2010高考化学试题分类汇编-氧化还原反应

2010化学试分类汇编-氧化还原反应.doc 2010高考化学试题分类汇编 氧化还原反应 （2010天津卷,5）下列实验及其对应的离子方程式均正确的是 A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：Cu + 2Fe3+ ＝ Cu2+ + 2Fe2+ B．Na2O2与H2O反应制备O2 ：Na2O2 + H2O ＝ 2Na+ + 2OH－ + O2↑ C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2 + H2O ＝ 2H+ + Cl－ + ClO－ D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性： 2MnO + 6H+ + 5H2O2 ＝ 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O 解析：B中元素不守恒，正确的离子方程式为：2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2；C中的HClO是弱酸，不能拆成离子形式；D的离子方程式本身没有问题，但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化，不能实现证明H2O2具有还原性的 目的(还原性：HCl＞H2O2，HCl先反应)，D错。 答案：A[来源:Zxxk.Com] 命题立意：考查离子方程式的正误判断。 （2010广东理综卷,7）能在溶液中大量共存的一组离子是 A．NH4+ 、Ag+、PO43-、Cl- B．Fe3+、H+、I-、HCO3- C．K+、Na+、NO3- 、MnO4- D．Al3+、Mg2+ 、SO42- 、CO32- 解析：A中Ag+和PO43-、Cl-因生成沉淀不共存；B中H+和HCO3-离子生成气体不共存，Fe3+和I-因发生氧化还原反应不共存；D中Al3+和CO32-因互促水解不共存。 答案：C （2010安徽卷,7）亚氨基羟（Li2NH）是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2＝LiNH2＋LiH。下列有关说法正确的是 A. Li2NH中N的化合价是－1 B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂 C.Li＋和H＋的离子半径相等 D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 答案：B 解析：A选项中Li2NH中氮的化合价为-3;C选项中Li+半径小于H—；D选项钢瓶储氢是物理过程，而该方法为化学方法。 （2010江苏卷,8）下列说法不正确的是 A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极 质量增加 B．常温下，反应 不能自发进行，则该反应的 C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 D．相同条件下，溶液中 、 、 的氧化性依次减弱 【答案】AC 【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为 其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项， 可知 的氧化性大于 ，综上分析可知，本题选AC项。 （2010广东理综卷,33）某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。 （1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = ________________． （2）反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________． （3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl 、OH 和SO ．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）． 1​ 提出合理假设 ． 假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO ；假设3：_____________． 2​ 设计实验，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moL L-1H2SO4、1moL L-1NaOH、0.01mol L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液． 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moL L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中． 步骤2： 步骤3： 解析：(1) NaOH过量，故生成的是正盐：SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。 (2)S元素的价态从+4→+6，失去 电子做表现还原性，故还原剂为Na2SO3。 (3)①很明显，假设3两种离子都存在。 ②加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01mol L-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。 答案：(1) Na2SO3+H2O (2) Na2SO3 (3) ①SO32-、ClO-都存在 ② 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moL L-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中 步骤2：在A试管中滴加紫色石蕊试液 若先变红后退色，证明有ClO-，否则无 步骤3：在B试管中滴加0.01mol L-1KMnO4溶液 若紫红色退去，证明有SO32-，否则无 （2010安徽卷,28）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究： [实验]制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。 （1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。 a.边振荡盛有2％的AgNO3溶液的试管，边滴入2％的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止 b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中 c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热 d.银氨溶液具有较弱的氧化性 e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大 [提出假设] 假设1：Fe1＋具有氧化性，能氧化Ag。 假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3能氧化Ag。 [设计实验方案，验证假设] （2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3＋，验证了假设1成立。请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式： 。 （3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示： NO 在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。 实验步骤（不要求写具体操作过程） 预期现象和结论 ① ② …… 若银镜消失，假设2成立。 若银镜不消失，假设2不成立。 [思考与交流][来源:Zxxk.Com] （4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe3 ＋和NO 都氧化了Ag。 你是否同意丙同学的结论，并简述理由： 。 答案（1）ade (2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+ （3）①将银镜在硝酸铜溶液中 （4）同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag++3NO   （2010福建卷,24）硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下： （1）​ 将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。 （2）​ 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式： □Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□CI- (3)针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_______。 （4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。 Mg(OH)2 Zn(OH)2 MgCO3 CaCO3 开始沉淀的pH[来源:学+科+网] 10．4 6．4 — — 沉淀完全的pH 12．4 8．0 — — 开始溶解的pH — 10．5 — — Ksp 5．6× — 6．8× 2． 8× （5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是_____（选填序号）。 a．大理石粉 b．石灰乳 c．纯碱溶液 d．烧碱溶液 （6）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。 （7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。 【解析】（1） 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积，使得反应更加充分。（2） 漂白粉的成分中含有次氯酸根，调节酸碱度后，具有较强的氧化性，能使+2价的铁离子氧化成+3价，氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量，可以推测出另一种反应物为水，清楚了反应物，一般可以顺利的配平。（3） 化学式量为89，组成元素是 ，其中铁的相对原子量为56，扣掉56剩下33，化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子，所以可能的组成为 。（4） 完全沉淀， 开始溶解，而 在 的时候开始沉淀，为了使 能完全析出不影响 ，溶液的酸碱度控制在 范围。（5）a大理石粉难溶于水，选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强，有利于镁离子完全沉淀。（6）蒸发浓 缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出。（7）综合计算（不展开） 答案：(1) 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积，使反应更加充分。 (2) (3) (4) （或其他合理答案）（5）b或(b和d);d （6）蒸发浓缩、冷却结晶（或其他合理答案）（7） （或其他合理答案） （2010浙江卷,25）洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害 。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明，固体粉末部分溶解。经检测，可溶物为化合物甲；不溶 物为红棕色固体，可溶于盐酸。 取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单 质乙，生成的氮气折合成状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。 请回答下列问题： （1）甲的化学式为 ，丙的电子式为 。 （2）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为 。 （3）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ，安全气囊中红棕色粉末的作用是 。 （4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。 A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO （5）设计 一个实验方案，探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分（不考虑结晶水合物） 。 解题分析：1、粉末由两种物质混合而成。2、红棕色物质可能为Fe2O3\Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。3、甲只有两种元素，且含N，必含Na。3、计算：N(6.72/22.4)*2*14=8.4g，则Na的物质的量为：（13-8.4）/23=0.2mol，N与Na的物质的量之比为：0.6:0.2=3:1，则化合物甲为Na3N。4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。 答案：（1）Na3N， (2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2 (3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂，除去氮化钠分解产生的金属钠（金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质），提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。（4）从氧化性角度分析KNO3、CuO均可，但KNO3本身受热分解，产生氧气与氮气反应。故选择D. CuO。（5）实验目的：检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物，即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。实验设计一：实验原理：定量分析法。步骤：1、称量混合固体的质量。2 、将混合物加热，并将气体通入澄清石灰水，无气体则无NaHCO3，石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH，称量石灰水质量变化量mg。3、加入过量盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，称量石灰水质量增加量ng。4、通过m与n的计算获得最终结果。实验设计二：实验原理：测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。2、开始产生二氧化碳前，与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比较图中a,b的大小。 （2010上海卷,24）向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。 完成下列填空： 1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)： [来源:学,科,网] 2)整个过程中的还原剂是 。 3)把KI换成KBr，则CCl4层变为__色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。 4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg／kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2 L(标准状况，保留2位小数)。 答案：1）I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl；2）KI、I2；3）红棕、HBrO3>Cl2>HIO3；4）10.58。 解析：此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成 碘单质；等CCl4层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。1）根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0→+5，升高5价，Cl元素的化合价从0→-1，降低1价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出：I2+5Cl2+6H2O→2 HIO3+10HCl；2）分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为：KI和I2；3）KI换成KBr时，得到的是溴单质，则 其在CCl4中呈红棕色；继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3，故其氧化性强弱顺序为：HBrO3>Cl2>HIO3；4）综合写出反应方程式：KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，根据质量守恒，可知：换算成碘酸钾的质量为：33.70g，物质的量为：0.16mol，则需要消耗Cl2的体积为：（20g/127g.mol-1）×3×22.4L/mol=10.58L。 解法点拨：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子 守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等；原子守恒（或称质量守恒），也就是反应前后各元素原子个数相等；得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子数一定等于得电子数，即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答。 （2010江苏卷,18）正极材料为 的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。 （1）橄榄石型 是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过 、 与 溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。 ①共沉淀反应投料时，不将 和 溶液直接混合的原因是 。 ②共沉淀反应的化学方程式为 。 ③高温成型前，常向 中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的 的导电性能外，还能 。 （2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有 及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。 1​ 在上述溶解过程中， 被氧化成 ， 在溶解过程中反应的化学方程式为 。 2​  在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为 。（填化学式）；在350~400℃范围内，剩余固体的成分为 。（填化学式）。 【答案】(1)①Fe2+在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可） ②（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO 4+H2O ③与空气中O2反应，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化[来源:学§科§网] （2）① ② 、 【解析】本题考察的知识比较散，涉及到能源利用，物质性质、化工流程分析，图表分析，覆盖面 比较广。（1）①不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化；②根据题给的信息，发生的反应为（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化；（2）①通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应，反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根据质量的变化，在变化过程中，Co的质量没有变 ，通过题给数据看，在10000C是Co(OH)2完全分解，则产物CoO，在350-4000C时 ，固体的质量在89.25%-86.38%之间，可以通过极点进行分析，在2920C,n(Cr)n(O)=100/93：（89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93：（86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为 Co3O4 ，所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4 （2010四川理综卷,27） 碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。 碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。 请回答下列问题： (1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用 方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。 (2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应： 3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ；阴极上观察到的实验现象是 。 (3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。 要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。 试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。 实验方法 实验现象及结 论 (4)电解完毕，从电解液中得 到碘酸钾晶体的实验过程如下： 步骤②的操作名称是 ，步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是 。 答案：（1）紫黑色 升华 （2） 有气泡产生 （3） 实验方法 实验现象及结论 取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。 如果不变蓝，说明无 。（如果 变蓝，说明有 。） （4）冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质 解析：（1）考查物质的物理性质，较容易。（2）阳极发生氧化反应失电子 。阴极区加入氢氧化钾溶液，电解氢氧化钾实质是电解水。（3）考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性，要设法将碘离子转化为碘单质。（4）考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。 （2010重庆卷,27）某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化． （1）氨催化氧化的化学方程式为___________________． （2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是_________反应（填“吸热”或“放热”）． （3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入_________；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是___________________． （4）为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置_________（填装置代号）；化合物X为_________（只写一种），Na2O2的作用是___________________． 27．答案（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O[来源:Z|（2）放热 （3）浓H2SO4；生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了 (4)I; 与HCL反应生成氧气（合理答案均给分） 【解析】本题考查氨的催化氧化。（1） 和 氧化生成 。（2）该反应为放热，故不加热后仍能保持红热状态。（3）产物中有 和 ， 会被 氧化生成 ，在于空气中的水蒸气反应生成 ,而 与 会产生白烟。（4）装置5与1均产生科产生 。 加热分解可得 和HCL,而HCL与 可生成 。