（北京专用）2020届高考化学一轮复习 专题四 氧化还原反应课件

专题四氧化还原反应高考化学(北京专用)五年高考A组自主命题·北京卷题组考点一氧化还原反应的概念及应用1.(2016北京理综,10,6分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2 (橙色)+H2O 2Cr (黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验: 27O24O 结合实验,下列说法不正确的是 ()A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄B.②中Cr2 被C2H5OH还原C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色27O答案D④中存在C2H5OH,溶液变为酸性后,K2Cr2O7的氧化性增强,会将C2H5OH氧化,溶液变成绿色。思路分析K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2 (橙色)+H2O 2Cr (黄色)+2H+,改变H+浓度,平衡发生移动,氧化性强弱也发生改变。27O24O疑难突破在Cr2 (橙色)+H2O 2Cr (黄色)+2H+平衡体系中,加酸或加碱会使平衡发生移动,但移动过程中并没有发生氧化还原反应,②中溶液变成绿色,是K2Cr2O7将C2H5OH氧化后本身被还原为Cr3+所致。27O24O2.(2018北京理综,28节选)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。(2)探究K2FeO4的性质①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色方案Ⅱ用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由产生(用方程式表示)。ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是。③资料表明,酸性溶液中的氧化性Fe Mn ,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性Fe Mn 。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:。24O4O24O4O答案(2)①ⅰ.Fe3+4Fe +20H+ 4Fe3++3O2↑+10H2Oⅱ.排除ClO-的干扰③理由:Fe 在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是Mn 的颜色方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色24O24O4O解析(2)①ⅰ.Fe3+遇KSCN溶液显红色,故溶液中含有Fe3+;在酸性条件下,K2FeO4快速分解可生成Fe3+。ⅱ.用KOH溶液洗涤可除去固体表面吸附的KClO等物质,排除对后续实验的干扰。③在酸性条件下,Fe 发生反应:4Fe +20H+ 4Fe3++3O2↑+10H2O,振荡后溶液呈浅紫色能说明有Mn 生成。24O24O4O3.(2015北京理综,28,15分)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: (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+。用右图装置(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形管左管中滴加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,该同学用如图装置进行实验,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,得出的结论是。答案(1)化学平衡状态(2)溶液稀释对颜色变化(3)加入Ag+发生反应:Ag++I- AgI↓,c(I-)降低;或增大c(Fe2+),平衡均逆向移动(4)①正②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转(5)①Fe2+随浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-②向右管中加入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、还原能力,并影响平衡移动方向解析(1)反应“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”为可逆反应,当溶液颜色不再改变时,说明有色物质的物质的量浓度不再变化,即可逆反应达到了化学平衡状态。(2)实验ⅱ中加入了FeSO4溶液,有色溶液的稀释也会导致溶液颜色变浅,因此需做对比实验,以排除稀释对溶液颜色变化造成的影响。(4)①K闭合后即形成了原电池,b极的电极反应式为Fe3++e- Fe2+,故b是原电池的正极。②根据该同学的推测,若I-的还原性弱于Fe2+,则应发生反应:I2+2Fe2+ 2Fe3++2I-,其中b极电极反应式为Fe2+-e- Fe3+,即b作原电池的负极,由①中现象可知,此时电流计指针应向左偏转。(5)①(4)中的原理是c(I-)降低导致I-的还原性弱于Fe2+,据此不难推测ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因应是c(Fe2+)增大导致Fe2+还原性强于I-。②若要增大c(Fe2+),可向U形管右管中加入1mol·L-1FeSO4溶液。(6)对比(3)和(4)、(5)不难发现,物质的氧化性或还原性的强弱与物质的浓度有关,对于一个可逆反应,在平衡时,可通过改变物质的浓度来改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向。审题方法仔细阅读实验流程,明确各步操作的原理或目的,根据题目要求分析解答。评析本题将化学平衡的移动与氧化还原反应巧妙地结合在一起,平中出奇,耐人寻味。考生需打破思维定式,灵活运用所学知识才能突破各个设问,属中等难度题目。4.(2019北京理综,26,12分)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的amol·L-1KBrO3标准溶液;Ⅱ.取V1mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入V2mL废水;Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI;Ⅴ.用bmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液V3mL。已知:I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色考点二氧化还原反应方程式的书写、配平及相关计算(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和。(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是。(3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是。(4)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是。(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是。(6)Ⅴ中滴定至终点的现象是。(7)废水中苯酚的含量为g·L-1(苯酚摩尔质量:94g·mol-1)。(8)由于Br2具有性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。答案(1)容量瓶(2)Br +5Br-+6H+ 3Br2+3H2O(3) +3Br2  ↓+3HBr(4)Br2过量,保证苯酚完全反应(5)反应物用量存在关系:KBrO3~3Br2~6KI,若无苯酚时,消耗KI物质的量是KBrO3物质的量的6倍,因有苯酚消耗Br2,所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量(6)溶液蓝色恰好消失(7) (8)易挥发3O132(6)946aVbVV解析本题所涉及的知识点有化学仪器的使用,离子方程式的书写,氧化还原滴定原理的应用,物质的量浓度的相关计算等。试题通过实验的方式考查了学生的实验操作能力,分析、推理能力和接受、吸收、整合信息的能力,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。(1)配制标准溶液用到的玻璃仪器除了给出的三种仪器外,还有容量瓶。(4)溶液为黄色说明仍有Br2存在,此时废水中的苯酚已完全反应。(5)假设废水中没有苯酚,KBrO3和KBr反应生成的Br2完全和KI反应时,消耗KI的物质的量刚好是KBrO3的6倍。实际上苯酚一定会消耗一定量的Br2,所以当n(KI)∶n(KBrO3)=6∶1时,KI就已经过量了。(7)由KBrO3与KBr反应生成的Br2的物质的量的计算:Br +5Br-+6H+ 3Br2+3H2O1mol3molamol·L-1×V1×10-3L3aV1×10-3mol与废水反应后剩余的Br2的物质的量的计算:3OBr2~I2~2Na2S2O31mol2mol bV3×10-3molbmol·L-1×V3×10-3L与苯酚反应的Br2的物质的量为(3aV1×10-3- bV3×10-3)mol;设废水中苯酚的物质的量为x, ~3Br21mol3molx(3aV1- bV3)×10-3mol解得x=(aV1- bV3)×10-3mol,所以废水中苯酚的含量为 = g·L-1。121212163113321()1094l610aVbVmolgmoVL13294(6)6aVbVV(8)当Br2挥发掉后,在Ⅴ步骤中消耗的Na2S2O3的量减少,即V3减小,导致测定结果偏高。5.(2014北京理综,27,12分)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。①气体a的成分是。②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O2 1+3。(2)将气体a通入测硫装置中(如右图),采用滴定法测定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化学方程式:。②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗zmLNaOH溶液。若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数:。 ①气体a通过B和C的目的是。②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是。答案(1)①O2、SO2、CO2②Fe3O4SO2(2)①H2O2+SO2 H2SO4② (3)①排除SO2对CO2测定的干扰②吸收CO2前、后吸收瓶的质量yzx(3)将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。解析(1)①钢样在O2中灼烧,所得气体a的成分是SO2、CO2和过量的O2。②依据质量守恒定律及得失电子守恒,可写出反应方程式:3FeS+5O2 Fe3O4+3SO2。(2)①H2O2氧化SO2的化学方程式为SO2+H2O2 H2SO4。②钢样中m(S)=yzg,故钢样中硫的质量分数为 。(3)①气体a通过B、C时,SO2被氧化吸收,排除了SO2对CO2测定的干扰。②测定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质量,就可得出灼烧生成CO2的质量,进而求出钢样中碳的质量分数。yzx思路分析(1)利用质量守恒定律和得失电子守恒判断出生成物,完成化学方程式;(2)读懂题目信息,利用已知数据计算;(3)重铬酸钾具有强氧化性,可以除去二氧化硫,避免二氧化硫对二氧化碳的测定造成干扰。知识拓展氧化还原反应类试题的解题策略涉及“几种元素被氧化(或被还原)”或“谁先被氧化(或被还原)”时,依据先后规律解答;涉及电子转移数或氧化剂(或氧化产物)与还原剂(或还原产物)比例问题时,依据守恒规律解答;涉及能否发生某反应,一般依据强弱规律解答;而判断含有不同价态的同种元素的物质之间反应的化合价变化情况,则要依据转化规律解答。B组统一命题、省（区、市）卷题组考点一氧化还原反应的概念及应用1.(2015四川理综