-
一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）
1
．
阳极泥处理后的沉渣中含
AgCl
，工业上可用
Na
2
SO
3
溶液作浸取剂浸出回收。某小组
在
实验室模拟该过程。
已知：
i
．
25
o
C
时，
部分物质的溶解度：
AgCl
1.9×10
–
4
g
；
Ag
2
SO
3
4.6×10
–
4
g
；
Ag
2
SO
4
0.84
g
。
ii
．
25
o
C
时，
亚硫酸钠溶液酸化过中含
S
微粒的物质的量分数随
pH
变化如图所示。
?
4
Ⅰ
.
浸出氯化银
取
AgCl
固体，加入
1 mol/L
Na
2
SO
3
溶液作浸取剂，充分反应后过滤得到浸出液（
pH=8
），
2
?
该过程中发生的反应为
AgCl
+
2SO
3
[Ag(SO
3
)
2
]
3
–
+
Cl
–
。
（
1
）用平衡移动原理解释
AgCl
溶解的原因是
___
。
Ⅱ
.
酸化沉银
?
4
（
2
）经
检测，沉淀
m
为
AgCl
，则溶液
m
中含
S
微粒的主要存在形式是
________
。
（
3
）探究沉淀
n
的成分。
①甲同学认为沉淀
n
一定不含
Ag
2
SO
4
，其依据
是
________
。
②乙同学认为沉淀
n
可能含
Ag
2
SO
3
，进行实验验证。
i.
本实验设计的依据是：
Ag
2
< br>SO
3
具有
________<
/p>
性。
ii.
乙同学观察到
________
，得出结论
“
沉淀
n
不含
Ag
2
SO
3
”
。
③丙同学从溶液
n
的成分角度再次设计实验证明沉淀
n
不含
Ag
2
SO
3
。
i.
本实验设计的依据是：若沉淀
n
含
Ag
2
SO
3
，则溶液
n
中含
Ag
微粒的总物质的量
___
（填
“
＞
”
、
“
＝
”
或
“
＜
”
）
Cl
–
物质的量。
ii.
结合实验现象简述丙同学的推理过程
：
____
。
Ⅲ．浸取剂再生
（
< br>4
）溶液
m
经处理后可再用于浸
出
AgCl
，请简述该处理方法
___
_
。
【答案】
AgCl(s)
Ag
+
(aq)+
Cl
-
(aq) ,Ag
+
与
SO
3
2-
结合生成
[Ag(SO
3
)
2
]
3
–
，促进
AgCl
的溶解平
衡正向移动
HSO
3
-
Ag
2
SO
4
的溶解度远大于<
/p>
AgCl
或
Ag
2
SO
3
，溶液中
Ag
+
的浓度很小
还原
b
中清液的颜色与
相同
，均为浅紫色溶液
＜
e
中无沉淀生成
，说明清液中没有
Cl
-
，则
．
．．．．．．
．
c<
/p>
．
．．
溶液
n<
/p>
中加入稀硝酸使
[Ag(SO
3
)
2
]
3
–
全部转化为
Ag
+
，
Ag
+
将
Cl
–
全部沉淀，由此可知溶液
n
中
含
Ag
< br>元素的微粒总物质的量不小于
n(Cl
–
)
加
NaOH
溶液调
节
pH
至
9~10
【解析】
【分析】
I
、（
1
）利用平衡移动的知识答题即可；
II
、（
2
）生成沉淀
m
时，溶液
m
的
pH
为
5
，观察图像，可以得知
HSO
3
-
的物质的量分数
占
100%
；
（
3
）①溶液中
Ag
+
的浓
度很小，而
Ag
2
SO
4
的溶解度较大，故不会形成
Ag
2
SO
4
沉淀；
< br>
②依据
Ag
2
SO
3
的还原性答题；
③
e
中无沉淀生成，说明清液中没有
Cl
-
，则溶液
n<
/p>
中加入稀硝酸使
[Ag(SO
3
)
2
]
3
–
全部转化为
Ag
+
，
Ag
+
将
Cl
–
全部沉淀，由此可分析出溶液
n
中含
Ag
元素的微粒总
物质的量不小于
n(Cl
–
)
；
III
、（
4
）
m
溶液中的溶质
为
NaHSO
3
，浸取剂为
Na
2
SO
3
溶液，需要加入
NaOH
溶液将
< br>NaHSO
3
转化为
Na
2
SO
3
。
【详解】
I
、（
1
）
A
gCl(s)
衡正向移动；
< br>II
、（
2
）生成沉淀
m
时，溶液
m
的
pH
为
5
，观察图像
，可以得知
HSO
3
-
的物质的量分数
占
100%
，
则溶液
m
中含
S
微粒的主要存在形式是
HSO
3
-<
/p>
；
（
3
）①
Ag
2
SO
4
的溶解度远大于
AgCl
或
Ag
2
SO
3
，溶液中
Ag
+
的浓度很小；
②
i
、酸性
KMnO
4
溶液具有强氧化性，
SO
3
2-
具有还原性，则该实验涉及的依据是
Ag
< br>2
SO
3
具
有还原性；
ii
、沉淀中无
Ag
2
SO
3
，则该沉淀不会使酸性
KMnO
4
溶液褪色，故可以观察到
a
试管中酸性
KMnO
4
溶液褪色，
b
、
c
试管中酸性
KMnO
4
溶液依然呈紫色；
<
/p>
③
e
中无沉淀生成，说明清液中没有
Cl
-
，则溶液
n
中加入稀硝酸使
[Ag(SO
3
)
2
]
3
–
全部转化为
Ag
+
，
Ag
+
将
Cl
–
全部沉淀，由此可分析出溶液
n
中含
Ag
元素的微粒
总物质的量不小于
n(Cl
–
)
；
III
、
（
4
）
m
溶液中的溶质为
NaHSO
3
，浸取剂为
Na
2
SO
3
溶液，根据曲线图可知，加入
NaOH
溶液调整
pH
到
9-1
0
即可。
?
4
?
1
Ag
+
(aq)+ Cl
-
(aq)
，
Ag
+
与
SO
3
2-
结合生成<
/p>
[Ag(SO
3
)
2
]
3-
，
促进
AgCl
的溶解平
2
．
实验室用图所示装置制备
KClO
溶液，并通过
KClO
溶液
与
Fe(NO
3
)
3
溶液的反应制备高
效水处理剂
K
2
FeO
4
.
已知
K
2
Fe
O
4
具有下列性质
①
< br>可溶于水、微溶于浓
KOH
溶液，
②
在
0
℃
?
5
℃
、强碱性溶液中比较稳定，
③
在
Fe
3
?
和
Fe(OH)
3<
/p>
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
Fe(OH)
3
和
O
2
。
（
1
）装置
A
中
KMnO
4
与盐酸反应生成
MnCl
2
和
Cl
2
，其化学方程
式为
______
，装置
B
的作用是
______
。
（
2
）
Cl<
/p>
2
和
KOH
在较
高温度下反应生成
KClO
3
，试写出
该反应的离子方程式
______
。
（
3
）制备
K
2
FeO
4
时
，
KClO
饱和溶液与
Fe(NO
3
)
3
饱和溶液的
混合方式为：在搅拌下，将
Fe(NO
3
)
3
饱和溶液缓慢滴加到
KClO<
/p>
饱和溶液中。理由是
______
。
2
?
（
4
）已知
pH
?
11
时
Zn(OH)
2
能溶于
NaOH
溶液生成
[Zn(OH)
4
]
.<
/p>
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
1.0mol
?
L
< br>?
1
计算
)
。
开始沉淀的
pH
沉淀完全的
pH
Fe
3
?
Fe
2
?
1.1
3.2
8.8
8.9
5.8
5.9
Zn
2
?
?
1
实验中可选用的试剂：
30%H
2
O
2
、
1.0mol<
/p>
?
L
HNO
3<
/p>
、
1.0mol
?
L
?
1
NaOH.
< br>由某硫酸锌溶
液
(
含
Fe
2
?
、
Fe
3
?
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；
⑥
900
℃
煅烧。
【答案】
2KMnO
4
+16HCl=2KCl+2MnCl
2
+5Cl
2
↑
+8H
2
O
除去
Cl
2
中的
HCl
3Cl
2
?
6
OH
?
?
V
3
?
?
5Cl
?
?
ClO
3
?
3H
2
O
K
2
FeO
4
在
Fe
作用下会分解
< br>
向硫酸锌溶液中
加入适量
30%H
2
O
2
，使其充分反应
滴加
1.
0mol
?
L
?
1
NaOH
，调节溶液
pH
约为
5(
或
3.2
?
pH
?
5.9)
，使
Fe
3
?
沉淀完全
向滤液中滴加
1.0mol
?
L
?
1
NaOH
，调节溶液
pH
约为
10(
或
8.9
?
pH
?
11)
，使
Zn
2
?
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】
?
1
?
KMnO
4
具有强氧化性，将盐酸中氯离子氧化为
Cl
2
，反应还有水生成，所以化学方程
式为：
2KMnO
4
+16HCl=2KCl+2Mn
Cl
2
+5Cl
2
↑
+8H
2
O
，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
+1
6HCl=2KCl+2MnCl
2
+5Cl
< br>2
↑
+8H
2
< br>O
；除去
Cl
2
中的
HCl
；
?
2
?
Cl
2
和
KOH
在较高温度下反应
生成
KClO
3
，反应的离子方程式为
3Cl
2
?
6
OH
?
?
V
V
?
5Cl
?
?
ClO
3
?
3
H
2
O
，故答案为：
< br>3Cl
2
?
6OH
?
?
?
5Cl
?
?
ClO
3
?
3H
2
O
；
?
3
?
由题意可知
K
2
FeO
4
在
Fe
3
?
和
Fe(OH)
3
催化作用下发生分解，则
KClO
饱和溶液与
Fe(NO
3
)
3
饱和溶液的混合方式为：在搅拌下，将
< br>Fe(NO
3
)
3
饱和溶液缓慢滴加到
KClO
饱
< br>和溶液中，故答案为：
K
2
Fe
O
4
在
Fe
3
?
作用下会分解；
< br>?
4
?
根据表中阳离子沉淀的<
/p>
PH
可知，由除去铜的滤液制备
ZnO<
/p>
的实验步骤依次为：①向
滤液中加入
30
%H
2
O
2
，
使其充分反应，目的使
Fe
2
?
转化完全为
Fe
3
?
，②加氢氧化钠溶
液，控制
PH
在
4
左右，使
Fe<
/p>
3
?
沉淀完全，③过滤，④向滤液中滴加
1.0mol
?
L
?
1
NaOH
，
< br>调节溶液
PH
约为
10(
或
8.9
?
pH
?
11)
，使
Zn
2
?
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%
H
2
O
2
，使其充分反应
；②滴
加
1.0
mol
?
L
?
1
NaOH
，调节溶液
pH
约为
5(
或
3.2
?
pH
?
5.
9)
，使
Fe
3
?
沉淀完全；④向
滤液中滴加
1.0
mol
?
L
?
1
NaOH
，调节溶液
pH
约为
10(
或
8.9
?
pH
?
11)
，使
Zn<
/p>
2
?
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。
3
．
碘是人体不可缺乏的元素，为了防止碘缺乏，一般是在食盐中添加一定量的
KIO
3
。但碘
添加量也不能过多，过
多会导致甲亢等。国家标准
GB14880-1994
中规定每
千克食盐中碘
的含量（以碘原子计）应为
20-60mg/kg
。实验研究小组为了检测某加碘盐中碘含量是否合
格，查阅了有
关的资料，发现其检测原理是：
KIO
3
+ KI + H
2
SO
4
?
I
2
+
H
2
O + K
2
SO
4
（方程式未配平）。试根据相关信息回答下列问题：
（
1
）检测
原理中，氧化剂为
_______
，氧化产物为
_______
。请在下面配平该方程式，同时
用单线
桥
标明电子转移的方向和数目：
_______
．．．
____
KIO
3
+
____
<
/p>
KI+
____
H
2
SO
4
—
____
I
2
+
____
H
2
O
+
____
K
2
SO
4
（
2
）取
10g
加碘盐加蒸馏水溶解，然后加入稀硫酸和
KI
溶液（
H
2
SO
4
和
KI
都稍过量），
充分反应后，将反应液转入分液漏斗中，再加入一定量的
CCl
4
，振荡，静置，此时观察到
的现象是
____________________________
____________________
。然后分液，即得到
I
2
的
CCl
4
溶液。
（
3
）查阅资料，
CCl
4
的沸点为
78
℃，
I
2
的升华温度约为
120~130
℃。实验小组拟采用下图
所示实验装置将
CCl
4
和
I
2
的混合溶液分离。该分离方法的名称是
___________
，冷凝管的进
水口是
_______
（填“
a
”或“
b<
/p>
”）。
（<
/p>
4
）上述实验结束，用电子天平称量出圆底烧瓶中
I
2
的质量为
1.5 mg<
/p>
，由此计算出该加碘
盐中碘的含量为
__
________mg/kg
，该加碘盐
_______
（填“合格”或“不合格”）。
（
5
）
KIO
3
虽稳定性较好，但在高温下也可分解为
KI
等物
质，所以在使用加碘盐时最佳的
添加时间是菜肴快出锅时。请书写出
KIO
3
在锅中长时间高温爆炒时可能发生的分解反应的<
/p>
化学方程式
________________________
____________________________
。
【答案】
KIO
3
I
2
层，下层呈紫红色
蒸馏
a 25
合格
2KIO
3
高温
2KI+3O
2
?
【解析】
【详解】
(1)
、该反应中化合价的变化为：
KIO
3
-
→I
2
，
I
元素由
+5
价
→0
价，一个
KIO
3
得
5
个电子；
KI-
→I
2
，
I
元素由
-1
价
→0<
/p>
价，一个
KI
失一个电子，所以得失电子
的最小公倍数为
5
，
KIO
3
的
计量数为
1
，
KI
的计量数为
5
，其它元素根据原子守恒配平，故答案为：
KIO
3
；
I
2
< br>
；
溶液分为两
；
(2)
、碘易溶于有机溶剂，在四氯化碳在的溶解度远大于在水中，加入四氯化碳萃取
水中的
碘，四氯化碳与水不互溶，溶液分成两层，四氯化碳的密度比水，有机层在下层，
碘溶于
四氯化碳呈紫红色，上层几乎无色，
故答案为：溶液分成两层，上层无色，下层呈紫红色；
(3)
、利用沸点分离的方式叫蒸馏，冷凝水的方向是下进上出，故答
案为：蒸馏；
a
；
< br>(4)
、由方程式可知：
I
2<
/p>
的的来源属于
KIO
3
< br>的占
1
，所以圆底烧瓶中
I
2
的质量为
1.5 mg
< br>，则
6
0.25
mg
?
25
mg
/
kg
，在国家标准
食盐中的碘原子质量为
0.25mg
，所以碘的含量为
?
3
10
g
?
10
g
内，故答案为：
25<
/p>
；合格；
(5)
、由题意：碘元素化合价降低，则必有宁一种元素化合价升高，故
O
< br>元素化合价升高。
根据得失电子守恒可知：碘酸钾受热
分解的方程式为
2KIO
3
2KIO<
/p>
3
Δ
2KI+3O
2
↑
，故答案为
Δ
< br>2KI+3O
2
↑
；
【点睛】
实验最终得
到的
I
2
来自于
KIO
3
和
KI
两部分，所以食盐中的碘含量时，应减去
KI
中的含
量。
4
．
现有一份含有
FeCl
3
和
FeCl
2
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
Ag
NO
3
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
Cl
2
；
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：
（
< br>1
）溶解过程中所用到的玻璃仪器有
_________
__________
。
（
2
实验室保存
FeCl
2
溶液时通常会向其中加入少量试剂
____________
_
和
_____________
。<
/p>
（
3
）实验<
/p>
2
通入足量
Cl
2
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
FeCl
3
溶液，并
将溶液蒸干时，通常不能得到
FeCl
3
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
）
FeCl<
/p>
3
溶液可以用于止血，主要是因为
FeC
l
3
溶液能使血液聚沉，这涉及胶体的特性。
< br>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，
CuSO
4
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
< br>
E
．在蛋白质溶液中加入稀
的
CuSO
4
溶液，可使蛋白质盐析<
/p>
（
7
）通过实
验所得数据，计算固体样品中
FeCl
3
和
FeCl
2
的物质的量之比为
_________
。
< br>【答案】（
1
）烧杯、玻璃棒
（
2
）稀盐酸
铁粉
（
3<
/p>
）将
Fe
2+
全
部转化为
Fe
3+
2Fe
2+
+Cl
2
=2Fe
3+
+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
AgNO
3
溶
液，如未出现白色沉淀说明已洗净
（
5
）
FeCl
3
在水中存在如下平衡
FeCl
3
+3H
2
O
（
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
）
FeCl
2
易被空
气中的氧气氧化成
FeCl
3
，向溶液
中加入少量铁粉，使
FeCl
3
重新转
化为
FeCl
2
；为了防止
FeCl
2
溶液水解，常加
入盐酸，抑制其水解，防止其变质；（
3
）
< br>Cl
2
将
FeCl
2
氧化生成
FeCl
3
：
Cl
2
+2Fe
Cl
2
=2FeCl
3
，
－
实质为
2Fe
2+
+ Cl
2
=
2Fe
3+
+ 2Cl
；（
4
）解答此问时，首先要明确沉淀吸附了什么杂质，由于
< br>Fe
（
OH
）
< br>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
FeCl
3
固体
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
+
、
C
l
-
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
FeCl
3
易水解，且
HCl
易挥发，加热
促进了
FeCl
3
水解及
HCl
的挥发，所以不
能得到
FeCl
3
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
< br>胶体可以产生丁达
尔效应，
CuSO
4
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
< br>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<
/p>
、
CuSO
4
属
于重金属盐，能使蛋白质变性，而非盐析，
E
不正确；
（
7
）先由
为
m
17.22
mol = 0.12mol
，实验
②
所得
Fe
2
O
3
的
n
计算实验
①
所得
AgCl
的
n
为
M
143.5
4
mol = 0.025mol
，设
FeCl
3
和
FeCl
2
的物质的量分别为
x
mol
、
y mol
，依据
Cl
、
Fe
守恒
160
3x mol+2y
mol=
，
x mol+y
mol=
，解得
x =
0.02
，
y = 0.03
，则固体
样
品中
FeCl
3
和
FeCl
2
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。
5
．
NOx
、
SO<
/p>
2
的处理转化对环境保护有着重要意义。
（
1
）利用反应
2NO(g)
＋
2CO(g) = N
2
(g)
＋
2CO
< br>2
(g)
，可实现汽车尾气的无害化处理。一定条
件下进行该反应，测得
CO
的平衡转化率与温
度、起始投料比
m[m=
所示。
n(NO)
]
的关系如图
< br>1
n(CO)
①该反应的
Δ
H ____0(
填“
>
”“
<
”或“＝”
)
。
<
/p>
②下列说法正确的是
________(
填字母
)
。
A
．当体系中
CO
2
< br>和
CO
物质的量浓度之比保持不变时，反应达到平衡状态
B
．投料比：
m
1
＞
m
2
＞
m
3
C
．当投料比
m
＝
2
时，
NO
转
化率是
CO
转化率的
2
倍
D
．汽车排气管中的催化
剂可提高
NO
的平衡转化率
③随着温度的升高，不同投料比下
CO
的平衡转
化率趋于相近的原因为
________
。
（
2
）若反应
< br>2NO(g)
＋
2CO(g) = N
< br>2
(g)
＋
2CO
2
(g)
的正、逆反应速率可表示为：
v
正
=k
正
·
c
2
(NO)
·
c
2
(CO)
；
v
逆
=k
逆
·
c
(N
2
)
·
c
2
(CO
2
), k
正
、
k
逆
分别为正、逆反应速率常数，
仅
与温
度有关。一定温度下，在体积为
1L
的容器中加入
2molNO
和
2mo
lCO
发生上述反应，测得
CO
和
CO
2
物质的量浓度随时间的变化如图
2
所示，则
a
点时
v
正
∶
v
逆
＝
________
。
（
3
）工业生产排放的烟气中同时存在
SO
2
、
NO
x
和
CO
，利用它们的相互作用可将
SO
2
、
NO
x
还原
成无害物质，一定条件下得到以下实验结果。图
3
为
298K
各气体分压
(
气
体的物
质的量分数与总压的乘积
)
与<
/p>
CO
物质的量分数的关系，图
4
为
CO
物质的量分数为
2.0%
时，各气体分压与温度的关系。
下列说法不正确的是
_______
_(
填字母
)
。
A
．不同温度下脱硝的产物为
N<
/p>
2
，脱硫的产物可能有多种
B
．温度越高脱硫脱硝的效果越好
<
/p>
C
．
NOx
比<
/p>
SO
2
更易被
C
O
还原
D
．体系中可能发生反应：
2COS
= S
2
＋
2CO
；
4CO
2
＋
S
2
= 4CO
＋
2SO
2
（
4
）
NH
3
催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化后的
V
2
O
5
作催化
剂，
NH
3
将
NO
还原成
N
2
的一种反应历程如图
5
所示，则总反应方程式为
________
。
（
5
）用间
接电化学法去除烟气中
NO
的原理如图
6
所示，则阴极的电极反应式为
____
。
【答案】＜
AB
温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影
< br>响
160
：
1
B 4NH
3
+4NO+O
2<
/p>
【解析】
【分析】
(1)
①由图象可知，起始投料比
m
一定时，
CO
的平衡转化率随温度的升高而降低；
V
2
O
5
<
/p>
4N
2
+6H
2
O 2SO
3
2-
+4H
+
+2e
-
=S
2
O
4
2-
+2H
2
O
②
A.<
/p>
起始投料比
m
一定时，而反应中
NO
、
CO
的变化量相
同，体系中
CO
2
和
< br>CO
物质的量
浓度之比保持不变，即体系中
CO
2
、
CO
物质的量浓度不变，据此判断；
B.
由图象可知，温度一定时，增大
NO
浓度，
CO
转化率增大；
C
.
根据转化率
α=
变化量与起始量的比
值和反应中
NO
、
CO
的变化量相同分析判断；
D.
催化剂不能改变反应进程，只改变反应速率；
③由图象可知
，不同投料比下
CO
的平衡转化率趋于相近，主要原因是温度的
影响起主导
作用，投料比不同的影响为次要因素；
(2)
反应达到平衡时
v
正
=k
正
?c
2
（
NO
）
c
2
（
CO
）<
/p>
=v
逆
=k
逆<
/p>
?c
（
N
2
）
c
2
（
CO
2
），则平衡常数
K=
K
正
，结合反应三段式计算平衡
常数
K
和
a
点
时各物质的浓度，代入
v
正
、
v
逆
计算
v
正
：
v
K
逆
逆
；
(3)A
．由图可知，
NO
x
还原成无害物质为氮气，脱硫的产物可能有多种，与温度有关；
<
/p>
B
．温度高于
1000
< br>℃
时二氧化硫的含量增大，说明温度越高不利于脱硫；
C
．根据图
3
，随
CO
物质的量分数增大，还原
NO
x
生成氮气曲线斜率变化比较小，而还原
SO
2
需要
CO
物质的量分数较大时才能将
SO
2
从烟气中分离；
D
．根据图
4
，
COS
分压曲线随
温度升高减小，
S
2
、
CO
分压增大，继续升高温度，
S
2
、
CO
2
分压减小，
CO
分压增大；
(4)
用活化后的
< br>V
2
O
5
作催化剂，
NH
3
将
NO
还原成
N
2
，同时生成水，原子守恒配平书写化学
方程式；
(5)
阴极通入的
SO
3
2-
发生得电子的还原反应生成
< br>S
2
O
4
2-
。
【详解】
(1)
①由图象可知，起始投料比
m
一定时，温度越高，
CO
的平衡转化率越低，即升高温度
平衡逆向移
动，所以正反应放热，即△
H
＜
0
；
②
A
．反应正向进行时
CO
2
增多而
CO
减少，说明未达到平衡时二者比值会变，所以体系
中
CO
2
和
C
O
物质的量浓度之比保持不变，反应达到平衡状态，故
A
正确；
B
．由图象
可知，温度一定时，增大
NO
浓度，
C
O
转化率增大，即起始投料比
m
越大时
，
CO
转化率越大，所以投料比：
m<
/p>
1
＞
m
2
＞
m
3
，故
B
正确；
C
．由反应计量关系可知，反应中
NO
、
CO
的变化量相同，平衡转化率
α=
消耗量
×100%
，
起始
量
所以平衡转化率与起始量成反比，即投料比
m=2
时
CO
转化率是
NO
转化率的
2
倍，故
C
错误；
D
．催化剂不能改变反应进程，只改变反应速率，所以
NO
的平衡
转化率不变，故
D
错
误；
故答案为：
AB
；
③由图象可知，不同投料比下
CO
的平衡转化率趋于相近，随温度逐渐升高，温度的影响
起主导作用，即温
度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影
响；
(2)
平衡时三段式为：
2NO
?
g
?
+
2CO
?
g
?
?
N
2
?
g
?
+
2CO
2
?
g
?
起始
(
mol
g
L
-1
)
2
2
0
0
转化
(
mol
g
L
-1
)
1.6
1.6
0.8
1.6
平衡
(
mol
g
L
-
1
)<
/p>
0.4
0.
4
0
.8
1.6
平衡时正逆反应速率相等即
k
正
?
c
2<
/p>
(NO)
c
2
(
CO)=
k
逆
?
c
(N
2
)
c
2
(CO
2
)
，所以
c
?
N
2
?
c
2
?
CO
2
?<
/p>
1.6
2
?
0.
8
k
正
=
K<
/p>
?
2
=
=80<
/p>
；
2
k
逆
c
?
NO
?
c
?
CO
?
0.4
2
?
0.4
2
a
点时反应三段
式为：
2NO
?
g
?
+
2CO
?
g
?
?
N
2
?
g
?<
/p>
+
2CO
2
?<
/p>
g
?
起始
(
mol
g
L
-1<
/p>
)
2
2
0
0
转化
(
mol
g
L
-1
)
2x
2x
x
2x
平衡
(
mol<
/p>
g
L
-1
)
2
-2x
2-2x
x
2x
a
点时
c(CO)=c(CO
2
)
，则
2-2x=2x
，解得
x=0.5
，所以
a
点时
c(CO)
=c(CO
2
)=c(NO)=1mol/L
< br>，
v
正
k
正
1
2
?
1
2
k
=
?
2
=2
?
正
=2
K
=160
，即
v
正
：
v
逆
=160
：
1<
/p>
；
c(N
2<
/p>
)=0.5mol/L
，所以
v
逆
k
逆
1
?
0.5
k
逆
(3)A
．由图可知，
NO
x
还原成无害物质为氮气，脱硫的产物可能有多种，与温度有关，故
A
正确；
B
．温度高于
1000
℃
时二氧化硫
的含量增大，说明温度越高不利于脱硫，故
B
错误；
C
．根据图
3
，随
CO
物质的量分数增大，还原
NO
x
生成氮气曲线斜率变化比较小，而还原
SO
2
需要
CO
物质的量分数较大时才能将
SO
2
从烟气中分离，说明
CO
更易与
NO
x
反应，则
NO
x
比
SO
2
更易被
CO
还原，故
C<
/p>
正确；
D
．根
据图
4
，
COS
分压曲线随温度升高减小，
S
2
、<
/p>
CO
分压增大，继续升高温度，
S
2
、
CO
2
分压减小，
CO
分压增大，说明体系中可能发生
反应：
2COS
?
S
< br>2
+2CO
；
4CO
2
+S
2
?
4CO+2SO
2
，
故<
/p>
D
正确；
故答
案为：
B
；
(4)
活化后的
V
2
< br>O
5
作催化剂，
NH
3
将
NO
还原成
N
2
，还生成水，反应为
4NH
3
+4NO+O
2
V
2
O
5
<
/p>
4N
2
+6H
2
O
；
(5)
阴极上亚硫酸根离子得到电子，阴极的电极反应式为
2SO
3
2-
+4H
+<
/p>
+2e
-
=S
2
O
4
2-
+2
H
2
O
。
6
．
氯化亚
铜在有机合成工业中常作催化剂。以下是从含
Cu
2+
、
Fe
3+
的电镀废水
中制备氯化
亚铜的工艺流程图。
<
/p>
如图是滤液中
Cu
2+
< br>、
Fe
3+
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<
/p>
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)
< br>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
BaCl
2
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：<
/p>
_____________
。
【答案】
Fe(OH)
3
、
Cu(OH)
2
3.5
还原
2CuSO
4
+ Fe +2KCl = 2CuCl↓+2K
2
SO
4
+F
eSO
4
蒸发、冷
却结晶、过滤
(
洗涤
)<
/p>
、干燥
K
2
Fe(SO
4
)
2
?6H
2
O
【解析】
【分析】
由流程图可知，向电镀废水
中加碱，
Cu
2+
、
< br>Fe
3+
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
< br>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，
< br>滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到
K
2
Fe(SO
4
)
2
?6H
2
O
晶体。
【详解】
（
1
）由流程图可知，向电镀废水中加碱，
Cu
2+
、
Fe
3+
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)
< br>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
2CuSO
4
+Fe+2KCl=2CuCl
↓
+FeSO
4
+K
2
SO
4
，故答案为：
2CuSO
4
+Fe+2KCl=2CuCl
< br>↓
+FeSO
4
+K
2
SO
4
；
（
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
< br>)
、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
2.33g
硫酸钡沉淀质量为
2.33g
可知硫酸根的物质的量为
233g/
mol
×
2=0.02mol
，由加入足量
< br>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
160g/
mol
×
2
×
2=0
.01mol
，
则钾离子的物质的量为
（
3.26-
0.02
?
96-0.
01
?
56
）
g
39g/
mo
l
0.4g
=0.02mol
，
n
(
K
+
)
：
n
(
Fe
2+
)
：
n
(
SO
4
< br>2
—
)
；
n
(
H
2
O
)
=0.02mol
：
0.01mol
：
0.02mol
：
0.06mol=2:1:2:6
，晶体的化学式为
K
2
Fe(SO
4
)
2
?6H
2
O
，
故答案为：
K
2
Fe(SO
4
< br>)
2
?6H
2
< br>O
。
7
．
三氟化氮（
NF
3
）是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反
应，其反应的产物有：
HF
、
NO
和
HNO
3
，请根据要求回答下列问题：
(1)
反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为
____
___________
。
(2)<
/p>
写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：
___
_
。若反应中生成
0.2 mol
H
NO
3
，转移的电子数目为
_____
_________________
个。
< br>(3)NF
3
是一种无色、无臭的气体，但一旦
NF
3
在空气中泄漏，还是易于发现。你判断该
气
体泄漏时的现象是
___________________
____________
。
(4)
一旦
NF
3
泄
漏，可以用
NaOH
溶液喷淋的方法减少污染，其产物除
NaNO
2
、
NaF
、
H
2
O
外，还肯定有
______________
（填化学式）。
【答案】
2
∶
1
同时闻到刺激性气味
NaNO
3
【解析】
【分析】
由题给信息可知，三氟化氮
(NF
3
)
在
潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的
产物有
H
F
、
NO
和
H
NO
3
，反应中氮元素的化合价从
+3
价分别降为
+2
价，升为
+5
价，由升
降法配平可得化学方程式为
3NF
3
+5H
2
O=9HF+2NO+HNO
3
。
【详解】
(1)
由题给信息可知，反应中三氟化氮中氮元素的化合价即升高被氧化，又降低被还原，由
化合价升降可知被氧化与被还原的氮元素的物质的量之比为
1
：
2
，故答案为：
1:
2
；
（
2<
/p>
）由题给信息可知，三氟化氮
(NF
3<
/p>
)
在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其
反应的产物有
HF
、
NO<
/p>
和
HNO
3
，反
应中氮元素的化合价从
+3
价分别降为
+2
价，升为
+5
价，由升降法配平可
得化学方程式为
3NF
3
+5H
2
O=9HF+2NO+HNO
3
，反应中生成
1mol
硝酸
转移
2mol
电子，电子转移的方向和数目可表示为
中生成
0.2 mol HNO
3
，则转移的电子数目为
0.4N
A
< br>个，故答案为：
，则反应
0.4N
A
泄漏时会看到白雾和红棕色气体，
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