高频考点躲不开的氧化还原反应与电化学

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1、考点1躲不开的氧化还原反应与电化学【先来提一题】1、氧化还原反应【例】水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2++2S2O32-+O2+xOH—Fe3O4+S4O62-+2H2O，下列说法中，正确的是A．每生成1molFe3O4，反应转移的电子总数为2molB．Fe2+和S2O32-都是还原剂C．1molFe2+被氧化时，被Fe2+还原的O2的物质的量为1/3molD．x=2【解析】B；本题根据电荷守恒可确定x的值，3×2-4-x=-2，x=4，Fe3O4中两个铁为+3价，一个铁为+2价，在反应中

2、每生成1molFe3O4同时消耗1molO2，所以转移的电子数为4mol，S2O32-中S由+2价升高为+5/2价，所以还原剂有Fe2+、S2O32-，而氧化剂为O2。1molFe2+被氧化时，提供1mol电子，被Fe2+还原的O2的物质的量为1/4mol。【变式】氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：NO3－＋4H＋＋3e－=NO＋2H2OKMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。(1)写出并配平该氧化还原

3、反应的方程式：_______________________________________。(2)反应中硝酸体现了、性质。(3)反应中若产生0.2mol气体，则转移电子的物质的量是mol。(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是：。【解析】硝酸具有氧化性，题目提供的四种物质中只有Cu2O具有还原性，所以反应的方程式为。在反应中，硝酸和Cu2O生成了硝酸铜和水，硝酸表现了酸性和氧化性，根据得失电子守恒，产生0.2molNO气体，转移0.6mol电子；当硝酸被还原为NO2时

4、，单位质量的Cu2O消耗的硝酸量增加。【答案】：（1）（2）酸性氧化性（3）0.6(4)使用了较浓的硝酸，产物中有部分二氧化氮生成。2、电化学【例】图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到336mL（标准状态）气体。回答：（1）直流电源中，M为极。（2）Pt电极上生成的物质是，其质量为__g。（3）电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为：2∶___∶_∶。（4）AgNO3溶液的浓度（填增大、减小或不变。下同

5、），AgNO3溶液的pH，H2SO4溶液的浓度，H2SO4溶液的pH___。（5）若H2SO4溶液的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的H2SO4溶液为g。【解析】点解5.00%的稀H2SO4，实际上是电解其中的水。阴极产生H2，阳极产生O2，且V(H2)：V(O2)=2:1，据此可确定d极为阴极，则电源的N极为负极，V(H2)=336mL×2/3=224mL，即为0.01mol，V(O2)=336mL×1/3=112mL，即为0.005mol。说明电路上有0.02mol电子，因此在

6、b极（Pt、阴极）产生Ag：0.02×108=2.16g，即0.02mol的Ag。则n（e）：n（Ag）：n（O2）：n（H2）=0.02:0.02:0.005:0.01=2:2:1/2:1；由Ag（阳）电极、Pt（阴）电极和AgNO3溶液组成的电镀池，因此AgNO3溶液浓度不变，pH也不变。电解5.00%的H2SO4溶液，由于其中的水发生电解，因此H2SO4溶液浓度增大，pH减小。设原5.00%的H2SO4溶液为xg，电解消耗水0.01×18=0.18g，则：5.00%x=5.02%(x-0.18)

7、，解得：x=45.18g。【变式】生物体中细胞膜内的葡萄糖（C6H12O6）与细胞膜外的碱性富氧液体及细胞膜构成微型的生物原电池。下列有关电极反应及其产物的判断正确的是A．负极反应可能是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－B．负极反应的产物主要是C6H12O6被氧化生成的CO32－、HCO3－、H2OC．正极反应可能是C6H12O6＋24OH――24e－＝6CO2＋18H2OD．正极反应的产物主要是葡萄糖生成的CO2、HCO3－、H2O【答案】B根据题给信息可知：原电池的负极应为葡萄糖，正极应为O2。由于

8、细胞液呈弱碱性，所以负极反应为：C6H12O6＋24OH――24e－＝6CO2＋18H2O，生成的CO2与OH-作用生成CO32－、HCO3－。正极反应为：O2＋2H2O＋4e－＝4OH－。所以答案为B。【再来缩一说】【氧化－还原反应】一、氧化-还原反应、氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物的判断1、表5-1氧化-还原反应中反应物与生成物的关系反应物变化特点生成物还原剂升、失、氧氧化产物氧化剂降、得、还还原产物总结：升、失、氧、还、还降、得、还、氧、氧2、