【精准解析】2021高考化学(江苏专用)一轮试题：专题4 氧化还原反应

滴定次数
0.1000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液读数(mL)
滴定前
滴定后
1
0.10
20.20
2
1.32
21.32
3
1.05
20.95
③计算样品中 MnSO4·H2O 的质量分数(写出计算过程)。 答案 (2)③消耗(NH4)2Fe(SO4)2 标准溶液平均值为 20.00mL MnSO4·H2O~[Mn(PO4)2]3-~Fe2+ n(MnSO4·H2O)=n(Fe2+)=20.00×10-3L×0.1000mol·L-1=2×10-3mol 样品中 MnSO4·H2O 的质量分数为:(2×10-3mol×169g·mol-1)/1.0000g×100%=33.8%
却的蒸馏水,摇匀并静置,再加入 10mLKF 溶液(足量,掩蔽 Fe3+),摇匀,然后加入酚酞作为指示剂,用
0.5000mol·L-1 的 NaOH 溶液滴定过量的盐酸直至终点,消耗 NaOH 溶液 16.00mL。
(1)步骤②采用“滴入”而不是一次性加入 H2O2 溶液氧化 Fe2+,目的是
。
(2)步骤④K2Cr2O7 溶液滴定 Fe2+时发生反应的离子方程式为
(2)实验室常用氧化还原法测定 MnSO4·H2O 晶体的纯度,原理如下:
2Mn2++NO3- +4PO43−+2H+
2[Mn(PO4)2]3-+NO2- +H2O
NH4++NO2-
N2↑+2H2O
3
[Mn(PO4)2]3-+Fe2+ Mn2++[Fe(PO4)2]3称取 MnSO4·H2O 样品 1.0000g,溶于适量水,以磷酸作配位剂,加入适量硝酸铵,在 220~240℃下充分反应。然 后以 N-苯代邻氨基苯甲酸作指示剂,用 0.1000mol·L-1 硫酸亚铁铵标准溶液滴定生成的[Mn(PO4)2]3-至终点。 重复操作 3 次,记录数据如下表:
生沉降
(2)Cl-+H2O H2↑+ClO-
(3)3NaClO+2FeCl3+10NaOH 2Na2FeO4+9NaCl↓+5H2O NaClO>Na2FeO4>FeCl3 (4)FeO42−、Cl(5)在 Na2FeO4 溶液中加入饱和 KOH 溶液,导致 c2(K+)·c(FeO42−)>Ksp(K2FeO4),析出 K2FeO4 晶体。
专题 4 氧化还原反应
【考情探究】
备考篇提纲挈领
课 考点 标 解 解读 读
考情分析
备考指导
氧化还原反应的概念、原理及应用 1.理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用 2.掌握氧化还原反应的基本概念和基本规律 3.能正确书写化学方程式,并能根据质量守恒定律进行有关计算 本专题设题形式有化工流程题、实验综合题或化学反应原理综合题等,通常有两种考法: 一、氧化还原化学(离子)方程式的书写:①根据信息或题设情景写氧化还原化学(离子)方程式;②根据信息或 题设情景写原电池或电解池的总反应式,其实质也属于氧化还原反应的范畴 二、氧化还原反应相关计算:通常是根据题给数据,利用得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行相关计算, 确定物质组成或求算纯度或确定化学式中原子个数之比等 本专题涉及的具体内容灵活多变,但是其核心——“守恒思想”始终贯穿首尾,此类题属于“较难题”,学生 通过适当练习完全可以掌握其要领 2021 年高考备考重点应关注“以元素化合物知识为载体,以物质的量为中心、以得失电子守恒为依据的基本 计算”。预计 2021 年高考这类题还会出现
。
(3)步骤⑤用 NaOH 溶液滴定时,已达滴定终点的判断依据是
。
(4)盐基度是衡量聚合硫酸铁质量的一个重要指标{聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m 中盐基度
=
3
((OFeH3-+) )×100%}。通过计算确定产品的盐基度(写出计算过程)。
答案 (1)减少 H2O2 的分解损失
(2)Cr2O72−+6Fe2++14H+
色
蓝)
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A.①中:2Al+2OH-+2H2O 2AlO2- +3H2↑ B.根据上述实验判断,NaNO3 的氧化性强于水 C.②中:Al+3NO3- +6H+ Al3++3NO2↑+3H2O D.③中使湿润 pH 试纸变蓝的气体是 NH3
回答下列问题:
(1)高温反应后,铝土矿中的氧化物均转变为相应的氯化物,由 Al2O3、C 和 Cl2 反应生成 AlCl3 的化学方程式
为
。
(2)“废渣”的主要成分是
。
答案 (1)Al2O3+3C+3Cl2 (2)NaCl、FeCl2
2AlCl3+3CO
2.烟气(主要污染物 SO2、NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的 SO2、NOx 是环境保护的重要课题。
(1)次氯酸钠不稳定,温度较高时会分解生成 NaClO3,该反应的化学方程式为 。
(2)控制合适的条件有利于提高 SO2 的吸收率(脱硫率)。
①脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应之一为:SO2+2OH写出该反应的离子方程式: 。
SO32−+H2O;另一个为氧化还原反应,请
答案 (1)3NaClO 2NaCl+NaClO3 (2)①SO32−+ClO- SO42−+Cl-或 SO2+ClO-+2OH- SO42−+H2O+Cl-
。
(2)“反应”中部分物质的浓度变化如右图所示,该反应的离子方程式为
。
(3)双氧水中 H2O2 的含量可以用酸性 KMnO4 溶液来测定,测定时 MnO4- 被还原成 Mn2+,测定反应的离子方程式
为
。
(4)pH=6 时,(NH4)2S2O8 溶液与足量 MnSO4 反应有 MnO2 沉淀生成,过滤后所得滤液中含硫微粒均为 SO42−,该反应
2Cr3++6Fe3++7H2O
(3)当滴入最后一滴 NaOH 溶液时,溶液由无色变为红色且半分钟内红色不褪去
(4)n(Fe3+)=6n(Cr2O72−)=6×0.1000mol·L-1×20.00×10-3L=1.200×10-2mol n(OH-)=0.5000mol·L-1×25.00×10-3L-0.5000mol·L-1×16.00×10-3L=4.500×10-3mol
②铬和铝及其化合物的化学性质相似。
③无水三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化。氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)难溶于乙醚,易溶于水和乙醇, 易水解。
回答下列问题:
(1)“还原”阶段可用烟道气中 SO2 代替 NaHSO3 溶液,并充分利用资源。写出用 SO2 时发生反应的离子方程
式:
。用离子方程式表示调节溶液 pH 不超过 8 的原因
3.(2018 盐城期中,18)[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(聚合硫酸铁,PFS)广泛用于饮用水等的净化处理。一种制备 PFS 并测定其盐基度的步骤如下:
①称取一定量的 FeSO4·7H2O 溶于适量的水和浓硫酸中。 ②在不断搅拌下,以一定的滴速滴入 30%的 H2O2 溶液,至 FeSO4 被充分氧化。
【真题探秘】
1
基础篇固本夯基 【基础集训】 考点 氧化还原反应的概念、原理及应用
1.工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3,含有 Fe2O3、SiO2 等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程如下:
已知:
物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3 FeCl2 NaCl
沸点/℃ 57.6(易水解) 180(升华) 300(升华) 1023 801
(1)用碳酸钠溶液吸收 NO2 的过程会产生 NaNO2 和 NaNO3,写出相关化学反应方程式:
。
(2)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝酸钠和硫酸钠混合溶液,可使
NO3- 变为 NH4+。电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性和选择性均起到重要作用。 ①其他条件不变,向其中一份电解液中投入一定量 NaCl,去除 NH4+的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著 降低。可能的原因是
。
②其他条件不变,只改变溶液的 pH,NO3- 去除率如图所示,pH 升高时,去除率 。
,可能的原因是
答案 (1)Na2CO3+2NO2 NaNO2+NaNO3+CO2
(2)①水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气(或游离氯),与 NH4+发生氧化还原反应,生成 N2,从而使 NH4+从水 溶液中得到去除
【综合集训】
综合篇知能转换
1.(2020 届南通栟茶中学学情监测一,11)根据表中信息判断,下列选项正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
②
Cl2、FeBr2
K2SO4、MnSO4… FeCl3、FeBr3
③
KClO3、HCl
Cl2…
A.第①组反应的其余产物仅为 H2O B.第②组反应中 Cl2 与 FeBr2 的物质的量之比不大于 1∶2 C.第③组反应中生成 1molCl2,转移电子 2mol D.氧化性由强到弱顺序为 Cl2>Fe3+>Br2 答案 B 2.[2020 届连云港新海中学学情检测二,18(2)③]以软锰矿(主要成分为 MnO2)和硫锰矿(主要成分为 MnS)为 原料制备硫酸锰晶体的工艺流程如下:
的离子方程式为
。
答案 (1)2NH4HSO4 (NH4)2S2O8+H2↑
(2)S2O82−+2H2O
2SO42−+H2O2+2H+
(3)2MnO4- +5H2O2+6H+
2Mn2++5O2↑+8H2O
(4)S2O82−+Mn2++2H2O
2SO42−+MnO2↓+4H+
2.[2020 届扬州中学开学测试,16(1)(2)①]由次氯酸钠碱性废水(含有杂质 Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程 如下:
。
答案 (1)Cr2O72−+3SO2+2H+ Cr(OH)3+OH- CrO2- +2H2O
2Cr3++3SO42−+H2O
创新篇守正出奇
创新集训
1.(2018 北京朝阳一模,12)某同学进行如下实验(溶液的浓度均为 1mol/L)。
实验
①
②
③
产生无色气泡,液 产生无色气泡(能
现象 产生无色气泡 面上方呈浅红棕 使湿润 pH 试纸变
盐基度=3×4.510.200×0×101-03m-2molol×100%=12.50% 产品的盐基度为 12.50%
应用篇知行合一
4
【应用集训】
1.(2020 届南通调研,17)双氧水是常见的氧化剂、消毒剂,一种制取双氧水的流程如下:
(1)“电解”后生成(NH4)2S2O8,该反应的化学方程式为
3.[2019 启东、海门、通州联考,19(1)]科学研究发现,铬的化合物有毒,对环境有很大的危害。Cr(+6 价) 有致癌作用,其毒性是 Cr(+3 价)毒性的 100 倍。某科研小组采用如下方案对含铬的废水进行处理和回收利 用。
5
已知:①在酸性条件下用 NaHSO3 可将+6 价 Cr 还原成+3 价。
。
(3)“氧化”时发生反应的ห้องสมุดไป่ตู้学方程式为
由强到弱的顺序为
。
,Na2FeO4、FeCl3、NaClO 氧化性
(4)“过滤”所得滤液中,除 OH-外,一定存在的阴离子为
(填离子符号)。
(5)试从沉淀溶解平衡的角度解释“转化”得以顺利实现的原因
。
答案 (1)K2FeO4 具有强氧化性,故能杀菌消毒,其还原产物 Fe3+水解产生 Fe(OH)3 胶体,能吸附水中悬浮物产
③经聚合、过滤等步骤制得液态产品:PFS 溶液。
④称取步骤③中产品 1.5000g 置于 250mL 锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热至沸,趁热加入稍过量的 SnCl2 溶 液(Sn2++2Fe3+ 2Fe2++Sn4+),多余的 SnCl2 用 HgCl2 氧化除去,再加入由硫酸、磷酸组成的混酸及指示剂,立 即用 0.1000mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定生成的 Fe2+(K2Cr2O7被还原为 Cr3+),滴至终点时消耗 K2Cr2O7溶液 20.00mL。 ⑤另称取步骤③中产品 1.5000g 置于 250mL 聚乙烯锥形瓶中,加入 25mL0.5000mol·L-1 盐酸、20mL 煮沸后冷
②降低 随着 pH 的升高,催化剂的催化活性明显下降(催化剂表面吸附的物质种类不同,酸碱度影响催化剂
的活性)(其他合理答案也得分)
3.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。实验室模拟工业生产 K2FeO4 的流程如下:
2
(1)K2FeO4 既能杀菌消毒,又能沉降水中悬浮物,其原因是
。
(2)无隔膜法电解饱和 NaCl 溶液制备 NaClO 总反应的离子方程式为