2024年高考复习方案 化学第5讲.docx

第5讲氧化还原反应的规律及应用

1.ClO2是新一代饮用水的消毒剂,许多发达国家的自来水厂采用ClO2代替Cl2来进行自来水消毒。我国成功研制出制取ClO2的新方法,其反应的微观过程如图所示:

下列有关该反应的叙述中正确的是 (B)

A.该反应是复分解反应

B.该反应的化学方程式为Cl2+2NaClO22ClO2+2NaCl

C.反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂

D.氧化性:Cl2ClO2

[解析]该反应中有元素化合价变化,属于氧化还原反应,A错误;将符号代入图示,可得Cl2+2NaClO22ClO2+2NaCl,B正确;反应中氯气是氧化剂,NaClO2是还原剂,C错误;该反应中,Cl2是氧化剂,ClO2是氧化产物,则氧化性:Cl2ClO2,D错误。

2.常温下可以发生反应:KMnO4+HCl(浓)KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平)。下列说法中正确的是 (B)

A.氧化性:KMnO4Cl2

B.反应配平后,H2O的化学计量数为8

C.该反应中HCl只表现出还原性

D.反应Mn2++5Fe3++4H2OMnO4-+5Fe2++8H+

[解析]该反应中,KMnO4是氧化剂,Cl2是氧化产物,则氧化性:KMnO4Cl2,A错误;Mn元素的化合价由+7价降低到+2价,HCl中部分Cl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方程式可得2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,B正确;该反应中,部分HCl生成MnCl2和KCl,表现出酸性,部分HCl被氧化生成Cl2,作为还原剂,表现出还原性,C错误;氧化性:KMnO4Cl2,而Cl2的氧化性强于Fe3+,故该反应不能发生,D错误。

3.NaNO2是一种食品添加剂,但食用过量可能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为MnO4-+NO2-+Mn2++NO3-+H2O(未配平)。下列叙述中正确的是

A.该反应中NO2

B.反应过程中溶液的pH减小

C.生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4

D.中的粒子是OH-

[解析]NO2-中N元素的化合价升高,NO2-被氧化,A项错误;根据得失电子守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为2MnO4-+5NO2-+6H+2Mn2++5NO3-+3H2O,据此可知B、D项错误,C项正确。

4.[2023·山东泰安期中]氨氮废水中的氮元素多以NH4+、

(1)某研究团队设计的处理流程如下:

①过程Ⅰ:加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通入空气将氨赶出并回收。

请用离子方程式表示加NaOH溶液时所发生的反应:NH4++OH-NH3↑+H2O。

②过程Ⅱ:在微生物的作用下实现NH4+→NO2-→NO3-转化,称为硝化过程。在碱性条件下,NH4+被氧气氧化成NO3-的总反应的离子方程式为NH4++2OH

③过程Ⅲ:在一定条件下向废水中加入甲醇(CH3OH),实现HNO3→NO2-→N2转化,称为反硝化过程。CH3OH中碳元素的化合价为-2,当甲醇与6molHNO3完全反应,转化成CO2时,消耗的甲醇的质量为160g

(2)折点氯化法是将氯气通入氨氮废水中达到某一点,在该点时水中游离氯含量最低,而氨氮的浓度降为零,该点称为折点,该状态下的氯化称为折点氯化。当氯气与氨氮的物质的量之比至少为3∶2时即“折点”。?

[解析](1)①过程Ⅰ加入氢氧化钠溶液后加热,有气体放出,铵根离子与氢氧根离子反应生成氨,离子方程式为NH4++OH-NH3↑+H2O。②在碱性条件下,NH4+被氧气氧化成NO3-的总反应的离子方程式为NH4++2OH-+2O2NO3-+3H2O。③CH3OH中氢元素为+1价,氧元素为-2价,则碳元素为-2价;甲醇与硝酸反应生成二氧化碳、氮气和水,当6molHNO3完全反应时转移电子的物质的量为6mol×5=30mol,消耗甲醇的物质的量为30mol[4-(-2)]=5mol,质量为5mol×32g·mol-1=160g。(2)氨氮废水中氮元素化合价为-3价,处理完后无氨氮存在,其转化为0价氮元素,1mol氨氮转移3mol电子,氯气参与反应转化为氯离子,1