文档内容
解密 04 氧化还原反应
考点热度 ★★★★★
【考纲导向】
1.了解氧化还原反应的本质
2.了解常见的氧化还原反应
3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算
【命题分析】
分析近几年高考卷,氧化还原反应一般不单独考查,而是与其他模块知识综合考查,如选择题中与阿伏加
德罗常数结合考查电子转移数目的计算;以化学实验为载体,考查氧化还原反应相关概念和规律。非选择
题一般在无机推断及化工流程题中考查信息型反应方程式的书写;在综合实验题中会考查氧化还原反应的
计算。
核心考点一 氧化还原反应的基本概念、规律及应用
一、氧化还原反应的基本概念
1.依据框图理清4对概念之间的关系2.相关问题辨析
(1)元素由化合态变为游离态不一定被氧化,也可能被还原,如Fe2+―→Fe。
(2)得电子难的物质不一定易失电子,如第ⅣA族和稀有气体。
(3)含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性,如HPO 、SO;而含低价态元素的化合物也可能有强氧化
3 4
性,如 HClO具有强氧化性。
(4)在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,如 Cl+HO=HCl+HClO。
2 2
(5)有单质参加的反应,不一定是氧化还原反应,如3O=2O。
2 3
(6)具有还原性物质与具有氧化性物质不一定都能发生氧化还原反应,如 SO 与浓HSO 、Fe3+与Fe2+不反
2 2 4
应。
二、记牢常见的氧化剂和还原剂
1.常见氧化剂及对应的还原产物
氧化剂 Cl(X ) O Fe3+ 酸性KMnO 、 MnO
2 2 2 4 2
还原 HO/O2-/ KCr O
2 2 2 7
Cl-(X-) Fe2+ Mn2+
产物 OH- Mn2+、Cr3+
氧化剂 HClO 浓HSO HNO HO PbO FeO
2 4 3 2 2 2
还原 NO (浓)、
2
Cl- SO HO Pb2+ Fe3+
2 2
产物 NO(稀)
2.常见还原剂及对应的氧化产物
金属 HS/ SO /
2 2
还原剂 Fe2+ HI/I- NH CO
3
单质 S2- SO
氧化 金属 S、 SO 、 N、
3 2
Fe3+ I CO
2 2
产物 离子 SO SO NO
2
3.几种特殊元素的转化
(1)S (包括SO 、HSO 、SO、HSO)具有强还原性,在水溶液中的氧化产物都是SO。
2 2 3
(2)H O 中氧元素的化合价为-1价,处于中间价态。
2 2
①HO 遇氧化剂(如酸性KMnO 溶液)作还原剂,其氧化产物为O;
2 2 4 2
②HO 遇还原剂(如Fe2+、I-等)作氧化剂,其还原产物为HO,因此,HO 又称为绿色氧化剂。
2 2 2 2 2(3)记忆两组常见物质的强弱顺序。
①氧化性强弱:KMnO >Cl>Br >Fe3+>I >S。
4 2 2 2
②还原性强弱:S2->S (SO、HSO、HSO )>I->Fe2+>Br->Cl-。
2 3
三、氧化还原反应“四大规律”的应用
规律 应用
比较物质氧化性或还原性强弱,判断反应能否进行
强弱律 氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
(1)氧化还原反应发生时,其价态一般先变为邻位价态。
价态律 (2)同种元素不同价态之间的反应,高价态的元素化合价降低,低价态的元素化
合价升高,但升高与降低的化合价只接近不交叉
判断物质的稳定性及反应的先后顺序
(1)同时含有几种还原剂―――――→按还原性由强到弱依次反应(如向FeI 溶
2
优先律 液中通入少量Cl,I-优先反应)。
2
(2)同时含有几种氧化剂――――→按氧化性由强到弱依次反应(如含Fe3+、H+
的混合液中加入铁,Fe3+优先反应)
内容:氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,即n(氧化剂)×变价原子数
×化合价变价值=n(还原剂)×变价原子数×化合价变化值。
守恒律
应用:①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系;
②配平氧化还原反应方程式
考法1 有关氧化还原反应概念及之间关系的理解(题型预测:选择题)
1.(2022·浙江·高考真题)关于反应4CO+SiH 4CO+2HO+SiO,下列说法正确的是
2 4 2 2
A.CO是氧化产物 B.SiH 发生还原反应
4
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1molSiO 时,转移8mol电子
2
考法2 运用氧化还原反应规律分析氧化还原反应进行(题型预测:选择题)
2.(2022·北京·高三学业考试)工业制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO 。酸性条件下,用MnO
2 2
进行脱硫处理的原理如下图所示。下列说法中,不正确的是
A.反应1中,锰元素化合价升高 B.反应2属于氧化还原反应
C.脱硫的最终产物为MnSO D.上述过程中Fe2+、Fe3+可以循环使用
4
解答氧化还原反应题目的3个步骤
变式1 氧化还原反应的判断
1.(2022·福建·厦门双十中学模拟预测)化学与人类生活有着密切联系。下列过程涉及氧化还原反应的是
A.SO 漂白的纸张易变黄 B.明矾净水
2
C.漂白粉久置于空气中失效 D.胃舒平治疗胃酸过多
变式2 氧化还原反应的概念
2.(2022·上海黄浦·二模)84消毒液(含 )与洁厕灵(含浓盐酸)不能混用,会发生反应产生有毒的气
体,该反应中
A. 为还原剂 B. 仅体现酸性
C. 既是氧化产物也是还原产物 D. 是还原产物变式3 氧化还原反应与四种基本反应类型
3.(2022·上海崇明)化学反应类型很多,下列反应类型间关系的图示中错误的是( )
A. B.
C. D.
变式4 氧化还原反应的电子转移
4.(2022·浙江·绍兴市教育教学研究院一模)关于反应 ,
下列说法正确的是
A. 在反应中仅体现氧化性
B. 既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶4
D.4mol 发生反应,转移3mol电子
变式5 氧化性、还原性强弱的判断
5.(2021·辽宁朝阳·三模)有下列四个反应:
①
②
③
④
下列说法正确的是
A.反应①②③④中的氧化产物依次是 、 、 、B.氧化性:
C.根据反应①一定可以推理得到
D.在反应③中,当有 参加反应时,有 被氧化
变式6 氧化还原反应中反应的先后顺序[来源:学科网]
6.(2022·重庆市凤鸣山中学高三期中)下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A. 加入过量的 溶液:
B.向 溶液中加少量的 溶液:
C.将 通入到含 的溶液:
D. 溶液与 溶液等体积混合:
变式7 氧化还原反应规律的运用
7.(2022·上海静安·一模)I-、Fe2+、SO 、Cl-、HO 均有一定的还原性,酸性溶液中还原性强弱顺序为:
2 2 2
Cl-<Fe2+<HO<I-<SO 。下列反应不能发生的是
2 2 2
A.SO +O +2H O=HO+H SO
2 2 2 2 2 2 4
B.Cl+ SO +2H O=HSO +2HCl
2 2 2 2 4
C.2Fe3++SO+2H O=2Fe2++SO +4H+
2 2
D.I+2Fe2+=2Fe3++2I-
2
1.(2022·山东·高考真题)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A.金(Au):“虽被火亦未熟"
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳( ):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
2.(2022·广东·高三学业考试)在45~ 50°C时,臭氧(O )可以将碘氧化为碘酸碘[I(IO )]。反应的化学方程
3 3 3式如下:9O+2I =I(IO)+ 9O 。下列说法正确的是
3 2 3 3 2
A.O 既不是氧化剂也不是还原剂
3
B.I(IO ) 中碘元素的化合价均为+5
3 3
C.氧化性:I(IO )>I
3 3 2
D.氧化性:I> I(IO )
2 3 3
3.(2022·天津·耀华中学模拟预测)水热法制备Fe O 纳米颗粒的总反应为:3Fe2++2S O +O +XOH-
3 4 2 2
=Fe O+S O +2H O,下列说法正确的是
3 4 4 2
A.铁元素被氧化,硫元素被还原 B.Fe2+、SO 都是还原剂
2
C.X=2 D.每生成1molFe O,则转移电子数2mol
3 4
4.(2022·全国·模拟预测)含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了新的治污方法,
同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是
A.该工艺流程是用来除去煤燃烧时产生的SO
2
B.该过程中可得到化工产品HSO
2 4
C.图中涉及的反应之一为Fe (SO )+SO+2H O=2FeSO +2H SO
2 4 3 2 2 4 2 4
D.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
5.(2022·北京·北师大实验中学三模)下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A.向KCr O 酸性溶液中加入乙醇,溶液由橙色变为绿色
2 2 7
B.将SO 通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去
2
C.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色逐渐变为黄色
D.KSCN溶液滴入FeCl 溶液中,溶液由黄色变为红色。
3
6.(2022·辽宁·抚顺一中模拟预测)我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸反应为 。该反应中被氧化的元素是
A.C B.N C.N和S D.N和C
7.(2022·浙江)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于阴影3区域的是
A.2HClO 2HCl+O↑
2
B.NH HCO NH ↑+HO+CO↑
4 3 3 2 2
C.4Fe(OH) +O+2HO=4Fe(OH)
2 2 2 3
D.Fe O+3CO 2Fe+3CO
2 3 2
8.(2022·湖南·邵阳市第二中学高一期中)下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
9.(2020·浙江·三模)NaH与水反应的化学方程式为NaH+H O=NaOH+H ↑,在该反应中HO
2 2 2
A.是氧化剂 B.是还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
10.(2021·浙江·模拟预测)关于反应KHIO +9HI=2KI+4I +6H O,下列说法正确的是
2 3 6 2 2
A. KHIO 发生氧化反应 B.KI是还原产物
2 3 6
C.生成12.7g I 时,转移0.1mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
2
11.(2014·陕西西安·三模)已知 、 、 和 均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺
序为 。则下列反应不能发生的是
A.
B.C.
D.
核心考点二 氧化还原方程式的配平与计算
1.氧化还原方程式配平的基本原则
2.熟记氧化还原反应配平的5步骤
3.书写信息型氧化还原反应的步骤(三步法)
根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原
剂;根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、
第1步
氧化产物;根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧
化产物的相应化学计量数。
根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式
第2步
两端的电荷守恒。
根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加HO(或其他小分子)使方程式两端
2
第3步
的原子守恒。
4.掌握缺项配平时的补项原则
(1)总体原则
①对于缺项配平的化学方程式,通过观察方程式两边的元素,确定未知物质,该物质一般有常见的 H+、
OH-、HO,但也可能为一些其他化合物。
2②对于情景式方程式的配平,要先确定反应物、生成物以及可能需要挖掘的物质,然后进行配平。
(2)补项类型
条件 补项原则
酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补HO
2
碱性条件下 缺H或多O补HO,少O补OH-
2
考法 陌生信息型氧化还原反应配平(题型预测:非选择题)
1.(2022·甘肃·兰州市七里河区教育局高三阶段练习)
(1)制备NaSO 的实验一般控制在碱性条件下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因
2 2 3
___________。
(2)+6价铬的化合物毒性很大,常用NaHSO 将废液中Cr O 还原为Cr3+,该反应的离子方程式为
3 2
___________。
(3)辉铜矿和铜蓝矿都是天然含硫铜矿,在地壳中常伴生存在。先取一份该伴生矿样品,经检测后确定仅含
有Cu S、CuS和惰性杂质。取样品,加入酸性KMnO 溶液,加热,写出Cu S溶于酸性KMnO 溶液的离子
2 4 2 4
方程式___________。
(4)ClO 可以用于纸浆蜂蜡等的精制和漂白,也可用于饮用水的杀菌消毒处理,已知在酸性条件下NaClO
2 3
可发生反应生成NaCl,并释放出ClO ,该反应的离子方程式___________。
2
1.陌生氧化还原方程式书写知识储备
(1)在日常的学习、练习中,注意记忆、积累常见元素的化合价;认识并掌握常见的氧化剂、还原剂。
①强氧化性物质或离子:NaO 、Fe3+、NO 、HNO(浓)、HNO(稀)、O 、O 、HO 、HSO (浓)、Cl 、
2 2 2 3 3 2 3 2 2 2 4 2
Br 、HClO、NaClO、Ca(ClO) 、KMnO (H+)。
2 2 4
②强还原性物质或离子:Fe2+、Fe(OH) 、SO (H SO 、NaSO 、NaHSO 、SO)、HS(Na S、NaHS、S2-)、
2 2 2 3 2 3 3 2 2
HI(NaI、I-)等。
(2)掌握常见氧化剂、还原剂发生氧化还原反应的产物。有时候物质的氧化还原产物还要根据题中的情境信
息考虑,如HS与浓硝酸反应甚至能被氧化为HSO ,I-可以被过量的浓氯水氧化生成IO。了解常见物质
2 2 4
反应后的存在形式,比如O 得电子后转变为O2-,在酸性环境下结合H+生成HO,而在碱性条件下则与
2 2
HO转变为OH-。
2
2.判断常考物质中加点元素的化合价
NaClO + 3、ClO + 4、CuCl + 1、NH - 2、NaBH + 3、KCrO、NaCrO + 6、HC O + 3、NaSO + 2、
2 2 2 4 4 2 2 7 2 4 2 2 4 2 2 3
MnO(OH) + 4、KFeO + 6、CuFeS + 2、 - 2、LiNH - 3、LiCoO + 3
2 2 4 2 2 2变式1 一般氧化还原反应的配平
1.(2022·福建·莆田第十五中学高三阶段练习)配平化学方程式
(1)_______KClO +_______HC O+_______HSO =_______ClO ↑+_______CO↑+_______KHSO+
3 2 2 4 2 4 2 2 4
_______HO
2
(2)_______ ClO-+_______Fe(OH) +_______=_______Cl-+_______FeO +_______HO
3 2
变式2 离子反应方程式配平
2.(2022·福建·三明一中高三阶段练习)按要求写方程式。
(1)完成以下氧化还原反应的离子方程式:_______
______= ______
(2) 可以作为水溶液中 歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。
ⅰ.
ⅱ. ______= ______+______ ,________
(3)高铁酸钾( )是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。 和KClO在强碱性条件
下反应可制取 ,其反应的离子方程式为:______。
(4)往 溶液中滴加 制备 固体,写出该过程中发生反应的离子方程式______。
(5)NaH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 ),脱锈过程发生反应的化学
方程式______。
(6)元素镍(Ni)在溶液中 价极不稳定,主要以 (绿色)、 (蓝色)、 (橙黄色)、
(深红色)等形式存在。 为难溶于水的黑色固体,其溶于浓盐酸并形成绿色溶液,其
离子方程式为___________________。
变式3 缺项氧化还原反应的配平3.(2022·全国·高三专题练习)三氧化砷,俗称砒霜,分子式As O,是最具商业价值的砷化合物及主要
2 3
的砷化学开始物料。它也是最古老的毒物之一,无臭无味,外观为白色霜状粉末,故称砒霜。
(1)完成并配平下列化学方程式:___As O+___Zn+___HSO →___AsH +___ZnSO +___
2 3 2 4 3 4
(2)As O 在上述反应中显示出来的性质是___。
2 3
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.碱性
(3)若生成0.2molAsH ,则转移电子的物质的量为___mol。
3
(4)砷化氢AsH 是一种很强的还原性,在室温下它能在空气中自然,其氧化产物是砒霜,写出该反应的
3
化学方程式___。
变式4 特定条件下氧化还原反应方程式的书写与配平
4.(2022·北京市大兴区兴华中学高三阶段练习)(1)请将5种物质:NO、FeSO 、Fe(NO )、HNO 和
2 4 3 3 3
Fe (SO ) 分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。_______
2 4 3
_______+_______→_______+_______+_______+H O
2
(2)反应物中发生氧化反应的物质_______,被还原的元素是_______。
(3)反应中1 mol氧化剂_______(填“得到”或“失去”)_______ mol电子。
(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中:_______
1.(2022·河南·许昌高中高一阶段练习) 在酸性溶液中与 发生反应,反应产物为 、 、
。已知反应中氧化剂与还原剂的个数之比为 ,则x的值为
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2022·天津一中高三阶段练习)在特定碱性条件下,过量 可将 完全氧化成 ,其反应
为 (未配平),下列有关说法错误的是
A.W为
B.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
C. 参加反应时,转移电子的物质的量为2molD.在酸性条件下 可以转化为
3.(2022·宁夏·银川二中高三阶段练习)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和
c),能将海洋中的NO 转化为N 进入大气层,反应过程如图所示。下列说法错误的是
2
A.过程I中NO 发生还原反应
B.a和b中转移的e-数目不相等
C.过程II中参与反应的n(NO):n(NH )=1:4
D.过程I→III的总反应为NO +NH =N ↑+2H O
2 2
4.(2022·黑龙江·建三江分局第一中学高一期中)ClO 是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求,
2
ClO 将逐渐取代Cl 成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO 常用NaClO 和NaSO 溶液混合并加HSO 酸
2 2 2 3 2 3 2 4
化后反应制得,其中NaSO 被氧化为NaSO 。在以上反应中,还原剂和氧化剂的个数之比为
2 3 2 4
A.1︰1 B.2︰1 C.1︰2 D.2︰3
5.(2022·山东聊城一中高一期中)将 通入足量 溶液中,完全反应后再加入 溶液,
发生的两个化学反应
①
② 。
下列有关说法正确的是
A.还原性: B.方程式②中,a=6、b=7
C. 能将 还原成 D.方程式①中W为6.(2022·湖南·衡阳县第四中学高二开学考试)在强碱性条件下发生如下反应:
(未配平),下列说法错误的是
A. 是氧化产物
B. 的化学计量数之比是3∶2
C.配平后X是“ ”
D.每生成1个 就会有3个电子发生转移
7.(2022·河南·新安县第一高级中学高一阶段练习)分别用下列方法制氯气:
①
②
③
若制得的氯气的质量相同,则反应①②③中电子转移数目之比为:
A.1:5:3 B.3:5:1 C.6:6:5 D.2:2:1
8.(2022·辽宁·黑山县黑山中学高三阶段练习)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空:
I:在用KMnO 酸性溶液处理Cu S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
4 2
① MnO +Cu S+H+ Cu2++SO ↑+Mn2++HO(未配平)
2 2 2
② MnO +CuS +H+ Cu2++SO ↑+Mn2++HO(未配平)
2 2
(1)下列关于反应①的说法中错误的是___________(填字母序号)。
A.被氧化的元素是Cu和S
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
C.生成2.24 L(标况下)SO ,转移电子的物质的量是0.8 mol
2
D.还原性的强弱关系是:Mn2+>Cu S
2
II:在稀硫酸中,KMnO 与 (NH )Fe(SO ) 也能发生氧化还原反应。
4 4 2 4 2
(2)配平KMnO 与(NH )Fe(SO ) 反应的离子方程式:____MnO +______Fe2++______H+=_____Mn2+
4 4 2 4 2
_____Fe3++ ____ H O
2(3)欲配制480mL 0.1mol/L Fe2+溶液,需称取(NH )Fe(SO )·6H O(M=392g/mol)的质量为___________g,需
4 2 4 2 2
要的玻璃仪器有___________
9.(2022·河南·濮阳一高高三阶段练习)连二亚硫酸钠( ),俗称保险粉,易溶于水,常用
于印染、纸张漂白等。回答下列问题:
(1) 中S的化合价为_______。
(2)向锌粉的悬浮液中通入 ,制备 ,生成 ,反应中转移的电子数为_______mol;向
溶液中加入适量 ,生成 并有沉淀产生,该反应的化学方程式为_______
10.(2022·全国·高三专题练习)由难溶性磷酸锂渣(主要成分为LiPO )为原料制备电池级LiCO 的流程如
3 4 2 3
下:
已知:①LiCO 在不同温度下的溶解度:0℃1.54g,20℃1.33g,90℃0.78g。
2 3
②碳酸锂:水溶液煮沸时容易发生水解。
LiPO 转化为LiCl和CaHPO 的离子方程式为_______。
3 4 4
11.(2022·全国·高三专题练习)利用某含铁矿渣(Fe O 约40%、Al O 约10%、MgO约5%、SiO 约45%)
2 3 2 3 2
制备草酸合铁(III)酸钾晶体{化学式为K[Fe(C O)·3H O]}的流程如下:
3 2 4 3 2
已知:草酸合铁(III)酸钾晶体易溶于水且溶解度随温度升高明显增大,难溶于乙醇,对光敏感,光照下即
发生分解;草酸钾微溶于乙醇。
草酸合铁(III)酸钾晶体光照下立即发生分解生成两种草酸盐、CO 等,写出该反应的化学方程式:_______。
2
12.(2021·宁夏·石嘴山市第三中学高三期中)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O、
2
HCrO、Cr(OH) 、HO、HO;已知该反应中HO 只发生如下过程:HO→O
2 4 3 2 2 2 2 2 2 2 2
(1)该反应中的还原剂是___________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是___________→___________。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目___________
(4)如反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为___________。(5)完成并配平化学方程式:NaS+NaClO+NaOH=Na SO +NaCl+HO,___________。
2 x 2 4 2
(6)纺织工业中常用氯气作漂白剂,NaSO 可作为漂白后布匹的“脱氯剂”,NaSO 和Cl 反应的产物是
2 2 3 2 2 3 2
HSO 、NaCl和HCl,则还原剂与氧化剂物质的量之比为___________。
2 4
【考点拓展】 氧化还原反应的运用
拓展一 氧化还原反应与实验现象融合
1.(2022·浙江·高三期中)实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图1所示,反应过程中铬元素的
化合价变化如图2,已知:深蓝色溶液中生成了CrO。下列说法不正确的是
5
A.0-5 s过程中,发生的氧化还原反应为:
B.实验开始至30 s溶液中发生的总反应离子方程式为:
C.30-80 s过程中,Cr元素被氧化,可能是溶液中剩余的HO 所致
2 2
D.80 s时,在碱性条件下,溶液中含铬微粒主要为
拓展二 氧化还原反应与能量融合
2.(山西省大同市2022-2023学年高二上学期11月期中考试化学试题)固体酒精是目前饭桌上常用的火
锅燃料,关于固体酒精燃烧过程的叙述不正确的是
A.存在物质状态的变化
B.发生了氧化还原反应
C.反应中化学能只转化为热能D.既有化学键的断裂,又有化学键的形成
拓展三 氧化还原反应在滴定分析中的运用
3.(2019·浙江绍兴·高一期末)草酸晶体的组成可表示为HC O·xH O,为测定x值,进行下述实验:
2 2 4 2
实验1:准确称取Wg草酸晶体配成100ml水溶液;
实验2:用浓度为0.100mol•L-1KMnO 溶液滴定所配制的草酸溶液,所发生的反应为:
4
2KMnO +5H C O+3H SO =K SO + 10CO↑+2MnSO +8H O。
4 2 2 4 2 4 2 4 2 4 2
试回答下列问题:
(1)实验1中,配制100ml草酸水溶液所需要的一组仪器是________(填相应编号)
A、0.001g的电子天平 B、50ml酸式滴定管 C、100ml量筒 D、100ml容量瓶 E、烧杯 F、胶
头滴管 G、锥形瓶
(2)实验2中HC O·xH O中x值的测定是利用氧化还原反应滴定法
2 2 4 2
①其中正确操作步骤的顺序为___________
a.用移液管取用25.00ml所配的草酸溶液置于锥形瓶中,加适量的稀硫酸。
b.把盛有KMnO 标准液的滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满液体
4
c.取KMnO 标准液注入滴定管中至“0”刻度以上
4
d.调节液面至“0”或“0”刻度以下,记下读数
e.把标准KMnO 溶液润洗滴定管2 3次
4
f.把锥形瓶放在滴定管下面,用KM~nO
4
标准液滴定至终点并记下滴定管的读数
②下列关于滴定分析,正确的是________________。
A. 图中,应将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端
B.滴定前,锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗
C.将标准溶液装入滴定管时,应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器转移
D.滴定时,通常用左手控制旋塞滴加溶液,右手摇动锥形瓶,使溶液向同一方向旋转
E. 滴定到终点时俯视读取数据,测得的x值偏大
③图中滴定终点时显示的读数为_______ mL。拓展四 氧化还原反应在环境监测中的运用
4.(2015·北京通州·三模)中国环境监测总站数据显示,PM 、SO 、NOx等是连续雾霾过程影响空气质
2.5 2
量显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对它们进行研究具有重要意义。请回答:
(1)将PM 样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓
2.5
度如下表:
离子 K+ Na+ NH NO Cl-
SO
浓度(mol/L) 4×10−6 6×10−6 2×10−5 4×10−5 3×10−5 2×10−5
根据表中数据计算PM 待测试样的pH = 。
2.5
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N 和O 反应,其能量变化示意图如下:
2 2
N(g)+O(g) 2NO(g) △H= 。
2 2
(3)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH 催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:
3
①由图可知SCR技术中的氧化剂为 。
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,当 =1:1时,脱氮率最佳,已知每生成28g N 放出的热
2
量为QkJ,该反应的热化学方程式为 。
Ⅱ.工业上变“废”为宝,吸收工业中SO 和NO,可获得NaSO 和NH NO 产品的流程图如下(Ce为铈
2 2 2 4 4 3
元素):①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为 。
②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液,当消耗1mol CH 时,
4
理论上可再生 mol Ce4+。
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应:
C(s)+2NO(g) N(g)+CO(g) △H=Q kJ/mol。
2 2
在T℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
1
0 10 20 30 40 50
时间(min)
浓度(mol/L)
NO 1.00 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48
N 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
2
CO 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36
2
①T℃时,该反应的平衡常数K= 。
l
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________
(答一种即可)。