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專題09 氧化還原反應(yīng) （A） 【真題】 1、【2018全國1】采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù)，在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。回答下列問題 （1）1840年 Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀，得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體，其分子式為___________。 【答案】O2 【解析】氯氣在反應(yīng)中得到電子作氧化劑，硝酸銀中只有氧元素化合價會升高，所以氧化產(chǎn)物是氧氣，分子式為O2； 2、【2018全國2】K3[Fe(C2O4)3]3H2O（三草酸合鐵酸鉀）為亮綠色晶體，可用于曬制藍(lán)圖?；卮鹣铝袉栴}： 測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。 ①稱量m g樣品于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(xiàn)象是___________________________。 ②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應(yīng)完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為________________________________。 【答案】粉紅色出現(xiàn) 3、【2018北京】下列實驗中的顏色變化，與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是 A B C D 實驗 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S溶液滴入AgCl濁液中 熱銅絲插入稀硝酸中 現(xiàn)象 產(chǎn)生白色沉淀，隨后變?yōu)榧t褐色 溶液變紅，隨后迅速褪色 沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏? 產(chǎn)生無色氣體，隨后變?yōu)榧t棕色 【答案】C 【解析】分析：A項，白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀時的反應(yīng)為4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；B項，紅色褪色是HClO表現(xiàn)強(qiáng)氧化性；C項，白色沉淀變?yōu)楹谏珪r的反應(yīng)為2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl；D項，氣體由無色變?yōu)榧t棕色時的反應(yīng)為2NO+O2=2NO2。 詳解：A項，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中產(chǎn)生白色Fe（OH）2沉淀，白色沉淀變?yōu)榧t褐色沉淀時的反應(yīng)為4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，該反應(yīng)前后元素化合價有升降，為氧化還原反應(yīng)；B項，氯水中存在反應(yīng)Cl2+H2OHCl+HClO，由于氯水呈酸性，石蕊溶液滴入后溶液先變紅，紅色褪色是HClO表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，與有色物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)；C項，白色沉淀變?yōu)楹谏珪r的反應(yīng)為2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl，反應(yīng)前后元素化合價不變，不是氧化還原反應(yīng)；D項，Cu與稀HNO3反應(yīng)生成Cu（NO3）2、NO氣體和H2O，氣體由無色變?yōu)榧t棕色時的反應(yīng)為2NO+O2=2NO2，反應(yīng)前后元素化合價有升降，為氧化還原反應(yīng)；與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是C項，答案選C。 點睛：本題考查氧化還原反應(yīng)的判斷，分析顏色變化的原因、理解氧化還原反應(yīng)的特征是解題的關(guān)鍵。 4、【2017北京卷】下列變化中，氣體被還原的是 A．二氧化碳使Na2O2固體變白 B．氯氣使KBr溶液變黃 C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D．氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀 【答案】B 【名師點睛】明確氧化還原反應(yīng)的含義和判斷依據(jù)是解答的關(guān)鍵，注意氧化還原反應(yīng)的分析思路，即判價 態(tài)、找變價、雙線橋、分升降、寫得失、算電子、定其他。其中“找變價”是非常關(guān)鍵的一步，特別是反 應(yīng)物中含有同種元素的氧化還原反應(yīng)，必須弄清它們的變化情況。該題的易錯點是選項A，注意轉(zhuǎn)化規(guī)律 的理解：氧化還原反應(yīng)中，以元素相鄰價態(tài)間的轉(zhuǎn)化最易；同種元素不同價態(tài)之間若發(fā)生反應(yīng)，元素的化 合價只靠近而不交叉；同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。因此Na2O2分別與H2O、CO2反應(yīng)時， Na2O2既是氧化劑、又是還原劑，而H2O、CO2都沒有參與反應(yīng)的電子得失。 5．【2017天津卷】下列能量轉(zhuǎn)化過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是 A．硅太陽能電池工作時，光能轉(zhuǎn)化成電能 B．鋰離子電池放電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 C．電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能 D．葡萄糖為人類生命活動提供能量時，化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能 【答案】A。 【名師點睛】本題以各種能量之間的轉(zhuǎn)化為載體考查氧化還原反應(yīng)的判斷。氧化還原反應(yīng)實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn) 移，涉及到化合價的升降，故可根據(jù)各種能量轉(zhuǎn)化的原理來判斷是否有化合價的變化，從而判斷是否是氧 化還原反應(yīng)。 6、【2016北京卷】K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-（橙色）+H2O2CrO42-（黃色）+2H+。用K2Cr2O7溶液進(jìn)行下列實驗： 結(jié)合實驗，下列說法不正確的是 A．①中溶液橙色加深，③中溶液變黃 B．②中Cr2O72-被C2H5OH還原 C．對比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強(qiáng) D．若向④中加入70%H2SO4溶液至過量，溶液變?yōu)槌壬? 【答案】D 【解析】A、在平衡體系中加入酸，平衡逆向移動，重鉻酸根離子濃度增大，橙色加深，加入堿，平衡正向移動，溶液變黃，A正確；B、②中重鉻酸鉀氧化乙醇，重鉻酸鉀被還原，乙醇被氧化，B正確；C、②是酸性條件，④是堿性條件，酸性條件下氧化乙醇，而堿性條件不能，說明酸性條件下氧化性強(qiáng)，C正確；D、若向④溶液中加入70%的硫酸到過量，溶液為酸性，重鉻酸根離子濃度增大，可以氧化乙醇，溶液變綠色，D錯誤。答案選D。 【考點定位】本題主要是考查化學(xué)平衡移動、氧化還原反應(yīng)判斷 【名師點晴】明確溶液中的反應(yīng)特點，并能靈活應(yīng)用勒夏特列原理判斷平衡的移動方向是解答的關(guān)鍵，解 答時要注意通過對比實驗的分析得出在酸性溶液中重鉻酸鉀的氧化性強(qiáng)，能把乙醇氧化。易錯選項是D， 注意④中的實驗環(huán)境，不要忽視了溶液中還存在乙醇，而不能單純的考慮平衡的移動方向。 【典題】 1．水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)是3Fe2＋＋2S2O32－＋O2＋4OH－ = Fe3O4↓＋S4O62－＋2H2O。下列說法不正確的是 A． 參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶5 B． 若有2 mol Fe2＋被氧化，則被Fe2＋還原的O2的物質(zhì)的量為0.5 mol C． 每生成1 mol Fe3O4，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為4 mol D． O2是氧化劑，S2O32－與Fe2＋是還原劑 【答案】A 【詳解】A、反應(yīng)中3Fe2＋Fe3O4，當(dāng)3mol Fe2＋參加反應(yīng)時，有2mol Fe2＋化合價升高，反應(yīng)中Fe和S元素的化合價升高,被氧化,O2為氧化劑,參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：（2+2）=1:4，故A符合題意; B、若有2 mol Fe2＋被氧化，失去2mol電子，則被Fe2＋還原的O2的物質(zhì)的量為0.5 mol，故B不符合題意； C、反應(yīng)中3Fe2＋Fe3O4，當(dāng)3mol Fe2＋參加反應(yīng)時，有2mol Fe2＋化合價升高，所以每生成1 mol Fe3O4，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為4 mol，故C不符合題意； D、反應(yīng)中Fe和S元素的化合價升高,被氧化,作還原劑，O2化合價降低，為氧化劑，故D不符合題意； 綜上所述，本題應(yīng)選A。 【點睛】本題重點考查氧化還原反應(yīng)。在氧化還原反應(yīng)中，遵循六字規(guī)則“升失氧，降得還”。值得注意Fe3O4中鐵的化合價，1個Fe3O4中兩個鐵為+2價，1個鐵為+3價 。 2．關(guān)于反應(yīng) XeF4 + 2 CH3CH＝CH2 → 2 CH3CH2CHF2 + Xe，下列說法正確的是( ) A． XeF4被氧化 B． CH3CH2CHF2是還原產(chǎn)物 C． CH3CH＝CH2是還原劑 D． XeF4既是氧化劑又是還原劑 【答案】C 【解析】XeF4中F元素呈－1價，Xe元素呈+4價，反應(yīng)后為零價，顯然XeF4作氧化劑，把CH3CH＝CH2氧化，CH3CH＝CH2做還原劑，CH3CH2CHF2是氧化產(chǎn)物；綜上所述，本題選C。 3．某興趣小組探究SO2氣體的還原性，裝置如圖所示，下列說法不合理的是 A． A裝置中FeCl3溶液逐漸變?yōu)闇\綠色，可以說明SO2有還原性 B． B裝置中藍(lán)色退去，說明還原性：SO2>I- C． C裝置中吸收尾氣有可能倒吸 D． A、B裝置中發(fā)生的反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定相等。 【答案】D 【詳解】A項，A裝置中FeCl3溶液逐漸變?yōu)闇\綠色，說明Fe3+被還原為Fe2+，則SO2被氧化，A裝置中發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，說明SO2具有還原性，A項正確； B項，B裝置中藍(lán)色褪去，說明SO2與碘水發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-，在該反應(yīng)中SO2為還原劑，I-為還原產(chǎn)物，氧化還原反應(yīng)中還原性：還原劑>還原產(chǎn)物，則還原性：SO2>I-，B項正確； C項，SO2污染大氣，用NaOH溶液吸收尾氣，SO2能被NaOH溶液迅速吸收，導(dǎo)致C裝置中導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)明顯減小，C裝置中可能產(chǎn)生倒吸，C項正確； D項，A、B裝置中發(fā)生的離子反應(yīng)依次為：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+、SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-，由于A、B裝置中消耗反應(yīng)物物質(zhì)的量不確定，A、B裝置中反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量不一定相等，D項錯誤； 答案選D。 4．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑，其生產(chǎn)工藝如下： （1）反應(yīng)①應(yīng)在溫度較低的情況下進(jìn)行。因在溫度較高時KOH與Cl2反應(yīng)生成的是KClO3。寫出在溫度較高時KOH與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是_______________。 （2）在溶液Ⅰ中加入KOH固體的目的是________________ （填編號）。 A．與溶液Ⅰ中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClO B．KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率 C．為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境 D．使KClO3轉(zhuǎn)化為KClO （3）從溶液Ⅱ中分離出K2FeO4后，還會有副產(chǎn)品KNO3、KCl，則反應(yīng)③中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為_______________________________________________。 （4）如何判斷K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈______________________________。 （5）高鐵酸鉀（K2FeO4）作為水處理劑的一個優(yōu)點是能與水反應(yīng)生成膠體吸附雜質(zhì)，配平該反應(yīng)的離子方程式：________ ___FeO42-＋____H2O — ____Fe（OH）3（膠體）＋____O2↑＋____OH－。 【答案】6KOH＋3Cl2KClO3＋5KCl＋3H2OKClO3AC2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO42-＋3Cl－＋5H2O用試管取少量最后一次的洗滌液，加入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈4 10 4 3 8 D．加入KOH不能將KClO3轉(zhuǎn)化為 KClO，故D錯誤； 答案選AC。 （3）據(jù)題目信息和氧化還原反應(yīng)中化合價發(fā)生變化規(guī)律找出反應(yīng)物：Fe3+、ClO-，生成物：FeO42-、Cl-，根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒來配平，可得2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；故答案為：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O； （4）因只要檢驗最后一次的洗滌液中無Cl-，即可證明K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈，故答案為：用試管取少量最后一次的洗滌液，加入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈； （5）根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒來配平，可得4FeO42-+10H2O＝4Fe（OH）3（膠體）+3O2↑+8OH-，故答案為：4、10、4、3、8。