（课标I）2020版高考化学一轮复习 专题四 氧化还原反应课件

专题四氧化还原反应高考化学(课标专用)A组课标Ⅰ卷题组五年高考考点一氧化还原反应的概念考点二氧化还原反应的规律考点三氧化还原反应方程式的书写及相关计算1.(2014课标Ⅰ,27,15分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回答下列问题:(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式。(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。①H3PO2中,P元素的化合价为。②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为(填化学式)。③NaH2PO2为(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。(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。(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):①写出阳极的电极反应式。②分析产品室可得到H3PO2的原因。③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有杂质,该杂质产生的原因是。答案(1)H3PO2 H2P +H+(2)①+1②H3PO4③正盐弱碱性(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3↑(4)①2H2O-4e- O2↑+4H+②阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2P 穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2③P H2P 或H3PO2被氧化2O2O34O2O解析(1)H3PO2为一元中强酸,其电离方程式为H3PO2 H++H2P 。(2)①在化合物中,各元素正、负化合价的代数和为零,故H3PO2中P元素化合价为+1价。②设氧化产物中P元素的化合价为+x价,依题意并根据得失电子守恒有4×[(+1)-0]=1×[+x-(+1)],解得x=5,故氧化产物为H3PO4。③因H3PO2为一元酸,故NaH2PO2为正盐;H3PO2为中强酸,故NaH2PO2溶液呈弱碱性。(3)根据得失电子守恒及原子守恒,可写出P4与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3↑。(4)①由题给装置可知阳极反应式为2H2O-4e- 4H++O2↑。②阳极生成的H+穿过阳膜扩散至产品室,与从原料室穿过阴膜扩散至产品室的H2P 反应生成H3PO2。③若取消阳膜,合并阳极室和产品室,阳极生成的O2可将H3PO2或原料室扩散来的H2P 氧化,造成产品中混入P 杂质。2O2O2O34O规律方法此题考查的内容比较散、知识点比较多,如弱电解质的电离、氧化还原反应的相关计算,在平时的学习过程中要注重对基础知识的掌握。知识拓展1.H3PO2是一元中强酸,故H3PO2无对应的酸式盐。2.H3PO2具有较强的还原性。3.阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过。4.电解池阳极发生失电子的氧化反应。2.(2012课标,26,14分)铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x值:(列出计算过程)。(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)=1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为。在实验室中,FeCl2可用铁粉和反应制备,FeCl3可用铁粉和反应制备。(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为。(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为,该电池总反应的离子方程式为。答案(14分)(1)n(Cl)=0.0250L×0.40mol·L-1=0.010mol0.54g-0.010mol×35.5g·mol-1=0.19gn(Fe)=0.19g/56g·mol-1=0.0034moln(Fe)∶n(Cl)=0.0034∶0.010≈1∶3,x=3(2)0.10盐酸氯气(3)2Fe3++2I- 2Fe2++I2(或2Fe3++3I- 2Fe2++ )(4)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH- 2Fe +5H2O+3Cl-Fe +3e-+4H2O Fe(OH)3+5OH-2Fe +8H2O+3Zn 2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-注:Fe(OH)3、Zn(OH)2写成氧化物等其他形式且正确也可给分3I24O24O24O解析(1)依题意:n(Cl-)=n(OH-)=0.40mol·L-1×25.0×10-3L=1.0×10-2mol,n(Fe)∶n(Cl)=1∶x= ∶(1.0×10-2mol),x≈3。(2)设FeCl3的物质的量分数为x,由题意得3x+2(1-x)=2.1,x=0.10。据Fe+2HCl FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3 3FeCl2、2Fe+3Cl2 2FeCl3可知,FeCl2可用铁粉与FeCl3或盐酸反应制备,FeCl3可用铁粉与Cl2反应制备。(3)生成的棕色物质为I2,故可写出该反应的离子方程式:2Fe3++2I- 2Fe2++I2。(4)解答此问要紧扣题给信息,注意离子方程式中的电荷守恒及氧化还原反应中的得失电子守恒。2110.54g1.01035.5l56gmolmolgmoB组课标Ⅱ、Ⅲ及其他省(区、市)卷题组考点一氧化还原反应的概念1.(2019北京理综,10,6分)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()物质(括号内为杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HClCCl2(HCl)H2O、浓H2SO4DNO(NO2)H2O、无水CaCl2答案B本题考查Fe3+的氧化性,Mg(OH)2、Cl2、NO、NO2的性质等知识,借助实验形式考查学生的实验能力、识记能力和分析推理能力。试题需要考生运用分析、推理的方法研究物质的性质及化学性质与实验方法的关系,体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。A项,用Fe粉除去FeCl2溶液中的Fe3+时,发生了氧化还原反应;C项,除去Cl2中的HCl杂质一般用饱和食盐水,用水除会损失部分Cl2,同时Cl2与H2O的反应是氧化还原反应;D项,NO2和H2O的反应属于氧化还原反应。易错易混除杂问题往往会被“理想化”,即加适量试剂就能全部除去杂质,但实际很难做到这一点。B项中除杂试剂稀盐酸是用来除去过量的NaOH的。2.(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 ()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,随后变为红棕色答案C本题考查HClO、HNO3的氧化性和Fe(OH)2的还原性等相关知识。C项中沉淀由白色变为黑色是因为Ag2S比AgCl更难溶,AgCl转化为Ag2S发生复分解反应,不涉及氧化还原反应。3.(2017天津理综,3,6分)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 ()A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能答案A本题考查氧化还原反应及能量转化形式。硅太阳能电池吸收光能后,把光能转化为电能,没有发生氧化还原反应。4.(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CA项,海带提碘是由KI变为I2,有元素化合价的变化,涉及氧化还原反应,错误;B项,氯碱工业是由NaCl饱和溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,涉及氧化还原反应,错误;C项,氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化,是非氧化还原反应,正确;D项,海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,涉及氧化还原反应,错误。5.(2015课标Ⅱ,13,6分)用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是 ()答案D稀盐酸滴入Na2CO3和NaOH的混合溶液中,NaOH优先发生反应,不会立即产生气泡,A项错误;常温下,铝遇浓硝酸发生钝化,不会产生红棕色气体,B项错误;AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中发生反应:Al3++4OH- Al +2H2O,不会产生沉淀,C项错误;H2C2O4与高锰酸钾酸性溶液发生氧化还原反应而使KMnO4酸性溶液褪色,D项正确。2O关联知识1.结合质子能力:OH-C HC ;23O3O2.常温下,Fe、Al遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化,钝化属于化学变化。解题关键H2C2O4具有还原性,高锰酸钾酸性溶液有强氧化性。6.(2015北京理综,28,15分)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下: (1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时,再进行实验Ⅱ,目的是使实验Ⅰ的反应达到。(2)ⅲ是ⅱ的对比实验,目的是排除ⅱ中造成的影响。(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:。(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测ⅰ中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+。用如图所示装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。①K闭合时,指针向右偏转。b作极。②当指针归零(反应达到平衡)后,向U形管左管中滴加0.01mol·L-1AgNO3溶液。产生的现象证实了其推测。该现象是。(5)按照(4)的原理,该同学用如图装置进行实验,证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因。①转化原因是。②与(4)实验对比,不同的操作是。(6)实验Ⅰ中,还原性:I-Fe2+;而实验Ⅱ中,还原性:Fe2+I-。将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是。答案(1)化学平衡状态(2)溶液稀释对颜色变化(3)加入Ag+发生反应:Ag++I- AgI↓,c(I-)降低;或增大c(Fe2+),平衡均逆向移动(4)①正②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转(5)①Fe2+随浓度增大,还原性增强,使Fe2+还原性强于I-②向右管中加入1mol·L-1FeSO4溶液(6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向解析(1)反应“2Fe3++2I- 2Fe2++I2”为可逆反应,当溶液颜色不再改变时,说明有色物质的物质的量浓度不再变化,即可逆反应达到了化学平衡状态。(2)实验ⅱ中加入了FeSO4溶液,有色溶液的稀释也会导致溶液颜色变浅,因此需做对比实验,以排除溶液稀释对溶液颜色变化造成的影响。(4)①K闭合后即形成了原电池,b极的电极反应式为Fe3++e- Fe2+,故b是原电池的正极。②根据该同学的推测,若I-的还原性弱于Fe2+,则应发生反应:I2+2Fe2+ 2Fe3++2I-,其中b极的