2014年化学分类复习及详解答案二

12014年化学分类复习及详解答案二第二讲氧化还原反应教学目标：1．理解氧化还原反应的本质，了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。2．运用守恒思想，配平氧化还原反应方程式，判断氧化剂、还原剂，比较氧化性、还原性强弱。典型例题：例1．（2011上海高考题）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较，水的作用不相同的是A．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑B．4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C．2F2+2H2O=4HF+O2D．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑例2．（2011年全国理综）某含铬（Cr2O72-）废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误．．的是A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2－x)B．处理废水中的Cr2O72-的物质的量为nx/2C．反应中发生转移的电子数为3nxmolD．在FeO·FeyCrxO3中，3x=y例3．食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：氧化性：3IO＞Fe3＋＞I2；还原性：223SO＞I－3I2＋6OH－3IO＋5I－＋3H2O；KI＋I2KI3（1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。①加KSCN溶液显红色，该红色物质是_________（用化学式表示）；CCl4中显紫红色的物质是___________________（用电子式表示）。②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为___________________________、______________________________________。（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：_____________________________。将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？______（填“是”或“否”），并说明理由________________________________________。（3）为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能2作为稳定剂的是___________________。A．Na2S2O3B．AlCl3C．Na2CO3D．NaNO2（4）对含Fe2＋较多的食盐(假设不含Fe3＋)，可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2＋。_____________________________________________。答案：（1）①Fe(SCN)3②IO3-＋5I－＋6H＋3I2＋3H2O2Fe3＋＋2I―2Fe2＋＋I2。（2）4KI＋O2＋2H2O2I2＋4KOH否KI3受热（或潮湿）条件下产生KI和I2，KI氧气氧化，I2易升华。（3）AC。（4）取足量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氧化剂（如：氯水、过氧化氢等），再滴加KSCN溶液，若显血红色，则该加碘盐中存在Fe2＋。例4．(2010年上海市高考)向盛有KL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(如果系数是1，不用填写)：2)整个过程中的还原剂是___。3)把KL换成KBr，则CCl4层变为__色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是______。4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg／kg。制取加碘盐(含HIO3的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl2反应制HIO3，至少需要消耗Cl2________L(标准状况，保留2位小数)。答案：规律小结1．氧化还原反应的一般规律⑴得失电子守恒：氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等。⑵元素呈最高价，一般只有氧化性；元素呈最低价，一般只有还原性；元素呈中间价，既有氧化性又有还原性。⑶反应先后规律：如把Cl2通入FeBr2溶液中，由于还原性Fe2+Br-，当通入有限量的Cl2时，根据先后反应规律，Cl2首先将Fe2+氧化，当Cl2足量时，方可将Fe2+、Br-一并氧化。⑷价态归中规律：如：而不是32．氧化性和还原性强弱的比较⑴在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。⑵根据元素周期律，同周期元素（稀有气体除外）的单质从左到右还原性减弱，氧化性增强；同主族元素的单质从上到下还原性增强，氧化性减弱。例如，氧化性：F2Cl2Br2I2S；还原性：NaKRbCs。对应的简单离子的还原性：F-Cl-Br-I-S2-；氧化性：Na+K+Rb+Cs+。⑶根据金属活动性顺序：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu还原性逐渐减弱K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(H+)Cu2+Fe3+Ag+氧化性逐渐增强⑷原电池负极金属比正极金属活泼（还原性强）。电解池中放电顺序，阳离子得电子顺序（即氧化性强弱顺序）参考⑶，阴离子失电子顺序（即还原性强弱顺序）：S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根等。⑸同种元素价态越高，氧化性越强（如：Fe3+Fe2+），最高价态只有氧化性；价态越低，还原性越强（如：S2-SSO2），最低态只有还原性；中间价态兼具氧化性和还原性。⑹反应原理相似的不同反应中，反应条件要求越低，说明氧化剂的氧化性或还原剂的还原性越强。课堂练习1．已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化：H2O2→H2OIO3-→I2MnO4-→Mn2+HNO3→NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是A．H2O2B．IO3-C．MnO4-D．HNO32．有Fe2+、NO3-、Fe3+、NH4+、H+和H2O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述正确的是A．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:8B．若把该反应设计为原电池，则负极反应为(Fe2+)-(e-)=(Fe3+)C．若有1molNO3-发生氧化反应，则转移8mole-D．该过程说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化3．雄黄（As4S4）和雌黄（As2S3）是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生．根据题意完成下列填空：（1）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体．若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为1:1．（2）上述反应中的氧化剂是As2S3，反应产生的气体可用氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液吸收．（3）As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+10H++10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O，若生440e－成2molH3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为10mol。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在正极（填“正极”或“负极”）附近逸出。（4）若反应产物NO2与11.2LO2（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量a（选填编号）。a．小于0.5molb．等于0.5molc．大于0.5mold．无法确定解：（1）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体，则反应为2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S，根据电子得失守恒知1molAs2S3作氧化剂得到2mol电子，而1molSnCl2作还原剂失去2mol电子，则二者的物质的量之比是1:1，故答案：1:1；（2）因As2S3在该反应中As元素的化合价降低，则As2S3为氧化剂，又H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收，故答案为：As2S3；氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液；（3）由反应As2S3+10H++10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O可知，As2S3作还原剂，转移电子数为2×（5-3）+3×（0+2）=10，则生成2molH3AsO4时反应中转移电子的物质的量为10mol，又原电池中正极发生还原反应，则某元素的化合价降低，由反应可知N元素的化合价由+5降低到+4，则NO2属于还原产物，在正极生成，故答案为：10mol；正极；（4）由NO2与11.2LO2混合后用水吸收全转化成浓HNO3，则4NO2+O2+2H2O═4HNO3，氧气的物质的量为0.5mol，则由反应可知硝酸的物质的量为0.5mol×4=2mol，若硝酸完全反应，则根据电子守恒可知生成CO2的量是0.5mol，但考虑到随着反应到进行，硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应，则产生的CO2的量小于0.5mol，故答案为：a．4．某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是。(2)已知0．2molKBrO3在反应中得到1mol电子生成X，则X的化学式为。(3)根据上述反应可推知。a．氧化性：KBrO3H3AsO4b．氧化性：KBrO3H3AsO4c．还原性：AsH3Xd．还原性：AsH3X(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：答案：（1）AsH3（2）Br2（3）ac（4）【解析】（1）KBrO3在反应中得到电子，则另外一种化合价变化的元素在反应中失去电子被氧化，所给物质中As元素化合价发生了变化，低价态的AsH3是还原剂。（2）0.2molKBrO3得到1mol电子，说明Br元素在反应中降低了5价，所以x的化学式为Br2。（4）利用氧化还原反应中电子得失相等的规律可配平该方程式为8KBrO3＋5AsH3＋4H2SO4===4K2SO4＋4Br2＋5H3AsO4＋4H2O55．已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质：(1)该反应中，化合价升高的反应物是________，化合价没有发生变化的反应物是________。(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(不需配平)_________________________________________________________________。(3)上述反应中，氧化剂是________，1mol氧化剂在反应中________(填“得到”或“失去”)________mol电子。(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变紫红色。说出NaBiO3的一个性质：________________________________________________________________________。解析：(1)反应原理为：在酸性条件下，KMnO4将Cl－氧化为Cl2，自身被还原。(2)由(1)可知反应物为KMnO4、KCl、H2SO4，其余四种物质为生成物。(4)中溶液又显紫红色，说明NaBiO3将Mn2＋氧化成了MnO，因而说明NaBiO3的氧化性比K