2020-2021高考化學專題訓練---氧化還原反應的綜合題分類及答案

1、一、高中化學氧化還原反應練習題（含詳細答案解析）1.二氧化氯（C102）具有強氧化性，在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。C1Q是一種易溶于水的黃綠色氣體，其體積分數(shù)超過10%時易引起爆炸。某研究小組欲用以下三種方案制備C1O2,回答下列問題：（1）以黃鐵礦（Fe3）、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應制備C16,黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被C1O3-氧化成SQ2-,寫出制備 C1O2的離子方程式。（2）用過氧化氫作還原劑，在硫酸介質(zhì)中還原NaClO3制備C1O2,并將制得的C1O2用于處理含CN廢水。實驗室模擬該過程的實驗裝置（夾持裝置略）如圖所示。裝置A的名稱是一 裝置C的作用是_。反應容器B應置于3

2、0c左右的水浴中，目的是 _。通入氮氣的主要作用有 3個，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將C1O2排出，三是OCIO2處理含CN-廢水的離子方程式為_,裝置E的作用是_。（3）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)C1O2的方法。用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質(zhì)。某次除雜操作時，往粗鹽水中先加入過量的_ （填化學式），至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過量的NazCQ和NaOH,充分反應后將沉淀一并濾去。用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取C1O2,工作原理如圖所示，寫出陽極產(chǎn)生C1O2的電極反應式鈍1%離子交寰含g 腐蜀NjCC溶液I【答案】Fe3+15CQ-+1

3、4H+=15ClQ+Fe3+2SQ2-+7H2O恒壓漏斗安全瓶 提高化學反應速率，同時防止過氧化氫受熱分解稀釋C1C2,防止其爆炸2CN+2ClO2=2CQ+N2+2C吸收C1O2等氣體，防止污染大氣BaC2 C-5e-+2H2O=ClC2仔4H+【解析】【分析】二氧化氯(C1O2)具有強氧化性，在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。分別利用無機反應和電 解原理制備二氧化氯，三種方法均利用了氧化還原反應?！驹斀狻?1)以黃鐵礦(Fe3)、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應制備C1O2,黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被C1O3-氧化成SC41 2-,根據(jù)氧化還原反應中電子守恒和元素守恒，可以寫出制備C1O2的離子

4、方程式為 FeS+l5ClO-+14H+=15ClC2+Fe3+2SO2-+7H2C。(2)裝置A的名稱為恒壓漏洞，裝置C為安全瓶，起到防止液體倒吸的作用。 升高溫度可以提高化學反應速率，但是原料中含有過氧化氫，過氧化氫在過高的溫度下 可以發(fā)生分解反應，因此反應容器B應置于30 c左右的水浴中。根據(jù)題文可知，CIC2是一種易溶于水的黃綠色氣體，其體積分數(shù)超過10%時易引起爆炸，故通入氮氣的主要作用有3個，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將CIC2排出，三是稀釋CIC2,防止其爆炸。CIC2處理含CN-廢水發(fā)生氧化還原反應，將CN-轉(zhuǎn)化為無污染的 CC2和N2,故離子方程式為2CN-+2ClQ=

5、2CC2+N2+2C；裝置E在整套裝置之后，起到吸收尾氣，防止環(huán)境污染的 作用。(3)用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SQ2-等雜質(zhì)，需要過量的碳酸根離子、氫氧根離子和鋼離子，過量的鋼離子可以用碳酸根離子除去，因此在加入Na2CC3之前應先加入過量BaC2。用石墨做電極，電解池的陽極發(fā)生氧化反應，元素化合價升高，因此氯離子在陽極失電子和水反應得到 CIQ,電極反應式為 Cl-5e-+2H2C=CQf+4H+。2.鈉酸鈉(NaBiC3)是分析化學中的重要試劑，在水中緩慢分解，遇沸水或酸則迅速分解。某興趣小組設計實驗制取鈉酸鈉并探究其應用。回答下列問題:I .制取鈾酸鈉制取裝置如

6、圖(加熱和夾持儀器已略去)，部分物質(zhì)性質(zhì)如下:物質(zhì)NaBiC3Bi(CH)3性質(zhì)不溶于冷水，淺黃色難溶于水；白 色(3)當觀察到 (填現(xiàn)象)時，可以初步判斷 C中反應已經(jīng)完成；(4)拆除裝置前必須先除去燒瓶中殘留C12以免污染空氣。除去 C12的操作是 ；(5)反應結(jié)束后，為從裝置 C中獲得盡可能多的產(chǎn)品，需要的操作有一；n.鈉酸鈉的應用 檢3Mn2+(6)往待測液中加入鈉酸鈉晶體，加硫酸酸化，溶液變?yōu)樽霞t色，證明待測液中存在Mn2+。產(chǎn)生紫紅色現(xiàn)象的離子方程式為 ；某同學在較濃的 MnSO4溶液中加入鈉酸鈉晶體，加硫酸酸化，結(jié)果沒有紫紅色出現(xiàn)，但觀察到黑色固體(MnO2)生成。產(chǎn)生此現(xiàn)象的離

7、子反應方程式為。m .產(chǎn)品純度的測定(7)取上述NaBiO3產(chǎn)品wg,加入足量稀硫酸和 MnSO4稀溶液使其完全反應，再用cmol L-1 的 H2c2O4標準溶液滴定生成的 MnO4-(已知：H2C2O4+MnO4-CO2+Mn2+H2。, 未配平)，當溶液紫紅色恰好褪去時，消耗 vmL標準溶液。該產(chǎn)品的純度為 (用含w、c、v的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮匡柡褪雏}水Bi(OH)3+3OH-+Na+Cl2=NaBiO3+2C+3H2O C中白色固體消失(或黃色不再加深) 關閉Ki、K3,打開K2在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7

8、H2O 3Mn2+2MnO4-+2H2O=5MnO2 J +4H-3280cv 10wx 100喊0.28cvwx 100喊28cv【分析】用濃HCl和MnO2反應制備Cl2,其中混有揮發(fā)出來的 HCl,要用飽和食鹽水出去，然后利 用Cl2的強氧化性在堿性條件下將Bi(OH)3氧化成NaBiO3；利用Mn2+的還原性將NaBiO3還原而Mn2+被氧化成紫紅色溶液 MnO4-來檢驗NaBiQ的氧化性；實驗結(jié)束后 C12有毒，要除 去，做法是打開三頸燒瓶的NaOH溶液，使其留下和氯氣反應；NaBiO3純度的檢測利用NaBiO3和Mn 2+反應生成MnO4-, MnO4-再和草酸反應來測定，找到Na

9、Bid、Mn2+、MnO4-、草酸四種物質(zhì)之間的關系，在計算即可?！驹斀狻?1)除去氯氣中混有的 HCl,用飽和食鹽水，故答案為：飽和食鹽水；(2)反應物為Bi(OH)3、Cl2和NaOH混合物，+3價的Bi被氧化成NaBiO3, Cl2被還原成CI ,根據(jù)原子守恒還有水生成，所以反應為：Bi(OH)3+3OH+Na+Cb=NaBiO3+2C+3H2O,故答案為：Bi(OH)3+3OH-+Na+Cl2=NaBiO3+2C+3H2O；(3) C中反應已經(jīng)完成，則白色的Bi(OH)3全部變?yōu)榱它S色的 NaBiO3,故答案為：C中白色 固體消失(或黃色不再加深)；(4)從圖上來看關閉 K1、K3,打

10、開K2可使NaOH留下與氯氣反應，故答案為：關閉K1、K3,打開K2；(5)由題意知道NaBiO3不溶于冷水，接下來的操作盡可能在冰水中操作即可，操作為： 在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：在冰水中冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干(6)往待測液中加入鈉酸鈉晶體，加硫酸酸化，溶液變?yōu)樽霞t色，證明待測液中存在Mn2+,說明鈾酸鈉將 Mn2+氧化成MnO4-,因為是酸性條件，所以鈉酸鈉被還原成Bi3+,據(jù)此寫方程式并配平為 5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2。，故答案為： 5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2。；由題意

11、可知，Mn2+過量，鈉酸鈉少量，過量的Mn2+和MnO4-發(fā)生反應生成了黑色的MnO2,反應方程式為 3Mn2+2MnO4-+2H2O=5MnO2J +4H 故答案為：3Mn2+2MnO4- +2H2O=5MnO2j +4H；(7)根據(jù)得失電子守恒找出關系式為：5NaBiO32Mn2+2MnO4-5H2c2。4，計算鈉酸鈉理論產(chǎn)量：5NaBiO3 5H2c2O41400g 5molm（理論）cv 103 mol0.28cvg0.28cv解得m （理論）=0.28CVg,所以純度=-x 100%= x 100%所以答案為:WgW-3280cv 10w100喊0.28cvx 100喊28cv%。(

12、7)在復雜的純度、產(chǎn)率等計算中，用得失電子守恒法找出各關鍵物質(zhì)之間的關系，由此計算，可以事半功倍，如本題中的關系5NaBiO35H2c2。4,使復雜問題簡單化了。3.硫酰氯(SC2C12)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 SQ和Cl2在活性炭催化彳用下制取 SO2C12,裝置如圖所示。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(zhì)是 一。欲制取少量SO2C12,選擇圖中的裝置(可以重復選用)，其連接順序為：a、ho去除C裝置會降低SO2和Cl2的利用率，可能的原因是 (用化學方程式表示)。(2) SOC2水解后無

13、殘留物，較 SO2C12是更好的脫水劑。乙同學設計實驗利用SOC2和ZnC2?xH2O 制取無水 ZnCl2o解釋SOC2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制取無水FeC3的脫水齊山但丙同學認為該 實驗可能發(fā)生副反應使產(chǎn)品不純?？赡馨l(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(jié)論 的是_。A.加入過量稀HNO3,再滴加幾滴AgNO3溶液B.加

14、入少量稀HNO3,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E.滴加幾滴KSCN溶液后，再滴加幾滴氯水【答案】m堿石灰 fgdebced SQ+Cl2+2H2O=H2SC4+2HCl SOCl作脫水劑，與水反應生成HCl 可以抑制氯化鋅的水解SOC2l+4OH-=SO32-+2Cl-+2H2OSOC2l+2FeCl3?6H2O=FeSO4+6HCl+FeC2l+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(jù)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

15、凝管進水口是 m , B中干燥管盛有的物質(zhì)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Cl2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+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；故答

16、案為：SQ+C2+2H2O=H2SO+2HCl；(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 HCl可以抑制氯化鋅的水解；故答案 為：SOC2作脫水劑，與水反應生成HCl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-=SO32-+2C+2H2O；故答案為：SOC2+4OH-=SQ2-+2C+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?6

17、H2O=FeSQ+6HCl+FeC2+9H2O,故答案為：SOC2l+2FeCl3?6H2O=FeSO4+6HCl+FeC2l+9H2O；SOC2和FeC3?6H2O反應后的混合物的主要成分是FeC3,若發(fā)生副反應，還有 FeSQ和FeC2。由于SOC2為液體，所以在固體混合物中沒有SOC2。取少量SOC2和FeC3?6H2O反應后的混合物于試管中，加水溶解，溶液中一定有FeC3,還可能有FeSQ和FeC2,若要證明有副反應發(fā)生，只需證明溶液中有Fe2+或SO42-即可。A.加入過量稀 HNO3,再滴加幾滴 AgNO3溶液是檢驗氯離子存在，不能證明副反應是否進 行，故 A 錯誤；B.加入少量稀

18、 HNO3,再滴加幾滴BaC2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明溶液中有SO42-,能證明有副反應發(fā)生，故 B正確；C.滴加幾滴BaC2溶液，生成白色沉淀，說明產(chǎn)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KMnO4溶液，F(xiàn)e2+具有還原性，可以使酸性 KMnO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：BCD。4.某高中科研小組模擬工業(yè)尿素法生產(chǎn)肺(N2H4),具體方法：先將尿素、次氯酸鈉和氫氧化鈉溶液混合，然后在催化劑存在的條件下反應制得腫，利用氮氣吹出混合物中的腫，并

19、用硫酸吸收制備硫酸腫。具體實驗原理圖如下：已知：腫極易溶于水，長期暴露在空氣中或短時間受高溫作用會爆炸分解。硫酸腫(N2H4 H2SO0是類似于NH4HSQ的鹽類，白色固體，微溶于冷水，易溶于熱水，不 溶于乙醇和二氯乙烷等有機溶劑。密度：p硫酸肺p二氯乙烷 p稀硫酸(1)盛裝尿素溶液的裝置名稱為 ;硫酸腫的水溶液中含有多種陽離子，其中陽離子 N2H5+的電子式為 。(2)反應前應先通入一段時間氮氣，其目的為 。(3)裝置A中發(fā)生反應制備腫的離子方程式為 。(4)裝置B中二氯乙烷的作用為 ;使用冰水 浴的作用。(5)裝置B反應完全后需經(jīng)過過濾、洗滌、干燥等操作得到硫酸腫，洗滌過程中最好選擇下 列

20、那種洗滌劑(填字母)。A.冷水B.熱水 C無水乙醇D.飽和食鹽水(6)若實驗中所用的 NaClO和NaOH混合液中兩溶質(zhì)的濃度均為0.1molL-1,則此溶液中離子濃度的大小順序為。r h V【答案】三頸燒瓶趕走裝置中的空氣，避免空氣與腫反應H H南徽第2ClO-+2OH-+CO(NH02N2H4+C-+CO3 +H2O 防倒吸，同時使廣物硫酸腫脫離反應混合 液利于產(chǎn)物析出，同時降溫防爆炸C c(Na+)>c(OH-)>c(CiO-)>c(H+)【解析】【分析】(1)盛裝尿素溶液的裝置名稱為三頸燒瓶；硫酸腫的水溶液中含有多種陽離子，其中陽離子N2H5+可以認為由N2H4與H+

21、通過配位鍵結(jié)合，在 N2H4中，每個N原子與兩個H原子形成共價鍵，則兩個N原子間還應形成一對共用電子。(2)反應前應先通入一段時間氮氣，其目的為排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣與腫反應。(3)裝置A中，堿性溶液，ClO-在催化劑作用下，將 CO(NH2)2氧化為N2H4,自身被還原為cr,同時生成co；和H200(4)裝置B中二氯乙烷的作用為防倒吸，同時使產(chǎn)物硫酸腫脫離反應混合液；使用冰水浴的 作用是降低產(chǎn)物的溶解度，同時降溫防爆。(5)裝置B反應完全后需經(jīng)過濾、洗滌、干燥等操作得到硫酸腫，洗滌過程中盡可能減少產(chǎn) 品的溶解損失，所以最好選擇無水乙醇。(6)若實驗中所用的 NaClO和NaOH混合液中

22、兩溶質(zhì)的濃度均為0.1mol L-1,c(Na+)=0.1mol L-1,因水解 c(CQ)<0.1mol L-1, c(OH)>0.imo| L-1,由此可確定溶液中離子濃 度的大小。盛裝尿素溶液的裝置名稱為三頸燒瓶；N2H5+可以認為由N2H4與H+通過配位鍵結(jié)合，在N2H4中，每個N原子與兩個H原子形成共價鍵，則兩個 N原子間還應形成一對共用電子電子式為O答案為：三頸燒瓶; +'I AI * HH(2)反應前應先通入一段時間氮氣，其目的為排盡裝置內(nèi)的空氣，防止空氣與腫反應。答案 為：趕走裝置中的空氣，避免空氣與腫反應；(3)裝置A中，堿性溶液，ClO-在催化劑作用下，

23、將 CO(NH2)2氧化為N2H4,自身被還原為cr,同時生成co；和H20,反應方程式為都叱到2ClO'+2OH-+CO(NH2)2N2H4+C-+CO3+H2O。答案為：I設卻I2CIO+2OH +CO(NH2)2N2H4+C-+CO3+H2O;(4)裝置B中二氯乙烷的作用為防倒吸，同時使產(chǎn)物硫酸腫脫離反應混合液；使用冰水浴的 作用是降低產(chǎn)物的溶解度，同時降溫防爆。答案為：防倒吸，同時使產(chǎn)物硫酸腫脫離反應 混合液；利于產(chǎn)物析出，同時降溫防爆炸；(5)裝置B反應完全后需經(jīng)過濾、洗滌、干燥等操作得到硫酸腫，洗滌過程中盡可能減少產(chǎn)品的溶解損失，所以最好選擇無水乙醇。答案為：C;(6)若實

24、驗中所用的 NaClO和NaOH混合液中兩溶質(zhì)的濃度均為0.1mol L-1,c(Na+)=0.1moI L-1,因水解 c(CQ)<0.1mol L-1, c(OH)>0.1mol L-1,由此可確定溶液中離子濃 度的關系為：c(Na+)>c(OH-)>c(ClO')>c(H+)o 答案為：c(Na+)>c(OH-)>c(ClO')>c(H+)o【點睛】在分析裝置B中二氯乙烷的作用時，應借助信息“密度：p硫酸肺p二氯乙烷p稀硫酸，且硫酸腫不溶于二氯乙烷”，則往二氯乙烷中通入肺后，腫逸出，在上層與稀硫酸反應生成硫酸 腫，由于硫酸腫

25、的密度比二氯乙烷大，且難溶于二氯乙烷，所以沉在二氯乙烷的底部，從 而實現(xiàn)與反應混合液的分離。5. MnO2是制造干電池的主要原料之一，也是中學化學中常見的一種試劑。工業(yè)上Mn(NO3)2和KMnO4為原料制備 MnO2,其生產(chǎn)原理如下：用軟鎰礦(含MnO2和少量的Fe2O3、SiO2)和碳反應制得 MnO；再將MnO與稀硝酸反應，反應后經(jīng)過濾、提純、濃縮，可制得50%的Mn(NO3)2溶液；在一定條件下，把 50%的Mn(NO3)2溶液滴加到KMnO4 溶液中，發(fā)生如下反應： 3Mn(NO3)2+2KMnO4+2H2r 5MnO2 J +2KNQ+4HNO3,反應生成的 沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥

26、后得到 MnO2。I、若將軟鎰礦和碳反應后的固體產(chǎn)物置于如圖1所示的裝置甲中，與稀硝酸反應，觀察到裝置乙中有紅棕色氣體產(chǎn)生。(1)寫出甲中產(chǎn)生氣體反應的化學方程式。(2)在制備MnO2的實驗中要向反應混合液中不斷滴加氨水，則氨水的作用是一。n、有人提出用日光分解 KMnO4溶液的方法可制取 MnO2,反應方程式為：4KMnO4+2H2O±E4MnO2 J +4KOH+30T該反應中c (OH-)隨時間的變化曲線如圖 2所示,分析曲線的變化趨勢，你認為形成該變化的原因是。(1)該小組設計了如下A.把MnO2固體加入到B.把MnO2固體加入到C 把MnO 2固體加入到4個方案以驗證 Mn

27、O2的氧化性，可行的是m、某興趣小組通過實驗研究 MnO2的氧化性進行了一系列的研究。FeSC4溶液中，再加入 KSCN溶液，觀察溶液是否變紅FeC3溶液中，再加入 KSCN溶液，觀察溶液是否變紅Na2SQ溶液中，再加入 BaC2觀察是否有白色沉淀生成D.把MnO2固體加入到稀鹽酸中，觀察是否有黃綠色氣體生成(2)該小組為研究在不同酸堿性的溶液中MnO2的氧化能力，他們控制KI溶液的濃度和MnO2固體的質(zhì)量相同，恒定實驗溫度在298K,設計如下對比試驗。實驗酸或堿現(xiàn)象A1 滴 0.2mol/LNaOH 溶液/、變色B1滴水緩慢變淺棕褐色C1滴0.1mol/L硫酸溶液迅速變棕褐色該小組從上述對比

28、實驗中，可以得出的結(jié)論是。寫出在MnO2迅速氧化的離子方程式O【答案】Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO T +2H2O 可以中和硝酸，增大反應物的轉(zhuǎn)化率，使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為 MnO2反應生成的MnO2對該反應起催化作用A酸性越強，MnO2氧化能力越強MnO2+2I-+4H+= Mn2+I2+2H2O【解析】【分析】1、(1)軟鎰礦中含有少量 Fe2O3,在加熱條件下與 C反應生成鐵，鐵與稀硝酸反應生成NO氣體，為便于吸收氮氧化物，向乙中通入空氣，空氣中的氧氣將NO氧化成NO2,使氣體呈紅棕色，丙中應盛 NaOH溶液等堿性物質(zhì)，吸收有毒氣體NO2；(2)制備MnO2的實驗中生成HNO

29、3,加入氨水，可以中和硝酸，增大反應物的轉(zhuǎn)化率，使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為 MnO2；n、反應中c(OH-)在ti時突然增大，說明反應速率增大，在其它條件不變的情況下，可考 慮生成物起催化作用；出、(1) A中，通過溶液變紅，可說明MnO2固體將Fe2+氧化為Fe3+; B中，F(xiàn)e3歿有還原性，MnO2不能表現(xiàn)氧化性；C中，不管是否將 SC32-氧化，都產(chǎn)生白色沉淀；D中，MnO2固體加入到稀鹽酸中，不發(fā)生反應。(2)從溶液的酸堿性及產(chǎn)生的現(xiàn)象，可得出酸性越強，轉(zhuǎn)化為I2的反應速率越快，現(xiàn)象越明顯，MnO2氧化能力越強的結(jié)論；MnO2在酸性溶液中氧化I-,生成Mn2+、I2和H2O?！驹斀狻?、(

30、1)軟鎰礦中含有少量 Fe2O3,在加熱條件下與 C反應生成鐵，鐵與稀硝酸反應生成NO氣體。反應的方程式為 Fe+4HNQ=Fe(NO3)3+NOT +2H2O；答案為：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NOT +2H2O；(2)制備MnO2的實驗中生成HNO3,加入氨水，可以中和硝酸，增大反應物的轉(zhuǎn)化率，使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為 MnO2；答案為：可以中和硝酸，增大反應物的轉(zhuǎn)化率，使原料盡可能多地轉(zhuǎn)化為MnO2；n、反應中c(OH-)在ti時突然增大，說明反應速率增大，在其它條件不變的情況下，可考慮生成物MnO2起催化作用；答案為:反應生成的MnO2對該反應起催化作用；出、(1) A中，通過

31、溶液變紅，可說明MnO2固體將Fe2+氧化為Fe3+, A符合題意；B中，F(xiàn)e3+沒有還原性，MnO2不能表現(xiàn)氧化性，B不合題意；C中，不管是否將 SC32-氧化，都產(chǎn)生白色沉淀，C不合題意；D中，MnO2固體加入到稀鹽酸中，不發(fā)生反應，D不合題意。故選A;(2)從溶液的酸堿性及產(chǎn)生的現(xiàn)象，可得出酸性越強，轉(zhuǎn)化為I2的反應速率越快，現(xiàn)象越明顯，MnO2氧化能力越強的結(jié)論；答案為：酸性越強，MnO2氧化能力越強；MnO2在酸性溶液中氧化I-,生成Mn2+、I2和H2O,反應的離子方程式為 MnO2+2I-+4H+= Mn2+I2+2H2O；答案為：MnO2+2I-+4H+= Mn2+I2+2H2

32、。6.研究證明，高鐵酸鉀不僅能在飲用水源和廢水處理過程中去除污染物，而且不產(chǎn)生任何 誘變致癌的產(chǎn)物，具有高度的安全性。濕法制備高鐵酸鉀是目前最成熟的方法，實驗步驟 如下：A.直接用天平稱取 60.5gFe(NO3)3 9H2。、30.0gNaOH、17.1gKOH。B.在冰冷卻的環(huán)境中向 NaClO溶液中加入固體 NaOH并攪拌，又想其中緩慢少量分批加入 Fe(NO3)3 9H2O,并不斷攪拌。C.水浴溫度控制在 20 C,用電磁加熱攪拌器攪拌1.5h左右，溶液成紫紅色時，即表明有Na2FeO4 生成。D.在繼續(xù)充分攪拌的情況下，向上述的反應液中加入固體NaOH至飽和。E將固體KOH加入到上述

33、溶液中至飽和。保持溫度在 20 C,并不停的攪拌 15min,可見到 燒杯壁有黑色沉淀物生成，即K2FeO4.(1)步驟B中不斷攪拌的目的是。步驟C中發(fā)生反應的離子方程式為 。由以上信息可知：高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉 (填 大”或 小”。)(2)高鐵酸鉀是一種理想的水處理劑，與水反應生成6、Fe(OH(膠體)和KOH。該反應的離子方程式為 。高鐵酸鉀作為水處理劑發(fā)揮的作用是 。在提純 K2FeO4時采用重結(jié)晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用 。A. H2O B.稀KOH溶液、異丙醇C. NH4C1溶液、異丙醇 D. Fe(NO3)3溶液、異丙醇(3)高鐵酸鈉還可以用電解法制得，其原理

34、可表示為Fe+2NaOH+2H2O 3H2 T +N&FeC4,則陽極材料是 ,電解液為 。(4) 25 c時，Ksp(CaFeQ)=4.536 X-9。若要使 100mL1.0X 103mol/L 的 K2FeO4 溶液中的 c(FeC42-)完全沉淀，理論上要加入 Ca(OH)2的物質(zhì)的量為 mol。(5)干法制備高鐵酸鉀的方法是F&O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成黑色高鐵酸鉀和KNO2等產(chǎn)物。則該方法中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 ?！敬鸢浮渴构腆w充分溶解(或其他合理說法)2Fe3+3ClO-+10OH-=2FeC42-+5H2O+3C小4FeO42-+10H2O

35、=4Fe(OH)3(膠體)+8OH-+302 T 消毒、凈水B 鐵 NaOH溶液 4.536 儀 103:1【解析】【分析】(1)攪拌操作可增加固體與液體的接觸面積；步驟C中發(fā)生反應是 NaClO溶液中加入固體 NaOH和Fe(NO3)3 9H2O,在20c左右，生成Na2FeC4；在Na2FeO4的濃溶液中加入 KOH固體，有高鐵酸鉀析出，根據(jù)溶解度大的制備溶解度小的可得；(2)該反應中Fe元素化合價由+6價變?yōu)?3價、O元素化合價由-2價變?yōu)?價，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等配平方程式；高鐵酸鉀在鐵元素為+6價，有強氧化性，還原產(chǎn)物Fe3+,在水溶液中易水解生成氫氧化鐵膠體；洗滌劑的選擇要求：要對K2

36、FeO4水解能起到抑制作用的試齊；(3)電解總反應在堿性條件下進行，電解時陽極發(fā)生氧化反應，鐵失電子生成高鐵酸根離 子；(4)根據(jù)溶度積常數(shù)計算；(5)根據(jù)含元素化合價升高的物質(zhì)為還原劑，含元素化合價降低的物質(zhì)為氧化劑，并根據(jù)得 失電子守恒氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比。【詳解】(1)攪拌操作可增加固體與液體的接觸面積，則步驟B中不斷攪拌的目的是使固體充分溶解；步驟C中中發(fā)生反應是 NaClO溶液中加入固體 NaOH和Fe(NO3)3 9H2O,在20c左右，生 成 Na2FeO4,此時發(fā)生反應的離子方程式為2Fe3+3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3C-；根據(jù)題，將 KOH加

37、入Na2FeO4得到K2FeO4,說明高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉??；(2)該反應中Fe元素化合價由+6價變?yōu)?3價、O元素化合價由-2價變?yōu)?價，其轉(zhuǎn)移電 子數(shù)為6,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等、電荷守恒配平方程式為4FeQ2-+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+3O2f+8OH；高鐵酸鉀(&FeO4)具有極強的氧化性，是一種優(yōu)良的水處理劑，起到殺 菌消毒作用，形成膠體具有吸附懸浮雜質(zhì)的作用；洗滌劑的選擇要求：要對FeQ水解能起到抑制作用的試劑，在選項中，A能讓K2FeO4水解，B中醋酸鈉水解顯堿性，對K2FeO4水解能起到抑制作用，C和D中的俊根和三價鐵離子易水解，且水解后顯酸性，對K2Fe

38、O4水解能起到促進作用，故選B,故答案為：B；(3)電解總反應在堿性條件下進行，電解時陽極發(fā)生氧化反應，鐵失電子生成高鐵酸根離子，則陽極材料是 Fe,電解液為NaOH溶液；(4)25 C時，CaFeQ 的 Ksp=4.536 X -90 若要使 100mL1.0X 103mol?L-1 的 K2FeO4溶液中的c(FeO42-)完全沉淀，理論上至少要加入的Ca(OH)2的物質(zhì)的量Ksp4.536 10 (1)難溶物PbSQ溶于CKCOONT溶液可制得易溶于水的(CHsCOO%Pb,發(fā)生的反應為 PbSQ+2CH3COONHi=(CH3COOPb+(NH4)2SQ,說明(CH3CO02Pb是(填

39、 強”或 弱”電解質(zhì)。(2)已知次磷酸(H3PQ)與足量的氫氧化鈉溶液反應生成NaH2PQ和H2。，則次磷酸是 元酸(填“'、上"或三” 3(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 mol H2,發(fā)生反應：N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)。經(jīng)過一段時間后，測得容器內(nèi)壓強是起始的0.9.=2X 0.1L=- mol/L X0.1L=4.536 -5mOQc FeO41.0 10(5)干法制備高鐵酸鉀的方法是將Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高

40、鐵酸鉀和KNO2等產(chǎn)物，其中氮元素化合價從+5價降到+3價，得2e-, KNO3為氧化劑，F(xiàn)e2O3中鐵元素化合價從+3價升到+6價，共失去電子6e-,為還原劑，得失電子相等，則氧化劑與還原 劑的物質(zhì)的量之比為 3： 1。倍，在此時間內(nèi)，H2平均反應速率為 0.1 mol/(L min),則所經(jīng)過的時間為 min(5)高鐵酸鈉(NazFed)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(zhì)中反應得到，請補充并配平下面離子方程式。Fe(OH)3 +ClO +OH =_FeO42 + _Cl +_(6)在反應 11P+15CuSQ+24H2O=5ClbP+6H3PO

41、4+15H2SO4 中，氧化劑是 ;當有2mol H3PQ生成，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為 【答案】弱一 CaCO 3 2 3 4 2 3 5HO R CuSQ 10mol【解析】【分析】【詳解】(1)硫酸鉛在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸錢時，醋酸根離子和鉛離子生成難電離物質(zhì)或弱電解質(zhì)醋酸鉛，促使硫酸鉛溶解，說明(CH3COO)2Pb是弱電解質(zhì)；(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，所以H3PO2是一元酸；(3)水泥的生產(chǎn)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CaCQ；(4)容器體積為 2L,所以初始投

42、料 c(N2)=0.5mol/L , c(H2)=1.5mol/L ,設 c(N2)=x mol,列三段 式有：電 g +3匕 g ? 2NH3 g起始(molgL-1) 0.51.50轉(zhuǎn)化(moigL-1) x3x2x平衡(moigL-1) 0.5-x1.5-3x2x容器內(nèi)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 moigL-1=0.9 ,解得 x=0.1mol/L ,則 c(H2)=0.3mol/L , v(N2)=0.10.5+1.5 moigL-1mol/(L min),則反應時間=3min ；c _ 0.3molgLv

43、 0.1 mol/ Lgmin(5)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(shù)，則氫氧化鐵與高鐵酸根前系數(shù)為2,次氯酸跟與氯離子前系數(shù)為3,再根據(jù)電荷守恒及原子守恒配平得2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeC42-+3C+5H2O;(6)Cu3P中P元素化合價為-3, H3Pd中P元素化合價為+5,所以P既是氧化劑又是還原劑，Cu元素化合價由CuSQ中的+2降低為Cu3P中+1,所以CuSQ也是氧化劑，即氧化劑為P、CuSQ；當有2mol H3PO4生成，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為2mol x (+5-0)=10moJ 8.生物

44、浸出是用細菌等微生物從固體中浸出金屬離子，有速率快、浸出率高等特點。氧化亞鐵硫桿菌是一類在酸性環(huán)境中加速Fe2+氧化的細菌，培養(yǎng)后能提供Fe3+,控制反應條件可達細菌的最大活性，其生物浸礦機理如下圖。珥戶金屬礦物反應1反應2(1)氧化亞鐵硫桿菌生物浸出ZnS礦。反應2中有S單質(zhì)生成，離子方程式是 實驗表明溫度較高或酸性過強時金屬離子的浸出率均偏低，原因可能是LiCoQ)與上述浸出機理相似,(2)氧化亞鐵硫桿菌生物浸出廢舊鋰離子電池中鉆酸鋰(發(fā)生反應 1 和反應 3： LiCoO2 +3Fe3+=Li+ Co2+3Fe2+O2 f在酸性環(huán)境中，LiCoQ浸出Co2+的總反應的離子方程式是研究表明

45、氧化亞鐵硫桿菌存在時，Ag+對鉆浸出率有影響，實驗研究Ag+的作用。取LiCoO2粉末和氧化亞鐵硫桿菌溶液于錐形瓶中，分別加入不同濃度Ag+的溶液，鉆浸出率(圖1)和溶液pH (圖2)隨時間變化曲線如下：I7Z 345河面(騎1890 二 缸 70®- 50;20-40-圖1不同濃度Ag+作用下鉆浸出率變化曲線線Co2+,圖1中的證據(jù)是。反應 4: Ag+LiCoQ=AgCoQ+Li+I .由圖1和其他實驗可知，Ag+能催化浸出n . Ag+是反應3的催化劑，催化過程可表示為: 反應 5:反應5的離子方程式是。出.由圖2可知，第3天至第7天，加入 Ag+后的pH均比未加時大，結(jié)合反應

46、解釋其原因： 。【答案】ZnS+2Fe3+=Zn2+S+2Fe2+細菌的活性降低或失去活性4LiCoQ + 12H+jE 4Li+4Co2+6H2O +。2/ 加入Ag+明顯提高了單位時間內(nèi)鉆浸出率，即提高了鉆浸出速率AgCoQ+3Fe3+=Ag+ Co2+3Fe2+O2 T 加入Ag+催化了反應3,使LiCo6浸出的總反應的化學 反應速率加快，相同時間內(nèi)消耗H+更多，故加入 Ag+后的pH比未加時大【解析】【分析】【詳解】(1)由題給示意圖可知，反應 2為Fe3+與ZnS發(fā)生氧化還原反應生成 Zn2+、S和Fe2+, 反應的離子方程式為 ZnS+2Fe3+=Zn2+S+2Fe2+,故答案為：

47、ZnS2Fe3+=Zn2+S+2Fe2+; 細菌為蛋白質(zhì)，溫度較高或酸性過強時，蛋白質(zhì)變性，細菌的活性降低，導致金屬離子 的浸出率均偏低，故答案為：細菌的活性降低或失去活性；(2)在酸性環(huán)境中，細菌做催化劑，使LiCoO2中+3價的Co元素將-2價。元素氧化， 反應生成Li+、Co2+、O2和H2O,反應的離子方程式為 4LiCoQ +12H+鯉1 4Li+4Co2+6H2O +O2 T ,故答案為：4LiCoO2 + 12H+ 王 4Li+4Co2+6H2O + O2 f ；I .由圖1可知，加入Ag+明顯提高了單位時間內(nèi)鉆浸出率，說明Ag+做催化劑，提高了鉆浸出速率，故答案為：加入Ag+明

48、顯提高了單位時間內(nèi)鉆浸出率，即提高了鉆浸出速率；n .由催化劑的催化機理可知，反應4中Ag+做反應物，則反應 5中Ag+做生成物，即中間產(chǎn)物AgCoO2與Fe3+反應生成Ag+、Co2+、Fe2+和。2,反應的化學方程式為 AgCoQ+3Fe3+=Ag+ Co2+3Fe2+O2 T ,故答案為：AgCoO2+3Fe3+=Ag+ Cc2+3Fe2+O2 T ； 出.由圖2可知，第3天至第7天，加入 Ag+后的pH均比未加時大，原因是加入 Ag+ 催化了反應3,使LiCcQ浸出的總反應的化學反應速率加快，相同時間內(nèi)消耗H+更多，導致加入Ag+后的pH比未加時大，故答案為：加入Ag+催化了反應3,使

49、LiCcQ浸出的總反應的化學反應速率加快，相同時間內(nèi)消耗H+更多，故加入 Ag+后的pH比未加時大。9 .實驗室里，從廢舊鉆酸鋰離子電池的正極材料(在鋁箔上涂覆活性物質(zhì)LiCcC2)中，回收鉆、鋰的操作流程如下圖所示：NRH溶藏碩戰(zhàn)Nai&O儲液油戶"溶液器一| A制/1調(diào)田立,T抗穩(wěn)心叼"沉' 8,丁 L 一 十 丁氣體 濁液QXOHk母液一 N-SO/IOHQ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(zhuǎn)化方式為。(2) “堿浸”過程中產(chǎn)生的氣體是 ； “過濾”所得濾液

50、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、Na2s2。3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(chǎn)生 (填化學式)污染環(huán)境。(4) “沉鉆”時，調(diào)pH所用的試劑是 ; “沉鉆”后溶液中 c (Cc2+)=。(已 知：Ksp Co (OH) 2=1.09X|0-15)(5)在空氣中加熱 Co (OH) 2,使其轉(zhuǎn)化為鉆的氧化物。加熱過程中，固體質(zhì)量與溫度的 關系如左下圖所示。290500C,發(fā)生反應的化學方程式為 。(6)根據(jù)右下圖判斷，“沉鋰”中獲得Li2CQ固體的操作主要包括 、洗滌、干燥等步驟。20(1 41Kl

51、6008W)¥«>崎N出L"NSChLig【答案】化學能一電能一熱能+22H+=8Li+8Co2+2SO42-+11H2O C2H2 NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3 J 8LiCoO2+ aO32-NaOH溶液或氫氧化鈉固體1. 09X l0-6mol/ L2905006C02O34C03O4+ 02 T 蒸發(fā)濃縮趁熱過濾【解析】【分析】正極材料主要由Al和LiCoQ組成，LiCoO2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反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，過濾得到濾渣為 LiCo

52、6； “酸浸”時反應物有 LiCoQ、硫酸和Na2s2。3溶液，依據(jù)“沉鉆”產(chǎn)物為 Co(OH)2可判斷，反應后鉆元素的價態(tài)從 +3價降為+2價，依據(jù)氧化還原 反應規(guī)律以及工藝中最后還可獲得 Na2SO4 10H2O副產(chǎn)品，可推知S元素價態(tài)升高并轉(zhuǎn)化 為SO2-;之后調(diào)節(jié)pH值得到Co(OH)2沉淀，再加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié) pH值沉鋰，得到碳 酸鋰和母液，母液結(jié)晶得到 Na2SO4 . 10H2Oo【詳解】(1)依據(jù)“電池短路而放電” “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(zhuǎn)化方式為化學能一電能一熱能；(2)依題中信息可知，正極材料主要由Al和LiCoO2組成，LiC

53、oQ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NaAlO2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NaAlO2+HC+H2O=NaCl+Al(OH)3 J ；(3)根據(jù)分析可知“酸浸”時Na2&O3被氧化為SQ2-, Co元素被還原，結(jié)合電子守恒和元素守恒可知離子反應方程式為：8LiCoO2+ S2O32-+22H+=8Li+8Co2+2SQ2-+11H2O；加入的Na2s2O3起還原作用，用一定濃度的鹽酸替代“N32&O3溶液和硫酸”，也能實現(xiàn)酸浸目的，可知該反應中，鹽酸也起了

54、還原劑的作用，氧化產(chǎn)物為會污染環(huán)境的C2;(4)結(jié)合“沉鋰”后母液中還可以獲得Na2SO4 - 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 xl0-15 求得 c(Co2+)=1.09xl0-6mol/L；(5)從圖中信息可知，加熱前的反應物為 Co( OH) 2 ( 0.930g),其物質(zhì)的量為0. 01mol,依 據(jù)鉆元素的量不變可知：n(Co)=0. 01 mol, m(Co)=0. 590g,溫度升溫290c時，轉(zhuǎn)化為0.830g某種鉆

55、的氧化物，該氧化物中,n(O)=0.830g-0.590g16g/mol=0.015mol,由此可以確定該氧化物為CqO3；同理可以確定 500c時，n(O)=”耍電0.0133mol,則生成的氧 16g/mol化物為CO3O4；所以290c500c過程中，CO2O3轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為。2,故反應的化學方程式為290500 c6C02O34cO3O4+ O2 T ;(6)分析溶解度曲線可知 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(zhì)的熱穩(wěn)定性、加熱反應生成的產(chǎn)物等相關信息。第5題解題關鍵是抓彳受熱過程中Co元素的量不變，利用圖中數(shù)據(jù)信息，確定分解所得氧化物中鉆、氧元素的物質(zhì)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 .實驗室可由軟鎰礦(主要成分為MnO2)制備KMnO4,方法如下：高溫下使軟鎰礦與過量KOH(s和KClQ(s)反應，生成K2MnO4 (鎰酸鉀)和KCl；用水溶解，濾去殘渣；酸化濾 液，