1、 专题四 氧化还原反应1 【2016 年高考北京卷】K 2Cr2O7 溶液中存在平衡:Cr 2O72-(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中溶液橙色加深,中溶液变黄B 中 Cr2O72-被 C2H5OH 还原C对比和可知 K2Cr2O7 酸性溶液氧化性强D若向中加入 70%H2SO4 溶液至过量,溶液变为橙色【答案】D【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
2、中重铬酸钾的氧化性强,能把乙醇氧化。易错选项是 D,注意中的实验环境,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。2 【2016 年高考上海卷】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【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: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、本身做还原剂、转化为氧化产物;得到(共用电子对偏向)电
3、子、化合价降低、被还原、发生还原反应、本身做氧化剂、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” 、 “电子守恒”便可解答,一般题目难度不大。3 【2016 年高考上海卷】一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中 和 代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是( )A一定属于吸热反应 B一定属于可逆反应C一定属于氧化还原反应 D一定属于分解反应【答案】A【解析】试题分析:根据图示可知该反应反应物是一种,生成物是两种且其中一种是单质。A该物质属于分解反应,一般的分解反应是吸热反应,但也有的分解反应如 2H2O2=2H2O+O2的反应是放热反应,错误;B根据图示可
4、知有一部分反应物未参加反应,属于该反应是可逆反应,正确;C该反应中化合物发生分解反应有单质生成,所以有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,正确;D反应物是一种,生成物是两种,因此属于分解反应,正确。【考点定位】考查常见化学反应类型的判断。【名师点睛】化学试题的呈现方式形式多样,可采用文字、数据、图表、示意图等多种方式的融合,增加试题信息的广度,考查学生从不同呈现方式中提取有用信息、加工信息,并利用信息进行思考或推理的能力。这些信息蕴含着解决试题的重要思路、数据和方法,如物质性质、物质形态、反应条件、反应产物、结构特征以及变化趋势等。这就要求考生通过“现场独立自学”的方式,从中概括抽象出新的知识
5、或发现数据之间的关系,同时与学过的知识相组合,形成较全面的网络化的知识体系,将这些知识体系进一步应用到新的知识情境中,从而解决问题。这种试题对具有自主学习和独立思考能力的培养和考查,将发挥非常重要的作用。本题利用分子模型示意图考查了四种基本反应类型与氧化还原反应、可逆反应、吸(放)热反应的区别与联系,注意示意图中隐藏的信息:反应前只有一种分子,反应后既有新生成的化合物分子,又有新生成的单质分子,还有未反应的反应物分子,结合各种反应的本质特征回答即可。4 【2016 年高考上海卷】O 2F2 可以发生反应:H2S+4O2F2SF 6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )A氧气是氧化产物B O2
6、F2 既是氧化剂又是还原剂C若生成 4.48 L HF,则转移 0.8 mol 电子D还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1:4【答案】D【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,氧化剂是得到电子的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;还原剂是失去电子的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
7、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。5 【2016 年高考上海卷】 (本题共 12 分)NaCN 超标的电镀废水可用两段氧化法处理:(1)NaCN 与 NaClO 反应,生成 NaOCN 和 NaCl(2)NaOCN 与 NaClO 反应,生成 Na2CO3、CO 2、NaCl 和 N2已知 HCN(K i=6.310-10)有剧毒;HCN、HOCN 中 N 元素的化合价相同。完成下列填空:(1)第一次氧化时,溶液的 pH 应调节为_(选填“酸性”、 “碱性” 或“中性” ) ;原因是_。(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式。_(3)处理 100 m3 含
8、 NaCN 10.3 mg/L 的废水,实际至少需NaClO_g(实际用量应为理论值的 4 倍) ,才能使 NaCN含量低于 0.5 mg/L,达到排放标准。(4) (CN ) 2 与 Cl2 的化学性质相似。 (CN) 2 与 NaOH 溶液反应生成_、_和 H2O。【答案】 (1)碱性;防止生成 HCN,造成人员中毒或污染空气。(2)2OCN +3ClO CO32 +CO2+3Cl +N2 (3)14 900 (4)NaOCN 、NaCN 2OCN-+3ClO-CO 32-+CO2+3Cl-+N2。(4)(CN) 2 与 Cl2 的化学性质相似,则根据氯气与氢氧化钠反应的方程式可知(CN)
9、 2 与 NaOH 溶液反应生成 NaOCN、NaCN和 H2O。【考点定位】考查氧化还原反应方程式书写、计算、元素周期律等有关判断【名师点睛】对于 HA H+A-,K i= ,一定温度下电离平衡常数的大小通常是用来衡量酸性强弱的主要依据,K i 值越大说明酸性越强。HCN 的 Ki=6.310-10,说明 HCN是极弱的酸,NaCN 属于强碱弱酸盐,极易水解使水溶液表现碱性,即 NaCN 只能存在于碱性环境中。若调整 NaCN 溶液 pH至中性或酸性,NaCN 几乎完全转化为剧毒物质 HCN。该题中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。
10、在氧化还原反应中遵循电子守恒,即氧化剂得到的电子的物质的量(或个数)等于还原剂失去的电子的物质的量(或个数) 。若将电子守恒规律应用于解题,可以大大简化我们的计算过程,收到事半功倍的效果。守恒法是中学化学中常用的解题方法之一,守恒法包括质量守恒、原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。在进行解题时,如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。首先必须明确每一种守恒法的特点,然后挖掘题目中存在的守恒关系,最后巧妙地选取方法,正确地解答题目。 在溶液中存在着阴阳离子,由于溶液呈电中性,所以可考虑电荷守恒; 在氧化还原反应中存在着电子的转移,通常考虑电子守恒。在某些复杂多步的化学反应中可考虑某种元
11、素的守恒法;在一个具体的化学反应中,由于反应前后质量不变,因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。微粒半径比较可能涉及到原子或者离子,一般规律是:电子层数多的微粒半径大,当电子层数相同时原子序数大的半径小。6 【2016 年高考新课标卷】(14 分)NaClO 2 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:(1)NaClO 2 中 Cl 的化合价为_。(2)写出“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式_。(3) “电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和 Ca2+,要加入的试剂分别为 _、_。 “电解”中阴极反应的主要产物是_。(4)
12、 “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。NaClO 2 的有效氯含量为_。( 计算结果保留两位小数)【答案】(1)+3 价;(2)2NaClO 3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4;(3)NaOH 溶液 ;Na 2CO3 溶液 ;ClO 2-(或 NaClO2);(4)2:1; O2;(5)1.57g。气体,产物为 NaClO3,则此吸收反应中,氧化剂为 ClO2,还原产物为 N
13、aClO2,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 O2。(5)每 1 克NaClO2 的物质的量为 n(NaClO2)=1g90.5g/mol= mol,其获得电子的物质的量是 n(e-)= mol4=4/90.5mol,1molCl 2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= mol42= mol,则氯气的质量为mol71g/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的知识。7 【2016 年高考北京卷】(13 分)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO 3-)已成为环境修复研究的热点之一。(1)Fe 还原水体中 NO3-的反应原理如图所示。