高三化學(xué)（第01期）好題速遞分項(xiàng)解析匯編 專題16 化學(xué)基本理論一（氧化還原、電化學(xué)）（含解析）

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專題16 化學(xué)基本理論一（氧化還原、電化學(xué)） 1．【2016屆北京朝陽(yáng)一模】（14 分）含硫化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用廣泛，科學(xué)使用對(duì)人體健康及環(huán)境保持意義重大。 （1） 紅酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化。這應(yīng)用了SO2 的　　　性。 （2） 某水體中硫元素主要以S2O32－形式存在。在酸性條件下，該離子會(huì)導(dǎo)致水體中亞硫酸的濃度增大，原因是　　　。 （3） 實(shí)驗(yàn)室采用滴定法測(cè)定某水樣中亞硫酸鹽含量： ①滴定時(shí)，KIO3 和KI 作用析出I2 ，完成并配平下列離子方程式： ②反應(yīng)①所得I2 的作用是　　　。 ③滴定終點(diǎn)時(shí)，100mL的水樣共消耗xmL標(biāo)準(zhǔn)溶液。若消耗1mL標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于SO32－的質(zhì)量1g ，則該水樣中SO32－的含量為　　　mg / L 。 （4） 微生物燃燒電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如下圖所示： ① HS－在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42-的反應(yīng)式是　　　。 ②若維持該微生物電池中兩種細(xì)菌的存在，則電池可以持續(xù)供電，原因是　　　。 【答案】（1）還原性；（2）在酸性條件下，溶液中的H+與S2O32-發(fā)生反應(yīng)：H++S2O32-=SO2+S↓+H2O，SO2溶于水，發(fā)生反應(yīng)SO2+H2OH2SO3，使水體中亞硫酸濃度增大； （3）①IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O ；②氧化SO32-、S2O32-；可以與淀粉有明顯顯色現(xiàn)象，有利于觀察滴定終點(diǎn)。③104 x（4）①HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+ +； （5）HS-、SO42-離子濃度不會(huì)發(fā)生變化，只要有兩種細(xì)菌存在，就會(huì)循環(huán)把有機(jī)物氧化成CO2放出電子。 【解析】 考點(diǎn)：考查含硫化合物的性質(zhì)及應(yīng)用的知識(shí)。 2．【2016屆遼寧省部分重點(diǎn)高中協(xié)作校模擬】（14分）錳及化合物可用于電池、制作坦克的鋼甲等材料。 （1）Mn的最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為，該氧化物屬于（填“酸性”或“堿性”）氧化物。 （2）工業(yè)上常用電解錳酸鉀（K2MnO4）溶液的方法制備KMnO4，陰極上的產(chǎn)物為_(kāi)__，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__。 （3）以NaBH4和H2O2為原料的燃料電池可用于空軍通信衛(wèi)星電源，該電池的負(fù)極材料為石墨，正極材料為MnO2，電解質(zhì)溶液顯堿性。MnO2的作用有兩個(gè)，分別是作正極材料和，負(fù)極上的BH4-被氧化為BO2-，該電極的電極反應(yīng)式為。 （4）實(shí)驗(yàn)室可用軟錳礦（主要成分為MnO2）制備KMnO4，其原理如下：高溫下，熔融的軟錳礦與過(guò)量固體KOH反應(yīng)在不斷通入空氣的情況下會(huì)反應(yīng)生成K2MnO4（錳酸鉀）；用水溶解，濾去殘?jiān)凰峄癁V液，K2MnO4轉(zhuǎn)化為MnO2和KMnO4；再濾去沉淀MnO2，濃縮濾液，得到深紫色的針狀KMnO4晶體。 ①用軟錳礦制備K2MnO4的化學(xué)方程式是。 ②若用5g軟錳礦（MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%）進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，則KMnO4的理論產(chǎn)量為 g（精確到0.01，不考慮K2MnO4沉淀的循環(huán)利用） 【答案】（1）Mn2O7(1分)；酸性（1分）（2）H2（2分）；MnO42-—e-= MnO4-（2分） （3）作催化劑（2分）；BH4-+8OH—+8e-=BO2-+6H2O（2分） （4）①2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O（2分）； ②4.24（2分）。 【解析】 考點(diǎn)：考查關(guān)于錳元素的原子結(jié)構(gòu)、有關(guān)氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)。 3．【2016屆南通三調(diào)】(12分)電解法處理含氮氧化物廢氣，可回收硝酸，具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)驗(yàn)室模擬電解法吸收NOx的裝置如右圖所示(圖中電極均為石墨電極)。 （1） 若用NO2氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)。 ① 寫出電解時(shí)NO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：________。 ② 若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L NO2被吸收，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜(只允許陽(yáng)離子通過(guò))的H＋為_(kāi)_______mol。 （2） 某小組在右室裝有10 L 0.2 molL－1硝酸，用含NO和NO2(不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4)的廢氣進(jìn)行模擬電解法吸收實(shí)驗(yàn)。 ① 實(shí)驗(yàn)前，配制10 L 0.2 molL－1硝酸溶液需量取________mL密度為1.4 gmL－1、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸。 ② 電解過(guò)程中，有部分NO轉(zhuǎn)化為HNO2。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，測(cè)得右室溶液中含3 mol HNO3、0.1 mol HNO2，同時(shí)左室收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下28 LH2。計(jì)算原氣體中NO和NO2的體積比(假設(shè)尾氣不含氮氧化物，寫出計(jì)算過(guò)程)。 【答案】（1） ①NO2－e－＋H2O===NO＋2H＋②0.1（2） ①142.9 ②根據(jù)原子守恒：n(NO)＋n(NO2)＝3 mol－0.2 molL－110 L＋0.1 mol＝1.1 mol 根據(jù)電子守恒：0．1 mol1＋n(NO)－0.1 mol]3＋n(NO2)12 解得：n(NO)＝0.8 mol　n(NO2)＝0.3 mol V(NO)∶V(NO2)＝n(NO)∶n(NO2)＝0.8 mol∶0.3 mol＝8∶3 (除第（2）②題6分外，其余每空2分，共12分) 【解析】 考點(diǎn)：電解原理 4．【2016屆廈門一模】（15分）磷化氫( PH3)是一種劇毒氣體，是最常用的高效熏蒸殺蟲劑，也是一種電子工業(yè)原料。 （1）在密閉糧倉(cāng)放置的磷化鋁(AlP)片劑，遇水蒸氣放出PH3氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （2）利用反應(yīng)PH3+3HgCl2= P(HgCl)3 +3HCl，可準(zhǔn)確測(cè)定微量的PH3。 ①HgCl2溶液幾乎不導(dǎo)電，說(shuō)明HgCl2屬于____（填“共價(jià)”或“離子”）化合物。 ②通過(guò)測(cè)定溶液____變化，可測(cè)定一定體積空氣中PH3的濃度。 （3）PH3的一種工業(yè)制法涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示： ①亞磷酸屬于____元酸。 ②當(dāng)反應(yīng)I生成的n(NaH2PO2):n(Na2HPO3) =3:1時(shí)，參加反應(yīng)的n(P4)：n(NaOH)= -。 （4）一種用于處理PH3廢氣的吸收劑成分為次氯酸鈣80%、鋸木屑（疏松劑）15%、活性炭2.5%、滑石粉（防結(jié)塊）2.5%。 ①次氯酸鈣將PH3氧化為H3PO4的化學(xué)方程式為_(kāi)___。 ②空氣中的水蒸氣可加快PH3的氧化過(guò)程，其原因可能是____。 （5）從（4）中的吸收殘留物中回收磷酸氫鈣(CaHPO4)的方法如下： ①試劑x為 （填化學(xué)式）。 ②已知25℃時(shí)，H3PO4的Kal=7.510-3、Ka2=6.310-8、Ka3 =4.410-13。加入Y時(shí)，應(yīng)控制懸濁液pH 7（填“>”、“=”或“<”），通過(guò)計(jì)算說(shuō)明理由 。 【答案】（1）AlP+3H2O====Al（OH）3+PH3。 （2）①共價(jià)；②溶液pH或電導(dǎo)率。 （3）①二；② 3:10。 （4）①PH3+2Ca（ClO）2===H3PO4+2CaCl2。②次氯酸鈣與水蒸氣接觸，水解得到氧化性更強(qiáng)的次氯酸。 （5）①＞； ②HPO42-的電離常數(shù)：Ka(HPO42-)=4.410-13，HPO42-的水解常數(shù)Kh(HPO42-)=Kw/Ka2=110-14/6.310-8＞Ka(HPO42-)，HPO42-的水解程度大于其電離程度，溶液呈堿性，應(yīng)控制懸濁液pH＞7。 【解析】 考點(diǎn)：考查磷元素單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)，化學(xué)方程式的書寫和平衡計(jì)算。 5．【2016屆江西省八所重點(diǎn)盟校模擬】(14分)工業(yè)上以軟錳礦（主要成分MnO2）為原料，通過(guò)液相法生產(chǎn)KMnO4。即在堿性條件下用氧氣氧化MnO2得到K2MnO4，分離后得到的K2MnO4，再用惰性材料為電極電解K2MnO4溶液得到KMnO4，其生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)略如下： （1）反應(yīng)器中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （2）生產(chǎn)過(guò)程中最好使用含MnO280%以上的富礦，因?yàn)镸nO2含量最低的貧礦中Al、Si的氧化物含量較高，會(huì)導(dǎo)致KOH消耗量 (填“偏高”或“偏低”)。 （3）電解槽中總的離子反應(yīng)方程式為 。 （4）在傳統(tǒng)工藝中得到K2MnO4后，向其中通入適量CO2反應(yīng)生成黑色固體、KMnO4等，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。 上述反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為 。與該傳統(tǒng)工藝相比，電解法的優(yōu)勢(shì)是。 （5）用高錳酸鉀測(cè)定草酸結(jié)晶水合物的純度：稱草酸晶體樣品0.500g溶于水配制成100ml溶液，取出20.00ml用0.0200molL－1的酸性KMnO4溶液滴定（雜質(zhì)不反應(yīng)），至溶液呈淺粉紅色且半分鐘內(nèi)不褪去，消耗KMnO4溶液14.80 mL，則該草酸晶體的純度為_(kāi)_________。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)（已知該草酸結(jié)晶水合物H2C2O42H2O的相對(duì)分子質(zhì)量為126） 【答案】（1）4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O （2分） （2）偏高（2分） （3）2MnO42-+2H2O2MnO4-+2OH—+H2↑（2分）. （4）3 K2MnO4+ 2 CO2 == 2 KMnO4+ MnO2+ 2 K2CO3 （2分） 1：2（2分） 產(chǎn)率更高、KOH循環(huán)利用（2分） （5）93.2%（2分） 【解析】 考點(diǎn)：考查化學(xué)工藝流程分析，氧化還原反應(yīng)方程式的書寫和計(jì)算。 6．【2016屆蘇州一?！?12分)KMnO4是一種用途廣泛的氧化劑，可由軟錳礦(主要成分為MnO2)通過(guò)下列方法制備：①軟錳礦與過(guò)量KOH、KClO3固體熔融生成K2MnO4；②溶解、過(guò)濾后將濾液酸化，使K2MnO4完全轉(zhuǎn)化為MnO2和KMnO4；③濾去MnO2，將濾液濃縮、結(jié)晶得到深紫色的KMnO4產(chǎn)品。 （1）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑，其消毒機(jī)理與下列物質(zhì)相似的是_________(填序號(hào)) A．75%酒精 B．雙氧水 C．苯酚 D．84消毒液(NaClO溶液) （2）溶液酸化時(shí)，K2MnO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2和KMnO4的離子方程式是_________________； （3）測(cè)定KMnO4產(chǎn)品的純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定。 ①配制250mL0.1mol?L-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液，需準(zhǔn)確稱取Na2S2O3固體的質(zhì)量為_(kāi)__________g； ②取上述制得的KMnO4產(chǎn)品0.6000g，酸化后用0.1mol?L-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)消耗Na2S2O3溶液20.00ML。計(jì)算該KMnO4產(chǎn)品的純度(請(qǐng)給出計(jì)算過(guò)程)。 (有關(guān)離子方程式為：MnO4-+S2O32-+H+---SO42-+Mn2++H2O 未配平) 【答案】（1）BD （2） 3MnO42-+4H+═MnO2↓+2MnO4-+2H2O （3）①3.950 ②84.27% 【解析】 試題分析：（1）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑，是利用其有強(qiáng)氧化性，酒精和苯酚沒(méi)有強(qiáng)氧化性，雙氧水和NaClO有強(qiáng)氧化性，故BD符合題意；（2）由濾液酸化后，K2MnO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2和KMnO4，則反應(yīng)為3MnO42-+4H+═MnO2↓+2MnO4-+2H2O；（3）①n=cV=0.100mol?L-10.25L=0.025mol，m=nM=0.025mol158g/mol=3.95g；②由反應(yīng)方程式：8MnO4-+5S2O32-+14H+=10SO42-+8Mn2++7H2O，設(shè)樣品中KMnO4物質(zhì)的量為nmol， 可知 8KMnO4～5S2O32- n0.100 mol?L-120.00 mL10-3 L 所以n(KMnO4)=0.100 mol?L-120.0 mL10-3 L=3.210-3mol 所以m(KMnO4)=nM=3210-3mol158g/mol=0.5056g KMnO4產(chǎn)品的純度為：100%=84.27%。 考點(diǎn)：考查化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫及有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，明確反應(yīng)物與生成物及物質(zhì)之間的關(guān)系是解答的關(guān)鍵。 7．【2016屆蘇州一?！?14分)常溫下鈦的化學(xué)活性很小，在較高溫度下可與多種物質(zhì)反應(yīng)。 （1）工業(yè)上由金紅色(含TiO2大于96%)為原料生產(chǎn)鈦的流程如下： ② 沸騰氯化爐中發(fā)生的主要反應(yīng)為_(kāi)____________________； ②已知：Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)△H=akJ?mol-1；2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s)△H=bkJ?mol-1；Na(s)=Na(l)△H=ckJ?mol-1；則：TiCl4(l)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)△H=_________kJ?mol-1． ③TiCl4遇水強(qiáng)烈水解，寫出其水解的化學(xué)方程式____________________________； （2）TiO2直接電解法生產(chǎn)鈦是一種較先進(jìn)的方法，電解質(zhì)為熔融的氯化鈣，原理如圖所示，二氧化 鈦電極連接電源_____極，該極電極反應(yīng)為_(kāi)____________________；但此法會(huì)產(chǎn)生有毒氣體，為減少對(duì)環(huán)境的污染，在電池中加入固體氧離子隔膜(氧離子能順利通過(guò))，將兩極產(chǎn)物隔開(kāi)，再將石墨改為金屬陶瓷電極，并通入一種無(wú)毒的還原性氣體，該氣體是____________； （3）海綿鈦可用碘提純，原理為：Ti(s)+2I2(g)TiI4(g)，下列說(shuō)法正確的是________； A．該反應(yīng)正反應(yīng)的△H＞0 B．在不同溫度區(qū)域，TiI4的量保持不變 C．在提純過(guò)程中，I2的作用是將粗鈦從低溫區(qū)轉(zhuǎn)移到高溫區(qū) D．在提純過(guò)程中，I2可循環(huán)利用 【答案】（1）①TiO2+2C+2Cl2=TiCl4+2CO ②2b-4c-a ③TiCl4+4H2O=Ti(OH)4↓+4HCl↑（2）負(fù) TiO2+4e-=Ti+2O2- H2 （3）CD 【解析】 考點(diǎn)：考查金屬的冶煉、電極反應(yīng)式的書寫、熱化學(xué)反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)。 8．(12分) 【2016屆江蘇蘇北四市一模】工業(yè)上處理含鉻(主要成分是HCrO4-)污水并制備磁性鐵鉻氧體工藝流程如圖： （1）還原過(guò)程中HCrO4-轉(zhuǎn)化為Cr3+的離子方程式為_(kāi)____________。 （2）當(dāng)沉淀池中c(Fe2+)：c(Fe3+)=2：1時(shí)，能生成鐵鉻氧體，通入壓縮空氣是形成鐵鉻氧體的必要條件之一，通入壓縮空氣的目的是_____________、_____________在加NaOH溶液之前通入的空氣量不宜過(guò)多，若過(guò)多必須向沉淀池中增補(bǔ)的物質(zhì)可能為：_____________(填字母) A．FeSO4 B．Cu C．H2O2 D．Fe （3）已知三價(jià)鉻Cr(Ⅲ)]在水溶液中的存在形態(tài)隨pH的變化如圖，為盡可能除去鉻元素實(shí)現(xiàn)清液達(dá)標(biāo)排放，沉淀池中pH要控制在________；若pH過(guò)高，溶液中殘留鉻量增大，其原因?yàn)開(kāi)____________。 【答案】(12分)（1）HCrO4－ +3Fe2++7H+＝Cr3++3Fe3++4H2O； （2）攪拌，將Fe2+氧化為Fe3+ (或調(diào)節(jié)Fe2+和Fe3+的比例)， AD； （3）6.0 ~ 12；Cr(OH)3轉(zhuǎn)化為可溶性的Cr(OH)4－或?qū)懗煞匠淌剑? 【解析】 考點(diǎn)：考查了物質(zhì)的制備，離子方程式書寫的相關(guān)知識(shí)。 9．【2016屆棗莊一?！侩?N2H4)又稱聯(lián)氨，廣泛用于火箭推進(jìn)劑、化工原料及燃料電池等方面。請(qǐng)回答下列問(wèn)題： （1）肼是火箭的高能燃料，該物質(zhì)燃燒時(shí)生成水蒸氣和氮?dú)猓阎承┗瘜W(xué)鍵能如下： ①N2H4中氮元素的化合價(jià)為_(kāi)_________。 ②氣態(tài)N2H4在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_________。 （2）傳統(tǒng)制備肼的方法，是以NaClO氧化NH3，制得肼的稀溶液，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________。 （3）肼燃料電池原理如圖所示，左邊電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________． （4）鹽酸肼(N2H6Cl2)是一種化工原料，屬于離子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理與NH4 Cl類似，但分步水解。 ①寫出鹽酸肼第一步水解的離子方程式__________。 ②鹽酸肼水溶液中離子濃度的關(guān)系為_(kāi)_________ (填序號(hào))。 A．c(Cl－)>c(N2H5H2O+])> c(H+)>c(OH－) B．c(Cl－)>c(N2H62+)>c(H+)>c(OH－) C．c(N2H62+)+ c(N2H5H2O+]) +c(H+)= c(Cl－)+c(OH－) (5〕常溫下，將0．2 mol/L鹽酸與0．2 mol/L肼的溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積變化〕。若測(cè)定混合液的pH=6，混合液中水電離出的H+與0．1mol/L鹽酸中水電離出的H+濃度之比為_(kāi)_________。 【答案】（1）①-2；②N2H4(g) +O2(g)=N2(g) +2H2O(g) △H=一591 kJ/mol（2）ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O （3）N2H4-4e一+4OH-=N2+4H2O（4）①N2H62++H2O=N2H5H2O]++H+；②B（5）107：1 【解析】 （2）氨氣和次氯酸鈉之間反應(yīng)的方程式為：2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O，故答案為：ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O； 考點(diǎn)：考查了鹽類的水解、離子濃度的大小比較、反應(yīng)熱和焓變相關(guān)知識(shí)。 10.(12分) 【2016屆北京豐臺(tái)一模】氮肥的使用在提高糧食產(chǎn)量的同時(shí)，也導(dǎo)致了土壤、水體污染等環(huán)境問(wèn)題。 （1）長(zhǎng)期過(guò)量使用NH4Cl等銨態(tài)化肥，易導(dǎo)致土壤酸化，請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)解釋原因 。 （2）過(guò)量的NH4+將導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，檢測(cè)水樣中NH4+所需的試劑是 、 。 （3）工業(yè)上處理氨氮廢水的方法如下： 步驟Ⅰ：采用生物硝化法將NH4+轉(zhuǎn)化NO3－ ① 生物硝化法處理廢水，會(huì)導(dǎo)致水體pH逐漸下降，用離子方程式解釋原因 。 ② 微生物保持活性的pH范圍為7～9，最適宜用來(lái)調(diào)節(jié)水體pH的物質(zhì)是 。 A．NaOH B．CaCO3 C．NH3H2O D．CO2 步驟Ⅱ：采用電解法將NO3－轉(zhuǎn)化為N2 ③ 與電源正極相連的一極是 (填 “A”或“B”)。 ④ B極的電極反應(yīng)是 。 ⑤ 除去1L廢水中的62 mg NO3－后， 廢水的pH= 。 【答案】（1）NH4++H2ONH3?H2O+H+；（2）濃NaOH溶液；紅色石蕊試紙； （3）①NH4++2O2=NO3-+2H++H2O；②B；③A；④2NO3-+10e-+6H2O=N2+10OH-；⑤11。 【解析】 考點(diǎn)：考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。 11．【2016屆東北三省四市一?！浚?5分）高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。 I．高鐵酸鉀( K2Fe04)不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如圖1 是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置： （1）該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為 ；若維持電流強(qiáng)度為1A，電 池工作十分鐘，理論消耗Zn g（已知F=96500 C／mol）。 （2）鹽橋中盛有飽和KC1溶液，此鹽橋中氯離子向 移動(dòng)（填“左”或“右”）；若用陽(yáng)離 子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向 移動(dòng)（填“左”或“右”）。 （3）圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有 Ⅱ．工業(yè)上濕法制備K2Fe04的工藝流程如圖3。 （4）完成“氧化”過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式： 其中氧化劑是 （填化學(xué)式）。 （5）加入飽和KOH溶液的目的是 （6）已知25℃時(shí)KspFe(OH)3]=4.0，此溫度下若在實(shí)驗(yàn)室中配制5mol/L l00mL FeCl3 溶液，為使配制過(guò)程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，則至少需要加入 mL 2 mol/L的鹽酸（忽略 加入鹽酸體積）。 【答案】（1）FeO42﹣+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3↓+5OH﹣ ；0.2（2）右；左 （3）使用時(shí)間長(zhǎng)、工作電壓穩(wěn)定。 （4）2FeCl3+10NaOH+3NaClO═2Na2FeO4+9NaCl+5H2O ；NaClO （5）減小高鐵酸鉀的溶解，促進(jìn)高鐵酸鉀晶體析出。（6）2.5 【解析】 試題分析：（1）放電時(shí)高鐵酸鉀為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為FeO42﹣+4H2O+3e﹣=Fe（OH）3↓+5OH﹣；若維持電流強(qiáng)度為1A，電池工作十分鐘，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1106096500=0.0062176mol。理論消耗Zn的質(zhì)量 0.0062176mol265=0.2g（已知F=96500 C／mol）。 考點(diǎn)：本題考查氧化還原反應(yīng)、原電池、沉淀溶解平衡。 12. 【2016屆石家莊二?！浚?5分）我國(guó)產(chǎn)銅主要取自黃銅礦(CuFeS2),隨著礦石品味的降低和環(huán)保要求的提高，濕法煉銅的優(yōu)勢(shì)日益突出。該工藝的核心是黃銅礦的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三種方法。 I．氧化浸出 （1）在硫酸介質(zhì)中用雙氧水將黃銅礦氧化，測(cè)得有SO42-生成。 ①該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___ 。 ②該反應(yīng)在25—50℃下進(jìn)行，實(shí)際生產(chǎn)中雙氧水的消耗量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于理論值，試分析其原因?yàn)? 。． Ⅱ，配位浸出 反應(yīng)原理為： （2）為提高黃銅礦的浸出率，可采取的措施有 ____（至少寫出兩點(diǎn)）。 （3）為穩(wěn)定浸出液的pH，生產(chǎn)中需要向氨水中添加NH4C1，構(gòu)成NH3．H2O-NH4Cl緩沖溶液。某小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該緩沖體系進(jìn)行了研究：25℃時(shí)，向amol．L-l的氨水中緩慢加入等體積0.02 mol.L-l的NH4C1溶液，平衡時(shí)溶液呈中性。則NH3．H2O的電離常數(shù)Kb=_ （用含a的代數(shù)式表示）；滴加NH4C1溶液的過(guò)程中水的電離平衡_ ___（填“正向”、“逆向”或“不”）移動(dòng)。 Ⅲ，生物浸出 在反應(yīng)釜中加入黃銅礦、硫酸鐵、硫酸和微生物，并鼓入空氣，黃銅礦逐漸溶解，反應(yīng)釜中各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。 （4）在微生物的作用下，可以循 環(huán)使用的物質(zhì)有 （填化學(xué)式），微生物參與的離子反應(yīng)方程式為_(kāi)___（任寫一個(gè)）。 （5）假如黃銅礦中的鐵元素最終全部轉(zhuǎn)化為Fe3+，當(dāng)有2 mol SO42-生成時(shí)，理論上消耗O2的物質(zhì)的量為_(kāi)___。 【答案】（1）①2CuFeS2＋17H2O2＋2H＋＝2Cu2＋＋2Fe3＋＋4SO＋18H2O（2分） ②H2O2受熱分解；產(chǎn)物Cu2＋、Fe3＋催化H2O2分解等（2分,答出一點(diǎn)即可。） （2）提高氨水的濃度、提高氧壓（其他合理答案也可給分）（2分） （3） （2分） 正向（1分） （4）Fe2(SO4)3、H2SO4 （或Fe3+、H+ 共2分，各1分） 4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O或 S8＋12O2＋8H2O8SO＋16H＋任寫一個(gè)（2分） （5）4.25 mol（2分） 【解析】 （3）平衡時(shí)溶液呈中性，故H+]=OH-]=10-7 mol/L，，NH4+]=Cl-]=0.02/2=0.01mol/L，NH3．H2O的電離常數(shù)Kb= NH4+] OH-]/NH3．H2O]= ；滴加氯化銨會(huì)水解，促進(jìn)水的電離。 （4）據(jù)圖像可得，三價(jià)鐵被還原成二價(jià)，經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化成三價(jià)，另一條微生物路線生成了氫離子，故兩者可循環(huán)使用；微生物參與的離子反應(yīng)方程式為：4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O或S8＋12O2＋8H2O8SO＋16H＋。 （5）據(jù)①2CuFeS2＋17H2O2＋2H＋＝2Cu2＋＋2Fe3＋＋4SO＋18H2O得生成2mol SO42-時(shí)，消耗8.5mol過(guò)氧化氫，轉(zhuǎn)移17mol電子，消耗17/4mol=4.25mol氧氣。 考點(diǎn)：考查無(wú)機(jī)圖像及相關(guān)計(jì)算