（江苏专用）2020版高考化学一轮复习 专题4 氧化还原反应课件

专题4氧化还原反应高考化学(江苏省专用)A组自主命题·江苏卷题组五年高考考点氧化还原反应的概念、原理及应用1.[2018江苏单科,19(1)(2),8分]以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3,其主要实验流程如下: 已知:①Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O是放热反应。②N2H4·H2O沸点约118℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为;实验中控制温度除用冰水浴外,还需采取的措施是。(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是。 图1答案(1)3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl +3H2O缓慢通入Cl2(2)NaClO碱性溶液减少水合肼的挥发3O解析(1) ,反应生成的NaClO3与NaCl的物质的量之比为1∶5;Cl2与NaOH的反应为放热反应,缓慢通入Cl2可减慢反应速率,防止溶液升温过快。(2)反应过程中不能使NaClO碱性溶液过量,否则会氧化生成的N2H4·H2O,故NaClO碱性溶液应用滴液漏斗滴加;水合肼的沸点约为118℃,冷凝回流可减少水合肼的挥发。2.[2017江苏单科,19(1)(2),6分]某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。 已知:①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO 2NaCl+NaClO3②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3·H2O Ag(NH3 +Cl-+2H2O③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3 :4Ag(NH3 +N2H4·H2O 4Ag↓+N2↑+4N +4NH3↑+H2O(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为。(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为。HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是。2)2)2)4H答案(1)水浴加热(2)4Ag+4NaClO+2H2O 4AgCl+4NaOH+O2↑会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染解析(1)当受热温度不超过100℃时,常采用水浴加热。3.[2012江苏单科,18(2)(3),10分]硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.7700g样品,配制成100.00mL溶液A。②准确量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g。③准确量取25.00mL溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:2Mn +5H2O2+6H+ 2Mn2++8H2O+5O2↑(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化,Mn 被还原为MnO2,其离子方程式为。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。4O4O答案(2)2Mn +3H2O2 2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O(3)n(Na2SO4)=n(BaSO4)= =2.50×10-3mol2Mn +5H2O2+6H+ 2Mn2++8H2O+5O2↑n(H2O2)= × =1.25×10-3molm(Na2SO4)=142g·mol-1×2.50×10-3mol=0.355gm(H2O2)=34g·mol-1×1.25×10-3mol=0.0425gn(H2O)= =2.50×10-3molx∶y∶z=n(Na2SO4)∶n(H2O2)∶n(H2O)=2∶1∶2硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O4O10.5825g233gmol4O52110.02000molL25.001000mLLmL125.00mL1.7700g0.3550.0425100.00mL18gmolgg解析(2)根据题意先写出Mn +H2O2 MnO2↓+O2↑+H2O,再根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得2Mn +3H2O2 2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O。4O4O4.[2016江苏单科,18(3),8分]过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(3)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I-完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:O2 MnO(OH)2 I2 S4 ①写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:。②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00mL,按上述方法测定水样的溶解氧,消耗0.01000mol·L-1Na2S2O3标准溶液13.50mL。计算该水样中的溶解氧(以mg·L-1表示),写出计算过程。26O答案(3)①2Mn2++O2+4OH- 2MnO(OH)2↓②在100.00mL水样中I2+2S2  2I-+S4 n(I2)= = =6.750×10-5moln[MnO(OH)2]=n(I2)=6.750×10-5moln(O2)= n[MnO(OH)2]= ×6.750×10-5mol=3.375×10-5mol水中溶解氧= =10.80mg·L-123O26O223223(NaSO)(NaSO)2cV1310.01000molL13.5010L2mLLm1212511313.3751032l1000g100.00mL10LmolgmomgLm解析(3)①1molO2参与反应得4mole-,1molMn2+参与反应失2mole-,故O2与Mn2+按物质的量之比1∶2反应。技巧点拨对于信息型离子方程式的书写,要学会审题,从题目中寻找出有用的信息(反应物、生成物、反应条件),再进行加工处理(是否可拆),进而解决问题。易错警示本题中易错的地方是易忽视水样中溶解氧的单位是mg·L-1,故在最后一步的计算过程中要进行相应的单位换算。5.[2014江苏单科,20(2)(3),10分]硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。 ①在图示的转化中,化合价不变的元素是。②反应中当有1molH2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为。③在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有。(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为。 答案(10分)(2)①Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)(2分)②0.5mol(2分)③提高混合气体中空气的比例(3分)(3)2H2S 2H2+S2(3分)解析(2)①由题中图示知,在该转化过程中,溶液中的H+和Cl-的化合价未变,Cu2+→CuS→Cu2+,Cu元素化合价没有变化。②由题意知,O2氧化H2S,根据得失电子守恒有:n(O2)= n(S)= n(H2S)= ×1mol=0.5mol。③欲使生成的硫单质中不含CuS,应增大O2的量,把CuS中的S元素氧化为单质S。(3)由题给图可知,下降的曲线为反应物,即H2S;上升的曲线为H2和硫蒸气。若化学方程式为H2S H2+S,则生成物的体积分数应相等,但1500℃时,带“▲”的曲线代表的气体的体积分数是带“■”的曲线代表的气体的2倍,故生成的只可能是H2和S2,由此可写出化学方程式。121212解题技巧在物质的循环转化图中,要明确真正的反应物和产物是什么,本题中进入循环体系的物质是H2S和O2,生成的物质是S和H2O,故化学方程式可写成2H2S+O2 2S↓+2H2O,而Fe3+和Cu2+未被真正消耗,可视为催化剂或中间产物。易错警示第(3)问中,不能认为化学方程式就是H2S H2+S,否则与题中图示不符,要了解硫的常见同素异形体有S2、S4、S6、S8。6.[2013江苏单科,20(2)(3),10分]磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO460molCuSO4能氧化白磷的物质的量是。(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。 ①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在;pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为。②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是(用离子方程式表示)。答案(10分)(2)3mol(3)①4~5.5(介于此区间内的任意值或区间均可)c(HP )c(H2P )②3Ca2++2HP  Ca3(PO4)2↓+2H+24O4O24O解析(2)题给反应的电子转移情况为: 反应中60molCuSO4和5molP4共同氧化了6molP4,其中60molCuSO4氧化的P4的物质的量为6mol× =3mol。(3)①仔细观察题给曲线不难得出制取NaH2PO4应控制pH范围为4~5.5;pH=8时,溶液中c(HP )c(H2P )。②Ca2+与P 结合生成Ca3(PO4)2沉淀,减小了P 浓度,使HP  H++P 平衡正向移动,c(H+)不断增大,故最终溶液显酸性。6024524O4O34O34O24O34O解题技巧氧化还原反应中经常考查氧化剂和还原剂的物质的量的比例关系或氧化产物和还原产物的比例关系,解决这类题的关键是要对氧化还原反应中的各个“角色”非常清楚,如氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物、转移电子数等,这样才能准确作答。7.[2011江苏单科,18(2)(3),10分]Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80℃,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方程式为2AgNO3+4KOH+K2S2O8 Ag2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O。回答下列问题:(2)银锌碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极的Ag2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:。(3)准确称取上述制备的样品(设仅含Ag2O2和Ag2O)2.588g,在一定的条件下完全分解为Ag和O2,得到224.0mLO2(标准状况下)。计算样品中Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。答案(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O 2K2Zn(OH)4+2Ag(3)n(O2)= =1.000×10-2mol设样品中Ag2O2的物质的量为x,Ag2O的物质的量为y  w(Ag2O2)= = =0.91224.0mL22.4L/mol1000mL/L2248g/mol232g/m