2022年高三化學一輪復習 難點突破6 氧化還原反應及計算練習

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1、2022年高三化學一輪復習 難點突破6 氧化還原反應及計算練習 ???????氧化還原反應考查的內容主要有四大類：一是定性分析氧化還原反應的有關概念；二是有關氧化還原反應的定量計算；三是配平與書寫氧化還原反應方程式；四是在電化學中的應用。后兩類分別在化學用語與電化學的難點專題分述訓練。本專題重點突破前兩類問題。 ???????一、價態(tài)分析法解決定性問題——請看上海高考題： ???????例1．(xx·上海高考21)工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以1∶2的物質的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同時放出CO2。在該反應中(???) ???????A．硫元素既被氧化又被還

2、原 ???????B．氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2 ???????C．每生成1molNa2S2O3，轉移4mol電子 ???????D．相同條件下，每吸收10m3SO2就會放出2.5m3CO2 ???????解析：這是一道以定性分析為主結合簡單定量計算的氧化還原反應知識的判斷題，確定各元素的變價情況是解題關鍵。由制取Na2S2O3的反應原理知：Na2CO3+2Na2S+4SO2==3Na2S2O3+CO2，硫元素顯－2價的Na2S與顯+4價的SO2發(fā)生反應生成顯+2價的Na2S2O3，硫元素既被氧化又被還原，選項A正確。氧化劑SO2與還原劑Na2S的物質的量之比為2∶1，選項B

3、錯。該反應生成3molNa2S2O3，轉移8mol電子，故每生成1molNa2S2O3，轉移8/3mol電子，選項C錯。該反應中4molSO2參加反應會生成1molCO2，但由于SO2在水中的溶解度遠大于CO2在水中的溶解度，故相同條件下吸收SO2與放出CO2的體積比應大于4∶1，即每吸收10m3SO2后放出CO2的體積應小于2.5m3，選項D錯。正確答案為A。 ???????例2．(xx·上海高考8)下列反應中的氨與反應4NH3+5O2→4NO+6H2O中的氨作用相同的是 (???) ???????A．2Na+2NH3→2NaNH2+H2↑?????B．2NH3+3CuO→3Cu+N2+

4、3H2O ???????C．4NH3+6NO→5N2+6H2O????????D．3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2?? ???????解析：分析題設反應中氮元素的價態(tài)知NH3是被氧化，選項A與D中的NH3均是從+1價H變?yōu)?價H，均被還原，不選。選項B與C中的NH3均是從﹣3價N變?yōu)?價N，均被氧化，故正確答案為BC。 ???????二、電子守恒法速解定量計算——請看上海高考題： ???????例1．(xx·上海高考22)將O2和NH3的混合氣體448mL通過加熱的三氧化二鉻，充分反應后，再通過足量的水，最終收集到44.8mL氣體。原混合氣體中O2的體積可能是(假設氨全部被氧

5、化；氣體體積均已換算成標準狀況)(???) ???????A．231.5mL????B．268.8mL????C．287.5mL????D．313.6mL ???????解析：這是一道難度較大的混合物計算，確定剩余氣體的組成是解題關鍵。由于涉及氧化還原反應原理，所以可以根據以下化學方程式計算，4NH3+ 5O24NO+6H2O，4NO+3O2+2H2O==4HNO3；也可以根據電子守恒計算。由氧化還原反應原理知：剩余氣體可能是O2也可能是NO?；旌蠚怏w448mL，即0.02mol(其中O2設為xmol，NH3設為ymol)，剩余氣體44.8mL，即0.002mol。 ???????若剩

6、余氣體為O2，氮元素顯－3價的NH3全部被氧化HNO3，則根據電子守恒有：(x－0.002)×4=y×8，x+y=0.02，解得x=0.014，y=0.006，V(O2)= 313.6mL。 ???????若剩余氣體為NO，氮元素顯－3價的NH3全部被氧化最終變成顯+5價的HNO3與顯+2價的NO，則根據電子守恒有x×4=(y－0.002)×8+0.002×5，x+y=0.02，解得x=0.01283，y=0.00717，V(O2)=287.5mL。正確答案為CD。 ???????例2．(xx·上海高考16)含有砒霜(As2O3)的試樣和鋅、鹽酸混合反應，生成的砷化氫(AsH3)在熱玻璃管

7、中完全分解成單質砷和氫氣。若砷的質量為1.50mg，則(???) ???????A．被氧化的砒霜為1.98mg??????B．分解產生的氫氣為0.672mL ???????C．和砒霜反應的鋅為3.90mg????D．轉移的電子總數為6×10-3NA ???????解析：在砒霜和鋅、鹽酸混合反應中，As2O3轉化為AsH3砷元素的化合價從+3價降低﹣3價，砒霜發(fā)生還原反應，選項A錯。由于溫度、壓強未告知，無法準確求氫氣體積，選項B錯。砷的質量為1.50mg，n(As)=2×10-5mol，由電子守恒知，n(Zn)×2=2×10-5mol×6，n(Zn)=6×10-5mol，m(Zn)= 3

8、.90mg，選項C正確。整個過程中，砷元素從+3價降低到﹣3價，又從﹣3價升高到0價，故1molAs轉移的電子總數為2×10-5mol×9=1.8×10-4mol，選項D錯。正確答案為C。 ???????感悟：正確分析元素化合價的變化情況是答好氧化還原反應試題的關鍵。凡是氧化還原反應的定性分析題，均與氧化還原反應的特征“反應前后元素化合價變化”有關，離不開元素化合價升降的分析，然后依據“升、失、氧；降、得、還”判斷有關概念的正確與否。凡是氧化還原反應的定量計算題，均與氧化還原反應的本質“反應過程中有電子轉移且電子守恒”有關，由于電子是微觀的，化合價變化是直觀的，元素化合價的升降總數又與還原劑

9、、氧化劑失得的電子總數相等，所以仍然離不開元素化合價升降的分析。計算時，應準確判斷元素變價情況，然后利用電子守恒規(guī)律列出恒等式進行正確運算。 ???????三、現場體驗強化訓練近3年各省市高考題： ???????1．(xx·上海高考18)汽車劇烈碰撞時，安全氣囊中發(fā)生反應10NaN3+ 2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化產物比還原產物多1.75mol，則下列判斷正確的是(??) ???????A．生成40.0LN2(標準狀況)??????B．有0.250molKNO3被氧化 ???????C．轉移電子的物質的量為1.25mol ???????D．被氧化的N原子的物質

10、的量為3.75mol???? ???????2．(xx·上海高考22)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到氣體VL(標準狀況)，向反應后的溶液中(存在Cu2+和SO42-)加入足量NaOH，產生藍色沉淀，過濾，洗滌，灼燒，得到CuO12.0g，若上述氣體為NO和NO2的混合物，且體積比為1﹕1，則V可能為(???) ????????A．9.0L????B．13.5L????C．15.7L???D．16.8L ???????3．(xx·福建高考25節(jié)選)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如下： ??????

11、??? ???????(已知：滴定時反應的化學方程式為SO2+I2+2H2O==H2SO4+2HI) 按上述方案實驗，消耗標準I2溶液25.00mL，該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為???????g·L-1。??????? ???????4．(xx·福建理綜24節(jié)選)二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。ClO2和Cl2均能將電鍍廢水中的CN－氧化為無毒的物質，自身被還原為Cl－。處理含CN－相同量得電鍍廢水，所需Cl2的物質的量是ClO2的____倍。 ???????5．(xx·海南高考6)己知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應：2R(OH)3+

12、 3ClO－+4OH－==2RO4n－+3Cl－+5H2O。則RO4n－中R的化合價是(??) ???????A．+3????B．+4 ????C．+5 ??????D．+6?????? ???????6．(xx·海南高考16節(jié)選)MnO2可與KOH和KClO3在高溫條件下反應，生成K2MnO4，反應的化學方程式為_________________________，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質的量之比為_____。?? ???????7．(xx·海南高考6)將0.195g鋅粉加入到20.0mL的0.100mol·L-1MO2+溶液中，恰好完全反應，則還原產

13、物可能是(???) ???????A．M????B．M2+???C．M3+???D．MO2+??????? ???????8．(xx·江蘇高考3)下列說法正確的是(???) ???????A．分子式為C2H6O的有機化合物性質相同 ???????B．相同條件下，等質量的碳按a、b兩種途徑完全轉化，途徑a比途徑b放出更多熱能 ??????途徑a：CCO+H2CO2+H2O ??????途徑b：C?CO2 ???????C．在氧化還原反應中，還原劑失去電子總數等于氧化劑得到電子的總數 ???????D．通過化學變化可以直接將水轉變?yōu)槠???????????????? ?????

14、??9．(xx·江蘇高考18節(jié)選)軟錳礦(主要成分MnO2，雜質金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應可制備MnSO4·H2O，反應的化學方程式為：MnO2+SO2=MnSO4 ???????(1)質量為17.40g純凈MnO2最多能氧化_____L(標準狀況)SO2。 ???????(4)準確稱取0.1710gMnSO4·H2O樣品置于錐形瓶中，加入適量H3PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2+全部氧化成Mn3+，用c(Fe2+)=0.0500mol·L－1的標準溶液滴定至終點(滴定過程中Mn3+被還原為Mn2+)，消耗Fe2+溶液20.00mL。計算MnSO4·H2

15、O樣品的純度(請給出計算過程)。 ???????10．(xx·江蘇高考20節(jié)選)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化學方程式表示：??????? 11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4。 60molCuSO4能氧化白磷的物質的量是?????????。????? ???????11．(xx·山東高考9)等質量的下列物質與足量稀硝酸反應，放出NO物質的量最多的是(????)????A．FeO????B．Fe2O3????C. FeSO4?????D．Fe3O4??????? ???????12．(xx·山東卷30)離子液體是一種

16、室溫熔融鹽，為非水體系。由有機陽離子、Al2Cl7－和AlCl4－組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。 ???????(1)鋼制品接電源的________極，已知電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應，陰極電極反應式為__________________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產物為________。 ???????(2)為測定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當反應轉移6 mol電子時，所得還原產物的物質的量為________mol。 ???????(3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應實驗，需要的試劑還有________

17、。 a．KCl??b．KClO3??c．MnO2??d．Mg ???????取少量鋁熱反應所得的固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無明顯現象，________(填“能”或“不能”)說明固體混合物中無Fe2O3，理由是_______???????????????????_(用離子方程式說明)。 ????????13．(xx·全國卷13)已知：將Cl2通人適量KOH溶液，產物中可能有KC1、KClO、KC1O3，且c(Cl－)/c(ClO－)的值與溫度高低有關。當n(KOH)=amol時，下列有關說法錯誤的是(???) ????????A．若某溫度下，反應后c(Cl－)

18、/c(ClO－)=11，則溶液中 c(ClO－)/c(ClO3－)=1/2 ???????B．參加反應的氯氣的物質的量等于1/2amol ???????C．改變溫度，反應中轉移電子的物質的量ne－的范圍： 1/2amol≤ne－≤5/6amol ???????D．改變溫度，產物中KC1O3的最大理論產量為1/7amol ????? ???????14．(xx·四川高考7)1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40 g·mL-1、質量分數為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4?的混合氣體1120mL (標準狀況)，向反應后的溶液中加入1.0mol·L-1NaOH溶液，當金

19、屬離子全部沉淀時，得到2.54g沉淀，下列說法不正確的是(???)?? ???????A．該合金中銅與鎂的物質的量之比是2︰1 ???????B．該濃硝酸中HNO3的物質的量濃度是14.0mol·L-1 ???????C．NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分數是80% ???????D．得到2.54沉淀時，加入NaOH溶液的體積是600mL ???????15．(xx·重慶高考11節(jié)選)氫能是最重要的新能源。儲氫作為氫能利用的關鍵技術，是當前關注的熱點之一。(2)NaBH4是一種重要的儲氫載體，能與水反應生成NaBO2，且反應前后B的化合價不變，該反應的化學方程式為?????

20、，反應消耗1molNaBH4時轉移的電子數目為????????。 ???????(4)一定條件下，如圖所示裝置可實現有機物的電化學儲氫(忽略其它有機物)。 ??????? ???????①導線中電子轉移方向為??????????。(用A、D表示) ???????②生成目標產物的電極反應式為???????????????????????。 ???????③該儲氫裝置的電流效率η＝??????????。(η＝生成目標產物消耗的電子數/轉移的電子總數×100%，計算結果保留小數點后1位。) ???????16．(xx·全國I卷)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉?/p>

21、題： ???????(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，該反應的還原產物為____________。 ???????(2)上述濃縮液中含有I－、Cl－等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當AgCl開始沉淀時，溶液中c(I－)/c(Cl－)為：_____________，已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(AgI)=8.5×10-17。 ????????(3)已知反應2HI(g)==H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ·mol-1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學鍵斷裂時分別需要吸

22、收436KJ、151KJ的能量，則1molHI(g)分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為________kJ。 ???????(4)Bodensteins研究了下列反應：2HI(g)?H2(g)+I2(g)在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質的量分數x(HI)與反應時間t的關系如下表： t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0. 73 0.773 0.780 0.784 ???????①根據上述實驗結果，該反應的平衡常數K的計算式為：_____

23、______。 ???????②上述反應中，正反應速率為v正=k正x2(HI)，逆反應速率為 v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數，則k逆為________(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1，在t=40min時，v正=__________min-1 ???????③由上述實驗數據計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關系可用下圖表示。當升高到某一溫度時，反應重新達到平衡，相應的點分別為________(填字母) ????????? ???????參考答案：1．CD???2．A????3．0.16???4．2.5????5．D?? 6．3Mn

24、O2+6KOH+KClO3?3K2MnO4+KCl+3H2O ????2∶1?? 7．B???8．C????9．(1) 4.48 (4)MnSO4·H2O～Fe3+，純度=(0.0500×20.00×10－3×169)/0.1710×100%=98.83%。 10．3mol???11．A 12．(1)負??4Al2Cl7－+3e－==Al+7AlCl4－??H2????(2)3????(3)b、d??不能 Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+==3Fe2+(或只寫Fe+2Fe3+== 3Fe2+)?? 13．D?????14．D????15．答案(2)NaBH4+2H2O==NaBO2+4H2↑ 4NA或2.408×1024???(4)①A→D?????②C6H6+6H++6e－==C6H12???③64.3% 16．(1) MnSO4????(2)4.7×10-7????(3)299kJ???? (4)①??????②k逆=?k正/K???1.95×10-3?????③A????E