化学氧化还原反应的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案

化学氧化还原反应的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案
一、高中化学氧化还原反应
1．亚氯酸钠（NaClO2）是二氧化氯（ClO2）泡腾片的主要成分。

实验室以氯酸钠（NaClO3）为原料先制得ClO2，再制备NaClO2粗产品，其流程如图：
已知：①ClO2可被NaOH溶液吸收，反应为2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。

②无水NaClO2性质稳定，有水存在时受热易分解。

（1）反应Ⅰ中若物质X为SO2，则该制备ClO2反应的离子方程式为___。

（2）实验在如图-1所示的装置中进行。

①若X为硫磺与浓硫酸，也可反应生成ClO2。

该反应较剧烈。

若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行，则三种试剂（a.浓硫酸；b.硫黄；c.NaClO3溶液）添加入三颈烧瓶的顺序依次为___（填字母）。

②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。

保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变，实验中提高ClO2吸收率的操作有：装置A中分批加入硫黄、___（写出一种即可）。

（3）将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2，蒸发过程中宜控制的条件为___（填“减压”、“常压”或“加压”）。

（4）反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4，直接排放会污染环境且浪费资源。

为从中获得芒硝（Na2SO4·10H2O）和石膏（水合硫酸钙），请补充完整实验方案：___，将滤液进一步处理后排放（实验中须使用的试剂和设备有：CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴）。

已知：CaSO4不溶于Na2SO4水溶液；Na2SO4的溶解度曲线如图−2所示。

【答案】2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42- cab 作还原剂水浴加热时控制温度不能过高（或加一
个多孔球泡等）减压向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌，用冰水浴控制反应温度，对浊液取样并滴加酚酞，至溶液呈浅红色时停止加入CaO。

静置后过滤，用水洗涤沉淀2-3次得到石膏；滤液蒸发浓缩，冷却结晶至32.4℃以下，接近0℃，过滤，所得晶体用冰水洗涤2-3次，低温干燥得到芒硝
【解析】
【分析】
用二氧化硫将NaClO3还原制得ClO2，ClO2和NaOH反应制得NaClO3和NaClO2，再用过氧化氢将NaClO3还原成NaClO2制得NaClO2粗品。

【详解】
（1）SO2作还原剂，S化合价升高2，被氧化成SO42-，ClO3-作氧化剂，被还原成ClO2，Cl 化合价降低1，结合电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒可书写离子方程式：2ClO3-
+SO2═2ClO2+SO42-，故答案为：2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42-；
（2）①反应剧烈，浓硫酸只能在最后添加，结合流程图可知先加NaClO3，所以顺序为：先加NaClO3，再加S，最后加浓硫酸，故答案为：cab；
②反应Ⅱ中NaOH和ClO2反应生成NaClO3和NaClO2，过氧化氢的作用是将NaClO3还原成NaClO2，过氧化氢会分解，温度不宜太高，所以控制A中水浴加热时温度不过高，或者在B中搅拌、或者加一个多孔球泡，故答案为：作还原剂；水浴加热时控制温度不能过高（或加一个多孔球泡等）；
（3）无水NaClO2性质稳定，有水存在时受热易分解，应该减压，让水分尽快蒸发，故答案为：减压；
（4）加入一定量CaO使NaHSO4反应成CaSO4，为了保证NaHSO4反应完，所加CaO需稍过量，CaO过量溶液就显碱性了，可以用酚酞作指示剂，当溶液变为浅红色时停止加CaO，CaSO4不溶于Na2SO4水溶液，此时可用过滤、洗涤的方法得到石膏，此时滤液为
Na2SO4溶液，还不是芒硝，从图上看，可将温度调整32.4℃以下，形成芒硝，析出芒硝晶体，过滤、洗涤、干燥就可得芒硝了，为了使芒硝产率较高，可用冰水洗涤，降低因溶解损失的量，故答案为：向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌，用冰水浴控制反应温度，对浊液取样并滴加酚酞，至溶液呈浅红色时停止加入CaO。

静置后过滤，用水洗涤沉淀2-3次得到石膏；滤液蒸发浓缩，冷却结晶至32.4℃以下，接近0℃，过滤，所得晶体用冰水洗涤2-3次，低温干燥得到芒硝。

【点睛】
结合图像，温度低于32.4℃以下，硫酸钠结晶得到芒硝，温度降低，芒硝的溶解度减小，可用冰水洗涤减小损失率。

2．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药，用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2
实验I：Na2S2O3的制备。

工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示：
(1)仪器a 的名称是_______，仪器b 的名称是_______。

b 中利用质量分数为70%〜80%的H 2SO 4溶液与Na 2SO 3固体反应制备SO 2反应的化学方程式为_______。

c 中试剂为_______
(2)实验中要控制SO 2的生成速率，可以采取的措施有_______ (写出一条)
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO 2不能过量，原因是_______ 实验Ⅱ：探究Na 2S 2O 3与金属阳离子的氧化还原反应。

资料：Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色) 装置 试剂X 实验现象
Fe 2(SO 4)3溶液 混合后溶液先变成紫黑色，30s
后几乎变为无色
(4)根据上述实验现象，初步判断最终Fe 3+被S 2O 32-还原为Fe 2+，通过_______(填操作、试剂和现象)，进一步证实生成了Fe 2+。

从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象：_______
实验Ⅲ：标定Na 2S 2O 3溶液的浓度
(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K 2Cr 2O 7(摩尔质量为294g∙mol -1)0.5880g 。

平均分成3份，分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI 并酸化，发生下列反应：6I -+Cr 2O 72-+14H + = 3I 2+2Cr 3++7H 2O ，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na 2S 2O 3溶液滴定，发生反应I 2+2S 2O 32- = 2I - + S 4O 62-，三次消耗 Na 2S 2O 3溶液的平均体积为25.00 mL ，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol ∙L -1
【答案】分液漏斗 蒸馏烧瓶 24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑ 硫化钠和碳酸钠的混合液 调节酸的滴加速度 若 SO 2过量，溶液显酸性．产物会发生分解 加入铁氰化钾溶液．产生蓝色沉淀 开始生成 Fe(S 2O 3)33-的反应速率快，氧化还原反应速率慢，但Fe 3+与S 2O 32- 氧化还原反应的程度大，导致Fe 3++3S 2O 32-⇌Fe(S 2O 3)33-(紫黑色)平衡向逆反应方向移动，最终溶液几乎变为无色 0.1600
【解析】
【分析】
【详解】
(1)a 的名称即为分液漏斗，b 的名称即为蒸馏烧瓶；b 中是通过浓硫酸和Na 2SO 3反应生成SO 2，所以方程式为：24232422H SO Na SO Na SO H O =SO +++↑；c 中是制备硫代硫酸钠的反应，SO 2由装置b 提供，所以c 中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液；
(2)从反应速率影响因素分析，控制SO 2生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度，或者改变反应温度；
(3)题干中指出，硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解，如果通过量的SO 2，会使溶液酸性增强，对制备产物不利，所以原因是：SO 2过量，溶液显酸性，产物会发生分解；
(4)检验Fe 2+常用试剂是铁氰化钾，所以加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀即证明有Fe 2+生成；解释原因时一定要注意题干要求，体现出反应速率和平衡两个角度，所以解释为：开始阶段，生成3233Fe(S O )-的反应速率快，氧化还原反应速率慢，所以有紫黑色出现，随着Fe 3+的量逐渐增加，氧化还原反应的程度变大，导致平衡逆向移动，紫黑色逐渐消失，最终溶液几乎变为无色；
(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应：①2327226I Cr O 14H =3I 2Cr
7H O --++++++；②2222346=I 2S O 2I S O ---++；反应①I -被氧化成I 2，反应②中第一步所得的I 2又被还原成I -
，所以①与②电子转移数相同，那么滴定过程中消耗的227Cr O -得电子总数就与消耗的
223S O -失电子总数相同 ；在做计算时，不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。

所以假设c (Na 2S 2O 3)=a mol/L ，列电子得失守恒式：10.58806=a 0.02513294
⨯
⨯⨯⨯，解得a=0.1600mol/L 。

3．实验室用酸性蚀刻废液(含Cu 2+、H +、CuC 24l -、Cl -等)和碱性蚀刻废液[N 4H +
、Cu(NH 324)+、NH 3·H 2O 等]制备CuI(白色固体)的实验流程如下:
(1)步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中Cu(NH 324)+
与盐酸反应生成Cu(OH)Cl 的离子方程式为______。

(2)步骤Ⅳ需控制pH 为1~2,80 ℃下进行,合适的加热方式是______。

(3)步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、______、____。

(4)步骤Ⅵ在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。

①装置a 中盛装浓硫酸的仪器的名称是____,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____。

②用装置d 中的溶液洗涤制得的CuI 的目的是____,然后再用无水乙醇洗涤的目的是____。

【答案】Cu(NH 324)++3H ++Cl -+H 2O
Cu(OH)Cl↓+4N 4H + 热水浴 冷却结晶 过滤(洗涤) 分液漏斗 Cu+2H 2SO 4(浓)
CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 可防止CuI 被空气中的O 2氧化 使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I 2
【解析】
【分析】 由流程图可知，酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应得到Cu(OH)Cl 悬浊液，过滤，将Cu(OH)Cl 加水、过浆后，与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜，硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体，硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应生成碘化亚铜白色固体。

【详解】
（1）步骤Ⅰ中Cu(NH 3)42+与盐酸反应生成Cu(OH)Cl 沉淀和氯化铵，反应的离子方程式Cu(NH 3)42++3H ++Cl -+H 2O=Cu(OH)Cl↓+4NH 4+，故答案为：Cu(NH 3)42++3H ++Cl -
+H 2O=Cu(OH)Cl↓+4NH 4+；
（2）步骤Ⅳ为Cu(OH)Cl 加水、过浆后，与浓硫酸在制pH 为1~2，80 ℃下水浴加热反应反应生成硫酸铜，故答案为：热水浴；
(3)步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体，故答案为：冷却结晶；过滤(洗涤)；
（4）①装置a 中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗；圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu+2H 2SO 4(浓)
CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ，故答案
为：分液漏斗；Cu+2H 2SO 4(浓)CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ； ②装置d 中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液，碘化亚铜具有还原性，易被空气中的氧气氧化，用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜，可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化；再用无水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘，并能使固体快速干燥，故答案为：可防止CuI 被空气中的O 2氧化；使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I 2。

4．据报道，磷酸二氢钾(KH 2PO 4)大晶体已应用于我国研制的巨型激光器“神光二号”中。

利用氟磷灰石(化学式为Ca 5P 3FO 12)制备磷酸二氢钾的工艺流程如下图所示(部分流程步骤已省略)：
已知萃取的主要反应原理：KCl+H 3PO 4
KH 2PO 4+HCl ；其中，反应产生的HCl 易溶于有机
萃取剂。

请回答下列问题： (1)流程中将氟磷灰石粉碎的目的是__________________________________。

(2)不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽的主要原因是____________(用化学方程式表示)。

(3)副产品N的化学式是____________；在得到KH2PO4晶体的一系列操作Ⅲ，其主要包括____________、过滤、洗涤、干燥等。

(4)若用1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12，摩尔质量为504g/mol)来制取磷酸二氢钾晶体，其产率为80%，则理论上可生产KH2PO4(摩尔质量为136g/mol)的质量为_______kg。

(5)电解法制备KH2PO4的装置如图所示．该电解装置中，a 区属于_______区(填“阳极”或“阴极”)，阴极区的电极反应式是________________。

(6)工业上还可以用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，同时逸出SiF4和CO,该反应的化学方程式为________________________________________。

【答案】增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积,加快化学反应速率
4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O NH4Cl 蒸发浓缩、冷却结晶 326.4kg 阴极 2H＋＋2e－＝H2↑
4Ca5P3FO12+21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑
【解析】
【分析】
氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)粉碎后加入浓硫酸，反应生成氢氟酸、硫酸钙、磷酸等，加入氯化钾后用有机萃取剂，KCl+H 3PO4KH2PO4+HCl，反应产生的HCl易溶于有机萃取剂，有机相中含有氯化氢，加入氨水反应生成氯化铵，因此副产品主要为氯化铵，水相中含有KH2PO4，经过一系列操作得到KH2PO4晶体。

【详解】
(1)流程中将氟磷灰石粉碎，可以增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积，加快化学反应速率，故答案为增大氟磷灰石与稀硫酸反应的接触面积，加快化学反应速率；
(2)根据流程图，反应中生成了氢氟酸，氢氟酸能够与二氧化硅反应，因此不能使用二氧化硅陶瓷材质的沸腾槽，故答案为4HF+SiO2═SiF4↑+2H2O；
(3)根据上述分析，副产品N的化学式为NH4Cl；在得到KH2PO4晶体的一系列操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，故答案为NH4Cl；蒸发浓缩、冷却结晶；
(4)1000kg质量分数为50.4%的氟磷灰石(化学式为Ca5P3FO12)中含有Ca5P3FO12的质量为504kg，根据P元素守恒，理论上可生产KH2PO4的质量为
504kg×80%×
313
405313191612
⨯
⨯+⨯++⨯
÷
39231164
31
+++⨯
=326.4 kg，故答案为326.4
kg；
(5)根据图示，应该在a区生成KH2PO4，则钾离子由b区移向a区，则a 区属于阴极区；阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H＋＋2e－＝H2↑，故答案为阴极；2H＋＋2e－＝H2↑；
(6)用氟磷灰石与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500℃生成白磷，同时逸出SiF4和CO，反应的化学方程式为4Ca5P3FO12 +21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑，故答案为4Ca5P3FO12 +21SiO2+30C20CaSiO3+3P4+SiF4↑+30CO↑。

5．MnO2是制造干电池的主要原料之一，也是中学化学中常见的一种试剂。

工业上
Mn(NO3)2和KMnO4为原料制备MnO2，其生产原理如下：用软锰矿（含MnO2和少量的Fe2O3、SiO2）和碳反应制得MnO；再将MnO与稀硝酸反应，反应后经过滤、提纯、浓缩，可制得50%的Mn(NO3)2溶液；在一定条件下，把50%的Mn(NO3)2溶液滴加到KMnO4溶液中，发生如下反应：3Mn(NO3)2+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+2KNO3+4HNO3，反应生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后得到MnO2。

请回答下列问题：
Ⅰ、若将软锰矿和碳反应后的固体产物置于如图1所示的装置甲中，与稀硝酸反应，观察到装置乙中有红棕色气体产生。

（1）写出甲中产生气体反应的化学方程式___。

（2）在制备MnO2的实验中要向反应混合液中不断滴加氨水，则氨水的作用是___。

Ⅱ、有人提出用日光分解KMnO4溶液的方法可制取MnO2，反应方程式为：
4KMnO4+2H2O4MnO2↓+4KOH+3O2↑该反应中c（OH-）随时间的变化曲线如图2所示，分析曲线的变化趋势，你认为形成该变化的原因是___。

Ⅲ、某兴趣小组通过实验研究MnO2的氧化性进行了一系列的研究。

（1）该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性，可行的是___。

A．把MnO2固体加入到FeSO4溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红
B．把MnO2固体加入到FeCl3溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红
C．把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中，再加入BaCl2观察是否有白色沉淀生成
D．把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成
（2）该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力，他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同，恒定实验温度在298K，设计如下对比试验。

实验酸或碱现象
A1滴0.2mol/LNaOH溶液不变色
该小组从上述对比实验中，可以得出的结论是___。

写出在MnO2迅速氧化I−的离子方程式___。

【答案】Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2反应生成的MnO2对该反应起催化作用 A 酸性越强，MnO2氧化能力越强 MnO2+2I−+4H+= Mn2++I2+2H2O
【解析】
【分析】
Ⅰ、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO 气体，为便于吸收氮氧化物，向乙中通入空气，空气中的氧气将NO氧化成NO2，使气体呈红棕色，丙中应盛NaOH溶液等碱性物质，吸收有毒气体NO2；
(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；
Ⅱ、反应中c(OH-)在t1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物起催化作用；
Ⅲ、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+；B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性；C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀；D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应。

（2）从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；MnO2在酸性溶液中氧化I−，生成Mn2+、I2和H2O。

【详解】
Ⅰ、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO 气体。

反应的方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；答案为：
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；
(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；答案为：可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；
Ⅱ、反应中c(OH-)在t1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物MnO2起催化作用；答案为：反应生成的MnO2对该反应起催化作用；
Ⅲ、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+，A符合题意；
B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性，B不合题意；
C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀，C不合题意；
D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应，D不合题意。

故选A；
（2）从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；答案为：酸性越强，MnO2氧化能力越强；
MnO2在酸性溶液中氧化I−，生成Mn2+、I2和H2O，反应的离子方程式为MnO2+2I−+4H+= Mn2++I2+2H2O；答案为：MnO2+2I−+4H+= Mn2++I2+2H2O。

6．锑（Sb）广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件和医药及化工等领域。

Ⅰ．（1）锑在元素周期表中的位置_____。

（2）锑（Ⅲ）的氧化物被称为锑白，可以由SbCl3水解制得，已知SbCl3水解的最终产物为锑白。

为了得到较多、较纯的锑白，操作时将SbCl3徐徐加入大量水中，反应后期还要加入少量氨水。

试用必要的化学用语和平衡移动原理解释这两项操作的作用_______。

工业上，还可用火法制取锑白，是将辉锑矿（主要成分为Sb2S3）装入氧化炉的坩埚中，高温使其融化后通入空气，充分反应后，经冷却生成锑白。

写出火法制取锑白的化学方程式______。

Ⅱ．以辉锑矿为原料制备金属锑，其中一种工艺流程如下：
已知部分信息如下：
①辉锑矿（除Sb2S3外，还含有砷、铅、铜的化合物和SiO2等）；
②浸出液主要含盐酸和SbCl3，还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质；
③常温下，Ksp（CuS）=1.0×10-36，Ksp（PbS）=9.0×10-29。

回答下列问题：
（3）“酸浸”过程中Sb2S3发生反应的化学方程式为_____。

（4）已知：浸出液中c（Cu2+）=0.0001mol/L，c（ Pb2+）=0.1mol/L。

在沉淀铜、铅过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生沉淀的是_____（填化学式）；当CuS、PbS共沉
沉时，
2+
2+
c(Cu)
c(Pb)
=______（保留小数点后一位）。

（5）在“除砷”过程中，氧化产物为H3PO4。

该反应氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。

（6）在“电解”过程中，锑的产率与电压大小关系如图所示。

当电压超过U0 V时，锑的产率降低的原因可能是_________。

【答案】第5周期第ⅤA族 2SbCl3+3H2OƒSb2O3+6HCl，不断加入SbCl3，使SbCl3浓度增大，利于水解平衡右移，反应后期加入氨水中和盐酸，使c(HCl)减小，利于平衡右移
2Sb2S3+9O2高温
2Sb2O3+6SO2 Sb2S3+ 3SbCl5=5SbCl3+3S↓ CuS 1.1×10-8 3:4 H+参与电极
反应
【解析】
【分析】
Ⅱ．辉锑矿粉加入盐酸和SbCl5溶液，得到SbCl3和SbCl5溶液，还含有杂质CuCl2、AsCl3和PbCl2等，加入适量Sb将SbCl5还原为SbCl3，加入Na2S使铜和铅沉淀以除去CuCl2和PbCl2，然后加入NaHPO2除去杂质砷。

得到的SbCl3溶液电解得到金属Sb，同时得到SbCl5，可以返回到酸浸步骤循环使用。

【详解】
Ⅰ．（1）锑和氮在同一主族，其在元素周期表中位于第5周期第ⅤA族。

（2）SbCl3水解：2SbCl3+3H2OƒSb2O3+6HCl，将SbCl3徐徐加入大量水中，SbCl3浓度增大，水解平衡右移，反应后期还要加入少量氨水中和HCl，使c(HCl)减小，平衡右移，有利于Sb2O3的生成。

故答案为：2SbCl3+3H2OƒSb2O3+6HCl，不断加入SbCl3，使SbCl3浓度增大，利于水解平衡右移，反应后期加入氨水中和盐酸，使c(HCl)减小，利于平衡右移。

火法制取锑白，是辉锑矿（主要成分为Sb2S3）在高温下和空气中的氧气反应，生成Sb2O3
的同时生成SO2。

化学方程式为：2Sb2S3+9O2高温
2Sb2O3+6SO2。

Ⅱ．（3）“酸浸”时Sb2S3和SbCl5溶液反应，得到SbCl3和SbCl5的混合溶液，滤渣中有硫，是此反应的生成物，Sb2S3发生反应的化学方程式为Sb2S3+ 3SbCl5=5SbCl3+3S。

（4）浸出液中c（Cu2+）=0.0001mol/L，c（Pb2+）=0.1mol/L。

在沉淀铜、铅过程中，缓慢
滴加极稀的硫化钠溶液，当Cu2+开始沉淀时，c(S2-)=
-36
1.010
0.0001
⨯
=1.0×10-32mol/L，当Pb2+开
始沉淀时，c(S2-)=
-29
9.010
0.1
⨯
=9.0×10-28mol/L，所以先产生沉淀的是CuS；当CuS、PbS共沉
淀时，
2+
2+
c(Cu)
c(Pb)
=
2+2
2+2
c(Cu)c(S)
c(Pb)c(S)
-
-
＝
sp(CuS)
sp(PbS)
K
K
＝
36
29
1.010
9.010
-
-
⨯
⨯
＝1.1×10-8。

（5）加入NaHPO2除砷，发生了NaHPO2和AsCl3的反应，氧化产物为H3PO4，还原产物是As，磷的化合价从+1价升高到+5价，生成1mol H3PO4失去4mol电子，砷的化合价从+3价降低到0价，生成1molAs得到3mol电子，根据电子守恒，该反应氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:4。

（6）电解SbCl3溶液制取锑，在阴极是Sb3+得到电子生成Sb，当电压过大时，溶液中的H+也可能在阴极放电，导致锑的产率降低。

7．铁、氯、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。

试回答下列问题。

(1)二氧化氯(ClO2)已逐步代替Cl2用于自来水处理，用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-)。

已知：25 ℃时K a(HClO)＝3.2×10－8，
K a(HClO2)＝1.0×10－2，则酸性HClO2________HClO(填“>”“＝”或“<”)；在pH＝5的上述处理过
的饮用水中
-
2
2
c(ClO)
c(HClO)
＝___________；若饮用水中ClO2-的含量超标，可向其中加入适量
的Fe2＋将ClO2-还原成Cl－，写出酸性条件下该反应的离子方程式：
____________________________________________________________。

(2)①腐蚀铜板后的溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋浓度均为0.1 mol·L－1，下图为金属离子的浓度的对数与溶液pH的关系，现向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH＝5.6，溶液中存在的金属阳离子为____________(当溶液中金属离子浓度≤10－5mol·L－1时，可认为沉淀完全)。

②从图中数据计算可得Fe(OH)2的溶度积K sp[Fe(OH)2]＝______________________。

(3)Na2S是常用的重金属离子沉淀剂。

某工业污水中含有等浓度的Cu2＋、Fe2＋、Pb2＋，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是________________；当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10－5 mol·L－1)，此时的S2－浓度为___________________________。

已知：K sp(FeS)＝
6.3×10－18；K sp(CuS)＝6×10－36；K sp(PbS)＝2.4×10－18。

【答案】＞ 103 4Fe2＋+ClO2－+4H＋=4Fe3＋+Cl－+2H2O Cu2＋、Fe2＋ 1.0×10-17 CuS
6.3×10-13mol·L－1
【解析】
【分析】
（1）组成相似的酸，电离平衡常数越大酸性越强；依据电离平衡常数计算式计算；
（2）①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，由图象分析出：易生成Fe（OH）3沉淀；
②根据K sp[Fe（OH）2]=c（Fe2＋）×c2（OH－）计算；
（3）物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀；根据溶度积计算S2－的浓度。

【详解】
（1）电离平衡常数越大酸性越强，已知：25 ℃时K a(HClO)＝3.2×10－8，K a(HClO2)＝1.0×10－2，则酸性HClO2>HClO；在pH＝5的上述处理过的饮用水中，c（H＋）=10-5mol·L－
1
-
2
2
c(ClO)
c(HClO)
＝
2
+5
1.010
c(H)10
K-
-
⨯
==103；若饮用水中ClO2－的含量超标，可向其中加入适量
的Fe2＋将ClO2－还原成Cl-，酸性条件下该反应的离子方程式：4Fe2＋+ClO2－+4H＋=4Fe3＋+Cl－+2H2O；故答案为：HClO2＞HClO；103；4Fe2＋+ClO2－+4H＋=4Fe3＋+Cl－+2H2O；
（2）①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，由图象可知易生成Fe（OH）3沉淀，溶液中存在的金属阳离子为Cu2＋、Fe2＋，故答案为：Cu2＋、Fe2＋；
②由图象可知：c（Fe2＋）=1.0×10-5（mol·L-1），c（OH－）=1.0×10-6（mol·L-1），K sp[Fe
（OH）2]=c（Fe2＋）×c2（OH－）=1.0×10-17（mol·L-1）3；故答案为：1.0×10-17；
（3）物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀，故首先析出沉淀是CuS，Fe2＋最后沉淀，沉淀完全时该浓度为10-5mol·L-1，此时的S2－的浓
度为
18
5
6.310
10
-
-
⨯
mol·L－1=6.3×10-13mol·L－1，故答案为：CuS；6.3×10-13mol·L－1。

【点睛】
本题考查了元素化合物性质分析，溶度积常数计算，沉淀转化实质理解应用，电离平衡常数概念的分析应用，掌握有关Ksp的基础是解题关键，难点（3），根据物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，离子先沉淀析出。

8．NOx、SO2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) = N2(g)＋2CO2(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=n(NO)
n(CO)
]的关系如图1
所示。

①该反应的ΔH ____0(填“>”“<”或“＝”)。

②下列说法正确的是________(填字母)。

A．当体系中CO2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：m1＞m2＞m3
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2NO(g)＋2CO(g) = N2(g)＋2CO2(g)的正、逆反应速率可表示为：v正=k
正
·c2(NO) ·c2(CO)；v逆=k逆·c (N2) ·c2(CO2), 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2molCO发生上述反应，测得CO和CO2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SO2、NO x和CO，利用它们的相互作用可将SO2、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 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
C ．NOx 比SO 2更易被CO 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 2O 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响 160：1 B 4NH 3+4NO+O 225 V O
4N 2+6H 2O 2SO 32-+4H ++2e -=S 2O 42-+2H 2O
【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；
②A.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 ）=v 逆=k 逆•c （N 2）c 2（CO 2），则平衡常数K=
K K 正
逆
，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。