安徽省2023年高考化学模拟题汇编-02氧化还原反应

这是一份安徽省2023年高考化学模拟题汇编-02氧化还原反应，共29页。试卷主要包含了单选题，填空题，工业流程题等内容，欢迎下载使用。
安徽省2023年高考化学模拟题汇编-02氧化还原反应

一、单选题
1．（2023·安徽滁州·安徽省定远县第三中学校考二模）价一类二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具，它以元素的化合价为纵坐标，以物质类别为横坐标。下图为铁元素的价一类二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是

A．转化⑦发生反应的类型是化合反应
B．转化⑤是用于自来水消毒杀菌，等物质的量的和消毒效率相同(用得电子数目多少衡量氧化消毒能力强弱)
C．用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①
D．加热发生转化⑥，加水溶解可实现转化③
2．（2023·安徽安庆·统考二模）绿水青山是构建美丽中国的伟大构想。一种以沸石笼为载体对NO进行催化还原的原理如图所示，下列说法正确的是

A．反应过程中O原子的成键数目保持不变
B．+作催化剂，虚线框内物质是中间体
C．反应⑤中只起氧化剂的作用
D．该原理的总反应为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
3．（2023·安徽淮北·统考一模）含铁物质或微粒所带电荷数与化合价的关系如图所示，下列说法错误的是

A．M可能是
B．R为铁单质，常温下遇浓硫酸发生钝化
C．N可用溶液检验
D．与强氧化剂在碱性条件下反应可以生成
4．（2023·安徽淮北·统考一模）向含的废水中加入铁粉和可制备，反应如下，下列说法正确的是
A．的电子式为
B．加入的作用是提供和调节
C．电离方程式：
D．反应中每生成转移电子
5．（2023·安徽淮北·统考一模）某校化学兴趣小组利用如图装置在实验室制备“84”消毒液，下列说法正确的是

A．装置I中的可以替换成
B．装置Ⅱ可以除去中杂质，还可以防止倒吸
C．装置Ⅲ中消耗(标准状况)，转移电子
D．装置Ⅳ的作用是吸收空气中的和水蒸气
6．（2023·安徽淮北·统考一模）芬顿试剂是以和组成的水溶液体系，具有极强的氧化能力，其机理如图所示。下列说法错误的是

A．起到催化作用
B．基元反应1的方程式为：
C．基元反应1的活化能比基元反应2的高
D．图示过程中，会发生变化
7．（2023·安徽滁州·安徽省定远县第三中学校考二模）利用如图所示装置进行的制备及性质探究实验时，下列说法不正确的是

A．甲中反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
B．乙的作用为除去中的HCl
C．丙中紫色石蕊试液先变红后褪色
D．为吸收多余的，丁中可盛放NaOH溶液
8．（2023·安徽淮北·统考一模）利用雾霾中的污染物、获得产品的流程图如下，下列方程式错误的是

A．“吸收池1”中反应的离子方程式：
B．“吸收池2”中生成等物质的量和的离子方程式：
C．“电解池”中阴极的电极反应式：
D．“氧化池”中反应的离子方程式：
9．（2023·安徽合肥·统考一模）下图是一种综合处理含尾气的工艺流程，下列叙述正确的是

A．“吸收”过程中被还原
B．“吸收”后溶液的酸性减弱
C．“氧化”后的溶液可以循环使用
D．“氧化”中，每参加反应转移电子
10．（2023·安徽黄山·统考一模）以含锌废液(主要成分为ZnSO4，含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下。下列说法不正确的是

A．1mol过二硫酸钠（Na2S2O8）中含有σ键数9NA
B．氧化除锰后的溶液中一定存在：Na+、Zn2+、Fe3+、
C．调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D．氧化除锰过程中生成MnO2的离子方程式：Mn2++S2O+2H2O=MnO2↓+2SO+4H+
11．（2023·安徽·校联考模拟预测）对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是
选项
粒子组
判断和分析
A
、、、
不能大量共存，因发生反应：
B
、、、
不能大量共存，与可发生氧化还原反应
C
、、、
能大量共存，钠盐、铵盐都溶于水
D
、、、
不能大量共存，、会发生氧化还原反应

A．A B．B C．C D．D
12．（2023·安徽滁州·安徽省定远县第三中学校考二模）处理含氰废水可以用以下两种方法：
Ⅰ：（未配平），其中A为参与大气循环的气体
Ⅱ：①（未配平）
②下列说法正确的是（    ）
A．和的电子式分别为  
B．方法Ⅰ中，每生成，转移个电子
C．方法Ⅱ中，是反应②的氧化产物
D．方法Ⅱ的反应①中，与的物质的量之比为1∶1
13．（2023·安徽滁州·安徽省定远县第三中学校考二模）已知：2Fe＋3Br2＝2FeBr3，Fe2＋的还原性大于Br－。现有16.8 g铁和0.3 mol Br2反应后加入水得到澄清溶液后，通入a mol Cl2。则下列叙述不正确的是
A．当a＝0.1时，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－
B．当a＝0.45时，发生的反应为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2＝2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
C．若溶液中Br－有一半被氧化时，c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶1∶3
D．当0＜a＜0.15时，始终有2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(Br－)＋c(OH－)

二、填空题
14．（2023·安徽合肥·统考一模）PtRu@Pd纳米核壳材料是氢能源燃料电池的重要催化剂。某研究团队提出一种可重复制备该催化剂的方案，步骤如下：
步骤一、在95℃下，将溶液加入一定量十六烷基三甲基溴化铵()水溶液中。
步骤二、向混合溶液中逐渐加入一定量的碱性水溶液，持续搅拌30分钟，离心分离，多次洗涤，得到Pd纳米颗粒。
步骤三、将所得Pd纳米颗粒分散在超纯水中，添加后搅拌。加入特定组成的PtRu前体，再加入的碱性水溶液，80℃下搅拌3小时，离心洗涤后得到PtRu@Pd纳米核壳材料(如图a)。
已知：十六烷基三甲基溴化铵()是一种表面活性剂，其工作原理如图b所示：

回答下列问题：
(1)配制溶液所需的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、_______。
(2)的电子式为_______；配平并完成与反应制备纳米Pd的离子方程式：_______。其中可用以下_______代替(填标号)。
A．亚硫酸钾    B．氯水    C．硝酸    D．维生素C
(3)步骤二中多次洗涤的目的是为了得到纯净的Pd纳米颗粒，检验其洗净的方法是_______。
(4)步骤三中保持温度为80℃的方法是_______。
(5)在整个过程中，十六烷基三甲基溴化铵()的作用是_______。

三、实验题
15．（2023·安徽宿州·统考一模）水合肼(N2H4·H2O)是一种重要的化工原料，已知水合肼的沸点约118℃，化学性质类似氨水。实验室可通过如下方法制备：
步骤i：氯气通入过量的烧碱溶液中制备NaClO溶液；
步骤ii：NaClO碱性溶液与过量CO(NH2)2(尿素)水溶液在加热条件下生成水合肼；
步骤iii：减压蒸馏，获得水合肼。回答下列问题：

(1)下列常见的实验室制备气体装置中，适合制备Cl2的是___________，对应的离子方程式为___________。
(2)温度控制不当，步骤i中常常会有NaClO3生成，若n(NaClO)：n(NaClO3)=5：1，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________
(3)写出步骤ii中发生反应的化学方程式：___________
(4)下图是步骤ii制备水合肼的反应装置图，通常控制反应温度在110℃左右。仪器a的名称是___________，冷凝管中通冷却液时宜从b口进入，原因是___________。

(5)水合肼与硫酸形成的盐是农业上重要的杀虫剂、灭菌剂，写出水合肼与硫酸反应生成的正盐的化学式___________。
16．（2023·安徽黄山·统考一模）氧钒碱式碳酸铵晶体是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。
已知：①氧钒碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇
②有较强还原性，易被氧化
实验室以为原料制备该晶体的流程如图：

i.向中加入足量盐酸酸化的溶液，微沸数分钟。
ii.将净化的溶液缓慢加入到足量溶液，有气泡产生，析出紫红色晶体。
iii.待反应结束后，在有保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品。
请回答下列问题：
(1)步骤i中生成的同时生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为_______。
(2)步骤ii可在如下图装置中进行：

①上述装置依次连接的合理顺序为e→_______(按气流方向，用小写字母表示)。
②实验开始时，先关闭，打开，当_______(填实验现象)时，关闭，打开，进行实验。
③写出装置D中生成氧钒碱式碳酸铵晶体的化学方程式_______。
(3)步骤iii中抽滤装置如图所示，抽滤原理是_______。

(4)步骤iii中用饱和溶液洗涤晶体，检验晶体已洗涤干净的操作是_______。
(5)为测定粗产品中钒的含量，称取粗产品于锥形瓶中，用蒸馏水与稀硫酸溶解后加入溶液至稍过量，充分反应后继续滴加的溶液至稍过量，再用尿素出去过量的，滴入几滴铁氰化钾溶液，最后用标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为。
(已知钒的相对原子质量为51，假设杂质中不含钒，杂质也不参与反应，滴定反应为：)
①滴定终点时的现象为_______。   
②粗产品中钒的质量分数为_______。

四、工业流程题
17．（2023·安徽·统考一模）一种高硫锰矿的主要成分为，主要杂质为，还含有少量等，其中含量较大。研究人员设计了如下流程，制得了金属锰。

已知：①金属离子的与溶液的关系如下图所示。

②金属硫化物的溶度积常数如下表。
金属硫化物










回答下列问题。
(1)碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，硫化物中的硫元素被氧化为单质。写出硫化亚铁发生反应的化学方程式___________。
(2)根据矿物组成，脱硫时能被部分溶解的物质是___________。
(3)若未经脱硫直接酸浸，会产生的污染物是___________。
(4)酸浸时主要含锰组分发生反应的化学方程式为___________；酸浸时，加入的作用是___________(用离子方程式表示)。
(5)调溶液到5左右，滤渣2的主要成分是___________；加入适量的除去的主要离子是___________。
(6)除杂后的溶液通过电解制得金属锰，惰性阳极发生的电极反应为___________。
(7)锰的化合物是一种锂电池材料，其晶胞中的氧原子以面心立方堆积(如图)，若该晶胞参数为，则晶体密度为___________。

18．（2023·安徽黄山·统考一模）硼氢化钠在化工等领域具有重要的应用价值，工业上可用硼镁矿(生要成分为，含少量杂质)制取，其工艺流程如下：

已知：硼氢化钠常温下能与水反应，易溶于异丙胺(沸点为)。
(1)和都是硼酸盐，请写出一元弱酸硼酸在水中的电离方程式_______。
(2)粉碎的目的是_______；滤渣的成分是_______(写化学式、下同)。
(3)操作1的步骤是____、冷却结晶；操作2、操作3的名称分别为_____、_______。
(4)高温合成过程中，加料之前需先在反应器中通入氩气，该操作的目的是_______。
(5)流程中可循环利用的物质是_______。写出副产物硅酸钠的一种用途_______。
(6)被称为万能还原剂，“有效氢含量”可用来衡量含氢还原剂的还原能力，其定义是：每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克的还原能力。的有效氢含量为_____(保留两位小数)。
19．（2023·安徽·校联考模拟预测）铬及其化合物在生活中有很多用途。
(1)可检验司机酒后驾车，请写出酸性溶液与酒精反应的离子方程式_______。的价电子排布式为_______。铬元素和锰元素的第二电离能分别为，，的原因是_______。
(2)为研究铬的性质，设计如图装置。装置甲中铜电极上产生大量的无色气体；而装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体。由此可得到的结论是_______。

(3)某化工厂从湿法炼锌的铜铬渣(主要含有锌、铜、铁、铬、钻等单质)中回收铬的流程如图所示：

①酸浸时形成的金属离子的价态均相同。加入双氧水时铁、铬形成的离子均被氧化，写出氧化铬形成的离子方程式为_______。
②“电解”时，阴极的电极反应式为：_______。
③三价铬离子能形成多种配位化合物。中提供电子对形成配位键的原子分别是_______(填元素符号)，中心离子的配位数为_______。
④304不锈钢是生活中常见的一种不锈钢，业内也叫做不锈钢，指必须含有以上的铬，以上的镍的不锈钢。铬和镍能形成多种配合物，如为正四面体构型、、为正方形构型、、为正八面体构型等，下列有关说法正确的是_______(填选项字母)。
A．中含有共价键和离子键
B．304不锈钢不可长时间盛放盐、酱油、醋、菜汤等，不能用304不锈钢锅煲中药
C．不锈钢不会生锈，哪怕在潮湿恶劣的环境
D．和中，镍原子均为杂化
20．（2023·安徽宣城·安徽省宣城市第二中学模拟预测）氧缺位体是热化学循环分解水制氢的氧化物体系。一种以黄铜矿(主要成分是，含、等杂质)为原料制备的流程如下：

已知：①
②已知几种金属离子沉淀的如表所示：
金属氢氧化物




开始沉淀的
2.7
7.6
4.0
6.4
完全沉淀的
3.7
9.6
5.2
7.6

请回答下列问题：
(1)“焙烧”中生成了、，写出“焙烧”中主要化学方程式：_______，“焙烧”产生的在有氧环境下利用石灰石浆液吸收可转变为_______(填化学式)。
(2)“调”范围为_______，从滤渣2中提取的操作包括加入过量溶液、过滤、向滤液通入过量的气体R，过滤、灼烧，气体R是_______(填化学式)
(3)“氧化”中的作用是_______(用离子方程式表示)。
(4)“煅烧”的化学方程式为_______，氧缺位值()越大，活性越_______(填“高”或“低”)，与水反应制备越容易。
(5)钾、铁、硒形成一种超导材料，其晶胞在xz、yz和xy平面投影分别如图所示。已知：a、b、c的单位为，为阿伏加德罗常数的数值，该晶体密度为_______(只列计算式)。

21．（2023·安徽滁州·安徽省定远县第三中学校考二模）废旧光盘金属层中含有金属Ag(其它金属微量忽略不计)，从光盘中提取金属 Ag 的工艺流程如下。请回答下列问题。

(1)“氧化”阶段需在 80 ℃ 条件下进行，使用的加热方式为______________________。
(2)NaClO溶液与Ag 反应的产物为AgCl、NaOH 和O2，该反应的化学方程式为____________。有人提出用HNO3代替 NaClO氧化Ag，从反应产物的角度分析，其缺点是______________。
(3)“过滤Ⅰ”中洗涤难溶物的实验操作为_____________________________________。
(4)常用10％的氨水溶解AgCl固体， AgCl与 NH3•H2O按 1:2 反应可生成 Cl－和一种阳离子_____(填阳离子的化学式)的溶液。实际反应中，即使氨水过量，“废渣”中也含有少量AgCl固体，可能的原因是__________________________________________。
(5)理论上消耗 0.1 mol N2H4•H2O可“还原”得到_____ g Ag的单质。

参考答案：
1．A
【详解】A．转化发生反应为氢氧化亚铁和氧气、水生成氢氧化铁，化学方程式为：，属于化合反应，故A正确；
B．消毒杀菌时价铁降低为价，而消毒时价氯降低到价，则等物质的量的是消毒效率的倍，故B错误；
C．铁丝在氧气中燃烧生成，不能实现转化，故C错误；
D．加热发生转化分解生成氧化铁，氢氧化铁不溶于水，加水溶解不可实现转化，故D错误；
故选A。
2．D
【详解】A．反应过程中O键数有3个、2个发生了变化，A项错误；
B．四氨合铜离子与虚线框的物质都是反应中产生且后续消失的物质均为中间体，B项错误；
C．该离子中铜化合价降低，但N元素化合价升高为0价，故该离子既是氧化剂又是还原剂，C项错误；
D．从图看NO催化还原应该是NO与NH3氧化还原反应，反应为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O，D项正确；
故选D。
3．C
【详解】A．M中Fe元素为+2价，且电荷数为0，可能是，故A正确；
B．R中Fe元素为0价，且电荷数为0，为Fe单质，铁单质在常温下遇浓硫酸发生钝化，故B正确；
C．N中Fe元素为+2价，且电荷数为+2，为Fe2+，Fe2+不能用溶液检验，故C错误；
D．中Fe元素为+6价，据图可知在碱性环境中稳定存在，所以Fe3+与氧化剂在碱性条件下反应可生成，故D正确；
故选C。
4．B
【详解】A．中存在共价键，电子式为，A错误；
B．反应后生成的化合物中含有钾离子，故碳酸钾的作用为提供钾离子，并消耗，调节pH，B正确 ；
C．的电离方程式为：，C错误；
D．该反应中铁元素化合价升高2价，故每生成2mol二氧化碳转移2mol电子，则每生成1mol二氧化碳转移1mol电子，D错误；
故选B。
5．B
【分析】装置Ⅰ制备Cl2，装置Ⅱ除去Cl2中混有的HCl气体，装置Ⅲ制备NaClO，装置Ⅳ处理尾气，据此进行分析。
【详解】A．图Ⅰ中没有加热装置，故不能将替换成，A错误；
B．装置Ⅱ可以除去中杂质，长颈漏斗平衡压强，还可以防止倒吸，B正确；
C．装置Ⅲ中消耗(标准状况)，Cl2发生歧化反应生成NaCl和NaClO，转移电子，C错误；
D．装置Ⅳ的作用是吸收未反应的Cl2，防止污染空气，D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．参与基元反应1，在基元反应2生成，起到催化作用，A正确；
B．由图可知，基元反应1的方程式为：，B正确；
C．基元反应1为快反应，而基元反应2为慢反应，则基元反应1的活化能比基元反应2的低，C错误；
D．由图可知，基元反应1的方程式为：，基元反应2的方程式为：，基元反应1为快反应，而基元反应2为慢反应，则图示过程中，会发生变化，D正确；
故选C。
7．A
【详解】A．装置甲中二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下发生反应： MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故A错误；
B．装置甲中制备的氯气中混有HCl气体，乙中饱和NaCl溶液作用为除去中的HCl，故B正确；
C．Cl2与水反应生成HCl、HClO，且HClO具有漂白性，则使紫色石蕊试液先变红后褪色，故C正确；
D．Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO，为吸收多余的，丁中可盛放NaOH溶液，故D正确；
故选A。
8．D
【分析】污染物、通到氢氧化钠溶液中，NO不反应，二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠在电解池中电解得到硫代硫酸钠，NO和Ce4+在吸收池2中反应生成、和Ce3+，氧化池中氧气氧化变为硝酸根，氨气通到酸性氧化池中和生成硝酸铵。
【详解】A．根据图中信息得到“吸收池1”中是氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，其反应的离子方程式：，故A正确；
B．根据图中信息得到“吸收池2”中是NO和Ce4+反应生成、和Ce3+，则生成等物质的量和，假设都生成1mol，则转移4mol电子，说明有4mol Ce4+参与反应，再根据电荷守恒和质量守恒配平得到离子方程式：，故B正确；
C．“电解池”中阴极是亚硫酸氢根得到电子变为硫代硫酸根，其电极反应式：，故C正确；
D．“氧化池”中反应的离子方程式：，故D错误；
综上所述，答案为D。
9．C
【分析】根据流程图分析，利用Fe2（SO4）3的氧化性氧化吸收SO2气体，反应为2H2O+SO2+Fe2（SO4）3=2FeSO4+2H2SO4，得到FeSO4溶液，再用空气中的氧气氧化得到Fe2（SO4）3溶液，反应为4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2（SO4）3+2H2O，Fe2（SO4）3溶液循环到“吸收”步骤使用，根据氧化还原反应原理分析解答。
【详解】A．“吸收”过程中的化合价升高，被氧化，A错误；
B．“吸收”过程中反应为2H2O+SO2+Fe2（SO4）3=2FeSO4+2H2SO4，酸性增强，B错误；
C．用空气中的氧气氧化得到Fe2（SO4）3溶液，Fe2（SO4）3溶液循环到“吸收”步骤循环使用，C正确；
D．“氧化”中，O2化合价由0价降低为-2价，每参加反应转移4mol电子，D错误；
故选C。
10．C
【分析】向含锌废液(主要成分为ZnSO4，含少量的Fe2+、Mn2+)中加入Na2S2O8溶液，生成MnO2沉淀且将Fe2+氧化为Fe3+，过滤后向滤液中加入试剂X调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，为了不引入新杂质，试剂X可以为ZnO、ZnCO3、Zn(OH)2等，最后过滤后再加入NH4HCO3沉锌生成碱式碳酸锌ZnCO3·2Zn(OH)2。
【详解】A．中含有1个过氧键(-O-O-)，结构式为，单键均为σ键，双键中有1条σ键，1条π键，因此1mol过二硫酸钠（Na2S2O8）中含有σ键数9NA，A正确；
B．根据分析，氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、，B正确；
C．溶液中Fe3+能与锌反应生成Fe2+和Zn2+，所以调节溶液pH时试剂X不能选用Zn，C错误；
D．根据分析，“氧化除锰”工序用Na2S2O8把Fe2+、Mn2+氧化为Fe3+、MnO2，根据电子转移守恒和质量守恒可知，除锰发生反应的离子反应方程式是Mn2++S2O+2H2O=MnO2↓+2SO+4H+，D正确；
故选C。
11．B
【详解】A．、在酸性溶液中会发生氧化还原反应，不能大量共存；在离子方程式中，草酸是弱酸，不能拆开，故A错误；
B．酸性条件下，可与发生氧化还原反应，二者不能大量共存，故B正确；
C．因为酸性太弱，因此和水解相互促进，发生彻底反应，最终可生成氨水和硅酸，因此不能大量共存，故C错误；
D．向溶液中加入一定量，可得到和的混合溶液，、、、四种离子可以大量共存，故D错误；
故选B。
12．D
【分析】A、和的电子式未标出多带的电荷，故错误；
B、配平方程：，C由+2价变成+4价，N由-3价变成0价，或从Cl的角度来分析；
C、反应中，CO2中碳元素的化合价不变；
D、根据得失电子守恒CN－与Cl2按物质的量的比为1:1.
【详解】A、和的电子式应该为：、，故A错误；
B、配平后：，氯从+1价变成-1价，因此每生成，转移个电子，故B错误；
C、反应中，碳的化合价没有发生变化，因此，二氧化碳既不是氧化产物也不是还原产物，故C错误；
D、CN－+2OH－+Cl2→OCN－+2Cl－+H2O中碳由+2价变成+4价，氯气中的氯元素由0价变成-1价，根据得失电子守恒CN－与Cl2按物质的量为1：1，故D正确。
故选D。
【点睛】易错点B和C，考查氧化还原反应，注意从化合价的角度分析，CN－中碳是+2价，OCN－中碳是+4价，正确判断反应中各元素的化合价是做本题的关键。
13．C
【分析】n(Fe)==0.3mol，n(Br2)=0.3mol，由反应2Fe+3Br2═2FeBr3可知，反应后Fe过量，在溶液中进一步发生Fe+2Fe3+=3Fe2+，则反应后溶液中存在0.3molFe2+和0.6molBr-。
【详解】A．当a=0.1时，氯气不足，因Fe2+的还原性大于Br-，只发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，反应后Fe2+还有剩余，故A正确；
B．当a=0.45时，首先发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，此时Fe2+完全反应，消耗0.15molCl2，剩余0.3molCl2，进一步发生2Br-+Cl2═Br2+2Cl-，又知Br-为0.6mol，则二者恰好反应，所以总方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-，故B正确；
C．若溶液中Br-有一半被氧化时，首先发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，此时Fe2+完全反应，消耗0.15molCl2，又知Br-为0.6mol，Br-有一半被氧化，则反应0.3mol，由方程式2Br-+Cl2═Br2+2Cl-，可知消耗0.15molCl2，则共消耗0.3mol氯气，则c(Fe3+)：c(Br-)：c(Cl-)=0.3mol：0.3mol：0.6mol=1：1：2，故C错误；
D．当0＜a＜0.15时，氯气不足，溶液中存在Fe2+和Fe3+，由电荷守恒可知2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(Br-)+c(OH-)，故D正确；
答案选C。
【点睛】解答本题时要注意根据离子的还原性强弱判断反应的先后顺序和各离子的物质的量，为解答本题的关键，也是易错点。根据题目信息2Fe+3Br2═2FeBr3，Fe2+的还原性大于Br-，同时题中铁和溴反应生成的产物为溴化亚铁，在其中通入氯气，先氧化亚铁离子再氧化溴离子。
14．(1)100mL容量瓶、胶头滴管
(2)               AD
(3)取适量洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，没有白色沉淀生成，说明洗涤干净
(4)水浴加热
(5)为限制金属颗粒增长，防止金属颗粒过大

【详解】（1）配制溶液所需的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；
（2）N2H4中氮原子和氢原子形成四个共价键，氮原子和氮原子之间形成一个共价键，电子式为：；反应中N元素由-2价变为0价，Pd由+2价变为0价，结合得失电子守恒，配平为，其中化合价升高为还原剂，则可用亚硫酸钾、维生素C代替；
（3）Pd纳米颗粒制备过程生成氯离子，检验其洗净的方法是取适量洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，没有白色沉淀生成，说明洗涤干净；
（4）步骤三中保持温度为80℃的方法是水浴加热；
（5）在整个过程中，十六烷基三甲基溴化铵()的作用是为限制金属颗粒增长，防止金属颗粒过大。
15．(1)     甲或丙     MnO2+2Cl-+4H+Mn2++2H2O+Cl2↑或2 + 10C1-+ 16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑
(2)3：5
(3)CO(NH2)2+NaClO+2NaOHN2H4·H2O +NaCl+Na2CO3
(4)     恒压滴液漏斗     便于冷凝管中充满冷却液，增大冷却效果
(5)(N2H6)SO4

【分析】实验室制取氯气可以使用二氧化锰和浓盐酸加热反应，或高锰酸钾和浓盐酸常温反应；生成氯气与氢氧化钠生成次氯酸钠，次氯酸钠和尿素生成水合肼；
【详解】（1）二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水：，反应为固液加热反应，发生装置选择A；或使用高锰酸钾和浓盐酸常温下生成氯气、氯化锰、水：，反应为固液不加热反应，发生装置选择丙；
（2）氯气通入过量的烧碱溶液中生成NaClO，也常常会有NaClO3生成，氯气中部分铝由0变为+1、+5发生氧化反应，部分氯元素化合价由0变为-1发生还原反应，若n(NaClO)：n(NaClO3)=5：1，则根据电子守恒可知，n(NaClO)：n(NaClO3) ：n(Cl-)=5：1：10，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为6:10=3:5；
（3）步骤ii中NaClO碱性溶液与过量CO(NH2)2(尿素)水溶液在加热条件下生成水合肼(N2H4·H2O)，氮原子化合价由-3变为-2，氯元素化合价由+1变为-1，根据电子守恒、质量守恒可知，反应为CO(NH2)2+NaClO+2NaOHN2H4·H2O +NaCl+Na2CO3；
（4）仪器a的名称是恒压滴液漏斗，冷凝管中通冷却液时宜从b口进入，原因是便于冷凝管中充满冷却液，增大冷却效果；
（5）水合肼化学性质类似氨气，与硫酸反应生成的正盐的化学式(N2H6)SO4。
16．(1)
(2)     abfgc(或abfgcd)     B中溶液(澄清石灰水)变浑浊    
(3)水龙头起着抽气泵的作用，利用水流带走里面的空气导致里面压强减少，使过滤速度加快(或水流造成装置内压强减小，使过滤速率加快，且产品含水量更少)
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的溶液，若不产生白色沉淀，则证明沉淀洗涤干净
(5)     当加入最后半滴(或1滴)标准液时，有蓝色沉淀产生且30秒(或半分钟)内沉淀不溶解     0.255或

【分析】实验室以制备氧钒碱式碳酸铵晶体，步骤ⅰ反应制备，同时有无色无污染的氮气生成，步骤ⅱ将净化的溶液缓慢加入到足量溶液，析出紫红色晶体，步骤ⅱ根据实验装置C为制备CO2气体的发生装置，A为除杂装置，D为制备氧钒碱式碳酸铵晶体反应装置，发生反应，B为检验CO2的装置，检验晶体中是否有氯离子的方法为取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的溶液，若不产生白色沉淀，则证明沉淀洗涤干净，据此解答。
【详解】（1）中加入足量盐酸酸化的溶液，反应生成同时生成一种无色无污染的气体，根据质量守恒定律，该气体为氮气，则该化学反应方程式为： ；
（2）①根据分析，C为制备CO2气体的发生装置，A为除杂装置，D为制备氧钒碱式碳酸铵晶体反应装置，B为检验CO2的装置，则依次连接的合理顺序为eabfgc或eabfgcd；
②为防止反应生成的氧钒碱式碳酸铵晶体中的被空气中的氧气氧化，因此实验开始时，先关闭，打开，C装置中碳酸钙和盐酸反应产生二氧化碳气体，盐酸具有挥发性，则A装置为除去HCl气体，产生的二氧化碳将体系中的空气排出，当观察到B中溶液(澄清石灰水)变浑浊，说明空气已排尽，再关闭，打开，进行实验；
③装置D中生成氧钒碱式碳酸铵晶体的化学方程式为；
（3）该抽滤装置的原理是：水龙头起着抽气泵的作用，利用水流带走里面的空气导致里面压强减少，使过滤速度加快或水流造成装置内压强减小，使过滤速率加快，且产品含水量更少；
（4）步骤ⅲ中会生成大量的，用饱和溶液洗涤晶体，和会产生白色沉淀，检验晶体已洗涤干净的操作是：取少量最后一次洗涤液于试管中，加入适量硝酸酸化的溶液，若不产生白色沉淀，则证明沉淀洗涤干净；
（5）①铁氰化钾溶液与亚铁离子反应生成蓝色沉淀，滴定终点时的现象为：当加入最后半滴(或1滴)标准液时，有蓝色沉淀产生且30秒(或半分钟)内沉淀不溶解；
②滴定反应为：，，根据离子方程式可得：，则产品中钒的质量分数。
17．(1)
(2)
(3)
(4)         
(5)         
(6)
(7)

【分析】高硫锰矿的主要成分为，主要杂质为，还含有少量，含量较大。碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，硫化物中的硫元素被氧化为单质，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，过滤得到的脱硫矿粉中含S、氢氧化铁、碳酸盐和金属氧化物，再被硫酸酸浸以后生成的滤液中含Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Ni2+，单质S和硫酸钙则以滤渣1的形式除去，二氧化锰做氧化剂作用下，Fe2+转化为铁离子便于后续除杂，加入一水合氨调pH，进而除去铁元素，过滤得到的滤液中含Mn2+、Cu2+、Ni2+，再加入硫化铵可除去铜元素与镍元素，最后过滤得到的MnSO4溶液经电解得到金属锰，据此分析解答。
【详解】（1）碱性溶液中，在催化剂存在下通空气氧化脱硫，硫化物中的硫元素被氧化为单质，硫化亚铁被氧气氧化生成硫单质和氢氧化铁，根据氧化还原反应的配平原则可知涉及的化学方程式为；
（2）结合物质的类别与上述分析可知，脱硫时能被部分溶解的物质是酸性氧化物二氧化硅，故答案为：；
（3）未经脱硫直接酸浸，金属硫化物会与酸发生反应产生有毒的硫化氢，故答案为：；
（4）酸浸时含硫矿粉中的碳酸锰会与硫酸发生反应生成MnSO4、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：；酸浸时，加入目的是为了氧化亚铁离子，生成便于除去的铁离子，涉及的离子方程式为：；
（5）根据给定信息①金属离子的与溶液的关系图可知，调节pH为5左右，目的是为了除去铁元素，所以过滤得到的滤渣2主要成分是；结合给定信息②金属硫化物的溶度积常数数据可知，加入适量的除去的主要离子是；
（6）根据放电顺序可知，除杂后的溶液通过电解在阴极可制得金属锰，惰性阳极水得到电子生成氢气和氢氧根离子，发生的电极反应为；
（7）氧原子以面心立方堆积(如图)，利用均摊法可知，氧原子数==4，所以晶胞中含为1个，晶胞质量为，若该晶胞参数为，则晶体密度=。
18．(1)
(2)     增大硼镁矿与碱液的接触面积，提高浸取率(或提高原料的利用率)和加快反应速率(或者使反应更快更充分)     和
(3)     蒸发浓缩     过滤     蒸馏
(4)除去反应器中的空气，防止空气中的水、氧气与原料钠、氢气反应
(5)     异丙胺     可做防火剂或黏合剂
(6)0.21

【分析】硼镁矿粉碎后加入氢氧化钠碱溶，氢氧化钠和四氧化三铁不反应、和镁离子生成氢氧化镁沉淀，得到滤渣和，滤液中含硼，为蒸发浓缩、冷却结晶得到，脱水后高温合成得到、，加入异丙胺提取出，蒸馏分离出取异丙胺得到；
【详解】（1）一元弱酸硼酸在水溶液中部分电离，；
（2）粉碎的目的是增大硼镁矿与碱液的接触面积，提高浸取率(或提高原料的利用率)和加快反应速率(或者使反应更快更充分)；氢氧化钠和四氧化三铁不反应、和镁离子生成氢氧化镁沉淀，故滤渣的成分是和；
（3）操作1从溶液中得到晶体，则操作为蒸发浓缩、冷却结晶；操作2为分离固液的操作，是过滤；硼氢化钠常易溶于异丙胺(沸点为)，操作3为从硼氢化钠的异丙胺溶液中得到硼氢化钠的操作，为蒸馏；
（4）钠、氢气均可与空气中氧气反应，高温合成过程中，加料之前需先在反应器中通入氩气，该操作的目的是除去反应器中的空气，防止空气中的水、氧气与原料钠、氢气反应；
（5）操作3蒸馏出的异丙胺，可以在操作2中重复使用，故流程中可循环利用的物质是异丙胺。副产物硅酸钠可做防火剂或黏合剂等；
（6）中氢元素化合价为-1，可以失去电子变为+1；氢气中氢失去电子变为+1，根据电子守恒可知，，则有效氢含量为。
19．(1)               铬的第二电离能是失去半充满上的电子；锰的第二电离能是失去上的电子，更容易，所需能量更少
(2)由装置甲知铬的金属活动性比铜强，且与稀硫酸可反应生成；由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化
(3)               N、O、Cl     6     B

【分析】铜铬渣加入稀硫酸，则锌、铁、铬、钴等单质溶解，而铜与稀硫酸不反应，则料渣I为铜；过滤后加入Zn、As2O3得到大量的CoAs合金，则料渣II为CoAs合金；向滤液中加入双氧水，Fe、Cr形成的离子均被氧化，加入ZnO，调节pH，生成氢氧化铁沉淀，电解溶液，得到单质铬，据此解答。
【详解】（1）检查司机是否饮酒的原理：橙色的酸性溶液遇到呼出的乙醇蒸气时迅速变绿(Cr3+)，+6价的Cr被还原为+3价，乙醇具有还原性，易被氧化为乙酸，根据得失电子守恒、电荷守恒即原子守恒，写出反应的离子方程式为。为24号元素，Cr原子核外有24个电子，根据构造原理写出Cr的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，则价电子排布式为。Cr失去2个电子成为Cr2+，核外电子排布从[Ar]3d54s1变为[Ar]3d4能量较高的不稳定结构，而Mn失去2个电子成为Mn2+，核外电子排布从[Ar]3d54s2变为[Ar]3d5能量较低的稳定结构，即铬的第二电离能是失去半充满上的电子，锰的第二电离能是失去上的电子，更容易，所需能量更少，所以，故答案为：；；铬的第二电离能是失去半充满上的电子；锰的第二电离能是失去上的电子，更容易，所需能量更少；
（2）原电池中，负极上是失电子的氧化反应，装置甲中铜电极上产生大量的无色气体，说明金属铜是正极；装置乙中铜电极上无气体产生，铬电极上产生大量红棕色气体二氧化氮产生，是硝酸得到电子产生的二氧化氮，发生还原反应的电极是正极，则金属铬是正极，原因是常温下铬在浓硝酸中钝化，故答案为：由装置甲知铬的金属活动性比铜强，且与稀硫酸可反应生成；由装置乙知常温下铬在浓硝酸中钝化。
（3）①氧化Cr2+形成，根据得失电子守恒、电荷守恒即原子守恒，写出离子方程式为，故答案为：；
②“电解”时，Cr3+在阴极得到电子生成Cr，故阴极的电极反应式为：，故答案为：；
③中三价铬离子提供空轨道，NH3中的N原子、H2O中的O原子和Cl-提供孤电子对，中心离子的配位数为N、O、Cl三种原子的原子数之和，即3+2+1=6，故答案为：N、O、Cl；6；
④A．中镍离子提供空轨道，CN-提供孤电子对，形成配位键，CN-中存在共价键，不含离子键，故A错误；
B．盐、酱油、醋、菜汤等会加快金属的腐蚀，所以不锈钢容器不要长时间盛放盐、酱油、醋、菜汤等，也不能用不锈钢锅煲中药，故B正确；
C．不锈钢只是不容易生锈，若具备腐蚀条件也会生锈，故C错误；
D．和中，镍元素提供空轨道，不存在杂化，故D错误；
答案选B。
20．(1)          或
(2)         
(3)
(4)          高
(5)

【分析】黄铜矿(主要成分是，含、等杂质)在高压氧气中焙烧生成二氧化硫、氧化铜和四氧化三铁，用硫酸酸浸，过滤得到滤渣，用铜还原铁离子，再加入氧化铜调节溶液pH值，将铝离子沉淀，过滤后，向滤液中加入双氧水氧化亚铁离子，在加入过量氨水沉淀铁离子，过滤，将滤液进行一系列操作得到氧化铜，再与氢氧化铁反应生成，在氮气中煅烧得到。
【详解】（1）焙烧”中生成了、，还生成二氧化硫气体，根据反应物和产物的化学式直接用观察法配平方程式：；与浆液反应生成，被氧气氧化为；故答案为：；或。
（2）调pH使铝离子完全沉淀，使铜离子、亚铁离子不沉淀，则“调”范围为；滤渣中氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，向偏铝酸钠溶液中通入，反应生成氢氧化铝，再灼烧得到氧化铝；故答案为：；。
（3）双氧水氧化亚铁离子，其离子方程式为；故答案为：。
（4）铁酸铜在高温下失去部分氧生成氧缺位体和氧气，则“煅烧”的化学方程式为；氧缺位值越大，说明亚铁离子含量越高，还原能力越强，越容易从水中还原氢；故答案为：；高。
（5）由平面投影图可知，晶胞中位于顶点和体心的钾原子个数为，每个竖直棱上有2个，体内有2个，晶胞含硒原子的个数为。每个竖直面上有2个，故铁原子数为，该晶体密度为；故答案为：。
21．     水浴加热     4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑     生成氮氧化物，污染空气     向漏斗中加入蒸馏水至沉淀完全浸没，使洗涤液自然流下，重复2~3次     ［Ag（NH3）2］＋     氨水溶解AgCl的反应是可逆反应，不能进行到底     43.2
【分析】(1)精确控制温度，需要水浴加热；
(2)根据得失电子守恒配平NaClO溶液与Ag 反应的方程式；
(3)根据实验操作规范回答洗涤难溶物的操作方法；
(4) 根据原子守恒判断AgCl与 NH3•H2O按 1:2 反应生成的阳离子；
(5)根据得失电子守恒计算生成Ag的质量。
【详解】(1)“氧化”阶段需在 80 ℃ 条件下进行，使用水浴加热；
(2)根据得失电子守恒，NaClO溶液与Ag 反应生成AgCl、NaOH 和O2的方程式是4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑；若用硝酸做氧化剂，还原产物是氮氧化合物，污染环境。
(3)“过滤Ⅰ”中洗涤难溶物的实验操作为向漏斗中加入蒸馏水至沉淀完全浸没，使洗涤液自然流下，重复2~3次
(4) AgCl与 NH3•H2O按 1:2 反应方程式是AgCl+2NH3•H2O［Ag（NH3）2］Cl，所以生成的阳离子是［Ag（NH3）2］＋；由于可逆反应不能进行到底，所以即使氨水过量，“废渣”中也含有少量AgCl固体；
(5) N2H4•H2O与［Ag（NH3）2］Cl 发生氧化还原反应，氧化产物是氮气，还原产物是Ag，0.1 mol N2H4•H2O反应转移0.4mol电子，根据得失电子守恒，可“还原”得到0.4mol Ag，质量为0.4mol×108g/mol= 43.2g。