高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題03 氧化還原反應(yīng)教學(xué)案（含解析）

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專題03 氧化還原反應(yīng) 1．了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。 2．了解氧化劑、 還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物等概念。 3．能夠利用得失電子守恒進(jìn)行有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。 4．了解常見的氧化劑和還原劑及常見的氧化還原反應(yīng)。 一、氧化還原反應(yīng)的基本概念及相互關(guān)系 1．氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的得失或電子對(duì)的偏移，特征是反應(yīng)前后元素化合價(jià)的升降；判斷某反應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)可根據(jù)反應(yīng)前后化合價(jià)是否發(fā)生了變化這一特征。 2．基本概念 (1)氧化反應(yīng)：失去電子(化合價(jià)升高)的反應(yīng)。 (2)還原反應(yīng)：得到電子(化合價(jià)降低)的反應(yīng)。 (3)氧化劑(被還原)：得到電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)降低的物質(zhì))。 (4)還原劑(被氧化)：失去電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì))。 (5)氧化產(chǎn)物：還原劑失電子后對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價(jià)升高的元素的產(chǎn)物)。 (6)還原產(chǎn)物：氧化劑得電子后對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價(jià)降低的元素的產(chǎn)物)。 3．氧化還原反應(yīng)的表示方法 (1)雙線橋法 箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物，且兩端對(duì)準(zhǔn)同種元素。 箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移方向，僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。 在“橋”上標(biāo)明電子的“得”與“失”，且得失電子總數(shù)應(yīng)相等。 (2)單線橋法 箭頭必須由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素。 箭頭方向表示　電子轉(zhuǎn)移的方向　。 在“橋”上標(biāo)明轉(zhuǎn)移的　電子總數(shù)　。 1．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系 (1)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)； (2)有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)； (3)置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)； (4)復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)。 2．常見的氧化劑和還原劑 重要的氧化劑一般有以下幾類： (1)活潑的非金屬單質(zhì)，如Cl2、Br2、O2等。 (2)元素(如Mn等)處于高化合價(jià)時(shí)的氧化物，如MnO2等。 (3)元素(如S、N等)處于高化合價(jià)時(shí)的含氧酸，如濃H2SO4、HNO3等。 (4)元素(如Mn、Cl、Fe等)處于高化合價(jià)時(shí)的鹽，如KMnO4、KClO3、FeCl3等。 (5)過氧化物，如Na2O2、H2O2等。 重要的還原劑一般有以下幾類： (1)活潑的金屬單質(zhì)，如Na、Al、Zn、Fe等。 (2)某些非金屬單質(zhì)，如H2、C、Si等。 (3)元素(如C、S等)處于低化合價(jià)時(shí)的氧化物，如CO、SO2等。 (4)元素(如Cl、S等)處于低化合價(jià)時(shí)的酸，如HCl、H2S等。 (5)元素(如S、Fe等)處于低化合價(jià)時(shí)的鹽，如Na2SO3、FeSO4等。 二、氧化性、還原性及其強(qiáng)弱比較 氧化性→得電子能力，得到電子越容易→氧化性越強(qiáng)。 還原性→失電子能力，失去電子越容易→還原性越強(qiáng)。 物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱只取決于得到或失去電子的　難易程度　，與得失電子的數(shù)目無關(guān)。如：Na、Mg、Al的還原性強(qiáng)弱依次為Na＞Mg＞Al；濃HNO3、稀HNO3的氧化性強(qiáng)弱為濃HNO3＞稀HNO3 1．根據(jù)氧化還原反應(yīng)的方向 氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，氧化劑>還原劑?。? 還原性：還原劑>還原產(chǎn)物，還原劑>氧化劑　。 2．根據(jù)元素的化合價(jià) 如果物質(zhì)中某元素具有最高價(jià)，該元素只有氧化性；物質(zhì)中某元素具有最低價(jià)，該元素只有還原性；物質(zhì)中某元素具有中間價(jià)態(tài)，該元素既有氧化性又有還原性。 3．根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表 在金屬活動(dòng)性順序表中，位置越靠前，其還原性就越強(qiáng)，其陽(yáng)離子的氧化性就越弱。 4．根據(jù)非金屬活動(dòng)性順序來判斷 一般來說，越活潑的非金屬，得到電子還原成非金屬陰離子越容易，其陰離子失電子氧化成單質(zhì)越難，還原性越弱。 5．根據(jù)元素周期表 同周期元素，隨著核電荷數(shù)的遞增，氧化性逐漸增強(qiáng)，還原性逐漸減弱；同主族元素，隨著核電荷數(shù)的遞增，氧化性逐漸減弱，還原性逐漸增強(qiáng)。 6．根據(jù)反應(yīng)的難易程度 氧化還原反應(yīng)越容易進(jìn)行(表現(xiàn)為反應(yīng)所需條件越低)，則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強(qiáng)。 不同的還原劑(或氧化劑)與同一氧化劑(或還原劑)反應(yīng)時(shí)，條件越易或者氧化劑(或還原劑)被還原(或被氧化)的程度越大，則還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)就越強(qiáng)。 7．根據(jù)電化學(xué)原理判斷 a．根據(jù)原電池原理判斷：兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極。 負(fù)極金屬是電子流出的極，正極金屬是電子流入的極。其還原性：負(fù)極>正極。 b．根據(jù)電解池原理判斷：用惰性電極電解混合液時(shí)，若混合液中存在多種金屬陽(yáng)離子時(shí)，在陰極先放電的陽(yáng)離子的氧化性較強(qiáng)(相應(yīng)的金屬單質(zhì)的還原性較弱)，若混合液中存在多種陰離子，在陽(yáng)極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)(相應(yīng)的非金屬單質(zhì)的氧化性較弱)。 8．其他條件 一般溶液的酸性越強(qiáng)或溫度越高，則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越　強(qiáng)　，反之則越弱。 氧化性還原性強(qiáng)弱的比較是考試的一個(gè)難點(diǎn)，基本考查方式一是比較氧化性還原性的強(qiáng)弱，二是根據(jù)氧化性還原性強(qiáng)弱，判斷反應(yīng)能否進(jìn)行?？偟慕忸}依據(jù)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)能進(jìn)行，一般是氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性。但要考慮到某些特殊情況如符合特定的平衡原理而進(jìn)行的某些反應(yīng)。 三、氧化還原反應(yīng)規(guī)律 1．價(jià)態(tài)變化規(guī)律 (1)歸中規(guī)律：含同種元素不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià)＋低價(jià)→中間價(jià)”的規(guī)律。這里的中間價(jià)可以相同(謂之“靠攏”)，也可以不同，但此時(shí)必是高價(jià)轉(zhuǎn)變成較高中間價(jià)，低價(jià)轉(zhuǎn)變成較低中間價(jià)(謂之“不相交”)。 (2)歧化規(guī)律：同一種物質(zhì)中的同一元素部分化合價(jià)升高，另一部分化合價(jià)降低，發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。 2．優(yōu)先規(guī)律 在同一溶液里存在幾種不同的還原劑且濃度相差不大時(shí)，當(dāng)加入氧化劑時(shí)，還原性　強(qiáng)　的還原劑優(yōu)先被　氧化??；同時(shí)存在幾種不同的氧化劑且其濃度相差不大時(shí)，當(dāng)加入還原劑時(shí)，氧化性　強(qiáng)　的氧化劑優(yōu)先被　還原　。如：把少量Cl2通入FeBr2溶液中，F(xiàn)e2＋先失電子；把少量Cl2通入FeI2溶液中，I－先失電子。 3．得失電子守恒規(guī)律 在任何氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)一定　相等　。對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，利用得失電子守恒規(guī)律，拋開煩瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，能更快、更便捷地解決有關(guān)問題。 2．氧化還原反應(yīng)方程式的配平 (1)配平原則：電子守恒、原子守恒、電荷守恒 (2)配平步驟(以高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣為例)： ①標(biāo)出化合價(jià)變化了的元素的化合價(jià)。 ②根據(jù)元素存在的實(shí)際形式調(diào)整發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的系數(shù)，使之成1︰1的關(guān)系。 ③調(diào)整系數(shù)，使化合價(jià)升降總數(shù)相等。 ④根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等確定發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。 ⑤利用元素守恒，用觀察法配平?jīng)]有參加氧化還原反應(yīng)的其他物質(zhì)的系數(shù)。 ⑥檢查方程式兩邊各原子的個(gè)數(shù)是否相等，離子方程式還要檢查方程式兩邊的離子所帶的電荷數(shù)是否相等。 考點(diǎn)一　氧化還原反應(yīng)概念辨析 例1．(2016高考上海卷)O2F2可以發(fā)生反應(yīng)：H2S＋4O2F2→SF6＋2HF＋4O2，下列說法正確的是(　　) A．氧氣是氧化產(chǎn)物 B．O2F2既是氧化劑又是還原劑 C．若生成4.48 L HF，則轉(zhuǎn)移0.8 mol電子 D．還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4 【變式探究】工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以1∶2的物質(zhì)的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同時(shí)放出CO2。在該反應(yīng)中(　　) A．硫元素只被還原 B．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2 C．每生成1 mol Na2S2O3，轉(zhuǎn)移4 mol電子 D．相同條件下，每吸收10 m3 SO2就會(huì)放出2.5 m3CO2 解析：選D。，氧化劑是SO2，還原劑是Na2S，其物質(zhì)的量之比為2∶1，每生成1 mol Na2S2O3，轉(zhuǎn)移 mol e－；相同條件下，每吸收40 m3 SO2，會(huì)放出10 m3 CO2，所以每吸收10 m3 SO2，就會(huì)放出2.5 m3 CO2。 考點(diǎn)二　氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及其應(yīng)用 例2．在含等物質(zhì)的量濃度的Na2S和NaBr的溶液中緩慢通入氯氣，下列離子方程式不符合實(shí)際情況的是(　　) A．S2－＋Cl2===S↓＋2Cl－ B．S2－＋2Br－＋2Cl2===S↓＋Br2＋4Cl－ C．2S2－＋2Br－＋3Cl2===2S↓＋Br2＋6Cl－ D．3S2－＋2Br－＋4Cl2===3S↓＋Br2＋8Cl－ 【變式探究】Cu2S與一定濃度的HNO3反應(yīng)，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，當(dāng)NO2和NO的物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí)，實(shí)際參加反應(yīng)的Cu2S與HNO3的物質(zhì)的量之比為(　　) A．1∶10 B．1∶8 C．1∶6 D．1∶5 解析：選B。參加反應(yīng)的HNO3可分為兩部分，一部分起酸性作用，生成Cu(NO3)2，可通過Cu2＋的物質(zhì)的量確定；另一部分作氧化劑，被還原為NO2與NO，可以通過與Cu2S得失電子相等確定。NO2與NO物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí)，平均每個(gè)HNO3分子得到＝個(gè)電子，當(dāng)有一個(gè)Cu2S參與反應(yīng)失去21＋8＝10個(gè)電子，則被還原的HNO3為：10＝6個(gè)，根據(jù)生成的Cu(NO3)2計(jì)算起酸性作用的HNO3：12＝2個(gè)，所以有1個(gè)Cu2S參加反應(yīng)，則有8個(gè)HNO3反應(yīng)，物質(zhì)的量之比為1∶8，選項(xiàng)B符合要求。 考點(diǎn)三　氧化還原反應(yīng)的綜合應(yīng)用 例3、二氧化氯(ClO2，黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑?；卮鹣铝袉栴}： (1)工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________。 (2)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過以下過程制備ClO2： ①電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。 ②溶液X中大量存在的陰離子有________。 ③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是________(填標(biāo)號(hào))。 a．水　　　　　　　　 b．堿石灰 c．濃硫酸 d．飽和食鹽水 (3)用ClO2處理過的飲用水會(huì)含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是________(填標(biāo)號(hào))。 a．明礬 b．碘化鉀 c．鹽酸 d．硫酸亞鐵 答案：(1)2∶1 (2)①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ②Cl－、OH－ ③c (3)d 1．【2016年高考北京卷】K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O72-（橙色）+H2O2CrO42-（黃色）+2H+。用K2Cr2O7溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)： 結(jié)合實(shí)驗(yàn)，下列說法不正確的是（ ） A．①中溶液橙色加深，③中溶液變黃 B．②中Cr2O72-被C2H5OH還原 C．對(duì)比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強(qiáng) D．若向④中加入70%H2SO4溶液至過量，溶液變?yōu)槌壬? 【答案】D 2．【2016年高考上海卷】下列化工生產(chǎn)過程中，未涉及氧化還原反應(yīng)的是（ ） A．海帶提碘 B．氯堿工業(yè) C．氨堿法制堿 D．海水提溴 【答案】C 【解析】海帶提碘是將KI變?yōu)镮2，有元素化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；氯堿工業(yè)是由NaCl的水溶液在通電時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生NaOH、Cl2、H2，有元素化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，B錯(cuò)誤；氨堿法制取堿的過程中沒有元素化合價(jià)的變化，是非氧化還原反應(yīng)，C正確；海水提溴是由溴元素的化合物變?yōu)殇逶氐膯钨|(zhì)，有元素化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。 3．【2016年高考上海卷】一定條件下，某容器中各微粒在反應(yīng)前后變化的示意圖如下，其中和代表不同元素的原子。 關(guān)于此反應(yīng)說法錯(cuò)誤的是（ ） A．一定屬于吸熱反應(yīng) B．一定屬于可逆反應(yīng) C．一定屬于氧化還原反應(yīng) D．一定屬于分解反應(yīng) 【答案】A 【解析】根據(jù)圖示可知該反應(yīng)反應(yīng)物是一種，生成物是兩種且其中一種是單質(zhì)。該物質(zhì)屬于分解反應(yīng)， 一般的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，但也有的分解反應(yīng)如2H2O2=2H2O+O2↑的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；根據(jù)圖示 可知有一部分反應(yīng)物未參加反應(yīng)，屬于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，B正確；該反應(yīng)中化合物發(fā)生分解反應(yīng)有單質(zhì)生 成，所以有元素化合價(jià)的變化，屬于氧化還原反應(yīng)，C正確；反應(yīng)物是一種，生成物是兩種，因此屬于分解 反應(yīng)，D正確。 4．【2016年高考上海卷】O2F2可以發(fā)生反應(yīng)：H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2，下列說法正確的是（ ） A．氧氣是氧化產(chǎn)物 B．O2F2既是氧化劑又是還原劑 C．若生成4.48 L HF，則轉(zhuǎn)移0.8 mol電子 D．還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1：4 【答案】D 5．【2016年高考上海卷】某鐵的氧化物（FexO）1.52g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mlCl2，恰好將Fe2+完全氧化。x值為 A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93 【答案】A 【解析】根據(jù)電子守恒可知，F(xiàn)exO被氧化為Fe3+轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和Cl2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mL Cl2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.01mol。則有：，解得x=0.8。故選項(xiàng)A正確。 6．【2016年高考上海卷】（本題共12分） NaCN超標(biāo)的電鍍廢水可用兩段氧化法處理： （1）NaCN與NaClO反應(yīng)，生成NaOCN和NaCl （2）NaOCN與NaClO反應(yīng)，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2 已知HCN（Ki=6.310-10）有劇毒；HCN、HOCN中N元素的化合價(jià)相同。 完成下列填空： （1）第一次氧化時(shí)，溶液的pH應(yīng)調(diào)節(jié)為____________（選填“酸性”、“堿性”或“中性”）；原因是______________________。 （2）寫出第二次氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 _______________________________________ （3）處理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的廢水，實(shí)際至少需NaClO___g（實(shí)際用量應(yīng)為理論值的4倍），才能使NaCN含量低于0.5 mg/L，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。 （4）（CN）2與Cl2的化學(xué)性質(zhì)相似。（CN）2與NaOH溶液反應(yīng)生成_________、__________和H2O。 【答案】（1）堿性；防止生成HCN，造成人員中毒或污染空氣。 （2）2OCN－+3ClO－＝CO32－+CO2↑+3Cl－+N2↑ （3）14 900 （4）NaOCN、NaCN （3）參加反應(yīng)的NaCN是，反應(yīng)中C由＋2價(jià)升高到＋4價(jià)，N元素化合價(jià)從－3價(jià)升高到0價(jià)，即1molNaCN失去5mol電子，1mol次氯酸鈉得到2mol電子，所以處理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的廢水，實(shí)際至少需NaClO的質(zhì)量為g。 （4）（CN）2與Cl2的化學(xué)性質(zhì)相似，則根據(jù)氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)的方程式可知，(CN)2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaOCN、NaCN和H2O。 7．【2016年高考新課標(biāo)Ⅰ卷】(14分)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下： 回答下列問題：. （1）NaClO2中Cl的化合價(jià)為_______。 （2）寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_______。 （3）“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時(shí)，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為________、________?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是______。 （4）“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_________。 （5）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為____。(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù)) 【答案】(1)+3價(jià)；(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4； (3)NaOH溶液 ；Na2CO3溶液 ；ClO2-(或NaClO2)； (4)2:1； O2； (5)1.57g。 【解析】（1）在NaClO2中Na為+1價(jià)，O為-2價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0，可得Cl的化合價(jià)為+3。（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化劑，還原產(chǎn)物為NaCl，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。（3）食鹽溶液中混有Mg2+和Ca2+，可利用過量NaOH溶液除去Mg2+，利用過量Na2CO3溶液除去Ca2+；向NaCl溶液中加入ClO2，進(jìn)行電解，陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)2Cl--2e-=Cl2↑，反應(yīng)產(chǎn)生Cl2， 陰極發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaClO2，可見“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NaClO2；（4）根據(jù)圖示可知：利用含有過氧化氫的NaOH溶液吸收ClO2氣體，產(chǎn)物為NaClO2，則此吸收反應(yīng)中，氧化劑為ClO2，還原產(chǎn)物為NaClO2，還原劑是H2O2，氧化產(chǎn)物是O2，每1 mol的H2O2轉(zhuǎn)移2 mol電子，反應(yīng)方程式是：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物為O2。（5）每克NaClO2的物質(zhì)的量n(NaClO2)=1g90.5 g/mol= mol，其獲得電子的物質(zhì)的量是n(e?)= mol4=4/90.5 mol，1 mol Cl2獲得電子的物質(zhì)的量是2 mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，可知其相對(duì)于氯氣的物質(zhì)的量為n=mol42=mol，則氯氣的質(zhì)量為mol71 g/mol=1.57 g。 8．【2016年高考北京卷】(13分) 用零價(jià)鐵（Fe）去除水體中的硝酸鹽（NO3-）已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。 （1）Fe還原水體中NO3-的反應(yīng)原理如圖所示。 ①作負(fù)極的物質(zhì)是________。 ②正極的電極反應(yīng)式是_________。 （2）將足量鐵粉投入水體中，經(jīng)24小時(shí)測(cè)定NO3—的去除率和pH，結(jié)果如下： 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3—的去除率 接近100% ＜50% 24小時(shí)pH 接近中性 接近中性 鐵的最終物質(zhì)形態(tài) pH=4.5時(shí)，NO3—的去除率低。其原因是________。 （3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時(shí)，補(bǔ)充一定量的Fe2+可以明顯提高NO3—的去除率。對(duì)Fe2+的作用提出兩種假設(shè)： Ⅰ. Fe2+直接還原NO3—； Ⅱ. Fe2+破壞FeO（OH）氧化層。 ①做對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如右圖所示，可得到的結(jié)論是_______。 ②同位素示蹤法證實(shí)Fe2+能與FeO（OH）反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式，解釋加入Fe2+提高NO3—去除率的原因：______。 pH =4.5（其他條件相同） （4）其他條件與（2）相同，經(jīng)1小時(shí)測(cè)定NO3—的去除率和pH，結(jié)果如下： 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3—的去除率 約10% 約3% 1小時(shí)pH 接近中性 接近中性 與（2）中數(shù)據(jù)對(duì)比，解釋（2）中初始pH不同時(shí)，NO3—去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因：__________。 【答案】（1）①鐵 ②NO3－+8e－+10H+=NH4++3H2O （2）因?yàn)殍F表面生成不導(dǎo)電的FeO(OH)，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生 （3）①本實(shí)驗(yàn)條件下，F(xiàn)e2+不能直接還原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率。 ②Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+， Fe2+將不導(dǎo)電的FeO（OH）轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，使NO3-的去除率提高 （4）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，初始pH較小，氫離子濃度高，產(chǎn)生的Fe2+濃度大，促使FeO（OH）轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，使反應(yīng)進(jìn)行的更完全，初始pH高時(shí)，產(chǎn)生的Fe2+濃度小，從而造成NO3—去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同。 （3）①?gòu)挠覉D可以看出只加入鐵粉和只加入Fe2+，NO3-的去除率都不如同時(shí)加入鐵和亞鐵離子硝酸根的去除率高，說明不是由于了亞鐵離子的還原性提高了硝酸根的去除率，而是由于Fe2+破壞FeO(OH)生成了四氧化三鐵； ②同位素示蹤法證實(shí)Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成四氧化三鐵，該反應(yīng)的離子方程式為：Fe2++2FeO(OH)＝Fe3O4+2H+。加入Fe2+之所以可以提高硝酸根離子的轉(zhuǎn)化率主要因?yàn)闇p少了FeO（OH）的生成，生成更多的Fe3O4，增強(qiáng)了導(dǎo)電性，另外生成了H+，可以使pH增大的速度減慢，使NO3-的轉(zhuǎn)化率增大； （4）Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，初始pH較小，氫離子濃度高，產(chǎn)生的Fe2+濃度大，促使FeO（OH）轉(zhuǎn)化為可導(dǎo)電的Fe3O4，使反應(yīng)進(jìn)行的更完全；初始pH高時(shí)，由于Fe3+的水解，F(xiàn)e3+越容易生成FeO(OH)，產(chǎn)生的Fe2+濃度小，從而造成NO3—去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同。 1、【2015上?；瘜W(xué)】下列反應(yīng)中的氨與反應(yīng)4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O中的氨作用相 同的是( ) A．2Na + 2NH3 → 2NaNH2 + H2↑ B．2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 +3H2O C．4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2O D．3SiH4 + 4NH3 → Si3N4 + 12H2 【答案】B、C 2、【2015上?；瘜W(xué)】工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以1:2的物質(zhì)的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同時(shí)放出CO2。在該反應(yīng)中（ ） A．硫元素既被氧化又被還原 B．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2 C．每生成1molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移4mol電子 D．相同條件下，每吸收10m3SO2就會(huì)放出2.5m3CO2 【答案】A 【解析】.在反應(yīng)物Na2S中S元素的化合價(jià)為-2價(jià)，在SO2中S元素的化合價(jià)為+4價(jià)，反應(yīng)后產(chǎn)生的物質(zhì)Na2S2O3中，S元素的化合價(jià)為+2價(jià)，介于-2價(jià)與+4價(jià)之間，因此硫元素既被氧化又被還原，正確。B．根據(jù)題意可得在溶液中發(fā)生反應(yīng)的方程式是：Na2CO3+2Na2S+ 4SO2= 3Na2S2O3+CO2，在反應(yīng)中氧化劑SO2與還原劑Na2S的物質(zhì)的量之比為4:2=2:1，錯(cuò)誤。C．根據(jù)B選項(xiàng)的河西方程式可知，每生成3molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移8mol電子，則產(chǎn)生1mol Na2S2O3，轉(zhuǎn)移8/3mol電子，錯(cuò)誤。D．根據(jù)反應(yīng)方程式可知消耗的SO2與產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量的比是4:1，但是由于SO2容易溶于水，而CO2在水中溶解度較小。所以相同條件下，每吸收10m3SO2放出CO2的體積小于2.5m3，錯(cuò)誤。 3、【2015江蘇化學(xué)】下列說法正確的是（ ） A．若H2O2分解產(chǎn)生1molO2,理論上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為46．021023 B．室溫下，pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合，溶液pH>7 C．鋼鐵水閘可用犧牲陽(yáng)極或外加電流的陰極保護(hù)法防止其腐蝕 D．一定條件下反應(yīng)N2＋3H22NH3達(dá)到平衡時(shí)，3v正(H2)=2v逆(NH3) 【答案】C 4.（2015海南化學(xué)）己知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)： 2R(OH)3 + 3C1O- + 4OH－ = 2RO4n-+3Cl－ +5H2O。則RO4n-中R的化合價(jià)是（ ） A．+3 B． +4 C． +5 D．+6 【答案】D 【解析】根據(jù)離子反應(yīng)中反應(yīng)前后電荷守恒，可得3+4=2n+3，解得n=2，根據(jù)化合價(jià)規(guī)則判斷RO42-中R的化合價(jià)為+6，選D。 5、【2015江蘇化學(xué)】下列說法正確的是（ ） A．分子式為C2H6O的有機(jī)化合物性質(zhì)相同 B．相同條件下，等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化，途徑a比途徑b放出更多熱能 途徑a：CH2O 高溫 CO+H2O2 燃燒 CO2+H2O 途徑b：CO2 燃燒 CO2 C．在氧化還原反應(yīng)中，還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù) D．通過化學(xué)變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠? 【答案】C 【解析】A、C2H6O可以是CH3CH2OH，也可以是CH3OCH3，化學(xué)性質(zhì)不同，故A錯(cuò) 誤；B、根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)熱只跟始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，跟反應(yīng)過程無關(guān)，始態(tài)和終態(tài)不變，反應(yīng)熱不變，等質(zhì)量C生成CO2，放出熱量相同，故B錯(cuò)誤；C、氧化還原反應(yīng)中，得失電子數(shù)目守恒，故C正確；D、違背了化學(xué)變化的元素守恒，故D錯(cuò)誤。 1．【2014年高考上海卷第2題】下列試劑不會(huì)因?yàn)榭諝庵械难鯕舛冑|(zhì)的是 A．過氧化鈉 B．氫硫酸 C．硫酸亞鐵 D．苯酚 【答案】A 【考點(diǎn)定位】考查物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)的判斷 2．【2014年高考新課標(biāo)Ⅱ卷第7題】下列過程沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是 A．用活性炭去除冰箱中的異味 B．用熱堿水清除炊具上殘留的油污 C．用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果 D．用含硅膠、鐵粉的透氣小袋與食品一起密封包裝 【答案】A 【解析】A、用活性炭去除冰箱中的異味是利用活性炭的吸附作用，屬于物理變化，沒有發(fā)生化學(xué)變化，正確；B、用熱堿水清除炊具上殘留的油污是利用油脂在堿性條件下發(fā)生較為徹底的水解反應(yīng)，屬于化學(xué)變化，錯(cuò)誤；C、用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保存水果是利用高錳酸鉀溶液將催熟水果的乙烯氧化，屬于化學(xué)變化，錯(cuò)誤；D、用含硅膠、鐵粉的透氣小袋與食品一起密封包裝，硅膠具有吸水性，可防止食品受潮，屬于物理變化；鐵粉可防止食品氧化，屬于化學(xué)變化，錯(cuò)誤。 【考點(diǎn)定位】考查化學(xué)與生活、化學(xué)常識(shí)，涉及物理變化與化學(xué)變化的判斷及相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。 3．【2014年高考上海卷第8題】BeCl2熔點(diǎn)較低，易升華，溶于醇和醚，其化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似。由此可推測(cè)BeCl2 A．熔融態(tài)不導(dǎo)電 B．水溶液呈中性 C．熔點(diǎn)比BeBr2高 D．不與氫氧化鈉溶液反應(yīng) 【答案】A 【解析】A、BeCl2熔點(diǎn)較低，易升華，溶于醇和醚，說明該化合物形成的晶體是分子晶體，熔融態(tài)不導(dǎo)電，A正確；B、該化合物的化學(xué)性質(zhì)與AlCl3相似，而氯化鋁溶液顯酸性，因此其水溶液也呈酸性，B不正確；C、BeCl2與BeBr2形成的晶體均是分子晶體，后者的相對(duì)分子質(zhì)量大，熔點(diǎn)高于BeCl2，C不正確；D、氯化鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水，則該化合物也與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，D不正確，答案選A。 【考點(diǎn)定位】考查晶體類型、物質(zhì)性質(zhì)判斷 4．【2014年高考山東卷第9題】等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是 A．FeO B. Fe2O3 C. FeSO4 D、Fe3O4 【答案】A 【考點(diǎn)定位】本題考查根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算。 5．【2014年高考上海卷第17題】用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得的溶液中加入鐵粉。對(duì)加入鐵粉充分反應(yīng)后的溶液分析合理的是 A．若無固體剩余，則溶液中一定有Fe3＋ B．若有固體存在，則溶液中一定有Fe2＋ C．若溶液中有Cu2＋，則一定沒有固體析出 D．若溶液中有Fe2＋，則一定有Cu析出 【答案】B 【解析】氧化性是Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋，還原性是Fe＞Cu，則A、若無固體剩余，這說明鐵粉完全被溶液中的鐵離子氧化，但此時(shí)溶液中不一定還有Fe3＋，A不正確；B、若有固體存在，則固體中一定有銅，可能還有鐵，因此溶液中一定有Fe2＋，B正確；C、若溶液中有Cu2＋，則也可能有部分銅已經(jīng)被置換出來，因此不一定沒有固體析出，C不正確；D、若溶液中有Fe2＋，但如果溶液鐵離子過量，則不一定有Cu析出，D不正確，答案選B。 【考點(diǎn)定位】考查鐵、銅及其化合物轉(zhuǎn)化的有關(guān)判斷、氧化還原反應(yīng) 6．【2014年高考上海卷第19題】下列反應(yīng)與Na2O2＋SO2→Na2SO4相比較，Na2O2的作用相同的是 A．2Na2O2＋2CO2→2Na2CO3＋O2 B．2Na2O2＋2SO3→2Na2SO4＋O2 C．2Na2O2＋H2SO4→Na2SO4＋H2O2 D．3Na2O2＋Cr2O3→2Na2CrO4＋Na2O 【答案】D 【解析】反應(yīng)Na2O2＋SO2→Na2SO4中SO2是還原劑，過氧化鈉是氧化劑，則A、反應(yīng)2Na2O2＋2CO2→2Na2CO3＋O2中過氧化鈉既是氧化劑，也還原劑，A不正確；B、反應(yīng)2Na2O2＋2SO3→2Na2SO4＋O2中過氧化鈉既是氧化劑，也還原劑，B不正確；C、反應(yīng)2Na2O2＋H2SO4→Na2SO4＋H2O2中元素的化合價(jià)均沒有發(fā)生變化，不是氧化還原反應(yīng)，C不正確；D、反應(yīng)3Na2O2＋Cr2O3→2Na2CrO4＋Na2O中，過氧化鈉是氧化劑，D正確，答案選D。 【考點(diǎn)定位】考查過氧化鈉性質(zhì)的判斷、氧化還原反應(yīng) 7．【2014年高考浙江卷第7題】下列說法不正確的是 A．光催化還原水制氫比電解水制氫更節(jié)能環(huán)保、更經(jīng)濟(jì) B．氨氮廢水(含NH4+及NH3)可用化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理 C．某種光學(xué)檢測(cè)技術(shù)具有極高的靈敏度，可檢測(cè)到單個(gè)細(xì)胞(V=10－12L)內(nèi)的數(shù)個(gè)目標(biāo)分子，據(jù)此可推算該檢測(cè)技術(shù)能測(cè)量到細(xì)胞內(nèi)濃度約為10－12～10－11molL－1的目標(biāo)分子 D．向汽油中添加甲醇后，該混合燃料的熱值不變 【答案】D。 8．【2014年高考安徽卷第25題】(14分)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。 （1）Na位于元素周期表第 周期第 族；S的基態(tài)原子核外有 個(gè)未成對(duì)電子；Si的基態(tài)原子核外電子排布式為 。 （2）用“＞”或“＜”填空： 第一電離能 離子半徑 熔點(diǎn) 酸性 Si S O2－ Na＋ NaCl Si H2SO4 HClO4 （3）CuCl(s)與O2反應(yīng)生成CuCl2(s)和一種黑色固體。在25 ℃、101KPa下，已知該反應(yīng)每消耗1 mol CuCl2(s)，放熱44.4KJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。 （4）ClO2是常用于水的凈化，工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。寫出該反應(yīng)的離子方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 。 【答案】 （1）第三周期，第ⅠA族 2，1s22s22p63s23p2 （2）<，>，<，<， （3）4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(2)+2CuO(s) △H=-177.6kJ/mol （4） 【考點(diǎn)定位】物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素及化合物性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)、熱化學(xué)反應(yīng)方程式等 9．【2014年高考海南卷第16題】（9分）鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiCIO4。溶于混合有機(jī)溶劑中，Li+通過電解質(zhì)遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。 回答下列問題： （1）外電路的電流方向是由____極流向____極。（填字母） （2）電池正極反應(yīng)式為____。 （3）是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？____（填“是”或“否”），原因是____________。 （4）MnO2可與KOH和KClO3，在高溫下反應(yīng)，生成K2MnO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為___________。 【答案】(1) b a (2) MnO2+e-+Li+=LiMnO2; (3) 否 電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)； （4）3MnO2+KClO3+6KOH=3K2MnO4+KCl+3H2O; 2:1. 【考點(diǎn)定位】考查原電池電極的判斷、電極反應(yīng)式的書寫、反應(yīng)條件的選擇、化學(xué)方程式的書寫及氧化產(chǎn)物與含有產(chǎn)物 的物質(zhì)的量的關(guān)系的計(jì)算的知識(shí)。 10．【2014年高考福建卷第23題】(15分)元素周期表中第VIIA族元素的單質(zhì)及其化合物的用途廣泛。 （1）與氯元素同族的短周期元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為 。 （2）能作為氯、溴、碘元素非金屬性(原子得電子能力)遞變規(guī)律的判斷依據(jù)是 (填序號(hào))。 a．Cl2、Br2、I2的熔點(diǎn) b． Cl2、Br2、I2的氧化性 c．HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性 d． HCl、HBr、HI的酸性 （3）工業(yè)上，通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體： NaCl溶液 NaClO3溶液KClO3晶體 ①完成I中反應(yīng)的總化學(xué)方程式：□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□ 。 ②II中轉(zhuǎn)化的基本反應(yīng)類型是 ，該反應(yīng)過程能析出KClO3晶體而無其它晶體析出的原因是 。 （4）一定條件，在水溶液中1 mol Cl－、ClO－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相對(duì)大小如右圖所示。 ①D是 (填離子符號(hào))。 ②B→A＋C反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 (用離子符號(hào)表示)。 【答案】 ⑴ ⑵b、c ⑶①1NaCl＋3H2O＝1NaClO3＋3H2↑ ②復(fù)分解反應(yīng) 室溫下，氯酸鉀在水中的溶解度明顯小于其它晶體 ⑷①ClO4－ ②3ClO－(aq)＝ClO3－ (aq)＋2Cl－(aq)，ΔH＝－117KJmol－1 【解析】 ⑴與氯元素同族的短周期元素為氟元素，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。 ⑵非金屬單質(zhì)的氧化性、非金屬元素的氫化物的穩(wěn)定性能作為判斷非金屬性遞變規(guī)律的判斷依據(jù)，而非金屬單質(zhì)的熔點(diǎn)(物理性質(zhì))、非金屬元素的氫化物的酸性(沒有相似的遞變規(guī)律)不能作為判斷非金屬性遞變規(guī)律的判斷依據(jù)。 ⑶①首先分析80 ℃下電解NaCl溶液在陽(yáng)極產(chǎn)生NaClO3，在陰極產(chǎn)生H2，然后根據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降法將其配平。 ②Ⅱ中所發(fā)生的反應(yīng)為：NaClO3＋KCl＝KClO3↓＋NaCl，屬于復(fù)分解反應(yīng)；由于室溫下，氯酸鉀在水中的溶解度明顯小于其它晶體，故該反應(yīng)過程能析出KClO3晶體而無其它晶體析出。 【考點(diǎn)定位】考查元素周期律、電解原理、化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)反應(yīng)類型的分析與判斷、熱化學(xué)方程式的書寫。 11．【2014年高考江蘇卷第20題】（14分）硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。 （1）將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如題20圖—1所示的電解池的陽(yáng)極區(qū)進(jìn)行電解。電解過程中陽(yáng)極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2－—2e－S （n—1）S+ S2－ Sn2－ ①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式： 。 ②電解后陽(yáng)極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成 。 （2）將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如題20圖—2所示。 ①在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價(jià)不變的元素是 。 ②反應(yīng)中當(dāng)有1molH2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時(shí)，保持溶液中Fe3＋的物質(zhì)的量不變，需要消耗O2的物質(zhì)的量為 。 ③在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分?jǐn)嚢?。欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，可采取的措施有 。 （3）H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應(yīng)在不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如題20圖—3所示，H2S在高溫下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 【答案】 （1）① 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ② Sn2-+2H+=(n-1)S↓+ H2 S↑ （2）①Cu、Cl ②0.5mol ③提高空氣的比例（增加氧氣的通入量） （3）2H2S2H2+S2 12．【2014年高考重慶卷第11題】（14分）氫能是重要的新能源。儲(chǔ)氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)，是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一。 （1）氫氣是清潔能源，其燃燒產(chǎn)物為__________。 （2）NaBH4是一種重要的儲(chǔ)氫載體，能與水反應(yīng)達(dá)到NaBO2，且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________，反應(yīng)消耗1mol NaBH4時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為__________。 （3）儲(chǔ)氫還可借助有機(jī)物，如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫： 。某溫度下，向恒容密閉容器中加入環(huán)己烷，起始濃度為a mol/L，平衡時(shí)苯的濃度為bmol/L，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝_____。 （4）一定條件下，題11圖示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫（忽略其它有機(jī)物）。 ①導(dǎo)線中電子移動(dòng)方向?yàn)開___________。 ②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為_________。 ③該儲(chǔ)氫裝置的電流效率＝_____（＝100%，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位） 【答案】（1）水或H2O （2）NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑；4NA或2.4081024 （3） mol3/L3 （4）①A→D ②C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12 ③64.3% （3）平衡時(shí)苯的濃度是b mol/L，則根據(jù)反應(yīng)的方程式可知消耗環(huán)戊烷的濃度是b mol/L，生成氫氣的濃度是3 b mol/L，，平衡時(shí)環(huán)戊烷的濃度為（a－b）mol/L。由于化學(xué)平衡常數(shù)是在一定條件下，當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度的冪之積和反應(yīng)物濃度的冪之積的比值，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為＝mol3/L3。 （4）①苯生成環(huán)戊烷屬于得氫反應(yīng)，因此是還原反應(yīng)，即電極D是陰極，電極E是陽(yáng)極，因此導(dǎo)線中電子的流動(dòng)方向是A→D。 ②苯得到電子生成環(huán)戊烷是目標(biāo)產(chǎn)物，由于存在質(zhì)子交換膜，所以氫離子向陰極移動(dòng)，則電極反應(yīng)式為C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12。 ③陽(yáng)極生成2.8mol氣體，該氣體應(yīng)該是陽(yáng)極OH－放電生成的氧氣，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量＝2.8mol4＝11.2mol。設(shè)陰極消耗苯的物質(zhì)的量是xmol，則同時(shí)生成 xmol環(huán)戊烷，根據(jù)電極反應(yīng)式C6H6＋6H＋＋6e－＝C6H12可知得到電子是6xmol，根據(jù)電子守恒可知，陰極生成氫氣是＝5.6mol－3xmol，所以 ＝0.1，解得x＝1.2，因此儲(chǔ)氫裝置的電流效率＝100%＝64.3%。 【考點(diǎn)定位】考查氧化還原反應(yīng)方程式配平和計(jì)算、平衡常數(shù)計(jì)算以及電化學(xué)原理的應(yīng)用與計(jì)算 13．【2014年高考北京卷第28題】（15分） 用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液，通過控制電壓電解得以再生。某同學(xué)使用石墨電極，在不同電壓（x）下電解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，研究廢液再生機(jī)理。記錄如下（a、b、c代表電壓值：） 序號(hào) 電壓/V 陽(yáng)極現(xiàn)象 檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物 I x≥a 電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產(chǎn)生 有Fe3+、有Cl2 II a＞x≥b 電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生 有Fe3+、無Cl2 III b＞x＞0 無明顯變化 無Fe3+、無Cl2 （1）用KSCN溶液檢驗(yàn)出Fe3+的現(xiàn)象是_______。 （2）I中，F(xiàn)e2+產(chǎn)生的原因可能是Cl-在陽(yáng)極放電，生成的Cl2將Fe2+氧化。寫出有關(guān)反應(yīng)的方程式__________________________。 （3）由II推測(cè)，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽(yáng)極放電，原因是Fe2+具有_____性。 （4）II中雖未檢測(cè)出Cl2，但Cl-在陽(yáng)極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。電解pH=1的NaCl溶液做對(duì)照實(shí)驗(yàn)，記錄如下： 序號(hào) 電壓/V 陽(yáng)極現(xiàn)象 檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物 IV a＞x≥c 無明顯變化 有Cl2 V c＞x≥b 無明顯變化 無Cl2 ①NaCl溶液的濃度是________mol/L。 ②IV中檢測(cè)Cl2的實(shí)驗(yàn)方法:____________________。 ③與II對(duì)比，得出的結(jié)論（寫出兩點(diǎn)）：___________________。 【答案】（1）溶液變?yōu)檠t色 （2）2Cl--2e-=Cl2↑；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （3）還原 （4）①0.2②取少量陽(yáng)極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍(lán) ③通過控制電壓，證實(shí)了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗(yàn)證了Fe2+先于Cl-放電 （4）①因?yàn)闉閷?duì)比實(shí)驗(yàn)，故Cl-濃度應(yīng)與電解FeCl2的相同，即為0.1mol/L 2=0.2mol/L； ②檢測(cè)氯氣可以用淀粉碘化鉀試紙，可取少量陽(yáng)極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，若試紙變藍(lán)色，則說明有氯氣存在； ③與II對(duì)比可知，IV中電解氯化亞鐵時(shí)，電壓較大a＞x≥c時(shí)，氯離子放電產(chǎn)生氯氣，即說明Fe3+可能是由氯氣氧化亞鐵離子得到；電壓較小c＞x≥b時(shí)，氯離子不放電，即還原性Fe2+＞Cl-，同時(shí)也說明了鐵離子也可能是由亞鐵離子直接放電得到的。故結(jié)論為：①通過控制電壓，證實(shí)了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因都成立；②通過控制電壓，驗(yàn)證了Fe2+先于Cl-放電。 【考點(diǎn)定位】本題考查鐵離子的檢驗(yàn)、電解原理、氯氣的檢驗(yàn)等知識(shí)。 14．【2014年高考新課標(biāo)Ⅱ卷第27題】（15分） 鉛是碳的同族元素，比碳多4個(gè)電子層。鉛在元素周期表的位置為第 周期．第 族；PbO2的酸性比CO2的酸性 （填“強(qiáng)”或“弱”）。 （2）PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （3）PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為 ；PbO2也可以通過石墨為電極，Pb(NO3)2 和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為 ，陰極上觀察到的現(xiàn)象是 ；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ，這樣做的主要缺點(diǎn)是 。 （4）PbO2在加熱過程發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示，已知失重曲線上的a點(diǎn)為樣品失重的4.0%（即樣品起始質(zhì)量—a點(diǎn)固體質(zhì)量/樣品起始質(zhì)量100%）的殘留固體。若a點(diǎn)固體組成表示為PbOx或mPbO2 nPbO，列式計(jì)算x值和m:n值 。 【答案】（1）六 ⅣA 弱 （2）PbO2+4HCl(濃) △PbCl2+Cl2↑+2H2O （3）PbO+ClO－ PbO2+Cl－ Pb2＋+2H2O—2e－ PbO2↓+4H＋ 石墨上包上銅鍍層 Pb2＋+2e－ Pb↓ 不能有效利用Pb2＋ （4）根據(jù)PbO2 △PbOx+（2—x/2）O2↑，有（2—x/2）32=2394.0%，x=2—（2394.0%/16）=1.4，根據(jù)mPbO2 nPbO，2m+n/m+n=1.4，m:n=2/3。 1．已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是(　　) A. 3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I(xiàn)2 C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2 解析：Fe3＋能氧化I－，所以不可能生成FeI3，A錯(cuò)，D對(duì)；B項(xiàng)，當(dāng)Cl2少量時(shí)，I－先被氧化；C項(xiàng)，由于Co2O3的氧化性強(qiáng)于Cl2，所以Co2O3能氧化Cl－得到Cl2，而Co2O3被還原為Co2＋。 答案：A 2．下列應(yīng)用不涉及氧化還原反應(yīng)的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3 B．工業(yè)上電解熔融狀態(tài)Al2O3制備Al C．工業(yè)上利用合成氨實(shí)現(xiàn)人工固氮 D．Na2O2用作呼吸面具的供氧劑 答案：A 3．下列氧化還原反應(yīng)中，實(shí)際參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比正確的是(　　) ①KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O；1∶6 ②Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe；1∶2 ③SiO2＋3CSiC＋2CO↑；1∶2 ④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；2∶1 A．①③　　　 B．②③ C．②④ D．①④ 解析：通過元素的化合價(jià)是否發(fā)生變化，確定出發(fā)生氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物的物質(zhì)的量，然后結(jié)合氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒原理可確定；反應(yīng)①中比例為1∶5；反應(yīng)④中比例為1∶2，②③中比例正確。 答案：B 4．在反應(yīng)Cu2S＋2MnO2＋4H2SO4===2CuSO4＋2MnSO4＋S↓＋4H2O中，氧化劑為(　　) A．Cu2S B．MnO2 C．H2SO4 D．MnO2和H2SO4 解析：根據(jù)化合價(jià)變化來看，Cu2S中Cu和S的化合價(jià)都升高，MnO2中Mn的化合價(jià)降低，故Cu2S是還原劑，MnO2是氧化劑。 答案：B 5．等物質(zhì)的量的CuS、Cu2S分別和一定濃度的硝酸完全反應(yīng)，氧化產(chǎn)物為Cu2＋、SO，還原產(chǎn)物為NO、NO2、N2O4，且體積之比為1∶1∶1(相同條件下測(cè)定)二者消耗硝酸的物質(zhì)的量之比為(　　) A．3∶16 B．3∶26 C．1∶1 D．8∶13 解析：依題意，將氣體看成整體，1 mol(NO＋NO2＋N2O4)得到6 mol電子，化學(xué)方程式為3CuS＋16HNO3===3CuSO4＋4(NO↑＋NO2↑＋N2O4↑)＋8H2O，硝酸只作氧化劑；3Cu2S＋26HNO3===3Cu(NO3)2＋3CuSO4＋5(NO↑＋NO2↑＋N2O4↑)＋13H2O，作氧化劑的硝酸與表現(xiàn)酸性的硝酸的物質(zhì)的量之比為20∶6＝10∶3。所以等物質(zhì)的量的硫化銅、硫化亞銅完全溶解時(shí)消耗HNO3的物質(zhì)的量之比為8∶13。 答案：D 6．某反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物有：K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O，已知氧化性：K2Cr2O7>Cl2，則下列說法不正確的是(　　) A．Cl2是該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物 B．氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶14 C．當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2 mol電子時(shí)，被氧化的還原劑的物質(zhì)的量為0.2 mol D．由該反應(yīng)可知還原性：HCl>CrCl3 答案：B 7． (1)三氟化溴(BrF3)常用于核燃料生產(chǎn)和后處理，遇水立即發(fā)生如下反應(yīng)：3BrF3＋5H2O===HBrO3＋Br2＋9HF＋O2，該反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________，每生成2.24 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________。 (2)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液，發(fā)生下列