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文档简介

四川省2023年高考化学模拟题汇编-01离子反应、氧化还原

反应、化学计量

一、单选题

1.(2023・四川宜宾•统考二模)能正确表示下列反应的离子方程式是

+

A.向饱和Na2CO3溶液中通入足量Co2:2Na+CO^'+CO2+H2O=2NaHCO,Φ

+2+

B.铜丝插入浓硫酸中:2H+CU=CU+H2↑

+

C.Cb通入水中:C12+H2O降?2H+C∣-+CIO-

D.向AICl3溶液中滴加过量NaoH溶液:A13++3OH=A1(OH)3;

2.(2023•四川泸州•统考二模)已知:KSP(AgNo2)=5.9X10-4,KSP(AgCI)=1.8XK)TOo下列

离子方程式书写正确的是

2+3+

A.FeSo4溶液滴入滨水:Fe+Br2=Fe+Br-

B.Ca(ClO)2溶液中通SO2:CIO+SO2+H2O=HSO,+HClO

C.AgNO2中滴力口KCI溶液:AgNO2+CI=AgCl+NO;

D.明矶与Ba(OH)2按物质的量1:1在溶液中反应:

2+

AF++SO:+Ba+30H=Al(0H)3∣+BaS04i

3.(2023・四川成都•校联考二模)下列离子方程式中,正确的是

+

A.金属钠投入水中:Na+H2O=Na+OH+H2↑

2+3

B.铁氟化钾溶液检验亚铁离子时生成了蓝色沉淀:3Fe+2[Fe(CN)6]-=Fe3[Fe(CN)6]2l

C.等体积等物质的量浓度的NEHSCU溶液与NaOH溶液混合:NH:+OH=NH3H2O

D.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制备高铁酸钾:

+

3ClO^+2Fe(OH)3=2FeO;'+3CΓ+4H+H2O

4.(2023・四川凉山・统考二模)用氢气制备双氧水的一种工艺简单、能耗低的方法,其

反应原理如图所示,已知钳(Pd)常以正二价形式存在。下列有关说法正确的是

2

H2O2[PdCl4I.H2

2HCl-×7VK2HC1+2CΓ

[PdCl2O2]-

A.H2O2的电子式为H+[:6:6:『-H+

B.反应①②③均为氧化还原反应

C.反应②中有ImOIO2参与反应时转移电子的物质的量为2mol

D.反应过程中[PbCbChF、HCl均为该反应的催化剂

5.(2023・四川绵阳•二模)绵阳博物馆位于富乐山西麓,馆内藏品3万余件,其中包括

东汉青铜摇钱树、清带套五彩高足瓷碗、宋莲瓣纹高足银碗、西汉漆木马等文物。下列

有关叙述错误的是

A.青铜摇钱树表面绿色物质主要成分属于盐类

B.陶瓷是以SiO2作为主要原料经高温烧结而成

C.莲瓣纹高足银碗表面因被氧化而呈现灰黑色

D.漆木马表面黑漆涂料具有耐潮、耐腐蚀功能

6.(2023•四川成都•成都七中校考二模)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述不正确的

A.9g水中含有的孤电子对数为NA

B.在2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3T反应中,当生成标况下2.24LPH3,转移

了0.3NA电子

C.O.lmol乙酸乙酯在酸性条件下充分水解生成的乙醇分子数小于0.1NA

D.100g30%的福尔马林溶液中含有氧原子数目NA

7.(2023•四川宜宾•统考二模)利用电催化实现CCh到C2H5OH的转化,反应原理:

电化剂

6H2+2CO2^=C2H5OH+3H2OO设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的

A.11.2LCCh中含分子的数目为0.5NA

B.23gC2H5OH中含共价键的数目为4M

C.生成ImoIC2H5OH转移电子的数目为8M

D.4gH2与4gD2所含中子的数目相差M

8.(2023•四川泸州・统考二模)M为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

8

A.18gH2'O中含有的质子数为IONA

B.ImL2mol∕LH3PO4溶液中H+离子数小于0.002NA

C.2.3g钠用铝箔包裹与足量水反应,生成H2分子数为0.05NA

D.标准状况下,2.24L乙烯与Br2完全反应,断裂共价键总数为01NA

试卷第2页,共10页

9.(2023•四川成都•校联考二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.0.25mo卜LINH(1溶液中,NH:的数目为0.25NA

B.2.24LN2与足量H2充分反应后,生成N%的数目为0.2NA

C.0.2mol环氧乙烷(JL)中,含有共价键总数为1∙4NA

D.2molCH4与足量CL在光照条件下充分反应后,生成ChCl的数目为2NA

10.(2023∙四川巴中•统考一模)NA是阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是

A.Imol甲苯中碳碳双键的数目为0.3NA

B.标准状况下,2.24LSo3中原子数目大于0∙4NA

l

C.ILOJmoI-L-Na2S溶液中S'数目小于0.1NA

D.2.0g重水QO)中质子数目为NA

II.(2023•四川成都•一模)假设M代表阿伏加德罗常数值。下列说法一定正确的是

A.25℃,ILPH=I4的Ba(OH)2溶液含有OH-为M个

B.含ImolAICb的溶液中离子总数目为4刈

C.32gCu与足量浓硝酸反应得到的气体分子总数为NA

D.标准状况下,每生成22.4LCh转移电子数为4刈

12.(2023・四川绵阳•二模)为防止水体富营养化,常用NaCIo除去水体中过量氨氮(以

NH,表示),气体产物为N,。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是

A.NH3、H2OʌOH一所含电子数均为IoNA

B.PH=II的NaCIO溶液中H+数目为©'NA

C.反应消耗74∙5gNaC10,水体将增加NA个CL

D.除氨氮过程中,当生成22.4LN?时转移电子数为6N.

二、工业流程题

13.(2023・四川自贡・统考二模)现以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSo公PbO2、Pbo

和少量FeO)为原料,可生产三盐基硫酸铅(PbSO4∙3PbO∙H2θ)和副产品Fe2O3∙xH2O,其

工艺流程如下:

过量的Na2SC>3'

Na2CO3溶液稀HNo3NaoH调PH稀硫酸NaOH

滤液2

图1

X」

已知:KSP(PbCo3)=7.5104,Kw(PbSo4)=2.5x10-8

(I)''转化''后的难溶物质为PbCO3和少量PbSO4,则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为

,滤液1中CO;和SOf的浓度比为(保留两位有效数字)。

(2)“酸浸”过程,产生的气体主要有Ne)X(氮氧化物)和(填化学式);

(填“可以”或“不可以”)使用[H2SO4+O2]替代HNo3。

(3)“沉铅”后循环利用的物质Y是(填化学式)。

(4)“除杂”中滤渣的主要成分为(填化学式):在50〜60。C“合成”三盐基硫酸铅

的化学方程式为。

(5)根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线,由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的

操作为将‘滤液”调节PH为7,然后、,洗涤后干燥。

s/g

图2

14.(2023・四川宜宾•统考二模)废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePohAK导

电剂(乙焕墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备Li2CO3的工

艺流程如下:

NaOH盐酸、30%饱和

溶液HQ2溶液NaWO,溶液NazCQ溶液

滤液A滤渣FePO4THzO等滤液

试卷第4页,共10页

已知:①LiFePo4不溶于碱,可溶于稀酸。

38

②常温下,KSP(FePO4)=1.3x10-22,κsp[Fe(OH)3]=4.0×IOo

③Li2CO3在水中溶解度:

温度/。C020406080100

溶解度/g1.541.331.171.010.850.72

回答下列问题:

(1)将电池粉粹前应先放电,放电的目的是o

⑵“滤液A”中的溶质主要是。

(3)“酸浸”时,加入H2O2溶液的目的是(用离子方程式表示)。盐酸用量不宜太多,

结合后续操作分析,原因是。。

(4)“沉铁沉磷”时,当溶液PH从1.0增大到2.5时,沉铁沉磷率会逐渐增大,但PH超过

2.5以后,沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是o

(5)“提纯”时,可用热水洗涤Li2CO3粗品,理由是。

(6)制取的U2CO3、FePO4与足量的炭黑混合,隔绝空气高温灼烧得到LiFePO4,反应的

化学方程式是o

15.(2023•四川巴中•统考一模)某废铁铭催化剂(含FesOjCr2O3.Mg0、ALO3及少量

不溶性杂质)回收铁、铭的工艺流程如下图所示:

!1

回收铭∣<Na°H∣滤渣3∣I滤液3

已知:i.0.1mo卜L」金属离子形成氢氧化物沉淀与氢氧化物沉淀溶解的PH范围如下:

金属离子Fe3+Al3+Cr3+Fe2+Mg2+

开始沉淀的PH1.54.04.67.69.5

沉淀完全的pH2.85.26.89.711.1

金属氢氧化物AI(OH)3Cr(OH)3

开始溶解的PH7.812

溶解完全的PH10.8>14

ii.Cr(OH)3+OH-CrO2+2H2O

iii.已知Cr的金属性强于Fe

(1)加入铁粉后,调节PH的范围为o

(2)由滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为。

(3)滤渣3成分的化学式为;回收铭时,铭的存在形式为(填化

学式)。

(4)由滤液2得到结晶水合物的操作是、过滤、洗涤、干燥。

(5)滤渣2与FeS2混合后隔绝空气焙烧,总反应的化学方程式为;该过程加

入少量CaO的目的是O

(6)酸浸过程中,在硫酸用量一定的情况下,随着酸浓度的增加,铁、倍的溶解度增大。

实际生产中,硫酸的质量分数为50%,其原因是。(己知,Fe2(SO4)3-9H2O,

Cr2(SO4)3-18H2O在20。C时的溶解度分别为400g和64g)

16.(2023•四川成都•成都七中校考二模)氧化铀(Ceo2)是一种应用非常广泛的稀土氧化

物。现以氟碳铀矿(含CeFCo3、Ba0、Sio2等)为原料制备氧化车市,其工艺流程如图所

示:

滤渣A

氟碳

硫胭Γ*含F-溶液

铀矿i)

含CeF;+ii)NaSO

24i)NaOH

的滤液步骤②

NH4HCO3

已知:①稀土离子易与SOj形成复盐沉淀,Ce3+和SOj发生反应:

ce2(s04)3÷Na2s04÷nH20=ce2(s04)3∙Na2s04∙ΠH20l;

S

②硫眼:口2人m具有还原性,酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2;

H2NCNH2

③Ce3+在空气中易被氧化为Ce4+,两者均能形成氢氧化物沉淀:

④Ce2(CO3)3为白色粉末,难溶于水。

试卷第6页,共10页

回答下列问题:

(1)滤渣A的主要成分是(填写化学式)。

(2)在另一种生产工艺中,在氟碳锦矿矿石粉中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧,焙烧得

到NaF和CeCh两种固体以及两种高温下的气态物质,请写出焙烧过程中相应的化学方

程式___________。

(3)焙烧后加入稀硫酸浸出,为提高Ce的浸出率,需控制硫酸浓度不能太大的原因是

(4)加入硫服的目的是将CeFf还原为Ce3+,反应的离子方程式为。

(5)步骤③加入盐酸后,通常还需加入另一种化学试剂X,根据题中信息推测,加入X

的作用为o

(6)下列关于步骤④的说法正确的是(填字母)。

3+

A.该步骤发生的反应是2Ce+6HCO,=Ce2(CO3)3∣+3CO2↑+3H2O

B.可以用Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液,不影响产品纯度

C.过滤时选择减压过滤能够大大提高过滤效率

D.过滤后的滤液中仍含有较多Ce3+,需要将滤液循环以提高产率

1

(7)若常温下,Ka2(H2CO3)=S.OxlO-*,KSPlCe2(CO3)3]=1.0x10-28,Ce3+恰好沉淀完全

C(Ce3+)=LOxlO-5mol∙Ll,此时测得溶液的pH=5,则溶液中

c(HCO;)=mol∙LT。

(8)取所得产品7.0OgCeO2溶解后配成250mL溶液。取25.0OmL该溶液用0.20mol∙L-'

硫酸亚铁铉KNH4)2Fe(So4)2]溶液滴定,滴定时发生反应Fe2++Ce4+≈Fe3++Ce3+,达到滴

定终点时消耗硫酸亚铁镂溶液18.50mL,则该产品的纯度为o(保留三位有

效数字)。

17.(2023・四川成都•校联考二模)从一种阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se^

Cu2S)中回收重金属的工艺流程如图所示:

滤液IV

已知:SQj在碱性条件下很稳定。回答下列问题:

(I)Cu2S焙烧为CuO,该过程中还原剂与氧化剂的物质的量之比为。

(2)“滤渣I”的主要成分是(填化学式);加快“酸浸氧化”速率的措施有(填

写一条即可)。

+

(3)萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu2+峰⅞R2CU+2HO实验室进行萃取操作的专用玻

璃仪器是(填名称);该流程中的“反萃取剂”最好选用(填标号)。

A.乙醇B.HNo3溶液C.盐酸D.NaOH溶液

+3-13

(4)已知:Ag+2S2O^⅛⅛[Ag(S2O3)2]K=2.80×IO

+

AgCl(S)噜⅛Ag(aq)+Cl-(aq)Ksp(AgCl)=I.80×10-'0

①“溶浸,,过程中,滤渣Ii被Na2S2O3溶液溶解的反应为:

3

AgCl+2S,0≡^∣⅛%lAg(S2O3)2]+Cl-o则该反应的平衡常数为;

②“滤液IV”可返回溶浸工序循环使用,循环多次后,即使调控Na2S2O3溶液浓度,银的

浸出率仍会降低。试从化学平衡的角度解释可能的原因:。

(5)请从环保角度对该工艺流程提出合理的优化建议:(写出一条即可)。

18.(2023・四川成都・一模)工业上用电解MgCL溶液生成的氯气为原料,生产漠酸钾

(KBro3)的工艺流程如下:

TMeO饱和KCl溶液

an.-√7F⅛~√Π⅞Γ∣->佰2W-1⅛1⅛∣∣∣→-

后处理→►产品(粗Kf⅛Oj)

回答下列问题:

(1)惰性电极电解MgCl2溶液产生氯气总反应的离子方程式为

⑵“合成F中得到HBrO-该反应的还原剂是;“合成II”中加入Mgo的

目的是。

(3)结合溶解度曲线分析,“合成HI”为复分解反应,该反应能发生的原因是;

若向2OL0.15mol•口Mg(BrO、卜溶液中加入molKCl粉末,可使溶液中

的C(BrO;)降为(HomOl/L[假设溶液体积不变,已知该温度下Ksp(KBrO,)=0.034]•“合

成III”实际中用饱和KCl溶液而不用KCl粉末的优点是(写一条)。

(4)为了从过滤II后的滤液中获得氯化镁结晶,依次要经过、操作。

试卷第8页,共10页

(5)另一种产生澳酸盐的方法是用K《O3溶液吸收Br2,同时生成CO?气体。写出相应的

化学方程式______________;Br原子经济性更高的是(填“K2CO3吸收

法”或“氯气氧化法”)。

M

8o

7o

6o

5()

4o

2()

lo

19.(2023・四川绵阳•二模)锯酸锂(LiMnqj是一种锂电池的正极材料。工业上以方镒

矿(主要成分为MnO,还含有少量的FeQrAl2OrCaO>SiO?)为原料制备镒酸锂的流

程如下:

MKU,UMHB

已知:I.25℃时,相关物质的KW如下表:

物质Mn(OH),Fe(OH),Fe(OH)3Al(OH)3Ca(OH)2

KSP2×10^l35xl(Γ”IXl(T39IXl(F326×10^6

II.25℃时,NH3HQ电离常数Kb=2x10-5

III.离子浓度低于lx]。-moi/L时即为沉淀完全

回答下列问题:

(1)写出步骤①溶于稀硫酸时杂质FeQ4反应的离子方程式。

(2)滤渣1的成分是(填化学式);步骤②加入MnO2的目的是一。

(3)步骤③加入NHj目的是除去杂质离子,若溶液中MnA浓度为0∙2mol∕L,要确保杂质

离子沉淀完全,同时不降低产品产率,步骤③调控PH的范围应该为。反应

AI,+(aq)+3NH,∙H,0(aq).AI(OH),(s)+3NH;(叫)的平衡常数K=。

(4)“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应:

2+

Mn+2HR=-用普MnR2+2H'(HR是氢型交换树脂)的平衡移动将Mn"进一步

提纯,为了提高洗脱效率,又不引入其他杂质,淋洗液应选用。

(5)步骤④反应未见气体生成,则该反应留存在滤液3中的产物有(填化学

式)。

(6)步骤⑤反应的化学方程式为。

试卷第10页,共10页

参考答案:

1.A

【详解】A.向饱和Na2CO3溶液中通入足量C02会产生NaHCO3沉淀,所以离子方程式

2Na++Cθf+Co2+HQ=2NaHCO3J正确,故A正确;

B.常温下铜与浓硫酸不发生反应,且在发生反应时浓硫酸主要是分子形式存在,因此不能

拆开,故B错误;

C.氯气与水反应会产生次氯酸,是弱酸,不能拆开,正确的是C4+H?0W+CΓ+HCIO,

故C错误;

D.AICl3溶液中滴加过量NaOH溶液是产生NaAlO2,因此正确是

Al"+40H-=A/Of+2HQ,故D错误,

故答案选A。

2.C

【详解】A.FeSo4溶液滴入浸水,Fe?+与Bn发生氧化还原反应,生成Fe3+和Brr

2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,A不正确;

B.Ca(Clo)2溶液中通SCh,生成的HClc)具有强氧化性,能将SOj、HSO氧化为SOj等,

所以一定有CaSO4生成,B不正确;

C.AgNO2中滴加KCl溶液,由于Ksp(AgCl)CKsp(AgNO2),所以AgNO2将不断转化为AgCk

AgNO2+CΓ=AgCl+NO,,C正确;

D.明研与Ba(OH)2按物质的量1:1在溶液中反应,设二者的物质的量都为3mol,则发生反

2+

应生成BaSO4沉淀和Al(OH)3沉淀:2Ap++3SO:+3Ba+6OH-2Al(OH)3i+3BaSθ4∣,D不

正确;

故选C。

3.B

+

【详解】A.金属钠投入水中:2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2↑,故A错误;

2+3

B.铁氟化钾溶液检验亚铁离子时生成了蓝色沉淀:3Fe+2fFe(CN)6]-=Fe3[Fe(CN)6]2i,故

B正确;

C.等体积等物质的量浓度的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,NaOH先与氢离子反应:

+

H+OH-=H2O,故C错误;

答案第1页,共13页

D.KClO碱性溶液与Fe(OH)3反应制备高铁酸钾:

3CIO+2Fe(OH)3+4OH-2FeO^+3C1+5H2O,故D错误;

故选B„

4.C

【详解】A.H2O2是共价化合物,通过共用电子对形成化学键,其电子式为H:d:O:H,

故A错误;

B.反应③中化合价未发生变化,是非氧化还原反应,故B错误;

C.反应②中是Pd+θ2+2Q-=[PbCLθ2F-,[PbCbθ2]2-中Pd为+2价,根据得失电子守恒,

因此有ImOIo2参与反应时转移电子的物质的量为2mol,故C正确;

D.反应过程中[PbCLθ2]2-为该反应的催化剂,HCl是中间产物,故D错误。

综上所述,答案为C。

5.B

【详解】A.青铜摇钱树表面绿色物质主要成分为碱式碳酸铜,属于盐类,A正确;

B.陶瓷是以黏土作为主要原料经高温烧结而成的硅酸盐产品,B错误;

C.莲瓣纹高足银碗表面因银与硫化氢反应生成硫化银而呈现灰黑色,反应中银被氧化,C

正确;

D.漆木马表面的黑漆涂料是具有耐潮、耐腐蚀优良功能的涂料,D正确;

故选B。

6.D

【详解】A.每个水分子中有2对孤电子对,9g水物质的量为0∙5mol,则孤电子对数为

A项正确;

B.Ii(PH3)=OJmol,由方程式得关系式为PH33eo则转移的电子为0.3M,B项正确;

C.乙酸乙酯的酸性条件下的无法完全水解,所以产生的乙醇分子小于0.1NA,C项正确;

D.福尔马林中除HCHo含O外,水中含有大量的氧原子,D项错误;

故选D。

7.B

【详解】A.没有明确是否是标准状况,所以无法通过体积求出二氧化碳所含分子数目,A

错误;

答案第2页,共13页

IlLI

B.C2H5OH的结构式为TIr∙-/τLw,则23gC2H5OH中含共价键的数目为

it

HIl

2手χ8XNAmo『=4M,B正确;

46g∕mol

C.根据上述方程式可知,生成1molC2H5OH,转移的电子数为[4-(-2)]x2molxNAmoJ=12

NA,C错误;

D.出无中子,4gD2的中子数为姬篙X2XNA∏IO1,=2M,所以4gH?与4gD?所含中子的数

目相差2M,D错误;

故选B。

8.B

【详解】A.比18。的摩尔质量为20g∕mol,18gH2nυ为0.9mol,含有的质子数为9N,、,A

错误:

B.磷酸为弱酸,不能完全电离,ImL2mol∕LH3PO4溶液含有磷酸的物质的量为0.002mol,

电离产生的氢离子小于0.002mol,B正确;

C.铝箔能与钠和水的反应产物氢氧化钠反应放氢气,因此生成氢气的分子数大于0.05NA,

C错误;

D.标准状况下2.24L乙烯为0.1mol,与溪单质完全反应,乙烯和澳单质中的共价键都会断

裂,断裂共价键的数目不是O∙lmol,D错误;

故选B。

9.C

【详解】A.0.25molLNHQ溶液,体积未知,无法计算NH:的数目,故A错误;

B.2.24LN?与足量H2充分反应后,不清楚是否在标准状况下,无法计算氮气物质的量,而

且氮气和氢气反应是可逆反应,因此生成NH3的数目也无法计算,故B错误;

C.环氧乙烷(ʌ)中含有4个碳氢键,2个碳氧键,1个碳碳键,因此0.2mol环氧乙烷(JL)

中,含有共价键总数为L4M,故C正确;

D.甲烷和氯气反应是一系列的反应,产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,

则生成的数目小于故错误。

CH3Cl2NA,D

综上所述,答案为C。

答案第3页,共13页

10.A

【详解】A.甲苯中不存在碳碳双键,故A错误;

B.标准状况下,SCh不是气体,2.24LSo3的物质的量大于0.1mol,原子数目大于0∙4NA,

故B正确;

C.ILOJmolLNazS溶液中S%会发生水解,则数目小于0.1NA,故C正确;

20。

D.D2O中质子数为10,2.0g重水(DzO)的物质的量为寸%=0.1mol,质子数目为NA,

20g∕mol

故D正确;

故选Ao

II.A

【详解】A.25℃,KW=IO-",ILPH=I4的Ba(OH)2溶液中"(OH)=Imol,则其中含有OH

为NA个,A正确;

B.溶液中还存在水电离出的氢离子和氢氧根离子,不能计算离子数目,B错误;

C.32gCu的物质的量是0.5mol,其与足量浓硝酸发生反应:

Cu+4HNCh(浓)=Cu(NO3)2+2NO2T+2H2O,根据方程式中物质反应转化关系可知0.5molCu

反应产生ImOlNe)2气体,但可能有部分N02溶解在溶液中,发生反应:

3NO2+H2O=2HNO3+NO,则反应得到的气体分子总数可能小于C错误;

D.在标准状况下,22.4LCh的物质的量是Imo1,由于不确定制取Ch的方法,因此不能根

据反应制取O2的物质的量确定反应过程中转移电子数目,D错误;

故合理选项是A。

12.C

【详解】A.NHrH2OʌOH-所含电子数均为10个,A错误;

B.PH=Il的NaCIo溶液的体积未知,无法计算其中H卡数目,B错误;

C.该反应的方程式为3C1O+2NH3=N2+3C1+3H2O,反应消耗74.5gNaC10,物质的量是

Imol,所以水体将增加NA个c「,C正确;

D.氮气所处的状态未知,无法计算当生成22.4LN?时转移电子数,D错误;

答案选C。

6

13.(1)PbO2+CO;'+SO^'+H2O=PbCO31+SO;+2OH3xl(T

答案第4页,共13页

⑵CO2不可以

(3)HNO3

50-60°C

(4)Fe(OH)34PbSO4+6NaOH'PbSO4∙3PbO-H2O+3Na2SO4+2H2O

(5)蒸发浓缩趁热过滤

【分析】铅蓄电池的填充物铅膏加入过量的亚硫酸钠、碳酸钠反应得到PbCO3和少量PbSO4,

及不反应的氧化亚铁,过滤后固体加入稀硝酸酸溶,二价铁被氧化为三价铁同时生成氮的氧

化物气体和二氧化碳气体;加入氢氧化钠调节PH生成氢氧化铁沉淀,滤液加入稀硫酸将铅

转化为沉淀,加入氢氧化钠加热后过滤分离出沉淀洗涤得到三盐基硫酸铅;

【详解】(1)PbO2和加入的碳酸钠、亚硫酸钠反应转化为PbCO3,离子方程式为

PbO2+CO^+SO;+H2O=PbCO31+SO;+2OH;滤液1中CO;和SO:的浓度比为

C(CO)C(PbLKKPbCOj_7.5xlO【,XiOf

85

C(Soj)C(Pb")C(SoKsp(PbSO4)2.5×10^

(2)“酸浸”过程,碳酸根离子和氢离子生成二氧化碳,故产生的气体主要有NOX(氮氧化物)

和CCh;铅离子会和硫酸根离子生成硫酸铅沉淀导致铅损失,故不能使用[H2SO4+O2]替代

HNO3;

(3)“沉铅”过程中硫酸和硝酸铅生成硫酸铅沉淀和硝酸,故循环利用的物质Y是HNO3i

(4)“除杂”中铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀,故滤渣的主要成分为Fe(OH)3;在

50~60。C“合成”加入氢氧化钠生成三盐基硫酸铅,化学方程式为

50-60°C

4PbSO4+6NaOH—PbSO4-3PbO∙H2O+3Na2SO4+2H2O;

(5)由图可可知,温度低于45℃左右时得到NaA。」JOHQ晶体,高于45℃时得到Na?SO_,

晶体,且温度升高Na^SO4的溶解度减小,故由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作

为将“滤液”调节PH为7,然后蒸发浓缩、趁热过滤,洗涤后干燥。

14.(1)释放残余的能量,避免造成安全隐患

⑵NaAlO2

+

(3)2LiFePO4+H2O2+2H'=2Li+2FePO4Φ+2H2O防止增大后续步骤中Na2CO3溶液

的消耗,造成浪费

(4)pH>2.5后,促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在,降低了磷元素的沉

答案第5页,共13页

淀率

(5)碳酸锂在温度较高时溶解度较小,用热水洗涤,干燥可得到高纯碳酸锂

高温小

(6)Li2CO3+2FePO4+2C2LiFePO4+3CO↑

【分析】废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO八Ak导电剂(乙焕墨、碳纳米管)等,

首先用NaoH溶液浸取,AI溶解得到偏铝酸盐,过滤分离出含偏铝酸钠的溶液即为滤液A,

过滤后为LiFePO4及乙•快墨、碳纳米管,加盐酸、过氧化氢将LiFePO4氧化的含有Li+的溶

液和FePO4沉淀,过滤分离出滤渣中含乙焕墨、碳纳米管,滤液中含铁离子、锂离子,之后

再加30%Na2CCh调节pH,生成的沉淀为FePo4SH2O等,滤液中含有锂离子,加入饱和碳

酸钠溶解并加热,可生成Li2CO3粗品,用热水洗涤,干燥得到高纯Li2CO3,以此来解答。

【详解】(1)废旧锂离子电池中大都残余部分电量,在处理之前需要进行彻底放电,否则在

后续处理中,残余的能量会集中释放出大量的热量,可能会造成安全隐患等不利影响,故答

案为:释放残余的能量,避免造成安全隐患;

(2)有上述分析可知滤液A中为偏铝酸钠溶液,其主要溶质为NaAIO2,故答案为:NaAlO2;

(3)在步骤“酸浸”时,由题中已知①,LiFePo4不溶于碱,可溶于稀酸,可知LiFePO4被

H2O2在酸性环境中氧化得到Li+和FePo4沉淀,根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为

2LiFePO4+H2O2+2H*=2IT+2FePO,J+2凡0;盐酸用量过多会消耗后续步骤“调pH”中

+

Na2CO3溶液的用量,造成浪费,故答案为:2LiFePO4+H2O2+2H^2Li+2FcPO41+2H2O;

防止增大后续步骤中Na2CO3溶液的消耗,造成浪费;

(4)pH>2.5后,促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(C)H)3形式存在,因此降低了磷元

素的沉淀率,故答案为:pH>2.5后,促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存

在,降低了磷元素的沉淀率;

(5)从题中Li2CO3在水中溶解度可知,碳酸锂在温度较高时溶解度较小,则可用热水洗涤,

然后干燥可得到高纯碳酸锂,故答案为:碳酸锂在温度较高时溶解度较小,用热水洗涤,干

燥可得到高纯碳酸锂;

(6)由题意可知,再生制备磷酸亚铁锂的反应为碳酸锂、磷酸铁与足量炭黑混合高温灼烧

反应生成磷酸亚铁锂和一氧化碳,反应的化学方程式为

答案第6页,共13页

高温ʌ

Li2CO,+2FePO4+2C-2LiFePO4+3C0T;故答案为:

高温小

Li2CO3+2FePO4+2C-2LiFePO4+3CO↑。

15.(l)6.8<pH<7.6

(2)AI(OH)3+OH-=AK)2+2Hq

(3)Cr(OH)3NaCrO2

(4)蒸发浓缩冷却结晶

高温ʌ

(5)32Fe(OH),+FeS2-1IFe3O4+2SO2↑+48H2O吸收SO2,防止污染

(6)随着硫酸浓度的增大,溶液中水的量减少,生成的硫酸盐会结晶析出

【分析】某废铁铭催化剂(含Fe3<*Cr2O3,Mg0、AI2O3及少量不溶性杂质)粉碎后用硫酸

23+

酸浸,Fe3O4ʌCr2O3,MgO、AbCh分别转化为Fe3+、Fe∖Mg?+、C产、Al,向滤液中加

入过量Fe粉调节pH,使Cr3+、AN转化为Cr(C)H)3、Al(OH)3存在于滤渣1中,将滤渣1放

入PH=Il的强碱溶液中,AI(OH)3溶解,则滤渣3中存在Cr(OH)3,Fe3+被Fe还原生成Fe?+

存在于滤液1中,向滤渣1中通入足量02保持pH<L5,将Fe?+再氧化成Fe?+,随后调节PH

使Fe3+转化为Fe(OH)3存在于滤渣2中,Fe(OH)3滤渣加FeS2焙烧再经过磁选得到Fe3O4,

以此解答。

32+

【详解】(I)加入铁粉后,调节PH使Cr+、AF+转化为Cr(OH)3、Al(OH)3,而不能使Fe

沉淀,由表格数据可知,调节PH的范围为6.8≤pH<7.6

(2)滤渣1中存在Cr(OH)3、AI(OH)3,调节PH=I1,其中Al(OH)3能够和强碱反应,则由

滤渣1得到滤液3发生反应的离子方程式为AI(OH),+OH=AlOz+2也。。

(3)由分析可知,滤渣3成分的化学式为Cr(OH)3,由已知ii可知,回收铭的过程中Cr(OH)3

和NaOH反应生成NaCrO2o

(4)由滤液2得到结晶水合物的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。

(5)滤渣2中Fe(OH)3与FeS2混合后隔绝空气焙烧生成Fe3O4,S元素化合价上升转化为

SO2,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:

答案第7页,共13页

32Fe(OH)3+FeS2===UFe3O4+2SO2T+48H2O;该过程加入少量CaO的目的是吸收SO2,

防止污染。

(6)酸浸过程中,硫酸的质量分数为50%,其原因是浓硫酸具有吸水性,随着硫酸浓度的

增大,溶液中水的量减少,生成的硫酸盐会结晶析出。

16.(I)BaSO4、SiO2

高温

(2)4CeFCO3+4NaHCO3+O2-4NaF+4CeO2+8CO2+2H2θ

(3)硫酸根离子浓度过大时,容易和Ce?+发生反应生成沉淀,从而使浸出率降低

S

(4)2CeF;++2∏=2Ce3++(SCNH)+2HF+2F-

τHτ2xNτCNτHττ2232

(5)防止Ce3+被氧化

(6)AC

(7)0.2

(8)90.9%

【分析】氟碳锦矿(含CeFCO3、BaO.SiCh等)在空气中焙烧,将烧渣加入稀硫酸反应生成

硫酸钢、CeF2SO4,二氧化碳和水,二氧化硅不与硫酸反应,过滤,向滤液中加入硫胭,再

加入硫酸钠得到Ce2(SO4)3∙Na2SO4mH2O沉淀,过滤,向沉淀中加入氢氧化钠、稀盐酸得到

含的Ce?+溶液和沉淀,过滤,向滤液中加入碳酸氢铉溶液得到Ce2(CO3)3^CO2、H2O,过滤,

【详解】(1)滤渣A的主要成分是BaSO八SiO2i故答案为:BaSo4、SiO2o

(2)在另一种生产工艺中,在氟碳锦矿矿石粉(CeFCo3)中加入碳酸氢钠同时通入氧气焙烧,

焙烧得到NaF和CeOz两种固体以及两种高温下的气态物质,根据质量守恒得到两种高温气

体为二氧化碳和水蒸气,则焙烧过程中相应的化学方程式4CeFCO3+4NaHCO3+

高温高温

-

O24NaF+4CeO2+8CO2+2H2O;故答案为:4CeFCO3+4NaHCO3+O24NaF+

4Ce02+8C02+2H20,,

(3)根据信息Ce3+和SO:发生反应:Ce2(SO4)3+Na2SO4+nH2O=Ce2(SO4)hNa2SO4∙nH2Ol;

则焙烧后加入稀硫酸浸出,为提高Ce的浸出率,需控制硫酸浓度不能太大的原因是硫酸根

答案第8页,共13页

离子浓度过大时,容易和Ce3+发生反应生成沉淀,从而使浸出率降低;故答案为:硫酸根离

子浓度过大时,容易和Ce?+发生反应生成沉淀,从而使浸出率降低。

(4)根据信息硫版:ʊχτXτu具有还原性,酸性条件下易被氧化为(SCN2H3)2,则加入硫

H2NCNH2

胭的目的是将CeF?+还原为Ce?+,反应的离子方程式为2Ce片+2八工,=2Ce3++

H2NCNH2

S

(SCNH)+2HF+2F-;故答案为:2CeE*+2,、,(E=2Ce3++(SCNH)+2HF+2F-»

232Hτ2NCNH2232

(5)步骤③加入盐酸后,通常还需加入另一种化学试剂X,根据题中信息Ce3+在空气中易

被氧化为Ce,+推测,加入X的作用是防止Ce3+被氧化;故答案为:防止Ce3+被氧化。

(6)A.Ce3+加入碳酸氢钱反应生成Ce2(CO3)3沉淀,根据元素守恒,说明还会生成二氧化

碳和水,则该步骤发生的反应是2Ce3++6HCO[=Ce2(Cθ3)31+3Cθ2↑+3H2θ,故A正确;B.碳

酸钠与直接快速反应沉淀,会在生成沉淀过程中含有其他杂质离子在沉淀中,因此不可以用

Na2CO3溶液代替NH4HCO3溶液,会影响产品纯度,故B错误;C.过滤时选择减压过滤能

够大大提高过滤效率,故C正确;D.由于加入的碳酸氢钱是过量的,沉淀是充分的,因此

过滤后的滤液中含有Ce3+很少,故D错误;综上所述,答案为AC。

28

(7)若常温下,Ka2(H2CO3)=S,OxlO",KsplCe2(CO3)3]=1.0×IO-,Ce?+恰好沉淀完全

c(Ce3+)=1.0×10^5mol∙L^l,根据

28233523

Kv[Ce2(CO,)3]=1.0×10-=c(Ce+)∙c(CO;')=(1×10^)-c(CO;-),解得

C(CC):)=LOXIo-6mol.LT,此时测得溶液的pH=5,再根据

c(H')∙c(CO^)1.0×10^5×1.0×10^6

AT(HCO)=5.0×10^"解得c(HCO;)=0.2mol∙Ll;

a223C(HCoD—-C(HCOq

故答案为:0.2«

(8)根据题意和反应离子方程式Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+,则该产品的纯度为

。而。「心。。侬心.叫皿尸的。…。,%;故答案为:加%。

7.00g

17.(1)1:2

(2)Pt、Au增大氧气浓度(其它答案也可以,正确即可)

⑶分液漏斗B

(4)5.04×103随循环次数的增加,滤液IV中C(Cl一)不断增大,导致AgCl(S)+2S2O;

(aq)⅛2>[Ag(S2θ3)2]3-(aq)+Cl-(aq)平衡左移,银的浸出率降低

答案第9页,共13页

(5)应回收处理Sθ2

【分析】阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、AgzSe、CsS)在氧气中焙烧,生成金属氧化

物和二氧化硫、二氧化硒,Pt、AU不反应,向焙烧后的物质中加入氧气、硝酸酸浸得到滤

渣Pt、Au,向滤液中加入氯化钠沉银,过滤,向滤液中加入萃取剂萃取,分液后再加入反

萃取剂得到硝酸铜,向滤渣中加入硫代硫酸钠,过滤,向滤液中加入氢氧化钠、Na2S2O4得

到银单质。

般炸

【详解】(1)C⅛S和氧气焙烧为CUO和二氧化硫,反应方程式为CsS+2θ2-2CUe)

+SO2,该过程中还原剂是CsS,氧化剂是O2,还原剂与氧化剂的物质的量之比为L2;

故答案为:1:2。

(2)Pt,Au不与稀硝酸反应,因此“滤渣I”的主要成分是Pt、Au;加快“酸浸氧化”速率的

方法可以从增大浓度、接触面积,提高温度来思考,措施有增大氧气浓度或不断搅拌等;故

答案为:增大氧气浓度(其它答案也可以,正确即可)。

2++

(3)萃取与反萃取的原理为:2RH+Cu⅛⅛R2CU+2HO

实验室进行萃取操作的专用玻璃仪器是分液漏斗;根据萃取与反萃取的原理为:

2++

2RH+CU⅛⅛R2CU+2H,增大氢离子浓度,平衡逆向移动,后来要得到硝酸铜,为了不

引入新的杂质,因此该流程中的“反萃取剂”最好选用硝酸;故答案为:分液漏斗;Bo

+3l3

(4)已知:Ag+2S2O;-⅛[Ag(S2O3)2]-K=2.80×10

+HO

AgCl(S)峰?Ag(aq)+Cl-(aq)Ksp(AgCl)=1.80×IO

①“溶浸”过程中,滤渣II被Na2S2O3溶液溶解的反应为:AgCl+2S,0^

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