2022届高考化学人教版二轮专题复习学案-专题二氧化还原反应离子反应.docx
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1、备考要点1.掌握氧化还原反应的相关概念。2.掌握氧化还原反应的配平和相关计算。3.掌握离子的检验方法。4.学会提取并利用信息书写有关方程式。考点一氧化还原反应(一)理清两条概念线索(二)掌握四条基本规律1按要求回答问题:2CO(NH2)24NO2=4H2O2CO24N2O2(1)CO(NH2)2中,C元素的化合价为_。(2)上述反应中氧化产物为_,还原产物为_。(3)若反应过程中有0.15 mol NO2反应,则电子转移的数目为_。答案(1)4(2)N2和O2N2(3)0.6NA2根据化合物中各元素化合价代数和等于零的原则,写出括号内相应元素的化合价。NaClO2(Cl:_)、ClO2(Cl:
2、_)、CuCl(Cu:_)、N2H4(N:_)、NaBH4(B:_)、K2Cr2O7(Cr:_)、Na2CrO4(Cr:_)、H2C2O4(C:_)、Na2S2O3(S:_)、MnO(OH)2(Mn:_)、K2FeO4(Fe:_)、CuFeS2(Fe:_、S:_)、LiNH2(N:_)、LiCoO2(Co:_)答案3412366324622333写出证明氧化性、还原性强弱的离子方程式。(1)氧化性强弱顺序:KMnO4Cl2Br2Fe3Cu2KMnO4Cl2:_。Cl2Br2:_。Br2Fe3:_。Fe3Cu2:_。(2)还原性强弱顺序:SO2IFe2BrClSO2I:_。IFe2:_。Fe2B
3、r:_。BrCl:_。答案(1)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2OCl22Br=2ClBr22Fe2Br2=2Fe32Br2Fe3Cu=2Fe2Cu2(2)I2SO22H2O=2I4HSO2Fe32I=I22Fe2Br22Fe2=2Fe32BrCl22Br=Br22Cl4(1)向FeI2溶液中逐滴滴入氯水,按反应发生先后顺序,依次写出离子方程式:_。若,则离子方程式为_。(2)向含有Fe3、H的溶液中,逐渐加入铁粉,按反应的先后顺序,依次写出离子方程式:_。答案(1)2ICl2=I22Cl2Fe2Cl2=2Fe32Cl3Cl22Fe24I=2I22Fe36Cl(2)2Fe3Fe=
4、3Fe2Fe2H=H2Fe2角度一氧化还原反应的概念及应用1(2020山东,2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是()A谷物发酵酿造食醋B小苏打用作食品膨松剂C含氯消毒剂用于环境消毒D大气中NO2参与酸雨形成答案B解析谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙酸的过程;小苏打分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O,不是氧化还原反应;含氯消毒剂有强氧化性,可用于环境消毒;NO2与水发生反应3NO2H2O=NO2HNO3,是氧化还原反应。2(2021浙江6月选考,8)关于反应K2H3IO69HI=2KI4I26H2O,下列说法正确的是()AK2H3IO6发生氧化反应
5、BKI是还原产物C生成12.7 g I2时,转移0.1 mol电子D还原剂与氧化剂的物质的量之比为71答案D解析反应中K2H3IO6中I元素的化合价降低,得电子发生还原反应,A错误;KI中I由HI变化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;12.7 g I2的物质的量为0.05 mol,根据反应的化学方程式,每生成4 mol I2转移7 mol电子,则生成0.05 mol I2时转移电子的物质的量为0.087 5 mol,C错误;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量
6、之比为71,D正确。3(2021湖南,8)KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为6I211KClO33H2O6KH(IO3)25KCl3Cl2。下列说法错误的是()A产生22.4 L(标准状况)Cl2时,反应中转移10 mol eB反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为116C可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉D可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO的存在答案A解析该反应中只有碘元素的价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中的5价,每个碘原子失去5个电子,即6I260e,又因化学方程式中6I23Cl2,故3Cl260e,即Cl220e,所以产生22.4
7、 L(标准状况)Cl2即1 mol Cl2时,反应中应转移20 mol e,A错误;该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该化学方程式的计量数可知,11KClO36I2,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为116,B正确;漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C正确;食盐中IO可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H、I发生归中反应:IO5I6H=3I23H2O,生成的I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO的存在,D正确。4.2021全国甲卷,26(1)(3)碘(紫黑色固体,微溶于水
8、)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:(1)I2的一种制备方法如图所示:加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为_,生成的沉淀与硝酸反应,生成_后可循环使用。通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为_;若反应物用量比1.5时,氧化产物为_;当1.5后,单质碘的收率会降低,原因是_。(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,若生成1 mol I2,消耗的KI至少为_mol。I2在KI溶液中可发生反应:I2II。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_。答案(1)2AgIFe=2AgF
9、e22IAgNO3FeI2Cl2=I2FeCl2I2、FeCl3I2被过量的Cl2进一步氧化(3)4防止单质碘析出解析(1)由流程图可知悬浊液中含AgI,AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag,FeI2易溶于水,在离子方程式中能拆,故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgIFe=2AgFe22I,生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中。通入Cl2的过程中,因I还原性强于Fe2,Cl2先氧化还原性强的I,若氧化产物只有一种,则该氧化产物只能是I2,故反应的化学方程式为FeI2Cl2=I2FeCl2;若反应物用量比1.5时即Cl2过量,先氧化完全部I再氧化Fe2,恰好将全部I和Fe2氧化,故氧
10、化产物为I2、FeCl3;当1.5即Cl2过量特别多,多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应,单质碘的收率会降低。(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,化学方程式为4KI2CuSO4=2CuII22K2SO4,若生成1 mol I2,则消耗的KI至少为4 mol;反应中加入过量KI,I浓度增大,可逆反应I2II平衡右移,增大I2溶解度,防止I2结晶析出,有利于蒸馏时制得高纯碘。角度二氧化还原反应的计算52020全国卷,26(3)(4)(5)(3)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种
11、物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为_。(4)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为_mol;产生“气泡”的化学方程式为_。(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是_(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1 000 kg该溶液
12、需消耗氯气的质量为_ kg(保留整数)。答案(3)2Cl2HgO=HgCl2Cl2O(4)1.25NaHCO3NaHSO4=CO2Na2SO4H2O(5)ClOCl2H=Cl2H2O203解析(3)由新制的HgO和Cl2反应制备Cl2O,由于该反应为歧化反应,所以只有氯元素的化合价发生变化,由0价变为1价和1价,所以反应的化学方程式为2Cl2HgO=HgCl2Cl2O。(4)由题意知,在NaClO2生成ClO2的过程中,发生歧化反应,NaClO2既是氧化剂,又是还原剂,4NaO24O2,NaO2Na,每生成4 mol ClO2,需消耗5 mol NaClO2,所以每生成1 mol ClO2,需
13、消耗 mol(即1.25 mol) NaClO2。产生的气泡的成分为CO2,反应的化学方程式为NaHCO3NaHSO4=CO2Na2SO4H2O。(5)“84消毒液”遇到酸性清洁剂能发生氧化还原反应:ClOCl2H=Cl2H2O,Cl2有毒,故“84消毒液”不能和酸性清洁剂混用。1 000 kg溶液中NaOH溶液的质量为m(NaOH)1 000 kg1%10 kg,设反应中消耗Cl2的质量为x kg,则:2NaOHCl2=NaClNaClOH2O80 71x kg x kg需要NaOH溶液的质量为(10x)kg。溶液的质量NaOH溶液的质量Cl2的质量,1 000 kg(10x)kgx kg,
14、解得x203。62016全国卷,28(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)答案1.57解析NaClO2在杀菌消毒的过程中被还原为Cl,则1 mol NaClO2得到电子的物质的量为4 mol,1 mol Cl2被还原为Cl时得到电子的物质的量为2 mol,故1 g NaClO2得到电子的物质的量为 mol,根据“有效氯含量”的定义可知,NaClO2的有效氯含量为1.57。考向一复杂氧化还原反应的分析1工业上以铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸
15、为原料生产重铬酸钠(Na2Cr2O72H2O),其主要反应为4FeOCr2O38Na2CO37O28Na2CrO42Fe2O38CO22Na2CrO4H2SO4Na2SO4Na2Cr2O7H2O下列说法正确的是()A反应和均为氧化还原反应B反应的氧化剂是O2,还原剂是FeOCr2O3C高温下,O2的氧化性大于Fe2O3小于Na2CrO4D生成1 mol的Na2Cr2O7时共转移6 mol电子答案B解析反应中有元素化合价的变化,所以是氧化还原反应,而反应中没有元素化合价的变化,所以不是氧化还原反应,故A错误;反应中,氧气中氧元素得电子化合价降低,所以氧化剂是氧气,铁元素和铬元素失电子化合价升高,
16、所以还原剂是FeOCr2O3,故B正确;反应中,氧化剂是氧气,还原剂是FeOCr2O3,所以氧气的氧化性大于Na2CrO4和Fe2O3,故C错误;由化学方程式4FeOCr2O38Na2CO37O28Na2CrO42Fe2O38CO2可知,生成1 mol Na2CrO4时,参加反应的O2的物质的量为 mol,反应中O元素由0价降低为2价,电子转移的物质的量为参加反应的氧气的物质的量的4倍,转移电子的物质的量为 mol43.5 mol,所以反应中每生成1 mol Na2CrO4时电子转移3.5 mol,反应不是氧化还原反应,所以生成1 mol的Na2Cr2O7时转移7 mol电子,故D错误。2高铁
17、酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂,工业上采用向KOH溶液中通入氯气,然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4,发生反应:Cl2KOHKClKClOKClO3H2O(未配平);2Fe(NO3)33KClO10KOH=2K2FeO46KNO33KCl5H2O。下列说法正确的是()A若反应中n(ClO)n(ClO)51,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为21B反应中每消耗4 mol KOH,吸收标准状况下22.4 L Cl2C氧化性:K2FeO4KClOD若反应的氧化产物只有KClO,则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2答案D解析若反应中n(ClO)n(ClO
18、)51,根据得失电子守恒和原子守恒得8Cl216KOH=10KCl5KClO8H2OKClO3,Cl2既作氧化剂又作还原剂,KCl是还原产物,KClO和KClO3为氧化产物,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为53,故A错误;根据A分析反应得出8Cl216KOH,因此每消耗4 mol KOH,吸收氯气2 mol,即标准状况下44.8 L,故B错误;根据反应比较氧化性,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,因此氧化性:KClOK2FeO4,故C错误;若反应的氧化产物只有KClO,则Cl2KClO,根据反应得到3KClO2K2FeO4,因此得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2,故
19、D正确。3(2020烟台高三教学质量检测)向含Fe2、I、Br的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知:ba5,线段表示一种含氧酸,且和表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是()A线段表示Fe2的变化情况B线段发生反应的离子方程式为I25Cl212OH=2IO10Cl6H2OC根据图像可计算a6D原溶液中c(Fe2)c(I)c(Br)213答案B解析向仅含Fe2、I、Br的溶液中通入过量氯气,还原性:IFe2Br,首先发生反应:2ICl2=I22Cl,I反应完毕,再发生反应:2Fe2Cl2=2Fe32Cl,Fe2反应完毕,又发生反应:2BrCl2=Br22Cl
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