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1、PAGE PAGE 61题型突破集训(一)高考中离子方程式的书写与判断1下列离子方程式书写正确的是()A用小苏打治疗胃酸过多:HCOeq oal(,3)H=CO2H2OB稀硝酸和铜反应:Cu2NOeq oal(,3)4H=Cu22NO22H2OC钠和水反应:NaH2O=NaOHH2D用醋酸除去水垢:2HCaCO3=Ca2CO2H2OAB项,稀硝酸与Cu反应生成NO,错误;C项,原子不守恒,错误;D项,CH3COOH为弱酸,不可拆分,错误。2下列离子方程式书写正确的是()AHF与NaOH溶液反应:HOH=H2OB过量NaOH溶液与NH4HCO3溶液反应:HCOeq oal(,3)OH=H2OCO

2、eq oal(2,3)CFeO溶于稀硝酸:FeO2H=Fe2H2OD向CuSO4溶液中滴加过量氨水:Cu24NH3H2O=Cu(NH3)424H2ODA项,HF为弱酸不可拆分,错误;B项,漏掉OH与NHeq oal(,4)的反应,错误;C项,FeO被稀硝酸氧化为Fe3,错误。3能正确表示下列反应的离子方程式是()A在硫酸亚铁溶液中通入氧气:4Fe2O24H=4Fe32H2OBNH4HCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液:2HCOeq oal(,3)Ba22OH=BaCO32H2OCOeq oal(2,3)C氢氧化亚铁溶于稀硝酸中:Fe(OH)22H=Fe22H2OD澄清石灰水与过量小苏打溶

3、液混合:Ca2OHHCOeq oal(,3)=CaCO3H2OAB项,漏掉NHeq oal(,4)与OH的反应,错误;C项,Fe(OH)2具有还原性,能被HNO3氧化,错误;D项,Ca(OH)2不足,方程式中Ca2与OH的化学计量数比应为12,错误。4(2021顺义区模拟)用废铁屑制备磁性氧化铁(Fe3O4),制取过程如图:eq x(废铁屑)eq o(,sup9(Na2CO3aq),sdo9(浸泡)eq o(,sup9(稀硫酸)eq o(,sup9(调节pH12),sdo9(适量H2O2)eq x(溶液A)eq o(,sup9(NaOHaq),sdo9(通入N2加热)eq x(磁性氧化铁Fe3

4、O4)下列说法不正确的是()A浸泡过程中适当加热并搅拌效果更好B检验A中的Fe3可以用KSCN溶液C加H2O2时发生反应的离子方程式为H2O22Fe22H=2Fe32H2OD由溶液A制备Fe3O4的离子方程式为Fe22Fe36OHeq o(=,sup9()Fe3O43H2ODD项,电荷不守恒,原子不守恒,由溶液A制备Fe3O4的离子方程式应为Fe22Fe38OHeq o(=,sup9()Fe3O44H2O。5(双选)(2021梧州模拟)下列指定反应的离子方程式书写正确的是()A四氧化三铁溶于足量稀硝酸:3Fe3O428HNOeq oal(,3)=9Fe3NO14H2OB工业上生产漂白粉的原理:

5、Cl22OH=ClClOH2OC向硫酸铵溶液中滴入少量氢氧化钠溶液:NHeq oal(,4)OH=NH3H2OD向酸性高锰酸钾溶液中滴入少量H2O2溶液:2MnOeq oal(,4)6H7H2O2=2Mn26O210H2OACB项,工业制漂白粉时用石灰乳,在写离子方程式时Ca(OH)2不可拆分,错误;D项,正确的离子方程式为2MnOeq oal(,4)5H2O26H=2Mn25O28H2O,错误。6(2021江苏四市模拟)氯气是常用的化工原料,可用作消毒剂和漂白剂;实验室用MnO2和浓盐酸反应可制取氯气。氯气有毒,泄漏时需要妥善处理。自来水厂一种预防和处理Cl2泄漏的方法如图所示。下列有关说法

6、不正确的是()ACl2与水反应的离子方程式为H2OCl2ClHClOHB铁屑的作用是将FeCl3还原为FeCl2C吸收漏氯的离子方程式为2Fe2Cl2=2Cl2Fe3D铁屑耗尽时溶液中可能大量存在:Fe2、Fe3、ClO、ClDClO与Fe2能发生氧化还原反应,二者不共存,D项错误。7写出下列反应的离子方程式。(1)Al(OH)3中和胃酸:_。(2)SO2通入FeCl3溶液,溶液变为浅绿色:_。(3)NaAl(OH)4溶液中通入过量CO2:_。答案(1)Al(OH)33H=Al33H2O(2)SO22Fe32H2O=2Fe2SOeq oal(2,4)4H(3)Al(OH)4CO2=Al(OH)

7、3HCOeq oal(,3)8(2021河北模考)合理利用工厂烟灰,变废为宝,对保护环境具有重要意义。以某钢铁厂烟灰(主要成分为ZnO,并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的工艺流程如下:回答下列问题:(1)“浸取”工序中加入过量氨水的目的:使ZnO、CuO溶解,转化为Zn(NH3)42和Cu(NH3)42配离子;_。(2)ZnO转化反应的离子方程式为_。(3)“除杂”工序中, 反应的离子方程式为_。(4)滤渣的主要成分有_(填化学式),回收后可用作冶金原料。(5)“蒸氨沉锌”工序中,“蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出,相应的化学方程式为_,蒸出物冷凝吸收后得到的碳化

8、氨水可返回_工序循环使用。(6)从碱式碳酸锌得到氧化锌的工序名称为_。(7)将滤渣用H2SO4溶液处理后得到_溶液和_固体(均填化学式)。解析(1)由实验目的可知,烟灰(主要成分为ZnO,并含少量的CuO、MnO2、Fe2O3等),在浸取工序中可以使ZnO、CuO溶解变为Zn(NH3)42和Cu(NH3)42配离子进入滤液中,NH3与HCOeq oal(,3)反应,HCOeq oal(,3)的存在会影响Zn(NH3)42和Cu(NH3)42的稳定性,过量氨水增大了溶液的pH,可将HCOeq oal(,3)转化为COeq oal(2,3),使以上两种配离子稳定存在。(5)在“蒸氨沉锌”工序中,“

9、蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出,锌元素以盐的形式存在溶液中,该反应的离子方程式为2Zn(NH3)4CO3H2Oeq o(=,sup9()8NH3ZnCO3Zn(OH)2CO2;蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水,由工艺流程图可知,碳化氨水可返回到浸取工序中循环使用。(6)碱式碳酸锌ZnCO3Zn(OH)2为固体,要想得到ZnO需要经过高温煅烧。(7)滤渣的主要成分是MnO2、Fe2O3,向滤渣中加入H2SO4溶液,Fe2O3与硫酸反应产生Fe2(SO4)3和H2O,而MnO2不发生反应,故将滤渣用H2SO4溶液处理后得到溶液为Fe2(SO4)3溶液和固体为MnO2。答案(1)将HCOeq o

10、al(,3)转化为COeq oal(2,3)(2)ZnO4NH3H2O2HCOeq oal(,3)=Zn(NH3)422COeq oal(2,3)5H2O(3)ZnCu(NH3)42=CuZn(NH3)42(4)Zn、Cu(5)2Zn(NH3)4CO3H2Oeq o(=,sup9()8NH3ZnCO3Zn(OH)2CO2浸取(6)高温煅烧(7)Fe2(SO4)3MnO2题型突破集训(二)高考中氧化还原反应方程式的书写1(双选)工业上常利用反应Cr2Oeq oal(n,7)CH3OHHCr3CO2H2O(未配平)来测定工业甲醇中甲醇的含量,下列说法中正确的是()A溶液的颜色从灰绿色变为橙色BCr

11、2Oeq oal(n,7)发生还原反应C若配平后Cr3和CO2的化学计量数之比为21,则Cr2Oeq oal(n,7)中的n2D若有3.2 g CH3OH参加反应,则转移的电子数为6.021022BCA项,溶液的颜色应该由橙色变为灰绿色,错误;D项,N(e)eq f(3.2,32)6NA(NA为阿伏加德罗常数的值)66.021022,错误。2(2021东营调研)NaNO2是一种食品添加剂。但食用过量可能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为MnOeq oal(,4)NOeq oal(,2)Mn2NOeq oal(,3)H2O(未配平)。下列叙述中正确的是 ()A该反应中NOeq

12、 oal(,2)被还原B反应过程中溶液的pH减小C生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4D中的粒子是OHC配平后的离子方程式为2MnOeq oal(,4)5NOeq oal(,2)6H=2Mn25NOeq oal(,3)3H2O,由配平的离子方程式可知,A、B、D项错误。3已知反应:As2S3HNO3XH3AsO4H2SO4NO,下列关于该反应的说法不正确的是()AX为H2OB参加反应的HNO3全部被还原C氧化产物为H2SO4和H3AsO3D该反应配平后为3As2S328HNO33H2O=6H3AsO49H2SO428NOD配平后,H2O的化学计量数为4,D项错误。4. (

13、双选)(2021泰安检测)水体中存在的NOeq oal(,3)、NOeq oal(,2)等致癌阴离子对人体健康构成严重威胁。采用PdFe3O4双催化剂,可实现用H2消除酸性废水中的NOeq oal(,3)、NOeq oal(,2)。Fe3O4中含有Fe2、Fe3,分别表示为Fe()、Fe(),其反应历程如图所示。下列说法错误的是 ()AFe()与Fe()的相互转化起到了传递电子的作用B过程发生的反应为NOeq oal(,2)6Fe28H=6Fe3NHeq oal(,4)2H2OC过程每生成1 mol N2,转移了6 mol电子D用该法处理后水体的pH降低CD由图中信息可知,Fe()和Fe()是

14、该反应的催化剂,它们的相互转化起到了传递电子的作用,故A正确;由图可知,反应为NOeq oal(,2)转化成NHeq oal(,4),发生反应的离子方程式为NOeq oal(,2)6Fe28H=6Fe3NHeq oal(,4)2H2O,故B正确;由图中信息可知,反应为NHeq oal(,4)和NOeq oal(,2)反应生成N2和H2O,其离子方程式为NHeq oal(,4)NOeq oal(,2)=N22H2O,可知每生成1 mol N2,转移3 mol电子,故C错误;由图中信息可知,该过程的总反应离子方程式为2NOeq oal(,3)5H22H=N26H2O,反应过程中消耗了H,pH会升高

15、,故D错误。5(2021山东部分重点中学质量抽测)把图b的碎纸片补充到图a中,可得到一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是() 图a图bA配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3B若有1 mol S被氧化,则生成2 mol S2C氧化剂与还原剂的物质的量之比为12D2 mol S参加反应有3 mol电子发生转移B根据图a、图b,可知该反应中只有硫元素的化合价发生变化,由于反应物中单质硫处于中间价态,因此发生单质硫的歧化反应,配平离子方程式为3S6OH=2S2SOeq oal(2,3)3H2O,A项错误;若有1 mol S被氧化,生成1 mol SOeq oal(2,3),同

16、时有2 mol S被还原,生成2 mol S2,B项正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为21,C项错误;2 mol S参加反应有eq f(8,3) mol电子发生转移,D项错误。6按要求书写方程式。(1)在隔绝空气的密闭容器中加热Fe(OH)2固体,发现有H2和黑色固体生成,写出该反应的化学方程式:_。(2)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SOeq oal(2,4),常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_。(3)KClO3与淀粉KI溶液混合后溶液显蓝色,假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为_。(4)MnO2与KClO3、KOH溶液共热,可得到K2MnO4,

17、此反应的化学方程式是_。(5)在催化剂作用下,尿素CO(NH2)2也可以与NOx反应生成N2和H2O。写出CO(NH2)2与NO2反应的化学方程式:_。答案(1)3Fe(OH)2eq o(=,sup9()Fe3O4H22H2O(2)S2Oeq oal(2,3)4Cl25H2O=2SOeq oal(2,4)8Cl10H(3)ClOeq oal(,3)6I6H=Cl3I23H2O(4)3MnO26KOHKClO3eq o(=,sup9()3K2MnO4KCl3H2O(5)4CO(NH2)26NO2eq o(=,sup9(催化剂)7N24CO28H2O7工业上常用水钴矿(主要成分为Co2O3,还含少

18、量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质)制备钴的氧化物,其制备工艺流程如下(已知Na2SO3能还原Fe3和Co3):回答下列问题:(1)在加入盐酸进行“酸浸”时,能提高“酸浸”速率的方法有_(任写2种)。(2)“酸浸”后加入Na2SO3,反应后溶液中钴的存在形式为Co2,产生Co2的离子方程式为_。(3)流程中加入Na2SO3、NaClO发生反应的离子方程式分别为_,_。(4)沉淀a的成分是_(写化学式),操作2的名称是_。(5)溶液d中的金属离子只有Co2和Na两种,则溶液c中加入NaF溶液的作用是_。(6)在空气中煅烧CoC2O4生成钴的某种氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为

19、12.05 g,CO2的体积为6.72 L(标准状况),则此反应的化学方程式为_。解析根据已知信息,向水钴矿中加入盐酸,可得CoCl3、FeCl3、AlCl3、MgCl2、CaCl2等,酸浸液中含有的阳离子主要有H、Co3、Fe3、Ca2、Mg2、Al3等,则加入的Na2SO3将Co3、Fe3还原为Co2、Fe2;加入NaClO将Fe2氧化为Fe3,溶液b中阳离子有Co2、Fe3、Al3、Mg2、Ca2,加入碳酸氢钠,Fe3、Al3与碳酸氢根离子发生相互促进的水解反应分别生成Fe(OH)3、Al(OH)3,故沉淀a的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3;溶液c中含有Co2、Mg2、Ca2,

20、加入NaF可使Mg2、Ca2转化成MgF2、CaF2沉淀,溶液d中含有Co2,溶液d中加入草酸铵过滤得到CoC2O4晶体,最后煅烧CoC2O42H2O得到钴的氧化物。(1)“酸浸”时为固体与液体的反应,根据外界条件对化学反应速率的影响,在加入盐酸进行“酸浸”时,能够提高“酸浸”速率的方法有:将水钴矿石粉碎,增大接触面积;充分搅拌;适当增加盐酸的浓度;适当提高酸浸的温度等。 (2)酸浸时水钴矿中的Co2O3、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO溶解转化为CoCl3、FeCl3、AlCl3、MgCl2、CaCl2;加入Na2SO3时Co3被还原为Co2,则SOeq oal(2,3)被氧化成SOe

21、q oal(2,4),则产生Co2的离子方程式为SOeq oal(2,3)2Co3H2O=2Co2SOeq oal(2,4)2H。(3)加入Na2SO3还会将Fe3还原为Fe2,反应的离子方程式为SOeq oal(2,3)2Fe3H2O=2Fe2SOeq oal(2,4)2H;溶液a中含有Co2、Fe2、Al3、Mg2、Ca2、Na、Cl、SOeq oal(2,4)等,向溶液a中加入NaClO,NaClO具有较强氧化性,将Fe2氧化成Fe3,反应的离子方程式为2Fe2ClO2H=2Fe3ClH2O。(4)加入NaClO溶液后得到的溶液b中含有Co2、Fe3、Al3、Mg2、Ca2、Na、Cl、

22、SOeq oal(2,4)等;向溶液b中加入NaHCO3调节溶液的pH,使Fe3、Al3转化为氢氧化物沉淀而除去,沉淀a的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3;溶液c中含有Co2、Mg2、Ca2、Na、Cl、SOeq oal(2,4)等,向溶液c中加入NaF,Mg2、Ca2转化为难溶于水的MgF2、CaF2沉淀,操作2的名称为过滤。(5)根据(4)中的分析,溶液c中加入NaF溶液的作用是使Mg2、Ca2转化为难溶于水的MgF2、CaF2沉淀除去。(6)n(CO2)eq f(6.72 L,22.4 Lmol1)0.3 mol,根据碳原子守恒,n(CoC2O4)0.15 mol,则n(Co)0.1

23、5 mol,所得钴的氧化物中n(O)eq f(12.05 g0.15 mol59 gmol1,16 gmol1)0.2 mol,则n(Co)n(O)0.15 mol0.2 mol34,则生成的钴的氧化物的化学式为Co3O4,在空气中煅烧CoC2O4的化学方程式为3CoC2O42O2eq o(=,sup9(煅烧)Co3O46CO2。答案(1)将水钴矿石粉碎;充分搅拌;适当增加盐酸浓度;提高酸浸温度等(合理即可)(2)2Co3SOeq oal(2,3)H2O=2Co2SOeq oal(2,4)2H(3)SOeq oal(2,3)2Fe3H2O=2Fe2SOeq oal(2,4)2H2Fe2ClO2

24、H=2Fe3ClH2O(4)Fe(OH)3、Al(OH)3过滤(5)使Mg2、Ca2转化为难溶于水的MgF2、CaF2沉淀除去(6)3CoC2O42O2eq o(=,sup9(煅烧)Co3O46CO2题型突破集训(三)高考中常涉及的金属及其化合物的性质1(2021济南二模)铬铁矿的主要成分为Fe(CrO2)2,还含有MgO、Al2O3等杂质, 以铬铁矿为原料制备K2Cr2O7的工艺如下(部分操作和条件略)。注:各物质不同温度溶解度数据(S g/100 g H2O)物质50 80 100 K2Cr2O737.073.0102.0Na2SO446.243.742.5回答下列问题:(1)“高温煅烧”

25、中Fe(CrO2)2转化为NaFeO2和Na2CrO4,则Na2O2的作用是_;写出Fe(CrO2)2转化为NaFeO2和Na2CrO4反应的化学方程式:_。(2)“水浸”过程NaFeO2强烈水解,滤渣的成分是MgO和_。(3)“调pH”中有沉淀生成,生成沉淀反应的离子方程式为_。(4)“酸化”用的是硫酸而不是盐酸,原因是_;室温下,“酸化”反应2CrOeq oal(2,4)2HCr2Oeq oal(2,7)H2O的K1014,酸化后溶液中c(Cr2Oeq oal(2,7)0.25 molL1。若CrOeq oal(2,4)有eq f(10,11)转化为Cr2Oeq oal(2,7),则此时该

26、温度下溶液的pH_。(5)“沉铬”中析出K2Cr2O7晶体的方法是_。解析铬铁矿加入Na2O2固体高温煅烧,根据题意可知铁元素被氧化为NaFeO2,铬元素被氧化为Na2CrO4,铝元素转化为NaAl(OH)4;然后加水浸取,根据铁元素的化合价可知NaFeO2水解得到Fe(OH)3沉淀,过滤得到滤液;然后加入硫酸调节pH,NaAl(OH)4与氢离子反应得到氢氧化铝沉淀,过滤后再加硫酸酸化,CrOeq oal(2,4)转化为Cr2Oeq oal(2,7)。根据表格数据可知温度为50 时K2Cr2O7的溶解度小于硫酸钠,所以将高温浓缩的混合溶液冷却至50 ,然后加入硫酸钾晶体,得到K2Cr2O7晶体

27、。(4)K2Cr2O7具有强氧化性,能氧化盐酸生成Cl2,所以酸化时不用盐酸;酸化后溶液中c(Cr2Oeq oal(2,7)0.25 molL1,CrOeq oal(2,4)有eq f(10,11)转化为Cr2Oeq oal(2,7),设酸化前c(CrOeq oal(2,4)为a molL1,则eq f(10,11)a molL1eq f(1,2)0.25 molL1,解得a0.55 molL1,所以酸化后溶液中c(CrOeq oal(2,4)0.55 molL10.25 molL120.05 molL1,该反应的Keq f(0.25,0.052c2H)1014,解得c(H)106 molL1

28、,所以溶液pH为6。答案(1)氧化剂(或氧化作用)2Fe(CrO2)27Na2O2eq o(=,sup9(煅烧)4Na2CrO42NaFeO22Na2O(2)Fe(OH)3(或氢氧化铁)(3)Al(OH)4H=Al(OH)3H2O(4)K2Cr2O7具有强氧化性,能氧化盐酸生成Cl26(5)将高温浓缩的混合溶液冷却至50 2(2021海淀区二模)菱锰矿的主要成分是MnCO3,其中含有FeCO3、CaCO3、MgCO3等杂质。工业上采用硫酸铵焙烧菱锰矿法制备高纯MnCO3,流程如下图:已知:.金属碳酸盐和硫酸铵混合粉末在加热条件下反应,生成硫酸盐、NH3和CO2。.溶液中金属离子沉淀的pH如下表

29、:金属离子Fe3Fe2Mn2Mg2Ca2开始沉淀pH1.56.38.28.911.9完全沉淀pH2.88.310.210.913.9(1)步骤1中MnCO3与(NH4)2SO4反应的化学方程式是_。(2)步骤2和3中加入MnO2固体、调节pH的目的分别是_。(3)上述流程中可以再利用的物质有_(填字母)。a(NH4)2SO4bNH3cCO2(4)MnCO3可用于制备苯甲醛,流程如下:已知:甲苯难溶于水,密度小于水,沸点为110.4 ;苯甲醛微溶于水,易溶于甲苯,沸点为179 。MnCO3在空气中加热的化学方程式是_。操作1是_;操作2是_。解析菱锰矿粉与过量的硫酸铵粉末共热,得到MnSO4、F

30、eSO4、CaSO4、MgSO4等物质的混合固体和CO2、NH3;将固体a加入硫酸溶液溶解,并加入MnO2作氧化剂,Fe2被氧化为Fe3,CaSO4微溶,所以过滤得到含有Mn2、Fe3、Mg2等阳离子的溶液b,调节pH除去Fe3得到Fe(OH)3,溶液c中还有Mn2、Mg2等,加入NH4F除去Mg2得到MgF2沉淀,过滤后再向溶液d中通入NH3和CO2得到MnCO3,溶解时用的酸为硫酸,所以最终过滤得到的溶液e中主要含硫酸铵。答案(1)MnCO3(NH4)2SO4eq o(=,sup9()MnSO4CO22NH3H2O(2)加入MnO2将Fe2氧化为Fe3;调节pH将Fe3转化为Fe(OH)3

31、沉淀除去(3)abc(4)4MnCO3O2eq o(=,sup9()2Mn2O34CO2分液蒸馏3金属钒被誉为“合金的维生素”。从废钒(主要成分为V2O5、Fe2O3、SiO2等)中回收V2O5的一种工艺流程如图所示:已知:步骤、中的转化过程可简化为Rn(水层)nHA(有机层)RAn(有机层)nH(水层)(式中Rn表示VO2或Fe3,HA表示有机萃取剂)回答下列问题:(1)步骤酸浸过程中发生氧化还原反应的化学方程式为_ _,滤渣的成分为_。(2)萃取时应加入适量碱的作用是_。(3)步骤中反应的离子方程式为_。(4)沉钒所得NH4VO3为离子化合物,NHeq oal(,4)的电子式为_。(5)V

32、2O5是两性氧化物,在强酸性溶液中以VOeq oal(,2)形式存在,VOeq oal(,2)具有强氧化性,能将I氧化为I2,本身被还原为VO,则V2O5与氢碘酸反应的离子方程式为_。解析(1)由浸出液的成分可知V2O5VO2,故反应的化学方程式为V2O5K2SO32H2SO4=K2SO42VOSO42H2O,在酸浸时V2O5、Fe2O3均溶解,而SiO2不溶,故滤渣的成分为SiO2。(2)由Rn(水层)nHA(有机层)RAn(有机层)nH(水层)可知,加入碱,c(H)减小,平衡右移,有利于Rn进入有机层,提高萃取率。(3)由反应后的溶液成分可知VO2VOeq oal(,2)、KClO3Cl,

33、故反应的离子方程式为ClOeq oal(,3)6VO23H2O=Cl6VOeq oal(,2)6H。(5)由题目分析知V2O5和氢碘酸反应中V2O5VO、II2,故反应的离子方程式为:V2O54I6H=2I22VO3H2O。答案(1)V2O5K2SO32H2SO4=K2SO42VOSO42H2OSiO2(2)使平衡右移,提高萃取率(3)6VO2ClOeq oal(,3)3H2O=Cl6VOeq oal(,2)6H(4)(5)V2O54I6H=2VO2I23H2O题型突破集训(四)特殊氢化物与氮、磷的含氧酸1向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变

34、为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是 ()ACu2是H2O2分解反应的催化剂BH2O2只表现了氧化性CH2O2的电子式为D发生了反应Cu2OH2O24H=2Cu23H2OB反应过程涉及反应2H2O2eq o(=,sup9(Cu2)2H2OO2,Cu2eq o(,sup9(H2O2)Cu2O,Cu2Oeq o(,sup9(H2O2)Cu2,故反应过程中H2O2既表现了氧化性又表现了还原性,B项不正确。2下列氢化物在空气中不可燃烧的是()AH2SBN2H4CNH3 DC2H6答案C3下列酸性比较中错误的是()A

35、H2SO4H2SO3 BHNO3HNO2CHClOHClO4 DH3PO4H3PO2答案C4下列氢化物的热稳定性比较中,不正确的是()ACH4SiH4 BNH3H2O2 DHClH2SBN的非金属比P的强,热稳定性NH3PH3,B错误。5(1)H2O2被称为绿色消毒剂的原因是_。(2)向FeSO4溶液中逐滴滴加双氧水至过量,在滴加过程中可能观察到的现象为_,离子方程式为_。答案(1)H2O2作消毒剂的还原产物为水,对环境无污染(2)溶液逐渐变为黄色,然后又有气体放出2Fe2H2O22H=2Fe32H2O,2H2O2eq o(=,sup9(Fe3)2H2OO26把PCl3加入蒸馏水中,微热,PC

36、l3完全水解,产物之一是亚磷酸(H3PO3),H3PO3易溶于水,它的结构式可表示为。H3PO3与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,这两种盐均呈碱性,在盛有H3PO3溶液的试管中加入AgNO3溶液,则析出黑色金属银沉淀,并在试管口有红棕色气体生成。(1)用化学方程式表示H3PO3和AgNO3溶液的反应:_。(2)Na2HPO3水溶液呈碱性的原因:_(用离子方程式表示)。(3)根据题意,H3PO3是_(填字母)。a弱酸b二元酸c三元酸d具有还原性 e强酸答案(1)2H3PO3AgNO3=AgNO2H3PO4(2)HPOeq oal(2,3)H2OH2POeq oal(,3)

37、OH(3)abd7(1)H2O2还有一定的还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色。写出反应的离子方程式:_。实验室常用酸性KMnO4标准液测定溶液中H2O2的浓度,酸性KMnO4溶液应盛放在_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,判断到达滴定终点的现象是_。(2)H2O2是一种二元弱酸,写出其第一步电离的方程式:_,它与过量的Ba(OH)2反应的化学方程式为_。(3)H2O2氧化SO2的化学方程式为_。(4)H2O2可将碱性工业废水中的CN氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为_。答案(1)5H2O22MnOeq oal(,4)6H=5O22Mn28H2O酸式滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后变浅紫色,且

38、30 s内不褪色(2)H2O2HHOeq oal(,2)H2O2Ba(OH)2=BaO22H2O(3)H2O2SO2=H2SO4(4)H2O2CNOH=COeq oal(2,3)NH38(2021潍坊质检)NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水,水溶液呈中性,具有强还原性,可用于化学镀银、镍、铜等。一种以泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2H2O的工艺流程如图所示。已知:P4与Ca(OH)2、NaOH的反应主要有.3Ca(OH)22P46H2O=3Ca(H2PO2)22PH3.3NaOHP43H2O=3NaH2PO2PH3(1)已知H3PO2是一

39、元中强酸,NaH2PO2是_(填“正盐”或“酸式盐”)。(2)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收可生成NaH2PO2,离子方程式为_,从吸收液中获得NaH2PO2H2O的操作为_、_、过滤、洗涤和干燥。(3)用NiCl2、NaH2PO2溶液化学镀镍,同时生成H3PO4和氯化物的化学方程式为_。(4)“滤渣2”的主要成分为_(填化学式)。答案(1)正盐(2)PH32ClOOH=H2POeq oal(,2)2ClH2O蒸发浓缩冷却结晶(3)2NiCl2NaH2PO22H2O=2NiH3PO4NaCl3HCl(4)CaCO3、Al(OH)39. 合成N2H4H2O(沸点118.5 )的装置如图所示。

40、NaClO碱性溶液与尿素CO(NH2)2(沸点196.6 )水溶液在40 以下反应一段时间后,再迅速升温至110 继续反应(已知:N2H4H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应产生N2)。请回答下列问题:(1)使用冷凝管的目的是_。(2)分液漏斗内的试剂是_;若分液漏斗内液体滴加过快,发生的副反应的化学方程式为_;将分液漏斗内的液体加入三颈烧瓶内的操作是_。解析(1)使用冷凝管,可起到冷凝回流、减少挥发损失、提高水合肼产率的作用。(2)为了避免生成的N2H4H2O与NaClO剧烈反应生成N2,需要控制NaClO碱性溶液的滴加速率,则实验中通过分液漏斗滴加的溶液应是NaClO碱性溶液;若分液漏

41、斗内液体滴加过快,发生已知信息中的反应,即N2H4H2O2NaClO=N23H2O2NaCl,放出分液漏斗中的液体,需要先打开分液漏斗颈上的玻璃塞,然后拧开下面的活塞。答案(1)冷凝回流水合肼,提高水合肼的产率(2)NaClO碱性溶液N2H4H2O2NaClO=N23H2O2NaCl打开分液漏斗颈上的玻璃塞,再拧开下面的活塞使漏斗内的液体缓缓流下题型突破集训(五)晶体的结构分析和计算1(1) CaTiO3的晶胞如图1所示,其组成元素的电负性大小顺序是_;金属离子与氧离子间的作用力为_,Ca2的配位数是_。 图1图2(2)图2所示银的晶胞中有_个银原子。(3)磷青铜的晶胞结构如图3所示,该晶体中

42、铜、锡、磷三种原子的数目之比为_。如图4为Fe与N所形成的一种化合物的基本结构单元,该化合物的化学式为_。 图3图4答案(1)OTiCa离子键12(2)4(3) 311Fe8N32(2021广东选择性考试,节选)理论计算预测,由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。(1)图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构,它不是晶胞单元,理由是_。(2)图c为X的晶胞,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_;该晶胞中粒子个数比HgGeSb_。(3)设X的最简式的式

43、量为Mr,则X晶体的密度为_gcm3(列出算式)。abc解析(1)题图b中上、下两个面的面心原子分别为Hg和Ge,晶胞结构不对称,不符合晶胞平移后重合的特性,因此不是晶胞单元。(2)由题图c可知,X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4;该晶胞中Hg原子数4eq f(1,4)6eq f(1,2)4(个),Ge原子数8eq f(1,8)4eq f(1,2)14(个),Sb原子数为8,故Hg、Ge、Sb粒子个数比为448112。(3)该晶胞的组成为Hg4Ge4Sb8,由于最简式的式量为Mr,则晶胞的质量为eq f(4Mr,NA) g,晶胞的体积为x2y1021 cm3,则晶体的密度为eq f(f(

44、4Mr,NA),x2y1021) gcm3eq f(4Mr,NAx2y1021) gcm3。答案(1)图b中上、下两个面的面心原子在上、下平移过程中不能重合(2)4112(3)eq f(4Mr,NAx2y1021)3NiO晶体结构中阴、阳离子的配位数均为6,则晶胞的俯视图可能是_(填字母)。若晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,晶体的密度是_gcm3。 AB C D解析NiO晶体结构中阴、阳离子的配位数均为6,可判断Ni2和O2占据晶胞的顶点、面心、体心和棱上,所以俯视图中C和D符合,取1 mol晶胞,则有NA个晶胞,质量为m4(5916)g300 g,则密度为eq f(m,V)eq

45、 f(300 g,NAa10103 cm3)eq f(31032,a3NA) gcm3。答案CDeq f(31032,a3NA)4(2021新乡一中高三模拟)(1)溴苯和硅在催化剂铜的存在下加热,可以生成C6H5SiBr3和H5C6C6H5,基态铜原子的价层电子排布式为_,形成硅化物中硅的杂化类型为_。已知硅的氢化物SiH4中Si显正电性,在上述反应中所有非金属元素的电负性由大到小的顺序为_。(2)硅是亲氧元素,在自然界以氧化物和含氧酸盐形式存在,硅和碳同主族但SiO2比CO2熔点高的原因是_,SiOeq oal(2,3)的空间结构为_。(3)硅在不同条件下的晶体结构不同图1常温时为金刚石型结

46、构如图1,该结构中硅原子与SiSi 键的数量比为_,下图中为晶胞(图1)对角面的投影图(以表示硅原子)的是_(填选项)。 A B CD当条件变为12 Gpa时,硅晶体为四方晶系,晶胞如图2,晶胞参数a183 pm,c900 pm,晶胞的密度为_ g/cm3。(阿伏加德罗常数的值为6.021023写出计算式)图2解析(1)Cu为29号元素,原子核外有29个电子,基态铜原子的核外电子排布式为Ar3d104s1,价层电子排布式为3d104s1;形成的硅化物中Si原子最外层有4个电子,分别与3个Br、苯环上的C结合,形成四个键,所以Si为sp3杂化;因为硅的氢化物SiH4中Si显正电性,说明H吸引电子

47、能力更强,所以Si的电负性小于H;在CH4中C显负电性,CBr4中C显正电性,所以电负性顺序为BrCHSi。(2) SiO2是共价晶体,微粒间作用力为共价键,作用力强,熔点高,CO2属于分子晶体,微粒间作用力为分子间作用力,相互作用弱,熔点低;SiOeq oal(2,3)中Si原子的价层电子对数为3eq f(4223,2)3,不含孤电子对,所以为平面三角形。(3)每个Si原子形成4个SiSi键,每个SiSi键被两个硅原子共用,所以每个Si原子拥有eq f(4,2)2个SiSi键,则硅原子与SiSi键的数量比为12;沿阴影的对角线界面的投影为;若为另一个对角线则是,故选AC。根据图示可知晶胞体积

48、为1.831.8391024cm3,根据均摊法晶胞中Si原子的个数为18eq f(1,8)4eq f(1,2)4,所以晶胞的质量为eq f(428,6.021023) g,所以密度为eq f(428,1.831.83910246.021023) g/cm3。答案(1)3d104s1sp3BrCHSi(2)SiO2是共价晶体,微粒间作用力为共价键,作用力强,熔点高,CO2属于分子晶体,微粒间作用力为分子间作用力,相互作用弱,熔点低平面三角形(3) 12ACeq f(428,1.831.83910246.021023)5(2021西宁高三二模)磷及其化合物在工农业生产中都有重要作用。(1)磷原子核

49、外电子排布式为_。(2)羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH是牙齿中的重要矿物质,其中羟基(OH)中氧原子的杂化方式为_,POeq oal(3,4)的空间结构为_,该化合物中所含元素电负性最大的是_。(3)磷化硼为立方晶系晶体,该晶胞中原子的分数坐标为B:(0,0,0);eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,2),f(1,2),0);eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,2),0,f(1,2);eq blc(rc)(avs4alco1(0,f(1,2),f(1,2)P:eq blc(rc)(avs4alco1(f(1,4),f(1,4),f(1,4);eq blc(rc)(

50、avs4alco1(f(1,4),f(3,4),f(3,4);eq blc(rc)(avs4alco1(f(3,4),f(1,4),f(3,4);eq blc(rc)(avs4alco1(f(3,4),f(3,4),f(1,4)请在图中画出磷化硼晶胞的俯视图。与每个磷原子紧邻的硼原子有_个,与每个硼原子紧邻的硼原子有_个。(4)磷钇矿可提取稀土元素钇(Y),某磷钇矿的结构如图所示。该磷钇矿的化学式为_,与POeq oal(3,4)互为等电子体的阴离子有_(写出一种离子符号)。已知晶胞参数a0.69 nm,c0.60 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磷钇矿的密度为_gcm3(列出计算式)。解

51、析(1)磷的原子序数是15,原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3。(2)羟基(OH)中氧原子价层电子对个数是4,根据价电子对互斥理论判断O原子的杂化方式为sp3;POeq oal(3,4)中P原子价层电子对个数4(5342)/24且不含孤电子对,根据价层电子对判断该微粒空间结构为正四面体形;元素的非金属性越强,其电负性越大,非金属性最强的是O元素,则电负性最大的是O元素。(3)由原子坐标,可知晶胞中B原子处于晶胞的顶点、面心位置,而P原子处于晶胞内部,处于B原子形成的正四面体体心位置,投影时顶点原子形成正方形的顶点,左、右侧面及前、后面的面心原子投影处于正方形棱心,而上、下底面面

52、心原子投影重合处于正方形的中心,P原子投影处于正方形内部且处于正方形对角线上(P原子投影、上下底面面心B原子投影将对角线4等分),故磷化硼晶胞的俯视图为:;P原子周围连接4个B原子,与每个磷原子紧邻的硼原子有4个;以顶点B原子进行研究,与之紧邻的硼原子处于面心,每个顶点为8个晶胞共用,每个面心为2个晶胞共用,与每个硼原子紧邻的硼原子有38/212个。(4)晶胞中含Y的个数是8eq f(1,8)4eq f(1,2)14,含磷酸根的个数是6eq f(1,2)4eq f(1,4)4,该磷钇矿的化学式为YPO4,原子数和价层电子数分别都相等的互为等电子体,与POeq oal(3,4)互为等电子体的阴离

53、子有SOeq oal(2,4)或ClOeq oal(,4)、BrOeq oal(,4)、IOeq oal(,4)、SiOeq oal(4,4)等。已知晶胞参数a0.69 nm,c0.60 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磷钇矿的密度为eq f(m,V)eq f(48931164,0.690.690.601021NA) gcm3。答案(1)1s22s22p63s23p3(2)sp3正四面体形O(3)412(4)YPO4SOeq oal(2,4)或ClOeq oal(,4)、BrOeq oal(,4)、IOeq oal(,4)、SiOeq oal(4,4)等eq f(48931164,0.69

54、0.690.601021NA)6(2021厦门高三三模)我国科学家合成无铅钙钛矿单晶CsMnCl3(H2O)2,在防伪或信息加密等方面具有潜在应用。CsMnCl3(H2O)2溶剂致变色效应原理如图所示。物质变化:eq avs4al(CsMnCl3H2O2)eq o(,sup9(DMAC)Cs3MnCl5eq o(,sup9(DMAC挥发)eq avs4al(Cs2MnCl4H2O2)eq avs4al(含锰配离子:MnCl4H2O22)MnCl42MnCl4(H2O)22(1)基态Mn2的价层电子轨道表达式为_。(2)CsMnCl3(H2O)2中,主族元素的电负性从大到小的顺序为_。(3)变色

55、过程,锰离子的配位数_(填“有”或“没有”)发生变化。(4)从结构角度分析DMAC结构简式为(CH3)2NCOCH3能使含锰配离子发生变化的原因:_。(5)Cs3MnCl5晶体为正交晶系结构,晶胞参数abc,90,晶胞结构如图所示,其中Mn位于面上。每个晶胞含Cs3MnCl5的单元数有_个。Cs沿z轴投影图正确的是_(填标号)。A.B.C. D.解析(1)Mn为25号元素,原子核外有25个电子,失去最外层2个电子形成Mn2,所以Mn2的价层电子排布式为3d5,轨道表达式为。(2)该物质中的主族元素有Cs、Cl、H、O,元素的非金属性越强,电负性越大,所以四种元素电负性从大到小的顺序为OClHC

56、s。(3)据图可知变色过程中锰离子的配位数由6变为4,再由4变为6,配位数有变化。(4)DMAC的N、O电负性较大,可以与H2O中的H原子形成分子间氢键,将含锰配离子的H2O夺走,使配离子结构发生改变。(5)据图可知有8个Cs原子位于棱上,8个Cs原子位于面上,6个Cs原子位于内部,所以晶胞中Cs原子的个数为8eq f(1,4)8eq f(1,2)612,一个Cs3MnCl5单元含有3个Cs原子,所以一个晶胞含有1234个单元(根据其他原子数确定也可以);因为晶胞参数ab,且90,所以Cs沿z轴投影为正方形,棱上的Cs原子为正方形的四个顶点,内部位于的连线平行z轴的两个Cs原子为正方形中心,顶

57、面4个和底面4个重合,但与内部剩余的4个不重合,所以在正方形内部除中心外会有8个点;故C为正确投影图。答案(1) (2)OClHCs(3)有(4) DMAC的N、O与H2O中的H原子形成分子间氢键,可将含锰配离子的H2O夺走,使配离子结构发生改变(5)4C题型突破集训(六)新型电源、含隔膜的电化学装置应用1(2021广东“百越名校联盟”12月学业质量检测)我国科学家以固体菱形十二面体为原料,用化学刻蚀法制备PtCo纳米膜,将该纳米膜应用于燃料电池的电极,显著提高了燃料电池的性能,原理如图所示。下列叙述错误的是()A燃料电池放电时,阳离子向电极B移动B交换膜是质子交换膜 C正极反应式为O24e2

58、H2O=4OHD使用PtCo纳米膜,能提高两个电极的反应速率C根据题图所示可知正极反应为O24e4H=2H2O,C项错误。2(2021湖南选择性考试,T10)锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示:下列说法错误的是()A放电时,N极为正极B放电时,左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C充电时,M极的电极反应式为Zn22e=ZnD隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过B在该原电池中,活泼金属锌作负极,则N极为正极,A说法正确;放电时,左侧锌放电产生Zn2,贮液器中ZnBr2浓度不断增大,B说法错误;充电时,M

59、极为阴极,电极反应式为Zn22e=Zn,C说法正确;放电时Br通过隔膜进入溶液中与Zn2结合,充电时Zn2通过隔膜在双极性碳和塑料电极上沉积,D说法正确。3(双选)(2021日照模拟)CO难溶于水和碱液,在优化催化剂的基础上,调节电极的孔道和疏水性增加CO的扩散速率,可实现高选择性将CO电解还原制备C2H4,装置如图所示。下列说法错误的是()A聚四氟乙烯具有吸附并增加CO浓度的作用B碳纸/聚四氟乙烯电极连接电源的正极,发生氧化反应C生成C2H4的电极反应为2CO8e6H2O=C2H48OHD为了维持电解效率,离子交换膜应使用阴离子交换膜BC聚四氟乙烯的作用是吸附并增加CO的浓度,A项正确;CO

60、转化为乙烯的过程中C元素化合价由2降为2,发生还原反应,则碳纸/聚四氟乙烯电极为阴极,连接电源的负极,B项错误;生成C2H4的电极为阴极,发生还原反应:2CO8e6H2O=C2H48OH,C项错误;根据阴极反应:2CO8e6H2O=C2H48OH,产生了OH,阳极反应:4OH4e=O22H2O,要消耗OH,则阴极产生的OH向阳极移动,故离子交换膜应使用阴离子交换膜,D项正确。4(2021山东名校联考)电解精炼铜的废液中含有大量的Cu2和SOeq oal(2,4),利用双膜三室电沉积法从废液中回收铜的装置如图。下列说法正确的是()A交换膜a为阴离子交换膜,交换膜b为阳离子交换膜B若使用铅蓄电池进

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