
學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
注意事項:
1.答題前,務(wù)必將自己的姓名、考號填寫在答題卡規(guī)定的位置上。
2.答選擇題時,必須使用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦擦干凈后,再選涂其它答案標號。
3.答非選擇題時,必須將答案書寫在專設(shè)答題頁規(guī)定的位置上。
4.所有題目必須在答題卡上作答。在試題卷上答題無效。
5.考試結(jié)束后,只交試卷答題頁。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、選擇題(本題含16小題,每題3分,共48分。每題只有一個選項符合題意)
1.(2021·廣東深圳·統(tǒng)考模擬)氫化鈣可用作生氫劑,原理如下:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是
A.既不是氧化劑也不是還原劑B.是氧化劑
C.是還原劑D.既是氧化劑又是還原劑
2.(2022·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測)以肼()為原料與醋酸銅反應(yīng)制取的反應(yīng)為:。下列說法不正確的是
A.是氧化劑
B.還原性:
C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1
D.生成0.5ml時轉(zhuǎn)移1ml電子
3.(2023·北京順義·一模)下列實驗現(xiàn)象的描述,與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的是
A.向品紅溶液通入后溶液褪色B.濕潤的淀粉碘化鉀試紙遇變藍
C.向溶液中滴入酚酞溶液變紅D.向苯酚溶液中滴入氯化鐵溶液顯紫色
4.(2022·江西·校聯(lián)考模擬預(yù)測)K2FeO4(高鐵酸鉀)是一種環(huán)保型凈水劑。制備方法之一是2Fe(OH)3+4KOH+3KClO=2K2FeO?+3KCl+5H?O,下列敘述錯誤的是
A.KClO是氧化劑,F(xiàn)e(OH)?是還原劑
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶2
C.用氯氣和KOH溶液可以制備KClO
D.制備1mlK2FeO4時轉(zhuǎn)移3ml電子
5.(2022·浙江·模擬預(yù)測)亞氨基鋰()是一種安全性較好的固體儲氫材料,其儲氫原理可表示為。下列有關(guān)說法正確的是
A.中N的化合價是-1價B.該反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑
C.和半徑相等D.此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同
6.(2022·浙江·模擬預(yù)測)可以發(fā)生反應(yīng):,下列說法錯誤的是
A.氧氣是還原產(chǎn)物B.是氧化劑
C.若生成4.48LHF,則轉(zhuǎn)移0.8ml電子D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:4
7.(2022·浙江紹興·統(tǒng)考一模)關(guān)于反應(yīng),下列說法正確的是
A.在反應(yīng)中僅體現(xiàn)氧化性
B.既是氧化劑又是還原劑
C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶4
D.4ml 發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移3ml電子
8.(2023·廣東廣州·一模)陳述I和陳述II均正確且具有因果關(guān)系的是
A.AB.BC.CD.D
9.(2022·河北衡水·河北衡水中學(xué)??家荒#┧想?N2H4·H2O)的性質(zhì)類似氨水。利用水合肼處理銅氨{[Cu(NH3)4]2+}廢液回收銅粉的實驗流程如圖所示。下列說法錯誤的是
A.上述三步反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)1的目的是制備NaClO
C.合成水合肼的反應(yīng)中每消耗1 ml CO(NH2)2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA
D.反應(yīng) 2為 2 [Cu (NH3 )4 ]2+ + N2H4·H2O + 4OH-2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O
10.(2022·浙江·統(tǒng)考一模)關(guān)于反應(yīng)2NaNO2+2KI+2H2SO4=2NO↑+I2+Na2SO4+K2SO4+2H2O,下列說法正確的是
A.KI發(fā)生還原反應(yīng)
B.H2SO4既不是氧化劑,也不是還原劑
C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1
D.消耗0.5mlNaNO2時,轉(zhuǎn)移1.0ml電子
11.(2022·湖南長沙·校聯(lián)考模擬預(yù)測)2022年6月13日至19日為我國第32個全國節(jié)能宣傳周,主題為“綠色低碳,節(jié)能先行”。綠色低碳舉措中一個重要的方法是將有效轉(zhuǎn)換利用,造福人類。下列有關(guān)說法正確的是
A.電還原法將轉(zhuǎn)化為乙醇,參與反應(yīng)的電極連接電源的負極
B.通過反應(yīng)生成的碳酸二酯屬于油脂
C.電還原時,可用溶液做電解液,該溶液中存在兩個平衡
D.與反應(yīng)可生成尿素,該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)
12.(2022·河北衡水·河北衡水中學(xué)校考一模)實驗室模擬工業(yè)處理含鉻廢水,操作及現(xiàn)象如圖甲所示,反應(yīng)過程中鉻元素的化合價變化如圖乙。已知:深藍色溶液中生成了CrO5。
下列說法正確的是
A.0~5 s過程中,發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
B.實驗開始至30 s,溶液中發(fā)生的總反應(yīng)離子方程式為+3H2O2+H2O=2Cr3++3O2↑+8OH-
C.30~80 s過程中,Cr元素被氧化,可能是溶解的氧氣和剩余的H2O2所致
D.80 s時,溶液中含鉻微粒主要為
13.(2022·浙江·模擬預(yù)測)關(guān)于反應(yīng),下列說法正確的是
A.是還原產(chǎn)物
B.發(fā)生氧化反應(yīng)
C.生成1ml NaCl時,轉(zhuǎn)移1ml電子
D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1
14.(2023·湖北·統(tǒng)考一模)鈦合金等新型合金廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,工業(yè)上以鈦鐵礦(,其中Ti為價)為主要原料制備金屬鈦的工藝流程如下圖所示,下列說法正確的是
A.“氯化”過程中,既不是氧化劑也不是還原劑
B.“氯化”過程中,每生成氣體,轉(zhuǎn)移電子
C.由制備Ti的過程中,Ar氣可換成氮氣
D.由制備Ti反應(yīng)的原子利用率為100%
15.(2022·上海金山·統(tǒng)考一模)水熱法制備納米顆粒的反應(yīng)為:,若反應(yīng)生成1ml,則下列說法正確的是
A.x=6B.作氧化劑
C.轉(zhuǎn)移電子2mlD.被還原的為0.5ml
16.(2023·浙江金華·浙江省東陽中學(xué)??寄M預(yù)測)工業(yè)上除去電石渣漿(含)上層清液中的,并制取石骨的流程如圖如下:
下列說法正確的是
A.上述流程中,每步轉(zhuǎn)化均涉及氧化還原反應(yīng)
B.由上述轉(zhuǎn)化過程知,還原性:
C.將上層清液中的轉(zhuǎn)化為,理論上共需要的
D.過程Ⅰ中,反應(yīng)的離子方程式為
二、非選擇題 (本題共5小題,1-3題每題10分,4-5題每題11分,共52分)
17.(2022·上海崇明·統(tǒng)考二模)Cl2、SO2、NOx都是化工生產(chǎn)中的重要氣體,均可用氨水或NaOH溶液處理,防止污染空氣。請回答下列問題:
(1)以上氣體所含元素原子中,未成對電子最多的原子是_______(填元素符號),S原子中能量最高電子的電子云形狀為_______。
(2)化工廠可用濃氨水來檢驗Cl2是否泄漏(已知3Cl2+8NH3→6NH4Cl+N2),當有少量Cl2泄漏時,可以觀察到的現(xiàn)象是_______,若反應(yīng)中有0.08ml的氨氣被氧化,則有_______m1電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
(3)①若用熱燒堿溶液吸收Cl2氣反應(yīng)后的混合溶液中,含NaCl、NaClO和NaClO3物質(zhì)的量比值為n:1:1,則n=_______。
②SO2是形成酸雨的主要原因,取某化工區(qū)空氣樣本用蒸餾水處理,檢測所得溶液,所含離子及其濃度如下:
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算,檢測的溶液pH=_______。
(4)NO2是燃油汽車尾氣中的主要污染物之一。
①在催化劑和加熱條件下,NO2與NH3可反應(yīng)生成無害物質(zhì),請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
②實驗室可用燒堿溶液吸收NO2和NO,(已知2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O),當消耗100mL0.5m1?L-1的燒堿溶液時,共吸收混合氣體_______L(標準狀態(tài))。
18.(2022·江蘇揚州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。
(1)工業(yè)上利用克勞斯法將轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)回收。該法首先將部分燃燒轉(zhuǎn)化為,然后再將與剩余的混合。為實現(xiàn)硫的最大回收,用于燃燒的和剩余的的物質(zhì)的量之比為_______。
(2)化學(xué)反應(yīng)循環(huán)制氫的原理如題圖所示,按圖示方法制氫,理論上,可制得_______。
(3)活性炭(多孔性活性炭為載體的)是一種高效、可再生的脫硫劑。可用于脫除氣體。活性炭,脫除后所得的含硫產(chǎn)物為、和。其脫除原理如下:
①;
②和反應(yīng)生成的化學(xué)方程式為_______。
(4)時,將一定比例和的混合氣體以一定流速通過裝有一定質(zhì)量的活性炭脫硫劑的反應(yīng)器。調(diào)節(jié)脫硫劑中,測得隨時間變化的曲線如題圖所示。、分別為反應(yīng)器入口氣和出口氣中的含量。
①從實驗結(jié)果看,合適的比值為_______。
A. B. C. D.
②當脫硫劑中含有時,內(nèi),均為0的原因是_______。
③當時,測得時所用的時間為;當時,測得時所用的時間為;小于的原因可能是_______。
19.(2022·上海嘉定·統(tǒng)考一模)目前我國鋰電池的產(chǎn)量占全球份額接近80%。(磷酸亞鐵鋰)是鋰離子電池的一種電極材料,可通過下列方法制備:
方法一:
(1)配平上述反應(yīng)方程式_____;該反應(yīng)的還原劑是_______,每生成15.8g,轉(zhuǎn)移_______個電子。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為_______。若在容積不變的容器中,上述反應(yīng)達到平衡時,一氧化碳的濃度為,再充入bml一氧化碳,則平衡向_______方向移動,保持溫度不變,達到新平衡時,一氧化碳的濃度為_______。
(3)一定溫度下,在2L密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)進行到20min時,容器內(nèi)固體的質(zhì)量減少了2.8g,則0~20min內(nèi)一氧化碳的平均反應(yīng)速率是_______。
(4)Fe原子的核外電子排布式為,F(xiàn)e原子有_______種不同能量的電子。電池材料涉及到的主族元素原子半徑從大到小的順序為_______;做_______(“正極”、“負極”)材料。
方法二:可以通過、與LiOH溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng),所得沉淀經(jīng)80℃真空干燥、高溫成型而制得。
(5)共沉淀反應(yīng)投料時,不將和LiOH溶液直接混合,其原因是_______。
20.(2022·上海金山·統(tǒng)考一模)Ⅰ.(H-O-O-H)既有氧化性又有還原性,其中氧處于中間價態(tài)。完成下列填空:
(1)是二元弱酸,則的第一步電離方程式為_______。
(2)已知:,結(jié)構(gòu)如圖所示,該反應(yīng)_______(選填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng),理由是_______。
(3)少量催化分解的反應(yīng)分兩步進行,第一步:;寫出第二步反應(yīng)的離子方程式。_______
Ⅱ.稱取1.023g()加入20.0mL酸化后定容至100mL,取出10.00mL用的滴定至終點,消耗24.34mL。
已知:①
②(未配平)
(4)配平離子方程式。_______
(5)實驗所需的定量儀器有電子天平、量筒、_______。
(6)滴定終點的現(xiàn)象為溶液變?yōu)開______色,且30s不變色。理論上消耗_______mL,實驗過程操作正確,產(chǎn)生誤差的原因可能是_______。
21.(2023·四川綿陽·二模)錳酸鋰是一種鋰電池的正極材料。工業(yè)上以方錳礦(主要成分為,還含有少量的)為原料制備錳酸鋰的流程如下:
己知:I.時,相關(guān)物質(zhì)的如下表:
II.時,電離常數(shù)
III.離子濃度低于時即為沉淀完全
回答下列問題:
(1)寫出步驟①溶于稀疏酸時雜質(zhì)反應(yīng)的離子方程式___________。
(2)濾渣1的成分是_____(填化學(xué)式);步驟②加入的目的是____。
(3)步驟③加入目的是除去雜質(zhì)離子,若溶液中濃度為,要確保雜質(zhì)離子沉淀完全,同時不降低產(chǎn)品產(chǎn)率,步驟③調(diào)控的范圍應(yīng)該為_______。反應(yīng)的平衡常數(shù)________。
(4)“離子交換”步驟和“洗脫”過程是利用反應(yīng):(是氫型交換樹脂)的平衡移動將進一步提純,為了提高洗脫效率,又不引入其他雜質(zhì),淋洗液應(yīng)選用_____。
(5)步驟④反應(yīng)未見氣體生成,則該反應(yīng)留存在濾液3中的產(chǎn)物有___________(填化學(xué)式)。
(6)步驟⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
選項
陳述I
陳述II
A
用溶液刻蝕銅質(zhì)電路板
氧化性:
B
用作呼吸面具的氧氣來源
能氧化
C
用除去廢水中的和
具有還原性
D
用石灰乳脫除煙氣中的
具有氧化性
離子
Na+
K+
NH
H+
SO
NO
Cl-
濃度/(ml·L-1)
6×10-6
4×10-6
2×10-5
a
4×10-5
2×10-5
3×10-5
物質(zhì)
專題五 氧化還原反應(yīng) 基礎(chǔ)過關(guān)檢測
考試時間:70分鐘 卷面分值:100分
學(xué)校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________
注意事項:
1.答題前,務(wù)必將自己的姓名、考號填寫在答題卡規(guī)定的位置上。
2.答選擇題時,必須使用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦擦干凈后,再選涂其它答案標號。
3.答非選擇題時,必須將答案書寫在專設(shè)答題頁規(guī)定的位置上。
4.所有題目必須在答題卡上作答。在試題卷上答題無效。
5.考試結(jié)束后,只交試卷答題頁。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、選擇題(本題含16小題,每題3分,共48分。每題只有一個選項符合題意)
1.(2021·廣東深圳·統(tǒng)考模擬)氫化鈣可用作生氫劑,原理如下:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是
A.既不是氧化劑也不是還原劑B.是氧化劑
C.是還原劑D.既是氧化劑又是還原劑
【答案】B
【詳解】CaH2中H的化合價為-1價,失去1個電子化合價升為0價,H2O中H的化合價為+1價,得到1個電子化合價降為0價,CaH2為還原劑,H2O為氧化劑,氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物均為H2;
故選B。
2.(2022·浙江·校聯(lián)考模擬預(yù)測)以肼()為原料與醋酸銅反應(yīng)制取的反應(yīng)為:。下列說法不正確的是
A.是氧化劑
B.還原性:
C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1
D.生成0.5ml時轉(zhuǎn)移1ml電子
【答案】C
【詳解】A.根據(jù)反應(yīng)方程式,Cu(CH3COO)2中Cu元素化合價由+2價→+1價,化合價降低,Cu(CH3COO)2作氧化劑,N2H4中N顯-2價,N的化合價由-2價→0價,化合價升高,N2H4作還原劑,故A說法正確;
B.根據(jù)A選項分析,Cu(CH3COO)2作氧化劑,Cu2O為還原產(chǎn)物,N2H4作還原劑,利用還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性,即還原性:N2H4>Cu2O,故B說法正確;
C.Cu2O為還原產(chǎn)物,N2為氧化產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2,故C說法錯誤;
D.生成0.5mlCu2O,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.5ml×2×(2-1)=1ml,故D說法正確;
答案為C。
3.(2023·北京順義·一模)下列實驗現(xiàn)象的描述,與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的是
A.向品紅溶液通入后溶液褪色B.濕潤的淀粉碘化鉀試紙遇變藍
C.向溶液中滴入酚酞溶液變紅D.向苯酚溶液中滴入氯化鐵溶液顯紫色
【答案】B
【詳解】A.SO2使品紅溶液褪色屬于化合漂白,反應(yīng)中無元素化合價升降,不是氧化還原反應(yīng),A錯誤;
B.試紙變藍是因為和KI反應(yīng)生成I2,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,該反應(yīng)屬于置換反應(yīng),所有的置換反應(yīng)均是氧化還原反應(yīng),B正確;
C.屬于強堿弱酸鹽,水解顯堿性,因而酚酞溶液變紅,與氧化還原反應(yīng)無關(guān),C錯誤;
D.向苯酚溶液中滴入氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng),生成配合物,該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),D錯誤;
故選B。
4.(2022·江西·校聯(lián)考模擬預(yù)測)K2FeO4(高鐵酸鉀)是一種環(huán)保型凈水劑。制備方法之一是2Fe(OH)3+4KOH+3KClO=2K2FeO?+3KCl+5H?O,下列敘述錯誤的是
A.KClO是氧化劑,F(xiàn)e(OH)?是還原劑
B.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶2
C.用氯氣和KOH溶液可以制備KClO
D.制備1mlK2FeO4時轉(zhuǎn)移3ml電子
【答案】B
【詳解】A.KClO中氯元素化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)是氧化劑,F(xiàn)e(OH)3中鐵元素化合價升高是還原劑,A正確;
B.KClO發(fā)生還原反應(yīng)得到還原產(chǎn)物KCl、Fe(OH)?發(fā)生氧化反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物K2FeO4,由化學(xué)方程式可知,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:3,B錯誤;
C.氯氣和KOH溶液可以反應(yīng)生成次氯酸鉀、氯化鉀,C正確;
D.Fe(OH)3中鐵元素化合價升高3價,由化學(xué)方程式可知,K2FeO4~3e-,則制備1mlK2FeO4時轉(zhuǎn)移3ml電子,D正確;
故選B。
5.(2022·浙江·模擬預(yù)測)亞氨基鋰()是一種安全性較好的固體儲氫材料,其儲氫原理可表示為。下列有關(guān)說法正確的是
A.中N的化合價是-1價B.該反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑
C.和半徑相等D.此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同
【答案】B
【詳解】A.中H元素為+1價,根據(jù)化合物中各元素正負化合價代數(shù)和為0,可得氮元素化合價為-3價,A錯誤;
B.反應(yīng)物中H元素化合價為0,產(chǎn)物中中H元素為+1價,LiH中H元素為-1價,所以既是還原劑又是氧化劑,B正確;
C.核外有一個電子層,核外沒有電子層,兩者半徑不相等,C錯誤;
D.鋼瓶儲氫為物理過程,此法為化學(xué)變化,兩者原理不同,D錯誤。
故選B。
6.(2022·浙江·模擬預(yù)測)可以發(fā)生反應(yīng):,下列說法錯誤的是
A.氧氣是還原產(chǎn)物B.是氧化劑
C.若生成4.48LHF,則轉(zhuǎn)移0.8ml電子D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:4
【答案】C
【詳解】A.中的O元素化合價為+1價,轉(zhuǎn)化為,化合價降低發(fā)生還原反應(yīng),氧氣是還原產(chǎn)物, A正確;
B.中的O元素化合價為+1價,轉(zhuǎn)化為,化合價降低發(fā)生還原反應(yīng),是氧化劑,B正確;
C.HF所處溫度和壓強未知,且標準狀況下HF為液體,因此不能確定轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,C錯誤;
D.還原劑為,氧化劑為,由化學(xué)方程式可知還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4,D正確。
故選C。
7.(2022·浙江紹興·統(tǒng)考一模)關(guān)于反應(yīng),下列說法正確的是
A.在反應(yīng)中僅體現(xiàn)氧化性
B.既是氧化劑又是還原劑
C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶4
D.4ml 發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移3ml電子
【答案】D
【詳解】A.反應(yīng)中N元素化合價從+5價降低到+2價,被還原,HNO3作氧化劑,體現(xiàn)了氧化性;生成物有Cu(NO3)2和H2O,還體現(xiàn)了HNO3的酸性,A錯誤;
B.反應(yīng)中Cu元素化合價由+1價升高到+2價,S元素化合價從-2價升高到0價,均被氧化,Cu2S只作還原劑,B錯誤;
C.Cu2S作還原劑,氧化產(chǎn)物為Cu(NO3)2和S,HNO3作氧化劑,還原產(chǎn)物為NO,故氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為9:4,C錯誤;
D.根據(jù)方程式,每4mlHNO3反應(yīng)時,只有1ml作氧化劑被還原,N元素化合價降低了3價,轉(zhuǎn)移的電子為,D正確;
故選D。
8.(2023·廣東廣州·一模)陳述I和陳述II均正確且具有因果關(guān)系的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【詳解】A.氧化劑氧化性大于氧化產(chǎn)物,鐵離子和銅生成亞鐵離子和銅離子,說明氧化性,A正確;
B.發(fā)生自身的氧化還原和二氧化碳生成氧氣,可用作呼吸面具的氧氣來源,B錯誤;
C.用除去廢水中的和,是硫離子和銅離子、汞離子生成沉淀,C錯誤;
D.二氧化硫和氫氧化鈣生成亞硫酸鈣,空氣中氧氣會被亞硫酸鈣氧化為硫酸鈣,沒有說明具有氧化性,D錯誤;
故選A。
9.(2022·河北衡水·河北衡水中學(xué)??家荒#┧想?N2H4·H2O)的性質(zhì)類似氨水。利用水合肼處理銅氨{[Cu(NH3)4]2+}廢液回收銅粉的實驗流程如圖所示。下列說法錯誤的是
A.上述三步反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)1的目的是制備NaClO
C.合成水合肼的反應(yīng)中每消耗1 ml CO(NH2)2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA
D.反應(yīng) 2為 2 [Cu (NH3 )4 ]2+ + N2H4·H2O + 4OH-2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O
【答案】C
【分析】NaOH稀溶液與Cl2在一定溫度下反應(yīng)生成NaClO、NaCl和H2O,向反應(yīng)后的混合液中加入CO( NH2)2,NaClO與CO(NH2)2反應(yīng)生成N2H4·H2O,同時有NaCl和Na2CO3生成,發(fā)生反應(yīng) CO(NH2)2 +ClO-+2OH-=N2H4·H2O+Cl-+;向反應(yīng)后的溶液中繼續(xù)加入銅氨廢液發(fā)生反應(yīng)2[Cu(NH3)4]2++ N2H4·H2O+4OH- 2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O,有Cu析出,經(jīng)過濾得到銅粉,以此分析解答。
【詳解】A.第一步反應(yīng)中Cl元素化合價發(fā)生變化,第二步反應(yīng)中Cl、N元素化合價發(fā)生變化,第三步反應(yīng)中Cu、N元素化合價發(fā)生變化,所以題述三步反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng),A正確;
B.合成水合肼時需要用到NaClO,則反應(yīng)1的目的是用氫氧化鈉溶液與氯氣反應(yīng)制備NaClO,B正確;
C.NaClO與CO(NH2)2反應(yīng)合成水合肼的過程中,N元素化合價由-3升高至-2,化合價升高l價,消耗1 ml CO(NH2)2時需要轉(zhuǎn)移2 ml電子,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA,C錯誤;
D.反應(yīng)2為2[Cu(NH3)4]2++ N2H4·H2O+4OH- 2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O,D正確;
答案選C。
10.(2022·浙江·統(tǒng)考一模)關(guān)于反應(yīng)2NaNO2+2KI+2H2SO4=2NO↑+I2+Na2SO4+K2SO4+2H2O,下列說法正確的是
A.KI發(fā)生還原反應(yīng)
B.H2SO4既不是氧化劑,也不是還原劑
C.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1
D.消耗0.5mlNaNO2時,轉(zhuǎn)移1.0ml電子
【答案】B
【詳解】A.該反應(yīng)中,KI中的I失電子化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),A錯誤;
B.反應(yīng)中H2SO4中的元素化合價既不升高也不降低,故H2SO4既不是氧化劑也不是還原劑,B正確;
C.NaNO2中N得電子化合價降低,NO為還原產(chǎn)物,KI中I失電子化合價升高,I2為氧化產(chǎn)物,則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2,C錯誤;
D.反應(yīng)中NaNO2中N得電子化合價從+3價降低為+2價,則消耗0.5mlNaNO2轉(zhuǎn)移0.5ml電子,D錯誤;
故答案選B。
11.(2022·湖南長沙·校聯(lián)考模擬預(yù)測)2022年6月13日至19日為我國第32個全國節(jié)能宣傳周,主題為“綠色低碳,節(jié)能先行”。綠色低碳舉措中一個重要的方法是將有效轉(zhuǎn)換利用,造福人類。下列有關(guān)說法正確的是
A.電還原法將轉(zhuǎn)化為乙醇,參與反應(yīng)的電極連接電源的負極
B.通過反應(yīng)生成的碳酸二酯屬于油脂
C.電還原時,可用溶液做電解液,該溶液中存在兩個平衡
D.與反應(yīng)可生成尿素,該反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)
【答案】A
【詳解】A.采用電還原法將轉(zhuǎn)化為乙醇,發(fā)生還原反應(yīng),參與反應(yīng)的電極應(yīng)該連接電源的負極,A正確;
B.油脂是高級脂肪酸的甘油酯,通過反應(yīng)生成的碳酸二酯不屬于油脂,B錯誤;
C.溶液中存在三個平衡:水的電離平衡、的電離平衡和水解平衡,C錯誤;
D.與反應(yīng)可生成尿素,元素的化合價沒有變化,不屬于氧化還原反應(yīng),D錯誤;
故選A。
12.(2022·河北衡水·河北衡水中學(xué)??家荒#嶒炇夷M工業(yè)處理含鉻廢水,操作及現(xiàn)象如圖甲所示,反應(yīng)過程中鉻元素的化合價變化如圖乙。已知:深藍色溶液中生成了CrO5。
下列說法正確的是
A.0~5 s過程中,發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
B.實驗開始至30 s,溶液中發(fā)生的總反應(yīng)離子方程式為+3H2O2+H2O=2Cr3++3O2↑+8OH-
C.30~80 s過程中,Cr元素被氧化,可能是溶解的氧氣和剩余的H2O2所致
D.80 s時,溶液中含鉻微粒主要為
【答案】C
【詳解】A.對照圖甲和圖乙,0~5s過程中Cr元素的化合價仍為+6價;5~30s過程中Cr元素的化合價由+6價降為+3價;30~80 s過程中Cr元素的化合價又由+3價升高為+6價。0~5 s過程中,發(fā)生反應(yīng)生成CrO3,Cr元素都呈+6價,發(fā)生非氧化還原反應(yīng),A錯誤;
B.由圖乙可知,實驗開始至30 s時,K2Cr2O7被還原為Cr3+,H2O2被氧化生成O2,總反應(yīng)的離子方程式為+ 3H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+3O2↑,B錯誤;
C.30 s時,綠色溶液中主要含有Cr3+,80 s時黃色溶液中主要含有,所以30~80 s過程中,Cr元素被氧化,可能是溶解的氧氣和剩余的H2O2所致,C正確;
D.+ H2O+2H+,80 s時,在堿性條件下,平衡正向移動,溶液中含鉻微粒主要為,D錯誤;
答案選C。
13.(2022·浙江·模擬預(yù)測)關(guān)于反應(yīng),下列說法正確的是
A.是還原產(chǎn)物
B.發(fā)生氧化反應(yīng)
C.生成1ml NaCl時,轉(zhuǎn)移1ml電子
D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1
【答案】C
【詳解】A.中I的化合價為+7價,而中I的化合價為+5價,所以是氧化產(chǎn)物,A錯誤;
B.中Cl的化合價為0價,而NaCl中Cl的化合價為-1價,所以發(fā)生還原反應(yīng),B錯誤;
C.根據(jù)得失電子守恒,生成1ml NaCl時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1ml,C正確;
D.氧化產(chǎn)物是,還原產(chǎn)物是NaCl,二者物質(zhì)的量之比為1∶2,D錯誤;
故選C。
【點睛】氧化還原基本規(guī)律:
元素化合價升高,失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)(升失氧);
元素化合價降低,得電子,發(fā)生還原反應(yīng)(降得還)。
14.(2023·湖北·統(tǒng)考一模)鈦合金等新型合金廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,工業(yè)上以鈦鐵礦(,其中Ti為價)為主要原料制備金屬鈦的工藝流程如下圖所示,下列說法正確的是
A.“氯化”過程中,既不是氧化劑也不是還原劑
B.“氯化”過程中,每生成氣體,轉(zhuǎn)移電子
C.由制備Ti的過程中,Ar氣可換成氮氣
D.由制備Ti反應(yīng)的原子利用率為100%
【答案】B
【分析】氯化發(fā)生的反應(yīng)為:2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,得到TiCl4,然后鎂和四氯化鈦反應(yīng)生成鈦和氯化鎂,化學(xué)方程式為TiCl4 + 2MgTi+2MgCl2。
【詳解】A.“氯化”過程中,中Fe由+2價變?yōu)?3價,是還原劑,A錯誤;
B.反應(yīng)2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO中,每生成6mlCO,轉(zhuǎn)移14ml電子,生成氣體,轉(zhuǎn)移電子×14ml=0.7ml,B正確;
C.高溫下Ti與N2反應(yīng),由制備Ti的過程中,Ar氣不可換成氮氣,C錯誤;
D.由制備Ti反應(yīng)為TiCl4 + 2MgTi+2MgCl2,屬于置換反應(yīng),原子利用率不是100%,D錯誤;
故選B。
15.(2022·上海金山·統(tǒng)考一模)水熱法制備納米顆粒的反應(yīng)為:,若反應(yīng)生成1ml,則下列說法正確的是
A.x=6B.作氧化劑
C.轉(zhuǎn)移電子2mlD.被還原的為0.5ml
【答案】D
【詳解】A.根據(jù)氫原子守恒可知,x=4,A錯誤;
B.反應(yīng)中硫元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),為還原劑,B錯誤;
C.反應(yīng)中只有氧氣中氧元素得到電子發(fā)生還原反應(yīng),化合價由0變?yōu)?2,電子轉(zhuǎn)移為,故若反應(yīng)生成1ml,轉(zhuǎn)移電子4ml,C錯誤;
D.反應(yīng)中硫元素化合價升高、3個亞鐵離子中2個亞鐵離子化合價升高,兩者發(fā)生氧化反應(yīng)和1個氧分子反應(yīng),其中被還原的為1個氧分子的二分之一,故被被還原的為0.5ml,D正確;
故選D。
16.(2023·浙江金華·浙江省東陽中學(xué)??寄M預(yù)測)工業(yè)上除去電石渣漿(含)上層清液中的,并制取石骨的流程如圖如下:
下列說法正確的是
A.上述流程中,每步轉(zhuǎn)化均涉及氧化還原反應(yīng)
B.由上述轉(zhuǎn)化過程知,還原性:
C.將上層清液中的轉(zhuǎn)化為,理論上共需要的
D.過程Ⅰ中,反應(yīng)的離子方程式為
【答案】C
【詳解】A. 反應(yīng)中元素的化合價發(fā)生改變的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),故上述流程中,CaO轉(zhuǎn)化為Mn(OH)2和轉(zhuǎn)化為CaSO4?2H2O均為非氧化還原反應(yīng),即不是每步轉(zhuǎn)化都涉及氧化還原反應(yīng),A錯誤;
B. 由由上述轉(zhuǎn)化過程知, O2可將Mn(OH)2氧化為,能將S2-氧化為,則有:氧化性:,B錯誤;
C. 將上層清液中的轉(zhuǎn)化為,該過程中S元素失去了0.1ml×8=0.8ml,而1mlO2在反應(yīng)中需要得到4ml電子,故理論上共需要=的,C正確;
D. 由于CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2,是溶液呈堿性,且Mn(OH)2也需在堿性環(huán)境中存在,故過程Ⅰ中,反應(yīng)的離子方程式為,D錯誤;
故答案為:C。
二、非選擇題 (本題共5小題,1-3題每題10分,4-5題每題11分,共52分)
17.(2022·上海崇明·統(tǒng)考二模)Cl2、SO2、NOx都是化工生產(chǎn)中的重要氣體,均可用氨水或NaOH溶液處理,防止污染空氣。請回答下列問題:
(1)以上氣體所含元素原子中,未成對電子最多的原子是_______(填元素符號),S原子中能量最高電子的電子云形狀為_______。
(2)化工廠可用濃氨水來檢驗Cl2是否泄漏(已知3Cl2+8NH3→6NH4Cl+N2),當有少量Cl2泄漏時,可以觀察到的現(xiàn)象是_______,若反應(yīng)中有0.08ml的氨氣被氧化,則有_______m1電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。
(3)①若用熱燒堿溶液吸收Cl2氣反應(yīng)后的混合溶液中,含NaCl、NaClO和NaClO3物質(zhì)的量比值為n:1:1,則n=_______。
②SO2是形成酸雨的主要原因,取某化工區(qū)空氣樣本用蒸餾水處理,檢測所得溶液,所含離子及其濃度如下:
根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算,檢測的溶液pH=_______。
(4)NO2是燃油汽車尾氣中的主要污染物之一。
①在催化劑和加熱條件下,NO2與NH3可反應(yīng)生成無害物質(zhì),請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
②實驗室可用燒堿溶液吸收NO2和NO,(已知2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,NO2+NO+2NaOH→2NaNO2+H2O),當消耗100mL0.5m1?L-1的燒堿溶液時,共吸收混合氣體_______L(標準狀態(tài))。
【答案】(1) N 紡錘形
(2) 出現(xiàn)白煙 0.24
(3) 6 4
(4) 6NO2+8NH37N2+12H2O 1.12
【詳解】(1)Cl、S、O、N四種元素未成對電子分別為1、2、2、3,則未成對電子最多的原子是N,S原子中能量最高電子所在能級是3p,其電子云形狀為啞鈴形,故答案為:N;啞鈴形;
(2)由于Cl2與NH3反應(yīng)生成NH4Cl,所以當有少量Cl2泄漏時,可以觀察到的現(xiàn)象是有白煙生成,每有8個氨氣參加反應(yīng),有2個被氧化,生成1個N2,轉(zhuǎn)移6個電子;若反應(yīng)中有0.08ml的氨氣被氧化,有3×0.08ml=0.24ml電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,故答案為:有白煙生成;0.24;
(3)①熱燒堿溶液吸收Cl2時,生成NaCl得到電子,生成NaClO和NaClO3失去電子,利用得失電子守恒可知,n=1+5=6,則n=4,故答案為:6;
②溶液中陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負電荷總數(shù),則6×10-6+4×10-6+2×10-5+a=2×4×10-5+2×10-5+3×10-5,a=10-4,pH=4,故答案為:4;
(4)①在催化劑和加熱條件下,NO2與NH3可反應(yīng)生成無害物質(zhì)N2和H2O,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:6NO2+8NH37N2+12H2O,故答案為:6NO2+8NH37N2+12H2O;
②由于燒堿溶液吸收NO2和NO生成NaNO2和NaNO3,利用氮元素和鈉元素相等可知,當消耗100mL0.5ml·L-1的燒堿溶液時,共吸收混合氣體0.1L×0.5ml·L-1×22.4L/ml=1.12L,故答案為:1.12。
18.(2022·江蘇揚州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。
(1)工業(yè)上利用克勞斯法將轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)回收。該法首先將部分燃燒轉(zhuǎn)化為,然后再將與剩余的混合。為實現(xiàn)硫的最大回收,用于燃燒的和剩余的的物質(zhì)的量之比為_______。
(2)化學(xué)反應(yīng)循環(huán)制氫的原理如題圖所示,按圖示方法制氫,理論上,可制得_______。
(3)活性炭(多孔性活性炭為載體的)是一種高效、可再生的脫硫劑??捎糜诿摮龤怏w。活性炭,脫除后所得的含硫產(chǎn)物為、和。其脫除原理如下:
①;
②和反應(yīng)生成的化學(xué)方程式為_______。
(4)時,將一定比例和的混合氣體以一定流速通過裝有一定質(zhì)量的活性炭脫硫劑的反應(yīng)器。調(diào)節(jié)脫硫劑中,測得隨時間變化的曲線如題圖所示。、分別為反應(yīng)器入口氣和出口氣中的含量。
①從實驗結(jié)果看,合適的比值為_______。
A. B. C. D.
②當脫硫劑中含有時,內(nèi),均為0的原因是_______。
③當時,測得時所用的時間為;當時,測得時所用的時間為;小于的原因可能是_______。
【答案】(1)
(2)2
(3)
(4) C 活性炭吸附;與反應(yīng),通入的氣體被活性炭完全吸收 活性炭質(zhì)量減少,吸附的的量減少;的量增多,與反應(yīng)的的量增加,且前者的影響大于后者。與反應(yīng)的的量增加,導(dǎo)致生成的、、的質(zhì)量增多,覆蓋在脫硫劑表面,影響反應(yīng)的進一步進行,也影響活性炭的吸附性能。(“堵塞活性炭的管道,降低了活性炭的吸附能力”也可)
【分析】(1)中根據(jù)燃燒反應(yīng)及生成硫的反應(yīng)之間的橋梁二氧化硫進行判斷;(2)根據(jù)流程中四個反應(yīng)加合后的總反應(yīng)進行判斷;(3)根據(jù)已知反應(yīng)的特點利用守恒法進行判斷;(4)根據(jù)圖象中信息進行判斷選擇,利用圖象中及反應(yīng)的特點進行推測反應(yīng)的量對產(chǎn)物的影響;
【詳解】(1)根據(jù)反應(yīng)2H2S+3O22SO2+2H2O,2H2S+SO2=3S+2H2O,假設(shè)第一反應(yīng)生成二氧化硫為2ml,則在第二反應(yīng)中消耗硫化氫4ml,故整個過程第一反應(yīng)消耗硫化氫為2ml,即燃燒消耗2ml,剩余4ml,物質(zhì)的量之比為1:2,故答案為1:2;
(2)根據(jù)流程中總反應(yīng)為H2S+O2+2H2O==2H2+H2SO4故每消耗1ml硫化氫生成氫氣是2ml,故答案為2;
(3)根據(jù)元素原子守恒及元素化合價升降守恒配平得:;
(4)①在反應(yīng)30分鐘后,的比值為1:1時,出來的硫化氫與進入的硫化氫比值最小,故選擇C。
②當脫硫劑中含有時,內(nèi),活性炭吸附;與反應(yīng),通入的氣體被活性炭完全吸收,故答案為:活性炭吸附;與反應(yīng),通入的氣體被活性炭完全吸收;
③變?yōu)闀r,活性炭質(zhì)量減少,吸附的的量減少;的量增多,與反應(yīng)的的量增加,且前者的影響大于后者。與反應(yīng)的的量增加,導(dǎo)致生成的、、的質(zhì)量增多,覆蓋在脫硫劑表面,影響反應(yīng)的進一步進行,也影響活性炭的吸附性能,故答案為:活性炭質(zhì)量減少,吸附的的量減少;的量增多,與反應(yīng)的的量增加,且前者的影響大于后者。與反應(yīng)的的量增加,導(dǎo)致生成的、、的質(zhì)量增多,覆蓋在脫硫劑表面,影響反應(yīng)的進一步進行,也影響活性炭的吸附性能。
【點睛】此題考查氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用,根據(jù)守恒法計算物質(zhì)之間的關(guān)系,利用圖象信息及實驗?zāi)康倪x擇相應(yīng)他反應(yīng)條件。
19.(2022·上海嘉定·統(tǒng)考一模)目前我國鋰電池的產(chǎn)量占全球份額接近80%。(磷酸亞鐵鋰)是鋰離子電池的一種電極材料,可通過下列方法制備:
方法一:
(1)配平上述反應(yīng)方程式_____;該反應(yīng)的還原劑是_______,每生成15.8g,轉(zhuǎn)移_______個電子。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為_______。若在容積不變的容器中,上述反應(yīng)達到平衡時,一氧化碳的濃度為,再充入bml一氧化碳,則平衡向_______方向移動,保持溫度不變,達到新平衡時,一氧化碳的濃度為_______。
(3)一定溫度下,在2L密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)。反應(yīng)進行到20min時,容器內(nèi)固體的質(zhì)量減少了2.8g,則0~20min內(nèi)一氧化碳的平均反應(yīng)速率是_______。
(4)Fe原子的核外電子排布式為,F(xiàn)e原子有_______種不同能量的電子。電池材料涉及到的主族元素原子半徑從大到小的順序為_______;做_______(“正極”、“負極”)材料。
方法二:可以通過、與LiOH溶液發(fā)生共沉淀反應(yīng),所得沉淀經(jīng)80℃真空干燥、高溫成型而制得。
(5)共沉淀反應(yīng)投料時,不將和LiOH溶液直接混合,其原因是_______。
【答案】(1) 2FePO4(s)+Li2CO3(s)+2C(s)2LiFePO4(s)+3CO(g) C 1.204×1023
(2) K=c3(CO) 逆 aml?L-1
(3)0.0025ml/(L?min)
(4) 7 Li>P>O 正極
(5)防止形成更易被氧化的氫氧化亞鐵(或亞鐵離子在堿性條件下更易被氧化)
【詳解】(1)反應(yīng)中Fe元素化合價從+3降低為+2,碳酸鋰中碳元素化合價從+4價降低到+2價,F(xiàn)ePO4、Li2CO3均是氧化劑,C的化合價從0升高為+2,碳是還原劑,根據(jù)得失電子守恒可知反應(yīng)中轉(zhuǎn)移4個電子,依據(jù)原子守恒可知配平后的方程式為2FePO4(s)+Li2CO3(s)+2C(s)2LiFePO4(s)+3CO(g);15.8g的物質(zhì)的量是0.1ml,每生成2mlLiFePO4,轉(zhuǎn)移4ml電子,所以每生成0.1mlLiFePO4,轉(zhuǎn)移0.2ml即0.2ml×6.02×1023/ml=1.204×1023個電子;
(2)方程式中只有CO為氣體,則平衡常數(shù)K=c3(CO);CO濃度增大,平衡逆向移動,由于溫度不變,則平衡常數(shù)不變,達到平衡時,濃度不變,仍為aml?L-1;
(3)反應(yīng)進行到20min時,容器內(nèi)固體的質(zhì)量減少了2.8g,說明生成2.8gCO,則c(CO)==0.05ml/L,v=0.05ml/L÷20min=0.0025ml/(L?min);
(4)Fe原子的核外電子排布式為,分別有1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s軌道,所以Fe原子有7種不同能量的電子。電池材料涉及到的元素有Li、Fe、P、O四種元素,其中Li、P、O屬于主族,鋰雖然位于第二周期,但原子半徑大于磷的,所以其原子半徑從大到小的順序為Li>P>O;鋰電池中鋰作負極,所以做正極材料。
(5)(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合,易生成氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵不穩(wěn)定,易被氧化而生成氫氧化鐵,故答案為:防止形成更易被氧化的氫氧化亞鐵(或亞鐵離子在堿性條件下更易被氧化)。
20.(2022·上海金山·統(tǒng)考一模)Ⅰ.(H-O-O-H)既有氧化性又有還原性,其中氧處于中間價態(tài)。完成下列填空:
(1)是二元弱酸,則的第一步電離方程式為_______。
(2)已知:,結(jié)構(gòu)如圖所示,該反應(yīng)_______(選填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng),理由是_______。
(3)少量催化分解的反應(yīng)分兩步進行,第一步:;寫出第二步反應(yīng)的離子方程式。_______
Ⅱ.稱取1.023g()加入20.0mL酸化后定容至100mL,取出10.00mL用的滴定至終點,消耗24.34mL。
已知:①
②(未配平)
(4)配平離子方程式。_______
(5)實驗所需的定量儀器有電子天平、量筒、_______。
(6)滴定終點的現(xiàn)象為溶液變?yōu)開______色,且30s不變色。理論上消耗_______mL,實驗過程操作正確,產(chǎn)生誤差的原因可能是_______。
【答案】(1)
(2) 不是 反應(yīng)中沒有元素化合價改變
(3)
(4)
(5)100mL容量瓶、酸式滴定管
(6) 紅 生成的氧氣部分參與了反應(yīng)
【分析】配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,所需的步驟有計算、稱量、溶解(冷卻)、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼簽;
滴定實驗的步驟是:滴定前的準備:滴定管:查漏→洗滌→潤洗→裝液→調(diào)液面→記錄,錐形瓶:注液體→記體積→加指示劑;滴定:眼睛注視錐形瓶溶液顏色變化;終點判斷:記錄數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)處理:通過數(shù)據(jù)進行計算;
【詳解】(1)是二元弱酸,則會分步電離,的第一步電離方程式為;
(2)中氧為-2價,則鉻為+6價;在中,由圖可知,存在2個過氧根、1個-2價氧,鉻化合價也為+6;過氧化氫中過氧根和鉻結(jié)合,化合價沒有改變;故反應(yīng)中沒有元素化合價改變,不是氧化還原反應(yīng);
(3)催化分解反應(yīng)生成氧氣,則第二步會生成錳離子、水、氧氣,;
(4)反應(yīng)中錳元素化合價由+7變?yōu)?2,過氧化氫中氧元素化合價由-1變?yōu)?,根據(jù)電子守恒和質(zhì)量守恒配平為,;
(5)取1.023g()加入20.0mL酸化后定容至100mL,需要使用100mL容量瓶;使用高錳酸鉀溶液滴定需要使用酸式滴定管;故實驗所需的定量儀器有電子天平、量筒、100mL容量瓶、酸式滴定管;
(6)高錳酸鉀溶液為紅色,故滴定終點的現(xiàn)象為溶液變?yōu)榧t色,且30s不變色。已知:①,②,則,理論上消耗的體積為,實驗過程操作正確,實際消耗24.34mL,氧氣具有氧化性,產(chǎn)生誤差的原因可能是生成的氧氣部分參與了反應(yīng)導(dǎo)致高錳酸鉀用量減小。
21.(2023·四川綿陽·二模)錳酸鋰是一種鋰電池的正極材料。工業(yè)上以方錳礦(主要成分為,還含有少量的)為原料制備錳酸鋰的流程如下:
己知:I.時,相關(guān)物質(zhì)的如下表:
II.時,電離常數(shù)
III.離子濃度低于時即為沉淀完全
回答下列問題:
(1)寫出步驟①溶于稀疏酸時雜質(zhì)反應(yīng)的離子方程式___________。
(2)濾渣1的成分是_____(填化學(xué)式);步驟②加入的目的是____。
(3)步驟③加入目的是除去雜質(zhì)離子,若溶液中濃度為,要確保雜質(zhì)離子沉淀完全,同時不降低產(chǎn)品產(chǎn)率,步驟③調(diào)控的范圍應(yīng)該為_______。反應(yīng)的平衡常數(shù)________。
(4)“離子交換”步驟和“洗脫”過程是利用反應(yīng):(是氫型交換樹脂)的平衡移動將進一步提純,為了提高洗脫效率,又不引入其他雜質(zhì),淋洗液應(yīng)選用_____。
(5)步驟④反應(yīng)未見氣體生成,則該反應(yīng)留存在濾液3中的產(chǎn)物有___________(填化學(xué)式)。
(6)步驟⑤反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
【答案】(1)
(2) 將氧化為
(3) 5~8
(4)
(5)
(6)
【分析】由題給流程可知,方錳礦用稀硫酸酸溶時,金屬氧化物與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,二氧化硅不與稀硫酸反應(yīng),過濾得到含有硫酸鈣、二氧化硅的濾渣1和含有可溶性硫酸鹽的濾液1;向濾液1中加入二氧化錳將溶液中亞鐵離子氧化為鐵離子后,加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH,將溶液中鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,過濾得到含有氫氧化鐵、氫氧化鋁的濾渣2和含有硫酸錳的濾液2;濾液2經(jīng)離子交換、淋洗滌液洗脫后,加入碳酸銨溶液將溶液中的錳離子轉(zhuǎn)化為堿式碳酸錳沉淀,過濾得到堿式碳酸錳和濾液3;堿式碳酸錳和碳酸鋰在高溫條件下在空氣中煅燒制得錳酸鋰。
【詳解】(1)步驟①中四氧化三鐵溶于稀硫酸發(fā)生的反應(yīng)為四氧化三鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水,反應(yīng)的離子方程式為,故答案為:;
(2)由分析可知,濾渣1的成分為硫酸鈣、二氧化硅;加入二氧化錳的目的是將溶液中亞鐵離子氧化為鐵離子,故答案為:;將氧化為;
(3)由分析可知,加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH的目的是將溶液中鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,而錳離子不轉(zhuǎn)化為氫氧化錳沉淀,由氫氧化鋁的溶度積可知,溶液中氫氧根離子不小于=1×10—9ml/L,由氫氧化錳的溶度積可知溶液中氫氧根離子濃度不大于=1×10—6ml/L,則溶液的pH范圍為5~8;由方程式可知,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=====,故答案為:5~8;;
(4)由方程式可知,為了提高洗脫效率,又不引入其他雜質(zhì),淋洗液應(yīng)選用稀硫酸可以增大溶液中的氫離子濃度,使平衡向逆反應(yīng)方向移動,有利于將錳離子進一步提純,故答案為:;
(5)步驟④反應(yīng)未見氣體生成說明反應(yīng)留存在濾液3中的產(chǎn)物為硫酸銨和碳酸氫銨,故答案為:;
(6)由分析可知,步驟⑤發(fā)生的反應(yīng)為堿式碳酸錳和碳酸鋰在高溫條件下在空氣中煅燒生成錳酸鋰、二氧化碳和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故答案為:。
選項
陳述I
陳述II
A
用溶液刻蝕銅質(zhì)電路板
氧化性:
B
用作呼吸面具的氧氣來源
能氧化
C
用除去廢水中的和
具有還原性
D
用石灰乳脫除煙氣中的
具有氧化性
離子
Na+
K+
NH
H+
SO
NO
Cl-
濃度/(ml·L-1)
6×10-6
4×10-6
2×10-5
a
4×10-5
2×10-5
3×10-5
物質(zhì)
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