备战高考化学专题题库∶氧化还原反应的综合题及答案

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一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)

1.阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用Na2SO3溶液作浸取剂浸出回收。某小组在实验室模拟该过程。

已知:

i.25o C时,部分物质的溶解度:AgCl 1.9×10–4 g;Ag2SO3 4.6×10–4 g;Ag2SO40.84 g。ii.25o C时,亚硫酸钠溶液酸化过中含4S+微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。

Ⅰ.浸出氯化银

取AgCl固体,加入1 mol/L Na2SO3溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8),

2SO- [Ag(SO3)2]3– + Cl–。

该过程中发生的反应为AgCl +2

3

(1)用平衡移动原理解释AgCl溶解的原因是___。

Ⅱ. 酸化沉银

(2)经检测,沉淀m为AgCl,则溶液m中含4S+微粒的主要存在形式是________。

(3)探究沉淀n的成分。

①甲同学认为沉淀n一定不含Ag2SO4,其依据是________。

②乙同学认为沉淀n可能含Ag2SO3,进行实验验证。

i. 本实验设计的依据是:Ag2SO3具有________性。

ii. 乙同学观察到________,得出结论“沉淀n不含Ag2SO3”。

③丙同学从溶液n的成分角度再次设计实验证明沉淀n不含Ag2SO3。

i. 本实验设计的依据是:若沉淀n含Ag2SO3,则溶液n中含1Ag+微粒的总物质的量___(填“>”、“=”或“<”)Cl–物质的量。

ii. 结合实验现象简述丙同学的推理过程:____。

Ⅲ.浸取剂再生

(4)溶液m经处理后可再用于浸出AgCl,请简述该处理方法____。

【答案】AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq) ,Ag+与SO 32- 结合生成[Ag(SO3)2]3–,促进AgCl的溶解平衡正向移动 HSO3- Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3,溶液中Ag+ 的浓度很小还原b.中清液的颜色与

..,均为浅紫色溶液< e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则.......c.相同

溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可知溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–) 加NaOH溶液调节pH至9~10

【解析】

【分析】

I、(1)利用平衡移动的知识答题即可;

II、(2)生成沉淀m时,溶液m的pH为5,观察图像,可以得知HSO3-的物质的量分数占100%;

(3)①溶液中Ag+的浓度很小,而Ag2SO4的溶解度较大,故不会形成Ag2SO4沉淀;

②依据Ag2SO3的还原性答题;

③e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可分析出溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–);

III、(4)m溶液中的溶质为NaHSO3,浸取剂为Na2SO3溶液,需要加入NaOH溶液将NaHSO3转化为Na2SO3。

【详解】

I、(1)A gCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq),Ag+与SO 32- 结合生成[Ag(SO3)2]3-,促进AgCl的溶解平衡正向移动;

II、(2)生成沉淀m时,溶液m的pH为5,观察图像,可以得知HSO3-的物质的量分数占100%,则溶液m中含4S+微粒的主要存在形式是HSO3-;

(3)①Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3,溶液中Ag+ 的浓度很小;

②i、酸性KMnO4溶液具有强氧化性,SO32-具有还原性,则该实验涉及的依据是Ag2SO3具有还原性;

ii、沉淀中无Ag2SO3,则该沉淀不会使酸性KMnO4溶液褪色,故可以观察到a试管中酸性KMnO4溶液褪色,b、c试管中酸性KMnO4溶液依然呈紫色;

③e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可分析出溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–);

III、(4)m溶液中的溶质为NaHSO3,浸取剂为Na2SO3溶液,根据曲线图可知,加入NaOH溶液调整pH到9-10即可。

2.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;

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