考点4氧化还原反应

圆学子梦想铸金字品牌-1-温馨提示：此题库为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，关闭Word文档返回原板块。考点4氧化还原反应一、选择题1.(2015·四川高考·1)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是()A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋内的脱氧剂【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)氧化还原反应的标志是化合价的变化;(2)还原剂在化学反应中起还原作用。【解析】选D。明矾净水是因为Al3+水解成Al(OH)3胶体吸附杂质,属于非氧化还原反应;甘油具有强的吸湿性,可以让皮肤上的水分不会太快散发,同时适当从空气中吸收水蒸气,属于非氧化还原反应;漂粉精具有强氧化性,故可作消毒剂;铁粉可以消耗食品袋中的氧气,铁粉自身被氧化,起还原作用。2.(2015·海南高考·1)化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是()A.明矾净化水B.纯碱去油污C.食醋除水垢D.漂白粉漂白织物【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)常见的化学常识中的化学原理;(2)了解盐类水解在日常生活中的应用以及漂白粉漂白原理。【解析】选D。明矾净化水是利用铝离子水解产生的氢氧化铝胶体具有吸附作用,圆学子梦想铸金字品牌-2-与物质的氧化性无关,A不符合题意;纯碱去油污是利用碳酸根离子水解显碱性,油脂在碱性条件下水解,生成可溶性的物质,与物质的氧化性无关,B不符合题意;食醋除水垢,是利用醋酸的酸性,与物质的氧化性无关,C不符合题意;漂白粉的有效成分是次氯酸钙,该物质与水发生反应生成的次氯酸具有强氧化性,可以将织物的色素氧化为无色物质,D符合题意。3.(2015·海南高考·6)已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-2R+3Cl-+5H2O。则R中R的化合价是()A.+3B.+4C.+5D.+6【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)可以依据氧化还原反应中的电子守恒确定元素R的化合价;(2)也可以根据化学反应中的电荷守恒先确定n值,再确定R的化合价。【解析】选D。根据氧化还原反应得失电子守恒(化合价升降相等),反应中氯元素化合价由+1→-1(化学计量数为3),因此R元素的化合价由+3升高到+6价(化学计量数为2),由此判断D正确。(另解可以根据电荷守恒快速判断n=2,进而确定R的化合价为+6价)。【误区提醒】可以使用化合价升降数相等来确定元素R的化合价,还可以通过化学反应前后电荷守恒确定n值,进而确定R的化合价。4.(2015·江苏高考·3)下列说法正确的是()A.分子式为C2H6O的有机化合物性质相同B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能途径a:CCO+H2CO2+H2O途径b:CCO2C.在氧化还原反应中,还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数D.通过化学变化可以直接将水转变为汽油圆学子梦想铸金字品牌-3-【解析】选C。分子式为C2H6O的有机化合物可能为CH3CH2OH,也可能为CH3OCH3,二者性质不同,A项错误;途径a和途径b均为单质碳生成二氧化碳,根据盖斯定律,二者能量变化相同(起始态相同),B项错误;在氧化还原反应中得失电子守恒,C项正确;将水变为汽油是不现实的,水中只含氧、氢元素,而汽油含有碳、氢元素,组成元素不同无法转化,D项错误。【误区提醒】该题易错选B项。错误地认为途径a生成了CO和H2,CO和H2燃烧放出的热量多,而忽视了C生成CO和H2需吸收热量。没有根据盖斯定律解决此题。5.(2015·江苏高考·4)在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C。下列说法正确的是()A.元素C的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体B.Mg、MgO中镁元素微粒的半径:r(Mg2+)r(Mg)C.在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性D.该反应中化学能全部转化为热能【解析】选C。除金刚石和石墨外,C还存在C60等同素异构体,A项错误;Mg的电子层数比Mg2+多,所以半径r(Mg)r(Mg2+),B项错误;反应方程式为2Mg+CO22MgO+C,还原剂为Mg,还原产物为C,由还原剂的还原性强于还原产物,可得Mg的还原性强于C,C项正确;燃烧过程中除了转化为热能还转化为光能等其他能量,D项错误。二、非选择题6.(2015·北京高考·28)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:圆学子梦想铸金字品牌-4-(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ,目的是使实验Ⅰ的反应达到。(2)ⅲ是ⅱ的对比实验,目的是排除ⅱ中造成的影响。(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:。(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测ⅰ中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用如图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。①K闭合时,指针向右偏转,b作极。②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管中滴加0.01mol·L-1AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是。(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因。①转化原因是。②与(4)实验对比,不同的操作是。(6)实验Ⅰ中,还原性:I-Fe2+;而实验Ⅱ中,还原性:Fe2+I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论圆学子梦想铸金字品牌-5-是。【解题指南】解答本题时应按照以下流程:【解析】(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ,目的是使实验Ⅰ的反应达到化学平衡状态。(2)实验ⅲ加入了水,是实验ⅱ的对比实验,因此目的是排除因加入FeSO4溶液而将溶液稀释引起溶液颜色的变化。(3)ⅰ中加入AgNO3,Ag+与I-生成AgI黄色沉淀,I-浓度降低,2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡逆向移动,溶液褪色;ⅱ中加入FeSO4,Fe2+浓度增大,平衡逆向移动,溶液颜色变浅。(4)①K闭合时,指针向右偏转,表明b极为正极,Fe3+得电子;②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01mol·L-1AgNO3溶液,产生黄色沉淀,I-浓度减小,2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡左移,指针向左偏转。(5)①Fe2+向Fe3+转化的原因是Fe2+浓度增大,还原性增强。②与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零后,向U型管右管中滴加1mol·L-1FeSO4溶液。(6)将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是在其他条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化性和还原性,导致平衡移动。答案:(1)化学平衡状态(2)溶液稀释对颜色变化(3)ⅰ中加入Ag+发生反应:Ag++I-AgI↓,c(I-)降低;ⅱ中加入FeSO4,c(Fe2+)增大,平衡均逆向移动圆学子梦想铸金字品牌-6-(4)①正②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转(5)①Fe2+浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-②向U型管右管中滴加1mol·L-1FeSO4溶液(6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化性和还原性,并影响平衡移动方向7.(2015·全国卷Ⅱ·28)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:(1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为。(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:①电解时发生反应的化学方程式为。②溶液X中大量存在的阴离子有。③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是(填标号)。a.水b.碱石灰c.浓硫酸d.饱和食盐水(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50mL水溶解后,再加入3mL稀硫酸;Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;圆学子梦想铸金字品牌-7-Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S22I-+S4),指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。②玻璃液封装置的作用是。③Ⅴ中加入的指示剂通常为,滴定至终点的现象是。④测得混合气中ClO2的质量为g。(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是(填标号)。a.明矾b.碘化钾c.盐酸d.硫酸亚铁【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)书写化学方程式时要注意结合题目给出的物质书写产物;(2)注意利用氧化性、还原性进行物质的除杂。【解析】(1)根据氧化还原反应中得失电子守恒,氯元素的化合价从+5价降到+4价,得1个电子,氯酸钾是氧化剂;硫元素的化合价从+4价升高到+6价,失去2个电子,亚硫酸钠是还原剂,根据得失电子相等可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1。(2)①根据图示可知氯化铵和氯化氢反应生成氢气和NCl3,配平即可。②根据产物中有氨气生成可知溶液为碱性,存在氢氧根离子,根据元素守恒可知还存在氯离子。③ClO2易溶于水,a、d错误;碱石灰不能吸收NH3,b错误。(3)①ClO2能把碘离子氧化为碘单质,自身被还原为氯离子。②由于ClO2有毒,容易逸出进入空气中,所以玻璃液封装置的作用是吸收残余的圆学子梦想铸金字品牌-8-二氧化氯气体。③由于碘单质遇到淀粉变蓝,所以常用的指示剂为淀粉。滴定终点的颜色为溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变。④根据方程式可知2ClO2～5I2～10S2,则测得混合气中ClO2的质量为0.1000mol·L-1×0.02L×67.5g·mol-1÷5=0.02700g。(4)亚氯酸盐有氧化性,除去它要用有还原性的硫酸亚铁,同时产生的铁离子还能净水。答案:(1)2∶1(2)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3②Cl-、OH-③c(3)①2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O②吸收残余的二氧化氯气体③淀粉溶液溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变④0.02700(4)d8.(2015·山东高考·29)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备,钴氧化物可通过处理钴渣获得。(1)利用如图装置电解制备LiOH,两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为溶液(填化学式),阳极电极反应式为,电解过程中Li+向电极迁移(填“A”或“B”)。(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:圆学子梦想铸金字品牌-9-Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为,铁渣中铁元素的化合价为,在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为。【解题指南】解答本题注意以下两点:(1)注意阴、阳离子的放电顺序以及阴、阳离子在电解池内部移动方向的判断;(2)注意流程中各步所加试剂的作用以及原子守恒观点的应用。【解析】(1)B极区产生H2,同时生成LiOH,则B极区电解液为LiOH溶液;电极A为阳极,阳极区电解液为LiCl溶液,根据放电顺序,阳极上Cl-失去电子,则阳极电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑;根据电流方向,电解过程中Li+向B电极迁移。(2)在酸性条件下,Co(OH)3首先与H+反应生成Co3+,Co3+具有氧化性,把S氧化为S,配平可得离子方程式:2Co(OH)3+4H++S2Co2++S+5H2O;铁渣中铁元素的化合价应该为高价,为+3价;CO2的物质的量为1.344L÷22.4L·mol-1=0.06mol,根据CoC2O4的组成可知钴元素的物质