2022届高中化学《统考版》一轮复习学案：微专题·大素养·5 拓展性氧化还原反应在高考中的创新应用 WORD版含解析.docx

1、微专题大素养5拓展性氧化还原反应在高考中的创新应用近几年高考中，离子型氧化还原反应的应用是常考热点。单独命题不多，但与元素化合物，化学反应原理，化工流程分析和实验创新探究结合紧密。对于考查学生的“辨识探析”能力、“推理认知”能力、“科学创新”能力是一重要的命题点，也是学生必备的化学科学素养。【真题示例】1（1）2019全国卷，26（2）重晶石在回转炉中9001 200 条件下，被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为。（2）2019全国卷，26（1）工业上可由天然二氧化锰粉和

2、硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰，写出该反应的化学方程式。2（1）2017全国卷，27（1）FeOCr2O3Na2CO3NaNO3Na2CrO4Fe2O3CO2NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_。（2）2017全国卷，27（6）已知FePO4沉淀 LiFePO4，写出该反应的化学方程式_。32016全国卷，26（2）实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为_。42016天津卷，9（4）MnO（OH）2IHMn2I2H2O（未配平）其化学计量数依次为。【素养专练】1根据下列各图示信息，完成有关方程式：（1）氢能是

3、一种极具发展潜力的清洁能源，以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：反应的化学方程式：_。（2）地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。上图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系（部分副反应产物曲线略去）。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式：_。2（1）当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时，清液（pH约为8）中SO32-将NO2转化为NO2-，其离子方程式为_

4、。（2）CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂，反应可生成P的最高价含氧酸和铜，该反应的化学方程式是_。（3）KClO3可以和草酸（H2C2O4）、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2，还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式_。（4）利用钴渣含Co（OH）3、Fe（OH）3等制备钴氧化物的工艺流程如下：Co（OH）3溶解还原反应的离子方程式为，铁渣中铁元素的化合价为，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41 g，CO2体积为1.344 L（标准状况），则钴氧化物的化学式为_。3（1）尖晶石型锰酸锂（LiMn2O4）是一种环保绿色能源新型材料。

5、实验室通过下列方法制取：将MnO2和Li2CO3按41的物质的量比配料，球磨35小时，然后升温至600750 ，保温24小时，自然冷却到室温得产品，写出该反应的化学方程式：_。（2）联氨（N2H4）是航天飞船常用的高能燃料，联氨可以用尿素CO（NH2）2为原料制取，方法是在KMnO4催化剂存在下，尿素CO（NH2）2和次氯酸钠、NaOH溶液反应生成联氨、Na2CO3、另一种钠盐和水，写出其反应的化学方程式：_。（3）某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4和一种未知物x。已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol e生成x，则x的化学式：_，

6、试写出该反应的化学方程式：_。4（1）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）。（2）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_。5（1）2021山东日照一模草酸钪Sc2（C2O4）3在空气中“灼烧”生成Se2O3的化学方程式为_。（2）2021山东潍坊一模从某废催化剂（含ZnO、CuO、Fe2O3、石墨及Mn

7、O2等）中回收金属并制取活性氧化锌的工艺流程如下（已知：Zn及其氧化物、氢氧化物的性质与Al及其相应化合物性质类似）：“氧化”时Mn2被氧化的离子方程式为_。“中和、沉淀”时，若pH过高，则碱式碳酸锌的产率偏小。写出其反应的离子方程式（任写一个即可）：_。6NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaClNaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2已知HCN（Ki6.31010）有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。完成下列填空：（1）第一次氧化时，溶液的pH应调节为（选填“酸性”“碱性”或“中性”）；原因是_。（2）

8、写出第二次氧化时发生反应的离子方程式_。（3）处理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的废水，实际至少需NaClOg（实际用量应为理论值的4倍才能使NaCN含量低于0.5 mg/L，达到排放标准）。（4）（CN）2与Cl2的化学性质相似。（CN）2与NaOH溶液反应生成、和H2O。微专题大素养【真题示例】1答案：(1)BaSO44C=BaS4COCOH2O=CO2H2(2)MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O2解析：(1)首先标出变价元素的化合价，分析价态变化可知：1 mol FeOCr2O3失去7 mol电子，1 mol NaNO3得到2 mol电子，则由得失电子守恒可知

9、二者系数比应为27；该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3，而陶瓷中含有二氧化硅，二者在熔融时反应，故不能使用陶瓷容器。(2)反应物为FePO4、Li2CO3、H2C2O4，生成物有LiFePO4，铁元素的化合价降低，则H2C2O4中碳元素的化合价升高，产物为CO2，配平。答案：(1)27陶瓷中含有SiO2，在高温下会与Na2CO3反应(2)2FePO4Li2CO3H2C2O42LiFePO4H2O3CO23解析：次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨的反应中，氮元素的化合价由氨分子中的3价升高到联氨分子中2价，氯元素的化合价由次氯酸钠中的1价降低到1价，根据化合价升高与降低总数相等和原子守恒配平化学

10、方程式为NaClO2NH3=N2H4NaClH2O。答案：NaClO2NH3=N2H4NaClH2O4解析：Mn元素的化合价由4价降低到2价，碘元素的化合价由1价升高到0价，根据化合价升降总数相等，配平后化学方程式为MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O，故其化学计量数依次为1，2，4，1，1，3。答案：1，2，4，1，1，3【素养专练】1解析：(1)由图可知，二氧化硫、水和碘反应生成硫酸和碘化氢，化学方程式为：SO22H2OI2=H2SO42HI。(2)t1时刻前H、NO3-浓度减小，Fe2和NH4+的浓度增大，故反应的离子方程式为4FeNO3-10H=4Fe2NH4+3H2O。答案：

11、(1)SO22H2OI2=H2SO42HI(2)4FeNO3-10H=4Fe2NH4+3H2O2答案：(1)SO32-2NO22OH=SO42-2NO2-H2O(2)10CuSO4P416H2O=4H3PO410Cu10H2SO4(3)2KClO3H2C2O42H2SO4=2ClO22CO22KHSO42H2O(4)2Co(OH)3SO32-4H=2Co2SO42-5H2O或Co(OH)33H=Co33H2O，2Co3SO32-H2O=2Co2SO42-2H3Co3O43解析：(1)因为MnO2为氧化剂，失电子的只能为2价的氧离子，设生成O2为x mol，则4(43.5)4x，x12。(2)在

12、CO(NH2)2中，N元素的化合价为3价，化合价升高1价，NaClO中Cl元素的化合价为1价，它应该被还原成Cl，所以另一种钠盐为NaCl，根据化合价升降总数相等即可配平。(3)根据电子守恒得：0.2(5x)1，x0，所以KBrO3被还原成Br2。在该氧化还原反应中，KBrO3是氧化剂，其还原产物为Br2，AsH3为还原剂，其氧化产物为H3AsO4，H2SO4作为反应物提供酸性环境，根据化合价升降相等即可配平。答案：(1)8MnO22Li2CO34LiMn2O42CO2O2(2)CO(NH2)2NaClO2NaOHN2H4Na2CO3NaClH2O(3)Br24H2SO45AsH38KBrO3

13、=5H3AsO44Br24K2SO44H2O4解析：(1)H3PO2中P元素化合价为1价。根据H3PO2与Ag反应中两者物质的量之比为14，4 mol Ag在反应中得到4 mol e，1 mol H3PO2则失去4 mol e，所以P元素将显5价，产物为H3PO4，即氧化产物为H3PO4。(2)依据氧化还原反应方程式配平原则，得：6H2O2P43Ba(OH)2=2PH33Ba(H2PO2)2。答案：(1)1H3PO4(2)2P43Ba(OH)26H2O=3Ba(H2PO2)22PH35解析：(1)在空气中“灼烧”，空气中有O2，故C2O42-可被空气中的O2氧化，产物只能为CO2。(2)由工艺

14、流程图可知反应物为Mn2、(NH4)2S2O8，生成物为MnO(OH)2、(NH4)2SO4故反应的离子方程式为Mn2S2O82-MnO(OH)22SO42-，由环境知滤液呈酸性，故应在右侧补H，左侧补水，Mn2S2O82-3H2O=MnO(OH)22SO42-4H。答案：(1)2Sc2(C2O4)33O22Sc2O312CO2(2)Mn2S2O82-3H2O=MnO(OH)22SO42-4HZn(OH)22OH=ZnO22-2H2O6解析：(1)NaCN易与酸反应生成HCN，为防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气，因此第一次氧化时，溶液的pH应调节为碱性。(2)反应中氯元素的化合价从1价降

15、低到1价，得到2个电子。氮元素化合价从3价升高到0价，失去3个电子，则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是23，反应的离子方程式为2OCN3ClO=CO32-CO23ClN2。(3)参加反应的NaCN是100（10.30.5）g49 g/mol20 mol，反应中碳元素由2价升高到4价，氮元素化合价从3价升高到0价，即1 mol NaCN失去5 mol电子，1 mol次氯酸钠得到2 mol电子，所以处理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的废水，实际至少需NaClO的质量为20 mol5274.5 g/mol414 900 g。(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似，则根据氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式可知(CN)2与NaOH溶液反应生成NaOCN、NaCN和H2O。答案：(1)碱性防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气(2)2OCN3ClO=CO32-CO23ClN2(3)14 900(4)NaOCNNaCN