组卷网 > 高中化学综合库 > 认识化学科学 > 氧化还原反应 > 氧化还原反应综合分析 > 氧化还原反应方程式的配平
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:95 题号:19509180
一种由铜镉渣生产金属镉的流程如下:(铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质。)
      
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH
氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cd(OH)2
开始沉淀的pH1.56.57.2
沉淀完全的pH3.39.99.5
(1)浸出过程中,不采用通入空气的方法进行搅拌,原因是防止将Cu氧化浸出。写出通空气将Cu氧化浸出的离子方程式___________
(2)除钴过程中,锌粉会与As2O3形成微电池产生AsH3,该微电池的正极反应式为_______
(3)除铁时先加入适量KMnO4,再加入ZnO调节pH。
①除铁过程中,理论上参加反应的物质n(KMnO4):n(Fe2+)=___________
②除铁时加入ZnO控制反应液pH的范围为___________
(4)若上述流程中投入的KMnO4不足量,则待电解溶液中有Fe元素残余。请设计实验方案加以验证:___________
(5)净化后的溶液可电解获得镉单质。镉的金属性___________金属铜(填“强于”或“弱于”)。

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【推荐1】五氧化二氮(N2O5)是有机合成中常用的绿色硝化剂。N2O5常温下为白色固体,可溶于CH2Cl2等氯代烃溶剂,微溶于水且与水反应生成强酸,高于室温时对热不稳定。

(1)1840年,Devill首次将干燥的氯气通入硝酸银,在试管壁上得到了N2O5.已知反应的氧化产物为空气中的成分之一,写出反应的化学方程式:___________
(2)某化学兴趣小组设计臭氧(O3)氧化法制备N2O5,反应原理为N2O4+O3=N2O5+O2.实验装置如图,回答下列问题:
①写出装置A中发生反应的离子方程式:___________
②装置B的名称为___________;装置E的作用是___________
③实验时,将三口烧瓶C浸入冰水中,打开装置A中分液漏斗的活塞,一段时间后C中液体变为红棕色。然后打开活塞K,通过臭氧发生器向三口烧瓶中通入含有臭氧的氧气。C中二氯甲烷(CH2Cl2)的作用是___________
(3)判断C中反应已结束的简单方法是___________
(4)原装置存在一处明显的错误为___________
(5)该兴趣小组用滴定法测定N2O5粗产品中N2O4的含量。
取2.0 g粗产品,加入25.00 mL 0.1000 mol/L酸性高锰酸钾溶液。充分反应后,用0.1000 mol/L H2O2溶液滴定剩余的高锰酸钾,达到滴定终点时,消耗H2O2溶液20.00 mL。(已知:H2O2与HNO3不反应且不考虑其分解),i、则产品中N2O4的含量为___________(质量分数,结果保留三位有效数字)。
2021-10-21更新 | 119次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
解题方法
【推荐2】高锰酸钾是一种应用领域非常广泛的强氧化剂。实验室中可用K2MnO4歧化法或电解K2MnO4的方法制备高锰酸钾。
(1)K2MnO4歧化法制备高锰酸钾的流程如下图(部分不含锰元素的产物已略去)。

①操作1是____________
②“熔融”过程中反应的化学方程式是____________
③酸化时,理论上最高只有66.7%的锰元素转化为KMnO4,解释其原因:____________
④已知:相关物质不同温度下的溶解度(单位:g)数据如表:
KMnO4CH3COOKK2SO4KClK2CO3KHCO3
20℃6.34.21711.134.211133.7
90℃45.239822.953.9

结晶法得到的粗KMnO4中一般含有少量KCl杂质。“酸化”时所用的酸也会影响其他杂质含量。为减少杂质含量,下列酸化时最适宜的物质是____________
A.醋酸 B.CO2 C.硫酸
(2)电解K2MnO4溶液的方法制备高锰酸钾。
①KMnO4____________.(填“阴”或“阳”)极生成。
②研究表明:在恒定电流的条件下进行电解时,K2MnO4的转化率和电流效率(通过单位电量时KMnO4实际产量与理论产量之比)随时间的变化如图所示。

解释图中电流效率变化的原因____________
2020-09-09更新 | 115次组卷
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【推荐3】铁有两种氯化物,它们的一些性质及制备方法如下:Ⅰ氯化铁:熔点为306℃,沸点为315℃,易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500-600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。Ⅱ氯化亚铁:熔点为670℃,易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。
实验室可用如图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,试回答下列问题:

(1)装置A用于固体与浓盐酸反应制氯气,将下列离子方程补充完整并配平___________
_________________________________=_________________________________
(2)弯曲的a管所起的作用是___________;装置采用较粗的导管来连接装有铁粉的硬质玻璃管和广口瓶C,其目的是___________
(3)导管b口应与___________(从虚线框内装置中选择装置,用字母代号填空)连接,这样可避免反应系统与环境间的相互影响,相互影响包括___________
(4)实验完成后,取广口瓶C中收集到的产物(已去除铁粉)进行如下测定分析:
①称取样品溶于过量的稀盐酸中;②加入足量;③再加入足量溶液;④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为
①写出第②步加入发生的离子反应方程式___________
②经计算,得该样品中铁元素的质量分数为___________%(结果精确到小数点后两位)。
(5)由以上数据分析和计算得出结论:
①用此装置制得的无水氯化铁含铁量___________(填“偏高”或“偏低”),显然其中含有较多的___________(填化学式)杂质。
②若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的装置改进措施是___________
2023-01-11更新 | 111次组卷
共计 平均难度:一般