2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)突破46 獲取潔凈的水（含解析）.doc

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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考點(diǎn)突破46 獲取潔凈的水（含解析） 1、某溶液僅含F(xiàn)e2+、Na+、Mg2+、Ba2+、SO42﹣、NO3﹣、Cl﹣中的4種離子，所含離子的物質(zhì)的量均為1mol．若向該溶液中加入過(guò)量的稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，且溶液中陰離子種類不變（不考慮水的電離和離子的水解）．下列說(shuō)法不正確的是（　?。? A．該溶液中所含的離子是：Fe2+、Na+、SO42﹣、NO3﹣ B．若向該溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、灼燒，最終所得固體的質(zhì)量為72g C．產(chǎn)生的氣體遇空氣能變成紅棕色 D．若再向KSCN溶液，溶液顯血紅色 【答案】B 【解析】解：向該溶液中加入過(guò)量的稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，且溶液中陰離子種類不變，則一定發(fā)生Fe2+、NO3﹣的氧化還原反應(yīng)生成硝酸鐵和NO，陰離子種類不變，則原溶液中存在SO42﹣，又溶液中含有四種離子，所含離子的物質(zhì)的量均為1mol，由電荷守恒可知，含有帶一個(gè)單位正電荷的陽(yáng)離子，即一定含有Na+． A．由上述推斷可知，該溶液中所含的離子是：Fe2+、Na+、SO42﹣、NO3﹣，故A正確； B．若向該溶液中加入足量的NaOH溶液，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、灼燒，最終所得固體為氧化鐵，其質(zhì)量為0.5mol160g/mol=80g，故B錯(cuò)誤； C．生成的NO易被氧化成紅棕色的二氧化氮，故C正確； D．該溶液中加酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子，則加KSCN溶液，溶液顯血紅色，故D正確； 故選B． 2、某種興奮劑的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示，有關(guān)該物質(zhì)的說(shuō)法中的是( ) A.遇溶液顯紫色，因?yàn)樵撐镔|(zhì)與苯酚屬于同系物 B.該分子中的所有原子不可能共平面 C.該物質(zhì)能與濃溴水發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng) D.1 mol該物質(zhì)在催化劑作用下最多能與7 mol H2發(fā)生加成反應(yīng) 【答案】A 3、用鋁熱劑冶煉難熔金屬，是因?yàn)殇X（ ） ①具有導(dǎo)電性　②具有較強(qiáng)的還原性?、劬哂醒诱剐浴、鼙谎趸^(guò)程中放出大量的熱 A．① B．①②③ C．②④ D．①②③④ 【答案】C 4、常溫下，下列不發(fā)生反應(yīng)的一組物質(zhì)是(　　) ①銅與濃硫酸 ②二氧化硅與NaOH溶液 ③銅與濃硝酸 ④石英與純堿 ⑤鐵與液氯 ⑥一氧化氮與氧氣 ⑦硅與氧氣 ⑧H2S與SO2 A. ①②③⑥ B. ②③⑥⑧ C. ①④⑤⑦ D. ①②③⑦ 【答案】C 【解析】②反應(yīng)生成硅酸鈉，③反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，⑥反應(yīng)生成二氧化氮，⑨生成硫單質(zhì)和水，所以C正確。 5、Na2O2、HCl、Al2O3三種物質(zhì)溶于水中，完全反應(yīng)后，測(cè)得所得溶液中只含有AlO2-、Na+、Cl-（不考慮AlO2-的水解），則Na2O2、HCl、Al2O3的物質(zhì)的之比（ ） A、4：6：1 B、8：6：1 C、3：3：1 D、2：2：1 【答案】A 6、下列溶液中離子一定能夠大量共存的是（ ） A. 加入鋁粉能產(chǎn)生氫氣的溶液中： B. 無(wú)色透明的溶液中： C. 使甲基澄變紅的溶液中： D. 能使淀粉碘化鉀試紙顯藍(lán)色的溶液中： 【答案】C 7、阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，下列敘述正確的是（ ） ①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L乙醇中含有的氧原子數(shù)目為NA ②1L1 molL-1NH4Cl溶液中NH4+數(shù)目為NA ③0.44gC3H8中含有的共價(jià)鍵總數(shù)目為0.1NA ④25℃時(shí)，1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-數(shù)目為0.2NA ⑤6.4g的S2和S8混合物中，含硫原子總數(shù)為0.2NA ⑥11.2LCl2通入足量氫氧化鈉溶液中充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)等于0.5NA A．③⑤ B．②⑤ C．③④ D．⑤⑥ 【答案】A 【解析】①在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，乙醇是液體，不能使用氣體摩爾體積，錯(cuò)誤；②在溶液中NH4+會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)而消耗，使用1L1 molL-1NH4Cl溶液中NH4+數(shù)目小于NA，錯(cuò)誤；③0.44gC3H8的物質(zhì)的量是0.01mol，其中含有的共價(jià)鍵總數(shù)目為0.0110NA=0.1NA，正確；④25℃時(shí)，1LpH=13的Ba(OH)2溶液中含有OH-數(shù)目為0.1NA，錯(cuò)誤；⑤由于S原子的相對(duì)原子質(zhì)量是32，使用6.4g的S2和S8混合物中，含硫原子總數(shù)為0.2NA，正確；⑥11.2LCl2由于缺少條件，使用其物質(zhì)的量不一定是0.5mol，因此通入足量氫氧化鈉溶液中充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不一定等于0.5NA，錯(cuò)誤。 8、工業(yè)上獲得苯主要通過(guò)(　　) A．煤的干餾　　　　　　　 B．石油常壓分餾 C．石油減壓分餾 D．石油催化裂化 【答案】A 【解析】煤通過(guò)干餾得到煤焦油，在煤焦油中含有多種芳香族化合物，從中可以得到苯。石油分餾得到含碳原子數(shù)不一的烷烴混合物，得不到苯。石油催化裂化主要得到含不飽和烴的汽油。故選A。 9、下列說(shuō)法中，不正確的是(　　) A．煮沸暫時(shí)硬水后，水的硬度一定降低 B．硬水中加入適量石灰水后，由于生成Mg(OH)2、CaCO3 沉淀，水就軟化了 C．永久硬水主要是由含有Ca2＋、Mg2＋的硫酸鹽和氯化物形成的，加熱煮沸是不能軟化的 D．如果用HR型離子交換樹脂軟化硬水，則發(fā)生的交換反應(yīng)可以表示為Ca2＋＋2HR===CaR2＋2H＋ 【答案】B 【解析】水的硬度由Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的，稱為暫時(shí)硬水，可通過(guò)加熱煮沸方法進(jìn)行軟化。水的硬度由Ca2＋、Mg2＋的硫酸鹽或氯化物引起的，稱為永久硬水， 加熱煮沸不能軟化，可通過(guò)藥劑法[加入Na2CO3、Ca(OH)2]及離子交換法(如Ca2＋＋2HR===CaR2＋2H＋)進(jìn)行軟化，B項(xiàng)中加入Ca(OH)2，只能除去Mg2＋，再加入Na2CO3才能除去Ca2＋，故B項(xiàng)錯(cuò)。 10、“純凈水”、“太空水”、“蒸餾水”等商品作為日常飲料水，因缺少某些成分而不利 于少年兒童身體健康，你認(rèn)為在制備上述商品飲料水時(shí)，至少還需要添加微量的化學(xué)物質(zhì)( ) A.鈣和鎂的碳酸氫鹽 B.小蘇打 C.含碘酸鹽的食鹽 D.漂白粉等消毒劑 【答案】A 【解析】只溶有少量或不含Ca2+、Mg2+的水叫軟水；明礬可凈水而不能軟化硬水；漂白 粉的成分有CaCl2和Ca(ClO)2等，使用漂白粉消毒的同時(shí)也增加了Ca2+；天然水 的硬度是泛指兩種硬度之和. 11、下列污水處理方法只涉及物理變化的是（　　） A.過(guò)濾法 B.氧化還原法 C.中和法 D.化學(xué)沉淀法 【答案】A 【解析】根據(jù)題中信息分析，氧化還原、中和、化學(xué)沉淀都是化學(xué)變化，A項(xiàng)正確。 12、下列有關(guān)硬水及其軟化的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 ( ) A.離子交換法可以軟化硬水 B.硬水中含有較多Ca2+、Mg2+ C.生產(chǎn)、生活使用的天然水必須經(jīng)軟化 D.加熱可使暫時(shí)硬水中的Ca2+生成CaCO3沉淀 【答案】C 13、某含鉻(Cr2O)廢水用硫酸亞鐵銨[FeSO4(NH4)2SO46H2O]處理，反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀。該沉淀經(jīng)干燥后得到n mol FeOFeyCrxO3。不考慮處理過(guò)程中的實(shí)際損耗，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(2－x)mol B．處理廢水中Cr2O的物質(zhì)的量為 mol C．反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3nx mol D．在FeO FeyCrxO3中，3x＝y(tǒng) 【答案】A 【解析】Cr2O具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)eSO4(NH4)2SO46H2O具有強(qiáng)還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e2＋被氧化成Fe3＋，Cr2O中＋6價(jià)Cr被還原成＋3價(jià)Cr。該反應(yīng)中，F(xiàn)e失電子的物質(zhì)的量等于Cr得電子的物質(zhì)的量，則有ny mol＝3nx mol，即3x＝y(tǒng)。據(jù)Cr、Fe原子守恒可知，生成n mol FeOFeyCrxO3時(shí)，消耗 mol Cr2O，消耗n(y＋1)mol硫酸亞鐵銨，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 mol6＝3nx mol，又知3x＝y(tǒng)，則消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(3x＋1) mol。 14、在目前，下列工藝過(guò)程沒有直接使用離子交換技術(shù)的是（　　） A．硬水的軟化 B．電解飽和食鹽水制NaOH C．電滲析淡化海水 D．海水中提取金屬M(fèi)g 【答案】D 【解析】暫時(shí)硬水、永久硬水的軟化均可用離子交換法；電解飽和食鹽水制NaOH，常用陽(yáng)離子交換膜電解裝置，以防止氯氣與陰極的氫氧化鈉接觸反應(yīng)；電滲析淡化海水常用離子交換膜作半透膜；從海水中提取鎂的基本流程是：在海水中先加石灰乳，過(guò)濾得氫氧化鎂，再加鹽酸，通過(guò)蒸發(fā)得到氯化鎂，然后電解得到鎂，不需要離子交換膜。 15、有關(guān)離子交換法使硬水軟化的下列敘述中，正確的是 （ ） A. 磺化煤能降低水中Ca2+，Mg2+，SO42-和Cl-離子濃度； B. 經(jīng)磺化煤軟化處理后的水中c(Na+)增大； C. 用離子交換樹脂使硬水軟化時(shí)，陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂可裝在同一支離子交換柱中進(jìn)行； D. 硬水通過(guò)裝有陽(yáng)離子交換樹脂的離子交換柱后，溶液的PH增大。 【答案】B 16、請(qǐng)你設(shè)計(jì)至少兩種方法除去細(xì)小的鐵粉中混有的細(xì)小的鋁粉（作簡(jiǎn)要說(shuō)明） 【答案】①磁鐵?、诩覰aOH溶液過(guò)濾　 17、物質(zhì)的加熱是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要基本操作．常用加熱方式有3類：①直接在酒精燈上加熱；②通過(guò)石棉網(wǎng)用酒精燈加熱；③通過(guò)水浴加熱．以下10個(gè)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有的要加熱，有的不要加熱：用雙氧水和二氧化錳制取氧氣 B．食鹽溶液蒸發(fā)制取氯化鈉晶體 C．氯化銨與堿石灰反應(yīng)制取氨氣 D．濃硝酸和銅反應(yīng)制取二氧化氮?dú)怏w E．乙醇和濃硫酸制取乙烯 F．石油的分餾 G．苯與溴在鐵催化下制取溴苯 H．乙醛溶液與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng) I．乙酸乙酯在酸性條件下發(fā)生水解 J．葡萄糖與新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng) 其中： （1）可用酒精燈直接加熱的有（填寫字母代號(hào)，多選倒扣分，下同） ． （2）用酒精燈通過(guò)石棉網(wǎng)加熱的有 ． （3）通常用水浴加熱的有 ． 【答案】（1）BCJ； （2）EF； （3）HI． 【解析】（1）食鹽溶液蒸發(fā)制取氯化鈉晶體用到蒸發(fā)皿，氯化銨與堿石灰反應(yīng)制取氨氣用到大試管，葡萄糖與新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)用到試管，可用酒精燈直接加熱，故答案為：BCJ； （2）乙醇和濃硫酸制取乙烯、石油的分餾用到蒸餾燒瓶，用酒精燈通過(guò)石棉網(wǎng)加熱，故答案為：EF； （3）乙醛溶液與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)、乙酸乙酯在酸性條件下發(fā)生水解通常用水浴加熱，故答案為：HI． 18、某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等離子。有人設(shè)計(jì)了圖中的工藝流程，利用常用的酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑，從廢水中回收金，并生產(chǎn)一定量的鐵紅和氧化銅。 填寫下面空白。 （1）圖中標(biāo)號(hào)處需加入的相應(yīng)物質(zhì)分別是①　　　　　、②　　　　　、③　　　　　、④　　　　　、⑤　　　　??； （2）寫出①處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；寫出③處發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　?。? （3）鐵紅的化學(xué)式為　　　　??；分別寫出鐵紅和氧化銅在工業(yè)上的一種主要用途：鐵紅　　　　　??；氧化銅　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)①鐵屑 ②稀硫酸 ③稀硝酸 ④氫氧化鈉 ⑤氫氧化鈉 (2)Fe+2H+Fe2++H2↑ 2Fe3++Fe3Fe2+ Cu2++FeCu+Fe2+ 2Au3++3Fe2Au+3Fe2+ 3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (3)Fe2O3 用作紅色涂料 用作制造銅鹽的原料 【解析】（1）根據(jù)題干信息及框圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系，利用逆推的方法：由鐵紅逆推可知試劑⑤為氫氧化鈉，E中含有Fe2+，因此①為鐵粉或鐵屑。由氧化銅逆推則試劑④為氫氧化鈉，C中含有Cu2+，結(jié)合B轉(zhuǎn)化為C和金可知③為稀硝酸，B為銅和金。由A轉(zhuǎn)化為B與E。結(jié)合B與E的組成可知A為鐵、銅和金的混合物，故②為稀硫酸。 （2）①處向工業(yè)廢水中加入鐵屑，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為： Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe3++Fe=3Fe2+ Cu2++Fe=Cu+Fe2+ 2Au3++3Fe=2Au+3Fe2+ （3）鐵紅即為三氧化二鐵：Fe2O3。在工業(yè)上鐵紅可用作紅色涂料等；氧化銅可用作制取銅鹽的工業(yè)原料等。 19、金礦開采、冶煉和電鍍工業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN -和金屬離子的配離子的形式存在于水中。測(cè)定污水中含氰化合物含量的實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①水樣預(yù)處理：水樣中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的條件下加熱蒸餾，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。 ②滴定：將吸收液調(diào)節(jié)至pH＞11，以試銀靈作指示劑，用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 Ag++2CN - = [Ag(CN)2] - 終點(diǎn)時(shí)，溶液由黃色變成橙紅色。 根據(jù)以上知識(shí)回答下列問(wèn)題： ⑴水樣預(yù)處理的目的是 。 ⑵水樣預(yù)處理的裝置如下圖，細(xì)導(dǎo)管插入吸收液中是為了 。 ⑶蒸餾瓶比吸收液面要高出很多，其目的是 。 ⑷如果用鹽酸代替磷酸進(jìn)行預(yù)處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果將 (填“偏高”、“無(wú)影響”或“偏低”)。 ⑸準(zhǔn)確移取某工廠污水100mL，經(jīng)處理后用濃度為0.01000molL-1的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗了21.00mL。此水樣中含氰化合物的含量為 mgL-1的(以CN-計(jì)，計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。 【答案】⑴將含氰化合物全部轉(zhuǎn)化為CN - ⑵完全吸收HCN，防止氣體放空 ⑶防止倒吸 ⑷偏高 ⑸109.2 【解析】（1）預(yù)處理可將含氰化合物全部轉(zhuǎn)化為CN-，再蒸餾時(shí)得到HCN。 （2）因HCN劇毒，導(dǎo)管插入液面以下，可防止HCN排放到空氣中，保證HCN被完全吸收。 （3）蒸餾瓶液面比吸收液面高很多，可防止吸收液倒吸進(jìn)入蒸餾瓶。 （4）若用鹽酸代替磷酸，蒸餾時(shí)HCl揮發(fā)進(jìn)入吸收液中，生成AgCl，使結(jié)果偏高。 （5）n(AgNO3)=0.021 00 L0.010 00 molL-1==2.110-4 mol 1 L 原溶液中n(CN-)=2n(AgNO3)10=4.210-3mol m(CN-)=4.210-3 mol26 gmol-1=0.109 2 g=109.2 mg 即此水樣中含氰化合物的含量為109.2 mgL-1。 20、將標(biāo)準(zhǔn)狀況下336LHCl氣體溶解在1L水中，得到密度為1.17g/cm3的鹽酸，求此鹽酸的物質(zhì)的量濃度。 【答案】11.6mol.L-1 21、某金屬元素X原子的核外電子數(shù)等于核內(nèi)中子數(shù)，取該元素的單質(zhì)0.6 g與足量的氧氣充分反應(yīng)，可得到1.0 g氧化物XO。試通過(guò)計(jì)算推導(dǎo)出該元素在元素周期表中的位置。 【答案】第三周期ⅡA族 【解析】設(shè)X的相對(duì)原子質(zhì)量為Ar，則由題意知： 2X＋O2===2XO 2Ar 2(Ar＋16) 0．6 g 1.0 g ＝，解得Ar＝24 由該元素的原子核外電子數(shù)等于核內(nèi)中子數(shù)可知，該元素原子的質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)相等，所以X的原子序數(shù)為12，該元素是Mg，位于周期表的第三周期ⅡA族。 22、已知，CO和H2按物質(zhì)的量之比1∶2可以制得G，有機(jī)玻璃可按下列路線合成： 濃H2SO4/△ （1）A、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為： 、 ； （2）B→C、E→F的反應(yīng)類型分別為： 、 ； （3）寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式： C→D ； G+F→H ； （4）要檢驗(yàn)B中的Br元素，可用的操作和現(xiàn)象為 。 (5)寫出符合下列要求的H的同分異構(gòu)體①有一個(gè)支鏈②能使溴的四氯化碳溶液褪色③跟NaHCO3反應(yīng)生成CO2 , .（只要求寫出2個(gè)） 【答案】（1）、 （2）取代、消去 （3）； （4）取少量B加入NaOH溶液，充分振蕩，靜置，取上層清液，加入適量稀硝酸，再加入硝酸鹽溶液，若產(chǎn)生淺黃色沉淀，則證明有Br。 （5）（CH3）2,C=CHCOOH, CH2=C(CH3)CH2COOH 【解析】A和HBr反應(yīng)生成B，可知A為CH2=CHCH3，由產(chǎn)物可知H應(yīng)為甲基丙烯酸羥乙酯，即CH2=C（CH3）COOCH2CH2OH，則G為HOCH2CH2OH，I為CH2ClCH2Cl，F(xiàn)應(yīng)為CH2=C（CH3）COOH，則E為（CH3）2C（OH）COOH，結(jié)合題給信息可知B為CH3CHBrCH3，C為CH3CHOHCH3，D為丙酮。 （1）由以上分析可知A為CH2=CHCH3，E為（CH3）2C（OH）COOH。 （2）B為CH3CHBrCH3，C為CH3CHOHCH3，B生成C的反應(yīng)為取代反應(yīng)；E為（CH3）2C（OH）COOH，F(xiàn)為CH2=C（CH3）COOH，E生成F的反應(yīng)為消去反應(yīng)。 （3）C為CH3CHOHCH3，D為丙酮，C變化為D發(fā)生的是羥基的氧化反應(yīng)； G為HOCH2CH2OH，F(xiàn)為CH2=C（CH3）COOH，二者發(fā)生的是酯化反應(yīng)。 （4）B為CH3CHBrCH3，如果要檢驗(yàn)溴元素的話，首先應(yīng)讓溴元素水解生成溴離子，然后利用硝酸銀生成溴化銀沉淀進(jìn)行檢驗(yàn)。 （5）H為CH2=C（CH3）COOCH2CH2OH，與H互為同分異構(gòu)體，則與H的分子式相同，能使溴的四氯化碳溶液褪色則含有碳碳雙鍵，能使溴的四氯化碳溶液褪色則應(yīng)含有羧基，故同分異構(gòu)體有：（CH3）2,C=CHCOOH, CH2=C(CH3)CH2COOH，CH3CH=CCH3COOH, CH2=CHCH(CH3) COOH。 23、下列中學(xué)化學(xué)中常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中，反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物和產(chǎn)物未全部注明，已知A、D為金屬單質(zhì)，其他為化合物。 試推斷： (1)B的俗名________。 (2)寫出下列反應(yīng)的方程式： A與試劑②反應(yīng)的離子方程式：__________________________________。 C―→F的離子方程式：_________________________________________。 H―→I的化學(xué)方程式：__________________________________________。 【答案】(1)鐵紅 (2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO2—＋3H2↑ Al2O3＋2OH－===2AlO2—＋H2O 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 【解析】根據(jù)紅棕色粉末可知B為Fe2O3，則I、H、G、D依次為Fe(OH)3、Fe(OH)2、Fe2＋、Fe。A、D為金屬單質(zhì)，則A＋BC＋D為置換反應(yīng)，C為金屬化合物，試劑①為HCl，試劑②為NaOH，既能與酸反應(yīng)，又能與堿反應(yīng)的金屬化合物C應(yīng)為Al2O3，其余問(wèn)題可迎刃而解。 24、近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池采用鉑作電極催化劑，電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過(guò)。其工作原理的示意圖如下： 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)Pt(a)電極是電池的________極，電極反應(yīng)式為____________________________；Pt(b)電極發(fā)生________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)，電極反應(yīng)式為___________。 (2)電池的總反應(yīng)方程式為____________________。 (3)如果該電池工作時(shí)電路中通過(guò)2 mol電子，則消耗的CH3OH有________mol。 【答案】(1)負(fù)　2CH3OH＋2H2O－12e－＝2CO2↑＋12H＋　還原　3O2＋12H＋＋12e－===6H2O (2)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O (3)1/3 【解析】從示意圖中可以看出電極Pt(a)原料是CH3OH和水，反應(yīng)后產(chǎn)物為CO2和H＋，CH3OH中碳元素化合價(jià)為－2，CO2中碳元素化合價(jià)為＋4，說(shuō)明Pt(a)電極上CH3OH失去電子，電極Pt(a)是負(fù)極，則電極Pt(b)是正極，Pt(b)電極原料是O2和H＋，反應(yīng)后的產(chǎn)物為H2O，氧元素化合價(jià)由0→－2，發(fā)生還原反應(yīng)，因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液是稀H2SO4，可以寫出電池總反應(yīng)式為2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O，再寫出較為簡(jiǎn)單的正極反應(yīng)式：3O2＋12e－＋12H＋===6H2O，用總反應(yīng)式減去正極反應(yīng)式即可得到負(fù)極反應(yīng)式為：2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋。 25、水處理主要包括水的凈化、污水處理、硬水軟化和海水淡化等。 (1)水處理技術(shù)的核心是減少或除去水中的各種雜質(zhì)離子。目前:　　　　和 　　　　是主要的去離子方法。 (2)ClO2是一種性能優(yōu)良的消毒劑,可將廢水中少量的S2-、N和CN-等有毒有害的還原性離子氧化除去。請(qǐng)寫出ClO2將廢水中劇毒的CN-氧化成無(wú)毒氣體的離子方程式:　____________________。 (3)地下水往往含有鈣、鎂的碳酸鹽,自來(lái)水廠需要對(duì)地下水進(jìn)行　　　　處理。把進(jìn)行過(guò)離子交換的CaR2(或MgR2)型樹脂置于　　　　中浸泡一段時(shí)間后便可再生。 (4)海水的淡化是除去海水中所含的鹽分,下面是利用電滲析法獲得淡水的原理圖,已知海水中含有Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、S等離子,電極為惰性電極。請(qǐng)回答: ①陽(yáng)離子交換膜是指　　　　(填“A”或“B”)。 ②寫出通電后陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)式　_____________。 【答案】(1)離子交換法　膜分離法 (2)2ClO2+2CN-====N2+2Cl-+2CO2 (3)軟化　鹽酸或酸 (4)①B?、?Cl--2e-====Cl2↑ 【解析】(2)ClO2被還原為Cl-,CN-中的C被氧化為CO2,N被氧化為N2,配平可得離子方程式。 (3)降低Ca2+、Mg2+濃度的方法為軟化。 (4)陽(yáng)離子交換膜可使陽(yáng)離子通過(guò),所以為B,根據(jù)放電順序,陽(yáng)極為Cl-失電子。 26、電鍍廠鍍銅廢水中含有CN﹣和Cr2O72﹣離子，需要處理達(dá)標(biāo)后才能排放．該廠擬定下列流程進(jìn)行廢水處理： 回答下列問(wèn)題： （1）上述處理廢水流程中主要使用的方法是 ． （2）②中反應(yīng)后無(wú)氣體放出，該反應(yīng)的離子方程式為 ． （3）步驟③中，每處理0.4mol Cr2O72﹣時(shí)轉(zhuǎn)移電子2.4mol，該反應(yīng)離子方程式為 ． （4）取少量待測(cè)水樣于試管中，加入NaOH溶液，觀察到有藍(lán)色沉淀生成，再加Na2S溶液，藍(lán)色沉淀轉(zhuǎn)化成黑色沉淀，請(qǐng)使用化學(xué)用語(yǔ)和文字解釋產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因： ． （5）目前處理酸性Cr2O72-廢水多采用鐵氧磁體法．該法是向廢水中加入FeSO47H2O將Cr2O72-還原成Cr3+，調(diào)節(jié)PH，F(xiàn)e、Cr轉(zhuǎn)化成相當(dāng)于：FeⅡO4（鐵氧磁體，羅馬數(shù)字表示元素價(jià)態(tài)）的沉淀．處理1mol Cr2O72-，需加入a mol FeSO47H2O，下列結(jié)論正確的是 ． A．x=0.5，a=8 B．x=0.5，a=10 C．x=1.5，a=8 D．x=1.5，a=10． 【答案】（1）氧化﹣還原法； （2）CN﹣+ClO﹣═CNO﹣+Cl﹣； （3）3S2O32﹣+4Cr2O72﹣+26H+═6SO42﹣+8Cr3++13H2O； （4）待檢水樣中還有Cu2+，加堿發(fā)生Cu2++2OH﹣═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更難溶，則發(fā)生Cu（OH）2（s）+S2﹣（aq）═CuS（s）+2OH﹣（aq），使沉淀向更難溶方向轉(zhuǎn)化； （5）D． 【解析】（1）從流程看，CN﹣轉(zhuǎn)化為CNO﹣，化合價(jià)升高被氧化劑氧化，Cr2O72﹣轉(zhuǎn)化為Cr3+化合價(jià)降低，故還原劑還原，故采用方法為氧化﹣還原法； 故答案為：氧化﹣還原法； （2）步驟②中，無(wú)氣體放出，CN﹣被ClO﹣氧化為CNO﹣，則因?yàn)槭窃趬A性環(huán)境中，故ClO﹣只能被還原為Cl﹣，反應(yīng)式為：CN﹣+ClO﹣═CNO﹣+Cl﹣； 故答案為：CN﹣+ClO﹣═CNO﹣+Cl﹣； （3）每0.4molCr2O72﹣轉(zhuǎn)移2.4mol的電子，設(shè)還原后Cr元素的化合價(jià)為x，則0.4mol2（6﹣x）=2.4mol，解得x=+3， 則離子反應(yīng)為3S2O32﹣+4Cr2O72﹣+26H+═6SO42﹣+8Cr3++13H2O； 故答案為：3S2O32﹣+4Cr2O72﹣+26H+═6SO42﹣+8Cr3++13H2O； （4）因銅離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，CuS比Cu（OH）2更難溶，則加入Na2S溶液能發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化， 故答案為：待檢水樣中還有Cu2+，加堿發(fā)生Cu2++2OH﹣═Cu（OH）2↓，再加入Na2S溶液，CuS比Cu（OH）2更難溶，則發(fā)生Cu（OH）2（s）+S2﹣（aq）═CuS（s）+2OH﹣（aq），使沉淀向更難溶方向轉(zhuǎn)化； （5）處理1mol Cr2O72﹣，需加入a mol FeSO4？7H2O，根據(jù)鉻原子守恒得，1mol Cr2O72﹣完全反應(yīng)后生成 molFeⅡO4，根據(jù)鐵原子守恒得amol=mol①，該反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，1mol23=mol（3﹣2）x，解得x=1.5，將x=1.5代入①得a=10， 故答案為：D． 27、根據(jù)廢水中所含有害物質(zhì)的不同，工業(yè)上有多種廢水的處理方法． （1）①?gòu)U水I若采用CO2處理，離子方程式是　 　． ②廢水Ⅱ常用明礬處理．實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)廢水中的c（HCO3﹣）越大，凈水效果越好，這是因?yàn)椤? ?。? ③廢水Ⅲ中汞元素存在如下轉(zhuǎn)化（在空格上填化學(xué)式）：Hg2++　 　=CH3Hg++　 ． 我國(guó)規(guī)定，Hg2+的排放標(biāo)準(zhǔn)不能超過(guò)0.05mg/L．對(duì)于含Hg2+的污水，可加入沉淀劑　 ?。ㄌ顚懟瘜W(xué)式），使Hg2+除去，降低污染． ④廢水Ⅳ常用Cl2氧化CN﹣成CO2和N2，若參加反應(yīng)的Cl2與CN﹣的物質(zhì)的量之比為5：2，則該反應(yīng)的離子方程式為　 　． （2）化學(xué)需氧量（COD）可量度水體受有機(jī)物污染的程度，它是指在一定條件下，用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑的量，換算成氧的含量（以mg/L計(jì)）．某研究性學(xué)習(xí)小組測(cè)定某水樣的化學(xué)需氧量（COD），過(guò)程如下： Ⅰ．取V1mL水樣于錐形瓶，加入10.00mL 0.2500mol/L K2Cr2O7溶液． Ⅱ．加碎瓷片少許，然后慢慢加入硫酸酸化，混合均勻，加熱． Ⅲ．反應(yīng)完畢后，冷卻，加指示劑，用c mol/L的硫酸亞鐵銨溶液滴定．終點(diǎn)時(shí)消耗硫酸亞鐵銨溶液V2 mL． ①Ⅰ中，量取K2Cr2O7溶液的儀器是　 ?。? ②Ⅲ中，發(fā)生的反應(yīng)為：Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O 由此可知，該水樣的化學(xué)需氧量COD=　 　mg/L（用含c、V1、V2的表達(dá)式表示）． 【答案】（1）① OH﹣+CO2=HCO3﹣； ② HCO3﹣會(huì)促進(jìn)Al3+的水解，生成更多的Al（OH）3，凈水效果增強(qiáng)； ③ CH4 ；H+；Na2S； ④ 5Cl2+2CN﹣+4H2O=10Cl﹣+2CO2+N2+8H+； （2）① 酸式滴定管（或移液管）； ② ． 【解析】（1）①pH接近7，用CO2處理，生成HCO3﹣，則反應(yīng)的離子方程式為OH﹣+CO2=HCO3﹣，故答案為：OH﹣+CO2=HCO3﹣； ②HCO3﹣和Al3+發(fā)生相互促進(jìn)的水解，生成CO2和Al（OH）3，從而增強(qiáng)凈水效果，故答案為：HCO3﹣會(huì)促進(jìn)Al3+的水解，生成更多的Al（OH）3，凈水效果增強(qiáng)； ③根據(jù)電荷守恒可質(zhì)量守恒可知，應(yīng)為Hg2+和CH4反應(yīng)生成CH3Hg++和H+，對(duì)于含Hg2+的污水，可加入沉淀劑Na2S，使Hg2+除去，反應(yīng)的離子方程式為Hg2++S2﹣=HgS↓，故答案為：CH4 ；H+；Na2S； ④廢水Ⅳ常用C12氧化CN﹣成CO2和N2，若參加反應(yīng)的C12與CN﹣的物質(zhì)的量之比為5：2，則反應(yīng)的離子方程式為5Cl2+2CN﹣+4H2O=10Cl﹣+2CO2+N2+8H+， 故答案為：5Cl2+2CN﹣+4H2O=10Cl﹣+2CO2+N2+8H+； （2）①K2Cr207具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)用酸式滴定管或移液管量取，如用堿式滴定管，會(huì)腐蝕橡膠管，故答案為：酸式滴定管（或移液管）； ②n（K2Cr2O7）=0.01L0.2500mol/L=2.510﹣3mol， n（Fe2+）=V210﹣3Lcmol/L=cV210﹣3mol， 由Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O可知， 水樣消耗的n（K2Cr2O7）=2.510﹣3mol﹣cV210﹣3mol=10﹣3mol， 得電子：2（6﹣3）10﹣3mol=（15﹣cV2）10﹣3mol， 根據(jù)電子轉(zhuǎn)移，相等于（15﹣cV2）10﹣3mol氧氣， m（O）=（15﹣cV2）10﹣3mol32g/mol=8（15﹣cV2）10﹣3g=8（15﹣cV2）mg， 所以：COD==mg/L， 故答案為：．