《化学化学反应与能量的专项培优易错试卷练习题(含答案)及答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学化学反应与能量的专项培优易错试卷练习题(含答案)及答案（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、化学化学反应与能量的专项培优易错试卷练习题( 含答案 )及答案 一、化学反应与能量练习题（含详细答案解析） 1工业上利用锌焙砂(主要含 ZnO、ZnFe2O4，还含有少量 FeO、CuO等杂质 )制取金属锌的 工艺流程如下。回答下列问题： (1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料，也是一种催化剂，能催化烯类有机物氧化脱氢等 反应。 ZnFe2O4中 Fe的化合价是 _。 工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3 6H2O ZnFe2O42CO24CO 6H2O 制备 ZnFe2O4。该 反应中每生成1 mol ZnFe2O4转移电子的物质的量是 _。 (2)酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高
2、酸浸效率。为达到这一目的，还可采用的措施是 _(任答一条 )；已知 ZnFe2O4能溶于酸，则酸浸后溶液中存在的金 属离子有 _ 。 (3)净化中H2O2参与反应的离子方程式为_；试剂X的作用是_。 【答案】 3 4 mol 增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn 2、 Fe3、 Fe 2、 Cu2 H 2O22Fe2 2H=2Fe3 2H2 O 调节溶液的pH，促进 Fe 3水解 【解析】 【分析】 将锌焙砂 (主要含 ZnO、ZnFe2O4，还含有少量 FeO、CuO等氧化物杂质 )酸浸，发生反应 ZnFe2O4+8H+=Zn2+2Fe 3+4H2O、ZnO+2H+=Zn2
3、+H 2O、FeO+2H +=Fe2+H2O、 CuO+2H +=Cu2+H 2O，向溶液中加入双氧水，发生反应2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O，调节溶 液的 pH 将 Fe 3+转化为 Fe(OH) 3沉淀，调节溶液pH 时不能引进新的杂质，可以用ZnO，所 以 X 为 ZnO，然后向溶液中加入Zn，发生反应Cu2+Zn=Zn 2+Cu，然后过滤，所以 Y中含有 Cu，最后电解得到Zn； (1)ZnFe2O4中锌的化合价+2 价，氧元素化合价-2 价，结合化合价代数和为0 计算得到Fe 的化合价； 工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3?6H2O ZnFe2O4+2CO2 +4C
4、O +6H2O 制备 ZnFe2O4反应过 程中铁元素化合价+2 价变化为 +3 价，碳元素化合价+3 价变化为 +4 价好 +2 价，计算转移电 子的物质的量； (2)酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率为达到这一目的，还可采用的措施是 增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等，已知ZnFe2O4能溶于酸，则酸浸后溶液中存在 的金属离子有，氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜 离子、 ZnFe2O4能溶于酸得到铁离子； (3)净化中 H2O2参与反应是双氧水具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，试剂X的作 用是调节溶液PH，促进 Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀除去
5、。 【详解】 (1)ZnFe2O4中锌的化合价+2 价，氧元素化合价-2 价，结合化合价代数和为0 计算得到Fe 的化合价， +2+x2+(-2) 4=0，x=+3； 工业上利用反应ZnFe2(C2O4)3?6H2O ZnFe2O4+2CO2 +4CO +6H2O 制备 ZnFe2O4，反应过 程中铁元素化合价+2 价变化为 +3 价，碳元素化合价+3 价变化为 +4 价好 +2 价，则氧化产物 为： ZnFe2O4、CO2，每生成 1mol ZnFe2O4，碳元素化合价+3 价变化为 +2 价降低得到电子， 每生成 1mol ZnFe2O4，生成 4molCO 转移电子的物质的量是 4mol
6、； (2)酸浸时要将锌焙砂粉碎，其目的是提高酸浸效率为达到这一目的，还可采用的措施是 增大硫酸的浓度或升高温度、空气搅拌等，已知ZnFe2O4能溶于酸，则酸浸后溶液中存在 的金属离子有，氧化锌溶解得到锌离子、氧化亚铁溶解得到亚铁离子、氧化铜溶解得到铜 离子、 ZnFe2O4能溶于酸得到铁离子，所以得到的金属离子有： Zn2+、Fe 3+、Fe2+、Cu2+； (3)净化中 H2O2参与反应是双氧水具有氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式 为： H2O2+2Fe 2+2H+2Fe3+2H2O，试剂 X的作用是调节溶液 pH，促进 Fe 3+水解生成氢氧 化铁沉淀除去。 2碳酸锰是制取其他
7、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Al3+ 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 常温下， Ksp(CaF2)=1.46 10 -10，Ksp(MgF2)=7.42 10-11 ； Ka(HF)=1.0010 -4 回
8、答下列问题： （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 _ 常温下加入NH4F 将 Ca 2+、Mg2+沉淀除去，此时溶液中， 2+ 2+ cCa cMg （） （） =_若此时 pH 为 6，c(Mg 2+)= a mol/L，则 c(HF)为_ mol/L （用
9、a 表示） （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 加热 MnCl2+2NH3+CO2+H2O 温度为 500 且 m(MnCO3):m(NH4Cl)=1.10 B 5.2pH8.8 1.97 0.742 a 10 -7 CO 32-水解程度大于 HCO3-，易生成氢氧化物沉淀 【解析】 【分析】 根据流程：将菱锰矿粉(主要成分是MnCO3，还含少量 Fe、Al、Ca、Mg 等元素 )和氯化铵混 合研磨后焙烧：MnCO3+2NH4Cl 加热 MnCl2+2NH3 +CO2 +H2O，浸出液含有Mn 2+、Fe2+、
10、 Al3+、Ca 2+、Mg2+，加入 MnO 2将 Fe 2+氧化为 Fe3+，反应为： MnO2+2Fe 2+4H+Mn2+2Fe3+2H2O，再调节溶液的 pH 将 Al3+、Fe 3+变为 Al(OH) 3、Fe(OH)3 沉淀除去，然后加入NH4F将 Ca 2+、Mg2+以 CaF 2、MgF2沉淀除去，净化液主要溶质主要为 MnCl2、NH4Cl，加入碳酸氢铵发生反应：Mn 2+2HCO 3- 加热 MnCO3 +CO2 +H2O，炭化结 晶，过滤，滤饼干燥后得到MnCO3，滤液为NH4Cl 溶液，蒸发结晶得到NH4Cl固体，可循 环使用，据此分析作答。 【详解】 (1) “混合研
11、磨 ” 可使物质充分接触，加快反应速率； (2) “焙烧 ” 时发生的主要反应的化学方程式为MnCO3+2NH4Cl 加热 MnCl2+2NH3 +CO2 +H2O； (3) 根据图可知，锰的浸出率随着温度的升高而增大，随着m(NH4Cl)：m(锰矿粉 )增大而增 到， 500、 m(NH4Cl)：m(锰矿粉 )=1.10 时，锰的浸出率最高，温度过高， m(NH4Cl)：m(锰 矿粉 )增大，浸出率变化不大，成本增加，故焙烧温度取500、 m(NH4Cl)：m(锰矿粉 )=1.10 即可； (4)根据分析，浸出液含有Mn 2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+，加入氧化剂 X的目的将F
12、e 2+氧 化为 Fe3+，同时在选择氧化剂时，要尽可能不要引入新的杂质，则氧化剂 X宜选择 MnO2， 答案选 B； 根据分析，再调节溶液的pH 将 Al3+、Fe 3+变为 Al(OH)3、Fe(OH)3 沉淀除去，然后加入 NH4F将 Ca 2+、Mg2+以 CaF 2、MgF2沉淀除去，净化液主要溶质主要为MnCl2、 NH4Cl，过程 中不能让Mn 2+沉淀，结合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 表， Al3+、Fe3+完全沉淀时的 pH 值分别为5.2 和 2.8，Mn 2+开始沉淀的 PH值为 8.8，pH 可 取的范围为5.2 pH
13、 8.8； 2 2 2+- 2+10 2 2+11 2+- 2 cc = CaF Ksp CaF cCa1.46 10 Ksp MgFcM = cc g7.4210 MgF （） （） 1.97 ；若此时pH 为 6，即 c(H+)=10-6 mol/L ，c(Mg 2+)= a mol/L，c(F-)= 11 2 2 Ksp MgF 7.42 10 a mol / Lc M = g mol/L ，HF 是弱 酸，在溶液中部分电离，已知Ka(HF)=c H c F c HF =1.00 10 -4 则 c(HF)= -11 -6 +- 4 7.42 10 10 mol/Lmol/L c Hc
14、F a mol/L Ka HF0 = 1.00 1 = 0.742 a 10 -7mol/L ； (5) “碳化结晶 ” 过程中，因为碳酸根离子水解程度大，碳酸铵溶液中c(OH-)较大，易产生 Mn(OH)2沉淀，故碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液。 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）
15、“ 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
