2020-2021高考化学《氧化还原反应的综合》专项训练附详细答案

【答案】第5周期第ⅤA族 2SbCl3+3H2O?Sb2O3+6HCl，不断加入SbCl3，使SbCl3浓度增大，利于水解平衡右移，反应后期加入氨水中和盐酸，使c(HCl)减小，利于平衡右移 2Sb2S3+9O2 反应 【解析】 【分析】

Ⅱ．辉锑矿粉加入盐酸和SbCl5溶液，得到SbCl3和SbCl5溶液，还含有杂质CuCl2、AsCl3和PbCl2等，加入适量Sb将SbCl5还原为SbCl3，加入Na2S使铜和铅沉淀以除去CuCl2和PbCl2，然后加入NaHPO2除去杂质砷。得到的SbCl3溶液电解得到金属Sb，同时得到SbCl5，可以返回到酸浸步骤循环使用。 【详解】

Ⅰ．（1）锑和氮在同一主族，其在元素周期表中位于第5周期第ⅤA族。

（2）SbCl3水解：2SbCl3+3H2O?Sb2O3+6HCl，将SbCl3徐徐加入大量水中，SbCl3浓度增大，水解平衡右移，反应后期还要加入少量氨水中和HCl，使c(HCl)减小，平衡右移，有利于Sb2O3的生成。故答案为：2SbCl3+3H2O?Sb2O3+6HCl，不断加入SbCl3，使SbCl3浓度增大，利于水解平衡右移，反应后期加入氨水中和盐酸，使c(HCl)减小，利于平衡右移。 火法制取锑白，是辉锑矿（主要成分为Sb2S3）在高温下和空气中的氧气反应，生成Sb2O3的同时生成SO2。化学方程式为：2Sb2S3+9O2

高温 2Sb2O3+6SO2 Sb2S3+ 3SbCl5=5SbCl3+3S↓ CuS 1.1×10-8 3:4 H+参与电极

高温 2Sb2O3+6SO2。

Ⅱ．（3）“酸浸”时Sb2S3和SbCl5溶液反应，得到SbCl3和SbCl5的混合溶液，滤渣中有硫，是此反应的生成物，Sb2S3发生反应的化学方程式为Sb2S3+ 3SbCl5=5SbCl3+3S。

（4）浸出液中c（Cu2+）=0.0001mol/L，c（Pb2+）=0.1mol/L。在沉淀铜、铅过程中，缓慢

1.0?10-36=1.0×10-32mol/L，当Pb2+开滴加极稀的硫化钠溶液，当Cu开始沉淀时，c(S)=

0.00012+

2-

9.0?10-29=9.0×10-28mol/L，所以先产生沉淀的是CuS；当CuS、PbS共沉始沉淀时，c(S)=

0.12-

c(Cu2+)c(Cu2+)c(S2?)Ksp(CuS)1.0?10?36=淀时，＝＝1.1×10-8。 2+2+2?＝?29Ksp(PbS)9.0?10c(Pb)c(Pb)c(S)（5）加入NaHPO2除砷，发生了NaHPO2和AsCl3的反应，氧化产物为H3PO4，还原产物是As，磷的化合价从+1价升高到+5价，生成1mol H3PO4失去4mol电子，砷的化合价从+3价降低到0价，生成1molAs得到3mol电子，根据电子守恒，该反应氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:4。

（6）电解SbCl3溶液制取锑，在阴极是Sb3+得到电子生成Sb，当电压过大时，溶液中的H+也可能在阴极放电，导致锑的产率降低。

6．氯化亚铜在有机合成工业中常作催化剂。以下是从含Cu2+、Fe3+的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图。

如图是滤液中Cu2+、Fe3+的含量与pH的关系及CuCl产率与pH的关系图。

请回答以下问题：

(1)在电镀废水中加碱产生沉淀，过滤得到电镀污泥，则电镀污泥的主要成分为____； (2)由反应①制备CuCl时的最佳pH在__________左右；

(3)对CuCl产率探究时发现反应①在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高，由此推测CuCl具有__________性；

(4)写出反应①中化学反应方程式：_____；

(5)隔绝空气条件下，从滤液中制得晶体的实验操作为：___________；

(6)取晶体4.34g隔绝空气条件下，失去结晶水后得固体3.26g，所得固体溶于水分成二等份，一份加入足量BaCl2溶液,得到白色固体2.33g；另一份加入足量NaOH溶液后，加热、灼烧得红色粉末0.4g。写出晶体的化学式：_____________。

【答案】Fe(OH)3、Cu(OH)2 3.5 还原 2CuSO4+ Fe +2KCl = 2CuCl↓+2K2SO4+FeSO4 蒸发、冷却结晶、过滤(洗涤)、干燥 K2Fe(SO4)2?6H2O 【解析】 【分析】

由流程图可知，向电镀废水中加碱，Cu2+、Fe3+与碱反应生成氢氧化铁和氢氧化铜沉淀，过滤得到含有氢氧化铁和氢氧化铜的电镀污泥；向电镀污泥中加入硫酸控制pH使氢氧化铜溶解，而氢氧化铁不溶解，过滤得到高浓度的硫酸铜溶液；向高浓度的硫酸铜溶液加入铁与氯化钾，调节溶液pH和反应温度使硫酸铜与铁、氯化钾反应生成了硫酸亚铁、硫酸钾和氯化亚铜，过滤得到氯化亚铜沉淀和含有的硫酸亚铁、硫酸钾滤液，隔绝空气条件下，

滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到K2Fe(SO4)2?6H2O晶体。 【详解】

（1）由流程图可知，向电镀废水中加碱，Cu2+、Fe3+与碱反应生成氢氧化铁和氢氧化铜沉淀，过滤得到含有氢氧化铁和氢氧化铜的电镀污泥，故答案为：Fe(OH)3、Cu(OH)2； （2）由CuCl产率与pH的关系图可知，制备CuCl时的最佳pH是3.5左右，故答案为：3.5；

（3）对CuCl产率探究时发现反应①在隔绝空气条件下进行时CuCl产率较高，说明氯化亚铜具有还原性，能被空气中的氧气氧化，故答案为：还原；

（4）反应①为调节溶液pH和反应温度使硫酸铜与铁、氯化钾反应生成了硫酸亚铁、硫酸钾和氯化亚铜，反应的化学方程式为2CuSO4+Fe+2KCl=2CuCl↓+FeSO4+K2SO4，故答案为：2CuSO4+Fe+2KCl=2CuCl↓+FeSO4+K2SO4；

（5）隔绝空气条件下，含有硫酸亚铁、硫酸钾的滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体，故答案为：蒸发、冷却结晶、过滤(洗涤)、干燥； （6）由题意可知，结晶水的物质的量为

（4.34-3.26）g18g/mol=0.06mol，由加入足量BaCl2溶液,得到

2.33g硫酸钡沉淀质量为2.33g可知硫酸根的物质的量为233g/mol×2=0.02mol，由加入足量NaOH溶液后，加热、灼烧得红色粉末0.4g可知亚铁离子的物质的量为160g/mol×2×2=0.01mol，则钾离子的物质的量为

（3.26-0.02?96-0.01?56）g39g/mol0.4g=0.02mol，n(K+)：n(Fe2+)：n(SO42—)；

n(H2O)=0.02mol：0.01mol：0.02mol：0.06mol=2:1:2:6，晶体的化学式为K2Fe(SO4)2?6H2O，故答案为：K2Fe(SO4)2?6H2O。

7．（1）将新制氯水逐滴滴入FeBr2溶液中，写出最初发生的反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目。___。

（2）在硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2)溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液并不断搅拌。用一个离子方程式表示最初发生的反应。___。

（3）石油气“芳构化”是由石油气生产高辛烷值汽油的一种有效生产工艺。测得反应2C4H10温度(℃) 平衡常数K C8H10(g)+5H2在不同温度下的平衡常数变化如下： 400 a 450 6a 500 40a ①该反应的正反应是____(吸热、放热)反应。

②向2L密闭定容容器中充入2molC4H10，反应10s后测得H2浓度为1mol/L，此10s内，以C8H10表示的平均速率为___。

③能表示该反应在恒温恒容密闭容器中t1时刻后已经达平衡状态的图示是___。

a. b. c. d.

④如图表示某温度时将一定量的C4H10(含少量H2)充入容器中反应期间物质浓度随时间的变化(容器容积可变)，实线代表C8H10，虚线代表C4H10。请用实线补充画出t1~t4间C8H10的浓度变化曲线___。

【答案】

3Ba2++6OH-+3SO42-+2Al3+=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ 吸热

0.02mol/(L·s) b、d

【解析】 【分析】

(1)氯气具有氧化性，能将碘离子以及亚铁离子氧化，碘离子的还原性强于亚铁离子的还原性，所以先是发生氯气氧化亚铁离子的反应，氧化还原反应中，化合价升高值＝化合价降低值＝转移电子数，据此表示电子转移的情况；

(2)在硫酸铝铵(NH4Al(SO4)2)溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，由于氢氧化钡少量，氢氧根离子不足，反应按照氢氧化钡的组成进行，氨水碱性强于氢氧化铝，所以铝离子优先与氢氧根离子反应，据此写出反应的离子方程式；

(3)①依据图表数据，平衡常数随温度升高增大，平衡正向进行； ②依据反应速率v＝

?c计算； ?t③a．反应前后都是气体，气体质量始终不变；

b．反应前后气体质量不变，物质的量增大，平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态； c．气体质量不变，体积不变，密度在反应过程中和平衡状态都不变；

d．反应前后气体物质的量变化，压强之比等于气体物质的量之比，物质的量不变，反应达