《备战高考化学备考之化学反应与能量压轴突破训练∶培优篇》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战高考化学备考之化学反应与能量压轴突破训练∶培优篇（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、备战高考化学备考之化学反应与能量压轴突破训练培优篇 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1阅读下列材料，并完成相应填空 钯（ Pd）是一种不活泼金属，性质与铂相似。在科研和工业生产中，含钯催化剂不仅用途 广泛，且用量大，因此从废催化剂中回收钯具有巨大的经济效益。已知废催化剂的主要成 分是钯和活性炭，还含有少量铁、锌。工业上采用如下流程从废催化剂中提取钯。 （1）气体 I 的化学式为 _，酸溶 I 的目的是 _。 （2）王水指是浓硝酸和浓盐酸组成的混合物，其体积比为_。残渣与王水发生的 反应有： a. Pd + HCl + HNO3 b. _（写出化学方程式并配平）。 （3）若用足量的烧
2、碱吸收气体II，请写出吸收后溶液中含有的溶质的化学式：NaOH、 _、_、_。 （4）写出用NaHCO3调节 pH 值时发生反应的离子方程式： _。使用甲醛还原钯的 化合物时，溶液须保持碱性，否则会造成甲醛的额外损耗，原因是_。 （5）操作 I 的名称是 _，溶液 I 可能含有的有机离子为_。 （6）有人提出，在进行酸溶前最好先将废催化剂在700下进行灼烧，同时不断通入空 气，其目的是 _。 【答案】 H2 除去铁、锌等杂质 1: 3 C+4HNO3 CO2+ 4NO2+ 2H2O NaNO3 NaNO2 Na2CO3 HCO3 - + H +=H 2O + CO2酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化
3、过滤 HCOO -（甲酸 根离子）除去废催化剂中的活性炭，减少王水的消耗（必须涉及炭的除去） 【解析】 【分析】 酸溶时铁和锌能与盐酸反应产生氢气，过滤出的残渣用王水溶解，然后通过碳酸氢钠调节 pH，最后通过甲醛还原得到金属钯，据此解答。 【详解】 ( 1) 铁和锌能与盐酸反应产生氢气；废催化剂的主要成分是钯和活性炭，还含有少量铁、 锌，而实验的目的是从废催化剂中提取钯，所以酸溶I 的目的是除去铁、锌等杂质； ( 2) 王水是浓硝酸与盐酸按体积比1：3 的混合物，浓硝酸具有氧化性，能将碳氧化生成二 氧化碳，本身被还原成一氧化氮，反应的方程式为：C+4HNO3CO2+ 4NO2+ 2H2O； (
4、 3) 氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式：2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2 +H 2 O， 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，同时氢氧化钠过量，所以吸收后溶液中含有的溶质的化学式： NaOH、NaNO3、 NaNO2、Na2CO3； ( 4) NaHCO3能和盐酸发生反应，离子方程式为： HCO3 - +H +H 2O+CO2，甲醛具有还原性， 酸性条件下，甲醛会被硝酸氧化； ( 5) 金属钯不溶于水，利用过滤的方法分离，甲醛会被硝酸氧化生成甲酸，所以溶液I 可能 含有的有机离子为HCOO -； ( 6) 由于废催化剂中的含有活性炭，不断通入空气，能除去活性炭，同时减
5、少王水的消耗。 2某含镍 NiO 废料中有 FeO、 23 Al O 、MgO、2 SiO 等杂质，用此废料提取4 NiSO 的 工艺流程如图1： 已知：有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH 如图 25时， 32 NHH O的电离常数 5 b K1.8 10 .HF的电离常数 4 a K7.2 10， sp K 11 2 MgF7.4 10 (1)加23 Na CO 调节溶液的pH 至 5，得到废渣2 的主要成分是_(填化学式 ) (2)Mg能与饱和 4 NH Cl溶液反应产生 3 NH ，请用化学平衡移动原理解释 (用必要的文字 和离子方程式回答)_ (3)25时， 1 1mol L的 N
6、aF溶液中 c OH_ 1 mol L (列出计算式即可4 ).NH F 溶液呈 _(填“ 酸性 ” 、 “ 碱性 ” 或“ 中性 ”) (4)已知沉淀前溶液中 231 c Mg1.85 10mol L，当除镁率达到 99%时，溶液中 c F_ 1 mol L (5)在 NaOH 溶液中用NaClO与 4 NiSO反应可得NiO OH，化学方程式为 _；NiO OH与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池(KOH溶液)，工作原 理为： 5652 LaNi H6NiOOHLaNi6NiO6H O? 放电 充电 ，负极的电极反应式：_ 【答案】 3 Al(OH)、 3 Fe(OH)氯化铵水解生成盐酸和一
7、水合氨， 4232 NHH ONHH OH? ，镁和氢离子反应生成氢气，氢离子浓度减小，促进平 衡正向进行，生成的一水合氨分解生成氨气， 2 432 Mg2NHMg2NHH 14 4 10 7.2 10 酸性 3 2.010 4242 2NiSONaClO4NaOH2Na SONaCl2NiO OHH O 5652 LaNi H6OH6eLaNi6H O 【解析】 【分析】 某 NiO 的废料中有FeO、 23 Al O、 MgO、 2 SiO等杂质，加入稀硫酸溶解后过滤得到滤渣1 为 2 SiO ，滤液为4 NiSO 、4 FeSO 、243 Al (SO ) 、4 MgSO ，加入过氧化氢
8、氧化亚铁离子 为铁离子，再加入碳酸钠溶液调节溶液pH，使铁离子，铝离子全部沉淀，过滤得到滤渣2 为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，滤液中加入 4 NH F沉淀 2 Mg ，生成沉淀滤渣 3 为 2 MgF ， 过滤得到的滤液，滤液中获得 42 NiSO6H O晶体的方法是通过蒸发浓缩，冷却结晶，过 滤洗涤，干燥得到晶体，失去结晶水得到硫酸镍，据此分析。 【详解】 某 NiO 的废料中有FeO、 23 Al O 、 MgO、2 SiO 等杂质，加入稀硫酸溶解后过滤得到滤渣1 为 2 SiO ，滤液为4 NiSO 、4 FeSO 、243 Al (SO ) 、4 MgSO ，加入过氧化氢氧化亚铁离子 为铁
9、离子，再加入碳酸钠溶液调节溶液pH，使铁离子，铝离子全部沉淀，过滤得到滤渣2 为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，滤液中加入 4 NH F沉淀 2 Mg ，生成沉淀滤渣 3 为 2 MgF， 过滤得到的滤液，滤液中获得 42 NiSO6H O晶体的方法是通过蒸发浓缩，冷却结晶，过 滤洗涤，干燥得到晶体，失去结晶水得到硫酸镍， 1加入碳酸钠溶液调节溶液pH，使铁离子，铝离子全部沉淀生成氢氧化铁和氢氧化铝沉 淀，得到废渣2 的主要成分是 3 Al(OH)、 3 Fe(OH)， 故答案为： 3 Al(OH)、 3 Fe(OH)； 2 Mg能与饱和4NH Cl溶液反应产生3NH，氯化铵水解生成盐酸和一水合氨，
10、4232 NHH ONHH OH? ，镁和氢离子反应生成氢气，氢离子浓度减小，促进平 衡正向进行，生成的一水合氨分解生成氨气， 2 432 Mg2NHMg2NHH， 故答案为：氯化铵水解生成盐酸和一水合氨， 4232 NHH ONHH OH?，镁和氢 离子反应生成氢气，氢离子浓度减小，促进平衡正向进行，生成的一水合氨分解生成氨 气， 2 432Mg2NHMg2NHH； 3 25时， 1 1mol L的 NaF 溶液中 c F1mol / L，结合电离平衡常数 4 a K7.2 10， hwa c HFc OH KK/K c F ，水解平衡时 F 近似取1mol/L， c HFc OH，则 14
11、 4 10 c OHmol / L 7.2 10 ，一水合氨电离平衡常数 5 b K1.810 。HF 的电离常数 4 a K7.2 10 ，ab KK ，则4 NH F溶液中铵根离子水 解程度大，溶液显酸性， 故答案为： 14 4 10 7.2 10 ；酸性； 4已知沉淀前溶液中 231 c Mg1.8510mol L，当除镁率达到 99%时， 251 c Mg1.8510mol L， 2211 sp2 KMgFc MgcF7.410， 11 2 5 7.4 10 cFmol / L 1.8510 ， 11 3 5 7.4 10 c F2.0 10 mol / L 1.85 10 ， 故答案
12、为： 3 2.010； 5 在NaOH溶液中用 NaClO与 4 NiSO 反应可得 NiO OH ，同时生成硫酸钠和氯化钠， 反应的化学方程式为： 4242 2NiSONaClO4NaOH2Na SONaCl2NiO OHH O，NiO OH与贮 氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池 (KOH 溶液)，工作原理为： 56 LaNi H6NiO OH 52 LaNi6NiO6H O，负极是 56 LaNi H失电子生成 5 LaNi，电极反应为： 5652 LaNi H6OH6eLaNi6H O， 故答案为： 4242 2NiSONaClO4NaOH2Na SONaCl2NiO OHH O； 565
13、2 LaNi H6OH6eLaNi6H O。 3以镍废料 (主要成分为镍铁合金，含少量铜)为原料，生产NiO 的部分工艺流程如下： 已知：下表列出了几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为 1.0 molL 1 计算 )。 氢氧化物Fe(OH)3 Fe(OH)2Ni(OH)2 开始沉淀的pH1.56.57.7 沉淀完全的pH3.39.99.2 （1）“ 除铁 ” 时需控制溶液的pH 范围为 _。 （2）“ 滤渣 ” 的主要成分为 _(填化学式 )。 （3）“ 沉镍 ” 时得到碱式碳酸镍用 xNiCO3 yNi(OH)2表示 沉淀。 在隔绝空气条件下，“ 煅烧 ” 碱
14、式碳酸镍得到NiO，该反应的化学方程式为_。 “ 沉镍 ” 时，溶液pH 增大，碱式碳酸镍中Ni 元素含量会增加，原因是_。 【答案】 3.3 pH7.7 CuS xNiCO3 yNi(OH)2 煅烧 (x y)NiOxCO2yH2O Ni(OH)2中 Ni 含 量高于 NiCO3，pH 越大，碱式碳酸镍中 Ni(OH)2比例增大 【解析】 【分析】 以镍废料（主要成分为镍铁合金，含少量铜）为原料，加入硫酸、硝酸酸浸，Ni 转化为 NiSO4，同时生成亚铁离子、铁离子、铜离子等，加入过氧化氢，可氧化亚铁离子生成铁 离子，加入氢氧化钠调节pH 可生成氢氧化铁沉淀，然后通入硫化氢生成CuS沉淀，达
15、到 除铜的目的，在滤液中加入碳酸钠溶液可生成xNiCO3?yNi(OH)2，煅烧可生成NiO ； (1)根据表格数据分析“ 除铁 ” 时要求铁离子全部除掉需要的 pH； (2) S2-可与 Cu2+反应生成 CuS沉淀； (3)在隔绝空气条件下，“ 煅烧 ” 碱式碳酸镍得到NiO ，xNiCO3 yNi(OH)2高温下分解生成 NiO 、CO2 和 H 2 O； pH 越大，溶液碱性越强，结合碱式碳酸镍用 xNiCO3 yNi(OH)2表示 组成分析； 【详解】 (1) “ 除铁 ” 时要求铁离子全部除掉，pH3.3，镍离子和铜离子留在溶液中，pH7.7，所以需 控制溶液的pH 范围为 3.3 pH”或“ ”）。 (2)950时，欲提高钾的熔出速率可以采取的措施是_（填序号）。 a延长反应时间b充分搅拌 c增大反应体系的压强d将钾长石粉粹成更小的颗粒 (3)要使钾元素的熔出率和熔出速率都达到最大，反应温度应为_。 (4)工业上常用KCl冶炼金属钾。反应方程式为： Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)用平衡移动原 理解释该方法可行的原因：_。 【答案】 b d 950利用钾的状态与其他物质不同，可以将气态钾分离出来，降低 了产物的浓度，使平衡正向移动 【解析】 【分析】 (1)由图象中
