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重难提优5　化学反应原理综合
1 [常州高级中学期末]烟气中常常含有大量SO2、H2S等大气污染物，需经过净化处理后才能排放。
(1) 除去燃煤产生的废气中的SO2的过程如图所示。
①过程Ⅰ是一部分SO2发生催化氧化反应，若参加反应SO2和O2的体积比为4∶3，则反应的化学方程式为___________________________________________。
②过程Ⅱ利用电化学装置吸收另一部分SO2，使得Cu再生，该过程中阳极的电极反应式为______________________________。
(2) 用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S的原理如下：
反应Ⅰ：H2S(g) H2S(aq)
反应Ⅱ：H2S(aq) H＋＋HS－
反应Ⅲ：HS－＋2Fe3+ S↓＋2Fe2+＋H＋
一定条件下测得脱硫率与Fe3+浓度关系如图所示。
①吸收液经除S后可进行再生，较经济的再生方法是____________________。
②当Fe3+的浓度大于10 g/L时，浓度越大，脱硫率越低的原因是___________
______________________________________________________________________。
(3) 我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除，部分反应机理如图所示。
①H2S中S元素的转化过程可描述为__________________________________
______________________________________________________________________。
②从物质转化与资源综合利用角度分析，该过程初步达到的目的为_________
_________________________________。
2 [南通海安期末]碳酸锶(SrCO3)是一种重要的化工产品，广泛应用于彩色显像管、电子陶瓷等行业。工业上以天青石矿(主要成分SrSO4)为原料制备高纯碳酸锶的流程如下：
已知：①室温时，Ksp(SrSO4)＝3.3×10-7，Ksp(SrCO3)＝1.1×10-10。
②Fe3+、Al3+、Ca2+完全形成氢氧化物沉淀的pH分别为3.2、4.7、12，Al(OH)3沉淀开始溶解的pH为7.8。
③Sr(OH)2、Ca(OH)2在不同温度下的溶解度(g/100 g水)如下表所示。
温度/℃ 0 20 40 60 80 90
Ca(OH)2 0.19 0.17 0.14 0.12 0.09 0.08
Sr(OH)2 0.91 1.77 3.95 8.42 20.20 44.50
(1) 浸泡：将天青石矿粉碎，用饱和碳酸钠溶液浸泡并且不断搅拌，过滤得到粗品SrCO3，离子方程式为SrSO4(s)＋CO(aq) SrCO3(s)＋SO(aq)。
①“粉碎”和“搅拌”的目的是______________________________________
______________________________________________________________________。
②室温时，该反应的化学平衡常数K＝________。
(2) 酸溶：用盐酸溶解粗品SrCO3，滤液中含有Fe3+、Al3+、Ca2+、Sr2+等金属阳离子。沉铁沉铝：维持65 ℃左右，向滤液中滴加稀氨水，调节pH为4.7～7.8，充分搅拌，过滤。除钙：取所得滤液，逐滴加入适量NaOH稀溶液，________
_______________________________________，得到SrCl2溶液。
(3) 沉锶：向SrCl2溶液中加入适量碳酸氢铵溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥得到高纯度SrCO3。
①生成SrCO3的离子方程式为________________________________________。
②相同时间内，锶元素转化率随温度变化情况如图所示。在60 ℃时，锶元素转化率较大的原因是____________________________________________________
______________________________________________________________________。
3 [扬州新华中学阶段练习]环境保护、促进社会可持续发展是重要课题。
(1) 氮氧化物(N2O、NO等)的处理和资源化利用具有重要意义。研究证明：I2(g)能提高N2O的分解速率，N2O参与了第Ⅱ步、第Ⅲ步反应。反应历程(Ea为反应活化能)如下：
第Ⅰ步：I2(g)―→2I(g)　Ea1
第Ⅱ步：……Ea2
第Ⅲ步：2IO(g)＋2N2O(g)―→2N2(g)＋2O2(g)＋I2(g)　Ea3
①第Ⅱ步发生反应的方程式为________________________________________
______________________________________________________________________。
②总反应的反应速率取决于第Ⅱ步，则Ea2________Ea3(填“>”“＝”或“<”)。
(2) 一种活性炭载纳米铁粉吸附剂去除废水中NO。
①相同条件下，将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含NO的废水中，反应相同时间，采用活性炭载纳米铁粉去除NO的效率更高，原因是___________
_________________________________________________。
②实验测得反应相同时间，初始pH对NO去除率影响如图所示。pH<4.0时，pH越小，NO去除率越低的原因是____________________________________
______________________________________________________________________。
4 [苏州星海实验中学阶段练习]甲醇是重要的化学工业基础原料和液体燃料。
(1) 用甲醇燃料电池电解AgNO3溶液，如图所示，回答下列问题。
①原电池的总反应为____________________________，甲池中pH的变化为________(填“变大”“变小”或“不变”)。
②反应结束后，向乙池中加入________可使乙池的化学组成恢复。
③当乙池中Fe极的质量增加2.16 g时，甲池中理论上消耗O2________mL(标准状况下)。
(2) 利用铟氧化物催化CO2、H2制取CH3OH的可能机理如图所示，In2O3无催化活性，形成氧空位后具有较强催化活性。
①图中的反应每生成1 mol CH3OH(g)放出49 kJ 的热量(产物均为气态)，其热化学方程式为________________________________________________。
②若原料气中H2比例过低会减弱催化剂活性，原因是____________________
__________________________。
5 MnO2是重要的化工原料，由软锰矿(主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2)制备MnO2的一种工艺流程如图：
软锰矿Mn2+溶出液Mn2+纯化液MnO2
资料：①该工艺条件下MnO2与H2SO4不反应。
②部分金属阳离子沉淀的pH(25 ℃)。
金属阳离子 Fe3+ Al3+ Mn2+ Fe2+
开始沉淀时pH 1.5 3.4 5.8 6.3
完全沉淀时pH 2.8 4.7 7.8 8.3
(1) “溶出”前，软锰矿需要进行研磨的目的是_________________________
_______________。
(2) “溶出”时，Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示。
步骤Ⅱ是从软锰矿石中溶出Mn2+的主要反应，反应的离子方程式是________
_______________________________________________。
(3) “纯化”时，先向溶出液中加入MnO2，将Fe2+氧化；再加入NH3·H2O调节溶液pH，使Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀而除去。调节的适宜pH范围是____________。
(4) “纯化”后，过滤所得的滤渣中含有Al(OH)3和Fe(OH)3，实验室欲以该滤渣为原料制备少量Al2O3，实验操作为取少量滤渣放入烧杯中，_______________
______________________________________________________________________。(须使用的试剂：6 mol/L NaOH溶液、干冰、蒸馏水)
(5) 向4.350 g所得MnO2产品中依次加入 6.700 g Na2C2O4(足量)和足量稀硫酸，加热至充分反应，再用0.020 0 mol/L KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至终点，消耗KMnO4溶液的体积为20.00 mL。
已知：5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O、MnO2＋C2O＋4H＋===Mn2+＋2CO2↑＋2H2O。
计算该产品中MnO2的纯度__________(杂质不参加反应，写出计算过程)。
6 [苏州期末]研究氨的制备、应用及氨氮的去除有重要意义。
(1) 电解法制氨。
如图所示的电解池电解 KNO3溶液可制得氨。工作时，H2O在双极膜(由阴、阳离子膜复合而成)界面处解离成H＋和OH－，分别通过阴、阳离子膜进入两侧极室。
①进入a极室的离子是________(填“H＋”或“OH－”)。
②产生NH3·H2O的电极反应式为_____________________________________。
③电解池工作时，在电极b可得到副产品________。
(2) 氨的应用。以NH3和CO2为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步：
Ⅰ. NH3和CO2生成NH2COONH4；
Ⅱ. NH2COONH4分解生成CO(NH2)2。
反应过程中能量变化如图所示。
①总反应的速率取决于第________步。
②NH2COONH4(l)===CO(NH2)2(l)＋H2O(l)反应的ΔH＝________(用图中能量数据表示)。
(3) 氨氮的去除。
用0.01 mol/L NH4H2PO4溶液模拟氨氮废水，以镁作阳极、不锈钢作阴极进行电解，可将废水中的NH转化为MgNH4PO4沉淀而除去。调节溶液初始pH＝7，氨氮去除率和溶液pH随时间的变化情况如图所示。
①电解时两极反应式分别为Mg－2e－===Mg2+，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。写出废水中生成MgNH4PO4沉淀的离子方程式：_____________________________
______________________________________________________________________。
②反应1 h以后，氨氮去除率随时间的延长反而下降的原因是______________
________________________________。
7 [常州中学期中]用主要成分为CuS、FeO的低品铜矿来制备Cu2O的一种流程如下：
(1) “酸浸”中CuS发生反应的离子方程式为___________________________
______________________________________________________________________。
(2) 已知：H2C2O4：Ka1＝5.36×10-2，Ka2＝5.35×10-5；NH3·H2O：Kb＝1.75×10-5；碳酸：Ka1＝4.31×10-7，Ka2＝5.61×10-11；H2S：Ka1＝9.1×10-8，Ka2＝1.1×10-12。
①室温下，NH4HC2O4溶液显________性。
②等浓度的NH4HC2O4和Na2C2O4混合溶液中，c(C2O)________(填“>”“<”或“＝”)c(HC2O)。
③少量CO2通入NaHS溶液中的离子方程式为__________________________
_____________。
(3) “除锰”时的离子方程式为_______________________________________
______________________________________________________________________。
(4) “还原”前需测定铜氨离子{[Cu(NH3)4]2+}的浓度来确定水合肼的用量。取20.0 mL除去Mn2+的铜氨溶液于100 mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取25.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加3 mol/L H2SO4至pH为3～4{发生反应：[Cu(NH3)4]2+＋4H＋===Cu2+＋4NH}。
加入过量KI固体。以淀粉溶液为指示剂，生成的碘用0.100 0 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应为2Cu2+＋4I－===2CuI＋I2，I2＋2S2O===2I－＋S4O)，重复2～3次，平均消耗Na2S2O3标准溶液22.00 mL。
①在接近终点时，使用半滴操作可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，______________
____________，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。
②记录实验消耗Na2S2O3溶液的体积。第一次实验的记录数据明显大于后两次，其原因可能是第一次滴定时________(填字母)。
A. 装液前，滴定管没有用标准液润洗
B. 洗涤后，锥形瓶未干燥直接加入待测溶液
C. 滴定前滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失
③计算铜氨溶液的物质的量浓度为________(写出计算过程)。
(5)保持其他条件不变，水合肼浓度对Cu2O的产率的影响如图所示。水合肼浓度大于3.25 mol/L时Cu2O的产率下降，[Cu(NH3)4]2+的转化率仍增大，可能的原因是________________________________________________________________
______________________________________________________________________。
8 [常州中学期中]以一种废旧锂离子电池的正极材料[活性物质为LixCoO2(x≤1)、附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等]为原料，制备纳米钴粉和Co3O4。
(1) 浸出：将煅烧后的粉末(含LixCoO2和少量难溶杂质)与H2SO4溶液、H2O2溶液中的一种配成悬浊液，加入如图所示的烧瓶中。75 ℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液：充分反应后，滤去少量固体残渣。得到Li2SO4、CoSO4和硫酸的混合溶液。
①滴液漏斗中的溶液是________。
②为了提高浸出过程中钴的浸出效率，实验中可采取的措施有________(填字母)。
A. 将预处理后材料粉碎 B. 延长浸出时间
C. 增加预处理后材料的用量 D. 适当提高浸出温度
(2) 制钴粉：向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N2H4·H2O可以制取单质钴粉，同时有N2生成。已知不同pH时Co(Ⅱ)的物种分布图如图所示。Co2+可以和柠檬酸根离子(C6H5O)生成一种较难电离的配合物离子 [Co(C6H5O7)]－。
①写出pH＝9时制钴粉的离子方程式__________________________________
______________________________________________________________________。
②CoCl2·6H2O和SOCl2混合加热可以得到无色CoCl2，发生的化学方程式为______________________________________________________________________。
(3) 下图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300 ℃及以上所得固体均为钴氧化物。
通过计算确定B点和C点剩余固体的化学成分分别为________、________(填化学式)。
9 [苏州十中月考]工业上利用碳酸锰矿(主要成分为MnCO3，还含有Fe、Mg、Ca的碳酸盐，Cu、Ni、Al的氧化物及少量不溶杂质)制备硫酸锰，其工艺流程如图。
(1) “酸浸”中MnCO3溶解的离子方程式为____________________________
________________，为提高“酸浸”速率，下列措施不可行的是________(填字母)。
A. 适当升温 B. 使用98%的浓硫酸
C. 将矿石粉碎 D. 延长浸取时间
(2) “除铝铁”步骤中加入MnO2的目的是在酸性条件下将Fe2+转变为Fe3+，该反应的离子方程式为________________________________________________。
(3) ①加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系如图所示，则应调节pH范围为______(填字母)。
A. 1～2 B. 2～3 C. 3～4 D. 4～5
②已知在此条件下Mn2+不会产生沉淀，推测锰元素损失的可能原因是______
___________________________________________________________。
(4) “除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去，其缺点是________________________，造成锰元素损失，产率下降。
(5) “结晶分离”步骤所得滤渣主要成分是______________________。
(6) 为确定所得硫酸锰中含有的结晶水，称取纯化后的硫酸锰晶体8.45 g，加热至完全脱去结晶水，固体减重0.9 g，则该硫酸锰晶体的化学式为______________。
10 [苏州期末]FeCO3是白色固体，可用于制备补血剂。某研究小组制备FeCO3，并对FeCO3的性质和纯度进行实验研究。
已知：①常温下，Ksp(FeCO3)＝3.2×10-11；Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10-16；
②Fe2+＋6SCN－ Fe(SCN)(无色)　K1。
(1) FeCO3的制取：如图所示，向装置甲中滴加稀盐酸，产生气体经洗气后通入装置丙中的1.0 mol/L Na2CO3溶液(pH＝11.9)，当溶液的pH约为7时，滴入0.8 mol/L FeSO4溶液，生成FeCO3沉淀。
甲　　 乙　　 　丙
①装置乙中盛装的试剂是________(填化学式)溶液。
②Na2CO3溶液呈碱性的原因：____________________________________(用离子方程式表示)。
③装置丙中生成FeCO3的离子方程式为________________________________
______________________________________________________________________。
④仅以1.0 mol/L Na2CO3溶液和0.8 mol/L FeSO4溶液为原料制备FeCO3。补充完整实验方案：_______________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________，所得沉淀用蒸馏水洗涤干净。(可使用pH计)
(2) FeCO3的性质探究
步骤1：取少量FeCO3固体，向其中滴加3 mL 4 mol/L KSCN溶液，充分振荡；
步骤2：过滤，取少量滤液，向其中加入5滴酸化的H2O2溶液，溶液显红色。
①步骤1中反应FeCO3＋6SCN－ Fe(SCN)＋CO的平衡常数K2＝________。[用含K1和Ksp(FeCO3)的式子表示]
②步骤2中Fe(SCN)转化为Fe(SCN)3，该反应的离子方程式为____________
______________________________________________________________________。
(3) FeCO3纯度的测定
准确称取1.200 0 g制得的FeCO3样品，加过量稀硫酸溶解，配制成250 mL溶液。量取25.00 mL上述溶液于锥形瓶中，用0.010 00 mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定，平行滴定3次，平均消耗KMnO4标准溶液20.00 mL。
①注入KMnO4溶液前，滴定管需要进行的操作有：检漏、用蒸馏水洗净和______________________。
②计算样品中FeCO3的纯度(写出计算过程)。
重难提优5　化学反应原理综合
1. (1) ①4SO2＋3O2＋2Cu＋2H2O2CuSO4＋2H2SO4　②SO2－2e－＋2H2O===SO＋4H＋　(2) ①通入足量O2(或空气)　②Fe3+浓度增大，pH减小，使反应Ⅱ、Ⅲ的平衡向逆反应方向移动且pH减小因素超过反应Ⅲ Fe3+浓度增大因素　(3) ①在催化剂作用下生成S·，然后转化为S、SO2、CS2等物质 ②实现煤气中H2S的脱除，同时产生清洁能源H2
解析：(1) ①据图可知过程Ⅰ还有CuSO4生成，所以O2将SO2氧化同时还将Cu氧化，生成CuSO4和H2SO4，若参加反应SO2和O2的体积比为4∶3，根据得失电子守恒可知氧化SO2的氧气为2份，另外一份氧化Cu。②电解池中阳极发生氧化反应，所以阳极应是SO2失去2个电子被氧化为SO。(2) ①根据题目所给信息可知除硫后Fe3+转化为Fe2+，吸收液再生则需要将Fe2+氧化为Fe3+，故较经济的方法为通入足量O2(或空气)。②Fe3+水解会使溶液显酸性，则Fe3+浓度增大使溶液的pH减小，使反应Ⅱ、Ⅲ的平衡向逆反应方向移动且pH减小因素超过反应Ⅲ Fe3+浓度增大因素，所以浓度越大，脱硫率越低。(3) ①分析题图中箭头的指向及有关物质可知，反应中H2S中的S元素在催化剂作用下生成S·，然后转化为S、SO2、CS2等物质。②据图可知该过程H2S被消耗，同时生成H2。
2. (1) ①增大反应物接触面积，加快反应速率，提高浸取率　②3×103　(2) 调节溶液pH≥12，升温到90 ℃，趁热过滤　(3) ①Sr2+＋2HCO===SrCO3↓＋CO2↑＋H2O　②温度低于60 ℃时，反应速率较小导致锶元素转化率较小；温度高于60 ℃时，NH4HCO3分解速率加快，导致锶元素转化率急剧下降
解析：用含有杂质的天青石制备高纯度SrCO3，一次转化经过碳酸钠溶液溶解、盐酸除杂过程，开始时的“浸泡”利用了沉淀转化的原理，将SrSO4转化为更难溶的SrCO3，便于后面的“酸化”时将其溶解，通过调节溶液pH将铁、铝元素转化为氢氧化物沉淀而除去，最后除掉钙离子，二次转化过程是主要成分的转化，将SrCl2与碳酸氢铵溶液反应，最后得到高纯度的SrCO3，据此分析解答。(1) ②反应的化学平衡常数K＝＝＝＝＝3×103。(2) 由题意可知除去溶液中Ca2+，加入氢氧化钠使其转化为氢氧化钙沉淀而除去，由信息知pH≥12时，Ca(OH)2沉淀完全，Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低，90 ℃时Sr(OH)2溶解度大不易形成沉淀，所以调节溶液pH≥12，升温到90 ℃，趁热过滤。
3. (1) ①I(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋IO(g)　②>
(2) ①活性炭具有吸附性，能吸附NO，活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，增大反应速率　②纳米铁粉易与H＋反应放出氢气，被还原的NO数目减少
解析：(1) ①I2(g)能提高N2O的分解速率，即I2(g)是N2O分解反应的催化剂，N2O参与了第Ⅱ步、第Ⅲ步的反应，结合题给的第Ⅰ步、第Ⅲ步的反应和N2O的分解反应2N2O(g)2N2(g)＋O2(g)可知，第Ⅱ步发生的反应方程式为I(g)＋N2O(g)―→N2(g)＋IO(g)。②总反应的反应速率取决于第Ⅱ步，说明第Ⅱ步的反应速率最慢，活化能最大，则Ea2>Ea3。(2) ①活性炭具有吸附性，能吸附大量的NO，活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，原电池反应可以增大反应速率，这样可以提高NO的去除效率。②pH<4.0时，pH越小，c(H＋)越大，纳米铁粉易与H＋反应放出氢气，被还原的NO数目减少。
4. (1) ①2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O　变小　②Ag2O　③112　(2) ①CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ/mol　②若原料气中氢气的比例过低不利于催化剂形成氧空位，导致催化剂失活
解析：(1) ①通入O2的电极为正极，发生还原反应，电解质溶液为KOH溶液，则甲醇燃料电池的总反应为2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O；根据2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O可知，反应过程中消耗OH－，c(OH－)减小，则甲池中pH变小。②乙池中，C电极与原电池正极相连，则C为阳极，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，Fe电极为阴极，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，根据两电极的电极反应式可知，反应结束后，向乙池中加入Ag2O可使乙池的化学组成恢复。③Fe电极的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，当乙池中Fe极的质量增加2.16 g时，生成Ag的物质的量为＝0.02 mol，转移电子的物质的量为0.02 mol，甲池中正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，转移0.02 mol电子，需消耗 0.005 mol O2，标准状况下，其体积为0.005 mol×22.4 L/mol×103 mL/L＝112 mL。(2) ①催化剂作用下，二氧化碳与氢气反应生成甲醇和水，反应的方程式为CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)，由反应生成1 mol甲醇放出49 kJ的热量可知，反应的焓变ΔH＝－49 kJ/mol，则反应的热化学方程式为 CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49 kJ/mol。②若原料气中氢气的比例过低，则不利于催化剂形成氧空位，导致催化剂失活。
5. (1) 增大固体与硫酸的接触面积，增大反应速率，提高浸出率　(2) MnO2＋2Fe2+＋4H＋===Mn2+＋2Fe3+＋2H2O　(3) 4.7≤pH<5.8　(4) 加入适量6 mol/L NaOH溶液充分溶解，过滤，用蒸馏水洗涤，将洗涤液并入滤液向其中通入足量干冰得到的二氧化碳生成白色沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤，煅烧得到氧化铝　(5) 98%(计算过程见解析)
解析：(1) 溶出前，软锰矿需研磨；研磨软锰矿可增大固体与硫酸的接触面积，增大反应速率，提高浸出率。(2) Ⅱ是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应，MnO2具有氧化性，Fe2+具有还原性，MnO2与Fe2+反应生成Mn2+和Fe3+，则反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2+＋4H＋===Mn2+＋2Fe3+＋2H2O。(3) 使Fe3+沉淀完全的溶液pH为2.8，使Al3+完全沉淀的pH为4.7，而溶液中Mn2+开始沉淀的pH为5.8。则调节的适宜pH范围是4.7≤pH<5.8；(4) 氢氧化铁和NaOH不反应，氢氧化铝和NaOH反应生成四羟基合铝酸钠，四羟基合铝酸钠与二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀，煅烧氢氧化铝得到氧化铝，实验操作见答案。(5) 部分草酸钠与MnO2发生氧化还原反应MnO2＋C2O＋4H＋===Mn2+＋2CO2↑＋2H2O，剩余部分草酸钠再与高锰酸钾反应5C2O＋2MnO＋16H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O，则与MnO2反应的草酸钠的物质的量为－×0.020 0 mol/L×20.00×10-3L＝0.049 mol，根据关系有n(MnO2)＝n(Na2C2O4)，则产品纯度为×100%＝98%。
6. (1) ①H＋　②NO＋8e－＋9H＋===NH3·H2O＋2H2O　③O2　(2) ①Ⅱ　②E3－E4
(3) ①Mg2+＋2OH－＋NH＋H2PO===MgNH4PO4↓＋2H2O　②MgNH4PO4沉淀部分转化为Mg3(PO4)2，释放出的氨氮留在废水中
解析：(1) ①由题干信息可知，该装置电解KNO3溶液可制得氨，氮的化合价降低，发生还原反应，则电极a作阴极，H＋移向阴极，即进入a极室。③电解池工作时，电极b为阳极，OH－在阳极失去电子生成O2。(2) ①总反应的速率取决于速率较慢的一步，活化能越大，反应速率越慢，故总反应取决于第Ⅱ步。(3) ①电解时两极反应式分别为Mg－2e－===Mg2+，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，电解产生的Mg2+、OH－与NH、H2PO共同作用生成MgNH4PO4。②反应1 h 以后，MgNH4PO4部分转化为Mg3(PO4)2，同时生成的NH留在溶液中导致氨氮去除率下降。
7. (1) CuS＋MnO2＋4H＋===Cu2+＋Mn2+＋S＋2H2O　(2) ①酸　②>　③CO2＋H2O＋HS－===H2S＋HCO　(3) Mn2+＋NH3·H2O＋HCO===MnCO3↓＋NH＋H2O　(4) ①再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗瓶壁　②AC　③0.440 0 mol/L(计算过程见解析)　(5) Cu2O被 N2H4·H2O 进一步还原成铜单质
解析：(1) CuS与MnO2发生氧化还原反应生成Cu2+、Mn2+和硫单质，离子方程式为CuS＋MnO2＋4H＋===Cu2+＋Mn2+＋S＋2H2O。(2) ①室温下，NH4HC2O4溶液中NH水解，溶液显酸性，HC2O的水解常数Kh＝＝c(HC2O)；③根据H2CO3和H2S的电离平衡常数可知酸性：H2CO3>H2S>HCO>HS－，故少量CO2通入NaHS溶液中的离子方程式为CO2＋H2O＋HS－===H2S＋HCO。(3) “除锰”时的离子方程式为Mn2+＋NH3·H2O＋HCO===MnCO3↓＋NH＋H2O。(4) ①在接近终点时，使用半滴操作可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗瓶壁，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。②装液前，滴定管没有用标准液润洗，消耗标准硫代硫酸钠溶液的体积偏大，A符合题意；洗涤后，锥形瓶未干燥直接加入待测溶液，不影响实验结果，B不符合题意；滴定前滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失，读取的标准硫代硫酸钠溶液的体积偏大，C符合题意。③根据方程式可找出关系式：2[Cu(NH3)4]2+～2Cu2+～I2～2S2O，设铜氨溶液的物质的量浓度为c mol/L，c mol/L××0.025 L＝0.100 0 mol/L×0.022 L，解得c＝0.440 0，故铜氨溶液的物质的量浓度为0.440 0 mol/L。(5) 水合肼浓度大于3.25 mol/L时Cu2O可能被进一步还原为铜单质，故可能的原因是Cu2O被N2H4·H2O进一步还原成铜单质。
8. (1) ①H2O2　②AD　(2) ①Co4(OH)＋2N2H4·H2O＋4OH－===4Co↓＋2N2↑＋10H2O　②CoCl2·6H2O＋6SOCl2CoCl2＋6SO2↑＋12HCl↑ (3) CoC2O4　Co3O4
解析：(1) ①向煅烧后含有LixCoO2 的粉末与硫酸混合，并控制温度为75 ℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，发生氧化还原反应产生Li2SO4、CoSO4，滴液漏斗中的溶液是H2O2溶液。②将预处理后材料粉碎，可以增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，可提高浸出过程中钴的浸出效率，A正确；延长浸出时间，化学反应速率不会加快，不能提高浸出过程中钴的浸出效率，B错误；增加预处理后材料的用量，会使反应物的转化率减小，不能提高浸出过程中钴的浸出效率，C错误；适当提高浸出温度，可以增大反应速率，可提高浸出过程中钴的浸出效率，D正确。(2) ①根据图示可知在溶液pH＝9时，溶液中Co元素主要存在形式为Co4(OH)，Co4(OH)与N2H4·H2O在碱性条件下发生氧化还原反应产生Co单质、N2、H2O，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为Co4(OH)＋2N2H4·H2O＋4OH－===4Co↓＋2N2↑＋10H2O。②CoCl2·6H2O和SOCl2混合加热可以得到无色CoCl2，SOCl2和H2O发生水解反应生成SO2和HCl，化学方程式为CoCl2·6H2O＋6SOCl2CoCl2＋6SO2↑＋12HCl↑。(3) 二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热发生转化：CoC2O4·2H2O―→CoC2O4―→CoxOy，18.3 g CoC2O4·2H2O的物质的量为＝0.1 mol，B点固体的质量为14.70 g，＝0.2 mol，说明此时B为CoC2O4，C点应为钴的氧化物，18.3 g 晶体中钴的物质的量为0.1 mol，质量为5.9 g，8.03 g CoxOy中氧的物质的量为≈0.133 mol，所以＝≈，其化学式为Co3O4。
(1) MnCO3＋2H＋===Mn2+＋CO2↑＋H2O BD　(2) MnO2＋2Fe2+＋4H＋===Mn2+＋2Fe3+＋2H2O　(3) ①D　②Al(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2+　(4) 可能生成MnS　
(5) MgSO4、CaSO4　(6) MnSO4·H2O
解析：(1) “酸浸”中MnCO3与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳、水，反应的离子方程式为MnCO3＋2H＋===Mn2+＋CO2↑＋H2O；98%的浓硫酸中c(H＋)小，使用98%的浓硫酸不能加快酸浸的速率；延长浸取时间不能提高酸浸的速率，但可以提高浸出率。(2) “除铝铁”步骤中，加入MnO2把Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2+＋4H＋===Mn2+＋2Fe3+＋2H2O。(3) ①根据加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系图，pH范围为4～5 时，铝铁去除率高、锰损失率低，故选D。②锰元素损失的原因可能是Al(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2+。(4) “除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去，其缺点是可能生成MnS沉淀，造成锰元素损失，产率下降。(5) 根据流程图，“结晶分离”步骤前的溶液中含有杂质MgSO4、CaSO4，所以“结晶分离”的滤渣主要成分是MgSO4、CaSO4。(6) 设硫酸锰晶体的化学式是MnSO4·xH2O，则8.45×＝0.9，解得x＝1，则该硫酸锰晶体的化学式为MnSO4·H2O。
10. (1) ①NaHCO3　②CO＋H2O HCO＋OH－　③Fe2+＋2HCO===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O　④在搅拌下向0.8 mol/L FeSO4溶液中逐滴缓慢加入1.0 mol/L Na2CO3溶液，控制溶液pH不大于6.5，静置后过滤　(2) ①K1·Ksp(FeCO3) ②2Fe(SCN)＋H2O2＋2H＋===2Fe(SCN)3＋ 6SCN－＋2H2O或2Fe(SCN)＋H2O2＋8H＋===2Fe(SCN)3＋6HSCN＋2H2O
(3) ①用KMnO4标准溶液润洗2～3次
②根据得失电子守恒可得关系式：
5Fe2+～MnO，
n(MnO)＝0.010 0 mol/L×20.00×10-3L＝2.000 0×10-4 mol，
n(Fe2+)＝5n(MnO)×10＝5×2.000 0×10-4 mol×10＝1.000 0×10-2 mol，
m(FeCO3)＝1.000 0×10-2 mol×116 g/mol＝1.160 0 g，
w(FeCO3)＝×100%＝96.67%。
解析：装置甲中生成CO2，装置乙中装有的NaHCO3溶液用以除去CO2中含有的少量HCl气体，生成的CO2通入Na2CO3溶液中反应生成NaHCO3，当溶液的pH约为7时，FeSO4与NaHCO3反应生成FeCO3沉淀，据此分析。(1) ④1.0 mol/L Na2CO3溶液的pH＝11.9，碱性较强，将0.8 mol/L FeSO4溶液滴入Na2CO3溶液中易生成Fe(OH)2沉淀，故应将Na2CO3溶液滴入FeSO4溶液中。在0.8 mol/L FeSO4溶液中，由Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10-16可得c(OH－)＝＝1.0×10-7.5，则pH＝14－pOH＝6.5，即需控制溶液pH不大于6.5。(3) ①注入KMnO4溶液前，滴定管需要进行的操作有检漏、用蒸馏水洗净并用KMnO4标准溶液润洗2～3次。

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