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 > 氧化还原反应的规律
题型:解答题-原理综合题 难度:0.65 引用次数:103 题号:22710316
天然气在实现“双碳”目标进程中发挥着重要的作用,成为能源低碳转型的首选能源之一。
(1)开采出的天然气中含有会直接影响化工合成,并产生污染。T∙F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图1所示。

①该脱硫过程的总反应为______
②根据反应机理图可知、S、三种物质在酸性条件下氧化性强弱顺序为______
(2)甲烷重整制氢工艺与太阳能相结合可有效降低碳排放,一种利用太阳能催化甲烷蒸气重整制氢的反应原理如图2所示。

①第Ⅰ步反应生成1mol CO的焓变为,第Ⅱ步反应生成1mol 的焓变为,利用太阳能催化甲烷蒸气重整制氢反应的热化学方程式为_______(用表示)。
②第Ⅰ、Ⅱ步反应的随温度的变化如图3所示,升高温度,第Ⅱ步反应平衡______(填“向左”“向右”或“不”)移动。

③在1000℃时,太阳能催化甲烷蒸气重整制氢反应的压强平衡常数_____
(3)超干重整可催化生产合成气:   。在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2mol 和3mol ,加入催化剂并加热至发生反应,容器内的总压强随时间t的变化如图4所示。

①实验测得,其中为仅与温度有关的速率常数,平衡后若将温度由升高到,则速率常数增大的倍数:_____(填“<”“>”或“=”)。
②0~10min用表示的平均反应速率为______

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预测:聚焦H2O2中的O作为核心元素,预测H2O2既具有氧化性,也具有还原性。
(1)预测其具有氧化性的依据是_______
实验和观察:小组同学分别选用酸性KMnO4溶液、酸化的KI溶液与5%H2O2溶液反应以验证预测。(已知淀粉溶液遇碘单质变蓝)
实验①实验②
(2)实验①利用了酸性高锰酸钾的_______性,该实验中,证明KMnO4溶液与H2O2反应的现象除了溶液颜色变浅或褪色外,还有_______。已知酸性KMnO4被还原为Mn2+,写出该过程的离子反应方程式_______
(3)实验②是为了验证H2O2_______性,在反应后的溶液中加入淀粉溶液,可观察到溶液变蓝,写出该反应的离子方程式:_______
解释和结论:
(4)以上实验可得出的结论是_______
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(1)写出一条加快碱溶速率的措施__
(2)过程Ⅱ中加入稀H2SO4酸化后,再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的离子反应方程式为__(产物中只有一种酸根)。该过程不能用盐酸代替硫酸进行酸化,原因是_
(3)过程Ⅲ中碳酸钠溶液的作用是沉淀Al3+和Li+,写出沉淀Al3+的离子方程式__
(4)过程Ⅳ沉钴的离子方程式是__
(5)CoCO3可用于制备锂离子电池的正极材料LiCoO2,其生产工艺是将n(Li):n(Co)=l:l的Li2CO3和CoCO3的固体混合物在空气中加热至700℃~900℃。试写出该反应的化学方程式__
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【推荐3】实验小组探究溶液酸碱性对锰化合物和Na2S2O3氧化还原反应的影响。
资料:i. MnO呈绿色,MnO2为棕黑色沉淀,Mn2+几乎无色。
ii.   MnO在强碱性溶液中能稳定存在,在酸性、中性或弱碱性溶液中易转化为MnO和MnO2
iii.   BaS2O3为微溶物。
实验序号试剂现象

Ia:10滴3 mol·L−1 H2SO4 溶液
b:20滴 0.002mol·L−1 Na2S2O3溶液
溶液紫色变浅至接近无色,静置一段时间后出现乳白色浑浊。
a:10滴蒸馏水
b:20滴 0.002mol·L−1 Na2S2O3溶液
紫色溶液逐渐褪色,产生棕黑色沉淀。
a:10滴6 mol·L−1 NaOH 溶液
b:2滴0.002mol·L−1 Na2S2O3溶液和18滴蒸馏水
溶液变为绿色,无沉淀生成;静置5 min,未见明显变化。
a:10滴6mol·L−1 NaOH 溶液
b:20滴 0.002mol·L−1 Na2S2O3溶液
溶液变为绿色,无沉淀生成;静置5 min,绿色变浅,有棕黑色沉淀生成。

(1)用离子方程式解释实验I中出现乳白色浑浊的原因___________
(2)已知,实验I、Ⅱ、Ⅲ中S2O均被氧化为SO。针对实验I、Ⅱ、Ⅲ进行分析:
① 能得出“pH对KMnO4还原产物有影响”的证据是___________
② 实验Ⅱ所得溶液中SO的检验方法为___________
(3)针对实验Ⅲ、Ⅳ进行分析:
① 实验Ⅲ中“溶液变为绿色”相应反应的离子方程式为___________
② 实验Ⅳ中“静置5 min,有棕黑色沉淀生成”的可能原因(写出2点):___________
(4)针对实验Ⅲ、Ⅳ继续探究:
① 实验V:向实验Ⅲ的试管中继续滴加足量H2SO4,振荡,溶液立即变为紫红色,产生棕黑色沉淀。
② 实验Ⅵ:向实验Ⅳ的试管中继续滴加足量H2SO4,振荡,绿色溶液迅速变为无色,棕黑色沉淀逐渐减少直至消失。静置一段时间后,出现乳白色浑浊。
对比实验V、Ⅵ,结合方程式分析实验VI滴加H2SO4后溶液未见紫红色的可能原因___________
(5)综合上述实验,在下图中用连线的方式补充完善实验I~Ⅵ已证实的锰化合物转化关系___________

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