2018年化学高考题分类解析考点4 氧化还原反应

高考试题分类解析PAGE考点4氧化还原反应一、选择题1.(2018·北京高考·9)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是()ABCD实验NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀,随后变为红褐色溶液变红,随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体,随后变为红棕色【命题意图】本题考查了实验基本操作,意在考查学生通过实验现象分析反应原理的能力。【解析】选C。A项,将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,产生白色沉淀,随后变为红褐色,发生的反应有Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,与氧化还原反应有关;B项,将石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,是因为Cl2与水反应生成盐酸和HClO,石蕊溶液遇酸变红,同时HClO因强氧化性而具有漂白性,能使溶液迅速褪色,与氧化还原反应有关;C项,Na2S溶液滴入AgCl浊液中,发生沉淀转化,生成更难溶的Ag2S沉淀,与氧化还原反应无关;D项,热铜丝插入稀硝酸中,产生无色气体,随后变为红棕色,发生的反应有3Cu+8HNO3(稀)2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O,2NO+O22NO2,与氧化还原反应有关。2.(2018·江苏高考·10)下列说法正确的是 ()A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能B.反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应C.3molH2与1molN2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快【命题意图】本题考查能量转化、反应自发性、氧化还原反应以及化学反应速率等知识,较易。【解析】选C。A项,能量在转化中不可能仅以一种形式转化,电池放电除了化学能转化为电能外,还有热能、光能等,错误;B项,该反应的气体被消耗,熵减少,但是能自发,故一定属于放热反应,错误;C项,N2与H2合成NH3属于可逆反应,1molN2生成2molNH3的过程中,由于N2不可以完全转化,故转移电子数小于6mol,正确;D项,酶在高温下会发生变性而失去催化活性,在高温下,淀粉水解速率反而变小,错误。二、非选择题3.(2018·北京高考·28)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。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)①A为氯气发生装置。A中反应方程式是

(锰被还原为Mn2+)。

②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有。

(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。

②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2FeO42-(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反,③资料表明,酸性溶液中的氧化性FeO42->MnO4-,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FeO42->MnO4-。若能,请说明理由【命题意图】本题考查了实验方案设计与评价、含铁化合物、Cl2、氧化还原反应等的相关知识,意在考查化学实验设计与科学探究能力、分析问题和解决问题的能力。【解题关键】解答本题需要注意以下点:(1)装置C中存在过量KOH,Cl2能与KOH反应。(2)K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,根据氧化还原反应原理可知,铁元素价态降低,生成Fe3+。【解析】(1)①A中KMnO4与浓盐酸反应,锰被还原为Mn2+,故反应方程式是2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。②Cl2中混有HCl,可用饱和食盐水除去,故除杂装置B为。③由图示信息,溶液中有KOH,故还有Cl2与KOH之间的歧化反应:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)①“取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色”,说明a中含Fe3+,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,因为K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,还可能由4FeO42-+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O产生。K2FeO4在碱性溶液中较稳定。ClO-与Cl-在酸性条件下反应生成Cl2,用KOH溶液洗涤的目的是排除ClO-的干扰。②K2FeO4的制备实验中,溶液呈碱性,发生反应3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:Cl2>FeO42-。实验Ⅱ中加入了盐酸,溶液的酸碱性发生变化,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系发生变化。③若能证明,根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2,最后溶液中不存在FeO42-,溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色,说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-,所以该实验方案能证明氧化性FeO42->MnO4-。(或不能证明,因溶液b呈紫色,溶液b滴入MnSO4和H2SO4答案:(1)①2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②③Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2)①i.Fe3+4FeO42-+20H+4Fe3++3O2↑+10Hii.排除ClO-的干扰②>溶液的酸碱性不同③能证明,理由:FeO42-在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是(或不能证明,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)4.(2018·江苏高考·20)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。(1)用水吸收NOx的相关热化学方程式如下:2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=-116.1kJ·mol-13HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·mol-1反应3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。

(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:。

(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:。

(4)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1molN2时,转移的电子数为mol。

②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂M的反应器中反应(装置见题20图-1)。题20图-1反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如题20图-2所示,在50~250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢的主要原因是;当反应温度高于380℃时,NOx的去除率迅速下降的原因可能是。

题20图-2【命题意图】本题考查化学反应原理综合知识,涉及热化学、电化学、氧化还原反应以及方程式书写和陌生信息的阅读处理能力等,难度中等。【解析】(1)根据盖斯定律,将上式×3与下式相加后除以2,可得所求反应的焓变。ΔH=-116.1×3+75.92kJ·mol-1=-136.2kJ·mol-1。(2)HNO2转化为HNO3,N由+3价升至+5价失去电子,阳极发生氧化反应,即HNO2失去电子,被氧化为HNO3,HNO2为弱酸,HNO3为强酸,在写电极反应式时,仍要遵循离子方程式的书写规则。(3)HNO2中N为+3价,(NH2)2CO中N为-3价,氮原子发生归中反应生成N2,由氮原子得失电子守恒配平反应。(4)①NH3与NO2发生归中反应,方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,生成7molN2时,转移24mole-,则生成1molN2时,转移247mole-。②催化剂的活性与反应温度有关,在高温下,催化剂的活性有可能会失效,从而造成NOx的去除率下降。在50~250℃时,NOx的去除率在增大,原因有二,一是温度升高,反应