2018届高考化学第一轮总复习检测20

专题四氧化还原反应A卷全国卷氧化还原反应的规律1．(2015·课标全国卷Ⅱ，28，15分)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)用如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；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＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，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．硫酸亚铁解析(1)由KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制取ClO2的反应中，KCeq\o(l,\s\up6(＋5))O3→Ceq\o(l,\s\up6(＋4))O2，则KClO3作氧化剂；Na2eq\o(S,\s\up6(＋4))O3→Na2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4，则Na2SO3作还原剂，根据电子守恒，n(KClO3)∶n(Na2SO3)＝2∶1。(2)①由制备ClO2的流程图可知，电解NH4Cl溶液和盐酸的混合物得到NCl3溶液和H2，根据电子守恒和质量守恒可写出该反应的化学方程式。②由制备ClO2的流程图可知，NaClO2和NCl3两溶液反应生成NH3，说明溶液呈碱性；Ceq\o(l,\s\up6(＋3))Oeq\o\al(－,2)→Ceq\o(l,\s\up6(＋4))O2，eq\o(N,\s\up6(＋3))Ceq\o(l,\s\up6(－1))3→eq\o(N,\s\up6(－3))H3＋Ceq\o(l,\s\up6(－1))－，因此溶液X中大量存在的阴离子有OH－和Cl－。③ClO2和NH3均是易溶于水的气体，a项错误，d项错误；b项，碱石灰与NH3不反应，错误；c项，浓硫酸易吸收NH3，而与ClO2不反应，正确。(3)①ClO2与KI溶液反应时，Ceq\o(l,\s\up6(＋4))O2→Ceq\o(l,\s\up6(－1))－，2I－→I2，反应环境为酸性，从而可写出该反应的离子方程式。②玻璃液封装置的作用是防止残余的ClO2气体挥发到空气中，污染空气。③步骤V反应中，I2→2I－，I2使淀粉溶液显蓝色，故可选用淀粉溶液作指示剂，滴定至终点时溶液由蓝色变为无色。④由反应2ClO2＋10I－＋8H＋=2Cl－＋5I2＋4H2O、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)可得关系式：2ClO2～5I2～10S2Oeq\o\al(2－,3)，n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.1000mol·L－1×20.00mL×10－3L/mL＝2×10－3mol，则n(ClO2)＝2×10－3mol×2/10＝4×10－4mol，m(ClO2)＝4×10－4mol×67.5g·mol－1＝0.02700g。(4)亚氯酸盐(ClOeq\o\al(－,2))具有氧化性，应选用还原剂将ClOeq\o\al(－,2)还原为Cl－。碘化钾、盐酸具有还原性，可分别被亚氯酸盐氧化为I2、Cl2，二者均有毒，b错误，c错误；a项，明矾不具有还原性，错误；硫酸亚铁具有还原性，可被亚氯酸盐氧化为Fe3＋，且Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体可净水，d正确。答案(1)2∶1(2)①NH4Cl＋2HCleq\o(=,\s\up7(电解))3H2↑＋NCl3②Cl－、OH－③c(3)①2ClO2＋10I－＋8H＋=2Cl－＋5I2＋4H2O②吸收残余的二氧化氯气体(其他合理答案也可)③淀粉溶液溶液由蓝色变为无色④0.027(4)d氧化还原反应方程式的配平及相关计算2．(2016·新课标全国Ⅰ，28，14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为________。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_____________________________________________________________________________________。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是________。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是________。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数)解析(1)根据化合物中化合价的代数和为零的原则，可知NaClO2中Cl的化合价为＋3价；(2)由工艺流程图可知，“反应”步骤中的反应物为NaClO3、H2SO4和SO2，生成物为NaHSO4和ClO2，则反应的化学方程式为2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2NaHSO4＋2ClO2；(3)由于Mg(OH)2的溶解度比MgCO3更小，CaCO3的溶解度比Ca(OH)2更小，所以为了能更完全的除去粗盐水中的Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为NaOH溶液和Na2CO3溶液，电解时在阴极发生还原反应，氯元素化合价降低，产物为NaClO2；(4)由题意可知，“尾气吸收”是利用NaOH和H2O2溶液吸收“电解”过程排出的少量ClO2，生成的是NaClO2，则此吸收反应发生的化学反应方程式为2NaOH＋H2O2＋2ClO2=2NaClO2＋2H2O＋O2↑，其中ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，其物质的量之比为2∶1，该反应中的氧化产物是O2。(5)NaClO2在杀菌消毒的过程中被还原为Cl－，则1molNaClO2得到电子的物质的量为4mol，1molCl2被还原为Cl－时得到电子的物质的量为2mol，故1gNaClO2得到电子的物质的量为4/90.5mol，根据“有效氯含量”的定义可知，NaClO2的有效氯含量为1.57。答案(1)＋3(2)2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2NaHSO4＋2ClO2(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClOeq\o\al(－,2)(或NaClO2)(4)2∶1O2(5)1.573．(2014·课标全国卷Ⅰ，27，15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。回答下列问题：(1)H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式_________________________________________________________________________________________。(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。①H3PO2中，P元素的化合价为________。②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)。③NaH2PO2________(填“正盐”或“酸式盐”)，其溶液显________(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。(3)H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)H3PO2也可用电渗析法制备，“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：①写出阳极的电极反应式___________________________________。②分析产品室可得到H3PO2的原因______________________________________________________________________________________________。③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2：将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有________杂质，该杂质产生的原因是____________________________。解析(1)H3PO2为一元中强酸，则其电离方程式为H3PO2H＋＋H2POeq\o\al(－,2)。(2)①在化合物中，各元素正、负化合价的代数和为零，故H3PO2中P元素化合价为＋1价。②设氧化产物中P元素的化合价为＋x价，依题意并根据得失电子守恒有4×[(＋1)－0]＝1×[＋x－(＋1)]，解得x＝5，故氧化产物为H3PO4。③因H3PO2为一元酸，故NaH2PO2为正盐；H3PO2为中强酸，故NaH2PO2溶液呈弱碱性。(3)根据得失电子守恒及原子守恒，可写出P4与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式：2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O=3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑。(4)①由题给装置可知阳极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑。②阳极生成的H＋穿过阳膜扩散至产品室，与从原料室穿过阴膜扩散至产品室的H2POeq\o\al(－,2)反应生成H3PO2。③若取消阳膜，合并阳极室和产品室，阳极生成的O2可将H3PO2或原料室扩散来的H2POeq\o\al(－,2)氧化，造成产品中混入POeq\o\al(3－,4)杂质。答案(1)H3PO2H2POeq\o\al(－,2)＋H＋(2)①＋1②H3PO4③正盐弱碱性(3)2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O=3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑(4)①2H2O－4e－=O2↑＋4H＋②阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2POeq\o\al(－,2)穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2③POeq\o\al(3－,4)H2POeq\o\al(－,2)或H3PO2被氧化B卷地方卷氧化还原反应的基本概念1．(2015·四川理综，1，6分)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析A项，明矾作净水剂是因为它溶于水生成的Al(OH)3胶体具有较大的表面积，能够吸附水中的悬浮物而沉降，错误；B项，甘油作护肤保湿剂是因为它具有吸湿性，错误；C项，漂粉精作消毒剂是因为它具有强氧化性，能够杀死水中的细菌和病毒，错误；D项，铁粉作食品袋中的脱氧剂是因为铁粉具有还原性，能够和氧气发生反应，降低食品袋中的氧气浓度，正确。答案D2．(2015·江苏化学，3，2分)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：Ceq\o(→,\s\up10(H2O),\s\do10(高温))CO＋H2eq\o(→,\s\up10(O2),\s\do10(燃烧))CO2＋H2O途径b：Ceq\o(→,\s\up10(O2),\s\do10(燃烧))CO2C．在氧化还原反应中，还原剂失去电子的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解析A项，分子式为C2H6O的有机物可能是乙醇CH3CH2OH或甲醚CH3OCH3，二者性质不同，错误；B项，两者虽然转化途径不同，但都是由C最终生成CO2，根据盖斯定律可知，放出热量相同，错误；C项，氧化还原反应中得失电子守恒，正确；D项，水由H、O两种元素组成，汽油主要是由烃类组成的混合物，由C、H两种元素组成，根据原子守恒可知无法通过化学变化实现由水到汽油的转化，错误。答案C3．(2012·广东理综，10，4分)下列应用不涉及氧化还原反应的是()A．Na2O2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解析Na2O2中氧元素的化合价既升高又降低，因此2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2是氧化还原反应；Al2O3中氧元素的化合价升高，铝元素的化合价降低，因此2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))4Al＋3O2↑是氧化还原反应；氢元素的化合价升高，氮元素的化合价降低，因此N2＋3H22NH3是氧化还原反应；2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑中元素的化合价没有发生升降变化，因此该反应不是氧化还原反应，故选D。答案D氧化还原反应的规律4．(2015·山东理综，11，5分)下列由实验现象得出的结论正确的是()操作及现象结论A向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀Ksp(AgCl)<Ksp(AgI)B向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色溶液中一定含有Fe2＋C向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色Br－还原性强于Cl－D加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结NH4Cl固体可以升华解析A项，出现黄色沉淀说明AgCl沉淀转化为AgI沉淀，故Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，错误；B项，原溶液中可能含有Fe3＋或Fe2＋或Fe3＋、Fe2＋，错误；C项，溶液上层呈橙红色，说明发生了反应Cl2＋2NaBr=Br2＋2NaCl，则Br－还原性强于Cl－，正确；D项，加热时NH4Cl在试管底部分解生成NH3和HCl，在试管口NH3与HCl又重新生成NH4Cl，这不是升华而是发生了两个化学反应，错误。答案C5．(2016·江苏化学，18，12分)过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(1)Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O。Ca(OH)2＋H2O2＋6H2O=CaO2·8H2O反应时通常加入过量的Ca(OH)2，其目的是___________________________________________________________________________________________。(2)向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有________(填序号)。A．Ca2＋ B．H＋C．COeq\o\al(2－,3) D．OH－(3)水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置，加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I－完全反应生成Mn2＋和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：O2eq\o(→,\s\up7(Mn2＋))MnO(OH)2eq\o(→,\s\up7(I－))I2eq\o(→,\s\up7(S2Oeq\o\al(2－,3)))S4Oeq\o\al(2－,6)①写出O2将Mn2＋氧化成MnO(OH)2的离子方程式：______________________________________________________________。②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00mL，按上述方法测定水样的溶解氧，消耗0.01000mol·L－1Na2S2O3标准溶液13.50mL。计算该水样中的溶解氧(用mg·L－1表示)，写出计算过程。解析(1)Ca(OH)2过量，促进H2O2吸收，提高H2O2的利用率。(2)CaO2·8H2O溶于水与水反应生成Ca(OH)2和O2，增加了Ca2＋和OH－。(3)①反应物为O2、Mn2＋，生成物为MnO(OH)2，溶液呈碱性，可以补充OH－配平。答案(1)提高H2O2的利用率(2)AD(3)①2Mn2＋＋O2＋4OH－=2MnO(OH)2↓②在100.00mL水样中I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)n(I2)＝eq\f(c（Na2S2O3）·V（Na2S2O3）,2)＝eq\f(0.01000mol·L－1×13.50mL×10－3L·mL－1,2)＝6.750×10－5moln[MnO(OH)2]＝n(I2)＝6.750×10－5moln(O2)＝eq\f(1,2)n[MnO(OH)2]＝eq\f(1,2)×6.750×10－5mol＝3.375×10－5mol水中溶解氧＝eq\f(3.375×10－5mol×32g·mol－1×1000mg·g－1,100.00mL×10－3L·mL－1)＝10.80mg·L－1氧化还原反应方程式的配平及相关计算6．(2015·海南化学，6，2分)已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2ROeq\o\al(n－,4)＋3Cl－＋5H2O，则ROeq\o\al(n－,4)中R的化合价是()A． ＋3B．＋4C．＋5D．＋6解析根据反应前后电荷守恒，可得n＝2，则ROeq\o\al(2－,4)中R的化合价为＋6价，即选D。答案D7．(2014·上海化学，16，4分)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg，则()A．被氧化的砒霜为1.98mgB．分解产生的氢气为0.672mLC．和砒霜反应的锌为3.90mgD．转移的电子总数为6×10－5NA解析本题考查氧化还原反应。砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应的方程式为As2O3＋6Zn＋12HCl→2AsH3＋6ZnCl2＋3H2O。根据砷的相对原子质量为75，若砷的质量为1.50mg，物质的量为0.02mmol，被还原的砒霜为0.02mmol÷2×198g·mol－1＝1.98mg，和砒霜反应的锌为3.90mg。2AsH3eq\o(→,\s\up7(△))2As＋3H2分解产生的氢气标准状态下为0.03mmol×22.4L·mol－1＝0.672mL；转移的电子总数为0.18×10－3NA。答案C8．(2013·上海化学，18，4分)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3＋2KNO3→K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol，则下列判断正确的是(双选)()A．生成42.0LN2(标准状况)B．有0.250molKNO3被氧化C．转移电子的物质的量为1.25molD．被氧化的N原子的物质的量为3.75mol解析由化学方程式可知16molN2中，有15molN2是氧化产物、1molN2是还原产物，所以有10molNaN3参加反应，氧化产物比还原产物多14mol，若氧化产物比还原产物多1.75mol，则有1.25molNaN3被氧化、0.25molKNO3被还原，生成2molN2，转移1.25mol电子，被氧化的N原子的物质的量为1.25mol×3＝3.75mol。答案CD9．(2015·浙江理综，27，18分)Ⅰ.(6分)请回答：(1)H2O2的电子式________。(2)镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由______________________________________________________________。(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀转化为淡黄色沉淀，写出反应的离子方程式________________________________________________。(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式：()MnOeq\o\al(－,4)＋()C2Oeq\o\al(2－,4)＋________=()Mn2＋＋()CO2↑＋________Ⅱ.(12分)化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2，甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H2。请推测并回答：(1)甲的化学式________。(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式______________________________________________________________________________________。(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式____________________________________________________________________________________。(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程发生反应的化学方程式_______________________________________________________________。(5)某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到的固体物质即为纯净的甲；取该固体物质与水反应，若能产生H2，即可证明得到的甲一定是纯净的。判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由_______________________________________________________________。解析Ⅰ.(1)H2O2的电子式为；(2)镁能在CO2中燃烧，其化学方程式为2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(高温))2MgO＋C；(3)由于AgBr的溶度积比AgCl更小，故在AgCl沉淀中加入KBr溶液，白色沉淀AgCl转化为淡黄色沉淀AgBr，其反应的离子方程式为：AgCl(s)＋Br－(aq)=AgBr(s)＋Cl－(aq)。(4)C2Oeq\o\al(2－,4)在酸化的高锰酸钾溶液中被氧化，其离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。Ⅱ.由4.80g甲加热至完全分解，得到金属钠和2.24L(已折算成标准状况)的H2，可推断金属钠和H2反应生成的甲为NaH，NaH与水反应生成NaOH和H2，NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4。(1)甲的化学式为NaH；(2)由于反应物为NaH与AlCl3，得到产物有NaAlH4，故推知另一产物为NaCl，其化学方程式为4NaH＋AlCl3=NaAlH4＋3NaCl。(3)NaAlH4中的氢显－1价，水中的氢显＋1价，NaAlH4与水发生氧化还原反应的过程中生成氢气，另一产物为NaAlO2，其化学方程式为NaAlH4＋2H2O=NaAlO2＋4H2↑。(4)根据题意NaH在无水条件下能与Fe2O3反应，结合反应物的性质可推知反应产物为Fe和NaOH，从而得出其化学方程式为3NaH＋Fe2O3=2Fe＋3NaOH。(5)制备过程中，由于盐酸易挥发，产生的氢气中会有氯化氢，易和钠反应生成NaCl；如在制取NaH的反应中钠过量，则产物中混有钠，钠与水反应也会有氢气产生，同时验纯时也没有考虑到混入的NaCl。答案Ⅰ.(1)(2)2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(高温))2MgO＋C(3)AgCl(s)＋Br－(aq)=AgBr(s)＋Cl－(aq)(4)2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2OⅡ.(1)NaH(2)4NaH＋AlCl3=NaAlH4＋3NaCl(3)NaAlH4＋2H2O=NaAlO2＋4H2↑(4)3NaH＋Fe2O3=2Fe＋3NaOH(5)制备过程不合理，因为盐酸易挥发，H2中混有HCl，导致产物中有NaCl验纯方法