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四川高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-09氧化还原反应（3）
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这是一份四川高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-09氧化还原反应（3），共28页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，工业流程题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
四川高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-09氧化还原反应（3）
一、单选题
1．（2022·四川内江·统考二模）下列相关实验方案正确的是
选项
实验目的
实验方案
A
配制100mL 0.1000的溶液
将2.5000g 溶于100mL水中并充分搅拌
B
证明有还原性
向酸性溶液中滴加少量溶液，观察紫色是否变浅
C
比较S与N元素的非金属性强弱
分别测定等浓度、溶液的pH，通过pH的大小判断
D
证明酸的相对强弱：醋酸＞碳酸＞硼酸
向两只分别盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸溶液(0.8mol/L)的试管中滴加等浓度的溶液，观察是否有气体逸出
A．A B．B C．C D．D
2．（2022·四川广安·统考一模）已知：，设NA为阿伏加德罗常数的值；下列分析错误的是
A．将溶于水，溶液中的数目为NA
B．60g的23Na37Cl含有中子的总数为32NA
C．标况下，含共用电子对的数目为3NA
D．每生成时，该反应转移电子数为3NA
3．（2022·四川达州·统考一模）下列生产生活中的变化或应用与氧化还原反应无关的是
A．铁盐净水 B．煤气化 C．液态油脂变奶油 D．蓄电池放电
4．（2021·四川攀枝花·统考二模）根据下列实验操作、现象得出的结论中，正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液
溶液变为红色
X溶液中一定含有Fe2+
B
在少量酸性KMnO4溶液中，加入足量的H2O2溶液
溶液紫红色逐渐褪去且产生大量气泡
氧化性：KMnO4＞H2O2
C
镀锌铁出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液
无明显现象
该过程未发生氧化还原反应
D
将少量铁粉、5mL苯和1mL液溴混合，产生的气体通入AgNO3溶液中
混合时液体剧烈沸腾，AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀
苯和液溴发生反应生了HBr
A．A B．B C．C D．D
5．（2021·四川攀枝花·统考二模）我国科学家在研究“催化还原地下水硝酸盐污染”时，将甲酸(HCOOH)在纳米级磁性Fe3O4－Pd(钯)表面分解为活性氢气和二氧化碳后，再经a、b两个反应过程实现了NO3-的催化还原(如图)。下列说法错误的是
A．过程a、b中完全还原1molNO消耗2molH2
B．Fe3O4催化完成后，可利用Fe3O4的磁性与水体分离
C．HCOOH分解产生CO2可调节反应体系pH，保证催化还原的效果
D．b过程反应的离子方程式为3H2+2NO+2H+N2+4H2O
6．（2021·四川内江·统考二模）近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，图为其电催化固氮的机理示意图。设NA为阿伏加德罗常数的值。关于该电催化过程叙述正确的是
A．该反应是在强碱性条件下进行的 B．1 mol N2反应最多消耗3NA个H+离子
C．反应中间产物为不同的氮氢化合物 D．每当产生17 g NH3，转移电子数为6NA
7．（2021·四川成都·统考一模）下列有关实验装置的叙述正确的是
A．用图①装置蒸发KCl溶液制备KCl晶体
B．用图②装置比较Fe、Cu的金属性强弱
C．用图③装置分离乙醚和苯
D．用图④装置收集H2、CH4、NO等气体
8．（2020·四川·统考二模）Ag+与 I－既能发生沉淀反应又能发生氧化还原反应。为探究其反应，进行下列实验：
实验现象如下：实验 1 中试管②出现浅黄色沉淀,试管③无蓝色出现；实验 2 中电流计指针发生明显偏转。下列有关说法中错误的是
A．实验 1 中 Ag+与 I－沉淀反应速率更大
B．向实验 2 甲烧杯中滴入淀粉，溶液变蓝
C．实验 2 装置的正极反应式为 Ag＋＋e－ = Ag
D．实验 2 中 Ag+与 I－沉淀反应速率大于 0
二、填空题
9．（2021·四川攀枝花·统考一模）汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，治理汽车尾气的SCR(选择性催化还原)和NSR (NOx储存还原)技术均可有效降低柴油发动机工作过程中排放的NOx。
(1)SCR工作原理
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式是___________。
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式是___________。
(2)NSR(NOx储存还原)的工作原理如下图所示，柴油发动机工作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行，通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx 的储存和还原。
①BaO吸收NO2的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是___________。
②富燃条件下Pt表面反应的化学方程式是___________。
③若柴油中硫含量较高，在稀燃过程中，BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平，结合化学方程式解释原因：___________。
④研究发现：尾气中的CO2对BaO吸收氮氧化物有影响。一定温度下，测得气体中CO2的体积分数与氮氧化物吸收率的关系如下图所示。则：一定范围内，氮氧化物吸收率随CO2体积分数的增大而下降，原因是___________；当CO2体积分数达到10%~20%时，氮氧化物吸收率依然较高，原因可能是___________。
三、实验题
10．（2021·四川绵阳·统考三模）[Co(NH3)6]Cl3(三氯六氨合钴)是一种重要的化工产品，常用于合成其它Co(Ⅲ)配合物。以下是一种制备三氯六氨合钴的实验方法，回答下列问题：
I．氯化钴的制备
已知氯化钴(CoCl2)易潮解，Co(Ⅲ)的氧化性强于Cl2，可用高熔点金属钴与氯气反应制取。实验室提供下列装置进行组合(连接用橡胶管省略)：
(1)盛放碱石灰的仪器名称是___________；用上图中的装置组合制备氯化钴，连接顺序为：A→___________。
(2)装置A产生氯气的化学方程式为___________。
(3)用正确的连接装置进行实验，D的作用是___________。
Ⅱ．三氯六氨合钴晶体的制备
(4)“氧化”应控温在60℃进行，控温方式可采取___________。“操作X”包括冷却结晶、过滤，并依次用少量冷的稀盐酸和无水乙醇对晶体进行洗涤，无水乙醇洗涤的目的是___________。
(5)制备[Co(NH3)6]Cl3总反应的化学方程式为___________。反应中活性炭的作用是___________(填标号)。
a．脱色剂 b．氧化剂 c．还原剂 d．催化剂
11．（2020·四川凉山·二模）1，2-二溴乙烷主要用于汽油抗爆剂的添加剂，还可用作有机合成和蒸熏消毒用的溶剂。实验室用乙醇、浓硫酸制备乙烯并合成1，2-二溴乙烷，反应原理为：CH2 = CH2 + Br2→CH2BrCH2Br，反应装置如图(加热装置省略)。
实验步骤：
①如图组装好仪器，在冰水冷却下，将 24 mL 浓硫酸缓慢加入到 12 mL 乙醇中，混合均匀后取 6 mL 加入到三颈烧瓶中，剩余部分倒入恒压滴液漏斗中。
②取一支 20 mL 的吸滤管，量取 3.0 mL(0.1 mol)液溴倒入吸滤管中，再加入 3~5 mL 水，将吸滤管放入 4 的烧杯中。
③加热装置 1 前，先切断装置 3 与 4 的连接处，待温度上升到约 120 ℃时，大部分空气已被排出，然后连接 3 与 4，待温度上升到约 170 ℃时有乙烯产生，开始缓慢滴加乙醇-硫酸混合液，并维持温度在 170~200 ℃左右，当溴的颜色全部褪去，反应即告结束。
④反应完成后，先取下吸滤管，再停止加热。将产物转移至分液漏斗中，依次以等体积的水、1%氢氧化钠水溶液各洗一次，再用水洗两次至中性。加入适量无水氯化钙干燥粗产品，过滤、蒸馏，收集 129~132℃的馏分，产量 5.7g。回答下列问题：
(1)乙烯与溴的反应类型为 _______反应，组装好仪器后必须先 _____________。
(2)装置 1 为乙烯发生器，反应中浓硫酸的作用是 ____________________。
(3)装置 2 为安全瓶，若系统发生堵塞，2 中的现象为 ____________________。
(4)制备乙烯时，常伴有乙醇被氧化的副反应，生成二氧化碳、二氧化硫等气体、则装置 3 洗气瓶中的试剂为________，若去掉装置3，则装置 4 中可能发生的副反应的化学方程式为 ___________________。
(5)若 1 中滴速过快，可能产生的影响为乙烯来不及与溴反应而跑掉，同时也会带走一部分溴进入装置 5(5% 氢氧化钠溶液)，降低产率。装置4吸滤管中加水的目的是________。已知该条件下溴与NaOH 反应的氧化产物只有NaBrO3，写出该反应的离子方程式 _____________。
(6)计算本实验的产率：______________ (保留一位小数)。
四、工业流程题
12．（2022·四川成都·统考二模）锰及其化合物用途广泛，以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴的碳酸盐以及SiO2杂质)为原料生产金属锰和高品位MnCO3的工艺流程如图。
已知25℃，部分物质的溶度积常数如表：
物质
Mn(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
2.1×10-13
3.0×10-16
5.0×10-16
1.1×10-36
(1)“溶浸”时，锰的浸出率结果如图所示。由图可知，所采用的最佳实验条件(温度、时间)为______。
(2)MnO2主要用于氧化______。滤渣1中残余的MnO2可加入葡萄糖一硫酸溶液处理，回收Mn2+，氧化产物为CO2。写出对应的离子方程式______。
(3)“除杂”步骤所得滤渣2的主要成分为MnS、______(填化学式，其中Co、Ni均为+2价)。
(4)“沉锰”时NH4HCO3除了作沉淀剂外，还有______作用；“沉锰”的关键操作有两点：①将NH4HCO3溶液加入MnSO4溶液中；②反应终点pH在7附近。如果①中颠倒试剂滴加顺序(反应pH大于7)，可能造成的后果是______；若反应终点pH低于7，可能的后果是______。
(5)以Fe作电极，MnSO4、ZnSO4溶液为电解液，经过一系列步骤制得隐形战机涂料Zn2Mn(1-x)Fe2O4，则电解时阳极生成Zn2Mn(1-x)Fe2O4的总反应为_______。
13．（2022·四川绵阳·统考二模）铜镍电镀废水处理后得到电镀污泥，主要成分是Cu(OH)2和Ni(OH)2，还含有Fe、Mg、Ca等元素，利用以下工艺可回收部分重金属并制备硫酸镍晶体(NiSO4·6H2O)：
已知：①黄钠铁矾［NaFe3(SO4)2(OH)6]沉淀易于过滤，相对于Fe(OH)3沉淀不易吸附Ni2+；
②该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表：
金属离子
Fe3+
Ni2+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀pH
2.2
7.2
9.3
12.2
完全沉淀(c=1×10-5mol/L)pH
3.2
8.7
11.1
13.8
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分是___________，提高“溶浸”效率的方法有___________ (写1个)。
(2)“氧化”的离子方程式为___________。
(3)“除铁”时Na2CO3加入速度不宜过快，原因是___________，检验“除铁”是否完全的试剂是___________。
(4)“氟化除杂”操作后有无氢氧化物沉淀生成？___________。若此温度条件下CaF2与MgF2的Ksp分别为1.6×10-11、6.4×10-9，要使Ca2+和Mg2+均完全沉淀，溶液中c(F-)须不低于___________mol/L。 (=3.16)
(5)“沉镍”发生反应的离子方程式为___________。
(6)分离操作中的蒸发浓缩如在实验室进行，需要用到的仪器有铁架台、铁圈、酒精灯、___________、___________。
14．（2021·四川遂宁·统考三模）以含锂的电解铝废渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)和浓硫酸为原料，制备电池级碳酸锂，同时得到副产品冰晶石的工艺流程如下：
已知：LiOH易溶于水，Li2CO3微溶于水。回答下列问题：
(1)加快酸浸速率的方法有___________，电解铝废渣与浓硫酸反应产生的气体的化学式为___________。苛化反应过程中加入氧化钙将碳酸锂转化为氢氧化锂溶液，若氧化钙过量则可能造成___________。
(2)碱解反应中，同时得到气体和沉淀，反应的离子方程式为___________。
(3)一般地说K＞105时，该反应就基本进行完全了。苛化反应中存在如下平衡：Li2CO3(s)+ Ca2+(aq) 2Li+(aq)+CaCO3(s)，通过计算说明该反应是否进行完全：___________[已知Ksp(Li2CO3)=8.64×10-4、Ksp(CaCO3)=2.5×10-9]。
(4)由碳化反应后的溶液得到Li2CO3 的具体实验操作有：加热浓缩，___________，过滤，___________，干燥。
(5)上述流程得到的副产品冰晶石的化学方程式___________
(6)电池级Li2CO3可由高纯度LiOH转化而来。将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应，生成LiFePO4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为___________。
15．（2021·四川攀枝花·统考一模）无水氯化锰(MnCI2)在电子技术和精细化工领域有重要应用。一种由粗锰粉(主要杂质为Fe、Ni、Pb等金属单质)制备无水氯化锰的工艺如下(部分操作和条件略)。
I.酸溶：向粗锰粉中加入盐酸，控制溶液的pH约为5，测定各杂质离子的初始浓度。静置一段时间后锰粉仍略有剩余，过滤；
II.除铁：向I的滤液中加入一定量盐酸，再加入H2O2溶液，充分反应后加入MnCO3固体调节溶液的pH约为5，过滤；
III.H2S除镍铅：向II的滤液中通入H2S气体，待充分反应后过滤，将溶液煮沸，再加入 H2O2溶液，冷却后过滤出黄色沉淀；
IV.重结晶：将III的滤液浓缩、结晶、过滤、洗涤，经二次结晶、脱水得到合格的无水MnCl2。
各步骤中对杂质离子的去除情况
Fe2+
Ni2+
Pb2+
初始浓度/mg·L-1
21.02
4.95
5.86
步骤I后/ mg·L-1
12.85
3.80
3.39
步骤II后/ mg·L-1
0.25
3.76
3.38.
步骤Ⅲ后/ mg·L-1
0.10(达标)
3.19(未达标)
0.12(达标)
已知：金属活动性Mn>Fe>Ni>Pb
回答下列问题：
(1)锰和盐酸反应的化学方程式是___________。
(2)步骤I中：
①加入过量锰粉的作用除控制溶液pH外，还有___________。
②滤渣中还存在少量Fe(OH)3，静置过程中，产生Fe(OH)3的离子方程式是___________。
(3)步骤II中：
①加入H2O2溶液，发生反应的离子方程式是___________。
②加入MnCO3固体的目的是___________。
(4)步骤III中，再次加入H2O2溶液的目的是___________。
(5)通过步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后，Pb2+的去除率约为___________；步骤Ⅳ中主要去除的杂质是___________(填写化学式)。
(6)测定无水MnCl2的含量：将a g样品溶于一定量硫酸和磷酸的混合溶液中，加入稍过量NH4NO3，使Mn2+氧化为Mn3+。待充分反应后持续加热一段时间，冷却后用b mol/L硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2】滴定Mn3+ 滴定过程中发生的反应为：Fe2+ + Mn3+=Fe3+ + Mn2+)，消耗c mL硫酸亚铁铵。
① 样品中MnCl2的质量分数是___________。
②“持续加热”的目的是使过量的NH4NO3分解。若不加热，测定结果会___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
16．（2021·四川泸州·统考二模）钴可用于火箭发动机、导弹的耐热部件以及原子能工业。下图是由铜钴精矿提取钴的相关工业流程。铜钴精矿中主要含氧化铜、硫化钴(CoS)和少量FeS等。
已知：在pH为4~6时Fe3+水解生成Fe(OH)3•2nFe3+•3(n-x)SO胶体，具有吸附性。
(1)从“氨浸”可知，Cu2+、 Fe2+、Co2+三者中易于形成氨合物的离子是___________ ；含Cu(NH3) 的溶液“电解”阴极反应式为___________。
(2) “酸浸”中硫化钴(CoS) 、Na2SO3与盐酸共同反应的离子方程式为___________。
(3)“除铁”加入了试剂X，使Fe2+转化为Fe3+，则试剂X最好选用___________ ( 填字母编号)。
A． KMnO4溶液 B． H2O2溶液 C． HNO3 D． SO2
(4)“ 萃取”是利用某磷酸酯P50 (用RH表示)萃取钴，其反应的离子方程式为___________。
(5)整个流程中可以循环利用的物质有___________。
(6)“除铁”中，溶液pH对钴回收影响密切，如下图所示该步应控制pH范围为___________，pH较大时钴回收率骤降的原因是___________。(已知Co2+沉淀的pH为6.7~8.7)。
17．（2021·四川·统考一模）利用冶炼、电池生产等工业中产生的废锌浮渣(主要含Zn和ZnO，还含有少量FeO、MnO、CuO、CdO等氧化物或硫酸盐及少量SiO2等)。采用如下工艺流程回收其中的锌制备氯化锌：
回答下列问题：
(1)“酸浸”中盐酸与ZnO反应的化学方程式_______。
(2)“沉淀”除去的离子是_______。
(3)“除铁”时先后加入了两种试剂，应先加入_______，再加入_______，原因是_______。
(4)“除锰”时的离子方程式为_______。
(5)制得的ZnCl2成品中可能含有的杂质为Zn(OH)Cl，已知浓缩液的蒸发温度与碱式盐的含量如图所示。
①降低成品中的碱式盐含量的方法有_______。
②采用中和滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下：取10.0000g样品于锥形瓶中，加入50ml.蒸馏水溶解，用甲基橙做指示剂，用0.1000 mol/L的盐酸滴定至溶液由黄色变为浅红色且30s内不恢复成原色，消耗盐酸的体积为20.00mL。样品中所含Zn(OH)Cl(M=117.5g/mol)杂质的质量分数为_______。
18．（2021·四川达州·统考一模）酸性锌锰干电池是一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电反应为：Zn+2NH4C1 +2MnO2= Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH现以该废电池制备高锰酸钾的流程如下:
(1)滤液1的主要成分是_______，灼烧的目的是除去_____(填名称)并使MnOOH转化为______(填化学式)
(2)熔融时发生反应的化学方程式为_______，K2MnO4溶液中通入足量CO2反应的离子方程式为______。
(3)已知:物质的溶解度曲线如图所示，滤液2得粗KMnO4操作是______、_____。
(4)干燥KMnO4晶体时温度不宜过高的理由是____。
(5)称取6.448g上述制得的KMnO4晶体(不含有与草酸反应的杂质)，配成100mL溶液，用移液管移取25.00mL该溶液于锥形瓶，用酸酸化，再用1.010 mol∙L−1 H2C2O4溶液滴定三次平均消耗H2C2O4溶液体积为24.75mL．则KMnO4晶体的纯度为_______ %[Mr(MO4) =158]
五、原理综合题
19．（2021·四川泸州·统考一模）砷与其化合物被运用在农药、除草剂等。砒霜是传统文化中常提及的剧毒药物，其成分为砷的价氧化物，但微量的砷对身体有益。回答下列关于砷及其化合物的问题：
(1)砒霜的化学式为___________。马氏试砷法是鉴定砒霜中毒的常用方法，反应原理为：①砒霜；②，形成具有金属光泽的黑色砷镜。①反应中与的系数比为___________；②反应中分解放出的热量，反应的热化学方程式为___________。
(2)是两性氢氧化物，它与盐酸反应的化学方程式为___________。
(3)成语“信口雌黄”中的雌黄为，曾用作绘画颜料。可与溶液反应生成和，该反应___________(填“是”或“不是”)氧化还原反应，溶液显___________性。
(4)将设计成原电池如图所示。反应达到平衡状态时，电流表指针是否偏转？___________(填“是”或“否”)。此时向左室中加入适量的烧碱溶液，外电路的电流方向是___________，负极的电极反应式为___________。
参考答案：
1．D
【详解】A．配制100mL 0.1000的溶液，应将将2.5000g 溶于水配成100mL溶液，而不是溶于100mL蒸馏水，故A错；
B．酸性溶液也能，从而褪色，所以不能酸性溶液中滴加少量溶液，来证明有还原性，故B错；
C．比较S与N元素的非金属性强弱，应比较其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱或则比较其最高价氧化所对应的含氧酸盐的碱性强弱，中的S为+4价而不是其最高价，故C错；
D．由于醋酸的酸性强于碳酸，硼酸的酸性若有碳酸，所以向两只分别盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸溶液(0.8mol/L)的试管中滴加等浓度的溶液，可观察到前者有气泡产生，后者无气泡产生，故D正确；
答案选D。
2．A
【详解】A．由于会发生水解反应，溶液中的数目小于NA，故A错误；
B．60g的23Na37Cl物质的量，含有中子的总数为1mol×(23-11+37-17) ×NA mol-1=32NA，故B正确；
C．标况下物质的量，氮气结构式N≡N，则含共用电子对的数目为3NA，故C正确；
D．由反应，NaNO2→N2中N化合价降低了3，则每生成时，该反应转移电子数为3NA，故D正确；
故选：A。
3．A
【详解】A．铁盐净水是因为溶液中铁离子发生水解反应生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质形成沉淀，净水过程中没有元素发生化合价变化，与氧化还原反应无关，故A符合题意；
B．煤气化发生的反应为碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，反应中有元素的化合价变化，与氧化还原反应有关，故B不符合题意；
C．液态油脂变奶油发生的反应为液态油脂与氢气发生还原反应生成固态奶油，反应中有元素的化合价变化，与氧化还原反应有关，故C不符合题意；
D．蓄电池放电时，正极会发生还原反应，负极会发生氧化反应，与氧化还原反应有关，故D不符合题意；
故选A。
4．B
【详解】A．向X溶液中滴加几滴新制氯水、振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色，原溶液中不一定含有Fe2+离子，若检验Fe2+离子则应向样品溶液中先滴加KSCN溶，无明显实验现象，再滴加新制氯水，若溶液变为红色，则样品溶液中含Fe2+，故A错；
B．在少量酸性KMnO4溶液中，加入足量的H2O2溶液，溶液紫红色逐渐褪去且产生大量气泡，则该气体为双氧水被酸性高锰酸钾溶液所氧化产生的氧气，所以氧化性KMnO4＞H2O2，故选B；
C．Zn的金属性强于Fe，镀锌铁出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，Zn为负极被腐蚀、Fe为正极被保护，所以滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液虽然无明显实验现象，但已经发生了氧化还原反应，故C错；
D．液溴以挥发，会发出的溴与能与AgNO3溶液反应产生淡黄色沉淀，即与AgNO3溶液反应产生淡黄色沉淀的物质不一定为HBr，还有可能为Br2，所以不能证明苯和液溴发生反应生了HBr，故D错；
答案选B
5．A
【详解】A．1mol硝酸根离子转化为0.5mol氮气，转移5mol电子，1mol氢气转移2mol电子，所以完全还原1mol硝酸根离子消耗2.5mol氢气，A项错误；
B．四氧化三铁具有磁性，可以被磁铁吸引，则四氧化三铁催化完成后，可利用四氧化三铁的磁性与水体分离，B项正确；
C．HCOOH分解生成氢气和二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果，C项正确；
D．b过程中氢气与亚硝酸根离子，氢离子反应，亚硝酸根离子被还原为氮气，氢气被氧化为水，反应的离子方程式为3H2+2NO+2H+N2+4H2O，D项正确；
答案选A。
6．C
【详解】A．由题图信息可以看到，反应过程中一直是H+在参与反应，所以反应环境应该是酸性环境，描述错误，不符合题意；
B．反应由N2生成NH3，每个N原子结合3个H原子，所以1mol N2参与反应应消耗6mol H+，数据换算错误，不符合题意；
C．随着反应的进程，N2上结合着不同数量的H原子，之后两个N原子之间分解，余下的N继续结合H+和电子，所以中间产物是一系列不同结构的氮氢化合物，描述正确，符合题意；
D．一个N原子结合3个H+离子和3个电子形成一个NH3，17g NH3是1mol NH3，所以应该是得到3mol电子，即转移电子3NA，数据计算错误，不符合题意；
综上，本题选C。
7．A
【详解】A. KCl难挥发，水易挥发，则可用蒸发的方法由KCl溶液制备KCl晶体，故A正确；
B. 图②发生的反应为，说明还原性：Cu＞Fe2+，不能比较Fe、Cu的金属性强弱，故B错误；
C. 蒸馏装置应使用直形冷凝管，故C错误；
D. NO能与氧气反应，故不能用排空气法收集NO气体，故D错误；
故选A。
8．D
【详解】由题意可知Ag+与I－可发生沉淀反应Ag++ I－=AgI↓、氧化还原反应2Ag++2I－=2Ag+I2，二者相互竞争。
A．实验1中试管②出现浅黄色沉淀，试管③无蓝色出现，表明无I2生成或生成的I2没检出，说明Ag+与I－发生沉淀反应占优势，故A正确；
B．实验2中电流计指针发生明显偏转，则实验2的装置一定为原电池(无外加电源)，表明Ag+与I－发生氧化还原反应2Ag+ +2I－=2Ag+ I2，淀粉遇碘变蓝，故B正确；
C．根据Ag+与I－发生氧化还原反应2Ag+ +2I－=2Ag+ I2，该原电池负极反应为2 I－－2e－=I2，正极反应为Ag++e－=Ag，故C正确；
D．实验2中AgNO3、KI溶液分别在甲乙烧杯中，并未相互接触，故二者间不会发生沉淀即速率为0，故D错误；
答案选D。
9． CO(NH2)2 + H2O CO2↑+ 2NH3↑ 8NH3 + 6NO27N2 +12H2O 1∶4 2CO + 2NO N2 + 2CO2 稀燃过程中，柴油中的硫被氧化为SO2，2BaO + 2SO2 + O2=2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应 BaO与CO2反应生成BaCO3，覆盖在BaO表面 BaCO3在一定程度上也能吸收NOx
【详解】(1)①CO(NH2)2和水在加热条件下反应生成NH3和CO2，根据原子守恒可得反应的化学方程式为：CO(NH2)2 + H2O CO2 ↑+ 2NH3↑，故答案为：CO(NH2)2 + H2O CO2 ↑+ 2NH3↑；
②反应物是NH3和NO2，产物是N2 和H2O，根据得失电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式为：8NH3 + 6NO27N2 +12H2O，故答案为：8NH3 + 6NO27N2 +12H2O；
(2)①根据图示，NO2和O2与BaO反应生成Ba(NO3)2，化学方程式为：2BaO+4NO2+O2=2Ba(NO3)2，其中O2为氧化剂，NO2为还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4，故答案为：1:4；
②根据图示，富燃条件下，CO 和NO 可以在Pt的催化下反应生成N2 和CO2，化学方程式为：2CO + 2NO N2 + 2CO2，故答案为：2CO + 2NO N2 + 2CO2；
③柴油在氧气充足的条件下燃烧为稀燃过程，稀燃过程中，柴油中的硫被氧化为SO2，2BaO + 2SO2 + O2=2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应，使BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平，故答案为：稀燃过程中，柴油中的硫被氧化为SO2，2BaO + 2SO2 + O2=2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应；
④利用BaO吸收汽车尾气中的氮氧化物，随CO2量的增加，BaO对氮氧化物的吸收率逐渐下降，这是由于BaO与CO2反应生成BaCO3，覆盖在BaO表面，阻止BaO进一步吸收氮氧化物；当CO2体积分数达到10%~20%时，BaO对氮氧化物的吸收率虽然较无二氧化碳的条件下低，但是吸收率也相对较高，这可能是CO2与BaO反应生成的BaCO3在一定程度上也能吸收NOx，故答案为：BaO与CO2反应生成BaCO3，覆盖在BaO表面；BaCO3在一定程度上也能吸收NOx。
10． 干燥管 D→C→E→B 2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 除去氯气中HCl气体 水浴加热 减少晶体表面水分，加快晶体干燥 2CoCl2＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O22[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O d
【分析】Ⅱ.CoCl2在没有铵盐存在的情况下，遇氨水生成氢氧化钴沉淀，因此原料NH4Cl的主要作用除了提供NH3以外，还有抑制NH3⋅H2O的电离，降低溶液的碱性；加入H2O2溶液的将+2价Co元素氧化为+3价Co，趁热过滤可以除去活性炭并防止产品析出，滤液中加适量浓盐酸，增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3；
【详解】I．(1)已知氯化钴(CoCl2)易潮解，Co(Ⅲ)的氧化性强于Cl2，可用高熔点金属钴与氯气反应制取。故需要A装置用于制备氯气、D装置中饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢气体、C中浓硫酸可干燥氯气，E中Co与Cl2反应以制备CoCl2，B用于尾气吸收，盛放碱石灰的仪器名称是干燥管；用上图中的装置组合制备氯化钴，连接顺序为：A→D→C→E→B。
(2)装置A产生氯气时不需要加热，则采用KMnO4固体和HCl(浓)反应以制备氯气，化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
(3)氯气难溶于饱和食盐水、但氯化氢极易溶于水，故用正确的连接装置进行实验，D的作用是除去氯气中HCl气体。
Ⅱ．(4)氧化剂为双氧水、双氧水受热易分解，“氧化”应控温在60℃进行，控温方式可采取水浴加热。由于乙醇与水互溶、且易挥发，故用无水乙醇洗涤的晶体的目的是：减少晶体表面水分，加快晶体干燥。
(5)由流程知，反应过程中活性炭既不是氧化剂、又不是还原剂，实验中的含钴物质均为有色物质，故并不需要脱色，因此活性炭起催化剂作用、制备[Co(NH3)6]Cl3的反应物有CoCl2、NH3、NH4Cl和H2O2，则化学方程式为2CoCl2＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O22[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O；反应中活性炭的作用是d。
11． 加成 检查装置气密性 催化剂、脱水剂 长导管中液面上升形成水柱 NaOH溶液 SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 防止液溴挥发 3Br2+6OH-=5Br-+BrO-+3H2O 30.3%
【分析】本实验目的是合成1，2-二溴乙烷，装置1中利用浓硫酸和乙醇在170℃反应制取乙烯，加热装置 1 前，先切断装置 3 与 4 的连接处，加热排尽装置内的空气；装置2为安全瓶，防止装置内压强过高；装置3为除杂装置，除去可能产生的二氧化碳和二氧化硫等，可选用氢氧化钠溶液；装置4中吸滤管中乙烯和溴发生加成反应得到1，2-二溴乙烷，溴易挥发，吸滤管中加水可以减小溴的挥发；装置5进行尾气处理。
【详解】(1)乙烯与溴的反应为加成反应；组装好仪器后必须先检查装置的气密性；
(2)乙醇在浓硫酸/加热的条件下生成乙烯，该过程中浓硫酸既是催化剂又是脱水剂；
(3)若系统发生堵塞，则装置2中液面上方压强增大，会将锥形瓶中液体压导管中，长导管中液面上升形成水柱；
(4)二氧化硫和二氧化碳都可以被氢氧化钠溶液吸收；溴单质具有较强氧化性，二氧化硫具有还原性，因此溴可以将二氧化硫氧化，结合电子守恒和元素守恒可知方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4；
(5)液溴容易挥发，加少量水可以减少溴的挥发；该条件下溴与NaOH 反应的氧化产物只有NaBrO3，则根据元素价态变化规律可知还原产物为Br-，即该反应中Br2既是氧化剂又是还原剂，结合电子守恒和元素守恒可知方程式为3Br2+6OH-=5Br-+BrO-+3H2O；
(6)溴单质的物质的量为0.1mol，根据实验现象可知溴完全反应，则根据方程式CH2 = CH2 + Br2→CH2BrCH2Br可知理论生成的CH2BrCH2Br物质的量为0.1mol，所以产率为=30.3%。
12．(1)80℃、90 min
(2) Fe2+ C6H12O6(葡萄糖)+12MnO2+24H+=12Mn2++6CO2↑+18H2O
(3)Fe(OH)3、CoS、NiS
(4) 结合电离出的H+，促进MnCO3沉淀(或调pH) 可能产生Mn(OH)2沉淀等，造成MnCO3纯度降低 MnCO3可能溶解，造成产率降低
(5)2Fe+xZn2++(1-x)Mn2++4H2O-6e-=ZnxMn(1-x)Fe2O4+8H+
【分析】向碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)中加入硫酸，可以发生反应生成硫酸盐，向其中加入具有氧化性的MnO2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，向滤液中加入MnS，调节pH可以将Fe(OH)3沉淀下来，可以将Ni2+、Co2+形成CoS和NiS沉淀下来，向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液，调整溶液pH=7，使Mn2+形成MnCO3沉淀，最后对得到的含有Mn2+的盐电解，可以得到金属锰，据此解答。
（1）
物质的浸出率越高，反应消耗能量越低，反应条件越好。根据图象可知所采用的最佳实验条件温度是80℃，反应时间是90 min；
（2）
MnO2主要用于氧化Fe2+变为Fe3+，离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；
滤渣1中残余的MnO2可加入葡萄糖一硫酸溶液处理，MnO2被还原为Mn2+，葡萄糖氧化产物为CO2。根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得对应的离子方程式为：C6H12O6(葡萄糖)+12MnO2+24H+=12Mn2++6CO2↑+18H2O；
（3）
根据上述分析可知：在滤渣2中含有MnS、CoS、Fe(OH)3；
（4）
“沉锰”时NH4HCO3除了作沉淀剂外，还有就是结合电离出的H+，促进MnCO3沉淀(或调pH)；
“沉锰”的关键操作有两点：①将NH4HCO3溶液加入MnSO4溶液中；②反应终点pH在7附近。如果①中颠倒试剂滴加顺序(反应pH大于7)，可能造成的后果是可能产生Mn(OH)2沉淀等，造成MnCO3纯度降低；
若反应终点pH低于7，MnCO3可能溶解，可能造成的后果是产品的产率降低；
（5）
以Fe作电极，MnSO4、ZnSO4溶液为电解液，经过一系列步骤制得隐形战机涂料Zn2Mn(1-x)Fe2O4，则电解时阳极Fe失去电子，与溶液中的Zn2+、Mn2+结合生成Zn2Mn(1-x)Fe2O4，同时产生H+，故阳极的电极总反应为2Fe+xZn2++(1-x)Mn2++4H2O-6e-=ZnxMn(1-x)Fe2O4+8H+。
13．(1) Cu或铜 升高温度、增大H2SO4浓度、搅拌等
(2)6Fe2+＋ClO＋6H＋=6Fe3+＋Cl-＋3H2O
(3) 防止局部碱性过强生成Fe(OH)3沉淀而吸附Ni2+，使镍回收率下降 KSCN溶液
(4) 无 2.5×10-2或0.025
(5)2Ni2+＋2CO＋H2O =Ni2(OH)2CO3↓＋CO2↑ 或 2Ni2+＋3CO＋2H2O = Ni2(OH)2CO3↓＋2HCO
(6) 蒸发皿 玻璃棒
【分析】电镀污泥加硫酸溶浸，Cu(OH)2、Ni(OH)2、铁、镁、钙等均能被酸溶解，成为离子进入溶液，若钙较多，可能会有少量的CaSO4固体。加入铁屑置换出铜，滤渣1中主要有铜，可能还有少量的CaSO4。加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，加碳酸钠调节pH=2将铁沉淀为黄钠铁矾除去，再加NaF除去Mg2+和Ca2+，然后加碳酸钠沉镍，得到碱式碳酸镍后用硫酸溶解，最后分离得到硫酸镍晶体。
【详解】（1）由以上分析可知，滤渣1的主要成分是铜；提高“溶浸”效率的方法有升高温度、增大H2SO4浓度、搅拌等。
（2）氧化步骤是在酸性溶液中加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，NaClO3被还原为Cl-，根据电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为：6Fe2+＋ClO＋6H＋=6Fe3+＋Cl-＋3H2O。
（3）由于黄钠铁矾［NaFe3(SO4)2(OH)6]沉淀易于过滤，相对于Fe(OH)3沉淀不易吸附Ni2+，所以“除铁”时Na2CO3加入速度不宜过快，防止局部碱性过强生成Fe(OH)3沉淀而吸附Ni2+，使镍回收率下降。检验Fe3+的试剂可以选用KSCN溶液，Fe3+遇SCN-变红。
（4）“氟化除杂”控制溶液的pH为5，Fe3+在前一步已经除去，Mg2+和Ca2+在pH=5时不沉淀，所以这一步无氢氧化物沉淀生成。CaF2与MgF2的Ksp分别为1.6×10-11、6.4×10-9，CaF2的Ksp小于MgF2的Ksp，若Mg2+沉淀完全，则Ca2+一定已经沉淀完全，所以用MgF2的Ksp计算溶液中的c(F-)。溶液中某种离子浓度小于1.0×10-5mol/L时，这种离子就可以认为沉淀完全。当c(Mg2+)=1.0×10-5mol/L时，c(F-)===2.5×10-2或0.025。所以要使Ca2+和Mg2+均完全沉淀，溶液中c(F-)须不低于0.025mol/L。
（5）加入碳酸钠和溶液中的Ni2+反应生成碱式碳酸镍，“沉镍”发生反应的离子方程式为：2Ni2+＋2CO＋H2O =Ni2(OH)2CO3↓＋CO2↑ 或 2Ni2+＋3CO＋2H2O = Ni2(OH)2CO3↓＋2HCO。
（6）蒸发浓缩如在实验室进行，除了要用到铁架台、铁圈、酒精灯外，还需要用蒸发皿盛装溶液，用玻璃棒不断搅拌，以防液体局部过热造成液滴飞溅。
14． 加热或搅拌其他合理答案均可 HF 碳酸锂产品的钙离子含量相对升高(或使得氢氧化铝溶解进入溶液，导致最终产品的纯度下降) 2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ 该反应的K=3.5×105，可以认为该反应进行完全 冷却结晶 洗涤 6HF+Na2SO4+NaAlO2=NaAlF6+H2SO4+2H2O Li2CO3+2C+2Fe PO42LiFePO4+3CO↑
【分析】AlF3、NaF、LiF、CaO和浓硫酸反应生成硫酸铝、硫酸钠、硫酸锂、硫酸钙和HF气体，硫酸钙微溶于水，水浸得到硫酸铝、硫酸钠、硫酸锂溶液，滤渣1是硫酸钙；向溶液中加入碳酸钠溶液，生成氢氧化铝沉淀、Li2CO3沉淀、二氧化碳气体，过滤，得硫酸钠溶液和固体氧化铝、Li2CO3，氧化铝、Li2CO3固体加水调浆，加入氧化钙将碳酸锂转化为氢氧化锂溶液，过滤，滤渣2是氢氧化铝，氢氧化锂溶液中通入二氧化碳生成Li2CO3产品；氢氧化铝加入氢氧化钠生成偏铝酸钠，偏铝酸钠、HF、硫酸钠反应生成Na3AlF6和H2SO4。
【详解】(1)根据影响化学反应速率的因素，升高温度、搅拌都能加快酸浸速率；电解铝废渣AlF3、NaF、LiF与浓硫酸反应产生的气体的化学式为HF。苛化反应过程中，氢氧化铝、Li2CO3加入氧化钙将碳酸锂转化为氢氧化锂溶液，氢氧化铝能溶于过量强碱，若氧化钙过量则可能造成氢氧化铝溶解进入溶液，导致最终产品Li2CO3的纯度下降；
(2)碱解反应中，硫酸铝与碳酸钠反应生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体，反应的离子方程式为2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；
(3)苛化反应中存在如下平衡：Li2CO3(s)+ Ca2+(aq) 2Li+(aq)+CaCO3(s)，K= ，该反应能进行完全；
(4)由碳化反应后的溶液，通入二氧化碳生成Li2CO3，加热浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥得到Li2CO3。
(5) 偏铝酸钠、HF、硫酸钠反应生成Na3AlF6和H2SO4，反应的化学方程式为6HF+Na2SO4+NaAlO2=NaAlF6+H2SO4+2H2O；
(6)将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应，生成LiFePO4和一种可燃性气体，根据化合价升降规律，可知生成的可燃性气体是CO，该反应的化学方程式为Li2CO3+2C+2Fe PO42LiFePO4+3CO↑。
【点睛】电解铝废渣制备电池级碳酸锂为载体，考查化学工艺流程，明确各步骤的反应原理是解题关键，掌握常见元素化合物的性质，注意混合物分离方法，培养学生知识应用能力。
15． Mn + 2HCl = MnCl2 + H2↑ 除去部分Fe、Ni、Pb 杂质 4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8H+ 2Fe2++ H2O2+ 2H+=2Fe3++ 2H2O 调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去 除去溶液中残留的H2S 98% NiCl2 偏高
【详解】(1)由题给信息可知，锰是比铁活泼的活泼金属，与盐酸反应生成氯化锰和氢气，反应的化学方程式为Mn + 2HCl = MnCl2 + H2↑，故答案为：Mn + 2HCl = MnCl2 + H2↑；
(2) ①由题给信息可知，锰是比铁、镍、铅活泼的活泼金属，若锰粉过量，锰粉中的锰优先与盐酸反应，能减少活泼金属铁、镍、铅与盐酸反应造成溶解，则加入过量锰粉的作用除控制溶液pH外，还有除去部分铁、镍、铅杂质的目的，故答案为：除去部分Fe、Ni、Pb 杂质；
②由题意可知，静置过程中产生氢氧化铁沉淀的反应为溶液中的亚铁离子被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，反应的离子方程式为4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8H+，故答案为：4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8H+；
(3) ①由题意可知，加入过氧化氢溶液发生的反应为酸性条件下，亚铁离子与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+ 2H+=2Fe3++ 2H2O，故答案为：2Fe2++ H2O2+ 2H+=2Fe3++ 2H2O；
②溶液中的铁离子发生水解反应生成氢氧化铁和氢离子，向溶液中加入碳酸锰固体，碳酸锰与水解生成的氢离子反应，使铁离子的水解反应向正反应方向移动，直至趋于完全，使铁离子转化为沉淀，达到除去铁离子的目的，故答案为：调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去；
(4) 由题意可知，通入硫化氢气体的目的是将溶液中的铅离子转化为硫化铅沉淀除去，再次加入过氧化氢溶液能使溶液中残留的硫化氢与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成硫和水，过滤除去硫单质后达到除去溶液中残留的硫化氢的目的，故答案为：除去溶液中残留的H2S；
(5)设处理后测定溶液浓度时溶液体积均为VL，由题给数据可知，通过步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后，铅离子的去除率约为×100%=98%；由于步骤Ⅲ后溶液中残留镍离子浓度过高，未达到去除标准，则步骤Ⅳ中主要去除的杂质是NiCl2，故答案为：98%；NiCl2；
(6) ①由题意可知，测定无水氯化锰含量时存在如下关系：Mn2+—Mn3+—Fe2+，则样品中氯化锰的质量分数为×100%=，故答案为：；
②若不加热除去溶液中过量的硝酸铵，在酸性条件下，溶液中剩余的硝酸铵会与硫酸亚铁铵溶液发生氧化还原反应，使消耗的硫酸亚铁铵偏大，导致所测结果偏高，故答案为：偏高。
16． Cu2+ 2CoS+6H++=2Co2++3S+3H2O B 2RH+Co2+ = CoR2+2H+ RH、NH3和H2C2O4 3~4 在溶液pH大于4时，Fe3+水解生成胶体，吸附大量Co2+，导致钴回收率骤降
【分析】氨浸时，CuO转化为[Cu(NH3)4]2+溶解，经过电解滤液获得Cu，滤渣①主要含CoS、FeS，酸浸时，CoS、FeS分别转化为CoCl2、FeCl2，所含S元素转化为S沉淀被除去，进入除铁步骤，加入试剂X（氧化剂，如H2O2），将Fe2+氧化为Fe3+，接着转化为FeOOH沉淀除去，过滤得含Co2+的溶液，经过萃取，实现Co2+与其他离子的分离，加入H2C2O4反萃取并获得CoC2O4沉淀。
【详解】(1)由流程知，氨浸所得滤液中含[Cu(NH3)4]2+，说明Cu2+易形成氨配合物；电解时，[Cu(NH3)4]2+中Cu元素被还原为Cu，故阴极电极反应为：；
(2)根据流程知，酸浸时，三者反应生成S，说明此时CoS中S元素与Na2SO3中S元素发生归中反应，由得失电子守恒初步配平反应为：2CoS+→3S+2Co2+，可在左边添加6个H+配平电荷守恒，右边添加3个H2O配平元素守恒，得完整方程式为：2CoS+6H++=2Co2++3S+3H2O；
(3)将Fe2+氧化为Fe3+需加入强氧化剂，SO2无强氧化性，故排除D，而KMnO4、HNO3虽然能氧化Fe2+，但会引入新杂质，故试剂X最好选用H2O2，故答案选B；
(4)由流程知，萃取时，Co2+结合R-生成CoR2，对应方程式为：2RH+Co2+ = CoR2+2H+；
(5)过程中可循环利用的物质有：电解时生成NH3、反萃取得到的RH和H2C2O4溶液，故此处填RH、NH3和H2C2O4；
(6)根据题意，需控制除铁率较高且钴回收率也较高时对应的pH，由图象知，pH 3~4时满足要求，故此处填3~4；在溶液pH大于4时，Fe3+水解生成胶体，吸附大量Co2+，导致钴回收率骤降。
17． H2O2溶液 氨水调节pH=5 避免Fe2+沉淀不完全 蒸发溶液产生大量气泡时加入一定量盐酸，蒸发溶液时控制浓缩液温度不要太高 2.35%
【分析】废锌浮渣(主要含Zn和ZnO，还含有少量FeO、MnO、CuO、CdO等氧化物或硫酸盐及少量SiO2等)与盐酸反应生成ZnCl2、FeCl2、MnCl2、CuCl2、CdCl2溶液，SiO2和盐酸不反应，滤渣①是SiO2；加入BaCl2除去硫酸根离子；加入过氧化氢把FeCl2氧化为FeCl3，加入氨水调节pH=5，生成Fe(OH)3沉淀除铁；加入高锰酸钾除去Mn2+；加入过量的锌置换出Cu、Cd，得到ZnCl2溶液，蒸发结晶得氯化锌。
【详解】(1)“酸浸”中盐酸与ZnO反应生成氯化锌和水，反应的化学方程式是 。
(2)“沉淀”过程是加入BaCl2生成硫酸钡沉淀，除去的离子是。
(3)Fe3+易生成氢氧化铁沉淀，为避免Fe2+沉淀不完全，“除铁”时，先加入过氧化氢把FeCl2氧化为FeCl3，再加入氨水调节pH=5，生成Fe(OH)3沉淀除铁；
(4)“除锰”时，锰离子和高锰酸根离子发生归中反应生成二氧化锰，反应的离子方程式为；
(5)①蒸发溶液产生大量气泡时加入一定量盐酸，蒸发溶液时控制浓缩液温度不要太高，可以降低成品中的碱式盐含量。
②20.00mL 0.1000 mol/L的盐酸中n(HCl)= 0.02L× 0.1000 mol/L=0.002mol，根据Zn(OH)Cl+HCl= ZnCl2+H2O可知，样品中Zn(OH)Cl的物质的量为0.002mol，样品中所含Zn(OH)Cl杂质的质量分数为 。
【点睛】本题以废锌浮渣制备氯化锌为载体，考查化学工艺流程，明确流程图中各步反应原理是解题关键，熟悉常见元素化合物的性质，注意化合物分离的化学方法。
18． NH4C1、Zn(NH3)2Cl2 碳 MnO2 蒸发结晶 趁热过滤 高锰酸钾较高温度时易分解， 98.00
【分析】将拆去铜帽和锌皮的废旧锌锰电池粉碎后水浸，过滤后得到滤液为NH4C1、Zn(NH3)2Cl2，滤渣再灼烧，主要将碳燃烧生成二氧化碳除掉，剩余的固体二氧化锰和KOH、KClO3熔融反应生成锰酸钾、氯化钾和水，水浸后，将锰酸钾溶液通入足量二氧化碳，锰酸钾发生歧化反应生成二氧化锰和高锰酸钾溶液，过滤后经过蒸发浓缩、趁热过滤得到粗高锰酸钾晶体，再重结晶得到较纯的高锰酸钾。
【详解】(1)根据前面分析得到滤液1的主要成份是NH4C1、Zn(NH3)2Cl2，灼烧的目的是将碳燃烧转变为二氧化碳除去，并使MnOOH与氧气反应生成二氧化锰；故答案为：NH4C1、Zn(NH3)2Cl2；碳；MnO2。
(2)熔融时MnO2、KOH和KClO3发生反应生成K2MnO4、KCl和H2O，其反应的化学方程式为，根据K2MnO4溶液中通入足量CO2流程得出滤渣为MnO2，滤液为KMnO4、KHCO3，因此K2MnO4溶液中通入足量CO2反应的离子方程式为；故答案为：；。
(3)根据物质的溶解度曲线，KCl、KHCO3溶解度随温度变化较大，而KMnO4溶解度随温度变化较小，因此滤液2得粗KMnO4操作是蒸发结晶、趁热过滤；故答案为：蒸发结晶；趁热过滤。
(4)高锰酸钾在温度高时易分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，因此干燥KMnO4晶体时温度不宜过高的；故答案为：高锰酸钾较高温度时易分解，。
(5)根据题意得到关系式2KMnO4～5H2C2O4，则KMnO4的物质的量为，则KMnO4晶体的纯度为；故答案为：98.00。
19． 3:1 不是 碱 否
【详解】(1)砒霜为砷的价氧化物，其化学式为，由电子守恒得，所以①反应中与的系数比为3:1，②反应中分解放出的热量，其热化学方程式为 ；故答案为：；3:1；；
(2)是两性氢氧化物，类似于Al(OH)3，它与盐酸反应的化学方程式为，故答案为：；
(3)成语“信口雌黄”中的雌黄为， 可与溶液反应生成和，没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，是弱酸，是强碱弱酸盐，水溶液显碱性；故答案为：不是；碱；
(4)中砷和碘的化合价发生变化，是自发的氧化还原反应，能形成原电池，但当达到平衡时正逆反应速率相等，但不等于零，浓度不再改变，电流表指针不偏转；此时向左室中加入适量的烧碱溶液，氢氧化钠和酸式盐反应，平衡左移，转化为，砷的化合价降低，得电子，发生还原反应，是正极，所以外电路的电流方向是；是负极，其电极反应式为，故答案为：；。
四川高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-09氧化还原反应（3）
一、单选题
1．（2022·四川内江·统考二模）下列相关实验方案正确的是
选项
实验目的
实验方案
A
配制100mL 0.1000的溶液
将2.5000g 溶于100mL水中并充分搅拌
B
证明有还原性
向酸性溶液中滴加少量溶液，观察紫色是否变浅
C
比较S与N元素的非金属性强弱
分别测定等浓度、溶液的pH，通过pH的大小判断
D
证明酸的相对强弱：醋酸＞碳酸＞硼酸
向两只分别盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸溶液(0.8mol/L)的试管中滴加等浓度的溶液，观察是否有气体逸出
A．A B．B C．C D．D
2．（2022·四川广安·统考一模）已知：，设NA为阿伏加德罗常数的值；下列分析错误的是
A．将溶于水，溶液中的数目为NA
B．60g的23Na37Cl含有中子的总数为32NA
C．标况下，含共用电子对的数目为3NA
D．每生成时，该反应转移电子数为3NA
3．（2022·四川达州·统考一模）下列生产生活中的变化或应用与氧化还原反应无关的是
A．铁盐净水 B．煤气化 C．液态油脂变奶油 D．蓄电池放电
4．（2021·四川攀枝花·统考二模）根据下列实验操作、现象得出的结论中，正确的是
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液
溶液变为红色
X溶液中一定含有Fe2+
B
在少量酸性KMnO4溶液中，加入足量的H2O2溶液
溶液紫红色逐渐褪去且产生大量气泡
氧化性：KMnO4＞H2O2
C
镀锌铁出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液
无明显现象
该过程未发生氧化还原反应
D
将少量铁粉、5mL苯和1mL液溴混合，产生的气体通入AgNO3溶液中
混合时液体剧烈沸腾，AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀
苯和液溴发生反应生了HBr
A．A B．B C．C D．D
5．（2021·四川攀枝花·统考二模）我国科学家在研究“催化还原地下水硝酸盐污染”时，将甲酸(HCOOH)在纳米级磁性Fe3O4－Pd(钯)表面分解为活性氢气和二氧化碳后，再经a、b两个反应过程实现了NO3-的催化还原(如图)。下列说法错误的是
A．过程a、b中完全还原1molNO消耗2molH2
B．Fe3O4催化完成后，可利用Fe3O4的磁性与水体分离
C．HCOOH分解产生CO2可调节反应体系pH，保证催化还原的效果
D．b过程反应的离子方程式为3H2+2NO+2H+N2+4H2O
6．（2021·四川内江·统考二模）近期，我国研究人员报道了温和条件下实现固氮的一类三元NiFeV催化剂，图为其电催化固氮的机理示意图。设NA为阿伏加德罗常数的值。关于该电催化过程叙述正确的是
A．该反应是在强碱性条件下进行的 B．1 mol N2反应最多消耗3NA个H+离子
C．反应中间产物为不同的氮氢化合物 D．每当产生17 g NH3，转移电子数为6NA
7．（2021·四川成都·统考一模）下列有关实验装置的叙述正确的是
A．用图①装置蒸发KCl溶液制备KCl晶体
B．用图②装置比较Fe、Cu的金属性强弱
C．用图③装置分离乙醚和苯
D．用图④装置收集H2、CH4、NO等气体
8．（2020·四川·统考二模）Ag+与 I－既能发生沉淀反应又能发生氧化还原反应。为探究其反应，进行下列实验：
实验现象如下：实验 1 中试管②出现浅黄色沉淀,试管③无蓝色出现；实验 2 中电流计指针发生明显偏转。下列有关说法中错误的是
A．实验 1 中 Ag+与 I－沉淀反应速率更大
B．向实验 2 甲烧杯中滴入淀粉，溶液变蓝
C．实验 2 装置的正极反应式为 Ag＋＋e－ = Ag
D．实验 2 中 Ag+与 I－沉淀反应速率大于 0
二、填空题
9．（2021·四川攀枝花·统考一模）汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，治理汽车尾气的SCR(选择性催化还原)和NSR (NOx储存还原)技术均可有效降低柴油发动机工作过程中排放的NOx。
(1)SCR工作原理
①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式是___________。
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式是___________。
(2)NSR(NOx储存还原)的工作原理如下图所示，柴油发动机工作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行，通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx 的储存和还原。
①BaO吸收NO2的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是___________。
②富燃条件下Pt表面反应的化学方程式是___________。
③若柴油中硫含量较高，在稀燃过程中，BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平，结合化学方程式解释原因：___________。
④研究发现：尾气中的CO2对BaO吸收氮氧化物有影响。一定温度下，测得气体中CO2的体积分数与氮氧化物吸收率的关系如下图所示。则：一定范围内，氮氧化物吸收率随CO2体积分数的增大而下降，原因是___________；当CO2体积分数达到10%~20%时，氮氧化物吸收率依然较高，原因可能是___________。
三、实验题
10．（2021·四川绵阳·统考三模）[Co(NH3)6]Cl3(三氯六氨合钴)是一种重要的化工产品，常用于合成其它Co(Ⅲ)配合物。以下是一种制备三氯六氨合钴的实验方法，回答下列问题：
I．氯化钴的制备
已知氯化钴(CoCl2)易潮解，Co(Ⅲ)的氧化性强于Cl2，可用高熔点金属钴与氯气反应制取。实验室提供下列装置进行组合(连接用橡胶管省略)：
(1)盛放碱石灰的仪器名称是___________；用上图中的装置组合制备氯化钴，连接顺序为：A→___________。
(2)装置A产生氯气的化学方程式为___________。
(3)用正确的连接装置进行实验，D的作用是___________。
Ⅱ．三氯六氨合钴晶体的制备
(4)“氧化”应控温在60℃进行，控温方式可采取___________。“操作X”包括冷却结晶、过滤，并依次用少量冷的稀盐酸和无水乙醇对晶体进行洗涤，无水乙醇洗涤的目的是___________。
(5)制备[Co(NH3)6]Cl3总反应的化学方程式为___________。反应中活性炭的作用是___________(填标号)。
a．脱色剂 b．氧化剂 c．还原剂 d．催化剂
11．（2020·四川凉山·二模）1，2-二溴乙烷主要用于汽油抗爆剂的添加剂，还可用作有机合成和蒸熏消毒用的溶剂。实验室用乙醇、浓硫酸制备乙烯并合成1，2-二溴乙烷，反应原理为：CH2 = CH2 + Br2→CH2BrCH2Br，反应装置如图(加热装置省略)。
实验步骤：
①如图组装好仪器，在冰水冷却下，将 24 mL 浓硫酸缓慢加入到 12 mL 乙醇中，混合均匀后取 6 mL 加入到三颈烧瓶中，剩余部分倒入恒压滴液漏斗中。
②取一支 20 mL 的吸滤管，量取 3.0 mL(0.1 mol)液溴倒入吸滤管中，再加入 3~5 mL 水，将吸滤管放入 4 的烧杯中。
③加热装置 1 前，先切断装置 3 与 4 的连接处，待温度上升到约 120 ℃时，大部分空气已被排出，然后连接 3 与 4，待温度上升到约 170 ℃时有乙烯产生，开始缓慢滴加乙醇-硫酸混合液，并维持温度在 170~200 ℃左右，当溴的颜色全部褪去，反应即告结束。
④反应完成后，先取下吸滤管，再停止加热。将产物转移至分液漏斗中，依次以等体积的水、1%氢氧化钠水溶液各洗一次，再用水洗两次至中性。加入适量无水氯化钙干燥粗产品，过滤、蒸馏，收集 129~132℃的馏分，产量 5.7g。回答下列问题：
(1)乙烯与溴的反应类型为 _______反应，组装好仪器后必须先 _____________。
(2)装置 1 为乙烯发生器，反应中浓硫酸的作用是 ____________________。
(3)装置 2 为安全瓶，若系统发生堵塞，2 中的现象为 ____________________。
(4)制备乙烯时，常伴有乙醇被氧化的副反应，生成二氧化碳、二氧化硫等气体、则装置 3 洗气瓶中的试剂为________，若去掉装置3，则装置 4 中可能发生的副反应的化学方程式为 ___________________。
(5)若 1 中滴速过快，可能产生的影响为乙烯来不及与溴反应而跑掉，同时也会带走一部分溴进入装置 5(5% 氢氧化钠溶液)，降低产率。装置4吸滤管中加水的目的是________。已知该条件下溴与NaOH 反应的氧化产物只有NaBrO3，写出该反应的离子方程式 _____________。
(6)计算本实验的产率：______________ (保留一位小数)。
四、工业流程题
12．（2022·四川成都·统考二模）锰及其化合物用途广泛，以菱锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴的碳酸盐以及SiO2杂质)为原料生产金属锰和高品位MnCO3的工艺流程如图。
已知25℃，部分物质的溶度积常数如表：
物质
Mn(OH)2
Co(OH)2
Ni(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
2.1×10-13
3.0×10-16
5.0×10-16
1.1×10-36
(1)“溶浸”时，锰的浸出率结果如图所示。由图可知，所采用的最佳实验条件(温度、时间)为______。
(2)MnO2主要用于氧化______。滤渣1中残余的MnO2可加入葡萄糖一硫酸溶液处理，回收Mn2+，氧化产物为CO2。写出对应的离子方程式______。
(3)“除杂”步骤所得滤渣2的主要成分为MnS、______(填化学式，其中Co、Ni均为+2价)。
(4)“沉锰”时NH4HCO3除了作沉淀剂外，还有______作用；“沉锰”的关键操作有两点：①将NH4HCO3溶液加入MnSO4溶液中；②反应终点pH在7附近。如果①中颠倒试剂滴加顺序(反应pH大于7)，可能造成的后果是______；若反应终点pH低于7，可能的后果是______。
(5)以Fe作电极，MnSO4、ZnSO4溶液为电解液，经过一系列步骤制得隐形战机涂料Zn2Mn(1-x)Fe2O4，则电解时阳极生成Zn2Mn(1-x)Fe2O4的总反应为_______。
13．（2022·四川绵阳·统考二模）铜镍电镀废水处理后得到电镀污泥，主要成分是Cu(OH)2和Ni(OH)2，还含有Fe、Mg、Ca等元素，利用以下工艺可回收部分重金属并制备硫酸镍晶体(NiSO4·6H2O)：
已知：①黄钠铁矾［NaFe3(SO4)2(OH)6]沉淀易于过滤，相对于Fe(OH)3沉淀不易吸附Ni2+；
②该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表：
金属离子
Fe3+
Ni2+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀pH
2.2
7.2
9.3
12.2
完全沉淀(c=1×10-5mol/L)pH
3.2
8.7
11.1
13.8
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分是___________，提高“溶浸”效率的方法有___________ (写1个)。
(2)“氧化”的离子方程式为___________。
(3)“除铁”时Na2CO3加入速度不宜过快，原因是___________，检验“除铁”是否完全的试剂是___________。
(4)“氟化除杂”操作后有无氢氧化物沉淀生成？___________。若此温度条件下CaF2与MgF2的Ksp分别为1.6×10-11、6.4×10-9，要使Ca2+和Mg2+均完全沉淀，溶液中c(F-)须不低于___________mol/L。 (=3.16)
(5)“沉镍”发生反应的离子方程式为___________。
(6)分离操作中的蒸发浓缩如在实验室进行，需要用到的仪器有铁架台、铁圈、酒精灯、___________、___________。
14．（2021·四川遂宁·统考三模）以含锂的电解铝废渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)和浓硫酸为原料，制备电池级碳酸锂，同时得到副产品冰晶石的工艺流程如下：
已知：LiOH易溶于水，Li2CO3微溶于水。回答下列问题：
(1)加快酸浸速率的方法有___________，电解铝废渣与浓硫酸反应产生的气体的化学式为___________。苛化反应过程中加入氧化钙将碳酸锂转化为氢氧化锂溶液，若氧化钙过量则可能造成___________。
(2)碱解反应中，同时得到气体和沉淀，反应的离子方程式为___________。
(3)一般地说K＞105时，该反应就基本进行完全了。苛化反应中存在如下平衡：Li2CO3(s)+ Ca2+(aq) 2Li+(aq)+CaCO3(s)，通过计算说明该反应是否进行完全：___________[已知Ksp(Li2CO3)=8.64×10-4、Ksp(CaCO3)=2.5×10-9]。
(4)由碳化反应后的溶液得到Li2CO3 的具体实验操作有：加热浓缩，___________，过滤，___________，干燥。
(5)上述流程得到的副产品冰晶石的化学方程式___________
(6)电池级Li2CO3可由高纯度LiOH转化而来。将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应，生成LiFePO4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为___________。
15．（2021·四川攀枝花·统考一模）无水氯化锰(MnCI2)在电子技术和精细化工领域有重要应用。一种由粗锰粉(主要杂质为Fe、Ni、Pb等金属单质)制备无水氯化锰的工艺如下(部分操作和条件略)。
I.酸溶：向粗锰粉中加入盐酸，控制溶液的pH约为5，测定各杂质离子的初始浓度。静置一段时间后锰粉仍略有剩余，过滤；
II.除铁：向I的滤液中加入一定量盐酸，再加入H2O2溶液，充分反应后加入MnCO3固体调节溶液的pH约为5，过滤；
III.H2S除镍铅：向II的滤液中通入H2S气体，待充分反应后过滤，将溶液煮沸，再加入 H2O2溶液，冷却后过滤出黄色沉淀；
IV.重结晶：将III的滤液浓缩、结晶、过滤、洗涤，经二次结晶、脱水得到合格的无水MnCl2。
各步骤中对杂质离子的去除情况
Fe2+
Ni2+
Pb2+
初始浓度/mg·L-1
21.02
4.95
5.86
步骤I后/ mg·L-1
12.85
3.80
3.39
步骤II后/ mg·L-1
0.25
3.76
3.38.
步骤Ⅲ后/ mg·L-1
0.10(达标)
3.19(未达标)
0.12(达标)
已知：金属活动性Mn>Fe>Ni>Pb
回答下列问题：
(1)锰和盐酸反应的化学方程式是___________。
(2)步骤I中：
①加入过量锰粉的作用除控制溶液pH外，还有___________。
②滤渣中还存在少量Fe(OH)3，静置过程中，产生Fe(OH)3的离子方程式是___________。
(3)步骤II中：
①加入H2O2溶液，发生反应的离子方程式是___________。
②加入MnCO3固体的目的是___________。
(4)步骤III中，再次加入H2O2溶液的目的是___________。
(5)通过步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后，Pb2+的去除率约为___________；步骤Ⅳ中主要去除的杂质是___________(填写化学式)。
(6)测定无水MnCl2的含量：将a g样品溶于一定量硫酸和磷酸的混合溶液中，加入稍过量NH4NO3，使Mn2+氧化为Mn3+。待充分反应后持续加热一段时间，冷却后用b mol/L硫酸亚铁铵【(NH4)2Fe(SO4)2】滴定Mn3+ 滴定过程中发生的反应为：Fe2+ + Mn3+=Fe3+ + Mn2+)，消耗c mL硫酸亚铁铵。
① 样品中MnCl2的质量分数是___________。
②“持续加热”的目的是使过量的NH4NO3分解。若不加热，测定结果会___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
16．（2021·四川泸州·统考二模）钴可用于火箭发动机、导弹的耐热部件以及原子能工业。下图是由铜钴精矿提取钴的相关工业流程。铜钴精矿中主要含氧化铜、硫化钴(CoS)和少量FeS等。
已知：在pH为4~6时Fe3+水解生成Fe(OH)3•2nFe3+•3(n-x)SO胶体，具有吸附性。
(1)从“氨浸”可知，Cu2+、 Fe2+、Co2+三者中易于形成氨合物的离子是___________ ；含Cu(NH3) 的溶液“电解”阴极反应式为___________。
(2) “酸浸”中硫化钴(CoS) 、Na2SO3与盐酸共同反应的离子方程式为___________。
(3)“除铁”加入了试剂X，使Fe2+转化为Fe3+，则试剂X最好选用___________ ( 填字母编号)。
A． KMnO4溶液 B． H2O2溶液 C． HNO3 D． SO2
(4)“ 萃取”是利用某磷酸酯P50 (用RH表示)萃取钴，其反应的离子方程式为___________。
(5)整个流程中可以循环利用的物质有___________。
(6)“除铁”中，溶液pH对钴回收影响密切，如下图所示该步应控制pH范围为___________，pH较大时钴回收率骤降的原因是___________。(已知Co2+沉淀的pH为6.7~8.7)。
17．（2021·四川·统考一模）利用冶炼、电池生产等工业中产生的废锌浮渣(主要含Zn和ZnO，还含有少量FeO、MnO、CuO、CdO等氧化物或硫酸盐及少量SiO2等)。采用如下工艺流程回收其中的锌制备氯化锌：
回答下列问题：
(1)“酸浸”中盐酸与ZnO反应的化学方程式_______。
(2)“沉淀”除去的离子是_______。
(3)“除铁”时先后加入了两种试剂，应先加入_______，再加入_______，原因是_______。
(4)“除锰”时的离子方程式为_______。
(5)制得的ZnCl2成品中可能含有的杂质为Zn(OH)Cl，已知浓缩液的蒸发温度与碱式盐的含量如图所示。
①降低成品中的碱式盐含量的方法有_______。
②采用中和滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下：取10.0000g样品于锥形瓶中，加入50ml.蒸馏水溶解，用甲基橙做指示剂，用0.1000 mol/L的盐酸滴定至溶液由黄色变为浅红色且30s内不恢复成原色，消耗盐酸的体积为20.00mL。样品中所含Zn(OH)Cl(M=117.5g/mol)杂质的质量分数为_______。
18．（2021·四川达州·统考一模）酸性锌锰干电池是一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电反应为：Zn+2NH4C1 +2MnO2= Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH现以该废电池制备高锰酸钾的流程如下:
(1)滤液1的主要成分是_______，灼烧的目的是除去_____(填名称)并使MnOOH转化为______(填化学式)
(2)熔融时发生反应的化学方程式为_______，K2MnO4溶液中通入足量CO2反应的离子方程式为______。
(3)已知:物质的溶解度曲线如图所示，滤液2得粗KMnO4操作是______、_____。
(4)干燥KMnO4晶体时温度不宜过高的理由是____。
(5)称取6.448g上述制得的KMnO4晶体(不含有与草酸反应的杂质)，配成100mL溶液，用移液管移取25.00mL该溶液于锥形瓶，用酸酸化，再用1.010 mol∙L−1 H2C2O4溶液滴定三次平均消耗H2C2O4溶液体积为24.75mL．则KMnO4晶体的纯度为_______ %[Mr(MO4) =158]
五、原理综合题
19．（2021·四川泸州·统考一模）砷与其化合物被运用在农药、除草剂等。砒霜是传统文化中常提及的剧毒药物，其成分为砷的价氧化物，但微量的砷对身体有益。回答下列关于砷及其化合物的问题：
(1)砒霜的化学式为___________。马氏试砷法是鉴定砒霜中毒的常用方法，反应原理为：①砒霜；②，形成具有金属光泽的黑色砷镜。①反应中与的系数比为___________；②反应中分解放出的热量，反应的热化学方程式为___________。
(2)是两性氢氧化物，它与盐酸反应的化学方程式为___________。
(3)成语“信口雌黄”中的雌黄为，曾用作绘画颜料。可与溶液反应生成和，该反应___________(填“是”或“不是”)氧化还原反应，溶液显___________性。
(4)将设计成原电池如图所示。反应达到平衡状态时，电流表指针是否偏转？___________(填“是”或“否”)。此时向左室中加入适量的烧碱溶液，外电路的电流方向是___________，负极的电极反应式为___________。
参考答案：
1．D
【详解】A．配制100mL 0.1000的溶液，应将将2.5000g 溶于水配成100mL溶液，而不是溶于100mL蒸馏水，故A错；
B．酸性溶液也能，从而褪色，所以不能酸性溶液中滴加少量溶液，来证明有还原性，故B错；
C．比较S与N元素的非金属性强弱，应比较其最高价氧化物对应水化物的酸性强弱或则比较其最高价氧化所对应的含氧酸盐的碱性强弱，中的S为+4价而不是其最高价，故C错；
D．由于醋酸的酸性强于碳酸，硼酸的酸性若有碳酸，所以向两只分别盛有0.1mol/L醋酸和饱和硼酸溶液(0.8mol/L)的试管中滴加等浓度的溶液，可观察到前者有气泡产生，后者无气泡产生，故D正确；
答案选D。
2．A
【详解】A．由于会发生水解反应，溶液中的数目小于NA，故A错误；
B．60g的23Na37Cl物质的量，含有中子的总数为1mol×(23-11+37-17) ×NA mol-1=32NA，故B正确；
C．标况下物质的量，氮气结构式N≡N，则含共用电子对的数目为3NA，故C正确；
D．由反应，NaNO2→N2中N化合价降低了3，则每生成时，该反应转移电子数为3NA，故D正确；
故选：A。
3．A
【详解】A．铁盐净水是因为溶液中铁离子发生水解反应生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质形成沉淀，净水过程中没有元素发生化合价变化，与氧化还原反应无关，故A符合题意；
B．煤气化发生的反应为碳与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，反应中有元素的化合价变化，与氧化还原反应有关，故B不符合题意；
C．液态油脂变奶油发生的反应为液态油脂与氢气发生还原反应生成固态奶油，反应中有元素的化合价变化，与氧化还原反应有关，故C不符合题意；
D．蓄电池放电时，正极会发生还原反应，负极会发生氧化反应，与氧化还原反应有关，故D不符合题意；
故选A。
4．B
【详解】A．向X溶液中滴加几滴新制氯水、振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色，原溶液中不一定含有Fe2+离子，若检验Fe2+离子则应向样品溶液中先滴加KSCN溶，无明显实验现象，再滴加新制氯水，若溶液变为红色，则样品溶液中含Fe2+，故A错；
B．在少量酸性KMnO4溶液中，加入足量的H2O2溶液，溶液紫红色逐渐褪去且产生大量气泡，则该气体为双氧水被酸性高锰酸钾溶液所氧化产生的氧气，所以氧化性KMnO4＞H2O2，故选B；
C．Zn的金属性强于Fe，镀锌铁出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，Zn为负极被腐蚀、Fe为正极被保护，所以滴入几滴K3[Fe(CN)6]溶液虽然无明显实验现象，但已经发生了氧化还原反应，故C错；
D．液溴以挥发，会发出的溴与能与AgNO3溶液反应产生淡黄色沉淀，即与AgNO3溶液反应产生淡黄色沉淀的物质不一定为HBr，还有可能为Br2，所以不能证明苯和液溴发生反应生了HBr，故D错；
答案选B
5．A
【详解】A．1mol硝酸根离子转化为0.5mol氮气，转移5mol电子，1mol氢气转移2mol电子，所以完全还原1mol硝酸根离子消耗2.5mol氢气，A项错误；
B．四氧化三铁具有磁性，可以被磁铁吸引，则四氧化三铁催化完成后，可利用四氧化三铁的磁性与水体分离，B项正确；
C．HCOOH分解生成氢气和二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸，可调节反应体系pH，保证催化还原的效果，C项正确；
D．b过程中氢气与亚硝酸根离子，氢离子反应，亚硝酸根离子被还原为氮气，氢气被氧化为水，反应的离子方程式为3H2+2NO+2H+N2+4H2O，D项正确；
答案选A。
6．C
【详解】A．由题图信息可以看到，反应过程中一直是H+在参与反应，所以反应环境应该是酸性环境，描述错误，不符合题意；
B．反应由N2生成NH3，每个N原子结合3个H原子，所以1mol N2参与反应应消耗6mol H+，数据换算错误，不符合题意；
C．随着反应的进程，N2上结合着不同数量的H原子，之后两个N原子之间分解，余下的N继续结合H+和电子，所以中间产物是一系列不同结构的氮氢化合物，描述正确，符合题意；
D．一个N原子结合3个H+离子和3个电子形成一个NH3，17g NH3是1mol NH3，所以应该是得到3mol电子，即转移电子3NA，数据计算错误，不符合题意；
综上，本题选C。
7．A
【详解】A. KCl难挥发，水易挥发，则可用蒸发的方法由KCl溶液制备KCl晶体，故A正确；
B. 图②发生的反应为，说明还原性：Cu＞Fe2+，不能比较Fe、Cu的金属性强弱，故B错误；
C. 蒸馏装置应使用直形冷凝管，故C错误；
D. NO能与氧气反应，故不能用排空气法收集NO气体，故D错误；
故选A。
8．D
【详解】由题意可知Ag+与I－可发生沉淀反应Ag++ I－=AgI↓、氧化还原反应2Ag++2I－=2Ag+I2，二者相互竞争。
A．实验1中试管②出现浅黄色沉淀，试管③无蓝色出现，表明无I2生成或生成的I2没检出，说明Ag+与I－发生沉淀反应占优势，故A正确；
B．实验2中电流计指针发生明显偏转，则实验2的装置一定为原电池(无外加电源)，表明Ag+与I－发生氧化还原反应2Ag+ +2I－=2Ag+ I2，淀粉遇碘变蓝，故B正确；
C．根据Ag+与I－发生氧化还原反应2Ag+ +2I－=2Ag+ I2，该原电池负极反应为2 I－－2e－=I2，正极反应为Ag++e－=Ag，故C正确；
D．实验2中AgNO3、KI溶液分别在甲乙烧杯中，并未相互接触，故二者间不会发生沉淀即速率为0，故D错误；
答案选D。
9． CO(NH2)2 + H2O CO2↑+ 2NH3↑ 8NH3 + 6NO27N2 +12H2O 1∶4 2CO + 2NO N2 + 2CO2 稀燃过程中，柴油中的硫被氧化为SO2，2BaO + 2SO2 + O2=2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应 BaO与CO2反应生成BaCO3，覆盖在BaO表面 BaCO3在一定程度上也能吸收NOx
【详解】(1)①CO(NH2)2和水在加热条件下反应生成NH3和CO2，根据原子守恒可得反应的化学方程式为：CO(NH2)2 + H2O CO2 ↑+ 2NH3↑，故答案为：CO(NH2)2 + H2O CO2 ↑+ 2NH3↑；
②反应物是NH3和NO2，产物是N2 和H2O，根据得失电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式为：8NH3 + 6NO27N2 +12H2O，故答案为：8NH3 + 6NO27N2 +12H2O；
(2)①根据图示，NO2和O2与BaO反应生成Ba(NO3)2，化学方程式为：2BaO+4NO2+O2=2Ba(NO3)2，其中O2为氧化剂，NO2为还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4，故答案为：1:4；
②根据图示，富燃条件下，CO 和NO 可以在Pt的催化下反应生成N2 和CO2，化学方程式为：2CO + 2NO N2 + 2CO2，故答案为：2CO + 2NO N2 + 2CO2；
③柴油在氧气充足的条件下燃烧为稀燃过程，稀燃过程中，柴油中的硫被氧化为SO2，2BaO + 2SO2 + O2=2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应，使BaO吸收氮氧化物的能力下降至很低水平，故答案为：稀燃过程中，柴油中的硫被氧化为SO2，2BaO + 2SO2 + O2=2BaSO4，BaSO4稳定，不易分解，也难与NOx反应；
④利用BaO吸收汽车尾气中的氮氧化物，随CO2量的增加，BaO对氮氧化物的吸收率逐渐下降，这是由于BaO与CO2反应生成BaCO3，覆盖在BaO表面，阻止BaO进一步吸收氮氧化物；当CO2体积分数达到10%~20%时，BaO对氮氧化物的吸收率虽然较无二氧化碳的条件下低，但是吸收率也相对较高，这可能是CO2与BaO反应生成的BaCO3在一定程度上也能吸收NOx，故答案为：BaO与CO2反应生成BaCO3，覆盖在BaO表面；BaCO3在一定程度上也能吸收NOx。
10． 干燥管 D→C→E→B 2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 除去氯气中HCl气体 水浴加热 减少晶体表面水分，加快晶体干燥 2CoCl2＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O22[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O d
【分析】Ⅱ.CoCl2在没有铵盐存在的情况下，遇氨水生成氢氧化钴沉淀，因此原料NH4Cl的主要作用除了提供NH3以外，还有抑制NH3⋅H2O的电离，降低溶液的碱性；加入H2O2溶液的将+2价Co元素氧化为+3价Co，趁热过滤可以除去活性炭并防止产品析出，滤液中加适量浓盐酸，增大氯离子浓度，有利于析出[Co(NH3)6]Cl3；
【详解】I．(1)已知氯化钴(CoCl2)易潮解，Co(Ⅲ)的氧化性强于Cl2，可用高熔点金属钴与氯气反应制取。故需要A装置用于制备氯气、D装置中饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢气体、C中浓硫酸可干燥氯气，E中Co与Cl2反应以制备CoCl2，B用于尾气吸收，盛放碱石灰的仪器名称是干燥管；用上图中的装置组合制备氯化钴，连接顺序为：A→D→C→E→B。
(2)装置A产生氯气时不需要加热，则采用KMnO4固体和HCl(浓)反应以制备氯气，化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
(3)氯气难溶于饱和食盐水、但氯化氢极易溶于水，故用正确的连接装置进行实验，D的作用是除去氯气中HCl气体。
Ⅱ．(4)氧化剂为双氧水、双氧水受热易分解，“氧化”应控温在60℃进行，控温方式可采取水浴加热。由于乙醇与水互溶、且易挥发，故用无水乙醇洗涤的晶体的目的是：减少晶体表面水分，加快晶体干燥。
(5)由流程知，反应过程中活性炭既不是氧化剂、又不是还原剂，实验中的含钴物质均为有色物质，故并不需要脱色，因此活性炭起催化剂作用、制备[Co(NH3)6]Cl3的反应物有CoCl2、NH3、NH4Cl和H2O2，则化学方程式为2CoCl2＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O22[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O；反应中活性炭的作用是d。
11． 加成 检查装置气密性 催化剂、脱水剂 长导管中液面上升形成水柱 NaOH溶液 SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4 防止液溴挥发 3Br2+6OH-=5Br-+BrO-+3H2O 30.3%
【分析】本实验目的是合成1，2-二溴乙烷，装置1中利用浓硫酸和乙醇在170℃反应制取乙烯，加热装置 1 前，先切断装置 3 与 4 的连接处，加热排尽装置内的空气；装置2为安全瓶，防止装置内压强过高；装置3为除杂装置，除去可能产生的二氧化碳和二氧化硫等，可选用氢氧化钠溶液；装置4中吸滤管中乙烯和溴发生加成反应得到1，2-二溴乙烷，溴易挥发，吸滤管中加水可以减小溴的挥发；装置5进行尾气处理。
【详解】(1)乙烯与溴的反应为加成反应；组装好仪器后必须先检查装置的气密性；
(2)乙醇在浓硫酸/加热的条件下生成乙烯，该过程中浓硫酸既是催化剂又是脱水剂；
(3)若系统发生堵塞，则装置2中液面上方压强增大，会将锥形瓶中液体压导管中，长导管中液面上升形成水柱；
(4)二氧化硫和二氧化碳都可以被氢氧化钠溶液吸收；溴单质具有较强氧化性，二氧化硫具有还原性，因此溴可以将二氧化硫氧化，结合电子守恒和元素守恒可知方程式为SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4；
(5)液溴容易挥发，加少量水可以减少溴的挥发；该条件下溴与NaOH 反应的氧化产物只有NaBrO3，则根据元素价态变化规律可知还原产物为Br-，即该反应中Br2既是氧化剂又是还原剂，结合电子守恒和元素守恒可知方程式为3Br2+6OH-=5Br-+BrO-+3H2O；
(6)溴单质的物质的量为0.1mol，根据实验现象可知溴完全反应，则根据方程式CH2 = CH2 + Br2→CH2BrCH2Br可知理论生成的CH2BrCH2Br物质的量为0.1mol，所以产率为=30.3%。
12．(1)80℃、90 min
(2) Fe2+ C6H12O6(葡萄糖)+12MnO2+24H+=12Mn2++6CO2↑+18H2O
(3)Fe(OH)3、CoS、NiS
(4) 结合电离出的H+，促进MnCO3沉淀(或调pH) 可能产生Mn(OH)2沉淀等，造成MnCO3纯度降低 MnCO3可能溶解，造成产率降低
(5)2Fe+xZn2++(1-x)Mn2++4H2O-6e-=ZnxMn(1-x)Fe2O4+8H+
【分析】向碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)中加入硫酸，可以发生反应生成硫酸盐，向其中加入具有氧化性的MnO2，可以将Fe2+氧化为Fe3+，向滤液中加入MnS，调节pH可以将Fe(OH)3沉淀下来，可以将Ni2+、Co2+形成CoS和NiS沉淀下来，向MnSO4溶液中加入NH4HCO3溶液，调整溶液pH=7，使Mn2+形成MnCO3沉淀，最后对得到的含有Mn2+的盐电解，可以得到金属锰，据此解答。
（1）
物质的浸出率越高，反应消耗能量越低，反应条件越好。根据图象可知所采用的最佳实验条件温度是80℃，反应时间是90 min；
（2）
MnO2主要用于氧化Fe2+变为Fe3+，离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；
滤渣1中残余的MnO2可加入葡萄糖一硫酸溶液处理，MnO2被还原为Mn2+，葡萄糖氧化产物为CO2。根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得对应的离子方程式为：C6H12O6(葡萄糖)+12MnO2+24H+=12Mn2++6CO2↑+18H2O；
（3）
根据上述分析可知：在滤渣2中含有MnS、CoS、Fe(OH)3；
（4）
“沉锰”时NH4HCO3除了作沉淀剂外，还有就是结合电离出的H+，促进MnCO3沉淀(或调pH)；
“沉锰”的关键操作有两点：①将NH4HCO3溶液加入MnSO4溶液中；②反应终点pH在7附近。如果①中颠倒试剂滴加顺序(反应pH大于7)，可能造成的后果是可能产生Mn(OH)2沉淀等，造成MnCO3纯度降低；
若反应终点pH低于7，MnCO3可能溶解，可能造成的后果是产品的产率降低；
（5）
以Fe作电极，MnSO4、ZnSO4溶液为电解液，经过一系列步骤制得隐形战机涂料Zn2Mn(1-x)Fe2O4，则电解时阳极Fe失去电子，与溶液中的Zn2+、Mn2+结合生成Zn2Mn(1-x)Fe2O4，同时产生H+，故阳极的电极总反应为2Fe+xZn2++(1-x)Mn2++4H2O-6e-=ZnxMn(1-x)Fe2O4+8H+。
13．(1) Cu或铜 升高温度、增大H2SO4浓度、搅拌等
(2)6Fe2+＋ClO＋6H＋=6Fe3+＋Cl-＋3H2O
(3) 防止局部碱性过强生成Fe(OH)3沉淀而吸附Ni2+，使镍回收率下降 KSCN溶液
(4) 无 2.5×10-2或0.025
(5)2Ni2+＋2CO＋H2O =Ni2(OH)2CO3↓＋CO2↑ 或 2Ni2+＋3CO＋2H2O = Ni2(OH)2CO3↓＋2HCO
(6) 蒸发皿 玻璃棒
【分析】电镀污泥加硫酸溶浸，Cu(OH)2、Ni(OH)2、铁、镁、钙等均能被酸溶解，成为离子进入溶液，若钙较多，可能会有少量的CaSO4固体。加入铁屑置换出铜，滤渣1中主要有铜，可能还有少量的CaSO4。加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，加碳酸钠调节pH=2将铁沉淀为黄钠铁矾除去，再加NaF除去Mg2+和Ca2+，然后加碳酸钠沉镍，得到碱式碳酸镍后用硫酸溶解，最后分离得到硫酸镍晶体。
【详解】（1）由以上分析可知，滤渣1的主要成分是铜；提高“溶浸”效率的方法有升高温度、增大H2SO4浓度、搅拌等。
（2）氧化步骤是在酸性溶液中加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，NaClO3被还原为Cl-，根据电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为：6Fe2+＋ClO＋6H＋=6Fe3+＋Cl-＋3H2O。
（3）由于黄钠铁矾［NaFe3(SO4)2(OH)6]沉淀易于过滤，相对于Fe(OH)3沉淀不易吸附Ni2+，所以“除铁”时Na2CO3加入速度不宜过快，防止局部碱性过强生成Fe(OH)3沉淀而吸附Ni2+，使镍回收率下降。检验Fe3+的试剂可以选用KSCN溶液，Fe3+遇SCN-变红。
（4）“氟化除杂”控制溶液的pH为5，Fe3+在前一步已经除去，Mg2+和Ca2+在pH=5时不沉淀，所以这一步无氢氧化物沉淀生成。CaF2与MgF2的Ksp分别为1.6×10-11、6.4×10-9，CaF2的Ksp小于MgF2的Ksp，若Mg2+沉淀完全，则Ca2+一定已经沉淀完全，所以用MgF2的Ksp计算溶液中的c(F-)。溶液中某种离子浓度小于1.0×10-5mol/L时，这种离子就可以认为沉淀完全。当c(Mg2+)=1.0×10-5mol/L时，c(F-)===2.5×10-2或0.025。所以要使Ca2+和Mg2+均完全沉淀，溶液中c(F-)须不低于0.025mol/L。
（5）加入碳酸钠和溶液中的Ni2+反应生成碱式碳酸镍，“沉镍”发生反应的离子方程式为：2Ni2+＋2CO＋H2O =Ni2(OH)2CO3↓＋CO2↑ 或 2Ni2+＋3CO＋2H2O = Ni2(OH)2CO3↓＋2HCO。
（6）蒸发浓缩如在实验室进行，除了要用到铁架台、铁圈、酒精灯外，还需要用蒸发皿盛装溶液，用玻璃棒不断搅拌，以防液体局部过热造成液滴飞溅。
14． 加热或搅拌其他合理答案均可 HF 碳酸锂产品的钙离子含量相对升高(或使得氢氧化铝溶解进入溶液，导致最终产品的纯度下降) 2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑ 该反应的K=3.5×105，可以认为该反应进行完全 冷却结晶 洗涤 6HF+Na2SO4+NaAlO2=NaAlF6+H2SO4+2H2O Li2CO3+2C+2Fe PO42LiFePO4+3CO↑
【分析】AlF3、NaF、LiF、CaO和浓硫酸反应生成硫酸铝、硫酸钠、硫酸锂、硫酸钙和HF气体，硫酸钙微溶于水，水浸得到硫酸铝、硫酸钠、硫酸锂溶液，滤渣1是硫酸钙；向溶液中加入碳酸钠溶液，生成氢氧化铝沉淀、Li2CO3沉淀、二氧化碳气体，过滤，得硫酸钠溶液和固体氧化铝、Li2CO3，氧化铝、Li2CO3固体加水调浆，加入氧化钙将碳酸锂转化为氢氧化锂溶液，过滤，滤渣2是氢氧化铝，氢氧化锂溶液中通入二氧化碳生成Li2CO3产品；氢氧化铝加入氢氧化钠生成偏铝酸钠，偏铝酸钠、HF、硫酸钠反应生成Na3AlF6和H2SO4。
【详解】(1)根据影响化学反应速率的因素，升高温度、搅拌都能加快酸浸速率；电解铝废渣AlF3、NaF、LiF与浓硫酸反应产生的气体的化学式为HF。苛化反应过程中，氢氧化铝、Li2CO3加入氧化钙将碳酸锂转化为氢氧化锂溶液，氢氧化铝能溶于过量强碱，若氧化钙过量则可能造成氢氧化铝溶解进入溶液，导致最终产品Li2CO3的纯度下降；
(2)碱解反应中，硫酸铝与碳酸钠反应生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体，反应的离子方程式为2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；
(3)苛化反应中存在如下平衡：Li2CO3(s)+ Ca2+(aq) 2Li+(aq)+CaCO3(s)，K= ，该反应能进行完全；
(4)由碳化反应后的溶液，通入二氧化碳生成Li2CO3，加热浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥得到Li2CO3。
(5) 偏铝酸钠、HF、硫酸钠反应生成Na3AlF6和H2SO4，反应的化学方程式为6HF+Na2SO4+NaAlO2=NaAlF6+H2SO4+2H2O；
(6)将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应，生成LiFePO4和一种可燃性气体，根据化合价升降规律，可知生成的可燃性气体是CO，该反应的化学方程式为Li2CO3+2C+2Fe PO42LiFePO4+3CO↑。
【点睛】电解铝废渣制备电池级碳酸锂为载体，考查化学工艺流程，明确各步骤的反应原理是解题关键，掌握常见元素化合物的性质，注意混合物分离方法，培养学生知识应用能力。
15． Mn + 2HCl = MnCl2 + H2↑ 除去部分Fe、Ni、Pb 杂质 4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8H+ 2Fe2++ H2O2+ 2H+=2Fe3++ 2H2O 调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去 除去溶液中残留的H2S 98% NiCl2 偏高
【详解】(1)由题给信息可知，锰是比铁活泼的活泼金属，与盐酸反应生成氯化锰和氢气，反应的化学方程式为Mn + 2HCl = MnCl2 + H2↑，故答案为：Mn + 2HCl = MnCl2 + H2↑；
(2) ①由题给信息可知，锰是比铁、镍、铅活泼的活泼金属，若锰粉过量，锰粉中的锰优先与盐酸反应，能减少活泼金属铁、镍、铅与盐酸反应造成溶解，则加入过量锰粉的作用除控制溶液pH外，还有除去部分铁、镍、铅杂质的目的，故答案为：除去部分Fe、Ni、Pb 杂质；
②由题意可知，静置过程中产生氢氧化铁沉淀的反应为溶液中的亚铁离子被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，反应的离子方程式为4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8H+，故答案为：4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓+ 8H+；
(3) ①由题意可知，加入过氧化氢溶液发生的反应为酸性条件下，亚铁离子与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成铁离子和水，反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+ 2H+=2Fe3++ 2H2O，故答案为：2Fe2++ H2O2+ 2H+=2Fe3++ 2H2O；
②溶液中的铁离子发生水解反应生成氢氧化铁和氢离子，向溶液中加入碳酸锰固体，碳酸锰与水解生成的氢离子反应，使铁离子的水解反应向正反应方向移动，直至趋于完全，使铁离子转化为沉淀，达到除去铁离子的目的，故答案为：调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去；
(4) 由题意可知，通入硫化氢气体的目的是将溶液中的铅离子转化为硫化铅沉淀除去，再次加入过氧化氢溶液能使溶液中残留的硫化氢与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成硫和水，过滤除去硫单质后达到除去溶液中残留的硫化氢的目的，故答案为：除去溶液中残留的H2S；
(5)设处理后测定溶液浓度时溶液体积均为VL，由题给数据可知，通过步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ后，铅离子的去除率约为×100%=98%；由于步骤Ⅲ后溶液中残留镍离子浓度过高，未达到去除标准，则步骤Ⅳ中主要去除的杂质是NiCl2，故答案为：98%；NiCl2；
(6) ①由题意可知，测定无水氯化锰含量时存在如下关系：Mn2+—Mn3+—Fe2+，则样品中氯化锰的质量分数为×100%=，故答案为：；
②若不加热除去溶液中过量的硝酸铵，在酸性条件下，溶液中剩余的硝酸铵会与硫酸亚铁铵溶液发生氧化还原反应，使消耗的硫酸亚铁铵偏大，导致所测结果偏高，故答案为：偏高。
16． Cu2+ 2CoS+6H++=2Co2++3S+3H2O B 2RH+Co2+ = CoR2+2H+ RH、NH3和H2C2O4 3~4 在溶液pH大于4时，Fe3+水解生成胶体，吸附大量Co2+，导致钴回收率骤降
【分析】氨浸时，CuO转化为[Cu(NH3)4]2+溶解，经过电解滤液获得Cu，滤渣①主要含CoS、FeS，酸浸时，CoS、FeS分别转化为CoCl2、FeCl2，所含S元素转化为S沉淀被除去，进入除铁步骤，加入试剂X（氧化剂，如H2O2），将Fe2+氧化为Fe3+，接着转化为FeOOH沉淀除去，过滤得含Co2+的溶液，经过萃取，实现Co2+与其他离子的分离，加入H2C2O4反萃取并获得CoC2O4沉淀。
【详解】(1)由流程知，氨浸所得滤液中含[Cu(NH3)4]2+，说明Cu2+易形成氨配合物；电解时，[Cu(NH3)4]2+中Cu元素被还原为Cu，故阴极电极反应为：；
(2)根据流程知，酸浸时，三者反应生成S，说明此时CoS中S元素与Na2SO3中S元素发生归中反应，由得失电子守恒初步配平反应为：2CoS+→3S+2Co2+，可在左边添加6个H+配平电荷守恒，右边添加3个H2O配平元素守恒，得完整方程式为：2CoS+6H++=2Co2++3S+3H2O；
(3)将Fe2+氧化为Fe3+需加入强氧化剂，SO2无强氧化性，故排除D，而KMnO4、HNO3虽然能氧化Fe2+，但会引入新杂质，故试剂X最好选用H2O2，故答案选B；
(4)由流程知，萃取时，Co2+结合R-生成CoR2，对应方程式为：2RH+Co2+ = CoR2+2H+；
(5)过程中可循环利用的物质有：电解时生成NH3、反萃取得到的RH和H2C2O4溶液，故此处填RH、NH3和H2C2O4；
(6)根据题意，需控制除铁率较高且钴回收率也较高时对应的pH，由图象知，pH 3~4时满足要求，故此处填3~4；在溶液pH大于4时，Fe3+水解生成胶体，吸附大量Co2+，导致钴回收率骤降。
17． H2O2溶液 氨水调节pH=5 避免Fe2+沉淀不完全 蒸发溶液产生大量气泡时加入一定量盐酸，蒸发溶液时控制浓缩液温度不要太高 2.35%
【分析】废锌浮渣(主要含Zn和ZnO，还含有少量FeO、MnO、CuO、CdO等氧化物或硫酸盐及少量SiO2等)与盐酸反应生成ZnCl2、FeCl2、MnCl2、CuCl2、CdCl2溶液，SiO2和盐酸不反应，滤渣①是SiO2；加入BaCl2除去硫酸根离子；加入过氧化氢把FeCl2氧化为FeCl3，加入氨水调节pH=5，生成Fe(OH)3沉淀除铁；加入高锰酸钾除去Mn2+；加入过量的锌置换出Cu、Cd，得到ZnCl2溶液，蒸发结晶得氯化锌。
【详解】(1)“酸浸”中盐酸与ZnO反应生成氯化锌和水，反应的化学方程式是 。
(2)“沉淀”过程是加入BaCl2生成硫酸钡沉淀，除去的离子是。
(3)Fe3+易生成氢氧化铁沉淀，为避免Fe2+沉淀不完全，“除铁”时，先加入过氧化氢把FeCl2氧化为FeCl3，再加入氨水调节pH=5，生成Fe(OH)3沉淀除铁；
(4)“除锰”时，锰离子和高锰酸根离子发生归中反应生成二氧化锰，反应的离子方程式为；
(5)①蒸发溶液产生大量气泡时加入一定量盐酸，蒸发溶液时控制浓缩液温度不要太高，可以降低成品中的碱式盐含量。
②20.00mL 0.1000 mol/L的盐酸中n(HCl)= 0.02L× 0.1000 mol/L=0.002mol，根据Zn(OH)Cl+HCl= ZnCl2+H2O可知，样品中Zn(OH)Cl的物质的量为0.002mol，样品中所含Zn(OH)Cl杂质的质量分数为 。
【点睛】本题以废锌浮渣制备氯化锌为载体，考查化学工艺流程，明确流程图中各步反应原理是解题关键，熟悉常见元素化合物的性质，注意化合物分离的化学方法。
18． NH4C1、Zn(NH3)2Cl2 碳 MnO2 蒸发结晶 趁热过滤 高锰酸钾较高温度时易分解， 98.00
【分析】将拆去铜帽和锌皮的废旧锌锰电池粉碎后水浸，过滤后得到滤液为NH4C1、Zn(NH3)2Cl2，滤渣再灼烧，主要将碳燃烧生成二氧化碳除掉，剩余的固体二氧化锰和KOH、KClO3熔融反应生成锰酸钾、氯化钾和水，水浸后，将锰酸钾溶液通入足量二氧化碳，锰酸钾发生歧化反应生成二氧化锰和高锰酸钾溶液，过滤后经过蒸发浓缩、趁热过滤得到粗高锰酸钾晶体，再重结晶得到较纯的高锰酸钾。
【详解】(1)根据前面分析得到滤液1的主要成份是NH4C1、Zn(NH3)2Cl2，灼烧的目的是将碳燃烧转变为二氧化碳除去，并使MnOOH与氧气反应生成二氧化锰；故答案为：NH4C1、Zn(NH3)2Cl2；碳；MnO2。
(2)熔融时MnO2、KOH和KClO3发生反应生成K2MnO4、KCl和H2O，其反应的化学方程式为，根据K2MnO4溶液中通入足量CO2流程得出滤渣为MnO2，滤液为KMnO4、KHCO3，因此K2MnO4溶液中通入足量CO2反应的离子方程式为；故答案为：；。
(3)根据物质的溶解度曲线，KCl、KHCO3溶解度随温度变化较大，而KMnO4溶解度随温度变化较小，因此滤液2得粗KMnO4操作是蒸发结晶、趁热过滤；故答案为：蒸发结晶；趁热过滤。
(4)高锰酸钾在温度高时易分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，因此干燥KMnO4晶体时温度不宜过高的；故答案为：高锰酸钾较高温度时易分解，。
(5)根据题意得到关系式2KMnO4～5H2C2O4，则KMnO4的物质的量为，则KMnO4晶体的纯度为；故答案为：98.00。
19． 3:1 不是 碱 否
【详解】(1)砒霜为砷的价氧化物，其化学式为，由电子守恒得，所以①反应中与的系数比为3:1，②反应中分解放出的热量，其热化学方程式为 ；故答案为：；3:1；；
(2)是两性氢氧化物，类似于Al(OH)3，它与盐酸反应的化学方程式为，故答案为：；
(3)成语“信口雌黄”中的雌黄为， 可与溶液反应生成和，没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，是弱酸，是强碱弱酸盐，水溶液显碱性；故答案为：不是；碱；
(4)中砷和碘的化合价发生变化，是自发的氧化还原反应，能形成原电池，但当达到平衡时正逆反应速率相等，但不等于零，浓度不再改变，电流表指针不偏转；此时向左室中加入适量的烧碱溶液，氢氧化钠和酸式盐反应，平衡左移，转化为，砷的化合价降低，得电子，发生还原反应，是正极，所以外电路的电流方向是；是负极，其电极反应式为，故答案为：；。
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