重难提优5　化学反应原理综合 练习（含答案）2025-2026学年高中化学苏教版选择性必修1

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重难提优5　化学反应原理综合 1 [常州高级中学期末]烟气中常常含有大量SO2、H2S等大气污染物，需经过净化处理后才能排放。 (1) 除去燃煤产生的废气中的SO2的过程如图所示。 ①过程Ⅰ是一部分SO2发生催化氧化反应，若参加反应SO2和O2的体积比为4∶3，则反应的化学方程式为___________________________________________。 ②过程Ⅱ利用电化学装置吸收另一部分SO2，使得Cu再生，该过程中阳极的电极反应式为______________________________。 (2) 用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S的原理如下： 反应Ⅰ：H2S(g)⥫⥬H2S(aq) 反应Ⅱ：H2S(aq)⥫⥬H＋＋HS－ 反应Ⅲ：HS－＋2Fe3+⥫⥬S↓＋2Fe2+＋H＋ 一定条件下测得脱硫率与Fe3+浓度关系如图所示。 ①吸收液经除S后可进行再生，较经济的再生方法是____________________。 ②当Fe3+的浓度大于10 g/L时，浓度越大，脱硫率越低的原因是___________ ______________________________________________________________________。 (3) 我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除，部分反应机理如图所示。 ①H2S中S元素的转化过程可描述为__________________________________ ______________________________________________________________________。 ②从物质转化与资源综合利用角度分析，该过程初步达到的目的为_________ _________________________________。 2 [南通海安期末]碳酸锶(SrCO3)是一种重要的化工产品，广泛应用于彩色显像管、电子陶瓷等行业。工业上以天青石矿(主要成分SrSO4)为原料制备高纯碳酸锶的流程如下： 已知：①室温时，Ksp(SrSO4)＝3.3×10-7，Ksp(SrCO3)＝1.1×10-10。 ②Fe3+、Al3+、Ca2+完全形成氢氧化物沉淀的pH分别为3.2、4.7、12，Al(OH)3沉淀开始溶解的pH为7.8。 ③Sr(OH)2、Ca(OH)2在不同温度下的溶解度(g/100 g水)如下表所示。 (1) 浸泡：将天青石矿粉碎，用饱和碳酸钠溶液浸泡并且不断搅拌，过滤得到粗品SrCO3，离子方程式为SrSO4(s)＋CO eq \o\al(2-,3)(aq)⥫⥬SrCO3(s)＋SO eq \o\al(2-,4)(aq)。 ①“粉碎”和“搅拌”的目的是______________________________________ ______________________________________________________________________。 ②室温时，该反应的化学平衡常数K＝________。 (2) 酸溶：用盐酸溶解粗品SrCO3，滤液中含有Fe3+、Al3+、Ca2+、Sr2+等金属阳离子。沉铁沉铝：维持65 ℃左右，向滤液中滴加稀氨水，调节pH为4.7～7.8，充分搅拌，过滤。除钙：取所得滤液，逐滴加入适量NaOH稀溶液，________ _______________________________________，得到SrCl2溶液。 (3) 沉锶：向SrCl2溶液中加入适量碳酸氢铵溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥得到高纯度SrCO3。 ①生成SrCO3的离子方程式为________________________________________。 ②相同时间内，锶元素转化率随温度变化情况如图所示。在60 ℃时，锶元素转化率较大的原因是____________________________________________________ ______________________________________________________________________。 3 [扬州新华中学阶段练习]环境保护、促进社会可持续发展是重要课题。 (1) 氮氧化物(N2O、NO等)的处理和资源化利用具有重要意义。研究证明：I2(g)能提高N2O的分解速率，N2O参与了第Ⅱ步、第Ⅲ步反应。反应历程(Ea为反应活化能)如下： 第Ⅰ步：I2(g)―→2I(g)　Ea1 第Ⅱ步：……Ea2 第Ⅲ步：2IO(g)＋2N2O(g)―→2N2(g)＋2O2(g)＋I2(g)　Ea3 ①第Ⅱ步发生反应的方程式为________________________________________ ______________________________________________________________________。 ②总反应的反应速率取决于第Ⅱ步，则Ea2________Ea3(填“>”“＝”或“Ea3。(2) ①活性炭具有吸附性，能吸附大量的NO eq \o\al(－,3)，活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，原电池反应可以增大反应速率，这样可以提高NO eq \o\al(－,3)的去除效率。②pHHS－，故少量CO2通入NaHS溶液中的离子方程式为CO2＋H2O＋HS－===H2S＋HCO eq \o\al(－,3)。(3) “除锰”时的离子方程式为Mn2+＋NH3·H2O＋HCO eq \o\al(－,3)===MnCO3↓＋NH eq \o\al(＋,4)＋H2O。(4) ①在接近终点时，使用半滴操作可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗瓶壁，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。②装液前，滴定管没有用标准液润洗，消耗标准硫代硫酸钠溶液的体积偏大，A符合题意；洗涤后，锥形瓶未干燥直接加入待测溶液，不影响实验结果，B不符合题意；滴定前滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失，读取的标准硫代硫酸钠溶液的体积偏大，C符合题意。③根据方程式可找出关系式：2[Cu(NH3)4]2+～2Cu2+～I2～2S2O eq \o\al(2-,3)，设铜氨溶液的物质的量浓度为c mol/L，c mol/L× eq \f(20,100)×0.025 L＝0.100 0 mol/L×0.022 L，解得c＝0.440 0，故铜氨溶液的物质的量浓度为0.440 0 mol/L。(5) 水合肼浓度大于3.25 mol/L时Cu2O可能被进一步还原为铜单质，故可能的原因是Cu2O被N2H4·H2O进一步还原成铜单质。 8. (1) ①H2O2　②AD　(2) ①Co4(OH) eq \o\al(4+,4)＋2N2H4·H2O＋4OH－===4Co↓＋2N2↑＋10H2O　②CoCl2·6H2O＋6SOCl2 eq \o(====,\s\up7(△))CoCl2＋6SO2↑＋12HCl↑ (3) CoC2O4　Co3O4 解析：(1) ①向煅烧后含有LixCoO2 的粉末与硫酸混合，并控制温度为75 ℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，发生氧化还原反应产生Li2SO4、CoSO4，滴液漏斗中的溶液是H2O2溶液。②将预处理后材料粉碎，可以增大反应物之间的接触面积，增大反应速率，可提高浸出过程中钴的浸出效率，A正确；延长浸出时间，化学反应速率不会加快，不能提高浸出过程中钴的浸出效率，B错误；增加预处理后材料的用量，会使反应物的转化率减小，不能提高浸出过程中钴的浸出效率，C错误；适当提高浸出温度，可以增大反应速率，可提高浸出过程中钴的浸出效率，D正确。(2) ①根据图示可知在溶液pH＝9时，溶液中Co元素主要存在形式为Co4(OH) eq \o\al(4+,4)，Co4(OH) eq \o\al(4+,4)与N2H4·H2O在碱性条件下发生氧化还原反应产生Co单质、N2、H2O，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为Co4(OH) eq \o\al(4+,4)＋2N2H4·H2O＋4OH－===4Co↓＋2N2↑＋10H2O。②CoCl2·6H2O和SOCl2混合加热可以得到无色CoCl2，SOCl2和H2O发生水解反应生成SO2和HCl，化学方程式为CoCl2·6H2O＋6SOCl2 eq \o(====,\s\up7(△))CoCl2＋6SO2↑＋12HCl↑。(3) 二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热发生转化：CoC2O4·2H2O―→CoC2O4―→CoxOy，18.3 g CoC2O4·2H2O的物质的量为 eq \f(18.3 g,183 g/mol)＝0.1 mol，B点固体的质量为14.70 g， eq \f(18.3 g－14.70 g,18 g/mol)＝0.2 mol，说明此时B为CoC2O4，C点应为钴的氧化物，18.3 g 晶体中钴的物质的量为0.1 mol，质量为5.9 g，8.03 g CoxOy中氧的物质的量为 eq \f(8.03 g－5.9 g,16 g/mol)≈0.133 mol，所以 eq \f(x,y)＝ eq \f(0.1 mol,0.133 mol)≈ eq \f(3,4)，其化学式为Co3O4。 (1) MnCO3＋2H＋===Mn2+＋CO2↑＋H2O BD　(2) MnO2＋2Fe2+＋4H＋===Mn2+＋2Fe3+＋2H2O　(3) ①D　②Al(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2+　(4) 可能生成MnS　 (5) MgSO4、CaSO4　(6) MnSO4·H2O 解析：(1) “酸浸”中MnCO3与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳、水，反应的离子方程式为MnCO3＋2H＋===Mn2+＋CO2↑＋H2O；98%的浓硫酸中c(H＋)小，使用98%的浓硫酸不能加快酸浸的速率；延长浸取时间不能提高酸浸的速率，但可以提高浸出率。(2) “除铝铁”步骤中，加入MnO2把Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2+＋4H＋===Mn2+＋2Fe3+＋2H2O。(3) ①根据加入氨水调节pH与铝铁去除率、锰损失率的关系图，pH范围为4～5 时，铝铁去除率高、锰损失率低，故选D。②锰元素损失的原因可能是Al(OH)3、Fe(OH)3形成胶体吸附Mn2+。(4) “除铜镍”步骤可以加入硫化铵将Cu、Ni元素除去，其缺点是可能生成MnS沉淀，造成锰元素损失，产率下降。(5) 根据流程图，“结晶分离”步骤前的溶液中含有杂质MgSO4、CaSO4，所以“结晶分离”的滤渣主要成分是MgSO4、CaSO4。(6) 设硫酸锰晶体的化学式是MnSO4·xH2O，则8.45× eq \f(18x,151＋18x)＝0.9，解得x＝1，则该硫酸锰晶体的化学式为MnSO4·H2O。 10. (1) ①NaHCO3　②CO eq \o\al(2-,3)＋H2O⥫⥬HCO eq \o\al(－,3)＋OH－　③Fe2+＋2HCO eq \o\al(－,3)===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O　④在搅拌下向0.8 mol/L FeSO4溶液中逐滴缓慢加入1.0 mol/L Na2CO3溶液，控制溶液pH不大于6.5，静置后过滤　(2) ①K1·Ksp(FeCO3) ②2Fe(SCN) eq \o\al(4-,6)＋H2O2＋2H＋===2Fe(SCN)3＋ 6SCN－＋2H2O或2Fe(SCN) eq \o\al(4-,6)＋H2O2＋8H＋===2Fe(SCN)3＋6HSCN＋2H2O (3) ①用KMnO4标准溶液润洗2～3次 ②根据得失电子守恒可得关系式： 5Fe2+～MnO eq \o\al(－,4)， n(MnO eq \o\al(－,4))＝0.010 0 mol/L×20.00×10-3L＝2.000 0×10-4 mol， n(Fe2+)＝5n(MnO eq \o\al(－,4))×10＝5×2.000 0×10-4 mol×10＝1.000 0×10-2 mol， m(FeCO3)＝1.000 0×10-2 mol×116 g/mol＝1.160 0 g， w(FeCO3)＝ eq \f(1.160 0 g,1.200 0 g)×100%＝96.67%。 解析：装置甲中生成CO2，装置乙中装有的NaHCO3溶液用以除去CO2中含有的少量HCl气体，生成的CO2通入Na2CO3溶液中反应生成NaHCO3，当溶液的pH约为7时，FeSO4与NaHCO3反应生成FeCO3沉淀，据此分析。(1) ④1.0 mol/L Na2CO3溶液的pH＝11.9，碱性较强，将0.8 mol/L FeSO4溶液滴入Na2CO3溶液中易生成Fe(OH)2沉淀，故应将Na2CO3溶液滴入FeSO4溶液中。在0.8 mol/L FeSO4溶液中，由Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10-16可得c(OH－)＝ eq \r(\f(8.0×10-16,0.8))＝1.0×10-7.5，则pH＝14－pOH＝6.5，即需控制溶液pH不大于6.5。(3) ①注入KMnO4溶液前，滴定管需要进行的操作有检漏、用蒸馏水洗净并用KMnO4标准溶液润洗2～3次。 温度/℃02040608090Ca(OH)20.190.170.140.120.090.08Sr(OH)20.911.773.958.4220.2044.50金属阳离子Fe3+Al3+Mn2+Fe2+开始沉淀时pH1.53.45.86.3完全沉淀时pH2.84.77.88.3