2020版高考化学新课标大二轮专题强化训练:13 填空题

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专题强化训练(十三)能力练(20分钟)1.(2019·洛阳第二次统考)工业上常从一种合成气(主要成分为CO2、H2)中分离合成甲醇所需的氢气。

H2提纯过程示意图如图所示:(1)吸收池中发生反应的离子方程式是_________。

(2)用电极反应式和离子方程式表示K2CO3溶液的再生原理_______________________________________。

[解析](1)结合题图可知,在吸收池中,K2CO3溶液吸收合成气的CO2生成KHCO3,其离子方程式为CO2-3+CO2+H2O===2HCO-3。

(2)用惰性电极电解KHCO3溶液时,阴极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,OH-与KHCO3反应,使K2CO3溶液再生。

[答案](1)CO2+H2O+CO2-3===2HCO-3(2)2H2O+2e-===H2↑+2OH-HCO-3+OH-===CO2-3+H2O2.(2019·山东师大附中二模)(1)水合肼(N2H4·H2O)是一种重要的化工原料,在医药、农业及燃料上都有着广泛的应用。

目前,我国生产水合肼均采用尿素法,即利用NaClO溶液、NaOH溶液与尿素[CO(NH2)2]反应制得粗肼(N2H4)。

生成粗肼反应的化学方程式为_______________________________。

(2)火箭发射时可用肼(N2H4)作燃料,二氧化氮作氧化剂,生成无毒害的物质,写出反应方程式:_____________________。

[解析](1)[CO(NH2)2]中氮元素为-3价,N2H4中氮元素为-2价,结合NaClO有强氧化性就可以理解该反应的原理:NaClO把[CO(NH2)2]氧化为N2H4,而NaClO一般被还原为Cl-,CO(NH2)2中的+4价碳元素在碱性条件下以CO2-3存在;结合原子守恒可得出反应方程式:NaClO+CO(NH2)2+2NaOH===N2H4+H2O+Na2CO3+NaCl。

(2)N2H4、NO2中氮元素分别为-2、+4价,两者发生归中反应生成对环境无害的N2,根据电子守恒可写出方程式:2N2H4+2NO2===3N2+4H2O。

[答案](1)NaClO+CO(NH2)2+2NaOH===N2H4+H2O+Na2CO3+NaCl(2)2N2H4+2NO2===3N2+4H2O3.(2019·石家庄一模)一种从石煤(含SiO2、V2O3、V2O5和少量Fe2O3)中提取V2O5的流程如下:(1)酸浸时生成VO2+的反应的离子方程式为_________________。

(2)氧化时发生反应的离子方程式为_______________。

(3)全钒液流储能电池的工作原理为:VO2++V3++H2O 充电放电VO+2+V2++2H+。

充电时,阳极的电极反应式为_________;两极区被质子交换膜隔开,放电时,若外电路通过2 mol e-,则正极区溶液中n(H+)________(填“增加”或“减少”)________mol。

[解析](1)酸浸时,加入硫酸并通入氧气,显然V2O5转化为VO+2,而VO2+是V2O3被O2氧化的产物,由V2O3→2VO2+失2e-、O2→2H2O得4e-,根据得失电子守恒可知,V2O3、O2的化学计量数之比为2∶1,再根据电荷守恒和原子守恒配平离子方程式。

(2)分析工艺流程知,氧化的目的是将VO2+氧化为VO+2,由VO2+→VO+2失e-,ClO-3→Cl-得6e-,根据得失电子守恒,可知6VO2++ClO-3―→6VO+2+Cl-,再根据电荷守恒和原子守恒,配平离子方程式为:6VO2++ClO-3+3H2O===6VO+2+Cl-+6H+。

(3)根据电池工作原理可知,充电时阳极上发生氧化反应,VO2+转化为VO+2,电极反应式为:VO2+-e-+H2O===VO+2+2H+。

放电时,正极反应式为:VO+2+2H++e-===VO2++H2O,外电路通过2 mol e-时,正极区消耗4 mol H+,同时负极区有2 mol H+通过质子交换膜进入正极区,故正极区溶液中减少2 mol H+。

[答案](1)2V2O3+8H++O2===4VO2++4H2O(2)6VO2++ClO-3+3H2O===6VO+2+Cl-+6H+(3)VO2+-e-+H2O===VO+2+2H+减少 24.按要求完成下列方程式。

(1)(2019·河南周口模拟)已知在酸性介质中FeSO4能将+6价铬还原成+3价铬。

写出Cr2O2-7与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:_______________________________________。

(2)(2019·广东湛江一调)用NaClO—NaOH溶液氧化AgNO3,制得高纯度的纳米级Ag2O2。

写出该反应的离子方程式:__________________________________________。

(3)(2019·宁夏银川一中模拟)KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为________________________________。

(4)(2019·云南昆明测试)将过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)溶于水配成溶液,加入适量稀硫酸,再加入足量KI,充分反应后加入少量淀粉试剂,溶液呈蓝色,其反应的化学方程式为___________________________________。

[答案](1)Cr2O2-7+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O(2)2Ag++ClO-+2OH-===Ag2O2↓+Cl-+H2O(3)3Mn2++2MnO-4+2H2O===5MnO2↓+4H+(4)H2O2+2KI+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O5.按要求书写电极反应式或化学方程式。

(1)(2019·湖南名校联考)电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。

实验室模拟电解法吸收NO x 的装置如下图所示(图中电极均为石墨电极)。

若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。

写出电解时NO2发生反应的电极反应式:________________________________。

(2)(2019·山东济南联考)CO—空气燃料电池中使用的电解质是掺杂Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下能传导O2-。

该电池负极的电极反应式为__________________________________。

(3)(2019·安徽合肥质量检测)硫化氢—空气燃料电池使用的是固体电解质,它在高温下能传导O2-。

总反应为2H2S+O2===2S↓+2H2O,负极发生的电极反应式为__________________。

(4)(2019·四川南充适应性考试)由硫化氢获得硫单质有多种方法。

将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如下图所示的电解池的阳极区进行电解。

电解过程中阳极区发生如下反应:S2--2e-===S、(n-1)S+S2-===S2-n①写出电解时阴极的电极反应式:________________。

②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成:____________________________________。

[答案](1)NO2-e-+H2O===NO-3+2H+(2)CO-2e-+O2-===CO2(3)H2S+O2--2e-===S↓+H2O(4)①2H2O+2e-===H2↑+2OH-②S2-n+2H+===(n-1)S↓+H2S↑拔高练(25分钟)1.(2019·贵州模拟)利用钛矿的酸性废液(含TiO2+、Fe2+、Fe3+、SO2-4等),可回收获得FeS2纳米材料、Fe2O3和TiO2·n H2O等产品,流程如下:(1)TiO2+中钛元素的化合价为________价。

TiO2+只能存在于强酸性溶液中,因为TiO2+易水解生成TiO2·n H2O,写出水解的离子方程式:____________________________________。

(2)向富含TiO2+的酸性溶液中加入Na2CO3粉末能得到固体TiO2·n H2O。

请用化学反应原理解释:________________。

(3)NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为____________________________________。

[解析](2)含有TiO2+的酸性溶液中,存在平衡TiO2++(n+1)H2O TiO2·n H2O+2H+,向溶液中加入Na2CO3粉末,Na2CO3消耗H+,c(H+)减小,使水解平衡向右移动。

(3)要充分考虑H+与HCO-3不共存,HCO-3与Fe2+产生FeCO3和H+,会继续与HCO-3反应产生CO2气体。

[答案](1)+4TiO2++(n+1)H2O TiO2·n H2O+2H+(2)Na2CO3消耗H+,c(H+)减少,使TiO2+水解平衡向生成TiO2·n H2O方向移动(3)Fe2++2HCO-3===FeCO3↓+CO2↑+H2O2.(2019·安徽江南十校联考)软锰矿(主要成分是MnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)制备高纯金属锰和纯MnO2的工艺流程如下。

(1)经检测硫酸锰粗液中无Fe2+,得到硫酸锰粗液时MnO2发生反应的离子方程式为_______________。

(2)硫酸锰粗液中加入碳酸钠溶液的目的是_____________,生成碳酸锰沉淀的离子方程式为_________________________________。

(3)电解酸化的硫酸锰溶液制得金属锰,电解总反应为_____________,制得110 g 金属锰转移的电子数目为________。

(4)煅烧碳酸锰制得二氧化锰的化学方程式为_____________,粗二氧化锰中含有MnO 杂质,由粗二氧化锰制备纯二氧化锰发生反应的离子方程式为________________________________。

(5)流程中多次用到过滤操作,实验室中过滤操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、________________。

(6)已知MnCO 3的K sp =2.24×10-11,MnS 的K sp =4.65×10-14,向碳酸锰饱和溶液中加入饱和硫化钠溶液,反应的离子方程式为_____________________________________。

[解析] (1)硫酸锰粗液中无Fe 2+,说明酸性条件下,二氧化锰与硫酸亚铁发生氧化还原反应,二氧化锰被还原为硫酸锰,硫酸亚铁被氧化为硫酸铁,反应的离子方程式为MnO 2+2Fe 2++4H +===Mn 2++2Fe 3++2H 2O 。