江苏专用2021高考化学一轮复习专题4氧化还原反应练习含解析

1专题4氧化还原反应备考篇提纲挈领【考情探究】课标解读考点氧化还原反应的概念、原理及应用解读1.理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用2.掌握氧化还原反应的基本概念和基本规律3.能正确书写化学方程式,并能根据质量守恒定律进行有关计算考情分析本专题设题形式有化工流程题、实验综合题或化学反应原理综合题等,通常有两种考法:一、氧化还原化学(离子)方程式的书写:①根据信息或题设情景写氧化还原化学(离子)方程式;②根据信息或题设情景写原电池或电解池的总反应式,其实质也属于氧化还原反应的范畴二、氧化还原反应相关计算:通常是根据题给数据,利用得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行相关计算,确定物质组成或求算纯度或确定化学式中原子个数之比等备考指导本专题涉及的具体内容灵活多变,但是其核心——“守恒思想”始终贯穿首尾,此类题属于“较难题”,学生通过适当练习完全可以掌握其要领2021年高考备考重点应关注“以元素化合物知识为载体,以物质的量为中心、以得失电子守恒为依据的基本计算”。预计2021年高考这类题还会出现【真题探秘】2基础篇固本夯基【基础集训】考点氧化还原反应的概念、原理及应用1.工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程如下:已知:物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2NaCl沸点/℃57.6(易水解)180(升华)300(升华)1023801回答下列问题:(1)高温反应后,铝土矿中的氧化物均转变为相应的氯化物,由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的化学方程式为。(2)“废渣”的主要成分是。答案(1)Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO3(2)NaCl、FeCl22.烟气(主要污染物SO2、NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的SO2、NOx是环境保护的重要课题。(1)用碳酸钠溶液吸收NO2的过程会产生NaNO2和NaNO3,写出相关化学反应方程式:。(2)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使N-变为N。电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性和选择性均起到重要作用。①其他条件不变,向其中一份电解液中投入一定量NaCl,去除N的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低。可能的原因是。②其他条件不变,只改变溶液的pH,N-去除率如图所示,pH升高时,去除率,可能的原因是。答案(1)Na2CO3+2NO2NaNO2+NaNO3+CO2(2)①水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气(或游离氯),与N发生氧化还原反应,生成N2,从而使N从水溶液中得到去除②降低随着pH的升高,催化剂的催化活性明显下降(催化剂表面吸附的物质种类不同,酸碱度影响催化剂的活性)(其他合理答案也得分)3.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。实验室模拟工业生产K2FeO4的流程如下:(1)K2FeO4既能杀菌消毒,又能沉降水中悬浮物,其原因是。4(2)无隔膜法电解饱和NaCl溶液制备NaClO总反应的离子方程式为。()“氧化”时发生反应的化学方程式为,Na2FeO4、FeCl3、NaClO氧化性由强到弱的顺序为。()“过滤”所得滤液中,除OH-外,一定存在的阴离子为(填离子符号)。(5)试从沉淀溶解平衡的角度解释“转化”得以顺利实现的原因。答案(1)K2FeO4具有强氧化性,故能杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解产生Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮物产生沉降(2)Cl-+H2OH2↑+Cl-(3)3NaClO+2FeCl3+10NaOH2Na2FeO4+9NaCl↓+52ONaClONa2FeO4FeCl3(4)Fe2-、Cl-(5)在Na2FeO4溶液中加入饱和KOH溶液,导致c2(K+)·c(Fe2-)Ksp(K2FeO4),析出K2FeO4晶体。综合篇知能转换【综合集训】1.(2020届南通栟茶中学学情监测一,11)根据表中信息判断,下列选项正确的是()序号反应物产物①KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4…②Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3③KClO3、HClCl2…A.第①组反应的其余产物仅为H2OB.第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比不大于1∶2C.第③组反应中生成1molCl2,转移电子2molD.氧化性由强到弱顺序为Cl2Fe3+Br2答案B2.[2020届连云港新海中学学情检测二,18(2)③]以软锰矿(主要成分为MnO2)和硫锰矿(主要成分为MnS)为原料制备硫酸锰晶体的工艺流程如下:5(2)实验室常用氧化还原法测定MnSO4·2O晶体的纯度,原理如下:2Mn2++N-+4P-+2H+2[Mn(PO4)2]3-+N2-+H2ON+N2-N2↑+22O[Mn(PO4)2]3-+Fe2+Mn2++[Fe(PO4)2]3-称取MnSO4·2O样品1.0000g,溶于适量水,以磷酸作配位剂,加入适量硝酸铵,在220~20℃下充分反应。然后以N-苯代邻氨基苯甲酸作指示剂,用0.1000mol·L-1硫酸亚铁铵标准溶液滴定生成的[Mn(PO4)2]3-至终点。重复操作3次,记录数据如下表:滴定次数0.1000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液读数(mL)滴定前滴定后10.1020.2021.3221.3231.0520.95③计算样品中MnSO4·2O的质量分数(写出计算过程)。答案(2)③消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液平均值为20.00mLMnSO4·2O~[Mn(PO4)2]3-~Fe2+n(MnSO4·2O)=n(Fe2+)=20.00×10-3L×0.1000mol·L-1=2×10-3mol样品中MnSO4·2O的质量分数为:(2×10-3mol×169g·mol-1)/1.0000g×100%=.8%3.(2018盐城期中,18)[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(聚合硫酸铁,PFS)广泛用于饮用水等的净化处理。一种制备PFS并测定其盐基度的步骤如下:①称取一定量的FeSO4·72O溶于适量的水和浓硫酸中。②在不断搅拌下,以一定的滴速滴入30%的H2O2溶液,至FeSO4被充分氧化。③经聚合、过滤等步骤制得液态产品:PFS溶液。④称取步骤③中产品1.5000g置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热至沸,趁热加入稍过量的SnCl2溶液(Sn2++2Fe3+2Fe2++Sn4+),多余的SnCl2用HgCl2氧化除去,再加入由硫酸、6磷酸组成的混酸及指示剂,立即用0.1000mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+(K2Cr2O7被还原为Cr3+),滴至终点时消耗K2Cr2O7溶液20.00mL。⑤另称取步骤③中产品1.5000g置于250mL聚乙烯锥形瓶中,加入25mL0.5000mol·L-1盐酸、20mL煮沸后冷却的蒸馏水,摇匀并静置,再加入10mLKF溶液(足量,掩蔽Fe3+),摇匀,然后加入酚酞作为指示剂,用0.5000mol·L-1的NaOH溶液滴定过量的盐酸直至终点,消耗NaOH溶液16.00mL。(1)步骤②采用“滴入”而不是一次性加入H2O2溶液氧化Fe2+,目的是。(2)步骤④K2Cr2O7溶液滴定Fe2+时发生反应的离子方程式为。(3)步骤⑤用NaOH溶液滴定时,已达滴定终点的判断依据是。(4)盐基度是衡量聚合硫酸铁质量的一个重要指标{聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m中盐基度=(-)(Fe)×100%}。通过计算确定产品的盐基度(写出计算过程)。答案(1)减少H2O2的分解损失(2)Cr272-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O(3)当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变为红色且半分钟内红色不褪去(4)n(Fe3+)=6n(Cr272-)=6×0.1000mol·L-1×20.00×10-3L=1.200×10-2moln(OH-)=0.5000mol·L-1×25.00×10-3L-0.5000mol·L-1×16.00×10-3L=.500×10-3mol盐基度=.50010-mol1.20010-2mol×100%=12.50%产品的盐基度为12.50%应用篇知行合一【应用集训】1.(2020届南通调研,17)双氧水是常见的氧化剂、消毒剂,一种制取双氧水的流程如下:7(1)“电解”后生成(NH4)2S2O8,该反应的化学方程式为。(2)“反应”中部分物质的浓度变化如右图所示,该反应的离子方程式为。(3)双氧水中H2O2的含量可以用酸性KMnO4溶液来测定,测定时Mn-被还原成Mn2+,测定反应的离子方程式为。(4)pH=6时,(NH4)2S2O8溶液与足量MnSO4反应有MnO2沉淀生成,过滤后所得滤液中含硫微粒均为S2-,该反应的离子方程式为。答案(1)2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2↑(2)S282-+2H2O2S2-+H2O2+2H+(3)2Mn-+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+82O(4)S282-+Mn2++2H2O2S2-+MnO2↓++2.[2020届扬州中学开学测试,16(1)(2)①]由次氯酸钠碱性废水(含有杂质Ca2)处理硫酸工业尾气的流程如下:(1)次氯酸钠不稳定,温度较高时会分解生成NaClO3,该反应的化学方程式为。(2)控制合适的条件有利于提高SO2的吸收率(脱硫率)。①脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应之一为:SO2+2OH-S2-+H2O;另一个为氧化还原反应,请写出该反应的离子方程式:。8答案(1)3NaClO2NaCl+NaClO3(2)①S2-+ClO-S2-+Cl-或SO2+ClO-+2OH-S2-+H2O+Cl-3.[2019启东、海门、通州联考,19(1)]科学研究发现,铬的化合物有毒,对环境有很大的危害。Cr(+6价)有致癌作用,其毒性是Cr(+3价)毒性的100倍。某科研小组采用如下方案对含铬的废水进行处理和回收利用。已知:①在酸性条件下用NaHSO3可将+6价Cr还原成+3价。②铬和铝及其化合物的化学性质相似。③无水三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化。氯化铬晶体(CrCl3·62O)难溶于乙醚,易溶于水和乙醇,易水解。回答下列问题:(1)“还原”阶段可用烟道气中SO2代替NaHSO3溶液,并充分利用资源。写出用SO2时发生反应的离子方程式:。用离子方程式表示调节溶液pH不超过8的原因。答案(1)Cr272-+3SO2+2H+2Cr3++3S2-+H2OCr(OH)3+OH-Cr2-+2H2O创新篇守正出奇创新集训1.(2018北京朝阳一模,12)某同学进行如下实验(溶液的浓度均为1mol/L)。实验①②③现象产生无色气泡产生无色气泡,液面上方呈浅红棕色产生无色气泡(能使湿润pH试纸变蓝)9下列对实验现象的解释或推测不合理的是()A.①中:2Al+2OH-+2H2O2Al2-+3H2↑B.根据上述实验判断,NaNO3的氧化性强于水C.②中:Al+3N-+6H+Al3++3NO2↑+2OD.③中使湿润pH试纸变蓝的气体是NH3答案C2.(2019北京朝阳一模,28)某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。实验Ⅰ:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。资料:I-在酸性溶液中可氧化I-,反应为I-+5I-+6H+3I2+3H2O。(1)溶液变蓝,说明Na2SO3具有性。(2)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:ⅰ.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能(填“大”或“小”),反应速率慢。ⅱ.t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3,(用离子方程式表示),I2被消耗。(3)下述实验证实了假设ⅱ合理。实验Ⅱ:向实验Ⅰ的蓝色溶液中加入,蓝色迅速消失,后再次变蓝。(4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程,装置如右下。实验Ⅲ:K闭合后,灵敏电流计的指针偏转情况记录如下表:表