2018年高考化学分类题库 (17)

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考点4 氧化还原反应

一、选择题

1.(2018·北京高考·9)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )

【命题意图】本题考查了实验基本操作,意在考查学生通过实验现象分析反应原理的能力。

【解析】选C。A项,将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,产生白色沉淀,随后变为红褐色,发生的反应有Fe 2++2OH -Fe(OH)2↓,

4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,与氧化还原反应有关;B项,将石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,是因为Cl2与水反应生成盐酸和HClO,石蕊溶液遇酸变红,同时HClO因强氧化性而具有漂白性,能使溶液迅速褪色,与氧化还原反应有关;C项,Na2S 溶液滴入 AgCl 浊液中,发生沉淀转化,生成更难溶的Ag2S沉淀,与氧化还原反应无关;D项,热铜丝插入稀硝酸中,产生无色气体,随后变为红棕色,发生的反应有3Cu+8HNO3(稀)2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O,2NO+O22NO2,与氧化还原反应有关。

2.(2018·江苏高考·10)下列说法正确的是 ( )

A.氢氧燃料电池放电时化学能全部转化为电能

B.反应4Fe(s)+3O2(g)2Fe2O3(s)常温下可自发进行,该反应为吸热反应

C.3 mol H2与1 mol N2混合反应生成NH3,转移电子的数目小于6×6.02×1023

D.在酶催化淀粉水解反应中,温度越高淀粉水解速率越快

【命题意图】本题考查能量转化、反应自发性、氧化还原反应以及化学反应速率等知识,较易。

【解析】选C。A项,能量在转化中不可能仅以一种形式转化,电池放电除了化学能转化为电能外,还有热能、光能等,错误;B项,该反应的气体被消耗,熵减少,但是能自发,故一定属于放热反应,错误;C项,N2与H2合成NH3属于可逆反应,1 mol N2生成2 mol NH3的过程中,由于N2不可以完全转化,故转移电子数小于6 mol,正确;D项,酶在高温下会发生变性而失去催化活性,在高温下,淀粉水解速率反而变小,错误。

二、非选择题

3.(2018·北京高考·28)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。

资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。

(1)制备K2FeO4(夹持装置略)

①A为氯气发生装置。A中反应方程式是(锰被还原为Mn2+)。

②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。

③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl 2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH

2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有。

(2)探究K2FeO4的性质

①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:

i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能

产生(用方程式表示)。

ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是。

②根据K2FeO4的制备实验得出:氧化性Cl2Fe-(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和Fe-的氧化性强弱关系相反,原因是。

③资料表明,酸性溶液中的氧化性Fe->Mn-,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Fe->Mn-。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案: 。

【命题意图】本题考查了实验方案设计与评价、含铁化合物、Cl2、氧化还原反应等的相关知识,意在考查化学实验设计与科学探究能力、分析问题和解决问题的能力。

【解题关键】解答本题需要注意以下点:

(1)装置C中存在过量KOH,Cl2能与KOH反应。

(2)K2FeO4具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,根据氧化还原反应原理可知,铁元素价态降低,生成Fe3+。

【解析】(1)①A中KMnO4与浓盐酸反应,锰被还原为Mn2+,故反应方程式是2KMnO 4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O。②Cl2中混有HCl,可用饱和食盐

水除去,故除杂装置B为。③由图示信息,溶液中有KOH,故还有Cl2与KOH之间的歧化反应:Cl 2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(2)①“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4Fe -+20H+4Fe3++3O2↑+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。

②K 2FeO4的制备实验中,溶液呈碱性,发生反应3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH

2K2FeO4+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:Cl2>Fe-。实验Ⅱ中加入了盐酸,溶液的酸碱性发生变化,Cl2和Fe-的氧化性强弱关系发生变化。③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Fe-,溶液振荡后呈浅紫色一定是Mn-的颜色,说明Fe-将Mn2+氧化成Mn-,所以该实验方案能证明氧化性Fe->Mn-。(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(Fe-)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)①2KMnO 4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O

③Cl 2+2OH-Cl-+ClO-+H2O

(2)①i.Fe3+4Fe -+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O

ii.排除ClO-的干扰

②>溶液的酸碱性不同

③能证明,理由:Fe-在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是Mn-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)

4.(2018·江苏高考·20)NO x(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NO x是环境保护的重要课题。

(1)用水吸收NO x的相关热化学方程式如下:

2NO 2(g)+H2O(l)HNO3(aq)+HNO2(aq) ΔH=-116.1 kJ·mol-1

3HNO 2(aq)HNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l) ΔH=75.9 kJ·mol-1

反应3NO 2(g)+H2O(l)2HNO3(aq)+NO(g)的ΔH= kJ·mol-1。

(2)用稀硝酸吸收NO x,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:

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