2020-2021【化学】化学氧化还原反应的专项培优易错试卷练习题(含答案)

一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）

1．叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体，是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水，微溶于乙醇，水溶液呈弱碱性，能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2，以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。

(1)制备亚硝酸叔丁酯

取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合，发生反应H2SO4＋2NaNO2===2HNO2＋Na2SO4。可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯，试写出该反应的化学方程式：

____________。

(2)制备叠氮化钠(NaN3)

按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应，反应的化学方程式为：t-BuNO2＋NaOH＋

N2H4===NaN3＋2H2O＋t-BuOH。

①装置a的名称是______________；

②该反应需控制温度在65℃，采用的实验措施是____________________；

③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。

所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是

____________。

(3)产率计算

①称取2.0g叠氮化钠试样，配成100mL溶液，并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。

②用滴定管加入0.10mol·L－1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反应)。

③充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2滴邻菲罗啉指示液，并用0.10mol·L－1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液，滴定过量的Ce4＋，终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理：Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋)。

已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及

Ce(NO3)3，试写出该反应的化学方程式____________________________；计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确，滴定到终点后，下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____________(填字母)。

A．锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗

B．滴加六硝酸铈铵溶液时，滴加前仰视读数，滴加后俯视读数

C ．滴加硫酸亚铁铵标准溶液时，开始时尖嘴处无气泡，结束时出现气泡

D ．滴定过程中，将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内

(4)叠氮化钠有毒，可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁，反应后溶液碱性明显增强，且产生无色无味的无毒气体，试写出反应的离子方程式：

____________________

【答案】t-BuOH ＋HNO 2t-BuNO 2＋H 2O 恒压滴液漏斗(滴液漏斗) 水浴加热 降低叠氮化钠的溶解度，防止产物损失 2(NH 4)2Ce(NO 3)6＋2NaN 3===4NH 4NO 3＋2Ce(NO 3)3＋2NaNO 3＋3N 2↑ 65% AC ClO －＋2N 3-＋H 2O===Cl －＋2OH －＋3N 2↑

【解析】

【分析】

【详解】

(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇，反应类型属于有机的酯化反应，所以方

程式为：40222t-BuOH HNO t-BuNO H O +???

→+℃

； (2) ①装置a 的名称即为恒压滴液漏斗；

②反应要控制温度在65℃，参考苯的硝化实验，该反应加热时，应当采用水浴加热； ③题干中提到了叠氮酸钠易溶于水，而微溶于乙醇；因此，洗涤产品时，为了减少洗涤过程中产品的损耗，应当用无水乙醇洗涤；

(3)通过题干提示的反应产物分析，可知反应过程中Ce 4+和3N -中的元素发生了变价，所以反应的方程式为：423634333322(NH )Ce(NO )2NaN =4NH NO 2NaNO 2Ce(NO )3N ++++↑；在计算叠氮化钠的含量时，一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了

110

与过量的六硝酸铈铵反应，再用Fe 2+去滴定未反应完的正四价的Ce ，因此有：4244312.0gNaN Ce Fe Ce =0.004molCe 10

+++++样品的消耗的消耗的，考虑到Fe 2+与Ce 4+的反应按照1:1进行，所以2.0g 叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为：

243(NaN )10(0.004Fe Ce )0.02mol n ++=?-=消耗的，所以叠氮化钠样品的质量分数为：3(NaN )0.02mol 65g/mol 100%==65%2.0g 2.0

m w ?=?； A ．润洗锥形瓶，会使步骤②消耗的六硝酸铈铵的量增加，通过分析可知，会使最终计算的质量分数偏大，A 项正确；

B ．量取40mL 六硝酸铈铵溶液时若前仰后俯，则会量取比40ml 更多的六硝酸铈铵溶液，那么步骤③会需要加入更多的Fe 2+来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce 4+，通过分析可知，最终会导致计算的质量分数偏低，B 项错误；

C ．步骤③用Fe 2+标定未反应的Ce 4+，若开始尖嘴无气泡，结束后出现气泡，则记录的Fe 2+消耗量比实际的偏小，通过分析可知，最终会使质量分数偏大，C 正确；

D ．将挂在锥形瓶壁上的 Fe 2+溶液冲入锥形瓶，相当于让溶液混合更均匀，这样做会使结果更准确，D 项不符合；答案选AC ；

(4)反应后溶液碱性增强，所以推测生成了OH -；产生的无色无味无毒气体，推测只能是氮气，所以离子方程式为：322ClO 2N H O=Cl 3N 2OH ----+++↑+。

【点睛】

滴定计算类的题目，最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后，只取一部分进行滴定，在做计算时不要忘记乘以相应的系数；此外，常考察的形式也有：用待测物A 与过量的B 反应，再用C 标定未反应的B ，在做计算时，要注意A 与C 一同消耗的B 。

2．碘酸钾（3KIO ）是重要的微量元素碘添加剂。实验室设计下列实验流程制取并测定产品中3KIO 的纯度：

其中制取碘酸（3HIO ）的实验装置见图，有关物质的性质列于表中

物质

性质 HIO 3

白色固体，能溶于水，难溶于CCl 4 KIO 3 ①白色固体，能溶于水，难溶于乙醇

②碱性条件下易发生氧化反应：ClO －＋IO 3－=IO 4－＋Cl －

回答下列问题

（1）装置A 中参加反应的盐酸所表现的化学性质为______________。

（2）装置B 中反应的化学方程式为___________________ 。B 中所加CCl 4的作用是_________从而加快反应速率。

（3）分离出B 中制得的3HIO 水溶液的操作为____________；中和之前，需将HIO 3溶液煮沸至接近于无色，其目的是____________，避免降低3KIO 的产率。

（4）为充分吸收尾气，保护环境，C 处应选用最合适的实验装置是____________（填序号）。

（5）为促使3KIO 晶体析出，应往中和所得的3KIO 溶液中加入适量的___________。 （6）取1.000g 3KIO 产品配成200.00mL 溶液，每次精确量取20.00mL 溶液置于锥形瓶中，加入足量KI 溶液和稀盐酸，加入淀粉作指示剂，用0.1004mol/L 223Na S O 溶液滴定。

滴定至终点时蓝色消失（2--2-22346I +2S O =2I +S O ），测得每次平均消耗223Na S O 溶液

25.00mL 。则产品中3KIO 的质量分数为___（结果保留三位有效数字）。

【答案】还原性、酸性 22235CI +I +6H O==2HIO +10HCl 充分溶解2I 和2Cl ，以增大反应物浓度 分液 除去2Cl （或-ClO ），防止氧化3KIO C 乙醇（或酒精） 89.5%。

【解析】

【分析】

装置A 用于制取Cl 2，发生的反应为：KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O ，装置B 中发生的是制取HIO 3的反应，装置C 为尾气处理装置，既要吸收尾气中的HCl 和Cl 2，还要防止倒吸。

【详解】

（1）装置A 中发生的反应为：KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O ，浓盐酸中的Cl 元素有一部分失电子转化为Cl 2，表现出还原性，还有一部分Cl 元素没有变价转化为KCl （盐），表现出酸性，故答案为：还原性、酸性；

（2）装置B 中发生的反应为：5Cl 2+I 2+6H 2O=2HIO 3+10HCl ，Cl 2和I 2均难溶于水，易溶于CCl 4，加入CCl 4可使二者溶解在CCl 4中，增大反应物浓度，故答案为：

5Cl 2+I 2+6H 2O=2HIO 3+10HCl ；充分溶解I 2和Cl 2，以增大反应物浓度；

（3）分离B 中制得的HIO 3水溶液的操作为分液，HIO 3溶液中混有的Cl 2在碱性条件下转化为ClO -，ClO -会将IO 3-氧化为IO 4-，因此在中和前需要将Cl 2除去，故答案为：分液；除去Cl 2（或ClO -），防止氧化KIO 3；

（4）尾气中主要含HCl 和Cl 2，需用NaOH 溶液吸收，同时要防止倒吸，故答案为：C ； （5）因为KIO 3难溶于乙醇，向KIO 3溶液中加入乙醇可降低其溶解度，促使KIO 3晶体析出，故答案为：乙醇（或酒精）；

（6）每20mLKIO 3溶液中，加入KI 溶液和稀盐酸发生的反应为：IO 3-+5I -+6H +=3I 2+3H 2O ，滴定时发生的反应为：I 2+2S 2O 32-=2I -+S 4O 62-，可列出关系式：IO 3-~3I 2~6S 2O 32-，每次平均消耗的n(S 2O 32-)= 0.1004mol/L×0.025L=0.00251mol ，则每20mLKIO 3溶液中，n(KIO 3)=n(IO 3-)= n(S 2O 32-)÷6=0.00251mol÷6=0.000418mol ，200mL 溶液中，n(KIO 3)=0.00418mol ，产品中KIO 3的质量分数=214g mol 0.00418mol ×100%1g

/ =89.5%，故答案为：89.5%。

【点睛】

1g样品配成了200mL溶液，而根据关系式计算出的是20mL溶液中KIO3的物质的量，需扩大10倍才能得到1g样品中KIO3的物质的量。

3．二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题：

（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式__。

（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。

①装置A的名称是__，装置C的作用是__。

②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是__。

③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是__。

④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为__，装置E的作用是__。

（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。

①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的__（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。

②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式__。

【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O 恒压漏斗安全瓶提高化学反应速

率，同时防止过氧化氢受热分解稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+

【解析】

【分析】

二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。

【详解】

（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO42-+7H2O。

（2）①装置A的名称为恒压漏洞，装置C为安全瓶，起到防止液体倒吸的作用。

②升高温度可以提高化学反应速率，但是原料中含有过氧化氢，过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应，因此反应容器B应置于30℃左右的水浴中。

③根据题文可知，ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸，故通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是稀释ClO2，防止其爆炸。

④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应，将CN-转化为无污染的CO2和N2，故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-；装置E在整套装置之后，起到吸收尾气，防止环境污染的作用。

（3）①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子，过量的钡离子可以用碳酸根离子除去，因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。

②用石墨做电极，电解池的阳极发生氧化反应，元素化合价升高，因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2，电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。

4．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NaBiO3Bi(OH)3

性质不溶于冷水，浅黄色难溶于水；白色

（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。

5．常温下，三硫代碳酸钠(Na 2CS 3)是玫瑰红色针状固体，与碳酸钠性质相近。在工农业生产中有广泛的用途。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。 实验一：探究Na 2CS 3的性质

(1)向Na 2CS 3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红色。用离子方程式说明溶液呈碱性的原因_________。

(2)向Na 2CS 3溶液中滴加酸性KMnO 4溶液，紫色褪去。该反应中被氧化的元素是__________。

实验二：测定Na 2CS 3溶液的浓度

按如图所示连接好装置，取50.0mLNa 2CS 3溶液置于三颈瓶中，打开分液漏斗的活塞，滴入足量2.0mol/L 稀H 2SO 4，关闭活塞。

已知：Na 2CS 3 + H 2SO 4＝Na 2SO 4+ CS 2 + H 2S↑。CS 2和H 2S 均有毒。CS 2不溶于水，沸点46℃，密度1.26g/mL ，与CO 2某些性质相似，与NaOH 作用生成Na 2COS 2和H 2O 。

(1)盛放碱石灰的仪器的名称是_______，碱石灰的主要成分是______(填化学式)。

(2)C 中发生反应的离子方程式是____________。

(3)反应结束后打开活塞K ，再缓慢通入N 2一段时间，其目的是_________。

(4)为了计算Na 2CS 3溶液的浓度，对充分反应后B 中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重，得8.4g 固体，则三颈瓶中Na 2CS 3的物质的量浓度为______。

【答案】CS 32- +H 2O ?HCS 3-+OH - S 干燥管 CaO 和NaOH CS 2 +2OH - ＝COS 22-+H 2O 将装置中残留的的H 2S 、CS 2全部排入后续装置中，使其被完全吸收 1.75mol/L

【解析】

【分析】

实验一：(1)Na 2CS 3的水溶液中加入酚酞变红色，说明Na 2CS 3是强碱弱酸盐；

(2)根据Na 2CS 3中元素化合价是否是该元素的最高价态来进行判断；

实验二：(1)根据仪器的图形判断仪器的名称；碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠；

(2)A 中生成的CS 2可与NaOH 作用生成Na 2COS 2和H 2O ；

(3)反应结束后打开活塞k ，再缓慢通入热N 2一段时间是把生成的硫化氢和二硫化碳全部赶入后面装置完全吸收；

(4)当A 中反应完全后，打开K 缓慢通入热N 2一段时间，然后对B 中混合物进行过滤、洗

涤、干燥，称重，得8.4g 黑色固体，n (CuS)＝96g 8.4g /mol

＝0.0875mol ，根据关系式Na 2CS 3～H 2S ～CuS 得n (Na 2CS 3)＝n (CuS)＝0.0875mol ，根据c ＝

n V 计算A 中Na 2CS 3溶液的浓度。

【详解】

实验一：(1)Na 2CS 3的水溶液中加入酚酞变红色，说明Na 2CS 3是强碱弱酸盐，则CS 32-在水中发生水解，离子方程式为：CS 32- +H 2O ?HCS 3-+OH -；

(2)Na 2CS 3中Na 为+1价，C 为+4价，都是元素的最高价态，不能被氧化，S 为-2价，是硫元素的低价态，能够被氧化，所以被氧化的元素是S ；

实验二：(1)盛放碱石灰的仪器为干燥管，碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠；

(2)A 中生成的CS 2可与NaOH 作用生成Na 2COS 2和H 2O ，相关离子方程式为：CS 2 +2OH - ＝COS 22-+H 2O ；

(3)反应结束后打开活塞k ，再缓慢通入热N 2一段时间，其目的是：将装置中的H 2S 全部排入B 中被充分吸收；将装置中的CS 2全部排入C 中被充分吸收；

(4) 当A 中反应完全后，打开K 缓慢通入热N 2一段时间，然后对B 中混合物进行过滤、洗涤、干燥，称重，得8.4g 黑色固体，n (CuS)＝96g 8.4g /mol

＝0.0875mol ，根据关系式Na 2CS 3～H 2S ～CuS 得n (Na 2CS 3)＝n (CuS)＝0.0875mol ，c (Na 2CS 3)＝

0.0875mol 0.05L ＝1.75mol/L 。

6．废水中过量的氨氮(3NH 和4NH +

)会导致水体富营养化。某科研小组用NaClO 氧化法处理氨氮废水。已知：①HClO 的氧化性比NaClO 强；②3NH 比4NH +

更易被氧化；③国家相关标准要求经处理过的氨氮废水pH 要控制在6~9 。

(1)pH 1.25=时，NaClO 可与4NH +

反应生成2N 等无污染物质，该反应的离子方程式为___________。

(2)进水pH 对氨氮去除率和出水pH 的影响分别如图1和图2所示：

①进水pH 在1.25~2.75范围内时，氨氮去除率随pH 的升高迅速下降的原因是

__________。

②进水pH 在2.75~6范围内时，氨氮去除率随pH 的升高而上升的原因是___________。 ③进水pH 应控制在____________左右为宜。

(3)为研究空气对NaClO 氢化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通人空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是______(填序号)

a.2O 的氧化性比NaClO 弱

b.2O 氧化氨氮速率比NaClO 慢

c.2O 在废水中溶解度比较小

d.空气中的2N 进入废水中

【答案】4223ClO 2NH N 3Cl 3H O 2H -+-++=↑+++ 随着pH 的升高，NaClO 含量增

大，氧化性降低，导致氨氯去除率下降 随着pH 的升高，氨氮废水中3NH 含量增大，而

3NH 比4NH +更易被氧化 1.5 abc

【解析】

【分析】

(1)pH=1.25时，NaClO 可与NH 4+反应生成N 2等无污染物质，次氯酸根离子被还原为氯离子和水，结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式；

(2)①进水pH 为1.25～2.75范围内，氨氮去除率随pH 升高迅速下降是c(OH -)较大，抑制NaClO 水解，c(HClO)较小致氧化能力弱；

②进水pH 为2.75～6.00范围内氨氮去除率随pH 升高而上升，氨气含量增大氨氮易被氧

化；

③结合图象变化可知进水pH应控制在1.0左右；

(3)其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变，说明O2氧化氨氮速率比NaClO慢，比次氯酸钠氧化性弱，溶液中溶解的氧气少等原因。

【详解】

(1)pH=1.25时，NaClO可与NH4+反应生成N2等无污染物质，次氯酸根离子被还原为氯离子，结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式：3ClO-+2NH4+=N2↑+3Cl-

+2H+；

(2)①进水pH为1.25～2.75范围内，氨氮去除率随pH升高迅速下降的原因是：随着PH升高，NaClO含量增大，氧化性能降低，导致氨氮去除率下降；

②进水pH为2.75～6.00范围内，氨氮去除率随pH升高而上升的原因是：随着PH升高氨氮废水中氨气含量增大，氨氮更易被氧化；

③进水pH应控制在1.50左右，氨氮去除率会较大；

(3)研究空气对NaClO氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是：O2的氧化性比NaClO弱、O2氧化氨氮速率比NaClO慢、O2在溶液中溶解度比较小；故答案为：abc。

7．现有一份含有FeCl3和FeCl2固体混合物，为测定各成分的含量进行如下两个实验：

实验1：① 称取一定质量的样品，将样品溶解；

② 向溶解后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，产生沉淀；

③ 将沉淀过滤、洗涤、干燥得到白色固体17.22 g。

实验2：① 称取与实验1中相同质量的样品，将样品溶解；

② 向溶解后的溶液中通入足量的Cl2；

③ 再向②所得溶液中加入足量的NaOH溶液，得到红褐色沉淀；

④ 将沉淀过滤、洗涤后，加热灼烧，到质量不再减少，得到固体物质4g。

回答下列问题：

（1）溶解过程中所用到的玻璃仪器有___________________。

（2实验室保存FeCl2溶液时通常会向其中加入少量试剂_____________和_____________。（3）实验2通入足量Cl2的目的是_____________；涉及的化学反应的离子方程式是

____________________。

（4检述实验2的步骤④中沉淀已经洗涤干净的方法是_____________。

（5）加热FeCl3溶液，并将溶液蒸干时，通常不能得到FeCl3固体，请以平衡的观点解释其原因（方程式与文字相结合来说明）______________________。

（6）FeCl3溶液可以用于止血，主要是因为FeCl3溶液能使血液聚沉，这涉及胶体的特性。以下关于胶体的说法不正确的是_____________。

A．胶体粒子能透过滤纸，但不能透过半透膜

B．胶体粒子具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，故在电场作用下会产生电泳现象C．向Fe（OH）3胶体可以产生丁达尔效应，CuSO4溶液、水等分散系不能产生丁达尔效应

D．向Fe（OH）3胶体中滴加硫酸，会先出现红褐色沉淀，随后沉淀消失

E．在蛋白质溶液中加入稀的CuSO4溶液，可使蛋白质盐析

（7）通过实验所得数据，计算固体样品中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为_________。【答案】（1）烧杯、玻璃棒

（2）稀盐酸铁粉

（3）将Fe2+全部转化为Fe3+2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－

（4）取少量最后一次的洗涤液于试管中，向试管中溶液滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液，如未出现白色沉淀说明已洗净

（5）FeCl3在水中存在如下平衡 FeCl3+3H2O Fe（OH）3+3HCl，在加热条件下，由于HCl易挥发，生成物浓度减小，导致平衡不断向右移动，故最后不能得到FeCl3固体

（6）E（7）2：3

【解析】

试题分析：（1）溶解所用到的仪器为烧杯、玻璃棒；（2）FeCl2易被空气中的氧气氧化成FeCl3，向溶液中加入少量铁粉，使FeCl3重新转化为FeCl2；为了防止FeCl2溶液水解，常加入盐酸，抑制其水解，防止其变质；（3）Cl2将FeCl2氧化生成FeCl3：Cl2+2FeCl2=2FeCl3，实质为2Fe2++ Cl2= 2Fe3++ 2Cl－；（4）解答此问时，首先要明确沉淀吸附了什么杂质，由于氯化钠和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，因此沉淀吸附的杂质是Na+、Cl-，检验沉淀是否洗涤干净，只要检验洗涤后的溶液中是否含有Na+、Cl-中的一种就可以，如果最后一次的洗涤液仍然有氯化钠，加入硝酸银溶液就会出现沉淀，反之，说明溶液中没有氯化钠；（5）因为FeCl3易水解，且HCl易挥发，加热促进了FeCl3水解及HCl的挥发，所以不能得到FeCl3固体；（6）A、胶体粒子直径介于1～100nm之间，因此能透过滤纸，但不能透过半透膜，A正确；B、胶体粒子具有较大的表面积，能吸附阳离子或阴离子，因此在电场作用下会移向阴极或阳极，产生电泳现象，B正确；C、向Fe（OH）3胶体可以产生丁达尔效应，CuSO4溶液、水等分散系不能产生丁达尔效应，C正确；D、，向胶体中加入少量的酸、碱、盐，会中和胶体所带的电荷，使胶体发生聚沉，所以向Fe（OH）3胶体中滴加硫酸，会先出现红褐色Fe（OH）3沉淀，但过量的硫酸还会和Fe（OH）3沉淀发生反应生成硫酸铁，D正确；E、CuSO4属于重金属盐，能使蛋白质变性，而非盐析，E不正确；

（7）先由m

M

计算实验①所得AgCl的n为

17.22

143.5

mol = 0.12mol，实验②所得Fe2O3的n

为

4

160

mol = 0.025mol，设FeCl3和FeCl2的物质的量分别为x mol、y mol，依据Cl、Fe守恒

3x mol+2y mol="0.12" mol，x mol+y mol="0.025" mol×2，解得x = 0.02，y = 0.03，则固体样品中FeCl3和FeCl2的物质的量之比为为2∶3。

考点：本题主要考查化学实验基本操作、离子方程式的书写、铁盐和亚铁盐的性质及转化、盐类水解、化学计算等。

【名师点睛】（1）化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础，对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作。考查的角度主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性

和准确及灵活运用的能力。（2）根据化学方程式的计算，多以物质的量为核心，考查物质的量、阿伏加德罗常数、物质的量浓度、物质的质量、摩尔质量、气体的体积、气体摩尔体积等相关物理量的转化关系，以及反应物的转化率或产物的产率的计算，同时还可以融入多种化学解题思想，比如极值法、差量法、守恒法、讨论法、特殊值法等，是历来高考的重点内容。日常学习中要注意相关知识的积累，以便快速准确作答，题目难度中等。

8．2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。

（1）工业中利用锂辉石（主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等）制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图：

回答下列问题：

①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为___。

②为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是___。

③向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、

A13+完全沉淀，则pH至少为___。(已知：，K sp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，K sp[Al(OH)3]=1.0×10-33，完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5)mol/L）。

④“滤渣2”的主要化学成分为___。

⑤“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的___(化学式）溶液。

（2）利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为LiCoO2+C6Li x C6+Li1-x CoO2其工作原理如图2。下列关于该电池的说法正确的是___（填字母）。

A．过程1为放电过程

B．该电池若用隔膜可选用质子交换膜

C．石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度

D．充电时，LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO2-xe-=xLi++Li1-x CoO2

E.对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收

（3）LiFePO4也是一种电动汽车电池的电极材料，实验室先将绿矾溶解在磷酸中，再加入

氢氧化钠和次氯酸钠溶液反应获得FePO 4固体。再将FePO 4固体与H 2C 2O 4和LiOH 反应即可获得LiFePO 4同时获得两种气体。

①写出FePO 4固体与H 2C 2O 4和LiOH 反应溶液获得LiFePO 4的化学方程式___。

②LiFePO 4需要在高温下成型才能作为电极，高温成型时要加入少量活性炭黑，其作用是___。

【答案】Li 2O?Al 2O 3?4SiO 2 将矿石细磨、搅拌、升高温度 4.7 Mg(OH)2和CaCO 3 Na 2CO 3 CD 2LiOH+6H 2C 2O 4+2FePO 4=2LiFePO 4+7CO 2↑+5CO↑+7H 2O 与空气中的氧气反应，防止LiFePO 4中的Fe 2+被氧化

【解析】

【分析】

锂辉石(主要成分为LiAlSi 2O 6，还含有FeO 、CaO 、MgO 等)为原料来制取钴酸锂(LiCoO 2)，加入过量浓硫酸酸化焙烧锂辉矿，之后加入碳酸钙除去过量的硫酸，并使铁离子、铝离子沉淀完全，然后加入氢氧化钙和碳酸钠调节pH 沉淀镁离子和钙离子，过滤得到主要含锂离子的溶液，滤液蒸发浓缩得20%Li 2S ，加入碳酸钠沉淀锂离子生成碳酸锂，洗涤后与Co 3O 4高温下焙烧生成钴酸锂；

【详解】

(1)①硅酸盐改写成氧化物形式的方法如下：a ．氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活发金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以·隔开；b ．各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成；c 、当计量数配置出现分数时应化为整数；锂辉石的主要成分为LiAlSi 2O 6，根据方法，其氧化物的形式为

Li 2O?Al 2O 3?4SiO 2；

②流程题目中为提高原料酸侵效率，一般采用的方法有：减小原料粒径(或粉碎)、适当增加酸溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次浸取等；本题中为“酸化焙烧“，硫酸的浓度已经最大，因此合理的措施为将矿石细磨、搅拌、升高温度等；

③Al(OH)3的K sp 大于Fe(OH)3的K sp ，那么保证Al 3+完全沉淀即可达到目的；已知Al(OH)3的K sp =1×10-33，所以当c (Al 3+)=1×10-5mol/L 时可认为铝离子和铁离子完全沉淀，此时 c (OH -

-9.3mol/L ，c (H +)=1×10-4.7mol/L ，pH=4.7，即pH 至少为4.7；

④根据分析可知滤渣2主要为Mg(OH)2和CaCO 3；

⑤根据“沉锂”后形成Li 2CO 3固体，以及大量生产的价格问题，该过程中加入的最佳沉淀剂为Na 2CO 3溶液； (2)A ．电池反应式为LiCoO 2+C 6垐垎?噲垐?充电

放电

Li x C 6+Li 1-x CoO 2，由此可知，放电时，负极电极反应式为Li x C 6-xe -=xLi ++C 6，正极电极反应式Li 1-x CoO 2+xLi ++xe -=LiCoO 2，石墨电极为放电时的负极，充电时的阴极，故A 错误；

B ．该电池是利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性而制作，故B 错误；

C ．石墨烯电池利用的是Li 元素的得失电子，因此其优点是在提高电池的储锂容量的基础

上提高了能量密度，故C正确；

D．充电时，LiCoO2极为阳极，将放电时的正极电极反应式逆写即可得阳极反应，即LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO2-xe-=xLi++Li1-x CoO2，故D正确；；

E．根据钴酸锂的制备流程可知，对废旧的该电池进行“放电处理“让Li+嵌入LiCoO2才有利于回收，故E错误；

故答案为CD；

(3)①FePO4固体与H2C2O4和LiOH反应可获得LiFePO4同时获得两种气体，该过程中Fe3+被还原，根据元素价态变化规律可知应是C元素被氧化，生成CO2，该种情况下只生成一种气体，应想到草酸不稳定容易发生歧化反应分解生成CO和CO2，即获得的两种气体为CO 和CO2，结合电子守恒和元素守恒可能方程式为：

2LiOH+6H2C2O4+2FePO4=2LiFePO4+7CO2↑+5CO↑+7H2O；

②高温条件下亚铁离子容易被空气中的氧气氧化，活性炭黑具有还原性，可以防止LiFePO4中的Fe2+被氧化。

【点睛】

硅酸盐改写成氧化物形式的方法如下：a．氧化物的书写顺序：活泼金属氧化物→较活发金属氧化物→二氧化硅→水，不同氧化物间以·隔开；b．各元素的化合价保持不变，且满足化合价代数和为零，各元素原子个数比符合原来的组成；c、当计量数配置出现分数时应化为整数；流程题目中为提高原料酸侵效率，一般采用的方法有：减小原料粒径(或粉碎)、适当增加酸溶液浓度、适当升高温度、搅拌、多次侵取等

9．将28.8g铜投入100mL浓硝酸中，最后铜有剩余，其NO3- 离子物质的量变化如下图所示，请回答下列问题：

（1）开始反应时浓硝酸的物质的量浓度为____________mol/L 。

（2）铜与浓硝酸反应生成的气体在标准状况下的体积（不考虑NO2与N2O4的平衡）为

_____L。

（3）硝酸完全反应后消耗铜的物质的量n(Cu)是______mol。

（4）应再往此反应体系中滴加_________L 2 mol/L的硫酸才能使剩余的铜恰好完全溶解。已知此过程中NO3-的还原产物为NO。

（5）a g铜全部溶于一定量的浓硝酸中，测得生成的气体在标准状况下的体积（不考虑NO2与N2O4的平衡）为b L，为消除污染，将生成的气体通入NaOH溶液中，气体被完全吸收。已知：NO + NO2+2NaOH →2NaNO2 + H2O 2NO2+2NaOH → NaNO3 +NaNO2 + H2O如果NO、NO2混合气体用NO x表示，被NaOH溶液完全吸收时，x的取值范围______；生成

NaNO 2的物质的量是_________mol ；NaNO 3的物质的量是_________mol 。

（6）在常温下，把NO 气体压缩到1.01×107Pa ，再加热到500C ，发现气体的压强迅速下降，压强降至略小于原压强的2/3，然后压强就不再改变。已知其中一种产物为N 2O ，则上述变化的化学方程式为__________________。气体的平均摩尔质量为M ，则M 的取值范围应该是_________________。

【答案】10 8.96 0.3 100 1.5x<2… a mol 64 b a -mol 22.464?? ???

223NO=N O NO 十；2242NO N O ? 45g/mol

【解析】

【分析】

（1）根据开始时硝酸根的物质的量计算硝酸的浓度；

（2）利用氮元素守恒计算气体的物质的量，再根据V=nV m 计算二氧化氮的体积； （3）反应结束，溶液中溶质为硝酸铜，根据硝酸根计算消耗n （Cu ）；

（4）发生反应：-+2+323Cu+2NO +8H =3Cu +2NO +4H O ↑，据此计算消耗硫酸的物质的量，进而计算需要硫酸的体积；

（5）由方程式22322NO +2NaOH=NaNO +NaNO +H O 和

222NO+NO +2NaOH=2NaNO +H O 可知，NO 单独不能被吸收，NO 和NO 2混合气体被NaOH 溶液被完全吸收，满足2n NO n NO 1（）：（）≥，当n （NO 2）：n （NO ）=1时x 值最小，计算x 的最小值，因为混有NO ，所以x 最大值＜2，据此确定x 取值范围；纵观整个过程，Cu 失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子，根据电子转移守恒计算n （NaNO 2），根据N 元素守恒计算n （NaNO 3）；

（6）在常温下，把NO 气体压缩到1.01×107Pa ，再加热到50℃，发现气体的压强迅速下降，压强降至略小于原压强的23

，然后压强就不再改变．已知其中一种产物为N 2O ，依据原子个数守恒可知该反应为：3NO=N 2O 十NO 2，因为存在2242NO N O ?

，即生成的NO 2又双聚成N 2O 4，导致气体分子数减少，压强降至略小于原压强的23

；若只发生反应：3NO=N 2O 十NO 2，气体的平均摩尔质量最小，若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时，气体的平均摩尔质量最大，据此计算解答。

【详解】

(1)由图可知，开始时n(NO 3?)=1.0mol ，则n(HNO 3)=n(NO 3?)=1.0mol ，则

()3 1.0mol c HNO =

=10mol/L 0.1L

， 故答案为：10； (2)由图可知，反应结束时，溶液中NO 3?为0.6mol ，根据氮元素守恒，生成气体的物质的量为1.0mol?0.6mol=0.4mol ，标况下二氧化氮的体积为0.4mol 22.4L/mol=8.96L ?， 故答案为：8.96；

(3)溶液中溶质为硝酸铜，由图可知，反应结束时，溶液中NO 3?为0.6mol ，故消耗n(Cu)=n(硝酸铜)=0.6mol2=0.3mol ，

故答案为：0.3；

(4)28.8g 铜的物质的量为28.8g =0.45mol 64g/mol

，故剩余Cu 为0.45mol?0.3mol=0.15mol ，由方程式-+2+323Cu+2NO +8H =3Cu +2NO +4H O ↑可知

()+8n H =0.15mol =0.4mol 3?

，故n(H 2SO 4)=0.2mol ，则需要硫酸体积为n 0.2mol V===0.1L=100mL c 2mol/L

， 故答案为：100；

(5)由方程式可知，NO 单独不能被吸收，NO 和NO2混合气体被NaOH 溶液被完全吸收，满

足2n NO n NO 1（）：（）≥，当2n NO n NO =1（）：（）

时x 值最小，x 最小值为2+12=1.5，因为混有NO ，所以x 最大值<2，故x 的取值范围为1.5x<2…；

纵观整个过程，Cu 失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子，根据电子转移守恒，()()2ag a n NaNO =n Cu ==mol 64g/mol 64

，根据N 元素守恒，可知()3bL a b a n NaNO =n()=

-=-mol 22.4L/mol 64mol 22.464气体?? ???， 故答案为：1.5x<2…；a mol 64；b a -mol 22.464?? ???

； (6)在常温下，把NO 气体压缩到1.01×107Pa ，再加热到50℃，发现气体的压强迅速下降，压强降至略小于原压强的23，然后压强就不再改变。已知其中一种产物为N 2O ，依据原子个数守恒可知该反应为：223NO=N O NO 十，因为存在2242NO N O ?

，即生成的NO 2又双聚成N 2O 4，导致气体分子数减少，压强降至略小于原压强的23

， 若只发生反应：223NO=N O NO 十，气体的平均摩尔质量最小，此时

30g/mol M=3=45g/mol 2

?

，若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时，气体的平均摩尔质量最大，1molNO 2得到0.5mol N 2O 4， 则此时1mol 44g/mol+0.5mol 92g/mol M==60g/mol 1mol+0.5mol

?? ， 综上分析，可知45g/mol

；45g/mol

10．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要意义

(1)工业合成氨工业常用的催化剂是____________,氨分子的电子式是__________

(2)图是一定的温度和压强下是N2和H2反应生成1molNH3过程中能量变化示意图，请写出工业合成氨的热化学反应方程式_______。（热量Q的数值用含字母a、b的代数式表示）

(3)下列有关该反应的说法正确的是_____（填序号）

A．保持容器的体积不变，当混合气体的密度不变时，说明反应已经达到平衡状态。B．达到平衡时若升高温度，混合气体中氮元素的质量分数将变大。

C．达到平衡时若减少容器的体积，正反应速率将大于逆反应速率。

D．达到平衡后，N2的转化率和H2的转化率一定相等。

(4)在催化剂存在下，NH3可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式：_____________________;该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是___________

(5)把NH3通入盐酸溶液中，所得溶液的pH=7, 此时溶液中离子浓度关系是__________ ;

______

【答案】铁触媒 N2（g）+3H2（g）2NH3（g）+2（b-a）kJ·mol-1 C

4NH3+6NO → 5N2+6H2O 2:3 c(NH4+)＝c(Cl-)＞c(H+)＝c(OH-) c(NH4+)+c(H+)＝c(OH-)+ c(Cl-) 【解析】

【分析】

工业合成氨的催化剂是以铁为载体的铁触媒，氨气是共价化合物，氮原子最外层5个电子，其中三个电子和三个氢原子形成三个共价键；由图求出N2和H2反应生成1molNH3的反应热，再根据热化学反应方程式的书写要求解答；合成氨是气体体积减小的放热反应，依据平衡移动原理判断；NH3可用来消除NO的污染，生成2种对环境无害的物质，应生成氮气和水；氨气通入盐酸溶液反应生成氯化铵溶液，溶液中一定存在电荷守恒；若溶液pH=7，则氢氧根离子浓度和氢离子浓度相同，结合电荷守恒得到离子浓度大小。据此分析。

【详解】

(1)工业合成氨的催化剂是以铁为载体的铁触媒，氨气是共价化合物，氮原子最外层5个电子，其中三个电子和三个氢原子形成三个共价键，电子式为：；答案为：铁触媒；

； (2)由图可知，N2和H2反应生成 1molNH3放出的热量为(b-a) kJ，该反应的热化学

反应方程式为N2 (g) +3H2 (g)2NH3(g) △H=-2(b-a) kJ·mol-1，故答案为： N2（g）+3H2（g）2NH3（g）+2（b-a）kJ·mol-1；

(3)合成氨是气体体积减小的放热反应，保持容器的体积不变，混合气体质量不变，当混合气体的密度不变时，不能说明反应已经达到平衡状态，A错误；达到平衡时若升高温度，平衡逆向进行，根据反应方程式原子守恒，氮元素质量分数保持不变，B错误；达到平衡时若减少容器的体积，压强增大，平衡正向进行，正反应速率将大于逆反应速率，C正确；转化率和起始量、变化量有关，达到平衡后，N2的转化率和H2的转化率不一定相等，D错误；答案选C；

(4) NH3可用来消除NO的污染，生成2种对环境无害的物质，应生成氮气和水，化学方程式为：4NH3+6NO =5N2+6H2O；该反应中氧化产物与还原产物都是N2，物质的量之比是2：3；

(5)氨气通入盐酸溶液反应生成氯化铵溶液，若溶液pH=7，溶液中溶质为NH4Cl和

NH3·H2O，溶液中氢氧根离子浓度和氢离子浓度相同，电荷守恒c(NH4+) +c(H+) =c(OH-

)+c(Cl-) ，则c(NH4+) =c(Cl-)，得到离子浓度大小为c(NH4+)＝c(Cl-)＞c(H+)＝c(OH-)；

11．某工业废水中含有的 Mn2+、CN﹣等会对环境造成污染，在排放之前必须进行处理。ClO2是一种国际上公认的安全无毒的绿色水处理剂，某实验兴趣小组通过如图装置制备ClO2，并用它来处理工业废水中的 Mn2+、CN﹣。

已知：i．ClO2为黄绿色气体，极易溶于水，沸点 11℃；

ii．ClO2易爆炸，若用“惰性气体”等稀释时，爆炸性则大大降低；

iii．某工业废水处理过程中 Mn2+转化为 MnO2、CN﹣转化为对大气无污染的气体；

iv．装置 B 中发生的反应为：H2C2O4+H2SO4+2KClO3═K2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O。

请回答下列问题：

（1）B 装置的名称是_____，C 装置的作用为_____。

（2）用 H2C2O4溶液、稀硫酸和 KC1O3制备 ClO2的最大优点是_____。

（3）写出装置 D 中除去 Mn2+的离子方程式_____。

（4）ClO2 在处理废水过程中可能会产生副产物亚氯酸盐（ClO2）。下列试剂中，可将 ClO2 转化为 Cl

的是_____。（填字母序号）。

a．FeSO4 b．O3 c．KMnO4 d．SO2

（5）在实验室里对该废水样品中 CN﹣含量进行测定：取工业废水Wg于锥形瓶中，加入10mL0.10mol/L 的硫酸溶液，用 0.0200mol/L 的 KMnO4标准溶液进行滴定，当达到终点时共消耗 KMnO4标准溶液25.00mL。

在此过程中：

①实验中使用棕色滴定管的原因是_____，滴定终点的判断依据是_____。

②W g 工业废水中 CN﹣的物质的量为_____。

③若盛装工业废水的锥形瓶未润洗，则测定结果将_____（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

【答案】圆底烧瓶 防倒吸 制得ClO 2的同时有CO 2产生，可稀释ClO 2，大大降低爆炸的可能性 2ClO 2+5Mn 2++6H 2O=5MnO 2↓+2Cl -+12H + ad 防止KMnO 4见光分解 锥形瓶中的溶液颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色 0.0005mol 无影响

【解析】

【分析】

（1）B 为圆底烧瓶；依据C 装置进气管、出气管都较短可知为安全瓶，防止倒吸； （2）反应生成的产物结合ClO 2易爆炸，用惰性气体等稀释时，可防止爆炸分析； （3）二氧化氯具有强的氧化性，能够氧化二价锰离子生成二氧化锰，本身被还原为氯离子；

（4）将ClO 2 转化为 Cl -，应加入还原剂；

（5）①高锰酸钾不稳定；高锰酸钾与CN -发生氧化还原反应，被还原为无色的二价锰离子，所以当达到滴定终点时：颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色；

②涉及反应为：-+2+42222MnO +8H +2CN 2Mn +2CO +N +4H O ↑↑﹣＝，结合方程式计

算；

③锥形瓶无需润洗。

【详解】

（1）B 装置的名称是圆底烧瓶；依据C 装置进气管、出气管都较短可知为安全瓶，防止倒吸，故答案为：圆底烧瓶； 防倒吸；

（2）用H 2C 2O 4溶液、稀硫酸和KClO 3制备ClO 2反应产物为二氧化氯、二氧化碳可稀释ClO 2，大大降低爆炸的可能性，

故答案为：制得ClO 2的同时有CO 2产生，可稀释ClO 2，大大降低爆炸的可能性；

（3）二氧化氯具有强的氧化性，能够氧化二价锰离子生成二氧化锰，本身被还原为氯离子，离子方程式：2ClO 2+5Mn 2++6H 2O=5MnO 2↓+2Cl -+12H +，

故答案为：2ClO 2+5Mn 2++6H 2O=5MnO 2↓+2Cl -+12H +；

（4）将ClO 2 转化为 Cl -，应加入还原剂，可加入硫酸亚铁或二氧化硫等，

故答案为：ad ；

（5）①高锰酸钾不稳定受热易分解，所以应放在棕色瓶中；高锰酸钾与CN -发生氧化还原反应，被还原为无色的二价锰离子，所以当达到滴定终点时：颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色，

故答案为：防止KMnO 4见光分解；锥形瓶中的溶液颜色由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色；