【师说】高考化学二轮复习大题专题二

( 二 )氧化复原反响与元素化合物的综合应用
1． (2016 ·国卷全 Ⅲ )以硅藻土为载体的五氧化二钒
(V 2O 5)是接触法生产硫酸的催化剂。

从废钒催化剂中回收为：
V 2O 5 既防止污染环境又有益于资源综合利用。

废钒催化剂的主要成分
物质 V 2O 5 V 2O 4
质量分数 /%
2.2～2.9
2.8～
3.1
K 2SO 4
22～ 28
SiO 2
60～ 65
Fe 2O 3
1～ 2
Al 2O 3 <1
以下是一种废钒催化剂回竣工艺路线：
回答以下问题：
________，同时 V 2O 4 转变为 VO 2
(1)“酸浸”时 V 2O 5 转变为 VO 2＋
，反响的离子方程式为
＋。

“废渣 1”的主要成分是 ________。

(2)“氧化”中欲使 3 mol 的 VO 2＋
变为 VO 2＋ ，则需要氧化剂 KClO 3 起码为 ________mol 。

(3)“中和”作用之一是使钒以
V 4O 124－
形式存在于溶液中。

“废渣
2”中含有 ________。

－ R 4V 4O 12＋ 4OH －
(4)“离子互换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH ＋ V 4O 124
(ROH 为强碱性阴离子互换树脂 )。

为了提升洗脱效率， 淋洗液应当呈 ________性( 填“酸”、 “碱”或“中” )。

(5)“流出液”中阳离子最多的是 ________。

(6)“沉钒”获得偏钒酸铵 (NH 4 VO 3 )积淀，写出“煅烧”中发生反响的化学方程式 ________________________________ 。

分析： 此题考察无机化工流程，意在考察考生的知识迁徙能力。

(1) 反响过程中 V 的化
合价不变，因此是复分解反响。

注意
V 2 5 在离子方程式中不可以打开；废钒催化剂中，只有
O
二氧化硅不溶于硫酸，成为废渣
1 的主要成分， (2)3 mol VO
2 ＋ 变为 ＋
电
VO 2 ，共失掉 3 mol
－
－ 获得 6 mol 电子，因此需要
0.5 mol 氯酸钾。

(3) 中和时， 3＋
、
子，而 1 mol ClO 3 变为 Cl Fe Al 3
＋
分别转变犯难溶的 Fe(OH) 3 和 Al(OH) 3，成为废渣 2 的主要成分。

(4) 为提升洗脱效率，
须使题中所述均衡逆向挪动。

依据均衡挪动原理， 碱性越强越有益于均衡逆向挪动， 因此淋
洗液应当呈碱性。

(5) 经过 “离子变换 ” ，钒以 R 4V 4O 12 形式存在，而铁、铝则在 “ 中和 ” 过 程中转变为积淀，因此
“ 流出液 ” 中最多的阳离子是钾离子。

(6) 由 NH 4VO 3 转变为 V 2O 5，
V 的化合价未发生变化，该反响为非氧化复原反响，因此 N 的化合价仍为－ 3，一种生成物
是 NH 3，另一种生成物必然是
H 2O 。

答案： (1)V 2O 5＋ 2H ＋
＋
＋ H 2O SiO 2
===2VO 2 (2)0.5 (3)Fe(OH) 3 和 Al(OH) 3
(4)碱 ＋
(5)K
△
(6)2NH 4VO 3=====V 2O 5＋ 2NH 3↑＋ H 2O ↑ 2． A 、 B 、 C 、D 、G 都是含有同一种短周期元素的化合物， E 是氧化物， H 是单质。

依据以下图转变关系 (反响条件及部分产物已略去 )填空：
(1)若 A 、 B 、C、 D、 G 均含 X 元素，且 A 的一个分子中只含有10 个电子， G 是复合肥料，则反响①②③是工业生产________的基来源理， M 的化学式是 ______________。

其
中反应①的化学方程式是 ____________ ；反应④的离子方程式是________________________________ 。

(2)若 A 、B 、C、 D、 G 均含 Y 元素， Y 元素处于 X 的相邻周期、相邻族，G 可作净水剂，则反应①②③是工业生产 ________ 的基本原理， M 元素在周期表中的位置是____________________ 。

此中反响①的化学方程式是______________________ ；反响①～⑤中，既属于化合反响又属于非氧化复原反响的是____________________ 。

分析： (1) 由“ A 是 10 电子的分子、 G 为复合肥料、 A、 B 、C、 D、 G 均含 X 元素”综
合推知， A 为 NH 3， G 为 KNO 3；进一步推得 B 为 NO， C 为 NO 2，D 为 HNO 3， E 为 H2
O；
2 2、KO 2、KO
3 等物质。

反响①②③是工业生产硝酸的基来源理。

(2) 由“Y M 能够是 K 、K O
元素处于 X 的相邻周期、相邻族、反响①②③ 是工业生产的基来源理”知， Y 为 S 元素， G
为硫酸铝。

工业生产硫酸第一步反响为
高温
4FeS2＋ 11O2=====2Fe2O3＋ 8SO2。

反响③是 H2O＋
SO3===H 2SO4。

答案：(1) 硝酸 K( 或 K 2O2、KO 2)4NH 3＋5O 24NO ＋ 6H2 O 3Cu＋ 8H＋＋ 2NO3－===3Cu2＋＋2NO ↑＋ 4H2O
(2)硫酸第 3 周期Ⅲ A 族
高温
4FeS2＋ 11O2=====2Fe2O3＋8SO2③
3．X 、Y 、 Z、W 四种短周期元素，此中 X 、Y 、 Z 的原子序数之和为 16，X 、Y、Z 三种元素的常有单质在常温常压下都是无色气体，在适合的条件下能够发生以下图的变化。

已知一个 B 分子中含有的 Z 元素的原子个数比一个 C 分子中少一个。

而 W 的单质在常温常压下为
固体，而且 W 元素是形成化合物种类最多的元素。

请回答以下问题：
(1)元素 X 在周期表中的位置为 ________________ ， Y 单质的电子式为
________________________________ 。

(2)化合物 C 在必定条件下生成化合物 A 的化学方程式为____________ 。

(3)常温下，将 C 通入元素 Y 的最高价氧化物对应的水化物的水溶液中，恰巧完整反响
时溶液呈 ________(填“酸”、“碱”或“中”)性；此时溶液中离子浓度由大到小的次序为
__________________ 。

(4)由 X 、Y 、Z、W 四种元素构成的无机酸酸式盐，与足量的NaOH 溶液在加热条件下
反响的离子方程式为____________________________ 。

(5)由 X 、 Z、 W 三种元素能够形成化合物W 2Z 6X ，其蒸汽经过灼热的氧化铜，黑色的
氧化铜会逐渐变红，则该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 。

分析：由“ X 、Y 、Z 的原子序数之和为16，X 、Y 、Z 三种元素的常有单质在常温常压下都是无色气体” ，再联合关系图能够推知，X 为 O、Y 为 N 、Z 为 H、W 为 C、A 为 NO 、
催化剂
B 为 H2O、
C 为 NH 3。

(2)NH 3在催化剂作用下可生成NO ：4NH 3＋ 5O2 ===== 4NO ＋6H 2O。

△
(3)Y 的最高价氧化物对应的水化物为HNO 3，恰巧与NH 3反响生成NH 4NO 3，溶液呈酸性，离子浓度大小次序为c(NO －3 )>c(NH ＋4)> c(H＋ )>c(OH －) 。

(4)“由 X 、Y 、Z、W 四种元素构成
的无机酸酸式盐”应为 NH 4HCO 3，与足量的 NaOH 溶液反响的离子方程式为NH 4＋＋ HCO 3－＋2OH －△3↑＋ 2H232－。

(5)“由X、Z、W三种元素能够形成化合物W 2 6
X ”，=====NH O＋ CO Z
W 2 Z 6X 为 CH 3CH 2OH ，能被氧化铜氧化为乙醛。

答案： (1)第 2 周期Ⅳ A 族
催化剂
(2)4NH 3＋ 5O 2 ===== 4NO ＋6H 2O
△
(3)酸
－
＋ ＋ －
c(NO 3 )>c(NH 4 )>c(H )>c(OH ) ＋ － ＋ 2OH － △ －
(4)NH 4 ＋ HCO 3 =====NH 3↑＋ 2H 2O ＋CO 32
△
(5)CH 3CH 2OH ＋ CuO ――→CH 3CHO ＋Cu ＋H 2O
4．Ⅰ .高锰酸钾在实验室和工农业生产中有宽泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程以下：
KOH 、 ①加热熔融
③蒸馏水 墨绿色 ④通入 CO 2
混淆液
⑤加热，趁热过滤
KClO 3 ――→
熔融物 ――→
浸取液
――→
――→
②加入 MnO 2
分批浸取
⑥
滤液 ――→KMnO 4
请回答以下问题：
(1)第①步加热熔融应在铁坩埚中进行，不用瓷坩埚的原由是 ________(用化学方程式表
示 ) 。

(2)第④步通入适当 CO 2，发生反响生成 MnO －
4、 MnO 2 和碳酸盐，则发生反响的离子方程式为 ______________________________________ 。

(3) 第⑥步加热浓缩至液面有渺小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、清洗、干
燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原由是________________________________( 用化学方
程式表示 )。

(4)H 2O 2 和 KMnO 4 都是常用的强氧化剂，若向 H 2O 2 溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则
酸 性 高 锰 酸 钾 溶 液 会 褪 色 ， 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式 ： ______________________________________________ 。

Ⅱ .某小组设计以下图的实验装置 (图中夹持装置略去 )，分别研究 SO 2 和 Cl 2 的性质。

(5)从左端通入 SO 2 和从左端通入 Cl 2 时，装置 A 中察看到的现象能否同样？ ________(填
“同样”或“不同样” )。

－1 的碘水，当通入足量 Cl 完整反响后，共转移了 (6)若装置 B 中装有 5.0 mL 1.0 mol L ·
2
－ 2
________________________________ 。

5.0× 10 mol 电子，则该反响的化学方程式为 (7)若由元素 S 和 O 构成－ 2 价酸根离子 X ， X 中 S 和 O 的质量比为 4∶ 3；当 Cl 2 与含
X 的溶液完整反响后，有淡黄色积淀产生，取上层清液加入氯化钡溶液，有白色积淀产生。

写出 Cl 2 与含 X 的溶液反响的离子方程式 ______________________________________ 。

分析： Ⅰ .(1)瓷坩埚的主要成分
SiO 2 在加热时能与 KOH 反响，故不可以采用瓷坩埚。

(2)
依据第 ④ 步反响的产物可确立墨绿色浸取液中含
K 2MnO 4 ，发生反响的离子方程式为
3MnO 42－＋ 2CO 2===2MnO 4－＋ MnO 2↓ ＋ 2CO 32－。

(3) 干燥过程中，温度过高时
KMnO 4 会发生
分解反响。

(4)酸性 KMnO 4 溶液能与 H 2 2 发生氧化复原反响，联合化合价起落法可写出并
O
配平该反响的离子方程式。

Ⅱ .(5)SO 2 和 Cl 2 均能使品红溶液退色，装置 A 中现象同样。

(6) 依据题中信息可确立 5.0×10
－3
mol
I 2 参加反响，转移
5.0× 10
－2
mol
电子，则 I 2 被氧化成
HIO 3，该反响的化学方程式为 5Cl 2＋ I 2＋ 6H 2O===2HIO 3＋ 10HCl 。

(7)依据题中 S 和 O 的质
量比可算出 S 和 O 的物质的量比为
2∶ 3，即 X 为 S 2O 32－，S 2O 2
3－ 与 Cl 2 反响生成的淡黄色沉
淀为 S，上层清液加入BaCl2溶液后生成的白色积淀为
2
反响时生成BaSO4，即 S2O3－与 Cl 2
2
了 S、 SO4－和 Cl －。

△
答案：Ⅰ .(1)SiO 2＋ 2KOH===== K 2SiO 3＋ H2O
(2)3MnO 24－＋ 2CO2===2MnO －4＋MnO 2↓＋ 2CO23－
△
(3)2KMnO 4=====K 2MnO 4＋ MnO 2＋ O2↑
(4)2MnO －4＋ 6H＋＋ 5H2O2===2Mn 2＋＋ 5O2↑＋ 8H2O
Ⅱ.(5)同样
(6)5Cl 2＋ I2＋6H 2O===2HIO 3＋ 10HCl
2－2－－＋
(7)S2 O3＋Cl2＋H2 O===SO4＋ S↓＋ 2Cl＋ 2H。