H2S是一种大气污染物。工业尾气中含有H2S，会造成严重的环境污染；未脱除H2S的煤气，运输过程中还会腐蚀管道。
(1)干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中H2S的常用方法，其原理如图所示。____________ （填序号）。
a．单质硫为黄色固体
b．脱硫反应为
c．再生过程中，硫元素被还原
d．脱硫过程中，增大反应物的接触面积可提高脱硫效率
②从安全环保的角度考虑，再生过程需控制反应温度不能过高的原因是_____________ 。
(2)电化学溶解—沉淀法是一种回收利用H2S的新方法，其工艺原理如下图所示。
已知：Zn与强酸、强碱都能反应生成H2；Zn(II)在过量的强碱溶液中以
形式存在。
①锌棒连接直流电源的___________ （填“正极”或“负极”）。
②反应器中反应的离子方程式为_________ 。
③电解槽中，没接通电源时已经有H2产生，用化学用语解释原因：________ 。
(3)常用碘量法测定煤气中H2S的含量，其实验过程如下：
i．将10L煤气通入盛有100mL锌氨络合液的洗气瓶中，将其中的H2S全部转化为ZnS沉淀，过滤；
ⅱ．将带有沉淀的滤纸加入盛有15mL0.1mol/L碘标准液、200mL水和10mL盐酸的碘量瓶中，盖上瓶塞，摇动碘量瓶至瓶内滤纸摇碎，置于暗处反应10min后，用少量水冲洗瓶壁和瓶塞。（已知：
）
ⅲ．用0.1mol/LNa2S2O3标准液滴定，待溶液呈淡黄色时，加入1mL淀粉指示剂，继续滴定至终点。（已知：
）
①滴定终点的现象是_______ 。
②若消耗Na2S2O3标准液的体积为20mL，则煤气中H2S的含量为_______ mg/m3。
(1)干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中H2S的常用方法，其原理如图所示。
a．单质硫为黄色固体
b．脱硫反应为
c．再生过程中，硫元素被还原
d．脱硫过程中，增大反应物的接触面积可提高脱硫效率
②从安全环保的角度考虑，再生过程需控制反应温度不能过高的原因是
(2)电化学溶解—沉淀法是一种回收利用H2S的新方法，其工艺原理如下图所示。
已知：Zn与强酸、强碱都能反应生成H2；Zn(II)在过量的强碱溶液中以
形式存在。①锌棒连接直流电源的
②反应器中反应的离子方程式为
③电解槽中，没接通电源时已经有H2产生，用化学用语解释原因：
(3)常用碘量法测定煤气中H2S的含量，其实验过程如下：
i．将10L煤气通入盛有100mL锌氨络合液的洗气瓶中，将其中的H2S全部转化为ZnS沉淀，过滤；
ⅱ．将带有沉淀的滤纸加入盛有15mL0.1mol/L碘标准液、200mL水和10mL盐酸的碘量瓶中，盖上瓶塞，摇动碘量瓶至瓶内滤纸摇碎，置于暗处反应10min后，用少量水冲洗瓶壁和瓶塞。（已知：
）ⅲ．用0.1mol/LNa2S2O3标准液滴定，待溶液呈淡黄色时，加入1mL淀粉指示剂，继续滴定至终点。（已知：
）①滴定终点的现象是
②若消耗Na2S2O3标准液的体积为20mL，则煤气中H2S的含量为
23-24高三下·北京海淀·阶段练习 查看更多[2]
北京大学附属中学预科部2023-2024学年高三下学期3月阶段练习化学试题（已下线）大题04 化学反应原理综合题（分类过关）-【大题精做】冲刺2024年高考化学大题突破+限时集训（新高考专用）
更新时间：2024-03-09 18:33:21
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解题方法
【推荐1】绿矾(FeSO4·7H2O)在工业上可用于制造铁盐、氧化铁红及靛青等。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法：
（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3＋，最好选用的试剂为________ 。
A．KSCN溶液 B．NaOH溶液 C．KMnO4溶液 D．苯酚溶液
（2）操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是______________________________________ ；在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是__________________________________ 。
（3）操作Ⅳ的顺序依次为_________________ 、冷却结晶、____________________ 。
（4）操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②_________________________________________________________ 。
（5）测定绿矾产品中Fe2＋含量的方法是：a.称取2.850 g绿矾产品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为________________________ (填仪器名称)。
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为____________________ 。
| 25℃ | pH值 |
| 饱和H2S溶液 | 3.9 |
| SnS沉淀完全 | 1.6 |
| FeS开始沉淀 | 3.0 |
| FeS开始沉淀 | 5.5 |
（1）检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3＋，最好选用的试剂为
A．KSCN溶液 B．NaOH溶液 C．KMnO4溶液 D．苯酚溶液
（2）操作Ⅱ中，通入硫化氢至饱和的目的是
（3）操作Ⅳ的顺序依次为
（4）操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；②
（5）测定绿矾产品中Fe2＋含量的方法是：a.称取2.850 g绿矾产品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00 mL。
①滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】LiMn2O4是一种无污染、成本低的锂离子电池电极材料，某研究小组利用柠檬酸配合法制备LiMn2O4。
(1)按一定配比将醋酸锂(CH3COOLi)和醋酸锰[(CH3COO)2Mn]溶液混合后，加入柠檬酸(分子式C6H8O7)溶液中配成混料。用6 mol·L－1氨水调节pH至6.5～9，在75℃～85℃水浴中加热，制得柠檬酸配合物(其中Mn为+2价)。装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①滴液漏斗中a管的作用是________ 。
②实验室用14.8 mol·L－1浓氨水配制250 mL 6mol·L－1的氨水需要的仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、________ 。
③调节pH至6.5～9是为了促进柠檬酸电离。pH不能大于9的原因是______ 。
④用水浴加热的目的是__________ 。
(2)将制得的配合物在烘箱中真空干燥得到固态柠檬酸配合物前驱体，研磨后焙烧，得LiMn2O4。
①柠檬酸配合物前驱体应放在_______ (填仪器名称)中焙烧。
②焙烧需要在空气中进行的原因是__________ 。
③焙烧产生的气体是________ 。
(3)测定产品中锰的含量：准确称取0.1000 g的产品试样，加入足量浓盐酸溶液加热溶解，驱赶溶液中残留的Cl2，配成250 mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶中用0.02000 mol·L－1EDTA(Mn2+与EDTA按1:1络合)滴定，消耗EDTA溶液的体积V mL。样品中锰的质量分数为_________ 。
(1)按一定配比将醋酸锂(CH3COOLi)和醋酸锰[(CH3COO)2Mn]溶液混合后，加入柠檬酸(分子式C6H8O7)溶液中配成混料。用6 mol·L－1氨水调节pH至6.5～9，在75℃～85℃水浴中加热，制得柠檬酸配合物(其中Mn为+2价)。装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
①滴液漏斗中a管的作用是
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③焙烧产生的气体是
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是一种重要的化工原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程如图所示：
已知：①“酸浸”过滤后的滤液中含有Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等。
②Ksp[Co(OH)2]=1×10-14.2 、Ksp[Co(OH)3]=1×10-43.7
Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4 、Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9
已知：溶液中金属离子物质的量浓度低于1.0×l0-5mol/L时，可认为沉淀完全。
③[Co(NH3)6]2+具有较强还原性。
回答下列问题：
(1)制备CoCl2。
①Co2＋的价电子排布式为___________ 。
②“除杂”过程中加Na2CO3调节pH后会生成两种沉淀，同时得到含c(Co2＋)=0.1 mol·L-1的滤液，调节pH的范围为___________ 。
(2)制备 [Co(NH3)6]3+。
①“混合”过程中需先将NH4Cl，CoCl2溶液混合，然后再加入活性炭，NH4Cl的作用是___________ ，___________ 。
②“氧化”过程应先加入___________ (选填“氨水”或“双氧水”)，原因是___________ ，___________ 。
③生成[Co(NH3)6]3+的离子方程式为___________ 。
(3)分离提纯。将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，过滤、洗涤、干燥，得到[Co(NH3)6]Cl3晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是___________ 。
(4)含量测定。通过碘量法可测定产品中的钴元素的含量。称取0.10g产品加入稍过量的NaOH溶液并加热，将Co完全转化为难溶的Co(OH)3，过滤洗涤后将滤渣完全溶于盐酸中，向所得的溶液中加入过量的KI和2~3滴淀粉溶液，再用0.010mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定(反应原理：Co3++I-→Co2++I2、I2+S2O
→I-+S4O
)，达到滴定终点时消耗Na2S2O3溶液24.00mL，则产品中钴元素的含量为___________ (写出解题过程)。
已知：①“酸浸”过滤后的滤液中含有Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等。
②Ksp[Co(OH)2]=1×10-14.2 、Ksp[Co(OH)3]=1×10-43.7
Ksp[Fe(OH)3]=1×10-37.4 、Ksp[Al(OH)3]=1×10-32.9
已知：溶液中金属离子物质的量浓度低于1.0×l0-5mol/L时，可认为沉淀完全。
③[Co(NH3)6]2+具有较强还原性。
回答下列问题：
(1)制备CoCl2。
①Co2＋的价电子排布式为
②“除杂”过程中加Na2CO3调节pH后会生成两种沉淀，同时得到含c(Co2＋)=0.1 mol·L-1的滤液，调节pH的范围为
(2)制备 [Co(NH3)6]3+。
①“混合”过程中需先将NH4Cl，CoCl2溶液混合，然后再加入活性炭，NH4Cl的作用是
②“氧化”过程应先加入
③生成[Co(NH3)6]3+的离子方程式为
(3)分离提纯。将反应后的混合物趁热过滤，待滤液冷却后加入适量浓盐酸，过滤、洗涤、干燥，得到[Co(NH3)6]Cl3晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是
(4)含量测定。通过碘量法可测定产品中的钴元素的含量。称取0.10g产品加入稍过量的NaOH溶液并加热，将Co完全转化为难溶的Co(OH)3，过滤洗涤后将滤渣完全溶于盐酸中，向所得的溶液中加入过量的KI和2~3滴淀粉溶液，再用0.010mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定(反应原理：Co3++I-→Co2++I2、I2+S2O
→I-+S4O)，达到滴定终点时消耗Na2S2O3溶液24.00mL，则产品中钴元素的含量为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】SO2、NO是大气污染物。吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下（Ce为铈元素）：
（1）装置Ⅰ中生成HSO3-的离子方程式为_____ 。
（2）含硫各微粒（H2SO3、HSO3-和SO32-）存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图所示。
①下列说法正确的是_____ （填字母序号）。
A.pH=8时，溶液中c(HSO3-) <c(SO32-)
B.pH=7时，溶液中c(Na+)=c(HSO3-)+c(SO32-)
C.为获得尽可能纯的NaHSO3，可将溶液的pH控制在4～5左右
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：_____ 。
（3）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-，写出生成NO3-的离子方程式____ 。
（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如图所示。
①生成Ce4+的电极反应式为_________ 。
②生成Ce4+从电解槽的_____ （填字母序号）口流出。
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2-的浓度为a g/L，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2___ L。（用含a代数式表示，计算结果保留整数）
（1）装置Ⅰ中生成HSO3-的离子方程式为
（2）含硫各微粒（H2SO3、HSO3-和SO32-）存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图所示。
①下列说法正确的是
A.pH=8时，溶液中c(HSO3-) <c(SO32-)
B.pH=7时，溶液中c(Na+)=c(HSO3-)+c(SO32-)
C.为获得尽可能纯的NaHSO3，可将溶液的pH控制在4～5左右
②向pH=5的NaHSO3溶液中滴加一定浓度的CaCl2溶液，溶液中出现浑浊，pH降为2，用化学平衡移动原理解释溶液pH降低的原因：
（3）装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-，写出生成NO3-的离子方程式
（4）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如图所示。
①生成Ce4+的电极反应式为
②生成Ce4+从电解槽的
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO2-的浓度为a g/L，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O2
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【推荐2】将废旧锌锰电池进行回收处理以实现资源的再生利用，初步处理后的废料中含
、
、
及
等，用该废料制备
和的一种工艺流程如图：
已知：①Mn的金属活动性强于Fe，
在酸性条件下比较稳定，pH大于5.5时易被氧化。
②相关物质的
数据如表所示。
回答下列问题：
(1)为加快“还原焙烧”时的反应速率，可采取的措施有_______ (填一条)，该过程中生成的气体产物有
、
和________ (填化学式)；“酸浸”后分离出滤渣1的操作名称为_________ 。
(2)已知，“净化”时溶液中、
的物质的量浓度均约为
，当金属离子的浓度小于
时可认为该离子完全沉淀，则“净化”时调节
的合理范围是
___________ 。
(3)通过“电解”滤液2制备和，若电路中转移
电子，溶液的将___________ (填“增大”或“减小”)。
(4)为两性氢氧化物，可溶于
溶液，反应为
，其平衡常数
___________ {已知：
的平衡常数称为稳定平衡常数，
。
(5)在
条件下，和
按4：1的物质的量比发生反应制得
，同时产物还有和
，则该反应中n(氧化产物)：n(还原产物)=___________ ；以石墨和为电极材料可制作可充电电池，该电池的总反应为
，充电时电极上发生的电极反应为___________ ，若此时电路中转移
，则石墨电极将增重___________ g。
、、及等，用该废料制备和的一种工艺流程如图： 已知：①Mn的金属活动性强于Fe，
在酸性条件下比较稳定，pH大于5.5时易被氧化。②相关物质的
数据如表所示。| 化合物 |  |  |  |
 |  |  |  |
(1)为加快“还原焙烧”时的反应速率，可采取的措施有
、和(2)已知，“净化”时溶液中
、的物质的量浓度均约为，当金属离子的浓度小于时可认为该离子完全沉淀，则“净化”时调节的合理范围是(3)通过“电解”滤液2制备
和，若电路中转移电子，溶液的将(4)
为两性氢氧化物，可溶于溶液，反应为，其平衡常数的平衡常数称为稳定平衡常数，。(5)在
条件下，和按4：1的物质的量比发生反应制得，同时产物还有和，则该反应中n(氧化产物)：n(还原产物)=为电极材料可制作可充电电池，该电池的总反应为，充电时电极上发生的电极反应为，则石墨电极将增重
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】电化学原理在海水资源综合利用及污染治理方面有着重要的作用。
(1)电解饱和食盐水的原理如图所示。
①电解饱和食盐水的离子方程式是______________________________ 。
②电极a接电源的________ （填“正”或“负”）极。
③离子交换膜主要允许________ （填离子符号）通过。
④解释装置右侧出口得到较浓NaOH溶液的原因：_________________ 。
(2)煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将转化为
，再将煤中的含硫物质（主要成分是
）氧化为
和
，即
。
已知：两电极为完全相同的惰性电极。
①
电极上的电极反应式为_____________________ 。
②电解池工作时，观察到
电极上有无色气体产生，写出电极反应式：__________________________ 。
当转移电子的物质的量为
时，则生成的无色气体在标准状况下的体积为________ L。
③电解池工作时，往________ （填“”或“”）极移动，一段时间后，混合液中的物质的量________ （填“变大”“变小”或“不变”）。
(1)电解饱和食盐水的原理如图所示。
①电解饱和食盐水的离子方程式是
②电极a接电源的
③离子交换膜主要允许
④解释装置右侧出口得到较浓NaOH溶液的原因：
(2)煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。采用电解法脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将
转化为，再将煤中的含硫物质（主要成分是）氧化为和，即。已知：两电极为完全相同的惰性电极。
①
电极上的电极反应式为②电解池工作时，观察到
电极上有无色气体产生，写出电极反应式：当转移电子的物质的量为
时，则生成的无色气体在标准状况下的体积为③电解池工作时，
往”或“”）极移动，一段时间后，混合液中的物质的量
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】硫酸锌在农业、医药、食品行业中有着广泛的应用。以红锌矿(主要成分为ZnO，还含有少量的FeO、MnO、
等)为原料制备
的流程如图：
回答下列问题：
(1)“酸浸”时，欲加快反应速率，可采取的措施有_______ (写两种)。“浸出渣”的主要成分是_______ 。
(2)“酸浸”时溶液的pH与除铁率、的浸取率的关系如图1，“酸浸”时溶液的pH应控制在_______ (填整数)左右。
(3)“滤渣”的主要成分为
，写出“氧化”时的离子方程式_______ 。
(4)“沉淀”得到的难溶物为
，写出“沉淀”时反应的离子方程式_______ 。
(5)“滤液”中浓度较大的两种阳离子是_______ 。
(6)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图2所示。“操作Ⅰ”是：_______ ，洗涤、干燥。
等)为原料制备的流程如图：回答下列问题：
(1)“酸浸”时，欲加快反应速率，可采取的措施有
(2)“酸浸”时溶液的pH与除铁率、
的浸取率的关系如图1，“酸浸”时溶液的pH应控制在(3)“滤渣”的主要成分为
，写出“氧化”时的离子方程式(4)“沉淀”得到的难溶物为
，写出“沉淀”时反应的离子方程式(5)“滤液”中浓度较大的两种阳离子是
(6)硫酸锌晶体的溶解度与温度的变化如图2所示。“操作Ⅰ”是：
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【推荐2】随着生活水平的提高，旧电池的回收利用成为当前世界各国研究的重要课题，我国科学家提出利用旧干电池(除碳棒后，主要成分为：Zn、Fe、Cu、
、
以及)回收氧化锌的流程如图：
已知：
①二氧化锰难溶于水、弱酸、弱碱。锌、铜氧化物及其盐能溶于氨水形成配合物(如
)。
②室温下，
，
。
③室温下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：
回答下列问题：
(1)旧电池灼烧的目的是__________ ；滤渣1的主要成分是__________ (填化学式)。
(2)若在实验室中进行“提锌”操作，该操作的名称为__________ 。
(3)
含有的
键数为__________ 
；氧化铜的熔点比硫化铜高的原因是__________ 。
(4)室温下，测得除铜后溶液中：
为、
为
，此时溶液中__________ (填“能”或“不能”)形成沉淀。
(5)工业上常采用电解硫酸锌溶液的方法制备锌，阴极电极反应式为__________ 。
、以及)回收氧化锌的流程如图：已知：
①二氧化锰难溶于水、弱酸、弱碱。锌、铜氧化物及其盐能溶于氨水形成配合物(如
)。②室温下，
，。③室温下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：
金属氢氧化物 |
|
|
|
开始沉淀的pH | 2.3 | 5.9 | 5.4 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 8.2(＞10时溶解) | 6.7 |
(1)旧电池灼烧的目的是
(2)若在实验室中进行“提锌”操作，该操作的名称为
(3)
含有的键数为；氧化铜的熔点比硫化铜高的原因是(4)室温下，测得除铜后溶液中：
为、为，此时溶液中(5)工业上常采用电解硫酸锌溶液的方法制备锌，阴极电极反应式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】某甲醇合成催化剂常因硫中毒而失活，以该废催化剂(主要含Cu、Zn、Al、O、S、N、C等元素)回收铜、锌的工艺流程如图：
已知：
(1)“搬烧”时，烧炉内温度、煅烧时间与烧失率(烧失率
)的关系如下图所示。
①温度为950℃时，60min之前烧失率增加的原因是_______ 。
②为了提高烧失率，除适宜的温度和时间外，还可以采取的措施有_______ 。
(2)控制“浸取”温度为75℃，浸取后锌元素主要以
存在，反应达到平衡时存在如下关系：
，
。
①浸取ZnO的离子方程式为_______ 。控制
能使大部分ZnO进入浸液，大部分CuO留在浸渣，原因是_______ 。
②温度控制在75℃左右，其原因是_______ 。
(3)“沉淀”时，若
，滤液的
_______ 。
(4)“还原”反应的离子方程式为_______ 。
(5)流程中可循环使用的物质是_______ (填化学式)。
已知：
(1)“搬烧”时，烧炉内温度、煅烧时间与烧失率(烧失率
)的关系如下图所示。①温度为950℃时，60min之前烧失率增加的原因是
②为了提高烧失率，除适宜的温度和时间外，还可以采取的措施有
(2)控制“浸取”温度为75℃，浸取后锌元素主要以
存在，反应达到平衡时存在如下关系：，。①浸取ZnO的离子方程式为
能使大部分ZnO进入浸液，大部分CuO留在浸渣，原因是②温度控制在75℃左右，其原因是
(3)“沉淀”时，若
，滤液的(4)“还原”反应的离子方程式为
(5)流程中可循环使用的物质是
您最近一年使用：0次
