高中化学离子方程式的书写试题

钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO ₂、Fe ₃O ₄。采用如图工艺流程可由黏土钒矿制备NH ₄VO ₃。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。

金属离子	Fe ^3+	Fe ^2+	Al ^3+	Mn ^2+
开始沉淀pH	1.9	7.0	3.0	8.1
完全沉淀pH	3.2	9.0	4.7	10.1

回答下列问题：

（1）"酸浸氧化"需要加热，其原因是 　　。

（2）"酸浸氧化"中，VO ⁺和VO ²⁺被氧化成VO ₂ ⁺，同时还有 　　离子被氧化。写出VO ⁺转化为VO ₂ ⁺反应的离子方程式 　。

（3）"中和沉淀"中，钒水解并沉淀为V ₂O ₅•xH ₂O，随滤液②可除去金属离子K ⁺、Mg ²⁺、Na ⁺、 　　，以及部分的 　　。

（4）"沉淀转溶"中，V ₂O ₅•xH ₂O转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是 　　。

（5）"调pH"中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是 　　。

CO₂/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。

（1）CO₂催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO₃溶液（CO₂与KOH溶液反应制得）中通入H₂生成HCOO^﹣，其离子方程式为　　；其他条件不变，HCO₃^﹣转化为HCOO^﹣的转化率随温度的变化如图1所示。反应温度在40℃～80℃范围内，HCO₃^﹣催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是　　。

（2）HCOOH燃料电池。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图2所示，两电极区间用允许K⁺、H⁺通过的半透膜隔开。

①电池负极电极反应式为　　；放电过程中需补充的物质A为　　（填化学式）。

②如图2所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O₂的反应，将化学能转化为电能，其反应的离子方程式为　　。

（3）HCOOH催化释氢。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO₂和H₂可能的反应机理如图3所示。

①HCOOD催化释氢反应除生成CO₂外，还生成　　（填化学式）。

②研究发现：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是　　。

实验室由炼钢污泥（简称铁泥，主要成分为铁的氧化物）制备软磁性材料α﹣Fe₂O₃．其主要实验流程如图。

（1）酸浸。用一定浓度的H₂SO₄溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有　　 （填序号）。

A．适当升高酸浸温度

B．适当加快搅拌速度

C．适当缩短酸浸时间

（2）还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉，使Fe³⁺完全转化为Fe²⁺．“还原”过程中除生成Fe²⁺外，还会生成　　（填化学式）；检验Fe³⁺是否还原完全的实验操作是　　。

（3）除杂。向“还原”后的滤液中加入NH₄F溶液，使Ca²⁺转化为CaF₂沉淀除去。若溶液的pH偏低，将会导致CaF₂沉淀不完全，其原因是　　[K_sp（CaF₂）＝5.3×10^﹣9，K_a（HF）＝6.3×10^﹣4]。

（4）沉铁。将提纯后的FeSO₄溶液与氨水﹣NH₄HCO₃混合溶液反应。生成FeCO₃沉淀。

①生成FeCO₃沉淀的离子方程式为　　。

②设计以FeSO₄溶液、氨水﹣NH₄HCO₃混合溶液为原料，制备FeCO₃的实验方案：　　[FeCO₃沉淀需“洗涤完全”，Fe（OH）₂开始沉淀的pH＝6.5]。

吸收工厂烟气中的SO₂，能有效减少SO₂对空气的污染。氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO₂后经O₂催化氧化，可得到硫酸盐。

已知：室温下，ZnSO₃微溶于水，Zn（HSO₃）₂易溶于水；溶液中H₂SO₃、HSO₃^﹣、SO₃^2﹣的物质的量分数随pH的分布如图1所示。

（1）氨水吸收SO₂．向氨水中通入少量SO₂，主要反应的离子方程式为　　；当通入SO₂至溶液pH＝6时，溶液中浓度最大的阴离子是　　（填化学式）。

（2）ZnO水悬浊液吸收SO₂．向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO₂，在开始吸收的40min内，SO₂吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化（如图2）。溶液pH几乎不变阶段，主要产物是　　（ 填化学式）；SO₂吸收率迅速降低阶段，主要反应的离子方程式为　　。

（3）O₂催化氧化。其他条件相同时，调节吸收SO₂得到溶液的pH在4.5～6.5范围内，pH越低SO₄^2﹣生成速率越大，其主要原因是　　；随着氧化的进行，溶液的pH将　　（填“增大”、“减小”或“不变“）。

下列指定反应的离子方程式正确的是（　　）

A．Cl₂通入水中制氯水：Cl₂+H₂O⇌2H⁺+Cl^﹣+ClO^﹣

B．NO₂通入水中制硝酸：2NO₂+H₂O═2H⁺+NO₃^﹣+NO

C．0.1mol•L^﹣1NaAlO₂溶液中通入过量CO₂：AlO₂^﹣+CO₂+2H₂O═Al（OH）₃↓+HCO₃^﹣             

D．0.1mol•L^﹣1AgNO₃溶液中加入过量浓氨水：Ag⁺+NH₃+H₂O═AgOH↓+NH₄⁺

作为一种绿色消毒剂，H₂O₂在公共卫生事业中发挥了重要的作用。已知反应：H₂O₂（l）═H₂O（1） $+\frac{1}{2}$O₂（g）△H＝﹣98 kJ•mol^﹣1 K＝2.88×10²⁰回答问题：

（1）H₂O₂的强氧化性使其对大多数致病菌和病毒具有消杀功能。用3%医用H₂O₂对传染病房喷洒消毒时，地板上有气泡冒出，该气体是　　。

（2）纯H₂O₂可作为民用驱雹火箭推进剂。在火箭喷口铂网催化下，H₂O₂剧烈分解：H₂O₂（l）═H₂O（g） $+\frac{1}{2}$O₂（g），放出大量气体，驱动火箭升空。每消耗34g H₂O₂，理论上　　（填“放出”或“吸收”）热量　　98kJ （填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）纯H₂O₂相对稳定，实验表明在54℃下恒温贮存2周，浓度仍能保持99%，原因是H₂O₂分解反应的　　（填编号）。

a．△H比较小

b．K不够大

c．速率比较小

d．活化能比较大

（4）向H₂O₂稀溶液中滴加数滴含Mn²⁺的溶液，即有气泡快速逸出，反应中Mn²⁺起　　作用。某组实验数据如下表：

t/min	0	10	20	30	40	50
c（H2O2）/mol•L^﹣^1	0.70	0.49	0.35	0.25	0.17	0.12

0～30 min H₂O₂反应的平均速率v＝　　 mol•L•min^﹣1

（5）H₂O₂ 的一种衍生物K₂S₂O₈，阴离子结构式为（）。其中性溶液加热至沸后，溶液pH降低，用离子方程式表明原因：　　。

向CuSO₄溶液中滴加氨水至过量，下列叙述正确的是（　　）

A．先出现沉淀，后沉淀溶解变为无色溶液

B．离子方程式为Cu²⁺+4NH₃•H₂O═[Cu（NH₃）₄]²⁺+4H₂O

C．Cu²⁺与NH₃中的氮原子以π键结合

D．NH₃分子中∠HNH为109°28ˊ