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2018届高考化学二轮复习专题整合突破课件:第1部分 专题1 第4讲 氧化还原反应

资料类别: 化学/课件

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* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 命题热点1    氧化还原反应的概念 命题热点2    氧化还原反应的规律与应用 命题热点3    特定条件下氧化还原反应方程式的书写与配平 复习效果验收    真题试做  预测尝鲜 栏目导航 专题限时集训 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 化 学 基 本 概 念第4讲 氧化还原反应
考纲定位	命题热点及考频考题	核心素养		1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
2.了解常见的氧化还原反应。
3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。	1.氧化还原反应的概念
2016年Ⅰ卷T28(4);2015年Ⅰ卷T27(3)、T28(1)、T10(A、B);2015年Ⅱ卷T12(D)、T13(D)、T27(1)	1.宏观辨识——从的角度认识物质间的反应。
2.微观探析——从电子转移的角度认识氧化还原反应的实质。
3.变化观念——揭示氧化还原反应的特征和规律。
4.科学探究——针对氧化还原反应问题进行相关实验探究。			2.氧化还原反应的规律与应用
3.特定条件下氧化还原反应方程式的书写与配平
2017年Ⅰ卷T27(2)(6);2017年Ⅱ卷T28(2);2017年Ⅲ卷T26(3)、T28(2);2016年Ⅰ卷T28(4)(5);2016年Ⅱ卷T26(5);2016年Ⅲ卷T28(2)(6);2015年Ⅰ卷T28(1);2014年Ⅰ卷T27(2);2014年Ⅱ卷T27(2)(3)			
命题热点1 氧化还原反应的概念
(对应学生用书第12页)
■储知识——剖解重点难点备考·
氧化还原反应概念间的关系
在一个氧化还原反应中,有:
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
可总结为:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。
如在反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中氧化性:MnO2>Cl2,还原性:HCl>Mn2+。
■对点练——沿着高考方向训练·
1.下列变化中,气体被还原的是(  )
A.二氧化碳使Na2O2固体变白
B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
B [A项,CO2使Na2O2固体变白的原因是发生了反应:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,该反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,CO2既不是氧化剂也不是还原剂。B项,Cl2使KBr溶液变黄的原因是发生了反应:Cl2+2KBr===2KCl+Br2,该反应中Cl元素由0价降低到-1价,故Cl2发生了还原反应,被还原生成KCl。C项,乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色是由于CH2===CH2与Br2发生加成反应生成了BrCH2CH2Br。D项,NH3使AlCl3溶液产生白色沉淀是由于发生了反应:AlCl3+3NH3+3H2O===Al(OH)3+3NH4Cl,该反应为非氧化还原反应。]
2.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(  )
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
A [A项,硅太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应,将太阳能转化为电能,与氧化还原反应无关。B项,该能量转化过程利用的是原电池原理,在负极发生氧化反应,正极发生还原反应,与氧化还原反应有关。C项,该能量转化过程利用的是电解池原理,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,与氧化还原反应有关。D项,葡萄糖为生命活动提供能量时,能量转化的同时葡萄糖被氧化为CO2和水,与氧化还原反应有关。]
3.实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂浸有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,发生的反应为4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu。下列有关说法正确的是(  )
A.上述反应的产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为+2
B.上述反应中CuI既是氧化剂,又是还原剂
C.上述反应中Hg元素与Cu元素均被氧化 
D.上述反应中生成64 g Cu时,转移的电子数为2NA
A [Cu2HgI4中Cu为+1价,Hg为+2价,I为-1价,A项正确;CuI中一部分Cu元素的化合价由+1降低到0,被还原,CuI为氧化剂,另一部分Cu元素的化合价未发生变化,B项错误;Cu元素的化合价降低,被还原,Hg元素的化合价升高,被氧化,C项错误;由题给方程式可知,上述反应中生成64 g Cu,即1 mol Cu时,转移1 mol电子,转移的电子数为NA,D项错误。]
4.(2017·赣州二模) “银针验毒”在我国有上千年历史,银针主要用于检验是否有含硫元素的有毒物质。其反应原理之一为Ag+H2S+O2―→Ag2S+H2O。当银针变色后,将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原。以下说法不正确的是(  )
A.当银针变黑时,所检验的物质有毒
B.银针验毒时,Ag被氧化
C.上述验毒反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为11
D.银针复原发生的反应可能为3Ag2S+2Al===6Ag+Al2S3
D [当银针变黑时,说明Ag被氧化为Ag2S,说明所检验的物质有毒,A正确;银针验毒时,Ag元素化合价升高,被氧化,B正确;根据反应方程式可知,氧化产物是Ag2S、还原产物是H2O,二者物质的量之比为11,C正确;银针复原时,正极为Ag2S、负极为Al,总反应为3Ag2S+2Al+6H2O===6Ag+2Al(OH)3+3H2S,D错误。]
5.(2017·惠州4月模拟)高铁酸钾K2FeO4是一种高效、氧化性比Cl2更强的水处理剂,工业上常用下列反应先制高铁酸钠:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,然后在低温下,在Na2FeO4溶液中加KOH固体至饱和就可析出K2FeO4,下列有关说法不正确的是(  ) 
A.Na2O2在反应中既作氧化剂,又作还原剂
B.高铁酸钾在该温度下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
C.K2FeO4能消毒杀菌,其还原产物水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物
D.制取高铁酸钠时,每生成1 mol Na2FeO4反应中共有4 mol电子转移
D [反应中Fe元素的化合价升高,O元素的化合价部分升高部分降低,则Na2O2既是氧化剂也是还原剂,FeSO4为还原剂,A正确;低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),可知该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小,B正确;K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,其还原产物水解生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质,C正确;每生成1 mol Na2FeO4,有1 mol FeSO4参加反应,化合价由+2升高到+6,转移电子4 mol,2 mol Na2FeO4转移电子8 mol,另外6 mol Na2O2中有2 mol -1价的氧,升高为0价转移2 mol电子,每生成1 mol Na2FeO4反应中共有5 mol电子转移,D错误。]
[方法技巧]
“三步”搞定氧化还原反应概念题
:“升失氧,降得还;剂性一致,其他相反。”“剂性一致”即氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,生成还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。
:氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律、强弱规律等。同学们应掌握化合价与氧化性的关系,“高价氧化低价还,中间价态两俱全”。
:有关氧化还原反应的定量问题,利用得失电子守恒法可以简化计算过程。对于生疏的或多步氧化还原反应,可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物,利用原子守恒和电子守恒,建立已知量与未知量的关系,快速列等式求解。
■提能力——针对热点题型训练·
(见专题限时集训T1、T2、T3)
命题热点2 氧化还原反应的规律与应用
(对应学生用书第13页)
■储知识——剖解重点难点备考·
1.守恒律
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算等。
2.强弱律
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
强弱律的应用:在适宜条件下,用氧化性(还原性)较强的物质可制备氧化性(还原性)较弱的物质;用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。
3.优先律
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。如向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。
4.价态律
有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)。价态律可应用于判断物质的氧化性、还原性。
5.转化律
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态。如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2→,H2O4→O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O。
■对点练——沿着高考方向训练·
1.已知几种阴离子的还原性强弱顺序为OH-ClO
D.生成1 mol还原产物时转移2 mol电子
C [根据图知,在反应过程中溶液酸性增强,说明生成了H+。S2O有强氧化性。根据氧化还原反应原理,S2O和ClO、H2O是反应物,故离子方程式为S2O+ClO+H2O===2SO+ClO+2H+,ClO是氧化产物,A项错误;SO是还原产物,B项错误;根据反应式知,氧化剂的氧化性大于还原剂的氧化性,故氧化性S2O>ClO,C项正确;上述反应中,SO是还原产物,每生成2 mol SO转移2 mol电子,D项错误。]
4.(2017·沈阳三模)向含a mol NaClO的溶液中通入b mol SO2充分反应(不考虑二氧化硫与水之间的反应以及次氯酸的分解)。下列说法不正确的是(  )
A.当0I-,氧化性IO>I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。
下列说法不正确的是(  )
A.0~a段发生反应:3HSO+IO===3SO+I-+3H+
B.a~b段共消耗NaHSO3的物质的量为1.8 mol
C.b~c段反应:氧化产物为I2
D.当溶液中I-与I2的物质的量之比为51时,加入的KIO3为1.1 mol
D [还原性HSO>I-,首先发生:IO+3HSO===I-+3SO+3H+,继续加入KIO3,由于氧化性IO>I2,所以IO可以结合H+氧化I-生成I2,离子方程式是IO+6H++5I-===3H2O+3I2。根据以上分析可知0~a段发生反应:3HSO+IO===3SO+I-+3H+,A正确;a点NaIO3的物质的量是0.4 mol,根据KIO3和NaHSO3的关系式知,消耗NaHSO3的物质的量=×3=1.2 mol,则a点时剩余NaHSO3的物质的量为1.8 mol,因此a~b段共消耗NaHSO3的物质的量为1.8 mol,B正确;根据以上分析可知b~c段反应:IO+6H++5I-===3H2O+3I2,氧化产物为I2,C正确;根据反应IO+3HSO===I-+3SO+3H+,3 mol NaHSO3的溶液消耗KIO3溶液的物质的量为1 mol,生成I-的量为1 mol,设生成的碘单质的物质的量为n,  则根据反应IO+6H++5I-===3H2O+3I2,消耗的KIO3的物质的量为 mol,消耗I-的物质的量为 mol,剩余的I-为(1-) mol,当溶液中n(I-)∶n(I2)=5∶1时,即(1-)mol∶n mol=5∶1,故n=0.15 mol,  故加入的n(KIO3)=1 mol+ mol=1 mol+0.05 mol=1.05 mol,D错误。]■提能力——针对热点题型训练·
(见专题限时集训T4、T5、T6、T7)
命题热点3 特定条件下氧化还原反应方程式的书写与配平
(对应学生用书第14页)
■储知识——剖解重点难点备考·
1.配平依据:氧化还原反应中,元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数。
2.配平方法
一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法
3.缺项氧化还原反应方程式的配平
缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,一般为水、酸或碱。
(1)方法:
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。
(2)补项原则:
条件	补项原则		酸性条件下	缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)		碱性条件下	缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-		
■悟真题——挖掘关键信息解题·
[例] (1)(2017·全国Ⅰ卷节选)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(①,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:

①“酸浸”后,钛主要存在,写出相应反应的离子方程式_________________________________________________________________
________________________________________________________________。
②写出“高温煅烧②”中由②的化学方程式____________
________________________________________________________________。
①C、D中的溶液依次为________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为__________________。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 
e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式___________________________
________________________________________________________________。
(3)(2017·全国Ⅲ卷节选)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入④,生成⑤。写出发生反应的化学方程式___________
________________________________________________________________。
[审题指导] 
题眼	挖掘关键信息		①	FeTiO3中铁和钛的化合价均为+3,TiOCl中钛的化合价为+4		②	铁元素的化合价由+3降低为+2,必须有元素化合价升高		③	红色粉末是Fe2O3,铁元素化合价升高,必然有元素化合价降低,推出生成SO2		④	O2被还原		⑤	S和As化合价均升高,被氧化		
【解析】 (1)①FeTiO3中铁和钛的化合价均为+3,TiOCl中钛的化合价为+4;加入盐酸“酸浸”后,钛元素的化合价升高,则铁元素的化合价必然降低,即反应必生成Fe2+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可写出离子方程式为FeTiO3+4Cl-+4H+===TiOCl+Fe2++2H2O。
②煅烧过程中,Fe元素化合价由+3降至+2,被还原,则H2C2O4应作还原剂,其氧化产物为CO2,反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2↑+H2O。
(2)残留固体为红色,说明有Fe2O3生成,即分解过程中发生了氧化还原反应,根据Fe元素的化合价变化可知一定有SO2生成,即FeSO4Fe2O3+SO2↑,根据电子转移守恒可得2FeSO4Fe2O3+SO2↑,最后根据S元素守恒配平可得化学方程式:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑。SO3溶于水生成H2SO4,H2SO4和Ba2+可生成白色沉淀BaSO4,由于Ba(NO3)2在酸性溶液中具有强氧化性,能氧化SO2,故应该先用BaCl2检验SO3,检验SO2可用品红溶液,故C、D的溶液依次为BaCl2溶液和品红。实验现象是C中溶液产生白色沉淀,D中品红溶液褪色或变浅。
(3)由题意知As2S3+O2―→H3AsO4+S,As2S3中As元素化合价由+3升高到+5,S元素化合价由-2升高到0,1 mol As2S3共失去10 mol电子,1 mol O2得到4 mol电子,根据得失电子守恒可得:2As2S3+5O2―→4H3AsO4+6S,再由原子守恒配平可得化学方程式:2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S。
【答案】 (1)①FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl+2H2O
②2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2↑+H2O
(2)①c、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑
(3)2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S
【拓展】 在标准状况下,若(3)中有56 L氧气参加反应,则被氧化的还原剂的物质的量是多少?反应中转移电子的物质的量是多少?
	【提示】 根据电子守恒,n(e-)=×4=10 mol,被氧化的As2S3为1 mol。
■对点练——沿着高考方向训练·
1.二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空: (1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1∶1,写出Se和浓HNO3反应的化学方程式:______________________。
(2)已知:Se+2H2SO4(浓)===2SO2↑+SeO2+2H2O
2SO2+SeO2+2H2O===Se+2SO+4H+
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是____________。
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+KI+HNO3―→Se+I2+KNO3+H2O
②I2+2Na2S2O3===Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,标出电子转移的方向和数目:_________________________
________________________________________________________________。
(4)用(3)所示方法测定SeO2的含量。实验中,准确称量SeO2样品0.150 0 g,滴定消耗0.200 0 mol/L的Na2S2O3溶液体积为25.00 mL,则所测定的样品中SeO2的质量分数为________。
【解析】 (1)根据化合价升降总数相等写出方程式并配平:Se+2HNO3(浓)===SeO2+NO↑+NO2↑+H2O。
(2)根据已知反应判断,氧化性H2SO4(浓)>SeO2,SeO2>SO2。故有H2SO4(浓)>SeO2>SO2。

(4)根据(3)中配平的方程式和已知方程式有
SeO2~2I2~4Na2S2O3
 1      4
 n    0.200 0 mol/L×25×10-3 L
1∶n=4∶(0.200 0 mol/L×25×10-3 L)
n=1.25×10-3 mol
m(SeO2)=1.25×10-3 mol×111 g/mol=0.138 75 g
质量分数为×100%=92.50%。
【答案】 (1)Se+2HNO3(浓)===H2O+SeO2+NO↑+NO2↑
(2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2
(3) +4HNO3===Se+2I2+4KNO3+2H2O
(4)92.50%(或0.925 0)
2.(2017·衡阳联考)Na2S2O5常用作纺织业棉麻脱氯剂;酸化时可放出SO2气体。其制备工艺流程如下:

(1)Na2S2O5的名称为________(选填“焦硫酸钠”或“焦亚硫酸钠”)。
(2)“反应Ⅰ”中应先通入的气体是________,反应后析出的固体产物是________。
(3)“反应Ⅱ”的化学方程式为____________________________________。
(4)若反应条件或用量等控制不当,则所得的Na2S2O5产品中往往含有杂质。
①若产品中含有杂质Na2SO3,其具体原因可能是________________________
___________________________________________________(任答一条即可);
②若检验产品中含有Na2CO3杂质,下列试剂的使用顺序依次为________(填编号)。
a.稀硫酸	B.澄清石灰水
c.品红溶液	D.酸性KMnO4溶液
(5)Na2S2O3也可用作棉麻的脱氯剂。
①Na2S2O5溶液与Cl2反应的离子方程式为____________________________
________________________________________________________________;
②Na2S2O5与Na2S2O3脱氯等效时,消耗二者的质量之比为________。
【解析】 反应Ⅰ生成NaHCO3,加热生成Na2CO3,在反应Ⅱ中SO2与Na2CO3反应生成NaHSO3和CO2,加热NaHSO3生成Na2S2O5。
(1)S为+4价,  Na2S2O5的名称为焦亚硫酸钠。(2)由工艺流程可知,反应Ⅰ生成NaHCO3,反应方程式为CO2+NH3+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl;反应Ⅰ进行时应先通入NH3,增大HCO的浓度,便于NaHCO3析出。(3)“反应Ⅱ”的化学方程式为Na2CO3+2SO2+H2O===2NaHSO3+CO2↑。(4)反应Ⅱ中发生反应Na2CO3+H2O+2SO2===2NaHSO3+CO2,2NaHSO3Na2S2O5+H2O,故SO2与Na2CO3的物质的量之比接近2∶1恰好完全反应,若SO2不足,Na2S2O5产品中Na2SO3、Na2CO3等杂质含量增加,Na2S2O5产率降低。①若产品中含有杂质Na2SO3,其具体原因可能是:反应Ⅱ中SO2的用量不足;NaHSO3分解时反应温度不高。②检验产品中含有的杂质Na2CO3,a.加稀硫酸产生SO2、CO2,通入d.酸性KMnO4溶液,除去SO2,再通入 c.品红溶液,确定SO2已除尽,最后再通入 b.澄清石灰水,检验CO2。故试剂的使用顺序依次为a、d、c、b。(5)①Na2S2O5溶液与Cl2反应的离子方程式为S2O+2Cl2+3H2O===6H++2SO+4Cl-,S2O+4Cl2+5H2O===10H++2SO+8Cl-,由方程式可知,当Cl2相同时,2Na2S2O5~Na2S2O3,消耗二者的质量之比为(190×2)∶158=190∶79(或2.4∶1)。
【答案】 (1)焦亚硫酸钠 (2)NH3(或氨气) NaHCO3(或碳酸氢钠)
(3)Na2CO3+2SO2+H2O===2NaHSO3+CO2
(4)①反应Ⅱ中SO2的用量不足;NaHSO3分解时反应温度不高 ②a、d、c、b
(5)①S2O+2Cl2+3H2O===6H++2SO+4Cl-
②190∶79(或2.4∶1)
■提能力——针对热点题型训练·
(见专题限时集训T8、T9、T10、T11、T12)
复习效果验收| 真题试做 预测尝鲜
(对应学生用书第16页)
■体验高考真题·
1.(1)(2016·全国Ⅱ卷节选)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______________________________________________
________________________________________________________________。
丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为____________________________________。
(2)(2015·全国Ⅱ卷节选)ClO2与碘化钾(酸性条件)反应的离子方程式为________________________________________________________________。
【解析】 (1)Cl2可将Fe2+氧化成Fe3+,自身得电子生成Cl-,反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色说明H2O2将FeCl2中的Fe2+氧化成Fe3+,发生反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O。
(2)ClO2具有氧化性,I-具有还原性,二者在酸性溶液中发生氧化还原反应,离子方程式为2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O。
【答案】 (1)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O
(2)2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O
2.(2016·全国卷)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
________________________________________________________________。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是________。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数)
【解析】 (1)由化合价规则知,NaClO2中Cl的化合价为+3。
(2)由工艺流程图可以看出SO2、H2SO4、NaClO3为反应物,ClO2、NaHSO4为生成物,再根据化合价升降法配平得出化学方程式为SO2+H2SO4+2NaClO3===2ClO2+2NaHSO4。
(3)粗盐水精制时除去Mg2+通常用NaOH溶液,生成氢氧化镁沉淀,过滤除去;除去Ca2+通常用Na2CO3溶液,生成碳酸钙沉淀,过滤除去。电解时阴极为得电子极,因此产物的化合价应降低,即生成NaClO2。
(4)由信息“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2知,反应物之一为ClO2,再由生产工艺流程图知,用的吸收试剂是NaOH、H2O2,由生产工艺流程图知产物之一为NaClO2,由ClO2生成NaClO2,Cl的化合价由+4变为+3,化合价降低,ClO2为氧化剂,则H2O2为还原剂,化合价升高,生成氧气,再由电子守恒得,此吸收反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,该反应中氧化产物是O2。
(5)由信息知,要求出每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力,先求得1 g NaClO2变为Cl-转移的电子数为×4NA,再设有x g Cl2变为Cl-的氧化能力与1 g NaClO2的氧化能力相当,列方程得×4NA=×2NA,解得x≈1.57,即为有效氯含量。
【答案】 (1)+3 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4 (3)NaOH溶液 Na2CO3溶液 ClO(或NaClO2) (4)21 O2 (5)1.57
3.(1)(2016·全国卷节选)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+,反应的离子方程式为___________________________
________________________________________________________________。
(2)(2014·全国卷节选)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为_____________________________________________________________
________________________________________________________________。
PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为________________________________________________________________。
【解析】 (1)根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可以得出NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+的离子方程式为5H++3HSO+Cr2O===2Cr3++3SO+4H2O。
(2)PbO2中的Pb为+4价,Pb为+2价时相对稳定,故PbO2中的Pb具有强氧化性,能发生类似MnO2与浓盐酸的反应,将Cl-氧化为Cl2,故反应方程式为PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2↑+2H2O。
由PbO和NaClO反应制PbO2,PbO→PbO2,Pb的化合价升高,则NaClO作氧化剂,本身被还原为NaCl,故离子方程式为PbO+ClO-===PbO2+Cl-。
【答案】 (1)Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O
(2)PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2↑+2H2O
PbO+ClO-===PbO2+Cl-
4.(1)(2015·全国卷节选)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为________。  (2)(2015·全国卷节选)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是________(填标号)。
a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁
(3)(2015·全国卷节选)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
(4)(2014·全国卷节选)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
H3PO2中,P元素的化合价为________。
利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为41,则氧化产物为________(填化学式)。
【解析】 (1) 浓缩液中碘元素以I-的形式存在,I-具有还原性,可将MnO2还原为Mn2+。
(2)利用亚氯酸盐的氧化性及FeSO4的还原性除去含有的亚氯酸盐。
(3)该反应中Cl由+5价降低为+4价,S由+4价升高为+6价,则KClO3为氧化剂,Na2SO3为还原剂。根据氧化还原反应中电子得失守恒可得:n(KClO3)×(5-4)=n(Na2SO3)×(6-4),则有n(KClO3)/n(Na2SO3)=21。
(4)①H3PO2中P元素化合价为+1。
根据H3PO2与Ag+反应中两者物质的量之比为14,4 mol Ag+在反应中得到4 mol e-,1 mol H3PO2则失去4 mol e-,所以磷元素将显+5价,产物为H3PO4,即氧化产物为H3PO4。
【答案】 (1)MnSO4(或Mn2+)
(2)d
(3)21
(4)①+1 H3PO4
■预测2018年高考·
[考情预测] 本考点主要有两种考查形式,一是通过氧化还原反应规律确定产物,二是通过氧化还原反应确定某物质含量。本考点与能量变化、电化学基础进行综合考查值得注意;利用氧化还原反应滴定原理测定物质的组成及有限定条件的氧化还原反应方程式的书写仍然是2018年考查的重点。1.ClO2是一种高效安全的绿色杀菌剂,下列有关ClO2的制备与杀菌作用的说法中不合理的是 (  )
A.可用Cl2和NaClO2反应制备ClO2,其中n(氧化剂)∶n(还原剂)=12
B.ClO2在强碱性环境中使用失效:2ClO2+2OH-===ClO+ClO+H2O
C.ClO2处理饮用水时残留的ClO,可用FeSO4除去:ClO+2Fe2++4H+===2Fe3++Cl-+2H2O
D.等物质的量的ClO2的杀菌效果比Cl2、HClO的强
C [A项,Cl2和NaClO2反应制备ClO2的化学方程式为2NaClO2+Cl2===2NaCl+2ClO2,NaClO2作还原剂,Cl2作氧化剂,n(氧化剂)∶n(还原剂)=12,不符合题意;B项,ClO2在强碱性环境中发生反应2ClO2+2OH-===ClO+ClO+H2O,不符合题意;C项,所给离子方程式得失电子不守恒、电荷不守恒,正确的离子方程式应为ClO+4Fe2++4H+===4Fe3++Cl-+2H2O,符合题意;D项,ClO2~5e-~Cl-,Cl2~2e-~2Cl-、HClO~2e-~Cl-,不符合题意。]
2.根据所给信息,回答下列问题。 
(1)已知(CN)2与Cl2的化学性质相似。(CN)2与NaOH溶液反应生成________和H2O。
(2)在含VO2+的溶液中加入KClO3,可使VO2+转化为VO,则欲使3 mol VO2+变成VO,需要氧化剂KClO3至少为________ mol。
(3)在H2SO4酸化的FeSO4的催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是____________________。
【解析】 (1)根据Cl2与NaOH的反应Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O,可推知(CN)2与NaOH反应生成NaCN、NaOCN和H2O。
(2)3 mol VO2+转变成VO,共失去了3 mol电子,而1 mol ClO变为Cl-得到6 mol 电子,所以需要0.5 mol KClO3。
(3)已知,在Fe2+催化下,Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4,根据元素守恒可知还有H2O生成,依此可写出该反应的化学方程式。
【答案】 (1)NaOCN、NaCN
(2)0.5
(3)Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O
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