2018年化學(xué)高考題分類解析考點(diǎn)4 氧化還原反應(yīng)

高考試題分類解析PAGE考點(diǎn)4氧化還原反應(yīng)一、選擇題1.(2018·北京高考·9)下列實(shí)驗(yàn)中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是()ABCD實(shí)驗(yàn)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a(chǎn)生無(wú)色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色【命題意圖】本題考查了實(shí)驗(yàn)基本操作,意在考查學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析反應(yīng)原理的能力?！窘馕觥窟xC。A項(xiàng),將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色,發(fā)生的反應(yīng)有Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,與氧化還原反應(yīng)有關(guān);B項(xiàng),將石蕊溶液滴入氯水中,溶液變紅,隨后迅速褪色,是因?yàn)镃l2與水反應(yīng)生成鹽酸和HClO,石蕊溶液遇酸變紅,同時(shí)HClO因強(qiáng)氧化性而具有漂白性,能使溶液迅速褪色,與氧化還原反應(yīng)有關(guān);C項(xiàng),Na2S溶液滴入AgCl濁液中,發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,生成更難溶的Ag2S沉淀,與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān);D項(xiàng),熱銅絲插入稀硝酸中,產(chǎn)生無(wú)色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色,發(fā)生的反應(yīng)有3Cu+8HNO3(稀)2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O,2NO+O22NO2,與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。2.(2018·江蘇高考·10)下列說(shuō)法正確的是 ()A.氫氧燃料電池放電時(shí)化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能B.反應(yīng)4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常溫下可自發(fā)進(jìn)行,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C.3molH2與1molN2混合反應(yīng)生成NH3,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目小于6×6.02×1023D.在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快【命題意圖】本題考查能量轉(zhuǎn)化、反應(yīng)自發(fā)性、氧化還原反應(yīng)以及化學(xué)反應(yīng)速率等知識(shí),較易。【解析】選C。A項(xiàng),能量在轉(zhuǎn)化中不可能僅以一種形式轉(zhuǎn)化,電池放電除了化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能外,還有熱能、光能等,錯(cuò)誤;B項(xiàng),該反應(yīng)的氣體被消耗,熵減少,但是能自發(fā),故一定屬于放熱反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),N2與H2合成NH3屬于可逆反應(yīng),1molN2生成2molNH3的過(guò)程中,由于N2不可以完全轉(zhuǎn)化,故轉(zhuǎn)移電子數(shù)小于6mol,正確;D項(xiàng),酶在高溫下會(huì)發(fā)生變性而失去催化活性,在高溫下,淀粉水解速率反而變小,錯(cuò)誤。二、非選擇題3.(2018·北京高考·28)實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是

(錳被還原為Mn2+)。

②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外還有。

(2)探究K2FeO4的性質(zhì)①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl-而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計(jì)以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至過(guò)量,溶液呈紅色。方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體,再用KOH溶液將K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸,有Cl2產(chǎn)生。i.由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有離子,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,還可能由產(chǎn)生(用方程式表示)。ii.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗滌的目的是。

②根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)得出:氧化性Cl2FeO42-(填“>”或“<”),而方案Ⅱ?qū)嶒?yàn)表明,Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反,③資料表明,酸性溶液中的氧化性FeO42->MnO4-,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下:將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振蕩后溶液呈淺紫色,該現(xiàn)象能否證明氧化性FeO42->MnO4-。若能,請(qǐng)說(shuō)明理由【命題意圖】本題考查了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、含鐵化合物、Cl2、氧化還原反應(yīng)等的相關(guān)知識(shí),意在考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與科學(xué)探究能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力?！窘忸}關(guān)鍵】解答本題需要注意以下點(diǎn):(1)裝置C中存在過(guò)量KOH,Cl2能與KOH反應(yīng)。(2)K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理可知,鐵元素價(jià)態(tài)降低,生成Fe3+。【解析】(1)①A中KMnO4與濃鹽酸反應(yīng),錳被還原為Mn2+,故反應(yīng)方程式是2KMnO4+16HCl(濃)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。②Cl2中混有HCl,可用飽和食鹽水除去,故除雜裝置B為。③由圖示信息,溶液中有KOH,故還有Cl2與KOH之間的歧化反應(yīng):Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)①“取少量a,滴加KSCN溶液至過(guò)量,溶液呈紅色”,說(shuō)明a中含F(xiàn)e3+,但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl-氧化,因?yàn)镵2FeO4具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,還可能由4FeO42-+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O產(chǎn)生。K2FeO4在堿性溶液中較穩(wěn)定。ClO-與Cl-在酸性條件下反應(yīng)生成Cl2,用KOH溶液洗滌的目的是排除ClO-的干擾。②K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)中,溶液呈堿性,發(fā)生反應(yīng)3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,故氧化性:Cl2>FeO42-。實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入了鹽酸,溶液的酸堿性發(fā)生變化,Cl2和FeO42-的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系發(fā)生變化。③若能證明,根據(jù)題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會(huì)轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,最后溶液中不存在FeO42-,溶液振蕩后呈淺紫色一定是MnO4-的顏色,說(shuō)明FeO42-將Mn2+氧化成MnO4-,所以該實(shí)驗(yàn)方案能證明氧化性FeO42->MnO4-。(或不能證明,因溶液b呈紫色,溶液b滴入MnSO4和H2SO4答案:(1)①2KMnO4+16HCl(濃)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O②③Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2)①i.Fe3+4FeO42-+20H+4Fe3++3O2↑+10Hii.排除ClO-的干擾②>溶液的酸堿性不同③能證明,理由:FeO42-在過(guò)量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2,溶液淺紫色一定是(或不能證明,方案:向紫色溶液b中滴加過(guò)量稀硫酸,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色)4.(2018·江蘇高考·20)NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一。有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護(hù)的重要課題。(1)用水吸收NOx的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:2NO2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq)ΔH=-116.1kJ·mol-13HNO2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)ΔH=75.9kJ·mol-1反應(yīng)3NO2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。

(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,電解該混合溶液可獲得較濃的硝酸。寫出電解時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式:。

(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收過(guò)程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(4)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。①NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中,當(dāng)生成1molN2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為mol。

②將一定比例的O2、NH3和NOx的混合氣體,勻速通入裝有催化劑M的反應(yīng)器中反應(yīng)(裝置見(jiàn)題20圖-1)。題20圖-1反應(yīng)相同時(shí)間NOx的去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線如題20圖-2所示,在50~250℃范圍內(nèi)隨著溫度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升緩慢的主要原因是;當(dāng)反應(yīng)溫度高于380℃時(shí),NOx的去除率迅速下降的原因可能是。

題20圖-2【命題意圖】本題考查化學(xué)反應(yīng)原理綜合知識(shí),涉及熱化學(xué)、電化學(xué)、氧化還原反應(yīng)以及方程式書寫和陌生信息的閱讀處理能力等,難度中等?！窘馕觥?1)根據(jù)蓋斯定律,將上式×3與下式相加后除以2,可得所求反應(yīng)的焓變。ΔH=-116.1×3+75.92kJ·mol-1=-136.2kJ·mol-1。(2)HNO2轉(zhuǎn)化為HNO3,N由+3價(jià)升至+5價(jià)失去電子,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),即HNO2失去電子,被氧化為HNO3,HNO2為弱酸,HNO3為強(qiáng)酸,在寫電極反應(yīng)式時(shí),仍要遵循離子方程式的書寫規(guī)則。(3)HNO2中N為+3價(jià),(NH2)2CO中N為-3價(jià),氮原子發(fā)生歸中反應(yīng)生成N2,由氮原子得失電子守恒配平反應(yīng)。(4)①NH3與NO2發(fā)生歸中反應(yīng),方程式為8NH3+6NO27N2+12H2O,生成7molN2時(shí),轉(zhuǎn)移24mole-,則生成1molN2時(shí),轉(zhuǎn)移247mole-。②催化劑的活性與反應(yīng)溫度有關(guān),在高溫下,催化劑的活性有可能會(huì)失效,從而造成NOx的去除率下降。在50~250℃時(shí),NOx的去除率在增大,原因有二,一是溫度升高,反應(yīng)