2025届高三化学三轮冲刺题型训练-离子反应

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页2025届高三化学三轮冲刺题型训练—离子反应【基础练习】1．以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含、、和少量)为原料，可生产三盐基硫酸铅，其工艺流程如下：已知：常温下，；具有两性，有强氧化性。回答下列问题：(1)“转化”后的难溶物质为和(少量)，则转化为的离子方程式为，“滤液1”中和浓度的比值为。(2)“酸浸”前要对固体进行洗涤，检验是否洗涤干净的操作是。(3)“除杂”得到的滤渣的主要成分是(填化学式，下同)；物质Y是。(4)在“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为，“合成”需控制溶液的不能大于10的原因为。(5)已知：在加热过程中发生分解的失重曲线如图所示，图中a点时样品失重率()为。若a点时残留固体组成表示为，则x=(保留两位有效数字)。2．以硅藻土为载体的五氧化二钒()是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分如下表所示。物质质量分数/%2.2~2.92.8~3.1

60~65<1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时转化为，反应的化学方程式为；同时转化为，反应的离子方程式为。“废渣1”的主要成分是(填化学式)。(2)“氧化”中欲使转化为，则需要氧化剂至少为mol。(3)“中和”作用之一是使钒以形式存在于溶液中。“废渣2”中含有(填化学式)。(4)“离子交换”和“洗脱”的原理为(为阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈性(填“酸”“碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是(填离子符号)。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵()沉淀。“煅烧”工序中发生反应的化学方程式为。(7)全钒液流电池的电解质溶液为溶液，电池的工作原理为。电池充电时，阳极的电极反应式为。(8)一种无限长单链结构的多聚钒酸根离子如图所示。这种多聚钒酸根离子的化学式可用通式表示为(用代表原子数)。3．一种制备氧化亚铜()的工艺路线如图-1所示。已知：水溶液中、、的物质的量分数随的分布如图-2。(1)反应Ⅰ氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(2)反应Ⅱ所得溶液控制在4～5，此时S元素的主要存在形式为。(3)向反应Ⅱ所得溶液中加入调节，发生反应的离子方程式为。(4)采用低温真空蒸发的主要目的是。(5)反应Ⅲ中化合物X与溶液反应制得产品。①写出该反应的离子方程式。②纯度的测定方法如下：取1.000g样品置于烧杯中，加入足量酸化的溶液，完全溶解后，用0.1000溶液进行滴定至终点，共消耗溶液20.00(假定样品中的其他成分不与反应)，该样品中的纯度为。已知：；4．钴、镍是重要的战略物资，但资源匮乏。某冶金厂的废炉渣中含下列化学成分(表1)。现用如下工艺流程从废炉渣中综合回收Cu、Ni、Co。表1废炉渣的主要化学成分元素CuCoNiFeMnCaMgTiZn质量百分数/%13.381.5327.2516.8<0.012.0<0.03|0.03<0.01表2有机相中P204体积分数对萃取除杂效果的影响φ(P204)/%萃余液中金属离子质量浓度/(g·L⁻¹)Co2+Ni2+Cu2+Fe2+Zn2+Mn2+101.4527.20.017<0.0050.0040.01151.4026.80.005<0.0050.0050.005201.2026.1<0.005<0.0050.0050.003已知：CaF2、MgF2难溶于水。回答下列问题：(1)“酸浸”中稀硝酸需要缓慢加入反应液的原因是。(2)“除铁1”中发生除杂反应的离子方程式为；若省去此步骤，对后续步骤造成的影响是。(3)“滤渣2”中含有。(4)“除铁2”的原理是溶液中的Fe2(SO4)3和Na2SO4在90℃左右，产生黄钠铁矾晶体请写出该反应的化学方程式：。该步骤若加入溶液，可以提高除铁效率，试从化学平衡角度解释原因：。(5)“萃取1”中有机相(P204-煤油)中P204的体积分数不同，对金属离子的萃取效果也不同。表2是不同体积分数的P204-煤油溶液萃取除杂的效果数据，最合适的是%。(6)已知下图分别是萃取剂P204和P507的结构(R是同一烃基)，两物质中P=O上的氧原子均可与Co²⁺配位形成配位化合物。请结合物质结构知识分析两者配位能力大小：O(P204)O(P507)(填“大于”“小于”或“等于”)。5．某兴趣小组同学探究铜与稀硝酸的反应如图所示(已知NO、NO2的混合气体能与NaOH溶液反应)。请回答下列有关问题：(1)盛放稀硝酸的仪器是。(2)实验前，先向装置中通入CO2气体，当观察到装置D中的澄清石灰水变浑浊，停止通入CO2并关闭弹簧夹，该操作目的是：。(3)实验时，三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为：，过一段时间后，将注射器B中的空气推入C中，观察到的现象是：。(4)烧杯E中可以选用溶液进行尾气吸收。.【能力提升】6．工业生产过程中产生的含硫化合物(，等)会造成环境问题，可用多种方法脱除。Ⅰ．由次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气的流程如下：(1)次氯酸钠不稳定，温度较高时会分解生成，该反应的化学方程式为：。(2)控制合适的条件有利于提高的吸收率(脱硫率)。①脱硫时需保持溶液呈碱性，此过程的主要反应之一为：；另一个为氧化还原反应，请写出该反应的离子方程式：。②提高脱硫率的可行措施有(填序号)。a．加快通入尾气的速率

b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触

c．提高碱液③温度控制在40-60℃之间，脱硫率较高，原因是。(3)为了提高的吸收效率，工业上加作催化剂，催化过程如图所示。在催化过程中，反应产生的四价镍和氧原子具有强氧化能力，能加快吸收速度。过程2中与的物质的量之比为，试写出过程2的离子反应方程式。(4)滤液的主要成分为。(填化学式)Ⅱ．一种铁基脱硫剂脱除的方法包括吸收和再生两个阶段，其工艺流程原理如图：(5)写出“吸收”反应的离子方程式：。(6)当吸收224(标准状况)时，若要保持脱硫液中的物质的量不变，则所通入的氧气的物质的量为。7．二氧化氯（）具有强氧化性，是一种比较安全的消毒剂。实验小组以氯气和亚氯酸钠（）为原料制备二氧化氯（）并探究其性质。资料：ⅰ.为黄绿色气体，易溶于水，难溶于；易溶于中，溶液呈黄绿色。ⅱ.为无色液体，密度比水大，且与水不互溶。ⅲ.溶液呈弱碱性，在酸性溶液中，易发生下列反应：【实验一：制备】如下图所示实验，实验过程中持续通入使C中生成的逸出。(1)A为发生装置（夹持和加热装置已略）。A中反应的离子方程式为。(2)装置B中饱和溶液的作用是。(3)装置C中制备反应的化学方程式为。随着装置A中的持续产生，开始时装置D液面上方出现黄绿色气体，溶液较长一段时间保持无色，随后逐渐变为黄绿色，说明有进入D中。【实验二：探究的性质】将实验一中收集到的气体处理后得到纯净的，进行下表所示实验。实验ⅰ将通入溶液，溶液变为黄绿色。加入少量振荡，静置后溶液分层，上层溶液为黄绿色，下层溶液为无色。实验ⅱ将通入溶液，溶液变为黄绿色。加入少量振荡，静置。溶液分层，上层溶液为浅黄绿色，下层溶液为黄绿色。(4)实验二中，证明能氧化产生的现象是。(5)由实验一、实验二得到的和氧化性强弱关系相反，可能的原因是。【实验反思】(6)甲同学从实验二推论实验一的装置D中的来源：实验进行一段时间后，装置C中的氧化，产生的进入装置D。乙同学提出还有其他以下可能的来源。来源1：部分未与C中反应就进入了装置D。来源2：通入装置C中一段时间后，，生成的进入了装置D。8．工业上用含三价钒()为主的某石煤为原料(含有、等杂质)，钙化法焙烧制备，其流程如下：【资料】：+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液的关系：4~66~88~1010~12主要离子(1)焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，利用空气中的氧气将转化为。酸浸：已知难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的，此时溶于盐酸的离子方程式是。(2)转沉：将浸出液中的钒转化为固体，其流程如下：浸出液中加入石灰乳的作用是。(3)煅烧：煅烧时生成的化学方程式是。(4)测定产品中的纯度：称取ag产品，先用硫酸溶解，得到溶液。再加入溶液，过量的恰好能与溶液完全反应。已知：ⅰ.；ⅱ.测定过程中被还原为。假设杂质不参与反应，则产品中的质量分数是。(摩尔质量为：182)9．四氧化三锰可用于软磁材料、半导体电子材料等的制造。一种以锰矿粉[主要成分为，含有少量等杂质]为原料制备四氧化三锰的工艺流程如下图所示：已知：Ⅰ．常温下，。Ⅱ．常温下，溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全()的如下表：金属离子开始沉淀的8.17.01.93.4沉淀完全的10.19.03.24.7回答下列问题：(1)Mn在元素周期表中的位置为。(2)“浸出”中，参与反应的离子方程式为，滤渣1的主要成分为。(3)“调”中，加入适量试剂a调节的目的是使完全沉淀，则试剂a最适宜选用(填标号)；此时溶液中最大为。A．

B．

C．

D．(4)“沉锰”后的滤液中溶质的主要成分是。(5)“氧化”中，在空气中加热到时反应生成和一种对空气无污染的气体，反应的化学方程式为。(6)也可以通过直接电解溶液获得，电解原理如图所示(M、N均为惰性电极)。N极的电极反应式为。10．四氯化锡()在有机合成中有广泛应用，该物质极易水解，熔点为、沸点为。某同学查阅资料后设计了如图所示装置(只省略了部分夹持装置)制备。回答下列问题：(1)A装置中的试剂X具有(填“氧化性”或“还原性”)，请写出A中发生反应的离子方程式。(2)关于该实验，下列说法正确的是(填标号)。A．装置B中盛放的是饱和溶液，吸收杂质气体B．装置C中盛放的是浓硫酸，干燥气体C．装置G中的用于干燥左边过来的气体D．装置H中的石灰乳用于吸收右边空气中的气体E．当装置D的蒸馏烧瓶中充满黄绿色气体时，才可点燃装置D中的酒精灯(3)用上述方法制得的产品中含有少量杂质，利用如下方法可测定其纯度：取产品，加入稀盐酸溶解，用已配制好的的标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。反应原理为(已知：)。①滴定实验中选用的指示剂为溶液，达到滴定终点时的现象为。②产品的纯度为(结果保留2位小数)；若滴定前未用标准溶液润洗滴定管，则测得产品的纯度会(填“偏高”或“偏低”“无影响”)。【拓展练习】11．金属镍及其化合物具有极高的实用价值，被广泛应用于石油化工、国防、冶金等多个行业。某科研小组以废镍催化剂(含金属及其氧化物，还有少量其他不溶性物质)为原料，采用如图工艺流程制备硫酸镍晶体。已知：室温下Ksp(NiS)=2.0×10-21，Ksp(CuS)=6.0×10-36，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，Ka(HF)=6.3×10-3。回答下列问题：(1)元素位于元素周期表的区。(2)“除铜”中反应达到平衡后，溶液中=。(3)“焙烧”时涉及的主要反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(4)溶液中离子浓度由大到小的顺序为，滤渣3主要成分的化学式为。(5)“沉镍”步骤中发生反应的离子方程式为。(6)镍能形成多种氧化物，一种镍的氧化物的晶胞结构和的相似，氧离子位于晶胞顶点和面心，镍离子位于体心和棱上如图的(填序号)是从该晶胞中分割出来的结构。已知该晶体密度为，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个镍离子之间的最短距离为(用含和的代数式表示)。12．Ⅰ

含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年，化学家在研究软锰矿的过程中，将它与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色气体，后来命名为氯气。(1)实验室沿用该化学家的方法制取的离子方程式为。(2)实验室制取干燥时，净化与收集所需装置的接口连接顺序为。(3)为验证氯气溶于水，生成的次氯酸光照分解的产物，分别利用氯离子传感器、pH传感器、氧气传感器采集数据并绘制变化图像如下，其中能表示氯水的pH随时间变化的图像是(填字母A或B)，用化学方程式说明这一变化的原因。A．

B．

C．(4)图C表示盛有氯水的广口瓶中氧气的体积分数的变化，请分析从0s到100s，氧气的体积分数低于正常空气中氧气含量的原因。Ⅱ

氯可形成多种含氯化合物，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用下图装置(部分装置省略)制备和NaClO。(5)B中化学反应的离子方程式是，采用冰水浴冷却的目的是。(6)C可选用试剂___________(填标号)。A． B．NaCl C． D．(7)反应结束后，取出A中试管，经冷却结晶，，，干燥，得到晶体。(8)气体是一种高效、环保的消毒剂，可代替氮气用于饮用水的消毒。工业上可以通过与反应的方法制取，请完成该化学反应方程式，并用单线桥在反应中表示电子转移的方向和数目：。查阅资料显示：处理污水后的还原产物为，检验处理后的溶液中是否存在的方法是。13．钠及其化合物在人类生产生活中有着重大的作用。(1)一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是_______。①变成白色粉末

②变暗

③固体表面变潮湿

④变白色晶体A．①②③④ B．②③④① C．②③①④ D．③②④①(2)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓的加入一绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象符合图中的_______。A． B． C． D．化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备，进一步处理得到产品和，实验流程如图：回答下列问题：(3)从A~E中选择合适的仪器制备，正确的连接顺序是。（按气流方向，用小写字母表示）(4)B中使用雾化装置的优点是。(5)生成的总反应的化学方程式为。(6)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体和滤液：①对固体充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量，增重0.14g，则固体的质量为g。②市场上销售的“苏打水”是一种非常受欢迎的饮用水，其溶质是小苏打。苏打水会因储藏温度过高而分解产生少量使口感发涩，写出一种除去中改善口感的方法（用离子方程式表示）。③固体保存不当，会发生变质部分转化为，下列不能测定变质后的混合物中的质量分数的是。a．取混合物与足量NaOH溶液充分反应，得到溶液b．取混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到固体c．取混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，质量增加d．取混合物与足量溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得固体14．如图为制取无水氯化铁粉末的装置。(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序)。(2)装置A中发生反应的离子方程式为。(3)装置E的作用是。(4)这套实验装置的缺陷是没有尾气处理装置，应增加一个装有NaOH溶液的烧杯吸收尾气，发生反应的化学方程式为。(5)如果溶解时，发现溶液偏浅绿色，取少量溶液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾颜色褪去，发生反应的离子方程式为；溶解所得溶液中含有的原因可能是。(6)某小组探究溶液与溶液发生的反应。①配制溶液，需要将固体先溶于浓盐酸，再稀释至指定浓度，原因是。②向溶液中滴加溶液，观察到无色气体产生，黄色溶液变为红棕色。取红棕色溶液少许，加入，产生蓝色沉淀，推测与反应的离子方程式是。③另取红棕色溶液少许，检测其为胶体，向其中继续滴加溶液，发现溶液红褐色变深且产生刺激性气味的气体，该气体是。④结合②、③，推测溶液与溶液反应同时存在反应和反应。从下列选项选择：A．复分解

B．互相促进水解

C．置换

D．氧化还原15．短周期元素、、、、原子序数依次增大，原子次外层电子数比最外层电子数多2个，与同主族，其中部分元素的原子半径和主要化合价如下表所示：YZ原子半径/pm7571186143主要化合价；+5请回答下列问题：(1)W元素在元素周期表中的位置为。(2)W、R元素最高价氧化物对应的水化物酸性较强的为（用化学式表示），用电子式表示R元素的气态氢化物的形成过程。(3)Y元素原子与氧原子按照个数比形成的化合物电子式为，写出将该化合物投入水中后发生的离子反应方程式。(4)Y元素最高价氧化物对应的水化物溶液与Z元素最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为。用砂纸仔细打磨Z单质后称取两份，质量均为1.8g，将其中一份迅速放入的元素最高价氧化物对应水化物的溶液中，另一份在空气中放置一段时间后再放入等体积的相同溶液中，下列说法正确的是。a．未经放置的单质放入溶液后迅速产生气泡，放置后的单质放入溶液一段时间后产生气泡b．两溶液中有相同体积的气体生成c．未经放置的Z单质放入该溶液中产生的气体与放入100mL2mol/L的R元素氢化物水溶液中产生的气体体积相同(5)用化学方程式解释元素氢化物的水溶液不能用玻璃瓶储存的原因：。(6)化合物可用作燃烧剂、推进剂中的氧化剂、高温金属的切割油等。与反应生成两种单质（其中一种为黄绿色气体）和一种氢化物，收集参与反应后生成的黄绿色气体单质继续与铁丝反应，消耗铁丝的质量为。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页《2025届高三化学三轮冲刺题型训练—离子反应》参考答案1．(1)(2)取最后一次洗涤液少许于试管中，先加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成则证明已洗净(3)Fe(OH)3HNO3(4)具有两性，pH过高导致其溶解，降低了三盐基硫酸铅的产率(5)1.4【分析】向铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO和少量FeO)中加入过量的亚硫酸钠、碳酸钠溶液得到PbCO3和少量PbSO4及FeO，加入稀硝酸转化成Pb(NO3)2，同时将FeO转化为Fe(NO3)3，则混合气体X为CO2和NO的混合气体，NaOH调节溶液pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去，则滤渣主要成分为Fe(OH)3，滤液中加稀H2SO4将Pb(NO3)2转化成PbSO4沉淀和硝酸，因此HNO3可循环利用，即物质Y为HNO3，PbSO4中加入氢氧化钠控制温度在50~60℃合成得到三盐基硫酸铅和硫酸钠溶液，最后经过滤、洗涤和干燥得到较纯的三盐基硫酸铅，以此分析解答。【详解】（1）亚硫酸钠具有还原性，PbO2具有强氧化性，PbO2被亚硫酸钠还原为二价铅，然后和碳酸根离子转化为PbCO3沉淀，反应的离子方程式为；滤液1中和的浓度比为=；（2）检验固体是否洗涤干净就是检验洗涤液中是否含有转化过程中生成的，故操作是：取最后一次洗涤液少许于试管中，先加入盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成则证明已洗净；（3）“除杂”时NaOH调节溶液pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去，则滤渣主要成分为Fe(OH)3；由分析可知，“沉铅”后循环利用的物质Y是HNO3；（4）加入的氢氧化钠和沉淀在50~60°C“合成”得到三盐基硫酸铅和硫酸钠，反应的化学方程式为：；“合成”需控制溶液的pH不能大于10的原因为：具有两性，pH过高导致其溶解，降低了三盐基硫酸铅的产率；（5）由题意可知，在加热过程中发生分解的化学方程式为，a点失重率为4.0%，则，解得x≈1.4。2．(1)(2)0.6(3)、(4)碱(5)(6)(7)(8)【分析】从废钒催化剂中回收V2O5，由流程可知，“酸浸”时V2O5转化为，V2O4转成，氧化铁、氧化铝均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过滤得到的滤渣1为SiO2，然后加氧化剂KClO3，将变为，再加KOH时，铁离子、铝离子转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，同时中和硫酸，过滤得到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：，碱性条件下利用反应向洗脱方向移动，流出液中主要为硫酸钾，“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，“煅烧”时分解生成V2O5。【详解】（1）“酸浸”时和硫酸反应转化为和水，反应的化学方程式为；同时和硫酸反应转化为和水，反应的离子方程式为。由分析，“废渣1”的主要成分是；（2）氧化”中欲使转化为，则转移电子3.6mol×1=3.6mol，氧化剂中氯化合价由+5变为-1，结合电子守恒，需要氧化剂至少为3.6mol÷6=0.6mol；（3）由分析，“废渣2”中含有、；（4）“离子交换”和“洗脱”的原理为，为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈碱性，提高氢氧根离子浓度，使得平衡向洗脱方向移动，释放出；（5）由于流程中前面加入了氯酸钾和氢氧化钾，则“流出液”中阳离子最多的是钾离子。（6）结合质量守恒，“煅烧”工序中受热分解得到和水、氨气，反应为；（7）电池充电时，为电解池装置，由总反应可知，阳极的电极反应为在酸性条件下，失去电子发生氧化反应生成：；（8）根据“均摊法”，1个重复单元中含个O、1个V，每个结构单元带1个单位负电荷，则含有n个结构单元的这种多聚钒酸根离子通式为：。3．(1)1:1(2)(3)+OH-=+H2O(4)防止Na2SO3被氧化(5)2Cu2++3=Cu2O↓+2SO2↑+72%【分析】铜和浓硫酸反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体和硫酸铜，生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反应Ⅱ)，所得溶液成分是NaHSO3，气体2为CO2气体，调节溶液pH值至11，使NaHSO3转化为Na2SO3，低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化)，所得固体X为Na2SO3晶体、溶液Y是Na2SO3溶液；Na2SO3和CuSO4反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3=Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4。【详解】（1）反应Ⅰ为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1；（2）由图2可知，反应Ⅱ所得溶液控制在4～5，此时S元素的主要存在形式为；（3）向反应Ⅱ所得溶液中加入调节，NaHSO3与NaOH反应得到Na2SO3，发生反应的离子方程式为：+OH-=+H2O；（4）由于Na2SO3易被空气中的氧气氧化，故采用低温真空蒸发；（5）①X为Na2SO3晶体，与硫酸铜溶液反应，被氧化为，同时生成沉淀，离子方程式为2Cu2++3=Cu2O↓+2SO2↑+②根据方程式；可知，Cu2O~2Fe2+~，n(Cu2O)==×0.1000mol/L×0.0200L=0.005mol，Cu2O的纯度为=72%。4．(1)控制反应速率，防止反应过于剧烈，避免液体飞溅或气体产生过快；(2)；用铁粉置换铜步骤会消耗更多的铁粉；(3)铜和铁(4)Fe2(SO4)3＋Na2SO4＋12H2ONa2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5H2SO4与溶液中的H+反应，降低H+浓度，促使Fe3+水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+向右移动，更多Fe3+转化为黄钠铁矾晶体，提高除铁效率；(5)20(6)小于【分析】废炉渣酸浸，加入硫酸和硝酸，固体溶解，金属转化为对应离子；除铁1用碳酸钠溶液调节pH使铁离子水解为沉淀析出，滤渣1为Fe(OH)3；置换步骤用铁粉置换出铜，滤渣2主要为铜；通入O2将Fe2+氧化为Fe3+，除铁2进一步除铁，Fe2(SO4)3和Na2SO4在90℃左右反应，生成黄钠铁矾晶体，滤渣3为[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]；除杂加NaF去除钙镁，滤渣4为CaF2、MgF2；萃取1用P204，萃取2用P507，分离钴和镍；最后反萃取得到钴的化合物，处理水相得镍的化合物；据此分析解答。【详解】（1）稀硝酸是强氧化剂，可促进金属溶解，与反应液混合时反应剧烈，缓慢加入可控制反应速率，防止反应过于剧烈，避免液体飞溅或气体产生过快；（2）由分析可知，“除铁1”中发生除杂反应的离子方程式为：；若省去此步骤，用铁粉置换铜步骤会消耗更多的铁粉；（3）由分析可知，滤渣2中含有铜和铁；（4）由分析可知，该反应的化学方程式：Fe2(SO4)3＋Na2SO4＋12H2ONa2Fe6(SO4)4(OH)12↓+5H2SO4；该步骤若加入溶液，与溶液中的H+反应，降低H+浓度，促使Fe3+水解平衡Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+向右移动，更多Fe3+转化为黄钠铁矾晶体，提高除铁效率；（5）分析表中数据，萃取的目的是使萃余液中金属离子浓度尽可能低，当φ(P204)％为20%时，萃余液中多种金属离子质量浓度最低，说明此时萃取效果最佳；（6）观察结构，P507中与P相连的基团为烃基（R），烃基给电子能力强，使P=O上O的电子云密度更大；而P204中与P相连的是RO，P=O上O的电子云密度相对较小；电子云密度越大，配位能力越强，故O(P204)小于O(P507)。5．(1)分液漏斗(2)利用二氧化碳排尽装置内的空气，以便观察产物颜色(3)烧瓶内气体变为红棕色(4)NaOH【分析】实验室用装置A制取NO时，为防止NO被氧化，先往装置中通入CO2气体，当看到D装置中澄清石灰水变浑浊时停止通CO2，此时装置A、C中的空气已被排尽。打开分液漏斗活塞，往三颈烧瓶内加入稀硝酸，与Cu发生反应生成无色气体，推动注射器活塞，让空气进入C装置内，可看到C装置内气体由无色变为红棕色，尾气被E装置内的溶液吸收。【详解】（1）盛放稀硝酸的仪器是分液漏斗；（2）为了探究Cu和稀硝酸反应生成的气体是NO还是NO2，为了防止氧气将NO氧化，故该操作目的是利用二氧化碳排尽装置内的空气，以便观察产物颜色；（3）Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，反应的离子方程式为；一段时间后，将注射器B中的空气推入C中，由于NO被氧气氧化成NO2，故可观察到烧瓶内出现红棕色；（4）由题可知，NO和NO2的混合气体能与NaOH溶液反应，故E中可选择NaOH溶液。6．(1)(2)或bc温度过低，反应速率慢；温度过高NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小(3)(4)、NaCl(5)(6)【分析】次氯酸钠碱性废水(含有杂质)处理硫酸工业尾气，二氧化硫和次氯酸钠溶液反应生成硫酸根和氯离子，硫酸根和钙离子结合生成硫酸钙，过滤，得到滤渣硫酸钙，滤液主要成分是硫酸钠、氯化钠，经过一系列过程得到硫酸钠晶体，据此回答。【详解】（1）次氯酸钠不稳定，温度较高时分解，Cl元素化合价发生变化，根据氧化还原反应规律，一部分Cl元素化合价从+1价降低到−1价生成NaCl，一部分升高到+5价生成，根据得失电子守恒和原子守恒配平得到化学方程式为：；（2）①废水中含有次氯酸钠，可以将氧化为，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为或；②a．加快通入尾气的速率，导致气体无法与液体充分接触，会降低脱硫效率，a不符合题意；b．吸收塔中喷淋的碱液与气体逆向接触，可以增大气体和液体的接触面积，提高脱硫效率，b符合题意；c．SO2为酸性氧化物，提高碱液pH可以充分吸收SO2，提高脱硫效率，c符合题意；综上所述答案为bc；③温度过低，反应速率慢；温度过高NaClO不稳定分解或温度过高SO2溶解度减小，所以温度控制在40～60℃之间；（3）已知过程2中与的物质的量之比为。从图中可知参与反应转化为，Ni元素从+4价降低到+3价，转化为，Cl元素从+1价降低到-1价，同时生成具有强氧化能力的氧原子O。根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可写出离子方程式为；（4）由分析知，滤液主要成分是、NaCl；（5）据图可知吸收过程中Fe3+将H2S氧化为S，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为；（6）据图可知Fe3+为催化剂，整个过程的总反应为2H2S+O2=2S+2H2O，224mL(标准状况)H2S的物质的量为，则所需氧气的物质的量为=。7．(1)(2)去除氯气中的氯化氢气体(3)(4)实验ii中，下层溶液为黄绿色(5)溶液的酸碱性不同(6)溶液的酸性增强，发生反应【分析】浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下生成氯气，饱和食盐水去除氯气中的氯化氢气体，氯气与亚氯酸钠反应生成二氧化氯，四氯化碳吸收未反应的氯气，以此分析；【详解】（1）浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下生成氯气，；故答案为：；（2）饱和食盐水去除氯气中的氯化氢气体；故答案为：去除氯气中的氯化氢气体；（3）装置C中氯气与亚氯酸钠反应生成二氧化氯，；故答案为：；（4）实验二中，ClO2能氧化Cl-产生Cl2，氯气溶于四氯化碳中溶液为黄绿色，则证明ClO2能氧化Cl-产生Cl2的现象是实验ii中，下层溶液为黄绿色；故答案为：实验ii中，下层溶液为黄绿色；（5）实验一中上层溶液为黄绿色，下层溶液为无色，说明ClO2不能氧化Cl-产生Cl2，ClO2在上层水溶液中；而实验二上层溶液为浅黄绿色，下层溶液为黄绿色，说明ClO2能氧化Cl-产生Cl2，氯气溶于四氯化碳中溶液为黄绿色，由实验一、实验二得到的Cl2和ClO2氧化性强弱关系相反，可能的原因是溶液的酸碱性不同；故答案为：溶液的酸碱性不同；（6）Cl2通入装置C中一段时间后，溶液的酸性增强，发生反应，生成的Cl2进入了装置D；故答案为：溶液的酸性增强，发生反应。8．(1)Ca(VO3)2+4H+=2+2H2O+Ca2+(2)调节溶液pH值，提供钙离子形成沉淀(3)调节(4)【分析】由题给流程可知，向石煤中加入生石灰焙烧，将三氧化二钒转化为钒酸钙，向焙砂中加入盐酸酸浸，将钒酸钙转化为VO2Cl和氯化钙，过滤得到浸出液，向浸出液中加入铵盐，并控制溶液的pH在6~8的范围内，将溶液中VO2Cl转化为钒酸铵沉淀，过滤得到钒酸铵；钒酸铵高温煅烧分解生成五氧化二钒。【详解】（1）若焙砂酸浸时溶液的pH=4时，V元素的存在形式为，故Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式是：Ca(VO3)2+4H+=2+2H2O+Ca2+。（2）根据分析，酸浸液中加石灰乳得到沉淀，故加入石灰乳的作用是：调节溶液pH值，提供钙离子形成沉淀。（3）钒酸铵高温煅烧分解生成五氧化二钒、氨气和水，化学方程式为：。（4）根据题意可找出关系式：5Fe2+~2，则剩余的(NH4)2Fe(SO4)2的物质的量为：c2mol/L×b2×10-3L×=2.5c2b2×10-3mol，再根据关系式：V2O5~2~2Fe2+，产品中V2O5的质量分数为：=。9．(1)第四周期第ⅦB族(2)(3)B(4)(5)(6)【分析】氧化锰矿含Mn2O3、MnOOH、Fe2O3、Al2O3、SiO2、CuO等，加入H2SO4、H2O2浸取，过滤出SiO2，得到含有MnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、CuSO4的混合溶液，加入适量Mn(OH)2调节pH生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去溶液中的铁、铝元素；滤液中加入(NH4)2S生成CuS除去铜元素；滤液中加入NH4HCO3沉锰，MnSO4和NH4HCO3反应生成(NH4)2SO4、MnCO3、CO2，最后在空气中加热MnCO3得到Mn3O4。【详解】（1）Mn为25号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅦB族；（2）与硫酸、H2O2反应生成MnSO4、O2和水，反应的离子方程式为；由上述分析可知SiO2与H2SO4、H2O2不反应，故滤渣为SiO2；（3）浸出液中含Mn2+，故选择含二价锰的Mn(OH)2调pH，使Fe3+、Al3+沉淀；“调pH”中确保Fe3+、Al3沉淀完全，Mn2+未开始沉淀，故4.7<pH<8.1，当pH=4.7，即c(OH-)=10-9.3时，c(Cu2+)最大；此时c(Cu2+)；（4）由上述分析可知“沉锰”后，溶质主要为(NH4)2SO4；（5）依题“氧化”过程中，MnCO3在空气中加热得到Mn3O4和CO2，反应化学方程式为；（6）由电解原理图中H+的移动方向可知，N为阳极；该电极可将MnSO4转化为Mn3O4，故N极的电极反应为。10．(1)氧化性2+16+10=2+5↑+8(2)ABE(3)淀粉滴入最后半滴溶液，溶液变为蓝色且30s不变色91.45偏低【分析】由实验装置图可知，装置A中X与浓盐酸反应制备氯气，该反应不需要加热，则X是高锰酸钾，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，装置D中氯气与锡共热反应制备四氯化锡，装置E和F用于冷凝收集四氯化锡，装置G中盛有的无水氯化钙用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入F中使四氯化锡水解，装置H中盛有的石灰乳用于吸收未反应的氯气，防止污染空气。【详解】（1）A装置中的试剂X为高锰酸钾，具有氧化性；它与浓盐酸反应离子方程式为2+16+10=2+5↑+8。（2）A．由上述分析知装置B中盛放的是饱和溶液，吸收杂质气体，故A正确；B．由上述分析知装置C中盛放的是浓硫酸，干燥气体，故B正确；C．装置G中盛有的无水氯化钙用于吸收H中挥发来的水蒸气，防止水蒸气进入F中使四氯化锡水解，故C错误；D．装置H中盛有的石灰乳用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，故D错误；E．由分析可知，装置A中X与浓盐酸反应制备氯气并利用氯气排尽装置中的空气，当装置D蒸馏烧瓶中充满黄绿色气体时，意味着装置内空气全部赶走，故才可点燃装置D中的酒精灯，故E正确；故选ABE。（3）①滴定实验时，把氧化为，自身被还原为，完全反应后，过量半滴会把氧化为，所以用淀粉溶液做指示剂；滴定终点现象为滴入最后半滴KIO3溶液，溶液变为蓝色且30s不变色；②由题意可知，滴定消耗6.00mL0.0100mol/L碘酸钾溶液，由方程式可知，二氯化锡的百分含量为×100%=8.55%，则四氯化锡的纯度为1-8.55%=91.45%，若滴定前未用标准溶液润洗滴定管，会使滴定消耗碘酸钾溶液的体积偏大，导致四氯化锡的纯度偏低。11．(1)d(2)(3)(4)(5)(6)bd【分析】酸浸溶解金属及其氧化物，加入NiS将溶液中的Cu2+转变为CuS沉淀除去，滤渣1为CuS；氧化除杂将Fe2+转化为Fe3+，再转化为Fe(OH)3沉淀除去，滤渣2为Fe(OH)3和Ni(OH)2；加入氟化铵将镁离子转化为MgF2沉淀除去，滤渣3为MgF2；加入氨水与碳酸氢铵将镍离子转化为NiCO3；酸溶将NiCO3溶解为NiSO4，经过一系列操作得到；滤渣1为CuS，与氧气焙烧得到氧化铜。【详解】（1）Ni为元素周期表中的第28号元素电子排布式为[Ar]，其价层电子排布式为，因此在d区；（2）“除铜”时加入NiS，发生反应，该反应达到平衡后，溶液中；（3）“焙烧”时发生的主要反应为，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2；（4）由于，故水解程度：，溶液显酸性，则离子浓度由大到小的顺序为。“除镁”时加入，得到的滤渣3为；（5）“除镁”后滤液中的与和反应生成沉淀，反应的离子方程式为；（6）氧离子形成面心立方结构，镍离子位于氧离子构成的八面体空隙，则该镍的氧化物的晶胞结构和NaCl的相似，氧离子位于晶胞顶点和面心，镍离子位于体心和棱上，故从晶胞分离出的结构可以为、，选bd；该晶胞中镍离子的数目为4，氧离子的数目为4，晶胞质量为，该晶体密度为，设晶胞边长为a，则晶胞体积为，，晶胞中两个镍离子之间的最短距离为面对角线长度的一半，即为。12．(1)(2)cdbae(3)A(4)氯水中的氯气挥发，使得氯水液面上方的空气中含有氯气，氧气体积分数降低。(5)避免生成，提高NaClO的产量(6)AC(7)过滤洗涤(8)取少量处理后的溶液于试管，滴加硝酸酸化过的硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则证明存在，反之则没有【分析】实验室通常采用浓盐酸和MnO2制取Cl2，离子方程式为：，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体，浓硫酸除去水蒸气，最后用NaOH溶液吸收尾气，以此解答。【详解】（1）实验室通常采用浓盐酸和MnO2制取Cl2，离子方程式为：。（2）根据化学方程式可知，制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气，氯气有毒，必须进行尾气处理，因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体，浓硫酸除去水蒸气，最后用NaOH溶液吸收尾气，因此接口连接顺序为cdbae。（3）次氯酸光照分解生成HCl和O2，化学反应方程式为：，氯水中氢离子浓度越来越多，酸性增强，溶液pH减小，其中能表示氯水的pH随时间变化的图像是A。（4）0s到100s，氧气的体积分数低于正常空气中氧气含量的原因是：氯水中的氯气挥发，使得氯水液面上方的空气中含有氯气，氧气体积分数降低。（5）氯气和冷的NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO，离子方程式为：，氯气和热的NaOH溶液反应会生成，采用冰水浴冷却的目的是：避免生成，提高NaClO的产量。（6）氯气有毒，必须进行尾气处理，装置C的作用是吸收氯气，氯气具有氧化性可以和溶液反应，溶液呈碱性也可以吸收氯气，氯气不和NaCl溶液、溶液反应，故选AC。（7）反应结束后，取出A中试管，经冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，得到KClO3晶体。（8）与反应可以制取，Cl元素化合价由+5价下降到+4价，由得失电子守恒可知，中S元素化合价由+4价上升到+6价生成K2SO4，用单线桥在反应中表示电子转移的方向和数目：；检验氯离子通常采用硝酸银溶液，方法是：取少量处理后的溶液于试管，滴加硝酸酸化过的硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则证明存在，反之则没有。13．(1)B(2)A(3)aefbcgh(4)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(5)(6)0.84ac【分析】根据工艺流程可知，浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后，再通入二氧化碳气体，发生反应：，得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水，从而制备得到纯碱；另一方面得到的母液主要溶质为NH4Cl，再从加入氯化钠粉末，可以获得NH4Cl固体。【详解】（1）切开金属钠置于空气中，切口开始呈银白色，与氧气反应生成Na2O，迅速变暗，在空气中与水反应生成NaOH，变白色固体，后NaOH潮解，吸收CO2成晶体：Na2CO310H2O，最后风化变为碳酸钠白色粉末，故选B；（2）煤油的密度小于水，钠的密度比煤油大比水小，与水反应生成氢氧化钠和氢气，故应在煤油和水的界面处上下游动，故选A；（3）A装置用于制备CO2气体，制得的CO2气体中混有HCl气体，可用饱和NaHCO3溶液除去，CO2气体通入盛有饱和氨盐水装置中生成NaHCO3，最后过量的CO2用NaOH溶液吸收，所以装置的接口连接顺序为aefbcgh；（4）B中使用雾化装置，可以使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率；（5）根据分析，生成碳酸氢钠的反应方程式为：；（6）①对碳酸氢钠固体充分加热，发生反应：，产生的气体先通过足量浓硫酸吸收水蒸气，再通过足量Na2O2与CO2发生反应：，Na2O2增重0.14g，则根据差量法计算可得：，则碳酸氢钠固体的质量为：；②苏打水中含有碳酸钠，向其中通入CO2气体，CO2可与碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠，除去碳酸氢钠中少量的碳酸钠，改善苏打水口感，离子方程式为：；③a．(n-m)g为NaOH溶液的质量，无法测定溶质NaOH的质量，因此