发布时间 : 星期日 文章2020-2021高考化学专题复习氧化还原反应的综合题附详细答案更新完毕开始阅读86ccf011b107e87101f69e3143323968001cf413
催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H+更多，导致加入Ag后的pH比未加时大，故答案为：加入Ag催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H更多，故加入Ag后的pH比未加时大。
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8．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 +2KCl = 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）g18g/mol=0.06mol，由加入足量BaCl2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）g39g/mol0.4g=0.02mol，n(K+)：n(Fe2+)：n(SO42—)；
n(H2O)=0.02mol：0.01mol：0.02mol：0.06mol=2:1:2:6，晶体的化学式为K2Fe(SO4)2?6H2O，故答案为：K2Fe(SO4)2?6H2O。
9．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)（g）
2NH3(g) △H=-2 (b-a) kJ·mol-1，故答案为： N2（g）+3H2
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-)；
10．对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染、改善水质的主要措施之一。
（1）硫酸厂的酸性废水中砷(As)元素(主要以 H3AsO3 形式存在)含量极高，为控制砷的排放， 某工厂采用化学沉淀法处理含砷废水。请回答以下问题：
①已知砷是氮的同族元素，比氮原子多 2 个电子层，砷在元素周期表的位置为_____。 ②工业上采用硫化法(通常用硫化钠)去除废水中的砷，生成物为难溶性的三硫化二砷，该反 应的离子方程式为_____。
（2）电镀厂的废水中含有的 CN-有剧毒，需要处理加以排放。处理含 CN-废水的方法之一是在 微生物的作用下，CN-被氧气氧化成 HCO3- ，同时生成 NH3，该反应的离子方程式为_____。
(3)电渗析法处理厨房垃极发酵液，同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子， A―表示乳酸根离子)： ①阳极的电极反应式为_____
②电解过程中，采取一定的措施可控制阳极室的 pH 约为 6～8，此时进入浓缩室的 OH－可L－1 乳酸溶液通电一段时间后， 浓度上升为 145 g/L(溶液体积变化忽略不 计。400 mL 10 g·
忽略不计)，阴极上产生的 H2 在标准状况下的体积约为_____L (已知：乳酸的摩尔质量为 90 g/mol)。
【答案】第四周期ⅤA族 2H3AsO3+3S2-+6H+=As2S3↓+6H2O 4H2O+2CN-+O2=2HCO3-+2NH3 4OH--4e-═2H2O+O2↑或2H2O-4e-═O2↑+4H+ 6.72 【解析】 【分析】
（1）①由砷是氮的同族元素，比氮原子多2个电子层可知，砷原子最外层有5个电子，4个电子层；
②根据题给信息可知，酸性条件下，硫化钠与和废水中的砷酸反应，生成难溶性的三硫化二砷和水；
（2）由题意可知，在微生物的作用下，CN-被氧气氧化成HCO3-，同时生成NH3，反应中碳元素化合价升高被氧化，氮元素化合价没有变化；
（3）①水电离出的氢氧根离子在阳极上失电子发生氧化反应生成氧气，破坏水的电离平衡，使溶液呈酸性；
②由电极反应式和生成HA的化学方程式可得：2HA—2 H+—H2，由此计算可得。 【详解】
（1）①由砷是氮的同族元素，比氮原子多2个电子层可知，砷原子最外层有5个电子，4