備戰(zhàn)高考化學綜合題專題復習【氧化還原反應】專題解析附答案解析

1、一、高中化學氧化還原反應練習題(含詳細答案解析)1.鋰離子電池能夠實現千余次充放電，但長時間使用后電池會失效，其中的化學試劑排放 至環(huán)境中不僅會造成環(huán)境污染，還會造成資源的浪費。實驗室模擬回收鋰離子電池中的Ca Ni、Li的流程如圖。已知：LiCoQ難溶于水，易溶于酸。回答下列問題:(*UCn鮒、石攝等舉廣)蘋啟Lttw-s*- CS0Bjatt(1) LiCoO2中Co的化合價是 _。(2) LiCo2在浸出過程中反應的離子方程式是_。(3) 浸出劑除了 H2O2外，也可以選擇 Na2S2Q，比較二者的還原效率 H2O2_(填“ 或)N2O3(還原效率：還原等物質的量的氧化劑消耗還原劑的物質

2、的量)。(4) 提高浸出效率的方法有 _。(5) 利用Cyanex272萃取時，PH對鈷、鎳萃取分離效果的影響如圖。從圖中數據可知,用Cyanex272萃取分離時，最佳 PH是IaCPMN->4.0 彳上 3.0 5,5 6.0 6.5 TJO水lfc"CfC,*申J71) f - Ni(CftKFasL2 TZJ(6) 反萃取的離子方程式為2H+CoR=Ccf+2HR,則反萃取劑的最佳選擇是 。(7) 常溫下，若水相中的Ni2+的質量濃度為1.18g L-1 ,則PH=_時，Ni2+開始沉淀。 Ksp(Ni(OH)2=2 × 105(8) 參照題中流程圖的表達，結合

3、信息設計完成從水相中分離Ni和Li的實驗流程圖(如 圖)。 5代 IrdlM¾z-邂販：已知:1 *ffiIJFLiiCo)Ni(OH)JNiaCOJNiFa濬霹性(畫難帶難譜難溶«S5提供的無機試劑：NaOH、Na2CO3. NaFo【答案】+3 2LiC0Q+6H+H2O2=2C02+O2 +2L+4H2O < 適當升高溫度，適當增加 H2SO4 濃度 5.5 HzSO 7.5 NaOH Ni(OH)2 NaF【解析】【分析】(1) 通過化合物中各元素化合價代數和為O進行計算；(2) 由流程圖中有機相反萃取得到CoSQ,可知LiCoQ與H2O2在酸性條件下發(fā)生氧化

4、還原反應，根據氧化還原反應的規(guī)律寫出化學方程式；根據等物質的量 H2O2和Na2S23作為還原劑轉移電子的多少進行判斷；(4)提高浸出效率即提高化學反應速率；分離CO2+和Ni2+時，由于Co2+進入有機相，Ni進入水相，因此，應該選擇鈷的萃取率高 而鎳的萃取率低的 PH范圍；將鈷洗脫進入水相中時，應該使反應向正反應方向移動，同時不能引入新雜質；(7) 根據KSP(Ni(QH)2的表達式進行計算；(8) 根據表格中所給物質溶解度信息，調節(jié)PH應該用堿性物質，但要考慮分離 Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同時沉淀?！驹斀狻?1) LiCoQ2中Q元素為-2價，Li為+1價，根據化合物中各元素化

5、合價代數和為0進行計算得Co的化合價為+3價；(2) 由流程圖中有機相反萃取得到CoSQ,可知LiCoQ與H2Q2在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應，化學方程式為：2LiC0Q+6H+H2Q2=2C02+Q2 +2Lf+4H2Q;(3) lmolH2Q2作為還原劑轉移 2mol電子，ImolNa2903作為還原劑轉移 8mol電子，貝U Na2S2Q3的還原效率更高；提高浸出效率可以適當升高溫度，適當增加H2SQ濃度等；分離CO2+和Ni2+時，由于Co2+進入有機相，Ni進入水相，因此，應該選擇鈷的萃取率高 而鎳的萃取率低的 PH范圍，所以最佳 PH是5.5;將鈷洗脫進入水相中時，應該使反應向正反

6、應方向移動，同時，為不引入新雜質，反萃 取劑最好選擇H2SQ4;(7)c(Ni2+)=118 molL=0.02molL ,則開始沉淀時，C(QH)=59KSP(Ni OH 2)0.022 10 15=10-6.5mol/L ,貝U pH=14-6.5=7.5 ；0.02(8)根據表格中所給物質溶解度信息，調節(jié)PH應該用堿性物質，但要考慮分離Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同時沉淀，所以選用NaQH,則Ni(QH)2先沉淀，過濾后濾液中加入NaF生成LiF沉淀?！军c睛】本題(5)選擇合適的PH時，注意讀懂圖中信息，要根據實驗的具體操作情況來分析。2廢水中過量的氨氮(NH 3和NH4)會導致水

7、體富營養(yǎng)化。某科研小組用NaClQ氧化法處理氨氮廢水。已知： HClQ的氧化性比NaClQ強；NH3比NH4更易被氧化；國家 相關標準要求經處理過的氨氮廢水PH要控制在69。(1)pH 1.25時，NaCIo可與NH°反應生成 2等無污染物質，該反應的離子方程式為圖1圖2 進水PH在1.252.75范圍內時，氨氮去除率隨PH的升高迅速下降的原因是 進水PH在2.756范圍內時，氨氮去除率隨 PH的升高而上升的原因是 。 進水PH應控制在左右為宜。(3)為研究空氣對 NaClO氫化氨氮的影響，其他條件不變，僅增加單位時間內通人空氣的量，發(fā)現氨氮去除率幾乎不變。其原因可能是 (填序號)a

8、. O2的氧化性比NaCIO弱b. O2氧化氨氮速率比NaClO慢c. O2在廢水中溶解度比較小d. 空氣中的N?進入廢水中【答案】3CIO 2NH4 N2 3CI3H2O 2H 隨著PH的升高，NaClO含量增大，氧化性降低，導致氨氯去除率下降隨著PH的升高，氨氮廢水中 NH 3含量增大，而NH3比NH 4更易被氧化1.5 abc【解析】【分析】(1)PH=1.25時，NaCIO可與NW+反應生成N?等無污染物質，次氯酸根離子被還原為氯離子和水，結合電荷守恒、電子守恒、原子守恒配平書寫離子方程式；進水PH為1.252.75范圍內，氨氮去除率隨 PH升高迅速下降是 C(OH-)較大，抑制NaC

9、IO水解，C(HCIO)較小致氧化能力弱； 進水PH為2.756.00范圍內氨氮去除率隨 PH升高而上升，氨氣含量增大氨氮易被氧化; 結合圖象變化可知進水 PH應控制在1.0左右；(3)其他條件不變，僅增加單位時間內通入空氣的量，發(fā)現氨氮去除率幾乎不變，說明O2氧 化氨氮速率比NaCIo慢，比次氯酸鈉氧化性弱，溶液中溶解的氧氣少等原因?！驹斀狻?1) pH=1.25時，NaCIo可與NW+反應生成N?等無污染物質，次氯酸根離子被還原為氯離子，結合電荷守恒、電子守恒、原子守恒配平書寫離子方程式：3CIO+2NH4+=N2 +3C1+2H+;(2) 進水PH為1.252.75范圍內，氨氮去除率隨

10、PH升高迅速下降的原因是：隨著PH升高，NaCIO含量增大，氧化性能降低，導致氨氮去除率下降； 進水PH為2.756.00范圍內，氨氮去除率隨 PH升高而上升的原因是：隨著PH升高氨氮廢水中氨氣含量增大，氨氮更易被氧化； 進水PH應控制在1.50左右，氨氮去除率會較大；(3) 研究空氣對NaCIO氧化氨氮的影響，其他條件不變，僅增加單位時間內通入空氣的量，發(fā)現氨氮去除率幾乎不變。其原因可能是：02的氧化性比NaCIO弱、02氧化氨氮速率比NaCIO慢、02在溶液中溶解度比較??；故答案為：abc。3.硫酰氯(SCbCb)和亞硫酰氯(SOC2)都是重要的化工試劑，均易水解。(1)甲同學在實驗室利用

11、SQ和Cb在活性炭催化作用下制取 SQCb,裝置如圖所示。AB B裝置中冷凝管進水口是 。(填“m或“n)', B中干燥管盛有的物質是 。 欲制取少量SQCb,選擇圖中的裝置(可以重復選用)，其連接順序為：a、h。 去除C裝置會降低SQ和CI2的利用率，可能的原因是 (用化學方程式表示)。(2) SOC2水解后無殘留物，較 SQCb是更好的脫水劑。乙同學設計實驗利用SOC2和ZnC2?xH2O 制取無水 ZnCbO 解釋SoCi在該實驗中的作用是_ (寫出兩點)。 實驗室常用NaOH溶液吸收SOC2,該反應的離子方程式是 _。(3) 乙同學認為SOC2還可用作由FeC3?6H2O制取無

12、水FeC3的脫水劑，但丙同學認為該 實驗可能發(fā)生副反應使產品不純。 可能發(fā)生的副反應的化學方程式是。 兩同學設計如下實驗判斷該反應的可能性：取少量SOC2和FeC3?6H2O反應后的混合物于試管中，加水溶解，將溶液平分至五支試管，分別進行以下實驗，其中能得出合理結論的是。A. 加入過量稀HNO3,再滴加幾滴AgNO3溶液B. 加入少量稀HNOs ,再滴加幾滴 BaC2溶液C. 滴加幾滴BaC2溶液D. 滴加幾滴酸性KMnO4溶液滴加幾滴KSCN溶液后，再滴加幾滴氯水【答案】m堿石灰 fgdebced SQ+CI2+2H2O=H2SQ+2HCI SoQ作脫水劑，與水反應生成 HCl 可以抑制氯化

13、鋅的水解SOC2l+4OH-=SO32-+2Cl-+2H2OSOC2I+2FeCI3?6H2O=FeSO4+6HCI+FeC2I+9H2O BCD 【解析】【分析】冷凝管中冷凝水的流向要對流，下進上出；干燥管中根據要求一般填裝堿石灰或無水氯化 鈣，堿石灰同時具有干燥和吸收酸性氣體功能，無水氯化鈣只有吸水性。【詳解】（1）B裝置中冷凝管進水口是 m , B中干燥管盛有的物質是吸收剩余二氧化硫、氯氣的 堿石灰；故答案為： m ；堿石灰； 裝置 A 制備氯氣,氯氣含氯化氫和水蒸氣,通過裝置D 除去氯化氫,通過裝置 C 吸收水蒸氣，得到干燥純凈的氯氣，連接裝置B的b進入三頸燒瓶，裝置 E制備二氧化硫氣

14、體，通過裝置C除去水蒸氣，連接裝置 B的c，欲制取少量SO2C2,選擇上圖中的裝置（可以 重復選用），其連接順序為： a、f、g、d、e、b、c、e、d、h ；故答案為：fgdebced ； 去除C裝置會降低SQ和CI2的利用率，是二氧化硫和氯氣和水反應生成硫酸和氯化氫，反應的化學方程式：SQ+CI2+2H2O=H2SQ+2HCI;故答案為：SQ+Cb+2H2O=H2SQ+2HCI;（2） 氯化鋅會水解，SOC2作脫水劑，與水反應生成 HCl可以抑制氯化鋅的水解，SOC2 在該實驗中的作用是：SOC2作脫水劑，與水反應生成 Hel可以抑制氯化鋅的水解；故答案 為： SOC2I 作脫水劑，與水反

15、應生成 HCI 可以抑制氯化鋅的水解；用NaOH溶液吸收SOC2,有Na2SO3和NaCl生成，反應的離子方程式：SOC2+4OH-=SQ2-+2CI-+2H2O;故答案為：SOC2+4OH-=SQ2-+2CI+2H2O;（3）SOC2具有還原性，三價鐵具有氧化性，可能發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子和亞鐵離子，反應的化學方程式為：SOC2+2FeC3?6H2O=FeSQ+6HCI+FeCI+9H2O,故答案為：SOC2I+2FeCI3?6H2O=FeSO4+6HCI+FeC2I+9H2O;SOC2和FeC3?6H2O反應后的混合物的主要成分是 FeC2。由于SOC2為液體，所以在固體混合物中沒

16、有 應后的混合物于試管中，加水溶解，溶液中一定有 明有副反應發(fā)生，只需證明溶液中有A. 加入過量稀 HNO3,再滴加幾滴行，故A錯誤；B. 加入少量稀 HNQ ,再滴加幾滴 能證明有副反應發(fā)生，故 B正確；FeC3 ,若發(fā)生副反應，還有 FeSO和SOQ。取少量 SOQ 和 FeC3?6H2O 反FeC3 ,還可能有FeSO和FeC2 ,若要證Fe2+或 SO42-即可。AgNO3溶液是檢驗氯離子存在，不能證明副反應是否進BaC2溶液，若產生白色沉淀，則證明溶液中有SO42-，C. 滴加幾滴BaC2溶液，生成白色沉淀，說明產物中含硫酸根離子，證明發(fā)生了副反應， 故 C 正確；D. 滴加幾滴酸性

17、 KMnO4溶液，Fe2+具有還原性，可以使酸性 KMnO4溶液褪色，能證明發(fā) 生了副反應，故 D正確；E. 滴加幾滴KSCN溶液后，由于溶液中有 Fe3+,溶液會變紅，無法證明Fe2+的存在，故E 錯誤；故答案為：BCDO4.下表是某學生為探究 AgCl沉淀轉化為Ag 2S沉淀的反應所做實驗的記錄.步驟現象I .取 5mL 0.1molL AgNO 3與一定體積 0.1molL NaCl溶 液，混合，振蕩.立即產生白色沉淀 .向所得懸濁液中加入 2.5mL 0.1molL Na2S溶液.沉淀迅速變?yōu)楹谏獻n .將上述黑色濁液，放置在空氣中，不斷攪拌.較長時間后，沉淀變?yōu)槿榘咨獻V 濾出n中的

18、乳白色沉淀，加入足量 HNO3溶液.產生紅棕色氣體，沉淀部 分溶解V .過濾得到濾液 X和白色沉淀Y;向X中滴加Ba(NO 3)2溶液.產生白色沉淀1為了證明沉淀變黑是 AgCl轉化為Ag 2S的緣故，步驟I中NaCl溶液的體積范圍為10 302已知：25C時KSP AgCl 1.8 10 , KSP Ag2S 6 10 ,此沉淀轉化反應的平衡常數K O3步驟V中產生的白色沉淀的化學式為 ,步驟川中乳白色沉淀除含有AgCl外，還含有O4為了進一步確認步驟川中乳白色沉淀產生的原因，設計了如下圖所示的對比實驗裝置。 裝置A中玻璃儀器有圓底燒瓶、導管和 ,試劑W為o 裝置C中的試劑為NaCl溶液和A

19、g 2S懸濁液的混合物，B中試劑為 。 實驗表明：C中沉淀逐漸變?yōu)槿榘咨珺中沒有明顯變化。完成C中反應的化學方程式： Ag2S+NaCl+? AgCl+S+C中NaCl的作用是： 4 S分液漏斗 過氧化氫溶液Ag 2S懸濁液2Ag2S 4NaCI O2 2H2O? 4AgCI 2S 4NaOH 氧氣將 Ag2S 氧化成 S時有Ag產生，NaCl電離的氯離子與銀離子結合生成AgCI沉淀，使C Ag 減小，有利于氧化還原反應的平衡右移【解析】【分析】(1) 要證明沉淀變黑是 AgCI轉化為Ag 2S的緣故，則步驟I中必須使硝酸銀電離出的銀離子 完全轉化成AgCI沉淀；C2 ClK肯；(3) 黑色

20、的硫化銀沉淀被氧氣氧化為氯化銀沉淀和硫單質；硫單質被硝酸氧化為硫酸根離子；(4) 根據裝置圖判斷儀器名稱；裝置A的作用是提供氧氣； 進一步確認步驟 川中乳白色沉淀產生的原因，裝置C中的試劑為NaCI溶液和Ag 2S懸濁液的混合物，則裝置 B中應該不含氯化鈉溶液； 裝置C中生成的白色沉淀為氯化銀和S單質，反應物應該還有氧氣，產物中鈉離子只能以氫氧化鈉形式存在，則未知的反應物為氫氧化鈉，再根據H元素守恒可知另一種未知反應物為水，然后根據化合價升降相等配平反應方程式?！驹斀狻?1) 要證明沉淀變黑是 AgCI轉化為Ag 2S的緣故，則步驟I中必須使硝酸銀電離出的銀離子完全轉化成AgCI沉淀，所以加入

21、的 NaCI溶液的體積必須5mL ；? Ag 2 S S 2Cl aq ,該反應aq2(2) 氯化銀轉化成硫化銀的反應為：2AgCI S S的平衡常數為：10 2冊 5.4 109 ；2 2 2IX C Cl CAgC Cl KSP AgCIKC S CAg CSKSP Ag 2 S(3) 步驟川中較長時間后，沉淀變?yōu)槿榘咨?，則黑色的硫化銀沉淀氧化成氯化銀沉淀；再根據濾出川中的乳白色沉淀，加入足量HNO 3溶液，產生紅棕色氣體，沉淀部分溶解，則被氧化的只能為S元素，故乳白色沉淀為 AgCI和S的混合物；其中S被稀硝酸氧化成硫酸根 離子，則在步驟V中向X中滴加Ba(NO 3)2溶液會生成BaSO

22、4沉淀；(4) 根據圖示可知，裝置 A中玻璃儀器有圓底燒瓶、導管和分液漏斗；乳白色沉淀為氯化 銀和S的混合物，裝置 A的作用是提供氧氣，根據圓底燒瓶中為二氧化錳可知W為過氧化氫溶液； 進一步確認步驟 川中乳白色沉淀產生的原因，裝置C中的試劑為NaCl溶液和Ag 2S懸濁液的混合物，則裝置 B中應該不含氯化鈉溶液，即為 Ag 2S懸濁液，通過對比反應現象判 斷生成乳白色沉淀產生的原因； 裝置C中生成的白色沉淀為氯化銀和S單質，反應物應該還有氧氣，產物中鈉離子只能以氫氧化鈉形式存在，則未知的產物為氫氧化鈉，再根據H元素守恒可知另一種未知反應物為水，然后根據化合價升降相等配平反應方程式為2Ag 2S

23、 4NaCl O2 2H2O? 4AgCl 2S 4NaOH ；裝置C中氯化鈉的作用為：氧氣將Ag 2S氧化成S時有Ag產生，NaCl電離的氯離子與溶液中銀離子結合生成AgCl沉淀，使溶液中C Ag 減小，從而有利于氧化還原反應2Ag 2S 4NaCl O2 2H 2O ? 4AgCl 2S 4NaOH 向右移動。5.某?；瘜W興趣小組為研究氯氣的性質并模擬工業(yè)制備漂白粉，設計了下列裝置進行實驗。已知： A 中反應為 KCIQ+ 6HCI濃)=KC+ 3C2 + 3H2O；石灰乳的主要成分為 Ca(OH)2,其他雜質不參與反應。(1) B裝置作用 。實驗結束后，立即將 B中溶液滴幾滴在紫色石蕊試

24、紙上，可觀察到的現象是。(2) 裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，為此C中I、II、Hl處依次放入的物 質正確的是 (填編號)。編號IIIIIIA干燥的有色布條堿石灰濕潤的有色布條B干燥的有色布條濃硫酸濕潤的有色布條C濕潤的有色布條濃硫酸干燥的有色布條D濕潤的有色布條堿石灰干燥的有色布條(3) 待E中物質完全反應后，經過一系列加工處理，得到漂白粉樣品，其主要成份為(填化學式)(4) F裝置的作用是(用化學方程式表示)_。(5) 為測定(3)中所得漂白粉的有效成份含量。稱取 ag漂白粉樣品溶解，往所得溶液中 通入CQ至產生沉淀最大值時，該過程的化學方程式為 ,若反應生成沉淀的物質的量為b

25、mol ,則該漂白粉中有效成份的質量分數為 (用含a、b的式子表示)?！敬鸢浮砍ヂ葰庵械腍Cl氣體 試紙變紅不褪色C CaCk Ca(CIQ2 Cb+ 2NaOH=NaCI+ NaCIO+HO CO+H2+Ca(CIO2 = CaC(Q J +2HCIO 讐【解析】【分析】由實驗裝置圖可知，裝置 A用濃鹽酸與氯酸鉀反應制備氯氣，盛有飽和食鹽水的裝置B的作用是除去氯氣中混有的氯化氫氣體，裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性，盛有濃硫酸的裝置 D的作用是干燥氯氣，盛有石灰乳的裝置E的作用是制備漂白粉，盛有氫氧化鈉溶液的裝置 F的作用是吸收有毒的尾氣氯氣，防止污染空氣。【詳解】(1) 盛有飽和

26、食鹽水的裝置B的作用是除去氯氣中混有的氯化氫氣體，實驗結束后，因 飽和食鹽水吸收氯化氫氣體，使溶液呈酸性，滴在紫色石蕊試紙上，試紙變紅色，由于氯 氣不溶于飽和食鹽水，溶液中沒有次氯酸，不能使試紙褪色，故答案為：除去氯氣中的 HCI氣體；試紙變紅不褪色；(2) 氯氣沒有漂白性，不能使干燥的有色布條褪色，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，次 氯酸具有漂白性使有色布條褪色，氯氣能使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，則驗證氯氣是否具有漂白性時，C中I、II、Ill處依次放入的物質濕潤的有色布條、濃硫酸、干燥的有色布條，C正確，故答案為：C;(3) 氯氣與石灰乳反應生成氯化鈣、次氯酸鈣和水，則漂白粉的主要成分是氯化鈣和次

27、氯酸鈣，有效成分是次氯酸鈣，故答案為：CaC2、Ca(CI0；(4) 盛有氫氧化鈉溶液的裝置F的作用是吸收有毒的尾氣氯氣，過量的氯氣能與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，防止污染空氣，反應的化學方程式為Cl2+ 2NaOH=NaCI+ NaCIO+HO ,故答案為： Cb+ 2NaOH =NaCI+ NaCIO+HO；(5) 碳酸的酸性強于次氯酸，將二氧化碳通入到漂白粉溶液中，二氧化碳與次氯酸鈣反應生成碳酸鈣沉淀和次氯酸，反應的化學方程式為CQ+H2+Ca(CIO2 = CaCO4 +2HClQ由題意可知，碳酸鈣的物質的量為bmol，則有效成分次氯酸鈣的質量為bmol × 1

28、43gmol=143bg ,該漂白粉中有效成份的質量分數為呼，故答案為：143 bCO2+H2O+Ca(CIO2 = CaC(Q J +2HClQ -3-。【點睛】氯氣沒有漂白性，不能使干燥的有色布條褪色，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸 具有漂白性使有色布條褪色，氯氣能使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色是設計驗證氯氣是否具有漂白 性實驗方案的依據，也是解答試題的關鍵。6. (1)難溶物PbSO溶于CHCooNH溶液可制得易溶于水的(CWC00)2Pb,發(fā)生的反應為 PbSQ+ 2CHsC00NH= (CHCOO)Pb+ (NH4)2SQ,說明(CHaCOOgPb是(填 強”或弱”電解質。(2) 已知次

29、磷酸(HaPQ)與足量的氫氧化鈉溶液反應生成NaH2PQ和H2O ,則次磷酸是 元酸(填一”、二”或三”。(3) 工業(yè)上制玻璃和水泥需用到的共同原料是 (填化學式)。(4) 在一定溫度下，向一個 2 L的真空密閉容器中(預先裝入催化劑)通入1 mol N2和3 molH2,發(fā)生反應：N2(g) + 3H2(g)?2NH3(g)o經過一段時間后，測得容器內壓強是起始的0.9倍，在此時間內，H2平均反應速率為 0.1 mol(L min),則所經過的時間為 min(5) 高鐵酸鈉(Na2FeC4)具有強氧化性，可對自來水進行消毒、凈化。高鐵酸鈉可用氫氧化鐵 和次氯酸鈉在堿性介質中反應得到，請補充并

30、配平下面離子方程式。Fe(OH)3 +CIO- +OH=_FeCH2 _ + Cr +_在反應 11P+15CuSO+24H2=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 中，氧化劑是 ;當有2mol H3PO4生成，轉移的電子的物質的量為 【答案】弱一 CaCO 3 2 3 4 2 3 5HO R CUSo 10moI【解析】【分析】【詳解】(1) 硫酸鉛在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸銨時，醋酸根離子和鉛離子生成難電離物質或弱電解質醋酸鉛，促使硫酸鉛溶解，說明(CfCOO)2Pb是弱電解質；(2) H3PO2與足量的NaOH溶液反應，生成 NaH2PO2 ,說明H3PO2只能電離出一個氫離子

31、，所 以H3PO2是一元酸；(3) 水泥的生產原料為黏土、石灰石，制玻璃的主要原料為純堿、石灰石和石英砂，共同原料為CaCO；容器體積為2L,所以初始投料 c(N2)=0.5moIL , c(H2)=1.5moIL ,設 c(N2)= mol ,列三段 式有：N2 g +3H2 g ? 2NH3 g起始(mog) 0.51.50轉化(mol*-1) X3x2x平衡(mog05+15 molgL-1=0.9 ,解得 x=0.1molL ,則 c(H2)=0.3molL , v(N2)=0.1 C 0.3molgLmol/(L 聞)，則反應時間 t= V = 0.1 mol Lgmin =3min

32、 ；鐵元素化合價由+3升高為+6,失去3個電子，氯元素化合價由 +1降低為-1,得2個電 子，取最小公倍數，則氫氧化鐵與高鐵酸根前系數為2 ,次氯酸跟與氯離子前系數為3,再根據電荷守恒及原子守恒配平得2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cr+5H2O；(6) Cu3P中P元素化合價為-3, H3PO4中P元素化合價為+5,所以P既是氧化劑又是還原) 0.5-x1.5-3x2x容器內壓強是起始的 0.9倍，溫度和容器容積不變，氣體的壓強比等于濃度之比，所以10.5-x+1.5-3x+2x molg_劑，CU元素化合價由CUSQ中的+2降低為Cu3P中+1 ,所以CUSo也是

33、氧化劑，即氧化劑為P CUSO4；當有2mol H3PQ生成，轉移的電子的物質的量為2mol ×什5-0)=10moJ7.在古代，橘紅色的鉛丹(Pb3O4)用于入藥和煉丹，人們對其中重金屬鉛的毒性認識不 足。已知：PbQ為棕黑色粉末。某化學興趣小組對鉛丹的一些性質進行實驗探究并測定其 組成。回答下列問題：(1) 性質實驗實驗操作現象解釋或結論將適量鉛丹樣品放入小燒杯中，加 入2 mL 6 mol/L的HNO3溶液，攪拌Pb3O4+ 4HNO3=PbO2+2Pb (NO3) 2+ 2H2O將上述混合物過濾，所得濾渣分為 兩份，一份加入 2 mL濃鹽酸，加熱有刺激性的黃綠色氣體產生反應的

34、化學方程式：另一份濾渣加入硝酸酸化的 Mn(NO3) 2溶液，攪拌得紫色溶液結論：(2) 組成測定 準確稱取0.530 g干燥的鉛丹樣品，置于潔凈的小燒杯中，加入2 mL 6 mol/L的HNO3溶液，攪拌使之充分反應，分離出固體和溶液。該分離操作名稱是。 將中所得溶液全部轉入錐形瓶中，加入指示劑和緩沖溶液，用0.04000 mol/L的EDTA溶液(顯酸性)滴定至終點，消耗 EDTA溶液36.50 mL。EDTA與 Pb2+的反應可表示為 Pb2+ + H2Y2- =Pb- + 2H+ ,滴定時EDTA溶液應盛裝在 中。濾液中含Pb2+mol。 將中所得固體PbO2全部轉入另一錐形瓶中，往其

35、中加入適量HAC與NaAC的混合液和8 g固體Kl,搖動錐形瓶，使 PbO2全部反應而溶解，發(fā)生反應PbO2+ 4+ 4HAc =Pbb+ I2+ 4Ac+ 2H2O,此時溶液呈透明棕色。以0.05000 mol/L的Na2SO3標準溶液滴定，發(fā)生反應2+ 2S2O32-=9O62-+ 2，至溶液呈淡黃色時加入2%淀粉溶液1 mL,繼續(xù)滴定至溶液,即為終點，用去 Na2S2O3溶液30.80 mL。根據、實驗數據計算，鉛丹中Pb ( )與Pb (W)的原子數之比為 。加熱【答案】固體由橘紅色變?yōu)樽睾谏玃bQ+ 4HCl (濃)PbCb+ Cl2 + 2H2O 在酸性溶液中，PbO2能夠將Mn2

36、+氧化為MnO”過濾、洗滌、干燥酸式滴定管1.460-× 1藍色褪去且半分鐘內不恢復1.90【解析】【分析】(1) 由化學方程式及物質的物理性質總結反應現象，黃綠色氣體為氯氣，HCl氧化為氯氣，則PbO2發(fā)生還原，紫色是 MnO 4-離子的顏色，在酸性條件下PbO2能夠將Mn2+氧化 為Mn4-, PbO2發(fā)生還原反應變?yōu)?2價離子；(2) 溶液中有固體沉淀的分離步驟是：過濾、洗滌、干燥，堿性溶液用堿式滴定管盛 裝，酸性和氧化性溶液用酸式滴定管盛裝，根據反應的離子方程式找出關系式進行計算濾 液中含Pb2+的物質的量；(3) 碘遇淀粉變藍色，根據反應的離子方程式找出關系式進行相關計算。

37、 根據以上分析進行解答?！驹斀狻?1)鉛丹樣品與 HNO3溶液發(fā)生反應：Pb34+ 4HN03=PbQ+ 2Pb(N6)2+ 2H2O ,由題中所 給Pb304、Pb02物理性質可知反應現象為：固體由橘紅色變?yōu)樽睾谏４鸢笧椋汗腆w由橘紅色變?yōu)樽睾谏b02與濃鹽酸加熱生成的黃綠色氣體為氯氣，HCl氧化為氯氣，Pb02發(fā)生還原變成一加熱Pb2+,根據原子守恒寫出反應方程式為：Pb02+ 4HCl (濃)PbC2+ C2 + 2缶0。加熱答案為：PbO2+ 4HCl (濃)PbC2 + C2 + 2也0。Pb02與硝酸酸化的 Mn (N03)2溶液反應得到的是 Mn04-紫色溶液，說明在酸性條件

38、下 Pb02能夠將Mn2+氧化為Mn。4-, PbQ發(fā)生還原反應變?yōu)?Pb2+離子，反應方程式為：5Pb02+ 2Mn 2+4H+= 2Mn 0”+ 5Pb2+2 H20。答案為：在酸性溶液中，Pb02能夠將Mn2+氧化為Mn0”。(2) 溶液中有不溶物分離的操作步驟是：過濾、洗滌、干燥。 答案是：過濾、洗滌、干燥。滴定實驗中酸性和氧化性溶液用酸式滴定管盛裝，所以顯酸性的EDTA溶液應盛裝在酸式滴定管里，根據反應Pb2+ H2Y2- =PbY2-+ 2H+可 得：n (Pb2+)=n(H2Y2-)=36.50 10-3L 0.0400molL=1.460 10-3mol。答案為：酸式滴定管；1

39、.460 × 10。(3) 該滴定實驗使用淀粉溶液作指示劑，而碘遇淀粉變藍色，當反應2+ 2S2O32-=SO62-+ 2I結束時，碘恰好反應完藍色褪去，所以達到滴定終點的標志是：藍色褪去且半分鐘內不恢復；根據反應：PbO2+ 4+ 4HAc =Pbb+ b+ 4Ac + 2出0, 2+ 2S2O32-=SO62-+ 2可得：1 1n(PbO2)=n(|2)= n(S2O32-)=0.05000molL 30.80 10-3L=7.7 10-4mol ,所以鉛丹中 Pb ()2 2與 Pb (W)的原子數之比為:1.460 × 10： 7.7 10-4=1.90°

40、答案為：藍色褪去且半分鐘內不恢復；1.90?！军c睛】 有關滴定實驗的計算中要根據反應方程式找準關系式，計算時注意單位的換算。CiF+、Fe3+的電鍍廢水中制備氯化&氯化亞銅在有機合成工業(yè)中常作催化劑。以下是從含 亞銅的工藝流程圖。如圖是濾液中Cu2+、Fe3+的含量與PH的關系及CUel產率與PH的關系圖。I-I(i*< IaI旳 M 3D率S I nK訕*L" 0÷iV- -C>的液橫古Fe的織度Q> >t 11I I7-e CuCI 產率I PK氯北鉀調節(jié)破.溫度>tluCl反應過號請回答以下問題：(1) 在電鍍廢水中加堿產生沉淀，

41、過濾得到電鍍污泥，則電鍍污泥的主要成分為；由反應制備CuCl時的最佳PH在左右；(3) 對CuCl產率探究時發(fā)現反應在隔絕空氣條件下進行時CuCl產率較高，由此推測 CuCl具有性；(4) 寫出反應中化學反應方程式： ；(5) 隔絕空氣條件下，從濾液中制得晶體的實驗操作為：；(6) 取晶體4.34g隔絕空氣條件下，失去結晶水后得固體3.26g,所得固體溶于水分成二等份，一份加入足量 BaCb溶液,得到白色固體2.33g ;另一份加入足量 NaoH溶液后，加熱、 灼燒得紅色粉末0.4g。寫出晶體的化學式： ?！敬鸢浮縁e(OH)3, CU(OH)2 3.5 還原 2CuSO+ Fe +2KCl

42、= 2CuCl2SO2KFeSO 蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾(洗滌)、干燥 KbFe(So)2?6H2O【解析】【分析】由流程圖可知，向電鍍廢水中加堿，Cu2+、Fe3+與堿反應生成氫氧化鐵和氫氧化銅沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵和氫氧化銅的電鍍污泥；向電鍍污泥中加入硫酸控制PH使氫氧化銅溶解，而氫氧化鐵不溶解，過濾得到高濃度的硫酸銅溶液；向高濃度的硫酸銅溶液加入鐵 與氯化鉀，調節(jié)溶液 PH和反應溫度使硫酸銅與鐵、氯化鉀反應生成了硫酸亞鐵、硫酸鉀 和氯化亞銅，過濾得到氯化亞銅沉淀和含有的硫酸亞鐵、硫酸鉀濾液，隔絕空氣條件下， 濾液經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到K2Fe(SQ)2?6H2O晶體

43、?！驹斀狻?1) 由流程圖可知，向電鍍廢水中加堿，Cu2+、Fe3+與堿反應生成氫氧化鐵和氫氧化銅沉淀，過濾得到含有氫氧化鐵和氫氧化銅的電鍍污泥，故答案為：Fe(OH)3、CU(OH)2；(2) 由CuCl產率與PH的關系圖可知，制備 CUCI時的最佳PH是3.5左右，故答案為：3.5;(3) 對CUCl產率探究時發(fā)現反應 在隔絕空氣條件下進行時CUCl產率較高，說明氯化亞 銅具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，故答案為：還原；(4) 反應為調節(jié)溶液PH和反應溫度使硫酸銅與鐵、氯化鉀反應生成了硫酸亞鐵、硫酸鉀和氯化亞銅，反應的化學方程式為2CuSQ+Fe+2KCI=2CuCl+FeSQ+SC4

44、,故答案為：2CuSQ+Fe+2KCI=2CuCJ +FeSQ+K2SQ;(5) 隔絕空氣條件下，含有硫酸亞鐵、硫酸鉀的濾液經蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到硫酸亞鐵晶體，故答案為：蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾(洗滌)、干燥；(6) 由題意可知，結晶水的物質的量為(鶯囂g =006mol ,由加入足量BaC2溶液,得到硫酸鋇沉淀質量為 2.33g可知硫酸根的物質的量為 233g3gmol × 2=0.02mol ,由加入足量NaoH 溶液后，加熱、灼燒得紅色粉末 0.4g可知亞鐵離子的物質的量為 16(0g4gmol × 2× 2=0.01mol, n(H2O)

45、=0.02mol: 0.01mol : 0.02mol : 0.06mol=2:1:2:6 ,晶體的化學式為 K2Fe(SO)2?6H2O, 故答案為：K2Fe(SO)2 ?6H2O。則鉀離子的物質的量為(3.26- 0.02 96-0. 01 56) g+39g/ mol=0.02mol, n(K):n (Fe2+)n(SQ42 );9. 實驗室里，從廢舊鈷酸鋰離子電池的正極材料(在鋁箔上涂覆活性物質LiCoQ)中，回收鈷、鋰的操作流程如下圖所示：1I 11蠶一1O4I *說泡Cq(CH)2理施一 Ni2SOtIOH1O回答下列問題。(1) 拆解廢舊電池獲取正極材料前，先將其浸入NaCl溶液

46、中，使電池短路而放電，此時溶液溫度升高，該過程中能量的主要轉化方式為。(2) “堿浸”過程中產生的氣體是 ; “過濾”所得濾液用鹽酸處理可得到氫氧化鋁，反應的化學方程式為。(3) “酸浸”時主要反應的離子方程式為 ;若硫酸、Na2S2O3溶液用一定濃度的鹽酸替代，也可以達到“酸浸”的目的，但會產生 (填化學式)污染環(huán)境。(4) “沉鈷”時，調PH所用的試劑是 ; “沉鈷”后溶液中 C ( Co2+)=。(已 知：Ksp Co (OH) 2= 1.09 × l0-15)(5) 在空氣中加熱 Co (OH) 2,使其轉化為鈷的氧化物。加熱過程中，固體質量與溫度的 關系如左下圖所示。290

47、500C ,發(fā)生反應的化學方程式為 。(6) 根據右下圖判斷，“沉鋰”中獲得Li2CO3固體的操作主要包括 、洗滌、干燥等步驟。2tM4(KI 耳 QOA如貯IflO9wN¾SCh104060 SO LoCitt度他【答案】化學能電能熱能H2 NaAlQ+HCI+H2C=NaCI+AI(OH)3 J 8LiCoQ+ SQ2-+22H+=8Li+8Co2+2S42-+11H2 C2 NaOH溶液或氫氧化鈉固體 1.09× I0-6moI/ L290500C6C0234C34+ O2 蒸發(fā)濃縮 趁熱過濾【解析】【分析】正極材料主要由Al和LiCoO2組成，LiCoO2屬于鹽類，

48、由復分解反應的條件可判斷，其與 NaOH溶液混合不發(fā)生反應，故"堿浸”過程中只有AI和NaoH反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，過濾得到濾渣為 LiCoO2；"酸浸”時反應物有LiCoQ、硫酸和Na2S2O3溶液，依據“沉鈷”產物為 CO(OH) 2可判斷，反應后鈷元素的價態(tài)從 +3價降為+2價，依據氧化還原 反應規(guī)律以及工藝中最后還可獲得 Na2SO4 10H2O副產品，可推知 S元素價態(tài)升高并轉化 為SO42-;之后調節(jié)PH值得到CO(OH) 2沉淀，再加入碳酸鈉溶液調節(jié) PH值沉鋰，得到碳 酸鋰和母液，母液結晶得到 Na2SO4 1OH2O?！驹斀狻?1) 依據“電池短路而放電

49、” “溶液溫度升高”兩項信息，即可判斷廢舊電池的處理過程中 能量的主要轉化方式為化學能電能熱能；(2) 依題中信息可知，正極材料主要由AI和LiCOO2組成，LiCoQ屬于鹽類，由復分解反應的條件可判斷，其與 NaOH溶液混合不發(fā)生反應，故“堿浸”過程中只有Al和NaOH反應，生成NaAIO2和H2；“過濾”所得濾液用適量鹽酸處理可以得到氫氧化鋁，方程式為NaAIo2+HCI+H2O=NaCI+AI(H)3 J；(3) 根據分析可知“酸浸”時 Na293被氧化為SQ2-, Co元素被還原，結合電子守恒和元 素守恒可知離子反應方程式為： 8LiCo2+ S232-+22H+=8Li+8Co2+2

50、SQ2-+11H2;加入的Na2S23起還原作用，用一定濃度的鹽酸替代“Na293溶液和硫酸”，也能實現酸浸目的，可知該反應中，鹽酸也起了還原劑的作用，氧化產物為會污染環(huán)境的C2;(4) 結合“沉鋰”后母液中還可以獲得Na2S 10H2O,可知用的試劑為 NaOH溶液或固體；溶液 pH=9.5 ,則溶液中 C(OH)= 10-4.5mol/L,帶入 Ksp Co( OH) 2= c2( OH-) c( Co2+)= 1.09 × I0-15求得 qCo2+)=1.09× 0-6molL;(5) 從圖中信息可知，加熱前的反應物為 Co( OH) 2 ( 0.930g),其物質

51、的量為0. 01mol ,依 據鈷元素的量不變可知：n(Co)=O.01 mol , m(Co)= 0. 590g,溫度升溫290C時，轉化為0.830g某種鈷的氧化物，該氧化物中,n(O)=0.830g-0.590g16gmol=0. 015mol,由此可以確定該氧化物為Cc23;同理可以確定 500 C時，n( O)= 00133mol ,則生成的氧16gmol化物為C34；所以290C500C過程中，Co2O3轉化為Co3O4,反應過程中， Co元素化合 價降低。氧元素化合價升高并轉化為。2,故反應的化學方程式為290500C6Co2O= 4Co3O4+ O2 ;(6) 分析溶解度曲線可

52、知 LiCQ微溶，其溶解度隨溫度升高而降低，為了提高鋰元素的回收 率，同時防止硫酸鈉析出，應采用蒸發(fā)濃縮(減少溶劑)并在較高溫度下趁熱過濾等操作?！军c睛】熱重分析法是常用的定量分析方法，通過分析熱重曲線，可以推測物質的熱穩(wěn)定性、加熱反應生成的產物等相關信息。第5題解題關鍵是抓住受熱過程中Co元素的量不變，利用圖中數據信息，確定分解所得氧化物中鈷、氧元素的物質的量之比，從而確定不同溫度下生成的氧化物的組成，寫出反應的化學方程式。10. 合成氨工業(yè)對國民經濟和社會發(fā)展具有重要意義(1) 工業(yè)合成氨工業(yè)常用的催化劑是 ,氨分子的電子式是 圖是一定的溫度和壓強下是N2和H2反應生成ImolNH3過程中

53、能量變化示意圖，請寫出工業(yè)合成氨的熱化學反應方程式 。(熱量Q的數值用含字母a、b的代數式表示)下列有關該反應的說法正確的是 (填序號)A. 保持容器的體積不變，當混合氣體的密度不變時，說明反應已經達到平衡狀態(tài)。B. 達到平衡時若升高溫度，混合氣體中氮元素的質量分數將變大。C. 達到平衡時若減少容器的體積，正反應速率將大于逆反應速率。D. 達到平衡后，N2的轉化率和H2的轉化率一定相等。(4) 在催化劑存在下，NH3可用來消除No的污染，生成兩種對環(huán)境無害的物質。寫出反應 的化學方程式：;該反應中氧化產物與還原產物的物質的量之比是(5) 把NH3通入鹽酸溶液中，所得溶液的pH=7,此時溶液中離

54、子濃度關系是 H【答案】鐵觸媒 >ty I-I N2 (g) +3H2 (g)2NH3 (g) +2 (b-a) kJ mol-1 CU *4NH3+6NO 5N+6H2O 2:3 C(NH) = C(Cf) > c(H+)= c(OH-) c(NH4+)+c(H+) = C(OH)+ C(Cr)【解析】【分析】工業(yè)合成氨的催化劑是以鐵為載體的鐵觸媒，氨氣是共價化合物，氮原子最外層5個電子，其中三個電子和三個氫原子形成三個共價鍵；由圖求出N2和H2反應生成ImoINH 3的反應熱，再根據熱化學反應方程式的書寫要求解答；合成氨是氣體體積減小的放熱反應， 依據平衡移動原理判斷；NH 3可用來消除No的污染，生成2種對環(huán)境無害的物質，應生成氮氣和水；氨氣通入鹽酸溶液反應生成氯化銨溶液，溶液中一定存在電荷守恒；若溶液 pH=7 ,則氫氧根離子濃度和氫離子濃度相同，結合電荷守恒得到離子濃度大小。據此分 析?！驹斀狻?1) 工業(yè)合成氨的催化劑是以鐵為載體的鐵觸媒，氨氣是共價化合物，氮原子最外層5個電子，其中三個電子和三個氫原子形成三個共價鍵，電子式為：；答案為：鐵觸媒；&quo