高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第2章化學(xué)物質(zhì)及其變化第7講氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用教案

這是一份高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第2章化學(xué)物質(zhì)及其變化第7講氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用教案，共20頁。
氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)的核心理論，是從元素價態(tài)視角認(rèn)識元素及其化合物性質(zhì)的工具，氧化還原反應(yīng)的規(guī)律(價態(tài)規(guī)律、強弱規(guī)律、先后規(guī)律、守恒規(guī)律)在解決氧化還原反應(yīng)實際問題的應(yīng)用中，起著舉足輕重的作用。高考試題在化學(xué)工藝流程或?qū)嶒灳C合題中考查了氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用，要求考生閱讀并獲取有關(guān)信息，識別有效證據(jù)、處理轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)，并分析實驗數(shù)據(jù)，要求考生利用氧化還原反應(yīng)中“守恒規(guī)律”處理實驗數(shù)據(jù)，解決相關(guān)實際問題。氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用體現(xiàn)《中國高考評價體系》中對理解與辨析、分析與推測、歸納與論證、探究與創(chuàng)新等關(guān)鍵能力的要求。
氧化還原反應(yīng)中存在諸多規(guī)律，如強弱規(guī)律、轉(zhuǎn)化規(guī)律、先后規(guī)律、守恒規(guī)律等，復(fù)習(xí)過程中，理解并應(yīng)用這些規(guī)律分析問題是學(xué)好氧化還原反應(yīng)知識的關(guān)鍵。
物質(zhì)的氧化性(或還原性)的強弱與得失電子的難易程度有關(guān)，與得失電子的數(shù)目無關(guān)，但外界因素(如反應(yīng)條件、反應(yīng)物濃度、酸堿性等)也影響物質(zhì)的氧化性(或還原性)。例如，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 在酸性條件下具有強氧化性，但在中性或堿性條件幾乎不表現(xiàn)氧化性。要求考生根據(jù)對問題情境的分析，運用抽象與聯(lián)想、歸納與概括等思維方法來組織、調(diào)動相關(guān)的知識與能力，結(jié)合具體實例判斷物質(zhì)的氧化性(或還原性)的強弱，或根據(jù)物質(zhì)的氧化物(或還原性)的強弱，推測化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生。
角度1 判斷物質(zhì)氧化性、還原性的強弱
(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理判斷(主要)
一般情況，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。
(2)根據(jù)元素周期表和金屬活動順序表判斷
①根據(jù)元素周期表判斷
同主族元素對應(yīng)單質(zhì)的氧化性從上到下逐漸減弱，對應(yīng)陰離子的還原性逐漸增強。
同周期元素對應(yīng)單質(zhì)的還原性從左到右逐漸減弱，氧化性逐漸增強。
②根據(jù)金屬活動順序表判斷
(3)根據(jù)產(chǎn)物中元素價態(tài)的高低判斷
①相同條件下，不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價態(tài)高的其氧化性強。例如：
②相同條件下，不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價態(tài)低的其還原性強。例如：
(4)根據(jù)電化學(xué)知識判斷
①利用原電池判斷：一般情況，原電池中金屬電極的還原性：負(fù)極>正極。
②利用電解池判斷：陰極上優(yōu)先放電陽離子的氧化性強，對應(yīng)單質(zhì)的還原性弱。
(5)根據(jù)外界條件判斷
①濃度：同一種物質(zhì)濃度越大，氧化性(或還原性)越強。例如，氧化性：濃H2SO4>稀H2SO4，濃HNO3>稀HNO3，還原性：濃HCl>稀HCl。
②溫度：同一種物質(zhì)，溫度越高其氧化性越強。例如，熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。
③酸堿性：同一種物質(zhì)，所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(還原性)越強。例如，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 在堿性、中性條件下，幾乎不表現(xiàn)氧化性，但在酸性條件下表現(xiàn)氧化性，且酸性越強，其氧化性也越強。
(2021·遼寧沈陽檢測)現(xiàn)有下列反應(yīng)：
①Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O；
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；
③2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；
④2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H＋。
下列有關(guān)性質(zhì)的比較中正確的是( )
A．氧化性：Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) > Cl2> Fe3＋
B．氧化性：Cl2> Br2> Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7))
C．還原性：SO2Fe2＋
A [根據(jù)氧化還原反應(yīng)中“性質(zhì)強弱規(guī)律”判斷，氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。①氧化性：Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) > Cl2，還原性：Cl－>Cr3＋；②氧化性：Br2> Fe3＋，還原性：Fe2＋>Br－；③氧化性：Cl2> Br2，還原性：Br－>Cl－；④氧化性：Fe3＋>SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，還原性：SO2>Fe2＋，綜上所述，氧化性：Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) > Cl2> Br2> Fe3＋>SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，還原性：SO2>Fe2＋> Br－> Cl－>Cr3＋，故正確答案為A。]
[強化1] (2021·廣東深圳三校聯(lián)考)已知下列反應(yīng)：
反應(yīng)Ⅰ：C2O3＋6HCl(濃)===2CCl2＋Cl2↑＋3H2O
反應(yīng)Ⅱ：5Cl2＋I(xiàn)2＋6H2O===10HCl＋2HIO3
下列說法正確的是( )
A．反應(yīng)Ⅰ中HCl是氧化劑
B．反應(yīng)Ⅱ中Cl2發(fā)生氧化反應(yīng)
C．氧化性：C2O3>Cl2>HIO3
D．還原性：CCl2>HCl>I2
C [反應(yīng)Ⅰ中氯元素的化合價升高，則HCl為還原劑，A項錯誤；反應(yīng)Ⅱ中氯元素的化合價降低，則Cl2發(fā)生還原反應(yīng)，B項錯誤；由氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性可知，反應(yīng)Ⅰ中氧化性：C2O3>Cl2，反應(yīng)Ⅱ中氧化性：Cl2>HIO3，則氧化性：C2O3>Cl2>HIO3，C項正確；由還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性，反應(yīng)Ⅰ中還原性：HCl>CCl2，反應(yīng)Ⅱ中還原性：I2>HCl，則還原性：I2>HCl>CCl2，D項錯誤。]
角度2 判斷氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行
若已知物質(zhì)的氧化性(或還原性)的強弱，依據(jù)性質(zhì)“強弱規(guī)律”可判斷氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行，其根本依據(jù)是“氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物”。此類試題側(cè)重考查考生的理解與辨析能力、分析與推測能力等，要求考生結(jié)合氧化還原反應(yīng)中“強弱規(guī)律”及已知信息，判斷氧化還原反應(yīng)能否進(jìn)行，充分體現(xiàn)了化學(xué)中物質(zhì)觀、反應(yīng)觀、變化觀等思想觀念。
(2021·黑龍江哈師大附中檢測)常溫下，在溶液中可能發(fā)生以下反應(yīng)：
①H＋＋Z－＋XO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ―→X2＋＋Z2＋H2O(未配平)
②2M2＋＋R2===2M3＋＋2R－
③2R－＋Z2===R2＋2Z－
由此判斷下列說法正確的是( )
A．常溫下反應(yīng)2M2＋＋Z2===2M3＋＋2Z－不可以自發(fā)進(jìn)行
B．R元素在反應(yīng)②中被氧化，在反應(yīng)③中被還原
C．反應(yīng)①配平后，H2O的化學(xué)計量數(shù)為8
D．還原性強弱順序為H＋＞Z－＞R－＞M2＋
C [根據(jù)題給三個反應(yīng)可得氧化性：XO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) >Z2> R2>M3＋，則Z2可氧化M2＋生成M3＋，A項錯誤；②中R元素化合價降低被還原，③中R元素化合價升高氧化，B項錯誤；反應(yīng)①配平可得：16H＋＋10Z－＋2XO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ===2X2＋＋5Z2＋8H2O，C項正確；根據(jù)還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物，由題給反應(yīng)可得還原性：M2＋>R－>Z－>X2＋，D項錯誤。]
[強化2] (2021·北京四中檢測)已知還原性：Cl－氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑>還原產(chǎn)物，綜合上述微粒的氧化性與還原性關(guān)系可判斷，溶液中可發(fā)生：Z2＋2A2＋ === 2A3＋＋2Z－，D項正確。]
3．(2021·江蘇南通調(diào)研)實驗室制取少量N2常利用的反應(yīng)是NaNO2＋NH4Cl eq \(=====,\s\up15(△)) NaCl＋N2↑＋2H2O，關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是( )
A．NaNO2是還原劑
B．生成1 ml N2時轉(zhuǎn)移6 ml電子
C．NH4Cl中的N元素被氧化
D．N2既是氧化劑又是還原劑
C [NaNO2中N由＋3價降低到0價，NH4Cl中N由－3價升高到0價，則NaNO2是氧化劑，NH4Cl是還原劑，A項錯誤；由A項分析可知，生成1 ml N2時轉(zhuǎn)移的電子為3 ml，B項錯誤；NH4Cl中N化合價升高，則N被氧化，C項正確；N2是反應(yīng)產(chǎn)物，則N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物，D項錯誤。]
4．(2021·安徽蚌埠質(zhì)檢)氰氨化鈣，俗稱石灰氮，是一種高效的土壤消毒劑，其制備的化學(xué)方程式為：CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，下列說法正確的是( )
A．CO為氧化產(chǎn)物，H2為還原產(chǎn)物
B．CaCN2含有共價鍵，屬于共價化合物
C．HCN既是氧化劑又是還原劑
D．每消耗10 g CaCO3轉(zhuǎn)移電子0.4 ml
C [CO由HCN生成，C化合價不變，既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物，A項錯誤；CaCN2中存在活潑金屬Ca，含有離子鍵，屬于離子化合物，B項錯誤；HCN被氧化生成CaCN2，被還原生成H2，則HCN既是氧化劑又是還原劑，C項正確；10 g CaCO3為0.1 ml，完全反應(yīng)生成0.1 ml H2，則轉(zhuǎn)移0.2 ml 電子，D項錯誤。]
5．(2021·山東濰坊模擬)某溫度下，將1.1ml I2加入到KOH溶液中，反應(yīng)后得到KI、KIO、KIO3的混合溶液。經(jīng)測定IO－與IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的物質(zhì)的量之比是2∶3。下列說法錯誤的是( )
A．I2在該反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑
B．I2的還原性大于KI的還原性，小于KIO和KIO3的還原性
C．該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.7 ml
D．該反應(yīng)中，被還原的碘元素與被氧化的碘元素的物質(zhì)的量之比是17∶5
B [該反應(yīng)中，I由0價變?yōu)椋?價、＋5價和－1價，則I2既是氧化劑又是還原劑，A項正確；該反應(yīng)中，I2是還原劑，KI是還原產(chǎn)物，KIO和KIO3是氧化產(chǎn)物，故還原性：I2＞KI，I2＞KIO(或KIO3)，B項錯誤；發(fā)生的反應(yīng)為11I2＋22KOH===17KI＋2KIO＋3KIO3＋11H2O，有11 ml I2參與反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移17 ml 電子，故1.1 ml I2反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.7 ml，C項正確；由C項反應(yīng)方程式可知，被還原的碘元素與被氧化的碘元素的物質(zhì)的量之比是17∶5，D項正確。]
6．(2021·黑龍江雞西檢測)有下列三個反應(yīng)：
①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I(xiàn)2；
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；
③C2O3＋6HCl===2CCl2＋Cl2↑＋3H2O。
下列說法正確的是( )
A．反應(yīng)①②③的氧化產(chǎn)物分別是I2、Fe3＋、CCl2
B．根據(jù)以上方程式可以得到氧化性Cl2＞Fe3＋＞C2O3
C．在反應(yīng)③中當(dāng)1 ml C2O3參加反應(yīng)時，2 ml HCl被氧化
D．可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2
C [①、②中氧化產(chǎn)物分別是I2、Fe3＋，③中氧化產(chǎn)物為Cl2，A項錯誤；據(jù)氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物，由③可得氧化性：C2O3＞Cl2，B項錯誤；③中1 ml C2O3參加反應(yīng)時，2 ml HCl被氧化同時生成1 ml Cl2，C項正確；由②可得還原性：Fe2＋＞Br－，則少量Cl2與FeBr2反應(yīng)時，要先氧化Fe2＋生成Fe3＋，D項錯誤。]
7．(2021·遼寧沈陽六校聯(lián)考)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至過量，觀察到產(chǎn)生白色沉淀CuI，溶液變?yōu)樽厣?，再向反?yīng)后的混合物中不斷通入SO2氣體，溶液逐漸變?yōu)闊o色。下列分析中正確的是( )
A．通入SO2后溶液逐漸變?yōu)闊o色，體現(xiàn)了SO2的氧化性
B．上述實驗條件下，物質(zhì)的還原性：Cu＋>I－>SO2
C．通入SO2時，SO2與I2反應(yīng)，I2作還原劑，H2SO4是氧化產(chǎn)物
D．滴加KI溶液時，當(dāng)有2 ml I－參加反應(yīng)，則生成1 ml 白色沉淀
D [CuSO4溶液中加入過量KI溶液，生成CuI沉淀，發(fā)生反應(yīng)為2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2，再通入SO2氣體，發(fā)生反應(yīng)：SO2＋I(xiàn)2＋2H2O===H2SO4＋2HI，SO2作還原劑，體現(xiàn)還原性，A項錯誤；據(jù)還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物可得，還原性：SO2＞I－，B項錯誤；SO2與I2反應(yīng)時，SO2是還原劑，I2是氧化劑，C項錯誤；由反應(yīng)2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2可知，2 ml I－參與反應(yīng)時，生成1 ml CuI，D項正確。]
8．(2021·黑龍江哈爾濱九中檢測)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種環(huán)保、高效、多功能飲用水處理劑，制備流程如圖所示：
下列敘述錯誤的是( )
A．用K2FeO4作水處理劑時，既能殺菌消毒又能凈化水
B．反應(yīng)Ⅰ中尾氣可用FeCl2溶液吸收再利用
C．反應(yīng)Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2
D．該條件下，物質(zhì)的溶解性：Na2FeO4＜K2FeO4
D [K2FeO4具有強氧化性，能使細(xì)菌體內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生變性而具有殺菌消毒作用，還原得到的Fe3＋發(fā)生水解，生成Fe(OH)3膠體具有凈水作用，A項正確；Ⅰ中尾氣為Cl2，具有氧化性，可用FeCl2溶液吸收生成FeCl3，B項正確；Ⅱ中FeCl3與NaClO、NaOH反應(yīng)生成Na2FeO4和NaCl，NaClO是氧化劑，F(xiàn)eCl3是還原劑，據(jù)得失電子守恒推知，二者的物質(zhì)的量之比為3∶2，C項正確；Na2FeO4溶液中加入飽和KOH，得到K2FeO4粗晶體，說明溶解性：Na2FeO4>K2FeO4，D項錯誤。]
9．(2021·江西上饒檢測)LiAlH4、NaBH4是有機合成中的常用試劑，遇水均能劇烈反應(yīng)釋放出H2，如：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。LiAlH4在125℃時分解為LiH、H2和Al。下列說法正確的是( )
A．NaBH4與D2O反應(yīng)，所得氫氣的摩爾質(zhì)量為4 g·ml－1
B．LiAlH4與水反應(yīng)時，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2
C．1 ml LiAlH4在125℃時完全分解，轉(zhuǎn)移3 ml電子
D．NaBH4與乙醛作用生成乙醇，NaBH4作氧化劑
C [NaBH4與D2O反應(yīng)生成NaBO2和HD，則所得氫氣的摩爾質(zhì)量為3 g·ml－1，A項錯誤；LiAlH4與水反應(yīng)時，LiAlH4是還原劑，H2O是氧化劑，據(jù)得失電子守恒可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1，B項錯誤；LiAlH4在125℃時分解為LiH、H2和Al，該反應(yīng)為2LiAlH4 eq \(=====,\s\up15(125℃)) 2LiH＋3H2↑＋2Al，則1 ml LiAlH4完全分解生成1 ml Al，轉(zhuǎn)移3 ml 電子，C項正確；NaBH4與乙醛作用生成乙醇，乙醛發(fā)生了還原反應(yīng)，NaBH4則發(fā)生氧化反應(yīng)，故NaBH4作還原劑，D項錯誤。]
10．(2021·湖南株洲質(zhì)檢)含氰化物的廢液亂倒或與酸混合，均易生成有劇毒且易揮發(fā)的氰化氫。工業(yè)上常采用堿性氯化法來處理高濃度氰化物污水，發(fā)生的主要反應(yīng)為：CN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)。下列說法錯誤的是(其中NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)( )
A．Cl2是氧化劑，CO2和N2是氧化產(chǎn)物
B．上述離子方程式配平后，氧化劑、還原劑的化學(xué)計量數(shù)之比為2∶5
C．該反應(yīng)中，若有1 ml CN－發(fā)生反應(yīng)，則有5NA電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
D．若將該反應(yīng)設(shè)計成原電池，則CN－在負(fù)極區(qū)發(fā)生反應(yīng)
B [該反應(yīng)中，Cl由0價降低到－1價，C由＋2價升高到＋4價，N由－3價升高到0價，則Cl2是氧化劑，CO2和N2是氧化產(chǎn)物，A項正確；根據(jù)得失電子守恒、原子及電荷守恒配平可得：2CN－＋8OH－＋5Cl2===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O，Cl2是氧化劑，CN－是還原劑，二者的化學(xué)計量數(shù)之比為5∶2，B項錯誤；1 ml CN－發(fā)生反應(yīng)時，消耗2.5 ml Cl2，則有5NA個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，C項正確；該反應(yīng)中CN－發(fā)生氧化反應(yīng)，若設(shè)計成原電池，則CN－在負(fù)極區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，D項正確。]
11．(2021·河南羅山調(diào)研)氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中有著重要的應(yīng)用。請按要求寫出相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
(1)將含SO2的廢氣通入含F(xiàn)e2＋(催化劑)的溶液中，常溫下可使SO2轉(zhuǎn)化為SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，其總反應(yīng)為2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4。上述總反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步反應(yīng)的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，寫出第二步反應(yīng)的離子方程式____________________。
(2)pH＝3.6時，碳酸鈣與硫酸鋁反應(yīng)可制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液。若溶液的pH偏高，則堿式硫酸鋁產(chǎn)率降低且有氣泡產(chǎn)生，用化學(xué)方程式表示其原因： ______。
(3)ClO2是一種高效安全的殺菌消毒劑。氯化鈉電解法生產(chǎn)ClO2工藝原理示意圖如下：
①寫出氯化鈉電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________。
②寫出ClO2發(fā)生器中的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向及數(shù)目： __________。
③ClO2能將電鍍廢水中的CN－氧化成兩種無毒氣體，自身被還原成Cl－。寫出該反應(yīng)的離子方程式： __________________________________________。
解析 (1)總反應(yīng)中Fe2＋作催化劑，由此可知第一步反應(yīng)中生成的Fe3＋在第二步反應(yīng)中又被SO2還原為Fe2＋，故第二步反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H＋。
(2)若溶液的pH偏高，則堿式硫酸鋁產(chǎn)率降低且有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因用化學(xué)方程式表示為3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。
(3)①根據(jù)電解原理，氯化鈉電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl－＋3H2O eq \(=====,\s\up15(通電),\s\d12( )) 3H2↑＋ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ；②二氧化氯發(fā)生器中氯酸鈉被還原為ClO2，HCl被氧化為氯氣，反應(yīng)過程為2NaClO3＋4HC2e－l===2ClO2↑＋2NaCl＋Cl2↑＋2H2O；
③ClO2能將電鍍廢水中的CN－氧化成兩種無毒氣體，自身被還原成Cl－。該反應(yīng)的離子方程式為2ClO2＋2CN－===2CO2＋2Cl－＋N2。
答案 (1)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H＋
(2)3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑
(3)①Cl－＋3H2O eq \(=====,\s\up15(通電),\s\d12( )) 3H2↑＋ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))
②2NaClO3＋4HC2e－l===2ClO2↑＋2NaCl＋Cl2↑＋2H2O
③2ClO2＋2CN－===2CO2＋2Cl－＋N2
12．(2021·湖南三湘教育聯(lián)盟聯(lián)考)在氧化還原反應(yīng)中，氧化過程和還原過程是同時發(fā)生的兩個半反應(yīng)。已知：
①半反應(yīng)式：Cu2O＋2e－＋2H＋===2Cu2＋＋H2O
②五種物質(zhì)：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI
③Fe2＋＋MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋ eq \x(X) ―→Fe3＋＋Mn2＋＋H2O(未配平)
下列判斷正確的是( )
A．①中半反應(yīng)式發(fā)生的是還原反應(yīng)
B．②中五種物質(zhì)中能使①順利發(fā)生的物質(zhì)為Fe2(SO4)3
C．MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5e－＋4H2O===Mn2＋＋8OH－是反應(yīng)③的一個半反應(yīng)
D．幾種物質(zhì)的氧化性強弱順序為：MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＞Cu2＋＞Fe3＋
B [①中Cu元素由＋1價升高到＋2價，該反應(yīng)為氧化反應(yīng)，A項錯誤；①發(fā)生氧化反應(yīng)，②中物質(zhì)若使①能順利發(fā)生，則應(yīng)具有氧化性，該物質(zhì)是Fe2(SO4)3，B項正確；將③配平可得：5Fe2＋＋2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋8H＋===5Fe3＋＋2Mn2＋＋4H2O，故反應(yīng)③是一個半反應(yīng)為8H＋＋MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5e－===Mn2＋＋4H2O，C項錯誤；Fe3＋的氧化性強于Cu2＋，D項錯誤。]
13．(2021·河南部分重點校聯(lián)考)把圖2中的紙片補充到圖1中，可得到一個完整的氧化還原反應(yīng)的離子方程式(未配平)。下列對該反應(yīng)的說法不正確的是( )
A．IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 作氧化劑
B．1 ml Mn2＋參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移5 ml電子
C．還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2∶5
D．配平后H＋、Mn2＋的化學(xué)計量數(shù)分別為4、2
D [圖1中Mn2＋是反應(yīng)物，則含Mn元素的MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 是生成物，Mn2＋是還原劑，應(yīng)與具有氧化性的IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 反應(yīng)，生成還原產(chǎn)物IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，故IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 是氧化劑，A項正確；Mn由＋2價升高到＋7價，故1 ml Mn2＋參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移5 ml 電子，B項正確；Mn2＋是還原劑，IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 是氧化劑，I由＋7價降低到＋5價，據(jù)得失電子守恒可知，Mn2＋與IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 的物質(zhì)的量之比為2∶5，C項正確；根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平可得：2Mn2＋＋5IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋3H2O===2MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5IO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋6H＋，則H＋、Mn2＋的化學(xué)計量數(shù)分別為6、2，D項錯誤。]
14．Ca(NO2)2(亞硝酸鈣)是易溶于水的無色晶體，可用作混凝土中鋼筋的防護劑。
(1)Ca(NO2)2的制備方法很多。
①實驗室可用反應(yīng)Ca(NO3)2＋2CaFe2O4＋4NO eq \(=====,\s\up15(△)) 3Ca(NO2)2＋2Fe2O3制備Ca(NO2)2，該反應(yīng)中被氧化的N原子與被還原的N原子的物質(zhì)的量之比為__________。
②用石灰乳吸收硝酸工業(yè)尾氣中氮氧化物制備Ca(NO2)2，其中NO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(NO2)2和Ca(NO3)2的化學(xué)方程式為_____________________________________，經(jīng)過濾得到含Ca(NO2)2的溶液為液態(tài)產(chǎn)品。
(2)測定某液態(tài)產(chǎn)品中NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 含量的步驟如下：
①步驟4中反應(yīng)的離子方程式為：_________________________________________。
②步驟5中反應(yīng)的離子方程式為：_________________________________________。
③若步驟5滴定至終點時消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL，則液態(tài)產(chǎn)品中NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的含量為______________(單位g·L－1，最后結(jié)果保留一位小數(shù))。
解析 (1)①該反應(yīng)中，Ca(NO3)2中＋5價N變成＋3價生成Ca(NO2)2，NO中＋2價N變成＋3價生成Ca(NO2)2，則被氧化的N原子與被還原的N原子的物質(zhì)的量之比2∶1。
②NO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(NO2)2和Ca(NO3)2，N元素由＋4價變成＋3價和＋5價，根據(jù)得失電子守恒及原子守恒寫出化學(xué)方程式：4NO2＋2Ca(OH)2===Ca(NO3)2＋Ca(NO2)2＋2H2O。
(2)①步驟3所得溶液加入硫酸酸化，步驟4中加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液還原NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ，在酸性條件下，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、Fe2＋、H＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO、Fe3＋和H2O：NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋3Fe2＋＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
②步驟5用K2Cr2O7溶液滴定剩余Fe2＋，F(xiàn)e2＋被氧化生成Fe3＋，Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) 被還原生成Cr3＋，結(jié)合得失電子守恒、原子守恒及電荷守恒寫出離子方程式：6Fe2＋＋Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。
③與K2Cr2O7反應(yīng)的n(Fe2＋)＝6n(K2Cr2O7)＝6×0.020 0 ml·L－1×20.00 mL×10－3L·mL－1＝2.400×10－3ml，與NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 反應(yīng)的n(Fe2＋)＝0.100 0 ml·L－1×25.00 mL×10－3L·mL－1－2.400×10－3ml＝1.000×10－4ml，則NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 的含量為
eq \f(\f(1.000×10－4,3) ml×62 g·ml－1,10.00 mL×\f(10.00 mL,250.0 mL)×10－3 L·mL－1) ≈5.2 g·L－1。
答案 (1)①2∶1 ②4NO2＋2Ca(OH)2===Ca(NO3)2＋Ca(NO2)2＋2H2O
(2)①NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋3Fe2＋＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
②6Fe2＋＋Cr2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(7)) ＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O ③5.2
考向1
強弱規(guī)律及應(yīng)用(分析與推測能力)
考向2
轉(zhuǎn)化規(guī)律及應(yīng)用(理解與辨析能力)
考向3
先后規(guī)律及應(yīng)用(分析與推測能力)