高考北京版高考化学 专题四 氧化还原反应.docx
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高考北京版高考化学专题四氧化还原反应
专题四 氧化还原反应
挖命题
【考情探究】
考点
内容解读
5年考情
预测热度
考题示例
难度
关联考点
氧化还原反应的概念及应用
1.根据化学反应的特点理解不同类型的化学反应。
2.在分析元素化合价变化的基础上,理解氧化还原反应的本质。
2018北京理综,9
2018北京理综,28
（2）
2017北京理综,8
中
元素化合物的性质
★★★
氧化还原反应方程式的配平及相关计算
根据氧化还原反应的规律研究物质的化学性质以及常见氧化剂和还原剂之间的反应。
2017北京理综,27
中
与物质的量有关的计算
★★★
分析解读 高考对氧化还原反应基本概念的考查主要涉及相关概念的判断,同时考查考生对氧化还原反应基本规律的掌握情况。
有的题目较为简单,有的题目比较复杂,有较高的区分度。
氧化还原反应方程式的书写,则重在综合运用,对考生的要求较高,出现频率也很高,属于难度较大的题目。
主要考查考生的证据推理与模型认知素养。
【真题典例】
破考点
【考点集训】
考点一 氧化还原反应的概念及应用
1.下列变化中,未涉及电子转移的是（ ）
A.H2C2O4使酸性KMnO4溶液褪色
B.C2H5OH使酸性K2Cr2O7溶液变绿
C.CO2使苯酚钠溶液变浑浊
D.H2O2使酸化的KI溶液变黄
答案 C
2.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是（ ）
A.在转化过程中,氮元素均被还原
B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C.还原过程中生成0.1molN2,转移电子数为0.5mol
D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
答案 D
3.下列变化中,气体被还原的是（ ）
A.NH3使CuO固体变为红色
B.CO2使Na2O2固体变为白色
C.HCl使Na2SiO3溶液产生胶状沉淀
D.Cl2使FeBr2溶液变为黄色
答案 D
考点二 氧化还原反应方程式的配平及相关计算
1.汽车发动机稀燃控制系统的主要工作原理是发动机在稀燃和富燃条件下交替进行,尾气中的NOx在催化剂上反应脱除。
其工作原理示意图如下:
下列说法中不正确的是（ ）
A.稀燃过程中,NO发生的主要反应为2NO+O2
2NO2
B.稀燃过程中,NO2被吸收的反应为BaO+2NO2
Ba（NO3）2
C.富燃过程中,NO2被CO还原的反应为2NO2+4CO
N2+4CO2
D.富燃过程中,CxHy被O2氧化的反应为CxHy+（x+
）O2
xCO2+
H2O
答案 B
2.已知可用Co2O3代替MnO2制备Cl2,反应后Co元素以Co2+的形式存在。
下列叙述不正确的是（ ）
A.该反应中氧化性:
Co2O3>Cl2
B.参加反应的HCl全部被Co2O3氧化
C.每生成1mol氯气,消耗1molCo2O3
D.制备相同量的氯气,所需Co2O3质量比MnO2多
答案 B
3.工业酸性废水中的Cr2
可转化为Cr3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示（实验开始时溶液体积为50mL,Cr2
的起始浓度、电压、电解时间均相同）。
下列说法中,不正确的是（ ）
实验
①
②
③
电解条件
阴、阳极均为石墨
阴、阳极均为石墨,滴加1mL浓硫酸
阴极为石墨,阳极为铁,滴加1mL浓硫酸
Cr2
的去除率/%
0.922
12.7
57.3
A.对比实验①②可知,降低溶液的pH可以提高Cr2
的去除率
B.实验②中,Cr2
在阴极放电的电极反应式是Cr2
+6e-+14H+
2Cr3++7H2O
C.实验③中,Cr2
去除率提高的原因是Cr2
+6Fe2++14H+
2Cr3++6Fe3++7H2O
D.实验③中,理论上电路中每通过6mol电子,有1molCr2
被还原
答案 D
炼技法
【方法集训】
方法1 物质氧化性、还原性强弱的判断方法
1.向CuSO4溶液中逐滴加入过量KI溶液,观察到产生白色沉淀,溶液变为棕色,再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。
则下列分析中正确的是（ ）
A.白色沉淀是CuI2,棕色溶液中含有I2
B.滴加KI溶液时,转移1mole-生成2mol白色沉淀
C.上述实验条件下,物质的氧化性:
Cu2+>I2>SO2
D.通入SO2时,SO2与I2反应,I2作还原剂
答案 C
2.向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,溶液紫色褪去,其反应的离子方程式为2Mn
+16H++5Na2O2
2Mn2++5O2↑+8H2O+10Na+。
下列说法中正确的是 （ ）
A.通常用浓盐酸酸化KMnO4溶液
B.O2是还原产物,Mn2+是氧化产物
C.KMnO4溶液紫色褪去,说明Na2O2具有漂白性
D.此反应产生22.4LO2（标准状况下）时转移了2mole-
答案 D
3.废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使N
完全转化为N2,该反应可表示为2N
+3ClO-
N2↑+3Cl-+2H++3H2O。
下列说法中,不正确的是（ ）
A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原
B.还原性:
N
>Cl-
C.反应中每生成1molN2,转移6mol电子
D.经此法处理过的废水可以直接排放
答案 D
方法2 未知氧化还原反应方程式的书写技巧
1.某离子反应中涉及H2O、ClO-、N
、H+、N2、Cl-六种微粒。
其中N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列判断正确的是（ ）
A.该反应的还原剂是Cl-
B.消耗1mol还原剂,转移6mol电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.反应后溶液的酸性明显增强
答案 D
2.已知氧化性:
Br2>Fe3+,向FeBr2溶液中通入Cl2,则通入的Cl2与FeBr2的物质的量之比和所发生反应的离子方程式对应关系错误的是（ ）
选项
n（Cl2）∶n（FeBr2）
离子方程式
A
1∶1
2Cl2+2Fe2++2Br-
2Fe3++Br2+4Cl-
B
2∶1
3Cl2+2Fe2++4Br-
2Fe3++2Br2+6Cl-
C
1∶2
Cl2+2Br-
Br2+2Cl-
D
2∶3
4Cl2+6Fe2++2Br-
6Fe3++Br2+8Cl-
答案 C
过专题
【五年高考】
考点一 氧化还原反应的概念及应用
A组 自主命题·北京卷题组
1.（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+。
用下图装置（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
B组 统一命题、省（区、市）卷题组
2.（2015四川理综,1,6分）下列物质在生活中应用时,起还原作用的是（ ）
A.明矾作净水剂B.甘油作护肤保湿剂
C.漂粉精作消毒剂D.铁粉作食品袋内的脱氧剂
答案 D
3.（2014山东理综,7,5分）下表中对应关系正确的是（ ）
A
CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl
CH2
CH2+HCl
CH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
Cl2+2Br-
2Cl-+Br2
Zn+Cu2+
Zn2++Cu
均为单质被还原的置换反应
D
2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑
Cl2+H2O
HCl+HClO
均为水作还原剂的氧化还原反应
答案 B
考点二 氧化还原反应方程式的配平及相关计算
A组 自主命题·北京卷题组
1.（2014北京理综,27,12分）碳、硫的含量影响钢铁性能。
碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
（1）采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是 。
②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:
3FeS+5O2
1 +3 。
（2）将气体a通入测硫装置中（如图）,采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式:
。
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗zmLNaOH溶液。
若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克,则该钢样中硫的质量分数:
。
（3）将气体a通入测碳装置中（如下图）,采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是 。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是 。
答案
（1）①O2、SO2、CO2 ②Fe3O4 SO2
（2）①H2O2+SO2
H2SO4 ②
（3）①排除SO2对CO2测定的干扰
②吸收CO2前、后吸收瓶的质量
B组 统一命题、省（区、市）卷题组
2.（2014大纲全国,13,6分）已知:
将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且
的值与温度高低有关。
当n（KOH）=amol时,下列有关说法错误的是（ ）
A.若某温度下,反应后
=11,则溶液中
=
B.参加反应的氯气的物质的量等于
amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量
的范围:
amol≤
≤
amol
D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为
amol
答案 D
3.（2017课标Ⅱ,28,15分）水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。
某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。
实验步骤及测定原理如下:
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。
记录大气压及水体温度。
将水样与Mn（OH）2碱性悬浊液（含有KI）混合,反应生成MnO（OH）2,实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化,MnO（OH）2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2（2S2
+I2
2I-+S4
）。
回答下列问题:
（1）取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是 。
（2）“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。
（3）Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。
配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和 ;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除 及二氧化碳。
（4）取100.00mL水样经固氧、酸化后,用amol·L-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为 ;若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL,则水样中溶解氧的含量为 mg·L-1。
（5）上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏 。
（填“高”或“低”）
答案
（1）使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差
（2）O2+2Mn（OH）2
2MnO（OH）2
（3）量筒 氧气
（4）蓝色刚好褪去 80ab
（5）低
4.（2015安徽理综,28,14分）某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·L-1的Ba（NO3）2溶液中,得到了BaSO4沉淀。
为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:
假设一:
溶液中的N
假设二:
溶液中溶解的O2
（1）验证假设一
该小组设计实验验证了假设一。
请在下表空白处填写相关实验现象。
实验步骤
实验现象
结论
实验1:
在盛有不含O2的25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体
假设一成立
实验2:
在盛有不含O2的25mL0.1mol·L-1Ba（NO3）2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体
（2）为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如图。
实验1中溶液pH变小的原因是 ;V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示） 。
（3）验证假设二
请设计实验验证假设二,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）:
（4）若假设二成立,请预测:
在相同条件下,分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液（溶液体积变化忽略不计）,充分反应后两溶液的pH前者 （填“大于”或“小于”）后者,理由是 。
答案
（1）无明显现象 有白色沉淀
（2）SO2溶于水生成H2SO3 3SO2+2N
+2H2O
3S
+4H++2NO（或3H2SO3+2N
3S
+4H++2NO+H2O）
（3）
实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）:
实验1作为参照实验
实验3:
将纯净的SO2气体缓慢通入未经脱O2处理的25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液中,若有白色沉淀,表明假设二成立,否则不成立。
（4）小于 反应的离子方程式表明,足量的O2和N
分别氧化相同的H2SO3,生成H+的物质的量前者多于后者
（本题部分小题属于开放性试题,合理答案均给分）
C组 教师专用题组
5.（2015天津理综,10,14分）FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小。
请回答下列问题:
（1）FeCl3净水的原理是 。
FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是（用离子方程式表示） 。
（2）为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。
①若酸性FeCl2废液中c（Fe2+）=2.0×10-2mol·L-1,c（Fe3+）=1.0×10-3mol·L-1,c（Cl-）=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的pH约为 。
②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:
Cl
+ Fe2+
Cl-+ Fe3++
（3）FeCl3在溶液中分三步水解:
Fe3++H2O
Fe（OH）2++H+ K1
Fe（OH）2++H2O
Fe（OH
+H+ K2
Fe（OH
+H2O
Fe（OH）3+H+ K3
以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。
通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为:
xFe3++yH2O
Fex（OH
+yH+
欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号） 。
a.降温b.加水稀释
c.加入NH4Cld.加入NaHCO3
室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。
（4）天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如下图所示。
由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe（mg·L-1）表示]的最佳范围约为 mg·L-1。
答案
（1）Fe3+水解产生的Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中悬浮的杂质 2Fe3++Fe
3Fe2+
（2）①2 ②1 6 6H+ 1 6 3H2O
（3）K1>K2>K3 bd 调节溶液的pH
（4）18~20
6.（2015江苏单科,18,12分）软锰矿（主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等）的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O,反应的化学方程式为:
MnO2+SO2
MnSO4。
（1）质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化 L（标准状况）SO2。
（2）已知:
Ksp[Al（OH）3]=1×10-33,Ksp[Fe（OH）3]=3×10-39,pH=7.1时Mn（OH）2开始沉淀。
室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+（使其浓度均小于1×10-6mol·L-1）,需调节溶液pH范围为 。
（3）下图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,需控制的结晶温度范围为 。
（4）准确称取0.1710gMnSO4·H2O样品置于锥形瓶中,加入适量H3PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c（Fe2+）=0.0500mol·L-1的标准溶液滴定至终点（滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+）,消耗Fe2+溶液20.00mL。
计算MnSO4·H2O样品的纯度（请给出计算过程）。
答案
（1）4.48
（2）5.0（4）n（Fe2+）=0.0500mol·L-1×
=1.00×10-3mol
n（Mn2+）=n（Fe2+）=1.00×10-3mol
m（MnSO4·H2O）=1.00×10-3mol×169g·mol-1=0.169g
MnSO4·H2O样品的纯度为:
×100%=98.8%
【三年模拟】
时间:
45分钟分值:
90分
一、选择题（每题6分,共30分）
1.（2019届北师大附中月考,6）已知碘盐的主要成分是NaCl和KIO3,KIO3与NaHSO3能发生反应:
2KIO3+6NaHSO3
2KI+3Na2SO4+3H2SO4,则下列说法中不正确的是（ ）
A.KIO3中I的化合价是+5
B.反应中的五种物质都是强电解质
C.KIO3作氧化剂,发生还原反应
D.23Na37Cl中质子数和中子数之比是8︰7
答案 D
2.（2019届北京通州潞河中学月考,8）下列颜色变化与氧化还原反应无关的是（ ）
A.将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中,溶液由橙色变为绿色
B.将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去
C.将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫色褪去
D.将乙醛加入新制Cu（OH）2悬浊液中并加热至沸腾,出现红色沉淀
答案 B
3.（2019届北师大附中月考,9）已知在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为3SnCl2+12Cl-+2H3AsO3+6H+
2As+3SnC
+6M。
关于该反应的说法中正确的组合是（ ）
①SnCl2是还原剂;②还原性:
Cl->As;③每生成7.5gAs,还原剂失去的电子为0.3mol;④M为H2O;⑤SnC
是氧化产物
A.①③④⑤B.①②④⑤
C.①②③④D.①③
答案 A
4.（2017北京东城一模,6）下列古诗词描述的场景中发生的化学反应不属于氧化还原反应的是（ ）
A.爆竹声中一岁除——黑火药受热爆炸
B.烈火焚烧若等闲——石灰石分解
C.蜡炬成灰泪始干——石蜡的燃烧
D.炉火照天地,红星乱紫烟——铜的冶炼
答案 B
5.（2019届北京中央民族大学附中月考,6）用高铁酸钠（Na2FeO4）对河湖水消毒是城市饮用水处理的新技术。
已知反应Fe2O3+3Na2O2
2Na2FeO4+Na2O,下列说法正确的是（ ）
A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.Fe2O3在反应中得到电子
C.3molNa2O2发生反应,有12mole-发生转移
D.Na2FeO4能消毒杀菌是因其具有强氧化性
答案 D
二、非选择题（共60分）
6.（2018北京丰台一模,28）（15分）碳酸亚铁（白色固体,难溶于水）是一种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。
某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案:
实验
试剂
现象
滴管
试管
2mL
0.8mol/LFeSO4溶液（pH=4.5）
1mol/LNa2CO3溶液（pH=11.9）
实验Ⅰ:
立即产生灰绿色沉淀,5min后出现明显的红褐色
0.8mol/LFeSO4溶液（pH=4.5）
1mol/LNaHCO3溶液（pH=8.6）
实验Ⅱ:
产生白色沉淀及少量无色气泡,2min后出现明显的灰绿色
0.8mol/L
（NH4）2Fe（SO4）2溶液（pH=4.0）
1mol/LNaHCO3溶液（pH=8.6）
实验Ⅲ:
产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色
（1）实验Ⅰ中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:
Fe2++ + + H2O
Fe（OH）3↓+ HC
（2）实验Ⅱ中产生FeCO3的离子方程式为 。
（3）为了探究实验Ⅲ中N
所起的作用,甲同学设计了实验Ⅳ进行探究:
操作
现象
实验Ⅳ
向0.8mol/LFeSO4溶液中加入 ,再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液（已知Na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化）。
再取该溶液一滴管,与2mL1mol/LNaHCO3溶液混合
与实验Ⅲ现象相同
实验Ⅳ中加入Na2SO4固体的目的是 。
对比实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,甲同学得出结论:
N
水解产生H+,降低溶液pH,减少了副产物Fe（OH）2的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是 ,再取该溶液一滴管,与2
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