全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题汇总

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一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)

1.锂离子电池能够实现千余次充放电,但长时间使用后电池会失效,其中的化学试剂排放至环境中不仅会造成环境污染,还会造成资源的浪费。实验室模拟回收锂离子电池中的Co、Ni、Li的流程如图。

已知:LiCoO2难溶于水,易溶于酸。回答下列问题:

(1)LiCoO2中Co的化合价是__。

(2)LiCoO2在浸出过程中反应的离子方程式是__。

(3)浸出剂除了H2O2外,也可以选择Na2S2O3,比较二者的还原效率H2O2__(填“>”或“<”)Na2S2O3(还原效率:还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量)。

(4)提高浸出效率的方法有__。

(5)利用Cyanex272萃取时,pH对钴、镍萃取分离效果的影响如图。从图中数据可知,用Cyanex272萃取分离时,最佳pH是__。

(6)反萃取的离子方程式为2H++CoR2=Co2++2HR,则反萃取剂的最佳选择是__。

(7)常温下,若水相中的Ni2+的质量浓度为1.18g·L-1,则pH=__时,Ni2+开始沉淀。

[K sp(Ni(OH)2=2×10-15]

(8)参照题中流程图的表达,结合信息设计完成从水相中分离Ni和Li的实验流程图(如图)___。

已知:

提供的无机试剂:NaOH、Na2CO3、NaF。

【答案】+3 2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O < 适当升高温度,适当增加H2SO4浓度 5.5 H2SO4 7.5 ①NaOH ②Ni(OH)2 ③NaF

【解析】

【分析】

(1)通过化合物中各元素化合价代数和为0进行计算;

(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4,可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应,根据氧化还原反应的规律写出化学方程式;

(3)根据等物质的量H2O2和Na2S2O3作为还原剂转移电子的多少进行判断;

(4)提高浸出效率即提高化学反应速率;

(5)分离Co2+和Ni2+时,由于Co2+进入有机相,Ni进入水相,因此,应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范围;

(6)将钴洗脱进入水相中时,应该使反应向正反应方向移动,同时不能引入新杂质;

(7)根据K sp(Ni(OH)2的表达式进行计算;

(8)根据表格中所给物质溶解度信息,调节pH应该用碱性物质,但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀。

【详解】

(1)LiCoO2中O元素为-2价,Li为+1价,根据化合物中各元素化合价代数和为0进行计算得Co的化合价为+3价;

(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4,可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应,化学方程式为:2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O;

(3)1molH2O2作为还原剂转移2mol电子,1molNa2S2O3作为还原剂转移8mol电子,则

Na2S2O3的还原效率更高;

(4)提高浸出效率可以适当升高温度,适当增加H2SO4浓度等;

(5)分离Co2+和Ni2+时,由于Co2+进入有机相,Ni进入水相,因此,应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH范围,所以最佳pH是5.5;

(6)将钴洗脱进入水相中时,应该使反应向正反应方向移动,同时,为不引入新杂质,反萃取剂最好选择H2SO4;

(7)c(Ni2+)=1.18

59

mol/L=0.02mol/L,则开始沉淀时,c(OH-)=

-6.5mol/L,则pH=14-6.5=7.5;

(8)根据表格中所给物质溶解度信息,调节pH应该用碱性物质,但要考虑分离Ni和Li元素不能使Ni和Li元素同时沉淀,所以选用NaOH,则Ni(OH)2先沉淀,过滤后滤液中加入NaF生成LiF沉淀。

【点睛】

本题(5)选择合适的pH时,注意读懂图中信息,要根据实验的具体操作情况来分析。

2.铋酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题:

Ⅰ.制取铋酸钠

制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:

物质 NaBiO 3

Bi(OH)3 性质 不溶于冷水,浅黄色 难溶于水;白

(1)B 装置用于除去HCl ,盛放的试剂是___;

(2)C 中盛放Bi(OH)3与NaOH 混合物,与Cl 2反应生成NaBiO 3,反应的离子方程式为___;

(3)当观察到___(填现象)时,可以初步判断C 中反应已经完成;

(4)拆除装置前必须先除去烧瓶中残留Cl 2以免污染空气。除去Cl 2的操作是___; (5)反应结束后,为从装置C 中获得尽可能多的产品,需要的操作有___;

Ⅱ.铋酸钠的应用——检验Mn 2+

(6)往待测液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,溶液变为紫红色,证明待测液中存在Mn 2+。

①产生紫红色现象的离子方程式为___;

②某同学在较浓的MnSO 4溶液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,结果没有紫红色出现,但观察到黑色固体(MnO 2)生成。产生此现象的离子反应方程式为___。

Ⅲ.产品纯度的测定

(7)取上述NaBiO 3产品wg ,加入足量稀硫酸和MnSO 4稀溶液使其完全反应,再用cmo1·L -1的H 2C 2O 4标准溶液滴定生成的MnO 4-(已知:H 2C 2O 4+MnO 4-——CO 2+Mn 2++H 2O ,未配平),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗vmL 标准溶液。

该产品的纯度为___(用含w 、c 、v 的代数式表示)。

【答案】饱和食盐水 Bi(OH)3+3OH -+Na ++Cl 2=NaBiO 3+2Cl -+3H 2O C 中白色固体消失(或黄色不再加深) 关闭K 1、K 3,打开K 2 在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 5NaBiO 3+2Mn 2++14H +=5Bi 3++2MnO 4-+5Na ++7H 2O 3Mn 2++2MnO 4-+2H 2O=5MnO 2↓+4H +

-3

2cv w

8010 ×100%或0.28cv w ×100%或28cv w % 【解析】

【分析】

用浓HCl 和MnO 2反应制备Cl 2,其中混有挥发出来的HCl ,要用饱和食盐水出去,然后利用Cl 2的强氧化性在碱性条件下将Bi(OH)3氧化成NaBiO 3;利用Mn 2+的还原性将NaBiO 3还原而Mn 2+被氧化成紫红色溶液MnO 4-来检验NaBiO 3的氧化性;实验结束后Cl 2有毒,要除去,做法是打开三颈烧瓶的NaOH 溶液,使其留下和氯气反应;NaBiO 3纯度的检测利用NaBiO 3和Mn 2+反应生成MnO 4-,MnO 4-再和草酸反应来测定,找到NaBiO 3、Mn 2+、MnO 4-

、草酸四种物质之间的关系,在计算即可。

【详解】

(1)除去氯气中混有的HCl ,用饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;

(2)反应物为Bi(OH)3、Cl 2和NaOH 混合物,+3价的Bi 被氧化成NaBiO 3,Cl 2被还原成Cl -,根据原子守恒还有水生成,所以反应为:Bi(OH)3+3OH -+Na ++Cl 2=NaBiO 3+2Cl -+3H 2O ,故答案为:Bi(OH)3+3OH -+Na ++Cl 2=NaBiO 3+2Cl -+3H 2O ;

(3)C 中反应已经完成,则白色的Bi(OH)3全部变为了黄色的NaBiO 3,故答案为:C 中白色固体消失(或黄色不再加深);

(4)从图上来看关闭K 1、K 3,打开K 2可使NaOH 留下与氯气反应,故答案为:关闭K 1、K 3,打开K 2;

(5)由题意知道NaBiO 3不溶于冷水,接下来的操作尽可能在冰水中操作即可,操作为:在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;

(6)①往待测液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,溶液变为紫红色,证明待测液中存在Mn 2+,说明铋酸钠将Mn 2+氧化成MnO 4-,因为是酸性条件,所以铋酸钠被还原成Bi 3+,据此写方程式并配平为5NaBiO 3+2Mn 2++14H +=5Bi 3++2MnO 4-+5Na ++7H 2O ,故答案为:5NaBiO 3+2Mn 2++14H +=5Bi 3++2MnO 4-+5Na ++7H 2O ;

②由题意可知,Mn 2+过量,铋酸钠少量,过量的Mn 2+和MnO 4-发生反应生成了黑色的MnO 2,反应方程式为3Mn 2++2MnO 4-+2H 2O=5MnO 2↓+4H +,故答案为:3Mn 2++2MnO 4-+2H 2O=5MnO 2↓+4H +;

(7)根据得失电子守恒找出关系式为:5NaBiO 3~2Mn 2+~2MnO 4-~5H 2C 2O 4,计算铋酸钠理论产量:

3224

35NaBiO ~5H C O 1400g 5mol m()cv 10mol

-?理论

解得m (理论)=0.28CVg ,所以纯度=0.28cv g Wg ×100%=0.28v c W

×100%,所以答案为:-3

2cv w

8010?×100%或0.28cv w ×100%或28cv w %。 【点睛】

(7)在复杂的纯度、产率等计算中,用得失电子守恒法找出各关键物质之间的关系,由此计算,可以事半功倍,如本题中的关系5NaBiO 3 ~ 5H 2C 2O 4,使复杂问题简单化了。

3.根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS 2)作为原料。完成下列填空:

(1)将0.050mol SO 2(g) 和0.030mol O 2(g) 充入一个2L 的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO 2(g)+O 2(g)?2SO 3(g)+Q 。经2分钟反应达到平衡,测得n(SO 3)=0.040mol ,则O 2的平均反应速率为______

(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO 2平衡转化率的有______(选填编号)

a.移出氧气

b.降低温度

c.减小压强

d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)

(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图,请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图___

(4)黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为SO2和Fe3O4

①将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需维持溶液有足够的酸性,其原因是______

②FeS2能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,本身被氧化为SO42﹣。写出有关的离子方程式

______。有2mol氧化产物生成时转移的电子数为______

【答案】0.005mol/(L?min) bd 抑

制Fe3+与Fe2+的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+ FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+

14N A

【解析】

【分析】

(1)根据v=

c

t

?

?

求出氧气的速率,然后根据速率之比等于对应物质的化学计量数之比计

算;

(2)反应放热,为提高SO2平衡转化率,应使平衡向正反应方向移动,可降低温度,体积不变,不能从压强的角度考虑,催化剂不影响平衡移动,移出氧气,平衡向逆反应方向移动,不利于提高SO2平衡转化率,由此分析解答;

(3)反应是放热反应,温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但达到平衡所需要的时间缩短,据此画出曲线;

(4)①Fe3+与Fe2+易水解,Fe2+易被氧化成Fe3+;

②根据氧化还原反应中的反应物和生成物几何电子守恒来配平化学方程式,结合方程计算

转移电子数。【详解】

(1)v(SO3)=

c

t

?

?

0.040mol

2L

2min

=0.01mol/(L?min),所以v(O2)=

1

2

v(SO3)=0.005mol/(L?min),

故答案为:0.005mol/(L?min);

(2)a.移出氧气,平衡逆向移动,二氧化硫的转化率减少,故不选;

b.降低温度,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,故选;

c.减小压强,平衡逆向移动,二氧化硫的转化率减少,故不选;

d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g),相当于增大压强,平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,故选;

故答案为:bd;

(3)反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) △H<0,SO2的转化率在起始温度T1=673K下随反应时间(t)的变化如图,其他条件不变,仅改变起始温度为T2=723K,温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但反应速率增大,达到平衡需要的时间短,在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图如图所示

;故答案为:;

(4)①Fe2O3(或Fe3O4等)溶于H2SO4后,生成的Fe3+与Fe2+易水解,Fe2+易被氧化成Fe3+,所以要加入Fe粉和酸,抑制Fe3+与Fe2+的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+,故答案为:抑制Fe3+与Fe2+的水解,并防止Fe2+被氧化成Fe3+;

②?2价的硫离子具有还原性,FeS2可以将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,而本身被氧化为硫酸根离子,有关的离子方程式为:FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+,氧化产物是硫酸根离子,有2mol硫酸根生成时转移的电子数为14N A,故答案为:

FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+;14N A。

【点睛】

注意(3)温度升高,平衡逆向进行,二氧化硫的转化率减小,但反应速率增大,达到平衡需要的时间短,此为解题的关键。

4.目前全世界的镍(Ni)消费量仅次于铜、铝、铅、锌,居有色金属第五位。镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产,也常用作催化剂。

碱式碳酸镍的制备:

工业用电解镍新液(主要含NiSO4,NiCl2等)制备碱式碳酸镍晶体

[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O],制备流程如图:

(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,X 的化学式为__。

(2)物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。分析如图,反应器中最适合的pH值为__。

(3)检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。

测定碱式碳酸镍晶体的组成:

为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]组成,某小组设计了如图实验方案及装置:

资料卡片:碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成NiO、CO2和H2O

实验步骤:

①检查装置气密性;

②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi(OH)2·zH2O]放在B装置中,连接仪器;

③打开弹簧夹a,鼓入一段时间空气,分别称量装置C、D、E的质量并记录;

④__;

⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气;

⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录;

⑦根据数据进行计算(相关数据如下表)

装置C/g装置D/g装置E/g

加热前250.00190.00190.00

加热后251.08190.44190.00

实验分析及数据处理:

(4)E装置的作用__。

(5)补充④的实验操作___。

(6)通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__(填化学式)。

镍的制备:

(7)写出制备Ni的化学方程式__。

【答案】CO2 8.3 取最后一次洗涤液

...产生,

.......少许,加入HCl酸化的

...BaCl2溶液,若无沉淀

则证明沉淀已经洗涤干净吸收空气中的H2O和CO2关闭弹簧夹a,点燃酒精灯,观察到C中无气泡时,停止加热 NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O

2[NiCO3·2Ni(OH)2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO2↑+21H2O

【解析】

【分析】

(1)根据元素守恒分析判断;

(2)使各种杂质相对最少的pH即为最适合的pH ;

(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留;

(4)根据实验目的和各个装置的作用分析;

(5)根据实验目的和前后操作步骤分析;

(6)先计算生成水蒸气和CO2的质量,再根据质量守恒确定化学式;

(7)氧化还原反应中电子有得,必有失,根据化合价变化确定生成物,进而配平方程式。【详解】

(1)反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni(OH)2+3Na2SO4+2X,反应前Ni原子共3个、S原子共3个、O原子共23个、Na原子6个、C原子3个、H原子4个,反应后现有:Ni原子3个、S原子共3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1个、H 原子4个,少O原子4个,C原子2个,而这些微粒包含在2个X分子中,所以X的化学

式为CO 2,故答案为:CO 2 ;

(2)物料在反应器中反应时需要控制反应条件,根据图可知,在pH=8.3时,各种杂质相对最少,所以反应器中最适合的pH 8.3,故答案为:8.3 ;

(3)反应后的滤液中含有硫酸钠,因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫酸根离子残留,故答案为:取最后一次洗涤液少许,加入HCl 酸化的BaCl 2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已经洗涤干净;

(4)C 装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的H 2O ,D 装置用来吸收碱式碳酸镍晶体受热分解产生的CO 2,E 装置可以防止空气中的H 2O 和CO 2进入D 装置中,影响实验数据的测定,故答案为:吸收空气中的H 2O 和CO 2;

(5)步骤③反应前左侧通空气是为了排尽装置中原有的CO 2和水蒸气,避免装置内的CO 2和水蒸气造成数据干扰,排空气后,应该开始进行反应,因此步骤④的操作为关闭弹簧夹a ,点燃酒精灯,观察到C 中无气泡时,说明固体分解完全,停止加热;步骤⑤再打开弹簧夹a 缓缓鼓入一段时间空气,将装置中残留的CO 2和水蒸气全部赶入C 、D 装置,被完全吸收,故答案为:关闭弹簧夹a ,点燃酒精灯,观察到C 中无气泡时,停止加热;

(6)水的质量为251.08g?250g=1.08g ,CO 2的质量为190.44g?190g=0.44g ,由于发生的是分解反应,所以生成的NiO 的质量为3.77g?1.08g?0.44g=2.25g ,则分解反应中水、二氧化碳和NiO 的系数比(也就是分子个数比)为即: 1.08g 0.44g 2.25g 18g/mol g/mol g/mol =6:1:34475::,xNiCO 3?yNi(OH)2?zH 2O . 6H 2O↑+CO 2↑+3NiO ,根据元素守恒可得可得x=1,y=2,z=4

即xNiCO 3?yNi(OH)2?zH 2O 中x:y:z 的值1:2:4,故答案为:NiCO 3·

2Ni(OH)2·4H 2O ; (7)NiCO 3·2Ni(OH)2·4H 2O 与N 2H 4·H 2O 反应生成Ni ,Ni 元素得电子,被还原,同时还生成气体X 和Y ,由第(1)问知X 为CO 2,氧化还原反应有得电子,必有失电子的物质,由此判断另一种气体为N 2,根据得失电子守恒、元素守恒配平制备Ni 的化学方程式,故答案为:2[NiCO 3·2Ni(OH)2·4H 2O]+3N 2H 4·H 2O=6Ni+3N 2↑+2CO 2↑+21H 2O 。

5.实验室用图所示装置制备KClO 溶液,并通过KClO 溶液与33Fe(NO )溶液的反应制备高效水处理剂24K FeO .已知24K FeO 具有下列性质①可溶于水、微溶于浓KOH 溶液,②在05-℃℃、强碱性溶液中比较稳定,③在3Fe +和3Fe(OH)催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成3Fe(OH)和2O 。

(1)装置A 中4KMnO 与盐酸反应生成2MnCl 和2Cl ,其化学方程式为______,装置B

的作用是______。

(2)2Cl 和KOH 在较高温度下反应生成3KClO ,试写出该反应的离子方程式______。 (3)制备24K FeO 时,KClO 饱和溶液与33Fe(NO )饱和溶液的混合方式为:在搅拌下,将33Fe(NO )饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中。理由是______。

(4)已知pH 11>时2Zn(OH)能溶于NaOH 溶液生成24[Zn(OH)].-下表列出了几种离子

生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为11.0mol L -?计算)。

实验中可选用的试剂:2230%H O 、131.0mol L HNO -?、11.0mol L NaOH.-?由某硫酸锌溶

液(含2Fe +、3Fe +杂质)制备ZnO 的实验步骤依次为:

①______;

②______;

③过滤;

④______;

⑤过滤、洗涤、干燥;

900⑥℃煅烧。

【答案】2KMnO 4+16HCl=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O 除去2Cl 中的HCl

2323Cl 6OH 5Cl ClO 3H O ----+++V

24K FeO 在3Fe +作用下会分解 向硫酸锌溶液中加入适量2230%H O ,使其充分反应 滴加11.0mol L NaOH -?,调节溶液pH 约为5(或

3.2pH 5.9)≤<,使3Fe +沉淀完全 向滤液中滴加11.0mol L NaOH -?,调节溶液pH 约为10(或8.9pH 11)≤≤,使2Zn +沉淀完全

【解析】

【分析】

根据实验装置图可知,A 装置 中用高锰酸钾与盐酸反应制得氯气,氯气中有挥发出的来的氯化氢,所以B 装置中饱和食盐水是除去氯气中的氯化氢,装置C 中用氯气与氢氧化钾溶液应制得次氯酸钠,反应的尾气氯气用氢氧化钾吸收。

【详解】

()41KMnO 具有强氧化性,将盐酸中氯离子氧化为2Cl ,反应还有水生成,所以化学方程式为:2KMnO 4+16HCl=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O ,由于盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl ,应饱和食盐水吸收HCl 除去,

故答案为:2KMnO 4+16HCl=2KCl+2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O ;除去2Cl 中的HCl ; ()22Cl 和KOH 在较高温度下反应生成3KClO ,反应的离子方程式为

2323Cl 6OH 5Cl ClO 3H O ----

+++V ,故答案为:

2323Cl 6OH 5Cl ClO 3H O ----+++V ;

()3由题意可知24K FeO 在3Fe +和3Fe(OH)催化作用下发生分解,则KClO 饱和溶液与33Fe(NO )饱和溶液的混合方式为:在搅拌下,将33Fe(NO )饱和溶液缓慢滴加到KClO 饱和溶液中,故答案为:24K FeO 在3Fe +作用下会分解;

()4根据表中阳离子沉淀的PH 可知,由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为:①向滤液中加入2230%H O ,使其充分反应,目的使2Fe +转化完全为3Fe +,②加氢氧化钠溶液,控制PH 在4左右,使3Fe +沉淀完全,③过滤,④向滤液中滴加11.0mol L NaOH -?,调节溶液PH 约为10(或8.9pH 11)≤≤,使2Zn +沉淀完全,⑤过滤、洗涤、干燥,⑥900℃煅烧。故答案为:①向硫酸锌溶液中加入适量30% 22H O ,使其充分反应;②滴加1.0 1mol L NaOH -?,调节溶液pH 约为5(或3.2pH 5.9)≤<,使3Fe +沉淀完全;④向滤液中滴加1.0 1mol L NaOH -?,调节溶液pH 约为10(或8.9pH 11)≤≤,使2Zn +沉淀完全。

【点睛】

根据实验装置图可知,A 装置中用高锰酸钾与盐酸反应制得氯气,氯气中有挥发出的来的氯化氢,所以B 装置中饱和食盐水是除去氯气中的氯化氢,装置C 中用氯气与氢氧化钾溶液应制得次氯酸钠,反应的尾气氯气用氢氧化钾吸收,以此解答该题。

6.以海绵铜(CuO 、Cu )为原料制备氯化亚铜(CuCl )的一种工艺流程如下:

(1)Cu 基态原子核外电子排布式为________,SO 42? 的空间构型为__________(用文字描述);Cu 2+ 与OH - 反应能生成[Cu(OH)4] 2?,[Cu(OH)4] 2? 中提供孤电子对的原子是_______(填元素符号)。

(2)“吸收”过程:

①2NO(g) + O2(g)垐?

噲?2NO2(g) ΔH =-112.6kJ?mol?1提高NO平衡转化率的方法有

______________(写出两种)。

②吸收NO2的有关反应如下:

反应Ⅰ:2NO2(g) + H2O(l) = HNO3(aq) + HNO2(aq) ΔH =-116.1kJ?mol?1

反应Ⅱ:3HNO2(aq) = HNO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l) ΔH =-75.9kJ?mol?1

用水吸收NO2生成HNO3和NO的热化学方程式是___________________。

(3)“电解”过程:HNO2为弱酸,通过电解使HNO3得以再生,阳极的电极反应式是

____________。

(4)“沉淀”过程:产生CuCl的离子方程式是________________。

【答案】1s22s22p63s23p63d104s1正四面体形 O 增大压强、提高氧气的浓度

3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=-212.1kJ?mol?1 HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-

2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+

【解析】

【分析】

海绵铜(CuO、Cu)中CuO与稀H2SO4反应转化为硫酸铜,因硝酸在酸性条件下具有氧化性,会将铜氧化为铜离子,最终生成硫酸铜,SO2具有还原性,再将铜离子还原为氯化亚铜,NO合理利用,经过氧化与电解过程得到硝酸,据此分析解答。

【详解】

(1)Cu的原子序数为29,Cu基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;SO42?中

S原子价层电子对个数=4+6+2-42

2

?

=4,且不含孤电子对,由价层电子对互斥理论判断该

微粒为正四面体形;[Cu(OH)4]2?中Cu2+提供空轨道,O原子提供孤电子对形成配位键,答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;正四面体形;O;

(2)①2NO(g)+O2(g)垐?

噲?2NO2(g) ΔH=-112.6kJ?mol?1是气体体积减小的放热反应,提高NO平衡转化率,平衡应向正反应方向移动,可以采取的措施有:降低温度、增大压强、提高氧气的浓度等;

②由盖斯定律可知:(反应I?3+反应II)?1

2

可以得到用水吸收NO2生成HNO3和NO的热

化学方程式:3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=-212.1kJ?mol?1;

(3)电解过程中,阳极上HNO2失去电子发生氧化反应生成HNO3,阳极的电极反应式是:HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-;

(4)Cu2+与SO2发生氧化还原反应生成CuCl,离子方程式为:2Cu2++SO2+2Cl-

+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+。

7.(1)难溶物PbSO4溶于CH3COONH4溶液可制得易溶于水的(CH3COO)2Pb,发生的反应为PbSO4+2CH3COONH4=(CH3COO)2Pb+(NH4)2SO4,说明(CH3COO)2Pb是________(填“强”或“弱”)电解质。

(2)已知次磷酸(H3PO2)与足量的氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和H2O,则次磷酸是_____元酸(填“一”、“二”或“三”)。

(3)工业上制玻璃和水泥需用到的共同原料是________(填化学式)。

(4)在一定温度下,向一个2 L 的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol N 2和3 mol H 2,发生反应:N 2(g)+3H 2(g)?2NH 3(g)。经过一段时间后,测得容器内压强是起始的0.9

倍,在此时间内,H 2平均反应速率为0.1 mol/(L·

min),则所经过的时间为______min (5)高铁酸钠(Na 2FeO 4)具有强氧化性,可对自来水进行消毒、净化。高铁酸钠可用氢氧化铁和次氯酸钠在碱性介质中反应得到,请补充并配平下面离子方程式。

____Fe(OH)3 +____ClO -+____OH -=__FeO 42-+___Cl -+__

(6)在反应11P+15CuSO 4+24H 2O=5Cu 3P+6H 3PO 4+15H 2SO 4中,氧化剂是___________;当有2mol H 3PO 4生成,转移的电子的物质的量为___________

【答案】弱 一 CaCO 3 3 2 3 4 2 3 5H 2O P 、CuSO 4 10mol

【解析】

【分析】

【详解】

(1)硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡,加入醋酸铵时,醋酸根离子和铅离子生成难电离物质或弱电解质醋酸铅,促使硫酸铅溶解,说明(CH 3COO)2Pb 是弱电解质;

(2)H 3PO 2与足量的NaOH 溶液反应,生成NaH 2PO 2,说明H 3PO 2只能电离出一个氢离子,所以H 3PO 2是一元酸;

(3)水泥的生产原料为黏土、石灰石,制玻璃的主要原料为纯碱、石灰石和石英砂,共同原料为CaCO 3;

(4)容器体积为2L ,所以初始投料c (N 2)=0.5mol/L ,c (H 2)=1.5mol/L ,设△c (N 2)=x mol ,列三段式有:

()()()

-1-1-1223+mol L 0.5 1.50mol L x 3x 2x

mol L 0.5-x 1.N g 3H g 2NH g 5-3x 2x

?g g g 起始()转化()平衡() 容器内压强是起始的0.9倍,温度和容器容积不变,气体的压强比等于浓度之比,所以()()-1

-1

0.5-x+1.5-3x+2x mol L =0.90.5+1.5mol L g g ,解得x=0.1mol/L ,则△c (H 2)=0.3mol/L ,v (N 2)=0.1 mol/(L·min),则反应时间t=()

-1

0.0.3mol L = 1 mol/L min c v ?g g =3min ; (5)铁元素化合价由+3升高为+6,失去3个电子,氯元素化合价由+1降低为-1,得2个电子,取最小公倍数,则氢氧化铁与高铁酸根前系数为2,次氯酸跟与氯离子前系数为3,再根据电荷守恒及原子守恒配平得2Fe(OH)3+3ClO -+4OH -=2FeO 42-+3Cl -+5H 2O ;

(6)Cu 3P 中P 元素化合价为-3,H 3PO 4中P 元素化合价为+5,所以P 既是氧化剂又是还原剂,Cu 元素化合价由CuSO 4中的+2降低为Cu 3P 中+1,所以CuSO 4也是氧化剂,即氧化剂为P 、CuSO 4;当有2mol H 3PO 4生成,转移的电子的物质的量为2mol×(+5-0)=10mol 。

8.锑(Sb )广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件和医药及化工等领域。 Ⅰ.(1)锑在元素周期表中的位置_____。

(2)锑(Ⅲ)的氧化物被称为锑白,可以由SbCl3水解制得,已知SbCl3水解的最终产物为锑白。为了得到较多、较纯的锑白,操作时将SbCl3徐徐加入大量水中,反应后期还要加入少量氨水。试用必要的化学用语和平衡移动原理解释这两项操作的作用_______。工业上,还可用火法制取锑白,是将辉锑矿(主要成分为Sb2S3)装入氧化炉的坩埚中,高温使其融化后通入空气,充分反应后,经冷却生成锑白。写出火法制取锑白的化学方程式______。Ⅱ.以辉锑矿为原料制备金属锑,其中一种工艺流程如下:

已知部分信息如下:

①辉锑矿(除Sb2S3外,还含有砷、铅、铜的化合物和SiO2等);

②浸出液主要含盐酸和SbCl3,还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质;

③常温下,Ksp(CuS)=1.0×10-36,Ksp(PbS)=9.0×10-29。

回答下列问题:

(3)“酸浸”过程中Sb2S3发生反应的化学方程式为_____。

(4)已知:浸出液中c(Cu2+)=0.0001mol/L,c( Pb2+)=0.1mol/L。在沉淀铜、铅过程中,缓慢滴加极稀的硫化钠溶液,先产生沉淀的是_____(填化学式);当CuS、PbS共沉

沉时,

2+

2+

c(Cu)

c(Pb)

=______(保留小数点后一位)。

(5)在“除砷”过程中,氧化产物为H3PO4。该反应氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。

(6)在“电解”过程中,锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0 V时,锑的产率降低的原因可能是_________。

【答案】第5周期第ⅤA族 2SbCl3+3H2O?Sb2O3+6HCl,不断加入SbCl3,使SbCl3浓度增大,利于水解平衡右移,反应后期加入氨水中和盐酸,使c(HCl)减小,利于平衡右移

2Sb2S3+9O2高温

2Sb2O3+6SO2 Sb2S3+ 3SbCl5=5SbCl3+3S↓ CuS 1.1×10-8 3:4 H+参与电极

反应

【解析】

【分析】

Ⅱ.辉锑矿粉加入盐酸和SbCl5溶液,得到SbCl3和SbCl5溶液,还含有杂质CuCl2、AsCl3和

PbCl2等,加入适量Sb将SbCl5还原为SbCl3,加入Na2S使铜和铅沉淀以除去CuCl2和PbCl2,然后加入NaHPO2除去杂质砷。得到的SbCl3溶液电解得到金属Sb,同时得到SbCl5,可以返回到酸浸步骤循环使用。

【详解】

Ⅰ.(1)锑和氮在同一主族,其在元素周期表中位于第5周期第ⅤA族。

(2)SbCl3水解:2SbCl3+3H2O?Sb2O3+6HCl,将SbCl3徐徐加入大量水中,SbCl3浓度增大,水解平衡右移,反应后期还要加入少量氨水中和HCl,使c(HCl)减小,平衡右移,有利于Sb2O3的生成。故答案为:2SbCl3+3H2O?Sb2O3+6HCl,不断加入SbCl3,使SbCl3浓度增大,利于水解平衡右移,反应后期加入氨水中和盐酸,使c(HCl)减小,利于平衡右移。

火法制取锑白,是辉锑矿(主要成分为Sb2S3)在高温下和空气中的氧气反应,生成Sb2O3

的同时生成SO2。化学方程式为:2Sb2S3+9O2高温

2Sb2O3+6SO2。

Ⅱ.(3)“酸浸”时Sb2S3和SbCl5溶液反应,得到SbCl3和SbCl5的混合溶液,滤渣中有硫,是此反应的生成物,Sb2S3发生反应的化学方程式为Sb2S3+ 3SbCl5=5SbCl3+3S。

(4)浸出液中c(Cu2+)=0.0001mol/L,c(Pb2+)=0.1mol/L。在沉淀铜、铅过程中,缓慢

滴加极稀的硫化钠溶液,当Cu2+开始沉淀时,c(S2-)=

-36

1.010

0.0001

?

=1.0×10-32mol/L,当Pb2+开

始沉淀时,c(S2-)=

-29

9.010

0.1

?

=9.0×10-28mol/L,所以先产生沉淀的是CuS;当CuS、PbS共沉

淀时,

2+

2+

c(Cu)

c(Pb)

=

2+2

2+2

c(Cu)c(S)

c(Pb)c(S)

-

-

sp(CuS)

sp(PbS)

K

K

36

29

1.010

9.010

-

-

?

?

=1.1×10-8。

(5)加入NaHPO2除砷,发生了NaHPO2和AsCl3的反应,氧化产物为H3PO4,还原产物是As,磷的化合价从+1价升高到+5价,生成1mol H3PO4失去4mol电子,砷的化合价从+3价降低到0价,生成1molAs得到3mol电子,根据电子守恒,该反应氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:4。

(6)电解SbCl3溶液制取锑,在阴极是Sb3+得到电子生成Sb,当电压过大时,溶液中的H+也可能在阴极放电,导致锑的产率降低。

9.氯化亚铜在有机合成工业中常作催化剂。以下是从含Cu2+、Fe3+的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图。

如图是滤液中Cu2+、Fe3+的含量与pH的关系及CuCl产率与pH的关系图。

请回答以下问题:

(1)在电镀废水中加碱产生沉淀,过滤得到电镀污泥,则电镀污泥的主要成分为____;

(2)由反应①制备CuCl时的最佳pH在__________左右;

(3)对CuCl产率探究时发现反应①在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高,由此推测CuCl 具有__________性;

(4)写出反应①中化学反应方程式:_____;

(5)隔绝空气条件下,从滤液中制得晶体的实验操作为:___________;

(6)取晶体4.34g隔绝空气条件下,失去结晶水后得固体3.26g,所得固体溶于水分成二等份,一份加入足量BaCl2溶液,得到白色固体2.33g;另一份加入足量NaOH溶液后,加热、灼烧得红色粉末0.4g。写出晶体的化学式:_____________。

【答案】Fe(OH)3、Cu(OH)2 3.5 还原 2CuSO4+ Fe +2K Cl = 2CuCl↓+2K2SO4+FeSO4蒸发、冷却结晶、过滤(洗涤)、干燥 K2Fe(SO4)2?6H2O

【解析】

【分析】

由流程图可知,向电镀废水中加碱,Cu2+、Fe3+与碱反应生成氢氧化铁和氢氧化铜沉淀,过滤得到含有氢氧化铁和氢氧化铜的电镀污泥;向电镀污泥中加入硫酸控制pH使氢氧化铜溶解,而氢氧化铁不溶解,过滤得到高浓度的硫酸铜溶液;向高浓度的硫酸铜溶液加入铁与氯化钾,调节溶液pH和反应温度使硫酸铜与铁、氯化钾反应生成了硫酸亚铁、硫酸钾和氯化亚铜,过滤得到氯化亚铜沉淀和含有的硫酸亚铁、硫酸钾滤液,隔绝空气条件下,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到K2Fe(SO4)2?6H2O晶体。

【详解】

(1)由流程图可知,向电镀废水中加碱,Cu2+、Fe3+与碱反应生成氢氧化铁和氢氧化铜沉淀,过滤得到含有氢氧化铁和氢氧化铜的电镀污泥,故答案为:Fe(OH)3、Cu(OH)2;

(2)由CuCl产率与pH的关系图可知,制备CuCl时的最佳pH是3.5左右,故答案为:3.5;

(3)对CuCl产率探究时发现反应①在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高,说明氯化亚铜具有还原性,能被空气中的氧气氧化,故答案为:还原;

(4)反应①为调节溶液pH和反应温度使硫酸铜与铁、氯化钾反应生成了硫酸亚铁、硫酸钾和氯化亚铜,反应的化学方程式为2CuSO4+Fe+2KCl=2CuCl↓+FeSO4+K2SO4,故答案为:2CuSO4+Fe+2KCl=2CuCl↓+FeSO4+K2SO4;

(5)隔绝空气条件下,含有硫酸亚铁、硫酸钾的滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体,故答案为:蒸发、冷却结晶、过滤(洗涤)、干燥; (6)由题意可知,结晶水的物质的量为(4.34-3.26)g

18g/mol =0.06mol ,由加入足量BaCl 2溶液,得到

硫酸钡沉淀质量为2.33g 可知硫酸根的物质的量为 2.33g 233g/mol ×2=0.02mol ,由加入足量NaOH

溶液后,加热、灼烧得红色粉末0.4g 可知亚铁离子的物质的量为0.4g 160g/mol ×2×2=0.01mol ,则钾离子的物质的量为0.0296-0.0156)(3.26-g

39g/mol ??=0.02mol ,n (K +):n (Fe 2+):n (SO 42—);

n (H 2O )=0.02mol :0.01mol :0.02mol :0.06mol=2:1:2:6,晶体的化学式为K 2Fe(SO 4)2?6H 2O ,故答案为:K 2Fe(SO 4)2?6H 2O 。

10.NH 3和Cl 2在常温下可快速反应生成氮气:2NH 3+3Cl 2 →N 2+6HCl 。当Cl 2和 NH 3 比例不同时,产物有差异。

(1)该反应可用于检验化工生产中氯气是否泄漏。如氯气有少量泄漏,用氨气检验时的现象为_____________________________。

(2)若利用该反应处理含有氨气和氯气的尾气,用于制备盐酸,Cl 2和NH 3的最佳比例为_____。

(3)常温常压下,取总物质的量为12mol 的氯气和氨气的混合气体,完全反应后,气体物质的量保持不变。求:① 反应前氯气和氨气的物质的量之比______________

② 反应后生成的氧化产物的质量_______________。

(4)若将总体积为100L 的NH 3和Cl 2混合,实验精确测得充分反应后无色混合气体中N 2占混合气体的

17

,求生成氧化产物的物质的量_____________。(该实验数据在标准状况下测定)

【答案】有白烟生成 3∶2 n(NH 3)∶n(Cl 2)=1∶1 m(N 2 )=56g 余NH 3和N 2 0.263mol ,余HCl 和N 2 0.893mol

【解析】

【分析】

NH 3和Cl 2在常温下可快速反应生成氮气:2NH 3+3Cl 2 →N 2+6HCl 。当Cl 2和 NH 3 比例不同时,产物有差异。

(1)要检验化工生产中氯气是否泄漏,则需要有明显的现象,从提供的反应可以看出,氨气过量时会有明显现象,找到该反应并指出现象即可;

(2)要求是利用氨气和氯气之间反应生成氯化氢用于制备盐酸,故按该反应中Cl 2和NH 3的比例来回答;

(3)常温常压下,取总物质的量为12mol 的氯气和氨气的混合气体,完全反应后,气体物质的量保持不变,说明3222NH 3Cl N 6HCl +=+反应后氨气有剩余,再发生反应NH 3+HCl=NH 4Cl ,HCl 不能完全反应,按此思路计算① 反应前氯气和氨气的物质的量之比及② 反应后生成的氧化产物的质量;

(4)若将总体积为100L 的NH 3和Cl 2混合,①3222NH 3Cl N 6HCl +=+恰好反应,根据方

程式计算混合气体总体积,进而计算氮气体积;

②NH 3过量时,发生反应32248NH 3Cl N 6NH Cl +=+,剩余混合气体为氮气、氨气,设Cl 2有xL ,利用方程式和已知条件计算出氮气的体积、氧化产物的物质的量;

【详解】

(1)按题意,用于检验氯气是否泄漏的反应应有明显现象,氯气和氨气可能的反应为3222NH 3Cl N 6HCl +=+、当氨气过量时会与生成的HCl 反应生成氯化铵,有白烟,现象明显;

答案为:有白烟生成;

(2)氨气和氯气在常温下可快速反应生成氮气:3222NH 3Cl N 6HCl +=+,若利用该反应处理含有氨气和氯气的尾气,用于制备盐酸, Cl 2和NH 3的最佳比例为3:2;

答案为:3:2;

(3) ① 常温常压下,取总物质的量为12mol 的氯气和氨气的混合气体,完全反应后,气体物质的量保持不变,说明3222NH 3Cl N 6HCl +=+反应后氨气有剩余,再多余氨气再与部分HCl 发生反应NH 3+HCl=NH 4Cl ,HCl 不能完全反应,设反应3222NH 3Cl N 6HCl

+=+中消耗氯气的物质的量为x ,3

223

222NH ~3C 23

3l x x

x 气体物质的量增加 ,43

+HCl=NH Cl 1

2212-2(12-3N )

H x

x x -气体物质的量减少,前者体积增大与后者体积减小相等,则222(12)33

x x x --= ,得x =6, 故反应前氯气和氨气的物质的量之比为

61126x x ==-:1 ; 答案为:1:1;

② 反应后生成的氧化产物为氮气,氯气为6mol,由3222NH 3Cl N 6HCl +=+可知,生成氮气的物质的量为2mol ,故氧化产物氮气的质量=2mol ×28g/mol=56g ,

故答案为:56g ;

(4)在3222NH 3Cl N 6HCl +=+反应中,NH 3和Cl 2恰好完全反应时,混合气体中N 2占混合气体的

17,由于氨气与HCl 可以反应生成HN 4Cl ,而充分反应后的混合气体中N 2占混合气体的17

,则有两类情况:①Cl 2与氨气恰好反应,由方程式可知5体积气体生成7体积气体,故反应后混合气体总体积=100L ×75=140L ,则氧化产物氮气体积为140L ×17

=20L ,故

其物质的量=20L 22.4L /mol =0.893mol ;②NH 3过量时,发生反应32248NH 3Cl N 6NH Cl +=+,剩余混合气体为氮气、氨气,设Cl 2有xL ,则

3

2

28NH ~3Cl ~N 83

1101033V

x

x x ?,则1L 13107100L L 3x x =-,30017x =,故氧化产物氮气的物质的量=3001L 17

30.263mol 22.4L /mol

?== ; 答案为:余NH 3和N 2为0.263mol ,余HCl 和N 2为0.893mol 。

11.某体系中存在如下反应:①H 2S +4H 2O -8e = SO 42-+10H +,②2IO 3-+12 H ++10e = I 2

+6H 2O 。

(1)反应①中H 2S 做_____剂,反应②属于_______ 反应(填“氧化”或“还原”)。 (2)若在反应①中失去0.2 mol 电子,则反应②中可生成______g I 2。

(3)写出并配平碘酸钾与硫化氢反应的化学方程式,同时标出电子转移的方向和数目:_____。

(4)由上述反应可推知__________。

a .氧化性:K 2SO 4> KIO 3

b .酸性:HIO 3> H 2SO 4

c .还原性:H 2S > I 2

d .反应过程中溶液的酸性逐渐减弱

【答案】还原 还原 5.08

c

【解析】

【分析】

(1)化合价升高的反应物做还原剂,碘元素的价态由正五价,变为零价,发生还原反应; (2)由得失电子数目守恒计算可得;

(3)①×5+②×4得反应的化学方程式;

(4)还原性:还原剂>还原产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,因为有水的生成,酸性减弱。

【详解】

(1)由①H 2S+4H 2O-8e →SO 42-+10H +和②2IO 3-+12H ++10e →I 2+6H 2O 可知,反应①中硫元素化合价从-2价变化为+6价,化合价升高失电子做还原剂,反应②是碘元素化合价从+5价变化为0价,化合价降低做氧化剂,发生还原反应,故答案为:还原,还原;

(2)根据①②电子守恒得到:40mole -转移生成4molI 2,4I 2~40e -,;①中失去0.2mol 电子,②中得到0.2mol 电子,反应的碘单质物质的量0.02mol ,m (I 2)

=0.02mol ×127g/mol ×2=5.08g ,故答案为:5.08;

(3)由①和②依据电子守恒得到反应的化学方程式为

5H 2S+8KIO 3=4K 2SO 4+4I 2+H 2SO 4+4H 2O ,由方程式可知40mole -转移生成4molI 2,则电子转移

的方向和数目为,故答案为:

(4)a、氧化剂KIO3的氧化性大于氧化产物K2SO4、H2SO4,氧化性:K2SO4<KIO3,故a错误;

b、反应物中无碘酸生成,该反应不能判断酸性强弱,故b错误;

c、还原剂H2S的还原性大于还原产物I2,则还原性:H2S>I2,故c正确;

d、反应过程中氢硫酸反应生成硫酸,溶液酸性增强,故d错误;

c正确,故答案为:c。

12.一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:

已知:“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2++CuS+4C1-==2[CuCl2]-+S

回答下列问题:

(1)铁红的化学式为__________________;

(2)“反应Ⅱ”的还原剂是_______________(填化学式);

(3)“反应III”的离子方程式为____________________________________;

(4)辉铜矿的主要成分是Cu2S,可由黄铜矿(主要成分CuFeS2)通过电化学反应转变而成,有关转化如下如图所示。转化时正极的电极反应式为___________________。

(5)从辉铜矿中浸取铜元素,可用FeCl3作浸取剂。

①反应Cu2S+4FeCl32CuCl2+4FeCl2+S,每生成1mol CuCl2,反应中转移电子的数目为______;浸取时,在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度。有关反应的离子方程式是

__________。

②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时,铜元素的浸取率的变化如图,其原因是

_______________。

选择性催化还原脱除氮氧化物工艺简介

选择性催化还原脱除氮氧化物工艺简介 选择性催化还原脱除氮氧化物工艺(简称SCR工艺)简介 一、该工艺概述:选择性催化还原脱除氮氧化物工艺技术是我公司技术研发中心独立研发,拥有自主自主知识产权的技术工艺。该技术工艺成熟,性价比极高,占地面积小,脱硝效率高(可达90%以上),无“三废”排放。 二、工艺技术说明及主要特点: 1、高脱硝效率,减少氨逃逸 ①烟气经过独特设计的脱硝反应器,与还原剂在催化剂层进行充分反应,保证脱硝率90%以上,可完全实现达标排放; ②喷氨格栅经严格计算、独特设计,还原剂氨经喷氨格栅喷入烟道,可与烟气充分混合,在烟道内均匀分布,保证了脱硝催化剂的烟气覆盖率及脱硝效果; ③当进入SCR反应器前的烟气分布不均匀时,会导致脱硝效率下降,为保证脱硝效率,在SCR反应器入口前的烟道内各急转弯头布置导向叶片,缓转弯头及烟道扩散收缩段布置导流板,从而使进入SCR反应器的烟气更均匀,有效保证了脱硝效率; ④合理选择催化剂,保证脱硝反应在适宜温度内进行,避免副反应的发生,保证脱硝效率; ⑤做好烟道的密封设计和施工,避免烟气泄漏,保证烟气100%通过催化剂; ⑥反应器内的积灰,不仅会直接或间接地减少催化剂有效体积而降低SCR性能,同时变硬的灰块掉下会造成催化剂的机械损伤,故在结构设计上应尽量减少积灰的可能。反应器进口烟道设置积灰斗,防止大颗粒灰渣进入反应器;反应器内防止积灰的设计除吹灰器系统以外,在结构设计上主要还体现在以下几个方面:整流板、催化剂上的金属格栅和金属网、防积灰板、合理设计催化剂节距。 2、无二次污染 采用我公司自主研发、设计的SCR法烟气脱硝技术,利用氨做还原剂,在催化剂作用下将燃煤锅炉烟气中的NO x还原为N2后排放,无废气产生;氨区泄漏及安全阀排放的少量氨用清水吸收后,可送至脱硫系统作为脱硫吸收剂,无废水排放;本脱硝工艺全部反应均为气相反应,无废渣生成。 3、净化温度低 我公司结合业主方实际设计工艺路线,选择适宜的催化剂,有效降低了反应温度,烟气经省煤器后可直接进行脱硝反应,无需加热或降温; 4、防止设备腐蚀 本项目液氨储罐采用16MnR材质,氨系统管路采用不锈钢材质,均具有良好的耐腐蚀性。 烟气管路、相关设备及反应器均采用Q235B。因烟气在本系统中的温度介于350℃~400℃之间,不会形成液体凝结,腐蚀性较小,可满足系统防腐要求,该选材方案也符合国内外脱硝行业的通用惯例。 5、防止系统堵塞 每层催化剂模块均设置吹灰器,防止催化剂堵塞,保证系统安全稳定运行。 6、工艺设备紧凑,运行可靠 反应器邻近锅炉建设,一方面节省反应器支撑结构用材,一方面有效节约占地面积,减少烟气在烟道输送过程中降温。液氨储罐、蒸发系统、缓冲罐布局合理紧凑,安全系数高。 7、保证流场的均匀性 在安装了脱硝装置后,为了保证回到空气预热器的烟气流场分布均匀,在连接烟道内设置了若干导流板,有效的消除了流场的不均匀性。 三、本工艺流程示意图(本图仅供参考):

氮氧化物废气的处理..

氮氧化物废气的处理 姓名:贺佳萌 学号:1505110107 专业班级:应化1101 指导老师:曾冬铭

氮氧化物废气的处理 摘要:氮氧化物是主要的大气污染物之一,本文介绍了含氮氧化物废气的产生原因及处理方法。 关键词:氮氧化物;处理技术; 前言 氮氧化物是指一系列由氮元索和氧元素组成的化合物,包括有N2O、NO、N2O3 、NO2、N2O4、N2O5,通常用分子式NO x 来统一表示。大气中NO x主要以NO、NO2的形式存在。 NO x的危害早已被人们所认识到,主要体现在: (1)氮氧化物对人体的危害很大,可直接导致人体的呼吸道损伤,而且是一种致癌物。 (2)氮氧化物会使植物受损伤甚至死亡。 (3)在阳光的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物发生复杂的光化反应,产生光化学烟雾,导致严重的大气污染。 (4)氮氧化物会导致臭氧层的破坏。 (5)氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨川。 以上光化学烟雾、酸雨及臭氧问题,近年来有逐渐恶化的趋势,已经成为政府及社会公众非常关心的问题。 氮氧化物的产生主要来自于两个方面:自然界本身和人类活动。据统计,由自然界本身变化规律产生的NOx每年约500×106t,人类活动产生的NOx每年约50×106t。从数据来看,虽然人类活动产生的NOx较自然界本身产生的NOx少得多,但由于人类活动产生的NOx往往比较集中,浓度较高,且大多在人类活动环境区域内,因而其危害性更大。 人类活动产生的氮氧化物主要来源于两个方面: (1)含氮化合物的燃烧; (2)亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用。据美国环保局估计,99%的NOx产生于含氮化合物的燃烧,如火力电厂煤燃烧产生的烟气、汽车尾气等。在亚硝酸、硝酸及其盐类的工业生产及使用过程中,由于它们的还原分解,会放出大量的NOx,其局部浓度很高,处理困难,危害大。 在含NOx废气中,对自然环境和人类生存危害最大的主要是NO和NO2。NO为无色、无味、无臭气体,微溶于水,可溶于乙醇和硝酸,在空气中可缓慢氧化为NO2,与氧化剂反应生成NO2,与还原剂反应生成N2。NO2溶于水和硝酸,和水反应生成HNO3和HNO2,和碱及强碱弱酸盐反应生成硝酸盐和亚硝酸盐,和还原剂反应还原为N2。

最新最全氧化还原反应基础练习题复习完整版.doc

高一(上)化学单元同步练习及期末试题 第一章化学反应及其能量变化 第一节氧化还原反应 Ⅰ.学习重点: 1.在复习四种基本反应类型和从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应的基础上能从化合价升降和电子转移的角度来理解氧化还原反应,了解氧化剂、还原剂的概念。 2.会分析判断某反应是否是氧化还原反应,判断氧化剂和还原剂,并会用“双线桥”表示电子转移的方向和数目。 Ⅱ.学习难点: 用“双线桥”法分析氧化还原反应,判断氧化剂和还原剂。 Ⅲ.训练练习题: 一、选择题: 1.有关氧化还原反应的叙述正确的是() A.氧化还原反应的实质是有氧元素的得失 B.氧化还原反应的实质是元素化合价的升降 C.氧化还原反应的实质是电子的转移(得失或偏移) D.物质所含元素化合价升高的反应是还原反应 2.下列化学反应基本类型中一定是氧化还原反就的是() A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应 3.下列哪一个反应表示二氧化硫被还原() A.SO2+2H2O+Cl2 H2SO4+2HCl B.SO2+H2S 2H2O+3S C.SO2+2NaOH Na2SO3+H2O D.SO2+Na2CO3 Na2SO3+CO2↑ 4.下列化学方程式中电子转移不正确的是()

5.某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素( ) A .一定被氧化 B .一定被还原 C .既可能被氧化又可能被还原 D .以上都不是 6.下列反应盐酸作还原剂的是( ) A .MnO 2+4HCl(浓) △ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O B .CaCO 3+2HCl CaCl 2 +CO 2 ↑+H 2 O C .2HCl+Zn ZnCl 2 +H 2 ↑ D .2KMnO 4+16HCl 2KCl+2MnCl 2 +5Cl 2 ↑+8H 2 O 7.在Fe 2O 3+3CO 高温 2Fe+2CO 2反应中,Fe 2O 3( ) A.在被氧化 B.是氧化剂 C.被还原 D.是还原剂 8.下列变化需要加入还原剂才能实现的是( ) A .Na 2SO 3??→? SO 2 B .HCl ??→? Cl 2 C .H 2SO 4(浓) ??→? SO 2 D .SO 2??→? S 9.下列反应属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂也不作还原剂的是( ) A .CO 2+H 2O H 2CO 3 B .2Na 2O 2+2H 2O 4NaOH+O 2 ↑ C .3Fe+4H 2O(g)  高温 Fe 2O 4+4H 2 D .2Na+2H 2O 2NaOH+H 2 ↑ 10.在3Cl 2+6KOH 5KCl+KClO 3 +3H 2 O 反应中,还原产物是( ) A .KClO 3 B .KCl C .KCl+H 2O D .H 2O 11.在5KCl+KClO 3+3H 2SO 4 3Cl 2 ↑+3K 2 SO 4 +3H 2 O 中,被氧化的氯元素与被还原的氯元 素的质量比为( ) A .1:1 B .5:1 C .1:5 D .3:1 12.盐酸能发生下列反应:

高考化学专题-氧化还原反应

氧化还原反应 1.〖2011上海〗(双选)过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后, 若固体质量增加了28g ,反应中有关物质的物理量正确的是( ) 2.〖2011上海〗(双选)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还 原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br 2 + SO 2 + 2H 2O===H 2SO 4 + 2HBr 相比较,水的作用不相同的是( ) A .2Na 2O 2 + 2H 2O===4NaOH + O 2↑ B .4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O===4Fe(OH)3 C .2F 2 + 2H 2O ===4HF + O 2 D .2Al + 2NaOH + 2H 2O ===2NaAlO 2 + 3H 2↑ 3.〖2012安徽〗NaHCO 3 + H 2 HCOONa + H 2O ,下列有关说法正确的是( ) A .储氢、释氢过程均无能量变化 B .NaHCO 3、HCOONa 均含有离子键和共价键 C .储氢过程中,NaHCO 3被氧化 D .释氢过程中,每消耗0.1mol H 2O 放出2.24L 的H 2 4.〖2012海南〗将0.195g 锌粉加入到20.0mL 的0.100mol·L ?1MO 2+溶液中,恰好完全反应,则还 原产物可能是( ) A .M B .M 2+ C .M 3+ D .MO 2+ 5.〖2012上海〗工业上将氨气和空气的混合气体通过铂一铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状 况下V L 氨气完全反应。并转移n 个电子,则阿伏加德罗常数(N A )可表示为( ) A .11.2n /5V B .5V /11.2n C .22.4V /5n D .22.4n /5V 6.〖2012上海〗(双选)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为: 储氢 释氢

氧化还原反应知识点归纳

氧化还原反应知识点归纳 (氧化还原反应中的概念与规律;氧化还原反应的表示方法及配平。) 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中,有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是: 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时,一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原 剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr 2溶液中通入Cl 2 ,首先被氧 化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子(或共用电子对偏离)总数一定相等。 三.物质氧化性或还原性强弱的比较: (1)由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱

非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 (2)由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如: 前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:。同理,不同的还原剂与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。 (3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。 如,根据铁被氧化程度的不同, 可判断氧化性:。同理,当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强。 (4)根据反应方程式进行比较 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物 (5)根据元素周期律进行比较 一般地,氧化性:上>下,右>左;还原性:下>上,左>右。 (6)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关: 温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性:如中性环境中不显氧化性,酸性环境中显氧化性;又如溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。 注意:物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易,与得失电子的多少无关。如还原性:,氧化性:。 【注意】氧化还原反应中的不一定: ⑴含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如前述的氯元素的含氧酸及其盐, 是价 态越低,氧化性超强。H 3PO 4 中+5价的P无强氧化性。 ⑵有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化。 ⑶物质的氧化性或还原性与物质得到或掉失去电子的多少无关。 ⑷得到电子难的元素失去电子不一定容易,例如:第ⅣA族的C,既难得到电子,又难 失去电 子,与其它原子易以共价键结合。 ⑸元素由化合态变为游离态不一定是是氧化反应,也可能是还原反应。 四、常见的氧化剂和还原剂 1、常见的氧化剂 (1)活泼的非金属单质:Cl 2、Br 2 、O 2 、I 2 、S等 (2)元素处于高价时的氧化物:CO 2、NO 2 、SO 3 、MnO 2 、PbO 2 等 (3)元素处于高价时的含氧酸:浓H 2SO 4 、HNO 3 等 (4)元素处于高价时的盐:KClO 3、KMnO 4 、FeCl 3 、K 2 Cr 2 O 7 等

浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理

浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理 摘 要 氮氧化物是只由氮、氧两种元素组成的化合物,包括氧化二氮,一氧化氮,三氧化二氮,二氧化氮,四氧化二氮,五氧化二氮。氮氧化物是大气的主要污染物之一, 是治理大气污染的一大难题。本文介绍了氮氧化物的来源以及治理氮氧 化物的主要方法,分析了这些方法处理氮氧化物的优点或缺点,并预测未来处理氮氧化物方法的发展趋势。 关键词 氮氧化物 产生 危害 治理 天然排放的氮氧化物,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的氮氧化物,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程;也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计,全世界每年由于人类活动向大气排放的氮氧化物,约5300万吨。 氮氧化物对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。其危害主要包括: 1.NOx 对人体及动物的致毒作用。NO 对血红蛋白的亲和力非常强,是氧的数十万倍。一旦NO 进入血液中,就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来,与血红蛋白牢固地结合在一起。长时间暴露在NO 环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变。这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生,甚至是肺癌等症状的产生。 2.对植物的损害作用,氮氧化物对植物的毒性较其它大气污染物要弱,一般不会产生急性伤害,而慢性伤害能抑制植物的生长。危害症状表现为在叶脉间或叶缘出现形状不规则的水渍斑,逐渐坏死,而后干燥变成白色、黄色或黄褐色斑点,逐步扩展到整个叶片。 3.NOx 是形成酸雨、酸雾的主要原因之一。高温燃烧生成的NO 排人大气后大部分转化成NO ,遇水生成HNO 3、HNO 2,并随雨水到达地面,形成酸雨或者酸雾。

氮氧化物废气处理工艺方案

浙江嘉化能源化工股份有限公司4000吨/年BA技改项目 氮氧化物废气处理工艺方案 一、工艺技术及介绍 1.1 工艺技术介绍 CN型氮氧化物废气处理反应器是南京市环境保护科学研究院的专利技术,常熟市胜诺环保设备有限公司获独家授权制造并且在全国范围内市场推广的专利产品。专利号ZL 02 2 63020.1。 该技术是基于南京市环境保护科学研究院《炽热碳还原处理氮氧化物废气的工艺研究》,原理是利用以NO、NO2为代表的气相氮氧化物在高温条件下都可以被碳还原成氮气,达到从废气中去除氮氧化物的目的。 该技术的特点是对废气中氮氧化物浓度变化范围适应性宽,并且呈现出废气中氮氧化物浓度越高处理效率越高的特点。 与传统的氮氧化物废气选择性催化法、氨-碱溶液两级吸收法、碱-亚硫酸铵吸收法、硝酸氧化-碱吸收法、尿素还原法和丝光沸石吸附法等处理工艺比较,CN型氮氧化物废气处理反应器具有运行稳定、运行费用低、没有二次污染物产生、操作简单、投资小和保证达标排放等优势,在大多数情况下只需一台废气处理反应炉就可以全部解决问题,无需任何的能力装置,自身的热气体拨风系统可以将废气自动引入处理装置,省却了废气引风系统,降低了设备投资。在工厂需要时还可以副产热水回收热能。 CN型氮氧化物废气处理反应器,它具有的设备单一、工艺简单

和易操作性使得它几乎是可以无故障、长周期的运行;先进、独到的技术使得氮氧化物废气的处理变得简单;卓越的性能确保用户氮氧化物废气能够达标排放;低成本运行使得氮氧化物废气的处理不再是企业的负担。 氮氧化物废气处理反应器在催化剂制造、金属溶解、贵金属冶炼、硝化反应、金属表面处理、多晶硅表面清洗等硝酸使用行业已经有很好的应用,并得到了用户的广泛赞誉。 本反应器采用氮氧化物废气处理专利技术(专利号ZL 02 2 63020.1)进行处理。原理为:2NO+ C = CO2+ N2 2NO2 + 2C = 2CO2+ N2 该化学反应是一个可以自发进行的放热反应。在常温下该化学反应不能自发进行是因为反应活化能的势垒阻隔。提高反应温度到600-800℃可以克服反应活化能的势垒阻隔,在此条件下反应对NO 和NO2没有选择性,都能反应,并且反应迅速进行,该反应的反应热本身可以维持反应体系的温度。所以简而言之,该反应器就是让NO 和NO2废气通过燃烧的焦炭层,让焦碳和NO、NO2在高温下发生还原反应,把废NO、NO2气还原成氮气。因为氧气会消耗焦炭,所以整个系统要严格控制氧的进入。本专利技术可以做到排气筒目测无黄烟,可以保证排放废气中氮氧化物浓度在240 mg/m3以下。 本工艺装置在常熟市开拓催化剂公司(硝酸溶金属和转炉分解硝酸盐)、德国南方公司(硝酸镍分解)、山东玉皇集团公司(硝酸溶铁)、山东万达集团公司(硝酸溶铁)、川化集团公司(硝酸溶铜溶锌)、西

氧化还原反应高考真题精选及解析

氧化还原反应 1.高温下焙烧CuFeS2的反应之一为: 2CuFeS2+7O2CuSO4+CuO+Fe2O3 +3SO2 下列关于该反应的叙述正确的是() A. CuFeS2中硫的化合价为-1 B. CuFeS2发生还原反应 C. 1 mol CuFeS2完全反应转移13 mol电子 D. CuSO4和SO2既是氧化产物, 又是还原产物 [答案] D [解析]CuFeS2中Cu为+2价, Fe为+2价, S为-2价, A选项错误; CuFeS2中S、Fe化合价都升高, 发生氧化反应, B选项错误; 1 mol CuFeS2完全反应转移14 mol电子, C选项错误; D正确。 2.三氟化氮(NF3) 在微电子工业中有重要用途, 可由氨气和氟气反应得到, 它在潮湿的空气中与水蒸气反应的产物有HF、NO和HNO3。下列说法错误的是() A. 原子半径: N> F B. 在与水蒸气反应中, NF3既是氧化剂又是还原剂 C. 若NF3泄漏, 可用石灰水喷淋的方法减少污染 D. 在潮湿空气中反应, 被氧化与被还原的元素的物质的量之比为2∶1 [答案] D [解析]原子半径: N> F, A正确; 三氟化氮与水蒸气反应生成HF、NO和HNO3, 三氟化氮中氮元素为+3价, 部分N元素化合价升高转化为HNO3, 部分N元素化合价降低转化为NO, 所以NF3既是氧化剂又是还原剂, B正确; 石灰水可除去HF、HNO3, 所以若NF3泄漏, 可用石灰水喷淋的方法减少污染, C正确; 根据化合价升高总数和降低总数相等, 可得被氧化与被还原的元素的物质的量之比为1∶2, D错误。 3.已知: ①Na3N+3H2O3NaOH+NH3↑, ②NaH+H2O NaOH+H2↑。下列叙述正确的是() A. 离子半径: Na+> > H+ B. 反应①和②都是氧化还原反应 C. 反应②每生成1 mol H2, 转移的电子数为N A D. Na3N和NaH与盐酸反应都只生成一种盐 [答案] C [解析]离子半径: N3-> Na+> H+, A不正确; 反应①中元素的化合价均未变化, 不是氧化还原反应, B不正确; 根据反应①可知Na3N与盐酸反应生成氯化钠和氯化铵两种盐, D不正确。 4.金属铜的提炼多从黄铜矿开始, 黄铜矿的熔烧过程主要反应之一为: 2CuFeS2+O2+2FeS+SO2, 则下列说法正确的是() A. 2CuFeS2中的S为-2价 B. CuFeS2仅是还原剂 C. 横线上的物质应是CuS D. 若有1 mol O2参加反应, 则反应中有4 mol电子转移 [答案] A [解析]根据原子守恒知横线上的物质为Cu2S。因为Fe3+能氧化S2-, 所以CuFeS2中Cu为+2价、Fe为+2价、S为-2价, 反应前后Cu、S、O三种元素的化合价都发生了变化, CuFeS2既是还原剂也是氧化剂。反应中除O2得电子外, +2价Cu也得电子, 若有1 mol O2参加反应, 则有6 mol电子转移。 5.将51.2 g Cu完全溶于适量浓硝酸中, 收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2) 的混合物, 这些气体恰好能被500 mL 2.0 mol/L NaOH溶液完全吸收, 生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液, 其中NaNO3的物质的量是()

全国高考化学氧化还原反应的综合高考模拟和真题汇总附答案

一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析) 1.亚氯酸钠(NaClO2)是二氧化氯(ClO2)泡腾片的主要成分。实验室以氯酸钠(NaClO3)为原料先制得ClO2,再制备NaClO2粗产品,其流程如图: 已知:①ClO2可被NaOH溶液吸收,反应为2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。 ②无水NaClO2性质稳定,有水存在时受热易分解。 (1)反应Ⅰ中若物质X为SO2,则该制备ClO2反应的离子方程式为___。 (2)实验在如图-1所示的装置中进行。 ①若X为硫磺与浓硫酸,也可反应生成ClO2。该反应较剧烈。若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行,则三种试剂(a.浓硫酸;b.硫黄;c.NaClO3溶液)添加入三颈烧瓶的顺序依次为___(填字母)。 ②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变,实验中提高ClO2吸收率的操作有:装置A中分批加入硫黄、___(写出一种即可)。 (3)将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2,蒸发过程中宜控制的条件为___(填“减压”、“常压”或“加压”)。 (4)反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4,直接排放会污染环境且浪费资源。为从中获得芒硝(Na2SO4·10H2O)和石膏(水合硫酸钙),请补充完整实验方案:___,将滤液进一步处理后排放(实验中须使用的试剂和设备有:CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴)。已知:CaSO4不溶于Na2SO4水溶液;Na2SO4的溶解度曲线如图?2所示。 【答案】2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42- cab 作还原剂水浴加热时控制温度不能过高(或加一

《氧化还原反应》知识点归纳

氧化还原反应知识点归纳 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中,有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是: 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时,一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子(或共用电子对偏离)总数一定相等。 三.物质氧化性或还原性强弱的比较: (1)由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱

非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 (2)由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如: 前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:。同理,不同的还原剂与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。 (3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。 如,根据铁被氧化程度的不同, 可判断氧化性:。同理,当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性就越强。 (4)根据反应方程式进行比较 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物 (5)根据元素周期律进行比较 一般地,氧化性:上>下,右>左;还原性:下>上,左>右。 (6)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关: 温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性:如中性环境中不显氧化性,酸性环境中显氧化性;又如溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。 注意:物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易,与得失电子的多少无关。如还原性:,氧化性:。 【注意】氧化还原反应中的不一定: ⑴含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如前述的氯元素的含氧酸及其盐, 是价 态越低,氧化性超强。H3PO4中+5价的P无强氧化性。 ⑵有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化。 ⑶物质的氧化性或还原性与物质得到或掉失去电子的多少无关。 ⑷得到电子难的元素失去电子不一定容易,例如:第ⅣA族的C,既难得到电子,又难 失去电 子,与其它原子易以共价键结合。 ⑸元素由化合态变为游离态不一定是是氧化反应,也可能是还原反应。 四、常见的氧化剂和还原剂 1、常见的氧化剂 (1)活泼的非金属单质:Cl2、Br2、O2、I2、S等 (2)元素处于高价时的氧化物:CO2、NO2、SO3、MnO2、PbO2等 (3)元素处于高价时的含氧酸:浓H2SO4、HNO3等 (4)元素处于高价时的盐:KClO3、KMnO4、FeCl3、K2Cr2O7等

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理.

氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理: 一、氮氧化物的产生机理 在氮氧化物中,NO占有90%以上,二氧化氮占5%-10%,产生机理一般分为如下三种: (a热力型 燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich反应式表示。 随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。 热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式 在高温下总生成式为 (b瞬时反应型(快速型 快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成NOx。 由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。 上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分,不是主要来源。 (c燃料型NOx 由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600-800℃时就会生成燃料型,它在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。

在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN 和等中间产物基团,然后再氧化成NOx。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的形成也由气相氮的氧化(挥发份和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭两部分组成。 燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图 二、低NOx燃烧技术原理 对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说,也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。 1在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOx含量较多,快速型NOx极少。燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx,燃料中氮并非全部转变为NOx,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOx排放总量,可采取: (1减少燃烧的过量空气系数; (2控制燃料与空气的前期混合; (3提高入炉的局部燃料浓度。 2热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOx,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增加化学活性;然后是高的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取: (1减小燃烧最高温度区域范围; (2降低锅炉燃烧的峰值温度; (3降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。 具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成:

全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题分类汇总及答案解析

一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析) 1.工业上处理含苯酚废水的过程如下。回答下列问题: Ⅰ.测定废水中苯酚的含量。 测定原理: +3Br 2→↓+3HBr 测定步骤: 步骤1:准确量取25.00mL 待测废水于250mL 锥形瓶中。 步骤2:将5.00mL 1amol L -?浓溴水(量)迅速加入到锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。 步骤3:打开瓶塞,向锥形瓶中迅速加入bmL 10.10mol L -?KI 溶液(过量),塞紧瓶塞,振荡。 步骤4:滴入2~3滴指示剂,再用10.010mol L -?223Na S O 标准溶液滴定至终点,消耗223Na S O 溶液1V mL (反应原理:2223246I 2Na S O 2NaI Na S O +=+)。待测废水换为蒸馏水,重复上述步骤(即进行空白实验),消耗223Na S O 溶液2V mL 。 (1)“步骤1”量取待测废水所用仪器是________。 (2)为了防止溴的挥发,上述步骤中采取的措施包括迅速加入试剂和________。 (3)“步骤4”滴定终点的现象为________。 (4)该废水中苯酚的含量为________1mg L -?(用含1V 、2V 的代数式表示)。如果空白实验中“步骤2”忘记塞紧瓶塞,则测得的废水中苯酚的含量________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);如果空白实验中“步骤4”滴定至终点时俯视读数,则测得的废水中苯酚的含量________。 Ⅱ.处理废水。采用Ti 基2PbO 为阳极,不锈钢为阴极,含苯酚的废水为电解液,通过电解,阳极上产生羟基(·OH ),阴极上产生22H O 。通过交排列的阴阳两极的协同作用,在各自区域将苯酚深度氧化为2CO 和2H O 。 (5)写出阳极的电极反应式:________。 (6)写出苯酚在阴极附近被22H O 深度氧化的化学方程式:________。 【答案】(酸式)滴定管 塞紧瓶塞 滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色 ()2194V -V 15 偏低 偏低 2H O e OH H -+-=?+ 652222C H OH 14H O 6CO 17H O +=↑+ 【解析】 【分析】 向呈有待测废水加入浓溴水反应后得到三溴苯酚的沉淀,再加入KI 溶液与剩下的Br 2发生氧化还原反应得到I 2,方程式为Br 2+2I -===I 2+2Br -,再用Na 2S 2O 3标准溶液滴定I 2,可根据消耗的Na 2S 2O 3标准溶液的体积和浓度算出溶液中剩余的Br 2的物质的量,再设置一个空白实

高中化学必修一第二章氧化还原反应知识点

第三节氧化还原反应 杭信一中何逸冬 一、氧化还原反应 1、氧化反应:元素化合价升高的反应 还原反应:元素化合价降低的反应 氧化还原反应:凡是有元素化合价升降的反应 2、氧化还原反应的实质——电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏离) 口诀:失电子,化合价升高,被氧化(氧化反应),还原剂 得电子,化合价降低,被还原(还原反应),氧化剂 3、氧化还原反应的判断依据——有元素化合价变化 失电子总数=化合价升高总数=得电子总数=化合价降低总数 4、氧化还原反应中电子转移的表示方法 ○1双线桥法——表示电子得失结果 ○2单线桥法——表示电子转移情况 5、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

【习题一】 (2018?绍兴模拟)下列属于非氧化还原反应的是() A.2FeCl2+Cl2═2FeCl3 B.ICl+H2O═HCl+HIO C.SiO2+2C高温Si+2CO↑ D.2Na+O2点燃Na2O2 【考点】氧化还原反应. 氧化还原反应的先后规律 【专题】氧化还原反应专题. 【分析】氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,从元素化合价是否发生变化的角度判断反应是否属于氧化还原反应,以此解答。 【解答】解:A.Fe和Cl元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A不选; B.元素化合价没有发生变化,属于复分解反应,故B选; C.C和Si元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选; D.Na和O元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故D不选。 故选:B。 【习题二】 (2015春?高安市校级期中)下列说法正确的是() A.1mol Cl2与足量Fe反应,转移电子的物质的量为3mol B.工业可采用火法炼铜:Cu2S+O2═2Cu+SO2,每生成2mol铜,反应共转移6mol电子

氧化还原反应练习题及答案

w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 氧化还原反应 可能用到的相对原子质量:H: 1 C:12 N:14 O:16 S:32 第I卷(选择题共48分) 一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1.下列操作过程中一定有氧化还原反应发生的是 A B C D 2. 成语是中华民族灿烂文化中的瑰宝,许多成语中蕴含着丰富的化学原理,下列成语中涉及氧化还原反应的是 A.木已成舟 B.铁杵成针 C.蜡炬成灰 D.滴水成冰 3. X原子转移2个电子给Y原子,形成化合物XY,下列说法中正确的是 A.X被氧化了 B.X是氧化剂 C.X发生了还原反应 D.Y在反应中表现出还原性 4. 下列四种基本反应类型中,一定是氧化还原反应的是 A.化合反应 B.分解反应 C.复分解反应 D.置换反应 5.下表各组变化中,后者一定包括前者的是 A 化学变化物理变化 B 氧化还原反应分解反应 C 氧化还原反应化合反应 D 中和反应复分解反应 6. 判断一个化学反应是否属于氧化还原反应的方法是 A.观察是否发生了化合反应 B.观察是否有氧气参加反应

C.观察是否有单质参加反应 D.观察反应前后是否有元素的化合价发生变化 7. 请你运用所学的化学知识判断下列有关化学观念的叙述中错误的是 A.几千万年前地球上某条恐龙体内的某种原子可能在你的身体里 B.用斧头将木块一劈为二,在这个过程中个别分子恰好分成原子 C.一定条件下,石墨可以变成金刚石 D.一定条件下,水能在2℃时结冰 8. 已知N元素的最低化合价是–3价,最高化合价是+5价,那么下列物质中的N元素只具有氧化性的是 A.NH3 B.N2 C.NO2 D.HNO3 9. 下列各反应中,水作为还原剂的是 A.2H2+O22H2O B.SO3+H2O===H2SO4 C.2F2+2H2O===4HF+O2 D.2Na+2H2O===2NaOH+H 2 10. 下列药品置于空气中很容易变质(括号内的物质是变质后的物质),其中不是因为氧化还原反应而变质的是 A.Na2SO3(Na2SO4) B.FeCl2(FeCl3) C.KI(I2) D.NaOH(Na2CO3) 11. 下列反应中,氧化反应与还原反应在同一种元素中进行的是 A.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2 B.2FeCl2+Cl2===2FeCl3 C.2KClO32KCL+3O2 D.Cl2+H2O===HClO+HCl 12. 下列关于氧化还原反应的叙述中正确的是 A.失去电子的反应为还原反应 B.含有氧元素的物质是氧化剂 C.氧化剂得到电子的数目和还原剂失去的电子的数目一定相等 D.氧化剂和还原剂不可能是同一种物质 13. 从元素化合价变化分析,下列变化中必须加入氧化剂才能发生的是(不考虑分解反应) A.SO2S B.Na2SO3SO2 C.I-I2 D.HCO3-CO32- 14. 某金属元素由氧化物转变为单质,则该金属元素

最新高考化学考点总结-氧化还原反应

最新高考化学考点总结-氧化还原反应及其配平 1.复习重点:1、氧化还原反应概念。 2、电子守恒原理的应用。 3、根据化合价升降总数守恒配平化学反应方程式。2.难点聚焦 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中,有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是: 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时,一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中最强的还原剂作用;同理,在浓度相差不大的

溶液中,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如,向含有FeBr2溶液中通入Cl2,首先被氧化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中,氧化剂得电子(或共用电子对偏向)总数与还原剂失电子(或共用电子对偏离)总数一定相等。 三.物质氧化性或还原性强弱的比较: (1)由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱 非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 (2)由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时,反应条件越易,其氧化剂的氧化性越强。如: 前者比后者容易发生反应,可判断氧化性:。同理,不同的还原剂与同一氧化剂反应时,反应条件越易,其还原剂的还原性越强。 (3)根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧

氧化还原反应知识点归纳

氧化还原反应知识点归纳 一、概念 1、氧化反应:元素化合价升高的反应 还原反应:元素化合价降低的反应 氧化还原反应:凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应 2、氧化剂和还原剂(反应物) 氧化剂:得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性:氧化剂具有的得电子的能力 还原剂:失电子(或电子对偏离)的物质------还原性:还原剂具有的失电子的能力 3、氧化产物:氧化后的生成物 还原产物:还原后的生成物。 4、被氧化:还原剂在反应时化合价升高的过程 被还原:氧化剂在反应时化合价降低的过程 5、氧化性:氧化剂具有的得电子的能力 还原性:还原剂具有的失电子的能力 6、氧化还原反应的实质:电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移 口诀:失.电子,化合价升.高,被氧.化(氧化反应),还原剂; 得.电子,化合价降.低,被还.原(还原反应),氧化剂; 7、氧化还原反应中电子转移(或得失)的表示方法 (1)双线桥法:表示同种元素在反应前后得失电子的情况。用带箭头的连线从化合价升高的元素开始,指向化合价降低的元素,再在连线上方标出电子转移的数目. 化合价降低+ne-被还原 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物 化合价升高-ne-被氧化

(2)单线桥法:表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。在单线桥法中,箭头的指向已经表明了电子转移的方向,因此不能再在线桥上写“得”、“失” 字样. 二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。 氧化性→得电子性,得到电子越容易→氧化性越强 还原性→失电子性,失去电子越容易→还原性越强 由此,金属原子因其最外层电子数较少,通常都容易失去电子,表现出还原性,所以,一般来说,金属性也就是还原性;非金属原子因其最外层电子数较多,通常都容易得到电子,表现出氧化性,所以,一般来说,非金属性也就是氧化性。 1、根据金属活动性顺序来判断: 一般来说,越活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越容易,其阳离子得电子还原成金属单质越难,氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,失电子氧化成金属阳离子越难,其阳离子得电子还原成金属单质越容易,氧化性越强。 2、根据非金属活动性顺序来判断: 一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。 3、根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示:

催化还原法治理氮氧化物

催化还原法治理氮氧化物 摘要 简单介绍了治理废气的几种方法,主要阐述了催化还原法治理NOx气 体的方法流程。 关键词:氮氧化物,催化还原 NOx是一种棕红色有臭味的气体, 具有强烈的刺激性, 人若吸入, 日积月累, 会导致气管炎、心脏病、肺气肿、肺癌等症。在我厂电镀生产产生的废气中, NOx废气是一种危害较大、较难治理的酸性废气。 烟气脱销技术主要有气相反应法、液体吸收法、吸附法等几类。 气相反应法又包括3 类:(1)电子束照射法和脉冲电晕等离子体法;(2)选择性催化还原法、选择性非催化性还原法和炽热碳还原法; (3)低温常压等离子体分解法等。第(1)类是利用高能电子产生自由基将NO 氧化为NO2,再与H2O 和NH3作用生成NH4NO3化肥并加以回收,可同时脱硫脱硝;第(2)类是在催化或非催化条件下,用NH3、C 等还原剂将NO x 还原为无害N2的方法;第(3)类则是利用超高压窄脉冲电晕放电产生的高能活性粒子撞击NO x 分子,使其化学键断裂分解为O2 和N2的方法。 液体吸收NO x 的方法较多,应用也较广。NO x 可以用水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸吸收。由于NO 极难溶于水或碱溶液,因而湿法脱硝 效率一般不很高。于是采用氧化、还原或络合吸收的办法以提高NO 的净化效果。与干法相比,湿法具有工艺及设备简单、投资少等优点,有些方法还能回收NO x,具有一定的经济效益。缺点是净化效果差。

吸附法脱除NO x,常用的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。其中有些吸附剂如硅胶、分子筛、活性碳等,兼有催化的性能,能将废气中的NO 催化氧化为NO2,然后可用水或碱吸收而得以回收。吸附法脱硝效率高,且能回收NO x,但因吸附容量小,吸附剂用量多,设备庞大,再生频繁等原因,应用不广泛。 总的看来,目前工业上应用的方法主要是气相反应法和液相吸收法两类。这两类方法中又分别以催化还原法和碱吸收法为主,前者可以将废气中的NO x 排放浓度降至较低水平,但消耗大量NH3,有的还消耗燃料气,经济亏损大;后者可回收NO x 为硝酸盐和亚硝酸盐,有一定经济效益,但净化效率不高,不能把NO x 降至较低水平。因此,要找到一种或几种技术上可行、经济上合理、适合中国国情的脱硝技术,还需作出更大的努力。 催化还原法 催化还原法分为选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法两类。非选择性催化还原法是在一定温度和催化剂(一般为贵金属Pt、Pd 等)作用下,废气中的NO2和NO 被还原剂(H2、CO2、CH4)及其他低碳氢化合物等燃料气)还原为N2,同时还原剂还与废气中O2作用生成H2O 和CO2。反应过程放出大量热能。该法燃料耗量大,需贵金属作催化剂,还需设置热回收装置,投资大,国内未见使用,国外也逐渐被淘汰,多改用选择性催化还原法。 选择性催化还原法(SCR) 该法用NH3做还原剂,加入氨至烟气中,NOx在300~400 ℃的催化剂

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