高考化学培优易错难题(含解析)之化学能与电能.docx

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1、高考化学培优易错难题(含解析)之化学能与电能一、化学能与电能1．MnSO4在工业中有重要应用，用软锰矿浆(主要成分为MnO2和水，含有Fe2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等杂质)浸出制备MnSO4，其过程如下：（资料）部分阳离子形成氢氧化物沉淀的pH离子Fe2+Fe3+Al3+Mn2+Pb2+开始沉淀时的pH7.62.73.88.38.0完全沉淀时的pH9.73.74.79.88.8(1)向软锰矿浆中通入SO2生成MnSO4，该反应的化学方程是___________。(2)加入MnO2的主要目的是___________；(3)在氧化后的液体中加

2、入石灰浆，用于调节有____和少量CaSO4。pH，pH应调至____范围，生成的沉淀主要含(4)阳离子吸附剂可用于主要除去的离子是______________。(5)用惰性电极电解MnSO4溶液，可以制得高活性MnO2。电解MnSO4、ZnSO4和H2SO4的混合溶液可制备MnO2和Zn，写出阳极的电极反应方程式________________。【答案】SO2242+氧化为Fe3+332+2++MnO=MnSO将Fe4.7≤pH<8.3Fe(OH)、Al(OH)Ca、PbMn2+-2e-22++2HO=MnO↓+4H【解析】软锰矿浆(主要成分为MnO2和水，含有F

3、e2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等杂质)通入SO2得到浸出液，MnO2与SO2发生氧化还原反应，其中的金属离子主要是Mn2+，浸出液还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子，Fe2+具有还原性，可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+，在氧化后的液体中加入石灰浆，杂质中含有Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+四种阳离子，由沉淀的pH范围知，Fe3+、Al3+阳离子通过调pH值，转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，加入阳离子吸附剂，除去Ca2+、Pb2+，过滤，滤液蒸发浓缩，冷却结晶，获得MnSO4晶体。(1)I中向软锰矿浆中通入SO2生成MnSO4，MnO2与

4、SO2发生氧化还原反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4；故答案为SO2+MnO2=MnSO4；(2)杂质离子中Fe2+具有还原性，可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+，故答案为将Fe2+氧化为Fe3+；(3)杂质中含有Fe3+、Al3+阳离子，从图可表以看出，大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去，小于8.3是防止Mn2+也沉淀，所以只要调节pH值在4.7～8.3间即可，Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，故生成的沉淀主要为Fe(OH)334、Al(OH)和少量CaSO；故答案为4.7≤pH＜8.3；Fe(OH)、Al(OH)；33(4)从吸

5、附率的图可以看出，Ca2+、Pb2+的吸附率较高，故答案为Pb2+、Ca2+；(5)电解MnSO4、ZnSO4和H2SO4的混合溶液可制备MnO2和Zn，阳极上是发生氧化反应，元素化合价升高为MnSO4失电子生成MnO2，ZnSO4反应得到电子生成Zn，阳极电极反应为：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2↓+4H+，故答案为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2↓+4H+。2．盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的⑴稀盐酸与铜不反应，但向稀盐酸中加入“三大酸”，请就“三大酸”的性质，回答下列问题：H2O2后，则可使铜溶解。该反应的化学方程式为________________

6、________________________________________。某同学未加入氧化剂，而是设计了一个实验装置，也能使铜很快溶于稀盐酸．请在下面的方框中画出该装置：⑵某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：①若要测定NO的体积，从上图所示的装置中，你认为应选用_______装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是____________________________________。②选用如上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是__________________（填各

7、导管口编号）。③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置_______（“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。⑶工业制硫酸时，硫铁矿（FeS2）高温下空气氧化产生二氧化硫：4FeS2＋11O2→8SO2＋2Fe2O3，设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200（体积分数），4.8tFeS2完全制成硫酸，需要空气的体积（标准状况）为_______L。【答案】Cu+HO+2HCl=CuCl+2HOA因为A装置可以通N2将装置中的空2222气排尽,防止NO被空气中O2氧化1235471.6