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2013届高考化学一轮精品教学案 2.3 氧化还原反应(1)【2012考纲解读】考纲内容能力要求考点定位了解氧化还原反应的概念及概念间的相互关系。能正确理解氧化还原反应的概念及概念间的相互关系;能用单、双线桥正确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目;能正确判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。氧化还原反应是高中化学的基础知识,它贯穿与高中化学的始终,是高考化学的高频考点之一。氧化还原的应用主要集中在氧化性、还原性的强弱比较,氧化还原反应中电子转移的方向和数目的表示,以电子转移为核心的有关计算等等。从历年高考试题来看,其考查方式灵活多样,可以独立命题考查,也可以贯穿于填空、推断、实验、计算等各类试题之中,正确理解氧化还原反应的概念和规律,灵活运用电子转移守恒是掌握本讲知识的关键。了解氧化还原反应的本质是电子的转移,了解常见的氧化还原反应。能正确比较氧化剂的氧化性、还原剂的还原性强弱;掌握氧化还原反应方程式的配平方法;灵活运用电子转移守恒法进行氧化还原反应的相关计算。【重点知识梳理】一、有关氧化还原反应概念之间的关系图二、氧化还原反应的表示方法。1.双线桥表示法:双线桥用箭头表示出同一元素在反应过程中的变化情况,同时双线桥法还表示出元素化合价升降和氧化、还原的关系。在用双线桥表示电子得失时,应注明“得(或+)”、“失(或-)”字样,因为此时的箭头不具有得失的意义,而得失电子的数目,则等于反应中相应元素的化合价的升高或降低的总数。2.单线桥法能很明了地表示出反应中的电子转移方向与数目。单线桥的箭头自失电子的元素开始,指向得电子的元素,由于箭头的方向已表达了得失电子的含义,线桥上不再标出“得”“失”字样。例:【特别提醒】对于氧化还原反应的表示,首先要正确判断元素的化合价,依据化合价升降作出判断,一定要注意得失电子守恒。三、 氧化还原反应方程式的配平以及综合计算1.氧化还原反应方程式的配平列出元素化合价升高和降低的数值n:-3 +2 升高 5o:0 -2 降低 2,o2中含有2个氧原子,则降低22 = 4求出最小公倍数,使化合价升高和降低总价数相等5与4的最小公倍数为20,则n:-3 +2 升高 54o:0 -2 降低 2,o2中含有2个氧原子,则降低22 = 45则4和5即是nh3 与o2前的系数,但不一定是最终系数。即4 nh3 + 5 o2 no + h2o(2)缺项配平:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数,再通过比较反应物和生成物,确定缺项。缺项的物质一般为h2o 、酸或碱,然后用观察法配平。题目给定氧化剂和还原剂的物质的量之比,求氧化产物或还原产物的化合价。某一氧化还原反应中氧化剂或还原剂不止一种,求某一部分氧化剂(或还原剂)氧化(或还原)还原剂(或氧化剂)的物质的量。【特别提醒】守恒思想是中学化学中最重要的思想之一,利用得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒的思想解题,可以事半功倍。四、氧化还原反应中的基本规律1.氧化性、还原性的判断规律氧化性是指得电子的能力,还原性是指失电子的能力。氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的难易程度,与得失电子的多少无关。从元素的价态考虑:最高价态只有氧化性;最低价态只有还原性;中间价态既有氧化性又有还原性。根据非金属的活泼性判断非金属性越强,单质的氧化性越强,其对应离子的还原性越弱。如:氧化性 f2cl2br2i2s还原性 s2 i br cl f。根据氧化还原反应进行的方向以及反应条件或剧烈程度来判断:氧化性:氧化剂 氧化产物还原性:还原剂 还原产物不同氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时,反应条件越易,氧化性(还原性)越强;用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。某些物质的氧化性或还原性与外界条件有关温度:如浓硫酸具有强的氧化性,热的浓硫酸比冷的浓硫酸的氧化性更强。浓度:如硝酸的浓度越高,氧化性越强。酸碱性:如kmno4的氧化性随酸性的增强而增强。2.氧化还原反应的规律【特别提醒】氧化还原反应价态转化规律:邻位转化规律:某价态元素遇弱氧化剂(还原剂)时,通常只被氧化(或还原)到相邻价态。如h2s 一般被氧化成s。fe3+一般被还原为fe2+。归中规律:不同价态的同种元素间发生氧化还原反应,其结果是两种价态只能相互靠近或最多达到相同价态,而决不会出现高价态边低,低价态变高的交叉现象。所以同一元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。【高频考点突破】考点一 氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物概念定义注意点氧化反应物质失去电子的反应物质失去电子的外部表现为化合价的升高还原反应物质得到电子的反应物质得到电子的外部表现为化合价的降低被氧化元素失去电子的过程元素失去电子的外部表现为化合价的升高被还原元素得到电子的过程元素得到电子的外部表现为化合价的降低氧化产物通过发生氧化反应所得的生成物氧化还原反应中,氧化产物、还原产物可以是同一种产物,也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。如反应4fes2+11o2=2fe2o3+8so2中,fe2o3和so2均既为氧化产物,又为还原产物。还原产物通过发生还原反应所得的生成物氧化剂得到电子的反应物常见氧化剂:(1)活泼的非金属单质;如卤素单质(x2)、o2、s等(2)高价金属阳离子;如fe3+、cu2+等(3)高价或较高价含氧化合物;如mno2、浓h2so4、hno3、kmno4等(4)过氧化物;如na2o2、h2o2等还原剂失去电子的反应物常见还原剂:活泼或较活泼的金属;如k、na、zn、fe等一些非金属单质;如h2、c、si等较低态的化合物;co、so2、h2s、na2so3、feso4氧化性得到电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与得失电子的数目无关。还原性失去电子的能力每生成19.2gti,反应、中共转移4.8mole-。 a b c d解析:中c、mg在反应中均为还原剂,被氧化;经计算知中每生成19.2gti,反应、中共转移3.2mole- 答案:d考点二 物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较 氧化性得电子性,得到电子越容易氧化性越强还原性失电子性,失去电子越容易还原性越强由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。1.根据金属活动性顺序来判断:一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。2.根据非金属活动性顺序来判断:一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。3.根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示:规律:反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性,反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。4.根据氧化还原反应发生的条件来判断: 如:mn02+4hcl(浓) mncl2+c12+2h20 2kmn04+16hcl(浓)=2mncl2+5c12+8h2o 后者比前者容易(不需要加热),可判断氧化性 kmn04mn027.根据原电池的正负极来判断:在原电池中,作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。8.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。如:cl-失去电子的能力强于oh-,还原性:。9.根据元素在周期表中位置判断:(1)对同一周期金属而言,从左到右其金属活泼性依次减弱。如na、mg、a1金属性依次减弱,其还原性也依次减弱。(2)对同主族的金属而言,从上到下其金属活泼性依次增强。如li、na、k、rb、cs金属活泼性依次增强,其还原性也依次增强。(3)对同主族的非金属而言,从上到下其非金属活泼性依次减弱。如f、cl、br、i非金属活泼性依次减弱,其氧化性也依次减弱。原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如:氧化性等。例2、常温下,在下列溶液中发生如下反应考点三 氧化还原反应方程式的配平方法1.配平原则:电子守恒、原子守恒、电荷守恒2.配平步骤(以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例):标出化合价变化了的元素的化合价。如:+7 -1 +4 0kmno4+hcl=kcl+mncl2+cl2+h2o根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数,使之成11的关系。如:+7 -1 +4 0kmno4+2hcl=kcl+mncl2+cl2+h2o调整系数,使化合价升降总数相等。化合价 5 kmno4+2hcl=kcl+mncl2+cl2+h2o化合价2根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。如:2kmno4+10hcl=kcl+2mncl2+5cl2+h2o例3、对于反应kmno4+hclkcl+mncl2+cl2+h2o(未配平),若有0.1mol kmno4参加反应,下列说法正确的是( )a其转移电子0.5mol b生成cl20.5molc参加反应hcl为16mol dcl2是还原产物考点四 电子转移守恒应用电子转移守恒法是依据氧化剂与还原剂得失电子数目相等这一原则进行计算的。电子转移守恒法是氧化还原反应计算的最基本的方法。 例4、在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为( )al11 b221 c231 d432考点5 氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物判断例5、下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为12的是( ) a.o3+2ki+h2o=2koh+i2+o2 b.2ch3cooh+ca(clo)2=2hclo+(ch3coo)2cac.i2+2naclo3=2naio3+cl2 d.4hcl+mno2=mncl2+cl2+2h2o 解析:反应a中氧化剂为o3,还原剂为ki,从方程式系数易知,其物质的量之比为12;反应b为非氧化还原反应;反应c中氧化剂为naclo3,还原剂为i2,从方程式系数易知,其物质的量之比为21;反应d中氧化剂为mno2,还原剂为hcl,但4molhcl中只有2molhcl作还原剂。故答案为a d。答案:a d【感悟提高】3.歧化反应:指发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应。其反应规律是:所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即“中间价高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:得5e-cl2 + 2naoh=nacl+ naclo+h2o;对于歧化反应,可通过分析参加氧化还原反应的元素的去失5e-向,从而确定氧化剂、还原剂的物质的量之比。考点6 氧化剂的氧化性、还原剂的还原性强弱判断例6、已知co2o3在酸性溶液中易被还原成co2,co2o3、cl2、fecl3、i2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )a.3cl26fei22fecl34fei3 b.cl2fei2fecl2i2c.co2o36hcl2cocl2cl23h2o d.2fe32i2fe2i2 解析:a中因i-的还原性强于fe2+,cl2应先氧化i-,只有当i-氧化完全后才会氧化fe2+,故a不正确,b正确。c、d中的物质的氧化性顺序都符合题给要求,也是正确的。答案:a【感悟提高】考点7 氧化还原反应方程式的配平例7、(nh4)2so4在高温下分解,产物是so2、h2o、n2和nh3,在该反应的化学方程式中,化学计量数由小到大的产物分子依次是( )a.so2、h2o、n2、nh3 b.n2、so2、h2o、nh3c.n2、so2、nh3、h2o d.h2o、nh3、so2、n2解析:根据题意,题设中的氧化还原方程式的配平如下:3(nh4)2so4 = 3so2+n2+4nh3+6h2o 故答案为c答案:c【感悟提高】考点8、电子转移守恒的运用例8、锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为( )a2mol b1 mol c0.5mol d0.25mol解析:每生成1mol硝酸锌时,zn的化合价升高2价,而1 molhno3被还原成硝酸铵,n元素的化合价降低8价,由电子转移守恒可知,在氧化还原反应中化合价升高总数与化合价降低总数相等,则每生成1 mol硝酸锌时,被还原的hno3的物质的量为0.25mol。答案:d【感悟提高】1.只要是氧化还原反应,不管该过程是通过一步,还是通过多步去实现,在整个过程中一定会有参加氧化还原反应的元素的化合价升降总数或电子得失总数相等。2.一种氧化剂(还原剂)对多种还原剂(氧化剂)或多种氧化剂对多种还原剂的氧化还原反应问题;发生在同种元素不同价态间的氧化还原反应问题等是本讲的易错点,回答此类问题的关键是要理清楚反应中各元素的来源和去向,理清楚氧化还原反应中电子得失或化合价升降总数的整体相等和局部相等。【经典考题精析】【2012高考】(2012广东)10下列应用不涉及氧化还原反应的是ana2o2用作呼吸面具的供氧剂 b工业上电解熔融状态的al2o3制备alc工业上利用合成氨实现人工固氮 d实验室用nh4cl和ca(oh) 2制备nh3 【考点定位】氧化还原反应(2012四川)13.向27.2gcu和cu2o的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5l,固体物质完全反应,生成no和cu(no3)2,在所得溶液中加入1.0mol/l的naoh溶液1.0l,此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是acu与cu2o的物质的量之比为21b硝酸的物质的量浓度为2.6mol/lc产生的no在标准状况下的体积为4.48ldcu、cu2o与硝酸反应后剩余hno3为0.2molnaoh和no的物质的量之和,1.0mol +(0.2 mol2+0.1 mol2)/3=1.2 mol,硝酸的物质的量浓度为1.2 mol /0.5l =2.4 mol/l,b不正确;产生的no在标准状况下的体积为22.4l/ mol(0.2 mol2+0.1 mol2)/3=4.48l,c正确;cu、cu2o与硝酸反应后剩余hno3为1.0mol-0.2 mol2-0.1 mol22=0.2mol,d正确。【考点定位】本题考查铜及其化合物知识和氧化还原反应的计算。(2012安徽)7科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法,其原理可表示为: nahco3+h2储氢释氢hcoona+h2o下列有关说法正确的是a储氢、释氢过程均无能量变化 bnahco3、hcoona均含有离子键和共价键c储氢过程中,nahco3被氧化 d释氢过程中,每消耗0.1molh2o放出2.24l的h2(2012天津)2下列单质或化合物性质的描述正确的是anahso4水溶液显中性bsio2与酸、碱均不反应cno2溶于水时发生氧化还原反应dfe在足量cl2中燃烧生成fecl2和fecl3【考点定位】此题以元素化合物知识为基础,综合考查了物质性质、氧化还原反应等知识。(2012海南)6将0.195g锌粉加入到20.0ml的0.100 moll-1mo2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是am bm2+ cm3+ dmo2+(2012全国新课标卷)7.下列说法正确的是 a.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封 b.能使湿润的淀粉ki试纸变成蓝色的物质一定是cl2 c.某溶液加入ccl4,ccl4层显紫色,证明原溶液中存在i- d.某溶液加入bacl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有ag+(2012上海)15下图所示最验证氯气性质的徼型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向kmno4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。已知:2kmno4+16hcl2kcl+5cl2+2mncl2+8h2o对实验现象的“解释或结论”正确的是选项实验现象解释或结论aa处变蓝,b处变红棕色氧化性:cl2br2i2bc处先变红,后褪色氯气与水生成了酸性物质cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性物质de处变红色还原性:fe2cl【答案】d (2012上海)20火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2cufes2+o2cu2s+2fes+so2 下列说法正确的是aso2既是氧化产物又是还原产物bcufes2仅作还原剂,硫元素被氧化c每生成1molcu2s,有4mol硫被氧化d每转移l2 mol电子,有02mo!硫被氧化(2012上海)22pbo2是褐色固体,受热分解为pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的pb能氧化浓盐酸生成cl2;现将l mol pbo2加热分解得到o2,向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到cl2,o2和cl2的物质的量之比为3:2。则剩余固体的组成及物质的量比是a1:1混合的pb3o4、pbo b1:2混合的pbo2、pb3o4c1:4:l混合的pbo2、pb3o4、pbo dpbo2、pb3o4、pbo【答案】ad (2012上海)二氧化硒(seo2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓hno3或浓h2so4反应生成seo2以回收se。完成下列填空:27se和浓hno3反应的还原产物为no和no2,且no和no2的物质的量之比为1:1,写出se和浓hno3的反应方程式_。答案:解析:28已知:se+2h2so4(浓)2so2+seo2+2h2o;2so2+seo2+2h2ose+2so42-+4h+ seo2、h2so4(浓)、so2的氧化性由强到弱的顺序是_。29回收得到的seo2的含量,可以通过下面的方法测定: seo2+ ki+ hno3 se+ i2+ kno3+ h2o i2+2na2s2o3na2s4o6+2nai 配平方程式,标出电子转移的方向和数目。30实验中,准确称量seo2样品0.1500g,消耗了0.2000 mol/l的na2s2o3溶液25.00 ml,所测定的样品中seo2的质量分数为_。【解析】 (1)根据氧化还原反应中得失得失守恒,2 mol hno3生成1 mol no和1 mol no2转移电子为4 mol,而1 mol se生成seo2转移的电子数是4 mol,因此化学方程式中hno3的系数为2,而se、no、no2、seo2系数是1,另外配平h元素即可得到正确的化学方程式。(2)根据同一个化学反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由第一个化学方程式可知氧化性h2so4(浓)seo2,由第二个化学方程式可知氧化性seo2so2,故氧化性大小h2so4(浓)seo2so2。(3)可以采用化合价升降法配平,即se元素化合价由4降低为0,化合价变化单位为4,而i元素化合价由1价升高至0价,升高单位为1,根据升降相等,ki系数应该为4,故i2系数为2,然后配平其他元素原子即可;该反应中ki中的i元素失电子,而seo2得电子。(4)根据配平后的化学方程式与化学方程式可得关系式:【2011高考】1(2011上海)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与br2+so2+2h2o=h2so4+2hbr相比较,水的作用不相同的是a2na2o2+2h2o=4naoh+o2 b4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3c2f2+2h2o=4hf+o2 d2al+2naoh+2h2o=2naalo2+3h22(2011上海)高铁酸钾( k2feo4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是a有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质b有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质c有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌d有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌解析:高铁酸钾( k2feo4)中fe的化合价是+6价,具有强氧化性,其还原产物fe3+水解生成氢氧化铁胶体,能吸附水中杂质。答案:a3.(2011全国大纲版)某含铬(cr3o72)废水用硫酸亚铁铵废水用硫酸亚铁铵铵feso4(nh4)2so46h2o处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到n molfeofeycrxo3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是a.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol b.处理废水中cr2o72的物质的量为nx/2molc.反应中发生转移的的电子数为3nx mol d.在feofeycrxo3中,3x=y4.(2011江苏)nacl是一种化工原料,可以制备一系列物质(见图4)。下列说法正确的是a.25,nahco3在水中的溶解度比na2co3的大b.石灰乳与cl2的反应中,cl2既是氧化剂,又是还原剂c.常温下干燥的cl2能用钢瓶贮存,所以cl2不与铁反应d.图4所示转化反应都是氧化还原反应【答案】b5.(2011安徽) 科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的n(no2)3(如下图所示)。已知该分子中n-n-n键角都是108.1,下列有关n(no2) 3的说法正确的是 a.分子中n、o间形成的共价键是非极性键b.分子中四个氮原子共平面c.该物质既有氧化性又有还原性d.15.2g该物质含有6.021022个原子6.(2011安徽)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是a.饱和氯水中 cl、no3、na、so32b.c(h)=1.01013mol/l溶液中 c6h5o、k、so42、brc.na2s溶液中 so42、 k、cl、cu2 d.ph=12的溶液中 no3、i、na、al3解析:饱和氯水具有强氧化性,能将so32氧化成so42,a中不能大量共存;c(h)=1.01013mol/l溶液,说明该溶液显碱性,因此可以大量共存;s2和cu2可以结合生成难溶性cus沉淀,所以不能大量共存;ph=12的溶液,说明该溶液显碱性,而al3与碱不能大量共存。所以正确的答案是b。答案:b7.(2011安徽)(14分)mno2是一种重要的无机功能材料,粗mno2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗mno2(含有较多的mno和mnco3)样品转化为纯mno2实验,其流程如下:(1)第步加稀h2so4时,粗mno2样品中的 (写化学式)转化为可溶性物质。 (2)第步反应的离子方程式 +clo3+ mno2+cl2+ 。(3)第步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、 、 、 ,已知蒸发得到的固体中有naclo3和naoh,则一定还有含有 (写化学式)。(4)若粗mno2样品的质量为12.69g,第步反应后,经过滤得到8.7g mno2,并收集到0.224lco2(标准状况下),则在第步反应中至少需要 mol naclo3(3)第属于蒸发,所以所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;cl2通入热的naoh溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,naclo3属于氧化产物,因此一定有还原产物nacl;(4)由题意知样品中的mno和mnco3质量为12.69g8.7 g3.99g。由方程式h2so4mnco3=mnso4h2oco2可知mnco3的物质的量为0.01mol,质量为115g/mol0.01mol 1.15g,所以mno的质量为3.99g1.15g2.84g,其物质的量为,因此与稀硫酸反应时共生成mnso4的物质的量为0.05mol,根据方程式5mnso42naclo34h2o=5mno2cl2na2so44h2so4,可计算出需要naclo3的物质的量为0.02mol。8.(2011福建)(15分)i.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。(1)磷元素的原子结构示意图是 。(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500c生成白磷,反应为:2ca3(po4)2+6sio2=6casio3+p4o10 10c+p4o10=p4+10co每生成 1molp4 时,就有 mol电子发生转移。(4)在酸性溶液中,碘酸钠(kio3)和亚硫酸钠可发生如下反应:2io3-+5so32-+2h+=i2+5so42+h2o生成的碘可以用淀粉液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:该实验的目的是;_表中v2=_ml.ii 稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。(5)铈(ce)是地壳中含量最高的稀土元素,在加热条件下cecl3易发生水解,无水cecl3,可用加热cecl36h2o和nh4cl固体混合物的方法来制备。其中,nh4cl的作用是_。(6)在某强酸性混合稀土溶液中加入h2o2,调节ph3. ce5+通过下列反应形成ce(oh)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:【答案】【解析】(1)p的原子序数是15,写出其结构示意图。(2)p元素的化合价有正5价到了p4中的0价,故每生成1mol p4转移20mol电子。(3)根据方程式可知:vci2 2s2o32-i2故用于滴定vc的i2为:v1a10-3-0.5v2b10-3mol。(4)通过分析表中的数据可知,该实验研究的是温度、浓度对反应速率的影响;由于实验1和实验2的温度相同,故实验2与实验3的溶液体积一定相同,因此v2=40。9.(2011浙江)15分食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:氧化性:fe3i2;还原性:i3i26oh5i3h2o;kii2ki3第二份试液中加入足量ki固体后,反应的离子方程式为_、_。(2)ki作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。写出潮湿环境下ki与氧气反应的化学方程式:_。将i2溶于ki溶液,在低温条件下,可制得ki3h2o。该物质作为食盐加碘剂是否合适?_(填“是”或“否”),并说明理由_。(3)为了提高加碘盐(添加ki)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是_。ana2s2o3balcl3cna2co3dnano2(4)对含fe2较多的食盐(假设不含fe3),可选用ki作为加碘剂。请设计实验方案_【答案】(1)fe(scn)3; ;5i6h3i23h2o、2fe32i2fe2i2。(2)4kio22h2o2i24koh;否;ki3受热或潮解后产生ki和i2,ki易被o2氧化,i2易升华。(3)ac。(4)方法:取适量食盐,加水溶解,滴加足量氯水(或h2o2),再加kscn溶液至过量,若显血红色说明有fe2。方法:取适量食盐,加水溶解,加入k3fe(cn)3溶液,有蓝色沉淀说明有fe2。10.(2011重庆)(14分)臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。(1)o3与ki溶液反应生成的两种单质是_和_。(填分子式)(2)o3在水中易分解,一定条件下,o3的浓度减少一半所需的时间(t)如题29表所示。已知:o3的起始浓度为0.0216 mol/l。ph增大能加速o3分解,表明对o3分解起催化作用的是_.在30c、ph=4.0条件下,o3的分解速率为_ mol/(lmin)。据表中的递变规律,推测o3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_.(填字母代号) a. 40c、ph=3.0 b. 10c、ph=4.0 c. 30c、ph=7.0(3)o3 可由臭氧发生器(原理如题29图)电解稀硫酸制得。图中阴极为_(填“a”或“b”),其电极反应式为_。若c处通入o 2 ,则a极的电极反应式为_.若c处不通入o 2 ,d、e处分别收集到xl和有yl气体(标准情况),则e处收集的气体中o 3 所占的体积分数为_。(忽略 o 3 的分解)。 【解析】(1)臭氧具有强氧化性,能够将ki中的i氧化为碘单质,此反应中共有三种元素,其中k单质具有强还原性,因此不可能得到此单质,所以确定为得到氧气。(2)ph越大,oh浓度越大,判断起催化作用的离子为oh。由表格可知,题目给定条件下所用时间为108min,而臭氧浓度减少为原来的一半,即有臭氧分解,速率为所用时间越短,说明反应速率越快,因此确定温度越高,ph越大,反应速率越快,且温度对速率的影响较大些。11(2011上海)雄黄(as4s4)和雌黄(as2s3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:(1) as2s3和sncl2在盐酸中反应转化为as4s4和sncl4并放出h2s气体。若as2s3和sncl2正好完全反应,as2s3和sncl2的物质的量之比为 。(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。(3) as2s3和hno3有如下反应:as2s3+ 10h+ 10no3=2h3aso4+ 3s+10no2+ 2h2o若生成2mol h3aso4,则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池,则no2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出。(4)若反应产物no2与11.2l o2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓hno3,然后与过量的碳反应,所产生的co2的量 (选填编号)。a小于0.5 mol b等于0.5 mol c大于0.5mol d无法确定答案:(1)1:1 (2)as2s3 氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液 (3)10mol 正极 (4)a【2010高考】1、(2010安徽卷)亚氨基羟(li2nh)是一种储氢容量器,安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为li2nhh2linh2lih。下列有关说法正确的是a. li2nh中n的化合价是1b.该反应中h2既是氧化剂又是还原剂c.li和h的离子半径相等d.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同2、(2010江苏卷)下列说法不正确的是a铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加b常温下,反应不能自发进行,则该反应的c一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率d相同条件下,溶液中、的氧化性依次减弱【2009高考】1、(09广东)常温下,往h2o2溶液中滴加少量feso4溶液,可发生如下两个反应:2fe2+h2o2+2h+2fe3+2h2o;2fe3+h2o22fe2+o2+h+下列说法正确的是ah2o2的氧化氢比fe3+强,其还原性比fe2+弱b在h2o2分解过程中,溶液的ph逐渐下降 c在h2o2分解过程中, fe2+和fe3+的总量保持不变dh2o2生产过程要严格避免混入fe2+2、(09福建)下列类型的反应,一定发生电子转移的是a. 化合反应 b. 分解反应 c. 置换反应 d. 复分解反应3、(09上海)某反应中反应物与生成物有:ash3、h2so4、kbro3、k2so4、h2aso4、h2o和一种未知物质x。(1)已知kbro3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。(2)已知0.2molkbro3在反应中得到1mol电子生成x,则x的化学式为 。(3)根据上述反应可推知 。 a氧化性: b氧化性: c还原性: d还原性:(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:【答案】(1)ash3 (2)br2 (3)a c (4)【解析】(1)由这些物质可知这是一个氧化还原反应,其中kbro3得电子,则必有失电子的,观察各物质即可知道失电子的为ash3,即还原剂为ash3。(2)0.2molkbro3在反应中得到1mol电子生成x,则x中必含br元素,而0.2molkbro3在反应中得到1mol电子br的价态变为0,所以x为br2。4、(09全国2)物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应,若硝酸被还原的产物为n2o,反应结束后锌没有剩余,则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是 a. 1:4 b.1:5 c. 2:3 d.2:5 【答案】a【解析】设2molzn参与反应,因zn无剩余,则最终产物为2molzn(no3)2,有4mol hno3没有参与氧化还原反应;根据电子转移守恒有:2n(zn)=n(hno3)4,则n(hno3)=1mol,即有1molhno3被还原。答案a正确。5、(09全国2)含有a mol febr2的溶液中,通入x mol cl2。下列各项为通cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是 ax0.4a,2fe2-+cl22fe3+2cl- bx0.6a,2br+ cl2br2+2clcx=a, 2fe2+2br+2cl2br2+2fe3+4cl dx=1.5a,2fe2+4br+3cl22br2+2fe3+6cl 6、(09宁夏)7. 将22.4l某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积11.2l(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为 ano2 b.n2o2 c.n2o d.n2o47、(09四川).探究过氧化氢的性质 该化学小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选。)请将他们的实验方法和实验现象填入下表:实 验 内 容实 验 方 法实 验 现 象验证氧化性验证不稳定性【答案】ii(各1分,共4分)实验内容实验方法实验现象验证氧化性取适量饱和硫化氢溶液于试管中,滴入过氧化氢溶液。(取适量碘化钾淀粉溶液于试管中,加入过氧化氢溶液。)产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊。(溶液变蓝色。)验证不稳定性取适量过氧化氢溶液于试管中,加热,用带火星的木条检验。(取适量过氧化氢溶液于试管中,加热,用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中。)产生气泡,木条复燃。(溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生)8(09福建)(15分)短周期元素q、r、t、w在元素周期表中的位置如右图所示,期中t所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题:(1)t的原子结构示意图为_.(2)元素的非金属性为(原子的得电子能力):q_w(填“强于”或“弱于”)。(3) w的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为_.(4)原子序数比r多1的元素是一种氢化物能分解为它的另一种氢化物,此分解反应的化学方程式是_.(5)r有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2l的甲气体与0.5l的氯气相混合,若该混合气体被足量的naoh溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的r的含氧酸盐的化学式是_.(6)在298k下,q、t的单质各1mol完全燃烧,分别放出热量akj和bkj。又知一定条件下,t的单质能将q从它的最高价氧化物中置换出来,若此置换反应生成3molq的单质,则该反应在298k下的=_(注:题中所设单质均为最稳定单质)【解析】从给出的表,结合t在周期表的位置与族数相等这一条件 ,不难得出t为al,q为c,r为n,w为s。(1)t为al,13号元素。(2)s、c最高价氧化物对应的酸为硫酸强于碳酸,则可得非金属性s强于c。(3)s与h2so4发生归中反应,从元素守恒看,肯定有水生成,另外为一气体,从化合价看,只能是so2。(4)比r质子数多1的元素为o,存在h2o2转化为h2o的反应。(5)n中相对分子质量最小的氧化物为no,2no + o2 = 2no2,显然no过量1l,同时生成1l的no2,再用naoh吸收,从氧化还原角度看,+2价n的no与+4价n的no2,应归中生成+3n的化合物nano2。(6)c + o2 co2 dh= a kj/mol,4al +3 o2 =2al2o3 dh= 4bkj/mol。al与co2的置换反应,写出反应方程式为:4al + 3co23c + 2al2o3,此反应的dh为可由3得,dh=4b(-3a)=(3a-4b)kj/mol.9、(09四川)(15分)新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地位。可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂(lifepo4)是新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下:方法一:将碳酸锂、乙酸亚铁(ch3coo) fe、磷酸二氢铵按一定比例混合、充分研磨后,在800左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂,同时生成的乙酸及其它产物均以气体逸出。方法二:将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液,以铁棒为阳极,石墨为阴极,电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥,在800左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。在锂离子电池中,需要一种有机聚合物作为

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