全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题分类汇总及详细答案
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全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题分类汇总及详细答案一、高中化学氧化还原反应1．高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下：MnO2熔融氧化：3MnO2+ KClO3+ 6KOH熔融3K2MnO4+ KCl+3H2OK2MnO4歧化：3K2MnO4+2CO2＝2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3将MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液装入三颈烧瓶，再通入CO2气体，使K2MnO4歧化的过程在如图装置中进行，A、B、C、D、E为旋塞，F、G为气囊，H为带套管的玻璃棒。
回答下列问题：(1)仪器a的名称是______。
(2)MnO2熔融氧化应放在______中加热(填仪器编号)。
①烧杯②瓷坩埚③蒸发皿④铁坩埚(3)为了能充分利用CO2，装置中使用了两个气囊。
当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后，关闭旋塞B、E，微开旋塞A，打开旋塞C、D，往热K2MnO4溶液中通入CO2气体，未反应的CO2被收集到气囊F中。
待气囊F收集到较多气体时，关闭旋塞______，打开旋塞______，轻轻挤压气囊F，使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，未反应的CO2气体又被收集在气囊G中。
然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中，如此反复，直至K2MnO4完全反应。
(4)除去K2MnO4歧化产物中MnO2的操作方法是______。
(5)将三颈烧瓶中所得产物经过一系列操作得到针状的高锰酸钾晶体，最后采用低温烘干的方法来干燥产品，原因是______。
【答案】长颈漏斗④ AC BDE 过滤高锰酸钾晶体受热易分解【解析】【分析】（1）由实验装置可知，仪器a为长颈漏斗；（2）熔融固体物质需要在坩埚内加热，加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚；（3）该操作的目的是将气囊F中的二氧化碳排出，据此判断正确的操作方法；（4）高锰酸钾溶于水，二氧化锰不溶于水；（5）高锰酸钾晶体受热易分解。
【详解】（1）由实验装置可知，仪器a为长颈漏斗，故答案为：长颈漏斗；（2）熔融固体物质需要在坩埚内加热，加热熔融物中含有碱性KOH，瓷坩埚中含有二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钾反应，所以应用铁坩埚，故答案为：④；（3）待气囊F收集到较多气体时，需要将气囊F中二氧化碳排出到热K2MnO4溶液中，所以需要关闭A、C，打开B、D、E，轻轻挤压气囊F，从而使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，故答案为：AC；BDE；（4）高锰酸钾溶于水，二氧化锰不溶于水，固液分离应用过滤的方法，则除去高锰酸钾溶液中的二氧化锰应用过滤的方法，故答案为：过滤；（5）高锰酸钾晶体受热易分解，实验时应采用低温烘干的方法来干燥产品，避免高锰酸钾晶体受热发生分解，故答案为：高锰酸钾晶体受热易分解。
2．过硫酸钠(Na2S2O8)具有极强的氧化性，且不稳定，某化学兴趣小组探究过硫酸钠的相关性质，实验如下。
已知SO3是无色易挥发的固体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。
（1）稳定性探究(装置如图)：分解原理：2Na2S2O82Na2SO4＋2SO3↑＋O2↑。
此装置有明显错误之处，请改正：______________________，水槽冰水浴的目的是____________________；带火星的木条的现象_______________。
（2）过硫酸钠在酸性环境下，在Ag＋的催化作用下可以把Mn2＋氧化为紫红色的离子，所得溶液加入BaCl2可以产生白色沉淀，该反应的离子方程式为______________________，该反应的氧化剂是______________，氧化产物是________。
（3）向上述溶液中加入足量的BaCl2，过滤后对沉淀进行洗涤的操作是___________________________。
（4）可用H2C2O4溶液滴定产生的紫红色离子，取20mL待测液，消耗0.1mol·L－1的H2C2O4溶液30mL，则上述溶液中紫红色离子的浓度为______mol·L－1，若Na2S2O8有剩余，则测得的紫红色离子浓度将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】试管口应该略向下倾斜冷却并收集SO3木条复燃 2Mn2＋＋5S2O＋8H 2O2MnO＋10SO＋16H＋ S2O MnO用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀，使蒸馏水自然流下，重复操作2～3次(合理即可) 0.06 偏高【解析】【分析】(1)在试管中加热固体时，试管口应略微向下倾斜；根据SO3、氧气的性质进行分析；(2)X为MnO4-，向所得溶液中加入BaCl2溶液可以产生白色沉淀，则产物中有SO42-，据此写出离子方程式，并根据氧化还原反应规律判断氧化剂、氧化产物；(3)根据沉淀洗涤的方法进行回答；(4)根据得失电子守恒可得到关系式：5H2C2O4---2MnO4-，带入数值进行计算；Na2S2O8也具有氧化性，氧化H 2C 2O 4。
【详解】(1)在试管中加热固体时，试管口应略微向下倾斜，SO 3的熔、沸点均在0℃以上，因此冰水浴有利于将SO 3冷却为固体，便于收集SO 3，由Na 2S 2O 8的分解原理可知，生成物中有氧气，所以在导管出气口的带火星的木条会复燃，故答案为：试管口应该略向下倾斜；冷却并收集SO 3；木条复燃；(2)X 为MnO 4-，向所得溶液中加入BaCl 2溶液可以产生白色沉淀，则产物中有SO 42-，则反应的离子方程式为2Mn 2＋＋5S 2O ＋8H 2O 2MnO ＋10SO ＋16H ＋，根据该反应中元素化合价的变化可知，氧化剂是S 2O 82-，氧化产物是MnO 4-，故答案为：2Mn 2＋＋5S 2O ＋8H 2O 2MnO ＋10SO ＋16H ＋；S 2O 82-；MnO 4-；(3)沉淀洗涤时，需要用玻璃棒引流，并且所加蒸馏水需要没过沉淀，需要洗涤2~3次，故答案为：用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀，使蒸馏水自然流下，重复操作2～3次(合理即可)；(4)根据得失电子守恒可得到关系式：()-2244-1-45H C O 2MnO 520.03L 0.1mol L 0.02L c MnO ⨯⨯:g 则()-1--1420.03L 0.1mol L c MnO ==0.06mol L 50.02L⨯⨯⨯g g ，Na 2S 2O 8具有氧化性，消耗的H 2C 2O 4溶液增多，导致测得的结果偏高，故答案为：0.06；偏高。
3．二氧化氯(ClO 2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
ClO 2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。
某研究小组欲用以下三种方案制备ClO 2，回答下列问题：（1）以黄铁矿(FeS 2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO 2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO 3-氧化成SO 42-，写出制备ClO 2的离子方程式__。
（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO 3制备ClO 2，并将制得的ClO 2用于处理含CN -废水。
实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。
①装置A 的名称是__，装置C 的作用是__。
②反应容器B 应置于30℃左右的水浴中，目的是__。
③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是__。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__，装置E的作用是__。
（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-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。
②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式__。
【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+【解析】【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。
【详解】（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。
（2）①装置A的名称为恒压漏洞，装置C为安全瓶，起到防止液体倒吸的作用。
②升高温度可以提高化学反应速率，但是原料中含有过氧化氢，过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应，因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。
③根据题文可知，ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸，故通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是稀释ClO2，防止其爆炸。
④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应，将CN-转化为无污染的CO2和N2，故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-；装置E在整套装置之后，起到吸收尾气，防止环境污染的作用。
（3）①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子，过量的钡离子可以用碳酸根离子除去，因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。
②用石墨做电极，电解池的阳极发生氧化反应，元素化合价升高，因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO 2，电极反应式为Cl --5e -+2H 2O=ClO 2↑+4H +。
4．下表是某学生为探究AgCl 沉淀转化为2Ag S 沉淀的反应所做实验的记录．()1为了证明沉淀变黑是AgCl 转化为2Ag S 的缘故，步骤I 中NaCl 溶液的体积范围为 ______ 。
()2已知：25℃时()10sp K AgCl 1.810-=⨯，()30sp 2K Ag S 610-=⨯，此沉淀转化反应的平衡常数K = ______。
()3步骤V 中产生的白色沉淀的化学式为 ______ ，步骤Ⅲ中乳白色沉淀除含有AgCl 外，还含有 ______。
()4为了进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因，设计了如下图所示的对比实验装置。
①装置A 中玻璃仪器有圆底烧瓶、导管和 ______ ，试剂W 为 ______ 。
