2020-2021高考化学培优 易错 难题(含解析)之氧化还原反应附详细答案

一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）
1．工业上处理含苯酚废水的过程如下。

回答下列问题：
Ⅰ.测定废水中苯酚的含量。

测定原理：
+3Br 2→↓+3HBr 测定步骤：
步骤1：准确量取25.00mL 待测废水于250mL 锥形瓶中。

步骤2：将5.00mL 1amol L -⋅浓溴水(量)迅速加入到锥形瓶中，塞紧瓶塞，振荡。

步骤3：打开瓶塞，向锥形瓶中迅速加入bmL 10.10mol L -⋅KI 溶液(过量)，塞紧瓶塞，振荡。

步骤4：滴入2~3滴指示剂，再用10.010mol L -⋅223Na S O 标准溶液滴定至终点，消耗223Na S O 溶液1V mL (反应原理：2223246I 2Na S O 2NaI Na S O +=+)。

待测废水换为蒸馏水，重复上述步骤(即进行空白实验)，消耗223Na S O 溶液2V mL 。

(1)“步骤1”量取待测废水所用仪器是________。

(2)为了防止溴的挥发，上述步骤中采取的措施包括迅速加入试剂和________。

(3)“步骤4”滴定终点的现象为________。

(4)该废水中苯酚的含量为________1mg L -⋅(用含1V 、2V 的代数式表示)。

如果空白实验中“步骤2”忘记塞紧瓶塞，则测得的废水中苯酚的含量________(填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)；如果空白实验中“步骤4”滴定至终点时俯视读数，则测得的废水中苯酚的含量________。

Ⅱ.处理废水。

采用Ti 基2PbO 为阳极，不锈钢为阴极，含苯酚的废水为电解液，通过电解，阳极上产生羟基(·OH )，阴极上产生22H O 。

通过交排列的阴阳两极的协同作用，在各自区域将苯酚深度氧化为2CO 和2H O 。

(5)写出阳极的电极反应式：________。

(6)写出苯酚在阴极附近被22H O 深度氧化的化学方程式：________。

【答案】(酸式)滴定管 塞紧瓶塞 滴入一滴溶液后，锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去，且半分钟不恢复原色 ()2194V -V 15
偏低 偏低 2H O e OH H -+-=⋅+ 652222C H OH 14H O 6CO 17H O +=↑+
【解析】
【分析】
向呈有待测废水加入浓溴水反应后得到三溴苯酚的沉淀，再加入KI 溶液与剩下的Br 2发生氧化还原反应得到I 2，方程式为Br 2+2I -===I 2+2Br -，再用Na 2S 2O 3标准溶液滴定I 2，可根据消耗的Na 2S 2O 3标准溶液的体积和浓度算出溶液中剩余的Br 2的物质的量，再设置一个空白实
验测出浓溴水的物质的量，用Br 2总的物质的量-剩余Br 2的物质的量即可得出与苯酚反应的Br 2的物质的量，再结合反应方程式得到苯酚的物质的量，从而求出废水中苯酚的含量，结合实验基本操作及注意事项解答问题。

【详解】
(1)由于苯酚显酸性，因此含苯酚的废水为酸性，“步骤1”中准确量取废水时所用的仪器可选用酸式滴定管，故答案为：酸式滴定管；
(2)由于溴单质易挥发，因此可采用塞进瓶塞、迅速加入试剂等方法防止其挥发，故答案为：塞紧瓶塞；
(3)用0.01mol/LNa 2S 2O 3标准溶液滴定至终点，由于Na 2S 2O 3标准溶液会反应I 2，加入的淀粉遇I 2变成蓝色，所以滴定终点的现象为滴入一滴溶液后，锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去，且半分钟不恢复原色，故答案为：滴入一滴溶液后，锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去，且半分钟不恢复原色；
(4)根据反应方程式可得各物质的物质的量关系式：
2
22231
122Br ~2KI ~I ~2Na S O 0.005V 0.01V 0.005V 0.01V
剩下的浓溴水中Br 2的物质的量为0.005V 1 mmol ，将待测废液换成蒸馏水时，5mL amol/L 的浓溴水中Br 2的物质的量为0.005V 2 mmol ，则与苯酚参与反应的Br 2的物质的量为0.005(V 2-V 1) mmol ，根据方程式+3Br 2→↓+3HBr 可得苯酚的物质的量为()210.005V -V 3 mmol ，质量为()21940.005V -V 3
⨯mg ，则该废水中苯酚的含量为()()2121-13940.005V -V mg 94V -V 3mg L 251015
L -⨯=⨯g ，若步骤2中忘记塞进瓶塞，溴单质挥发，导致最终消耗的Na 2S 2O 3的体积偏小，则测得苯酚的含量偏低，如果空白实验中步骤4滴定终点时俯视读数，读得的体积偏小，则消耗的Na 2S 2O 3的体积偏小，使测得苯酚的含量偏低，故答案为：()2194V -V 15
；偏低；偏低； (5)由题干信息可知，Ti 基PbO 2为阳极，则阳极H 2O 失去电子产生·OH ，电极反应式为H 2O-e -===H ++·OH ，故答案为：H 2O-e -===H ++·OH ；
(6)根据题干信息可知，苯酚被阴极产生的H 2O 2深度氧化产生CO 2和H 2O ，有氧化还原反应规律得到其反应方程式式为C 6H 5OH+14H 2O 2===6CO 2↑+17H 2O ，故答案为：
C 6H 5OH+14H 2O 2===6CO 2↑+17H 2O 。

2．锂离子电池能够实现千余次充放电，但长时间使用后电池会失效，其中的化学试剂排放至环境中不仅会造成环境污染，还会造成资源的浪费。

实验室模拟回收锂离子电池中的Co 、Ni 、Li 的流程如图。

已知：LiCoO2难溶于水，易溶于酸。

回答下列问题：
（1）LiCoO2中Co的化合价是__。

（2）LiCoO2在浸出过程中反应的离子方程式是__。

（3）浸出剂除了H2O2外，也可以选择Na2S2O3，比较二者的还原效率H2O2__(填“>”或“<”)Na2S2O3(还原效率：还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量)。

（4）提高浸出效率的方法有__。

（5）利用Cyanex272萃取时，pH对钴、镍萃取分离效果的影响如图。

从图中数据可知，用Cyanex272萃取分离时，最佳pH是__。

（6）反萃取的离子方程式为2H++CoR2=Co2++2HR，则反萃取剂的最佳选择是__。

（7）常温下，若水相中的Ni2+的质量浓度为1.18g·L-1，则pH=__时，Ni2+开始沉淀。

[K sp(Ni(OH)2=2×10-15]
（8）参照题中流程图的表达，结合信息设计完成从水相中分离Ni和Li的实验流程图(如图)___。

已知：
提供的无机试剂：NaOH、Na2CO3、NaF。

【答案】+3 2LiCoO2+6H++H2O2=2Co2++O2↑+2Li++4H2O < 适当升高温度，适当增加H2SO4浓度 5.5 H2SO4 7.5 ①NaOH ②Ni(OH)2 ③NaF
【解析】
【分析】
(1)通过化合物中各元素化合价代数和为0进行计算；
(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4，可知LiCoO2与H2O2在酸性条件下发生氧化还原反应，根据氧化还原反应的规律写出化学方程式；
(3)根据等物质的量H 2O 2和Na 2S 2O 3作为还原剂转移电子的多少进行判断；
(4)提高浸出效率即提高化学反应速率；
(5)分离Co 2+和Ni 2+时，由于Co 2+进入有机相，Ni 进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH 范围；
(6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时不能引入新杂质；
(7)根据K sp (Ni(OH)2的表达式进行计算；
(8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH 应该用碱性物质，但要考虑分离Ni 和Li 元素不能使Ni 和Li 元素同时沉淀。

【详解】
(1)LiCoO 2中O 元素为-2价，Li 为+1价，根据化合物中各元素化合价代数和为0进行计算得Co 的化合价为+3价；
(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO 4，可知LiCoO 2与H 2O 2在酸性条件下发生氧化还原反应，化学方程式为：2LiCoO 2+6H ++H 2O 2=2Co 2++O 2↑+2Li ++4H 2O ；
(3)1molH 2O 2作为还原剂转移2mol 电子，1molNa 2S 2O 3作为还原剂转移8mol 电子，则Na 2S 2O 3的还原效率更高；
(4)提高浸出效率可以适当升高温度，适当增加H 2SO 4浓度等；
(5)分离Co 2+和Ni 2+时，由于Co 2+进入有机相，Ni 进入水相，因此，应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH 范围，所以最佳pH 是5.5；
(6)将钴洗脱进入水相中时，应该使反应向正反应方向移动，同时，为不引入新杂质，反萃取剂最好选择H 2SO 4；
(7)c (Ni 2+)=1.1859mol/L=0.02mol/L ，则开始沉淀时，c (OH -)＝()sp 2Ni OH ()
0.02
K =15200210.-⨯=10-6.5mol/L ，则pH=14-6.5=7.5； (8)根据表格中所给物质溶解度信息，调节pH 应该用碱性物质，但要考虑分离Ni 和Li 元素不能使Ni 和Li 元素同时沉淀，所以选用NaOH ，则Ni(OH)2先沉淀，过滤后滤液中加入NaF 生成LiF 沉淀。

【点睛】
本题(5)选择合适的pH 时，注意读懂图中信息，要根据实验的具体操作情况来分析。

3．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 3PO4KH2PO4+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KH 2PO 4的质量为504kg×80%×313405313191612⨯⨯+⨯++⨯÷3923116431
+++⨯=326.4 kg ，故答案为326.4 kg ；
(5)根据图示，应该在a 区生成KH 2PO 4，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 －＝H 2↑，故答案为阴极；2H ＋＋2e －＝H 2↑；
(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SiF 4和CO ，反应的化学方程式为4Ca 5P 3FO 12 +21SiO 2+30C
20CaSiO 3+3P 4+SiF 4↑+30CO↑，故答案为4Ca 5P 3FO 12 +21SiO 2+30C 20CaSiO 3+3P 4+SiF 4↑+30CO↑。

4．碘是人体不可缺乏的元素，为了防止碘缺乏，一般是在食盐中添加一定量的KIO 3。

但碘添加量也不能过多，过多会导致甲亢等。

国家标准GB14880-1994中规定每千克食盐中碘的含量（以碘原子计）应为20-60mg/kg 。

实验研究小组为了检测某加碘盐中碘含量是否合格，查阅了有关的资料，发现其检测原理是：3242224KIO + KI + H SO I + H O + K SO →（方程式未配平）。

试根据相关信息回答下列问题：
（1）检测原理中，氧化剂为_______，氧化产物为_______。

请在下面配平该方程式，同时用单线桥．．．
标明电子转移的方向和数目：_______ ____3KIO +____ KI+____24H SO —____2I + ____ 2H O +____ 24K SO
（2）取10g 加碘盐加蒸馏水溶解，然后加入稀硫酸和KI 溶液（H 2SO 4和KI 都稍过量），充分反应后，将反应液转入分液漏斗中，再加入一定量的CCl 4，振荡，静置，此时观察到的现象是________________________________________________。

然后分液，即得到I 2的CCl 4溶液。

（3）查阅资料，CCl 4的沸点为78℃，I 2的升华温度约为120~130℃。

实验小组拟采用下图所示实验装置将CCl 4和I 2的混合溶液分离。

该分离方法的名称是___________，冷凝管的进水口是_______（填“a ”或“b ”）。

（4）上述实验结束，用电子天平称量出圆底烧瓶中I 2的质量为1.5 mg ，由此计算出该加碘盐中碘的含量为__________mg/kg ，该加碘盐_______（填“合格”或“不合格”）。

（5）KIO 3虽稳定性较好，但在高温下也可分解为KI 等物质，所以在使用加碘盐时最佳的添加时间是菜肴快出锅时。

请书写出KIO 3在锅中长时间高温爆炒时可能发生的分解反应的化学方程式____________________________________________________。

【答案】KIO 3 I 2
溶液分为两
层，下层呈紫红色 蒸馏 a 25 合格 322KIO 2KI+3O ↑高温
【解析】
【详解】 (1)、该反应中化合价的变化为：KIO 3-→I 2，I 元素由+5价→0价，一个KIO 3得5个电子；KI-→I 2，I 元素由-1价→0价，一个KI 失一个电子，所以得失电子的最小公倍数为5，KIO 3的计量数为1， KI 的计量数为5，其它元素根据原子守恒配平，故答案为：KIO 3；I 2 ；
；
(2)、碘易溶于有机溶剂，在四氯化碳在的溶解度远大于在水中，加入四氯化碳萃取水中的碘，四氯化碳与水不互溶，溶液分成两层，四氯化碳的密度比水，有机层在下层，碘溶于四氯化碳呈紫红色，上层几乎无色，
故答案为：溶液分成两层，上层无色，下层呈紫红色；
(3)、利用沸点分离的方式叫蒸馏，冷凝水的方向是下进上出，故答案为：蒸馏；a ；
(4)、由方程式可知：I 2的的来源属于KIO 3的占16
，所以圆底烧瓶中I 2的质量为1.5 mg ，则食盐中的碘原子质量为0.25mg ，所以碘的含量为
30.2525/1010mg mg kg g g -=⨯，在国家标准内，故答案为：25；合格；
(5)、由题意：碘元素化合价降低，则必有宁一种元素化合价升高，故O 元素化合价升高。

根据得失电子守恒可知：碘酸钾受热分解的方程式为2KIO 3
Δ2KI+3O 2↑，故答案为2KIO 3Δ2KI+3O 2↑；
【点睛】
实验最终得到的I 2来自于KIO 3和KI 两部分，所以食盐中的碘含量时，应减去KI 中的含量。

5．小明很喜欢化学实验课，今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。

（1）实验前小明预测说：Fe 2+肯定既有还原性又有氧化性。

你认为他预测的依据是： 。

（2）小明欲用实验证明他的预测。

实验室提供了下列试剂：3%的H 2O 2溶液、锌粒、铜
片、0.1mol·
L -1FeCl 2溶液、KSCN 溶液、新制氯水。

①若小明计划在0.1mol·L -1FeCl 2溶液滴入新制氯水，探究Fe 2+的还原性，你预计可能发生的反应和现象是： ________ （写离子方程式）、溶液由浅绿色变 色。

②实验中，小明发现现象不太明显，老师分析可能是产物的含量太低，建议可以通过检验
Fe2+被氧化的产物Fe3+的存在以获取证据。

你认为可选滴入小明所得的混合液中，并通过溶液出现色的现象，证明小明的观点和实验方案都是正确的。

③对于证明Fe2+具有氧化性，小明认为金属单质都具有还原性，并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中，结果铜片没变化，锌粒逐渐变小。

由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为：。

（3）小明分析H2O2中氧元素显-1价（中间价），并提出疑问：H2O2与FeCl2的反应时，Fe2+还作氧化剂吗？
①请你为小明梳理相关问题：若Fe2+在反应中表现出氧化性应转化成（填微粒符号，下同），若Fe2+在反应中表现出还原性应转化成。

②实际上Fe2+的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。

除杂的方法
是：，相关反应的离子方程式：。

【答案】（1）因为Fe2+中铁元素化合价处于中间价态，可以升高也可以降低；（2）①Cl2＋2Fe2+＝2Cl－＋2Fe3+，棕黄（黄）；②KSCN溶液，溶液呈血红（红）色；③Zn、Fe、Cu （或Zn>Fe>Cu）；（3）①Fe， Fe3+；② 加入过量铁粉，过滤， 2Fe3++ Fe= 3Fe2+。

【解析】
试题分析：（1）最低价态只具有还原性，最高价态只具有氧化性，中间价态既具有氧化性又有还原性，铁的价态一般是0、+2、+3，+2价位于中间，因此Fe2＋有还原性和氧化性；（2）①氯水具有强氧化性，发生2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋显黄色或棕黄色；②检验Fe3＋用KSCN溶液，溶液变红说明Fe3＋的存在；③根据利用金属性强的置换出金属性弱的，铜片无变化，说明Fe的金属性强于铜，锌粒逐渐变小，发生Zn＋Fe2＋=Zn2＋＋Fe，说明Zn的金属性强于Fe，即金属性强弱：Zn>Fe>Cu；（3）①氧化性：得到电子、化合价降低，Fe2＋转变成Fe，还原性：失去电子、化合价升高，Fe2＋转变成Fe3＋；②利用Fe3＋具有强氧化性，能和金属单质反应，不能引入新的杂质，因此加入单质铁，发生Fe＋2Fe3＋
=3Fe2＋。

考点：考查铁及其化合物的性质等知识。

6．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CO 2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：m 1＞m 2＞m 3
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) = N 2(g)＋2CO 2(g)的正、逆反应速率可表示为：v 正=k 正·c 2(NO) ·c 2(CO)；v 逆=k 逆·c (N 2) ·c 2(CO 2), 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CO 2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SO 2、NO x 和CO ，利用它们的相互作用可将SO 2、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CO2和CO物质的量浓度之比保持不变，即体系中CO2、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•c2（NO）c2（CO）=v逆=k逆•c（N2）c2（CO2），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
逆
；
(3)A．由图可知，NO x还原成无害物质为氮气，脱硫的产物可能有多种，与温度有关；B．温度高于1000℃时二氧化硫的含量增大，说明温度越高不利于脱硫；
C．根据图3，随CO物质的量分数增大，还原NO x生成氮气曲线斜率变化比较小，而还原SO2需要CO物质的量分数较大时才能将SO2从烟气中分离；
D．根据图4，COS分压曲线随温度升高减小，S2、CO分压增大，继续升高温度，S2、CO2分压减小，CO分压增大；
(4)用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO 还原成N2，同时生成水，原子守恒配平书写化学方程式；
(5) 阴极通入的SO32-发生得电子的还原反应生成S2O42-。

【详解】
(1)①由图象可知，起始投料比m一定时，温度越高，CO的平衡转化率越低，即升高温度平衡逆向移动，所以正反应放热，即△H＜0；
②A．反应正向进行时CO2增多而CO减少，说明未达到平衡时二者比值会变，所以体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变，反应达到平衡状态，故A正确；
B．由图象可知，温度一定时，增大NO浓度，CO转化率增大，即起始投料比m越大时，CO转化率越大，所以投料比：m1＞m2＞m3，故B正确；
C．由反应计量关系可知，反应中NO、CO的变化量相同，平衡转化率α=消耗量
起始量
×100%，
所以平衡转化率与起始量成反比，即投料比m=2时CO转化率是NO转化率的2倍，故C 错误；
D．催化剂不能改变反应进程，只改变反应速率，所以NO的平衡转化率不变，故D错误；
故答案为：AB；
③由图象可知，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近，随温度逐渐升高，温度的影响
起主导作用，即温度较高时，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；
(2)平衡时三段式为：
()()()()
212-1-1-++mol L 2200mol L 1.6 1.60.8 1.6
mol L 0.40.2NO g 2CO g N g 2CO g 40.8 1.6
ƒg g g 起始()转化()平衡() 平衡时正逆反应速率相等即k 正•c 2(NO)c 2(CO)= k 逆•c (N 2)c 2(CO 2)，所以()()()
()22222222
N CO NO CO 1.60.8==0.40.4c c k K k c c ⨯=⨯正逆=80； a 点时反应三段式为：
()()()()
2-1-1-12++mol L 2200mol L 2x 2x x 2x
mol L 22NO g 2CO g N g 2CO g -2x 2-2x x 2x
ƒg g g 起始()转化()平衡() a 点时c(CO)=c(CO 2)，则2-2x=2x ，解得x=0.5，所以a 点时c(CO)=c(CO 2)=c(NO)=1mol/L ，
c(N 2)=0.5mol/L ，所以22211==2=210.5v k k K v k k ⨯⨯⨯⨯正正正逆逆逆
=160，即v 正：v 逆=160：1； (3)A ．由图可知，NO x 还原成无害物质为氮气，脱硫的产物可能有多种，与温度有关，故A 正确；
B ．温度高于1000℃时二氧化硫的含量增大，说明温度越高不利于脱硫，故B 错误；
C ．根据图3，随CO 物质的量分数增大，还原NO x 生成氮气曲线斜率变化比较小，而还原SO 2需要CO 物质的量分数较大时才能将SO 2从烟气中分离，说明CO 更易与NO x 反应，则NO x 比SO 2更易被CO 还原，故C 正确；
D ．根据图4，COS 分压曲线随温度升高减小，S 2、CO 分压增大，继续升高温度，S 2、CO 2分压减小，CO 分压增大，说明体系中可能发生反应：2COS ⇌S 2+2CO ； 4CO 2+S 2⇌4CO+2SO 2，故D 正确；
故答案为：B ；
(4)活化后的V 2O 5作催化剂，NH 3将NO 还原成N 2，还生成水，反应为
4NH 3+4NO+O 225 V O 4N 2+6H 2O ；
(5)阴极上亚硫酸根离子得到电子，阴极的电极反应式为2SO 32-+4H ++2e -=S 2O 42-+2H 2O 。

7．生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。

氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速 Fe 2+氧化的细菌，培养后能提供 Fe 3+， 控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如下图。

反应1反应2
（1）氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿。

①反应2中有S单质生成，离子方程式是__。

② 实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，原因可能是__。

（2）氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钴酸锂（LiCoO2）与上述浸出机理相似，发生反应1和反应3：LiCoO2 +3Fe3+=Li++ Co2++3Fe2++O2↑
①在酸性环境中，LiCoO2浸出Co2+的总反应的离子方程式是__。

②研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时，Ag+对钴浸出率有影响，实验研究Ag+的作用。

取LiCoO2粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中，分别加入不同浓度Ag+的溶液，钴浸出率（图1）和溶液pH（图2）随时间变化曲线如下：
图1不同浓度Ag+作用下钴浸出率变化曲线图2不同浓度Ag+作用下溶液中pH变化曲线
Ⅰ．由图1和其他实验可知，Ag+能催化浸出Co2+，图1中的证据是__。

Ⅱ．Ag+是反应3的催化剂，催化过程可表示为：反应4：Ag++LiCoO2=AgCoO2+Li+
反应5：……
反应5的离子方程式是__。

Ⅲ．由图2可知，第3天至第7天，加入Ag+后的pH均比未加时大，结合反应解释其原因：__。

【答案】ZnS+2Fe3+=Zn2++S+2Fe2+细菌的活性降低或失去活性 4LiCoO2 +12H+
4Li++4Co2++6H2O +O2↑加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴浸出速率AgCoO2+3Fe3+=Ag++ Co2++3Fe2++O2↑加入Ag+催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H+更多，故加入Ag+后的pH比未加时大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）①由题给示意图可知，反应2为Fe3+与ZnS发生氧化还原反应生成Zn2+、S和Fe2+，反应的离子方程式为ZnS+2Fe3+=Zn2++S+2Fe2+，故答案为：ZnS+2Fe3+=Zn2++S+2Fe2+；
② 细菌为蛋白质，温度较高或酸性过强时，蛋白质变性，细菌的活性降低，导致金属离子的浸出率均偏低，故答案为：细菌的活性降低或失去活性；
（2）①在酸性环境中，细菌做催化剂，使LiCoO2中+3价的Co元素将-2价O元素氧化，
反应生成Li+、Co2+、O2和H2O，反应的离子方程式为4LiCoO2 +12H+4Li++4Co2++6H2O +O2↑，故答案为：4LiCoO2 +12H+4Li++4Co2++6H2O +O2↑；
②Ⅰ．由图1可知，加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，说明Ag+做催化剂，提高了钴浸出速率，故答案为：加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴浸出速率；
Ⅱ．由催化剂的催化机理可知，反应4中Ag+做反应物，则反应5中Ag+做生成物，即中间产物AgCoO2与Fe3+反应生成Ag+、Co2+、Fe2+和O2，反应的化学方程式为
AgCoO2+3Fe3+=Ag++ Co2++3Fe2++O2↑，故答案为：AgCoO2+3Fe3+=Ag++ Co2++3Fe2++O2↑；Ⅲ．由图2可知，第3天至第7天，加入Ag+后的pH均比未加时大，原因是加入Ag+催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H+更多，导致加入Ag+后的pH比未加时大，故答案为：加入Ag+催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H+更多，故加入Ag+后的pH比未加时大。

8．（1）将新制氯水逐滴滴入FeBr2溶液中，写出最初发生的反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目。

___。

（2）在硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2)溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液并不断搅拌。

用一个离子方程式表示最初发生的反应。

___。

（3）石油气“芳构化”是由石油气生产高辛烷值汽油的一种有效生产工艺。

测得反应
2C 4H10C8H10(g)+5H2在不同温度下的平衡常数变化如下：
温度(℃)400450500
平衡常数K a6a40a
①该反应的正反应是____(吸热、放热)反应。

②向2L密闭定容容器中充入2molC4H10，反应10s后测得H2浓度为1mol/L，此10s内，以C8H10表示的平均速率为___。

③能表示该反应在恒温恒容密闭容器中t1时刻后已经达平衡状态的图示是___。

a. b. c. d.
④如图表示某温度时将一定量的C4H10(含少量H2)充入容器中反应期间物质浓度随时间的变化(容器容积可变)，实线代表C8H10，虚线代表C4H10。

请用实线补充画出t1~t4间C8H10的浓度变化曲线___。

【答案】 3Ba2++6OH-+3SO42-+2Al3+=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓吸热
0.02mol/(L·s) b、d
【解析】
【分析】
(1)氯气具有氧化性，能将碘离子以及亚铁离子氧化，碘离子的还原性强于亚铁离子的还原性，所以先是发生氯气氧化亚铁离子的反应，氧化还原反应中，化合价升高值＝化合价降低值＝转移电子数，据此表示电子转移的情况；
(2)在硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2)溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，由于氢氧化钡少量，氢氧根离子不足，反应按照氢氧化钡的组成进行，氨水碱性强于氢氧化铝，所以铝离子优先与氢氧根离子反应，据此写出反应的离子方程式；
(3)①依据图表数据，平衡常数随温度升高增大，平衡正向进行；
②依据反应速率v＝
c
t
∆
∆
计算；
③a．反应前后都是气体，气体质量始终不变；
b．反应前后气体质量不变，物质的量增大，平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态；c．气体质量不变，体积不变，密度在反应过程中和平衡状态都不变；
d．反应前后气体物质的量变化，压强之比等于气体物质的量之比，物质的量不变，反应达到平衡；
④刚开始因为达到平衡状态，所以浓度不变，根据虚线的浓度变化可知，后面体积缩小为
原来的1
2
，所以实线浓度也变两倍，后面又慢慢减小，直至继续平衡。

【详解】
(1)将新制氯水逐滴滴入FeBr2溶液中，先是发生氯气氧化亚铁离子的反应，Cl2＋2Fe2＋＝。