2020版高考化学新课标大二轮专题强化训练：13 填空题

专题强化训练(十三)能力练(20分钟)1．(2019·洛阳第二次统考)工业上常从一种合成气(主要成分为CO2、H2)中分离合成甲醇所需的氢气。

H2提纯过程示意图如图所示：(1)吸收池中发生反应的离子方程式是_________。

(2)用电极反应式和离子方程式表示K2CO3溶液的再生原理_______________________________________。

[解析](1)结合题图可知，在吸收池中，K2CO3溶液吸收合成气的CO2生成KHCO3，其离子方程式为CO2－3＋CO2＋H2O===2HCO－3。

(2)用惰性电极电解KHCO3溶液时，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，OH－与KHCO3反应，使K2CO3溶液再生。

[答案](1)CO2＋H2O＋CO2－3===2HCO－3(2)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O2．(2019·山东师大附中二模)(1)水合肼(N2H4·H2O)是一种重要的化工原料，在医药、农业及燃料上都有着广泛的应用。

目前，我国生产水合肼均采用尿素法，即利用NaClO溶液、NaOH溶液与尿素[CO(NH2)2]反应制得粗肼(N2H4)。

生成粗肼反应的化学方程式为_______________________________。

(2)火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料，二氧化氮作氧化剂，生成无毒害的物质，写出反应方程式：_____________________。

[解析](1)[CO(NH2)2]中氮元素为－3价，N2H4中氮元素为－2价，结合NaClO有强氧化性就可以理解该反应的原理：NaClO把[CO(NH2)2]氧化为N2H4，而NaClO一般被还原为Cl－，CO(NH2)2中的＋4价碳元素在碱性条件下以CO2－3存在；结合原子守恒可得出反应方程式：NaClO＋CO(NH2)2＋2NaOH===N2H4＋H2O＋Na2CO3＋NaCl。

(2)N2H4、NO2中氮元素分别为－2、＋4价，两者发生归中反应生成对环境无害的N2，根据电子守恒可写出方程式：2N2H4＋2NO2===3N2＋4H2O。

[答案](1)NaClO＋CO(NH2)2＋2NaOH===N2H4＋H2O＋Na2CO3＋NaCl(2)2N2H4＋2NO2===3N2＋4H2O3．(2019·石家庄一模)一种从石煤(含SiO2、V2O3、V2O5和少量Fe2O3)中提取V2O5的流程如下：(1)酸浸时生成VO2＋的反应的离子方程式为_________________。

(2)氧化时发生反应的离子方程式为_______________。

(3)全钒液流储能电池的工作原理为：VO2＋＋V3＋＋H2O 充电放电VO＋2＋V2＋＋2H＋。

充电时，阳极的电极反应式为_________；两极区被质子交换膜隔开，放电时，若外电路通过2 mol e－，则正极区溶液中n(H＋)________(填“增加”或“减少”)________mol。

[解析](1)酸浸时，加入硫酸并通入氧气，显然V2O5转化为VO＋2，而VO2＋是V2O3被O2氧化的产物，由V2O3→2VO2＋失2e－、O2→2H2O得4e－，根据得失电子守恒可知，V2O3、O2的化学计量数之比为2∶1，再根据电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。

(2)分析工艺流程知，氧化的目的是将VO2＋氧化为VO＋2，由VO2＋→VO＋2失e－，ClO－3→Cl－得6e－，根据得失电子守恒，可知6VO2＋＋ClO－3―→6VO＋2＋Cl－，再根据电荷守恒和原子守恒，配平离子方程式为：6VO2＋＋ClO－3＋3H2O===6VO＋2＋Cl－＋6H＋。

(3)根据电池工作原理可知，充电时阳极上发生氧化反应，VO2＋转化为VO＋2，电极反应式为：VO2＋－e－＋H2O===VO＋2＋2H＋。

放电时，正极反应式为：VO＋2＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，外电路通过2 mol e－时，正极区消耗4 mol H＋，同时负极区有2 mol H＋通过质子交换膜进入正极区，故正极区溶液中减少2 mol H＋。

[答案](1)2V2O3＋8H＋＋O2===4VO2＋＋4H2O(2)6VO2＋＋ClO－3＋3H2O===6VO＋2＋Cl－＋6H＋(3)VO2＋－e－＋H2O===VO＋2＋2H＋减少 24．按要求完成下列方程式。

(1)(2019·河南周口模拟)已知在酸性介质中FeSO4能将＋6价铬还原成＋3价铬。

写出Cr2O2－7与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式：_______________________________________。

(2)(2019·广东湛江一调)用NaClO—NaOH溶液氧化AgNO3，制得高纯度的纳米级Ag2O2。

写出该反应的离子方程式：__________________________________________。

(3)(2019·宁夏银川一中模拟)KMnO4氧化废水中Mn2＋生成MnO2的离子方程式为________________________________。

(4)(2019·云南昆明测试)将过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水配成溶液，加入适量稀硫酸，再加入足量KI，充分反应后加入少量淀粉试剂，溶液呈蓝色，其反应的化学方程式为___________________________________。

[答案](1)Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O(2)2Ag＋＋ClO－＋2OH－===Ag2O2↓＋Cl－＋H2O(3)3Mn2＋＋2MnO－4＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋(4)H2O2＋2KI＋H2SO4===I2＋K2SO4＋2H2O5．按要求书写电极反应式或化学方程式。

(1)(2019·湖南名校联考)电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。

实验室模拟电解法吸收NO x 的装置如下图所示(图中电极均为石墨电极)。

若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。

写出电解时NO2发生反应的电极反应式：________________________________。

(2)(2019·山东济南联考)CO—空气燃料电池中使用的电解质是掺杂Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－。

该电池负极的电极反应式为__________________________________。

(3)(2019·安徽合肥质量检测)硫化氢—空气燃料电池使用的是固体电解质，它在高温下能传导O2－。

总反应为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，负极发生的电极反应式为__________________。

(4)(2019·四川南充适应性考试)由硫化氢获得硫单质有多种方法。

将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如下图所示的电解池的阳极区进行电解。

电解过程中阳极区发生如下反应：S2－－2e－===S、(n－1)S＋S2－===S2－n①写出电解时阴极的电极反应式：________________。

②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成：____________________________________。

[答案](1)NO2－e－＋H2O===NO－3＋2H＋(2)CO－2e－＋O2－===CO2(3)H2S＋O2－－2e－===S↓＋H2O(4)①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－②S2－n＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑拔高练(25分钟)1．(2019·贵州模拟)利用钛矿的酸性废液(含TiO2＋、Fe2＋、Fe3＋、SO2－4等)，可回收获得FeS2纳米材料、Fe2O3和TiO2·n H2O等产品，流程如下：(1)TiO2＋中钛元素的化合价为________价。

TiO2＋只能存在于强酸性溶液中，因为TiO2＋易水解生成TiO2·n H2O，写出水解的离子方程式：____________________________________。

(2)向富含TiO2＋的酸性溶液中加入Na2CO3粉末能得到固体TiO2·n H2O。

请用化学反应原理解释：________________。

(3)NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为____________________________________。

[解析](2)含有TiO2＋的酸性溶液中，存在平衡TiO2＋＋(n＋1)H2O TiO2·n H2O＋2H＋，向溶液中加入Na2CO3粉末，Na2CO3消耗H＋，c(H＋)减小，使水解平衡向右移动。

(3)要充分考虑H＋与HCO－3不共存，HCO－3与Fe2＋产生FeCO3和H＋，会继续与HCO－3反应产生CO2气体。

[答案](1)＋4TiO2＋＋(n＋1)H2O TiO2·n H2O＋2H＋(2)Na2CO3消耗H＋，c(H＋)减少，使TiO2＋水解平衡向生成TiO2·n H2O方向移动(3)Fe2＋＋2HCO－3===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O2．(2019·安徽江南十校联考)软锰矿(主要成分是MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)制备高纯金属锰和纯MnO2的工艺流程如下。

(1)经检测硫酸锰粗液中无Fe2＋，得到硫酸锰粗液时MnO2发生反应的离子方程式为_______________。

(2)硫酸锰粗液中加入碳酸钠溶液的目的是_____________，生成碳酸锰沉淀的离子方程式为_________________________________。

(3)电解酸化的硫酸锰溶液制得金属锰，电解总反应为_____________，制得110 g 金属锰转移的电子数目为________。

(4)煅烧碳酸锰制得二氧化锰的化学方程式为_____________，粗二氧化锰中含有MnO 杂质，由粗二氧化锰制备纯二氧化锰发生反应的离子方程式为________________________________。

(5)流程中多次用到过滤操作，实验室中过滤操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、________________。

(6)已知MnCO 3的K sp ＝2.24×10－11，MnS 的K sp ＝4.65×10－14，向碳酸锰饱和溶液中加入饱和硫化钠溶液，反应的离子方程式为_____________________________________。

[解析] (1)硫酸锰粗液中无Fe 2＋，说明酸性条件下，二氧化锰与硫酸亚铁发生氧化还原反应，二氧化锰被还原为硫酸锰，硫酸亚铁被氧化为硫酸铁，反应的离子方程式为MnO 2＋2Fe 2＋＋4H ＋===Mn 2＋＋2Fe 3＋＋2H 2O 。