第2讲 氧化还原反应(知识点梳理+真题挑战)-【精准备考】2026年高考化学一轮复习·知识清单(新高考通用)
2025-06-23
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氧化还原反应 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.25 MB |
| 发布时间 | 2025-06-23 |
| 更新时间 | 2025-06-23 |
| 作者 | 至善教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52688064.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大单元一 化学基础知识
第2讲 氧化还原反应
复习导航
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1氧化还原反应的基本概念★★☆☆☆
考点2氧化还原反应方程式的书写★★★★☆
(星级越高,重要程度越高)
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
考点1 氧化还原反应的基本概念★★☆☆☆
知识点一 氧化还原反应的本质和特征
1. 本质:电子转移[电子得失(如2Na+Cl22NaCl)或共用电子对偏移(如H2+Cl22HCl)]。
2. 特征:反应前后有元素的化合价发生变化。
知识点二 氧化还原反应基本概念
知识点三 氧化还原反应电子转移的表示方法
1. 双线桥法
2. 单线桥法
知识点四 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
知识点五 氧化还原反应的常见规律
1. 强弱规律
氧化性、还原性强弱的比较方法:
(1) 根据化学方程式判断
氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
如K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O,可判断氧化性:K2Cr2O7>Cl2,还原性:HCl>CrCl3。
(2) 强者优先(选择性)
同时含有几种还原剂(或氧化剂),发生氧化还原反应时,还原性(或氧化性)强的优先反应。
①将Cl2通入FeBr2溶液中(还原性:Fe2+>Br-):若Cl2少量,则只氧化Fe2+;若Cl2过量,则Fe2+、Br-都被氧化。
②在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉(氧化性:Fe3+>Cu2+>H+):铁粉先与Fe3+反应,然后依次与Cu2+、H+反应。
(3) 一般反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。
如MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O、2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可判断氧化性:KMnO4>MnO2。
(4) 根据相同条件下产物的价态高低判断
如2Fe+3Cl22FeCl3、Fe+SFeS,可判断氧化性:Cl2>S。
【考法归纳】
①常见氧化剂的氧化性顺序:
KMnO4(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H+。
②常见还原剂的还原性顺序:
S2->SO>I->Fe2+>Br->Cl-。
③金属活动性顺序:
④非金属活动性顺序:
⑤在酸性条件下,氧化性:HClO>ClO-;在碱性条件下,还原性:NH3>NH。
2. 价态升降规律
(1) 当元素的化合价处于最高价态时,仅有氧化性(但不一定具有强氧化性);当元素的化合价处于最低价态时,仅有还原性(但不一定具有强还原性);当元素的化合价处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。
说明:Fe2+、SO2、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
(2) 归中反应:当同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应时,价态变化一般规律:“高价+低价―→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。
如:
(3) 歧化反应:“中间价―→高价+低价”(如氯、硫、氮和磷元素)。
如:
(4) 应用
①判断同种元素不同价态的物质间能否发生氧化还原反应。如浓硫酸与SO2不发生反应(相邻价态不反应)。
②判断氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如6HCl+NaClO3===NaCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂为NaClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl2。
3. 得失电子守恒规律
(1) 氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。
(2) 运用“得失电子守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
【考法归纳】影响物质氧化性或还原性的因素
1. 浓度:一般来说,氧化剂的浓度越大,其氧化性越强;还原剂的浓度越大,其还原性越强。氧化性:浓硫酸>稀硫酸;浓硝酸>稀硝酸。还原性:浓盐酸>稀盐酸。
2. 温度:许多氧化还原反应是在加热条件下进行的,可见升高温度可增强氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
3. 酸碱性:同一种物质,所处环境的酸性(或碱性)越强,其氧化性(或还原性)越强。
(1) 中性环境中,NO不显氧化性,酸性环境中,NO显氧化性。
(2) 酸性条件:MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O;
中性条件:2MnO+3SO+H2O===2MnO2↓+3SO+2OH-;
碱性条件:2MnO+SO+2OH-===2MnO+SO+H2O。
(3) 溶液的酸碱性不同,氧化性、还原性顺序不同。
已知反应a. 3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-===2FeO+6Cl-+8H2O,可知碱性条件下氧化性:Cl2> FeO;反应b. 2FeO+16H++6Cl-===2Fe3++3Cl2↑+8H2O,可知酸性条件下氧化性:FeO>Cl2。
4. 反应自发进行的条件是ΔG<0,溶液的酸度影响氧化还原反应的方向。如pH=0,或在更强的酸性介质中,H3AsO4能氧化I-,发生反应:H3AsO4+2I-+2H+===H3AsO3+I2+H2O;当pH=1,或在碱性更大的介质中,I2能氧化H3AsO3,发生反应:H3AsO3+I2+H2O===H3AsO4+2I-+2H+。
【考法归纳】H2O2、O3及S2O的性质
[H2O2的性质]
H2O2分子中,中心氧原子采取sp3杂化,每个氧原子都有2个孤电子对。H2O2分子不是直线形,也不具有平面形结构(如图所示)。H2O2是极性分子,可以与水以任意比例互溶。H2O2的沸点远比水高。
1. 弱酸性
酸性比HCN还弱[Ka1(H2O2)=1.55×10-12],不能使蓝色石蕊溶液变红,但可与强碱反应,例如:H2O2+ Ba(OH)2===BaO2+2H2O,BaO2可看作H2O2的盐。即过氧化物相当于一种特殊的盐。
2. 强氧化性
(1) 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
(2) H2O2+SO2===H2SO4。
(3) H2O2+H2S===S↓+2H2O。
(4) H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O。
(5) H2O2+Cu+2H+===Cu2++2H2O。
过氧化氢的还原产物是水,过氧化氢被称为“绿色氧化剂”。
3. 弱还原性
5H2O2+2KMnO4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O(用于定量测定H2O2或KMnO4溶液的浓度)。
4. 不稳定性
2H2O22H2O+O2↑。
[特别提醒]
①能促进H2O2分解的因素:温度、光照、介质(碱性介质中分解远比酸性介质中快)、杂质(Mn2+、Fe3+、Cu2+以及有机物等能催化分解)。
②H2O2受热易分解,H2O2参与反应时,反应温度不宜过高。
③常用加热的方法除去溶液中过量的H2O2。
④双氧水可作杀菌消毒剂。
[O3的性质]
O3分子中,中心氧原子采取sp2杂化,O3分子呈V形(结构如图),O3是由极性键构成的极性分子(O3在极性溶剂水中的溶解度比非极性的O2在水中的溶解度大)。
Π
1. O3的产生:3O22O3
2. 化学性质
(1) 强氧化性:
2Ag+O3===Ag2O+O2(Ag、Hg等金属在臭氧中可以被氧化)
4O3+PbS===PbSO4+4O2
O3+SO2===SO3+O2
O3+2KI+H2O===I2+2KOH+O2(O3能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)
(2) 不稳定性:2O33O2
3. 用途:O3杀菌能力强且不影响水质,可用于饮用水的杀菌消毒。
[S2O的性质]
1. 与酸反应:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O。
2. 还原性
(1) “碘量法”测定碘:
2S2O+I2===S4O+2I-。
(2) 较强的氧化剂如氯、溴等,可将硫代硫酸盐氧化为硫酸盐:
S2O+4Cl2+5H2O===2SO+10H++8Cl-。
3. 配位能力:AgBr+2S2O===[Ag(S2O3)2]3-+Br-(摄影过程的定影)。
考点2 氧化还原反应方程式的书写★★★★☆
知识点一 常见的氧化剂和还原剂
1. 常见的氧化剂
氧化剂
对应还原产物
X2(卤素)
X-
O2
H2O或OH-
浓硫酸
SO2
浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
MnO(H+)、MnO(H+)、MnO2
Mn2+
Fe3+
Fe2+
FeO
Fe3+
K2Cr2O7(H+)
Cr3+
ClO2、ClO、ClO、ClO-
Cl-
H2O2
H2O(酸性);
OH-(中性、碱性)
[Ag(NH3)2]+
Ag
Cu(OH)2
Cu2O
PbO2
Pb2+
S2O
SO
2. 常见的还原剂
还原剂
对应氧化产物
M(金属):Na、Mg等
Mn+
I-(HI)
I2
S2-(H2S)
S
H2
H+或H2O
CO、C、H2C2O4、C2O
CO2
Fe2+
Fe3+
NH3
N2或NO
N2H4
N2
SO2、SO、H2SO3、HSO、S2O
SO
H2O2
O2
知识点二 氧化还原反应方程式的书写
1. 确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
2. 配平。
(1) 标变价:标明反应前后变价元素的化合价。
(2) 列得失:列出化合价的变化值(电子得失)。
(3) 求总数:通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
(4) 配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数。
(5) 查守恒:检查原子、电荷、得失电子是否守恒。
【考法归纳】离子方程式中如何平衡电荷
方程式
介质
酸性
中性
碱性
反应物多O
加H+,生成H2O
加H2O,生成OH-
加H2O,生成OH-
反应物少O
加H2O,生成H+
加H2O,生成H+
加OH-,生成H2O
【真题挑战】
一、单选题
1.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是
A.硫酸用作催化剂和浸取剂
B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C.“浸出”时,3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中
【答案】C
【分析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液,滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+,加入Na2CO3沉铁得到FeOOH,过滤,滤液再加入Na2S沉钴得到CoS,过滤最后得到硫酸锰溶液。
【详解】A.根据分析可知,加入硫酸和稻草浸出,硫酸作催化剂和浸取剂,A正确;
B.生物质(稻草)是可再生的,且来源广泛,B正确;
C.根据图示可知,“浸出”时,Fe的化合价没有变化,Fe元素没有被还原,C错误;
D.“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡,满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4,D正确;
故选C
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A.Ⅱ中发生的反应有
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
【答案】C
【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
【详解】A.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确;
B.II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
C.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;
D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确;
故选C。
3.(2025·云南·高考真题)下列化学方程式错误的是
A.煤制水煤气:
B.供氧:
C.覆铜板制作印刷电路板:
D.铅酸蓄电池放电:
【答案】C
【详解】A.煤在高温下与水蒸气反应生成CO和H2,方程式正确,A正确;
B.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式书写正确,B正确;
C.FeCl3与Cu反应时,Fe3+被还原为Fe2+而非单质Fe,正确反应为2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2,C错误;
D.铅酸蓄电池放电时,Pb和PbO2与硫酸反应生成PbSO4和H2O,方程式正确,D正确;
故选C。
4.(2025·云南·高考真题)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是
A.可与NaOH溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米Si:
【答案】B
【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2,纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si,加盐酸将MgO转化为MgCl2,过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。
【详解】A.SiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,A正确;
B.盐酸参与的反应为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,该反应是非氧化还原反应,盐酸体现酸性,没有体现还原性,B错误;
C.高纯硅可以将太阳能转化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C正确;
D.SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si,反应的化学方程式为,D正确;
故选B。
5.(2025·甘肃·高考真题)处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B.“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C.“氧化”过程中铁元素化合价降低
D.“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
【答案】D
【分析】酸浸液(主要含)加入铁粉“沉铜”,置换出Cu单质,溶液加入NaOH碱浸,过滤得到Al(OH)3沉淀,滤液加入H2O2,把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀,在经过多步操作,最后加入Na2CO3,得到Li2CO3沉淀。
【详解】A.“沉铜”过程中铁置换出铜单质,发生反应的离子方程式:,A错误;
B.Al(OH)3是两性氢氧化物,NaOH过量,则Al(OH)3会溶解,B错误;
C.“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+,铁元素化合价升高,C错误;
D.加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀,利用了的溶解度比小的性质,D正确;
故选D。
6.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)下列实验方案不能得出相应结论的是
A
B
结论:金属活动性顺序为
结论:氧化性顺序为
C
D
结论:甲基使苯环活化
结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.Fe、Cu、稀硫酸原电池中,电子由活泼金属Fe流向Cu,Fe、Zn、硫酸原电池中,电子有Zn流向Fe,活泼性:Zn>Fe>Cu,A正确;
B.FeCl3与淀粉KI溶液反应,溶液变蓝色,则氧化性:Fe3+>I2,新制氯水加入含KSCN的FeCl2溶液中,溶液变红色,生成了Fe3+,则氧化性:Cl2>Fe3+,故氧化性:,B正确;
C.酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明了苯环使甲基活化,C错误;
D.不同浓度的Na2S2O3与相同浓度的稀硫酸反应,浓度大的Na2S2O3先出现浑浊,说明增大反应物浓度,反应速率加快,D正确;
故选C。
7.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.G、K均能与溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.与足量的J反应,转移电子数为
【答案】D
【分析】
根据转化关系:,常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,J为SO2,K为SO3,G为H2S,H为S,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。
【详解】A.H2S和SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;
B.S和Na2SO3中S的化合价处于S的中间价态,既具有氧化性又有还原性,B正确;
C.M为NaHSO3,N为Na2SO3,二者的溶液中离子种类相同,C正确;
D.1mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,1mol H2S参加反应,转移2mol电子,转移2NA个电子,D错误;
故选D。
8.(2025·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用盐酸除去铁锈:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇处理废弃的
D.将通入水中制备硝酸:
【答案】B
【详解】A.铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ,能溶于盐酸生成FeCl3和水,离子方程式为:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O,A正确;
B.H2S为弱酸,离子方程式不能拆成离子,离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B错误;
C. 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,C正确;
D.NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确;
故选B。
9.(2025·北京·高考真题)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
【答案】B
【详解】A.NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.中的N(-3价)与中的N(+3价)反应生成N2(0价),被氧化,体现还原性,B符合题意;
C.水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不符合题意;
D.(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,未参与氧化还原,D不符合题意;
故选B。
10.(2025·山东·高考真题)用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.是还原反应的产物 B.还原性:
C.处理后溶液的增大 D.图示反应过程中起催化作用的是
【答案】C
【分析】由图中信息可知,和反应生成的是和反应的催化剂,是中间产物,该反应的离子方程式为,是还原剂,是氧化剂,是还原产物。
【详解】A.该反应中,中N元素的化合价升高被氧化,因此,是氧化反应的产物,A不正确;
B.在同一个氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物,因此,还原性的强弱关系为,B不正确;
C.由反应的离子方程式可知,该反应消耗,处理后溶液的增大,C正确;
D.根据循环图可知,图示反应过程中起催化作用的是,D不正确;
故选C。
11.(2025·浙江·高考真题)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
【答案】D
【详解】A.氯气具有强氧化性,可将氧化为,A项正确;
B.与水溶液反应,生成和,还原产物为,B项正确;
C.根据反应可知,氧化剂为,氧化产物为,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:,C项正确;
D.与足量溶液反应生成和,反应方程式为:,3mol参与反应,电子转移5mol,D项错误;
故选D。
二、解答题
12.(2025·河北·高考真题)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式: 。
(2)煅烧工序中反应生成的化学方程式: 。
(3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分:、 、 (填化学式)。
(4)酸化工序中需加压的原因: 。
(5)滤液Ⅱ的主要成分: (填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。
(7)滤渣Ⅱ可返回 工序。(填工序名称)
【答案】(1)
(2)
(3) MgO
(4)增大CO2的溶解度,保证酸化反应充分进行
(5)
(6)
(7)煅烧
【分析】铬铁矿主要成分是,与过量KOH在空气中煅烧,生成、Fe2O3、MgO,;通入/CO2浸取,生成,、MgO不反应,故滤渣Ⅰ为:,、MgO,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出固体,滤液Ⅰ中含有;将中加水溶解,并通入过量CO2酸化,将转化为,同时副产物生成,将与分离,滤液Ⅱ的主要溶质为;做还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的还原为,自身转化为进入滤渣Ⅱ,KOH进一步处理得,循环使用,据此分析;
【详解】(1)Cr为24号元素,基态铬原子的价层电子排布式:;
(2)煅烧工序中与过量KOH、空气中氧气反应生成、Fe2O3、,根据得失电子守恒,原子守恒,化学方程式:;
(3)根据分析可知,滤渣Ⅰ的主要成分:、MgO;
(4)向中加水溶解,并通入过量CO2酸化,将转化为,加大压强,可以增大CO2的溶解度,使液体中CO2浓度增大,保证酸化反应充分进行;
(5)根据分析可知,滤液Ⅱ的主要溶质为;
(6)做还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的还原为,自身转化为,铁元素由0价升高到+3价,Cr由+6价降低到+3价,根据得失电子守恒,原子守恒,化学方程式:;
(7)滤渣Ⅱ含有和可返回煅烧工序。
13.(2025·湖北·高考真题)某小组在探究的还原产物组成及其形态过程中,观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述,回答下列问题:
(1)向溶液加入5滴溶液,振荡后加入葡萄糖溶液,加热。
①反应产生的砖红色沉淀为 (写化学式),葡萄糖表现出 (填“氧化”或“还原”)性。
②操作时,没有加入葡萄糖溶液就加热,有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因: 。
(2)向溶液中加入粉使蓝色完全褪去,再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止。过滤得固体,洗涤并真空干燥。
①加入盐酸的目的是
②同学甲一次性加入粉,得到红棕色固体,其组成是 (填标号)。
a. b.包裹 c. d.和
③同学乙搅拌下分批加入粉,得到黑色粉末X。分析结果表明,X中不含和。关于X的组成提出了三种可能性:Ⅰ ;Ⅱ 和;Ⅲ ,开展了下面2个探究实验:
由实验结果可知,X的组成是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。从物质形态角度分析,X为黑色的原因是 。
【答案】(1) Cu2O 还原
(2) 除去过量的锌粉 b Ⅲ 光线进入后被多次反射吸收,所以呈黑色
【分析】(1)向溶液加入5滴溶液,制得新制氢氧化铜悬浊液,振荡后加入葡萄糖溶液,加热,新制氢氧化铜悬浊液和葡萄糖中的醛基反应;
(2)向溶液中加入粉使蓝色完全褪去,Cu2+全部被还原,再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止,过量的Zn粉全部转化为Zn2+,过滤得固体,洗涤并真空干燥,该固体是Cu2+的还原产物,可能含Cu、Cu2O等。
【详解】(1)①向溶液加入5滴溶液制得新制氢氧化铜悬浊液,振荡后加入葡萄糖溶液,加热,新制氢氧化铜悬浊液与葡萄糖中的醛基反应产生的砖红色沉淀为Cu2O,Cu被葡萄糖从+2价还原为+1价,葡萄糖表现出还原性;
②操作时,没有加入葡萄糖溶液就加热,有黑色沉淀生成,该黑色沉淀为CuO,用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因:;
(2)①由题干加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止可知加入盐酸的作用是除去过量的锌粉;
②先加Zn粉、后加盐酸,得到固体为红棕色,则一定有Cu(Cu2O和HCl发生歧化反应生成Cu),20mL 0.5mol/LCuSO4中n(Cu2+)=0.5mol/L×20mL=0.01mol,Cu的最大物质的量为0.01mol,质量为0.64g,生成Cu2O的最大质量为0.72g,实际固体质量为0.78g:
a.若只有Cu,则固体质量应小于等于0.64g,a不符题意;
b.若是Cu包裹Zn,则0.64<固体质量<1.18g,b符合题意;
c.若是CuO,则不可能为红棕色,c不符题意;
d.若是Cu和Cu2O,固体质量应介于0.64g—0.72g之间,d不符题意;
选b;
③实验1得到的溶液呈无色,说明一定无CuO,那么X的组成只能是Cu,选Ⅲ;从物质形态角度分析,X为黑色的原因是金属固体Cu呈粉末状时,光线进入后被多次反射吸收,所以呈黑色。
14.(2025·湖北·高考真题)氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂,通过以下两种工艺制备:
Ⅰ
Ⅱ
已知:室温下,是难溶酸性氧化物,的溶解度极低。
时,的溶解度为水,温度对其溶解度影响不大。
回答下列问题:
(1)基态氟离子的电子排布式为 。
(2)时,饱和溶液的浓度为,用c表示的溶度积 。
(3)工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为。分析沉淀的成分,测得反应的转化率为78%。水浸分离,的产率仅为8%。
①工艺Ⅰ的固相反应 (填“正向”或“逆向”)进行程度大。
②分析以上产率变化,推测溶解度 (填“>”或“<”)
(4)工艺Ⅱ水浸后的产率可达81%,写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式 。
(5)从滤液Ⅱ获取晶体的操作为 (填标号)。
a.蒸发至大量晶体析出,趁热过滤 b.蒸发至有晶膜出现后冷却结晶,过滤
(6)研磨能够促进固相反应的原因可能有 (填标号)。
a.增大反应物间的接触面积 b.破坏反应物的化学键
c.降低反应的活化能 d.研钵表面跟反应物更好接触
【答案】(1)
(2)
(3) 正向 <
(4)
(5)a
(6)ab
【分析】工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为,水浸后得到滤液Ⅰ主要是NaF、Ca(OH)2溶液,经过系列操作得到NaF固体;
对比两种工艺流程,流程Ⅱ添加粉末,由题目可知,生成的的溶解度极低,使得不转化为Ca(OH)2,提高了的产率,据此解答。
【详解】(1)氟的原子序数为9,基态氟离子电子排布为;
(2)饱和溶液的浓度为,则、,;
(3)①转化率为78%,说明固相反应主要向生成Ca(OH)2和NaF的方向进行,即正向进行程度大;
②NaF产率仅为8%,说明大部分NaF未进入溶液,则溶液中存在Ca(OH)2向CaF2的转化过程,根据沉淀转化的规律可推测: ;
(4)根据工艺Ⅱ的流程,CaF2、TiO2与NaOH反应生成难溶的CaTiO3、NaF和H2O,化学方程式为:;
(5)由上一问可知,滤液Ⅱ主要是NaF溶液,因NaF溶解度受温度影响小(题干说明),故蒸发至大量晶体析出,趁热过滤即可得到NaF晶体,故选a;其溶解度随温度变化不明显,冷却结晶无法析出更多晶体,故不选b;
(6)a.研磨将固体颗粒粉碎,减小粒径,从而显著增加反应物之间的接触面积,使反应更易发生,a选;
b.研磨过程中的机械力可能导致晶体结构缺陷或局部化学键断裂,产生活性位点,使反应更易发生,b选;
c.活化能是反应固有的能量屏障,研磨主要通过增加接触和产生缺陷来提高反应速率,但一般不直接降低活化能,c不选;
d.研钵仅作为研磨工具,其表面不参与反应,因此与反应物接触更好并非促进反应的原因,d不选;
故选ab。
15.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。
已知:①“氧化浸出”时,不发生变化,ZnS转变为;
②;
③酒石酸(记作)结构简式为。
回答下列问题:
(1)分子中手性碳原子数目为 。
(2)“氧化浸出”时,过二硫酸根转变为 (填离子符号)。
(3)“氧化浸出”时,浸出率随温度升高先增大后减小的原因为 。
(4)“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为 。
(5)滤渣2中的金属元素为 (填元素符号)。
(6)“浸铅”步骤,和反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为 ,pH过高可能生成 (填化学式)。
(7)290℃“真空热解”生成2种气态氧化物,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)2
(2)
(3)温度升高,浸出速率增大,浸出率升高,温度过高时,NH3·H2O分解生成NH3逸出,且温度高时过二硫酸铵分解,造成浸出率减小
(4)Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu
(5)Fe
(6) pH值升高,OH-浓度增大,平衡A2-+H2OHA-+OH-逆向移动,A2-离子浓度增大,平衡PbSO4(s)+A2-PbA+正向移动,PbA产率增大 Pb(OH)2
(7)Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)Pb+4CO↑+2H2O↑
【分析】废渣用(NH4)2S2O8和NH3·H2O氧化浸出过滤,滤液中有[Cu(NH3)4]2+和[Zn(NH3)4]2+,滤渣1有PbSO4和Fe(OH)3,滤液加Zn置换出Cu,除铜后的溶液加(NH4)2S沉锌,得到ZnS,滤渣1用H2A和Na2A浸铅后过滤,滤渣2含Fe元素,滤液经过结晶得到PbA,再真空热解得到纯Pb。
【详解】(1)
碳原子周围连接四个不同的原子或原子团为手性碳原子,H2A分子中手性碳原子有2个,;
(2)“氧化浸出”时,过二硫酸根作氧化剂,过二硫酸根转变为;
(3)“氧化浸出”时,温度升高,浸出速率增大,浸出率升高,温度过高时,NH3·H2O分解生成NH3逸出,且温度高时过二硫酸铵分解,造成浸出率减小;
(4)加入Zn发生置换反应,从[Cu(NH3)4]2+置换出Cu单质,离子方程式为:Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu;
(5)根据分析,滤渣1有Fe(OH)3和PbSO4,用H2A和Na2A浸铅后过滤,滤渣2含Fe元素的沉淀;
(6)“浸铅”步骤发生PbSO4(s)+A2-PbA+,Na2A溶液中存在A2-+H2OHA-+OH-,pH值升高,OH-浓度增大,平衡A2-+H2OHA-+OH-逆向移动,A2-离子浓度增大,平衡PbSO4(s)+A2-PbA+正向移动,PbA产率增大;pH过高时,OH-浓度过大,会生成Pb(OH)2沉淀,造成PbA产率降低;
(7)290℃“真空热解”PbA即Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)生成Pb单质和2种气态氧化物为CO和H2O,反应的化学方程式为:Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)Pb+4CO↑+2H2O↑。
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大单元一 化学基础知识
第2讲 氧化还原反应
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核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1氧化还原反应的基本概念★★☆☆☆
考点2氧化还原反应方程式的书写★★★★☆
(星级越高,重要程度越高)
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
考点1 氧化还原反应的基本概念★★☆☆☆
知识点一 氧化还原反应的本质和特征
1. 本质:电子转移[电子得失(如2Na+Cl22NaCl)或共用电子对偏移(如H2+Cl22HCl)]。
2. 特征:反应前后有元素的化合价发生变化。
知识点二 氧化还原反应基本概念
知识点三 氧化还原反应电子转移的表示方法
1. 双线桥法
2. 单线桥法
知识点四 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
知识点五 氧化还原反应的常见规律
1. 强弱规律
氧化性、还原性强弱的比较方法:
(1) 根据化学方程式判断
氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
如K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O,可判断氧化性:K2Cr2O7>Cl2,还原性:HCl>CrCl3。
(2) 强者优先(选择性)
同时含有几种还原剂(或氧化剂),发生氧化还原反应时,还原性(或氧化性)强的优先反应。
①将Cl2通入FeBr2溶液中(还原性:Fe2+>Br-):若Cl2少量,则只氧化Fe2+;若Cl2过量,则Fe2+、Br-都被氧化。
②在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉(氧化性:Fe3+>Cu2+>H+):铁粉先与Fe3+反应,然后依次与Cu2+、H+反应。
(3) 一般反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。
如MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O、2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可判断氧化性:KMnO4>MnO2。
(4) 根据相同条件下产物的价态高低判断
如2Fe+3Cl22FeCl3、Fe+SFeS,可判断氧化性:Cl2>S。
【考法归纳】
①常见氧化剂的氧化性顺序:
KMnO4(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H+。
②常见还原剂的还原性顺序:
S2->SO>I->Fe2+>Br->Cl-。
③金属活动性顺序:
④非金属活动性顺序:
⑤在酸性条件下,氧化性:HClO>ClO-;在碱性条件下,还原性:NH3>NH。
2. 价态升降规律
(1) 当元素的化合价处于最高价态时,仅有氧化性(但不一定具有强氧化性);当元素的化合价处于最低价态时,仅有还原性(但不一定具有强还原性);当元素的化合价处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。
说明:Fe2+、SO2、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
(2) 归中反应:当同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应时,价态变化一般规律:“高价+低价―→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。
如:
(3) 歧化反应:“中间价―→高价+低价”(如氯、硫、氮和磷元素)。
如:
(4) 应用
①判断同种元素不同价态的物质间能否发生氧化还原反应。如浓硫酸与SO2不发生反应(相邻价态不反应)。
②判断氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如6HCl+NaClO3===NaCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂为NaClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl2。
3. 得失电子守恒规律
(1) 氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等。
(2) 运用“得失电子守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
【考法归纳】影响物质氧化性或还原性的因素
1. 浓度:一般来说,氧化剂的浓度越大,其氧化性越强;还原剂的浓度越大,其还原性越强。氧化性:浓硫酸>稀硫酸;浓硝酸>稀硝酸。还原性:浓盐酸>稀盐酸。
2. 温度:许多氧化还原反应是在加热条件下进行的,可见升高温度可增强氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
3. 酸碱性:同一种物质,所处环境的酸性(或碱性)越强,其氧化性(或还原性)越强。
(1) 中性环境中,NO不显氧化性,酸性环境中,NO显氧化性。
(2) 酸性条件:MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O;
中性条件:2MnO+3SO+H2O===2MnO2↓+3SO+2OH-;
碱性条件:2MnO+SO+2OH-===2MnO+SO+H2O。
(3) 溶液的酸碱性不同,氧化性、还原性顺序不同。
已知反应a. 3Cl2+2Fe(OH)3+10OH-===2FeO+6Cl-+8H2O,可知碱性条件下氧化性:Cl2> FeO;反应b. 2FeO+16H++6Cl-===2Fe3++3Cl2↑+8H2O,可知酸性条件下氧化性:FeO>Cl2。
4. 反应自发进行的条件是ΔG<0,溶液的酸度影响氧化还原反应的方向。如pH=0,或在更强的酸性介质中,H3AsO4能氧化I-,发生反应:H3AsO4+2I-+2H+===H3AsO3+I2+H2O;当pH=1,或在碱性更大的介质中,I2能氧化H3AsO3,发生反应:H3AsO3+I2+H2O===H3AsO4+2I-+2H+。
【考法归纳】H2O2、O3及S2O的性质
[H2O2的性质]
H2O2分子中,中心氧原子采取sp3杂化,每个氧原子都有2个孤电子对。H2O2分子不是直线形,也不具有平面形结构(如图所示)。H2O2是极性分子,可以与水以任意比例互溶。H2O2的沸点远比水高。
1. 弱酸性
酸性比HCN还弱[Ka1(H2O2)=1.55×10-12],不能使蓝色石蕊溶液变红,但可与强碱反应,例如:H2O2+ Ba(OH)2===BaO2+2H2O,BaO2可看作H2O2的盐。即过氧化物相当于一种特殊的盐。
2. 强氧化性
(1) 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
(2) H2O2+SO2===H2SO4。
(3) H2O2+H2S===S↓+2H2O。
(4) H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O。
(5) H2O2+Cu+2H+===Cu2++2H2O。
过氧化氢的还原产物是水,过氧化氢被称为“绿色氧化剂”。
3. 弱还原性
5H2O2+2KMnO4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O(用于定量测定H2O2或KMnO4溶液的浓度)。
4. 不稳定性
2H2O22H2O+O2↑。
[特别提醒]
①能促进H2O2分解的因素:温度、光照、介质(碱性介质中分解远比酸性介质中快)、杂质(Mn2+、Fe3+、Cu2+以及有机物等能催化分解)。
②H2O2受热易分解,H2O2参与反应时,反应温度不宜过高。
③常用加热的方法除去溶液中过量的H2O2。
④双氧水可作杀菌消毒剂。
[O3的性质]
O3分子中,中心氧原子采取sp2杂化,O3分子呈V形(结构如图),O3是由极性键构成的极性分子(O3在极性溶剂水中的溶解度比非极性的O2在水中的溶解度大)。
Π
1. O3的产生:3O22O3
2. 化学性质
(1) 强氧化性:
2Ag+O3===Ag2O+O2(Ag、Hg等金属在臭氧中可以被氧化)
4O3+PbS===PbSO4+4O2
O3+SO2===SO3+O2
O3+2KI+H2O===I2+2KOH+O2(O3能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝)
(2) 不稳定性:2O33O2
3. 用途:O3杀菌能力强且不影响水质,可用于饮用水的杀菌消毒。
[S2O的性质]
1. 与酸反应:S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O。
2. 还原性
(1) “碘量法”测定碘:
2S2O+I2===S4O+2I-。
(2) 较强的氧化剂如氯、溴等,可将硫代硫酸盐氧化为硫酸盐:
S2O+4Cl2+5H2O===2SO+10H++8Cl-。
3. 配位能力:AgBr+2S2O===[Ag(S2O3)2]3-+Br-(摄影过程的定影)。
考点2 氧化还原反应方程式的书写★★★★☆
知识点一 常见的氧化剂和还原剂
1. 常见的氧化剂
氧化剂
对应还原产物
X2(卤素)
X-
O2
H2O或OH-
浓硫酸
SO2
浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
MnO(H+)、MnO(H+)、MnO2
Mn2+
Fe3+
Fe2+
FeO
Fe3+
K2Cr2O7(H+)
Cr3+
ClO2、ClO、ClO、ClO-
Cl-
H2O2
H2O(酸性);
OH-(中性、碱性)
[Ag(NH3)2]+
Ag
Cu(OH)2
Cu2O
PbO2
Pb2+
S2O
SO
2. 常见的还原剂
还原剂
对应氧化产物
M(金属):Na、Mg等
Mn+
I-(HI)
I2
S2-(H2S)
S
H2
H+或H2O
CO、C、H2C2O4、C2O
CO2
Fe2+
Fe3+
NH3
N2或NO
N2H4
N2
SO2、SO、H2SO3、HSO、S2O
SO
H2O2
O2
知识点二 氧化还原反应方程式的书写
1. 确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
2. 配平。
(1) 标变价:标明反应前后变价元素的化合价。
(2) 列得失:列出化合价的变化值(电子得失)。
(3) 求总数:通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
(4) 配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数。
(5) 查守恒:检查原子、电荷、得失电子是否守恒。
【考法归纳】离子方程式中如何平衡电荷
方程式
介质
酸性
中性
碱性
反应物多O
加H+,生成H2O
加H2O,生成OH-
加H2O,生成OH-
反应物少O
加H2O,生成H+
加H2O,生成H+
加OH-,生成H2O
【真题挑战】
一、单选题
1.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下,下列说法错误的是
A.硫酸用作催化剂和浸取剂
B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C.“浸出”时,3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A.Ⅱ中发生的反应有
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
3.(2025·云南·高考真题)下列化学方程式错误的是
A.煤制水煤气:
B.供氧:
C.覆铜板制作印刷电路板:
D.铅酸蓄电池放电:
4.(2025·云南·高考真题)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是
A.可与NaOH溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米Si:
5.(2025·甘肃·高考真题)处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下:
下列说法正确的是
A.“沉铜”过程中发生反应的离子方程式:
B.“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多,沉淀越完全
C.“氧化”过程中铁元素化合价降低
D.“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质
6.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)下列实验方案不能得出相应结论的是
A
B
结论:金属活动性顺序为
结论:氧化性顺序为
C
D
结论:甲基使苯环活化
结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A.A B.B C.C D.D
7.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.G、K均能与溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.与足量的J反应,转移电子数为
8.(2025·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用盐酸除去铁锈:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇处理废弃的
D.将通入水中制备硝酸:
9.(2025·北京·高考真题)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
10.(2025·山东·高考真题)用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.是还原反应的产物 B.还原性:
C.处理后溶液的增大 D.图示反应过程中起催化作用的是
11.(2025·浙江·高考真题)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
二、解答题
12.(2025·河北·高考真题)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式: 。
(2)煅烧工序中反应生成的化学方程式: 。
(3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分:、 、 (填化学式)。
(4)酸化工序中需加压的原因: 。
(5)滤液Ⅱ的主要成分: (填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。
(7)滤渣Ⅱ可返回 工序。(填工序名称)
13.(2025·湖北·高考真题)某小组在探究的还原产物组成及其形态过程中,观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述,回答下列问题:
(1)向溶液加入5滴溶液,振荡后加入葡萄糖溶液,加热。
①反应产生的砖红色沉淀为 (写化学式),葡萄糖表现出 (填“氧化”或“还原”)性。
②操作时,没有加入葡萄糖溶液就加热,有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因: 。
(2)向溶液中加入粉使蓝色完全褪去,再加入盐酸并加热至溶液中无气泡产生为止。过滤得固体,洗涤并真空干燥。
①加入盐酸的目的是
②同学甲一次性加入粉,得到红棕色固体,其组成是 (填标号)。
a. b.包裹 c. d.和
③同学乙搅拌下分批加入粉,得到黑色粉末X。分析结果表明,X中不含和。关于X的组成提出了三种可能性:Ⅰ ;Ⅱ 和;Ⅲ ,开展了下面2个探究实验:
由实验结果可知,X的组成是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。从物质形态角度分析,X为黑色的原因是 。
14.(2025·湖北·高考真题)氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂,通过以下两种工艺制备:
Ⅰ
Ⅱ
已知:室温下,是难溶酸性氧化物,的溶解度极低。
时,的溶解度为水,温度对其溶解度影响不大。
回答下列问题:
(1)基态氟离子的电子排布式为 。
(2)时,饱和溶液的浓度为,用c表示的溶度积 。
(3)工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为。分析沉淀的成分,测得反应的转化率为78%。水浸分离,的产率仅为8%。
①工艺Ⅰ的固相反应 (填“正向”或“逆向”)进行程度大。
②分析以上产率变化,推测溶解度 (填“>”或“<”)
(4)工艺Ⅱ水浸后的产率可达81%,写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式 。
(5)从滤液Ⅱ获取晶体的操作为 (填标号)。
a.蒸发至大量晶体析出,趁热过滤 b.蒸发至有晶膜出现后冷却结晶,过滤
(6)研磨能够促进固相反应的原因可能有 (填标号)。
a.增大反应物间的接触面积 b.破坏反应物的化学键
c.降低反应的活化能 d.研钵表面跟反应物更好接触
15.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。
已知:①“氧化浸出”时,不发生变化,ZnS转变为;
②;
③酒石酸(记作)结构简式为。
回答下列问题:
(1)分子中手性碳原子数目为 。
(2)“氧化浸出”时,过二硫酸根转变为 (填离子符号)。
(3)“氧化浸出”时,浸出率随温度升高先增大后减小的原因为 。
(4)“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为 。
(5)滤渣2中的金属元素为 (填元素符号)。
(6)“浸铅”步骤,和反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为 ,pH过高可能生成 (填化学式)。
(7)290℃“真空热解”生成2种气态氧化物,该反应的化学方程式为 。
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