所属成套资源:吉林高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编
吉林高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04氧化还原反应
展开这是一份吉林高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04氧化还原反应,共29页。试卷主要包含了单选题,实验题,填空题,工业流程题,元素或物质推断题等内容,欢迎下载使用。
吉林高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04氧化还原反应一、单选题
1.(2023·吉林·统考二模)我国自主发明的“钛战甲”——钛合金材料,为实现万米深潜的“奋斗者”号建造了世界最大、搭载人数最多的潜水器载人舱球壳。四氯化钛()是生产钛合金的重要原料,某化学实验小组以和足量为原料制取,装置如下图:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他性质
-23
76.8
与互溶
-25
136
遇潮湿空气产生白雾
有关物质的性质如上表,下列说法错误的是
A.B中反应的化学方程式为
B.实验开始时,点燃A处的酒精灯,再点燃B处
C.D中盛装的是碱石灰,防止生成的遇到空气中的水溶解变质
D.欲分离C装置中的,应采用的实验操作为蒸发
2.(2023·吉林·统考二模)固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物,一种新型人工固氮的原理如图所示。下列叙述正确的是
A.转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态
B.反应①②③均为氧化还原反应
C.Li是催化剂,只有是中间产物
D.整个过程的总反应可表示为
3.(2023·吉林·统考二模)下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是
A. B. C. D.
4.(2022·吉林·校联考模拟预测)天然海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、SO、Br-、CO、HCO等离子。火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气可利用海水脱硫,其工艺流程如图所示:下列说法错误的是
A.天然海水pH≈8的原因是由于海水中的CO、HCO水解
B.“氧化”是利用氧气将H2SO3、HSO、SO等氧化生成SO
C.“反应、稀释”时加天然海水的目的是中和、稀释经氧化后海水中生成的酸
D.“排放”出来的海水中SO的物质的量浓度与进入吸收塔的天然海水相同
5.(2022·吉林长春·校联考模拟预测)下列离子方程式书写正确的是
A.铝和过量NaOH溶液反应:Al+4OH-=+2H2O
B.惰性电极电解MgCl2水溶液:2Cl- +2H2O2OH-+Cl2↑十H2↑
C.酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应:5+2+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.水玻璃中通入过量二氧化碳:+2CO2+2H2O = H2SiO3↓+2
6.(2022·吉林长春·统考模拟预测)《天工开物》中“治铁"原典中记载:“凡治铁成器,取已炒熟铁为之……凡炉中炽铁用炭,煤炭居十七,木炭居十三……即用煤炭也别有铁炭一种,取其火性内攻、焰不虚腾者,与炊炭同行而有分类也……”。下列说法正确的是
A.熟铁是纯净的铁单质,生铁是铁和碳的混合物
B.治铁过程只涉及化合反应与置换反应,
C.铁炭和炊炭均为碳元素的同素异形体
D.治铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物
7.(2022·吉林白山·统考一模)用NA表示阿伏加德罗常数的值。溴蒸气与氨气相遇产生“白烟",化学方程式为8NH3+3Br2=N2+6NH4Br。下列说法正确的是
A.生成14gN2时,反应中还原剂的分子数目为4NA
B.标准状况下,11.2LBr2参与反应时转移的电子数为NA
C.0.5mol·L-1的NH4Br溶液中含有Br-的数目为0.5NA
D.当生成29.4gNH4Br时,消耗NH3分子的数目为0.4NA
8.(2022·吉林·校联考模拟预测)根据表中提供的信息判断下列叙述错误的是( )
组号
参加反应的物质
生成物
①
MnO4-、Cl-···
Cl2、Mn2+···
②
Cl2(少量)、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4…
A.第①组反应中生成0.5mol Cl2,转移1mol电子
B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1:2
C.第③组反应的其余产物为O2和H2O
D.氧化性由强到弱的顺序为MnO4-> Cl2>Fe3+>Br2
9.(2022·吉林·校联考模拟预测)分别由下表中的实验和现象得出的结论不正确的是
选项
实 验
现 象
结 论
A
用熔融氯化铝做导电性实验
电流指针不偏转
氯化铝是共价化合物
B
向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加 CCl4振荡
CCl4层无色
Fe2+的还原性强于Br-
C
相同的铝片分别与同温同体积,且c(H+)=1mol·L-1的盐酸、硫酸反应
铝与盐酸反应产生气泡较快
可能是Cl-对该反应起到促进作用
D
向盛有2mL0.l mol/L的AgNO3溶液中加入10滴0.1mol/L的NaCl溶液,振荡,再加入10滴0.1 mol/L的NaI溶液,再振荡
先生成白色沉淀,后产生黄色沉淀
Ksp(AgI)
A.A B.B C.C D.D
10.(2021·吉林长春·统考模拟预测)研究表明,大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生光化学烟雾,其中部分反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.整个过程中O3作催化剂和氧化剂
B.反应Ⅲ的方程式为 CH2=CHCH3 +2O3→HCHO+CH3CHO+2O2
C.光化学烟雾中含甲醛、乙醛等有机物
D.反应Ⅰ、反应Ⅲ均属于氧化还原反应
11.(2021·吉林长春·统考三模)《黄帝内经》说:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”,以上食物中富含糖类、油脂、蛋白质等营养物质。下列说法正确的是
A.“五谷”富含淀粉,淀粉是天然高分子化合物
B.“五果”富含糖类,其中的葡萄糖、蔗糖和纤维素互为同系物
C.“五畜”富含油脂和蛋白质,它们的组成元素相同
D.“五菜”富含维生素,其中维生素C具有较强氧化性,常用做抗氧化剂
12.(2021·吉林长春·统考二模)科学家利用原子序数依次递增的W、X、Y、Z四种短周期元素,“组合”成一种具有高效催化性能的超分子,其分子结构示意图如图所示(短线代表共价键)。其中W、X、Z分别位于不同周期,Z是同周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>Y>W
B.Y与W、X、Z均能形成至少两种化合物
C.氢化物的沸点: Y>X
D.l mol ZW与水发生反应生成1mol W2,转移电子2mol
13.(2021·吉林延边·统考模拟预测)硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.该过程中有H2O参与反应 B.硫酸盐气溶胶呈酸性
C.NO2是生成硫酸盐的催化剂 D.该过程中有氧氢键断裂
二、实验题
14.(2023·吉林白山·统考模拟预测)亚硝酸钠(NaNO2)主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用NOx制备亚硝酸钠,简易流程如图。
已知:NO2 + NO+ Na2CO3=2NaNO2 + CO2,2NO2 + Na2CO3= NaNO2 + NaNO3 +CO2。
(1)利用饱和NH4Cl溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应可制得N2,该反应的化学方程式为 。实验时,应间断性通入适量的O2,其目的是 。
(2)装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是 ;NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使NOx完全被碱液吸收且产品纯度高,x= 。
(3)装置D的作用是 ,采用“倒置漏斗”措施的目的是 。
(4)实验完毕后,从装置C中分离出NaNO2固体产品(不含Na2CO3杂质)。设计实验探究NaNO2的性质。取少量NaNO2固体产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如表。
实验
实验操作及现象
结论
甲
滴入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液变红
HNO2是弱酸
乙
滴入少量酸性KI-淀粉溶液中,振荡,酸性KI-淀粉溶液变蓝
酸性条件下, 具有氧化性
丙
滴入少量酸性KMnO4溶液中,振荡,酸性KMnO4溶液褪色
酸性条件下 , 具有还原性
上述实验 (填标号 )的结论不可靠,理由是 。以下经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以的形式存在,酸性KMnO4溶液与反应的离子方程式为 。
(5)吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度,根据朗伯一比耳定律确定物质溶液的浓度。亚硝酸钠标准曲线数据如表所示。(已知:稀溶液的吸光度与浓度成正比)
标准使用液浓度/(μg·mL-1)
取标准液体积/mL
相当于亚硝酸钠的质量/μg
吸光度A
1
4
4
2.7045
取0.001gNaNO2样品溶于蒸馏水配成1000mL稀溶液,取4.00mL该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,该亚硝酸钠产品纯度为 (结果保留三位有效数字,已知1 μg=10-6 g)。
15.(2022·吉林·统考三模)2022年新冠肺炎疫情仍在全世界肆虐,二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒灭菌剂。利用氯酸钠(NaClO3)和草酸(H2C2O4)反应可以得到ClO2,下图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。
已知;①ClO2有类似Cl2的性质;②实验室常用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;③草酸100 ℃可以升华,150℃左右开始分解。请回答下列问题:
(1)装置图中,仪器b的名称是 , 比较仪器c和d,实验中c的优点是 。
(2)写出氯酸钠和草酸反应制备ClO2的离子反应方程式 。
(3)在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是 。
(4)制备ClO2时实验需在60 ℃~100 ℃进行的原因是 ,便于控制在此温度范围内加热,则装置中需改进的一项措施是 。
(5)下列有关说法错误的是 。
a.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2
b.装置e主要用于检验是否有Cl2生成
c.仪器f的主要作用是防止倒吸
三、填空题
16.(2023·吉林·统考二模)铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)纳米铜是性能优异的超导材料,工业上以辉铜矿(主要成分为)为原料制备纳米铜粉,中铜元素的化合价为 价。
(2)无水常用于检验物质中是否含有水,吸水后会形成 色晶体,俗称 。
(3)的名称为碱式碳酸铜,是铜绿、孔雀石的主要成分,受热分解可生成黑色的CuO,化学方程式为 。
(4)常用作媒染剂、杀虫剂等。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成,对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。的化学式为 。
(5)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。在高于300℃,HCl气流中热分解可以制备CuCl,其中HCl的作用是 。
四、工业流程题
17.(2022·吉林·统考模拟预测)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:
(1)制备之前,通常将电石渣进行粉碎,原因为 。
(2)“氯化”过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为 。
②“氯化”时要适当减缓通入Cl2速率的目的是 。
(3)“氯化”过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为:6Ca(OH)2+6Cl2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为 、 (填化学式)。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n[CaCl2] 1∶5(填“>”、“<”或“=”)。
(4)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3,各物质溶解度随温度变化如图所示,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是 、 、过滤、洗涤、干燥。
18.(2022·吉林长春·校联考模拟预测)碳酸锶(SrCO3)是一 种重要的工业原料,广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶矿(含80~90% SrCO3, 少量MgCO3、CaCO3、 BaCO3等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下:
Sr(OH)2在水中的溶解度
温度/℃
10
20
30
40
60
80
90
100
溶解度/(g/100g)
1.25
1.77
2.64
3.95
8.42
20.2
44.5
91.2
(1)菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是 。
(2)“立窑煅烧”中SrCO3与焦炭反应的化学方程式为 。进行高温煅烧反应的装置称为“立窑”,该装置的内层“衬里”应选择 (填“石英砂砖”或“碱性耐火砖”)做耐火材料。
(3)“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是 ;滤渣1含有焦炭、MgO和 。
(4)“沉锶”中反应的化学方程式为 。
(5)锶铁氧体是由锶和铁的氧化物组成的复合磁性材料。某种锶铁氧体(xSrO·yFe2O3)中Sr与Fe的质量比为0.13,则为 (取整数)。
(6)NiSO4在强碱溶液中被NaClO氧化可得NiOOH,该物质能用作碱性镍镉电池的正极材料。其电池反应式:Cd (s) +2NiOOH(s) +2H2O (1) Cd (OH)2(s) +2Ni (OH)2(s)
①放电一段时间后,溶液的pH将 (填 “增大”“减小”或“不变”)。
②充电时,阳极发生的电极反应式为 。
19.(2021·吉林四平·校联考模拟预测)锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。
(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。
①ZnFe2O4中Fe的化合价是 。
②工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3·6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制备ZnFe2O4,该反应中还原产物是 (填化学式),每生成1 molZnFe2O4转移的电子总数是 。
(2)业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下:
①酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可采用的措施是 (任答一条)。写出ZnFe2O4溶于酸的离子方程式 。
②净化I中H2O2参与反应的离子方程式为 。
③净化II中Y的主要成分是 (填化学式)。
(3)金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属氢氧化物在不同pH下的溶解度[S/(mol·L-1)]如图所示:
①pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是
②若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH 。
A.<1 B.4左右 C.>6
20.(2021·吉林松原·统考模拟预测)工业生产中会产生稀土草酸沉淀废水,其主要成分为盐酸和草酸(H2C2O4)的混合溶液及微量的草酸稀土杂质等。工业上处理废水的方法包括“①氧化法”和“②沉淀法”。相关工业流程如图所示:
已知:(1)Ka1(H2C2O4)=6.0×10-2;Ka2(H2C2O4)=6.25×10-5。
(2)25℃时,各物质的溶度积常数如表:
Ksp[Fe(OH)3]
Ksp(PbSO4)
Ksp(PbC2O4)
2.5×10-39
2.0×10-8
5.0×10-10
回答下列问题:
(1)过滤操作中需要用到的玻璃仪器有 ,上述过滤后可重复利用的物质为 (填物质名称)。
(2)“①氧化法”中Fe3+是反应的催化剂,反应产生了两种无毒气体,该氧化过程中的化学方程式为 。
(3)“氧化”步骤中,酸性越强,草酸去除率越高,其原因是 。为了使加入的17.5mg·L-1的Fe3+催化效果达到最佳,废水酸化时应将pH调整至小于 (已知lg2=0.3,1g5=0.7)。
(4)“②沉淀法”:将1.5molPbSO4沉淀剂加到1L含有0.1mol·L-1草酸的模拟废水中。沉淀时发生的离子反应为PbSO4(s)+H2C2O4(aq)PbC2O4(s)+2H+(aq)+SO(aq)。请计算此反应的平衡常数K= 。
(5)干燥步骤温度过高会降低草酸产率,其原因是 。
(6)已知在25℃时,亚硫酸的电离平衡常数为:K1=1.54×10-2、K2=1.02×10-7,向Na2C2O4溶液中通入少量的SO2气体,反应的离子方程式为 。
21.(2021·吉林·统考模拟预测)三氧化二钴(Co2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。用某工业含钴废料(主要成分为Co2O3,含有少量PbO、NiO、FeO、SiO2) 制备Co2O3和Ni(OH)2的流程如下。
回答下列问题:
(1)滤渣2的主要成分是 (填化学式);检验其中阳离子可选用的化学试剂为 。
(2)实验室中进行操作X用到的硅酸盐仪器除酒精灯外还有 、 ;萃取分离用到的仪器是 。
(3)“酸浸”时不使用盐酸酸化的原因 。
(4)“酸浸”时H2O2的作用是 。
(5)“沉镍”时发生反应的离子方程式为 ;此步骤需加热,温度不能太高也不能太低的原因是 。
22.(2021·吉林·统考三模)某油脂厂废弃的油脂加氢所用催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及他们的氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍来制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示,回答下列问题:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时的pH
6.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
(1)废弃催化剂上的油脂在 过程中被处理
(2)滤液①中含有的无机阴离子除OH-离子外还有 。
(3)“转化”过程的离子方程式 ;“转化”过程宜控制较低温度的原因是 。
(4)加NaOH溶液“调pH”应控制的pH范围是 。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式 。
(6)操作I为 、 、过滤、洗涤、干燥,得到产品。
23.(2021·吉林长春·统考二模)用软锰矿(主要成分为MnO2,所含杂质为质量分数约8%Fe3O4和约5%Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3,同时制得Ba(OH)2,工艺流程如下:
已知:25℃时相关物质的Ksp见下表
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
1×10-16.3
1×10-38.6
1×10-32.3
1×10-12.7
回答下列问题:
(1)MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 ,能否通过加热的方式加快该反应的速率, (填“能”或“否”)
(2)已知MnO2为两性氧化物,保持BaS投料量不变,随软锰矿粉与BaS投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是 。
(3)在实验室进行过滤操作时,除了使用铁架台和烧杯以外,还需要的玻璃仪器为 。
(4)净化时需先加入的试剂X为 (填化学式) 。再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为 (当溶液中某离子浓度小于1.0×10-5mol•L-1时,可认为该离子沉淀完全)。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为 。
五、元素或物质推断题
24.(2022·吉林·校联考模拟预测)红色固体X由两种元素组成,为探究其组成和性质,设计了如下实验:
请回答:
(1)气体Y的一种同素异形体的分子式是 ,红褐色沉淀的化学式 。
(2)X在隔绝空气条件下受高温分解为Y和Z的化学方程式 。
(3)取黄色溶液W滴加在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色,用离子方程式表示试纸变蓝的原因 。
参考答案:
1.D
【分析】实验开始时先点燃A处的酒精灯,使四氯化碳挥发,排尽系统(装置)中的空气,在加热条件下,B装置中和足量反应生成四氯化钛,C装置冷却收集后产物后蒸馏分离得到产品;
【详解】A.在加热条件下,B装置中和足量反应生成四氯化钛和二氧化碳,发生反应,A正确;
B.为防止产品遇潮湿空气生杂质,实验开始时先点燃A处的酒精灯,使四氯化碳挥发,排尽系统(装置)中的空气,待C中烧瓶里有液滴出现时再点燃B处的酒精灯,B正确;
C.球形干燥管中盛装的是碱石灰,防止生成的遇到空气中的水潮解变质,C正确;
D.、,熔点较低,C装置可使这两种物质转化为液态,二者能互溶且沸点相差很大,应该采用蒸馏方法分离,D错误;
故选D。
2.D
【详解】A.根据转化关系可知:在转化过程中H始终呈+1价,A错误;
B.反应②为,该反应过程中元素化合价不变,因此反应属于非氧化还原反应,B错误;
C.Li是催化剂,和LiOH均是中间产物,C错误;
D.根据分析,整个过程的总反应为氮气和水生成氨气和氧气,可表示为,D正确;
故选D。
3.B
【分析】加入适当的氧化剂才能实现,选项中应为还原剂发生的氧化反应,还原剂中某元素的化合价升高,以此来解答。
【详解】A.I元素化合价由0价降低到-1价,发生还原反应,A不符合题意;
B.Fe元素化合价由+2价升高到+3价,发生氧化反应,B符合题意;
C.无化合价变化,不发生氧化还原反应,C不符合题意;
D.Mn元素化合价由+7价降低到+4价,发生还原反应,C不符合题意;
故答案为:B。
4.D
【分析】火力发电时燃煤排放的含SO2的烟气通入吸收塔,加入天然海水,得到溶液通入氧气氧化亚硫酸生成硫酸,加入天然海水进行中和、稀释,最后排放。
【详解】A.海水中主要含有Na+、K+、Mg2+、Cl-、、Br-、、等离子,在这些离子中能发生水解的是、离子,+H2O+OH-,+H2OH2CO3+OH-它们水解呈碱性,所以天然海水的pH≈8,呈弱碱性,A正确;
B.天然海水吸收了含硫烟气后,要用O2进行氧化处理,因为氧气具有氧化性,被氧化的硫元素的化合价为+4价,具有还原性,所以氧气将H2SO3、、等氧化为硫酸根离子,如亚硫酸被氧化的反应为2H2SO3+O2=2H2SO4,B正确;
C.氧化后的“海水”需要用大量的天然海水与之混合后才能排放,是因中和稀释经氧气氧化后海水中生成的酸(H+),C正确;
D.从框图可知:排放出来的海水,是经过加天然海水中和、稀释经氧化后海水中生成的酸后排放的,溶液的体积显然比进入吸收塔的天然海水大,所以的物质的量浓度排放出来的海水中浓度小,D错误;
故答案选D。
5.D
【详解】A.原离子方程式电荷不守恒,故铝和过量NaOH溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑,A错误;
B.已知Mg2+和OH-结合成Mg(OH)2沉淀,故惰性电极电解MgCl2水溶液的离子方程式为:Mg2++2Cl- +2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑十H2↑,B错误;
C.已知H2C2O4是弱酸,离子方程式书写时不能拆,故酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应的离子方程式为:5H2C2O4+2+6H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O,C错误;
D.水玻璃中通入过量二氧化碳生成硅酸沉淀和碳酸氢钠,故离子方程式为:+2CO2+2H2O = H2SiO3↓+2,D正确;
故答案为:D。
6.D
【详解】A.生铁是铁合金,属于混合物,生铁的含碳量为2%~4.3%,熟铁指的是钢,也是铁合金,属于混合物,钢的含碳量为0.03%~2%, 选项A错误;
B.治铁过程中CO与铁的氧化物反应生成铁和CO2属于氧化还原反应,选项B错误;
C.铁炭和炊炭不互为同素异形体,铁炭指铁合金,为混合物,选项C错误;
D.治铁用到的煤炭和木炭均可还原铁的氧化物,使其还原为铁单质,选项D正确;
答案选D。
7.D
【详解】A.14gN2即0.5molN2,生成0.5molN2时,根据N元素守恒,被氧化的氨气的物质的量是1mol,反应中还原剂的分子数目为NA,故A错误;
B.标准状况下,Br2是液体,11.2LBr2的物质的量不是0.5mol,故B错误;
C.没有明确溶液体积,不能计算0.5mol·L-1的NH4Br溶液中含有Br-的数目,故C错误;
D.29.4gNH4Br的物质的量是,当生成0.3molNH4Br时,消耗NH3分子的数目为0.4NA,故D正确;
选D。
8.D
【分析】A.由信息可知,MnO4-氧化Cl-为Cl2,Cl元素化合价由-1价升高为0价,转移电子的物质的量是氯气的2倍;
B.由元素化合价可知,反应中只有亚铁离子被氧化,结构电子转移守恒计算判断;
C.反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,根据电子转移守恒,H2O2中氧元素化合价升高,应生成氧气,根据元素守恒还生成水;
D.氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,由②可知Fe3+不能氧化Br-,氧化性Br2>Fe3+。
【详解】A.由信息可知,MnO4-氧化Cl-为Cl2,Cl元素化合价由-1价升高为0价,转移电子的物质的量是氯气的2倍,生成0.5 mol Cl2,转移1mol电子,A正确;
B.由元素化合价可知,反应中只有亚铁离子被氧化,根据电子转移守恒2n(C12)=n(FeBr2),即n(C12):n(FeBr2)=1:2,故B正确;
C.反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,根据电子转移守恒,H2O2中氧元素化合价升高,生成O2,根据H元素守恒可知还生成H2O,C正确;
D.氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,由③可知氧化性:MnO4->Cl2,由②可知氧化性:Cl2>Fe3+,由②可知Fe3+不能氧化Br-,氧化性Br2>Fe3+,D错误;
故合理选项是D。
【点睛】本题考查氧化还原反应的计算及氧化性强弱比较,把握氧化还原反应中元素的化合价变化为解答的关键,注意电子守恒的应用,侧重考查分析与应用能力。
9.D
【详解】A. 氯化铝为分子晶体,熔融状态下以分子存在,所以熔融状态不导电,是共价化合物,故A正确;
B. 向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加 CCl4振荡,CCl4层无色,说明溴离子没有被氧化,从而可证明Fe2+的还原性强于Br−,故B正确;
C. 氢离子浓度相同,但阴离子不同,铝与盐酸反应产生气泡较快,可能是Cl−对该反应起到促进作用,故C正确;
D. 滴加10滴0.1mol/L的NaCl溶液产生白色沉淀,再加入0.1mol/L的NaI溶液,硝酸银过量,均为沉淀生成,则不能比较Ksp大小,故D错误;
故答案选D。
10.A
【详解】A.催化剂:反应前后质量和性质不发生改变,根据过程,O3只参与反应,没有O3的生成,因此O3不是催化剂,选项A错误;
B.根据过程,反应III:CH2=CHCH3和O3参与反应,生成HCHO、CH3CHO、O2,即反应方程式为CH2=CHCH3 +2O3→HCHO+CH3CHO+2O2,选项B正确;
C.根据反应过程,反应Ⅱ生成甲醛和乙醛,因此光化学烟雾中含有甲醛和乙醛等有机物,选项C正确;
D.反应I:O3+3NO=3NO2,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,反应Ⅲ:CH2=CHCH3 +2O3→HCHO+CH3CHO+2O2,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,选项D正确;
答案选A。
11.A
【详解】A.“五谷”一般为稻、黍、稷、麦、菽,主要成分为淀粉,淀粉是由葡萄糖聚合而成的高分子化合物,且自然界存在,是天然高分子化合物,A正确;
B.同系物的官能团相同、官能团数目也相同,葡萄糖、蔗糖、纤维素的官能团不同,不是同系物,B错误;
C.油脂只含C、H、O三种元素,蛋白质含C、H、O、N等元素,C错误;
D.维生素C因具有较强的还原性,因此常用作抗氧化剂,D错误;
综上所述答案为A。
12.B
【分析】W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次递增,Z是同周期中金属性最强的元素,且W、X、Z分别位于不同周期,可知,Z为Na,W为H;X、Y位于第二周期,由超分子的结构示意图知,X连四条键、Y连两条键,则X为C,Y为O,据此解答。
【详解】A. H+核外没有电子,半径最小,Na+、O2-的核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,则简单离子半径:O2->Na+>H+,故A错误;
B. O与H可形成H2O、H2O2,O与C可形成CO、CO2,O与Na可形成NaO、Na2O2,故B正确;
C. C的氢化物为烃,含C原子数少的烃为气态或液态,含C原子数多的烃为固态,O的氢化物为H2O、H2O2,呈液态,则C的氢化物的沸点不一定比O的氢化物的沸点低,故C错误;
D. 1molNaH和H2O发生反应生成1molH2,NaH+H2O= H2↑+NaOH,1molNaH反应转移1mol电子,故D错误;
故选B。
13.C
【详解】A.根据图示中各微粒的构造可知,该过程有H2O参与,故A正确;
B.硫酸盐(含SO、HSO)气溶胶中含有HSO,转化过程有水参与,则HSO在水中可电离生成H+和SO,则硫酸盐气溶胶呈酸性,故B正确;
C.根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,做氧化剂,则NO2的是生成硫酸盐的氧化剂,故C错误;
D.根据图示转化过程,中,H2O分子中一个氧氢键断裂,故D正确;
答案选C。
14.(1) NH4Cl+ NaNO2NaCl+N2↑+2H2O 将部分NO转化为NO2
(2) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) 1. 5
(3) 吸收尾气 防倒吸
(4) 乙 产品可能混有 5 + 2 +6H+=2Mn2+ +5 + 3H2O
(5)99. 8%
【分析】A中铜与稀硝酸反应制取NO,B中间断性通入适量的O2,其目的是将部分NO转化为NO2,C中发生NO2 + NO+ Na2CO3=2NaNO2 + CO2,2NO2 + Na2CO3= NaNO2 + NaNO3 +CO2,D中吸收尾气。
【详解】(1)利用饱和NH4Cl溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应可制得N2,同时生成氯化钠和水,反应的化学方程式为NH4Cl+ NaNO2NaCl+N2↑+2H2O。实验时,应间断性通入适量的O2,其目的是将部分NO转化为NO2。故答案为:NH4Cl+ NaNO2NaCl+N2↑+2H2O;将部分NO转化为NO2;
(2)装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是三颈烧瓶(或三口烧瓶);NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使NOx完全被碱液吸收且产品纯度高,根据NO2 + NO+ Na2CO3=2NaNO2 + CO2,N与O原子个数比为2∶3,x=1. 5。故答案为:三颈烧瓶(或三口烧瓶);1. 5;
(3)装置D的作用是吸收尾气,采用“倒置漏斗”措施的目的是防倒吸。故答案为:吸收尾气;防倒吸;
(4)实验甲中NaNO2是强碱弱酸盐水解后溶液呈碱性,甲正确;实验丙中 具有还原性,酸性KMnO4溶液具有强氧化性,振荡,酸性KMnO4溶液褪色,发生氧化还原反应,丙正确;上述实验乙 (填标号 )的结论不可靠,理由是产品可能混有,在酸性条件下,、均具有氧化性。经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以的形式存在,酸性KMnO4溶液与反应生成Mn2+、,离子方程式为5 + 2 +6H+=2Mn2+ +5 + 3H2O。故答案为:乙;产品可能混有;5 + 2 +6H+=2Mn2+ +5 + 3H2O;
(5)取0.001gNaNO2样品溶于蒸馏水配成1000mL稀溶液,浓度为10-6 g·mL-1,取4.00mL该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,亚硝酸钠的浓度为=0.998μg·mL-1 ,该亚硝酸钠产品纯度为 99. 8%。故答案为:99. 8%。
15.(1) 球形冷凝管 平衡压强,使漏斗内的液体顺利流下
(2)
(3)
(4) 防止草酸分解 水浴加热
(5)b
【分析】三口烧瓶中氯酸钠和草酸反应生成ClO2,用稳定剂吸收ClO2生成NaClO2,向NaClO2溶液中加稀盐酸放出ClO2气体,用淀粉碘化钾溶液检验ClO2的生成,最后用氢氧化钠溶液吸收ClO2气体,防止污染。
【详解】(1)根据装置图,可知仪器b的名称是球形冷凝管, c是恒压滴液漏斗、d是分液漏斗,实验中c能平衡漏斗和三口烧瓶内的压强,使漏斗内的液体顺利流下。
(2)在酸性条件下,氯酸钠被草酸还原为ClO2,草酸被氧化为二氧化碳,反应的离子反应方程式为;
(3)在ClO2释放实验中,NaClO2和盐酸反应只释放出ClO2一种气体,说明在酸性条件下发生歧化反应生成ClO2和Cl-,发生的离子反应方程式是;
(4)草酸100 ℃可以升华,150℃左右开始分解,为防止草酸分解,制备ClO2时实验需在60 ℃~100 ℃进行,为便于控制在此温度范围内加热,则装置中需水浴加热
(5)a.ClO2有类似Cl2的性质,仪器a中NaOH溶液可以中和硫酸,停止反应,并吸收多余的ClO2,故a正确;
b.ClO2有类似Cl2的性质,NaClO2加酸只释放出ClO2一种气体,装置e主要用于检验有ClO2放出,故b错误;
c.仪器f是球形干燥管,可以防止ClO2溶于氢氧化钠形成倒吸,故c正确;
选b。
16.(1)+1
(2) 蓝 胆矾或蓝矾
(3)
(4)
(5)用HCl气流带走产生的水蒸气,提供酸性环境抑制水解的发生,防止CuCl被氧化
【详解】(1)中硫元素为-2价,则铜元素的化合价为+1;
(2)无水常用于检验物质中是否含有水,吸水后会形成蓝色硫酸铜晶体,俗称胆矾或蓝矾;
(3)碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水、二氧化碳,;
(4)Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成,对该反应有催化作用,铜生成铜离子化合价升高,根据电子守恒可知,M生成中铁元素化合价降低,故为亚铁离子;
(5)氯化铜加热水解生成氢氧化铜和挥发性酸,HCl可抑制其水解,CuCl中铜具有还原性易被空气中氧气氧化,在HCl气流中热分解可以制备CuCl,其中HCl的作用是用HCl气流带走产生的水蒸气,提供酸性环境抑制水解的发生,防止CuCl被氧化。
17.(1)增大接触面积,加快打浆速率并提高原料利用率
(2) 2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 使氯气被氢氧化钙充分吸收而反应,可以提高氯气转化率
(3) CaCO3 Ca(OH)2 <
(4) 蒸发浓缩 冷却结晶
【分析】电石渣主要成分为氢氧化钙和碳酸钙,加入水打浆,然后通入氯气,可生成次氯酸钙,次氯酸钙进一步转化为氯酸钙,过滤后在滤液中加入KCl转化生成KClO3,经蒸发浓缩、冷却结晶可得晶体氯酸钾。
【详解】(1)将电石渣进行粉碎,可增大接触面积,加快打浆速率并提高原料利用率
(2)氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙,化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。“氯化”时要适当减缓通入Cl2速率的目的是,使氯气被氢氧化钙充分吸收而反应,可以提高氯气转化率
(3)碳酸钙不溶于水,与氯气不反应,氢氧化钙微溶,因此滤渣的主要成分为CaCO3、Ca(OH)2。由于氯气还能与氢氧化钙反应生成次氯酸钙、氯化钙和水,因此滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n[CaCl2]<1∶5。
(4)根据图象可知氯酸钾的溶解度受温度影响最大,因此从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶。
18.(1)增大接触面积,加快反应速率,提高原料的转化率
(2) SrCO3+2CSr+3CO↑ 碱性耐火砖
(3) 为了增大氢氧化锶的浸取率,减少杂质氢氧化钙的溶解 Ca(OH)2
(4)Sr(OH)2+ (NH4)2CO3=SrCO3 +2NH3·H2O
(5)6
(6) 增大 Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O
【分析】菱锶矿(含80~90% SrCO3,少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)与焦炭经过粉碎后立窑煅烧,转化成Sr、CaO、BaO、MgO等物质,加入热水浸取,将不溶于热水的氧化镁、Ca(OH)2、C等杂质除去,再加入稀硫酸后,除去钡离子,结晶后析出了氢氧化锶晶体,氢氧化锶和碳酸氢铵反应最终转化成碳酸锶,据此分析解题。
【详解】(1)反应物的颗粒越小,比表面积越大,即反应物的接触面积越多,反应速率越快,则菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应反应速率,故答案为:增大反应物之间的接触面积,使反应更充分,加快反应反应速率;
(2)分析流程图信息可知,碳酸锶和碳在高温的条件下生成锶和一氧化碳,化学方程式为:SrCO3+2CSr+3CO↑,由于石英砂砖中的SiO2在高温下能与SrCO3反应而腐蚀石英砂砖,故该装置的内层“衬里”应选择碱性耐火砖做耐火材料,故答案为:SrCO3+2CSr+3CO↑;碱性耐火砖;
(3)氢氧化锶溶解度随温度升高而增大、氢氧化钙溶解度随温度升高而减小,则“浸取”中用热水浸取而不用冷水的原因是增大氢氧化锶的溶解度,使氢氧化钙析出;在立窑煅烧时MgCO3生成氧化镁,氧化镁是不溶物,滤渣1含有焦炭、Ca(OH)2和MgO,故答案为:为了增大氢氧化锶的浸取率,减少杂质氢氧化钙的溶解;Ca(OH)2;
(4)沉锶”反应中氢氧化锶和NH4HCO3发生反应,产物除了碳酸锶外,还有水和一水合氨,则化学反应方程式为Sr(OH)2+NH4HCO3=SrCO3↓+NH3•H2O+H2O,故答案为:Sr(OH)2+NH4HCO3=SrCO3↓+NH3•H2O+H2O;
(5)锶铁氧体是由锶和铁的氧化物组成的复合磁性材料。某种锶铁氧体(xSrO·yFe2O3)中Sr与Fe的质量比为0.13,则有:,解得为6,故答案为:6;
(6)①放电一段时间后,负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2,正极反应式为2NiOOH+2e-+2 H2O=2Ni(OH)2+2OH-,根据电极反应式知,负极消耗的n(OH-)等于正极生成的n(OH-),则溶液中n(OH-)不变,但消耗了电解质中的水,导致溶液中c(OH-)增大,则溶液的pH增大,故答案为:增大;
②放电时正极反应式为NiOOH+e-+H2O=Ni(OH)2+OH-,则充电时阳极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O,故答案为:Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O。
19.(1) +3 CO 4NA(或2.408×1024)
(2) 适当增大c(H+)(或升高温度、搅拌等其他合理答案) ZnFe2O4+8H+=2Fe3++Zn2++4H2O H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O CuS、ZnS
(3) Cu2+ B
【分析】将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O4+8H+=2Fe3++Zn2++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,调节溶液的pH将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,调节溶液pH时不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入ZnS,发生反应Cu2++ZnS=Zn2++CuS,然后过滤,所以Y中含有CuS,最后电解得到Zn,据此分析解题。
【详解】(1)(1)①ZnFe2O4中Zn是+2价,O是-2价,根据化合物中正负价代数和为0可知Fe的化合价是+3价;
②反应中Fe元素化合价从+2价升高到+3价,碳元素化合价从+3价部分降低到+2价,部分升高到+4价,所以还原产物是CO;根据方程式可知每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子的物质的量是4 mol,总数是4NA(或2.408×1024);
(2)(2)①酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、搅拌等。ZnFe2O4溶于酸的离子方程式为ZnFe2O4+8H+=2Fe3++Zn2++4H2O;
②净化I中H2O2参与反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
③由于ZnS过量,则净化Ⅱ中Y的主要成分是CuS、ZnS;
(3)(3)①由图可知,在pH=3时,不会发现Cu(OH)2沉淀,铜元素以铜离子形式存在。
②要除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀,因此pH应保持在4左右。
20. 漏斗、烧杯、玻璃杯 硫酸铅 H2C2O4+O32CO2+O2+H2O pH升高后,Fe3+生成Fe(OH)3,降低催化效果 2.3 1.5×10-4 草酸加热会分解,变成二氧化碳、一氧化碳和水 SO2+H2O+C2O=HSO+HC2O
【分析】由题意知,方法①为氧化法,加入盐酸酸化后,在酸性条件下,草酸被O3氧化为CO2,Fe3+在反应中充当催化剂作用,方法②为沉淀法,加入PbSO4后,草酸转化为PbC2O4沉淀,经过浓硫酸酸化后,PbC2O4又转化为PbSO4(重复利用)和H2C2O4,过滤后滤液主要含H2C2O4,经过结晶、过滤、干燥操作获得草酸晶体。
【详解】(1)过滤操作中用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃杯;由分析知,过滤后得到的PbSO4可重复利用;
(2)根据题意,方法①为将草酸氧化为CO2,根据得失电子守恒和元素守恒配平得方程式为:H2C2O4+O32CO2+O2+H2O;
(3)pH升高后,溶液中Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀,使催化活性降低,所以pH增大,草酸去除率降低,故酸性越强,草酸去除率越高;加入Fe3+的浓度为c==3.125×10-4 mol/L,要使得Fe3+的催化效果最好,则Fe3+不能开始沉淀,根据Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-),则c(OH-)= =2×10-12mol·L-1,c(H+)= =5×10-3mol·L-1,pH=-Lgc(H+)=-lg5×10-3=2.3;
(4)反应PbSO4(s)+H2C2O4(aq)PbC2O4(s)+2H+(aq)+(aq)的平衡常数表达式为K= ==1.5×10-4;
(5)草酸加热会分解,变成二氧化碳、一氧化碳和水,故干燥不能高温;
(6)根据草酸和亚硫酸的电离平衡常数大小可知,少量SO2通入Na2C2O4溶液中,反应能将离子生成,不能生成H2C2O4,同时生成,故离子方程式为:SO2+H2O+=+。
21. Fe(OH)3 KSCN(写“NH4SCN”“苯酚”“亚铁氰化钾”也可以) 坩埚 泥三角 分液漏斗 盐酸会被Co2O3氧化为氯气污染空气,无法除尽Pb2+ 作氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,作还原剂将Co3+还原为Co2+ Ni2++2HCO=NiCO3↓+CO2↑+H2O 温度太低反应速率太慢,温度太高分解
【分析】由题给流程可知,向工业废料中加入硫酸和双氧水,酸性条件下,氧化钴与双氧水发生氧化还原反应生成亚钴离子,氧化亚铁与双氧水发生氧化还原反应生成铁离子,氧化亚镍溶于硫酸生成亚镍离子,PbO转化为硫酸铅沉淀,二氧化硅不溶解,过滤得到含有氢离子、亚钴离子、铁离子、亚镍离子的酸浸液;调节酸浸液的pH,铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有亚钴离子、亚镍离子的滤液;向滤液中加入萃取剂,萃取分液得到含有亚钴离子的水相和含有亚镍离子的有机相;向水相中加入氨水,亚钴离子离子转化为Co2(OH)2CO3沉淀,高温煅烧,Co2(OH)2CO3与空气中的氧气发生氧化还原反应生成氧化钴、二氧化碳和水。含有亚镍离子的有机相进行反萃取得到含亚镍离子的水溶液,加入碳酸氢铵沉镍生成NiCO3,硫酸溶解得到NiSO4,最后加入氢氧化钠得到Ni(OH)2,据此解答。
【详解】(1)根据以上分析可知调节pH沉淀铁离子,则滤渣2的主要成分是Fe(OH)3;铁离子可以用KSCN溶液检验,则检验其中阳离子可选用的化学试剂为KSCN溶液。
(2)操作X是煅烧,实验室中进行操作X用到的硅酸盐仪器除酒精灯外还有坩埚、泥三角;萃取分离用到的仪器是分液漏斗。
(3)由于盐酸会被Co2O3氧化为氯气污染空气,无法除尽Pb2+,所以“酸浸”时不使用盐酸酸化。
(4)根据以上分析可知“酸浸”时H2O2的作用是作氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+,作还原剂将Co3+还原为Co2+。
(5)“沉镍”时根据原子守恒可知还有二氧化碳和水生成,则发生反应的离子方程式为Ni2++2HCO=NiCO3↓+CO2↑+H2O;由于温度太低反应速率太慢,温度太高分解,所以此步骤加热时温度不能太高也不能太低。
22. 碱浸 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+ +2H2O 温度过高会导致过氧化氢分解 3.2≤pH<6.2(或3.2~6.2) 2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+ Cl-+H2O 蒸发浓缩 冷却结晶
【分析】由流程可知,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O,将Al及其氧化物溶解,得到的滤液①含有NaAlO2,滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质,加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②,Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后,加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体,以此解答该题。
【详解】(1)油脂可以在碱性环境中水解生成可溶于水的甘油和高级脂肪酸盐,所以油脂在“碱浸”过程中被处理;
(2)根据分析可知滤液①中含有的无机阴离子除OH-离子外还有铝以及氧化铝和NaOH溶液反应生成的;
(3)转化过程中发生的主要反应为双氧水氧化亚铁离子生成铁离子,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+ +2H2O;温度过高会导致过氧化氢分解,所以“转化”过程宜控制较低温度;
(4)调节pH的目的是使Fe3+完全沉淀,但不使Ni2+沉淀,根据题目所给数据可知范围为3.2≤pH<6.2(或3.2~6.2);
(5)根据题意可知碱性溶液中Ni2+被ClO-氧化为NiOOH,化合价升高1价,ClO-被还原为Cl-,根据电子守恒可知Ni2+和ClO-的系数比应为2:1,再结合元素守恒可得离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH↓+ Cl-+H2O;
(6)操作I可以从滤液中得到硫酸镍晶体,所以为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
23. MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S 能 MnO2为两性氧化物,过量的MnO2会消耗反应产生的Ba(OH)2,从而使Ba(OH)2的量达到最大值或会减小; 漏斗、玻璃棒 H2O2 4.9 Mn2+++NH3⋅H2O=MnCO3↓++H2O
【分析】软锰矿粉(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3),加入硫化钡溶液进行反应,主要发生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S,过滤得到Ba(OH)2溶液,经蒸发结晶、过滤、干燥得到氢氧化钡;滤渣用硫酸溶解,得到的滤液中主要金属阳离子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+,得到的滤渣为不溶于稀硫酸的硫磺;之后向滤液中加入合适的氧化剂将Fe2+转化为Fe3+,然后加入氨水调节pH,使Fe3+、Al3+转化为沉淀除去,过滤得到的废渣为Fe(OH)3和Al(OH)3,此时滤液中的金属阳离子只有Mn2+,向滤液中加入碳酸氢钠、氨水,Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀,过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。
【详解】(1)MnO2与BaS反应转化为MnO,Mn元素的化合价由+4价降低为+2价,根据元素价态规律可知-2价的S元素应被氧化得到S单质,则MnO2与BaS的系数比应为1:1,根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2,结合元素守恒可得化学方程式为MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S;一般来说,升高反应的温度可以加快反应速率,故可通过加热的方式加快该反应的速率;
(2)MnO2为两性氧化物,所以当MnO2过量时,会消耗反应产生的Ba(OH)2,从而使Ba(OH)2的量达到最大值或会减小;
(3)在实验室进行过滤操作时,除了使用铁架台和烧杯以外,还需要的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒;
(4)净化时为更好的除去Fe元素,需要将Fe2+氧化为Fe3+,为了不引入新的杂质,且不将Mn元素氧化,加入的试剂X可以是H2O2;根据表格数据可知,Fe(OH)3和Al(OH)3为同类型沉淀,而Al(OH)3的Ksp稍大,所以当Al3+完全沉淀时,Fe3+也一定完全沉淀,当c(Al3+)=1.0×10-5mol/L时,,所以c(H+)=10-4.9mol/L,pH=4.9,即pH的理论最小值为4.9;
(5)碳化过程Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀,促进碳酸氢根的电离,产生的氢离子和一水合氨反应生成铵根和水,所以离子方程式为Mn2+++NH3⋅H2O=MnCO3↓++H2O。
24. O3 Fe(OH)3 6Fe2O34Fe3O4+O2↑ 2I-+2Fe3+=2Fe2++I2
【分析】无色气体Y为O2,同素异形体的分子式是O3,且X中含有铁元素,结合“红褐色”沉淀灼烧后能得到X,可以推断得到X为氧化铁,再根据X分解得到Y与Z的量的关系可知,Z为Fe3O4,W为FeCl3,红褐色沉淀为Fe(OH)3。由于FeCl3具有较强的氧化性,所以将FeCl3溶液滴加在淀粉KI试纸上时会有I2生成,而使试纸变蓝色,据此分析解答。
【详解】无色气体Y为O2,同素异形体的分子式是O3,且X中含有铁元素,结合“红褐色”沉淀灼烧后能得到X,可以推断得到X为氧化铁,再根据X分解得到Y与Z的量的关系可知,Z为Fe3O4,W为FeCl3,红褐色沉淀为Fe(OH)3;由于FeCl3具有较强的氧化性,所以将FeCl3溶液滴加在淀粉KI试纸上时会有I2生成,而使试纸变蓝色,
(1)无色气体Y为O2,其同素异形体的分子式是O3;红褐色沉淀为Fe(OH)3;
故答案为:O3;Fe(OH)3;
(2)X为Fe2O3,Y为O2,Z为Fe3O4,Fe2O3在隔绝空气条件下受热高温分解为Fe3O4和O2,化学反应方程式为6Fe2O34Fe3O4+O2↑;
故答案为:6Fe2O34Fe3O4+O2↑;
(3)W为FeCl3,FeCl3具有较强的氧化性,能将KI氧化为I2,试纸变蓝色,反应的离子方程式为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2;
故答案为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2。
【点睛】本题中学生们由于不按要求作答造成失分,有两点:
①第(1)问经常会出现学生将化学式写成名称;②第(3)问错将离子方程式写成化学方程式;学生们做题时一定要认真审题,按要求作答,可以用笔进行重点圈画,作答前一定要看清是让填化学式还是名称,让写化学方程式还是离子方程式。学生们一定要养成良好的审题习惯,不要造成不必要的失分。
相关试卷
这是一份新疆高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-03氧化还原反应,共26页。试卷主要包含了单选题,实验题,工业流程题,填空题,计算题等内容,欢迎下载使用。
这是一份山西高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-03氧化还原反应,共42页。试卷主要包含了单选题,工业流程题,实验题等内容,欢迎下载使用。
这是一份山西高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-03氧化还原反应,共42页。试卷主要包含了单选题,工业流程题,实验题等内容,欢迎下载使用。