题目内容

2．工业上从4J29合金（铁钴镍合金）废料中提取钴和镍，一般先用硫酸溶解合金使之成为Fe2+、Co2+、Ni2+，再把Fe2+氧化为Fe3+，从而使Fe3+转化为某种沉淀析出，达到与Ni2+、Co2+分离的目的．生产上要使Fe2+氧化为Fe3+，而不使Co2+、Ni2+被氧化的试剂是NaClO或NaClO3（均含少量H2SO4）溶液．
（1）请写出NaClO氧化Fe2+的离子方程式：ClO-+2Fe2++2H+═Cl-+2Fe3++H2O，在实际生产中常采用NaClO3来氧化Fe2+比较合算，其理由是相同质量NaClO3比NaClO能氧化更多的Fe2+．
（2）在Fe（OH）3+ClO-+OH----FeO42-+Cl-+H2O（未配平）中，OH-的计量数为4
（3）已知有3.21g Fe（OH）3参加了（2）中反应，共转移了0.09NA个电子（用NA表示）
（4）根据上述（2）（3）题推测FeO42-能与下列哪些物质反应AC（只填序号）．
A．SO2       B．Cl2        C．H2S      D．O2．

分析 （1）NaClO氧化Fe2+，Fe元素的化合价升高，Cl元素的化合价降低；采用NaClO3来氧化Fe2+比较合算，与相同质量时得电子能力有关；
（2）由电荷、电子守恒可知，反应为2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；
（3）有3.21g Fe（OH）3参加了（2）中反应，结合n=$\frac{m}{M}$及元素化合价变化计算转移电子；
（4）FeO42-具有强氧化性，与具有还原性的物质反应．

解答 解：（1）NaClO氧化Fe2+，Fe元素的化合价升高，Cl元素的化合价降低，由电子、电荷守恒可知离子反应为ClO-+2Fe2++2H+═Cl-+2Fe3++H2O；采用NaClO3来氧化Fe2+比较合算，相同质量NaClO3比NaClO能氧化更多的Fe2+，
故答案为：ClO-+2Fe2++2H+═Cl-+2Fe3++H2O；相同质量NaClO3比NaClO能氧化更多的Fe2+；
（2）由电荷、电子守恒可知，反应为2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，OH-的计量数为4，
故答案为：4；
（3）有3.21g Fe（OH）3参加了（2）中反应，转移电子为$\frac{3.21g}{107g/mol}$×（6-3）×NA=0.09NA，故答案为：0.09NA；
（4）FeO42-具有强氧化性，与具有还原性的物质反应，只有AC符合，发生氧化还原反应，故答案为：AC．

点评 本题考查氧化还原反应及计算，为高频考点，把握电子、电荷守恒为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意氧化还原反应的应用，题目难度不大．

练习册系列答案
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12．下列实验方法能达到实验目的是（　　）
A．用NaOH溶液鉴别SO2和CO2两种气体
B．用湿润的淀粉-KI试纸检验氯化氢中是否混有氯气
C．用BaCl2溶液鉴别Na2SO4和Na2CO3两种溶液
D．用FeCl2溶液检验新制氯水中含有HClO
13．下列各组中两个溶液间的反应，均可用同一离子方程式表示的是（　　）
A．CH3COOH和Na2CO3与CH3COOH和NaHCO3
B．AgNO3和HCl与Ag2SO4和HCl
C．BaCl2和Na2SO4与Ba（OH）2与H2SO4
D．KOH和CH3COONH4与Ba（OH）2与NH4Cl
10．中国环境监测总站数据显示，颗粒物（PM2.5等）为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等．因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义．请回答下列问题：
Ⅰ．改变煤的利用方式可减少环境污染，通常可将水蒸气通过红热的碳得到水煤气．
（1）已知：H2（g）+1/2O2（g）═H2O（g）△H1=-241.8kJ•mol-1
2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2=-221kJ•mol-1
由此可知焦炭与水蒸气反应的热化学方程式为C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H=+131.3kJ•mol-1
（2）煤气化过程中产生的有害气体H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收，该反应的离子方程式为CO32-+H2S=HCO3-+HS-
（已知：H2S：Ka1=1.3×10-7，Ka2=7.1×10-15；H2CO3：Ka1=4.4×10-7，Ka2=4.7×10-11）
（3）现将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通人到体积为2L的恒容密闭容器中发生如表反应：
CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H，得到两组数据
实验组温度℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡
所需时间/min
COH2OH2CO
1650421.62.46
2900210.41.63
该反应的△H＜0（填“＜”或“＞”）；若在9000C时，另做一组实验，在2L的恒容密闭容器中加入l0mol CO，5mo1H2O，2mo1CO2，5mol H2，则此时?正＜?逆（填“＜”，“＞”，“=”）．
（4）一定条件下，某密闭容器中已建立A（g）+B（g）?C（g）+D（g）△H＞0的化学平衡，其时间速率图象如图1，下列选项中对于t1时刻采取的可能操作及其平衡移动情况判断正确的是A

A．减小压强，同时升高温度，平衡正向移动
B．增加B（g）浓度，同时降低C（g）浓度，平衡不移动
C．增加A（g）浓度，同时降低温度，平衡不移动
D．保持容器温度压强不变通入稀有气体，平衡不移动
Ⅱ．压缩天然气（CNG）汽车的优点之一是利用催化技术将NOx转变成无毒的CO2和N2．
①CH4（g）+4NO（g）$\stackrel{催化剂}{?}$2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1＜0
②CH4（g）+2NO2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2＜0
（5）收集某汽车尾气经测量NOx的含量为1.12%（体积分数），若用甲烷将其完全转化为无害气体，处理1×104L（标准状况下）该尾气需要甲烷30g，则尾气中V （NO）：V （NO2）=1：1．
（6）在不同条件下，NO的分解产物不同．在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图2所示．写出Y和Z的化学式：N2O、NO2．
17．为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量．有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要．
（1）在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质．
已知：①N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H1=+180.5kJ•mol-1
②C和CO的燃烧热（△H）分别为-393.5kJ•mol-1和-283kJ•mol-1
则2NO（g）+2CO（g）═N2（g）+2CO2（g）的△H=-746.5kJ•mol-1
（2）将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如图所示．

①CO在0-9min内的平均反应速率v（CO）=4.4×10-3mol•L-1•min-1（保留两位有效数字）；第12min时改变的反应条件可能为D．
A．升高温度B．加入NO    C．加催化剂D．降低温度
②该反应在第24min时达到平衡状态，CO2的体积分数为22.2%（保留三位有效数字），化学平衡常数值为3.4（保留两位有效数字）．
（3）烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收，若将一定量的SO2气体通入到300mL NaOH的溶液中，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，产生的气体与反应的HCl两者物质的量的关系如图2所示（气体的溶解和HCl的挥发忽略，NaHSO3水溶液为酸性）：
①O点溶液中所含溶质的化学式为NaOH、Na2SO3；
②a点溶液中各离子溶度大小关系为c（Na+）＞c（Cl-）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）．
7．一种离子晶体的晶胞如图，其中阳离子A以 表示、阴离子B以 表示．
（1）若A和B的核外电子排布与Ar相同，则该离子化合物的化学式是CaCl2；
（2）阳离子周围距离最近的阴离子数为8，阴离子周围距离最近的阴离子数4．
（3）若与MgO的熔点比较，出现不同的原因是MgO中晶格能大
（4）已知A的离子半径为r m，则该晶胞的体积是16$\sqrt{2}$r3m3．
14．下列关于化学用语的表述正确的是（　　）
A．原子核内有8个中子的碳原子${\;}_{8}^{14}$C
B．铁红的化学式：FeO
C．NH4Cl的电子式为
D．Ca2+的结构示意图为
11．下列有关实验装置或实验操作正确的是（　　）
A．
验证酸性：H2CO3＞H2SiO3
B．
用于分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层
C．
证明石蜡油分解生成的气体是乙烯
D．
比较不同催化剂对反应速率的影响
12．下列物质其结构具有正四面体构型的是（　　）
①乙烷、②CHCl3、③甲烷、④四氯化碳、⑤白磷（P4）
A．①②③B．③④⑤C．①④⑤D．②③④

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