1、一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1 ClO2 是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,为了运输和贮存便利常将其制成NaClO2 固体,模拟工业上用过氧化氢法制备NaClO2 固体的实验装置如图所示。已知: ClO2 熔点 -59、沸点 11、 H 2O2 沸点 150A 中的化学方程式:2NaClO 3H 2O 2H 2SO42ClO 2O 2Na 2SO42H 2O(1) NaClO 3 放入仪器 A 中,仪器 B 中的药品是 _( 写化学式 )。如果仪器 B 改成分液漏斗,实验过程中可能会出现的实验现象_。(2) C 装置有明显缺陷,请绘出合理的装置图(标明气流方向 )_
2、。(3)向 A 装置中通入空气,其作用是赶出ClO2 ,然后通过C 再到 D 中反应。通空气不能过快的原因是_ ,通空气也不能过慢原因是_。(4)冰水浴冷却的目的是_ 。a.降低NaClO2 的溶解度b.减少H 2 O2 的分解c.使 ClO2 变为液态d.加快反应速率(5)写出 D 中发生反应的化学方程式_ , H 2O2 在反应起到 _作用。假设在反应中消耗掉H 2O2a g 则有 _ mol 电子转移。【答案】 H2O2液体无法顺利滴落空气流速快时,ClO2 不能被充分吸收空气流速过慢时,ClO2 不能及时被移走,浓度过高导致分解abc2ClO +H O +2NaOH=2NaClO +O
3、 +2H O 还原剂 a/17222222【解析】【分析】氯酸钠 (NaClO32)在酸性条件下与过氧化氢生二氧化氯,ClO 与氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成 NaClO22的溶解度随温度升高而增大,通过冷却结晶,过滤洗涤, NaClO得到晶体NaClO2?3H2O。【详解】(1) NaClO 3 放入仪器 A 中,仪器 B 中的药品是 H2O2,仪器 B 为滴液漏斗,其目的是平衡气压,使得溶液能够顺利滴入,如果仪器B 改成分液漏斗,实验过程中可能会出现的实验现象是:分液漏斗中的液体无法顺利滴落,反应无法继续进行;(2)实验中 C 的作用是防止倒吸,C 装置中的右侧导管太短,不利于
4、气体的流动,合理的装置图为:;(3)向 A 装置中通入空气,其作用是赶出 ClO2 ,然后通过 C 再到 D 中反应。空气流速不能过快,因为空气流速快时, ClO2 不能被充分吸收;空气流速也不能过慢,空气流速过慢时, ClO2 不能及时被移走,浓度过高导致分解;(4) NaClO2 的溶解度随温度升高而增大,过氧化氢易分解,所以冰水浴冷却的目的是:降低NaClO2 的溶解度、减少H 2 O2 的分解,由于ClO2 的沸点较低,所以还能使ClO2 变为液态,方便使用;(5)写出 D 中发生反应的化学方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2 +2H2O, H 2 O2 在
5、反应中得电子,起到还原剂的作用。反应中存在关系:H 2O2 2e-,若在反应中消耗掉-1。H 2O 2 a g ,则转移的电子的物质的量为: 2 a g/(34gmol)= a/17mol2 工业上处理含苯酚废水的过程如下。回答下列问题:.测定废水中苯酚的含量。测定原理:+3Br2 +3HBr测定步骤:步骤 1:准确量取25.00mL 待测废水于 250mL 锥形瓶中。步骤2:将 5.00mL amol L 1 浓溴水(量 )迅速加入到锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。步骤3:打开瓶塞,向锥形瓶中迅速加入bmL 0.10mol L 1 KI 溶液 (过量 ),塞紧瓶塞,振荡。步骤4:滴入 23 滴指示
6、剂,再用0.010mol L 1Na 2S2 O3 标准溶液滴定至终点,消耗Na2 S2O 3 溶液 V1mL (反应原理:I 22Na 2S2O 32NaI Na2S4O 6 )。待测废水换为蒸馏水,重复上述步骤(即进行空白实验),消耗 Na2 S2O 3 溶液 V2mL 。(1) 步“骤 1”量取待测废水所用仪器是 _。(2)为了防止溴的挥发,上述步骤中采取的措施包括迅速加入试剂和_。(3) 步“骤 4”滴定终点的现象为 _。(4)该废水中苯酚的含量为_ mgL 1 (用含 V1 、 V2 的代数式表示 )。如果空白实验中“步骤 2”忘记塞紧瓶塞,则测得的废水中苯酚的含量_(填 “偏高 ”
7、“偏低 ”或 “无影响 ”,下同 );如果空白实验中“步骤 4”滴定至终点时俯视读数,则测得的废水中苯酚的含量_。 .处理废水。采用 Ti 基 PbO2 为阳极,不锈钢为阴极,含苯酚的废水为电解液,通过电解,阳极上产生羟基 ( OH ),阴极上产生 H 2O2 。通过交排列的阴阳两极的协同作用,在各自区域将苯酚深度氧化为CO2 和 H2O 。(5)写出阳极的电极反应式:_。(6)写出苯酚在阴极附近被H 2 O2 深度氧化的化学方程式:_。【答案】 (酸式 )滴定管塞紧瓶塞滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色94 V2 -V1偏低 偏低H 2 O eOHH15C6 H 5
8、OH 14H 2 O 2 6CO217H 2 O【解析】【分析】向呈有待测废水加入浓溴水反应后得到三溴苯酚的沉淀,再加入KI 溶液与剩下的 Br2 发生氧化还原反应得到 I22-2-,再用 Na2 232,方程式为 Br +2I =I +2BrS O标准溶液滴定 I ,可根据消耗的 Na2 2 3标准溶液的体积和浓度算出溶液中剩余的Br2的物质的量,再设置一个空白实S O验测出浓溴水的物质的量,用Br 2 总的物质的量 -剩余Br2 的物质的量即可得出与苯酚反应的 Br2 的物质的量,再结合反应方程式得到苯酚的物质的量,从而求出废水中苯酚的含量,结合实验基本操作及注意事项解答问题。【详解】(1
9、)由于苯酚显酸性,因此含苯酚的废水为酸性,“步骤 1”中准确量取废水时所用的仪器可选用酸式滴定管,故答案为:酸式滴定管;(2)由于溴单质易挥发,因此可采用塞进瓶塞、迅速加入试剂等方法防止其挥发,故答案为:塞紧瓶塞;(3)用 0.01mol/LNa 2S2O3 标准溶液滴定至终点,由于Na2S2O3 标准溶液会反应I2 ,加入的淀粉遇 I2 变成蓝色,所以滴定终点的现象为滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色,故答案为:滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色;(4)根据反应方程式可得各物质的物质的量关系式:Br22KII22Na2S2O30.005V1
10、0.01V10.005V20.01V2剩下的浓溴水中 Br2 的物质的量为 0.005V1 mmol ,将待测废液换成蒸馏水时, 5mL amol/L 的浓溴水中 Br2 的物质的量为 0.005V2 mmol ,则与苯酚参与反应的 Br2 的物质的量为0.005(V2-V1 ) mmol ,根据方程式+3Br2 +3HBr可得苯酚的物质的量为 0.005 V2 -V1mmol ,质量为940.005 V2 -V 1mg,则该废水中苯酚的含量为3394 0.005V2 -V1 mg94 V2 -V1,若步骤2 中忘记塞进瓶塞,溴单质挥发,3g -12510 3 L15mg L导致最终消耗的 N
11、a2S2O3 的体积偏小,则测得苯酚的含量偏低,如果空白实验中步骤4 滴定终点时俯视读数,读得的体积偏小,则消耗的Na2S2O3 的体积偏小,使测得苯酚的含量偏低,故答案为:94 V2 -V1;偏低;偏低;15(5)由题干信息可知, Ti 基 PbO2 为阳极,则阳极 H2O 失去电子产生 OH,电极反应式为 H2O-e-=H+OH,故答案为: H2O-e-=H+OH;(6)根据题干信息可知,苯酚被阴极产生的H2O2 深度氧化产生CO2 和 H2O,有氧化还原反应规律得到其反应方程式式为C6H5OH+14H2O2=6CO2 +17H2O,故答案为:C6H5OH+14H2O2=6CO2 +17H
12、2O。3 阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用Na2SO3 溶液作浸取剂浸出回收。某小组在实验室模拟该过程。已知:o44.640.84 g。i 25 C 时,部分物质的溶解度:AgCl 1.9 10g;Ag2SO3 10g; Ag2SO44ii 25oC 时,亚硫酸钠溶液酸化过中含S 微粒的物质的量分数随 pH 变化如图所示。.浸出氯化银取 AgCl 固体,加入1 mol/L Na 2SO3 溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8),该过程中发生的反应为 AgCl +23 23。2SO3Ag(SO ) + Cl( 1)用平衡移动原理解释 AgCl溶解的原因是 _。 . 酸化沉银
13、4(2)经检测,沉淀m 为 AgCl,则溶液 m 中含 S微粒的主要存在形式是 _。(3)探究沉淀 n 的成分。甲同学认为沉淀n 一定不含Ag24_。SO ,其依据是乙同学认为沉淀n 可能含 Ag2 3,进行实验验证。SOi. 本实验设计的依据是:Ag SO具有 _性。23ii. 乙同学观察到 _,得出结论 “沉淀 n 不含 Ag2SO3”。丙同学从溶液n 的成分角度再次设计实验证明沉淀n 不含 Ag2SO3。1_(填i. 本实验设计的依据是:若沉淀n 含 Ag2SO3,则溶液 n 中含 Ag 微粒的总物质的量“ ”、 “ ”或 “”) Cl 物质的量。ii. 结合实验现象简述丙同学的推理过程
14、:_。浸取剂再生(4)溶液 m 经处理后可再用于浸出AgCl,请简述该处理方法 _。【答案】 AgCl(s)Ag+(aq)+ Cl-(aq) ,Ag+与 SO32- 结合生成 Ag(SO3)23,促进 AgCl的溶解平衡正向移动 HSO3-24AgCl23+ 的浓度很小还原Ag SO 的溶解度远大于或 Ag SO,溶液中 Agb 中清液的颜色与 c 相同 ,均为浅紫色溶液e 中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则 溶液 n 中加入稀硝酸使 Ag(SO3)23+n 中全部转化为 Ag, Ag 将 Cl 全部沉淀,由此可知溶液含 Ag 元素的微粒总物质的量不小于加 NaOH 溶液调节 pH 至 9
15、10n(Cl )【解析】【分析】I 、( 1)利用平衡移动的知识答题即可;II 、( 2)生成沉淀m 时,溶液m 的 pH 为 5,观察图像,可以得知HSO3-的物质的量分数占 100%;(3)溶液中Ag + 的浓度很小,而Ag 2SO4的溶解度较大,故不会形成Ag 2SO4 沉淀;依据 Ag 2SO3的还原性答题;e 中无沉淀生成,说明清液中没有-3Cl ,则溶液 n 中加入稀硝酸使 Ag(SO3)2全部转化为+Ag, Ag 将Cl 全部沉淀,由此可分析出溶液n 中含 Ag 元素的微粒总物质的量不小于n(Cl);III 、( 4)m 溶液中的溶质为 NaHSO 3,浸取剂为 Na2SO3 溶
16、液,需要加入 NaOH 溶液将NaHSO 3 转化为 Na2SO3。【详解】I 、( 1) A gCl(s)+-+与 SO2- 结合生成 Ag(SO3-Ag (aq)+ Cl (aq), Ag33)2 ,促进 AgCl 的溶解平衡正向移动;II 、( 2)生成沉淀 m 时,溶液 m 的 pH 为 5,观察图像,可以得知HSO3-的物质的量分数4HSO3-;占 100%,则溶液m 中含 S 微粒的主要存在形式是(3) Ag2SO4 的溶解度远大于 AgCl或 Ag2SO3,溶液中 Ag+ 的浓度很小;i 、酸性KMnO4 溶液具有强氧化性,2- 具有还原性,则该实验涉及的依据是AgSO32SO3
17、 具有还原性;ii、沉淀中无 Ag2SO3,则该沉淀不会使酸性KMnO4溶液褪色,故可以观察到a 试管中酸性KMnO4 溶液褪色, b、 c 试管中酸性 KMnO4 溶液依然呈紫色;e 中无沉淀生成,说明清液中没有-3Cl ,则溶液 n 中加入稀硝酸使 Ag(SO3)2全部转化为+n 中含 Ag 元素的微粒总物质的量不小于Ag, Ag 将 Cl 全部沉淀,由此可分析出溶液n(Cl);III、( 4) m 溶液中的溶质为 NaHSO3,浸取剂为 Na2SO3 溶液,根据曲线图可知,加入NaOH 溶液调整 pH 到 9-10 即可。4 高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂,实验室制备高锰酸钾所涉及的化
18、学方程式如下:MnO熔融3K MnO + KCl+3H O熔融氧化: 3MnO + KClO + 6KOH223242K2MnO 4 歧化: 3K2MnO 4+2CO2 2KMnO 4+MnO 2 +2K2CO3将 MnO 2 熔融氧化所得产物的热浸取液装入三颈烧瓶,再通入CO2 气体,使K2MnO4 歧化的过程在如图装置中进行,A、 B、 C、D、 E 为旋塞, F、 G 为气囊, H 为带套管的玻璃棒。回答下列问题:(1)仪器 a 的名称是 _。(2)MnO 2熔融氧化应放在_中加热 (填仪器编号 )。烧杯瓷坩埚蒸发皿铁坩埚(3)为了能充分利用CO ,装置中使用了两个气囊。当试管内依次加入
19、块状碳酸钙和盐酸2后,关闭旋塞B、E,微开旋塞 A,打开旋塞 C、 D,往热 K2MnO4 溶液中通入 CO2 气体,未反应的 CO2 被收集到气囊F 中。待气囊 F 收集到较多气体时,关闭旋塞_,打开旋塞_,轻轻挤压气囊F,使 CO2 气体缓缓地压入 K2MnO 4 溶液中再次反应,未反应的CO2气体又被收集在气囊G 中。然后将气囊 G 中的气体挤压入气囊 F 中,如此反复,直至K2MnO 4 完全反应。(4)除去 K MnO4歧化产物中 MnO的操作方法是 _。22(5)将三颈烧瓶中所得产物经过一系列操作得到针状的高锰酸钾晶体,最后采用低温烘干的方法来干燥产品,原因是_。【答案】长颈漏斗A
20、CBDE 过滤 高锰酸钾晶体受热易分解【解析】【分析】(1)由实验装置可知,仪器a 为长颈漏斗;(2)熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚;( 3)该操作的目的是将气囊 F 中的二氧化碳排出,据此判断正确的操作方法;( 4)高锰酸钾溶于水,二氧化锰不溶于水;( 5)高锰酸钾晶体受热易分解。【详解】(1)由实验装置可知,仪器a 为长颈漏斗,故答案为:长颈漏斗;(2)熔融固体物质需要在坩埚内加热,加热熔融物中含有碱性KOH,瓷坩埚中含有二氧化硅,二氧化硅能够与氢氧化钾反应,所以应用铁坩埚,故答案为:;(3)待气囊 F 收集到较多气体时,需要将气囊F 中二氧化碳排出到热
21、K2 MnO4溶液中,所以需要关闭 A、C,打开 B、 D、 E,轻轻挤压气囊F,从而使 CO2气体缓缓地压入24K MnO溶液中再次反应,故答案为:AC; BDE;( 4)高锰酸钾溶于水,二氧化锰不溶于水,固液分离应用过滤的方法,则除去高锰酸钾溶液中的二氧化锰应用过滤的方法,故答案为:过滤;( 5)高锰酸钾晶体受热易分解,实验时应采用低温烘干的方法来干燥产品,避免高锰酸钾晶体受热发生分解,故答案为:高锰酸钾晶体受热易分解。5 叠氮化钠 (NaN3)是一种白色剧毒晶体,是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水,微溶于乙醇,水溶液呈弱碱性,能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室
22、可利用亚硝酸叔丁酯(t- BuNO2,以 t-Bu 表示叔丁基 )与 N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。(1)制备亚硝酸叔丁酯取一定 NaNO2溶液与24222450%硫酸混合,发生反应 H SO 2NaNO =2HNO Na SO 。可利用亚硝酸与叔丁醇 (t- BuOH)在 40左右制备亚硝酸叔丁酯,试写出该反应的化学方程式:_。(2)制备叠氮化钠 (NaN3)按如图所示组装仪器(加热装置略 )进行反应,反应的化学方程式为:t- BuNO2 NaOHN H=NaN 2H O t- BuOH。2432装置 a 的名称是 _;该反应需控制温度在65,采用的实验措施是_;反应后溶液在0
23、下冷却至有大量晶体析出后过滤。所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是_。(3)产率计算称取 2.0g 叠氮化钠试样,配成100mL 溶液,并量取10.00mL 溶液于锥形瓶中。1 六硝酸铈铵 (NH4)2Ce(NO3)6溶液 40.00mL( 假设杂质均不参与反用滴定管加入 0.10mol L应)。充分反应后将溶液稀释并酸化,滴入2 滴邻菲罗啉指示液,并用0.10mol L 1 硫酸亚铁铵424 24 ,终点时消耗标准溶液20.00mL( 滴定原理: Ce4(NH) Fe(SO) 为标准液,滴定过量的Ce Fe2=Ce3 Fe3 )。已知六硝酸铈铵 (NH 4
24、 23 6与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及)Ce(NO )Ce(NO ) ,试写出该反应的化学方程式_ ;计算叠氮化钠的3 3质量分数为 _(保留2 位有效数字 )。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是_(填字母 )。A锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗B滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数C滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡D滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内(4)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的
25、无毒气体,试写出反应的离子方程式:_【答案】 t- BuOH HNO2t- BuNO2 H2O恒压滴液漏斗 (滴液漏斗 )水浴加热降低叠氮化钠的溶解度,防止产物损失2(NH4 23 62NaN3433 3) Ce(NO )=4NH NO 2Ce(NO ) 32 2N3- H2 2OH3N22NaNO 3N 65% ACClOO=Cl【解析】【分析】【详解】(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇,反应类型属于有机的酯化反应,所以方程式为: t-BuOH HNO 240t-BuNO 2H 2O ;(2) 装置 a 的名称即为恒压滴液漏斗; 反应要控制温度在65 ,参考苯的硝化实验,该反应加
26、热时,应当采用水浴加热; 题干中提到了叠氮酸钠易溶于水,而微溶于乙醇;因此,洗涤产品时,为了减少洗涤过程中产品的损耗,应当用无水乙醇洗涤;(3)通过题干提示的反应产物分析,可知反应过程中Ce4+和 N 3 中的元素发生了变价,所以反应的方程式为:2(NH 4 ) 2 Ce(NO 3 )6 2NaN 3 =4NH 4NO 3 2NaNO 32Ce(NO 3 )3 3N 2 ;在计算叠氮化钠的含量时,一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了1 与过量的六硝酸铈铵反10应,再用Fe2+去滴定未反应完的正四价的Ce,因此有:2.0gNaN3样品的 1 消耗的 Ce4Fe2 消耗的 Ce4 =0.004m
27、olCe4 ,考虑到 Fe2+与10Ce4+的反应按照 1:1 进行,所以2.0g叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为:n(NaN 3 )10 (0.004 Fe2消耗的 Ce4 ) 0.02mol ,所以叠氮化钠样品的质量分数为: wm(NaN 3 ) 100%=0.02mol 65g/mol =65% ;2.0g2.0A润洗锥形瓶,会使步骤 消耗的六硝酸铈铵的量增加,通过分析可知,会使最终计算的质量分数偏大, A 项正确;B量取 40mL 六硝酸铈铵溶液时若前仰后俯,则会量取比40ml 更多的六硝酸铈铵溶液,那么步骤 会需要加入更多的Fe2+来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce4+,通过分析可知,最
28、终会导致计算的质量分数偏低,B 项错误;C步骤 用 Fe2+标定未反应的 Ce4+,若开始尖嘴无气泡,结束后出现气泡,则记录的Fe2+消耗量比实际的偏小,通过分析可知,最终会使质量分数偏大,C 正确;D将挂在锥形瓶壁上的 Fe2+溶液冲入锥形瓶,相当于让溶液混合更均匀,这样做会使结果更准确, D 项不符合;答案选 AC;(4)反应后溶液碱性增强,所以推测生成了OH-;产生的无色无味无毒气体,推测只能是氮气,所以离子方程式为:ClO2N 3H 2O=Cl3N 22OH。【点睛】滴定计算类的题目,最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后,只取一部分进行滴定,在做计算时不要忘记乘以相应的系数;此外,
29、常考察的形式也有:用待测物A 与过量的 B 反应,再用C 标定未反应的B,在做计算时,要注意A 与C一同消耗的B。6 锂离子电池能够实现千余次充放电,但长时间使用后电池会失效,其中的化学试剂排放至环境中不仅会造成环境污染,还会造成资源的浪费。实验室模拟回收锂离子电池中的Co、 Ni、 Li 的流程如图。已知: LiCoO2 难溶于水,易溶于酸。回答下列问题:( 1) LiCoO2 中 Co 的化合价是 _。( 2) LiCoO2 在浸出过程中反应的离子方程式是_。(3)浸出剂除了 H2 2外,也可以选择2 2 3,比较二者的还原效率2 2ONa S OH O _(填 “ 或”“ ” )Na2S
30、2O3 (还原效率:还原等物质的量的氧化剂消耗还原剂的物质的量)。( 4)提高浸出效率的方法有 _。( 5)利用 Cyanex272萃取时, pH 对钴、镍萃取分离效果的影响如图。从图中数据可知,用 Cyanex272 萃取分离时,最佳pH 是 _。(6)反萃取的离子方程式为2H+CoR2+2=Co +2HR,则反萃取剂的最佳选择是 _。(7)常温下,若水相中的Ni2+的质量浓度为 1.18g L-1 ,则 pH=_时, Ni2+开始沉淀。sp2-15K (Ni(OH)=2 10 (8)参照题中流程图的表达,结合信息设计完成从水相中分离Ni 和 Li 的实验流程图 (如图 )_ 。已知:提供的
31、无机试剂:NaOH、Na2CO3、 NaF。【答案】 +3 2LiCoO+2+适当升高温度,适当增加 H2SO42+6H +H2O2=2Co +O2 +2Li+4H2O 浓度 5.5 H2SO47.5 NaOH Ni(OH)2 NaF【解析】【分析】(1)通过化合物中各元素化合价代数和为0进行计算;(2)由流程图中有机相反萃取得到 CoSO4,可知 LiCoO2 与 H2O2 在酸性条件下发生氧化还原反应,根据氧化还原反应的规律写出化学方程式;(3)根据等物质的量H2O2 和 Na2S2O3 作为还原剂转移电子的多少进行判断;(4)提高浸出效率即提高化学反应速率;(5)分离 Co2+和 Ni2
32、+时,由于Co2+进入有机相,Ni 进入水相,因此,应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的pH 范围;(6)将钴洗脱进入水相中时,应该使反应向正反应方向移动,同时不能引入新杂质;(7)根据 Ksp(Ni(OH)2 的表达式进行计算;(8)根据表格中所给物质溶解度信息,调节pH 应该用碱性物质,但要考虑分离Ni 和 Li 元素不能使Ni 和Li 元素同时沉淀。【详解】(1)LiCoO2 中 O 元素为 -2 价, Li 为 +1 价,根据化合物中各元素化合价代数和为0 进行计算得Co 的化合价为 +3 价;(2)由流程图中有机相反萃取得到CoSO4,可知 LiCoO2 与 H2O2 在酸性条件下发
33、生氧化还原反应,化学方程式为:2LiCoO2+6H+H2O2=2Co2+O2 +2Li+4H2O;(3)1molH 2O2 作为还原剂转移2mol 电子, 1molNa 2S2O3 作为还原剂转移8mol 电子,则Na2S2O3 的还原效率更高;(4)提高浸出效率可以适当升高温度,适当增加H2SO4 浓度等;(5)分离 Co2+和 Ni2+时,由于 Co2+进入有机相,Ni 进入水相,因此,应该选择钴的萃取率高而镍的萃取率低的 pH 范围,所以最佳 pH 是5.5;(6)将钴洗脱进入水相中时,应该使反应向正反应方向移动,同时,为不引入新杂质,反萃取剂最好选择 H2SO4;2+1.18-(7)c
34、(Ni )=mol/L=0.02mol/L,则开始沉淀时, c(OH )59K sp (NiOH 2 )2 10 15=10-6.50.02=mol/L ,则 pH=14-6.5=7.5;0.02(8)根据表格中所给物质溶解度信息,调节pH 应该用碱性物质,但要考虑分离Ni 和 Li 元素不能使 Ni 和 Li 元素同时沉淀,所以选用NaOH,则 Ni(OH)2 先沉淀,过滤后滤液中加入NaF 生成 LiF 沉淀。【点睛】本题 (5)选择合适的pH 时,注意读懂图中信息,要根据实验的具体操作情况来分析。7 草酸(HOOCCOOH):是一种常见的有机酸,利用淀粉制备草酸的实验流程如图回答下列问题:(1)“水解”时,检验淀粉是否水解完全,所用的试剂是_;“水解”及“氧化”步骤中适宜的加热方式是_ 。(2)“氧化”时实验装置如图所示(夹持及加热装置已略):仪器 Q 的名称是 _.三口烧瓶中生成H2 C2O4 2H2O的化学方程式为_。装置