高考化学分类解析-氧化还原反应.doc

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高考化学分类解析－氧化还原反应

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高考化学分类解析－氧化还原反应

．（08全国Ⅱ卷）(NH4)2SO4在高温下分解，产物是SO2、H2O、N2和NH3。在该反应的化学方程式中，化学计量数由小到大的产物分子依次是( )
A．SO2、H2O、N2、NH3 B．N2、SO2、H2O、NH3
C．N2、SO2、NH3、H2O D．H2O、NH3、SO2、N2
解析：此题实际上是考查化学方程式的配平，(NH4)2SO4NH3＋N2＋SO2＋H2O，反应中：N：－3→0，化合价变化总数为6，S：＋6→＋4，化合价变化数为2，根据化合价升高和降低的总数相等，所以应在SO2前配3，(NH4)2SO4前面配3，NH3前面配4，H2O前面配6，最后计算反应前后的O原子个数相等。配平后的化学方程式为：3(NH4)2SO44NH3↑＋N2↑＋3SO2↑＋6H2O。
答案：C。
．（08宁夏卷）
为测试一铁片中铁元素的含量，某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验（以下数据为多次平行实验测定结果的平均值）：
方案一：将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，测得生成氢气的体积为580mL（标准状况）；
方案二：将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中，将反应后得到的溶液用0.02000mol·L-1
的KMnO4溶液滴定，达到终点时消耗了25.00mL KMnO4溶液。
请回答下列问题：
(1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(2)在滴定实验中不能选择　　　　　　　式滴定管，理由是　　　　　　　　　；
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算，铁片中铁的质量分数依次为　　　　　　和
　　　　　　；（铁的相对原子质量以55.9计）
(4）若排除实验仪器和操作的影响因素，试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。
①方案一　　　　　(填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是　　　　　　　；
②方案二　　　　　(填“准确”“不准确”“不一定准确”），理由是　　　　　　　。
解析：（1）Mn：＋7→＋2，改变数为5，Fe：＋2→＋3，改变数为2，根据化合价升降的总数相等，所以在Fe2(SO4)3前配5，MnSO4强配2，然后在根据方程式两边的原子个数相等配平其它元素的原子。配平后的化学方程式为：2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===5Fe2(SO4)3＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O。
(2）不能选用碱式滴定管，因为碱式滴定管的下端有一段橡皮管，以被酸性的kmno4氧化而被腐蚀。
(3）由电子守恒得：方法一：×2＝×2，m(Fe)＝1.45g，Fe的质量分数为：×100％。方法二：×1＝0.02000mol·L-1×0.025L×5，m(Fe)＝0.140g，×100％＝×100％。
(4）①不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。
②不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确
答案：(1)2；10；8；5 ；2；1；8。
(2)碱；KMnO4是强氧化剂，它会腐蚀乳胶管
(3)×100％；×100％。
(4)①不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。
②不一定准确。如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低；如果上述情况均不存在，则结果准确。
注：本小题属于开放性试题，若考生回答“准确”或“不准确”且理由合理，可酌性给分。例如：考生回答
方案一准确，因为铁片中不存在能与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属，也不存在铁的氧化物
方案一不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应生成氢气的其他金属，会导致结果偏高；如果存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物，会导致结果偏低
方案二准确，铁片溶于稀硫酸后，除Fe2+外，其他可能存在的金属离子在酸性溶液中均不能被高锰酸钾氧化，也不存在氧化铁
方案二不准确，如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属，生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏高；如果存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物，千百万的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化，会导致结果偏低
．（08海南卷）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（ ）
A．2mol B．1 mol C．0.5mol D．0.25mol
解析：此题主要考查氧化还原反应的配平：Zn＋HNO3(稀)Zn(NO3)2＋NH4NO3＋H2O，Zn：0→＋2，化合价改变值为：(2－0)×1＝2，N：＋5→－3，化合价的改变值为：(5＋3)×1＝8，根据化合价升降总值相等得：在Zn(NO3)2前配4，NH4NO3前配1，然后根据反应前后各元素的原子个数相等，找出其他物质的系数。配平后的化学方程式为：4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，当生成1mol的Zn(NO3)2时，被还原的HNO3为0.25mol。
答案：D。
．（08上海卷）下列物质中，只有氧化性、只有还原性，既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是（ ）
A．F2、K、HCl B．Cl2、Al、H2 C．NO2、Na、Br2 D．O2、SO2、H2O
解析：元素具有最高价时只有氧化性，注意F2没有最高化合价，元素具有最低化合价时只有还原性，而处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。
答案：A
．（08上海卷）已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( )
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3 C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4
解析：在已知反应中氯元素的化合价：＋1→＋5和＋1→－1，既然NaClO2也有类似的反应，即氯元素的化合价既有升高，也有降低，选项A中均降低；选项B、C与题意相符；选项D化合价均升高，但选项C中NaClO不是最终产物。
答案：B
．（08上海卷）某反应体系的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)请将Au2O3之外谁反应物与生成物分别填入以下空格内。

(2)反应中，被还原的元素是_______，还原剂是____________。
(3)将氧化剂与还原剂填入空格中，并标出电子转移的方向和数目。

(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白后布匹“脱氯剂”，Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl，则还原剂与氧化剂物质的量之比为__________。
解析：因为Au2O3为反应物，则Au2O必定为生成物，在Au2O3中Au的化合价为＋3，Au2O中Au的化合价为＋1，即Au在反应中化合价降低，则另一种元素的化合价必定升高，在Na2S2O3中S的化合价为＋2，Na2S4O6中S的化合价为2.5价，所以Na2S2O3为反应物，Na2S4O6为生成物，根据化合价的升降总数相等，在Na2S4O6前配2，由S守恒，可知Na2S2O3前配4，Au2O3和Au2O前分别配1，再根据Na＋守恒，则生成物中必定为NaOH，且配平系数为4，则H2O为反应物，在其前面配2，配平后的化学方程式为：Au2O3＋4Na2S2O3＋2H2O===Au2O＋2Na2S4O6＋4NaOH。
答案：(1)Au2O3、Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH。
(2)Au(+3)；Na2S2O3。

(3)

(4)1∶4。
．（08重庆卷）下列做法中用到物质氧化性的是（ ）
A．明矾净化水 B．纯碱除去油污
C．臭氧消毒餐具 D．食醋清洗水垢
解析：臭氧能够杀菌，是由于臭氧具有强氧化性，能使细菌结构被破坏。
答案：C。
．（08广东卷）氮化铝（AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14）广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3＋＋N2＋3C2AlN＋3CO合成。下列叙述正确的是（ ）
A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂
B．上述反应中，每生成1molAlN需转移3mol电子
C．AlN中氮元素的化合价为＋3
D．AlN的摩尔质量为41g
解析：N的化合价：0→－3，化合价降低，N2作氧化剂，C的化合价：0→＋2，化合价升高，C作还原剂；Al的化合价无改变，所以既不是氧化剂也不是还原剂；AlN的摩尔质量为41g·mol－1。
答案：B
．（08天津卷）（1）配平氧化还原反应方程式：
＿＿ C2O42-+＿＿MnO4-+＿＿H+＝ ＿＿CO2+＿＿Mn2++＿＿H2O
(2）称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KOH、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的物质的量为＿＿＿mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全，此时溶液颜色由＿＿变为＿＿。该溶液中还原剂的物质的量为＿＿＿mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为＿＿＿。KHC2O4的质量分数为＿＿＿。
解析：（1）C：＋3→＋4，改变量（4－3）×2＝2，Mn：＋7→＋2，改变量（7－2）×1＝5，根据化合价升降总数相等，所以在C2O42－前配5，MnO4－前配2，根据C和Mn原子守恒，分别在CO2和Mn2＋前配10和2，再由电荷守恒在H＋前配16，最后根据离子方程式两边的H个数相等在水前面配8，经检验离子方程式两边的氧原子相等。
(2）①由H＋＋OH－ ===H2O知，n(H＋)=n(OH－)＝0.25mol·L－1×0.02L＝0.005mol。
②原溶液无色，而KMnO4为紫红色，所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时，溶液呈紫红色。
由电子守恒得：n(还)×2＝0.1mol·L－1×0.016L×5，n(还)＝0.004mol。
③由于实验时所取溶液均为配置时的，所以①、②中计算的数据均为配置溶液中溶质的，由①得：2n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)=0.05mol，由②得：n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)=0.04mol，解上述两个方程式得：n(H2C2O4·2H2O)＝0.01mol，n(KHC2O4)＝0.03mol，H2C2O4·2H2O的质量分数为：×100%=21%，KHC2O4的质量分数为：×100%＝64%。
答案：（1）5 2 16 10 2 8
(2）①0.005；②无色；紫红色；0.004。 ③21％；64％。
．（08全国Ⅰ卷）实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl：用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。
请回答：
(1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3）若用2.5g软锰矿（含MnO280％）进行上述实验，计算KMnO4的理论产量。
(4）KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2该反应的化学方程式是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5）上述制得的KMnO4产品0.165g，恰好与0.335g纯Na2C2O4反应完全，计算该KMnO4的纯度。
解析：（1）主要考查氧化还原方程式的缺项配平，先根据化合价的升降总数相等，在MnO2和K2MnO4前分别配3，KClO3和KCl前分别配1，再根据H和O原子数确定生成物中还有水。配平后的化学方程式为：3MnO2＋6KOH＋KClO3KCl＋3K2MnO4＋3H2O。
(2）主要考查离子方程式的书写和缺项配平。3MnO42－＋4H+===MnO2↓＋2MnO4－＋2H2O。
(3）由上述的两个反应式可知：3MnO2 ～ 2KMnO4
87×3 2×158
2.5g×80％ x
= ，x＝2.42g。
(4）溶液中的Mn2＋、K＋、Na＋与SO42－分别组合成MnSO4、K2SO4、Na2SO4，配平后的化学方程式为：2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4===K2SO4＋2MnSO4＋5Na2SO4＋10CO2↑＋8H2O。
(5）n(Na2C2O4)＝＝0.0025mol，由上述的方程式可知n(KMnO4)＝0.001mol，m(KMnO4)＝0.158g，KMnO4的纯度为：×100%=95.76％。
答案：略。

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高考化学分类解析－氧化还原反应

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