备战高考化学专题题库∶氧化还原反应的综合题及答案解析

1、备战高考化学专题题库：氧化还原反应的综合题及答案解析一、高中化学氧化还原反应1. Na2s2O4 （连二亚硫酸钠）是易溶于水，不溶于甲醇的白色固体，在空气中极易被氧化，是一种还原性漂白剂。制取Na2s2O4的方法很多，（1）在碱性溶液中用 NaBH4还原NaHSO3法制备Na2s2O4的反应原理为：NaBH4 NaHSO3 NaOH Na2s2O4 NaBO? H2O （未配平）反应装置如图所示：实验开始及整个过程中均需通入N2,其目的是制备过程中温度需控制在1045C,采用水浴加热的主要优点是为使NaHSO3尽可能完全被还原，加入三口烧瓶中的反应液，应控制n NaHSO33n NaBH4用H

2、COONa还原SO2制备Na2s2O4的装置（夹持加热仪器略）如下:城气处.抑Ht lXiMil. Ki.CO, 羯Hi iq. ci roti装置a烧瓶中发生反应的化学方程式为 装置b用于净化sO2,适宜的试剂是 装置c在7083c生成Na2s2。4并析出，同时逸出 C02,该反应的化学方程式为,加入CH30H的目的是；利用反 应后的浊液分离提纯 Na2s2O4需经过的操作为【答案】排出装置内空气，使反应在无氧状况下进行使反应液均匀受热小于8:1 (或<8)Na2SO3 2HCl 2NaCl H2O SO2饱和 NaHSO3 溶液2HCOONa 4SO2 Na2cO3 2Na 2S2O

3、4 H2O 3CO2 降低 Na2S2O4 的溶解度过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥【解析】【分析】Na2s2O4在空气中极易被氧化，通入 此其目的是排出装置内空气；采用水浴加热的主要优点是使反应液均匀受热；NaBH4 NaHSO3 NaOHNa2s2O4 NaBO2 H2O ,根据得失电子守恒可知,n NaHSO3二8；n NaBH4(2)装置a烧瓶中发生Na2SQ与盐酸反应生成 SQ的反应；生成的SQ气体中含有HCl气体，根据性质选择除杂溶液；装置c在7083C HCOONa和SO2、NazCOs反应生成Na2s2O4并析出，同时逸出CO2； Na2s2O4不溶于甲酉I,加入 CH 30H可

4、降低Na2s2O4的溶解度；利用反应后的浊 液分离提纯Na2s2O4需重结晶。【详解】(1)Na2s2O4在空气中极易被氧化，实验开始及整个过程中均需通入N2,其目的是排出装置内空气，使反应在无氧状况下进行；制备过程中温度需控制在 1045C,采用水浴加热的主要优点是使反应液均匀受热； 根据得失电子守恒配平方程式，NaBH4 8NaHsO3=4Na2s2。4 NaBO2 6H2O,n NaHsO3n NaBH4=8,为使NaHsO3尽可能完全被还原，加入三口烧瓶中的反应液，应控制n NaHsO3<8；n NaBH4(2)装置a烧瓶中发生反应的化学方程式为Na?sO3 2HCl 2NaCl

5、 H2O sO?；生成的sQ气体中含有HCl气体，除杂适宜的试剂是饱和NaHsO3溶液；装置c在7083 c生成Na2s2O4并析出，同时逸出 CO2,化学方程式为2HCOONa 4sO2 Na2CO3 2Na 2s2O4 H2O 3CO2 ； Na2s2O4 不溶于甲醇，加入CH30H的目的是降低Na2s2O4的溶解度；禾1J用反应后的浊液分离提纯Na2s2O4需经过的操作为过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥。2.钠酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂，在水中缓慢分解，遇沸水或酸则迅速分 解。某兴趣小组设计实验制取钠酸钠并探究其应用。回答下列问题：I .制取铀酸钠制取装置如图(加热和夹持仪

6、器已略去)，部分物质性质如下:物质NaBiO3Bi(OH)3性质不溶于冷水，浅黄色难溶于水；白 色(1) B装置用于除去HCl,盛放的试剂是 一；(2) C中盛放Bi(OH)3与NaOH混合物，与C12反应生成NaBiO3,反应的离子方程式为,(3)当观察到 (填现象)时，可以初步判断 C中反应已经完成；(4)拆除装置前必须先除去烧瓶中残留C12以免污染空气。除去 C12的操作是 ；(5)反应结束后，为从装置 C中获得尽可能多的产品，需要的操作有一；n.钠酸钠的应用 检3Mn2+(6)往待测液中加入钠酸钠晶体，加硫酸酸化，溶液变为紫红色，证明待测液中存在Mn2+。产生紫红色现象的离子方程式为

7、；某同学在较浓的 MnSO4溶液中加入钠酸钠晶体，加硫酸酸化，结果没有紫红色出现，但观察到黑色固体(MnO2)生成。产生此现象的离子反应方程式为。m .产品纯度的测定。)取上述NaBiO3产品wg,加入足量稀硫酸和 MnSO4稀溶液使其完全反应，再用cmol L-1 的 H2c2O4标准溶液滴定生成的 MnO4-(已知：H2c2O4+MnO4-CO2+Mn2+H2O,未配平)，当溶液紫红色恰好褪去时，消耗 vmL标准溶液。该产品的纯度为 (用含w、c、v的代数式表示)。【答案】饱和食盐水Bi(OH)3+3OH-+Na+Cl2=NaBiO3+2C+3H2O C中白色固体消失(或黄色不再加深)关闭

8、Ki、K3,打开K2在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2O 3Mn2+2MnO4-+2H2O=5MnO2 J +4H280CV 10-3wX 100喊0.28cvx 100喊28cv用浓HCl和MnO2反应制备Cl2,其中混有挥发出来的HCl,要用饱和食盐水出去，然后利用Cl2的强氧化性在碱性条件下将Bi(OH)3氧化成NaBiO3；利用Mn2+的还原性将NaBiO3还原而Mn2+被氧化成紫红色溶液 MnO4-来检验NaBiQ的氧化性；实验结束后Cl2有毒，要除去，做法是打开三颈烧瓶的NaOH溶液，使其留下和氯气反应；Na

9、BiO3纯度的检测利用NaBiO3和Mn 2+反应生成Mn。，MnO4-再和草酸反应来测定，找到 NaBiQ、Mn2+、MnO4、草酸四种物质之间的关系，在计算即可。【详解】(1)除去氯气中混有的 HCl,用饱和食盐水，故答案为：饱和食盐水；(2)反应物为Bi(OH)3、Cl2和NaOH混合物，+3价的Bi被氧化成NaBiO3, Cl2被还原成Cl- ,根据原子守恒还有水生成，所以反应为：Bi(OH)3+3OH+Na+C2=NaBiO3+2C+3H2O,故答案为：Bi(OH)3+3OH-+Na+Cl2=NaBiO3+2C+3H2O;(3) C中反应已经完成，则白色的Bi(OH)3全部变为了黄色

10、的 NaBiO3,故答案为：C中白色 固体消失(或黄色不再加深)；(4)从图上来看关闭 Ki、K3,打开K2可使NaOH留下与氯气反应，故答案为：关闭Ki、K3,打开K2；(5)由题意知道 NaBiO3不溶于冷水，接下来的操作尽可能在冰水中操作即可，操作为： 在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干(6)往待测液中加入钠酸钠晶体，加硫酸酸化，溶液变为紫红色，证明待测液中存在Mn2+,说明铀酸钠将 Mn2+氧化成MnO4-,因为是酸性条件，所以钠酸钠被还原成Bi3+,据此写方程式并配平为 5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7

11、H2O,故答案为：5NaBiO3+2Mn2+14H+=5Bi3+2MnO4-+5Na+7H2O;由题意可知，Mn2+过量，钠酸钠少量，过量的Mn2+和MnO4-发生反应生成了黑色的MnO2,反应方程式为 3Mn2+2MnO4-+2H2O=5MnO2J +4H 故答案为：3Mn2+2MnO4- +2H2O=5MnO2 J +4H+；(7)根据得失电子守恒找出关系式为：5NaBiO32Mn2+2MnO4-5H2c2。4,计算钠酸钠理论产量：5NaBiO3 5H2c2O41400g 5molm（理论）cv 103 mol解得m (理论)0.28cvg=0.28CVg,所以纯度=Wg0.28cvx 1

12、00%二川 * 100%所以答案为:-3280cv 10x100喊02酗x 100喊些。(7)在复杂的纯度、产率等计算中，用得失电子守恒法找出各关键物质之间的关系，由此计算，可以事半功倍，如本题中的关系5NaBiO35H2c2O4,使复杂问题简单化了。3 .废水中过量的氨氮(NH3和NH4 )会导致水体富营养化。某科研小组用NaClO氧化法处理氨氮废水。已知： HCIO的氧化性比NaClO强；NH3比NH4更易被氧化；国家 相关标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在69 。(1)pH 1.25时，NaClO可与NH 4反应生成N?等无污染物质，该反应的离子方程式为(2)进水pH对氨氮去除率和出

13、水 pH的影响分别如图1和图2所示:法杵曜卡苒那进水串H图I进京pH图2进水pH在1.252.75范围内时，氨氮去除率随pH的升高迅速下降的原因是O进水pH在2.756范围内时，氨氮去除率随 pH的升高而上升的原因是 进水pH应控制在 左右为宜。为研究空气对 NaClO氢化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通人空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是 (填序号)a.O2的氧化性比NaClO弱 b.O2氧化氨氮速率比NaClO慢C.O2在废水中溶解度比较小d.空气中的N2进入废水中【答案】3ClO 2NH4 心 3Cl3H 2O 2H 随着pH的升高，NaClO含量增大，氧化性降低

14、，导致氨氯去除率下降随着pH的升高，氨氮废水中 NH3含量增大，而NH3比NH4更易被氧化 1.5 abc 【解析】 【分析】(1)pH=1.25时，NaClO可与NH4+反应生成N2等无污染物质，次氯酸根离子被还原为氯离子 和水，结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式；(2)进水pH为1.252.75范围内，氨氮去除率随 pH升高迅速下降是c(OH-)较大，抑制 NaClO水解，c(HClO)较小致氧化能力弱； 进水pH为2.756.00范围内氨氮去除率随 pH升高而上升，氨气含量增大氨氮易被氧 化；结合图象变化可知进水pH应控制在1.0左右；(3)其他条件不变，仅增加单位时间内

15、通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变，说明O2氧化氨氮速率比NaClO慢，比次氯酸钠氧化性弱，溶液中溶解的氧气少等原因。【详解】(1)pH=1.25时，NaClO可与NH4反应生成N2等无污染物质，次氯酸根离子被还原为氯离子，结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式：3ClO-+2NH4+=N2 T +3C1+2H+；(2)进水pH为1.252.75范围内，氨氮去除率随pH升高迅速下降的原因是：随着 PH升高，NaClO含量增大，氧化性能降低，导致氨氮去除率下降；进水pH为2.756.00范围内，氨氮去除率随pH升高而上升的原因是：随着 PH升高氨氮废水中氨气含量增大，氨氮更易被氧化

16、；进水pH应控制在1.50左右，氨氮去除率会较大；(3)研究空气对NaClO氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是：。2的氧化性比NaClO弱、O2氧化氨氮速率比NaClO慢、O2在溶液中溶解度比较小；故答案为：abc。4 .目前全世界的馍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。馍常用于各 种高光泽装饰漆和塑料生产，也常用作催化剂。碱式碳酸馍的制备：工业用电解馍新液(主要含NiSO4, NiCl2等)制备碱式碳酸馍晶体xNiCO3 - yNi(OH)2 - ZH2O,制备流程如图：电解锲新液(1)反应器中的一个重要反应为3

17、NiSO4+3Na2CQ+2H2O=NiCO3 2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X, X的化学式为。(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图，反应器中最适合的pH值为_。柒质含量整1SO4匕 2NaT 3O-N102pH内附蔺含中射端(3)检验碱式碳酸馍晶体洗涤干净的方法是测定碱式碳酸馍晶体的组成：NiO、CO2 和 H2O为测定碱式碳酸馍晶体xNiCOh yNi(OH)2 - ZH2O组成，某小组设计了如图实验方案及装 置：资料卡片：碱式碳酸馍晶体受热会完全分解生成实验步骤：检查装置气密性；准确称量3.77g碱式碳酸馍晶体xNiCOs . yNi(OH)2 . ZH2

18、O放在B装置中，连接仪器;打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气，分别称量装置 C D、E的质量并记录；打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气；分别准确称量装置 C、D、E的质量并记录;根据数据进行计算(相关数据如下表)装置C/g装置D/g装置E/g加热前250.00190.00190.00加热后251.08190.44190.00实验分析及数据处理：(4) E装置的作用_。(5)补充的实验操作 。(6)通过计算得到碱式碳酸馍晶体的组成_ (填化学式)。馍的制备：基产品Ni碱式微酶镁晶体过量脐(N小母" ftO)溶液操作*气体X和Y(7)写出制备Ni的化学方程式_。【答案】CQ 8.3取最后一次洗

19、涤液 少许，加入HCl酸化的BaC2溶液，若无沉淀 产生, 则证明沉淀已经洗涤干净吸收空气中的H2O和CC2关闭弹簧夹a,点燃酒精灯，观察到C中无气泡时，停止加热NiC。 2Ni(OH)2 4H2O2NiCO3 - 2Ni(OH)2 - 4H2O+3N2H4 - H2O=6Ni+3N2 T +2CO T +21H2O【解析】【分析】(1)根据元素守恒分析判断；(2)使各种杂质相对最少的 pH即为最适合的pH ;(3)反应后的滤液中含有硫酸钠，因此检验碱式碳酸馍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留；(4)根据实验目的和各个装置的作用分析；(5)根据实验目的和前后操作步骤分析；(6)先计算

20、生成水蒸气和 CO2的质量，再根据质量守恒确定化学式；(7)氧化还原反应中电子有得，必有失，根据化合价变化确定生成物，进而配平方程式。【详解】(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CQ+2H2O=NiCQ 2Ni(OH)2+3Na2SC4+2X,反应前Ni原子共3个、S原子共3个、O原子共23个、Na原子6个、C原子3个、H原子4个， 反应后现有：Ni原子3个、S原子共3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1个、H 原子4个，少O原子4个，C原子2个，而这些微粒包含在 2个X分子中，所以X的化学 式为CC2,故答案为：CC2 ;(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件，根据

21、图可知，在 pH=8.3时，各种杂质相对最 少，所以反应器中最适合的pH 8.3,故答案为：8.3 ；(3)反应后的滤液中含有硫酸钠，因此检验碱式碳酸馍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留，故答案为：取最后一次洗涤液少许，加入HCl酸化的BaC2溶液，若无沉淀产生，则证明沉淀已经洗涤干净；(4)C装置用来吸收碱式碳酸馍晶体受热分解产生的H2O, D装置用来吸收碱式碳酸馍晶体受热分解产生的 CQ, E装置可以防止空气中的 H2O和CC2进入D装置中，影响实验数据 的测定，故答案为：吸收空气中的 H2O和CO2；(5)步骤反应前左侧通空气是为了排尽装置中原有的CQ和水蒸气，避免装置内的CQ

22、和水蒸气造成数据干扰，排空气后，应该开始进行反应，因此步骤的操作为关闭弹簧夹a,点燃酒精灯，观察到 C中无气泡时，说明固体分解完全，停止加热；步骤再打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气，将装置中残留的CQ和水蒸气全部赶入 C、D装置，被完全吸收，故答案为：关闭弹簧夹a,点燃酒精灯，观察到C中无气泡时，停止加热；(6)水的质量为251.08g-250g=1.08g , CO2的质量为190.44g-190g=0.44g ,由于发生的是分解 反应，所以生成的 NiO的质量为3.77g-1.08g-0.44g=2.25g ,则分解反应中水、二氧化碳和NiO的系数比(也就是分子个数比)为即:=6:1:3,

23、1.08g . 0.44g . 2.25g18g/mol 44g/mol 75g/molz=4xNiCO3%Ni(OH)2ZH2O LAJ . 6H20T +CQ T +3NiO,根据元素守f可得可得x=1, y=2,即 xNiCO30Ni(OH)2?zH2O 中 x:y:z 的值 1:2:4,故答案为： NiCO3 2Ni(OH)2 4H2。;(7)NiCO3 2Ni(OH)2 4H2O与N2H4 H2O反应生成Ni, Ni元素得电子，被还原，同时还生成气体X和Y,由第(1)问知X为C6,氧化还原反应有得电子，必有失电子的物质，由此判断另一种气体为N2,根据得失电子守恒、元素守恒配平制备Ni

24、的化学方程式，故答案为:2NiCO3 2Ni(OH)2 4H2O+3N2 H4 H2O=6Ni+3N2 T +2CQT +2IH2O。5.实验室用图所示装置制备 KClO溶液，并通过 KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高 效水处理剂KzFeO4 .已知K?FeO4具有下列性质 可溶于水、彳溶于浓 KOH溶液， 在0c 5c、强碱性溶液中比较稳定， 在Fe3和Fe(OH) 3催化作用下发生分解， 在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成 Fe(OH) 3和O2。IEI1»(1)装置A中KMn04与盐酸反应生成 MnCl 2和CI2 ,其化学方程式为 ,装置B 的作用是。(2)C1

25、2和KOH在较高温度下反应生成 KClO 3,试写出该反应的离子方程式 。(3)制备K?FeO4时，KC1O饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为：在搅拌下，将Fe(NO 3)3饱和溶液缓慢滴加到 KC1O饱和溶液中。理由是。2(4)已知pH 11时Zn(OH) 2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH) 4.下表列出了几种离子 生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为19moi L 1计算)。开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9实验中可选用的试剂：30%HzO2、1.0moi L1HNO3、1.0mo1 L 1NaOH.由某硫酸

26、锌溶液(含Fe2、Fe3杂质)制备ZnO的实验步骤依次为：过滤、洗涤、干燥； 900 c煨烧。【答案】2KMnO 4+16HCl=2KCl+2MnCl 2+5C1 2T +8H2O 除去 Cl2 中的 HCl V3cl2 6OH -5ClClO3 3H2O K2FeO4在Fe3作用下会分解向硫酸锌溶液中232加入适量30%H2O2,使其充分反应 滴加1.0mol L1NaOH ,调节溶液pH约为5(或 3.2 pH 5.9),使F4沉淀完全向滤液中滴加i.Omol L 1NaOH ,调节溶液pH约为10(或8.9 pH 11),使Zn2沉淀完全【解析】 【分析】根据实验装置图可知，A装置中用高

27、镒酸钾与盐酸反应制得氯气，氯气中有挥发出的来的 氯化氢，所以B装置中饱和食盐水是除去氯气中的氯化氢，装置C中用氯气与氢氧化钾溶液应制得次氯酸钠，反应的尾气氯气用氢氧化钾吸收。【详解】1 KMnO4具有强氧化性，将盐酸中氯离子氧化为 Cl2,反应还有水生成，所以化学方程 式为：2KMnO 4+16HCl=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2 T +8H2O,由于盐酸易挥发，制备的氯气中含有 HCl,应饱和食盐水吸收 HCl除去，故答案为：2KMnO 4+16HCl=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2 T +8H2O;除去 C 中的 HCl;2 Cl2和KOH在较高温度下反应生成 KClO 3,

28、反应的离子方程式为 V3Cl2 6OH 5ClClO3 3H2O,故答案为：V3Cl2 6OH 5ClClO3 3H2O；3由题意可知KzFe。4在Fe3和Fe(OH) 3催化作用下发生分解，则 KClO饱和溶液与 Fe(NO 3 )3饱和溶液的混合方式为：在搅拌下，将Fe(NO 3 )3饱和溶液缓慢滴加到 KClO饱和溶液中，故答案为：KzFeO,在Fe3作用下会分解；4根据表中阳离子沉淀的 PH可知，由除去铜的滤液制备 ZnO的实验步骤依次为：向 滤液中加入30%H 2O2,使其充分反应，目的使 Fe2转化完全为Fe3 ,加氢氧化钠溶 液，控制PH在4左右，使Fe3沉淀完全，过滤，向滤液中

29、滴加 1.0mol L1NaOH , 调节溶液PH约为10(或8.9 pH 11), 使Zn2沉淀完全，过滤、洗涤、干燥， 900c煨烧。故答案为：向硫酸锌溶液中加入适量30% H2O2,使其充分反应；滴加1.0 mol L 1NaOH ,调节溶液pH约为5(或3.2 pH 5.9),使Fe3沉淀完全；向 滤液中滴加1.0 mol L1NaOH ,调节溶液pH约为10(或8.9 pH 11),使Zn2沉淀完全。【点睛】根据实验装置图可知， A装置中用高镒酸钾与盐酸反应制得氯气，氯气中有挥发出的来的 氯化氢，所以B装置中饱和食盐水是除去氯气中的氯化氢，装置C中用氯气与氢氧化钾溶液应制得次氯酸钠，

30、反应的尾气氯气用氢氧化钾吸收，以此解答该题。6.某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：(一)制取氧化铜往盛有一定量 CuC2溶液的烧杯中逐滴加入 NaOH溶液，直至不再产生沉淀，然后将烧杯 中的物质转移到蒸发皿中，加热至沉淀全部变为黑色。将步骤所得的黑色沉淀过滤、洗涤，晾干后研细备用。(1)在实验过程中，若未加入 NaOH溶液，直接将 CuC2溶液转移到蒸发皿中加热，最后 也能得到黑色沉淀，试分析其原因 。(2)写出检验步骤中沉淀是否洗涤干净的操作 。(二)为证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化镒的催化效果进行比较，用下图装置进行实验，每次实验时均收集 25m

31、l气体，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验数据见 下表：实验序号KCQX其他物质质量待测数据1.2g无其他物质a1.2gCuO 0. 5gb1.2gMnO20. 5gc(3)写出氯酸钾分解反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目O(4)上述实验中的“待测数据”是指 。(5)图中量气装置 B由干燥管、乳胶管和 50mL滴定管改造后组装面成，此处用滴定管是(填“酸式”或“碱式”)滴定管。(6)若实验证明氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化镒差，请结合上表的实验效果数据，在坐标图中分别画出使用CuO、MnO2作催化剂时产生氧气的体积 V(O2)随时间(t)变化的曲线(注明必要的标识)

32、。【答案】CuC2溶液中存在水解平衡 CuC2+ 2H2O=Cu(OH)2+ 2HC1,加热时HCl逸出使平衡不断右移，同时得到的Cu(OH)2受热分解生成 CuO取23mL最后的洗涤液于试管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入几滴硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净工=5 2KC； + 36T 收集25 mL气体所需的时间碱式得到lxd一V(O2)/tnL【解析】【分析】【详解】(1) CuC2是强酸弱碱盐会发生水解，CuC2溶液中存在水解平衡 CuC2+2H2Q-bCu(OH)2+ 2HC1,水解吸热，加热时 HCl逸出使平衡不断右移，同时得到的Cu(OH)2受热分解生成 CuO。(2)如果

33、没有洗涤干净则有NaCl杂质，检验是否有 C即可确定是否洗净，具体操作是:取23mL最后的洗涤液于试管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入几滴硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净。(3)用双线桥表示电子转移的方向和数目时，线桥要从反应物指向生成物的化合价发生改 变的同种元素，在线桥上要注明反应的得失电子数目，用双线桥表示氯酸钾分解的电子转 心 d, T移的方向和数目为：2KC1O： =2KC1 + 30”。僵 一(4)要比较反应的快慢需要反应的时间，因此待测数据是：收集 25 mL气体所需的时 间。(5)从图可以看出该滴定管没有活塞，所以是碱式滴定管。(6)反应测的是收集25 mL气体所需的时间

34、，所以气体的体积要相等，氧化铜加快氯酸 钾的分解效果比用二氧化镒差，所以用氧化铜做作催化剂所用的时间要多，产生氧气的体积V(O2)随时间(t)变化的曲线为:7. MnO2是制造干电池的主要原料之一，也是中学化学中常见的一种试剂。工业上Mn(NO3)2和KMnO4为原料制备 MnO2,其生产原理如下：用软镒矿(含MnO2和少量的Fe2O3、SiQ)和碳反应制得 MnO;再将MnO与稀硝酸反应，反应后经过滤、提纯、浓 缩，可制得50%的Mn(NO3)2溶液；在一定条件下，把 50%的Mn(NO3)2溶液滴加到KMnO4 溶液中，发生如下反应：3Mn(NO3)2+2KMnO4+2H2r 5MnO2

35、J +2KNQ+4HNO3,反应生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后得到MnO2oI、若将软镒矿和碳反应后的固体产物置于如图1所示的装置甲中，与稀硝酸反应，观察到装置乙中有红棕色气体产生。(1)写出甲中产生气体反应的化学方程式。(2)在制备MnO2的实验中要向反应混合液中不断滴加氨水，则氨水的作用是。n、有人提出用日光分解 KMnO4溶液的方法可制取 MnO2,反应方程式为：4KMnO4+2H2o2±4MnO2j +4KOH+3QT该反应中c (OH-)随时间的变化曲线如图 2所示,分析曲线的变化趋势，你认为形成该变化的原因是m、某兴趣小组通过实验研究MnO2的氧化性进行了一系列的研究。(

36、1)该小组设计了如下4个方案以验证 MnO2的氧化性，可行的是A.把MnO2固体加入到B.把MnO2固体加入到C 把MnO 2固体加入到FeSC4溶液中，再加入 KSCN溶液，观察溶液是否变红FeC3溶液中，再加入 KSCN溶液，观察溶液是否变红Na2SC3溶液中，再加入 BaC2观察是否有白色沉淀生成D.把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成(2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力，他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同，恒定实验温度在298K,设计如下对比试验。实验酸或碱现象A1 滴 0.2mol/LNaOH 溶液/、变色B1滴水缓慢变浅棕褐色C1滴

37、0.1mol/L硫酸溶液迅速变棕褐色该小组从上述对比实验中，可以得出的结论是。写出在MnO2迅速氧化的离子方程式O【答案】Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO T +2H2O 可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为 MnO2反应生成的MnO2对该反应起催化作用A酸性越强，MnO2氧化能力越强 MnO2+2I-+4H+= Mn2+I2+2H2O【解析】【分析】I、(1)软镒矿中含有少量 F&O3,在加热条件下与 C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO气体，为便于吸收氮氧化物，向乙中通入空气，空气中的氧气将NO氧化成NO2,使气体呈红棕色，丙中应盛 NaOH溶液等碱性物

38、质，吸收有毒气体NO2；(2)制备MnO2的实验中生成HNO3,加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为 MnO2；n、反应中c(OH-)在ti时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物起催化作用；出、(1) A中，通过溶液变红，可说明 MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+; B中，Fe3殁有还原性，MnO2不能表现氧化性； C中，不管是否将 SQ2-氧化，都产生白色沉淀；D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应。(2)从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；MnO2在酸

39、性溶液中氧化I-,生成Mn2+、I2和H2。【详解】I、(1)软镒矿中含有少量 Fe2O3,在加热条件下与 C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO气体。反应的方程式为 Fe+4HNQ=Fe(NO3)3+NOT +2H2O；答案为： Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NOT +2H2O；(2)制备MnO2的实验中生成HNO3,加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为 MnO2；答案为：可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；n、反应中c(OH-)在ti时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物MnO2起催化作用；答案为：

40、反应生成的MnO2对该反应起催化作用；出、(1) A中，通过溶液变红，可说明 MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+, A符合题意；B中，Fe3+ 没有还原性，MnO2不能表现氧化性，B不合题意；C中，不管是否将 SC32-氧化，都产生白色沉淀，C不合题意；D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应，D不合题意。故选A;(2)从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；答案为：酸性越强，MnO2氧化能力越强;MnO2在酸性溶液中氧化I-,生成Mn2+、I2和H2O,反应的离子方程式为 MnO2+2I-+4H+= Mn2+I2

41、+2H2O;答案为：MnO2+2I-+4H+= Mn2+I2+2H2。8.过氧硫酸氢钾复合盐( &SO4?KHSQ?2KHSQ)易分解，可用作漂白剂、NOx和SQ等的脱除剂。某研究小组制备过氧硫酸氢钾复合盐的流程如图所示。50 % KECK浓/酸 f 国。_狂同一四皿一 国囤一已知：浓硫酸与 h2O2反应，部分转化为过硫酸(化学式为H2SC5,是一种一元强酸)(1) H2SO5中硫元素的化合价为+6价，其中过氧键的数目为 ;工业上用过氧硫酸 氢钾复合盐溶液脱除 NC时，反应的离子方程式为 。(2)若反应物的量一定，在上述流程的转化”步骤中需用冰水浴冷却，且缓慢加入浓硫酸，其目的是。(3

42、) “结晶”操作中，加入 K2CQ即可获得过氧硫酸氢钾复合盐晶体，该过程的化学方程 式为。过氧硫酸氢钾复合盐产率(以产品含氧量表示) 随溶液pH和温度的变化关系如图所示，则该过程适宜的条件是 。同含轼病/%(4)产品中KHSC5含量的测定：取1.000g产品于锥形瓶中，用适量蒸储水溶解，加入5mL5%的硫酸和5mL25 %的KI溶液，再加入1mL淀粉溶液作指示剂，用 0.2000mol L-1硫代硫酸钠标准液滴定至终点，消耗标准液的体积为25.00mL。已知：2KHSQ+4KI + H2SC4 = 2也+ 3K2SC4+2H2O 也+ 2Na2s2O3 =Na2S4C6 + 2NaIE (C用

43、 滴定管盛装标准浓度的硫代硫酸钠溶液(填 甲”或2")。产品中KHSC5的质量分数为。【答案】1 3HSQ + 2NO+H2O = 3SQ2 + 2NO3 + 5H+防止浓硫酸与 H2O2溶液混合时放 出大量热使 H2O2 分解 5K2CC3+ 4H2SC5+ 4H2SC4 =2(K2SC4?KHSC4?2KHSC5) J + 5CC2 T +5H2O 控制pH在2.02.5之间，温度在 0c左右 乙 38.00%【解析】【详解】(1)H2SO5中硫元素的化合价为+6价，依据化合价的代数和为 0计算，有2个氧原子显-1价，所以过氧键的数目为 1。答案为1;工业上用过氧硫酸氢钾复合盐溶

44、液脱除NO时，反应的离子方程式为 3HSO5 +2NO + H2O =3SQ2 +2NO3 +5H+。答案为 3HSQ + 2NO+H2O = 3SQ2 + 2NO3 + 5H+(2)在“转化”步骤中，30%的H2O2溶液加入98%的浓硫酸中，相当于浓硫酸稀释，会放出大量的热，而H2O2受热易分解，所以需用冰水浴冷却，且缓慢加入浓硫酸。答案为：防止浓硫酸与H2O2溶液混合时放出大量热使 H2O2分解；(3) “结晶”操作中，加入 K2CO3即可获得过氧硫酸氢钾复合盐晶体，该过程的化学方程式为 5K2CQ+4H2SQ +4H2SO=2(K2SO?KHSOi?2KHSO) J + 5CO4 + 5

45、H2。答案为：5K2CO3+ 4H2SO5 + 4H2SO4 =2(K2SO4?KHSQ?2KHSQ) J + 5CO2 T + 5H2。从溶液pH看，过氧硫酸氢钾复合盐产率在2.02.5之间时最大；从温度看，过氧硫酸氢钾复合盐产率在0c左右最大，所以该过程适宜的条件是控制pH在2.02.5之间，温度在0c左右。答案为：控制 pH在2.02.5之间，温度在0c左右；(4) 硫代硫酸钠溶液呈碱性，应放在碱式滴定管内。答案为乙； 由反应 2KHSQ+4KI+H2SO4 = 2I2+3K2SO4+2H2O 和 l2+2Na2s2。3 =Na2$O6 + 2NaI 可得 出如下关系式：KHSQ 2Na

46、2s2。3n(Na2&O3)=0.2mol/L X0.025L=0.005mol , n(KHSQ)=0.0025mol.0.0025mol 152g /mol广品中KHSQ的质量分数为： 100% 38.00%1.000g答案为：38.00%。9. 2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贝献。(1)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlS2O6,还含有Fe。CaO、MgO等)制备钻酸锂(LiCoO2)的流程如图：鞫矿2网 Li岗一沆锹一 nr法的i跳酒幺闿灌沉淀削回答下列问题：锂辉石的主要成分为LiAlS2O6,其氧化物的形式为。为提高 酸化焙烧

47、”效率，常采取的措施是 。向浸出液”中加入CaCQ,其目的是除去 酸化焙烧”中过量的硫酸，控制 pH使Fe3+、 A13+完全沉淀，则 pH 至少为。(已知：，KspFe(OH)3=4.0 x-粘 KspAl(OH)3=1.0 x-粘 完全沉淀后离子浓度低于1 X ld)mol/L )。滤渣2”的主要化学成分为。 沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的（化学式）溶液。（2）利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电H £池，电池反应式为 LiCoQ+Q-LixC6+Lii-xCoO2其工作原理如图 2。下列关于该电池的说法正确的是（填字母）。图2A.过程1为放

48、电过程B.该电池若用隔膜可选用质子交换膜C.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度D.充电日LiCoO2极发生的电极反应为 LiCoO2-xe-=xLi+Lii-xCoO2E对废旧的该电池进行放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收（3） LiFePQ也是一种电动汽车电池的电极材料，实验室先将绿矶溶解在磷酸中，再加入氢氧化钠和次氯酸钠溶液反应获得FePQ固体。再将FePQ固体与H2QO4和LiOH反应即可获彳导LiFePQ同时获得两种气体。写出FePQ固体与H2C2O4和LiOH反应溶液获得 LiFePQ的化学方程式 。LiFePQ需要在高温下成型才能作为电极，高温成型时要加入

49、少量活性炭黑，其作用是O【答案】Li2O?Al2O3?4SiO2将矿石细磨、搅拌、升高温度4.7 Mg（OH）2和CaCQ Na2CO3CD 2LiOH+6HC2O4+2FePQ=2LiFePQ+7CO4 +5COT +7HO 与空气中的氧气反应，防止 LiFePQ中的Fe2液氧化【解析】【分析】锂辉石（主要成分为LiAlS2O6,还含有Fe。CaO、MgO等）为原料来制取钻酸锂（LiCoQ）,加 入过量浓硫酸酸化焙烧锂辉矿，之后加入碳酸钙除去过量的硫酸，并使铁离子、铝离子沉淀完全，然后加入氢氧化钙和碳酸钠调节pH沉淀镁离子和钙离子，过滤得到主要含锂离子的溶液，滤液蒸发浓缩得20%L2S,加入

50、碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂，洗涤后与CO3O4高温下焙烧生成钻酸锂；【详解】（1）硅酸盐改写成氧化物形式的方法如下：a.氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物一较活发金属氧化物一二氧化硅一水，不同氧化物间以 隔开；b.各元素的化合价保持不变，且 满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成；c、当计量数配置出现分数时应化为整数；锂辉石的主要成分为LiAlS2O6,根据方法，其氧化物的形式为Li2O?Al2O3?4SiO2 ；流程题目中为提高原料酸侵效率，一般采用的方法有：减小原料粒径（或粉碎）、适当增加酸溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次浸取等；本题中为酸化焙烧；硫酸的浓度已经最大，因此合理

51、的措施为将矿石细磨、搅拌、升高温度等；Al(OH)3的2大于Fe(OH的Ksp,那么保证A产完全沉淀即可达到目的；已知Al(OH)3的 Ksp=1XT03,所以当c(Al3+)=1 X 15mol/L时可认为铝离子和铁离子完全沉淀，此时c(OH-)=4.7；=mol/L=1 x -ftJmol/L , c(H+)=1 x 147mol/LpH=4.7,即pH至少为根据分析可知滤渣 2主要为Mg(OH)2和CaCQ；根据 沉锂”后形成L2CQ固体，以及大量生产的价格问题，该过程中加入的最佳沉淀剂为Na2CO3溶液；(2)A.电池反应式为 LiCoO2+C6脩；4？ LixC6+Lii-xCoO2

52、,由此可知，放电时，负极电极反应式为LixC5-xe-=xL+C3,正极电极反应式 Lii-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2,石墨电极为放电时的负极，充电时的阴极，故 A错误；B.该电池是利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性而制作，故B错误；C.石墨烯电池利用的是 Li元素的得失电子，因此其优点是在提高电池的储锂容量的基础 上提高了能量密度，故 C正确；D.充电时，LiCoO2极为阳极，将放电时的正极电极反应式逆写即可得阳极反应，即LiCoO2极发生的电极反应为 LiCoO2-xe-=xLi+Li1-xCoO2,故D正确；E.根据钻酸锂的制备流程可知，对废旧的该电池

53、进行放电处理让Li+嵌入LiCoQ才有利于回收，故E错误；故答案为CD;(3)FePQ固体与H2C2O4和LiOH反应可获得LiFePQ同时获得两种气体，该过程中Fe3+被还原，根据元素价态变化规律可知应是C元素被氧化，生成 CO2,该种情况下只生成一种气体，应想到草酸不稳定容易发生歧化反应分解生成CO和CQ,即获得的两种气体为 CO和CO2,结合电子守恒和元素守恒可能方程式为：2LiOH+6H2c2O4+2FePO4=2LiFePO4+7CQ T +5COT +7HO;高温条件下亚铁离子容易被空气中的氧气氧化，活性炭黑具有还原性，可以防止LiFePQ中的Fe2+被氧化。【点睛】硅酸盐改写成氧

54、化物形式的方法如下：a.氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物一较活发金属氧化物一二氧化硅一水，不同氧化物间以 隔开；b.各元素的化合价保持不变，且满足 化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成；c、当计量数配置出现分数时应化为整数；流程题目中为提高原料酸侵效率，一般采用的方法有：减小原料粒径(或粉碎)、适当增加酸溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次侵取等10. NH3和Cl2在常温下可快速反应生成氮气：2NH3+3C2-N2+6HCl。当Cl2和NH3比例不同时，产物有差异。(1)该反应可用于检验化工生产中氯气是否泄漏。如氯气有少量泄漏，用氨气检验时的现象 为。(2)若利用该反应处理含有氨气和氯气的尾气，用于制备盐酸，C12和NH3的最佳比例为O(3)常温常压下，取总物质的量为12moi的氯气和氨气的混合气体，完全反应后，气体物质的量保持不变。求： 反应前氯气和氨气的物质的量之比 反应后生成的氧化产物的质量 。(4)若将总体积为100L的NH3和C12混合，实验精确测得充分反应后无色混合气体中N2占混1合气体的1 ,求生成氧化产物的物质的量 。(该实验数据在