2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版高考新风向·命题新情境 2.3　氧化还原反应的概念和规律 .doc

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1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。高考新风向命题新情境目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图所示)。在催化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下反应,生成CO2和N2。问题1:汽车尾气中的CO来源于石油的燃烧,那尾气中的NO是如何产生的呢?是否也来自石油的燃烧呢?产生NO的反应是氧化还原反应吗?(素养角度宏观辨识与微观探析)提示:石油的主要成分是烃,只含C、H两种元素,燃烧时不能产生NO。在汽车发动机的气缸中,空气中的N2和O2在火花塞放电的情况下化合生成NO,对应的方程式为N2+O22NO,

2、该反应存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应。问题2:写出在催化器中汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下反应生成CO2和N2的化学方程式,并指出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物;该反应对减少汽车尾气污染有何作用?(素养角度变化观念与平衡思想、科学态度与社会责任)提示:2CO+2NO2CO2+N2,NO为氧化剂,CO为还原剂,CO2为氧化产物,N2为还原产物;该反应将大气污染物CO和NO转化为无污染的N2和CO2,有利于环境保护。1.(2020曲靖模拟)工业上从海水中提取溴单质时,可用纯碱溶液吸收空气吹出的溴,发生反应:()3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO2;()5N

3、aBr+NaBrO3 +3H2SO4 3Na2SO4+3Br2+3H2O下列有关判断正确的是()A.反应()中氧化剂与还原剂的物质的量之比为11B.溴元素由化合态转化成游离态时一定发生了还原反应C.反应()中生成3 mol Br2时,必有5 mol电子转移D.氧化还原反应中化合价变化的元素一定是不同种元素【解析】选C。反应()3Br2+3Na2CO35NaBr+NaBrO3+3CO2中溴为氧化剂和还原剂,其中作氧化剂的溴为2.5 mol,作还原剂的溴为0.5 mol,故二者比例为51,A项错误;溴元素由化合态转化成游离态时化合价可能降低也可能升高,可能发生氧化反应或还原反应,B项错误;反应()

4、5NaBr+NaBrO3 +3H2SO4 3Na2SO4+3Br2+3H2O中溴化钠中的溴从-1价升高到0价,溴酸钠中溴从+5价降低到0价,所以生成3 mol Br2时,必有5 mol电子转移,C项正确;在氧化还原反应中肯定有元素化合价变化,可能是一种元素也可能是不同的元素,D项错误。2.已知HNO2在低温下较稳定,既有氧化性又有还原性,其氧化产物、还原产物与溶液pH的关系如表,且酸性:H2SO3HNO2CH3COOH。下列有关说法错误的是 ()pH范围77产物NO3-NO、N2O、N2中的一种A.碱性条件下,NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NO2-+ClO-NO3-+Cl-B.向冷的

5、NaNO2溶液中通入H2S气体,有淡黄色沉淀产生C.向冷的NaNO2溶液中通入SO2可得到HNO2D.低温时不用其他试剂即可区分HNO2溶液与Na2CO3溶液【解析】选C。 A.碱性条件下,NO2-的氧化产物为NO3-,则NaNO2与NaClO反应的离子方程式为NO2-+ClO-NO3-+Cl-,故A正确;B.HNO2具有氧化性,H2S具有还原性,酸性条件下,H2S被氧化为S,NO2-被还原为NO、N2O和N2中的一种,因此有淡黄色沉淀产生,故B正确;C.HNO2具有氧化性,SO2以还原性为主,酸性条件下,HNO2以氧化性为主,SO2被氧化为SO42-,NO2-被还原为NO、N2O和N2中的一

6、种,得不到HNO2,故C错误;D.低温时不用其他试剂区分HNO2溶液与Na2CO3溶液,若将HNO2滴加到Na2CO3溶液中,反应先是产生NaHCO3,再是产生CO2,现象是先不产生气体,后产生气体,而将Na2CO3滴加到HNO2溶液中,反应可以立即产生气体,所以可以区分,故D正确。【加固训练】1.含a mol FeCl3的溶液中加入含b mol Fe和b mol Cu的混合粉末充分反应(忽略离子的水解),下列说法中,不正确的是()A.当a2b时,发生的离子反应为2Fe3+Fe3Fe2+B.当2ba4b时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为2b mol n(e-)4b molC.当2a=5b

7、时,发生的总离子反应为10Fe3+4Fe+Cu14Fe2+Cu2+D.当2ba铜,铁离子首先氧化金属铁, 当a2b时铁离子不足,发生的离子反应为2Fe3+Fe3Fe2+,A项正确;当2ba4b时铁离子全部参与反应,因此反应中转移电子的物质的量n(e-)为a mol,即为2b moln(e-)4b mol,B项正确;当2a=5b时铁全部反应,铜部分反应,发生的总离子反应为10Fe3+4Fe+Cu14Fe2+Cu2+,C项正确;当2ba”或“MnO4-,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色,该现象能否证明氧化性FeO42-MnO4-。若能,请说明理由

8、;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:_。【解析】(1)A中KMnO4与浓盐酸反应,锰被还原为Mn2+,故反应方程式是2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O。Cl2中混有HCl,可用饱和食盐水除去,故除杂装置B为。由图示信息,溶液中有KOH,故还有Cl2与KOH之间的歧化反应:Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)“取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色”,说明a中含Fe3+,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,因为K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,还可能由4FeO42-+20H+4Fe3+3O2+

9、10H2O产生。K2FeO4在碱性溶液中较稳定。ClO-与Cl-在酸性条件下反应生成Cl2,用KOH溶液洗涤的目的是排除ClO-的干扰。K2FeO4的制备实验中,溶液呈碱性,发生反应3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:Cl2FeO42-。实验中加入了盐酸,溶液的酸碱性发生变化,Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系发生变化。若能证明,根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2,最后溶液中不存在FeO42-,溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色,说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4

10、-,所以该实验方案能证明氧化性FeO42-MnO4-(或不能证明,因溶液b呈紫色,溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中,c(FeO42-)变小,溶液的紫色也会变浅;则设计一个空白对比的实验方案,方案为向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)。答案:(1)2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2OCl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2)i.Fe3+4FeO42-+20H+4Fe3+3O2+10H2Oii.排除ClO-的干扰溶液的酸碱性不同能证明,理由:FeO42-在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是MnO4-的颜色(或不能证明,方案:向紫色溶液b中滴加过量稀硫酸,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色)关闭Word文档返回原板块