高三化学好题速递分项解析汇编专题16化学基本理论一(氧化还原、电化学)(含解析)

专题16 化学基本理论一（氧化还原、电化学）1．【2016届北京朝阳一模】（14 分）含硫化合物在生产生活中应用广泛，科学使用对人体健康及环境保持意义重大。

（1）红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化。

这应用了SO2 的性。

（2）某水体中硫元素主要以S2O32－形式存在。

在酸性条件下，该离子会导致水体中亚硫酸的浓度增大，原因是。

（3）实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量：①滴定时，KIO3和KI 作用析出I2 ，完成并配平下列离子方程式：②反应①所得I2 的作用是。

③滴定终点时，100mL的水样共消耗xmL标准溶液。

若消耗1mL标准溶液相当于SO32－的质量1g ，则该水样中SO32－的含量为mg / L 。

（4）微生物燃烧电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。

某微生物燃料电池的工作原理如下图所示：① HS－在硫氧化菌作用下转化为SO42-的反应式是。

②若维持该微生物电池中两种细菌的存在，则电池可以持续供电，原因是。

【答案】（1）还原性；（2）在酸性条件下，溶液中的H+与S2O32-发生反应：H++S2O32-=SO2+S↓+H2O，SO2溶于水，发生反应SO2+H2O H2SO3，使水体中亚硫酸浓度增大；（3）①IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O ；②氧化SO32-、S2O32-；可以与淀粉有明显显色现象，有利于观察滴定终点。

③104 x（4）①HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+；（5）HS-、SO42-离子浓度不会发生变化，只要有两种细菌存在，就会循环把有机物氧化成CO2放出电子。

【解析】考点：考查含硫化合物的性质及应用的知识。

2．【2016届辽宁省部分重点高中协作校模拟】（14分）锰及化合物可用于电池、制作坦克的钢甲等材料。

（1）Mn的最高价氧化物的化学式为，该氧化物属于（填“酸性”或“碱性”）氧化物。

（2）工业上常用电解锰酸钾（K2MnO4）溶液的方法制备KMnO4，阴极上的产物为___ ，阳极的电极反应式为___ 。

（3）以NaBH4和H2O2为原料的燃料电池可用于空军通信卫星电源，该电池的负极材料为石墨，正极材料为MnO2，电解质溶液显碱性。

MnO2的作用有两个，分别是作正极材料和，负极上的BH4-被氧化为BO2-，该电极的电极反应式为。

（4）实验室可用软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，其原理如下：高温下，熔融的软锰矿与过量固体KOH反应在不断通入空气的情况下会反应生成K2MnO4（锰酸钾）；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；再滤去沉淀MnO2，浓缩滤液，得到深紫色的针状KMnO4晶体。

①用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是。

②若用5g软锰矿（MnO2的质量分数为70%）进行上述实验，则KMnO4的理论产量为 g（精确到0.01，不考虑K2MnO4沉淀的循环利用）【答案】（1）Mn2O7(1分)；酸性（1分）（2）H2（2分）；MnO42-—e-= MnO4-（2分）（3）作催化剂（2分）；BH4-+8OH—+8e-=BO2-+6H2O（2分）（4）①2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O（2分）；②4.24（2分）。

【解析】考点：考查关于锰元素的原子结构、有关氧化还原反应的有关知识。

3．【2016届南通三调】(12分)电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。

实验室模拟电解法吸收NO x的装置如右图所示(图中电极均为石墨电极)。

（1）若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。

① 写出电解时NO2发生反应的电极反应式：________。

② 若有标准状况下2.24 L NO2被吸收，通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H＋为________mol。

（2）某小组在右室装有10 L 0.2 mol·L－1硝酸，用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。

① 实验前，配制10 L 0.2 mol·L－1硝酸溶液需量取________mL密度为1.4 g·mL－1、质量分数为63%的浓硝酸。

② 电解过程中，有部分NO转化为HNO2。

实验结束时，测得右室溶液中含3 mol HNO3、0.1 mol HNO2，同时左室收集到标准状况下28 LH2。

计算原气体中NO和NO2的体积比(假设尾气不含氮氧化物，写出计算过程)。

【答案】（1）①NO2－e－＋H2O===NO－3＋2H＋②0.1（2）①142.9②根据原子守恒：n(NO)＋n(NO2)＝3 mol－0.2 mol·L－1×10 L＋0.1 mol＝1.1 mol根据电子守恒：0．1 mol×1＋n(NO)－0.1 mol]×3＋n(NO2)×128 L22.4 L·mol－1×2解得：n(NO)＝0.8 mol n(NO2)＝0.3 molV(NO)∶V(NO2)＝n(NO)∶n(NO2)＝0.8 mol∶0.3 mol＝8∶3(除第（2）②题6分外，其余每空2分，共12分)【解析】考点：电解原理4．【2016届厦门一模】（15分）磷化氢( PH3)是一种剧毒气体，是最常用的高效熏蒸杀虫剂，也是一种电子工业原料。

（1）在密闭粮仓放置的磷化铝(AlP)片剂，遇水蒸气放出PH3气体，该反应的化学方程式为。

（2）利用反应PH3+3HgCl2= P(HgCl)3 +3HCl，可准确测定微量的PH3。

①HgCl2溶液几乎不导电，说明HgCl2属于____（填“共价”或“离子”）化合物。

②通过测定溶液____变化，可测定一定体积空气中PH3的浓度。

（3）PH3的一种工业制法涉及的物质转化关系如下图所示：①亚磷酸属于____元酸。

②当反应I生成的n(NaH2PO2):n(Na2HPO3) =3:1时，参加反应的n(P4)：n(NaOH)=-。

（4）一种用于处理PH3废气的吸收剂成分为次氯酸钙80%、锯木屑（疏松剂）15%、活性炭2.5%、滑石粉（防结块）2.5%。

①次氯酸钙将PH3氧化为H3PO4的化学方程式为____。

②空气中的水蒸气可加快PH3的氧化过程，其原因可能是____。

（5）从（4）中的吸收残留物中回收磷酸氢钙(CaHPO4)的方法如下：①试剂x为（填化学式）。

②已知25℃时，H3PO4的K al=7.5×10-3、K a2=6.3×10-8、K a3=4.4×10-13。

加入Y时，应控制悬浊液pH 7（填“>”、“=”或“<”），通过计算说明理由。

【答案】（1）AlP+3H2O====Al（OH）3+PH3。

（2）①共价；②溶液pH或电导率。

（3）①二；② 3:10。

（4）①PH3+2Ca（ClO）2===H3PO4+2CaCl2。

②次氯酸钙与水蒸气接触，水解得到氧化性更强的次氯酸。

（5）①＞；②HPO42-的电离常数：K a(HPO42-)=4.4×10-13，HPO42-的水解常数K h(HPO42-)=Kw/Ka2=1×10-14/6.3×10-8＞K a(HPO42-)，HPO42-的水解程度大于其电离程度，溶液呈碱性，应控制悬浊液pH＞7。

【解析】考点：考查磷元素单质及其化合物的性质，化学方程式的书写和平衡计算。

5．【2016届江西省八所重点盟校模拟】(14分)工业上以软锰矿（主要成分MnO2）为原料，通过液相法生产KMnO4。

即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4，分离后得到的K2MnO4，再用惰性材料为电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4，其生产工艺简略如下：（1）反应器中反应的化学方程式为。

（2）生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量 (填“偏高”或“偏低”)。

（3）电解槽中总的离子反应方程式为。

（4）在传统工艺中得到K2MnO4后，向其中通入适量CO2反应生成黑色固体、KMnO4等，反应的化学反应方程式为。

上述反应中氧化剂与还原剂的质量比为。

与该传统工艺相比，电解法的优势是。

（5）用高锰酸钾测定草酸结晶水合物的纯度：称草酸晶体样品0.500g溶于水配制成100ml 溶液，取出20.00ml用0.0200mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定（杂质不反应），至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去，消耗KMnO4溶液14.80 mL，则该草酸晶体的纯度为__________。

(结果保留3位有效数字)（已知该草酸结晶水合物H2C2O4·2H2O的相对分子质量为126）【答案】（1）4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O （2分）（2）偏高（2分）（3）2MnO42-+2H2O电解2MnO4-+2OH—+H2↑（2分）（4）3 K2MnO4+ 2 CO2 == 2 KMnO4+ MnO2+ 2 K2CO3（2分）1：2（2分）产率更高、KOH循环利用（2分）（5）93.2%（2分）【解析】考点：考查化学工艺流程分析，氧化还原反应方程式的书写和计算。

6．【2016届苏州一模】(12分)KMnO4是一种用途广泛的氧化剂，可由软锰矿(主要成分为MnO2)通过下列方法制备：①软锰矿与过量KOH、KClO3固体熔融生成K2MnO4；②溶解、过滤后将滤液酸化，使K2MnO4完全转化为MnO2和KMnO4；③滤去MnO2，将滤液浓缩、结晶得到深紫色的KMnO4产品。

（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂，其消毒机理与下列物质相似的是_________(填序号)A．75%酒精 B．双氧水 C．苯酚 D．84消毒液(NaClO溶液) （2）溶液酸化时，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4的离子方程式是_________________；（3）测定KMnO4产品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定。

①配制250mL0.1mol•L-1标准Na2S2O3溶液，需准确称取Na2S2O3固体的质量为___________g；②取上述制得的KMnO4产品0.6000g，酸化后用0.1mo l•L-1标准Na2S2O3溶液进行滴定，滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00ML。

计算该KMnO4产品的纯度(请给出计算过程)。

(有关离子方程式为：MnO4-+S2O32-+H+---SO42-+Mn2++H2O 未配平)【答案】（1）BD （2） 3MnO42-+4H+═MnO2↓+2MnO4-+2H2O（3）①3.950 ②84.27%【解析】试题分析：（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂，是利用其有强氧化性，酒精和苯酚没有强氧化性，双氧水和NaClO有强氧化性，故BD符合题意；（2）由滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4，则反应为3MnO42-+4H+═MnO2↓+2MnO4-+2H2O；（3）①n=cV=0.100mol•L-1×0.25L=0.025mol，m=nM=0.025mol×158g/mol=3.95g；②由反应方程式：8MnO4-+5S2O32-+14H+=10SO42-+8Mn2++7H2O，设样品中KMnO4物质的量为nmol，可知 8KMnO4～5S2O32-n 0.100 mol•L-1×20.00 mL×10-3 L所以n(KMnO4)=×0.100 mol•L-1×20.0 mL×10-3L=3.2×10-3mol所以m(KMnO4)=nM=32×10-3mol×158g/mol=0.5056gKMnO4产品的纯度为：×100%=84.27%。