金版教程·大二轮刷题首选卷·化学
△
解析 反应1为2ZnFeO4＋H2=====2ZnFeO3.5＋H2O，氧化产物为H2O，故A△
错误；反应2为4ZnFeO3.5＋SO2=====4ZnFeO4＋S，还原产物为S，故B错误；循环Ⅱ中电解时，阳极上Mn2＋放电生成MnO2，若Mn作为循环Ⅱ中电解过程中的阳极材料，则阳极上Mn放电，得不到MnO2，故C错误；循环Ⅰ中总反应为△通电
2H2＋SO2=====S＋2H2O，循环Ⅱ中电解过程发生反应为MnSO4＋2H2O=====MnO2＋H2SO4＋H2↑，吸收过程发生反应为MnO2＋SO2===MnSO4，故循环Ⅱ中总反应为2H2O＋SO2===H2SO4＋H2，循环Ⅰ和循环Ⅱ中消耗同质量的SO2，理论上得到S和H2SO4的物质的量之比为1∶1，质量之比为16∶49，故D正确。
5．(2024·江西南康中学高三模拟)将15.2 g铜和镁组成的混合物加入250 mL 4.0 mol/L的稀硝酸中，固体完全溶解，生成的气体只有NO。向所得溶液中加入1.0 L NaOH溶液，此时金属离子恰好沉淀完全，沉淀质量为25.4 g，下列说法不正确的是( )
A．原固体混合物中，Cu和Mg的物质的量之比为2∶1 B．氢氧化钠溶液的浓度为0.8 mol/L
C．固体溶解后的溶液中硝酸的物质的量为0.1 mol D．生成的NO气体在标况下的体积为4.48 L 答案 C
解析 将15.2 g铜和镁组成的混合物加入250 mL 4.0 mol/L的稀硝酸中，固体完全溶解，生成的气体只有NO，发生反应：3Mg＋8HNO3(稀)===3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；向所得溶液中加入1.0 L NaOH溶液，此时金属离子恰好沉淀完全，发生反应：Mg(NO3)2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaNO3、Cu(NO3)2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaNO3，沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜，沉淀质量为25.4 g，生成沉淀的质量比原合金的质量增加10.2 g，则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根离子的质量为10.2 g，氢氧根离10.2 g
子的物质的量为17 g/mol＝0.6 mol，则镁和铜的总的物质的量为0.3 mol，设Cu和Mg的物质的量分别为x、y，则有：
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??x＋y＝0.3 mol?，解得，x＝0.2 mol，y＝0.1 mol，故Cu和Mg的物质的??64x＋24y＝15.2 g
量之比为2∶1，A正确；根据方程式可知参加反应的n
反应(HNO3)＝
8
3n(金属)＝0.3
8
mol×3＝0.8 mol，固体溶解后的溶液中硝酸的物质的量为0.25 L×4.0 mol/L－0.8 mol＝0.2 mol，C不正确；硝酸剩余0.2 mol，则参加反应氢氧化钠的物质的量为0.8 mol
0.2 mol＋0.6 mol＝0.8 mol，则氢氧化钠溶液的浓度为1 L＝0.8 mol/L，B正确；根据得失电子守恒可知生成的NO物质的量为
0.6 mol
3＝0.2 mol，标准状况下，生
成NO的体积为0.2 mol×22.4 L/mol＝4.48 L，D正确。
6．(2024·北京海淀高三期中)工业上利用铁的氧化物在高温条件下循环裂解水制氢气的流程如下图所示。
高温
(1)反应Ⅰ的化学方程式为：Fe3O4(s)＋CO(g)=====3FeO(s)＋CO2(g)，反应Ⅱ的化学方程式为______________________，对比反应Ⅰ、Ⅱ，铁的氧化物在循环裂解水制氢气过程中的作用是________。用化学方程式表示反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的总结果：__________________________。
(2)反应Ⅲ为：CO2(g)＋C(s)
2CO(g) ΔH>0。为了提高达平衡后CO的产
＋
量，理论上可以采取的合理措施有________(任写一条措施)。
(3)上述流程中铁的氧化物可用来制备含有Fe3的刻蚀液，用刻蚀液刻蚀铜板时，可观察到溶液颜色逐渐变蓝，该反应的离子方程式为________________。刻蚀液使用一段时间后会失效，先加酸，再加入过氧化氢溶液，可实现刻蚀液中Fe3
＋
的再生，该反应的离子方程式为________________________________________。 (4)上述流程中碳的氧化物可用来制备碳酰肼
[CO(NHNH2)2，其中碳元素为＋4价]。加热条件下，碳酰肼能将锅炉内表面
锈蚀后的氧化铁转化为结构紧密的四氧化三铁保护层，并生成氮气、水和二氧化
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碳。该反应的化学方程式为____________________________________________。
高温
答案 (1)3FeO(s)＋H2O(g)=====H2(g)＋Fe3O4(s) 催化剂 C(s)＋高温
H2O(g)=====CO(g)＋H2(g)
(2)升高温度，减小压强，移走CO，加入CO2等
(3)2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋ H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋ △
(4)CO(NHNH2)2＋12Fe2O3=====8Fe3O4＋2N2↑＋CO2↑＋3H2O
解析 (1)由流程图可知反应Ⅱ的反应物为FeO(s)和H2O(g)，生成物为H2(g)高温
和Fe3O4(s)，配平可得方程式3FeO(s)＋H2O(g)=====H2(g)＋Fe3O4(s)；反应Ⅰ为：高温高温
Fe3O4(s)＋CO(g)=====3FeO(s)＋CO2(g)，反应Ⅱ为：3FeO(s)＋H2O(g)=====H2(g)＋Fe3O4(s)，综合两反应可知铁的氧化物虽然参与了反应，但在反应前后并没有发生变化，起到催化剂的作用；由流程图可知，整个过程的反应物为C(s)和H2O(g)，高温生成物为CO(g)和H2(g)，则反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的总结果为：C(s)＋H2O(g)=====CO(g)＋H2(g)。
(2)反应Ⅲ为：CO2(g)＋C(s)
2CO(g) ΔH>0，该反应正反应为一个气体分
子数目增多的吸热反应，若要提高达平衡后CO的产量，则需要促使平衡正向移动，由化学平衡移动原理可知；在其他条件不变时，升高温度、减小压强、移走CO或加入CO2等都可使平衡正向移动，提高达平衡后CO的产量。
(3)用刻蚀液刻蚀铜板时，可观察到溶液颜色逐渐变蓝，是因为生成了Cu2＋，发生的离子反应为：2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；在酸性条件下，双氧水可将Fe2
＋氧化生成
Fe3＋，从而实现刻蚀液的再生，发生的离子反应为：H2O2＋2Fe2＋＋
2H＋===2H2O＋2Fe3＋。
(4)由题给信息可知该反应的反应物为：CO(NHNH2)2和Fe2O3，生成物为：Fe3O4、N2、CO2、H2O，由氧化还原反应的规律配平可得方程式CO(NHNH2)2＋
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△
12Fe2O3=====8Fe3O4＋2N2↑＋CO2↑＋3H2O。
『高考预测』
1．工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如图。下列说法不正确的是( )
A．在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石
B．石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应
C．在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2∶1 D．黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物 答案 B
解析 用铝土矿制备较高纯度Al，首先用NaOH溶液将铝土矿中的氧化铝溶解转化为偏铝酸钠溶液，然后过滤，向滤液中通入CO2气体，把偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤得氢氧化铝，接着加热氢氧化铝，让其分解为氧化铝，最后用冰晶石作助熔剂，电解熔融的氧化铝得到铝，A正确；石英的主要成分是二氧化硅，不与盐酸反应，玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，也不能与盐酸反应，实验室经常用玻璃瓶盛放盐酸，B不正确；在制粗硅时，发生反应高温
SiO2＋2C=====Si＋2CO↑，被氧化的物质C与被还原的物质SiO2的物质的量之比为2∶1，C正确；黄铜矿(CuFeS2)与O2反应，铜由＋2价降为＋1价被还原得到Cu2S，氧由0价降至－2价，得到FeO，所以Cu2S、FeO均是还原产物，D正确。
2．置换反应可表示为
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下列说法不正确的是( )
A．若A、B都是短周期元素，则B的原子序数可能是A的两倍
B．若乙是一种常见的半导体材料，则通过该反应说明A的非金属性一定比B强
C．若A、B均为非金属元素，则该反应过程中可能会产生白烟 D．该反应可用于某些金属的冶炼 答案 B
解析 A、B为短周期元素，该反应为置换反应，可以是2H2S＋O2===2H2O＋2S，O元素原子序数为8，S元素原子序数为16，S的原子序数是O的两倍，故A正确；乙为常见的半导体材料，即乙为Si，工业上制备Si，反应方程式为高温
2C＋SiO2=====2CO＋Si，该反应中C为还原剂，SiO2为氧化剂，因此不能说明C的非金属性强于Si，故B错误；A、B均为非金属元素，该反应为置换反应，可以是3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2，NH4Cl为固体，其余为气体，则该过程中产生白烟，故C正确；该反应可用于某些金属的冶炼，如铝热反应，故D正确。
化学 专题5
