考点4 氧化还原反应 1、（2013·广东高考·10）下列应用不涉及氧化还原反应的是 A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B.工业上电解熔融状态Al2O3制备Al C.工业上利用合成氨实现人工固氮 D.实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3 【解题指南】解答本题可以按以下思路进行：
【解析】选D。 选项 具体分析 结论  A Na2O2用作呼吸面具的供氧剂时，Na2O2中O从-1价既升到0价又降到-2价，所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂。 属于氧化还原反应  B 电解熔融状态Al2O3制备Al时，Al2O3中Al从+3价降到0价，O从-2价升到O价。 属于氧化还原反应  C 工业上合成氨是
利用N2和H2反应生成NH3，也是属于固氮中的一种，其中N从0价降到-3价，H从价升到+1价。 属于氧化还原反应  D 2NH4Cl+ Ca(OH)2==CaCl2+2NH3↑+2H2O，无化合价变化。 属于非氧化还原反应   2、（2013·海南高考·6）6．将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100 mol·L-1MO2+溶液中，恰好完全反应，
则还原产物可能是 A. M B. M2+ C．M3+ D. MO2+[来源:学科网] 【解析】根据电子得失守恒，设M的化合价变为x，则（5-x）×0.02×0.1=0.06，可得x=+2。 【答案】B （2013·上海高考·15） 3、下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。 已知：2KMnO4+16HCl→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是 选项  实验现象  解释或结论   A  a处变蓝，b处变红棕色  氧化性：Cl2>Br2>I2   B  c处先变红，后褪色 [来源:学科网]  氯气与水生成了酸性物质   C  d处立即褪色7  氯气与水生成了漂白性物质   D  e处变红色  还原性：Fe2+>Cl-  15. D【解析】本题通过元素化合物知识，考查考生实验能力和对实验现象的分析、推断能力。a处变蓝、b处变红棕色，说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，可证明氧化性：Cl2＞I2、Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，A项错误；C处先变红，说明氯气与水生成酸性物质，后褪色，则证明氯气与水生成具有漂白性物质，B项错误；d处立即褪色，也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH，C项错误；D处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，证明还原性：Fe2+＞Cl-，D项正确。 4、（2013·上海高考·22）PbO2是褐色固体，受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物，+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2；现将1 mo
l PbO2加热分解得到O2，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2，O2和Cl2的物质的量之比为3：2，则剩余固体的组成及物质的量比是 A．1：1混合的Pb3O4、PbO B．1：2混合的PbO2、Pb3O4 C．1：4：1混合的PbO2、Pb3O4、PbO D．1：1：4混合的PbO2、Pb3O4、PbO AD【解析】本题通过元素化合物转化考查考生计算、分析推理能力。PbO2受热分解得到氧气和铅的氧化物的混合物（Pb为+4、+2价），铅的氧化物的混合物再与盐酸作用时，+4价Pb还原为+2价，Cl-被氧化为Cl2，此时得到溶液为PbCl2溶液，利用“电荷守恒”知1molPbO2在上述转化过程中共
转移2mole-。设该过程得到O2的物质的量为3xmol，则Cl2的物质的量为2xmol，利用电荷守恒可得：3x×4+2x×2＝2，解得x＝0.125，故知1mol PbO2在受热分解过程中产生0.375molO2，利用原子守恒可知受热后的剩余固体中n(Pb):n(O)＝4:5，结合选项可知只有A、D项满足n(Pb):n(O)＝4:5，故答案为：AD。 5、（2013·四川高考·13）13.向27.2g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO 和Cu（NO3）2。在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是 Cu与Cu2O 的物质的量之比为2:1 B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L 产生的NO在标准状况下的体积为4.48L D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol 【解题指南】解答本题时可以按照以下流程：
【解析】选B。根据题意得到的金属离子的沉淀为氢氧化铜0.4mol，根据元素守恒可以确定原混合物中有铜0.2mol有氧化亚铜0.1mol，将溶液变成中性时消耗硝酸1mol，沉淀铜离子只消耗了0.8mol，因此反应过程中硝酸过量0.2mol，由于固体混合物与硝酸的反应为氧化还原反应，该反应过程中铜元素的化合价
均升高为+2价，化合价升高了0.4+0.2=0.6mol，硝酸中氮原子的化合价由+5价降低为+2价，因此生成的一氧化氮的物质的量为0.2mol，根据氮元素守恒可以判断原溶液中硝酸的物质的量为1.2mol浓度为2.4mol.L-1。 6、（2013·上海高考·20）火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反
应为：2CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2 下列说法正确的是 A．SO2既是氧化产物又是还原产物 B．CuFeS2仅作还原剂，硫元
素被氧化 C．每生成1 molCu2S，有4mol硫被氧化 D．每转移1.2 mol电子，有0．2 mol硫被氧化 AD【解析】本题考查氧化还原反应，意在考生考生对概念的理解
和计算能力。由反应方程式知在反应中CuFeS2中Cu化合价降低还原为Cu2S、CuFeS2中1/4的S化合价升高，被氧化为SO2；O2在反应后化合价降低，还原为SO2，因此可知SO2既是氧化产物又是还原产物，A项正确；CuFeS2既是氧化剂又是还原剂，B项错误；每生成1molCu2S，有1molS被氧化，C项错误；利用反应知转移6mole-,有1molS被氧化，D项正确。 7、 (2013· 安徽高考· 7)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为： NaHCO3+H2 HCOONa+H2O。下列有关说法正确的是 A．储氢
、释氢过程均无能量变化 B．NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键 C．储氢过程中，NaHCO3被氧化 D．释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2 【解题指南】根据题给化学方程式从不同角度分析：
【解析】选B。[来源:学科网] 选项 具体分析 结论  A 储氢原理属于化学变化，化学变化的过程总是伴随着能量变化。 错误  B NaHCO3 、HCOONa均属于盐类含离子键，酸根内部含共价键。 正确  C 储氢过程中NaHCO3 中C元素的化合价从+4价降低到+2，被还原。 错误  D 根据化学方程式进行计算求出氢气的体积只有在标准状况下才是2.24L. 错误  8、（2013·上海高考·11）工业上将氨气和空气的混合气体通过铂一铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下VL氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数(NA)可表示为
D【解析】本题通过元素化合物知识考查考生氧化还原反应知识和计算能力。NH3被催化氧化转化为NO，转移电子数为5，由题意可得
5VL/22.4L·mol-1×NA＝n,解之得NA＝22.4n/5V，故答案为：D。 9、（2013·山东高考·7）下列与化学概念有关的说法正确的是[来源:学科网] A．化合反应均为氧
化还原反应 B．金属氧化物均为碱性氧化物 C．催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间D．石油是混合物，其分馏产品汽油为纯净物 【解题指南】解答本题时应注意碱性、酸性氧化物与金属氧化物的关系，碱性氧化物一定是金属氧化物，酸性氧化物不一定是非金属氧化物。 【解析】选C。A项，有些化合反应不属于氧化还原反应，如H2O+CO2 =H2CO3，只有单质参加的化合反应才属于氧化还原反应，A错误；有些金属氧化物不是碱性氧化物，Mn2O7为酸性氧化物，Al2O3为两性氧化物，B错误；催化剂能影响反应速率，改变可逆反应达到平衡的时间，C项正确
；石油的分馏产物汽油为C5-C11的烃，仍为混合物，D项错误。 10、（2013 ·安徽高考· 25） （16分）X、Y
、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表： 元素 相关信息  X X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
 Y Y的基态原子最外层电子排布式为：nsn
npn+2  Z Z存在质量数为23，中子数为12的核素[来源:学科网ZXXK]  W W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色  （1）W位于元素周期表第 周期第 族，其基态原子最外层有 个电子。[来源:学.科.网Z.X.X.K] （2）X的电负性比Y的 （填“大”或“小”）；X和Y的气态氢化物中，较稳定的是 （写化学式）。 （3）写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：
。 （4）在X原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称： 。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分
子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式： 。 【解题指南】解答本题的思路分析如下：
【解析】由题中信息可推知X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe四种元素。⑴Fe位于周期表第4周期第Ⅷ族元素，其基态原子价电子排布式为3d64s2，最外层有2个电子。⑵X(C)、Y(O)位于同一周期，自左向右电负性增大，故X的电负小比Y的小，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故较稳定
的为H2O。⑶Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，在标电子转移的方向和数目时，应注意Na2O2中氧元素化合价一部分升高，一部分降低。⑷本小题为发散型试题，答案不唯一。烃分子中含有两种氢原子的烃较多，如
丙烷（CH3CH2CH3）、丙炔（CH3C≡CH）等，由C、H、O三种元素形成的分子很多，但形成的无机阴离子
只有HCO－3，因此能与HCO－3反应的分子必须为羧酸，如CH3COOH等。 【答案】(1)四 Ⅷ 2 (2)小 H2O
(3)
(4)丙烷(其他合理答案均可) CH3COOH+HCO3-==CH3COO-+CO2↑+H2O(其他合理答案均可) 11、（2013·海南高考·13）13．(8分)[来源:Z,xx,k.Com] 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题： (1)氮元素原子的L层电子数为 ； (2)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为 ； (3)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气。[来源:学科网] 已知：①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -19.5kJ·mol-1 ②N2O4 (1)+ O2(g)= N2(g) + 2H2O(g)
△H2= -534.2kJ·mol-1 写出肼和N2O4 反应的热化学方程式 ； (4)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反
应式为 。 【解析】(2)NH3与NaClO反应中N的化合价升高，Cl的化合价降低得到-1价的氯化钠；
（3）根据盖斯定律推导△H= △H2—△H1 （4）负极反应发生氧化反应，注意碱性条件。 【答案】（1）5[来源:学_科_网Z_X_X_K] （2）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O （3）2 N2H4 （l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048.9kJ/mol （4）N2H4 +4
OH- -4e- =4H2O+ N2↑ 12、（2013·江苏高考·16）(12分)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得
应用广泛的Ca(NO3)2，其部分工艺流程如下：
(1)一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO(g)＋NO2(g)
N2O3(g)，其平衡常数表达式为K= 。 (2)上述工艺中采用气液逆流接触吸收(尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋)，其目的是 ；滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是
(填化学式)。 (3)该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1：1。若n(NO) ：n(NO)＞1：1,则会导致 ；若n(NO) ：n(NO)＜1：1,则会导致 。 (4)生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca(NO3)2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式 。 【参考答案】 (1)k=c(N2O3)/c(NO)·c(NO2) (2)使尾气中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 (3)放气体中NO含量升高 产品Ca(NO2)2中Ca(NO3)2含量升高 (4)3NO2－＋2H＋=NO3－＋2NO↑＋H2O 【分析】本题让元素化合物知识与生产工艺、化学平衡原理结合起来，引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析，化学反应原理在工艺流程的应用，氧化还原反应分析，相关付反应的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度，考查学生对新信息的处理能力。 【备考提示】我们元素化合物知识教学要与基本实验实验、化学反应原理、氧化还原反应、化工生产工艺、日常生活等结合起来，做到学以致用，而不是简单的来回重复和死记硬背。 【解题指南】解答本题时应依据所给流程结合氮氧化物的性质和有关化学原理分析整个过程中发生的化学反应和有关操作。 【解析】 （1）根据反应方程式，书写有关平衡常数表达式； （2）逆流有利于气体的吸收，滤渣应为没有溶解的物质，结合流程中涉及
的相关物质可知滤渣主要成分为氢氧化钙； （3）根据化合价，当一氧化氮和二氧化氮物质的量之比为1：1，刚好转化为 Ca(NO2)2 当一氧化氮多时，一氧化氮将过剩，当二氧化氮多时，
将会有高价氮氧化物生成； （4）Ca(NO2)2转化为 NO，氮化合价降低，其它产物中定有元素化合
价升高，结合质量守恒、电荷平衡和电子守恒书写反应式, 注意酸性条件。 13、（2013·山东高考·29）（16分）偏二甲肼与N2O4 是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应： (CH3)2NNH2 (l)+2N2O4 (l)=2CO2 (g)+3N2(g)+4H2O(g) （Ⅰ）
反应（Ⅰ）中氧化剂是_______. 火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4 (g)
2NO2 (g) （Ⅱ） 一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4 充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________.
若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数________（填“增大”“不变”或“减小”），反应3s后NO2的物质的量为0.6mol，则0~3s内的平均反应速率v（N2O4）
=________mol·L-1·s-1。 （4）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3 。25℃时，将amol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是_____（用离子方程式表示）。向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将______（填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为_______mol·L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 mol·L-1） 【解题指南】解答本题时应注意判断化学平衡状态的标志，原则是从“变量”到“不变量”，不能原来是“不变量”又到了“不变量”。解决有关溶液中的电离平衡问题时，要注意物料守恒和电荷守恒的应用。 【解析】（1）分析元素的化合价可知，氮元素的化合价由N2O4中的+4价，变成了生成物中的N2中的0价，故可知N2O4为氧化剂。（2）由温度升高时，出现红棕色，说明升温平衡向生成NO2的方向移动，即该反应的正反应为吸热反应。（3）作为化学平衡状态的标志，须由原来的“变量”变到“不变量”，方可说明，在恒压条件下，随着反应的进行生成NO2，气体的总的物质的量不断增加，容器的体积增大，故密度变小，当密度不变时，可说明化学反应达到平衡状态，a正确；b图，作为反应热?H，只与这个化学方程式有关，是一个不变量，它不会随着反应“量”的变化而变化，b错误；c图，用化学反应速率判断可逆反应是否达到平衡状态时，一定是“异向”，且它们的速率之比等于化学计量数之比，故c错误。d图，当NO2的转化率不变时，说明v（正）=v（逆），反应达到了平衡状态，d正确。平衡常数是温度的函数，只受温度的影响，故化学平衡常数不变。由题意可知，NO2的化学反应速率，v(NO2)=0.2mol/(L·s)，由化学反应速率之比等于化学计量数之比，得出v(N2O4)=0.1mol/(L·s)。 （4）NH4NO3溶液呈酸性，原因是NH4+发生了水解反应，对应的水解方程式为：NH4++H2O
NH3·H2O+H+。滴加氨水后溶液由酸性变为中性,
水的电离平衡向逆反应方向移动。由Kb＝
=2×10-5mol/L，c(OH－)＝10－7mol/L，则c(NH4＋)＝200c(NH3·H2O)，故n(NH4＋)＝200n(NH3·H2O)，根据电荷守恒可知n(NH4＋)＝n(NO3－)， 则溶液中n(NH4＋)＋n(NH3·H2O)＝a＋
，根据物料守恒，滴加氨水的物质的量浓度c=（a＋
－a）mol÷bL＝
m
ol/L。 【答案】（1）N2O4 （2）吸热（3） a、d 0.1 （4）NH4++H2O
NH3·H2O+H+ 逆向
14、（2013·上海高考·五大题）二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。 完成下列填空： 27．Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1：1，写出Se和浓HNO3的反应方程式________。 28．已知：Se+2H2SO4(浓)→2SO2↑+SeO2+2H2O 2SO2+SeO2+2H2O→Se+2SO42-+4H+ SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是______。 29．回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定： ①SeO2+KI+HNO3→Se+I2+KNO3+H2O ②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI 配平方程式①，标出电子转移的方向和数目。 30．实验中，准确称量SeO2样品0.1500g，消耗了0.2013 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为___。 【答案】（本题共8分） 27.Se+2HNO3(浓)→H2SeO3+NO↑+NO2↑ （2分）； 28. H2SO4（浓
）＞SeO2＞SO2 （1分） 29.
（3分）； 30. 0.925（2分） 【解析】利用题中信息可知Se与浓HNO3反应，Se被氧化为+4价的H2SeO3，HNO3还原为NO与N
O2，利用电子守恒和限定条件（生成NO与NO2的物质的量之比为1:1，即二者计量系数比为1:1）可得方程式。利用氧化性：氧化剂＞氧化产物，结合题中方程式可知氧化性：H2SO4（浓）＞SeO2＞SO2。在反应①I-失电子，转移SeO2，+4价Se得到电子还原为单质Se。利用前面配平的方程式可得关系式：SeO2～2I2～4Na2S2O3,故样品中SeO2的质量分数为：[111g·mol-1×（0.2013mol/L×0.025L）/4]/0.1500g＝0.925。

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