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文档简介
1、2010高考化学试题分类汇编氧化还原反应(2010天津卷)5下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是A用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+ BNa2O2与H2O反应制备O2 :Na2O2 + H2O 2Na+ + 2OH + O2C将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2 + H2O 2H+ + Cl + ClOD用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:2MnO + 6H+ + 5H2O2 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O 解析:B中元素不守恒,正确的离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2;C中的HClO是弱
2、酸,不能拆成离子形式;D的离子方程式本身没有问题,但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化,不能实现证明H2O2具有还原性的目的(还原性:HClH2O2,HCl先反应),D错。答案:A命题立意:考查离子方程式的正误判断。(2010广东理综卷)7能在溶液中大量共存的一组离子是ANH4+ 、Ag+、PO43-、Cl- BFe3+、H+、I-、HCO3-CK+、Na+、NO3- 、MnO4- DAl3+、Mg2+ 、SO42- 、CO32-解析:A中Ag+和PO43-、Cl-因生成沉淀不共存;B中H+和HCO3-离子生成气体不共存,Fe3+和I-因发生氧化还原反应不共存;D中Al3+和CO32-因互促水
3、解不共存。答案:C(2010安徽卷)7. 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答案:B解析:A选项中Li2NH中氮的化合价为-3;C选项中Li+半径小于H;D选项钢瓶储氢是物理过程,而该方法为化学方法。(2010江苏卷)8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
4、物的平衡转化率D相同条件下,溶液中、的氧化性依次减弱【答案】AC【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知的氧化性大于,综上分析可知,本题选AC项。(2010广东理综卷)33.(16分) 某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH = _(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH=2NaCl+
5、Na2SO4+H2O中的还原剂为_(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH和SO请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响) 提出合理假设 假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;假设3:_ 设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液实验步骤预期现象和结论步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中步骤2
6、:步骤3:解析:(1) NaOH过量,故生成的是正盐:SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。(2)S元素的价态从+4+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na2SO3。(3)很明显,假设3两种离子都存在。加入硫酸的试管,若存在SO32-、ClO-,分别生成了H2SO3和HClO;在A试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO-,否则无;在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液,若紫红色退去,证明有SO32-,否则无。答案:(1) Na2SO3+H2O(2) Na2SO3(3) SO32-、ClO-都存在实验步骤预期现象和结论步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL
7、-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中步骤2:在A试管中滴加紫色石蕊试液若先变红后退色,证明有ClO-,否则无步骤3:在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液若紫红色退去,证明有SO32-,否则无(2010安徽卷)28.(13分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:实验制备银镜,并与Fe(NO3)3溶液反应,发现银镜溶解。(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。a.边振荡盛有2的AgNO3溶液的试管,边滴入2的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
8、c.制备银镜时,用酒精灯的外焰给试管底部加热d.银氨溶液具有较弱的氧化性e.在银氨溶液配制过程中,溶液的pH增大提出假设假设1:Fe1具有氧化性,能氧化Ag。假设2:Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3能氧化Ag。设计实验方案,验证假设(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3,验证了假设1成立。请写出Fe3氧化Ag的离子方程式: 。(3)乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容(提示: NO在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)。实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论若银镜消失,假设2成立。若银镜不消失,假设2不成立。思考与交流(4)甲同学验证了假
9、设1成立,若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论:Fe(NO3)3溶液中的Fe3和NO都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论,并简述理由: 。答案(1)ade (2)Fe3+Ag= Fe2+Ag+ (3)将银镜在硝酸铜溶液中(4)同意 4Fe3+6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe(OH)3+9Ag+3NO 解析:本题第(1)小题是考查学生实验,最后2小题具有较大的开放度。(2010福建卷)24硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:(1)
10、 将菱锌矿研磨成粉的目的是_。(2) 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:Fe(OH)2+_+_=Fe(OH)3 +CI-(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是_。(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为_。Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10464沉淀完全的pH12480开始溶解的pH105Ksp56×68×28×(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是_(选填序号)。KS*5U.C#O%a大理石粉
11、b石灰乳 c纯碱溶液 d烧碱溶液(6)“滤液4”之后的操作依次为_、_、过滤,洗涤,干燥。(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于_。【解析】(1) 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分(2) 漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,一般可以顺利的配平。(3) 化学式量为89,组成元素是,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为(4)完全沉淀,开始溶解,而在的时候
12、开始沉淀,为了使能完全析出不影响,溶液的酸碱度控制在范围(5)a大理石粉难溶于水,选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强,有利于镁离子完全沉淀(6)蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出(7)综合计算(不展开)答案:(1) 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分。(2) (3) (或其他合理答案)(4) (或其他合理答案)(5)b或(b和d);d(6)蒸发浓缩、冷却结晶(或其他合理答案)(7)(或其他合理答案)(2010浙江卷)25.(14分)洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免
13、受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。请回答下列问题:(1)甲的化学式为 ,丙的电子式为 。(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 。(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ,安全气囊中
14、红棕色粉末的作用是 。(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物) 。试题解析:本题知识载体很新鲜,很生活,很化学。简答式的题目首先要进行分析,确定设计的物质及反应才能完成各小题的内容。题目关键词:粉末分解释放氮气,粉末仅含Na、Fe、N、O,水溶性试验部分溶解,可溶部分为化合物甲,不溶物红棕色可溶于盐酸。13.0g甲完全分解为N2和单质乙,N26.72L,单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。
15、化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。解题分析:1、粉末由两种物质混合而成。2、红棕色物质可能为Fe2O3Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。3、甲只有两种元素,且含N,必含Na。3、计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N。4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。答案:(1)Na3N,(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂,除去氮化钠
16、分解产生的金属钠(金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质),提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。(4)从氧化性角度分析KNO3、CuO均可,但KNO3本身受热分解,产生氧气与氮气反应。故选择D. CuO。(5)实验目的:检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物,即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。实验设计一:实验原理:定量分析法。步骤:1、称量混合固体的质量。2、将混合物加热,并将气体通入澄清石灰水,无气体则无NaHCO3,石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH,称量石灰水质量变化量mg。3、加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,称量石灰水质量增加量ng。4、通过m与n的计算
17、获得最终结果。实验设计二:实验原理:测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。2、开始产生二氧化碳前,与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比较图中a,b的大小。 教与学提示: 题型的难点1是通过定性和定量两种方式确定物质的化学成分,其中Na3N又是学生很不熟悉的。难点2是氧化还原方程式的书写与配平,及氧化还原原理的应用。难点3是实验设计,通过定量来定性。但,题目设计与问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。比
18、如实验设计部分,在省市多次统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过,或反复练习过。但,在简答的环境中也还是有难度的。解题中要动用到平时知识的积累,决定成败还是在平时。(2010上海卷)24向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。完成下列填空:1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):2)整个过程中的还原剂是 。3)把KI换成KBr,则CCl4层变为_色:继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。4)加碘盐
19、中含碘量为20mg50mgkg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若庄Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(标准状况,保留2位小数)。答案:1)I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)红棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。解析:此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时,其将KI中的I元素氧化成碘单质;等CCl4层变紫色后,再滴加氯水时,其将碘单质进一步氧化成碘酸。1)根据氧化还原反应方程式的配平原则,分析反应中的化合价变化,I元素的化合价从0+5,升高5
20、价,Cl元素的化合价从0-1,降低1价,综合得失电子守恒和质量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl;2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素,还原剂为:KI和I2;3)KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为:HBrO3>Cl2>HIO3;4)综合写出反应方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根据化学方程式计算,按最小值计算时,1000kg加碘食盐中含碘20g,根据质量守恒,可知:换算成碘酸钾的质量为:33.70g,物质的量为:0.16m
21、ol,则需要消耗Cl2的体积为:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。解法点拨:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学的基础。在化学反应中,守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等;原子守恒(或称质量守恒),也就是反应前后各元素原子个数相等;得失电子守恒是指在氧化还原反应中,失电子数一定等于得电子数,即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒,简化了计算过程,顺利解答。(2010江苏卷)18.(12分)正极材料为的锂离子电池已被广泛
22、用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。(1)橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过、与溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80真空干燥、高温成型而制得。共沉淀反应投料时,不将和溶液直接混合的原因是 。共沉淀反应的化学方程式为 。高温成型前,常向中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的的导电性能外,还能 。(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。 在上述溶解过程中,被氧化成,在溶解过程中反应的化学方程式为 。 在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290时已完全脱水,则1000时,剩余
23、固体的成分为 。(填化学式);在350400范围内,剩余固体的成分为 。(填化学式)。【答案】(1)Fe2+在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可)(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化(2) 、【解析】本题考察的知识比较散,涉及到能源利用,物质性质、化工流程分析,图表分析,覆盖面比较广。(1)不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化;根据题给的信息,发生的反应为(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O消耗空气中的O2,保护
24、Fe2+,防止Fe2+被氧化;(2)通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O根据质量的变化,在变化过程中,Co的质量没有变,通过题给数据看,在10000C是Co(OH)2完全分解,则产物CoO,在350-4000C时,固体的质量在89.25%-86.38%之间,可以通过极点进行分析,在2920C,n(Cr)n(O)=100/93:(89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93:(86.
25、38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ,所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4(2010四川理综卷)27(16分) 碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。请回答下列问题:(1)碘是 (填颜色)固体物质,实验室常用 方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:3I2+6KOH=5KI+KIO3+3
26、H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。电解时,阳极上发生反应的电极反应式为 ;阴极上观察到的实验现象是 。(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I。请设计一个检验电解液中是否有I的实验方案,并按要求填写下表。要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。实验方法实验现象及结论(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:步骤的操作名称是 ,步骤的操作名称是 。步骤洗涤晶体的目的是 。答案:(1)紫黑色 升华(2) 有气泡产生(3)实验方法实验现象及结论取少量阳极区
27、电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。如果不变蓝,说明无。(如果变蓝,说明有。)(4)冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质解析:(1)考查物质的物理性质,较容易。(2)阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液,电解氢氧化钾实质是电解水。(3)考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性,要设法将碘离子转化为碘单质。(4)考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。(2010重庆卷)27(15分)某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化(1)氨催化氧化的化学方程式为_(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红
28、热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是_(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_(填装置代号);化合物X为_(只写一种),Na2O2的作用是_27答案(15分)(1)4NH3+5O24NO+6H2O(2)放热(3)浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了 (4)I; 与HCL反应生成氧气(合理答案均给分)【解析】本题考查氨的催化氧化。(1)和氧化生成。(2)该反应为放热,故不加热后仍能保持红热状态。(3
29、)产物中有和,会被氧化生成,在于空气中的水蒸气反应生成,而与会产生白烟。(4)装置5与1均产生科产生。加热分解可得和HCL,而HCL与可生成。2011年高考化学试题分类汇编氧化还原反应11(2011浙江高考10)将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。下列说法正确的是A液滴中的Cl由a区向b区迁移B液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O22H2O4e4OHC液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2由a区向b区迁移,与b区的OH形成Fe(O
30、H)2,进一步氧化、脱水形成铁锈D若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu2eCu2解析:液滴边缘O2多,在碳粒上发生正极反应O22H2O4e4OH。液滴下的Fe发生负极反应,Fe2eFe2,为腐蚀区(a)。A错误。Cl由b区向a区迁移B正确。C错误。液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀。D错误。Cu更稳定,作正极,反应为O22H2O4e4OH。答案:B【评析】本题考察电化学内容中金属吸氧腐蚀的原理的分析。老知识换新面孔,高考试题,万变不离其宗,关键的知识内容一定要让学生自己想懂,而不是死记硬背。学生把难点真正“消化”了就可以做到一通百通,题目再怎么
31、变换形式,学生也能回答。2.(2011安徽高考12)研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO22Ag2NaCl=Na2Mn5O102AgCl,下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是: A.正极反应式:AgCle=AgCl B.每生成1 mol Na2Mn5O10转移2 mol电子 C.Na不断向“水”电池的负极移动D. AgCl是还原产物解析:由电池总反应可知银失去电子被氧化得氧化产物,即银做负极,产物AgCl是氧化产物,A、D都不正确;在原电池中阳离子在正极得电子发生还原反应,所以阳离子向电池的正极移动,
32、C错误;化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合价是+18/5价,所以每生成1 mol Na2Mn5O10转移电子的物质的量为(418/5)×52mol,因此选项B正确。答案:B3.(2011北京高考8)结合下图判断,下列叙述正确的是A和中正极均被保护B. 和中负极反应均是Fe2eFe2 C. 和中正极反应均是O22H2O4e4OHD. 和中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液,均有蓝色沉淀解析:锌比铁活泼,装置中锌作负极,方程式为Zn2e=Zn2。铁作正极,但溶液显中性,所以发生锌的吸氧腐蚀,正极反应是O22H2O4e4OH;铁比铜活泼,装置中铁作负极,负极反应为Fe2eFe2。铜作
33、正极,但溶液显酸性,所以正极是溶液中的氢离子得电子,方程式为2H+2e=H2。因为装置中没有Fe2生成,所以装置中加入少量K3Fe(CN)6溶液时,没有蓝色沉淀产生。综上所叙,只有选项A是正确的。答案:A4.(2011福建高考11)研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼雷和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是 A水既是氧化剂又是溶剂 B放电时正极上有氢气生成 &
34、#160; C放电时OH向正极移动 D总反应为:2Li2H2O= 2LiOHH2解析:考生可能迅速选出C项是错误,因为原电池放电时OH是向负极移动的。这个考点在备考时训练多次。这种电池名称叫锂水电池。可推测其总反应为:2Li2H2O= 2LiOHH2。再写出其电极反应如下:()2Li2e2Li+(+)2H2O+2e2OHH2结合选项分析A、B、D都是正确的。此题情景是取材于新的化学电源,知识落脚点是基础,对原电池原理掌握的学生来说是比较容易的。答案:C5.(2011广东高考12)某小组为研究电化学原理,设计如图2装置。下列
35、叙述不正确的是A、a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出B、a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2+2e= CuC、无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色D、a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2向铜电极移动解析:本题考察原电池、电解池的原理、判断及其应用。若a和b不连接,则不能构成原电池,单质铁直接与Cu2发生氧化还原反应而置换出铜,方程式为:FeCu2=Fe2Cu,A正确;若a和b用导线连接,则构成原电池,此时铁作负极,铜作正极,方程式分别为:Fe2eFe2、Cu2+2e= Cu,B正确;有A、B分析可知,选项C是正确的;若a和b分别连接直流电源正、
36、负极,则构成电解池,此时铜作阳极失去电子被氧化,铁作阴极,在电解池中阳离子向阴极运动,因此选项D是错误的。答案:D6.(2011山东高考15)以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用解析:电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极,用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。因此在铁制品上镀锌时,铁作阴极,锌作阳极,由于锌比铁活泼,因此未通电前可以构成原电
37、池,但此时锌作负极失去电子,铁作正极,而电镀是锌仍然失电子,所以选项A不正确;在氧化还原反应中必需满足得失电子守恒,因此电镀时通过的电量与锌的析出量有确定关系而与能量变化无关,B不正确;由于电镀时保持电流恒定,因此导线中通过的电子速率是不变的,所以升高温度不能改变电解反应速率,C正确;镀锌层破损后,由于锌比铁活泼,所以即使发生电化学腐蚀也是锌失去电子而保护了铁,即选项D也不正确。答案:C7.(2011新课标全国)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni2O3+3H2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 下列有关该电池的说法不正确的是 A. 电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2O
38、3、负极为Fe B. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH-2e-=Fe(OH)2 C. 电池充电过程中,阴极附近溶液的pH降低D. 电池充电时,阳极反应为2Ni(OH)2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O解析:由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子,Ni2O3做氧化剂得到电子,因此选项AB均正确;充电可以看作是放电的逆过程,即阴极为原来的负极,所以电池放电时,负极反应为:Fe+2OH-2e-= Fe(OH)2,所以电池充电过程时阴极反应为Fe(OH)2+2e-= Fe+2OH-,因此电池充电过程中,阴极附近溶液的pH会升高,C不正确;同理分析选项D正确。答案:C8.(2011海南)一种充
39、电电池放电时的电极反应为 H2+2OH-2e-=2H2O; NiO(OH)+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是A. H2O的还原 B. NiO(OH)的还原C. H2的氧化 D. NiO(OH) 2的氧化答案D命题立意:考查二次电池中的氧化还原问题解析:由题中给出的电极反应可判断出做原电池时,H2是还原剂被氧化、NiO(OH)是氧化剂被还原,则充电时H2是还原产物、NiO(OH)是氧化产物,与正极相连的是阳极发生氧化反应,所以“NiO(OH) 2的氧化”正确。【技巧点拨】关于充电电池的氧化还原问题是常考点,这类题有规律。原电池时,先要分析氧
40、化剂与还原剂,氧化剂被还原、还原剂被氧化;充电时(电解池),原电池负极反应反着写为还原过程,发生在阴极,原电池中的正极反应反着写为氧化过程,发生在阳极。9.(2011海南)根据下图,下列判断中正确的是A.烧杯a中的溶液pH升高B.烧杯b中发生氧化反应C.烧杯a中发生的反应为2H+2e-=H2D.烧杯b中发生的反应为2Cl-2e-=Cl2答案AB命题立意:原电池相关知识的考查解析:题中给出的物质表明,该电池的总反应是2Zn + O2 + 2H2O = 2Zn(OH)2,a烧杯中电极反应为O2 + 2H2O +4e- =4OH-, b中Zn-2e- = Zn2+,所以正确项为AB。【技巧点拨】原电
41、池的题是历届常考点,本题可视为由前年高考中的铝空电池变化而来。主要是先要找到电池的总反应,反应中各电极反应、电极周围酸碱性变化、离子浓度变化及计算才能有据可依。10(2011全国II卷10)用石墨做电极电解CuSO4溶液。通电一段时间后,欲使用电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的ACuSO4BH2OCCuODCuSO4·5H2O 解析:用石墨做电极电解CuSO4溶液的电解方程式是2CuSO42H2O2H2SO42CuO2,根据缺什么补什么的,选项C正确。答案:C11(2011上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是A用铜片连接电源的正极,另一电极用铂片 B用碳棒连接电源
42、的正极,另一电极用铜片C用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D用带火星的木条检验阳极产物解析:用电解法提取氯化铜废液中的铜时,铜必需作阴极,阳极是铜或惰性电极,阴极的反应式为:Cu2+2eCu。答案:B12.( 2011江苏高考13,12分) Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH加入适量AgNO3 溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO34KOHK2S2O8 Ag2O22KNO3K2SO42H2O回答下列问题:(1)上述制备过程中,检验洗涤是否
43、完全的方法是 。(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2 转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式: 。(3)准确称取上述制备的样品(设Ag2O2仅含和Ag2O)2.558g,在一定的条件下完全分解为Ag 和O2 ,得到224.0mLO2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。解析:本题以银锌碱性电池正极活性物质Ag2O2制备、制备过程检验洗洗涤是否完全的实验方法、电池反应、以及成分分析与相关计算为背景,试图引导学生关注化学与社会生活,考查学生用化学的思维方式来解决一些现实生活中的一些具体问题的能力
44、。【备考提示】高三复习重视化学与社会生活问题联系,要拓展搞活学科知识。化学计算要物质的量为基本,适当关注化学学科思想(如质量守恒、电荷守恒、极端分析等)等在化学计算中的运用。答案:(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入12滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全(或取少许最后一次洗涤滤液,滴入12滴酚酞溶液,若溶液不显红色,表示已洗涤完全)(2)Ag2O22Zn4KOH2H2O2K2Zn(OH)42Ag(3)n(O2)224mL/22.4L·mL1·1000mL· L11.000×102 mol设样品中Ag2O2的物质的量为x, Ag2O的物
45、质的量量为y248g·mol1 × x 232 g·mol1 × y 2.588 gx1/2 y 1.000×102 mol x9.500×103 moly1.000×103 molw(Ag2O2)0.91。13.(2011北京高考26,14分)氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:(1)溶液A的溶质是 ;(2)电解饱和食盐水的离子方程式是 ;(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在23,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 ;(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2、Mg2、NH4、SO42c(SO42)c(C
46、a2)。精致流程如下(淡盐水和溶液A来电解池):盐泥a除泥沙外,还含有的物质是 。过程中将NH4+转化为N2的离子方程式是 BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程中除去的离子有 经过程处理,要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ,则处理10m3 盐水b ,至多添加10% Na2SO3溶液 kg(溶液体积变化忽略不计)。解析:(1)电解时在电极的作用下,溶液中的阳离子向阴极作定向运动,阴离子向阳极作定向运动,所以电解饱和食盐水时Na和H向阴极运动并放电,但H比Na易得电子,所以H首先放电,方程式为2H2e=H2。由于H是水电离
47、出的,所以随着H的不断放电,就破坏了阴极周围水的电离平衡,OH的浓度就逐渐增大,因此溶液A的溶质是NaOH。由于Cl比OH易失电子,所以在阳极上CI首先放电,方程式为2Cl2e=Cl2。因此电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl2H2O2OHH2Cl2。(2)见解析(1)(3)由于阳极上生成氯气,而氯气可溶于水,并发生下列反应Cl2H2OHClHClO,根据平衡移动原理可知增大盐酸的浓度可使平衡向逆反应方向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的溢出。(4)由于溶液中含有Mg2,所以用溶液A(即NaOH)调节溶液的pH时,会产生Mg(OH)2沉淀,即盐泥a中还含有Mg(OH)2;淡盐水中含有氯气,
48、氯气具有强氧化性,可将NH4+氧化为N2,而氯气被还原成Cl,方程式为2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2;沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动,一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现。由于BaSO4的溶解度比BaCO3的小,所以加入BaCO3后,溶液中的SO42就结合Ba2+生成更难溶的BaSO4沉淀,同时溶液中还存在Ca2+而CaCO3也属于难溶性物质,因此还会生成CaCO3沉淀;NaClO具有强氧化性,可将Na2SO3氧化成Na2SO4,方程式为Na2SO3+NaClONa2SO4+NaCl。10m3 盐水b中含NaClO的物质的量为,由方程式可知消耗Na2SO3的
49、质量为1mol×126g/mol126g。若设需要10% Na2SO3溶液的质量为X,则有,解得x1760g,即至多添加10% Na2SO3溶液1.76kg。答案:(1)NaOH(2)2Cl2H2O2OHH2Cl2(3)氯气与水反应:Cl2H2OHClHClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,减少氯气在水中的溶解,有利于氯气的溢出。(4)Mg(OH)2 2NH43Cl28OH=8H2O6ClN2SO42、Ca21.7614.(2011四川,14分)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4,又能制H2。请回答下列问题
50、:(1)已知1g FeS2完全燃烧放出7.1kJ热量,FeS2燃烧反应的热化学方程式为_。(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_。(3)用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是_。(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量,长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为:NiO(OH)MHNi(OH)2M电池放电时,负极的电极反应式为_。充电完成时,Ni(OH)2全部转化为NiO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气
51、体引起电池爆炸,此时,阴极的电极反应式为_解析:本题主要考察热化学方程式的书写、勒夏特列原理的应用和电极反应方程式的书写。答案:(1)4FeS2(s)11O2(g)2Fe2O3(s)8SO2(g) H3408kJ/mol (2)2H2OSO2=H2SO4H2(3)减小氢气的浓度,使HI分解平衡正向移动,提供HI的分解率(4)MHOHe=MH2O 2H2OO24e=4OH2012年高考化学试题分类解析汇编:氧化还原反应1. 2012·江苏化学卷5下列有关物质的性质与应用不相对应的是A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂B.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路C.S
52、O2具有氧化性,可用于漂白纸浆D.Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料C 解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于必修一、和必修二等课本内容。铝离子水解、胶体的吸附性、Fe3的氧化性、SO2和Zn的还原性等内容,看来高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开,也不失为一条有效途径。2. 2012·江苏化学卷9下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5IIO33H2O=3I 26OHB.向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:NH46OHNH3H2OC.将过量二氧化硫气体入冷氨水中:SO2NH3·H2O=HSO3NH4D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag2H3NO3=AgNOH2OC 解析:本题是基本概念中离子方程式判断正误的考查,选题以元素化合物基础和生活内容为背景。A.一定要注意酸性溶液中不能出现OH。B.NH4HCO3溶液HCO3也能与NaOH反应。C.过量二氧化硫气体入冷氨水只能酸式盐。D.得失电子不守恒。【备考提示】高考常设置的错误形式有:离子反应不符合客观事实;各物质化学式拆分错误;不符合“三个守恒”(质量、电荷、电子);不符合有机物官能团性质;反应环境与产物的矛盾;改写是否正确(注意区别胶体与沉淀);隐含的反应是否遗漏(生成物与反应物不共存、隐含的氧化性物质等);方程式与所给的
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