1、专题四 氧化还原反应高考化学(江苏省专用)A组 自主命题江苏卷题组 1.2017江苏单科,18(2)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。(1)碱式氯化铜有多种制备方法方法1:4550 时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl23H2O,该反应的化学方程式为 。五年高考方法2:先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。M的化学式为 。答案(1)4CuCl+O2+8H2O 2Cu2(OH)2Cl23H2O Fe2+解析 本题以碱式氯化铜为载体考查化学方程式的书写。(1)书写化学方
2、程式时,注意配平并标注反应条件。将Cu氧化为Cu2+的微粒应是Fe3+,所以M是Fe3+,则M是Fe2+。审题方法 在解答时要注意CuCl和Cu2(OH)2Cl23H2O中铜元素的化合价是不同的。2.2016江苏单科,18(3),8分,0.485过氧化钙(CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(3)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I-完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:O2 MnO(O
3、H)2 I2 S4 写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:。取加过一定量CaO28H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水样的溶解氧,消耗0.010 00 molL-1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以mgL-1表示),写出计算过程。26O 答案(3)2Mn2+O2+4OH-2MnO(OH)2在100.00 mL水样中I2+2S2 2I-+S4 n(I2)=6.75010-5 molnMnO(OH)2=n(I2)=6.75010-5 moln(O2)=nMnO(OH)2=6.75010-5 mol=3.37510-5 mol水中溶解氧=
4、10.80 mgL-123O 26O 223223(Na S O)(Na S O)2cV1310.010 00mol L13.50 10L2mLL m1212511313.375 1032 l1 000 g100.00 mL 10Lmolg momgL m解析(3)1 mol O2得4 mol e-,1 mol Mn2+失2 mol e-,故O2与Mn2+按物质的量之比12反应。技巧点拨 对于信息型离子方程式的书写,要学会审题,从题目中寻找出有用的信息(反应物、生成物、反应条件),再进行加工处理(是否可拆),进而解决问题。易错警示本题中易错的地方是易忽视水样中溶解氧的单位是mgL-1,故在最后
5、一步的计算过程中要进行相应的单位换算。3.2015江苏单科,18(1)(4),8分,0.604软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4H2O,反应的化学方程式为:MnO2+SO2 MnSO4。(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化 L(标准状况)SO2。(4)准确称取0.171 0 g MnSO4H2O样品置于锥形瓶中,加入适量H3PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.050 0 molL-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00
6、mL。计算MnSO4H2O样品的纯度(请给出计算过程)。答案(1)4.48(4)n(Fe2+)=0.050 0 molL-1=1.0010-3 moln(Mn2+)=n(Fe2+)=1.0010-3 molm(MnSO4H2O)=1.0010-3 mol169 gmol-1=0.169 gMnSO4H2O样品的纯度为:100%=98.8%120.00 mL1 000 mL L0.169 g0.171 0 g解析(1)根据已知方程式,可得n(SO2)=n(MnO2)=0.2 mol,则V(SO2)=4.48 L。117.40 g87 g mol解题关键 抓住氧化还原反应中的得失电子守恒。命题归纳
7、 氧化还原滴定类型的计算题,重点考查学生从文字信息中查找和整理氧化剂与还原剂的正确计量关系的能力,考查学生书写计算步骤的完整性和规范性,对学生的化学素养要求比较高。4.2014江苏单科,20(2)(3),10分,0.30硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。在图示的转化中,化合价不变的元素是 。反应中当有1 mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为 。在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体
8、,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有 。(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为。答案(10分)(2)Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)(2分)0.5 mol(2分)提高混合气体中空气的比例(3分)(3)2H2S 2H2+S2(3分)解析(2)由题中图示知,在该转化过程中,溶液中的H+和Cl-的化合价未变,Cu2+CuSCu2+,Cu元素化合价没有变化。由题意知,O2氧化H2S,根据得失电子守恒有:n(O2)=n(S)=n(H2S)=1 mol=0.5 mol。欲使生成的硫
9、单质中不含CuS,应增大O2的量,把CuS中的S元素氧化为单质S。(3)由题给图可知,下降的曲线为反应物,即H2S;上升的曲线为H2和硫蒸气。若化学方程式为H2S H2+S,则生成物的体积分数应相等,但1 500 完全分解时,带“”的曲线代表的气体的体积分数是带“”的曲线代表的气体的2倍,故生成的只可能是H2和S2,由此可写出化学方程式。121212解题技巧 在物质的循环转化图中,要明确真正的反应物和产物是什么,本题中进入循环体系的物质是H2S和O2,生成的物质是S和H2O,故化学方程式可写成2H2S+O2 2S+2H2O,而Fe3+和Cu2+未被真正消耗,可视为催化剂或中间产物。易错警示 第
10、(3)问中,不能认为化学方程式就是H2S H2+S,否则与题中图示不符,要了解硫的常见同素异形体有S2、S4、S6、S8。5.2013江苏单科,20(2)(3),8分,0.340磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O 20Cu3P+24H3PO4+60H2SO460 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是 。(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与
11、NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在 ;pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是 (用离子方程式表示)。答案(8分)(2)3 mol(3)45.5(介于此区间内的任意值或区间均可)c(HP)c(H2P)3Ca2+2HP Ca3(PO4)2+2H+24O 4O24O 解析(2)题给反应的电子转移情况为:反应中60 mol CuSO4和5 mol P4共同氧化了6 mol P4,其中60 m
12、ol CuSO4氧化的P4的物质的量为6 mol=3 mol。(3)仔细观察题给曲线不难得出制取NaH2PO4应控制pH范围为45.5;pH=8时,溶液中c(HP)c(H2P)。Ca2+与P 结合生成Ca3(PO4)2沉淀,减小了P 浓度,使HP H+P 平衡正向移动,c(H+)不断增大,故最终溶液显酸性。6024 524O 4O34O 34O 24O 34O 解题技巧 氧化还原反应中经常考查氧化剂和还原剂的物质的量的比例关系或氧化产物和还原产物的比例关系,解决这类题的关键是要对氧化还原反应中的各个“角色”非常清楚,如氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物、转移电子数等,这样才能准确作答。方法归纳
13、 图像题关键要看懂图像。看图像分三步:一看面即横、纵坐标含义;二看线即线的“走势”,结合文字信息判断;三看点即起点、拐点、特殊值点、终点等。一般来讲,横、纵坐标表示变化条件和变化结果。如纵坐标为pH,横坐标为温度,则表示温度变化时pH有何种变化。B组 统一命题、省(区、市)卷题组 考点一 氧化还原反应的概念 1.(2016北京理综,10,6分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:结合实验,下列说法不正确的是()A.中溶液橙色加深,中溶液变黄B.中Cr2 被C2H5OH还原C.对比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D.
14、若向中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色27O 24O 27O 答案D 中存在C2H5OH,溶液变为酸性后,K2Cr2O7的氧化性增强,会将C2H5OH氧化,溶液变成绿色。疑难突破 在Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黄色)+2H+平衡体系中,加酸或加碱会使平衡发生移动,但移动过程中并没有发生氧化还原反应,而中溶液变成绿色,是K2Cr2O7将C2H5OH氧化后本身被还原为Cr3+所致。27O 24O 评析 此题借助实验将化学平衡、氧化还原反应联系在一起,综合性强。B项的干扰性较强,难度中上。2.(2014课标,27,15分,)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。回
15、答下列问题:(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式。(2)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)。NaH2PO2为 (填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显 (填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式。(4)H3PO2也可用电渗析法制备,“四室电渗析法”工作
16、原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):写出阳极的电极反应式 。分析产品室可得到H3PO2的原因。早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2:将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室。其缺点是产品中混有 杂质,该杂质产生的原因是 。答案(1)H3PO2 H2P+H+(2)+1 H3PO4 正盐 弱碱性(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3(4)2H2O-4e-O2+4H+阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2P 穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3PO2P H2P
17、 或H3PO2被氧化2O2O34O 2O解析(1)H3PO2为一元中强酸,则其电离方程式为H3PO2 H+H2P。(2)在化合物中,各元素正、负化合价的代数和为零,故H3PO2中P元素化合价为+1价。设氧化产物中P元素的化合价为+x价,依题意并根据得失电子守恒有4(+1)-0=1+x-(+1),解得x=5,故氧化产物为H3PO4。因H3PO2为一元酸,故NaH2PO2为正盐;H3PO2为中强酸,故NaH2PO2溶液呈弱碱性。(3)根据得失电子守恒及原子守恒,可写出P4与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3。(4)由题给装置可知
18、阳极反应式为2H2O-4e-4H+O2。阳极生成的H+穿过阳膜扩散至产品室,与从原料室穿过阴膜扩散至产品室的H2P 反应生成H3PO2。若取消阳膜,合并阳极室和产品室,阳极生成的O2可将H3PO2或原料室扩散来的H2P 氧化,造成产品中混入P 杂质。2O2O2O34O 考点二 氧化还原反应的原理及应用 1.(2015四川理综,1,6分)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是()A.明矾作净水剂 B.甘油作护肤保湿剂C.漂粉精作消毒剂 D.铁粉作食品袋内的脱氧剂答案D A项,明矾作净水剂是因为Al3+水解生成的Al(OH)3胶体有吸附作用;B项,甘油作护肤保湿剂是利用甘油中羟基的亲水性;C项,漂
19、粉精作消毒剂是利用漂粉精溶于水后,ClO-水解生成HClO,HClO具有强氧化性。2.(2017课标,28,15分)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。.酸化、滴定将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2+I2 2I-+S4)。回答下列问题:(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样
20、操作的主要目的是 。(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和 ;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除 及二氧化碳。23O 26O(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a molL-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为 ;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为 mgL-1。(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏 。(填“高”或“低”)答案(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差(2)O2+
21、2Mn(OH)2 2MnO(OH)2(3)量筒 氧气(4)蓝色刚好褪去 80ab(5)低解析 本题考查学生分析实验方案的能力及处理实验结果的能力。(1)扰动水体表面会使水样中溶解氧逸出,使测定结果产生误差。(2)反应中Mn(OH)2作还原剂,O2作氧化剂,依据得失电子守恒可知二者应按物质的量之比21反应。(3)配制Na2S2O3溶液时,若蒸馏水中含有溶解氧会导致后续滴定实验产生误差,故应除去蒸馏水中的溶解氧。(4)由得失电子守恒可得关系式:O22I24Na2S2O3,则100.00 mL水样中含氧量为 mol,即8ab10-3 g,1 000 mL(即1 L)水样中含氧量为80ab mg。(5
22、)滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致代入计算式中Na2S2O3溶液的体积偏小,测定结果偏低。3104ab解题方法发生多步反应时可找出总关系式进行计算。3.(2014课标,36,15分,)磷矿石主要以磷酸钙Ca3(PO4)2H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。图(a)图(b)部分物质的相关性质如下:回答下列问题:(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的%。(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中
23、Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为。现有1 t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸 t。(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是 (填化学式),冷凝塔1的主要沉积物是,冷凝塔2的主要沉积物是 。(4)尾气中主要含有 ,还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液,可除去熔点/沸点/备注白磷44280.5PH3-133.8-87.8难溶于水,有还原性SiF4-90-86易水解 ;再通入次氯酸钠溶液,可除去 。(均填化学式)(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是 。
24、答案(1)69(2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4 3H3PO4+5CaSO4+HF 0.49(3)CaSiO3 液态白磷 固态白磷(4)SiF4、CO SiF4、HF、H2S PH3(5)产品纯度高(浓度大)解析(1)由图(a)可知,生产含磷肥料约占磷矿石使用量的比例为:4%+96%85%80%69%。(2)由题意可得Ca5F(PO4)3与H2SO4反应制H3PO4的反应方程式为Ca5F(PO4)3+5H2SO4 5CaSO4+HF+3H3PO4。由P2O52H3PO4,根据磷原子守恒可知,最多可生产85%的磷酸:1 t30%85%0.49 t。(3)磷灰石与SiO2、过量焦炭反应生成P
25、4,磷元素的化合价降低,故碳元素化合价升高,考虑到焦炭过量,故氧化产物为CO,由原子守恒可知,产物中应有CaSiO3,故炉渣主要成分为CaSiO3。根据题给物质的熔点和沸点数据可判断冷凝塔1的主要沉积物为液态白磷,冷凝塔2的主要沉积物为固态白磷。(4)尾气中主要成分是CO和SiF4,尾气通过纯碱溶液时HF、H2S被吸收,SiF4水解后也被吸收;通过NaClO溶液,NaClO可将具有强还原性的PH3氧化而除去。(5)热法磷酸中,磷灰石P4P2O5H3PO4,制得的H3PO4纯度较高,浓度较大。2 98142C组 教师专用题组 1.(2014山东理综,7,5分)下表中对应关系正确的是()答案B C
26、H2 CH2+HCl CH3CH2Cl是加成反应,A项错误;Zn+Cu2+Zn2+Cu中单质Zn被氧化,C项错误;D项两个反应中水既不是氧化剂也不是还原剂,D项错误。2.(2013天津理综,1,6分)运用有关概念判断下列叙述正确的是()A.1 mol H2燃烧放出的热量为H2的燃烧热B.Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应C.和 互为同系物D.BaSO4的水溶液不易导电,故BaSO4是弱电解质答案B 没有给出氢气燃烧对应的反应环境及生成物的状态,所以放出的热量不一定是燃烧热,A项错误;同系物结构相似,即必须是同类物质,但该项所给物质前者为苯酚,后者为苯甲醇,C项错误;BaSO4水溶液不易
27、导电的原因是BaSO4溶解度小,水溶液中导电离子浓度小,但BaSO4是强电解质,D项错误。一、选择题(每题5分,共20分)1.(2017南通启东中学期初,8)亚硝酸钠(有毒性,易与食盐混淆)是一种常见的工业用盐,广泛用于物质合成、金属表面处理等,物理性质与NaCl极为相似。相关化学性质如图所示,下列说法不正确的是()三年模拟A组 20152017年高考模拟基础题组 时间：15分钟 分值：40分A.NaN3分解时每产生1 mol N2转移6 mol e-B.NaNO2与N2H4的反应中,NaNO2是氧化剂C.可用KI-淀粉试纸和食醋鉴别NaNO2和NaClD.实验室可用NaNO2和NH4Cl溶液
28、混合加热制取氮气答案A A项,分解NaN3的反应为:2NaN3 2Na+3N2,3N2 2e-,每产生1 mol N2应转移 mol e-,故错误;B项,该反应中,NaNO2中N的化合价降低,得电子,故NaNO2是氧化剂,正确;C项,根据题图可知:2N+2I-+4H+2NO+I2+2H2O,淀粉遇I2变蓝,而NaCl与KI不反应,因此可用KI-淀粉试纸和食醋鉴别NaNO2和NaCl,故正确;D项,根据题图可知该项正确。232O2.(2016南通二模,6)工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOH Fe3O4+2H2+4Na”生产金属钠。下列有关说法中正确的是()A.用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离
29、B.将生成的气体在空气中冷却可获得钠C.该反应条件下铁的氧化性比钠强D.每生成1 mol H2,转移的电子数约为46.021023答案D A项,Fe和Fe3O4均可被磁铁吸引,无法用磁铁分离,故错误;B项,生成的气体是H2和钠蒸气,若在空气中冷却,Na会与空气中的O2反应,故错误;C项,该反应中Fe为还原剂,Na为还原产物,应为“该反应条件下铁的还原性比钠强”,故错误;D项,该反应中每生成2 mol H2,转移8 mol电子,故每生成1 mol H2,转移电子数约为46.021023,故正确。3.(2016泰州一模,9)下列指定反应的离子方程式中正确的是()A.NO2溶于水:3NO2+H2O
30、H+N+2NOB.NaClO溶液中ClO-的水解:ClO-+H2O HClO+OH-C.酸性条件下,用H2O2将I-氧化为I2:H2O2+2I-+2H+I2+2H2OD.氯化铝溶液中加入过量的氨水:Al3+4NH3H2O Al+4N+2H2O3O2O4H答案C A项,正确的离子方程式为3NO2+H2O 2H+2N+NO,故错误;B项,正确的离子方程式为ClO-+H2O HClO+OH-,故错误;D项,Al(OH)3能与强碱反应生成Al,与弱碱NH3H2O不反应,故错误。3O2O4.(2016南通二模,9)下列指定反应的离子方程式正确的是()A.向Ag(NH3)2NO3溶液中加入盐酸:Ag(NH
31、3)2+2H+Ag+2N B.向Na2O2中加入足量水:2Na2O2+2H2O 4Na+4OH-+O2C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:Al3+3OH-Al(OH)3D.向Ca(HCO3)2溶液中加入足量澄清石灰水:Ca2+2HC+2OH-CaCO3+C+2H2O4H3O23O 答案B A项,正确的离子方程式为:Ag(NH3)2+2H+Cl-AgCl+2N,故错误;C项,NH3H2O为弱电解质,不能拆开,离子方程式为:Al3+3NH3H2O Al(OH)3+3N,故错误;D项,向Ca(HCO3)2溶液中加入足量澄清石灰水,离子方程式为:Ca2+HC+OH-CaCO3+H2O,故错误。
32、4H4H3O评析 本题考查离子方程式的判断。难度中等。5.2017连云港新海中学期初,16(1)(2)(5分)有一种以黄铜矿和硫黄为原料制取铜和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:注:反应的化学方程式为FeCuS2+S FeS2+CuS,FeCuS2中的S化合价为-2价;反应滤液中的主要成分为CuC。(1)为使反应充分进行,工业上可采取的措施是(写一条);反应生成12 g FeS2转移的电子数为 。2l二、非选择题(每题5分,共20分)(2)反应的离子方程式为。答案(1)粉碎固体 0.1 mol(2)CuS+4Cl-+Cu2+S+2CuC 2l解析(1)反应为两种固体间的反
33、应,可以粉碎固体以增大接触面积,使反应充分进行;反应的电子转移情况为,所以生成12 g FeS2转移的电子数为 1=0.1 mol。(2)由于反应生成FeS2和CuS,再经过反应过滤后,FeS2存在于滤查中,说明反应中被消耗的物质是CuS,再由反应的滤液中的主要成分为CuC,滤渣中含S,故反应的生成物为S和CuC,结合反应前后原子守恒,写出反应的离子方程式为CuS+4Cl-+Cu2+S+2CuC。12 g120 g/mol2l2l2l6.2017苏州期中调研,19(1)(2)(5分)锌及其化合物有着广泛的应用。请回答有关锌及其化合物的有关问题。(1)高温煅烧时,闪锌矿(ZnS)与氧气反应生成Z
34、nO和SO2,其化学方程式为 ,该反应中1 mol 还原剂失去 mol电子。(2)常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如下图所示,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或Zn(OH)42-的物质的量浓度。已知:当c(Zn2+)=10-5molL-1时,可认为Zn2+沉淀完全。由图可以计算得出Zn(OH)2的溶度积常数Ksp=。答案(1)2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2 6(2)10-17解析(1)在反应中1 mol ZnS失去6 mol电子,1 mol O2得到4 mol电子,所以ZnS和O2按物质的量之比23反应,化学方程式为2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2,1 mol还原剂失
35、去6 mol电子。(2)由图可知,当c(Zn2+)=10-5molL-1时,溶液的pH=8,即c(OH-)=10-6 molL-1,则Zn(OH)2的Ksp=c(Zn2+)c2(OH-)=10-17。7.2016南通二模,18(2)(5分)用电解法处理含氮氧化物的废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如图所示(图中电极均为石墨电极)。(2)某小组在右室加入10 L 0.2 molL-1的稀硝酸,用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。实验前,配制10 L 0.2 molL-1稀硝酸需量取约 mL密度为1.4 gmL-
36、1、溶质质量分数为63%的浓硝酸。电解过程中,有部分NO转化为HNO2。实验结束时,测得右室溶液中含3 mol HNO3、0.1 mol HNO2,同时在左室收集到标准状况下28 L H2。计算原气体中NO和NO2的体积比(假设尾气不含氮氧化物,写出计算过程)。答案(2)143根据原子守恒:n(NO)+n(NO2)=3 mol-0.2 molL-110 L+0.1 mol=1.1 mol根据得失电子守恒:0.1 mol1+n(NO)-0.1 mol3+n(NO2)1=2解得n(NO)=0.8 moln(NO2)=0.3 molV(NO)V(NO2)=n(NO)n(NO2)=0.80.3=83。
37、128 L22.4 L mol解析 由公式:c=,可得题给浓硝酸中HNO3的物质的量浓度为 molL-1=14molL-1;根据稀释前后溶质的物质的量不变,可知10 L0.2 molL-1=V(浓HNO3)10-314 molL-1,V(浓HNO3)143 mL。1 000M1 000 1.4 63%638.2015常州前黄中学4月,20(2)(5分)(2)用铜作催化剂脱硫有如下两个过程:在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化,发生的反应为:2SO2+2nCu+(n+1)O2+(2-2n)H2O 2nCuSO4+(2-2n)H2SO4。从环境保护的角度看,催化脱硫的意义为;每吸收标准状
38、况下11.2 L SO2,被SO2还原的O2的质量为 g。利用如图所示电化学装置吸收另一部分SO2,并完成Cu的再生。写出装置内所发生反应的离子方程式:。答案 减少酸雨的形成 8SO2+2H2O+Cu2+4H+S+Cu24O 解析 n(SO2)=0.5 mol,依据2SO2O22H2SO4,可知被SO2还原的O2的质量为:32 gmol-1=8 g。由题图中进料口有SO2、CuSO4、H2SO4,出料口有H2SO4,再结合题意可推出发生反应的离子方程式为SO2+2H2O+Cu2+4H+S+Cu。mVV111.2 L22.4 L mol0.5mol224O 一、选择题(每题5分,共15分)1.(
39、2017南通栟茶中学一检,11)对下列反应:3Fe3O4+28HNO3 9Fe(NO3)x+NO+14H2O判断合理的是()A.Fe(NO3)x中的x为3B.标准状况下产生4.48 L NO,有0.6 mol电子转移C.稀HNO3在反应中只表现氧化性D.磁性氧化铁中的铁元素全部被氧化B组 20152017年高考模拟综合题组 时间：15分钟 分值：30分答案AB A项,依据N或O原子守恒,可推出x为3,故正确。B项,由题中方程式可知H O3 O,有1 mol NO产生,就有3 mol e-转移,现有0.2 mol NO产生,应有0.6 mol e-转移,故正确。C项,稀HNO3在反应中表现氧化性
40、和酸性,故错误。D项,磁性氧化铁中Fe元素有+3、+2两种价态,只有+2价Fe元素被氧化,故错误。5N2N规律总结 在化学方程式的配平中,应遵循三大守恒,即得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒。在氧化还原反应的计算中,抓住“得失电子守恒”,即氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。知识拓展 铁的氧化物主要有三种:FeO,黑色粉末;Fe2O3,红棕色粉末,俗称铁红;Fe3O4,黑色晶体(有磁性),俗名磁性氧化铁,铁元素的化合价为+2、+3价(可以看作FeOFe2O3)。2.(2016泰州一模,11)下列有关说法中正确的是()A.1 mol FeBr2与足量氯气反应时,理论上转移的电子数约为36.0210
41、23B.常温下,pH均为3的三种溶液:HCl溶液,H2SO4溶液,CH3COOH溶液,三种溶液中溶质的物质的量浓度大小顺序为=C.电解熔融AlCl3制取AlD.一定条件下反应Cr2(aq)+H2O(l)2Cr(aq)+2H+(aq)达到平衡后,滴加少量浓硫酸,重新达平衡前,2v正(Cr2)110-3 mol/L,应为,故错误;C项,AlCl3为共价化合物,熔融时没有自由移动的离子,要制取Al,应以Al2O3为原料,故错误;D项,Cr2(aq)+H2O(l)2Cr(aq)+2H+(aq)平衡后,加少量浓H2SO4,平衡逆向移动,未平衡前v逆(Cr)v正(Cr),依据化学计量数关系,可得=,v正(
42、Cr)=2v正(Cr2),则v逆(Cr)v正(Cr2),故正确。1227O 24O 24O 24O 22724(r O)(O)vCvCr正正1224O 27O 24O 27O 命题归纳 本题为化学概念和原理的综合题,涉及氧化还原反应的原理、溶质的物质的量浓度、金属冶炼、平衡移动,要求学生能熟练掌握并运用化学原理。知识拓展 由于还原性由强到弱的顺序为:I-Fe2+Br-Cl-,故向FeBr2溶液中通入少量Cl2时,Fe2+先被氧化,离子方程式为2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-,通入过量Cl2时,反应为2FeBr2+3Cl2 2FeCl3+2Br2;向FeI2溶液中通入少量Cl2时,I-先被氧
43、化,离子方程式为Cl2+2I-I2+2Cl-,通入过量Cl2时,反应为2FeI2+3Cl2 2FeCl3+2I2。3.(2015南京二模,7)下列指定反应的离子方程式中正确的是()A.Cu与浓硝酸反应制备NO2:3Cu+8H+2N 3Cu2+2NO2+4H2OB.NH4Al(SO4)2溶液与过量NaOH溶液反应:Al3+4OH-Al+2H2OC.用银氨溶液检验乙醛中的醛基:CH3CHO+2Ag(NH3)2+2OH-CH3COO-+N+3NH3+2Ag+H2OD.用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2 I2+2OH-3O2O4H答案C A项,得失电子不守恒,原子不守恒,应写为:
44、Cu+4H+2N Cu2+2NO2+2H2O;B项,OH-既能和Al3+反应也能和N 反应,应写为:N+Al3+5OH-NH3H2O+Al+2H2O;D项,酸性环境中不会生成OH-,应写为:2I-+2H+H2O2 I2+2H2O。3O4H4H2O方法总结 在离子方程式的正误判断中除注意得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒外,还要注意离子方程式是否符合客观事实,如物质的拆分是否合理,反应物与产物是否对应,是否遗漏部分反应;同时需要关注反应物“过量”或“少量”时离子方程式是否相同。规律总结Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH:Ca2+HC+OH-CaCO3+H2O;澄清石灰水与少量NaHCO3溶液
45、混合:Ca2+HC+OH-CaCO3+H2O;澄清石灰水与过量NaHCO3溶液混合:Ca2+2HC+2OH-CaCO3+2H2O+C;澄清石灰水(过量或少量)与Ca(HCO3)2溶液混合:Ca2+HC+OH-CaCO3+H2O。3O3O3O23O 3O二、非选择题(共15分)4.2017盐城中学检测,18(1)(2)(3)(5分)氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:(1)试写出吸收剂X与尾气反应的离子方程式:。(2)六水合氯化铁在水中的溶解度如下:温度/01020305080100溶解度(g/100 gH2O)74.481.991.8106.8315.2525.85
46、35.7由FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶体的操作步骤是:通入HCl气体、过滤、洗涤、干燥。(3)常温下,若溶液的pH控制不当,则会使Fe3+沉淀,pH=5时,溶液中c(Fe3+)=molL-1常温下KspFe(OH)3=2.610-39。答案(1)2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-(2)蒸发浓缩、冷却结晶(3)2.610-12解析(1)尾气中含有氯气,由流程图可知,用吸收剂X在吸收塔中吸收氯气,生成氯化铁,所以吸收剂X为氯化亚铁溶液,反应的离子方程式为2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-。(2)由表中数据可知,温度越高,六水合氯化铁的溶解度越大,则可向FeCl3溶液中通入HCl气体后
47、蒸发浓缩,通入HCl气体的目的是抑制Fe3+水解;得到FeCl3浓溶液后再冷却结晶,可析出FeCl36H2O晶体。(3)当溶液pH=5时,溶液中c(OH-)=10-9 molL-1,KspFe(OH)3=c(Fe3+)c3(OH-)=2.610-39,求得c(Fe3+)=2.610-12 molL-1。审题技巧 写吸收剂X与尾气反应的离子方程式时,首先要判断出吸收剂X和尾气分别是什么,结合吸收塔中的产物,可分析出该反应为2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-。本题考查读图分析能力。方法归纳 由FeCl3溶液制得FeCl36H2O晶体中各项操作细节的目的:(1)通入HCl气体的目的是抑制Fe3+水
48、解;(2)过滤时需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;(3)用冰水洗涤FeCl36H2O晶体,目的是洗去杂质,减少FeCl36H2O的溶解损失。(4)低温干燥或减压干燥的目的是防止FeCl36H2O失去结晶水。5.2017泰州姜堰中学检测,20(1)(5分)去除烟气中的氮氧化物(NOx)和水体中的硝酸盐(N)都是环境科学研究的热点。(1)还原脱硝。NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。发生的化学反应是2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)H0。为提高氮氧化物的转化率,可采取的措施是 (任写一条)。利用ClO2氧化氮氧化物的反应
49、过程如下:NO NO2 N2反应的化学方程式是2NO+ClO2+H2O NO2+HNO3+HCl,写出化学反应的化学方程式:;若有11.2 L N2生成(标准状况),共消耗ClO2 g。3O答案(1)增大NH3浓度(或减小压强、降低温度)2NO2+4Na2SO3 N2+4Na2SO4 67.5解析(1)改变条件使平衡正向移动可提高氮氧化物的转化率。根据 O2 ,可推知Na2SO3被氧化生成Na2SO4,则化学方程式为2NO2+4Na2SO3 N2+4Na2SO4;根据关系式:ClO2NO2 N2 1 mol 0.5 mol可知m(ClO2)=1 mol67.5 gmol-1=67.5 g。4N
50、02N12易错警示 提高某反应物的转化率考查的是平衡移动原理。方法归纳 根据得失电子守恒列出关系式是必备的一项技能。6.(2016南通二模,20)(5分)(NH4)2SO4在工农业生产中有多种用途。(1)将黄铜精矿(主要成分为Cu2S)与硫酸铵混合后在空气中进行焙烧,可转化为硫酸铜,同时产生氨气。该反应的化学方程式为。(2)研究硫酸铵的分解机理有利于对磷石膏的开发。在500 下硫酸铵分解过程中得到4种产物,其中含氮物质随时间的变化关系如图所示。写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式,并用单线桥法标出电子转移的方向及数目:。答案(1)2Cu2S+2(NH4)2SO4+5O2 4CuSO4+4NH3+
51、2H2O(2)N2+4NH3+3SO2+6H2O解析(1)由题意知该反应的部分反应物和生成物,再依据原子守恒、得失电子守恒配平。(2)由图甲可知,反应从开始进行到60 min时,(NH4)2SO4由0.4 mol变为0.1 mol,消耗了0.3 mol,NH3由0变为0.4 mol,生成0.4 mol,N2由0变为0.1 mol,生成0.1 mol,故方程式中(NH4)2SO4、NH3和N2前的化学计量数之比为341,即3(NH4)2SO4 4NH3+N2,根据原子守恒即可推导出余下2种生成物为SO2和H2O。方法归纳 书写氧化还原反应的化学方程式时,首先要找到氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产
52、物,然后根据得失电子守恒和原子守恒去配平。解题关键 抓住图甲中反应进行到60 min时的这一特殊点,运用图表准确分析问题是解题的关键。C组 20152017年高考模拟创新题组 1.2017苏锡常镇调研,19(1)(2)实验室以软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量FeO、Fe2O3、MgO和Al2O3杂质)为原料制备高锰酸钾的流程如下图:稀硫酸 KClO3和KOH蒸馏水软锰矿 酸浸 过滤 熔融 浸取 KMnO4 滤液(1)“酸浸”时加热的目的是 ,此过程中发生反应的离子方程式是(任写一条)。(2)“熔融”过程中,MnO2被KClO3氧化成K2MnO4。该反应的化学方程式为。加入的KClO3应过
53、量的原因除了提高MnO2的利用率外,还有 。“熔融”过程应选用的坩埚为 (选填序号)。a.石英坩埚 b.铁坩埚 c.氧化铝坩埚答案(1)加快反应速率 FeO+2H+Fe2+H2O或Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O或MgO+2H+Mg2+H2O或Al2O3+6H+2Al3+3H2O(若写2Fe2+4H+MnO2 Mn2+2Fe3+2H2O等合理答案也可)(2)3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2OKClO3自身会分解b解析(1)“酸浸”时加热是为了加快反应速率,此过程的离子方程式有多种情况,反应物中的FeO、Fe2O3、MgO、Al2O3均可与H+反应,也可以写F
54、e2+和MnO2的氧化还原反应。(2)MnO2被氧化成K2MnO4,则KClO3被还原为Cl-,结合KOH碱性环境,可写出化学方程式为3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O;KClO3自身受热分解,为了保证MnO2充分反应,KClO3应过量;KOH为强碱,选用的坩埚材料应不与其反应,故选b。易错警示 在书写方程式时,一定要看清题目要求写“离子方程式”还是“化学方程式”,切勿因此失分。解题技巧 在分析KClO3应过量的原因时,应联想到学过的实验室用KClO3制备O2的反应:2KClO3 2KCl+3O2,反应过程中KClO3受热会分解,故KClO3应过量。2.2017
55、南通如皋中学检测,19(3)研究碳、氮的单质及其化合物的反应原理对缓解环境、能源危机具有重要意义。(3)某研究小组测得一定条件下NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。在n(NO)/n(CO)=1的条件下,最好控制温度在 左右。若不使用CO,当温度超过600 K时,发现NO的分解率降低,其可能的原因为。用烃催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式:。答案(3)880 K(850 K到900 K之间都算正确)NO分解为N2的反应是放热反应,升高温度更有利于反应向逆反应方向进行4C2H6+14NO2 8CO2+7N2+12H2O解析(3)根据图像可知,在85
56、0900 K之间的某温度,NO转化率最高。600 K时,NO转化率最高,随着温度升高,NO转化率降低说明平衡逆向移动。消除氮氧化物的污染,应将NOx转化为无毒无害的N2,则化学方程式为:4C2H6+14NO2 8CO2+7N2+12H2O。解题关键 NO的分解率即NO的转化率,讨论分解率降低的原因,应从平衡移动的角度分析,再结合横坐标是温度,从热效应的角度分析,此题就能迎刃而解了。解题技巧 C2H6中C为“-3价”,根据得失电子守恒和原子守恒即可配平化学方程式。3.2017苏锡常镇调研考试,20(2)辉铜矿的主要成分是Cu2S,可用于制取金属铜和铜盐。(2)从辉铜矿中浸取铜元素,可用FeCl3
57、作浸取剂。该反应的化学方程式为Cu2S+4FeCl3 2CuCl2+4FeCl2+S,每生成1 mol CuCl2,反应中转移电子的数目为 ;浸取时,在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度。有关反应的离子方程式是 。浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时,铜元素的浸取率的变化如下图,其原因是。353 K时,向FeCl3浸取液中加入CuCl2,能加快铜元素的浸取速率,其反应原理可用化学方程式表示为:,CuCl+FeCl3 CuCl2+FeCl2。答案(2)2 mol或1.2041024 4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O生成的硫覆盖在Cu2S表面,阻碍浸取Cu2S+2CuCl2 4CuCl+S解析(2)
58、根据得失电子守恒有2CuCl24e-,故每生成1 mol CuCl2,转移2 mol电子;反应中Fe3+Fe2+,在有氧条件下,O2能将Fe2+氧化成Fe3+,从而维持Fe3+较高浓度:4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O。根据总反应可知,洗去硫后,铜元素的浸取率提高,说明硫覆盖在Cu2S表面,阻碍了浸取。根据所给的第二步反应中出现反应物CuCl,而总反应式中没有CuCl,说明CuCl是中间产物,即第一步反应中产生CuCl,所以第一步反应的化学方程式为Cu2S+2CuCl2 4CuCl+S。疑难突破 绝大多数的文字描述题答案都隐含在题目中,所以反复读题是有必要的。如该题中的问,铜元素的浸取过程中Cu2S(s)CuCl2(aq),未洗去生成的S时浸取率较低,说明S的存在阻碍了Cu2S被FeCl3溶液溶解。联想CaCO3不能用H2SO4溶解,可推测此问答案是生成的S覆盖在Cu2S表面,阻碍了Cu2S与FeCl3溶液的反应。解题关键 根据问的描述,结合第二步反应中出现的反应物CuCl,易知CuCl是中间产物,是第一步反应生成的,这样即可找全第一步反应的物质:Cu2S+CuCl2 CuCl+S,然后配平即可。
