备考届高考化学三年真题分项版解析专题05 氧化还原反应.docx
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备考届高考化学三年真题分项版解析专题05氧化还原反应
专题05氧化还原反应
1．【2018北京卷】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
【解析】
考点定位：
考查氧化还原反应、实验方案设计与评价。
【试题点评】思路点拨：
本题的难度不大，判断一个反应是否属于氧化还原反应，需要是否有化合价的变化，有化合价变化的反应，属于氧化还原反应，需要有夯实的基础知识，是解题的关键。
2．【2017北京卷】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
【解析】A、二氧化碳使Na2O2固体变白，发生反应2CO2+2Na2O2=O2+2Na2CO3，CO2的化合价没有发生改变，过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂，不符合题意；B、氯气使KBr溶液变黄，发生反应2KBr+Cl2=2KCl+Br2，Cl元素化合价降低，被还原，符合题意；C、乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色，是乙烯与溴发生了加成反应，Br元素化合价降低，Br2被还原，乙烯被氧化，不符合题意；D、氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝，反应过程中NH3化合价没有改变，不符合题意。
答案选B。
【名师点睛】明确氧化还原反应的含义和判断依据是解答的关键，注意氧化还原反应的分析思路，即判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。
其中“找变价”是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清它们的变化情况。
该题的易错点是选项A，注意转化规律的理解：
氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
因此Na2O2分别与H2O、CO2反应时，Na2O2既是氧化剂、又是还原剂，而H2O、CO2都没有参与反应的电子得失。
3．【2017天津卷】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。
【名师点睛】本题以各种能量之间的转化为载体考查氧化还原反应的判断。
氧化还原反应实质是电子的转移，涉及到化合价的升降，故可根据各种能量转化的原理来判断是否有化合价的变化，从而判断是否是氧化还原反应。
4．【2016北京卷】K2Cr2O7溶液中存在平衡：
Cr2O72-（橙色）+H2O
2CrO42-（黄色）+2H+。
用K2Cr2O7溶液进行下列实验：
结合实验，下列说法不正确的是
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
【答案】D
【解析】
【考点定位】本题主要是考查化学平衡移动、氧化还原反应判断
【名师点晴】明确溶液中的反应特点，并能灵活应用勒夏特列原理判断平衡的移动方向是解答的关键，解答时要注意通过对比实验的分析得出在酸性溶液中重铬酸钾的氧化性强，能把乙醇氧化。
易错选项是D，注意④中的实验环境，不要忽视了溶液中还存在乙醇，而不能单纯的考虑平衡的移动方向。
5．【2016上海卷】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
【解析】
试题分析：
A．海带提碘是将KI变为I2，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，错误；B．氯碱工业是由NaCl的水溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，错误；C．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．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，属于氧化还原反应，错误。
故选项C正确。
【考点定位】考查氧化还原反应概念。
【名师点睛】氧化还原反应是历年高考必考知识点之一，重点是氧化还原反应的概念、氧化性和还原性强弱比较、氧化还原反应方程式配平、氧化还原反应有关计算等。
掌握氧化还原反应基本概念是解答的关键，还原剂：
失去（共用电子对偏离）电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应、转化为氧化产物；氧化剂：
得到（共用电子对偏向）电子、化合价降低、被还原、发生还原反应、转化为还原产物。
涉及氧化还原反应配平和计算时依据“质量守恒”、“得失电子守恒”便可解答，一般题目难度不大。
6．【2016上海卷】O2F2可以发生反应：
H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2，下列说法正确的是
A．氧气是氧化产物
B．O2F2既是氧化剂又是还原剂
C．若生成4.48LHF，则转移0.8mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：
4
【答案】D
【解析】
【考点定位】考查氧化还原反应的有关概念和简单计算。
【名师点睛】本题主要涉及氧化还原反应，氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，其本质是在反应中有电子转移。
在反应中，氧化剂是得到电子或电子对偏向的物质，本身具有氧化性，反应后化合价降低，对应的产物是还原产物；还原剂是失去电子或电子对偏离的物质，本身具有还原性，反应后化合价升高，对应的产物为氧化产物。
整个反应过程电子从还原剂转移到氧化剂。
一定记清各概念之间的关系：
还原剂—化合价升高—失去电子—被氧化—发生氧化反应—生成氧化产物；氧化剂—化合价降低—得到电子—被还原—发生还原反应—生成还原产物。
7．【2016上海卷】某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。
x值为
A．0.80B．0.85C．0.90D．0.93
【答案】A
【解析】
试题分析：
根据电子守恒可知，FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。
标准状况下112mLCl2转移电子数为0.01mol。
则有：
，解得x=0.8。
故选项A正确。
【考点定位】考查氧化还原反应方程式的有关计算。
【名师点睛】氧化还原反应计算是历次考试的重要考点，往往与阿伏加德罗常数、物质的量等结合在一起考查，掌握正确的解题思路和技巧一般难度不大。
得失电子守恒法（化合价升降总数相等）是最常用的解题方法，具体步骤：
①找出氧化剂、还原剂及对应产物；②准确找出一个微粒（原子、离子或分子）对应的得失电子数目；③设未知数、依据电子守恒列出关系式、计算出未知量。
注意：
对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物之间的电子守恒关系，快速求解。
8．【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
回答下列问题：
（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式__________。
【答案】
（1）2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O
【解析】
9．【2018新课标2卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：
相关金属离子[c0（Mn+）=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Zn2+
Cd2+
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
回答下列问题：
（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。
（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。
（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。
【答案】
（1）ZnS+
O2
ZnO+SO2
（2）PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2+
（3）Zn+Cd2+＝Zn2++Cd
【解析】
精准分析：
焙烧时硫元素转化为SO2，然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉，二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣，由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1中还含有硫酸铅。
由于沉淀亚铁离子的pH较大，需要将其氧化为铁离子，通过控制pH得到氢氧化铁沉淀；滤液中加入锌粉置换出Cd，最后将滤液电解得到金属锌。
则
（1）由于闪锌矿的主要成分是ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O2
2ZnO+2SO2。
（2）由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1的主要成分除SiO2外还有PbSO4；要测定铁离子，需要调节溶液的pH，又因为不能引入新杂质，所以需要利用氧化锌调节pH，即氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH。
根据表中数据可知沉淀亚铁离子的pH较大，所以若不通入氧气，其后果是无法除去杂质Fe2+。
（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，反应的离子方程式为Zn+Cd2+＝Zn2++Cd。
10．【2018北京卷】（3）I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。
将ii补充完整。
i．SO2+4I－+4H+
S↓+2I2+2H2O
ii．I2+2H2O+_________
_________+_______+2I－
【答案】SO2SO42−4H+0.4
【解析】
11．【2018天津卷】（4）为实现燃煤脱硫，向煤中加入浆状Mg（OH）2，使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物，写出该反应的化学方程式：
_______________。
【答案】2Mg（OH）2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O
【解析】
精准分析：
（4）煤燃烧产生SO2，SO2与Mg（OH）2反应：
Mg（OH）2＋SO2=MgSO3＋H2O，MgSO3中S被氧气氧化，其反应是2MgSO3＋O2=2MgSO4，因此总反应为2Mg（OH）2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O；
12．【2018江苏卷】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____________________________________。
【答案】
（1）3Cl2+6OH−
5Cl−+ClO3−+3H2O缓慢通入Cl2
【解析】
13．【2018江苏卷】NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。
有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
（3）用酸性（NH2）2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与（NH2）2CO生成N2和CO2的反应。
写出该反应的化学方程式：
____________________________________。
（4）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1molN2时，转移的电子数为__________mol。
【答案】（3）2HNO2+（NH2）2CO
2N2↑+CO2↑+3H2O（4）①
【解析】
精准分析：
（3）HNO2与（NH2）2CO反应生成N2和CO2，N元素的化合价由HNO2中+3价降至0价，N元素的化合价由（NH2）2CO中-3价价升至0价，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2HNO2+（NH2）2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O。
（4）①NH3与NO2的反应为8NH3+6NO2
7N2+12H2O，该反应中NH3中-3价的N升至0价，NO2中+4价的N降至0价，生成7molN2转移24mol电子，所以，生成1molN2时转移电子数为
mol。
14．【2017新课标3卷】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示：
回答下列问题：
（1）步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为_______。
【答案】
（1）2∶7
15．【2017江苏卷】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+NaClO3
②AgCl可溶于氨水：
AgCl+2NH3·H2O
Ag（NH3）2++Cl−+2H2O
③常温时N2H4·H2O（水合肼）在碱性条件下能还原Ag（NH3）2+：
4Ag（NH3）2++N2H4·H2O
4Ag↓+N2↑+4NH4＋+4NH3↑+H2O
（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____________________。
【答案】（
（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】
（2）因为已知NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，用化合价升降法即可配平，该反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O＝4AgCl+4NaOH+O2↑。
HNO3也能氧化Ag，硝酸做氧化剂时通常被还原为有毒的氮的氧化物而污染环境，所以以HNO3代替NaClO的缺点是会释放出氮氧化物（或NO、NO2），造成环境污染。
16．【2017新课标3卷】砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。
回答下列问题：
（2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。
写出发生反应的化学方程式________。
【答案】
（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S
17．【2016新课标1卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。
此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：
每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。
NaClO2的有效氯含量为____。
（计算结果保留两位小数）
【答案】
（2）2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4；（4）2:
1；O2；（5）1.57。
【解析】
试题分析：
（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl，根据得失电子守恒和原子守恒，此反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。
（4）根据图示可知：
利用含有过氧化氢的NaOH溶液吸收ClO2气体，产物为NaClO2，则此吸收反应中，氧化剂为ClO2，还原产物为NaClO2，还原剂是H2O2，氧化产物是O2，每1mol的H2O2转移2mol电子，反应方程式是：
2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:
1，该反应中氧化产物为O2。
（5）每克NaClO2的物质的量n（NaClO2）=1g÷90.5g/mol=
mol，其获得电子的物质的量是n（e−）=
mol×4=4/90.5mol，1molCl2获得电子的物质的量是2mol，根据电子转移数目相等，可知其相对于氯气的物质的量为n=
mol×4÷2=
mol，则氯气的质量为
mol×71g/mol=1.57g。
【考点定位】考查混合物的分离与提纯、氧化还原反应的分析及电解原理的应用等知识。
【名师点睛】化合价是元素形成化合物时表现出来的性质，在任何化合物中，所有元素正负化合价的代数和等于0，掌握常见元素的化合价，并根据元素吸引电子能力大小及化合物中所有元素正负化合价的代数和等于0的原则判断元素的化合价。
有元素化合价变化的反应是氧化还原反应，元素化合价升高，失去电子，该物质作还原剂，变为氧化产物；元素化合价降低，获得电子，该物质作氧化剂，变为还原产物，元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移的数目；可利用最小公倍数法配平氧化还原反应方程式，对于离子反应，同时还要符合电荷守恒及原子守恒。
18．【2016新课标1卷】元素铬（Cr）在溶液中主要以Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH）4−（绿色）、Cr2O72−（橙红色）、CrO42−（黄色）等形式存在，Cr（OH）3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（4）+6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O72−还原成Cr3+，该反应的离子方程式为______。
【答案】（4）Cr2O72−+3HSO3−+5H＋=2Cr3++3SO42−+4H2O。
【解析】
19．【2016新课标2卷】联氨（又称肼，N2H4，无色液体）是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列问题：
（2）实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为___________。
（5）联氨是一种常用的还原剂。
向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是___________。
联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。
理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2___________kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是___________。
【答案】
（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O（5）固体逐渐变黑，并有气泡产生1N2H4的用量少，不产生其他杂质（还原产物为N2和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4）
【解析】
（2）次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，Cl元素的化合价由+1价降低到-1价，N元素的化合价由-3价升高到-2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平，反应的化学方程式为NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。
（5）联氨是一种常用的还原剂，AgBr具有氧化性，两者发生氧化还原反应生成银，则向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，可观察到固体逐渐变黑，并有气泡产生；联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀，发生的反应为N2H4+O2=N2+2H2O，理论上1kg的联氨可除去水中溶解的氧气为
1kg÷32g/mol×32g/moL=1kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是N2H4的用量少，不产生其他杂质，而Na2SO3的氧化产物为Na2SO4。
20．【2016新课标3卷】以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为：
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2～2.9
2.8～3.1
22～28
60～65
1～2
＜1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：
回答下列问题：
（2）“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
【答案】
（2）0.5；
21．【2016新课标3卷】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
回答下列问题：
（2）在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323K，NaClO2溶液浓度为5×10−3mol·L−1。
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
SO42−
SO32−
NO3−
NO2−
Cl−
c/（mol·L−1）
8.35×10−4
6.87×10−6
1.5×10−4
1.2×10−5
3.4×10−3
①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。
【答案】
（2）①4OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O；
【解析】
（2）①亚氯酸钠具有氧化性，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4OH-＋3ClO2－＋4NO＝4NO3－＋3Cl－＋2H2O；
22．【2016北京卷】用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO3-）已成为环境修复研究的热点之一。
（3）实验发现：
在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3—的去除率。
对Fe2+的作用提出两种假设：
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3—；
Ⅱ.Fe2+破坏FeO（OH）氧化层。
①做对比实验，结果如图所示，可得到的结论是_______。
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4。
结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2+提高NO3—去除率的原因：
______。
【答案】（3）①本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率。
②Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+，Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，有利于反应的进行，使NO3-的去除率提高
23．【2016北京卷】以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。
其工作流程如下：
（1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。
（2）过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：
i：
2Fe2++PbO2+4H++SO42−＝2Fe3++PbSO4+2H2O
ii:
……
①写出ii的离子方程式：
________________。
【答案】
（1）Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O。
（2）①2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋；
24．【2016江苏
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