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突破选择题4 氧化还原反应的概念、规律及应用 ►对应学生用书P10
分析:氧化还原反应是高考化学的核心内容之一,其在高考中有以下命题特点:通过具体的化学反应方程式,让考生判断各物质在反应中的角色和所发生的反应类型;将氧化还原反应概念与物质的性质相结合,考查考生对物质氧化性、还原性的理解和判断及相关计算。氧化还原反应常与元素化合物、电化学、化学实验等知识综合考查,如在化学实验中,通过实验探究物质的氧化性或还原性,或者利用氧化还原反应来测定物质的含量等。
1.掌握氧化还原反应相关概念间的关系
2.记忆常考物质中元素的化合价
NaClO2(Cl:+3价) CuCl(Cu:+1价)
N2H4(N:-2价) NaBH4(H:-1价)
K2Cr2O7(Cr:+6价)
Na2CrO4(Cr:+6价)
H2C2O4(C:+3价)
Na2S2O3(S:+2价)
MnO(OH)2(Mn:+4价)
K2FeO4(Fe:+6价)
CuFeS2(Fe:+2价、S:-2价)
LiNH2(N:-3价) LiCoO2(Co:+3价)
HCN(N:-3价、C:+2价)
3.掌握氧化还原反应规律
1.(2025·山东高考)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是( )
A.侯德榜发明了以NH3、CO2和NaCl为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到H2和Cl2,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法
答案:A
2.(2025·重庆高考)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是( )
A.用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B.用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C.通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D.通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
答案:B
3.(2025·北京高考)下列反应中,体现NH还原性的是( )
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
答案:B
4.(2025·浙江1月选考)关于溴的性质,下列说法不正确的是( )
A.Br-可被Cl2氧化为Br2
B.Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br-
C.Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-,说明氧化性:Br2>Fe3+
D.1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol电子
解析:选D。3Br2+6NaOH===5NaBr+NaBrO3+3H2O,3 mol Br2参与反应,电子转移5 mol,D项错误。
5.(2023·湖南高考)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是( )
A.S2O和SO的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的为Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7
解析:选D。SO中4个硫氧键相同,其空间结构为正四面体形,S2O的空间结构为四面体形,不是正四面体形,A项错误;由题图转化可知,反应Ⅰ中只有S元素被氧化,反应Ⅱ中As、S元素均被氧化,B项错误;根据反应物和产物及氧化还原反应规律可知,反应Ⅰ为2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ为As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4,则参加反应的为Ⅰ>Ⅱ,C项错误;根据反应Ⅰ、Ⅱ可知,1 mol As2S3发生反应时,两反应转移的电子分别为12 mol和28 mol,个数之比为3∶7,D项正确。
1.(2025·山东聊城二模)化学与生活、生产联系密切,下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A.利用铝热剂焊接钢轨
B.水果罐头中添加维生素C防变质
C.利用油脂皂化生产肥皂
D.地下钢铁输水管用导线连接镁块防腐蚀
答案:C
2.(2025·山东济南一模)把研细的硫粉和铁粉按照一定比例混合均匀,放在陶土网上堆成如图所示的形状,用灼热的玻璃棒触及一端,当混合物呈红热状态时移开玻璃棒。下列有关说法正确的是( )
A.Fe与S反应为吸热反应
B.反应过程中闻到浓烈的刺激性气味,说明生成SO3
C.取少量反应后的固体溶于稀硫酸中,滴入几滴酸性KMnO4溶液,紫色褪去,可知产物中含有Fe2+
D.该实验过程中至少发生两个氧化还原反应
解析:选D。根据题意,用灼热的玻璃棒触及一端,当混合物呈红热状态时移开玻璃棒,反应能够继续进行,说明Fe+S FeS为放热反应,A错误;反应过程中闻到浓烈的刺激性气味,说明发生了S+O2SO2,生成SO2,B错误;取少量反应后的固体(FeS) 溶于稀硫酸中,FeS + H2SO4===FeSO4+ H2S↑,滴入几滴酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,由于Fe2+和H2S均具有还原性,均能使酸性高锰酸钾溶液紫色褪去,则不能确定产物中含有Fe2+,C错误;该实验过程中至少发生两个氧化还原反应,即: Fe+ S FeS和S+O2SO2,D正确。
3.(双选)(2025·江西南昌一模)KIO3是食盐的补碘剂,一种制取KIO3的中间反应为:6I2+11KClO3+3H2O===6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑,下列说法错误的是( )
A.氧化性:ClO<IO
B.该反应的还原产物为KCl和Cl2
C.I的半径大于Cl,故I2的熔、沸点高于Cl2
D.生成11.2 L(标准状况)Cl2时,转移了10 mol电子
解析:选AC。I2的熔、沸点高于Cl2是因为I2的相对分子质量较大,范德华力较大,与原子半径无关,C错误;该反应中I元素化合价由0价上升到+5价,生成11.2 L(标准状况)Cl2时,n(Cl2)=0.5 mol,消耗1 mol I2,转移了10 mol电子,D正确。
4.(2025·北京丰台一模)某小组同学用铁粉还原AgCl制取Ag,实验如下:
实验
操作及现象
ⅱ.静置后,固体变为灰白色;
ⅲ.取固体,洗涤后加入KI溶液,生成黄色沉淀;
ⅳ.取ⅱ中上层清液,加入KSCN溶液,显红色,测得pH<2
已知:AgCl+Cl-⥫⥬[AgCl2]-,[AgCl2]-不能氧化Fe2+,Fe3++4Cl-⥫⥬[FeCl4]-。
下列说法不正确的是( )
A.由ⅰ可知发生了两个不同的置换反应
B.ⅲ中生成黄色沉淀的反应为Ag++I-===AgI↓
C.由ⅱ和ⅳ可推测氧化性O2>Fe3+
D.ⅱ中生成灰白色固体的可能原因:静置过程中c(Fe3+)增大,c(Cl-)减小
解析:选B。0.1 g AgCl溶于浓盐酸后的溶液中加入足量铁粉,铁粉能置换出Ag,亚铁离子静置过程中被氧气氧化为铁离子,铁离子浓度逐渐增大,将Ag氧化为银离子,同时Fe3++4Cl-⥫⥬[FeCl4]-正向移动,氯离子浓度减小,导致AgCl+Cl-⥫⥬[AgCl2]-逆向移动,析出灰白色AgCl沉淀。AgCl固体洗涤后加入KI溶液,生成黄色AgI沉淀。取ⅱ
中上层清液,加入KSCN溶液,显红色,进一步证明ⅱ中亚铁离子静置过程中被氧气氧化为铁离子。根据ⅰ产生大量气泡和灰黑色固体(经检验为Ag、Fe),则发生铁与盐酸的置换反应、铁与银离子置换出银的反应,A正确;ⅲ中生成黄色沉淀的反应为AgCl+I-===AgI+Cl-,B错误;根据分析知,ⅱ中亚铁离子静置过程中被氧气氧化为铁离子,则氧化性O2>Fe3+,C正确;亚铁离子静置过程中被氧气氧化为铁离子,铁离子浓度逐渐增大,使 Fe3++4Cl-⥫⥬[FeCl4]-正向移动,氯离子浓度减小,导致AgCl+Cl-⥫⥬[AgCl2]-逆向移动,析出灰白色AgCl沉淀,D正确。
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