陕西高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-04离子反应
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一、单选题
1.(2023·陕西咸阳·统考三模)下列反应的离子方程式书写错误的是
A.Cl2通氢入氧化钠溶液中:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B.氧化铝溶于氢氧化钠溶液:Al2O3+2OH-=2+H2O
C.氢氧化铁溶于氢碘酸溶液:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O
D.向硝酸银溶液中滴入少量氨水:Ag++2NH3•H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
2.(2023·陕西咸阳·统考一模)重质二氧化锰具有优良的电化学性能,广泛应用于各类化学电源中。以硫酸锰为原料制备重质二氧化锰的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.“沉锰”的主要反应为
B.“焙烧”过程在敞开、低压容器中进行效率更高
C.用少量氨水吸收“焙烧”产生的气体,所得溶液可用于“沉锰”
D.工艺中的硫酸表现酸性,高锰酸钾做氧化剂
3.(2022·陕西汉中·统考模拟预测)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢铵溶液与足量澄清石灰水反应:
B.SO2通入漂白粉溶液中:
C.Na2S2O3溶液中加入稀硫酸:
D.向Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液:
4.(2022·陕西安康·统考模拟预测)中学化学中几种常见物质的转化关系如图所示(F为红褐色沉淀):
下列说法错误的是
A.分子的结构式为
B.A、B、H的化学式分别为Fe、FeS、
C.鉴定E中阳离子所用试剂为NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D.C的酸性溶液与双氧水反应的离子方程式:
5.(2022·陕西安康·统考一模)NaClO2·3H2O具有强氧化性,在消毒和果蔬保鲜等方面有广泛应用。一种制备NaClO2·3H2O的流程如图,下列有关说法错误的是
A.“合成”中发生反应的离子方程式为SO2+2ClO=SO+2ClO2
B.生成ClO2时,NaClO3作氧化剂,被还原
C.“转化”过程中,H2O2作氧化剂,参加反应的ClO2和H2O2的物质的量之比为2:1
D.“一系列操作”为蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤
6.(2021·陕西咸阳·统考一模)某学生以铁丝和原料进行如图所示三个实验。从分类的角度来分析,下列说法正确的是
A.实验①、③制得的物质均为纯净物 B.实验②、③均未发生氧化还原反应
C.实验①、②、③均发生了放热反应 D.实验①、②所涉及的物质均为电解质
7.(2021·陕西渭南·统考一模)下列对应的离子方程式书写正确的是
A.用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸(HCOOH)处:
B.铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液:
C.向偏铝酸钠溶液中通入过量的:
D.同浓度同体积的溶液与NaOH溶液混合:
8.(2021·陕西汉中·统考一模)下列离子方程式书写正确的是
A.将过量SO2气体通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO-=SO+Cl-+2H+
B.电解氯化镁溶液:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
C.NaHCO3 溶液水解:HCO+H2O=CO+H3O+
D.同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:NH+OH-=NH3·H2O
9.(2021·陕西渭南·统考一模)化学实验结果一般可以用图象表示。下列图象与对应的叙述相符合的是
A.图甲可表示镁条与盐酸反应的能量变化
B.图乙表示向H2SO4溶液中滴入BaCl2溶液后,溶液的导电性随BaCl2的物质的量的变化
C.图丙表示光照下氯水的pH随时间的变化曲线,光照后溶液中Cl2的浓度增大
D.图丁表示70℃时不同碱性条件下H2O2的浓度随时间变化的曲线,溶液的碱性越强,H2O2分解速率越快
二、工业流程题
10.(2023·陕西渭南·统考二模)我国是世界第一 稀土资源大国。稀土是一种重要的战略性资源,被广泛应用于由子信息、国防军工等多个领域。种从废弃阴极射线管(CRT)荧 光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下:
已知:①废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)如下表所示;
成分
含量%
阶段
Y2O3
ZnO
Al2O3
PbO2
MgO
预处理前
24.28
41.82
7.81
1.67
0.19
预处理后
68.51
5.42
4.33
5.43
0.50
②不同离子沉淀的pH如图所示。
(1)请结合表中的数据说明步骤I中进行原料预处理的目的为 。
(2)步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生,该反应的化学方程式为 。
(3)步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为 。
(4)步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有 ,其不能通过直接加碱的方法除去,原因为 。
(5)步骤V中Y3+沉淀完全时,需保证滴加草酸后的溶液中d( )不低于 mol/L。(已知:当离子浓度小于10-8 mol/L时,沉淀就达到该工艺要求: Ksp[Y2(C2O4)3]=8.0×10-28 )
(6)步骤Ⅵ中草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3,该反应的化学方程式 。
11.(2023·陕西榆林·统考模拟预测)优化的复合材料作钠离子电池的正极材料时表现出优异的循环稳定性。以黄铁矿(主要成分是,含少量等杂质)为原料制备的流程如图所示。
已知:“滤渣2”中不含硫单质。涉及离子的氢氧化物常温下的溶度积常数如表。(当离子的物质的量浓度时,认为沉淀完全,)
离子
回答下列问题:
(1)中元素化合价为 价;“研磨”的目的是 。
(2)“灼烧”时的大量尾气直接排放,会引起的主要环境问题为 (填一种)。
(3)常温下,“酸浸”时,加入过量50%的硫酸的目的为 (答一条即可)。
(4)“浸渣1”的主要成分是 (填化学式),列举出一种该物质的用途: 。
(5)“还原”中与反应的离子方程式为 ;通入空气的条件下,“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用,则通入空气的目的是 。
(6)“一系列操作”包括 、 、过滤、洗涤和低温干燥。
12.(2023·陕西榆林·统考一模)S和Te属于同主族元素,碲(Te)广泛应用于冶金、航空航天、电子等领域。从精炼钢的阳极泥(主要成分为Cu2Te,还含有金、铂等)中回收碲的工艺流程如下:
已知:TeO2具有强还原性,且TeO2、Cu2TeO4均难溶于水;高碲酸钠的化学式为Na2TeO4。
回答下列问题:
(1)Cu2Te中Te的化合价为 。
(2)S和Te属于同主族元素,则稳定性:H2S (填“>”或“<”)H2Te,试解释其原因: 。
(3)“滤液I”的主要成分是 (写化学式);“滤液I”中溶质的浸出率与温度的关系如图所示,解释溶质的浸出率随温度变化的可能原因: 。
(4)“碱浸”时发生反应的离子方程式为 。
(5)粗碲粉中碲的质量分数的测定步骤如下:取mg粗碲粉,加入酸使其转化为亚碲酸(H2TeO3),配制成100mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中。向锥形瓶中加入V1mLc1mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲酸(H6TeO6)。用c2mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定剩余的酸性K2Cr2O7溶液,消耗V2mL硫酸亚铁铵标准溶液。该粗碲粉中碲的质量分数为 ;若硫酸亚铁铵溶液使用之前部分被氧化,则测定结果 (填“偏高”或“偏低”)。
三、原理综合题
13.(2023·陕西宝鸡·统考一模)硫酸铅(PbSO4),制造铅蓄电池的一种原料;以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,可实现铅的再生利用。
(1)铅蓄电池中需要配制5.3 mol∙L−1的H2SO4溶液,需要的仪器有玻璃棒、 (从下列图中选择,写出名称)。
(2)工业上以PbS为原料可以制取PbSO4,80℃时浸取,将PbS与盐酸、MnO2和饱和食盐水一起浸取,PbS反应后生成和S。
①写出PbS反应的离子方程式: 。
②浸取时应控制盐酸的浓度。其他条件一定,若盐酸浓度过大,铅元素的浸出率反而下降,原因是 。
(3)用废旧铅酸电池中的含铅废料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用的过程中,
过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
i:2Fe2++PbO2+4H++=2Fe3++PbSO4+2H2O
ii:2Fe3++Pb+=2Fe2++PbSO4
下列实验方案可证实上述催化过程。请将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红。
b. 。
(4)已知:Ksp(PbCO3)=1.5×10−13,Ksp(PbSO4)=1.8×10−8.在某制备过程中,经检测,过滤出的PbCO3沉淀中混有PbSO4,则该滤液中= 。
(5)以铅蓄电池为电源,电解二氧化碳酸性溶液可制得丙烯(如图)。
①Y极与电源 (填“正极”或“负极”)相连。
②该离子交换膜为 膜。
③X极的电极反应式为 。
四、实验题
14.(2023·陕西·校联考模拟预测)碳酸锰(MnCO3)是制造高性能磁性材料的主要原料。实验室以KMnO4为原料制备少量MnCO3并研究其性
质,制备MnCO3的装置如图1所示。
已知: MnCO3难溶于水、乙醇,100°C开始分解。 请回答下列问题:
(1)仪器B的名称为 。
(2)在烧瓶中加入一定量的KMnO4固体,滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,其反应的化学方程式为 , 反应过程中c(Mn2+)随时间的变化曲线如图2所示,则tmin时, c(Mn2+)迅速增大的原因是 。
(3)反应一段时间后, 当装置A中的溶液由紫色变为无色,再滴加NH4HCO3溶液充分反应生成MnCO3。生成MnCO3的离子方程式为 。
(4)实验结束后,将装置A中的混合物过滤,用乙醇洗涤滤渣,再 , 即 得到干燥的MnCO3固体。用乙醇洗涤的优点是 。
(5)在空气中加热MnCO3固体,随着温度的升高,残留固体的质量变化如图3所示。则A点的成分为 (填化学式),B→C反应的化学方程式为 。
15.(2022·陕西安康·统考模拟预测)二氧化氯()是一种黄绿色到橙黄色的气体,是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。回答下列问题:
(1)的制备:制备的常用方法有两种,分别为Kestiog法、与反应法。
①Kestiog法制备的原理为,X的化学式为 ,将通入溶液中,有红褐色沉淀生成,溶液中的主要阴离子为、,若消耗,则被氧化的为 mol。
②与反应法制备,生成物只有两种,参加反应的与物质的量之比为 ,与Kestiog法相比,与反应法的优点是 (填一条)。
(2)的用途:除毒、除异味。
①可以将剧毒的氰化物氧化成和,离子方程式为,属于 (填“酸”“碱”或“两”)性氧化物,每转移,生成 L(标准状况下)。
②能把水溶液中有异味的氧化成四价锰,使之形成不溶于水的,该反应的离子方程式为 。
(3)溶液浓度的测定:
步骤1:取待测溶液20.00mL于锥形瓶中;
步骤2:用稀调节该溶液的pH,加入足量的KI,使充分转化为;;
步骤3:滴入几滴指示剂,逐滴加入0.1000mol/L的溶液(),达到滴定终点时,消耗溶液的体积为29.50mL。
溶液物质的量浓度为 mol/L。
参考答案:
1.D
【详解】A.Cl2通氢入氧化钠溶液中,反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,选项A正确;
B.氧化铝溶于氢氧化钠溶液中,反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-=2+H2O,选项B正确;
C.氢氧化铁溶于氢碘酸溶液,反应生成碘化亚铁、碘和水,反应的离子方程式为:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O,选项C正确;
D.向硝酸银溶液中滴入少量氨水,反应生成氢氧化银和硝酸铵,反应的离子方程式为:Ag++NH3•H2O=AgOH↓+,选项D错误;
答案选D。
2.A
【详解】A.如果是,氢离子还会与反应,,正确的离子方程式为,故A错误;
B.敞开、低压容器中有利于二氧化碳的释放,有利于反应正向进行,效率更高,故B正确;
C.“焙烧”产生的气体为二氧化碳,用少量氨水吸收二氧化碳生成碳酸氢铵,可用于“沉锰”,故C正确;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,做氧化剂,硫酸提供酸性环境,有利于物质稳定存在,故D正确;
故选A。
3.C
【详解】A.碳酸氢铵溶液与足量澄清石灰水反应时,阳离子、阴离子都发生反应,反应的离子方程式为:++Ca2++2OH-= NH3·H2O+CaCO3↓+H2O,A错误;
B.SO2通入漂白粉溶液中,会发生氧化还原反应产生CaSO4、HCl及HClO,反应的离子方程式应该为:SO2+Ca2++3ClO-+H2O=CaSO4↓+2HClO+Cl-,B错误;
C.反应符合事实,遵循物质的拆分原则,C正确;
D.在酸性条件下,H+、起HNO3的作用,表现强氧化性,氧化性比Fe3+强。Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液,反应产生Fe(NO3)2、I2、NO、H2O,该反应的离子方程式应该为:10I- +3+Fe3++12H+=5I2+3NO↑+Fe2++6H2O,D错误;
故合理选项是C。
4.C
【分析】F为红褐色沉淀,且由氨水与D反应得到,则F为氢氧化铁沉淀,则D为铁盐,C与双氧水反应生成铁盐,则C为亚铁盐,A与稀硫酸反应生成C,则C为硫酸亚铁,A为铁单质,B为硫化铁,D为硫酸铁,E为硫酸铵,H为硫酸。
【详解】A.H2O2分子的结构式为H-O-O-H,A正确;
B.根据分析可知,A为Fe、B为FeS、H为H2SO4,B正确;
C.鉴定铵根离子所用的试剂为浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸,C错误;
D.硫酸亚铁和双氧水反应的离子方程式为,D正确;
故答案选C。
5.C
【分析】SO2和NaClO3在H2SO4环境中发生氧化还原反应生成ClO2,ClO2在足量NaOH溶液中氧化H2O2得到O2,自身被还原生成NaClO2,得到NaClO2溶液,后经蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤制得产品NaClO2·3H2O。
【详解】A.“合成”中SO2和NaClO3在H2SO4环境中发生氧化还原反应生成ClO2,离子方程式为SO2+2ClO=SO+2ClO2,A正确;
B.生成ClO2时,NaClO3的Cl元素化合价从+5降低到+4,得电子,NaClO3作氧化剂,被还原,B正确;
C.“转化”过程中,H2O2被氧化得到O2,作还原剂,1molH2O2失去2mol电子;ClO2被还原得到NaClO2,作氧化剂,1mol ClO2得到1mol电子;参加反应的ClO2和H2O2的物质的量之比为2:1,C错误;
D.“一系列操作”目的是通过NaClO2溶液制得NaClO2·3H2O,可以蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤,D正确;
故选C。
6.B
【详解】A.实验③得到的氢氧化铁胶体,而胶体属于混合物,故A错误;
B.实验②是氯化铁溶于水,发生水解反应,而水解反应不是氧化还原反应,③是氢氧化铁胶体的制备,也是水解反应,也未发生氧化还原反应,故B正确;
C.水解反应可看成中和反应的逆反应,中和反应是放热反应,所以水解反应是吸热反应,即实验③为吸热反应,故C错误;
D.氯气与铁的反应中,氯气和铁是单质不是电解质,也不是非电解质,故D错误。
故选B。
7.A
【详解】A. 用小苏打溶液涂抹蚊虫叮咬产生蚁酸(HCOOH)处发生反应,生成甲酸钠、二氧化碳和水:,A正确;
B.铁和稀硝酸反应制得的浅绿色溶液为硝酸亚铁,反应中铁过量,则:,B错误;
C. 向偏铝酸钠溶液中通入过量的得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠溶液:,C错误;
D. 氢离子结合氢氧根的能力大于铵根离子,则同浓度同体积的溶液与NaOH溶液混合:,D错误;
答案选A。
8.A
【详解】A.将过量SO2气体通入NaClO溶液中,发生氧化还原反应,离子方程式为SO2+H2O+ClO-=SO+Cl-+2H+,故A正确;
B.电解氯化镁溶液生成的氢氧化镁是沉淀,离子方程式为Mg2++2Cl- +2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓,故B错误;
C.NaHCO3 溶液水解生成碳酸和氢氧根,离子方程式为HCO+H2O=H2CO3+OH-,故C错误;
D.由于NH4HSO4电离的H+、NH中H+结合OH-的能力强于NH,所以同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,反应的离子方程式为H++OH-=H2O,故D错误;
故答案为A。
9.D
【详解】A.图甲为吸热反应,镁条与盐酸的反应为放热反应,与图甲不相符,故A不符合题意;
B.向H2SO4溶液中滴入BaCl2溶液后,反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,导电性不为0,与图乙不相符,故B不符合题意;
C.氯水中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO,随着光照的进行,HClO分解生成HCl和O2,HClO的浓度减小,平衡向正反应方向移动,导致溶液中C12浓度减小,故C不符合题意;
D.根据图丁知,碱浓度越大,相同时间内消耗的双氧水越多,所以碱性越强双氧水分解速率越快,故D符合题意;
答案选D。
10.(1)除去ZnO和Al2O3;富集稀土元素;降低后续耗酸量
(2)
(3)
(4) Zn2+、Pb2+ Zn2+、Pb2+与Y3+沉淀的pH相近,三者因同时沉淀而无法分离
(5)2.010-6
(6)
【分析】废弃CRT荧光粉的化学组成为Y2O3、ZnO、Al2O3、PbO2、MgO等,加盐酸,过滤,滤渣主要含有Y2O3,还有少量的PbO2、ZnO、Al2O3、 MgO,再加5mol/ L的盐酸,PbO2与HCl发生氧化还原反应,生成氯气和PbCl2,Y2O3转化为Y3+过滤,滤液中含有Pb2+和Y3+、Al3+、 Zn2+、Mg2+再加氨水,Al3+形成Al(OH)g沉淀,过滤,滤液中含有Pb2+和Y3+、Zn2+、Mg2+加DDTC除去溶液中的Pb2+和Zn2+过滤,滤液中加草酸,生成Y2(C2O4)3沉淀, 过滤,滤渣为Y2(C2O4)3固体,高温灼烧Y2(C2O4)3生成Y2O3;
【详解】(1)由表格数据可知:进行原料预处理可以除去部分ZnO和Al2O3,富集稀土元素;在后续操作中能降低耗酸量等,故答案为:除去ZnO和Al2O3;富集稀土元素;降低后续耗酸量;
(2)PbO2与HCl发生氧化还原反应,生成氯气和PbCl2,则反应的化学方程式为,答案为;
(3)由流程分析可知,步骤Ⅲ是用氨水除去溶液中的Al3+,其反应的离子方程式为,答案为;
(4)根据流程分析可知,步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有Zn2+、Pb2+;由图2可知Zn2+、Pb2+与Y3+沉淀的pH相近,三者因同时沉淀而无法分离,所以不能通过直接加碱的方法除去Zn2+、Pb2+;故答案为: Zn2+、Pb2+;Zn2+、Pb2+与Y3+沉淀的pH相近,三者因同时沉淀而无法分离;
(5)已知:当离子浓度小于10 -5mol/L时,沉淀就达完全,Ksp [Y2(C2O4)3]=c2 (Y3+)c3 ()= (10-5)2c3 ()= 8.010-28,则c(()==2.010-6mol/L,故答案为: 2.010-6;
(6)草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3和CO、CO2,其反应的化学方程式为,答案为。
11.(1) +2 增大固体接触面积(或提高反应速率,提高原料转化率等合理答案)
(2)形成酸雨
(3)抑制溶液中的水解,防止生成沉淀(或将固体完全溶解等其他合理答案)
(4) 制作光导纤维(或其他合理答案)
(5) 将“溶液1”中的转化为(或其他合理答案)
(6) 蒸发浓缩 降温结晶
【分析】以黄铁矿(主要成分是FeS2,含少量SiO2等杂质)为原料制备,研磨后再空气中焙烧生成SO2,FeS2转化为Fe2O3,酸浸后Fe2O3转化为Fe3+,SiO2不与硫酸反应过滤后存在于滤渣1中,滤液中加入黄铁矿还原,经过一系列操作得到FeSO4·7H2O固体,再加入柠檬酸和NaFePO4·2H2O得到,以此解答。
【详解】(1)中元素化合价为+2价;“研磨”的目的是增大固体接触面积(或提高反应速率,提高原料转化率等合理答案)。
(2)“灼烧”时的大量SO2尾气直接排放,会引起的主要环境问题为形成酸雨。
(3)常温下,“酸浸”时,加入过量50%的硫酸的目的为抑制溶液中的水解,防止生成沉淀(或将固体完全溶解等其他合理答案)。
(4)由分析可知,“浸渣1”的主要成分是,该物质的用途:制作光导纤维(或其他合理答案)。
(5)由氧化还原反应的规律可知,“还原”中与反应生成硫酸亚铁,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:;“溶液1”可在“还原”步骤中循环利用,则通入空气的目的是将“溶液1”中的转化为(或其他合理答案)。
(6)“还原”步骤后得到FeSO4溶液,经过蒸发浓缩、降温结晶过滤、洗涤和低温干燥可以得到FeSO4·7H2O固体。
12.(1)-2价
(2) > 同主族元素,原子序数越大,非金属性越弱,氢化物的稳定性越弱
(3) CuSO4 随温度升高,CuSO4溶解度及溶解速率均变大,浸出率升高,但温度过高,CuSO4和TeO2反应生成难溶性的Cu2TeO4,出率降低
(4)TeO2+2OH-=+H2O
(5) 偏低
【分析】根据回收碲的工艺流程可知,精炼钢的阳极泥(主要成分为Cu2Te,还含有金、银、铂等)和硫酸、空气反应生成了不溶于水的TeO2,根据碲元素的化合价变化,可知此反应是氧化还原反应,反应的化学方程式是Cu2Te+2H2SO4+2O2=2CuSO4+TeO2+2H2O,则反应过后水浸的滤液I的主要成分是CuSO4,滤渣的主要成分是不溶于水的TeO2,经过NaOH碱浸后,生成溶于水的Na2TeO3,然后在滤液中加入H2O2使其氧化成Na2TeO4,最后通过结晶分离出Na2TeO4,然后把Na2TeO4和H2SO4、Na2SO3放在一起反应生成不溶于水的碲,经过沉碲操作得到粗碲粉,据此分析解答。
【详解】(1)Cu2Te中Cu为+1价,则Te为-2价;
(2)同主族元素,原子序数越大,非金属性越弱,氢化物的稳定性越弱,故H2S的稳定性强于H2Te;
(3)经分析,滤液I的主要成分是CuSO4,根据CuSO4的浸出率与温度关系图可知,浸出率先是随温度升高而升高,然后随温度升高而减小,其原因是温度升高,硫酸铜的溶解度增大,溶解速率会加快,则浸出率逐渐升高,当温度高到一定程度,由于TeO2具有强还原性,则和CuSO4发生氧化还原反应生成了难溶于水的Cu2TeO4,故后期温度升高,CuSO4的浸出率反而下降。
(4)经分析“碱浸”过程是不溶于水的TeO2,经过NaOH碱浸后,生成溶于水的Na2TeO3,故离子方程式为TeO2+2OH-=+H2O。
(5)根据题意可知25.00mLH2TeO3溶液和V2mLc2mol·L-1硫酸亚铁铵被V1mLc1mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液氧化,H2TeO3被氧化成H6TeO6,亚铁被氧化成+3价铁,K2Cr2O7被还原成+3价铬,根据电子守恒可得关系式c(H2TeO3)×25.00mL×2+c2×V2mL×1=c1×V1mL×3×2,解得c(H2TeO3)=mol·L-1,则100mL的H2TeO3溶液所含的n(H2TeO3)=mol·L-1×0.1L=mol,n(H2TeO3)=n(Te)=mol,则m(Te)=,故mg粗碲粉中碲的质量分数为=。若硫酸亚铁铵溶液使用之前部分被氧化,消耗K2Cr2O7溶液体积偏小,则测定结果偏低。
13.(1)烧杯、量筒
(2) PbS+MnO2+4Cl-+4H+=+S+Mn2++2H2O 盐酸浓度过大,盐酸与MnO2发生氧化还原反应,部分MnO2被盐酸消耗,导致与PbS反应的MnO2的量减少
(3)取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去
(4)1.2×105
(5) 正极 质子 3CO2+18e-+18H+=CH3CH=CH2+6H2O
【详解】(1)配制5.3 mol∙L−1的H2SO4溶液,需要的仪器有玻璃棒、量筒、胶头滴管、烧杯、一定规格的容量瓶,不用托盘天平、圆底烧瓶、漏斗;故答案为:烧杯、量筒。
(2)①将PbS与盐酸、MnO2和饱和食盐水一起浸取,PbS反应后生成和S,MnO2发生还原反应生成Mn2+,反应的离子方程式为PbS+MnO2+4Cl-+4H+=+S+Mn2++2H2O;故答案为:PbS+MnO2+4Cl-+4H+=+S+Mn2++2H2O。
②MnO2能与浓盐酸反应,则盐酸浓度过大,部分MnO2被盐酸消耗,导致与PbS反应的MnO2的量减少,铅元素的浸出率会下降;故答案为:盐酸浓度过大,盐酸与MnO2发生氧化还原反应,部分MnO2被盐酸消耗,导致与PbS反应的MnO2的量减少。
(3)过程Ⅰ中Fe2+作催化剂,在反应i中作反应物,转化为Fe3+,设计的实验方案为:向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红;要证明Fe2+在反应ii中作生成物,Fe3+转化为Fe2+,可取a中红色溶液,加入过量Pb粉,若充分反应后红色褪去,即可说明Fe3+又转化为Fe2+;故答案为:取a中红色溶液少量,加入过量Pb,充分反应后,红色褪去。
(4)过滤出的PbCO3沉淀中混有PbSO4,则PbCO3、PbSO4共存体系中;故答案为:1.2×105。
(5)①该电解池中,Y极中水失电子生成O2,为阳极,与电源正极相连;故答案为:正极。
②阳极反应式为2H2O−4e﹣=O2↑+4H+,阴极反应式为3CO2+18e-+18H+=CH3CH=CH2+6H2O,电解质溶液呈酸性,则离子交换膜为质子交换膜;故答案为:质子。
③X电极为阴极,阴极上CO2得电子生成丙烯,电极反应式为3CO2+18e-+18H+=CH3CH=CH2+6H2O;故答案为:3CO2+18e-+18H+=CH3CH=CH2+6H2O。
14.(1)恒压滴液漏斗
(2) 反应产生的Mn2+对反应具有催化作用
(3)
(4) 低温烘干 防止潮湿的MnCO3被空气氧化
(5) MnO2
【分析】三颈烧瓶中装入高锰酸钾粉末,通过恒压滴液漏斗分别滴加硫酸酸化的草酸溶液,水浴加热反应后,再滴加碳酸氢铵溶液,反应产生碳酸锰沉淀,过滤,低温烘干,得到碳酸锰晶体,通过加热分解,在不同温度下测定固体产生的成分;
【详解】(1)根据仪器的构造可知,仪器B的名称为恒压滴液漏斗;
(2)在烧瓶中加入一定量的KMnO4固体,滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,氧化产生二氧化碳,同时被还原为锰离子,其反应的化学方程式为;
反应过程中c(Mn2+)随时间的变化曲线如图2所示,则tmin时, c(Mn2+)迅速增大的原因是反应产生的Mn2+对反应具有催化作用;
(3)反应一段时间后, 当装置A中的溶液由紫色变为无色,再滴加NH4HCO3溶液充分反应生成MnCO3,同时产生二氧化碳,生成MnCO3的离子方程式为;
(4)实验结束后,将装置A中的混合物过滤,用乙醇洗涤滤渣,再低温烘干, 即 得到干燥的MnCO3固体;用乙醇洗涤的优点是防止潮湿的MnCO3被空气氧化;
(5)在空气中加热MnCO3固体,随着温度的升高,残留固体的质量变化如图3所示。固体质量由115g减小为87g,根据Mn元素守恒可知,115gMnCO3固体为1mol,含有55gMn,则A点87g固体中含有O元素的质量为32g,即2mol,可推知A点的成分为MnO2;B点时质量为79g,则含有1molMn,含有O质量为79g-55g=24g,即1.5mol,故N(Mn):N(O)=1mol:1.5mol=2:3,故为Mn2O3,C点时质量为71g,则含有1molMn,含有O质量为71g-55g=16g,即1mol,故N(Mn):N(O)=1mol:1mol=1:1,故为MnO,因此B→C反应的化学方程式为。
15.(1) Cl2 5 2:1 无污染性气体生成
(2) 酸 2.24 6H2O+2ClO2+5Mn2+=5MnO2+2Cl-+10H+
(3)0.0295
【详解】(1)由原子守恒知,生成物少了2个氯原子,结合方程式可得出X化学式为Cl2;ClO2中Cl元素化合价为+4价,由题意知得电子降到-1价氯离子,则1mol ClO2得5mole-,又Fe2+被氧化为Fe(OH)3,则1mol Fe2+失1mole-,得失电子守恒故消耗1mol ClO2时被氧化的FeSO4物质的量为5mol。KClO3制备ClO2,Cl元素化合价由+5降到+4得1e-,另SO2中S元素化合价由+4升高到+6失2e-,由得失电子守恒知KClO3和SO2物质的量之比为2:1;Kestiog法有Cl2生成,所以KClO3与SO2反应法的优点是无污染性气体生成。
(2)CO2能和碱反应生成盐和水,故属于酸性氧化物;由反应方程式知转移10mole-生成1molN2,所以每转移1mole-生成0.1mol N2,即标况下22.4L/mol 0.1mol=2.24L;ClO2将Mn2+氧化为MnO2,自身得电子到Cl-,由得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得出该反应离子方程式为:6H2O+2ClO2+5Mn2+=5MnO2+2 Cl-+10H+。
(3)由步骤2可得出ClO2和I2对应关系为2ClO2~5I2,由步骤3可得出I2和关系为I2~,综上ClO2和关系为ClO2~,又消耗的的物质的量为0.00295mol,所以ClO2的物质的量为0.20.00295mol=0.00059mol,即物质的量浓度为。
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