1.3《氧化还原反应》拓展挑战题 -2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

1.3《氧化还原反应》拓展挑战题2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．工业制备PH3的流程如图： 下列说法错误的是 A．已知H3PO2是一元酸，则NaH2PO2是正盐 B．上述流程中反应I、II、III都属于氧化还原反应 C．黄磷和烧碱溶液的反应为 D．已知H3PO2分解方程式为，若1molP4参加反应则工业流程中理论上生成2.5molPH3 2．高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，工业上采用向溶液中通入氯气，然后再加入溶液的方法制备，发生反应： 未配平； 。 下列说法正确的是 A．若反应中，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 B．若反应中，则每消耗，吸收标准状况下 C．氧化性： D．若反应的氧化产物只有，则得到时消耗 3．实验室模拟工业处理含铬废水，操作及现象如图1，反应过程中铬元素的化合价变化如图2，下列说法不正确的是 已知：深蓝色溶液中生成了。 A．实验开始至5 s，没有发生氧化还原反应 B．实验开始至30 s，溶液中生成的总反应离子方程式为： C．30s至80s的过程，不一定是氧气氧化了 D．80s时，溶液中又生成了，颜色相比于开始时浅，是水稀释所致 4．白磷（）可用于制备磷酸及其化合物、杀虫剂等。白磷与氢氧化钡溶液和硫酸铜溶液发生如下转化： 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．是一种易挥发的三元中强酸 B．反应Ⅰ中氧化产物与还原产物物质的量之比为 C．反应Ⅱ的化学方程式为 D．反应Ⅱ中被溶液氧化的为0.3 mol时，转移的电子数为 5．下列由我国主导的科技项目描述中，不涉及氧化还原反应的是 A．“人造太阳”EAST装置中氘、氚发生的核聚变反应 B．“液态阳光”示范项目中太阳能催化分解水制取氢气 C．钠离子储能电池中Na+在正负极间的嵌入/脱出 D．“光伏制氢—合成氨”项目将制氢产生的电能用于驱动氮气与氢气合成氨 6．已知：氧化还原反应可看成由两个半反应组成，每个半反应具有一定的电极电势（用“E”表示），E越高则对应电对中氧化型物质的氧化性越强，E越低则对应电对中还原型物质的还原性越强。下表为酸性环境下部分电对的电极电势。 氧化型/还原型 Cl2/Cl－ I2/I－ Fe3+/Fe2+ Sn4+/Sn2+ /Mn2+ 电极电势(E/V) 1.36 0.54 0.77 0.15 1.51 根据表格数据分析，下列说法正确的是 A．还原性：Fe2+﹥Sn2+ B．氧化性：Sn4+﹥ C．向SnCl2溶液中滴加I2溶液，能发生反应Sn2+ + I2 = Sn4+ + 2I－ D．向酸性KMnO4溶液中滴加SnCl2溶液，只有Sn2+能发生反应 7．是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。的一种生产工艺如图所示。 下列说法错误的是 A．中Cl的化合价为+3 B．的“有效氯含量”为3.14 C．“尾气吸收”(吸收)反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1 D．“反应”步骤中生成的化学方程式为 8．工业制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度，酸性条件下，用进行脱硫处理的原理如图所示： 下列说法正确的是 A．反应2的离子方程式为 B．整个反应中是催化剂，是中间产物 C．从反应原理可以得出结论：还原性小于 D．是还原产物 9．下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A．溶液中：、、、 B．溶液中：、、、 C．澄清透明溶液中：、、、 D．强酸性溶液中：、、、 10．一种以太阳能聚热驱动制备CO和NH3的过程如图所示，Al2O3是总反应的催化剂。下列说法正确的是 A．CO属于酸性氧化物 B．吸氮反应中氧化剂与还原剂的微粒个数比为2：3 C．14N2和15N2互为同素异形体 D．整个过程中铝元素化合价没有发生变化 11．实验室以含锌废液(主要成分为，含少量的、)为原料制备的实验流程如下： 下列说法不正确的是 A．中硫元素的化合价为价 B．利用的强氧化性将氧化为沉淀： C．氧化除锰后的溶液中存在的金属阳离子：、、 D．沉锌时的离子方程式为 12．下列离子方程式书写正确的个数是 ①向AlCl3溶液中加入过量氨水； ②向NaHSO3(显酸性)溶液中滴入过量Fe(NO3)3溶液(氧化性：>Fe3+)： ③向NaClO溶液中通入少量SO2： ④向碳酸氢钠溶液中加入过量澄清石灰水： ⑤Ba(OH)2溶液中加入过量NaHSO4溶液： A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 13．某同学进行如下实验： ①取少量稀盐酸放于试管中，投入光亮的铜片，无明显变化。 ②向实验①的试管中通入足量的，铜片表面很快变暗，生成黑色固体，溶液逐渐变为棕色。 ③若将稀盐酸换成稀硫酸重复实验①和②，均无明显变化。 资料：是白色固体，难溶于水，能溶于盐酸，(棕色) 下列说法不正确的是 A．黑色固体不是 B．由实验①②能说明增强了的还原性 C．上述过程中可能发生的反应： D．根据上述实验推测，铜和浓盐酸可能会发生反应产生和 二、多选题 14．为探究六价铬盐与氧化性相对强弱，设计实验如下： 实验 操作与现象 ① 向溶液()中加入过量，溶液变为棕褐色，产生少量气泡 ② 向溶液中滴加稀硫酸至，然后加入过量，溶液迅速变为绿色，产生气泡；继续加入溶液10滴，又有气泡生成，溶液最终变为黄色 已知：(橙色)(黄色)，(绿色)、(棕褐色，其中为+5价)；在碱性条件下易分解。下列说法错误的是 A．实验①发生的反应为 B．实验①说明Cr(Ⅵ)氧化性弱于 C．实验②加溶液后产生气体，说明与发生氧化还原反应 D．向实验②后溶液逐滴滴加稀硫酸，会出现黄→橙→棕褐的颜色变化 15．易溶于水，熔点为，沸点为，浓度过高时易发生分解引起爆炸，的化学性质与类似。制备溶液的装置如图(夹持装置略)，下列说法错误的是(双选) A．实验中通入氮气的作用是将装置内的空气排出 B．装置A中反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 C．装置B可以起到防止倒吸的作用 D．由装置D中反应可知是酸性氧化物 三、填空题 16．氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用，请根据以下信息，结合所掌握的化学知识，回答下列问题。 Ⅰ．已知铜在常温下能被稀溶解，反应为。 (1)请将上述反应改写成离子方程式：________。 (2)上述反应中，被还原的物质是________(填化学式，下同)，发生氧化反应的物质是________。 (3)用双线桥法标出该反应的电子转移情况：________。 Ⅱ．钒性能优良，用途广泛，有金属“维生素”之称。 (4)将废钒催化剂(主要成分为)与稀硫酸、溶液混合，充分反应后生成，该反应中氧化剂和还原剂的个数之比为________。 (5)能与盐酸反应生成和一种黄绿色气体，该黄绿色气体能与溶液反应而被吸收，则、、的还原性由强到弱的顺序是________。 (6)在氮气氛围中，碳高温条件下还原氮气制备，还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式为________。 四、解答题 17．三氧化二锑()属于两性氧化物，实验室以为原料制备焦锑酸钠和金属锑。 已知：①锑为灰黑色固体，较不活泼金属，不与稀盐酸反应，可与多种阴离子形成配离子； ②； ③电解法制备金属锑，锑在铜电极上更易沉积。 (1)制备。 以溶液和溶液为原料制备的装置如图1所示。 ①先打开分液漏斗___________(填“a”或“b”)加入试剂充分反应后，再加入另一种试剂。 ②写出、NaOH溶液和溶液制备的化学方程式：___________。 ③用NaOH溶液溶解，加入一定量的NaCl能提高的溶解量，原因是___________。 ④该实验中，反应进行到60 min后，随着时间延长，的产率降低的原因是___________。 (2)电解溶液制备金属锑。 ①用浓盐酸溶解制备溶液时，浓盐酸需过量的目的是___________。 ②将电解溶液制备金属锑的实验步骤补充完整。 将溶液转移至如图2所示的电解槽中，___________，取出电极，将电极上的金属锑用小刀刮下。(必须使用的试剂和仪器：铜电极、石墨电极、电源、溶液) ③电解装置中隔膜允许离子和水分子通过，气体分子无法通过。电解过程中隔膜的作用是___________。 18．钴的配合物溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇，可通过、在活性炭催化下，经浓氨水处理、过氧化氢氧化制备。具体步骤如下： I．称取2.38 g 和4.0 g 固体，加入5 mL高纯水，微热使其溶解。加入1.5 g活性炭，搅拌均匀，冷却至室温，再加入7 mL浓氨水，搅拌，得到一种紫黑色溶液。将该溶液冷却至10℃，向溶液中加入7 mL 4%的过氧化氢，保持温度为55℃，持续搅拌15 min。 Ⅱ．将上述溶液在冰水中快速冷却至2℃并抽滤，用2℃的高纯水冲洗，抽滤完成后弃掉滤液，收集沉淀备用。 Ⅲ．将抽滤得到的沉淀转移入烧杯中，用温度为80℃的高纯水进行冲洗，之后加入1 mL的浓盐酸，搅拌均匀后趁热过滤，在滤液中再加入3.5 mL浓盐酸，搅拌后用冰水浴冷却至2℃析出沉淀，快速抽滤，用_______洗涤沉淀3次，干燥，得到橙黄色晶体1.35 g。 回答下列问题： (1)步骤I中使用的部分仪器如图，仪器a的名称是_______ (2)步骤I中溶液冷却至10℃的目的是：_______。 (3)请写出制备的化学方程式：_______。 (4)步骤Ⅲ中，快速抽滤后，沉淀应用_______冲洗。 (5)步骤Ⅲ中第二次加入浓盐酸的目的是_______。 19．菱锰矿(主要含和少量、、等)制取新型锂电池电极材料的步骤如下： (1)酸浸。向菱锰矿中边搅拌边加入足量稀硫酸，充分反应后过滤。写出转化为的离子方程式：_______。 (2)除杂。向浸出液中加入溶液氧化，再调节溶液pH除去铁、铝。若溶液过量，会导致溶液中的物质的量减小，其原因是_______。 (3)沉锰。向除杂后的溶液中滴加氨水，得到和沉淀。写出生成的离子方程式：_______。 (4)氧化。将和加水制成浆液，再通入适量，充分反应后生成。 ①反应初期溶液pH几乎不变，一段时间后溶液pH迅速下降，其原因是_______。 ②若通入过多会使产物中锰元素的质量分数降低，其原因是_______。 (5)锂化。在空气中高温煅烧和生成，消耗与生成的物质的量之比为_______。 20．某课题组以废钒催化剂(主要成分为及少量)为原料回收，工艺流程如下图所示： 已知：①+4价、+5价的钒元素在不同pH条件下的存在形态如下表所示 pH <1.8 5 >5 形态 ②量荷比(如的量荷比)。 回答下列问题： (1)“酸浸”步骤中能提高浸取率的方法有___________。 (2)“滤渣”的主要成分为___________。 (3)“中和”后加入发生反应的离子方程式为___________。“氧化”后的浓度增大，发生聚合反应：。 (4)“萃取”步骤中萃取剂RCl可以萃取多种含钒阴离子，如，含钒阴离子的萃取率与溶液pH的关系如下图所示： ①由上图可知：含钒阴离子的萃取率与量荷比的关系为___________。 ②“酸浸”步骤中稀硫酸不宜替换为稀盐酸，理由是___________。 (5)流程中物质X为___________。 (6)“焙烧”步骤中通入氧气，气体产物无污染，则发生反应的化学方程式为___________。 第1页（共4页） ◎ 第2页（共4页） 第1页（共4页） ◎ 第2页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 《1.3《氧化还原反应》拓展挑战题2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D C A C B C A D 题号 11 12 13 14 15 答案 A B B BC AD 1．B 【分析】黄磷在碱性条件下发生歧化反应产生PH3、NaH2PO2，NaH2PO2与H2SO4发生复分解反应产生H3PO2、Na2SO4(或NaHSO4)，H3PO2在加热条件下发生分解反应产生PH3、H3PO4。 【详解】A．已知是一元酸，说明其分子中只有1个可电离的羟基氢，电离后只能生成1种盐，中不存在可电离的剩余氢原子，因此属于正盐，A正确； B．反应I：转化为（P为-3价）和（P为+1价），P元素化合价发生变化，属于氧化还原反应；反应II：和硫酸发生复分解反应，生成和，所有元素化合价均无变化，属于非氧化还原反应；反应III：歧化生成（P为-3价）和（P为+5价），P元素化合价变化，属于氧化还原反应。 因此并非三步反应全是氧化还原反应，B错误； C．黄磷与氢氧化钠反应产生PH3、NaH2PO2，化学方程式为，C正确； D．根据反应I：1mol 反应生成1mol 和3mol ；3mol 经反应II转化为3mol ，结合分解反应，3mol 分解可得到1.5mol ，因此总产量为，D正确； 故选B。 2．D 【详解】A．若反应中，根据得失电子守恒及原子守恒，可配平方程式，既作氧化剂又作还原剂，是还原产物，和为氧化产物，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为，A错误； B．若反应中，根据得失电子守恒及原子守恒，可配平反应的方程式，即为，从方程式可以看出，每消耗，参与反应的Cl2为2 mol，标准状况下体积为44.8 L，B错误； C．由反应知，将氧化成，故氧化性，C错误； D．若反应①的氧化产物只有，则化学方程式为，则得到时消耗，D正确； 故选D。 3．D 【分析】对照图1和图2，0 s~5 s，Cr元素的化合价仍为+6价；5 s~30 s，Cr元素的化合价由+6价降为+3价；30 s~80 s，Cr元素的化合价又由+3价升高为+6价，由此分析。 【详解】A．实验开始至5 s，铬元素价态没有改变，所以铬元素没有被氧化，A不符合题意； B．实验开始至30 s，溶液中被还原，生成和，总反应的离子方程式为，B不符合题意； C．30 s至80 s的过程，由于溶液中过量，所以可能是氧化了，不一定是氧气氧化了，C不符合题意； D．80 s时，溶液呈碱性，此时存在的平衡体系，为橙色，而呈黄色，颜色相比于开始时浅，不是水稀释所致，D符合题意； 故答案选D。 4．C 【详解】A．每个溶于水能形成3个氢离子，属于难挥发的三元中强酸，A错误； B．反应I为的歧化反应，P→（P由0价到-3价，得）、P→(P由0价到+1价，失)，PH3是还原产物，Ba(H2PO2)2是氧化产物，由电子守恒可知氧化产物与还原还原产物物质的量比为3:2，B错误； C．与发生反应II，P→（-3价，得）、P→（+5价，失）、(-1价，得3×)，故，故方程式中有，元素守恒配平方程式为，C正确； D．反应II中，60 mol 氧化24mol P元素（生成），对应6 mol ，转移120 mol，则0.3mol被氧化的转移电子6NA，D错误； 故选C。 5．A 【详解】A．核聚变反应属于核反应，仅改变原子核结构，不涉及电子转移或氧化态变化，因此不涉及氧化还原反应，故A符合题意； B．水分解为氢气和氧气，氢的氧化态从+1降至0，氧的氧化态从-2升至0，涉及电子转移，是氧化还原反应，故B不符合题意； C．钠离子电池的工作原理依赖于Na+在电极间迁移时的氧化还原反应，故C不符合题意； D．合成氨反应中氮的氧化态从0降至-3，氢的氧化态从0升至+1，是典型的氧化还原反应，故D不符合题意； 故选A。 6．C 【详解】A．还原性比较：Sn2+/Sn4+的电极电势（0.15 V）低于Fe3+/Fe2+（0.77 V），说明Sn2+的还原性强于Fe2+，故A错误； B．氧化性比较：/Mn2+的电极电势（1.51 V）高于Sn4+/Sn2+（0.15 V），说明的氧化性强于Sn4+，故B错误； C．I2/I-的电极电势（0.54 V）高于Sn4+/Sn2+（0.15 V），说明I2的氧化性强于Sn4+，碘单质能氧化Sn2+发生反应，故C正确； D．酸性KMnO4的电极电势（1.51 V）高于Cl2/Cl-（1.36 V）和Sn4+/Sn2+（0.15 V），不仅能氧化Sn2+，还可能氧化Cl-，故D错误； 故选C。 7．B 【分析】和在酸化条件下生成，同时生成，ClO2、NaCl电解生成氯气和，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收，生成，最后得到产品，据此分析； 【详解】A．根据化合物中各元素化合价代数和为0可知，中Cl的化合价为+3，A正确； B．1 g 的物质的量为，依据关系式、，可知具有相同氧化能力的氯气的物质的量为，则氯气的质量为，B错误； C．依据题图可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收，产物为，反应方程式为，为氧化剂，为还原剂，二者物质的量之比为2∶1，C正确； D．和在酸化条件下生成，同时生成，化学方程式为，D正确； 故选B。 8．C 【分析】据图可知反应I中MnO2被Fe2+还原生成Mn2+，Fe2+被氧化为Fe3+，离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；反应Ⅱ中Fe3+还原生成Fe2+，SO2被氧化为，离子方程式为，据此分析； 【详解】A．反应2在酸性条件下进行，离子方程式为，A错误； B．上述过程中，Fe2+作催化剂，为中间产物，B错误； C．总反应为MnO2+SO2MnSO4，SO2是还原剂，Mn2+是还原产物，还原性：<，C正确； D．SO2→，S元素化合价从+4升高到+6，是氧化产物D错误； 故选C。 9．A 【详解】A. 在溶液中，与：、、、均无反应发生，能大量共存，A正确； B. 在溶液中，与形成沉淀，同时与形成沉淀，不能大量共存，B错误； C. 在澄清透明溶液中，与发生氧化还原反应，不能大量共存，C错误； D. 在强酸性溶液中，与发生反应，不能大量共存，D错误； 故答案为A； 10．D 【详解】A．CO不能与碱反应，不属于酸性氧化物，A错误； B．吸氮反应中C的化合价升高，C为还原剂，N的化合价降低，N2为氧化剂，氧化剂和还原剂的微粒个数比为1:3，B错误； C．同素异形体是由同种元素组成的不同单质，而14N2和15N2是同种元素的不同核素组成的同种单质，不互为同素异形体，C错误； D．整个过程中铝都是+3价，化合价未发生改变，D正确； 故答案选D。 11．A 【分析】题中所给流程可知，向含锌废液中加入过二硫酸钠，将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，Mn2+氧化为MnO2，过滤得到MnO2和滤液；向滤液中加入ZnO或ZnCO3等调节溶液pH，将Fe3+转化为Fe(OH)3，过滤得到Fe(OH)3和滤液；向滤液中加入NH4HCO3，将Zn2+转化为沉淀，过滤得到滤液和。 【详解】A．过二硫酸钠中含有1个过氧键，Na为+1价，6个O为-2和2个O为-1价，故硫元素的化合价为+6价，A错误； B．由分析可知，将氧化为和硫酸，反应的离子方程式为，B正确； C．由分析可知，“氧化除锰”后的溶液中存在的金属阳离子为、、，C正确； D．沉锌”时发生的反应为溶液中锌离子与碳酸氢根离子反应生成沉淀、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：， D正确； 故答案选A。 12．B 【详解】①与过量氨水反应，不溶于氨水，该离子方程式符合反应事实，原子、电荷均守恒，①正确； ②已知酸性条件下氧化性，会优先氧化，正确的反应为：，②错误； ③NaClO溶液中通入少量，氧化为，自身被还原为，过量结合H⁺生成HClO，离子方程式电子、电荷、原子均守恒，符合反应事实，③正确； ④碳酸氢钠加过量澄清石灰水，石灰水过量时完全反应，正确离子方程式为，④错误； ⑤加过量，与需按化学式1:2完全反应，正确离子方程式为，所给方程式错误，⑤错误； 综上正确的离子方程式共2个； 故选B。 13．B 【分析】①铜和稀盐酸不反应，无明显现象；②通入后，铜被氧化，生成的和络合生成棕色，同时生成黑色难溶固体；③换成稀硫酸重复实验无现象，说明该反应的发生必须依赖的参与。 【详解】A．酸性环境下CuO可与反应溶解，无法以黑色固体形式存在，该黑色固体为还原产物，A正确； B．要证明可以增强的还原性，必须结合实验③（稀硫酸的对照组）才能得出结论；仅实验①②能说明参与了反应，无法证明氯离子的作用，B错误； C．该反应中被氧化为价，中价被还原为价，生成黑色，与络合为棕色，C正确； D．高浓度的可以络合生成，降低体系中浓度，增强的还原性，可使被氧化，因此铜和浓盐酸可能发生反应生成和，D正确； 故选B。 14．BC 【详解】A．实验①中溶液变为棕褐色，即生成，又产生少量气泡，只能是氧气，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，离子方程式为，A正确； B．根据A选项离子方程式，是氧化剂，是还原剂，则说明Cr(Ⅵ)氧化性强于，B错误； C．实验②加NaOH溶液后，在碱性条件下易分解产生气体，并不是与发生氧化还原反应，C错误； D．向实验②后溶液逐滴滴加稀硫酸，首先（黄色）在酸性条件下转化为（橙色），继续滴加稀硫酸，根据实验①，与反应生成（棕褐色），因此会出现黄→橙→棕褐的颜色变化，D正确； 故选BC。 15．AD 【分析】装置A中，硫酸滴入三颈烧瓶中，与、发生反应生成，离子方程式为，为防止浓度过大引起爆炸，通入氮气进行稀释；装置B作安全瓶，防止倒吸；装置C用冷水吸收；装置D用NaOH吸收尾气，防止污染环境。由此解题。 【详解】A．由分析可知，实验中通入氮气的作用是为了稀释，因为浓度过大会爆炸，A错误； B．装置A中生成的装置，离子方程式为，Cl元素由中的+5价降低到中的+4价，是氧化剂，是还原产物；氧元素由中-1价升高到中的0价，是还原剂，是氧化产物，与的物质的量之比为1:2，B正确； C．由分析可知，B是安全瓶，可防止倒吸，C正确； D．酸性氧化物的定义是：能与碱反应生成盐和水，且反应为非氧化还原反应。装置D中与NaOH溶液反应时，Cl的化合价会发生变化，属于氧化还原反应，不符合酸性氧化物的定义，因此不是酸性氧化物，D错误； 故答案选AD。 16．(1)3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O (2) (3) (4)1:1 (5)>Cl->VO2+ (6) 【详解】（1）将易溶于水的强电解质、拆为离子形式，删去反应前后未参与反应的，检查电荷、原子守恒得到离子方程式3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O； （2）反应中的元素从价降低为中的价，得电子被还原；元素从价升高为中的价，失电子发生氧化反应； （3） 双线桥法标出该反应的电子转移； （4）作氧化剂，从价降为价，1个共得；作还原剂，从价升为价，1个共失，得失电子守恒，故二者个数比为； （5）根据题意可知V2O5可以将盐酸氧化为Cl2，该过程中Cl-为还原剂，VO2+为还原产物，所以还原性Cl-＞VO2+；氯气可以氧化Na2SO3，该过程中为还原剂，Cl-为还原产物，所以还原性＞Cl-，综上所述还原性：>Cl->VO2+； （6）根据题意可知高温条件下V2O5可与C、N2反应生成VN，根据元素守恒，另外一种具有还原性的气体应是CO，化学方程式为。 17．(1) b Cl⁻与锑离子形成配离子，使溶解平衡正向移动，提高Sb₂O₃的溶解量 发生分解，氧化能力下降 (2) 抑制水解或盐酸中的会与形成配离子，消耗了部分浓盐酸 插入铜电极作阴极、石墨电极作阳极，接通电源进行电解 防止阳极产生的氯气与阴极产生的Sb接触发生副反应 【分析】以溶液和溶液为原料制备，三氧化二锑()属于两性氧化物，可先与NaOH反应生成，再用溶液氧化制备，故先打开盛放NaOH溶液的分液漏斗，再打开盛有双氧水的分液漏斗。 电解法制备金属锑的原料是溶液，故阴极将还原为Sb单质，阳极电解生成。 【详解】（1）①根据分析，先打开分液漏斗b，加入NaOH充分反应后，再加入溶液。 ②、NaOH溶液和溶液混合制备过程中失电子转化为，过氧化氢得电子生成水，化学方程式为。 ③用NaOH溶液溶解，加入一定量的NaCl提高了氯离子浓度，Cl⁻与锑离子形成配离子，使溶解平衡正向移动，提高的溶解量。 ④该实验中有易分解的参与反应，反应进行到60 min后，随着时间延长，的产率降低的原因是发生分解，氧化能力下降。 （2）①会在水中水解导致产物溶液中含有氢氧化物，为抑制水解向溶液中加入过量浓盐酸；可与多种阴离子形成配离子，用浓盐酸溶解制备溶液时，部分浓盐酸中的氯离子会形成配位键，故浓盐酸需过量。 ②电解溶液制备金属锑的实验步骤：将溶液转移至电解槽中，插入铜电极作阴极、石墨电极作阳极，接通电源进行电解；电解结束取出电极，将电极上的金属锑用小刀刮下。 ③电解装置中隔膜允许离子和水分子通过，气体分子无法通过。根据分析阳极可产生氯气，若与阴极产生的Sb接触会发生副反应生成氯化物，故电解过程中隔膜的作用是防止阳极产生的氯气与阴极产生的Sb接触发生副反应。 18．(1)锥形瓶 (2)降低后续加入过氧化氢时的分解速率，同时也能避免温度过高导致氨气逸出 (3)（或） (4)乙醇 (5)提高，促进溶解平衡逆向移动，有利于析出，提高产率 【分析】据题意，以活性炭为催化剂，用双氧水氧化溶液来制备，反应的化学方程式为；向滤渣中加入80℃左右的热水，充分搅拌后，趁热过滤；向滤液中加入少量浓盐酸，冷却结晶后过滤，用乙醇洗涤3次，低温干燥得橙黄色晶体，据此分析作答： 【详解】（1）仪器a为锥形瓶； （2）温度降低可以降低后续加入过氧化氢时的分解速率，减少氧化剂的损失，从而提高原料利用率；同时也能避免温度过高导致氨气逸出，保证配合反应顺利进行； （3）由分析可知，制备的化学方程式为：（或）； （4）难溶于乙醇，微溶于冷水，因此用乙醇洗涤沉淀，既能减少产物溶解损失，又能更快干燥沉淀； （5）由于钴配合物中含有氯离子，加入3.5 mL浓盐酸，提高，促进溶解平衡逆向移动，有利于析出，提高产率。 19．(1) (2)将氧化为更高价态的含锰物质 (3) (4) 反应初期与反应生成和水，溶液pH几乎不变；一段时间后与反应生成和，溶液pH降低 产物中混有更高价态的锰的氧化物(或) (5)5：6 【分析】“酸浸”过程中，和少量、与硫酸反应生成对应价态的硫酸盐，不溶于硫酸，经过滤后得到含硫酸、MnSO4、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3的滤液；“除杂”过程中，先用高锰酸钾溶液将FeSO4氧化成Fe2(SO4)3，再通过调节pH值，将Fe3+、Al3+转化成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀除去；过滤后向滤液中加入氨水沉锰，得到和沉淀；最后通入适量的氧气将和沉淀氧化成。 【详解】（1）“酸浸”过程中，与硫酸反应生成MnSO4、CO2和H2O，反应的离子方程式为； （2）“除杂”过程中，若高锰酸钾溶液过量，会将溶液中的Mn2+氧化为更高价态的含锰物质； （3）硫酸锰与氨水反应为和硫酸铵，反应的离子方程式为； （4）①反应初期与反应生成和水，溶液pH几乎不变；一段时间后与反应生成和，溶液pH降低；②若通入过多，产物中混有含氧量更高的锰的氧化物(或)，导致产物中锰元素的质量分数降低； （5）反应过程中，Mn由平均价态到平均价态，O的化合价由0降为-2，结合得失电子守恒、原子守恒可知，反应的化学方程式为，故消耗与生成的物质的量之比为5:6。 20．(1)升高温度、延长浸出时间等 (2)SiO2 (3)9H2O + 6 + = 6 + Cl- + 12H+ (4) 量荷比越大萃取率越高 在氧化步骤中Cl-与反应生成Cl2，在萃取步骤中抑制萃取反应 (5)RCl (6)4NH4VO3 + 3O2 = 2V2O5 + 2N2 + 8H2O 【分析】废钒催化剂(主要成分为及少量)为原料回收。第一步进行“酸浸”，及加入的稀硫酸使pH<1.8，转化为，转化为，与硫酸不反应进入滤渣。、进入“中和、氧化”调节pH=5，被氧化且转化为；“萃取”步骤中萃取剂RCl可以萃取多种含钒阴离子，进入有机相；再经“反萃取”使V元素回到水相；“沉淀”环节加入的氯化铵和NaOH使V元素以形式沉淀；再经焙烧得到。 【详解】（1）“酸浸”步骤中能提高浸取率的方法有升高温度、延长浸出时间等。 （2）根据分析“滤渣”的主要成分为。 （3）“中和”后加入将+4价的转化为，发生反应的离子方程式为9H2O + 6 + = 6 + Cl- + 12H+。 （4）①量荷比，由图可知pH在5附近时萃取率最高，随pH增大萃取率减小。由题中信息可知，pH=5时存在量荷比为2的，而pH增大后主要物种的量荷比减小，故量荷比越大萃取率越高。 ②在氧化步骤中Cl-与反应生成Cl2，在萃取步骤中抑制萃取反应，故“酸浸”步骤中稀硫酸不宜替换为稀盐酸。 （5）反萃取中加入的氯化铵，增大氯离子浓度，使可逆反应逆向移动生成RCl，故流程中物质X为RCl。 （6）“焙烧”步骤中通入氧气，气体产物无污染故N元素生成的物质为氮气，则发生反应的化学方程式为4NH4VO3 + 3O2 = 2V2O5 + 2N2 + 8H2O。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $