备考2026届高考 2021-2025全国各地真题汇编专题2离子反应氧化还原反应

试卷更新日期：2026-04-22 类型：二轮复习

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一、选择题

1. 下列化学用语或图示表示正确的是( )

A、 $N H_{3}$ 的VSEPR模型： B、 $N a_{2} S$ 的电子式： C、Cl的原子结构示意图： D、 $A l_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 溶于水的电离方程式： $A l_{2} {(S O_{4})}_{3} ⇌ 2 A l^{3 +} + 3 S O_{4}^{2 -}$

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2. 下列离子在溶液中能大量共存的是（）

A、 $A l^{3 +} 、 N a^{+} 、 S^{2 -} 、 M n O_{4}^{-}$ B、 $F e^{2 +} 、 H^{+} 、 S O_{3}^{2 -} 、 B r^{-}$ C、 $N H_{4}^{+} 、 M g^{2 +} 、 O H^{-} 、 I^{-}$ D、 ${[A g {(N H_{3})}_{2}]}^{+} 、 K^{+} 、 O H^{-} 、 C l^{-}$

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3. 下列离子方程式正确的是（）

A、HCO₃^-的水解反应：HCO₃^-+ H₂O=H₃O⁺+ CO₃^2- B、CaCO₃与醋酸反应：CaCO₃+ 2H⁺ =Ca²⁺+ CO₂↑+ H₂O C、FeO与硝酸反应：FeO+ 2H⁺ 一 Fe²⁺+H₂O D、苯酚钠水溶液中通入少量CO₂气体：

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4. 阅读下列材料，完成下列小题.
氨是其他含氮化合物的生产原料.氨可在氧气中燃烧生成N₂。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体，同时生成NaNH₂ ， NaNH₂遇水转化为NaOH。Cu(OH)₂溶于氨水得到深蓝色 $[Cu {({NH}_{3})}_{4}] {(OH)}_{2}$ 溶液，加入稀硫酸又转化为蓝色 $[Cu {(H_{2} O)}_{4} {SO}_{4}]$ 溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应，浓氨水与 ${HgCl}_{2}$ 溶液反应生成 $Hg ({NH}_{2}) Cl$ 沉淀。

(1)、下列有关反应的化学方程式错误的是（）

A、氨在氧气中燃烧： $4 N H_{3} + 3 O_{2} \overset{点燃}{=} 2 N_{2} + 6 H_{2} O$ B、液氨与金属钠反应： $2 N a + 2 N H_{3} (l) = 2 N a N H_{2} + H_{2} ↑$ C、氨水溶解 $C u {(O H)}_{2}$ ： $C u {(O H)}_{2} + 4 N H_{3} = [C u {(N H_{3})}_{4}] {(O H)}_{2}$ D、浓氨水与HgCl₂反应： $H g C l_{2} + N H_{3} = H g (N H_{2}) C l ↓ + H C l$

(2)、下列有关物质结构或性质的比较中，正确的是（）

A、与 $H^{+}$ 结合的能力： $O H^{-} ＞ N H_{2}^{-}$ B、与氨形成配位键的能力： $H^{+} ＞ C u^{2 +}$ C、H₂O和 ${NH}_{3}$ 分子中的键长：O-H＞N-H D、微粒所含电子数： $N H_{4}^{+} ＞ N H_{2}^{-}$

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5. 室温下，有色金属冶炼废渣（含 $C u 、 N i 、 S i$ 等的氧化物）用过量的较浓 $H_{2} S O_{4}$ 溶液酸浸后，提取铜和镍的过程如下所示。
已知： $K_{a} (H S O_{4}^{-}) = 1.2 \times 1 0^{- 2}, K_{a l} (H_{2} S O_{3}) = 1.2 \times 1 0^{- 2}, K_{a 2} (H_{2} S O_{3}) = 6.0 \times 1 0^{- 8}$ 。下列说法正确的是（）

A、较浓 $H_{2} S O_{4}$ 溶液中： $c (H^{+}) = 2 c (S O_{4}^{2 -}) + c (O H^{-})$ B、 $N a H S O_{3}$ 溶液中： $2 H S O_{3}^{-} ⇌ S O_{3}^{2 -} + H_{2} S O_{3}$ 的平衡常数 $K = 5.0 \times 1 0^{- 6}$ C、 ${(N H_{4})}_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液中： $c (N H_{3} \cdot H_{2} O) + c (O H^{-}) = c (H_{2} C_{2} O_{4}) + c (H C_{2} O_{4}^{-}) + c (H^{+})$ D、“提铜”和“沉镍”后的两份滤液中： $c_{提铜} (N a^{+}) = c_{沉镍} (N a^{+})$

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6. 下列实验产生的废液中，可能大量存在的粒子组是（）

选项	实验	化学知识
A	稀硝酸与铜片制NO	H⁺、Cu²⁺、NO₃^-、NO
B	70%硫酸与Na₂SOз制 SO₃	H⁺、Na⁺、SO₄^2-、HSO₃^-
C	浓盐酸与KMnO₄制Cl₂	H⁺、K⁺、Mn²⁺、Cl^-
D	双氧水与FeCl₃溶液制O₂	H⁺、Fe²⁺、Cl^-、H₂O₂

A、A B、B C、C D、D

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7. 微粒邂逅时的色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是（）

选项	颜色变化	解释
A	空气中灼烧过的铜丝伸入乙醇中，黑色铜丝恢复光亮的紫红色	$2 C u O + C_{2} H_{5} O H$ = $C H_{3} C H O + C u_{2} O + H_{2} O$
B	$M g {(O H)}_{2}$ 悬浊液中加入 $F e C l_{3}$ 溶液，固体由白色变为红褐色	$3 M g {(O H)}_{2} (s) + 2 F e^{3 +}$ = $2 F e {(O H)}_{3} (s) + 3 M g^{2 +}$
C	$F e S O_{4}$ 溶液中加入 $K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ ，浅绿色溶液出现蓝色浑浊	$F e^{2 +} + {[F e {(C N)}_{6}]}^{3 -} + K^{+}$ = $K F e [F e {(C N)}_{6}] ↓$
D	$K_{2} C r_{2} O_{7}$ 溶液中加入NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色	$C r_{2} O_{7}^{2 -} + 2 O H^{-} = 2 C r O_{4}^{2 -} + H_{2} O$

A、A B、B C、C D、D

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8. 兴趣小组设计了从 $A g C l$ 中提取 $A g$ 的实验方案，下列说法正确的是（）

A、还原性： $A g > C u > F e$ B、按上述方案消耗 $1 m o l F e$ 可回收 $1 m o l A g$ C、反应①的离子方程式是 ${[C u {(N H_{3})}_{4}]}^{2 +} + 4 H^{+} = C u^{2 +} + 4 N H_{4}^{+}$ D、溶液①中的金属离子是 $F e^{2 +}$

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9. 阅读下列材料，完成问题：
倠化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等．倠化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 制 $C H_{3} O C H_{3}$ （二甲醚）、 $V_{2} O_{5}$ 倠化氧化 $S O_{2}$ 等．催化剂有选择性，如 $C_{2} H_{4}$ 与 $O_{2}$ 反应用Ag催化生成（环氧乙烷）、用 $C u C l_{2} / P d C l_{2}$ 催化生成 $C H_{3} C H O$ ．催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中 $N O_{3}^{-}$ 电倠化生成 $N_{2}$ 、氯自由基催化 $O_{3}$ 分解形成臭氧空洞．我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向．

(1)、下列说法正确的是（）

A、豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能 B、 $C_{2} H_{4}$ 与 $O_{2}$ 反应中，Ag催化能提高生成 $C H_{3} C H O$ 的选择性 C、 $H_{2} O_{2}$ 制 $O_{2}$ 反应中， $M n O_{2}$ 能加快化学反应速率 D、 $S O_{2}$ 与 $O_{2}$ 反应中， $V_{2} O_{5}$ 能减小该反应的焓变

(2)、下列化学反应表示正确的是（）

A、汽车尾气处理： $2 N O + 4 C O \begin{array}{l} \underline{\underline{催化剂}} \end{array} N_{2} + 4 C O_{2}$ B、 $N O_{3}^{-}$ 电催化为 $N_{2}$ 的阳极反应： $2 N O_{3}^{-} + 12 H^{+} + 10 e^{-} {=N}_{2} ↑ + 6 H_{2} O$ C、硝酸工业中 $N H_{3}$ 的氧化反应： $4 N H_{3} + 3 O_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{\begin{array}{l} 催化剂 \end{array}}} \\ △ \end{array} 2 N_{2} + 6 H_{2} O$ D、 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 催化制二甲醚： $2 C O_{2} + 6 H_{2} \to_{高温、高压}^{催化剂} C H_{3} O C H_{3} + 3 H_{2} O$

(3)、下列有关反应描述正确的是（）

A、 $C H_{3} C H_{2} O H$ 催化氧化为 $C H_{3} C H O$ ， $C H_{3} C H_{2} O H$ 断裂 $C-O$ 键 B、氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变 $O_{3}$ 分解的历程 C、丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂 $σ$ 键和 $π$ 键 D、石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由 $s p^{3}$ 转变为 $s p^{2}$

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10. 下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是（）

选项	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ
A	将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭	浓硫酸具有氧化性和脱水性
B	装有 $N O_{2}$ 的密闭烧瓶冷却后颜色变浅	$N O_{2}$ 转化为 $N_{2} O_{4}$ 的反应吸热
C	久置空气中的漂白粉遇盐酸产生 $C O_{2}$	漂白粉的有效成分是 $C a C O_{3}$
D	$1 m o l \cdot L^{- 1} N a C l$ 溶液导电性比同浓度醋酸强	$N a C l$ 溶液的 $p H$ 比醋酸的高

A、A B、B C、C D、D

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11. 甘氨酸 $(N H_{2} C H_{2} C O O H)$ 是人体必需氨基酸之一、在 $25 ℃$ 时， $N H_{3}^{+} C H_{2} C O O H$ 、 $N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-}$ 和 $N H_{2} C H_{2} C O O^{-}$ 的分布分数【如 $δ (A^{2 -}) = \frac{c (A^{2 -})}{c (H_{2} A) + c (H A^{-}) + c (A^{2 -})}$ 】与溶液 $p H$ 关系如图。下列说法错误的是（）

A、甘氨酸具有两性 B、曲线c代表 $N H_{2} C H_{2} C O O^{-}$ C、 $N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-} + H_{2} O ⇌_{}^{} N H_{3}^{+} C H_{2} C O O H + O H^{-}$ 的平衡常数 $K = 1 0^{- 11.65}$ D、 $c^{2} (N H_{3}^{+} C H_{2} C O O^{-}) < c (N H_{3}^{+} C H_{2} C O O H) \cdot c (N H_{2} C H_{2} C O O^{-})$

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12. CuCl微溶于水，但在 ${Cl}^{-}$ 浓度较高的溶液中因形成 ${[{CuCl}_{2}]}^{-}$ 和 ${[{CuCl}_{3}]}^{2 -}$ 而溶解。将适量CuCl完全溶于盐酸，得到含 ${[{CuCl}_{2}]}^{-}$ 和 ${[{CuCl}_{3}]}^{2 -}$ 的溶液，下列叙述正确的是

A、加水稀释， ${[{CuCl}_{3}]}^{2 -}$ 浓度一定下降 B、向溶液中加入少量NaCl固体， ${[{CuCl}_{2}]}^{-}$ 浓度一定上升 C、 $H [{CuCl}_{2}]$ 的电离方程式为： $H [{CuCl}_{2}] = H^{+} + {Cu}^{+} + 2 {Cl}^{-}$ D、体系中， $c ({Cu}^{+}) + c (H^{+}) = c ({Cl}^{-}) + c ({[{CuCl}_{2}]}^{-}) + c ({[{CuCl}_{3}]}^{2 -}) + c ({OH}^{-})$

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13. 某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是（）

气体
液体
固体粉末
A
$C O_{2}$
饱和 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液
$C a C O_{3}$
B
$C l_{2}$
$F e C l_{2}$ 溶液
Fe
C
$H C l$
$C u {(N O_{3})}_{2}$ 溶液
$C u$
D
$N H_{3}$
$H_{2} O$
$A g C l$

A、A B、B C、C D、D

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14. 某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL0.4mol·L^-1Na₂CO₃溶液和40mL0.2mol·L^-1NaHCO₃溶液，再分别用0.4mol·L^-1盐酸滴定，利用pH计和压力传感器检测，得到如图曲线：
下列说法正确的的是（）

A、图中甲、丁线表示向NaHCO₃溶液中滴加盐酸，乙、丙线表示向Na₂CO₃溶液中滴加盐酸 B、当滴加盐酸的体积为V₁mL时(a点、b点)，所发生的反应用离子方程式表示为：HCO $_{3}^{-}$ +H⁺=CO₂↑+H₂O C、根据pH—V(HCl)图，滴定分析时，c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点 D、Na₂CO₃和NaHCO₃溶液中均满足：c(H₂CO₃)-c(CO $_{3}^{2 -}$ )=c(OH^-)-c(H⁺)

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二、实验探究题

15.
学习小组为探究 ${Co}^{2+}$ 、 ${Co}^{3+}$ 能否催化 $H_{2} O_{2}$ 的分解及相关性质，室温下进行了实验I~Ⅳ。
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色，伴有气泡产生
溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体
已知： ${[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{2+}$ 为粉红色、 ${[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{3+}$ 为蓝色、 ${[Co {({CO}_{3})}_{2}]}^{2-}$ 为红色、 ${[Co {({CO}_{3})}_{3}]}^{3-}$ 为墨绿色。回答下列问题：
（1）配制 $1 .00mol \cdot L^{-1}$ 的 ${CoSO}_{4}$ 溶液，需要用到下列仪器中的(填标号)。
a． b． c． d．
（2）实验I表明 ${[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{2+}$ (填“能”或“不能”)催化 $H_{2} O_{2}$ 的分解。实验Ⅱ中 ${HCO}_{3}^{-}$ 大大过量的原因是。实验Ⅲ初步表明 ${[Co {({CO}_{3})}_{3}]}^{3-}$ 能催化 $H_{2} O_{2}$ 的分解，写出 $H_{2} O_{2}$ 在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式、。
（3）实验I表明，反应 $2 {[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{2+} {+H}_{2} O_{2} {+2H}^{+} ⇌ 2 {[Co {(H_{2} O)}_{6}]}^{3+} {+2H}_{2} O$ 难以正向进行，利用化学平衡移动原理，分析 ${Co}^{3+}$ 、 ${Co}^{2+}$ 分别与 ${CO}_{3}^{2-}$ 配位后，正向反应能够进行的原因。
实验Ⅳ：
（4）实验Ⅳ中，A到B溶液变为蓝色，并产生气体；B到C溶液变为粉红色，并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为、。

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三、解答题

16. 矿物资源的综合利用有多种方法，如铅锌矿（主要成分为PbS、ZnS）的利用有火法和电解法等。
已知：①PbCl₂(s) PbCl₂(aq)H₂[PbCl₄]；
②电解前后ZnS总量不变；③AgF易溶于水。
请回答：

(1)、根据富氧煅烧（在空气流中煅烧）和通电电解（如图）的结果，PbS中硫元素体现的性质是（选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一）。产物B中有少量Pb₃O₄ ，该物质可溶于浓盐酸，Pb元素转化为[PbCl₄]²⁻ ，写出该反应的化学方程式；从该反应液中提取PbCl₂的步骤如下：加热条件下，加入（填一种反应试剂），充分反应，趁热过滤，冷却结晶，得到产品。

(2)、下列说法正确的是____。

A、电解池中发生的总反应是PbS＝Pb＋S（条件省略） B、产物B主要是铅氧化物与锌氧化物 C、1mol化合物C在水溶液中最多可中和2mol NaOH D、ClF的氧化性弱于Cl₂

(3)、D的结构为HO－－X（X＝F或Cl），设计实验先除去样品D中的硫元素，再用除去硫元素后的溶液探究X为何种元素。
①实验方案：取D的溶液，加入足量NaOH溶液，加热充分反应，然后；
②写出D（用HSO₃X表示）的溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式。

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17. Fe₃O₄是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl₂为原料制备Fe₃O₄并获得副产物CaCl₂水合物的工艺如图。
25℃时各物质溶度积见表：
物质
Fe（OH）₂
Fe（OH）₃
Ca（OH）₂
溶度积（K_sp）
4.9×10^﹣¹⁷
2.8×10^﹣³⁹
5.0×10^﹣⁶
回答下列问题：

(1)、Fe₃O₄中Fe元素的化合价是+2和。O²^﹣的核外电子排布式为。

(2)、反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是。

(3)、反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为。
②为加快反应速率，可采取的措施有（写出两项即可）。

(4)、①反应釜3中，25℃时，Ca²⁺浓度为5.0mol/L，理论上pH不超过。
②称取CaCl₂水合物1.000g，加水溶解，加入过量Na₂C₂O₄ ，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用0.1000mol/LKMnO₄标准溶液滴定，消耗24.00mL。滴定达到终点的现象为，该副产物中CaCl₂的质量分数为。

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18. 含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：

(1)、实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 ${SO}_{2}$ ： $Cu (s) + 2 H_{2} {SO}_{4} (l) = {CuSO}_{4} (s) + {SO}_{2} (g) + 2 H_{2} O (l) ΔH= - 11.9 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。判断该反应的自发性并说明理由。

(2)、已知 ${2SO}_{2} {(g)+O}_{2} (g) ⇌_{}^{} {2SO}_{3} (g) ΔH= - 198 kJ \cdot {mol}^{- 1}$ 。 $850K$ 时，在一恒容密闭反应器中充入一定量的 ${SO}_{2}$ 和 $O_{2}$ ，当反应达到平衡后测得 ${SO}_{2}$ 、 $O_{2}$ 和 ${SO}_{3}$ 的浓度分别为 $6.0 \times 10^{- 3} mol \cdot L^{- 1}$ 、 $8.0 \times 10^{- 3} mol \cdot L^{- 1}$ 和 $4.4 \times 10^{- 2} mol \cdot L^{- 1}$ 。
①该温度下反应的平衡常数为。

②平衡时 ${SO}_{2}$ 的转化率为。

(3)、工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是。

A．须采用高温高压的反应条件使 ${SO}_{2}$ 氧化为 ${SO}_{3}$

B．进入接触室之前的气流无需净化处理

C．通入过量的空气可以提高含硫矿石和 ${SO}_{2}$ 的转化率

D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 ${SO}_{3}$ 以提高吸收速率

②接触室结构如图1所示，其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是。

A． $a_{1} \to b_{1}$ B． $b_{1} \to a_{2}$ C． $a_{2} \to b_{2}$ D． $b_{2} \to a_{3}$ E. $a_{3} \to b_{3}$ F. $b_{3} \to a_{4}$ G. $a_{4} \to b_{4}$

③对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画出反应 $2 {SO}_{2} (g) + O_{2} (g) ⇌ 2 {SO}_{3} (g)$ 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ)。

(4)、一定条件下，在 ${Na}_{2} S - H_{2} {SO}_{4} - H_{2} O_{2}$ 溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4，同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2个离子方程式。

Ⅰ. $S^{2 -} + H^{+} {=HS}^{-}$

Ⅱ.①；

Ⅲ. ${HS}^{-} + H_{2} O_{2} + H^{+} =S ↓ + 2 H_{2} O$ ；

Ⅳ.②。

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19. 聚合氯化铝用于城市给排水净化。氧化铝法制取无水三氯化铝的反应如下：Al₂O₃（s）+3C（s）+3Cl₂（g）2AlCl₃（g）+3CO（g）。

(1)、标出上述反应的电子转移方向和数目。

(2)、写出该反应的平衡常数表达式：K＝。

(3)、Al原子核外有种不同能量的电子。
聚合氯化铝（PAC）是一种介于AlCl₃和Al（OH）₃之间的水溶性无机高分子聚合物，PAC的水解过程中会有一种聚合稳定态物质[AlO₄Al₁₂（OH）₂₄（H₂O）₁₂]⁷⁺称为Al₁₃ ， Al₁₃对水中胶体和颗粒物具有高度电中和桥联作用，是净水过程中的重要物质。

(4)、Al₁₃在水解过程中会产生[Al（OH）₂]⁺、[Al（OH）]²⁺等产物，请写出Al³⁺水解产生[Al（OH）]²⁺的离子方程式：。

(5)、AlCl₃溶液与NaOH溶液反应，若参加反应的铝离子最终转化生成Al₁₃ ，则理论上参与反应的Al³⁺与OH^﹣的物质的量之比是。

(6)、使用Al³⁺净水时应控制pH在6.8～8.02之间，否则净水效果不佳。请结合使用Al³⁺水解净化水时铝元素存在的形态，分析在强酸性和强碱性环境时净水效果差的原因。

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20. 氢气是一种清洁能源，绿色环保制氢技术研究具有重要意义。

(1)、“ $C u C l - H_{2} O$ 热电循环制氢”经过溶解、电解、热水解和热分解4个步骤，其过程如图所示。
①电解在质子交换膜电解池中进行。阳极区为酸性 $C u C l_{2}^{-}$ 溶液，阴极区为盐酸，电解过程中 $C u C l_{2}^{-}$ 转化为 $C u C l_{4}^{2 -}$ 。电解时阳极发生的主要电极反应为(用电极反应式表示)。
②电解后，经热水解和热分解的物质可循环使用。在热水解和热分解过程中，发生化合价变化的元素有(填元素符号)。

(2)、“ $F e - H C O_{3}^{-} - H_{2} O$ 热循环制氢和甲酸”的原理为：在密闭容器中，铁粉与吸收 $C O_{2}$ 制得的 $N a H C O_{3}$ 溶液反应，生成 $H_{2}$ 、 $H C O O N a$ 和 $F e_{3} O_{4}$ ； $F e_{3} O_{4}$ 再经生物柴油副产品转化为Fe。
①实验中发现，在 $300 ℃$ 时，密闭容器中 $N a H C O_{3}$ 溶液与铁粉反应，反应初期有 $F e C O_{3}$ 生成并放出 $H_{2}$ ，该反应的离子方程式为。
②随着反应进行， $F e C O_{3}$ 迅速转化为活性 $F e_{3} O_{4 - x}$ ，活性 $F e_{3} O_{4 - x}$ 是 $H C O_{3}^{-}$ 转化为 $H C O O^{-}$ 的催化剂，其可能反应机理如图所示。根据元素电负性的变化规律。如图所示的反应步骤Ⅰ可描述为。
③在其他条件相同时，测得Fe的转化率、 $H C O O^{-}$ 的产率随 $C (H C O_{3}^{-})$ 变化如题图所示。 $H C O O^{-}$ 的产率随 $c (H C O_{3}^{-})$ 增加而增大的可能原因是。

(3)、从物质转化与资源综合利用角度分析，“ $F e - H C O_{3}^{-} - H_{2} O$ 热循环制氢和甲酸”的优点是。

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四、流程题

21. 工业上以氟磷灰石[

C a_{5} F {(P O_{4})}_{3}

，含

S i O_{2}

等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)、酸解时有

H F

产生。氢氟酸与

S i O_{2}

反应生成二元强酸

H_{2} S i F_{6}

，离子方程式为。

(2)、部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比

n (N a_{2} C O_{3}) ： n (S i F_{6}^{2 -}) = 1 ： 1

加入

N a_{2} C O_{3}

脱氟，充分反应后，

c (N a^{+}) =

m o l \cdot L^{- 1}

；再分批加入一定量的

B a C O_{3}

，首先转化为沉淀的离子是。

	$B a S i F_{6}$	$N a_{2} S i F_{6}$	$C a S O_{4}$	$B a S O_{4}$
$K_{s p}$	$1.0 \times 1 0^{- 6}$	$4.0 \times 1 0^{- 6}$	$9.0 \times 1 0^{- 4}$	$1.0 \times 1 0^{- 10}$

(3)、

S O_{4}^{2 -}

浓度(以

S O_{3} %

计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、

H_{3} P O_{4}

浓度(以

P_{2} O_{5} %

计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得

100 ℃

、

P_{2} O_{5} %

为45的混合体系中，石膏存在形式为(填化学式)；洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是，回收利用洗涤液X的操作单元是；一定温度下，石膏存在形式与溶液中

P_{2} O_{5} %

和

S O_{3} %

的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是(填标号)。

A． $65 ℃$ 、 $P_{2} O_{5} % = 15$ 、 $S O_{3} % = 15$ B． $80 ℃$ 、 $P_{2} O_{5} % = 10$ 、 $S O_{3} % = 20$

C． $65 ℃$ 、 $P_{2} O_{5} % = 10$ 、 $S O_{3} % = 30$ D． $80 ℃$ 、 $P_{2} O_{5} % = 10$ 、 $S O_{3} % = 10$

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22. 盐湖卤水(主要含 $N a^{+} 、 M g^{2 +} 、 L i^{+} 、 C l^{-}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备 $L i_{2} C O_{3}$ 的工艺流程如下：

已知：常温下， $K_{s p} (L i_{2} C O_{3}) = 2.2 \times 1 0^{- 3}$ 。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。

回答下列问题：

(1)、含硼固体中的 $B (O H)_{3}$ 在水中存在平衡： $B (O H)_{3} + H_{2} O ⇌ H^{+} + {[B (O H)_{4}]}^{-}$ (常温下， $K_{a} = 1 0^{- 9.34}$ )； $B (O H)_{3}$ 与 $N a O H$ 溶液反应可制备硼砂 $N a_{2} B_{4} O_{5} (O H)_{4} \cdot 8 H_{2} O$ 。常温下，在 $0.10 m o l \cdot L^{- 1}$ 硼砂溶液中， ${[B_{4} O_{5} (O H)_{4}]}^{2 -}$ 水解生成等物质的量浓度的 $B (O H)_{3}$ 和 ${[B (O H)_{4}]}^{-}$ ，该水解反应的离子方程式为，该溶液 $p H =$ 。

(2)、滤渣Ⅰ的主要成分是(填化学式)；精制Ⅰ后溶液中 $L i^{+}$ 的浓度为 $2.0 m o l \cdot L^{- 1}$ ，则常温下精制Ⅱ过程中 $C O_{3}^{2 -}$ 浓度应控制在 $m o l \cdot L^{- 1}$ 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收 $H C l$ 外，还将增加的用量(填化学式)。

(3)、精制Ⅱ的目的是；进行操作 $X$ 时应选择的试剂是，若不进行该操作而直接浓缩，将导致。

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23.

N i 、 C o

均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含

N i^{2 +} 、 C o^{2 +} 、 A l^{3 +} 、 M g^{2 +}

)中，利用氨浸工艺可提取

N i 、 C o

，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：

已知：氨性溶液由 $N H_{3} \cdot H_{2} O$ 、 ${(N H_{4})}_{2} S O_{3}$ 和 ${(N H_{4})}_{2} C O_{3}$ 配制。常温下， $N i^{2 +} 、 C o^{2 +} 、 C o^{3 +}$ 与 $N H_{3}$ 形成可溶于水的配离子： $l g K_{b} (N H_{3} \cdot H_{2} O) = - 4.7$ ； $C o (O H)_{2}$ 易被空气氧化为 $C o (O H)_{3}$ ；部分氢氧化物的 $K_{s p}$ 如下表。

氢氧化物	$C o (O H)_{2}$	$C o (O H)_{3}$	$N i (O H)_{2}$	$A l (O H)_{3}$	$M g (O H)_{2}$
$K_{s p}$	$5.9 \times 1 0^{- 15}$	$1.6 \times 1 0^{- 44}$	$5.5 \times 1 0^{- 16}$	$1.3 \times 1 0^{- 33}$	$5.6 \times 1 0^{- 12}$

回答下列问题：

(1)、活性

M g O

可与水反应，化学方程式为。

(2)、常温下，

p H = 9.9

的氨性溶液中，

c (N H_{3} \cdot H_{2} O)

c (N H_{4}^{+})

(填“>”“<”或“=”)。

(3)、“氨浸”时，由

C o (O H)_{3}

转化为

{[C o {(N H_{3})}_{6}]}^{2 +}

的离子方程式为。

(4)、

{(N H_{4})}_{2} C O_{3}

会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了

N H_{4} A l (O H)_{2} C O_{3}

的明锐衍射峰。

① $N H_{4} A l (O H)_{2} C O_{3}$ 属于(填“晶体”或“非晶体”)。

② ${(N H_{4})}_{2} C O_{3}$ 提高了 $N i 、 C o$ 的浸取速率，其原因是。

(5)、①“析晶”过程中通入的酸性气体A为。

②由 $C o C l_{2}$ 可制备 $A l_{x} C o O_{y}$ 晶体，其立方晶胞如图。 $A l$ 与O最小间距大于 $C o$ 与O最小间距，x、y为整数，则 $C o$ 在晶胞中的位置为；晶体中一个 $A l$ 周围与其最近的O的个数为。

(6)、①“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体A含6个结晶水，则所得

H N O_{3}

溶液中

n (H N O_{3})

与

n (H_{2} O)

的比值，理论上最高为。

②“热解”对于从矿石提取 $N i 、 C o$ 工艺的意义，在于可重复利用 $H N O_{3}$ 和(填化学式)。

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	气体	液体	固体粉末
A	$C O_{2}$	饱和 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液	$C a C O_{3}$
B	$C l_{2}$	$F e C l_{2}$ 溶液	Fe
C	$H C l$	$C u {(N O_{3})}_{2}$ 溶液	$C u$
D	$N H_{3}$	$H_{2} O$	$A g C l$

实验I	实验Ⅱ	实验Ⅲ

无明显变化	溶液变为红色，伴有气泡产生	溶液变为墨绿色，并持续产生能使带火星木条复燃的气体

物质	Fe（OH）₂	Fe（OH）₃	Ca（OH）₂
溶度积（K_sp）	4.9×10^﹣¹⁷	2.8×10^﹣³⁹	5.0×10^﹣⁶