高三化學(xué)復(fù)習(xí)難點(diǎn)6——氧化還原反應(yīng)及計(jì)算

      氧化還原反應(yīng)考查的內(nèi)容主要有四大類：一是定性分析氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念；二是有關(guān)氧化還原反應(yīng)的定量計(jì)算；三是配平與書寫氧化還原反應(yīng)方程式；四是在電化學(xué)中的應(yīng)用。后兩類分別在化學(xué)用語(yǔ)與電化學(xué)的難點(diǎn)專題分述訓(xùn)練。本專題重點(diǎn)突破前兩類問題。

       一、價(jià)態(tài)分析法解決 定性問題——請(qǐng)看上海高考題：

       例1．(2015·上海高考21)工業(yè)上將Na₂CO₃和Na₂S以1∶2的物質(zhì)的量之比配成溶液，再通入SO₂，可制取Na₂S₂O₃，同時(shí)放出CO₂。在該反應(yīng)中(   )

       A．硫元素既被氧化又被還原

       B．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2

       C．每生成1molNa₂S₂O₃，轉(zhuǎn)移4mol電子

       D．相同條件下，每吸收10m³SO₂就會(huì)放出2.5m³CO₂

       解析：這是一道以定性分析為主結(jié)合簡(jiǎn)單定量計(jì)算的氧化還原反應(yīng)知識(shí)的判斷題，確定各元素的變價(jià)情況是解題關(guān)鍵。由制取Na₂S₂O₃的反應(yīng)原理知：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂==3Na₂S₂O₃+CO₂，硫元素顯－2價(jià)的Na₂S與顯+4價(jià)的SO₂發(fā)生反應(yīng)生成顯+2價(jià)的Na₂S₂O₃，硫元素既被氧化又被還原，選項(xiàng)A正確。氧化劑SO₂與還原劑Na₂S的物質(zhì)的量之比為2∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)。該反應(yīng)生成3molNa₂S₂O₃，轉(zhuǎn)移8mol電子，故每生成1molNa₂S₂O₃，轉(zhuǎn)移8/3mol電子，選項(xiàng)C錯(cuò)。該反應(yīng)中4molSO₂參加反應(yīng)會(huì)生成1molCO₂，但由于SO₂在水中的溶解度遠(yuǎn)大于CO₂在水中的溶解度，故相同條件下吸收SO₂與放出CO₂的體積比應(yīng)大于4∶1，即每吸收10m³SO₂后放出CO₂的體積應(yīng)小于2.5m³，選項(xiàng)D錯(cuò)。正確答案為A。

       例2．(2015·上海高考8)下列反應(yīng)中的氨與反應(yīng)4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O中的氨作用相同的是 (   )

       A．2Na+2NH₃→2NaNH₂+H₂↑     B．2NH₃+3CuO→3Cu+N₂+3H₂O

       C．4NH₃+6NO→5N₂+6H₂O        D．3SiH₄+4NH₃→Si₃N₄+12H₂  

       解析：分析題設(shè)反應(yīng)中氮元素的價(jià)態(tài)知NH₃是被氧化，選項(xiàng)A與D中的NH₃均是從+1價(jià)H變?yōu)?價(jià)H，均被還原，不選。選項(xiàng)B與C中的NH₃均是從﹣3價(jià)N變?yōu)?價(jià)N，均被氧化，故正確答案為BC。

       二、電子守恒法速解 定量計(jì)算——請(qǐng)看上海高考題：

       例1．(2015·上海高考22)將O₂和NH₃的混合氣體448mL通過加熱的三氧化二鉻，充分反應(yīng)后，再通過足量的水，最終收集到44.8mL氣體。原混合氣體中O₂的體積可能是(假設(shè)氨全部被氧化；氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)(   )

       A．231.5mL    B．268.8mL    C．287.5mL    D．313.6mL

       解析：這是一道難度較大的混合物計(jì)算，確定剩余氣體的組成是解題關(guān)鍵。由于涉及氧化還原反應(yīng)原理，所以可以根據(jù)以下化學(xué)方程式計(jì)算，4NH₃+

5O₂4NO+6H₂O，4NO+3O₂+2H₂O==4HNO₃；也可以根據(jù)電子守恒計(jì)算。由氧化還原反應(yīng)原理知：剩余氣體可能是O₂也可能是NO。混合氣體448mL，即0.02mol(其中O₂設(shè)為xmol，NH₃設(shè)為ymol)，剩余氣體44.8mL，即0.002mol。

       若剩余氣體為O₂，氮元素顯－3價(jià)的NH₃全部被氧化HNO₃，則根據(jù)電子守恒有：(x－0.002)×4=y×8，x+y=0.02，解得x=0.014，y=0.006，V(O₂)= 313.6mL。

       若剩余氣體為NO，氮元素顯－3價(jià)的NH₃全部被氧化最終變成顯+5價(jià)的HNO₃與顯+2價(jià)的NO，則根據(jù)電子守恒有x×4=(y－0.002)×8+0.002×5，x+y=0.02，解得x=0.01283，y=0.00717，V(O₂)=287.5mL。正確答案為CD。

       例2．(2014·上海高考16)含有砒霜(As₂O₃)的試樣和鋅、鹽酸混合反應(yīng)，生成的砷化氫(AsH₃)在熱玻璃管中完全分解成單質(zhì)砷和氫氣。若砷的質(zhì)量為1.50mg，則(   )

       A．被氧化的砒霜為1.98mg      B．分解產(chǎn)生的氫氣為0.672mL

       C．和砒霜反應(yīng)的鋅為3.90mg    D．轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為6×10^-3N_A

       解析：在砒霜和鋅、鹽酸混合反應(yīng)中，As₂O₃轉(zhuǎn)化為AsH₃砷元素的化合價(jià)從+3價(jià)降低﹣3價(jià)，砒霜發(fā)生還原反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)。由于溫度、壓強(qiáng)未告知，無(wú)法準(zhǔn)確求氫氣體積，選項(xiàng)B錯(cuò)。砷的質(zhì)量為1.50mg，n(As)=2×10^-5mol，由電子守恒知，n(Zn)×2=2×10^-5mol×6，n(Zn)=6×10^-5mol，m(Zn)= 3.90mg，選項(xiàng)C正確。整個(gè)過程中，砷元素從+3價(jià)降低到﹣3價(jià)，又從﹣3價(jià)升高到0價(jià)，故1molAs轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為2×10^-5mol×9=1.8×10^-4mol，選項(xiàng)D錯(cuò)。正確答案為C。

       感悟：正確分析元素化合價(jià)的變化情況是答好氧化還原反應(yīng)試題的關(guān)鍵。凡是氧化還原反應(yīng)的定性分析題，均與氧化還原反應(yīng)的特征“反應(yīng)前后元素化合價(jià)變化”有關(guān)，離不開元素化合價(jià)升降的分析，然后依據(jù)“升、失、氧；降、得、還”判斷有關(guān)概念的正確與否。凡是氧化還原反應(yīng)的定量計(jì)算題，均與氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)“反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移且電子守恒”有關(guān)，由于電子是微觀的，化合價(jià)變化是直觀的，元素化合價(jià)的升降總數(shù)又與還原劑、氧化劑失得的電子總數(shù)相等，所以仍然離不開元素化合價(jià)升降的分析。計(jì)算時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確判斷元素變價(jià)情況，然后利用電子守恒規(guī)律列出恒等式進(jìn)行正確運(yùn)算。

       三、現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)強(qiáng)化訓(xùn)練近3年各省市高考題：

       1．(2013·上海高考18)汽車劇烈碰撞時(shí)，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN₃+

2KNO₃→K₂O+5Na₂O+16N₂↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則下列判斷正確的是(  )

       A．生成40.0LN₂(標(biāo)準(zhǔn)狀況)      B．有0.250molKNO₃被氧化

       C．轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.25mol

       D．被氧化的N原子的物質(zhì)的量為3.75mol    

       2．(2013·上海高考22)一定量的CuS和Cu₂S的混合物投入足量的HNO₃中，收集到氣體VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu²⁺和SO₄^2-)加入足量NaOH，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，過濾，洗滌，灼燒，得到CuO12.0g，若上述氣體為NO和NO₂的混合物，且體積比為1﹕1，則V可能為(   )

        A．9.0L    B．13.5L    C．15.7L   D．16.8L

       3．(2014·福建高考25節(jié)選)葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化劑。測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO₂計(jì)算)的方案如下：

       (已知：滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+I₂+2H₂O==H₂SO₄+2HI)

按上述方案實(shí)驗(yàn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)I₂溶液25.00mL，該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO₂計(jì)算)為       g·L^-1。       

       4．(2013·福建理綜24節(jié)選)二氧化氯(ClO₂)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。ClO₂和Cl₂均能將電鍍廢水中的CN^－氧化為無(wú)毒的物質(zhì)，自身被還原為Cl^－。處理含CN^－相同量得電鍍廢水，所需Cl₂的物質(zhì)的量是ClO₂的____倍。

       5．(2015·海南高考6)己知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：2R(OH)₃+

3ClO^－+4OH^－==2RO₄^n－+3Cl^－+5H₂O。則RO₄^n－中R的化合價(jià)是(  )

       A．+3    B．+4     C．+5       D．+6      

       6．(2014·海南高考16節(jié)選)MnO₂可與KOH和KClO₃在高溫條件下反應(yīng)，生成K₂MnO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________，K₂MnO₄在酸性溶液中歧化，生成KMnO₄和MnO₂的物質(zhì)的量之比為_____。  

       7．(2012·海南高考6)將0.195g鋅粉加入到20.0mL的0.100mol·L^-1MO₂⁺溶液中，恰好完全反應(yīng)，則還原產(chǎn)物可能是(   )

       A．M    B．M²⁺   C．M³⁺   D．MO²⁺       

       8．(2015·江蘇高考3)下列說(shuō)法正確的是(   )

       A．分子式為C₂H₆O的有機(jī)化合物性質(zhì)相同

       B．相同條件下，等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化，途徑a比途徑b放出更多熱能

      途徑a：CCO+H₂CO₂+H₂O

      途徑b：CCO₂

       C．在氧化還原反應(yīng)中，還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)

       D．通過化學(xué)變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠?nbsp;              

       9．(2015·江蘇高考18節(jié)選)軟錳礦(主要成分MnO₂，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO₂反應(yīng)可制備MnSO₄·H₂O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+SO₂=MnSO₄

       (1)質(zhì)量為17.40g純凈MnO₂最多能氧化_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO₂。

       (4)準(zhǔn)確稱取0.1710gMnSO₄·H₂O樣品置于錐形瓶中，加入適量H₃PO₄和NH₄NO₃溶液，加熱使Mn²⁺全部氧化成Mn³⁺，用c(Fe²⁺)=0.0500mol·L^－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過程中Mn³⁺被還原為Mn²⁺)，消耗Fe²⁺溶液20.00mL。計(jì)算MnSO₄·H₂O樣品的純度(請(qǐng)給出計(jì)算過程)。

       10．(2013·江蘇高考20節(jié)選)白磷中毒后可用CuSO₄溶液解毒，解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示：       

11P₄+60CuSO₄+96H₂O=20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄。

60molCuSO₄能氧化白磷的物質(zhì)的量是         。     

       11．(2014·山東高考9)等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是(    )    A．FeO    B．Fe₂O₃    C. FeSO₄     D．Fe₃O₄       

       12．(2014·山東卷30)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、Al₂Cl₇^－和AlCl₄^－組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。

       (1)鋼制品接電源的________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為__________________________。若改用AlCl₃水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為________。

       (2)為測(cè)定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為________mol。

       (3)用鋁粉和Fe₂O₃做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有________。

a．KCl  b．KClO₃  c．MnO₂  d．Mg

       取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H₂SO₄，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，________(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe₂O₃，理由是_______                   _(用離子方程式說(shuō)明)。

        13．(2014·全國(guó)卷13)已知：將Cl₂通人適量KOH溶液，產(chǎn)物中可能有KC1、KClO、KC1O₃，且c(Cl^－)/c(ClO^－)的值與溫度高低有關(guān)。當(dāng)n(KOH)=amol時(shí)，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(   )

        A．若某溫度下，反應(yīng)后c(Cl^－)/c(ClO^－)=11，則溶液中

c(ClO^－)/c(ClO₃^－)=1/2

       B．參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于1/2amol

       C．改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne^－的范圍：

1/2amol≤ne^－≤5/6amol

       D．改變溫度，產(chǎn)物中KC1O₃的最大理論產(chǎn)量為1/7amol      

       14．(2013·四川高考7)1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40

g·mL^-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO₂和N₂O₄ 的混合氣體1120mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol·L^-1NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉淀，下列說(shuō)法不正確的是(   )  

       A．該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2︰1

       B．該濃硝酸中HNO₃的物質(zhì)的量濃度是14.0mol·L^-1

       C．NO₂和N₂O₄的混合氣體中，NO₂的體積分?jǐn)?shù)是80%

       D．得到2.54沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積是600mL

       15．(2014·重慶高考11節(jié)選)氫能是最重要的新能源。儲(chǔ)氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)，是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一。(2)NaBH₄是一種重要的儲(chǔ)氫載體，能與水反應(yīng)生成NaBO₂，且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為     ，反應(yīng)消耗1molNaBH₄時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為        。

       (4)一定條件下，如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫(忽略其它有機(jī)物)。

       ①導(dǎo)線中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)?u>          。(用A、D表示)

       ②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為                       。

       ③該儲(chǔ)氫裝置的電流效率η＝          。(η＝生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100%，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位。)

       16．(2015·全國(guó)I卷)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉栴}：

       (1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO₂和H₂SO₄，即可得到I₂，該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為____________。

       (2)上述濃縮液中含有I^－、Cl^－等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO₃溶液，當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí)，溶液中c(I^－)/c(Cl^－)為：_____________，已知K_sp(AgCl)=1.8×10^-10，K_sp(AgI)=8.5×10^-17。

        (3)已知反應(yīng)2HI(g)==H₂(g)+I₂(g)的△H=+11kJ·mol^-1，1molH₂(g)、1molI₂(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436KJ、151KJ的能量，則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為________kJ。

       (4)Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g) H₂(g)+I₂(g)在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：

       ①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為：___________。

       ②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v_正=k_正x²(HI)，逆反應(yīng)速率為

v_逆=k_逆x(H₂)x(I₂)，其中k_正、k_逆為速率常數(shù)，則k_逆為________(以K和k_正表示)。若k_正=0.0027min^-1，在t=40min時(shí)，v_正=__________min^-1

       ③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v_正~x(HI)和v_逆~x(H₂)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為________(填字母)

       參考答案：1．CD   2．A    3．0.16   4．2.5    5．D  

6．3MnO₂+6KOH+KClO₃ 3K₂MnO₄+KCl+3H₂O     2∶1  

7．B   8．C    9．(1) 4.48

(4)MnSO₄·H₂O～Fe³⁺，純度=(0.0500×20.00×10^－3×169)/0.1710×100%=98.83%。

10．3mol   11．A

12．(1)負(fù)  4Al₂Cl₇^－+3e^－==Al+7AlCl₄^－  H₂    (2)3    (3)b、d  不能

Fe₂O₃+6H⁺==2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺==3Fe²⁺(或只寫Fe+2Fe³⁺==

3Fe²⁺)  

13．D     14．D    15．答案(2)NaBH₄+2H₂O==NaBO₂+4H₂↑

4N_A或2.408×1024   (4)①A→D     ②C₆H₆+6H⁺+6e^－==C₆H₁₂   ③64.3%

16．(1) MnSO₄    (2)4.7×10^-7    (3)299kJ    

(4)①      ②k_逆= k_正/K   1.95×10^-3     ③A    E 高三化學(xué)復(fù)習(xí)難點(diǎn)6——氧化還原反應(yīng)及計(jì)算

      氧化還原反應(yīng)考查的內(nèi)容主要有四大類：一是定性分析氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念；二是有關(guān)氧化還原反應(yīng)的定量計(jì)算；三是配平與書寫氧化還原反應(yīng)方程式；四是在電化學(xué)中的應(yīng)用。后兩類分別在化學(xué)用語(yǔ)與電化學(xué)的難點(diǎn)專題分述訓(xùn)練。本專題重點(diǎn)突破前兩類問題。

       一、價(jià)態(tài)分析法解決 定性問題——請(qǐng)看上海高考題：

       例1．(2015·上海高考21)工業(yè)上將Na₂CO₃和Na₂S以1∶2的物質(zhì)的量之比配成溶液，再通入SO₂，可制取Na₂S₂O₃，同時(shí)放出CO₂。在該反應(yīng)中(   )

       A．硫元素既被氧化又被還原

       B．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2

       C．每生成1molNa₂S₂O₃，轉(zhuǎn)移4mol電子

       D．相同條件下，每吸收10m³SO₂就會(huì)放出2.5m³CO₂

       解析：這是一道以定性分析為主結(jié)合簡(jiǎn)單定量計(jì)算的氧化還原反應(yīng)知識(shí)的判斷題，確定各元素的變價(jià)情況是解題關(guān)鍵。由制取Na₂S₂O₃的反應(yīng)原理知：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂==3Na₂S₂O₃+CO₂，硫元素顯－2價(jià)的Na₂S與顯+4價(jià)的SO₂發(fā)生反應(yīng)生成顯+2價(jià)的Na₂S₂O₃，硫元素既被氧化又被還原，選項(xiàng)A正確。氧化劑SO₂與還原劑Na₂S的物質(zhì)的量之比為2∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)。該反應(yīng)生成3molNa₂S₂O₃，轉(zhuǎn)移8mol電子，故每生成1molNa₂S₂O₃，轉(zhuǎn)移8/3mol電子，選項(xiàng)C錯(cuò)。該反應(yīng)中4molSO₂參加反應(yīng)會(huì)生成1molCO₂，但由于SO₂在水中的溶解度遠(yuǎn)大于CO₂在水中的溶解度，故相同條件下吸收SO₂與放出CO₂的體積比應(yīng)大于4∶1，即每吸收10m³SO₂后放出CO₂的體積應(yīng)小于2.5m³，選項(xiàng)D錯(cuò)。正確答案為A。

       例2．(2015·上海高考8)下列反應(yīng)中的氨與反應(yīng)4NH₃+5O₂→4NO+6H₂O中的氨作用相同的是 (   )

       A．2Na+2NH₃→2NaNH₂+H₂↑     B．2NH₃+3CuO→3Cu+N₂+3H₂O

       C．4NH₃+6NO→5N₂+6H₂O        D．3SiH₄+4NH₃→Si₃N₄+12H₂  

       解析：分析題設(shè)反應(yīng)中氮元素的價(jià)態(tài)知NH₃是被氧化，選項(xiàng)A與D中的NH₃均是從+1價(jià)H變?yōu)?價(jià)H，均被還原，不選。選項(xiàng)B與C中的NH₃均是從﹣3價(jià)N變?yōu)?價(jià)N，均被氧化，故正確答案為BC。

       二、電子守恒法速解 定量計(jì)算——請(qǐng)看上海高考題：

       例1．(2015·上海高考22)將O₂和NH₃的混合氣體448mL通過加熱的三氧化二鉻，充分反應(yīng)后，再通過足量的水，最終收集到44.8mL氣體。原混合氣體中O₂的體積可能是(假設(shè)氨全部被氧化；氣體體積均已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)(   )

       A．231.5mL    B．268.8mL    C．287.5mL    D．313.6mL

       解析：這是一道難度較大的混合物計(jì)算，確定剩余氣體的組成是解題關(guān)鍵。由于涉及氧化還原反應(yīng)原理，所以可以根據(jù)以下化學(xué)方程式計(jì)算，4NH₃+

5O₂4NO+6H₂O，4NO+3O₂+2H₂O==4HNO₃；也可以根據(jù)電子守恒計(jì)算。由氧化還原反應(yīng)原理知：剩余氣體可能是O₂也可能是NO?；旌蠚怏w448mL，即0.02mol(其中O₂設(shè)為xmol，NH₃設(shè)為ymol)，剩余氣體44.8mL，即0.002mol。

       若剩余氣體為O₂，氮元素顯－3價(jià)的NH₃全部被氧化HNO₃，則根據(jù)電子守恒有：(x－0.002)×4=y×8，x+y=0.02，解得x=0.014，y=0.006，V(O₂)= 313.6mL。

       若剩余氣體為NO，氮元素顯－3價(jià)的NH₃全部被氧化最終變成顯+5價(jià)的HNO₃與顯+2價(jià)的NO，則根據(jù)電子守恒有x×4=(y－0.002)×8+0.002×5，x+y=0.02，解得x=0.01283，y=0.00717，V(O₂)=287.5mL。正確答案為CD。

       例2．(2014·上海高考16)含有砒霜(As₂O₃)的試樣和鋅、鹽酸混合反應(yīng)，生成的砷化氫(AsH₃)在熱玻璃管中完全分解成單質(zhì)砷和氫氣。若砷的質(zhì)量為1.50mg，則(   )

       A．被氧化的砒霜為1.98mg      B．分解產(chǎn)生的氫氣為0.672mL

       C．和砒霜反應(yīng)的鋅為3.90mg    D．轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為6×10^-3N_A

       解析：在砒霜和鋅、鹽酸混合反應(yīng)中，As₂O₃轉(zhuǎn)化為AsH₃砷元素的化合價(jià)從+3價(jià)降低﹣3價(jià)，砒霜發(fā)生還原反應(yīng)，選項(xiàng)A錯(cuò)。由于溫度、壓強(qiáng)未告知，無(wú)法準(zhǔn)確求氫氣體積，選項(xiàng)B錯(cuò)。砷的質(zhì)量為1.50mg，n(As)=2×10^-5mol，由電子守恒知，n(Zn)×2=2×10^-5mol×6，n(Zn)=6×10^-5mol，m(Zn)= 3.90mg，選項(xiàng)C正確。整個(gè)過程中，砷元素從+3價(jià)降低到﹣3價(jià)，又從﹣3價(jià)升高到0價(jià)，故1molAs轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為2×10^-5mol×9=1.8×10^-4mol，選項(xiàng)D錯(cuò)。正確答案為C。

       感悟：正確分析元素化合價(jià)的變化情況是答好氧化還原反應(yīng)試題的關(guān)鍵。凡是氧化還原反應(yīng)的定性分析題，均與氧化還原反應(yīng)的特征“反應(yīng)前后元素化合價(jià)變化”有關(guān)，離不開元素化合價(jià)升降的分析，然后依據(jù)“升、失、氧；降、得、還”判斷有關(guān)概念的正確與否。凡是氧化還原反應(yīng)的定量計(jì)算題，均與氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)“反應(yīng)過程中有電子轉(zhuǎn)移且電子守恒”有關(guān)，由于電子是微觀的，化合價(jià)變化是直觀的，元素化合價(jià)的升降總數(shù)又與還原劑、氧化劑失得的電子總數(shù)相等，所以仍然離不開元素化合價(jià)升降的分析。計(jì)算時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確判斷元素變價(jià)情況，然后利用電子守恒規(guī)律列出恒等式進(jìn)行正確運(yùn)算。

       三、現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)強(qiáng)化訓(xùn)練近3年各省市高考題：

       1．(2013·上海高考18)汽車劇烈碰撞時(shí)，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN₃+

2KNO₃→K₂O+5Na₂O+16N₂↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則下列判斷正確的是(  )

       A．生成40.0LN₂(標(biāo)準(zhǔn)狀況)      B．有0.250molKNO₃被氧化

       C．轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.25mol

       D．被氧化的N原子的物質(zhì)的量為3.75mol    

       2．(2013·上海高考22)一定量的CuS和Cu₂S的混合物投入足量的HNO₃中，收集到氣體VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中(存在Cu²⁺和SO₄^2-)加入足量NaOH，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，過濾，洗滌，灼燒，得到CuO12.0g，若上述氣體為NO和NO₂的混合物，且體積比為1﹕1，則V可能為(   )

        A．9.0L    B．13.5L    C．15.7L   D．16.8L

       3．(2014·福建高考25節(jié)選)葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化劑。測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO₂計(jì)算)的方案如下：

       (已知：滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+I₂+2H₂O==H₂SO₄+2HI)

按上述方案實(shí)驗(yàn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)I₂溶液25.00mL，該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO₂計(jì)算)為       g·L^-1。       

       4．(2013·福建理綜24節(jié)選)二氧化氯(ClO₂)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。ClO₂和Cl₂均能將電鍍廢水中的CN^－氧化為無(wú)毒的物質(zhì)，自身被還原為Cl^－。處理含CN^－相同量得電鍍廢水，所需Cl₂的物質(zhì)的量是ClO₂的____倍。

       5．(2015·海南高考6)己知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：2R(OH)₃+

3ClO^－+4OH^－==2RO₄^n－+3Cl^－+5H₂O。則RO₄^n－中R的化合價(jià)是(  )

       A．+3    B．+4     C．+5       D．+6      

       6．(2014·海南高考16節(jié)選)MnO₂可與KOH和KClO₃在高溫條件下反應(yīng)，生成K₂MnO₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________，K₂MnO₄在酸性溶液中歧化，生成KMnO₄和MnO₂的物質(zhì)的量之比為_____。  

       7．(2012·海南高考6)將0.195g鋅粉加入到20.0mL的0.100mol·L^-1MO₂⁺溶液中，恰好完全反應(yīng)，則還原產(chǎn)物可能是(   )

       A．M    B．M²⁺   C．M³⁺   D．MO²⁺       

       8．(2015·江蘇高考3)下列說(shuō)法正確的是(   )

       A．分子式為C₂H₆O的有機(jī)化合物性質(zhì)相同

       B．相同條件下，等質(zhì)量的碳按a、b兩種途徑完全轉(zhuǎn)化，途徑a比途徑b放出更多熱能

      途徑a：CCO+H₂CO₂+H₂O

      途徑b：CCO₂

       C．在氧化還原反應(yīng)中，還原劑失去電子總數(shù)等于氧化劑得到電子的總數(shù)

       D．通過化學(xué)變化可以直接將水轉(zhuǎn)變?yōu)槠?nbsp;              

       9．(2015·江蘇高考18節(jié)選)軟錳礦(主要成分MnO₂，雜質(zhì)金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO₂反應(yīng)可制備MnSO₄·H₂O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+SO₂=MnSO₄

       (1)質(zhì)量為17.40g純凈MnO₂最多能氧化_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO₂。

       (4)準(zhǔn)確稱取0.1710gMnSO₄·H₂O樣品置于錐形瓶中，加入適量H₃PO₄和NH₄NO₃溶液，加熱使Mn²⁺全部氧化成Mn³⁺，用c(Fe²⁺)=0.0500mol·L^－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定過程中Mn³⁺被還原為Mn²⁺)，消耗Fe²⁺溶液20.00mL。計(jì)算MnSO₄·H₂O樣品的純度(請(qǐng)給出計(jì)算過程)。

       10．(2013·江蘇高考20節(jié)選)白磷中毒后可用CuSO₄溶液解毒，解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示：       

11P₄+60CuSO₄+96H₂O=20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄。

60molCuSO₄能氧化白磷的物質(zhì)的量是         。     

       11．(2014·山東高考9)等質(zhì)量的下列物質(zhì)與足量稀硝酸反應(yīng)，放出NO物質(zhì)的量最多的是(    )    A．FeO    B．Fe₂O₃    C. FeSO₄     D．Fe₃O₄       

       12．(2014·山東卷30)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽(yáng)離子、Al₂Cl₇^－和AlCl₄^－組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。

       (1)鋼制品接電源的________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽(yáng)離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為__________________________。若改用AlCl₃水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為________。

       (2)為測(cè)定鍍層厚度，用NaOH溶液溶解鋼制品表面的鋁鍍層，當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 mol電子時(shí)，所得還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為________mol。

       (3)用鋁粉和Fe₂O₃做鋁熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，需要的試劑還有________。

a．KCl  b．KClO₃  c．MnO₂  d．Mg

       取少量鋁熱反應(yīng)所得的固體混合物，將其溶于足量稀H₂SO₄，滴加KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象，________(填“能”或“不能”)說(shuō)明固體混合物中無(wú)Fe₂O₃，理由是_______                   _(用離子方程式說(shuō)明)。

        13．(2014·全國(guó)卷13)已知：將Cl₂通人適量KOH溶液，產(chǎn)物中可能有KC1、KClO、KC1O₃，且c(Cl^－)/c(ClO^－)的值與溫度高低有關(guān)。當(dāng)n(KOH)=amol時(shí)，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(   )

        A．若某溫度下，反應(yīng)后c(Cl^－)/c(ClO^－)=11，則溶液中

c(ClO^－)/c(ClO₃^－)=1/2

       B．參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于1/2amol

       C．改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne^－的范圍：

1/2amol≤ne^－≤5/6amol

       D．改變溫度，產(chǎn)物中KC1O₃的最大理論產(chǎn)量為1/7amol      

       14．(2013·四川高考7)1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40

g·mL^-1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO₂和N₂O₄ 的混合氣體1120mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol·L^-1NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉淀，下列說(shuō)法不正確的是(   )  

       A．該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2︰1

       B．該濃硝酸中HNO₃的物質(zhì)的量濃度是14.0mol·L^-1

       C．NO₂和N₂O₄的混合氣體中，NO₂的體積分?jǐn)?shù)是80%

       D．得到2.54沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積是600mL

       15．(2014·重慶高考11節(jié)選)氫能是最重要的新能源。儲(chǔ)氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)，是當(dāng)前關(guān)注的熱點(diǎn)之一。(2)NaBH₄是一種重要的儲(chǔ)氫載體，能與水反應(yīng)生成NaBO₂，且反應(yīng)前后B的化合價(jià)不變，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為     ，反應(yīng)消耗1molNaBH₄時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為        。

       (4)一定條件下，如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫(忽略其它有機(jī)物)。

       ①導(dǎo)線中電子轉(zhuǎn)移方向?yàn)?u>          。(用A、D表示)

       ②生成目標(biāo)產(chǎn)物的電極反應(yīng)式為                       。

       ③該儲(chǔ)氫裝置的電流效率η＝          。(η＝生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù)/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)×100%，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位。)

       16．(2015·全國(guó)I卷)碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉栴}：

       (1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO₂和H₂SO₄，即可得到I₂，該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為____________。

       (2)上述濃縮液中含有I^－、Cl^－等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO₃溶液，當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí)，溶液中c(I^－)/c(Cl^－)為：_____________，已知K_sp(AgCl)=1.8×10^-10，K_sp(AgI)=8.5×10^-17。

        (3)已知反應(yīng)2HI(g)==H₂(g)+I₂(g)的△H=+11kJ·mol^-1，1molH₂(g)、1molI₂(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436KJ、151KJ的能量，則1molHI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為________kJ。

       (4)Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g) H₂(g)+I₂(g)在716K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：

       ①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為：___________。

       ②上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v_正=k_正x²(HI)，逆反應(yīng)速率為

v_逆=k_逆x(H₂)x(I₂)，其中k_正、k_逆為速率常數(shù)，則k_逆為________(以K和k_正表示)。若k_正=0.0027min^-1，在t=40min時(shí)，v_正=__________min^-1

       ③由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v_正~x(HI)和v_逆~x(H₂)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為________(填字母)

       參考答案：1．CD   2．A    3．0.16   4．2.5    5．D  

6．3MnO₂+6KOH+KClO₃ 3K₂MnO₄+KCl+3H₂O     2∶1  

7．B   8．C    9．(1) 4.48

(4)MnSO₄·H₂O～Fe³⁺，純度=(0.0500×20.00×10^－3×169)/0.1710×100%=98.83%。

10．3mol   11．A

12．(1)負(fù)  4Al₂Cl₇^－+3e^－==Al+7AlCl₄^－  H₂    (2)3    (3)b、d  不能

Fe₂O₃+6H⁺==2Fe³⁺+3H₂O、Fe+2Fe³⁺==3Fe²⁺(或只寫Fe+2Fe³⁺==

3Fe²⁺)  

13．D     14．D    15．答案(2)NaBH₄+2H₂O==NaBO₂+4H₂↑

4N_A或2.408×1024   (4)①A→D     ②C₆H₆+6H⁺+6e^－==C₆H₁₂   ③64.3%

16．(1) MnSO₄    (2)4.7×10^-7    (3)299kJ    

(4)①      ②k_逆= k_正/K   1.95×10^-3     ③A    E