化学自习室移动版

【2025黑吉辽蒙等级考】11. 某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO₂、Co₃O₄和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下K_sp(CoS)=10^－20.4，下列说法错误的是

A. 硫酸用作催化剂和浸取剂

B. 使用生物质的优点是其来源广泛且可再生

C. “浸出”时，3种金属元素均被还原

D. “沉钴”后上层清液中c(Co²⁺)·c(S^2-)=10^-20.4

【答案】C

【解析】

【分析】矿石(含MnO₂、Co₃O₄、Fe₂O₃)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液，滤液含有Fe³⁺、Mn²⁺、Co²⁺，加入Na₂CO₃沉铁得到FeOOH，过滤，滤液再加入Na₂S沉钴得到CoS，过滤最后得到硫酸锰溶液。

【详解】A．根据分析可知，加入硫酸和稻草浸出，硫酸作催化剂和浸取剂，A正确； 

B．生物质(稻草)是可再生的，且来源广泛，B正确； 

C．根据图示可知，“浸出”时，Fe的化合价没有变化，Fe元素没有被还原，C错误； 

D．“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡，满足Q=K_sp=c(Co²⁺)·c(S^2-)=10^-20.4，D正确；

答案选C

【2025黑吉辽蒙等级考】12. 化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一，以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O₂的量(单位为mg/L)来表示。碱性KMnO₄不与Cl^－反应，可用于测定含Cl⁻水样的COD，流程如图。

下列说法错误的是

A. Ⅱ中发生的反应有MnO₂+2I^-+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O

B. Ⅱ中避光、加盖可抑制I^-被O₂氧化及I₂的挥发

C. Ⅲ中消耗的Na₂S₂O₃越多，水样的COD值越高

D. 若Ⅰ中为酸性条件，测得含Cl^－水样的COD值偏高

【答案】C

【解析】

【分析】I中KMnO₄与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO₂，溶液中剩余有KMnO₄，II中在酸性条件下KMnO₄、MnO₂与I^-反应得到I₂单质和Mn²⁺，III中生成的I₂再用Na₂S₂O₃滴定。

【详解】A．II中MnO₄^－和MnO₂在酸性条件下与过量的KI反应得到I₂和Mn²⁺，存在MnO₂+2I^-+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O，A正确；

B．II中避光防止I₂升华挥发，加盖防止I^-被氧气氧化，B正确； 

C．整个反应中，KMnO₄得电子生成Mn²⁺，有机物和碘离子失去电子数目与KMnO₄得电子数目相等，III中消耗的Na₂S₂O₃越多，说明生成的I₂单质越多，也说明有机物消耗的KMnO₄的量少，水样中的COD值越低，C错误；

D．若I中为酸性条件，Cl^-会与KMnO₄反应，水样中的COD值偏高，D正确；

答案选C。

【2025黑吉辽蒙等级考】13. 一种基于Cu₂O的储氯电池装置如图，放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，b极仍增重。关于图中装置所示电池，下列说法错误的是

A. 放电时Na^＋向b极迁移

B. 该电池可用于海水脱盐

C. a极反应：Cu₂O＋2H₂O＋Cl^－－2e^-=Cu₂(OH)₃Cl＋H^＋

D. 若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力

【答案】D

【解析】

【分析】放电过程中a、b极均增重，这说明a电极是负极，电极反应式为Cu₂O＋2H₂O＋Cl^－－2e^-=Cu₂(OH)₃Cl＋H^＋，b电极是正极，电极反应式为NaTi₂(PO₄)₃+2e^－+2Na⁺=Na₃Ti₂(PO₄)₃，据此解答。

【详解】A．放电时b电极是正极，阳离子向正极移动，所以Na^＋向b极迁移，A正确；

B．负极消耗氯离子，正极消耗钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B正确；

C．a电极是负极，电极反应式为Cu₂O＋2H₂O＋Cl^－－2e^-=Cu₂(OH)₃Cl＋H^＋，C正确；

D．若以Ag/AgCl电极代替a极，此时Ag失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以电池不会失去储氯能力，D错误；

答案选D。

【2025黑吉辽蒙等级考】14. 一定条件下，“BrO₃^－－ SO₃^2－= [Fe(CN)₆]^4－－ H^＋”4种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中，体系pH-t振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应①~④，①②为快速反应。下列说法错误的是

 A. 原料中c(H^＋)不影响振幅和周期

B. 反应④：3H₂SO₃＋BrO₃^－=3SO₄^2－＋Br^－＋6H^＋

C. 反应①~④中，H^＋对SO₃^2－的氧化起催化作用

D. 利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据图像可知氢离子浓度影响振幅大小，A错误；

B．反应④中亚硫酸被氧化，反应的离子方程式为3H₂SO₃＋BrO₃^－=3SO₄^2－＋Br^－＋6H^＋，B正确；

C．由于①②为快速反应，而溴酸根离子直接氧化的是亚硫酸，所以反应①~④中，H^＋对SO₃^2－的氧化起催化作用，C正确；

D．根据题干信息和图像可知利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化，D正确；

答案选A。

【2025黑吉辽蒙等级考】15. 室温下，将0.1molAgCl置于0.1mol/LNH₄NO₃溶液中，保持溶液体积和N元素总物质的量不变，pX-pH曲线如图，Ag^＋＋NH₃[Ag(NH₃)]^＋和，Ag^＋＋2NH₃[Ag(NH₃)₂]^＋的平衡常数分别为K₁和K₂：NH₄^＋的水解常数K_h(NH₄^＋)=10^－9.25。下列说法错误的是

A. Ⅲ为[Ag(NH₃)₂]^＋的变化曲线 B. D点：c(NH₄^＋)－c(OH^－)＞0.1－c(H^＋)

C.K₁=10^3.24  D. C点：c(NH₃)=10^-3.52mol/L

【答案】B

【解析】

【分析】pH越小，酸性越强，Ag⁺浓度越大，氨气浓度越小，所以Ⅲ代表[Ag(NH₃)₂]^＋，Ⅱ代表[Ag(NH₃)]^＋，Ⅳ代表NH₃，Ⅰ代表Ag⁺，据此解答。

【详解】A．根据以上分析可知Ⅲ为[Ag(NH₃)₂]^＋的变化曲线，A正确；

B．硝酸铵为强酸弱碱盐，其溶液pH＜7，图像pH增大至碱性，则外加了物质，又整个过程保持溶液体积和N元素总物质的量不变，则所加物质不是氨水，若不外加物质，则溶液中存在电荷守恒：，物料守恒：，，，但外加了碱，设为NaOH，则c(Na^＋)＋c(NH₄^＋)＋c(H^＋)=0.1＋c(OH^－)，c(NH₄^＋)－c(OH^－)＜0.1－c(H^＋)，B错误；

C．根据图像可知D点时[Ag(NH₃)]^＋和Ag⁺浓度相等，此时氨气浓度是10^－3.24，根据Ag^＋＋NH₃[Ag(NH₃)]^＋可知K₁=10^3.24 ，C正确；

D．C点时[Ag(NH₃)₂]^＋和Ag⁺浓度相等，B点时[Ag(NH₃)₂]^＋和[Ag(NH₃)]^＋浓度相等，所以反应的Ag^＋＋2NH₃[Ag(NH₃)₂]^＋的平衡常数为10^3.8，因此K₂=，C点时[Ag(NH₃)₂]^＋和Ag⁺浓度相等，所以，D正确；

答案选B。

二、非选择题：本题共4小题，共55分。

【2025黑吉辽蒙等级考】16. 某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、PbSO₄、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。

已知：①“氧化浸出”时，PbSO₄不发生变化，ZnS转变为[Zn(NH₃)₄]²⁺；

②K_sp[Pb(OH)₂]=10^－14.8；

③酒石酸(记作H₂A)结构简式为HOOC(CHOH)₂COOH。

回答下列问题：

（1）H₂A分子中手性碳原子数目为_______。

（2）“氧化浸出”时，过二硫酸根转变为_______(填离子符号)。

（3）“氧化浸出”时，浸出率随温度升高先增大后减小的原因为_______。

（4）“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为_______。

（5）滤渣2中的金属元素为_______(填元素符号)。

（6）“浸铅”步骤，PbSO₄和Na₂A反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为_______，pH过高可能生成_______(填化学式)。

（7）290℃“真空热解”生成2种气态氧化物，该反应的化学方程式为_______。

【答案】（1）2    （2）SO₄^2－    

（3）温度升高，浸出速率增大，浸出率升高，温度过高时，NH₃·H₂O分解生成NH₃逸出，且温度高时过二硫酸铵分解，造成浸出率减小    

（4）Zn+[Cu(NH₃)₄]²⁺=[Zn(NH₃)₄]²⁺+Cu    

（5）Fe    （6）    ①. pH值升高，OH^-浓度增大，平衡A^2-+H₂OHA^-+OH^-逆向移动，A^2-离子浓度增大，平衡PbSO₄(s)+A^2-PbA+正向移动，PbA产率增大    ②. Pb(OH)₂    

（7）Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)Pb+4CO↑+2H₂O↑

【解析】

【分析】废渣用(NH₄)₂S₂O₈和NH₃·H₂O氧化浸出过滤，滤液中有[Cu(NH₃)₄]²⁺和[Zn(NH₃)₄]²⁺，滤渣1有PbSO₄和Fe(OH)₃，滤液加Zn置换出Cu，除铜后的溶液加(NH₄)₂S沉锌，得到ZnS，滤渣1用H₂A和Na₂A浸铅后过滤，滤渣2含Fe元素，滤液经过结晶得到PbA，再真空热解得到纯Pb。

【小问1详解】

碳原子周围连接四个不同的原子或原子团为手性碳原子，H₂A分子中手性碳原子有2个，；

【小问2详解】

“氧化浸出”时，过二硫酸根作氧化剂，过二硫酸根转变为SO₄^2－；

【小问3详解】

“氧化浸出”时，温度升高，浸出速率增大，浸出率升高，温度过高时，NH₃·H₂O分解生成NH₃逸出，且温度高时过二硫酸铵分解，造成浸出率减小；

【小问4详解】

加入Zn发生置换反应，从[Cu(NH₃)₄]²⁺置换出Cu单质，离子方程式为：Zn+[Cu(NH₃)₄]²⁺=[Zn(NH₃)₄]²⁺+Cu；

【小问5详解】

根据分析，滤渣1有Fe(OH)₃和PbSO₄，用H₂A和Na₂A浸铅后过滤，滤渣2含Fe元素的沉淀；

【小问6详解】

“浸铅”步骤发生PbSO₄(s)+A^2-PbA+SO₄^2－，Na₂A溶液中存在A^2-+H₂OHA^-+OH^-，pH值升高，OH^-浓度增大，平衡A^2-+H₂OHA^-+OH^-逆向移动，A^2-离子浓度增大，平衡PbSO₄(s)+A^2-PbA+SO₄^2－正向移动，PbA产率增大；pH过高时，OH^-浓度过大，会生成Pb(OH)₂沉淀，造成PbA产率降低；

【小问7详解】

290℃“真空热解”PbA即Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)生成Pb单质和2种气态氧化物为CO和H₂O，反应的化学方程式为：Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)Pb+4CO↑+2H₂O↑。