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1、备战高考化学化学反应与能量培优易错试卷练习 (含答案 ) 含详细答案 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1碳酸锰是制取其他含锰化合物的原料，也可用作脱硫的催化剂等。一种焙烧氯化铵和菱 锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如图所示 已知菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还有少量的Fe、Al、Ca、Mg 等元素 常温下，相关金属离子在浓度为0.1mol/L 时形成 M(OH)n沉淀的 pH 范围如表 金属离子Al 3+ Fe 3+ Fe 2+ Ca 2+ Mn 2+ Mg 2+ 开始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6 沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6 回答
2、下列问题： (1) “混合研磨 ” 的作用为 _ (2) “焙烧 ” 时发生的主要反应的化学方程式为_ (3)分析图 1、图 2，焙烧氯化铵、菱锰矿粉的最佳条件是_ (4)净化除杂流程如下 已知几种物质氧化能力的强弱顺序为(NH4)2S2O8KMnO4MnO2Fe 3+，则氧化剂 X宜选 择_ A(NH4)2S2O8 BMnO2 C KMnO4 调节 pH 时， pH 可取的范围为 _ (5) “碳化结晶 ” 过程中不能用碳酸铵代替碳酸氢铵，可能的原因是_ 【答案】加快反应速率 MnCO3+2NH4Cl=MnCl2+2NH3 +CO2 +H2O 温度为 500，且 m(MnCO3)：m(NH4
3、Cl)=1.10 B 5.2 pH8.8 CO32-水解程度大于 HCO3-，易生成氢氧化物沉 淀 【解析】 【分析】 菱锰矿的主要成分为MnCO3，加入氯化铵焙烧发生 MnCO3+2NH4ClMnCl2+CO2 +2NH3 +H2O ，气体为二氧化碳和氨气、水蒸气，浸出液 中含 MnCl2、FeCl2、CaCl2、MgCl2、AlCl3等，结合表中离子的沉淀 pH 及信息可知，浸取液 净化除杂时加入少量MnO2氧化亚铁离子为铁离子，加氨水调 pH，生成沉淀氢氧化铁和氢 氧化铝，加入NH4F，除去 Ca 2+、 Mg2+，净化液加入碳酸氢铵碳化结晶过滤得到碳酸锰，据 此分析解题。 【详解】 (
4、1) “混合研磨 ” 可增大反应物的接触面积，加快反应速率； (2) 根据流程，菱镁矿粉与氯化铵混合研磨后焙烧得到氨气、二氧化碳和Mn 2+，主要化学 反应方程式为：MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3 +CO2 +H2O； (3) 由图可知，锰的浸出率随着焙烧温度、氯化铵与菱镁矿粉的质量之比增大而提高，到 500、 1.10 达到最高，再增大锰的浸出率变化不明显，故氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件 是焙烧温度500，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为1.10； (4) 净化过程：加入少量MnO2氧化亚铁离子为铁离子，加氨水调pH，生成沉淀氢氧化铁和 氢氧化铝，加入NH4F，除去 Ca 2+、M
5、g2+； 最合适的试剂为MnO2，氧化亚铁离子，反应的离子方程式为： MnO2+2Fe 2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O，且不引入新杂质，故答案为 B； 调节溶液pH 使 Fe 3+，A13+沉淀完全，同时不使 Mn 2+沉淀，根据表中数据可知调节溶液 pH 范围 5.2 pH8.8； (5) 碳化结晶中生成MnCO3的离子方程式为Mn 2+HCO 3-+NH3MnCO3 +NH4+，不用碳酸铵 溶液替代 NH4HCO3溶液，可能的原因是碳酸铵溶液中的 c(OH-)较大，会产生Mn(OH)2沉 淀。 【点睛】 考查物质制备流程和方案的分析判断，物质性质的应用，题干信息的分析理解，结合题目
6、 信息对流程的分析是本题的解题关键，需要学生有扎实的基础知识的同时，还要有处理信 息应用的能力，注意对化学平衡常数的灵活运用，综合性强。 2以氯化钾和硫酸亚铁为原料生产硫酸钾和氧化铁红颜料，其主要流程如下： 已知： NH4HCO3溶液呈碱性， 30以上 NH4HCO 3大量分解。 (1)NH4HCO3溶液呈碱性的原因是_ 。 (2)写出沉淀池I 中反应的化学方程式_，该反应必须控制的 反应条件是 _ 。 (3)检验沉淀池I 中 Fe 2+沉淀是否完全的方法是 _。 (4)酸化的目的是_。 (5)在沉淀池 II 的反应中，为使反应物尽可能多地转化为生成物，可在反应过程中加入 _。 a(NH4)2
7、SO4 bKCl c 丙醇 d水 (6)N、P、K、S都是植物生长所需的重要元素。滤液A 可做复合肥料，因为其中含有 _等元素。 【答案】 NH4+的水解程度小于HCO3-的水解程度 2NH4HCO3 + FeSO 4 FeCO3 + (NH4 )2SO4+ CO2 + H2O 反应温度低于30取沉淀池I 的滤液，滴加KSCN溶液后滴加 氯水，若无红色出现，说明沉淀完全除去溶液中的HCO3- c N 、S、K 【解析】 【分析】 FeSO4与 NH4HCO3发生双水解反应生成碳酸亚铁、硫酸铵、二氧化碳等，然后过滤得到碳 酸亚铁，碳酸亚铁在空气中加热得到氧化铁，因滤液中含有NH4HCO3，向滤液
8、中加入硫 酸，可除去 - 3 HCO ，此时溶液中溶质为硫酸铵、硫酸，向溶液中加入足量KCl，此时溶液 中因硫酸钾的溶解度较氯化铵低而发生沉淀，然后过滤，得到硫酸钾固体，以此解答。 【详解】 （1）NH4HCO3溶液中铵根离子水解显示酸性，碳酸氢根离子水解显示碱性， + 4 NH的水解 程度小于 - 3 HCO的水解程度，所以NH4HCO3溶液呈碱性，故答案为： + 4 NH的水解程度小 于 - 3 HCO的水解程度； （2）碳酸氢根离子和亚铁离子之间发生双水解反应生成碳酸亚铁沉淀，并放出二氧化碳， 反映的原理方程式为：2NH4HCO3+FeSO4=FeCO3 +(NH4)2SO4+CO2+
9、H2O，为防止较高温度 下碳酸氢铵的分解，要注意温度的选择，故答案为： 2NH4HCO3+FeSO4=FeCO3 +(NH4)2SO4+CO2 +H2O；反应温度低于30 ； （3）亚铁离子可以被氯气氧化为三价铁离子，亚铁离子遇到硫氰酸钾不显色，但是三价铁 遇到硫氰酸钾显示红色，检验沉淀池I 中 Fe 2+沉淀是否完全的方法是：取沉淀池 I 的滤液， 滴加 KSCN溶液后滴加氯水，若无红色出现，说明沉淀完全，故答案为：取沉淀池I的滤 液，滴加KSCN溶液后滴加氯水，若无红色出现，说明沉淀完全； （4）沉淀池 中，除了生成的碳酸亚铁之外，溶液中含有过量的碳酸氢铵，加入酸，酸化 的目的是除去溶液中
10、的 - 3 HCO ，故答案为：除去溶液中的 - 3 HCO ； （5）由题目看出在沉淀池II 中生成的K2SO4为固体，而 K2SO4在无机溶剂中溶解度是比较 大的，要想使K2SO4析出只能降低其溶解度所以加入醇类溶剂目的降低 K2SO4的溶解度，故 选： c； （6）滤液 A 的成分中含有 (NH4)2SO4以及 KCl ，即其中含有 N、S、K元素，属于复合肥料， 故答案为： N、S 、 K。 3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
11、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_。
12、 （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
13、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+ 2H2 O； ( 3) 氢氧化钠与二氧化氮、二氧化碳反应的方程式：2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O， 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
14、，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，同时减少王水的消耗。 4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
15、.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
