2010年高考化学试题分项专题五 氧化还原反应

下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是

$2Mn{O_4}^{-}+6H^{+}+5H_2{O}_2=2M{n}^{2+}+8H_{2}O+5O_2$↑

亚氨基锂（$L{i}_{2}NH$）是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：$L{i}_{2}NH+H_2$$LiN{H}_2+LiH$，下列有关说法正确的是

A．	$L{i}_{2}NH$中 $N$的化合价是	B．	该反应中 $H_2$既是氧化剂又是还原剂
C．	$L{i}^{+}$和 $H^{+}$的离子半径相等	D．	此法储氢和钢瓶储氢的原理相同

某研究性学习小组在网上收集到如下信息：$Fe(N{O}_3{)}_3$溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
【实验】制作银镜，并与$Fe(N{O}_3{)}_3$溶液反应，发现银镜溶解。
（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是。
a. 边振荡盛有2%的$AgN{O}_3$溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止
b．将几滴银氨溶液滴入2$ml$乙醛中
c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热
d．银氨溶液具有较弱的氧化性
e．在银氨溶液配置过程中，溶液的$PH$增大
【提出假设】
假设1：$F{e}^{3+}$具有氧化性，能氧化$Ag$。
假设2：$Fe(N{O}_3{)}_3$溶液显酸性，在此酸性条件下$N{O_3}^{-}$能氧化$Ag$。
【设计实验方案，验证假设】
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出$F{e}^{2+}$，验证了假设1的成立。请写出$F{e}^{3+}$氧化$Ag$的离子方程式：。
（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：$N{O_3}^{-}$在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

【思考与交流】
（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：$Fe(N{O}_3{)}_3$溶液中的$F{e}^{3+}$和$N{O_3}^{-}$都氧化了$Ag$。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：。

下列说法不正确的是

正极材料为$LiCo{O}_2$的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
（1）橄榄石型$LiFeP{O}_4$是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过$\left(N{H}_4{)}_{2}Fe\right(S{O}_4{)}_2$、$H_{3}P{O}_4$与$LiOH$溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时，不将$\left(N{H}_4{)}_{2}Fe\right(S{O}_4{)}_2$和$LiOH$溶液直接混合的原因是。
②共沉淀反应的化学方程式为。
③高温成型前，常向$LiFeP{O}_4$中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后的$LiFeP{O}_4$的导电性能外，还能。
（2）废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有$LiCo{O}_2$及少量$Al,Fe$等）可通过下列实验方法回收钴、锂。

① 在上述溶解过程中，$S_2{O_3}^{2-}$被氧化成$S{O_4}^{2-}$，$LiCo{O}_2$在溶解过程中反应的化学方程式为。
②$Co(OH{)}_2$在空气中加热时，固体残留率随温度的变化，如下图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水，则1000℃时，剩余固体的成分为（填化学式）；在350~400℃范围内，剩余固体的成分为。（填化学式）。

向盛有$KL$溶液的试管中加入少许$CC{l}_4$后滴加氯水，$CC{l}_4$层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，$CC{l}_4$层会逐渐变浅，最后变成无色。
完成下列填空：
1) 写出并配平$CC{l}_4$层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：
2)整个过程中的还原剂是。
3)把$KI$换成$KBr$，则$CC{l}_4$层变为色：继续滴加氯水，$CC{l}_4$层的颜色没有变化。 $C{l}_2$ 、$HI{O}_3$、$HBr{O}_3$氧化性由强到弱的顺序是。
4)加碘盐中含碘量为20$mg$～50$mg$／$kg$。制取加碘盐(含$KI{O}_3$的食盐)1000$kg$，若庄$KI$与$C{l}_2$反应制$KI{O}_3$，至少需要消耗$C{l}_2$$L$(标准状况，保留2位小数)。

硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是$ZnC{O}_3$，并含少量的$F{e}_2{O}_3$、$FeC{O}_3$ $MgO$、$CaO$等，生产工艺流程示意如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是。
（2完成"氧化除铁"步骤中反应的离子方程式：
$Fe(OH{)}_2$++=$Fe(OH{)}_3$ +$C{l}^{-}$

(3)针铁矿（$Goethite$）是以德国诗人歌德（$Geothe$）名字命名的，组成元素是$Fe$、$O$和$H$，化学式量为89，化学式是。
（4）根据下表数据，调节"滤液2"的$PH$时，理论上可选用的最大区间为。

（5）工业上从"滤液3"制取$MgO$过程中，合适的反应物是（选填序号）。
a．大理石粉       b．石灰乳       c．纯碱溶液        d．烧碱溶液
（6）"滤液4"之后的操作依次为、、过滤，洗涤，干燥。
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中$ZnC{O}_3$的质量分数不低于。

能在溶液中大量共存的一组离子是

A．	$N{H_4}^{+}$、 $A{g}^{+}$、 $P{O_4}^{3-}$、 $C{l}^{-}$	B．	$F{e}^{3+}$、 $H^{+}$、 $I^{-}$、 $HC{O_3}^{-}$
C．	$K^{+}$、 $N{a}^{+}$、 $N{O_3}^{-}$、 $Mn{O_4}^{-}$	D．	$A{l}^{3+}$、 $M{g}^{2+}$、 $S{O_4}^{2-}$、 $C{O_3}^{2-}$

某科研小组用$Mn{O}_2$和浓盐酸制备$C{l}_2$时，利用刚吸收过少量$S{O}_2$的$NaOH$溶液对其发扬进行吸收处理。
（1）请完成$S{O}_2$与过量$NaOH$溶液反应的化学方程式：$S{O}_2$+2$NaOH$=。
（2）反应$C{l}_2+N{a}_{2}S{O}_3+2NaOH=2NaCl+N{a}_{2}S{O}_4+H_{2}O$中的还原剂为。
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）肯定存在$C{l}^{-},O{H}^{-}$和$S{O_4}^{2-}$。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其它离子（不考虑空气的$C{O}_2$的影响）
①提出合理假设
假设1：只存在$S{O_3}^{2-}$

假设2：既不存在$S{O_3}^{2-}$也不存在$Cl{O}^{-}$

假设3：

②设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3$mol/L{H}_{2}S{O}_4$、1$mol/LNaOH$、0.01$mol/LKMn{O}_4$、淀粉-$KI$溶液、紫色石蕊试液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 $mol/L{H}_{2}S{O}_4$至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于$A,B$试管中
步骤2：
步骤3：

下列物质中既有氧化性又有还原性的是（）

碘被称为"智力元素"，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾($KI{O}_3$)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。请回答下列问题：

(1)碘是(填颜色)固体物质，实验室常用方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：$3I_2+6KOH=5KI+KI{O}_3+6H_{2}O$，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为；阴极上观察到的实验现象是。
(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有$I^{-}$。请设计一个检验电解液中是否有$I^{-}$的实验方案，并按要求填写下表。
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。
试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

步骤②的操作名称是，步骤⑤的操作名称是。步骤④洗涤晶体的目的是.

某兴趣小组用题图装置探究氨的催化氧化．

（1）氨催化氧化的化学方程式为．
（2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是反应（填"吸热"或"放热"）．
（3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是．
（4）为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置（填装置代号）；化合物$X$为（只写一种），$N{a}_2{O}_2$的作用是．