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第二章 化学物质及其变化
第06讲 氧化还原反应(精练)
完卷时间:50分钟
可能用到的相对原子质量:N 14 O 16 Mg 24 Mn 55 Cu 64 Zn 65
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)
1.(2021·浙江高考真题)关于反应8NH+6NO=7N+12HO,下列说法正确的是
3 2 2 2
A.NH 中H元素被氧化
3
B.NO 在反应过程中失去电子
2
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3
【答案】D
【解析】由反应8NH+6NO==7N+12HO可知,其中NH 的N元素的化合价由-3升高到0、NO 中的N元素的化
3 2 2 2 3 2
合价由-+4降低到0,因此,NH 是还原剂, NO 是氧化剂。
3 2
A.NH 中H元素的化合价没有发生变化,故其未被氧化,被氧化的是N元素,A不正确;B.NO 在反应过程
3 2
中得到电子,B不正确;C.该反应中,NH 是还原剂,NO 是氧化剂。由化学方程式可知,还原剂与氧化剂
3 2
的物质的量之比为4:3,C说法不正确;D.该反应中氧化产物和还原产物均为N。还原剂被氧化后得到氧
2
化产物,氧化剂被还原后得到还原产物,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3,因此,氧化产物与还原
产物的质量之比为4:3 ,D说法正确。
综上所述,本题选D。
2.(2021·江苏常州市·高三二模)燃煤和工业生产中产生的 过量排放会形成酸雨。 是重要的
化工原料,可作漂白剂。在接触法制硫酸的工业中, 发生的反应为:
。下列关于 的说法正确的是
A. 分子呈直线形,是非极性分子
B. 的水溶液能导电, 是电解质
C. 和 反应,每生成1mol S,转移的电子数为2mol
D.用石灰石浆液吸收烟气中的 ,可减少酸雨的形成,最终转化为石膏【答案】D
【解析】A. 的价层电子对数为2+ (6-2 2)=3,且有一对孤对电子,构型为V形,是极性分子,故
A错误;B. 的水溶液能导电是因为和水反应生成了亚硫酸, 是非电解质,故B错误;C. 和
反应生成S单质,S元素由+4价下降到0价,又由-2价上升到0价,方程式为:2HS +
2
SO=3S↓+2HO,每生成1mol S,转移的电子数为 mol,故C错误;D.石灰石浆吸收废气中的二氧化硫的
2 2
化学方程式为:2CaCO+2SO+O═2CaSO+2CO,可减少酸雨的形成,最终转化为石膏,故D正确;故选D。
3 2 2 4 2
3.(2021·山东潍坊市·高三二模)光催化甲烷重整技术利用太阳光作为反应动力。以 为载
体,激发产生电子(e-)—空穴(h+),反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.该催化重整过程中,C原子的成键数目不变
B. 在 上发生还原反应
C.在 表面,每生成 ,向空穴转移电子数为
D.该反应可表示为
【答案】A
【解析】A. 的结构式为O=C=O,甲烷与 中C原子成键数均为4,CO的结构式为C O,C原子成键数位3,C原子的成键数目改变,故A错误;B.在Rh上 →CO,C元素的化合价降低,发生还原反应,
故B正确;C.在 表面, ,每生成 ,向空穴转移电子数为 ,
故C正确;D.在 上 + ,结合C选项解析得该反应可表示为
,故D正确;故选A。
4.(2021·天津河西区·高三二模)工业上将NH 和NO在催化剂表面转化为N 和HO的反应进程中相对能
3 2 2
量变化如下图所示。下列说法正确的是
A.NHNO是该反应的催化剂
2
B.总反应中n(氧化剂)∶n(还原剂)=2∶3
C.平衡后当升高温度时,总反应v <v
(正) (逆)
D.H的移除过程因相对能量较低,故此步反应速率很快
【答案】C
【解析】A.观察相对能量-反应进程曲线可知,NH 吸附在催化剂表面后,经过一定的反应形成NHNO,
3 2
NHNO又经过反应得到N 和HO,所以NHNO是该反应过程的活性中间体,而不是催化剂。A项错误;B.由
2 2 2 2
题中:NH 和NO在催化剂表面转化为N 和HO,可知总反应方程式为6NO+4NH 5N+6HO。其中,
3 2 2 3 2 2
NO中N元素的化合价由+2价变为0价,化合价降低,NO作氧化剂。NH 中N元素的化合价由-3价变为0价,
3
化合价升高,NH 作还原剂,由总反应可知,n(氧化剂)∶n(还原剂)=3∶2,B项错误;C.由曲线图可
3
知,起始相对能量高于终态,说明这是一个放热反应,升高温度平衡向逆反应反向移动。所以平衡后,升
高温度,正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度,总反应v <v ,C项正确;D.相对能
(正) (逆)量-反应进程曲线表明,全过程只有H的移除过程相对能量逐渐升高,这是一个需要吸收能量越过能垒的反
应,其速率是全过程中几个反应中最慢的,D项错误;答案选C。
5.(2021·山东德州市·高三二模)为探究某些硫的含氧酸盐的部分性质,进行如下实验,并记录实验
现象:
①测得0.01mol·L-1NaHSO 溶液的pH约为5。
3
②向0.01mol·L-1NaHSO 溶液中滴加少量酸性KMnO 溶液,溶液的紫红色褪去。
3 4
③向0.1mol·L-1NaSO 溶液中滴加稀盐酸,产生无色刺激性气味的气体,且出现淡黄色沉淀。
2 2 3
④在Ag+催化条件下,向0.1mol·L-1KSO 无色溶液中滴加MnSO 溶液,溶液变为紫红色。
2 2 8 4
由上述实验现象得出的结论不合理是
A.实验①说明:K(HSO)·K(HSO)<K
a1 2 3 a2 2 3 w
B.实验②中发生反应:5HSO +2MnO +H+=5SO +2Mn2++3HO
2
C.实验③中的淡黄色沉淀为S,无色刺激性气味的气体为SO
2
D.实验④说明:该条件下,SO 的氧化性强于MnO
2
【答案】A
【解析】A.实验①说明NaHSO 溶液显酸性, 电离程度大于其水解程度, ,
3
而 ,即 ,
,A项符合题意;B.实验②为强酸性环境,根据价态变化及氧化还原反应
的规律,该离子方程式正确,B项不符合题意;C.实验③NaSO 中S元素化合价为+2价,NaSO 遇盐酸
2 2 3 2 2 3
发生歧化反应,生成淡黄色沉淀S和无色有刺激性气味的气体SO,C项不符合题意;D.实验④说明
2
作氧化剂,生成氧化产物 ,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,D项不符合题意;故正确选项为A
6.(2020·湖南郴州市·高三一模)现有由0.2 mol CuS和0.1 mol CuO组成的混合物,与足量稀HNO
2 3
充分反应,生成Cu(NO)、HSO、NO和HO,则被还原的HNO 的物质的量是
3 2 2 4 2 3
A.0.4 mol B.0.6 mol C.0.8 mol D.1.0 mol
【答案】B【解析】CuS中硫元素化合价从-2升高到+6,则1 mol CuS被氧化失去8mol电子、CuO中铜元素化合价从
2
+1升高到+2,则1 mol CuO被氧化失去2mol电子,稀HNO 作氧化剂时氮元素化合价从+5降低到+2,每
2 3
1mol硝酸被还原得电子物质的量为3mol, 0.2 mol CuS和0.1 mol CuO被氧化失去电子的物质的量为
2
0.2 mol×8+0.1 mol×2=1.8 mol,按得失电子数守恒,被还原的HNO 的物质的量是 ,B
3
正确;答案选B。
7.(2021·广东茂名市·高三二模)电键时, 具有高导电性,镀层细致等优点。 可用于处理
含 的电镀废水,反应方程式 。下列说法正确的是
A. 是氧化剂 B. 是还原产物
C.生成物A的化学式为 D. 中 元素的化合价为+4
【答案】A
【解析】A.反应中 中Cl的化合价从+4价降到-1价,化合价降低,是氧化剂,故A正确;B. 中N
化合价是-3价,氮气中化合价是0价,化合价升高,氮气是氧化产物,故B错误;C.根据原子守恒可得A是二
氧化碳,故C错误;D. 中钾是+1价,氮的非金属性强,显负价-3价,碳显+2价,故D错误;故答案为:A
8.(2021·辽宁大连市·高三一模)高氯酸铵(NHClO)可用作火箭推进剂等.制备NHClO 的工艺流程如
4 4 4 4
图:
已知除杂时发生的反应为:2NaClO+HO+2HCl=2ClO↑+O↑+2HO
3 2 2 2 2 2
下列说法中错误的是
A.NHClO 中阴阳离子的立体构型均是正四面体
4 4
B.本流程可以得出相同条件下氧化性:ClO >ClO
C.该流程中可循环利用的物质是NaClO
3
D.电解NaClO 溶液时,阳极的电极反应式为ClO -2e-+HO=ClO +2H+
3 2【答案】C
【解析】A.NHClO 中阳离子为NH ,阴离子为ClO ,中心原子的价层电子对数均为4,且都不含孤电子
4 4
对,均为正四面体构型,A正确;B.根据除杂时发生的反应可知,除杂时ClO 将双氧水氧化,而ClO 不
反应,说明氧化性:ClO >HO>ClO ,B正确;C.“反应”时需用NaClO 和NHCl制备NHClO,所以母
2 2 4 4 4 4
液中含有NaCl,可以再回到电解饱和食盐水的步骤中重复利用,NaClO 并没有重复利用,C错误;D.电解
3
氯酸钠溶液时,ClO 变为NaClO 时Cl元素化合价升高,失去电子被氧化,ClO 在阳极反应,电极反应式
4
为:ClO -2e-+HO=ClO +2H+,D正确;综上所述答案为C。
2
9.(2021·江西新余市·高三一模)下图为 分子在催化剂的作用下发生的一系列转化示意图:
下列叙述错误的是
A.反应①属于氮的固定;反应②可用于工业上合成
B.在催化剂a、b的作用下,提高了化学反应速率和平衡的转化率
C. 与 反应生成 的原子利用率为100%
D.在反应①和反应②中,均有极性共价键形成,并且反应①中的氮原子发生了还原反应,而反应②中的
氮原子发生了氧化反应
【答案】B
【解析】A.将游离态的氮转化为化合态的氮的过程为氮的固定,反应①将氮气转化为氨气,属于氮的固
定;反应②为工业上合成 的第一步反应,故A正确;B.催化剂可以降低反应物的活化能,提高反应速率,但不能影响平衡移动,不能提高转化率,故B错误;C. 与 反应生成 为化合反应,反
应物全部转化为生成物,没有副产物,则原子利用率为100%,故C正确;D.在反应①形成N-H键,反应
②中形成N≡O,均有极性共价键形成;反应①中的氮由0价变为-3价,化合价降低,发生了还原反应,反
应②中的氮由-3价变为+2价,化合价升高,发生了氧化反应,故D正确;答案选B。
10.(2021·山西太原市·高三一模)工业上采用NH 和O 在钒基催化剂表面协同脱除烟气中的NO,一种
3 2
反应过程如图所示,下列叙述错误的是
A.V5+-O-H是催化剂
B.V4+-O-H+O→V5+=O+HO属于氧化还原反应
2 2
C.反应过程中氮原子的成键数目发生改变
D.总反应的化学方程式为4NH+2O+2NO=3N+6HO
3 2 2 2
【答案】D
【解析】A.由反应示意图知,V5+-O-H与氨气反应后,又由 转化生成,故V5+-O-H
是催化剂,A正确;B. V4+-O-H+O→V5+=O+HO,元素化合价发生变化,则属于氧化还原反应,B正确;C.
2 2
该反应前后氮原子成键数目均为3,反应过程中氮原子的成键数目有3、4,则N原子的成键数目发生改变,
C正确;D. 没有催化剂反应难以顺利发生,且反应过程中得失电子数守恒、元素质量守恒,由图知,
,则总反应的化学方程式为4NH+O+4NO =4N+6HO,D不正确;
3 2 2 2
答案选D。
11.(2021·山东德州市·高三一模)工业用强氧化剂 PbO 来制备 KClO 的工业流程如图:
2 4下列判断不正确的是
A.“滤渣”的主要成分是 PbO,可循环使用
2
B.“酸化”的试剂可用浓盐酸
C.NaClO 与 PbO 反应的物质的量之比为1:1
3 2
D.在滤液1中加入 KNO 制得 KClO 利用的是体系中各物质溶解度不同
3 4
【答案】B
【解析】工业用强氧化剂PbO 来制备KClO 的流程:酸性条件下过量的PbO 氧化NaClO 生成NaClO,过滤
2 4 2 3 4
得到含有NaClO 的溶液,在该溶液中加入硝酸钾,经结晶可得到KClO 的晶体。
4 4
A.酸性条件下过量的PbO 氧化KClO 生成KClO,滤渣的主要成分是过量的PbO,可循环使用,A项正确;
2 3 4 2
B.浓盐酸具有还原性,被PbO、KClO 氧化,所以“酸化”的试剂不可以用浓盐酸,B项错误;C.NaClO
2 3 3
与 PbO 反应的化学方程式为: ,NaClO 与 PbO 反应的物质
2 3 2
的量之比为1:1,C项正确;D.滤液1是NaClO 溶液,在滤液1中加入 KNO,结晶得到KClO,利用的是
4 3 4
体系中各物质溶解度不同,D项正确;答案选B。
12.(2010·上海宝山区·高三二模)将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假
设反应过程中还原产物全是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol/LNaOH溶液至沉淀完全,测得生
成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则下列有关叙述中正确的是
A.加入合金的质量可能为6.4g
B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
C.沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150mL
D.溶解合金时收集到NO气体的体积为2.24L
【答案】A
【解析】将镁和铜组成的混合物加入到稀HNO 中,金属完全溶解(假设反应中还原产物只有NO)发生反应:
3
3Mg +8 HNO(稀)= 3Mg(NO) +2NO↑+4HO;3Cu+8 HNO(稀)= 3Cu( NO)+2NO↑+4HO,向反应后的溶液中
3 3 2 2 3 3 2 2
加入过量的3mol/LNaOH溶液至沉淀完全,发生反应:Mg((NO) +2NaOH = Mg((OH)↓+2NaNO、Cu(NO)
3 2 2 3 3 2
+2NaOH =Cu(OH)↓+2NaNO,沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜,生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g,则
2 3
氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1g,氢氧根的物质的量为: n(OH-)= =0.3mol,根据
反应方程式可知,镁和铜的总的物质的量为0.15mol。
A.根据反应方程式Mg((NO) +2NaOH = Mg((OH)↓+2NaNO、Cu(NO) +2NaOH =Cu(OH)↓+2NaNO可知,镁
3 2 2 3 3 2 2和铜的总的物质的量为氢氧根离子物质的量的一半,即0.15mol,假定全为镁,金属质量为: 0.15mol
24g/mol=3.6g,若全为铜,则金属质量为: 0.15mol 64g/mol=9.6g,两者混合金属的质量可能为6.4g,
故A正确;B.根据方程式可知参加反应的反应n(HNO)= n(金属)= =0.4mol,故B错误;C.反
3
应消耗氢氧化钠的物质的量为:n( NaOH)=n(OH-)=0.3mol,则加入的氢氧化钠溶液的体积=
=0.1L=100mL, 故C错误;D.金属的物质的量为0.15mol,完全反应失去0.15mol 2=0.3mol电子,根据电
子转移守恒,生成一氧化氮的物质的量 n(NO)= =0.1mol,没有状态,不能确定气体的体积,故D
错误;故选:A。
二、主观题(共3小题,共40分)
13.(2021·上海金山区·高三一模)(14分)全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原
料,加入亚硫酸氢钠制取,相关反应如下:
___________NaIO+___________NaHSO→3NaHSO+___________NaSO+___________I+___________HO(未配
3 3 4 2 4 2 2
平)
完成下列填空:
(1)配平上述化学方程式________,标出电子转移的方向和数目_________。
(2)该反应实质是两步反应:①IO +3HSO →3SO +I-+3H+,则第二步反应的离子方程式为②___________;
若要使碘酸钠的利用率最高,碘酸钠在第一步和第二步反应中的用量之比是___________。
(3)过滤反应析出的碘沉淀得到粗碘,再用升华法即可得到99%左右的碘产品。碘升华克服的微粒间作用力
为___________。
(4)能说明氯、碘两种元素非金属性相对强弱的依据是___________。(选填编号)
a.原子的最外层都有7个电子
b.ICl中碘元素为+1价
c.酸性:HClO>HIO
3 3
d.氯化钠、碘化钠与浓硫酸共热,分别生成氯化氢、单质碘
(5)检验亚硫酸钠固体是否氧化变质的方法是___________。【答案】(每空2分)(1)2,5,3,2,1,1
(2)IO +5I-+6H+→3I+3HO 5:1 (3)分子间作用力(范德华力) (4) bd (5)取样溶于水,加入
2 2
过量盐酸后,再加氯化钡,产生白色沉淀则已变质,若无白色沉淀生成,则未变质
【解析】(1)根据氧化还原反应的配平原则,先分析各物质化合价的升降变化,I从+5价降低到0价,至少
转移10个电子,S元素从+4升高到+6至少转移2个电子,则NaIO 与NaHSO 的化学计量数之比为2:5,再
3 3
结合原子守恒规律配平该化学方程式为:2NaIO+5NaHSO=3NaHSO+2NaSO+I+HO,用单线桥可表示出电子
3 3 4 2 4 2 2
转移的方向和数目如下: ,故答案为:2,5,3,2,1,1; ;
(2)第二步反应有碘单质生成,第(1)问总反应的离子方程式为:②2IO +5HSO →3H++5SO +I+HO,则根
2 2
据第一步反应①IO +3HSO →3SO +I-+3H+可看出HSO 已经被氧化为SO ,第二步不需要HSO ,则② 3-
① 5消去HSO 得到第二步离子方程式为:IO +5I-+6H+→3I+3HO;从第二步可看出,最终要得到3mol
2 2
I,其中第一步提供5mol IO 转化为第二步所需的I-,因此若要使碘酸钠的利用率最高,IO 完全反应完,
2
即碘酸钠在第一步和第二步反应中的用量之比是5:1,故答案为:IO +5I-+6H+→3I+3HO;5:1;
2 2
(3)碘升华为物理变化,没有化学键的断裂,因此克服的微粒间作用力为分子间作用力,故答案为:分子
间作用力(范德华力);
(4) a.原子的最外层电子数目不能决定元素的非金属性强弱,故a错误;b.ICl中碘元素为+1价,说明
Cl更易容易得到电子,非金属性更强,故b正确;c.酸性:HClO>HIO,不是最高价氧化物对应水化物的
3 3
酸性,所以无法判断非金属性,故c错误;d.氯化钠与浓硫酸共热制备氯化氢,利用的是高沸点酸制备低
沸点酸的原理,氯化碘与浓硫酸共热可制备碘单质,这说明碘离子更易被氧化,其还原性比氯离子的更强,
所以氯气的氧化性强于碘单质的氧化性,即可说明氯、碘两种元素非金属性得相对强弱,故d正确;
故答案为:bd;
(5)亚硫酸钠固体容易被空气氧化为硫酸钠,若检验是否变质,主要检验溶于水后是否存在硫酸根离子,
其方法如下:取样溶于水,加入过量盐酸后,再加氯化钡,产生白色沉淀则已变质,若无白色沉淀生成,
则未变质。14.(2021·陕西安康市·高三一模)(14分)SO 在生产、生活中具有重要的作用,据所学知识回答相
2
关问题。
(1) SO 通入NaCO 溶液中有CO 生成,说明HSO 具有___________(填“酸性”、“氧化性”、“还原性”
2 2 3 2 2 3
或“漂白性”,下同),SO 通入品红溶液中,品红溶液褪色,说明SO 具有___________。
2 2
(2)已知SO 通入FeCl 溶液会发生反应,还原产物为___________(填化学式,下同),氧化产物为
2 3
___________。
(3)向含锌粉的悬浊液中通入SO 可制备ZnSO
2 2 4。
①该反应的化学方程式为___________,若反应中有0.1mol电子转移,则生成ZnSO___________g。
2 4
②向反应后的溶液中加入过量盐酸,溶液出现黄色浑浊,且有刺激性气体产生,反应的化学方程式为
___________。
(4)已知室温下,ZnSO 微溶于水,Zn(HSO) 易溶于水。ZnO水悬浊液常用于吸收烟气中的SO。向ZnO水悬
3 3 2 2
浊液中缓慢匀速通入SO,在开始吸收的40min内,SO 吸收率、溶液pH的变化如图。0~20min内,溶液pH
2 2
几乎不变的原因是___________,SO 吸收率在30min后迅速降低,其原因是___________。
2
【答案】(除标注外,每空2分)(1)酸性(1分)漂白性(1分)
(2)Fe2+(1分) SO (1分)
(3)① Zn+2SO=ZnSO 9.65 ②2ZnSO+4HC1=2ZnCl+S↓ +2HO+3SO↑
2 2 4 2 4 2 2 2
(4)可知0~20min内,悬浊液中的ZnO吸收大量SO,生成微溶于水的ZnSO,此时溶液pH几乎不变 ZnO
2 3
完全反应生成ZnSO 后,ZnSO 继续吸收SO 生成易溶于水的Zn(HSO),此时溶液pH遂渐变小,SO 的吸收
3 3 2 3 2 2
率迅速降低
【解析】(1)SO 通入NaCO 溶液中有CO 生成,说明HSO 具有酸性,酸性HSO 强于HCO;SO 通入品红溶
2 2 3 2 2 3 2 3 2 3 2
液中,品红溶液褪色,说明SO 具有漂白性;
2
(2)SO 通入FeCl 溶液会发生离子反应SO+2Fe3++2HO =2Fe2++4H++ SO ,反应中FeCl 中铁元素化合价由
2 3 2 2 3+3价降为+2价被还原,生成Fe2+,则还原产物为Fe2+;SO 中硫元素化合价由+4价升为+6价,生成SO ,
2
则氧化产物为SO ;
(3)①向含锌粉的悬浊液中通入SO 可制备ZnSO,根据元素守恒可知发生反应的化学方程式为
2 2 4
Zn+2SO=ZnSO;当该反应中有0.1mol电子转移时,则生成0.05molZnSO,质量为0.05mol ×193g/
2 2 4 2 4
mol=9.65g;
②向反应后的溶液中加入过量盐酸,溶液出现黄色浑浊,且有刺激性气体产生,则生成硫单质和二氧化硫,
根据氧化还原反应配平可得反应的化学方程式为2ZnSO+4HCl=2ZnCl+S↓ +2HO+3SO↑;
2 4 2 2 2
(4)根据图中信息可知0~20min内,悬浊液中的ZnO吸收大量SO,生成微溶于水的ZnSO,此时溶液pH几
2 3
乎不变;一旦ZnO完全反应生成ZnSO 后,ZnSO 继续吸收SO 生成易溶于水的Zn(HSO),此时溶液pH遂渐
3 3 2 3 2
变小,SO 的吸收率迅速降低。
2
15.(2021·北京丰台区·高三一模)(12分)锰广泛存在于自然界中,工业可用软锰矿(主要成分是
MnO)制备锰。
2
资料:①MnCO 难溶于水,可溶于稀酸。
3
②在Mn2+催化下,SO 在水溶液中被氧化成HSO。
2 2 4
I.制备
(1)写出铝热法还原MnO 制备锰的化学方程式_______。
2
(2)工业上制备锰时,会产生大量废水和锰渣。锰渣煅烧会产生含高浓度SO 的烟气,可用以下方法处理。
2
处理方法一:
①用软锰矿进行脱硫可生成硫酸锰,从而达到资源的循环使用。写出一定条件下利用MnO 进行脱硫的化学
2
方程式_______。
②研究表明,用Fe2+/Fe3+可强化脱硫效果,其过程如下所示:
过程I:……
过程II :2Fe3++SO+2HO=2Fe2++ +4H+
2 2
过程I的离子方程式是_______。
处理方法二:③用MnCO 进行脱硫,可提高脱硫率。结合化学用语解释原因:_______。
3
II.废水中锰含量的测定
(3)取1 mL废水置于20 mL磷酸介质中,加入HClO ,将溶液中的Mn2+氧化为Mn3+,用c mol/L (NH)
4 4 2
Fe(SO) 溶液进行滴定,达到滴定终点时,滴定管刻度由VmL变为V mL,废水中锰的含量为____ g/mL。
4 2 0 1
【答案】(除标注外,每空2分)(1)4Al+3MnO 3Mn+2AlO
2 2 3
(2)① MnO+SO MnSO ②2Fe2++MnO+4H+=Mn2++2Fe3++2HO
2 2 4 2 2
③溶液中存在平衡:MnCO(s)=Mn2+(aq)+ (aq), 消耗溶液中的H+,促进SO 溶解:
3 2
SO+HO HSO,HSO H++ 生成Mn2+有催化作用,可促进反应2SO+O+2HO 2HSO 发生(3分)
2 2 ⇌ 2 3 2 3⇌ 2 2 2 2 4
(3)55 c(V-V)×10-3 (3分)
1 0
【解析】(1)铝热法还原MnO 制备锰即高温条件下铝单质和MnO 反应得到氧化铝和Mn单质,化学方程式为
2 2
4Al+3MnO 3Mn+2AlO;
2 2 3
(2)①根据题意可知MnO 会将SO 氧化得到MnSO,化学方程式应为MnO+SO MnSO;
2 2 4 2 2 4
②据图可知过程I中MnO 被Fe2+还原生成Mn2+,Fe2+被氧化为Fe3+,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程
2
式为2Fe2++MnO+4H+=Mn2++2Fe3++2HO;
2 2
③溶液中存在平衡:MnCO(s)=Mn2+(aq)+ (aq), 消耗溶液中的H+,促进SO 溶解:
3 2
SO+HO HSO,HSO H++ ,同时生成的Mn2+有催化作用,可促进反应2SO+O+2HO 2HSO 发生;
2 2 ⇌ 2 3 2 3⇌ 2 2 2 2 4
(3)滴定时发生反应Fe2++Mn3+=Fe3++Mn2+,所以n(Mn)=c(V-V)×10-3mol,所取废水为1mL,所以废水中锰的
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含量为55 c(V-V)×10-3g/mL。
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