綜合應(yīng)用 在《新課標(biāo)》高考中，氧化還原反應(yīng)的考查往往滲透到綜合實(shí)驗(yàn)(如中和滴定實(shí)驗(yàn))、工業(yè)流程制備中，增大了試題的靈活度和難度。 題組一　氧化還原反應(yīng)在綜合實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用 1．(xx江蘇，18)硫酸鈉過氧化氫加合物(xNa2SO4yH2O2zH2O)的組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測定： ①準(zhǔn)確稱取1.770 0 g樣品，配制成100.00 mL溶液A。 ②準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.582 5 g。 ③準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液A，加適量稀硫酸酸化后，用0.020 00 molL－1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液25.00 mL。H2O2與KMnO4反應(yīng)的離子方程式如下： 2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑ (1)已知室溫下BaSO4的Ksp＝1.110－10，欲使溶液中c(SO)≤1.010－6 molL－1，應(yīng)保持溶液中c(Ba2＋)≥__________molL－1。 (2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO被還原為MnO2，其離子方程式為__________________ ____________________________________________________。 (3)通過計(jì)算確定樣品的組成(寫出計(jì)算過程)。 答案　(1)1.110－4 (2)2MnO＋3H2O2===2MnO2↓＋3O2↑＋2OH－＋2H2O (3)n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝ ＝2.5010－3 mol 2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑ n(H2O2)＝＝1.2510－3 mol m(Na2SO4)＝142 gmol－12.5010－3 mol＝0.355 g m(H2O2)＝34 gmol－11.2510－3 mol＝0.042 5 g n(H2O)＝＝2.5010－3 mol x∶y∶z＝n(Na2SO4)∶n(H2O2)∶n(H2O)＝2∶1∶2 故樣品的化學(xué)式為2Na2SO4H2O22H2O。 解析　(1)BaSO4在溶液中存在溶解平衡：BaSO4(s)Ba2＋(aq)＋SO(aq)，則有Ksp＝c(Ba2＋)c(SO)＝1.110－10。欲使溶液中c(SO)≤1.010－6 molL－1，則有c(Ba2＋)≥＝ molL－1＝1.110－4 molL－1。 (2)H2O2與KMnO4溶液反應(yīng)，MnO被還原為MnO2，據(jù)得失電子守恒、質(zhì)量守恒可寫出離子方程式為2MnO＋3H2O2===2MnO2↓＋3O2↑＋2OH－＋2H2O。 (3)25.00 mL溶液A中含有Na2SO4的物質(zhì)的量為n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝＝2.5010－3 mol。 含有H2O2的物質(zhì)的量為n(H2O2)＝n(KMnO4)＝0.020 00 molL－125.0010－3 L＝1.2510－3 mol。 所取25.00 mL溶液A中所含樣品中水的質(zhì)量為m(H2O)＝1.770 0 g－2.5010－3 mol142 gmol－1－1.2510－3 mol34 gmol－1＝0.045 00 g，則n(H2O)＝＝2.5010－3 mol。 綜上可知，x∶y∶z＝n(Na2SO4)∶n(H2O2)∶n(H2O)＝2∶1∶2，故硫酸鈉過氧化氫加合物的化學(xué)式為2Na2SO4H2O22H2O。 題組二　在工業(yè)制備中的應(yīng)用 2．(xx福建理綜，24)二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。 (1)氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。 ①用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2＋、Mg2＋、SO等雜質(zhì)。某次除雜操作時，往粗鹽水中先加入過量的________________(填化學(xué)式)，至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過量的Na2CO3和NaOH，充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)濾液中仍含有一定量的SO，其原因是________________________________________________________________________ [已知：Ksp(BaSO4)＝1.110－10、Ksp(BaCO3)＝5.110－9]。 ②該法工藝原理示意圖如下。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。工藝中可以利用的單質(zhì)有____________(填化學(xué)式)，發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)纖維素還原法制ClO2是一種新方法，其原理是：纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D與NaClO3反應(yīng)生成ClO2。完成反應(yīng)的化學(xué)方程式：__(D)__＋24NaClO3＋12H2SO4===ClO2↑＋CO2↑＋18H2O＋________ (3)ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的CN－氧化為無毒的物質(zhì)，自身被還原為Cl－。處理含CN－相同量的電鍍廢水，所需Cl2的物質(zhì)的量是ClO2的______倍。 答案　(1)①BaCl2　BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，當(dāng)溶液中存在大量CO時，BaSO4(s)會部分轉(zhuǎn)化為BaCO3(s)(或其他合理答案) ②H2、Cl2　2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O (2)C6H12O6＋24NaClO3＋12H2SO4===ClO2↑＋CO2↑＋18H2O＋Na2SO4 (3)2.5 解析　注意分析題目信息和圖示信息，能夠分析出二氧化氯發(fā)生器中有Cl2生成，是正確解決第(1)小題②問的關(guān)鍵。(1)①根據(jù)后面加入的物質(zhì)為Na2CO3和NaOH，可知前面缺少除去SO的試劑BaCl2。BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，當(dāng)溶液中存在大量CO時，BaSO4(s)會部分轉(zhuǎn)化為BaCO3(s)。②在特定條件下電解食鹽水，除了生成NaClO3外還應(yīng)有H2；根據(jù)題干信息，NaClO3與HCl反應(yīng)生成ClO2，結(jié)合得失電子守恒及圖示中從二氧化氯發(fā)生器中出來的氣體進(jìn)入了氯化氫合成塔可知，NaClO3與HCl反應(yīng)除生成ClO2外還有Cl2，可寫出化學(xué)方程式2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。 (2)纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D應(yīng)為葡萄糖(C6H12O6)，生成物可利用元素守恒推知，然后配平即可。 (3)處理相同量的CN－，Cl2和ClO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)應(yīng)相同。1 mol Cl2―→2Cl－轉(zhuǎn)移2 mol e－，1 mol ClO2―→Cl－轉(zhuǎn)移5 mol e－，則轉(zhuǎn)移相同量的電子時Cl2與ClO2的物質(zhì)的量之比為5∶2。 專題突破練 1．宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈的《洗冤集錄》中有銀針驗(yàn)毒的記載，“銀針驗(yàn)毒”涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，下列說法正確的是(　　) A．X的化學(xué)式為AgS B．銀針驗(yàn)毒時，空氣中氧氣失去電子 C．反應(yīng)中Ag和H2S均是還原劑 D．每生成1 mol X，反應(yīng)轉(zhuǎn)移2 mol電子 答案　D 解析　根據(jù)原子守恒得方程式：4Ag＋2H2S＋O2===2Ag2S＋2H2O，故Ag為還原劑，O2為氧化劑，每生成1 mol Ag2S，應(yīng)轉(zhuǎn)移 2 mol電子。 2．關(guān)于反應(yīng)Zn＋2HNO3＋NH4NO3===N2↑＋3H2O＋Zn(NO3)2，下列判斷正確的是(　　) A．生成1 mol N2，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為3NA B．生成1 mol N2，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為5NA C．溶解1 mol Zn，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為2NA D．溶解1 mol Zn，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)為4NA 答案　B 解析　 所以Zn、NH為還原劑，HNO3為氧化劑， 生成1 mol N2，應(yīng)轉(zhuǎn)移5 mol電子。 3．水熱法制備Fe3O4納米顆粒的總反應(yīng)：3Fe2＋＋2S2O＋O2＋xOH－===Fe3O4＋S4O＋2H2O，有關(guān)說法正確的是(　　) A．每轉(zhuǎn)移1.5 mol電子，有0.75 mol Fe2＋被氧化 B．x＝2 C．Fe2＋、S2O都是還原劑 D．每生成1 mol Fe3O4，轉(zhuǎn)移電子2 mol 答案　C 解析　根據(jù)電荷守恒得x＝4 A項(xiàng)，每轉(zhuǎn)移1.5 mol電子，被氧化的Fe2＋應(yīng)為1.5 mol＝1.125 mol；D項(xiàng)，每生成1 mol Fe3O4，應(yīng)轉(zhuǎn)移電子4 mol。 4．現(xiàn)有M、N、P、E 4種元素的單質(zhì)，能發(fā)生以下反應(yīng)： ①在水溶液中，M＋N2＋===M2＋＋N?、赑＋2H2O(冷)===P(OH)2＋H2↑?、跱、E相連浸入稀H2SO4中，電極反應(yīng)式為N－2e－===N2＋，2H＋＋2e－===H2↑ 判斷它們的還原性由強(qiáng)到弱的順序是(　　) A．M、N、P、E B．P、M、N、E C．M、N、E、P D．E、P、M、N 答案　B 解析　根據(jù)①可知還原性：M＞N，根據(jù)③可知還原性：N＞E，而P能與冷水直接反應(yīng)，故P的還原性最強(qiáng)，由此可得還原性：P＞M＞N＞E。 5．R、X、Y和Z是四種元素，其常見化合價均為＋2，且X2＋與單質(zhì)R不反應(yīng)；X2＋＋Z===X＋Z2＋；Y＋Z2＋===Y2＋＋Z。這四種元素的離子被還原成0價時表現(xiàn)的氧化性強(qiáng)弱順序正確的是(　　) A．R2＋＞X2＋＞Z2＋＞Y2＋ B．X2＋＞R2＋＞Y2＋＞Z2＋ C．Y2＋＞Z2＋＞R2＋＞X2＋ D．Z2＋＞X2＋＞R2＋＞Y2＋ 答案　A 解析　據(jù)X2＋＋Z===X＋Z2＋知氧化性：X2＋＞Z2＋，據(jù)Y＋Z2＋===Y2＋＋Z知氧化性：Z2＋＞Y2＋，由X2＋與單質(zhì)R不反應(yīng)推知氧化性：R2＋＞X2＋。 6．已知NaCN溶液呈堿性，(CN)2與鹵素單質(zhì)的性質(zhì)相似，CN－的還原性介于Br－、I－之間。下列變化不能發(fā)生的是(　　) A．HCNH＋＋CN－ B．(CN)2＋CH2===CH2―→NC—CH2—CH2—CN C．(CN)2＋2Br－===2CN－＋Br2 D．(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O 答案　C 解析　根據(jù)題意，還原性順序?yàn)镮－＞CN－＞Br－。A項(xiàng)，HCN為弱酸，部分電離，正確；B項(xiàng)，屬于加成反應(yīng)，正確；C項(xiàng)，還原性Br－＞CN－，與題干矛盾，錯誤；D項(xiàng)，與Cl2與NaOH的反應(yīng)類似，正確。 7．在含有n mol FeI2的溶液中通入Cl2，有x mol Cl2發(fā)生反應(yīng)。下列說法不正確的是(　　) A．當(dāng)x≤時，反應(yīng)的離子方程式為2I－＋Cl2===I2＋2Cl－ B．當(dāng)x≥n時，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I(xiàn)2＋4Cl－ C．當(dāng)Fe2＋和I－都被氧化時，x與n的關(guān)系為x＞n D．當(dāng)x＝n時，反應(yīng)后氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為n mol 答案　B 解析　由于還原性I－＞Fe2＋，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)當(dāng)x≥n時，可發(fā)生：2Fe2＋＋4I－＋3Cl2===2Fe3＋＋2I2＋6Cl－，錯誤。C、D正確。 8．NH3可消除NO的污染，反應(yīng)化學(xué)方程式為6NO＋4NH3===5N2＋6H2O?，F(xiàn)有NO與NH3的混合物1 mol 充分反應(yīng)，若還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物多1.4 g。則下列判斷中正確的是(　　) A．生成氮?dú)鉃?.6 L B．有0.3 mol NO被還原 C．生成氧化產(chǎn)物4.2 g D．原混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量之比可能為3∶2 答案　B 解析　在反應(yīng)6NO＋4NH3===5N2＋6H2O中，N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，還原產(chǎn)物與氧化產(chǎn)物之比為3∶2，當(dāng)還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物多1.4 g(即0.05 mol)時，生成N2 0.25 mol。 A項(xiàng)，沒有指明標(biāo)準(zhǔn)狀況；B項(xiàng)，被還原的NO為0.25 mol＝0.3 mol；C項(xiàng)，生成的氧化產(chǎn)物為0.25 mol28 gmol－1＝2.8 g；D項(xiàng)，若NO全部反應(yīng)，則n(NO)∶n(NH3)＝0.3 mol∶0.7 mol＝3∶7，若NH3全部反應(yīng)，則n(NO)∶n(NH3)＝0.8 mol∶0.2 mol＝4∶1。 9．有Fe3＋、Fe2＋、NO、NH、H＋和H2O六種微粒，分別屬于一個氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物，下列敘述中，不正確的是(　　) A．還原產(chǎn)物為NH B．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶8 C．若有0.5 mol NO參加還原反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子8 mol D．若把該反應(yīng)設(shè)計(jì)為電解池，則陽極反應(yīng)為Fe2＋－e－===Fe3＋ 答案　C 解析　其離子方程式為8Fe2＋＋10H＋＋NO===8Fe3＋＋NH＋3H2O。C項(xiàng)，若有0.5 mol NO參加還原反應(yīng)，應(yīng)轉(zhuǎn)移4 mol電子。 10．CuO和Fe2O3的混合物m g，向其中加入1 molL－1的HNO3溶液200 mL恰好完全反應(yīng)，若將m g該混合物用足量CO還原，充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為(　　) A．(m－3.2) g B．(2m－3.2) g C．(m－1.6) g D．(2m－1.6) g 答案　C 解析　n(O)＝＝0.1 mol，其質(zhì)量為1.6 g，所以充分反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量為(m－1.6) g。 11．微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以有效實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的要求。如下圖所示在一塊襯白紙的玻璃片的不同位置分別滴加濃度為0.1 molL－1的KI(含淀粉)溶液、NaOH(含酚酞)溶液、FeCl2(含KSCN)溶液各一滴，在圓心處放置一芝麻粒大小的KMnO4晶體，向KMnO4晶體上滴加一滴濃鹽酸，再立即用表面皿蓋好。 根據(jù)上述描述涉及到的元素，回答(1)～(3)題。 (1)KMnO4中Mn元素的化合價為___________________________________________， Fe在周期表中的位置是： _________________________________________________。 (2)結(jié)合已學(xué)知識分析a、c處可能出現(xiàn)的現(xiàn)象： a：________________________________________________________________________； c：________________________________________________________________________。 (3)b處可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： ________________________________________ ________________________________________________________________________。 已知溶液中，還原性為HSO＞I－，氧化性為IO＞I2＞SO。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入的KIO3和析出的I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如下圖所示。 請回答(4)～(5)題。 (4)a點(diǎn)處的還原產(chǎn)物是：__________(填離子符號)； b點(diǎn)―→c點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式是：__________________________________________。 (5)當(dāng)溶液中的I－為0.5 mol時，加入的KIO3可能是________ mol。 答案　(1)＋7　第四周期Ⅷ族 (2)溶液變?yōu)樗{(lán)色　紅色褪去(或紅色變淺) (3)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3 (4)I－　IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2 (5)0.5或1.1 解析　(2)a處發(fā)生反應(yīng)為Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，其現(xiàn)象為溶液變藍(lán)。 c處發(fā)生反應(yīng)為Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，堿性變?nèi)?，所以紅色變淺或褪去。 (3)Cl2可把Fe2＋氧化成Fe3＋，F(xiàn)e3＋與SCN－發(fā)生反應(yīng)。 (4)由題意可知依次發(fā)生的反應(yīng)為IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋，IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。所以a點(diǎn)處的還原產(chǎn)物為I－，b點(diǎn)到c點(diǎn)發(fā)生IO與I－之間的歸中反應(yīng)。 (5)根據(jù)離子方程式IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋，IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。 當(dāng)加入IO不足時，由于生成I－為0.5 mol，所以所加IO也為0.5 mol； 當(dāng)加入IO過量時，n(IO)＝1 mol＋(1－0.5) mol mol＝1.1 mol。 12．已知高錳酸鉀(硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。請回答下列問題： (1)該反應(yīng)中的還原劑是______________(填化學(xué)式)。 (2)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________。 (3)反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.4 mol電子，則參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為________ mol。 (4)高錳酸鉀(硫酸酸化)溶液和草酸溶液的反應(yīng)可用于測定血鈣的含量。方法是取2 mL血液用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨晶體[化學(xué)式為(NH4)2C2O4]，反應(yīng)生成CaC2O4沉淀，將沉淀用稀硫酸溶解后得到H2C2O4，再用KMnO4溶液滴定。 ①稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化學(xué)方程式是___________________________________ ________________________________________________________________________。 ②用KMnO4溶液滴定H2C2O4時，判斷滴定終點(diǎn)的方法是______________________________。 ③若消耗了1.010－4 molL－1的KMnO4溶液20.00 mL，則100 mL該血液中含鈣________ g。 答案　(1)H2C2O4　(2)2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O　(3)0.12　(4)①CaC2O4＋H2SO4===CaSO4＋H2C2O4 ②溶液由無色變?yōu)闇\紅色，并在半分鐘內(nèi)不褪色 ③0.01 解析　根據(jù)題意，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，則不難看出反應(yīng)中的還原劑是草酸。在反應(yīng)中Mn由＋7價降到＋2價，轉(zhuǎn)移10 mol電子時消耗3 mol H2SO4，所以容易求出反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.4 mol電子時，參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量為0.12 mol。高錳酸鉀溶液本身有顏色，在開始滴入草酸中時被還原，顏色消失，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時，溶液應(yīng)該是由無色變?yōu)闇\紅色。利用有關(guān)反應(yīng)的方程式可以得出關(guān)系式：5Ca2＋～2KMnO4，所以可計(jì)算出100 mL該血液中含鈣的質(zhì)量為1.010－4 molL－10.02 L5/2100 mL/2 mL40 gmol－1＝0.01 g。 13．工業(yè)生產(chǎn)無鐵硫酸鋁，以硫酸浸取鋁土礦得含鐵(Fe2＋和Fe3＋)的硫酸鋁溶液，加熱到一定溫度，攪拌，加入一定量高錳酸鉀溶液和硫酸錳溶液，在溶液中生成活性二氧化錳，調(diào)節(jié)溶液的pH，反應(yīng)一段時間，F(xiàn)e(OH)3和二氧化錳發(fā)生吸附共沉作用，最終得到無鐵硫酸鋁產(chǎn)品。 (1)KMnO4首先將Fe2＋氧化為Fe3＋，其本身被還原為MnO2，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)寫出高錳酸鉀溶液和硫酸錳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)證明，n(MnO2)/n(Fe)控制在4∶1時，除鐵效果較好。若溶液中亞鐵離子和鐵離子濃度均為0.03 molL－1，為達(dá)到較好的除鐵效果，每1 L溶液應(yīng)加入高錳酸鉀的物質(zhì)的量為__________。 (3)調(diào)節(jié)pH的作用是______________________________________________________。 (4)操作2的名稱為__________________。 (5)下列有關(guān)工藝的說法正確的是________(填字母序號)。 A．溶液的pH越大，則除鐵效果越好，但同時會影響硫酸鋁的產(chǎn)率 B．活性二氧化錳生成量應(yīng)適宜，不足時鐵的去除率較低，過量時會增加成本 C．可以直接向溶液中加入二氧化錳粉末以除去Fe(OH)3 答案　(1)MnO＋3Fe2＋＋4H＋===MnO2↓＋2H2O＋3Fe3＋ (2)2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4　0.102 mol (3)使鐵離子水解為氫氧化鐵沉淀除去 (4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 (5)AB 解析　(2) MnO?。?Fe2＋＋4H＋===MnO2↓＋2H2O＋3Fe3＋ 0.01 mol 0.03 mol 0.01 mol 0.03 mol 所以n(Fe3＋)＝0.06 mol　n(MnO2)＝0.24 mol。 2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4 2＝0.092 mol　　 　0.23 mol 所以n(KMnO4)＝0.092 mol＋0.01 mol＝0.102 mol。 (3)調(diào)節(jié)pH使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀而除去。 (4)從Al2(SO4)3溶液中結(jié)晶出Al2(SO4)3晶體應(yīng)采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。 (5)A項(xiàng)，pH越大，會生成Al(OH)3沉淀，影響Al2(SO4)3產(chǎn)率。 14．鐵是人體中必需微量元素中含量最高的元素，體內(nèi)缺失會引起貧血。含F(xiàn)eO離子的鹽具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，如高鐵酸鉀是一種新型、高效的消毒劑及綠色凈水劑。鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化可用下式表示： Fe2＋Fe3＋FeO 請回答下列有關(guān)問題： (1)Fe與過量稀硫酸反應(yīng)可以制取FeSO4。若用反應(yīng)所得的酸性溶液實(shí)現(xiàn)上述①的轉(zhuǎn)化，要求產(chǎn)物純凈?？蛇x用的試劑是________(選填序號)； a．Cl2 b．Fe c．HNO3 d．H2O2 (2)上述轉(zhuǎn)化得到的硫酸鐵可用于電化浸出黃銅礦精礦工藝。精礦在陽極浸出的反應(yīng)比較復(fù)雜，其中有一主要反應(yīng)：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，則下列說法正確的是________(選填序號)； a．反應(yīng)中，所有鐵元素均被還原 b．從物質(zhì)的組成來看，黃銅礦屬于復(fù)鹽 c．反應(yīng)中，CuFeS2既作氧化劑又作還原劑 d．當(dāng)轉(zhuǎn)移1 mol電子時，有46 g CuFeS2參加反應(yīng) (3)下列是工業(yè)制取高鐵酸鉀的一種方法，請?jiān)诜娇騼?nèi)填上合適的微粒符號并配平該離子方程式： __Fe3＋＋__＋__Cl2―→__FeO＋__Cl－＋__ 答案　(1)d　(2)d　(3)2Fe3＋＋8H2O＋3Cl2===2FeO＋6Cl－＋16H＋ 解析　(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O (2) c項(xiàng)，CuFeS2僅作還原劑。 d項(xiàng)，當(dāng)轉(zhuǎn)移4 mol電子時，有184 g CuFeS2參加反應(yīng)。 所以當(dāng)有1 mol電子轉(zhuǎn)移時，應(yīng)有46 g CuFeS2參加反應(yīng)。