2020届天津高考化学一轮复习氧化还原反应学案

2020届天津高考化学一轮复习氧化还原反应学案

专题四　氧化还原反应 挖命题 ‎【考情探究】‎ 考点 内容解读 ‎5年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点 氧化还原反应的概念及应用 ‎1.根据化学反应的特点理解不同类型的化学反应。‎ ‎2.在分析元素化合价变化的基础上,理解氧化还原反应的本质。‎ ‎2017天津理综,3‎ 中 化学反应中的能量变化 ‎★★★‎ 氧化还原反应方程式的配平及相关计算 根据氧化还原反应的规律研究物质的化学性质以及常见氧化剂和还原剂之间的反应。‎ ‎2018天津理综,9(5)‎ 中 滴定分析法,离子方程式的书写 ‎★★★‎ 分析解读　　高考对氧化还原反应基本概念的考查主要涉及相关概念的判断,同时考查考生对氧化还原反应基本规律的掌握情况,题目有较高的区分度。氧化还原反应方程式的书写则重在综合运用,对考生的要求较高,出现频率也很高,属于难度适中的题目。本专题内容主要考查考生的证据推理与模型认知素养。‎ ‎【真题典例】‎ 破考点 ‎【考点集训】‎ 考点一　氧化还原反应的概念及应用 ‎1.下列变化中,未涉及电子转移的是(　　)‎ A.H2C2O4使酸性KMnO4溶液褪色 B.C2H5OH使酸性K2Cr2O7溶液变绿 C.CO2使苯酚钠溶液变浑浊 D.H2O2使酸化的KI溶液变黄 答案　C ‎2.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.在转化过程中,氮元素均被还原 B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程 C.还原过程中生成0.1 mol N2,转移电子数为0.5 mol D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化 答案　D ‎3.下列变化中,气体被还原的是(　　)‎ A.NH3使CuO固体变为红色 B.CO2使Na2O2固体变为白色 C.HCl使Na2SiO3溶液产生胶状沉淀 D.Cl2使FeBr2溶液变为黄色 答案　D　‎ 考点二　氧化还原反应方程式的配平及相关计算 ‎1.汽车发动机稀燃控制系统的主要工作原理是发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。其工作原理示意图如下:‎ 下列说法中不正确的是(　　)‎ A.稀燃过程中,NO发生的主要反应为2NO+O22NO2‎ B.稀燃过程中,NO2被吸收的反应为BaO+2NO2 Ba(NO3)2‎ C.富燃过程中,NO2被CO还原的反应为2NO2+4CO N2+4CO2‎ D.富燃过程中,CxHy被O2氧化的反应为CxHy+(x+y‎4‎)O2 xCO2+y‎2‎H2O 答案　B　‎ ‎2.已知可用Co2O3代替MnO2制备Cl2,反应后Co元素以 Co2+的形式存在。下列叙述不正确的是(　　)‎ A.该反应中氧化性:Co2O3>Cl2 B.参加反应的HCl全部被Co2O3氧化 C.每生成1 mol氯气,消耗1 mol Co2O3 D.制备相同量的氯气,所需Co2O3质量比MnO2多 答案　B　‎ ‎3.工业酸性废水中的Cr2O‎7‎‎2-‎可转化为Cr3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示(实验开始时溶液体积为50 mL,Cr2O‎7‎‎2-‎的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中,不正确的是(　　)‎ 实验 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 电解条件 阴、阳极均为石墨 阴、阳极均为石墨,滴加1 mL浓硫酸 阴极为石墨,阳极为铁,滴加1 mL浓硫酸 Cr2O‎7‎‎2-‎的去除率/%‎ ‎0.922‎ ‎12.7‎ ‎57.3‎ A.对比实验①②可知,降低溶液的pH可以提高Cr2O‎7‎‎2-‎的去除率 B.实验②中,Cr2O‎7‎‎2-‎在阴极放电的电极反应式是Cr2O‎7‎‎2-‎+6e-+14H+ 2Cr3++7H2O C.实验③中,Cr2O‎7‎‎2-‎去除率提高的原因是Cr2O‎7‎‎2-‎+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3+ +7H2O D.实验③中,理论上电路中每通过6 mol电子,有1 mol Cr2O‎7‎‎2-‎被还原 答案　D　‎ 炼技法 ‎【方法集训】‎ 方法1　物质氧化性、还原性强弱的判断方法 ‎1.向CuSO4溶液中逐滴加入过量KI溶液,观察到产生白色沉淀,溶液变为棕色,再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。则下列分析中正确的是(　　)‎ A.白色沉淀是CuI2,棕色溶液中含有I2‎ B.滴加KI溶液时,转移1 mol e-生成2 mol白色沉淀 C.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2‎ D.通入SO2时,SO2与I2反应,I2作还原剂 答案　C　‎ ‎2.向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,溶液紫色褪去,其反应的离子方程式为2MnO‎4‎‎-‎+16H++5Na2O2 2Mn2++5O2↑+8H2O+10Na+。下列说法中正确的是　(　　)‎ A.通常用浓盐酸酸化KMnO4溶液 B.O2是还原产物,Mn2+是氧化产物 C.KMnO4溶液紫色褪去,说明Na2O2具有漂白性 D.此反应产生22.4 L O2(标准状况下)时转移了2 mol e-‎ 答案　D　‎ ‎3.废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH‎4‎‎+‎完全转化为N2,该反应可表示为2NH‎4‎‎+‎+3ClO- N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法中,不正确的是(　　)‎ A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原 B.还原性:NH‎4‎‎+‎>Cl-‎ C.反应中每生成1 mol N2,转移6 mol电子 D.经此法处理过的废水可以直接排放 答案　D　‎ 方法2　未知氧化还原反应方程式的书写技巧 ‎1.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH‎4‎‎+‎、H+、N2、Cl-六种微粒。其中N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是(　　)‎ A.该反应的还原剂是Cl- B.消耗1 mol还原剂,转移6 mol电子 ‎ C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 D.反应后溶液的酸性明显增强 答案　D ‎2.已知氧化性:Br2>Fe3+,向FeBr2溶液中通入Cl2,则通入的Cl2与FeBr2的物质的量之比和所发生反应的离子方程式对应关系错误的是(　　)‎ 选项 n(Cl2)∶n(FeBr2)‎ 离子方程式 A ‎1∶1‎ ‎2Cl2+2Fe2++2Br- 2Fe3++Br2+4Cl-‎ B ‎2∶1‎ ‎3Cl2+2Fe2++4Br- 2Fe3++2Br2+6Cl-‎ C ‎1∶2‎ Cl2+2Br- Br2+2Cl-‎ D ‎2∶3‎ ‎4Cl2+6Fe2++2Br- 6Fe3++Br2+8Cl-‎ 答案　C　‎ 过专题 ‎【五年高考】‎ 考点一　氧化还原反应的概念及应用 统一命题、省(区、市)卷题组 ‎1.(2018北京理综,9,6分)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是(　　)‎ A B C D 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 答案　C ‎2.(2017北京理综,8,6分)下列变化中,气体被还原的是(　　)‎ A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄 C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 答案　B ‎3.(2016上海单科,2,2分)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是(　　)‎ A.海带提碘 B.氯碱工业 C.氨碱法制碱 D.海水提溴 答案　C　‎ 考点二　氧化还原反应方程式的配平及相关计算 A组　自主命题·天津卷题组 ‎1.(2018天津理综,9,18分)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题:‎ Ⅰ.采样 采样系统简图 采样步骤:‎ ‎①检验系统气密性;②加热器将烟道气加热至140 ℃;③打开抽气泵置换系统内空气;④采集无尘、干燥的气样;⑤关闭系统,停止采样。‎ ‎(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用为　　　　。 ‎ ‎(2)C中填充的干燥剂是(填序号)　　　　。 ‎ a.碱石灰　　　b.无水CuSO4　　　c.P2O5‎ ‎(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。‎ ‎(4)采样步骤②加热烟道气的目的是　　　　　　　　　　　　。 ‎ Ⅱ.NOx含量的测定 将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成NO‎3‎‎-‎,加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。‎ ‎(5)NO被H2O2氧化为NO‎3‎‎-‎的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(7)滴定过程中发生下列反应:‎ ‎3Fe2++NO‎3‎‎-‎+4H+ NO↑+3Fe3++2H2O Cr2O‎7‎‎2-‎+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O 则气样中NOx折合成NO2的含量为　　　　　　　　　　　　mg·m-3。 ‎ ‎(8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ 若缺少采样步骤③,会使测定结果　　　　。 ‎ 若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果　　　　。 ‎ 答案　(18分)(1)除尘 ‎(2)c ‎(3)‎ ‎(4)防止NOx溶于冷凝水 ‎(5)2NO+3H2O22H++2NO‎3‎‎-‎+2H2O ‎(6)锥形瓶、酸式滴定管 ‎(7)‎23×(c‎1‎V‎1‎-6c‎2‎V‎2‎)‎‎3V×104‎ ‎(8)偏低　偏高 ‎2.(2014天津理综,10,节选)‎ ‎(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)2NH4HS+O2 2NH3·H2O+2S↓‎ B组　统一命题、省(区、市)卷题组 ‎3.(2017海南单科,4,2分)在酸性条件下,可发生如下反应:ClO‎3‎‎-‎+2M3++4H2OM2O‎7‎n-‎+Cl-+8H+,M2O‎7‎n-‎中M的化合价是　　(　　)‎ A.+4 B.+5 C.+6 D.+7‎ 答案　C　‎ ‎4.(2014重庆理综,11,节选)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术,是当前关注的热点之一。‎ ‎(2)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应消耗1 mol NaBH4时转移的电子数目为　　　　。 ‎ 答案　(2)NaBH4+2H2O NaBO2+4H2↑　4NA或2.408×1024‎ ‎【三年模拟】‎ 一、选择题(每题6分,共12分)‎ ‎1.(2018天津一中月考,7)工业上常用氯氧化法处理含氰(CN-)废水,一定条件下,氯气和CN-反应生成无毒气体。下列说法中不正确的是(　　)‎ A.CN-中碳元素的化合价为+2 ‎ B.该反应的产物之一是无毒的N2‎ C.当1 mol CN-参与反应时,转移3 mol e- ‎ D.处理含0.1 mol CN-的废水,理论上需要消耗标准状况下Cl2的体积为5.6 L 答案　C ‎2.(2018天津红桥一模,4)下列实验的现象及所得到的结论正确的是(　　)‎ 选项 实验操作 现象 结论 A 向溶有SO2的BaCl2溶液中通入气体X 产生白色沉淀 X一定是Cl2‎ B 向NaClO和NaOH的混合溶液中加入H2O2浓溶液 产生大量气泡 碱性条件下,H2O2被ClO-氧化成O2‎ C 等体积pH=3的HA和HB两种酸溶液分别与足量的锌反应 HA溶液放出的H2多 酸性:HA>HB D 将铜片和铁片用导线连接插入浓硝酸中 铁片表面有气泡产生 金属活动性:Cu>Fe 答案　B 二、非选择题(共38分)‎ ‎3.(2018天津河西三模,7)(14分)Al、Mg及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用,请按要求回答下列问题。‎ Ⅰ.用废铝渣制备Al(OH)3的流程如下图所示,假设反应①中杂质不与盐酸反应。‎ 废铝渣 溶液A 悬浊液 Al(OH)3固体 ‎(1)Al在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　,试剂X的名称为　　　　。 ‎ ‎(2)溶液A显酸性的原因可能是a.盐酸过量;b.　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 ‎ Ⅱ.用镁硅酸盐矿石制备高纯度Mg(OH)2的流程如下图所示。‎ 已知:①溶液M中除含Mg2+、SO‎4‎‎2-‎外,还含少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子;②Mg2+与氨水的反应为吸热反应。‎ ‎(3)向溶液M中先加入的试剂是　　　　;产生的沉淀有　　　　　　　。H2O2参与反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)溶液N中Mg2+的转化率随温度T的变化情况如图所示。T1之后Mg2+的转化率减小的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)第三周期第ⅢA族　氨水 ‎(2)Al3++3H2O Al(OH)3+3H+‎ ‎(3)H2O2溶液　Al(OH)3、Fe(OH)3　2Fe2++2H++H2O2 2Fe3++2H2O ‎(4)体系温度升高,NH3·H2O分解,氨水浓度降低 ‎4.(2018天津和平二模,9,节选)(6分)已知:①亚硝酸钠(NaNO2)是一种食品添加剂,为无色、无气味的固体,具有防腐和抗氧化作用。②AgNO2是一种微溶于水,易溶于酸的浅黄色固体。‎ Ⅰ.问题探究 ‎(1)人体正常的血红蛋白中应含Fe2+,误食亚硝酸盐(如NaNO2)会致使机体组织缺氧而中毒,出现青紫,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,发生中毒时,你认为下列物质有助于解毒的是　　　　(填字母)。 ‎ A.牛奶 B.Mg(OH)2 C.维生素C D.小苏打 ‎(2)由于亚硝酸钠和食盐性状相似,曾多次发生过将亚硝酸钠误当食盐食用的事件。要区别亚硝酸钠和氯化钠两种固体,你需用的试剂是　　　　　　。 ‎ 答案　(1)血红蛋白中Fe2+被NO‎2‎‎-‎氧化为Fe3+,导致血红蛋白失去运氧功能　C ‎(2)AgNO3溶液 ‎5.(2017天津南开二模,9)(18分)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是　　　　　　　。 ‎ ‎(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。 FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再在煤油液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是　　　　　。 ‎ ‎(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L-1KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此混合溶液于3支试管中进行如下实验:‎ ‎①向第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;‎ ‎②向第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;‎ ‎③向第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。‎ 实验②检验的离子是　　　　(填离子符号);实验①和③说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有　　　　(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为　　　　　　　。 ‎ ‎(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是　　　　　　　　　　　;生成沉淀的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用平衡移动原理解释)。 ‎ ‎(6)戊组同学模拟工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液制备FeCl3。‎ ‎①若酸性FeCl2废液中:c(Fe2+)=2.0×10-2 mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3 mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2 mol·L-1,则该溶液的pH约为　　　　。 ‎ ‎②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:‎ ClO‎3‎‎-‎+Fe2++　　　　  Cl-+Fe3++　　。 ‎ ‎③FeCl3具有净水作用,其原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)防止Fe2+被氧化　(2)2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-　(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)　(4)Fe2+　Fe3+　可逆反应　(5)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O　Fe3+催化H2O2分解产生O2　H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动　(6)①2　②1　6　6　H+　1　6　3　H2O ‎③Fe3+水解产生的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质