题目内容

18．废A201型催化剂（含FeO及少量CoO、Al2O3、CaO）可制备铁黄（Fe2O3•H2O）．
（1）CoO中Co的化合价为+2．
（2）废催化剂中的四种氧化物均能与强酸反应，等物质的量的FeO、Al2O3分别与足量的稀HNO3反应，消耗HNO3的物质的量之比为5：9．
（3）工业上用废催化剂制备铁黄时有多个步骤．
①将废催化剂进行粉碎，其目的是增大反应的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率．
②用硫酸酸化，再加入NaClO溶液将Fe2+氧化，氧化时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O．
③经过一系列步骤后可得到铁黄，已知铁黄不溶于水，使铁黄从溶液中分离出来所进行的操作中，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯．

分析 （1）根据化合价代数和为0；
（2）3FeO+10HNO3=3Fe（NO3）3+NO↑+5H2O，参加反应的硝酸有10mol，Al2O3分别与足量的稀HNO3反应，方程式为：Al2O3+6HNO3=2Al（NO3）3+3H2O，则1molAl2O3消耗6mol的硝酸，所以等物质的量的FeO、Al2O3分别与足量的稀HNO3反应，消耗HNO3的物质的量之比为$\frac{10}{3}$：6=5：9；
（3）①将废催化剂进行粉碎，其目的是增大反应的接触面积；
②用硫酸酸化，再加入NaClO溶液将Fe2+氧化，氧化时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；
③过滤用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯．

解答 解：（1）CoO中Co的化合价为+2，故答案为：+2；
（2）3FeO+10HNO3=3Fe（NO3）3+NO↑+5H2O，参加反应的硝酸有10mol，Al2O3分别与足量的稀HNO3反应，方程式为：Al2O3+6HNO3=2Al（NO3）3+3H2O，则1molAl2O3消耗6mol的硝酸，所以等物质的量的FeO、Al2O3分别与足量的稀HNO3反应，消耗HNO3的物质的量之比为$\frac{10}{3}$：6=5：9，故答案为：5：9；
（3）①将废催化剂进行粉碎，其目的是增大反应的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率，故答案为：增大反应的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率；
②用硫酸酸化，再加入NaClO溶液将Fe2+氧化，氧化时发生反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O，故答案为：2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O；
③过滤用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，故答案为：玻璃棒、烧杯．

点评 本题考查氧化还原反应计算、氧化还原反应概念，难度中等，理解基本概念，根据化合物的化合价代数和0，判断元素的化合价．

练习册系列答案
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8．写出下列物质的电离方程式：
①CuCl2CuCl2═Cu2++2Cl-
②KHSO4NaHSO4═Na++H++SO42-
③CH3COOHCH3COOH?CH3COO-+H+．
9．硫代硫酸钠俗称“海波”，又名“大苏打”，具有较强的还原性和配位能力，是冲洗照相底片的定影剂，棉织物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂．硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图（a）所示．

已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，有关物质的溶解度曲线如图（b）所示
（1）Na2S2O3•5H2O的制备：
步骤1：如图连接好装置后，检查A、C装置气密性的操作是关闭分液漏斗活塞，往D广口瓶中加水至浸没长导管；打开K1、关闭K2，用酒精灯微热圆底烧瓶，若D长导管口有气泡产生，停止加热后长导管内形成一段水柱，说明气密性良好．，
步骤2：加入药品，打开K1、关闭K2，加热．装置B、D中的药品可选用下列物质中的ACD．（填编号）
A． NaOH溶液    B．浓H2SO4
C．酸性KMnO4溶液    D．饱和NaHCO3溶液
步骤3：C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少．当C中溶液的pH接近或不小于7
时，打开K2、关闭K1并停止加热；C中溶液要控制pH的理由是Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在．
步骤4：过滤C中的混合液，将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品．
（2）Na2 S2O3性质的检验：
向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，写出该反应的化学方程式Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl，再向溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为Na2S2O3具有还原性．该方案是否正确并说明理由不正确，因为氯水中含有氯离子．
（3）常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度，步骤如下：取废水25.00mL，控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解．此时CrO2-4全部转化为Cr2O2-7；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.010mol•L-1的Na2S2O3溶液进行滴定，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液18.00mL．部分反应的离子方程式为：
①Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O；②I2+2S2O32-═2I-+S4O62-．
则该废水中Ba2+的物质的量浓度为2.4×10-3 mol•L-1．
6．（1）已知常温下，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，在FeCl3溶液中加入NaHCO3溶液产生沉淀和气体，反应的离子方程式为：Fe 3++3HCO3-=Fe（OH）3↓+3CO2↑；若将所得悬浊液的pH调整为4，则溶液中Fe3+浓度为4.0×10-8mol•L-1
（2）常温下，浓度均为0.1mol•L-1的下列五种钠盐溶液的pH如表
溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCN
pH8.89.711.610.311.1
上述盐溶液中的阴离子，结合H+能力最强的是CO32-．根据表中数据，浓度均为0.01mol•L-1
的下列四种酸的溶液分别稀释100倍，pH变化最大的是C（填编号）．
A．HCN         B．HClO      C．CH3COOH    D．H2CO3
（3）下列说法不正确的是AD（填序号）
A．某温度下纯水中的c（H+）=10-6，故显酸性
B．用稀盐酸洗涤AgCl沉淀比用水洗涤损耗AgCl小
C．相同温度下，0.1mol/LNH4Cl溶液中NH4+的浓度比0.1mol/L氨水中NH4+的浓度大
D．相同温度下，pH均为8的Na2CO3和NaHCO3溶液，前者物质的量浓度大
E．向饱和石灰水中加入CaO固体，溶液中Ca2+、OH-的物质的量均减小．
13．以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如图：
下列有关说法正确的是（　　）
A．“灼烧”时，可在玻璃坩埚中进行
B．“浸取”时，可用无水乙醇代替水
C．“转化”反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：1
D．“浓缩结晶”后的母液中只有KMnO4和K2CO3两种溶质
3．有关硫及其化合物说法正确的是（　　）
A．有浓硫酸参与的反应都是氧化还原反应
B．硫在足量空气中燃烧生成大量SO3
C．SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了漂白性
D．二氧化硫可用于抑制酒类中细菌生长，可在葡萄酒中微量添加
10．动手实践：某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象（见表，表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系）．
实验步骤实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液A．浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”声，随之消失，溶液变成红色．
②向新制得的Na2S溶液中满加新制的氯水B．有气体产生，溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中C．剧烈反应，迅速产生大量无色气体．
④将镁条投入稀盐酸中D．反应不十分剧烈；产生无色气体．
⑤将铝条投入稀盐酸中E．生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量F．生成淡黄色沉锭．
请你帮助该同学整理并完成实验报告．
（1）实验目的：研究同周期元素性质递变规律．
（2）实验用品：试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等．
仪器：①试管，②酒精灯，③烧杯，试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等．
（3）实验内容：（填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①③的化学方程式及此实验的结论）
实验内容①②③④⑤⑥
实验现象（填A～F）
①MgCl2+2H2O=Mg（OH）2↓+H2↑，③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，
此实验的结论：从左到右，同周期元素原子的失电子能力递减，得电子能力递增．
16．二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源，以CO2和NH3为原料合成尿素是固定和利用CO2的成功范例．在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应Ⅰ：2NH3（g）+CO2（g）═NH2CO2NH4（s）△H1=akJ•mol-1
反应Ⅱ：NH2CO2NH4（s）═CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H2=+72.49kJ•mol-1
总反应Ⅲ：2NH3（g）+CO2（g）═CO（NH2）2（s）+H2O（g）△H3=-86.98kJ•mol-1
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的△H1=-159.47kJ•mol-1（用具体数据表示）．
（2）反应Ⅱ的△S＞（填＞或＜）0，一般在高温（“高温”或“低温”或“任何温度”）下
有利于该反应自发进行．
（3）反应Ⅲ中影响CO2平衡转化率的因素很多，图1为某特定条件下，不同水碳比n（H2O）/n（CO2）
和温度影响CO2平衡转化率变化的趋势曲线．
①其他条件相同时，为提高CO2的平衡转化率，生产中可以采取的措施是降低（填提高或降低）水碳比．
②当温度高于190℃后，CO2平衡转化率出现如图1所示的变化趋势，其原因是温度高于190℃时，因为反应Ⅲ是放热反应，温度升高平衡向逆方向进行，CO2的平衡转化率降低．

（4）反应Ⅰ的平衡常数表达式K1=$\frac{1}{c（C{O}_{2}）{c}^{2}（N{H}_{3}）}$；如果起始温度相同，反应Ⅰ由在恒温容器进行改为在绝热（与外界没有热量交换）容器中进行，平衡常数K1将减少（填增大、减少、不变）．
（5）某研究小组为探究反应Ⅰ中影响c（CO2）的因素，在恒温下将0.4molNH3和0.2molCO2放入容积为2L的密闭容器中，t1时达到平衡过程中c（CO2）随时间t变化趋势曲线如图2所示．若其他条件不变，t1时将容器体积压缩到1L，请画出t1-t3之间c（CO2）随时间t变化趋势曲线（t2达到新的平衡）．
（6）尿素在土壤中会发生反应CO（NH2）2+2H2O═（NH4）2CO3．下列物质中与尿素有类似性质的是A、B．
A．NH2COONH4B．H2NOCCH2CH2CONH2C．HOCH2CH2OHD．HOCH2CH2NH2．
17．短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大．它们分别位于不同的主族，X 的最高正价与最低负价代数和为0，Y为金属元素，Y与Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相等，X与W所在族序数之和等于10．下列说法正确的是（　　）
A．原子半径大小顺序：r（W）＞r（Z）＞r（Y）＞r（X）
B．沸点：XW2＞Y2W
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：X＞Z
D．简单氢化物的热稳定性：Z＜W

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