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文档简介
专题04氧化还原反应
目录
第一部分风向速递洞察考向,感知前沿
第二部分分层突破固本培优,精准提分
A组·保分基础练
题型01氧化还原反应的定义及实质
题型02氧化性、还原性强弱的比较
题型03氧化还原反应的规律
题型04氧化还原反应在生产、生活中的应用
题型05氧化还原反应方程式的计算
题型05氧化还原反应方程式的书写与配平
B组·抢分能力练
第三部分真题验证对标高考,感悟考法
1.(25-26高三上·北京·月考)某小组同学检验补铁剂中铁元素的价态,实验如下。
已知:i.SCN-中硫元素的化合价为-2价;
ii.邻二氮菲的结构简式为,邻二氮菲可以和Fe2+按3:1生成稳定的橙红色邻二氮菲亚铁离
子,用于Fe2+的检测。
下列说法正确的是
A.邻二氮菲亚铁离子中Fe2+的配位数为3
B.为使③中现象明显,试剂a可以选用过量氯水
C.该实验可证实补铁剂中的铁元素以Fe2+和Fe3+形式存在
D.用邻二氮菲检测Fe2+时,需先调节滤液pH,pH过大或过小均会影响测定
2++2+3
2.(25-26高三上·北京顺义·月考)资料表明Co还原性很弱,某小组同学为实现CoCo,进
行如下探究。
3+
(1)理论分析:氧化半反应Co2+-e-=Co3+一般很难发生。从平衡移动的角度来看,降低cCo或均能
促进Co2+失电子,提高其还原性。
【实验Ⅰ】
①
②
3.14.8
已知:i.KaHNO210,KaCH3COOH10
ii.HNO2不稳定,易分解:3HNO22NOHNO3H2O
(2)②是①的对照实验,目的是。
3+2+3
(3)经检验,橙红色溶液中存在CoNO。经分析,①中能实现的原因是(3形成了配离子,
26CoCoCo
且NO2的氧化性被提高。)
结合还原半反应解释NO2的氧化性被提高的原因:
【实验Ⅱ】
③
④
已知:粉红色和棕黑色的分别是-14.2和-43.8
CoOH2()CoOH3()Ksp1010
对比③④可知,本实验条件下还原性:2(填或)。
(4)CoOH2Co“>”“<”
+2+3
(5)分析④中能实现CoCo的原因:
+22+2
a.该条件下,Co的还原性同时受“cCo降低”和“cCo降低”的影响,前者影响更(填“大”或“小”)。
当2314,+2能被氧化。结合K计算,④中通入少量后溶液中
b.cCo:cCo10CoCl2spCl2
cCo2:cCo3,因此能实现转化。
(6)实验启示:通常情况下,为促进金属阳离子从低价向高价转化,可将高价阳离子转化为或。
3.(25-26高三上·北京·月考)制备纳米Fe并对其还原去除水中的硝酸盐污染物进行研究。
已知:i.纳米Fe具有很高的活性,易被氧化使表面形成氧化层
反应①反应②
.纳米将还原为的转化关系如图:
ⅱFeNO3NH4NO3NO2NH4
FeFe
(1)纳米Fe的制备原理:FeSO42NaBH46H2O2B(OH)3Fe7H2Na2SO4,其中电负性HB。反
应中,氧化剂是。
2
(2)酸性条件下,纳米Fe和NO3反应生成Fe和NH4的离子方程式是。
(3)检验溶液中NH4的操作和现象是。
(4)溶液初始pH较低有利于NO3的去除,可能的原因是(答2条)。
(5)反应结束时,溶液的pH升高至10左右。一段时间内,纳米Fe还原NO3的产物分析如图。
、
注:i.氨氮包括NH3NH4和NH3H2O
ⅱ.总氮包括硝态氮、亚硝态氮和氨氮
iii.c/c0为溶液中粒子的物质的量浓度与初始cNO3的比值
①溶液中只检出少量NO2,从化学反应速率的角度解释原因:。
②反应结束时,溶液中的总氮量小于初始时的总氮量,可能的原因是。
01氧化还原反应的定义及实质
1.(2025·北京·模拟预测)某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂,用于转化H2S为单质S,提
出的催化历程示意图如下。NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
2+3+
A.O2使Fe转化成Fe,恢复催化剂活性
B.过程①和④均发生了非极性键的断裂
C.过程②和③均发生了氧化还原反应
D.理论上,每转化34gH2S,转移的电子数目为NA
2.(2024·北京房山·一模)下列应用中涉及氧化还原反应的是
A.用二氧化硫作漂白剂使色素褪色
B.用过氧化钠作潜水艇中的供氧剂
C.使用明矾对自来水进行净化
D.使用热的纯碱溶液去除油污
3.(2024·北京·调研)某小组为探究CuSO4与KI之间的反应,进行了如下实验。
实
验
①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色
①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色
现②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄
②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶
象绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后
液
得到无色溶液
223
已知:2S2O3(无色)I2ISO(无色);CuI为白色沉淀,可吸附I;CuI在溶液中不存在:CuSO
24622232
2
呈无色,CuSO呈黄色。
232
下列结论或推断不.合.理.的是
2
A.CuSO4与KI能发生反应:2Cu4I2CuII2
B.CuI与Na2S2O3反应的速率快于I2与Na2S2O3反应的速率
32
C.黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有CuSO、CuSO生成
232232
Ⅱ2
D.Cu()与S2O3生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度
4.(2024·云南昆明·调研)化学知识无处不在,下列劳动场景涉及氧化还原反应的是
A.用温热的纯碱溶液清洗油污B.厨师用小苏打制作面点
C.白醋除去水垢中CaCO3D.钢铁工人用铁矿石炼铁
02氧化性、还原性强弱的比较
5.(2024·北京丰台·一模)某兴趣小组探究高锰酸钾和氨水的反应,实验如下:
序
试剂实验现象
号
1
2mLKMnO4溶液+1mL10molL氨水
①
+0.5mL蒸馏水
溶液完全褪色所需时间:③<②<①。
1
2mLKMnO4溶液+1mL10molL氨水实验均产生棕褐色固体(经检验为
②
1稀硫酸
+0.5mL1molLMnO2),都伴有少量气泡产生(经检验为
N。
12)
2mLKMnO4溶液+1mL10molL氨水
③
1
+0.5mL1molLNa2SO4溶液
溶液1
2mLKMnO4+1mL5molLNH42SO4
④无明显变化
溶液+0.5mL蒸馏水
-1
注:实验中cKMnO4=0.01mol·L。下列说法不.正.确.的是
A.实验①中发生了反应2MnO42NH32MnO2N22OH2H2O
+
B.溶液完全褪色所需时间②<①的主要原因:cH增大,MnO4的氧化性增强
C.对比实验③④可得出,还原性:NH3NH4
D.在实验④的试剂中,逐滴加入浓NaOH溶液,可观察到溶液褪色
6.(2024·北京·模拟预测)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.镁条在水中产生少量气泡后反应停止,在1mol/LNH4Cl溶液中持续产生气泡
B.二氧化锰与稀盐酸共热不产生氯气,与浓盐酸共热产生氯气
C.在硫酸铜溶液中加入氯化钠固体,充分溶解后溶液变为蓝绿色
D.在氯水中加入少量碳酸钙,可以增强氯水的氧化性
7.(2024·北京·模拟预测)某同学在培养皿上做如下实验(如图所示),a、b、c、d是浸有相关溶液的滤纸。
向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
下列对“实验现象”的“解释或结论”描述,不.正.确.的是
选项实验现象解释或结论
Aa处试纸变蓝氧化性:Cl2>I2
2+-3+
Bb处试纸变红Cl2+2Fe=2Cl+2Fe
Cc处试纸褪色Cl2与H2O反应生成了具有漂白性的物质
Dd处红色褪去Cl2和NaOH反应使溶液呈中性
A.AB.BC.CD.D
8.(2024·北京西城·一模)下列实验不能达到对应目的的是
选项ABCD
实验
比较Na2CO3和比较苯和甲苯的比较Fe和Cu的
目的比较氧化性:Cl2Br2I2
NaHCO3的热稳定性化学性质金属活动性
A.AB.BC.CD.D
03氧化还原反应的规律
9.(2025·北京·模拟预测)下列对应的化学反应表示错误的是
-+2+
A.证明H2C2O4有还原性:2MnO4+5H2C2O4+6H=2Mn+10CO2+8H2O
+2+3-
B.将K3[Fe(CN)6]]溶液滴入FeCl2溶液中:K+Fe+Fe(CN)6=KFeFe(CN)6
2-2--+
C.用硫代硫酸钠溶液脱氯:S2O3+2Cl2+3H2O=2SO3+4Cl+6H
2-+3+
D.乙醇与K2Cr2O7酸性溶液反应:3CH3CH2OH+2Cr2O7+16H=3CH3COOH+4Cr+11H2O
10.(2024·北京·一模)某实验小组探究KMnO4溶液与NH3以及铵盐溶液的反应。
-2+
已知:MnO4的氧化性随溶液酸性增强而增强;MnO2为棕黑色,Mn接近无色。
实验序号试剂a实验现象
Ⅰ8mol·L-1氨水(pH≈13)紫色变浅,底部有棕黑色沉淀
Ⅱ0.1mol·L-1NaOH溶液无明显变化
紫色略变浅,底部有少量棕黑
-1
Ⅲ4mol·L(NH4)2SO4溶液(pH≈6)
色沉淀
-1
Ⅳ硫酸酸化的4mol·L(NH4)2SO4溶液(pH≈1)紫色变浅
-1
Ⅴ硫酸酸化的4mol·LNH4Cl溶液(pH≈1)紫色褪去
下列说法不.正.确.的是
--
A.由Ⅱ可知,pH=13时,OH不能还原MnO4
+-
B.由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,与NH4相比,NH3更易还原MnO4
+-
C.由Ⅲ、Ⅳ可探究溶液pH对NH4与MnO4反应的影响
+
D.由Ⅳ、Ⅴ可知,NH4浓度降低,其还原性增强
11.(2024·北京西城·一模)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.NaOH溶液与醋酸溶液反应:OHHH2O
222
B.CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应:CuSO4Ba2OHBaSO4Cu(OH)2
电解
C.电解饱和食盐水:2Cl2HCl2H2
23
D.向FeI2溶液中通入过量的Cl2:2FeCl22Fe2Cl
12.(2024·北京·一模)合成氨工业产生的钻钼废催化剂(主要成分MoS2、CoO、Fe2O3等)是一种相当宝贵
的二次资源。用碱浸法处理钻钼废催化剂的工艺流程如图:
资料:
i.氧化钼(MoO3):熔点795℃。易升华(即使在低于熔点情况下,也有显著的升华现象)。
ii.钼酸(H2MoO4):难溶于水和酸的黄色晶体,可通过酸化钼酸盐溶液而制得。
(1)焙烧:
①将废催化剂在空气中焙烧可生成氧化钼,写出反应的化学方程式。
②解释钼浸取率随焙烧温度变化的原因是。
(2)碱浸:
碱浸时杂质钴元素以Co(OH)2的形式浸出,加入双氧水可将其氧化为Co(OH)3沉淀。写出反应的化学方程
式。
(3)酸沉:
传统工艺中酸沉多在不锈钢离心机中进行。文献记载,选用浓硝酸比用硫酸和盐酸效果更佳,可避免Mo(VI)
还原成低价态,利用了浓硝酸的性。
(4)从母液中获得无水Na2SO4的操作是。
04氧化还原反应在生产、生活中的应用
13.(2024·北京海淀·二模)近年来,有研究团队提出基于锂元素的电化学过程合成氨的方法,主要流程如
下:
下列说法不.正.确.的是
A.I中,Li在电解池的阳极产生B.I中有O2、H2O生成
C.Ⅱ中,N2作氧化剂D.该方法中,LiOH可循环利用
14.(2024·北京昌平·二模)下列事实中涉及的反应与氧化还原无关的是
A.用NaOH溶液吸收CO2
B.利用铜与浓硫酸加热反应制取SO2
C.乙醇使紫色酸性KMnO4溶液褪色
D.在船体上镶嵌锌块,可以减缓船体被海水腐蚀
15.(2023·北京朝阳·三模)竹简是汉字传承的载体之一、出土后竹简中的木质素(多元酚)与Fe3发生配位
反应,导致字迹颜色变深难以辨认,使用维生素C修复可使竹简变回浅色。下列关于维生素C的说法不正
确的是
A.化学式为C6H8O6
B.分子中含有2种官能团
C.具有还原性,能还原Fe3使竹简变回浅色
D.O原子有孤电子对,推测能与Fe3形成配位键
17.(2023·北京海淀·三模)某小组同学探究铜和浓硝酸的反应,进行如下实验:
实验1:分别取3mL浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应,铜粉完全溶解,溶液颜色如下表:
编号①②③④⑤
铜粉质量/g0.10.20.30.40.5
溶液颜色绿色草绿色蓝绿色偏绿蓝绿色偏蓝蓝色
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式:。
(2)小组同学认为溶液显绿色的可能原因是:
猜想1:硝酸铜浓度较高,溶液呈绿色;
猜想2:NO2溶解在混合溶液中,溶液呈绿色。
依据实验1中的现象,判断猜想1是否合理,并说明理由:。
(3)取⑤中溶液,(填操作和现象),证实猜想2成立。
小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。
实验2:向①中溶液以相同流速分别通入N2和空气,观察现象。
通入气体氮气空气
液面上方出现明显的红棕色气体液面上方出现明显的红棕色气体
现象
25min后溶液变为蓝色5min后溶液变为蓝色
(4)结合上述实验现象,下列推测合理的是(填字母序号)。
a.①中溶液通入N2时,N2被缓慢氧化为NO2
b.①中溶液里某还原性微粒与绿色有关,通入空气时较快被氧化
c.空气小的CO2溶于水显酸性,促进了溶液变蓝色
d.加热溶液①后,可能观察到溶液变蓝的现象
(5)小组同学继续探究实验2中现象的差异,并查阅文献:
ⅰ.“可溶性铜盐中溶解亚硝酸HNO2”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因
ⅱ.NO2在溶液中存在
反应l:2NO2H2OHNO3HNO2(慢)
反应2:2HNO2NO2NOH2O(快)
解释实验2中“通入氮气变蓝慢,通入空气变蓝快”的原因。
小组同学为确认亚硝酸参与了形成绿色溶液的过程,继续进行实验。
实验3:取3份等体积的①中绿色溶液,分别加入不同物质,观察现象。
加入物质___________固体3滴30%H2O2溶液3滴水
现象溶液绿色变深溶液迅速变为蓝色溶液颜色几乎不变
(6)实验中加入的固体物质是(填化学式)。加入H2O2后溶液迅速变蓝可能的原因是(用化学方程
式表示):H2O22NO22HNO3,,。
05氧化还原反应方程式的计算
18.(2024·北京大兴·三模)植物对氮元素的吸收过程如图,下列说法不正确的是
根瘤菌O2
N2①NH3/NH4②NO2③NO3④植物吸收
A.CuNH和NH中N的杂化方式相同
344
B.NO2的键角大于NO3的键角
C.当有9.2gNO2生成时,过程②转移1.2mol电子
D.P原子间难形成三键而N原子间可以,是因为P的原子半径大于N,难形成ppπ键
19.(2024·北京顺义·二模)某小组进行“反应物浓度对反应速率影响”实验研究。分别取2mL不同浓度的葡
1
萄糖溶液和H2C2O4溶液于试管中,再依次向试管中滴加4mL0.01molL酸性KMnO4溶液,通过色度计监
测溶液透光率随时间的变化关系。实验结果如图所示。
已知:(1)溶液透光率与溶液中显色微粒的浓度成反比。
(2)酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应时,某种历程可表示如图。
下列说法中不.合.理.的是
A.从图1可知,该实验条件下,葡萄糖溶液浓度越大,反应速率越大
::
B.理论上,KMnO4和H2C2O4的反应中参与反应的nKMnO4nH2C2O425
C.图2中曲线甲反应速率加快的原因可能与反应生成有催化作用的物质有关
D.图2中H2C2O4溶液浓度不同时,数据呈现的原因是:随H2C2O4浓度增大,反应历程中①、②、③、
④速率均减小
20.(2024·北京海淀·二模)在碘水、淀粉、稀H2SO4和ClO2的混合溶液中加入过量乙酰乙酸烯丙酯(AAA),
观察到溶液中蓝色与无色交替出现,主要转化如下:
AAA为CH3COCH2COOCH2CHCH2
AAAI为CH3COCHICOOCH2CHCH2
下列说法不.正.确.的是
A.i为取代反应B.ii的反应为2ClO22I=2ClO2I2
C.iii中,生成1molCl转移4moleD.最终溶液呈蓝色
21.(2024·北京门头沟·一模)为吸收工业尾气中的NO和SO2,设计如图流程,同时还能获得连二亚硫酸
钠(Na2S2O4,其结晶水合物又称保险粉)和NH4NO3产品。(Ce为铈元素)
下列说法不.正.确.的是
A.工业尾气中的NO和SO2排放到大气中会形成酸雨
B.装置Ⅱ的作用是吸收NO
C.Ce4从阴极口流出回到装置Ⅱ循环使用
1
D.装置Ⅳ中氧化1L2molLNO2,至少需要标准状况下22.4LO2
06氧化还原反应方程式的书写与配平
22.(2025·北京·三模)实验小组探究溶液酸碱性对锰化合物和Na2S2O3氧化还原反应的影响。
22
资料:i.MnO4呈绿色,MnO2为棕黑色沉淀,Mn几乎无色。
2
ii.MnO4在强碱性溶液中能稳定存在。在酸性、中性或弱碱性溶液中易转化为MnO4和MnO2。
iii.BaS2O3为微溶物。
实验试剂现象
1溶液紫色变浅至接近无色,静
a:10滴3mollH2SO4溶液
I置一段时间后出现乳白色浑
b:20滴0.002molL1NaSO溶液
223浊。
a:10滴蒸馏水紫色溶液逐渐褪色,产生棕黑
II
1
b:20滴0.002molLNa2S2O3溶液色沉淀。
a:10滴6molL1NaOH溶液
溶液变为绿色,无沉淀生成;
1
IIIb:2滴0.002molLNa2S2O3溶液和18
静置5min,未见明显变化。
滴蒸馏水
溶液变为绿色,无沉淀生成;
a:10滴6molL1NaOH溶液
IV静置5min,绿色变浅,有棕黑
1
b:20滴0.002molLNa2S2O3溶液
色沉淀生成。
(1)用离子方程式解释实验I中出现乳白色浑浊的原因。
22
(2)已知,实验I、II、III中S2O3均被氧化为SO4。针对实验II、III进行分析:
2
①证实II所得溶液中有SO4的方案与现象为。
②取少量III中所得溶液加入足量稀盐酸后,再加入BaCl2溶液能观察到有白色沉淀生成。由此判断III中生
2
成SO4。此结论是否正确,理由是。
2
通过其他实验方案证实Ⅲ中生成了SO4。
(3)针对实验III、IV进行分析:
①实验III中“溶液变为绿色”相应反应的离子方程式为。
②实验IV中“静置5min,有棕黑色沉淀生成”的可能原因(写出2点):。
(4)针对实验III、IV继续探究:
①实验V:向实验III的试管中继续滴加足量H2SO4,振荡,溶液立即变为紫红色,产生棕黑色沉淀。
②实验VI:向实验IV的试管中继续滴加足量H2SO4,振荡,绿色溶液迅速变为无色,棕黑色沉淀逐渐减少
直至消失。静置一段时间后,出现乳白色浑浊。
对比实验V、VI,结合方程式分析实验VI滴加H2SO4后溶液未见紫红色的可能原因。
(5)综合上述实验,在下图中用连线的方式补充实验I~VI已证实的锰化合物转化关系。
23.(2025·北京通州·三模)零价铁还原性强、活性高,对很多重金属离子及含磷、砷离子都有较好的去除
和富集作用。富铁矿石经破碎、筛分到微米级后,在氢气氛围下600℃高温还原1h可以制备微米级零价铁。
研究发现,纳米级和微米级的零价铁,均具有“核—壳”结构。
已知:①壳层可以导电;②当pH8时,铁的氧化物质子化,壳层表面带正电;当pH8时,铁的氧化物
去质子化,壳层表面带负电;③磷酸盐溶解度一般较小。
部分金属阳离子去除机理如下图所示。
下列说法不.正.确.的是
600℃
A.用磁铁矿备零价铁时发生反应的化学方程式为:Fe3O44H23Fe4H2O
B.纳米零价铁去除污水中Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)主要机理不同
.控制,通过形成、,可以去除含磷的3
CpH8FePO4Fe3PO42PO4
D.零价铁去除重金属离子和含磷微粒主要机理包括还原、吸附和沉淀
24.(2025·北京西城·一模)某冶铅厂的烟尘是一种黑色粉末,主要含有PbO、As2O3和少量的Zn、In、Fe、
Si等元素的氧化物。对烟气中有价元素的回收流程如下:
已知:i.AsIII在酸性水溶液中以H3AsO3形式存在;H3AsO4易溶于水,对热稳定。
.2474;、难溶于水。
iiKspZnS1.610KspIn2S32.310Ca3AsO42As2S3
(1)浸出
浸出液中的As元素全部是H3AsO4,生成H3AsO4的化学方程式是。
(2)浸出液中Zn2和In3的浓度分别为0.08mol/L和7103mol/L,沉淀过程未发生氧化还原反应。
①KspAs2S3KspIn2S3(填“>”或“<”)。
②设计沉淀过程的目的是。
(3)从沉淀后液中分离In和As,所用萃取剂是P204(HA)的磺化煤油溶液。
33有机有机
已知:i.萃取In的反应是:Inaq3H2A2InA33HA3Haq;
ii.同种元素形成的高价离子更容易被萃取剂萃取。
①反萃取所用的试剂是。
②还原后液中的As元素全部是+3价,写出向沉淀后液中加入As2S3后发生反应的离子方程式。
(4)研究浸出渣制备粗铅的反应,一定条件下,控制nPbSO4:nNa2CO3:nC2:2:1时所有Pb元素均被
还原。
①反应的化学方程式是。
②研究发现,其他条件不变,当0.5nPbSO4:nC2时,Pb的还原率会下降,可能的原因是。
(5)该流程中可循环利用的物质是。
25.(2025·北京西城·一模)二氧化氯ClO2广泛应用于纸浆漂白、杀菌消毒和水净化处理等领域。
(1)工业上利用甲醇还原NaClO3的方法制备ClO2,工艺流程如下:
已知:a.发生器中制备ClO2时CH3OH的氧化产物是HCOOH;
b.相关物质的沸点:CH3OH65C;HCOOH101℃;ClO211℃
①ClO2可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有性。
②写出反应器中生成ClO2反应的化学方程式:。
③冷却塔用于分离ClO2并回收CH3OH。
i.冷却塔应控制的最佳温度为(填字母)。
A.010℃B.2030℃C.6070℃
ii.冷却后的溶液多次循环后会使ClO2中Cl2杂质含量明显增加,需要处理后再循环。多次循环后Cl2含量增
加的可能原因是。
④经过程和过程可以获得芒硝。处理器中获得芒硝时,加入固体
IⅡNa2SO410H2ONa3HSO42NaClO3
的作用:(结合化学用语解释)。
⑤制备过程中可以循环利用的物质除CH3OH有。
(2)ClO2可用于处理水体中的对二甲苯(PX)。
为了探究ClO2浓度对水溶液中PX降解率的影响,完成如下实验:
I:将不同浓度ClO2分别加入到相同浓度PX溶液中反应相同时间,结果如图1.
Ⅱ.分别将三种含氯微粒浓度相同的ClO2溶液、ClO2和异丙醇混合溶液、HClO2和HClO3混合溶液加入到
相同浓度PX溶液中反应相同时间,结果如图2.
已知:①ClO2溶于水后存在如下反应:
i.ClO2H2OHClO2OHii.ClO2OHHClO3
②异丙醇能快速淬灭OH
由实验1可知随ClO2浓度增大对二甲苯的降解率先增大后减小,解释减小的原因。
1.(2024·北京海淀·三模)新能源汽车的核心部件是锂离子电池,常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)做电极材料。
对LiFePO4废旧电极(含杂质Al、石墨粉)回收并获得高纯Li2CO3的工业流程图如下:
资料:碳酸锂在水中的溶解度:
温度/℃020406080100
溶解度/g1.541.331.171.010.850.72
(1)过程ⅰ研磨粉碎的目的是。
(2)过程ⅱ加入足量NaOH溶液的目的是除去Al,相关离子方程式为。
(3)过程ⅲ采用不同氧化剂分别进行实验,均采用Li含量为3.7%的原料,控制pH为3.5,浸取1.5h后,实验
结果如下表所示:
序号酸氧化剂浸出液中Li浓度(g/L)滤渣中Li含量/%
实验1HClH2O29.020.10
实验2HClNaClO39.050.08
实验3HClO27.050.93
①实验2中,NaClO3能与盐酸反应生成黄绿色气体,大大增加了酸和氧化剂的用量,该反应的离子方程式
为。
②过程ⅱ最终选择H2O2作为氧化剂,原因是。
③过程ⅲ得到的浸出液循环两次的目的是。
浸出液中存在大量和2。结合平衡移动原理,解释过程得到磷酸铁晶体的原因。
(4)H2PO4HPO4....ⅳ
(5)对比过程ⅳ和ⅴ,说明过程ⅳ不用饱和Na2CO3溶液的原因:。
(6)过程ⅵ的操作为:将Li2CO3粗品加水溶解,蒸发结晶至有大量固体析出,。
2.(2024·北京·三模)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料制备粉状BaTiO3的流程如图。
资料:ⅰ.BaS易溶于水,CaS微溶于水。
ⅱ.TiCl4易水解生成TiO2。
、
ⅲ某些温度时BaCl2CaCl2的溶解度如下。
温度/C02080100
BaCl2溶解度/g31.635.752.459.4
CaCl2溶解度/g59.574.0147.0159.0
(1)固体1的含硫物质主要是CaS,得到固体1的化学方程式是。
(2)试剂a选用(填“水”或“盐酸”),理由是。
(3)向溶液1中加入盐酸的目的是。
(4)操作a的具体步骤是。
固体的主要成分是。
(5)3BaTiOC2O42
①生成固体3的化学方程式是。
②得到固体的过程,需要调控,否则的产率较低。原因有:
3pHBaTiOC2O42
2-
ⅰ.pH较低时,c(C2O4)较低;
ⅱ.pH较高时,补充完整)。
:
(6)高温煅烧固体3,生成的CO2与CO的物质的量之比n生成CO2n生成CO=。
3.(2024·北京西城·二模)用过量的盐酸和CuCl2溶液的混合液作为浸取剂,浸取黄铜矿(CuFeS2)的流
程示意图如下。
下列说法错误的是
A.CuCl2的中心离子是Cu,配体是Cl
B.参与反应的nCuCl2:nCuFeS23:1
C.浸取剂中的Cl有助于CuFeS2固体的溶解
D.用浓盐酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黄铜矿溶解
4.(2024·北京石景山·一模)从铅银渣(含Pb、Ag、Cu等金属元素)中提取银的流程如下:
+2-3−
已知:PbSO4难溶于水;Ag可以和SO3形成[Ag(SO3)2]。
(1)“酸浸”时,使用H2SO4、NaCl和NaNO3的混合液作为浸出剂。
①加入NaNO3的作用。
②固体B含有。
(2)用氨水和水合肼(N2H4·H2O)进行“络合浸出”和“还原析银”。
①氨水“络合浸出”的化学方程式是。
②将水合肼“还原析银”反应的离子方程式补充完整:。
□___________+N2H4·H2O=N2↑+H2O+□___________+□___________+□NH3↑
(3)用Na2SO3和甲醛进行“络合浸出”和“还原析银”。
①亚硫酸钠“络合浸出”时,银浸出率和溶液pH、浸出时间的关系分别如下图所示,解释银浸出率随溶液pH
增大先升高后降低的原因;分析浸出时间超过4h,银浸出率降低的原因。
②写出pH=14时甲醛“还原析银”的离子方程式。
.(北京海淀一模)以电石渣主要成分为为原料制备的流程如图。
52025··[CaOH2]KClO31
已知:
.加热氯化时会生成,可进一步转化为。
iCaClO2CaClO2CaClO32
ii.相关物质在水中的溶解度曲线如图2。
下列说法不正确的是
.氯化时生成的反应为
ACaClO323CaClO2CaClO322CaCl2
B.适当降低通入Cl2的速率并充分搅拌,可提高Cl2的利用率
.若滤渣中无,滤液中nCaClO:nCaCl约为
CCaCl23221:2
D.转化后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶,可得到KClO3粗品
6.(2025·北京·模拟预测)有关黄铜矿(CuFeS2)的转换关系如下图所示,请完成有关问题。
(1)请尝试写出冰铜中两种组分的化学式(均是硫化物),SOCl2的中心原子杂化方式
为。
(2)下列说法中,不正确的是___________。
A.反应2中另有氢气产生,是氧化还原反应
B.气体A具有漂白性,可以使紫色石蕊溶液褪色
C.FeS2在工业中,是一种制取硫酸的原料,不常用来炼铁
D.金属M可以是相对活泼金属,如Fe,Mg等
(3)请写出反应1的化学方程式:。
(4)反应4生成的物质B难溶于水,同时生成两种酸性气体,则反应4的化学反应方程式为:,
请设计实验检验物质B中的氯元素。
7.(2024·北京朝阳·二模)以铬铁矿(主要成分为FeCr2O4,还含有MgO、Al2O3、SiO2等)为原料制备
Na2Cr2O72H2O的一种工艺流程如图。
已知:Al2O3与纯碱焙烧转化为NaAlO2,SiO2与纯碱焙烧转化为Na2SiO3。
(1)过程Ⅰ中FeCr2O4转化为Fe2O3和Na2CrO4,反应中FeCr2O4与O2的化学计量数之比为。
(2)滤渣1主要含有。
(3)矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。
①过程Ⅲ中使用H2SO4溶液的目的是。
22
②过程Ⅳ发生反应2CrO42HCr2O7H2O,计算该反应的K。
(4)利用膜电解技术,以Na2CrO4溶液为阳极室电解质溶液,NaOH溶液为阴极室电解质溶液也可以制备
Na2Cr2O7,装置如图。
①离子交换膜应该选用。
a.阴离子交换膜b.质子交换膜c.阳离子交换膜
②结合方程式解释Na2Cr2O7产生的原理。
(5)测定产品中Na2Cr2O72H2O的质量分数。
称取ag产品,用500mL容量瓶配制为待测液。取25mL待测液于锥形瓶中,加入蒸馏水和稀硫酸等,用
1标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液。产品中(摩尔质量
bmolLNH42FeSO42vmLNa2Cr2O72H2O
为Mgmol1)的质量分数为。
23
已知:酸性条件下Cr2O7被还原为Cr。
1.(2022·北京·高考真题)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液pH减小的是
A.向NaHSO4溶液中加入少量BaCl2溶液,生成白色沉淀
.向和的悬浊液中通入空气,生成红褐色沉淀
BNaOHFeOH2
C.向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液,生成蓝绿色沉淀Cu2(OH)2CO3]
D.向H2S溶液中通入氯气,生成黄色沉淀
2.(2021·北京·高考真题)用电石(主要成分为CaC2,含CaS和Ca3P2等)制取乙炔时,常用CuSO4溶液
除去乙炔中的杂质。反应为:
①CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
②11PH3+24CuSO4+12H2O=3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓
下列分析不正确的是
A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑、Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑
B.不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C.反应②中每24molCuSO4氧化11molPH3
D.用酸性KMnO4溶液验证乙炔还原性时,H2S、PH3有干扰
3.(2025·湖南·高考真题)NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为
高温
4NaNO34Sb3O24NaSbO32NO2NO2。下列说法错误的是
A.NaSbO3中Sb元素的化合价为5
B.NO3的空间结构为平面三角形
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:7
D.反应中消耗3molO2,转移20mole
4.(2025·四川·高考真题)钒催化剂对H2O2氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所
示,其中步骤③为放热反应。
下列说法错误的是
2
A.步骤①反应为VOH2O2VO2OHH
B.步骤③正、逆反应的活化能关系为E正E逆
C.VO2在催化循环中起氧化作用
D.步骤③生成的物质Z是H2
5.(2022·北京·高考真题)煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)。库仑
滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。
、、、、
已知:在催化剂作用下,煤在管式炉中燃烧,出口气体主要含O2CO2H2ON2SO2。
(1)煤样需研磨成细小粉末,其目的是。
(2)高温下,煤中CaSO4完全转化为SO2,该反应的化学方程式为。
(3)通过干燥装置后,待测气体进入库仑测硫仪进行测定。
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