【十年高考】2004-2013年高考化学试题分类汇编——氧化还原反应（共计36页）.doc

【十年高考】2004-2013年高考化学试题分类汇编——氧化还原反应 1.(2013天津理综,1,6分)运用有关概念判断下列叙述正确的是(　　) A.1 mol H2燃烧放出的热量为H2的燃烧热 B.Na2SO3与H2O2的反应为氧化还原反应 C.和互为同系物 D.BaSO4的水溶液不易导电,故BaSO4是弱电解质 答案　B 2.(2013福建理综,12,6分)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、 KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10~55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如右图。据图分析,下列判断不正确的是(　　) A.40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反 B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等 C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5 mol·L-1·s-1 D.温度高于40 ℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂 答案　B 3.(2013浙江理综,26,15分)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。请回答下列问题: (1)甲的化学式是　　　　;乙的电子式是　　　　。  (2)甲与水反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)气体丙与金属镁反应的产物是　　　　(用化学式表示)。  (4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　。有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (已知:Cu2O+2H+ Cu+Cu2++H2O) (5)甲与乙之间　　　　(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2,判断理由是　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(共15分) (1)AlH3　H····H (2)AlH3+3H2O Al(OH)3↓+3H2↑ (3)Mg3N2 (4)2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O 取样后加稀H2SO4,如果溶液变蓝,说明产物中含有Cu2O。反之则无Cu2O (5)可能 AlH3中的氢化合价为-1价,NH3中的氢为+1价,因而有可能发生氧化还原反应生成氢气 4.(2013福建理综,24,14分)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。 (1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、S等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的　　　　(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的S,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。  ②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有　　　　(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式: 　　　　+24NaClO3+12H2SO4 ClO2↑+CO2↑+18H2O+　　　　  (3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的　　　　倍。  答案　(14分)(1)①BaCl2　BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量C时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案) ②H2、Cl2　2NaClO3+4HCl 2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O (2)1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4 24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4 (3)2.5 1.[2012·江苏化学，5]下列有关物质的性质与应用不相对应的是(　　) A．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂 B．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路 C．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆 D．Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料 2．[2012·广东理综，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的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 3. [2012·四川理综，13]向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L－1的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是(　　) A. Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1 B．硝酸的物质的量浓度为2.6 mol·L－1 C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol 4. [2012·江苏化学，18]硫酸钠－过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1.7700 g样品，配制成100.00 mL溶液A。②准确量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825 g。③准确量取25.00 mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.020 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下： 2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑ (1)已知室温下BaSO4的Ksp＝1.1×10－10，欲使溶液中c(SO)≤1.0×10－6mol·L－1，应保持溶液中c(Ba2＋)≥_______mol·L－1。 (2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO被还原为MnO2，其离子方程式为__________________。 (3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。 1．C C项中的SO2漂白纸浆，是SO2的漂白性的应用，而不是其氧化性，所以选C。其余三项性质与应用对应一致。 2. D A中，Na2O2与CO2或H2O反应均属氧化还原反应；B中，2Al2O34Al＋3O2↑，也有化合价变化；C中，反应N2＋3H22NH3属于氧化还原反应。唯有反应2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2中无元素化合价的变化，为非氧化还原反应，故选D。 3．B　结合题意，反应过程为：①3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，CuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋H2O，②NaOH＋HNO3===NaNO3＋H2O,2NaOH＋Cu(NO3)2===Cu(OH)2↓＋2NaNO3，结合m[Cu(OH)2]＝39.2 g，即＝0.4 mol，故②反应中Cu(NO3)2消耗NaOH 0.4 mol×2＝0.8 mol, 余下硝酸1.0 L×1.0 mol·L－1－0.8 mol＝0.2 mol，D项正确；①反应中，n(Cu)＋2n(Cu2O)＝0.4 mol, n(Cu)×64 g·mol－1＋n(Cu2O)×144 g·mol－1＝27.2 g，解得：n(Cu)＝0.02 mol, n(Cu2O)＝0.01 mol。根据氧化还原反应中电子守恒：0.02 mol×2＋0.01 mol×2×1＝n(NO)×3，n(NO)＝0.02 mol, 即标准状况下4.48 L, A、C项正确；根据氮元素守恒：n(HNO3)＝n(NO)＋n(NO)，最终溶液为NaNO3溶液，有n(NO)＝n(Na＋)＝1.0 L×1.0 mol·L－1＝1 mol, 原硝酸浓度c(HNO3)＝＝2.04 mol·L－1，B项错误。 4．答案：(1)1.1×10－4 (2)2MnO＋3H2O===2MnO2↓＋3O2↑＋2OH－＋2H2O (3)n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝＝2.50×10－3 mol 2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑ n(H2O2)＝×＝1.25×10－3 mol m(Na2SO4)＝142 g·mol－1×2.50×10－3 mol＝0.355 g m(H2O2)＝34 g·mol－1×1.25×10－3 mol＝0.0425 g n(H2O)＝＝2.50×10－3 mol x∶y∶z＝n(Na2SO4)∶n(H2O2)∶n(H2O)＝2∶1∶2 硫酸钠－过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O 解析：(1)依据Ksp＝c(Ba2＋)·c(SO)可知c(Ba2＋)＝＝1.1×10－4(mol·L－1)。 (2)MnO被还原为MnO2，所以H2O2被氧化生成O2，可得MnO＋H2O2―→MnO2＋O2＋H2O，依据化合价守恒可知2MnO＋3H2O2―→2MnO2＋3O2＋H2O，依据电荷守恒可知还生成2个OH－，依据H原子守恒可知生成2个H2O，即2MnO＋3H2O2===2MnO2↓＋3O2↑＋2OH－＋2H2O，最后用氧检查是否正确。 (2011·全国II卷)某含铬Cr2O72－ 废水用硫亚铁铵［FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O］处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeO·FeyCrxO3 。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是 A．消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)mol B．处理废水中Cr2O72－ 的物质量为mol C．反应中发生转移的电子数为3nx mol D．在FeO·FeyCrxO3中3x=y 【解析】由铬元素守恒知废水中Cr2O72－ 的物质量为mo，反应中发生转移的电子数为6×mo ＝3nx mol。由得失电子守恒知y＝3x，而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n×（1+y）mol＝n(3x+1)mol，因此选项A是错误的。 【答案】A （2011·上海卷）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较，水的作用不相同的是 A．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ B．4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 C．2F2+2H2O=4HF+O2 D．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 【答案】CD （2011·江苏卷）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（如图）。下列说法正确的是 A.25 ℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B.石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂 C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应 D.如图所示转化反应都是氧化还原反应 【解析】解答本题时应注意牢记典型物质的性质，学会应用氧化还原反应原理分析具体的化学反应。A项，25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，A项错误；B项，石灰乳与Cl2反应生成CaCl2和Ca(ClO)2，既有氯的化合价升高，也有氯的化合价降低，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，B项正确；C项，Cl2与铁在点燃的条件下反应，C项错误；D项，氯化钠转化为碳酸氢钠和碳酸氢钠转化为碳酸钠，这两个反应都不是氧化还原反应，D项错误。 【答案】B。 （2011·上海卷）雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空： （1） As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为 。 （2）上述反应中的氧化剂是 ，反应产生的气体可用 吸收。 （3） As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O 若生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在 （填“正极”或“负极”）附近逸出。 （4）若反应产物NO2与11.2L O2（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量 （选填编号）。 a．小于0.5 mol b．等于0.5 mol c．大于0.5mol d．无法确定 【解析】（1）根据电子得失守恒知1molAs2S3作氧化剂得到2mol电子，而1molSnCl2作还原剂失去2mol电子，所以二者的物质的量之比是1：1；（2）H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收；（3）As2S3作还原剂，转移电子的个数是2×（5－3）+3×（0+2）＝10。NO2属于还原产物，在正极生成；（4）根据电子守恒可知生成CO2的量是0.5mol×4/4＝0.5mol，但考虑到随着反应到进行，硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应。 【答案】（1）1：1 （2）As2S3 氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液 （3）10mol 正极 （4）a （2010天津卷）5．下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是 A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：Cu + 2Fe3+ ＝ Cu2+ + 2Fe2+ B．Na2O2与H2O反应制备O2 ：Na2O2 + H2O ＝ 2Na+ + 2OH－ + O2↑ C．将氯气溶于水制备次氯酸：Cl2 + H2O ＝ 2H+ + Cl－ + ClO－ D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性： 2MnO + 6H+ + 5H2O2 ＝ 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O 【解析】B中元素不守恒，正确的离子方程式为：2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2；C中的HClO是弱酸，不能拆成离子形式；D的离子方程式本身没有问题，但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化，不能实现证明H2O2具有还原性的目的(还原性：HCl＞H2O2，HCl先反应)，D错。 【答案】A （2010·广东卷）7．能在溶液中大量共存的一组离子是 A．NH4+ 、Ag+、PO43-、Cl- B．Fe3+、H+、I-、HCO3- C．K+、Na+、NO3- 、MnO4- D．Al3+、Mg2+ 、SO42- 、CO32- 【解析】A中Ag+和PO43-、Cl-因生成沉淀不共存；B中H+和HCO3-离子生成气体不共存，Fe3+和I-因发生氧化还原反应不共存；D中Al3+和CO32-因互促水解不共存。 【答案】C （2010·安徽卷）7. 亚氨基羟（Li2NH）是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2＝LiNH2＋LiH。下列有关说法正确的是 A.Li2NH中N的化合价是－1 B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂 C.Li＋和H＋的离子半径相等 D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 【答案】B 【解析】A选项中Li2NH中氮的化合价为-3;C选项中Li+半径小于H—；D选项钢瓶储氢是物理过程，而该方法为化学方法。 （2010·江苏卷）8．下列说法不正确的是 A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加 B．常温下，反应不能自发进行，则该反应的 C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率 D．相同条件下，溶液中、、的氧化性依次减弱 【答案】AC 【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为其质量在增加；B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；D项，可知的氧化性大于，综上分析可知，本题选AC项。 （2010·广东卷）33.（16分）某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。 （1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = ________________． （2）反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________． （3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO．请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）． ① 提出合理假设 ． 假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_____________． ② 设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液． 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中． 步骤2： 步骤3： 【解析】(1) NaOH过量，故生成的是正盐：SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。 (2)S元素的价态从+4→+6，失去电子做表现还原性，故还原剂为Na2SO3。 (3)①很明显，假设3两种离子都存在。 ②加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。 【答案】 (1) Na2SO3+H2O (2) Na2SO3 (3) ①SO32-、ClO-都存在 ② 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中 步骤2：在A试管中滴加紫色石蕊试液 若先变红后退色，证明有ClO-，否则无 步骤3：在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液 若紫红色退去，证明有SO32-，否则无 （2010·安徽卷）（13分）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究： [实验]制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。 （1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。 a.边振荡盛有2％的AgNO3溶液的试管，边滴入2％的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止 b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中 c.制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热 d.银氨溶液具有较弱的氧化性 e.在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大 [提出假设] 假设1：Fe1＋具有氧化性，能氧化Ag。 假设2：Fe（NO3）3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3能氧化Ag。 [设计实验方案，验证假设] （2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3＋，验证了假设1成立。请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式： 。 （3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示： NO在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。 实验步骤（不要求写具体操作过程） 预期现象和结论 ① ② …… 若银镜消失，假设2成立。 若银镜不消失，假设2不成立。 [思考与交流] （4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论：Fe（NO3）3溶液中的Fe3＋和NO都氧化了Ag。 你是否同意丙同学的结论，并简述理由： 。 【答案】（1）ade (2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+ （3）①将银镜在硝酸铜溶液中 （4）同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe（OH）3+9Ag++3NO   【解析】本题第（1）小题是考查学生实验，最后2小题具有较大的开放度。 （2010·福建卷）24．硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下： （1） 将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。 （2） 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式： □Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□CI- (3)针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_______。 （4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。 Mg(OH)2 Zn(OH)2 MgCO3 CaCO3 开始沉淀的pH 10．4 6．4 — — 沉淀完全的pH 12．4 8．0 — — 开始溶解的pH — 10．5 — — Ksp 5．6× — 6．8× 2．8× （5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）。 a．大理石粉 b．石灰乳 c．纯碱溶液 d．烧碱溶液 （6）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。 （7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。 【解析】（1） 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积，使得反应更加充分 （2） 漂白粉的成分中含有次氯酸根，调节酸碱度后，具有较强的氧化性，能使+2价的铁离子氧化成+3价，氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量，可以推测出另一种反应物为水，清楚了反应物，一般可以顺利的配平。 （3） 化学式量为89，组成元素是，其中铁的相对原子量为56，扣掉56剩下33，化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子，所以可能的组成为 （4）完全沉淀，开始溶解，而在的时候开始沉淀，为了使能完全析出不影响，溶液的酸碱度控制在范围 （5）a大理石粉难溶于水，选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强，有利于镁离子完全沉淀 （6）蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出 （7）综合计算（不展开） 【答案】 (1) 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积，使反应更加充分。 (2) (3) （或其他合理答案） (4) （或其他合理答案） （5）b或(b和d);d （6）蒸发浓缩、冷却结晶（或其他合理答案） （7）（或其他合理答案） （2010·浙江卷）25.（14分）洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明，固体粉末部分溶解。经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。 取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。 请回答下列问题： （1）甲的化学式为 ，丙的电子式为 。 （2）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为 。 （3）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ，安全气囊中红棕色粉末的作用是 。 （4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。 A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO （5）设计一个实验方案，探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分（不考虑结晶水合物） 。 解题分析：1、粉末由两种物质混合而成。2、红棕色物质可能为Fe2O3\Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。3、甲只有两种元素，且含N，必含Na。3、计算：N(6.72/22.4)*2*14=8.4g，则Na的物质的量为：（13-8.4）/23=0.2mol，N与Na的物质的量之比为：0.6:0.2=3:1，则化合物甲为Na3N。4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。 题型的难点1是通过定性和定量两种方式确定物质的化学成分，其中Na3N又是学生很不熟悉的。难点2是氧化还原方程式的书写与配平，及氧化还原原理的应用。难点3是实验设计，通过定量来定性。但，题目设计与问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。比如实验设计部分，在省市多次统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过，或反复练习过。但，在简答的环境中也还是有难度的。解题中要动用到平时知识的积累，决定成败还是在平时。 【答案】 （1）Na3N， (2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2 (3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂，除去氮化钠分解产生的金属钠（金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质），提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。 （4）从氧化性角度分析KNO3、CuO均可，但KNO3本身受热分解，产生氧气与氮气反应。故选择D. CuO。（5）实验目的：检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物，即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。实验设计一：实验原理：定量分析法。 步骤：1、称量混合固体的质量。2、将混合物加热，并将气体通入澄清石灰水，无气体则无NaHCO3，石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH，称量石灰水质量变化量mg。3、加入过量盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，称量石灰水质量增加量ng。4、通过m与n的计算获得最终结果。 实验设计二：实验原理：测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。2、开始产生二氧化碳前，与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比较图中a,b的大小。 （2010·上海卷）24．向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。 完成下列填空： 1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)： 2)整个过程中的还原剂是 。 3)把KI换成KBr，则CCl4层变为__色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。 4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg／kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2 L(标准状况，保留2位小数)。 【答案】1）I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl；2）KI、I2；3）红棕、HBrO3>Cl2>HIO3；4）10.58。 【解析】此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成碘单质；等CCl4层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。1）根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0→+5，升高5价，Cl元素的化合价从0→-1，降低1价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出：I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl；2）分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为：KI和I2；3）KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl4中呈红棕色；继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3，故其氧化性强弱顺序为：HBrO3>Cl2>HIO3；4）综合写出反应方程式：KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，根据质量守恒，可知：换算成碘酸钾的质量为：33.70g，物质的量为：0.16mol，则需要消耗Cl2的体积为：（20g/127g.mol-1）×3×22.4L/mol=10.58L。 解法点拨：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等；原子守恒（或称质量守恒），也就是反应前后各元素原子个数相等；得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子数一定等于得电子数，即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答。 （2010·江苏卷）18.（12分）正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。 （1）橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过、与溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。 ①共沉淀反应投料时，不将和溶液直接混合的原因是 。 ②共沉淀反应的化学方程式为 。 ③高温成型前，常向中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的的导电性能外，还能 。 （2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有及少量AI、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。 ① 在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反应的化学方程式为 。 ② 在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为 。（填化学式）；在350~400℃范围内，剩余固体的成分为 。（填化学式）。 【答案】 (1)①Fe2+在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可） ②（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O ③与空气中O2反应，防止LiFePO4中的Fe2+被氧化 （2） ① ② 、 【解析】本题考察的知识比较散，涉及到能源利用，物质性质、化工流程分析，图表分析，覆盖面比较广。（1）①不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化；②根据题给的信息，发生的反应为（NH4）2Fe（SO4）2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化；（2）①通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应，反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根据质量的变化，在变化过程中，Co的质量没有变，通过题给数据看，在10000C是Co(OH)2完全分解，则产物CoO，在350-4000C时，固体的质量在89.25%-86.38%之间，可以通过极点进行分析，在2920C,n(Cr)n(O)=100/93：（89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93：（86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ，所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4 （2010·四川卷）27．(16分) 碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。 请回答下列问题： (1)碘是 (填颜色)固体物质，实验室常用 方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。 (2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应： 3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。 电解时，阳极上发生反应的电极反应式为 ；阴极上观察到的实验现象是 。 (3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案，并按要求填写下表。 要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。 试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸： 实验方法 实验现象及结论 (4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下： 步骤②的操作名称是 ，步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是 。 【答案】（1）紫黑色 升华 （2） 有气泡产生 （3） 实验方法 实验现象及结论 取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝。 如果不变蓝，说明无。（如果 变蓝，说明有。） （4）冷却结晶