化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量的專(zhuān)項(xiàng)培優(yōu)易錯(cuò)試卷練習(xí)題附答案解析(已修改)
2025-04-01 23:06 本頁(yè)面
【正文】 化學(xué)化學(xué)反應(yīng)與能量的專(zhuān)項(xiàng)培優(yōu)易錯(cuò)試卷練習(xí)題附答案解析一、化學(xué)反應(yīng)與能量練習(xí)題（含詳細(xì)答案解析）1．工業(yè)上利用鋅焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，還含有少量FeO、CuO等雜質(zhì))制取金屬鋅的工藝流程如下。回答下列問(wèn)題：(1)ZnFe2O4是一種性能優(yōu)良的軟磁材料，也是一種催化劑，能催化烯類(lèi)有機(jī)物氧化脫氫等反應(yīng)。①ZnFe2O4中Fe的化合價(jià)是________。②工業(yè)上利用反應(yīng)ZnFe2(C2O4)36H2OZnFe2O4＋2CO2↑＋4CO↑＋6H2O制備ZnFe2O4。該反應(yīng)中每生成1 mol ZnFe2O4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________。(2)酸浸時(shí)要將鋅焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率。為達(dá)到這一目的，還可采用的措施是________________________(任答一條)；已知ZnFe2O4能溶于酸，則酸浸后溶液中存在的金屬離子有____________________________________________。(3)凈化Ⅰ中H2O2參與反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________；試劑X的作用是_______?！敬鸢浮浚? 4 mol 增大硫酸的濃度(或升高溫度、攪拌等其他合理答案) Zn2＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋ H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O 調(diào)節(jié)溶液的pH，促進(jìn)Fe3＋水解 【解析】【分析】將鋅焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，還含有少量FeO、CuO等氧化物雜質(zhì))酸浸，發(fā)生反應(yīng)ZnFe2O4+8H+=Zn2++2Fe3++4H2O、ZnO+2H+=Zn2++H2O、FeO+2H+=Fe2++H2O、CuO+2H+=Cu2++H2O，向溶液中加入雙氧水，發(fā)生反應(yīng)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，調(diào)節(jié)溶液的pH將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，可以用ZnO，所以X為ZnO，然后向溶液中加入Zn，發(fā)生反應(yīng)Cu2++Zn=Zn2++Cu，然后過(guò)濾，所以Y中含有Cu，最后電解得到Zn；(1)①ZnFe2O4中鋅的化合價(jià)+2價(jià)，氧元素化合價(jià)2價(jià)，結(jié)合化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得到Fe的化合價(jià)；②工業(yè)上利用反應(yīng)ZnFe2(C2O4)3?6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制備ZnFe2O4．反應(yīng)過(guò)程中鐵元素化合價(jià)+2價(jià)變化為+3價(jià)，碳元素化合價(jià)+3價(jià)變化為+4價(jià)好+2價(jià)，計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；(2)酸浸時(shí)要將鋅焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率．為達(dá)到這一目的，還可采用的措施是增大硫酸的濃度或升高溫度、空氣攪拌等，已知ZnFe2O4能溶于酸，則酸浸后溶液中存在的金屬離子有，氧化鋅溶解得到鋅離子、氧化亞鐵溶解得到亞鐵離子、氧化銅溶解得到銅離子、ZnFe2O4能溶于酸得到鐵離子；(3)凈化Ⅰ中H2O2參與反應(yīng)是雙氧水具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，試劑X的作用是調(diào)節(jié)溶液PH，促進(jìn)Fe3+水解生成氫氧化鐵沉淀除去?！驹斀狻?1)①ZnFe2O4中鋅的化合價(jià)+2價(jià)，氧元素化合價(jià)2價(jià)，結(jié)合化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算得到Fe的化合價(jià)，+2+x2+(2)4=0，x=+3；②工業(yè)上利用反應(yīng)ZnFe2(C2O4)3?6H2OZnFe2O4+2CO2↑+4CO↑+6H2O制備ZnFe2O4，反應(yīng)過(guò)程中鐵元素化合價(jià)+2價(jià)變化為+3價(jià)，碳元素化合價(jià)+3價(jià)變化為+4價(jià)好+2價(jià)，則氧化產(chǎn)物為：ZnFe2OCO2，每生成1mol ZnFe2O4，碳元素化合價(jià)+3價(jià)變化為+2價(jià)降低得到電子，每生成1mol ZnFe2O4，生成4molCO轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是4mol；(2)酸浸時(shí)要將鋅焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率．為達(dá)到這一目的，還可采用的措施是增大硫酸的濃度或升高溫度、空氣攪拌等，已知ZnFe2O4能溶于酸，則酸浸后溶液中存在的金屬離子有，氧化鋅溶解得到鋅離子、氧化亞鐵溶解得到亞鐵離子、氧化銅溶解得到銅離子、ZnFe2O4能溶于酸得到鐵離子，所以得到的金屬離子有：Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+；(3)凈化Ⅰ中H2O2參與反應(yīng)是雙氧水具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，離子方程式為：H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O，試劑X的作用是調(diào)節(jié)溶液pH，促進(jìn)Fe3+水解生成氫氧化鐵沉淀除去。2．利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2，其部分工藝流程如下：(1)上述工藝中采用氣液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底部進(jìn)入，石灰乳從吸收塔頂部噴淋)，其目的是______________________________；濾渣可循環(huán)利用，濾渣的主要成分是____________(填化學(xué)式)。(2)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1∶1。若排放的尾氣中NO含量升高，則NO和NO2物質(zhì)的量之比______；若產(chǎn)品Ca(NO2)2中Ca(NO3)3含量升高，則NO和NO2物質(zhì)的量之比_______。（填寫(xiě)序號(hào)）①＝1∶1 ②＞1∶1 ③＜1∶1 ④無(wú)法判斷(3)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性，在酸性溶液中Ca(NO2)2會(huì)發(fā)生分解，產(chǎn)物之一是NO，據(jù)此信息，某同學(xué)所寫(xiě)的反應(yīng)離子方程式為2NO2－＋2H＋=NO2＋NO↑＋H2O，你同意嗎？_________（填“同意”或“不同意“），如不同意，請(qǐng)說(shuō)明你的理由________________________________________________。【答案】使尾氣中NO、NO2被充分吸收 Ca(OH)2 ② ③ 不同意 二氧化氮能與水會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物中不可能生成二氧化氮 【解析】【分析】由流程可知，石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，生成Ca(NO2)2，過(guò)量的石灰乳以濾渣存在，堿性溶液中尾氣處理較好；(1)使尾氣中NO、NO2與石灰乳充分接觸；濾渣的主要成分是Ca(OH)2；(2)若n(NO)：n(NO2)＞1：1，則一氧化氮過(guò)量，若＜1：1，則二氧化氮過(guò)量；(3)二氧化氮能與水會(huì)發(fā)生反應(yīng)，據(jù)此分析解答?！驹斀狻坑闪鞒炭芍胰楹拖跛峁I(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng)，生成Ca(NO2)2，過(guò)量的石灰乳以濾渣存在，(1)使尾氣中NO、NO2與石灰乳充分接觸，NO、NO2被充分吸收，濾渣主要成分是Ca(OH)2；(2)若n(NO)：n(NO2)＞1：1，則一氧化氮過(guò)量，排放氣體中NO含量升高，若n(NO)：n(NO2)＜1：1，則二氧化氮過(guò)量，二氧化氮可與石灰乳反應(yīng)生成Ca(NO3)2，產(chǎn)品中Ca(NO3)2含量升高；(3)若離子方程式為2NO2－＋2H＋=NO2＋NO↑＋H2O，二氧化氮能與水會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)物中不可能生成二氧化氮，則不同意該同學(xué)書(shū)寫(xiě)的離子反應(yīng)方程式。3．以氯化鉀和硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀和氧化鐵紅顏料，其主要流程如下：已知：NH4HCO3溶液呈堿性，30℃以上NH4HCO3大量分解。(1)NH4HCO3溶液呈堿性的原因是_____________________________________。(2)寫(xiě)出沉淀池I中反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________，該反應(yīng)必須控制的反應(yīng)條件是________________________________________。(3)檢驗(yàn)沉淀池I中Fe2+沉淀是否完全的方法是_____________________。(4)酸化的目的是______________________________。(5)在沉淀池II的反應(yīng)中，為使反應(yīng)物盡可能多地轉(zhuǎn)化
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