题目内容

实验室利用氧化还原反应才可以制取的气体是（　　）
①HCl ②SO₂ ③O₂ ④Cl₂ ⑤CO₂⑥NO ⑦NH₃ ⑧H₂S．

A．③④⑤⑥

B．②⑤⑥

C．③④⑤

D．以上都不对

分析：有电子转移的化学反应是氧化还原反应，其特征是有元素化合价的变化，利用氧化还原反应才可以制取的气体，说明发生的化学反应中有电子转移．

解答：解：①实验室用浓硫酸和氯化钠制取氯化氢气体，该反应中各元素的化合价都不变，所以不是氧化还原反应，故不选；
②实验室用浓硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫，该反应中各元素的化合价都不变，所以不是氧化还原反应，故不选；
③实验室用分解双氧水或氯酸钾或高锰酸钾制取氧气，该反应中有电子转移，所以是氧化还原反应，故选；
④实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气，该反应中有电子转移，所以是氧化还原反应，故选；
⑤实验室用稀盐酸和碳酸钙制取二氧化碳，该反应中各元素的化合价都不变，所以不是氧化还原反应，故不选；
⑥实验室用铜和稀硝酸反应制取一氧化氮，该反应中有电子转移，所以是氧化还原反应，故选；
⑦实验室用氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气，该反应中各元素的化合价都不变，所以不是氧化还原反应，故不选；
⑧实验室用硫化亚铁和稀盐酸制取硫化氢气体，该反应中各元素的化合价都不变，所以不是氧化还原反应，故不选；
实验室利用氧化还原反应才可以制取的气体为③④⑥，
故选D．

点评：本题考查了氧化还原反应，根据反应中是否有元素化合价变化来分析即可，难度不大．

练习册系列答案

Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-

（写出离子方程式）：②3Br2+3CO32-=BrO3-+5Br-+3CO2↑；③BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O．其中③中发生还原反应的离子是

BrO₃^-

．
（2）空气吹出SO₂吸收法．该方法是将溴吹出后用SO₂的水溶液来吸收，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得到单质溴．写出溴与二氧化硫的水溶液反应的化学方程式

Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄

．
（3）溶剂萃取法．该方法是利用单质溴在水中和有机溶剂中的溶解度不同的原理来进行实验．实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是

分液漏斗

．下列可以用于单质溴的萃取试剂是

②④

（填序号）：
①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸 ④苯．

氧化还原反应在化学工业中应用广泛．

Ⅰ、有如图1所示的实验装置．
（1）若用石墨电极电解NaHCO₃溶液，Y电极上产生的气体是

O₂

．
（2）如要在铁上镀铜，则X电极的材料是

铁

，Y电极反应式是

Cu-2e^-=Cu²⁺

．
Ⅱ、某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有CN^-离子，另一种废水中含Cr₂O₇^2-离子．该厂拟定如图2所示的废水处理流程．
回答以下问题：
（1）②中使用的NaClO溶液呈碱性，原因是

ClO^-+H₂O?HClO+OH^-

（用离子方程式表示）．
（2）③中反应时，每0.4mol Cr₂O₇^2-转移2.4mole^-，该反应的离子方程式为

3S₂O₃^2-+4Cr₂O₇^2-+26H⁺═6SO₄^2-+8Cr³⁺+13H₂O

．
（3）取少量待检水样于试管中，加入过量NaOH溶液，有蓝色沉淀生成．向上述有蓝色沉淀的悬浊液中加入Na₂S溶液，有黑色沉淀生成，且蓝色沉淀逐渐减少．请你使用化学用语，结合必要的文字说明分析其过程

待检水样中还有Cu²⁺，加碱发生Cu²⁺+2OH^-═Cu（OH）₂↓，再加入Na₂S溶液，CuS比Cu（OH）₂更难溶，则发生Cu（OH）₂（s）+S^2-（aq）═CuS（s）+2OH^-（aq）．

．
Ⅲ、工业可用电解法来处理含Cr₂O₇^2-废水．
（1）Fe²⁺与酸性溶液中的Cr₂O₇^2-反应的离子方程式是

Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O

．
（2）实验室利用如图3所示模拟处理含Cr₂O₇^2-的废水（废水中加入适量NaCl以增加溶液的导电性），在阴极区得到金属氢氧化物沉淀．用平衡移动原理解释沉淀出现在阴极附近的原因

阴极反应消耗了水中的H⁺，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH^-浓度增大，溶液的碱性增强

．
（3）用电解法处理该溶液中 0.01mol Cr₂O₇^2-时，得到沉淀的质量是

8.48

g．

废水中的氮常以含氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理的方法是先将大多数有机态氮转化为氨态氮，然后通过进一步转化成N₂而消除污染。生物除氮工艺有以下几种方法：

【方法一】在氧充足条件下，通过好氧硝化菌的作用，将废水中氨态氮转化为中间过渡形态的硝酸态氮和亚硝酸态氮，然后在缺氧条件下，利用反硝化菌，硝酸态氮和亚硝酸态氮被水中的有机物还原为氮气。见图中之①。反应过程为如下(注：有机物以甲醇表示；当废水中有机物不足时，需另外投加有机碳源)。

2+3O₂2HNO₂+2H₂O+2H⁺

2HNO₂+O₂2HNO₃

6+2CH₃OH6+2CO₂+4H₂O

6+3CH₃OH3N₂+3CO₂+3H₂O+6OH^-

【方法二】与方法一相比，差异仅为硝化过程的中间过渡形态只有亚硝酸态氮。见图中之②。

请回答以下问题：

(1)的空间构型为__________。大气中的氮氧化物的危害有________和________等。

(2)方法一中氨态氮元素1 g转化为硝酸态氮时需氧的质量为__________ g。

(3)从原料消耗的角度说明方法二比方法一有优势的原因：_________________________。

(4)自然界中也存在反硝化作用，使硝酸盐还原成氮气，从而降低了土壤中氮素营养的含量，对农业生产不利，农业上可通过松土作业，以防止反硝化作用。其原因是______________。

(5)荷兰Delft大学Kluyver生物技术实验室试验确认了一种新途径。在厌氧条件下，以亚硝酸盐作为氧化剂，在自养菌作用下将氨态氮(氨态氮以表示)氧化为氮气(见图中过程③)。其反应离子方程式为___________________________________________________。

【方法一】在好氧条件下，通过好氧硝化菌的作用，将废水中氨态氮转化为中间过渡形态的硝酸态氮和亚硝酸态氮，然后在缺氧条件下，利用反硝化菌，硝酸态氮和亚硝酸态氮被水中的有机物还原为氮气。见图中之①。反应过程为如下（注：有机物以甲醇表示；当废水中有机物不足时，需另外投加有机碳源）。2NH₄⁺+3O₂==2HNO₂ +2H₂O +2H⁺ 2HNO₂ +O₂===2HNO₃

6NO₃^―+2CH₃OH→6NO₂^―+2CO₂+ 4H₂O 6NO₂^―+3CH₃OH→3N₂ +3CO₂+ 3H₂O+ 6OH^―

【方法二】与方法一相比，差异仅为硝化过程的中间过渡形态只有亚硝酸态氮。见图中之②。

请回答以下问题：

（1）NH₄⁺的空间构型为。大气中的氮氧化物的危害有和等。

（2）方法一中氨态氮元素1g转化为硝酸态氮时需氧的质量为 g。

（3）从原料消耗的角度说明方法二比方法一有优势的原因：。

（4）自然界中也存在反硝化作用，使硝酸盐还原成氮气，从而降低了土壤中氮素营养的含量，对农业生产不利，农业上可通过松土作业，以防止反硝化作用。其原因是。

（5）荷兰Delft大学Kluyver生物技术实验室试验确认了一种新途径。在厌氧条件下，以亚硝酸盐作为氧化剂，在自养菌作用下将氨态氮（氨态氮以NH₄⁺表示）氧化为氮气（见图中过程③）。其反应离子方程式为。

全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为65mg/L：其工业提取方法是先将氯气通入到富含溴离子的海水中，将溴置换出来，再提取单质溴．提取方法有以下几种．
（1）空气吹出纯碱吸收法．该方法是用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收．最后用硫酸酸化，即可得到溴单质．该方法涉及到的反应有：①（写出离子方程式）：② $数学公式$ ；③ $数学公式$ ．其中③中发生还原反应的离子是．
（2）空气吹出SO₂吸收法．该方法是将溴吹出后用SO₂的水溶液来吸收，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得到单质溴．写出溴与二氧化硫的水溶液反应的化学方程式．
（3）溶剂萃取法．该方法是利用单质溴在水中和有机溶剂中的溶解度不同的原理来进行实验．实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是．下列可以用于单质溴的萃取试剂是__（填序号）：
①乙醇　　②四氯化碳　　③硝酸　　④苯．

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