備戰(zhàn)高考化學(xué)二模試題分類匯編——化學(xué)反應(yīng)與能量推斷題綜合及答案解析

1、備戰(zhàn)高考化學(xué)二模試題分類匯編一一化學(xué)反應(yīng)與能量推斷題綜合及答案解析一、化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)題(含詳細(xì)答案解析)1.碳酸鎰是制取其他含鎰化合物的原料，也可用作脫硫的催化劑等。一種焙燒氯化錢和菱鎰礦粉制備高純度碳酸鎰的工藝流程如圖所示藏化錢I蔓醫(yī)鏟粉fugs琬畫畫I|覆;灌；出猥氯化憒特而結(jié)國碳酸氫憒-I*碳酸犍產(chǎn)品已知菱鎰礦粉的主要成分是MnCO3,還有少量的Fe、Al、Ca、Mg等元素常溫下，相關(guān)金屬離子在濃度為0.1mol/L時(shí)形成M(OH)n沉淀的pH范圍如表金屬離子Al3+Fe3+Fe2+Ca2+Mn2+Mg2+開始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.8

2、8.312.610.811.6常溫下，Ksp(CaF)=1.46X-10,Ksp(MgF2)=7.42xbKa(HF)=1.00XT0回答下列問題：(1)混合研磨”的作用為(2)焙燒”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為(3)分析圖1、圖2,焙燒氯化錢、菱鎰礦粉的最佳條件是焙燒溫度/七圖I焰燒溫度對(duì)鏈凈出率的影響(4)凈化除雜流程如下(NH4C1)：m(籃礦粉)圖2氧化錠用量對(duì)隹凈出窣的影響氧化劑X氨水援出準(zhǔn)fI氧化f隔pHF隊(duì)刈F除C隈河f凈化液已知幾種物質(zhì)氧化能力的強(qiáng)弱順序?yàn)?NH4)2&O8KMnO4MnO2Fe3+,則氧化劑X宜選A.(NH4)2S2O8B.MnO2CKMnO4c(Ca2+)

3、c(Mg2+)(用a表示)若此時(shí)pH調(diào)節(jié)pH時(shí)，pH可取的范圍為常溫下加入NH4F將C產(chǎn)、Mg2+沉淀除去，此時(shí)溶液中，為6,c(Mg2+)=amol/L,則c(HF)為mol/L(5)碳化結(jié)晶”過程中不能用碳酸錢代替碳酸氫錢，可能的原因是加熱【答案】加快反應(yīng)速率MnCO3+2NH4Cl-MnCl2+2NH3f+CO4+H2O溫度為500c且m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10B5.2pHv8.81.97J0.742x而CO2-水解程度大于HCO3,易生成氫氧化物沉淀【解析】【分析】根據(jù)流程：將菱鎰礦粉(主要成分是MnCO3,還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素)和氯化俊混人一，、，一

4、加熱cC合研磨后焙燒：MnCO3+2NH4Cl-MnCl2+2NH3f+CQT+倬O,浸出液含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入MnO2將Fe2+氧化為Fe3+,反應(yīng)為：MnO2+2Fe2+4H+Mn2+2Fe3+2H2。，再調(diào)節(jié)溶液的pH將Al3+、Fe3+變?yōu)锳l(OH)3、Fe(OH沉淀除去，然后加入NH4F將Ca2+、Mg2+以CaF：、MgF2沉淀除去，凈化液主要溶質(zhì)主要為C加熱MnCl2、NH4Cl,加入碳酸氫錢發(fā)生反應(yīng)：Mn2+2HCQ-MnCO3j+CQT+限O,炭化結(jié)晶，過濾，濾餅干燥后得到MnCO3,濾液為NH4Cl溶液，蒸發(fā)結(jié)晶得到NH4Cl固體，可

5、循環(huán)使用，據(jù)此分析作答。【詳解】(1)混合研磨”可使物質(zhì)充分接觸，加快反應(yīng)速率；加熱(2)焙燒”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3T+CQT+KO；(3)根據(jù)圖可知，鎰的浸出率隨著溫度的升高而增大，隨著m(NH4Cl)：m(鎰礦粉)增大而增到，500C、m(NH4Cl):m(鎰礦粉)=1.10時(shí)，鎰的浸出率最高，溫度過高，m(NH4Cl):m(鎰礦粉)增大，浸出率變化不大，成本增加，故焙燒溫度取500C、m(NH4Cl)：m(鎰礦粉)=1.10即可；(4)根據(jù)分析，浸出液含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+,加入氧化劑X的目的將Fe2+氧

6、化為Fe3+,同時(shí)在選擇氧化劑時(shí)，要盡可能不要引入新的雜質(zhì)，則氧化劑X宜選擇MnO2,答案選B;根據(jù)分析，再調(diào)節(jié)溶液的pH將Al3+、Fe3+變?yōu)锳l(OH)3、Fe(OH)3沉淀除去，然后加入NH4F將Ca2+、Mg2+以CaF2、MgF2沉淀除去，凈化液主要溶質(zhì)主要為MnCl2、NH4Cl,過程中不能讓Mn2+沉淀，結(jié)合相關(guān)金屬離子在濃度為0.1mol/L時(shí)形成M(OH)n沉淀的pH范圍表，Al3+、Fe3+完全沉淀時(shí)的pH值分另I為5.2和2.8,Mn2+開始沉淀的PH值為8.8,pH可取的范圍為5.2pH:8.8；2+-2KspCaF2cCacF=2KspMgF2cMg2+cF-c(H

7、+)=10-6mol/L,c(Mg2+)=amol/L,KspMgF2c(F)=2cMg7.4210-mol/L,HF是弱amol/LcHcF酸，在溶液中部分電離，已知Ka(HF)=cHF=1.00x彳0則c(HF)=cH+cF-10-6mol/LF42-101mol/Lamol/LKaHF1.00104也42X而mol/L;c(Ca2+)1.461010cw+y=許,若此時(shí)川為6即H皆SOnHNOs溶液溶液NaOHJSftTTjSNaCC1搟液FEUH八濾清慮液像廢料pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為(1)除鐵”時(shí)需控制溶液的pH范圍為(2)濾渣”的主要成分為(填化學(xué)式)。(5)碳化結(jié)晶”

8、過程中，因?yàn)樘妓岣x子水解程度大，碳酸俊溶液中aOH-)較大，易產(chǎn)生Mn(OH)2沉淀，故碳化結(jié)晶過程中不能用碳酸俊溶液代替碳酸氫錢溶液。2.以饃廢料(主要成分為饃鐵合金，含少量銅)為原料，生產(chǎn)NiO的部分工藝流程如下:熟轉(zhuǎn)化物已知：下表列出了幾種金屬離子生成氫氧化物沉淀的1.0molL1計(jì)算)。氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2開始沉淀的pH1.56.57.7沉淀完全的pH3.39.99.2O(3)沉饃”時(shí)得到堿式碳酸饃用xNiCO3yNi(OH)2表示沉淀。在隔絕空氣條件下，煨燒”堿式碳酸饃得到NiO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為沉饃”時(shí)，溶液pH增大，堿式碳酸饃中Ni元素含量會(huì)增

9、加，原因是“段燒【答案】3.3pH7.7CuSxNiCOyNi(OH)2(x+y)NiO+xCQT+yH2。Ni(OH)2中Ni含量高于NiCC3,pH越大，堿式碳酸饃中Ni(OH)2比例增大【解析】Ni轉(zhuǎn)化為【分析】以饃廢料(主要成分為饃鐵合金，含少量銅)為原料，加入硫酸、硝酸酸浸,NiSO4,同時(shí)生成亞鐵離子、鐵離子、銅離子等，加入過氧化氫，可氧化亞鐵離子生成鐵離子，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH可生成氫氧化鐵沉淀，然后通入硫化氫生成CuS沉淀，達(dá)到除銅的目的，在濾液中加入碳酸鈉溶液可生成xNiCO3?yNi(OH)2,煨燒可生成NiO；(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析除鐵”時(shí)要求鐵離子全部除掉需要的pH；(

10、2) S2-可與Cu2+反應(yīng)生成CuS沉淀；(3)在隔絕空氣條件下，煨燒”堿式碳酸饃得到NiO,xNiCO3yNi(OH)2高溫下分解生成NiO、CO2和H2O;pH越大，溶液堿性越強(qiáng)，結(jié)合堿式碳酸饃用xNiCO3yNi(OH)2表示組成分析；【詳解】(1)除鐵”時(shí)要求鐵離子全部除掉，pH3.3,饃離子和銅離子留在溶液中，pH7.7,所以需控制溶液的pH范圍為3.3pH0,?S0,滿足反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)是?H-T?S0B. NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+HO(1)AH0C. 2CO(g)+Q(g)=2C6(1)AH2Cl-2e=C2T2NaCl+2H2O電解2NaOH

11、+H2T+Cl2T,溶液復(fù)原需加入的物質(zhì)是通HCl氣體；用惰性電極電解CuSQ溶液時(shí)，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，陰極上銅離子放電生成銅單質(zhì)，所以陰極、陽極、電池反應(yīng)式分別為2Cu2+4e=2Cu4OH-4e=2H2O+O2T、2CuSQ+2H2OJUM2Cu+2H2SQ+O2T,溶液復(fù)原需加入的物質(zhì)是加CuO或CuCQ固體；(2)氫氧燃料電池(電解質(zhì)是KOH溶液)工作時(shí)，氫氣失電子是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)；氧氣得電子是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)。負(fù)極上氫氣失電子在堿性條件下生成水，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H24e+4OH=4H2O;正極是O2得到電子生成水，發(fā)生的電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=

12、4OhT；電極的總反應(yīng)式為2H2+O2=2H2O；甲烷燃料電池。堿性介質(zhì)(如KOH江作時(shí)，負(fù)極上甲烷失電子在堿性條件下生成碳酸鹽和水，反應(yīng)的電極方程式為：CH4-8e+10OH=CO32-+7H2O；正極上氧氣得電子產(chǎn)生氫氧根離子，反應(yīng)的電極方程式為：2O2+8e+4H2O=8OH；電極總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2OH=CO32-+3H2O。15. I.鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeC3可用作印刷電路銅版腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑取?1)寫出FeC3溶液腐蝕印刷電路板的離子方程式(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng)：;正極反應(yīng)

13、：n.寫出甲烷燃料電池在酸性溶液中的電極反應(yīng)和總電池反應(yīng)：正極：；負(fù)極：總反應(yīng)：Cu-2e-=Cu2+2F3+2e=2Fe2+2Q+8e-+8H+=4H2OC*8e-+2H2O=CQ+8H+CT+2O2=CQ+2H2OI.(1)FeC3溶液腐蝕印刷電路板時(shí)，F(xiàn)e3+將Cu氧化生成F浮和Cu2+。(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則需用Cu、C俄Ag、Au、Pt等)作電極，F(xiàn)eC3溶液作電解質(zhì)。負(fù)極為Cu失電子生成Cu2+;正極為Fe3+得電子生成Fe2+On.正極：O2在酸性溶液中得電子，生成水；負(fù)極：C1在酸性溶液中失電子生成CQ等；總反應(yīng)：甲烷燃燒生成二氧化碳和水?！驹斀狻縄.(1)FeC3溶液腐蝕印刷電路板時(shí)，F(xiàn)e3+將Cu氧化生成Fe2+和Cu2+,離子方程式為2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2答案為：2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+;Au、Pt等）作電極，F(xiàn)eC3溶液作電（2）若將（1）中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，則需用Cu、C俄Ag、解質(zhì)。Chi-r;閂*FeCl）溶液答案為：Cu-2e-=CiT;2Fe3+2e-2O2+8e-+8H+=4H2O；CH4-8e-+2H2O=CQ+8H+負(fù)極反應(yīng)：Cu-2e-=Cu2+;正極反應(yīng)：2Fe3+2e-=2Fe2+o=2Fe2+;n.正極：O2在酸性溶液中得電子生