高中化学热化学方程式填空题

废旧锂离子池的正极材料(主要含有LiCoO₂及少量的Al、Fe等)可用于回收钴、锂，工艺流程如下：

(1)在上述溶解过程中，S₂O₃^2-被氧化成SO₄^2-，LiCoO₂在溶解过程中发生反应的化学方程式为                   ，还原产物是          。
(2)在上述除杂过程中，通入空气的作用是      废渣的主要成分是     。
(3)“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为                。
(4)除了废渣可以回收利用外，本工艺还可回收的副产品是              。

锌锰电池（俗称干电池）在生活中的用量很大。两种锌锰电池的构造图如图（a）所示。

回答下列问题：
（1）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：
Zn+2NH₄Cl+2MnO₂=Zn(NH₃)₂Cl₂+2MnOOH
①该电池中，负极材料主要是________，电解质的主要成分是______，正极发生的主要反应是________。
②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池的优点及其理由是_______。
（2）图（b）表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）。

①图（b）中产物的化学式分别为A_______，B________。
②操作a中得到熔块的主要成分是K₂MnO₄。操作b中，绿色的K₂MnO₄溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为_______。
③采用惰性电极电解K₂MnO₄溶液也能得到化合物D，则阴极处得到的主要物质是         。（填化学式）

电镀厂镀铜废水中含有CN^-和Cr₂O₇^2-离子,需要处理达标后才能排放。该厂拟定下列流程进行废水处理， 回答下列问题：

（1）上述处理废水流程中主要使用的方法是     。
（2）②中反应后无气体放出，该反应的离子方程式为    。
（3）步骤③中，每处理0.4mol Cr₂O₇^2-时转移电子2.4mol，该反应离子方程式为      。
（4）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液，观察到有蓝色沉淀生成，再加Na₂S溶液， 蓝色沉淀转化成黑色沉淀，请使用化学用语和文字解释产生该现象的原因    。
（5）目前处理酸性Cr₂O₇^2-废水多采用铁氧磁体法。该法是向废水中加入FeSO₄·7H₂O将Cr₂O₇^2-还原成Cr³⁺，调节pH，Fe、Cr转化成相当于(铁氧磁体,罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理1mol Cr₂O₇^2-，需加入a mol FeSO₄•7H₂O，下列结论正确的是      。

A．x ="0.5" ,a =8

B．x ="0.5" ,a = 10

C．x =" 1.5" ,a =8

D．x =" 1.5" ,a = 10

以黄铁矿(FeS₂)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度， 若温度不当，副反应增加，影响生成ClO₂气体的纯度，且会影响ClO₂气体的吸收率。具体情况如图所示。请回答下列问题

（1）据图可知，反应时需要控制的适宜温度是    ℃，达到此要求采取的适宜措施是               。
（2）已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO₃^－氧化成SO₄^2－，写出制备二氧化氯的离子方程式：                              。
（3）某校化学学习小组拟以“m(ClO₂)/m(NaClO₃)”作为衡量ClO₂产率的指标。若取NaClO₃样品质量6．0g，通过反应和吸收可得400 mL ClO₂溶液，取出20 mL，加入37．00 mL 0．500mol·(NH₄)₂Fe(SO₄)₂ 溶液充分反应，过量Fe²⁺再用0．0500 mol· K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗20．00 mL。反应原理如下：
4H⁺+ClO₂+5Fe²⁺=+5Fe³⁺ +2H₂O    14H⁺ ++6 Fe²⁺ =2Cr³⁺ + 6 Fe³⁺ +7H₂O
试计算ClO₂的“产率”。（写出计算过程）                                  

(1)某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。

阴离子	、、、Cl^－
阳离子	Al^3^＋、Cu^2^＋、Mg^2^＋、、Na^＋

 
现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂Y的体积(V)的关系如图所示。

①若Y是盐酸，则溶液中含有的金属阳离子是____________________________，
ab段发生反应的总离子方程式为______________________________________，
表中Oa段与Y溶液反应的离子的物质的量之比为__________[要标明离子符号，如n(Na^＋)]。
②若Y是NaOH溶液，则bc段反应的离子方程式为
_________________________________________________________________。
若不考虑离子的水解因素，忽略H^＋和OH^－的影响，且溶液中只存在4种离子，则它们的离子个数比为____________________________________________[按阳离子在前，阴离子在后，高价在前，低价在后的顺序排列]。
(2)锡为第ⅣA族元素，锡的单质和化合物与某些物质的化学性质上有许多相似之处。已知锡元素具有如下性质：
Sn^4＋＋Sn=2Sn^2＋；
2Sn^2＋＋O₂＋4H^＋=2Sn^4＋＋2H₂O；
2H^＋＋SnOSn(OH)₂Sn^2＋＋2OH^－。
试回答：
①锡溶于盐酸，再向反应后的溶液中通入氯气，有关反应类似于铁的相应变化，试写出有关反应的离子方程式：
___________________________________，________________________________。
②将①中溶液蒸干后继续加热所得固体，变化过程类似于FeCl₃溶液相应的变化，则最后得到的固体物质是(分子式)__________。
③若可用SnCl₂溶液与过量的碱溶液反应的方法制Sn(OH)_2, 该碱是__________。

氧化铜矿石含有CuO和Cu₂(OH) ₂CO₃，还含有Fe₂O₃、FeO和SiO₂等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下：

（1）氧化铜矿石粉碎的目的是                                             。
（2）写出“酸浸”中Cu₂(OH) ₂CO₃发生反应的离子方程式                      。
（3）“中和/过滤”中加入CaCO₃的目的是                                 。
（4）上述工艺流程中多处涉及“过滤”，实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有                     。
（5）加入铁屑的作用是                      、                       。
（6）下表和下图为“烘干粉碎”的试验结果。

硫酸亚铁干燥曲线图

序号	t/h	t/℃	m/g	x
1	3	80	5	4
2	3	160	10	1
3	4	160	10	0.8
4	4	160	5	0
5	5	80	5	3
6	5	160	15	1

 
表2．硫酸铜晶体(CuSO₄·5H₂O)干燥试验表
表2中，m为CuSO₄·5H₂O晶体的质量，x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。据此可确定由CuSO₄·5H₂O和FeSO₄·7H₂O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为                   ，                     （分别指出两条件的温度和时间）。

某工厂排出的污水中含有大量的Fe^2＋、Zn^2＋、Hg^2＋三种金属离子。以下是某化学研究性学习小组的同学设计除去污水中的金属离子，并回收绿矾、皓矾(ZnSO₄·7H₂O)和汞的方案。
【药品】NaOH溶液、硫化钠溶液、硫化亚铁、稀硫酸、铁粉
【实验方案】

【问题探究】
(1)步骤Ⅱ所发生反应的离子方程式为                                。
(2)步骤Ⅲ中抽滤的目的是           ，该步骤产生Fe(OH)₃的反应的离子方程式为                                         。
(3)步骤Ⅵ中得到硫酸锌溶液的离子方程式为                                                               。
(4)欲实现步骤Ⅴ，需加入的试剂有       、       ，所涉及的主要操作依次为                                                         。
(5)步骤Ⅳ常用的方法是       ，该步骤是否对环境有影响？       (填“是”或“否”)，如有影响，请你设计一个绿色环保方案来实现步骤Ⅳ的反应：                                                            。
(6)该研究小组的同学在强碱溶液中，用次氯酸钠与Fe(OH)₃反应获得了高效净水剂Na₂FeO₄，该反应的离子方程式为                             。

NH₄Al（SO₄）₂是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品，工业上常用铝土矿（主要成分为Al₂O₃）来生产铵明矾NH₄Al（SO₄）₂•12H₂O，其工艺流程图如下

（1）流程图中X的电子式              ， Y为            （填化学式）溶液
（2）反应Ⅱ的离子方程式为                                    
（3）流程中可以循环使用的物质的名称是                         
（4）反应Ⅵ的化学方程式为                                          
（5）对铵明矾NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O高温分解的气体产物的预测不合理的是        。
A．NH₃、N₂、SO₂、H₂O      B．NH₃、SO₃、H₂O
C．NH₃、SO₂、H₂O          D．NH₃、N₂、SO₃、SO₂、H₂O
（6）若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1，则投料时铝土矿中Al₂O₃和H₂SO₄的物质的量之比为____。
（7）向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液，不可能发生的反应是
A．4NH₄Al(SO₄)₂+3Ba(OH)₂＝2(NH₄)₂SO₄+3BaSO₄↓+ Al₂ (SO₄)₃+2Al(OH)₃↓
B．2NH₄Al(SO₄)₂+4Ba(OH)₂＝(NH₄)₂SO₄+3BaSO₄↓+Ba(AlO₂)₂
C．2NH₄Al(SO₄)₂+3Ba(OH)₂＝(NH₄)₂SO₄+3BaSO₄↓+2Al(OH)₃↓
D．NH₄Al(SO₄)₂+2Ba(OH)₂＝NH₃·H₂O+2BaSO₄↓+ Al(OH)₃↓

六种短周期元素，_aA、_bB、_cC、_dD、_eE、_fF，已知原子序数大小关系是：a＜e＜c＜b＜f＜d，且a＋b＝(c＋d)/2；六种元素在周期表中的位置关系是：A、B同主族，C、D也同主族；C、E相邻，B、F也相邻。
(1)B、C、D三种元素形成的六原子核的化合物和水反应的离子方程式是：               。
(2)A、C形成的四原子核化合物甲的电子式为       ，该化合物呈弱酸性，试写出这种化合物的电离方程式：               。
(3)写出分别由A、B、C、D四种元素所形成的两种化合物的水溶液相互反应的离子方程式：                                                  。
(4)写出A、C、D形成的六原子核化合物乙的水溶液和甲的水溶液反应的化学方程式：                                                       。
(5)写出E和F形成的化合物和化合物A₂C反应的化学方程式：                        。
(6)A、E形成的四原子核化合物丙容易液化，其原因是：                            。

工业废水中常含有一定量的Cr₂O₇^2—和CrO₄^2—，它们会对人类及生态系统产生很大的伤害，必须进行处理。该法的工艺流程为

其中第①步存在平衡：2CrO₄^2—（黄色）+2H⁺Cr₂O₇^2—（橙色）+H₂O
（1）若平衡体系的pH=2，则溶液显           色。
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是     。（选填编号）

A．Cr2O7^2—和CrO4^2—的浓度相同	B．v正(Cr2O7^2—) ="2v" 逆(CrO4^2—)
C．溶液的颜色不变	D．溶液的pH值不变

（3）写出第②步中Cr₂O₇^2－转变为Cr^3＋的离子方程式：                           。
（4）向Cr₂(SO₄)₃溶液中，滴加NaOH，当pH＝4.6时，开始出现Cr(OH)₃沉淀，随着pH的升高，沉淀增多，但当pH≥13时，沉淀消失，出现亮绿色的[Cr(OH)₄]^－离子。其平衡关系如下：

现向0.05mol·L^－1的Cr₂(SO₄)₃溶液50mL中，加入等体积0.6 mol·L^－1的NaOH溶液，充分反应后，溶液中可观察到的现象为      ，溶液中离子浓度由大到小的顺序为       。
（5）在Na[Cr(OH)₄]和Na₂Cr₂O₇混合后的溶液中加入H₂SO₄酸化，铬元素以             形式存在（填写离子符号）。

食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：
氧化性：IO₃^-＞Fe^3＋＞I₂；还原性：S₂O₃^2-＞I^－
3I₂＋6OH^－=5I^－＋IO₃^-＋3H₂O
KI＋I₂KI₃
(1)某学习小组对加碘盐进行了如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO₃、KI、Mg^2＋、Fe^3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl₄萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO₃固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色，该红色物质是       (用化学式表示)；CCl₄中显紫红色的物质是      (用电子式表示)。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为                               、                         。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：                                          。
将I₂溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI₃·H₂O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？       (填“是”或“否”)，并说明理由：               。
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是       。

A．Na2S2O3	B．AlCl3
C．Na2CO3	D．NaNO2

(4)对含Fe^2＋较多的食盐(假设不含Fe^3＋)，可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe^2＋：                                                   

CuCl₂溶液中的铜主要以Cu (H₂O)₄²⁺、CuCl₄^2-形式存在，它们间有如下转化关系：Cu(H₂O)₄²⁺(蓝色)+4Cl^-CuCl₄^2-(黄色)+4H₂O；电解不同浓度的CuCl₂溶液，均可看做Cu²⁺、Cl^-直接放电。下图为电解浓度较大CuCl₂溶液的装置，实验开始后，观察到丙中的KI-淀粉溶液慢慢变蓝。回答下列问题：
 
（1）甲电极的电极反应式为_________________。
（2）丙中溶液变蓝是乙电极产物与KI反应导致的，该反应的化学方程式为_________________。
（3）随电解的不断进行，U型管中溶液的颜色变化为__________；
A．由黄色变为浅蓝色    B．由蓝色变为浅黄色
溶液颜色变化的原因是_________________。
（4）当电解到一定程度，甲电极附近出现蓝色Cu(OH) ₂絮状物。经测，甲电极附近溶液的pH＝a，此时甲电极附近溶液中c(Cu²⁺)＝______ mol·L^-1。(已知：Cu(OH) ₂的K_sp＝2.2×10^-20)。
（5）电解较长时间后，丙中溶液的蓝色又会褪去，这是因为乙电极产物进一步将I₂氧化为IO₃^-。该反应的离子方程式为______________。

A、B、C、D、E、F、G七种物质间存在如图所示的转化关系，其中A、B、D、G含有同种元素。

已知：
A为金属单质，B为红褐色固体，E为密度最小的气体，G为浅绿色的溶液。
D的水溶液为黄色溶液，能与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀。
在水溶液中D能将某氧化物氧化为F，F是含有三种元素的化合物。
请回答下列问题：
（1）构成C物质的元素在周期表中的位置是     ，在短周期主族元素中，该元素与其相邻元素的原子半径从大到小的顺序是         (用元素符号表示)。
（2）D的水溶液呈   性，请用离子方程式解释原因：             。
（3）上述反应中属于置换反应的是     (填序号)。
（4）反应③(即D将某种氧化物氧化为F)的离子方程式：               。
（5）对气体C进行如下实验。已知整个反应过程中，每消耗0.1mol KI，转移的电子数约为3.612×10²³个。请按照要求填空：

实验步骤	实验现象	写离子方程式
将少量气体通入淀粉KI溶液	溶液最初变成     色
继续通入气体	溶液逐渐变成无色

 

随着大气污染的日趋严重，国家拟于“十二”五期间，将二氧化硫(SO₂)排放量减少8%，氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前，消除大气污染有多种方法。
（1）用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄(g)+4NO₂(g) ="4NO(g)" + CO₂(g) +2H₂O(g)   ⊿H=" -574" kJ·mol^－1
②CH₄(g) +4NO(g) =2N₂(g) + CO₂(g) + 2H₂O(g)   ⊿H=" -1160" kJ·mol^－1
③H₂O(g) = H₂O(l)    △H=" -44.0" kJ·mol^－1
写出CH₄(g)与NO₂(g)反应生成N₂ (g)、CO₂ (g)和H₂O(1)的热化学方程式           。
（2）利用Fe²⁺、Fe³⁺的催化作用，常温下可将SO₂转化为SO₄^2-，从而实现对SO₂的治理。已知含SO₂的废气通入含Fe²⁺、Fe³⁺的溶液时，其中一个反应的离子方程式为4Fe²⁺ + O₂+ 4H⁺ = 4Fe³⁺ + 2H₂O，则另一反应的离子方程式为                                  。

浓度/mol·L^－1 时间/min	NO	N2	CO2
0	1.00	0	0
10	0.58	0.21	0.21
20	0.40	0.30	0.30
30	0.40	0.30	0.30
40	0.32	0.34	0.17
50	0.32	0.34	0.17

 
（3）用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为：C(s)+2NO(g)N₂ (g)+CO₂ (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计）加入NO和足量的活性炭，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：
①10min~20min以v(CO₂) 表示的平均反应速率为                         。
②根据表中数据，计算T₁℃时该反应的平衡常数为   　　    （保留两位小数）。
③一定温度下，随着NO的起始浓度增大，则NO的平衡转化率       （填“增大”、“不变”或“减小”） 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是    　　　    （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变
B．2v_正(NO) = v_逆(N₂)
C．容器内CO₂的体积分数不变
D．混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件，过一段时间反应重新达到平衡，则改变的条件可能是           。请在图中画出30min至40min的变化曲线。

用含有Al₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备Al₂(SO₄)₃·18H₂O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H₂SO₄，过滤；
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO₄溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；
Ⅳ，加入MnSO₄至紫红色消失，过滤；
V．浓缩、结晶、分离，得到产品。
(1)H₂SO₄溶解Al₂O₃的离子方程式是_______________________。
(2)将MnO₄^—氧化Fe^2＋的离子方程式补充完整：
1MnO₄^—＋Fe^2＋＋________===1Mn^2＋＋Fe^3＋＋________
(3)已知：
生成氢氧化物沉淀的pH

	Al(OH)3	Fe(OH)2	Fe(OH)3
开始沉淀时	3.4	6.3	1.5
完全沉淀时	4.7	8.3	2.8

 
注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L^－1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：________________________。
(4)已知：一定条件下，MnO₄^—可与Mn^2＋反应生成MnO₂。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是____________________________。
④Ⅳ中加入MnSO₄的目的是__________________________。