2022年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 難點(diǎn)突破6 氧化還原反應(yīng)及計(jì)算練習(xí)

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1、2022年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 難點(diǎn)突破6 氧化還原反應(yīng)及計(jì)算練習(xí)氧化還原反應(yīng)考查的內(nèi)容主要有四大類(lèi)：一是定性分析氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念；二是有關(guān)氧化還原反應(yīng)的定量計(jì)算；三是配平與書(shū)寫(xiě)氧化還原反應(yīng)方程式；四是在電化學(xué)中的應(yīng)用。后兩類(lèi)分別在化學(xué)用語(yǔ)與電化學(xué)的難點(diǎn)專(zhuān)題分述訓(xùn)練。本專(zhuān)題重點(diǎn)突破前兩類(lèi)問(wèn)題。一、價(jià)態(tài)分析法解決定性問(wèn)題請(qǐng)看上海高考題：例1(xx上海高考21)工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以12的物質(zhì)的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同時(shí)放出CO2。在該反應(yīng)中()A硫元素既被氧化又被還原B氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12C每生成1molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移4mol電子D相

2、同條件下，每吸收10m3SO2就會(huì)放出2.5m3CO2解析：這是一道以定性分析為主結(jié)合簡(jiǎn)單定量計(jì)算的氧化還原反應(yīng)知識(shí)的判斷題，確定各元素的變價(jià)情況是解題關(guān)鍵。由制取Na2S2O3的反應(yīng)原理知：Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2，硫元素顯2價(jià)的Na2S與顯+4價(jià)的SO2發(fā)生反應(yīng)生成顯+2價(jià)的Na2S2O3，硫元素既被氧化又被還原，選項(xiàng)A正確。氧化劑SO2與還原劑Na2S的物質(zhì)的量之比為21，選項(xiàng)B錯(cuò)。該反應(yīng)生成3molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移8mol電子，故每生成1molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移8/3mol電子，選項(xiàng)C錯(cuò)。該反應(yīng)中4molSO2參加反應(yīng)會(huì)生成1molCO2，但由

3、于SO2在水中的溶解度遠(yuǎn)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(yīng)大于41，即每吸收10m3SO2后放出CO2的體積應(yīng)小于2.5m3，選項(xiàng)D錯(cuò)。正確答案為A。例2(xx上海高考8)下列反應(yīng)中的氨與反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O中的氨作用相同的是 ()A2Na+2NH32NaNH2+H2B2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2OC4NH3+6NO5N2+6H2OD3SiH4+4NH3Si3N4+12H2解析：分析題設(shè)反應(yīng)中氮元素的價(jià)態(tài)知NH3是被氧化，選項(xiàng)A與D中的NH3均是從+1價(jià)H變?yōu)?價(jià)H，均被還原，不選。選項(xiàng)B與C中的NH3均是從3價(jià)N變?yōu)?價(jià)N，均被氧

4、化，故正確答案為BC。二、電子守恒法速解定量計(jì)算請(qǐng)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(guò)加熱的三氧化二鉻，充分反應(yīng)后，再通過(guò)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(shè)氨全部被氧化；氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)()A231.5mLB268.8mLC287.5mLD313.6mL解析：這是一道難度較大的混合物計(jì)算，確定剩余氣體的組成是解題關(guān)鍵。由于涉及氧化還原反應(yīng)原理，所以可以根據(jù)以下化學(xué)方程式計(jì)算，4NH3+5O24NO+6H2O，4NO+3O2+2H2O=4HNO3；也可以根據(jù)電子守恒計(jì)算。由氧化還原反應(yīng)原理知：剩余氣體可能是

5、O2也可能是NO?；旌蠚怏w448mL，即0.02mol(其中O2設(shè)為xmol，NH3設(shè)為ymol)，剩余氣體44.8mL，即0.002mol。若剩余氣體為O2，氮元素顯3價(jià)的NH3全部被氧化HNO3，則根據(jù)電子守恒有：(x0.002)4=y8，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(jià)的NH3全部被氧化最終變成顯+5價(jià)的HNO3與顯+2價(jià)的NO，則根據(jù)電子守恒有x4=(y0.002)8+0.0025，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

6、16)含有砒霜(As2O3)的試樣和鋅、鹽酸混合反應(yīng)，生成的砷化氫(AsH3)在熱玻璃管中完全分解成單質(zhì)砷和氫氣。若砷的質(zhì)量為1.50mg，則()A被氧化的砒霜為1.98mgB分解產(chǎn)生的氫氣為0.672mLC和砒霜反應(yīng)的鋅為3.90mgD轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為610-3NA解析：在砒霜和鋅、鹽酸混合反應(yīng)中，As2O3轉(zhuǎn)化為AsH3砷元素的化合價(jià)從+3價(jià)降低3價(jià)，砒霜發(fā)生還原反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)。由于溫度、壓強(qiáng)未告知，無(wú)法準(zhǔn)確求氫氣體積，選項(xiàng)B錯(cuò)。砷的質(zhì)量為1.50mg，n(As)=210-5mol，由電子守恒知，n(Zn)2=210-5mol6，n(Zn)=610-5mol，m(Zn)= 3.90mg，選

7、項(xiàng)C正確。整個(gè)過(guò)程中，砷元素從+3價(jià)降低到3價(jià)，又從3價(jià)升高到0價(jià)，故1molAs轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為210-5mol9=1.810-4mol，選項(xiàng)D錯(cuò)。正確答案為C。感悟：正確分析元素化合價(jià)的變化情況是答好氧化還原反應(yīng)試題的關(guān)鍵。凡是氧化還原反應(yīng)的定性分析題，均與氧化還原反應(yīng)的特征“反應(yīng)前后元素化合價(jià)變化”有關(guān)，離不開(kāi)元素化合價(jià)升降的分析，然后依據(jù)“升、失、氧；降、得、還”判斷有關(guān)概念的正確與否。凡是氧化還原反應(yīng)的定量計(jì)算題，均與氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)“反應(yīng)過(guò)程中有電子轉(zhuǎn)移且電子守恒”有關(guān)，由于電子是微觀的，化合價(jià)變化是直觀的，元素化合價(jià)的升降總數(shù)又與還原劑、氧化劑失得的電子總數(shù)相等，所以仍然離不開(kāi)

8、元素化合價(jià)升降的分析。計(jì)算時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確判斷元素變價(jià)情況，然后利用電子守恒規(guī)律列出恒等式進(jìn)行正確運(yùn)算。三、現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)強(qiáng)化訓(xùn)練近3年各省市高考題：1(xx上海高考18)汽車(chē)劇烈碰撞時(shí)，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則下列判斷正確的是()A生成40.0LN2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B有0.250molKNO3被氧化C轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.25molD被氧化的N原子的物質(zhì)的量為3.75mol2(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(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu2+和SO42-)

9、加入足量NaOH，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，過(guò)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11，則V可能為()A9.0LB13.5LC15.7LD16.8L3(xx福建高考25節(jié)選)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下：(已知：滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)按上述方案實(shí)驗(yàn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00mL，該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為gL-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

10、將電鍍廢水中的CN氧化為無(wú)毒的物質(zhì)，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(zhì)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(yīng)：2R(OH)3+3ClO+4OH=2RO4n+3Cl+5H2O。則RO4n中R的化合價(jià)是()A+3B+4 C+5 D+66(xx海南高考16節(jié)選)MnO2可與KOH和KClO3在高溫條件下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)，K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。7(xx海南高考6)將0.195g鋅粉加入到20.0mL的0.100molL-1MO2+溶液中，恰好完全反應(yīng)，則還原產(chǎn)物

11、可能是()AMBM2+CM3+DMO2+8(xx江蘇高考3)下列說(shuō)法正確的是()A分子式為C2H6O的有機(jī)化合物性質(zhì)相同B相同條件下，等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化，途徑a比途徑b放出更多熱能途徑a：CCO+H2CO2+H2O途徑b：CCO2C在氧化還原反應(yīng)中，還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)D通過(guò)化學(xué)變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠?9(xx江蘇高考18節(jié)選)軟錳礦(主要成分MnO2，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應(yīng)可制備MnSO4H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO2+SO2=MnSO4(1)質(zhì)量為17.40g純凈MnO2最多能氧化_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2。

12、(4)準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1710gMnSO4H2O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+)=0.0500molL1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過(guò)程中Mn3+被還原為Mn2+)，消耗Fe2+溶液20.00mL。計(jì)算MnSO4H2O樣品的純度(請(qǐng)給出計(jì)算過(guò)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(xué)方程式表示：11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4。60molCuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是。11(xx山東高考9)等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出N

13、O物質(zhì)的量最多的是()AFeOBFe2O3C. FeSO4DFe3O412(xx山東卷30)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、Al2Cl7和AlCl4組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。(1)鋼制品接電源的_極，已知電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為_(kāi)。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為_(kāi)。(2)為測(cè)定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_(kāi)mol。(3)用鋁粉和Fe2O3做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有_。aKClbKClO3cMnO2dMg取少量鋁熱反應(yīng)所得的

14、固體混合物，將其溶于足量稀H2SO4，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，_(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe2O3，理由是_(用離子方程式說(shuō)明)。13(xx全國(guó)卷13)已知：將Cl2通人適量KOH溶液，產(chǎn)物中可能有KC1、KClO、KC1O3，且c(Cl)/c(ClO)的值與溫度高低有關(guān)。當(dāng)n(KOH)=amol時(shí)，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A若某溫度下，反應(yīng)后c(Cl)/c(ClO)=11，則溶液中c(ClO)/c(ClO3)=1/2B參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于1/2amolC改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne的范圍：1/2amolne5/6amolD改變溫度，產(chǎn)物中KC1O3的最大

15、理論產(chǎn)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1.40gmL-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.0molL-1NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉淀，下列說(shuō)法不正確的是()A該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是21B該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0molL-1CNO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分?jǐn)?shù)是80%D得到2.54沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積是600mL15(xx重慶高考11節(jié)選)氫能是最重要的新能源。儲(chǔ)氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)，是當(dāng)前

16、關(guān)注的熱點(diǎn)之一。(2)NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體，能與水反應(yīng)生成NaBO2，且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，反應(yīng)消耗1molNaBH4時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為。(4)一定條件下，如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫(忽略其它有機(jī)物)。導(dǎo)線(xiàn)中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)椤?用A、D表示)生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為。該儲(chǔ)氫裝置的電流效率。(生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)100%，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位。)16(xx全國(guó)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?wèn)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(yīng)

17、的還原產(chǎn)物為_(kāi)。(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(dāng)AgCl開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中c(I)/c(Cl)為：_，已知Ksp(AgCl)=1.810-10，Ksp(AgI)=8.510-17。(3)已知反應(yīng)2HI(g)=H2(g)+I2(g)的H=+11kJmol-1，1molH2(g)、1molI2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436KJ、151KJ的能量，則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為_(kāi)kJ。(4)Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2(g)+I2(g)在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI

18、)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600. 730.7730.7800.784根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為：_。上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為_(kāi)(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1，在t=40min時(shí)，v正=_min-1由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(kāi)(填字母)參考答案：1C

19、D2A30.1642.55D63MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O 217B8C9(1) 4.48(4)MnSO4H2OFe3+，純度=(0.050020.00103169)/0.1710100%=98.83%。103mol11A12(1)負(fù)4Al2Cl7+3e=Al+7AlCl4H2(2)3(3)b、d不能Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+(或只寫(xiě)Fe+2Fe3+=3Fe2+)13D14D15答案(2)NaBH4+2H2O=NaBO2+4H24NA或2.4081024(4)ADC6H6+6H+6e=C6H1264.3%16(1) MnSO4(2)4.710-7(3)299kJ(4)k逆=k正/K1.9510-3AE