资源描述
专题09 氧化还原反应在化工流程中的考查1（2018届河南省南阳市第一中学高三第十五次考试）钻(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如图(废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质)。已知:LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水。请回答:（1）写出I中发生反应的化学方程式并用单线桥标记电子转移的方向和数目_。（2）写出步骤中Co2O3与盐酸反应生成Cl2的离子方程式_。（3）步骤II所得废渣的主要成分除了LiF外，还有_。（4）NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反应对步骤IV所起的作用是_。（5）在空气中加热10.98g草酸钴晶体(CoC2O42H2O)样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表。己知:M(CoC2O42H2O)=183g/mol。温度范围/固体质量/g150-2108.82290-3204.82890-9204.5经测定，加热到210时，固体物质的化学式为_。加热到210-290过程中产生的气体只有CO2，此过程发生反应的化学方程式是_。温度高于890时，固体产物发生分解反应，固体产物为_。【答案】 Co2O3+6H+2Cl-=2Co2+Cl2+3H2O Fe(OH)3 防止锂离子结合碳酸根离子形成碳酸锂沉淀 CoC2O4 3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2 CoO【解析】废料经氢氧化钠溶液溶解除去铝，得到钴渣，钴渣经盐酸溶解得浸出液，浸出液中含氯化锂、氯化钴和氯化铁，向浸出液中加入20%的碳酸钠溶液促进Fe3+水解为氢氧化铁沉淀、加入氟化钠溶液沉淀其中的Li+，过滤，再向滤液中加入30%的碳酸钠溶液，把氯化钴转化为碳酸钴沉淀，碳酸钴经盐酸溶解后，再加草酸铵转化为草酸钴晶体，最后将草酸钴高温煅烧得到氧化钴粉末。（4）NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，因为碳酸锂微溶于水，故此反应对步骤IV所起的作用是防止锂离子结合碳酸根离子形成碳酸锂沉淀。（5）由表中数据可知，加热到210时，10.98g草酸钴晶体(CoC2O42H2O)样品的质量变为8.82g，质量减少了2.16g。结晶水合物受热分解时，通常最先失去结晶水。10.98g草酸钴晶体的物质的量为0.06mol，其中含结晶水0.12mol，其质量恰好为2.16g，所以此时固体物质的化学式为CoC2O4。加热到210-290过程中产生的气体只有CO2，此过程发生反应的化学方程式是3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2。温度高于890时，固体产物Co3O4发生分解反应，固体的质量变为4.5g，其中含0.06mol Co，则产物中n(O)=，所以，此时产物为CoO。2（2018届福建省永安一中、德化一中、漳平一中高三上学期第二次联考）某含氧酸盐X的化学式为ABO3 ；已知在元素周期表中，A、B均为前四周期主族元素，且A位于B的下一周期。（1）若常温下A、B的单质都能与水发生反应，且A的焰色反应为紫色。B在元素周期表中的位置是_。下列说法正确的是_(填代号)。aA离子的半径大于B离子的半径 bA、B元素的最高价氧化物对应的水化物都是强电解质cA单质与水反应后溶液的pH比B单质与水反应后溶液的pH大400时，X能发生分解反应生成两种盐，其物质的量之比为1:3，其中一种是无氧酸盐。该反应的化学方程式为_。（2）若含氧酸盐X难溶于水，在空气中易氧化变质；且B元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。已知X能快速消除自来水中的C1O，则该反应的离子方程式为_（3）若含氧酸盐X能与稀硫酸反应，生成无色、无味的气体。该气体的电子式为_。X可用作防火涂层，其原因是：a高温下X发生分解反应时，吸收大量的热；b_(任写一种)。【答案】 第3周期第VIIA族 bc 4KClO3 KCl+3KClO4 ClO+CaSO3=Cl+CaSO4 生成CO2阻隔空气或生成高熔点的MgO覆盖在可燃物表面a、K+和Cl-的电子层结构相同，电子层结构相同时，核电荷数越大，半径越小，所以K+的半径小于Cl-，故a错误；b、K（A）的最高价氧化物对应的水化物为KOH，属于强碱，是强电解质；Cl(B)的最高价氧化物对应的水化物为HClO4，是最强酸，属于强电解质，故b正确；c、K与水反应生成KOH，所得溶液显强碱性，Cl2与水反应生成盐酸与次氯酸，所得溶液显酸性，故pH比较小，故c正确；故选bc。X为KClO3，分解时生成两种盐，其中一种为无氧酸盐，根据元素守恒，该无氧酸盐一定是KCl；KCl为Cl元素升高的产物，则另外一种必为化合价升高的产物。X中K元素化合价不能升高，O化合价若升高产物为氧气，不符合要求。KClO3中Cl化合价为+5，则Cl化合价升高只能被氧化成KClO4。故反应方程式为：4KClO3 KCl+3KClO4；（2）B元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，则B可能是碳元素或硫元素。若B为碳元素，则X为碳酸盐。A在B的下一周期，则A是第三周期的元素，所以X为MgCO3； MgCO3没有还原性，不能被空气氧化，不符合要求。若B为硫元素，则X为亚硫酸盐，具有强还原性，在空气中易被氧化；A在B的下一周期，则A为第四周期的主族元素，X为CaSO3,难溶于水，符合题意。C1O具有强氧化性，能和CaSO3反应，反应的离子方程式为：ClO+CaSO3=Cl+CaSO4；（3）含氧酸盐ABO3能与稀硫酸反应生成无色无味的气体，可推测ABO3为碳酸盐，所以B为碳元素。A在B元素的下一周期，且为+2价，则A为Mg，即X为MgCO3，气体为CO2。CO2的电子式为：MgCO3在高温条件下分解，能吸收大量的热，且产生CO2和MgO，生成CO2阻隔空气或生成高熔点的MgO覆盖在可燃物表面，所以MgCO3可作防火涂层。3（2018届山东省滨州市高三下学期第二次模拟）碲(Te)为第五周期元素，与氧同主族，其单质和化合物在化工生产等方面具有广泛应用。（1）画出碲的原子结构示意图_。（2）已知TeO2微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。写出TeO2溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式_。（3）工业上用铜阳极泥(主要成分为Cu2Te，还含有少量的Ag、Au)为原料制备单质碲的工艺流程如下：“加压浸出”过程中被氧化的元素为_(填元素符号)，1molCu2Te被“浸出”时氧化剂得到的电子数为_。“酸浸”时，温度过高会使碲的浸出率降低，原因为_。“还原”过程的化学方程式为_。工业上还可以将铜阳极泥煅烧、碱浸后得到Na2TeO3溶液，然后再通过电解的方法得到单质碲，阴极的电极反应式为_ 。（4）25时，向1molL-1的Na2TeO3溶液中滴加盐酸，当溶液pH约为6时，此时溶液中c(HTeO3-)：c(TeO32-)=_。(H2TeO3的Ka1=1.010-3，Ka2=2.010-8)【答案】 TeO2+2OH-=TeO32-+H2O Cu、Te 8NA(或4.8161024) 温度升高，盐酸挥发，反应物浓度降低，导致浸出率降低 TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4 TeO32-+3H2O+4e-=Te+6OH- 50：1【解析】（1）碲(Te)为第五周期元素，与氧同主族，其原子序数为：52，故其原子电子排布为：2 8 18 18 6，原子结构示意图为；（2）已知易溶于较浓的强酸和强碱，这一性质与氧化铝的性质类似，故TeO2溶于浓氢氧化钠溶液的离子方程式为：TeO2+2OH-=TeO32-+H2O；（3）根据流程图：“加压浸出”得到了CuSO4溶液和TeO2，铜阳极泥主要成分为Cu2Te，均为0价，故该过程中Cu和Te被氧气氧化；1molCu2Te被“浸出”时，生成2mol CuSO4 转移4mol电子和1mol TeO2 转移4mol电子，故1molCu2Te被“浸出”时氧化剂得到的电子数为8NA或4.8161024；“酸浸”时，用浓盐酸将TeO2转化成TeCl4，温度过高，盐酸挥发，反应物浓度降低，导致浸出率降低；“还原”过程用SO2将TeCl4还原成单质Te，故该反应的方程式为：TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4；工业上还可以将铜阳极泥煅烧、碱浸后得到Na2TeO3溶液，然后再通过电解Na2TeO3溶液的方法得到单质碲，阴极发生还原反应，有元素化合价要降低，即是Te由+4价降到0价，故电极反应为：TeO32-+3H2O+4e- =Te+6OH-；（4）25时，向1molL-1的Na2TeO3溶液中滴加盐酸，当溶液pH约为6时，c（H+）=10-6mol/L，H2TeO3的Ka2=2.010-8，故c(HTeO3-)：c(TeO32-)=50：1。4（2018届云南省高三毕业生统测）我国的矿产资源丰富。利用某冶炼废渣(主要成分为二氧化硅和锡、铜、铅、铁的氧化物)回收锡、铜、铅的工艺流程如下图所示:回答下列问题：（1）电炉冶炼时，焦炭的作用是_(填“氧化剂”或“还原剂”)，将焦炭粉碎的目的是_。熔剂的主要成分是氟石(CaF2)，高温下能与SiO2反应生成两种钙盐，其中之一为 CaSiF6，该反应的化学方程式为_。（2）脱铁后的溶液中含有少量的Sn2+，为减少锡的损失，可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理，反应的离子方程式为_。（3）已知SnO2不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是_。（4）电解CuSO4溶液时，阳极的电极反应式为_。（5）已知H2CO3的一、二级电离常数分别为K1、K2，PbSO4、PbCO3的溶度积常数分别为Ksp(PbSO4)、Ksp(PbCO3)。锡、铅渣中的铅主要以PbSO4存在，脱硫时发生的反应为：PbSO4(s)+HCO3(aq) PbCO3(s)+H+(aq)+SO42-(aq)，该反应的平衡常数K=_(用上述已知常数表示)。脱硫后需过滤、洗涤再进入下一步工序，检验滤渣是否洗涤干净的方法是_。（6）若该冶炼废渣中锡的质量分数为5%，30t废渣制得精锡lt，则锡的回收率为_。【答案】 还原剂 加快反应速率使反应更充分 3CaF2+3SiO2 CaSiF6+2CaSiO3 Sn2+Fe=Sn+Fe2+ 将Sn、Cu分别氧化为SnO2、CuO，利于浸铜时分离 2H2O-4e-=O2+4H+ 取少量末次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若不出现浑浊，说明滤渣已洗净(合理答案均可) 66.7%程式为Sn2+Fe=Sn+Fe2+；(3)已知SnO2不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是将Sn、Cu分别氧化为SnO2、CuO，利于浸铜时分离；(4)电解CuSO4溶液时，阳极水电离出的氢氧根离子失电子产生氧气，反应的电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+；(5)已知H2CO3的一、二级电离常数分别为K1、K2，PbSO4、PbCO3的溶度积常数分别为Ksp(PbSO4)、Ksp(PbCO3)。锡、铅渣中的铅主要以PbSO4存在，脱硫时发生的反应为PbSO4(s)+HCO3(aq) PbCO3(s)+H+(aq)+SO42+(aq)，该反应的平衡常数K=；检验滤渣是否洗涤干净是检验洗涤液中是否含有硫酸根离子，检验的方法是取少量末次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若不出现浑浊，说明滤渣已洗净；(6)若该冶炼废渣中锡的质量分数为5%，30t废渣制得精锡lt，则锡的回收率为。5（2018届山东省山东师范大学附属中学高三下学期第八次模拟）金属镍及其化合物在合金材料及催化剂等方面应用广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等，以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺流程：已知：(NH4)2SO4在350以上会分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙烧过程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。(1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨，混合研磨的目的是_。(2)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为_，“浸渣”的成分除Fe2O3，FeO(OH)外还含有_(填化学式)。(3)为保证产品纯度，要检测“浸出液”的总铁量：取一定体积的浸出液，用盐酸酸化后，加入SnC12将Fe3+还原为Fe2+，所需SnC12的物质的量不少于Fe3+物质的量的_倍；除去过量的SnC12后，再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+，滴定时反应的离子方程式为_。(4)“浸出液”中c(Ca2+)=1.010-3mol，当除钙率达到99时，除钙后的溶液中c(F-)=_molL-1已知Ksp(CaF2)=4.010-11。(5)本工艺中，萃取剂与溶液的体积比(V0VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0VA的最佳取值是_。【答案】 增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 Fe3+2H2OFeO(OH)+3H+ SiO2、CaSO4 0.5 Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O 2.0103 0.25【解析】考查化学工艺流程，（1）研磨矿渣和硫酸铵，其目的是增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；（2）浸泡过程中，加入热水，发生的水解反应，即反应方程式为Fe3+2H2O FeO(OH)+3H；根据矿渣中的成分，SiO2不与水反应，即浸渣中含有SiO2，硫酸铵在350以上分解成NH3和H2SO4，CaO与硫酸反应生成CaSO4，CaSO4微溶于水，即浸渣中还含有CaSO4；（3）根据得失电子数目守恒，n(SnCl2)2=n(Fe3)1，得出SnCl2的物质的量不少于Fe3物质的量的0.5倍；利用Fe2的还原性，与K2Cr2O7发生氧化还原反应，即离子反应方程式为Cr2O72+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2O ；（4）除钙率达到99%，除钙后，溶液中c(Ca2)=1.01031%molL1=1.0105molL1，则c(F)=2.0103molL1；（5）根据流程图，Fe2被萃取，Ni2不被萃取，因此根据图像，V0/VA的最佳取值为0.25。6（2018届百校联盟TOP20四月联考）电子垃圾中含有大量的废弃塑料和重金属，工业上可以从电子废料(电脑主板和手机废件)中提取大量的金、银和铜，每吨电子废料中能够提取出130公斤铜，0.45公斤黄金和2公斤白银，提取流程如下：请回答下列问题：(1)“酸溶”过程中，王水与金反应的化学方程式为_。(2)“萃取”过程中，将混合液分离所需要的主要仪器为_，该仪器在使用前必须进行的操作为_。(3)“还原”制备单质Ag的过程中，发生反应的本质是Zn和AgCl在电解质HCl中形成微电池，该过程的总反应为：2AgCl+Zn=2Ag+ZnCl2，则该电池正极的电极反应式为_。(4)滤渣的主要成分为Cu2(OH)2CO3，则“沉铜”过程中发生反应的离子方程式为_。(5)滤液为NaCl、Na2CO3和NaHCO3的混合液，若上述三种物质的物质的量浓度相同，则溶液中各离子浓度的大小顺序为_。(6)根据下表中数据，综合分析工业上进行“还原”过程中所选用的还原剂最好为_。物质价格（元吨-1）双氧水（含30%H2O2）3200绿矾（含99.0%FeSO47H2O）1800亚硫酸氢钠（含99.5%NaHSO3）2850草酸（含99.0%H2C2O4)3000【答案】 Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+2H2O+NO 分液漏斗 检漏 AgCl+e-=Ag+Cl- 2Cu2+3CO32-+2H2O=Cu2(OH)2CO3+2HCO3- c(Na+)c(HCO3-)c(Cl-)c(CO32-)c(OH-)c(H+) 草酸根据总反应，得出正极反应式为AgCle=AgCl；（4）沉铜时，向CuCl2溶液种加入足量的Na2CO3溶液，产生Cu2(OH)2CO3，根据（5）的提示，滤液中有新的物质是NaHCO3，即沉铜时产生NaHCO3，即沉铜时的离子方程式为2Cu2+ 3CO32+2H2O= Cu2(OH)2CO3+2HCO3 ；（5）三者物质的量相同，c(Na)最多，因为CO32的水解程度大于HCO3的水解程度，因此c(HCO3)c(Cl)c(CO3)，CO32水解后溶液显碱性，即c(OH)c(H)，水解程度微弱，因此离子浓度大小顺序是c(Na)c(HCO3)c(Cl)c(CO32)c(OH)c(H)；（6）H2O2：H2O2含量低，且价格贵，因此不选H2O2；绿矾：虽然价格便宜，但根据得失电子情况分析，等物质的量的绿矾和草酸相比，还原效率相差一倍，再结合相对分子质量，可以得出草酸比绿矾的成本低；亚硫酸氢钠：有可能产生SO2，对环境产生污染，因此还原剂最好的是草酸。7（2018届福建省厦门市双十中学高三第九次能力考试）金属镍具有较高的经济价值。工业上采用一定方法处理含镍废水使其达标排放并回收镍。某电镀废水中的镍主要以NiRz络合物形式存在，在水溶液中存在以下平衡: NiR2(aq) Ni2+(aq) +2R-(aq) (R-为有机物配体，K=1.610-14)（1）传统的“硫化物沉淀法”是向废水中加入Na2S，使其中的NiR2 生成NiS 沉淀进而回收镍。该反应的离子方程式为_。NiS 沉淀生成的同时会有少量Ni(OH)2沉淀生成，用离子方程式解释Ni(OH)2生成的原因是_。（2）“硫化物沉淀法”镍的回收率不高，处理后废水中的镍含量难以达标。“铁脱络-化学沉淀法”可达到预期效果，该法将镍转化为Ni(OH)2固体进而回收镍。工艺流程如下：“脱络”(指镍元素由络合物NiR2转化成游离的Ni3+) 过程中，R-与中间产物-OH (羟基自由基) 反应生成难以与Ni2+络合的-R (有机物自由基)，但-OH也能与H2O2发生反应。反应的方程式如下：Fe2+ + H2O2 = Fe3+ +OH-+-OH iR- +-OH =OH-+-R ii H2O2+2-OH=O2+ 2H2O iii实验测得“脱络”过程中H2O2的加入量对溶液中镍去除率的影响如图所示：从平衡移动的角度解释加入Fe2+和H2O2能够实现“脱络”的原因是_。分析图中曲线，可推断过氧化氢的最佳加入量为_ g/ L； 低于或高于这个值，废水处理效果都下降，原因是_。（3） 工业上还可用电解法制取三氧化二镍。用NaOH溶液调节NiCl2溶液PH至7.5，加入适量硫酸钠后采用情性电极进行电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-，再把二价镍氧化为三价镍。写出ClO- 氧化Ni (OH) 2生成三氧化二镍的离子方程式是_， amol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量是_。电解法制取三氧化二镍实际过程中，有时获得一种结晶水合物，已知1mol 该物质中含有0.5mol结晶水。取该化合物20.2g进行充分加热，而获得三氧化二镍固体和0.2mol水，则该结晶水合物的化学式为_。【答案】 NiR2+S2-=NiS+2R- S2-+H2OHS-+OH- NiR2+2OH-=Ni(OH)2+2R- NiR2在溶液中存在平衡:NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq)，Fe2+和H2O2通过反应i和反应将R-转化成难以与Ni2+络合的R，使c(R-)减小，平衡正向移动，实现“脱絡” 0.45 低于此数值，反应i生成的-OH过少，不足以使R-充分转化成-R；高于此数值，H2O2多，但反应i生成-OH能与H2O2发生反应,使H2O2转化成O2和H2O,同样不能使R-充分转化成-R C1O-+2Ni(OH)2=Cl-+Ni2O3+2H2O 1.25amol NiOOHH2O或2NiOOHH2O（2）脱络是指镍元素由络合物NiR2转化成游离的Ni3，R与中间产物-OH (羟基自由基) 反应生成难以与Ni2络合的-R (有机物自由基)，NiR2溶液中存在NiR2(aq) Ni2+(aq)+2R-(aq)，加入Fe2和H2O2，依据反应i和反应ii，将R转化成难以与Ni2络合的R，使c(R-)减小，平衡正向移动，实现“脱络”；根据镍去除率的图像，当过氧化氢的投加量为0.45gL1时，去除率达到最大，即过氧化氢的最佳加入量为0.45gL1；低于此值时，反应i种产生的OH的量少，不足以使R转化成R，高于此值时，H2O2多，H2O2与OH会发生反应iii，不能使R充分转化成R；（3）ClO把Ni(OH)2氧化成Ni2O3，本身被还原成Cl，因此离子方程式为ClONi(OH)2Ni2O3Cl，根据化合价的升降法进行配平，即离子方程式为ClO+2Ni(OH)2=Cl +Ni2O3+2H2O；根据离子方程式，消耗amolNi(OH)2的同时消耗a/2mol的ClO，Cl2有80%在弱碱性转化成ClO，即Cl22OH=ClOClH2O，电解过程中产生氯气的量为0.5a/80%mol，电解过程种2Cl2e=Cl2，因此外电路转移电子物质的量为0.5a2/80%mol=1.25a；产生H2O的质量为0.218g=3.6g，根据质量守恒，Ni2O3的质量为(20.23.6)g=16.6g，即Ni2O3的物质的量为0.1mol，n(Ni2O3):n(H2O)=0.1:0.2=1:2，根据原子守恒和元素守恒，得出化学式为NiOOHH2O或2NiOOHH2O。8（2018届安徽省江淮十校高三第三次联考4月）硒(34Se)与氧同主族，硒元素及其化合物与人体健康、工业生产密切相关。某科研小组以阳极泥(主要成分是Se，含有CuSe、Ag2Se等杂质)为原料，提炼硒的流程如下：请回答下列问题：(1)硒原子的次外层电子数_,与硒同周期相邻元素是_(填元素名称)。(2)已知A是Na2SeO3，可用于治疗克山病,则A的化学名称为_；C是Na2Se，则Na2Se的电子式为_。(3)上述流程图中的括号内“( )”，按操作先后顺序依次填写的内容是_、_。(4)写出高温下用焦炭还原B的化学方程式_。(5)溶液C中析出硒的离子方程式_。(6)向Na2SeO3溶液中滴加稍过量的乙酸，其离子方程式为_。已知:Ka1(H2SeO3)=2.710-3、Ka2(H2SeO3)=2.510-8、Ka(CH3COOH)=1.810-5。(7)粗硒可采用真空蒸馏的方法进行提纯,获得纯硒。真空蒸馏的挥发物中硒含量与温度的关系如图所示：蒸馏操作中控制的最佳温度是_(填标号)。A455 B462 C475 D515【答案】 18 砷、溴 亚硒酸钠 粉碎 过滤 Na2SeO4+4CNa2Se+4CO 2Se2-+O2+2CO2=2Se+2CO32-(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O=2Se+4HCO3-) SeO32-+CH3COOH=HSeO3-+CH3COO- C【解析】(1). 已知硒与氧同主族，核外电子数为34，硒元素的最外层有6个电子，K层有2个电子，L层有8个电子，则M层有18个电子，同周期中与硒相邻的元素是砷和溴，故答案为：18；砷、溴；(2). 类比Na2SO3的化学名称是亚硫酸钠可知，Na2SeO3的化学名称是亚硒酸钠，Se元素最外层有6个电子，得到2个Na原子失去的2个电子形成稳定结构，Na2Se的电子式为：，故答案为：亚硒酸钠；(3). 在水浸之前应将烧结后的固体粉碎，以提高浸出率，依据“Cu、Ag残渣”和滤液A可以判断水浸后的操作是过滤，故答案为：粉碎；过滤；(4). A是Na2SeO3，通入空气后蒸干，得到的固体B是Na2SeO4，高温下用焦炭还原Na2SeO4得到Na2Se和CO，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式为：Na2SeO4+4CNa2Se+4CO，故答案为：Na2SeO4+4CNa2Se+4CO；(5). 在滤液C中通入空气，氧气可把还原性强的Se2-氧化为单质Se，通入CO2可以减弱反应后溶液的碱性，有利于Se的析出，依题意可知该反应的离子方程式为：2Se2-+O2+2CO2=2Se+2CO32-(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O=2Se+4HCO3-)，故答案为：2Se2-+O2+2CO2=2Se+2CO32-(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O=2Se+4HCO3-)；9（广东省珠海市高三3月质量检测一模）金属钒被誉为“合金的维生素”，常用于催化剂和新型电池。钒(V)在溶液中主要以VO43-(黄色)、VO2+(浅黄色)、VO2+ (蓝色)、V3+(绿色)、V2+(紫色)等形式存在。回答下列问题：（1）已知：4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) H1 4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s) H2写出V2O5与Al 反应制备金属钒的热化学方程式_。（反应热用H1、H2表示）（2） V2O5具有强氧化性，溶于浓盐酸可以得到蓝色溶液(含有VO2+)，试写出V2O5与浓盐酸反应的化学反应方程式：_。（3）VO43-和V2O74-在pH13的溶液中可相互转化。室温下，1.0molL-1的Na3VO4溶液中c(VO43-)随c(H+)的变化如图所示。溶液中c(H+)增大，VO43-的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算该转化反应的平衡常数的数值为_。（4）全钒液流电池是一种优良的新型蓄电储能设备，其工作原理如图2所示：放电过程中，A电极的反应式为_。充电过程中，B电极附近溶液颜色变化为_。若该电池放电时的电流强度I=2.0A，电池工作10分钟，电解精炼铜得到铜mg，则电流利用率为_(写出表达式，不必计算出结果。已知：电量Q=It，t为时间/秒；电解时Q=znF，z为每摩尔物质得失电子摩尔数，n为物质的量，法拉弟常数F=96500C/mol，电流利用效率=100%)【答案】 10Al(s)+3V2O3(s)=5Al2O3(s)+6V(s) H=1/2(5H1-3H2) V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2+3H2O 增大 0.4 VO2+2H+e-=VO2+H2O 溶液由绿色变为紫色 【解析】(1)4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)H1，4V(s)+5O2(g)=2V2O5(s)H2，盖斯定律计算(5-3)得到V2O5与A1反应制备金属钒的热化学方程式10Al(s)+3V2O3(s)=5Al2O3(s)+6V(s)H= (5H1-3H2)；(2)V2O5具有强氧化性，溶于浓盐酸可以得到蓝色溶液为VO2+，V元素化合价+5价变化为+4价，做氧化剂，氯化氢被氧化生成氯气，结合电子守恒、原子守恒配平书写化学方程式V2O5+6HCl=2VOCl2+Cl2+3H2O；(3)VO43-和V2O74-在pH13的溶液中可相互转化，室温下，1.0molL-1的Na3VO4溶液中c(VO43-)随c(H+)的变化，根据图像，氢离子浓度越大，VO43-越少，溶液中Na3VO4转化为Na4V2O7的离子方程式2VO43-+H2OV2O74-+2OH-，由图可知，溶液中c(H+)增大，VO43-的浓度减小，说明VO43-的平衡转化率增大，A点VO43-的浓度为0.2mol/L，消耗浓度1mol/L-0.2mol/L=0.8mol/L，生成的Cr2O72-的浓度为0.4mol/L，此时c(H+)=510-14 mol/L，则c(OH-)=0.2 mol/L，K=0.4，；(4)放电过程中A电极为原电池正极，电极的反应式为VO2+2H+e-=VO2+H2O，故答案为：VO2+2H+e-=VO2+H2O；充电时，右槽B是电解池的阴极，该极上发生得电子的还原反应，即V2+V3+，应该是绿色变为紫色； 电解精炼铜得到铜mg时，即铜的物质的量为mol，所以电解消耗的电量Q=2mol96500C/mol，根据放电的电流强度I=2.0A=2.0C/s，电池工作10分钟，可计算得电池的输出电量Q=It=2.0 C/s 10min60s/min，所以电流利用效率100%=100%。10（2017-2018学年度山东省天成大联考高三理综）Cu2O主要用于制造船底防污漆，它是一种鲜红色粉末，几乎不溶于水，在湿空气中逐渐氧化成黑色氧化铜。用含NaOH的Na2SO3溶液还原CuSO4制备Cu2O的工艺流程如下：回答下列问题：（1）流程中涉及的化学反应主要包括：.Cu2+2OH-=Cu(OH)2；.生成CuOH；.2CuOH=Cu2O+H2O。写出第步反应的离子方程式： _。（2）其他反应条件相同时，测得反应时间和溶液的pH对Cu2O产率的影响如下图所示：反应时间超过2h时，Cu2O产率开始降低其原因是_。pH”“”或“=”)，理由是_。(已知25时，亚硒酸(HSeO3)的Ka1=2.510-3，Ka2=2.610-7)【答案】 将阳极泥粉碎（通入过量的空气）等 Au、 CuO 硫酸浓度过大， TeO2会溶于酸， 导致 TeO2沉淀不完全 2SO32+Te4+2H2O=Te+2SO42+4H+ 2.5 降低Se的沸点，避免 Se与空气中氧气发生反应 HSeO3的水解常数Kh4.01012，由于 KhKa2，故NaHSeO3 溶液的 pH7（3）因为TeO2是两性氧化物，硫酸浓度过大，会导致TeO2溶于酸，使TeO2沉淀不完全。（4）由已知根据氧化还原反应原理，SO32-还原Te4+为Te，本身被氧化为SO42-，离子反应方程式为：2SO32-+Te4+ +2H2O=Te+2SO42-+4H+。（5）SeO2与SO2的混合烟气用水吸收得到单质Se为还原产物，Se的化合价由+4降为0，则每生成1molSe转移4mol电子，所以当有10mol电子转移时，会生成2.5molSe。提纯粗硒获得纯硒采用真空蒸馏的方法，可避免Se与空气中的氧气发生反应；又因为液体的沸点与大气压强有关，大气压强增高时，液体的沸点也会增大，大气的压强降低时，液体的沸点也会随之降低，所以采用真空蒸馏还可以降低Se的沸点，更有利于分离提纯。（6）由已知，常温下(25时)，HSeO3-的水解常数Kh=Kw/Ka1=1.010-14(2.510-3)=4.010-12，HSeO3-的电离常数Ka2=2.610-7，所以KhKa2，因此NaHSeO3溶液的pH7。13（2018届河北省武邑中学高三下学期期中考试）铋(Bi)与氮同族，氯氧化铋(BiOCl)广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、生产金属铋等。一种用火法炼铜过程产生的铜转炉烟尘(除含铋的化合物之外，还有CuSO4、ZnSO4、CuS、Fe2O3、PbSO4及As2O3)制备高纯氯氧化铋的工艺流程如下：请回答：(1)Bi位于第六周期，其原子结构示意图为_。(2)向“酸浸”所得浸液中加入Zn粉，充分反应后过滤，从溶液中获得ZnSO47H2O的操作为_、过滤、洗涤、干燥。(3)“浸铜”时，有单质硫生成，其离子方程式为_。(4)“浸铋”时，温度升高，铋的浸出率降低，其原因为_。(5)“除铅、砷”时，可以采用以下两种方法。加入改性HAP。浸液1与HAP的液固比(L/S)与铅、砷去除率以及后续沉铋量的关系如下表:L/S125:150:125:115:1Pb2+去除率/%84.8694.1595.4096.83As3+去除率/%98.7998.9298.3499.05m(沉铋)/g2.342.332.051.98实验中应采用的L/S=_。铁盐氧化法，向浸液1中加入Fe2(SO4)3，并调节pH，生成FeAsO4沉淀。欲使溶液中c(AsO42-)10-9mol/L且不产生Fe(OH)3沉淀，应控制pH的范围为_。已知:1g2=0.3:；FeAsO4、Fe(OH)3的Ksp分别为510-23、410-38。(6)“沉铋“时需控制溶液的pH=3.0，此时BiCl3发生反应的化学方程式为_。【答案】 蒸发浓缩、冷却结晶 CuSMnO24HCu2Mn2S2H2O 温度升高，盐酸挥发，反应物浓度降低 501 pH5.3 BiCl3Na2CO3 = BiOCl2NaClCO2【解析】考查化学工艺流程，（1）Bi位于第六周期VA族，原子序数为83，其原子结构示意图为；（2）获得带有结晶水的物质时，一般采用蒸发浓缩、冷却结晶，然后过滤、洗涤、干燥；（3）浸铜时加入的物质是MnO2、稀硫酸、滤渣，得到单质硫，有：MnO2HCuSSMn2Cu2H2O，然后根据化合价升降法进行配平，离子方程式为CuSMnO24HCu2Mn2S2H2O；（4）14（2018届陕西省榆林市高三第三次模拟测试）随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23，回答下列问题：（1）钒被认为是一种稀土元素，广泛分散于各种矿物中，钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8 电子稳定结构，其化学式为K2H6U2V2O15（其中钒元素的化合价为+5价）。若用氧化物的形式表示，该化合物的化学式为：_。（2）五氧化二钒是工业制造中的常用催化剂，如工业制硫酸中就利用五氧化二钒作催化剂。从含钒废催化剂中回收钒，传统的技术是“氧化焙烧法”,其具体流程为：其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧，这时矿石中所含的V2O5就转化为NaVO3，然后用水从烧结块中浸出NaVO3，再用稀硫酸酸化就得到V2O5的水合物，经过煅烧就可得到V2O5。配料在焙烧前磨碎的目的是_。写出焙烧过程中V2O5发生反应的化学方程式：_。（3）测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5，V2O5在酸性溶液里转变成VO，再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。反应的化学方程式为：VO2+H2C2O4=VO+2CO2+H2O。若反应消耗0.9 g 草酸，参加反应的钒元素质量是_g。（4）以V2O5为催化剂，使SO2转化为SO3的反应如下：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。某温度下，SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa该反应的平衡常数表达式为_，等于_。平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）_K（B）（填“”、“”或“=”）。【答案】 K2OV2O52UO3 3H2O 增大接触面积，使反应充分进行 2V2O5+4NaCl+O24NaVO3+ 2Cl2 0.51 K= 800Lmol-1 =2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)起始 2 1 0转化 1.6 0.8 1.6平衡 0.4 0.2 1.6K=800 Lmol-1；平衡常数随温度变化，平衡状态由A变到B时。温度不变，平衡常数不变，故K（A）=K（B）。15（2018届陕西省高三教学质量检测二模）亚硝酸钠（化学式为 NaNO2）是一种常用的防腐剂，回答下列问题:（1）NaNO2 中 N 元素的化合价为_.（2）亚硝酸钠在 320C 时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮和一种常见的助燃性气体。该反应的化学方程式_。（3）我国规定火腿肠中亚硝酸钠添加标准为每千克食品含量不超过 150 毫克，以此计算，200g 15的亚硝酸钠溶液至少可用于生产火腿肠_千克。（4）在酸性条件下，NaNO2与按物质的量 1:1 恰好完全反应，且I被氧化为 I2时，产物中含氮的物质为_（填化学式）。（5）工业废水中的 NaNO2 可用铝粉除去，已知此体系中包含 AI、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O 六种物质。该反应的化学方程式为_。（6）某同学设计实验对工业产品中 NaNO2 的含量进行测定，你取固体样品 2g，完全溶解配制成溶液 100mL 取出 25mL 溶液用 0.100 mol/L 酸性 KMnO4 溶液进行滴定（杂质不与 KMnO4 反应），实验所得数据如下表所示:滴定次数1234消耗KMnO4溶液体积/mL20.7020.0220.0019.98该样品中亚硝酸钠的质量分数为_.（已知:5NO2-+2MnO4-+6H+ =
展开阅读全文