2015高考化学二轮复习(广东版)专题五氧化还原反应

专题五:氧化还原反应[题型专练]1．(2014·揭阳调研)有Fe2＋、NO－3、Fe3＋、NH＋4、H＋和H2O六种粒子，属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述不正确的是()A．氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶8B．该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化C．每1molNO－3发生氧化反应，转移8mole－D．若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋解析酸性条件下NO－3具有强氧化性，Fe3＋也具有氧化性，故应是NO－3将Fe2＋氧化为Fe3＋，该反应的离子方程式为8Fe2＋＋NO－3＋10H＋===8Fe3＋＋NH＋4＋3H2O，B项正确；氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8，A项正确；NO－3中氮元素的化合价为＋5价，NH＋4中氮元素的化合价为－3价，故1molNO－3发生了还原反应，C项错误；原电池的负极发生氧化反应，D项正确。答案C2．在5.6gFe粉中加入过量的稀硫酸，待反应完全后，再加入1mol·L－1KNO3溶液25mL，恰好反应完全。该反应的方程式为FeSO4＋KNO3＋H2SO4―→K2SO4＋Fe2(SO4)3＋NxOy＋H2O(未配平)，则对该反应的下列说法正确的是()A．化学方程式中按物质顺序的计量数是：8、2、5、1、4、1、5B．反应中氧化产物是N2OC．反应过程中转移的电子为8mol电子D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶4解析nFenKNO3＝0.1mol0.025mol＝4∶1，即4FeSO4＋KNO3＋52H2SO4―→12K2SO4＋2Fe2(SO4)3＋NxOy＋52H2O，同乘2得8FeSO4＋2KNO3＋5H2SO4―→K2SO4＋4Fe2(SO4)3＋NxOy＋5H2O；根据原子守恒NxOy应为N2O，为还原产物；转移电子为0.1×1＝0.1(mol)；氧化产物和还原产物的物质的量之比为4∶1。答案A3．(1)[2014·广东理综，33(1)]写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：_____________________________________________。(2)[2013·广东理综，32(3)]完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：________CuO＋________Al2O3=====高温________CuAlO2＋________↑。答案(2)424O24．(1)[2014·全国新课标Ⅰ，27(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：____________________________________。(2)[2014·全国新课标Ⅱ，27(2)(3)]①PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为____________________。②PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为__________________。答案(1)6H2O＋2P4＋3Ba(OH)2===2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2(2)①PbO2＋4HCl(浓)=====△PbCl2＋Cl2↑＋2H2O②PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－5．(1)某反应池发生“生物硝化”过程，利用O2将NH＋4氧化成NO－3，如果不考虑过程中硝化细菌的增殖，其反应如下所示：请完成上述离子方程式的配平。(2)请将下列五种物质：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分别填入下列横线上，若I2和KBr的化学计量数分别是8和1，请组成一个配平的化学方程式________KBrO3＋________＋________H2SO4―→________＋________＋________＋________＋________H2O答案(1)1NH＋42O21NO－32H＋1H2O(2)316KI98I2Br29K2SO4KBr96．(2014·肇庆期末统考)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(如果化学计量数是1，不再填写)：(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。则Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是____________________________________________________________。(4)加碘盐中含碘量为20mg·kg－1～50mg·kg－1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2________L(标准状况，保留2位小数)解析此题考查氧化还原反应方程式的配平、氧化剂和还原剂的判断、氧化性强弱的判断、化学计算等。从开始滴加氯水时，氯水将KI中的I－氧化成碘单质；等CCl4层变成紫色后，再滴加氯水时，氯水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的化合价从0→＋5，升高5价，Cl的化合价从0→－1,5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl；(2)分析整个过程中化合价升高的都是I，还原剂为KI和I2；(3)KI换成KBr时，被氯水氧化得到的是溴单质，则其在CCl4中呈橙红色；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加碘食盐中至少含碘20g，则标况下至少需要消耗Cl2的体积为(20g/127g·mol－1)×3×22.4L·mol－1≈10.58L。答案(1)I25Cl26H2O210HCl(2)KI、I2(3)橙红HBrO3＞Cl2＞HIO3(4)10.587．(2014·中山市期中统考)作为世界卫生组织(WHO)推荐的Al级广谱、安全、高效消毒剂，二氧化氯(ClO2)在水处理领域有着广泛应用。与氯气相比，它不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。(1)反应时，ClO2生成ClO－2、Cl－的转化率与溶液的pH的关系如图所示。则pH＝8时，ClO2被还原为________。2亚氯酸根离子对人体不利。欲在弱碱性条件下将水中的转化为Cl－除去，若该反应体系中的物质有：NaClO2、FeOH3、NaHCO3、FeCl2、NaCl、H2O、CO2。写出并配平有关化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。答案(1)ClO－28．2013年12月12日，中国矿业报报道中国地质科学院矿产综合利用研究所认定石龙铜矿含铜品位高(含铜3.27%)。已知铜矿物以黄铜矿、斑铜矿和辉铜矿为主。黄铜矿(CuFeS2)既是制取铜及其化合物的主要原料，又可以制备硫及铁的化合物。请回答下列问题：(1)冶炼铜的反应方程式为8CuFeS2＋21O2=====煅烧8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2↑，若CuFeS2中铁元素为＋2价，则反应中被还原的元素为________(填元素名称)。(2)上述冶炼过程中产生大量二氧化硫，下列对其性质的描述中正确的是________(填序号)。A．SO2既是氧化剂，又是还原剂B．SO2是还原产物C．SO2是形成酸雨的一种物质D．SO2是氧化产物(3)SO2的存在对CO2的检验会造成干扰，实验室常用酸性高锰酸钾溶液除去SO2，请写出该反应的化学方程式：_______________________________________________________________。(4)利用黄铜矿冶炼产生的炉渣(含FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为先用稀盐酸浸取炉渣，过滤；将滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。用下列哪些试剂可以验证炉渣中含有FeO？________________(填序号)。其中发生氧化还原反应的离子方程式为____________________。A．稀盐酸B．稀硫酸C．KSCN溶液D．KMnO4溶液E．NaOH溶液F．碘水解析该题以黄铜矿为载体，考查了氧化还原反应的相关概念、氧化还原反应方程式的书写以及亚铁离子的检验。(1)要找出反应中被氧化或被还原的元素，突破口是化合价的升降。由于＋2价的铁部分升高为＋3价，因而铁元素被氧化，同时硫元素由－2价升高为＋4价，所以硫元素也被氧化。由氧元素的化合价变化情况可知氧气在反应中作氧化剂，同时铜元素由＋2价降低为0价，所以铜元素被还原。(2)SO2既是O2被还原的产物，又是CuFeS2被氧化的产物，还是形成酸雨的一种大气污染物。(3)SO2具有还原性，KMnO4具有强氧化性，在酸性条件下，KMnO4被还原为MnSO4，SO2被氧化成硫酸，所以反应的化学方程式为5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。(4)要验证炉渣中有FeO，若用常规方法，很难实现。因为炉渣中存在Fe2O3，酸溶后，溶液中既有Fe2＋，又有Fe3＋，而Fe3＋干扰Fe2＋的检验。此时就要考虑FeO的另一个性质，即FeO的还原性，用强氧化剂将其氧化，若反应过程中有明显的现象变化，就能达到目的。根据题目提供的试剂可选择稀硫酸和KMnO4溶液。其中发生氧化还原反应的离子方程式为5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。答案(1)铜元素、氧元素(2)BCD(3)5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4(4)BD5Fe2＋＋MnO－4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O[对点回扣]1．重温化合价升降法配平步骤标标明反应前后化合价有变化的元素的化合价↓等通过求最小公倍数使化合价升降总值相等↓定确定氧化剂与还原剂的化学计量数↓平观察法配平其他物质的化学计量数↓查检查质量、电荷、电子是否分别守恒2．两大特殊配平方法(1)零价配平法先令无法用常规方法确定化合价的各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价的升降值相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。(2)缺项配平法所缺物质一般为水、酸或碱等物质，它们与化合价的升降变化无关。在配平时应先依据化合价升降总数相等确定与氧化还原反应相关的各物质的化学计量数，再通过分析反应物和生成物两边H、O等原子数或离子所带的电荷数确定缺项物质的化学式(H2O、H＋、OH－等)和化学计量数。3．“首配物”的确定①当氧化剂与还原剂(以下简称“两剂”)是两种物质且全部被还原与全部被氧化时，首配物为“两剂”。②当氧化产物与还原产物(以下简称“两产”)是两种物质时，首配物是“两产”。③首配物还可以是氧化剂(只有一种且全部被还原)与氧化产物(只有一种)，也可以是还原剂(只有一种且全部被氧化)与还原产物(只有一种)。最后需要说明的是，前面所说的“两产”与“两剂”是指从价态变化角度而非物质组成角度而言的，如FeS＋O2―→Fe2O3＋SO2中氧化产物是Fe2O3、SO2，还原产物也是Fe2O3、SO2，“两产”共有四种。4．推理型氧化还原反应方程式的书写技巧(1)首先分别写出题目明确给出的或很容易推出(推断中注意利用“元素化合价有升必有降”的原则)的反应物、生成物的化学式。(2)其次根据电子转移守恒确定已写出的部分氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数。(3)最后利用质量守恒原理(若是离子方程式还要考虑电荷守恒)确定其他反应物或生成物并配平其化学计量数。[总结]