强化练10 氧化还原反应的综合应用-2022老高考化学高频考点突破练

强化练10　氧化还原反应的综合应用 1．解析　(1)NaClO2中Na元素显＋1价，O元素显－2价，结合化合物中各元素正、负化合价的代数和为0推知，Cl元素显＋3价。 (2)由流程图可知，“反应”步骤中，NaClO3与硫酸、SO2反应生成ClO2，同时回收NaHSO4，结合得失电子守恒和元素守恒可知，反应的化学方程式为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。 (3)粗盐精制时，应选用NaOH溶液除去Mg2＋，选用Na2CO3溶液除去Ca2＋。电解食盐水时通入ClO2，同时产生Cl2，且电解液经结晶、干燥得到NaClO2产品，据此推测阳极上Cl－放电生成Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极上ClO2得电子被还原生成ClO，电极反应式为ClO2＋e－===ClO，故阴极反应的主要产物为ClO或NaClO2。 (4)由图可知，“尾气吸收”过程中用NaOH、H2O2吸收少量ClO2，同时得到成品液，即反应生成NaClO2，其中Cl元素由＋4价降低到＋3价，根据氧化还原反应规律推知，H2O2中－1价O元素应被氧化为0价，即生成O2，反应的化学方程式为2NaOH＋H2O2＋2ClO2===2NaClO2＋O2↑＋2H2O。该反应中，氧化剂为ClO2，还原剂为H2O2，二者的物质的量之比为2∶1；该反应中氧化产物为O2，还原产物为NaClO2。 (5)含氯消毒剂在消毒过程中均被还原为Cl－，1 g NaClO2得电子的物质的量为×4＝ mol,1 g Cl2得电子的物质的量为×2＝ mol，故NaClO2的有效氯含量为≈1.57。 答案　(1)＋3　(2)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4 (3)NaOH溶液　Na2CO3溶液　ClO(或NaClO2) (4)2∶1　O2　(5)1.57 2．解析　本题通过流程中物质的转化关系，考查氧化还原反应方程式的书写和相关计算，以及原电池电极反应式书写。回收光盘金属层中的少量Ag，由题意可知，氧化时发生反应4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑，为控制温度为80 ℃，可采用水浴加热，过滤分离出AgCl，再加10%的氨水溶解AgCl，发生反应AgCl＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O，用N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下还原[Ag(NH3)2]＋得到Ag。 (1)水浴加热可以很好地控制温度，且使反应容器受热均匀，一般对反应温度要求控制在100 ℃以内的实验可选用水浴加热。 (2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，根据得失电子守恒、原子守恒，发生反应的化学方程式为4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑，以HNO3代替NaClO氧化Ag，会生成氮氧化物，污染空气。 (3)操作Ⅰ的名称为过滤，用10%的氨水溶解AgCl固体，AgCl与NH3·H2O按1∶2反应可生成Cl－和一种阳离子，反应的离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O，则这种阳离子为[Ag(NH3)2]＋，实际反应中，即使氨水过量也不能将AgCl固体全部溶解，可能的原因是此反应为可逆反应，不能进行到底。 (4)常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原(3)中生成的阳离子，自身转化为无害气体N2，根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒、反应的离子方程式为4[Ag(NH3)2]＋＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3↑＋H2O，根据方程式可知理论上消耗0.1 mol的水合肼可提取到0.4 mol Ag,0.4 mol Ag的质量为0.4 mol×108 g·mol－1＝43.2 g。 (5)废旧电池中Ag2O能将有毒气体甲醛(HCHO)氧化成CO2，设计为原电池回收电极材料Ag并有效去除毒气甲醛，原电池负极上甲醛失电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应为HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H＋，负极的产物有CO2、H＋，正极上Ag2O得电子生成银单质，电极反应为Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O。 答案　(1)水浴加热 (2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑　生成氮氧化物，污染空气 (3)过滤　[Ag(NH3)2]＋　此反应为可逆反应，不能进行到底 (4)43.2　(5)Ag2O＋2e－＋2H＋===2Ag＋H2O　CO2、H＋ 3．解析　本题考查以MnSO4和LiFePO4为原料制备锰酸锂的工艺流程分析。 (1)用盐酸浸取时，NaClO3将Fe2＋氧化为Fe3＋，“沉铁”过程加入30% Na2CO3溶液，使Fe3＋形成沉淀，得到的白色固体是FePO