《2025年高考必刷题高三化学》

7. [山东临沂 2024 二模]一种以$Pd - Cu$为催化剂还原去除水体中$NO_{3}^{-}$的机理如图甲所示；其他条件相同，pH 不同时，$NO_{3}^{-}$转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比如图乙所示。

已知：溶液 pH 会影响 Pd 对$NO_{2}^{-}$的吸附，不影响对 H 的吸附。
下列说法不正确的是 （ ）
A. pH 越小，Pd 对$NO_{2}^{-}$的吸附能力越强
B. 通过调节溶液的 pH，可使$NO_{3}^{-}$更多地转化为$N_{2}$
C. 反应ⅱ中生成$NH_{4}^{+}$的离子方程式为$NO_{2}^{-}+6H + 2H^{+}\xlongequal{\;\;}NH_{4}^{+}+2H_{2}O$
D. pH = 12 时，每处理 6.2 g $NO_{3}^{-}$，理论上消耗标准状况下 5.6 L $H_{2}$

答案： D 考查点·除去水体中$NO_{3}^{-}$的反应机理 【解析】由图乙可知，随着pH减小，还原产物中$N_{2}$百分比明显增大，氨态氮百分比变化不大，说明$Pd$表面吸附的$NO_{2}^{-}$个数比变大，即pH越小，$Pd$对$NO_{2}^{-}$的吸附能力越强，A正确；由图乙信息可知，pH不同还原产物也不同，pH为4时主要还原产物为$N_{2}$，pH为12时，还原产物几乎全是$NO_{2}^{-}$，故通过调节溶液的pH，可使$NO_{3}^{-}$更多地转化为$N_{2}$，B正确；由图甲可知，反应ⅱ即$NO_{2}^{-}$和$H$反应生成$N_{2}$或氨态氮，反应ⅱ中生成$NH_{4}^{+}$的离子方程式为$NO_{2}^{-}+6H + 2H^{+}=NH_{4}^{+}+2H_{2}O$，C正确；由图乙可知，pH = 12时，还原产物几乎全是$NO_{2}^{-}$，$NO_{3}^{-}$的物质的量为$\frac{6.2g}{62g\cdot mol^{-1}} = 0.1mol$，故每处理$6.2gNO_{3}^{-}$转移电子为$0.2mol$，根据得失电子守恒可知，理论上消耗标准状况下$H_{2}$的体积为$\frac{0.2mol}{2}\times22.4L\cdot mol^{-1}=2.24L$，D错误。

8. [湖南益阳 2024 月考]$BaTiO_{3}$是一种压电材料。以$BaSO_{4}$为原料，采用下列路线可制备粉状$BaTiO_{3}$。已知“焙烧”后固体产物有$BaCl_{2}$、易溶于水的 BaS 和微溶于水的 CaS；“沉淀”步骤中生成的沉淀化学式为$BaTiO(C_{2}O_{4})_{2}$。

下列说法中错误的是 （ ）
A. “焙烧”步骤中碳粉的主要作用是作还原剂
B. “浸取”步骤中的滤渣为 CaS，“酸化”步骤中的酸可用盐酸或稀硫酸
C. “沉淀”步骤中发生反应的化学方程式为$BaCl_{2}+TiCl_{4}+2(NH_{4})_{2}C_{2}O_{4}+H_{2}O\xlongequal{\;\;}BaTiO(C_{2}O_{4})_{2}\downarrow + 4NH_{4}Cl + 2HCl$
D. “热分解”过程中产生的 CO 和$CO_{2}$的物质的量之比为 1:1
答题策略见 P401

答案： B 突破点·工艺流程中的实验操作及物质的变化 思路导引 由流程和题中信息可知，$BaSO_{4}$与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到$CO$、$BaCl_{2}$、易溶于水的$BaS$和微溶于水的$CaS$；烧渣经水浸取后过滤，滤渣中主要有碳粉和$CaS$，滤液中溶质的主要成分为$BaS$和$BaCl_{2}$；滤液经酸化后浓缩结晶得到$BaCl_{2}$晶体；$BaCl_{2}$晶体溶于水后，加入$TiCl_{4}$和$(NH_{4})_{2}C_{2}O_{4}$将钡离子充分沉淀得到$BaTiO(C_{2}O_{4})_{2}$；$BaTiO(C_{2}O_{4})_{2}$经热分解得到$BaTiO_{3}$。 【解析】“焙烧”步骤中$BaSO_{4}$与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到$CO$、$BaCl_{2}$、易溶于水的$BaS$和微溶于水的$CaS$，C的化合价从0升高到 + 2，即碳粉的主要作用是作还原剂，A正确；由分析可知，“浸取”步骤中的滤渣为$CaS$和碳粉，“酸化”步骤中的酸可用盐酸，稀硫酸会与$Ba^{2 + }$反应生成$BaSO_{4}$沉淀，从而降低产品产率，B错误；“沉淀”步骤为$BaCl_{2}$晶体溶于水后，加入$TiCl_{4}$和$(NH_{4})_{2}C_{2}O_{4}$将钡离子充分沉淀得到$BaTiO(C_{2}O_{4})_{2}$，对应的化学方程式为$BaCl_{2}+TiCl_{4}+2(NH_{4})_{2}C_{2}O_{4}+H_{2}O = BaTiO(C_{2}O_{4})_{2}\downarrow + 4NH_{4}Cl + 2HCl$，C正确；$BaTiO(C_{2}O_{4})_{2}$经“热分解”得到$BaTiO_{3}$，对应的化学方程式为$BaTiO(C_{2}O_{4})_{2}\stackrel{\triangle}{=}BaTiO_{3}+2CO_{2}\uparrow + 2CO\uparrow$，$CO$和$CO_{2}$的物质的量之比为1:1，D正确。

9. [河南南阳 2024 一模]黄钠铁矾$[Na_{3}Fe_{3}(SO_{4})_{3}(OH)_{6}]$可用作净水剂。以工业废料铁泥（表面沾有油污，主要成分是$Fe_{2}O_{3}$，还含有 Fe、FeO、$SiO_{2}$）为原料制取黄钠铁矾的工艺流程如图所示。

请回答下列问题：
(1)黄钠铁矾中 Fe 元素的化合价为____，预处理的主要目的是____。
(2)过滤操作用到的玻璃仪器有____、____和____。
(3)为提高“酸溶”浸取率，可采取的措施有____（填两种）。
(4)“氧化”过程的离子方程式为____，可以替代$NaClO$的常见试剂为____（填化学式，任写一种）。
(5)“沉铁”过程发生反应的离子方程式为____。
(6)检验滤液中不含氧元素的阴离子的方法是____。

答案：
(1) + 3 除去铁泥表面的油污
(2)烧杯 漏斗 玻璃棒
(3)适当增大酸的浓度、加热、搅拌、延长时间等(任写两种)
(4)$2Fe^{2 + }+2H^{+}+ClO^{-}=2Fe^{3 + }+Cl^{-}+H_{2}O$ $H_{2}O_{2}$(或$Cl_{2}$、$O_{2}$，任写一种，合理即可)
(5)$3Fe^{3 + }+3Na^{+}+3SO_{4}^{2 - }+3CO_{3}^{2 - }+3H_{2}O = Na_{3}Fe_{3}(SO_{4})_{3}(OH)_{6}\downarrow + 3CO_{2}\uparrow$
(6)取少许滤液于试管中，向其中滴加稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则说明待测液中含有$Cl^{-}$ 创新点·制取黄钠铁矾的工艺流程分析 思路导引 预处理阶段加入$NaOH$溶液除去铁泥表面中的油污，然后加入稀硫酸，酸溶后的酸性溶液中含有$Fe^{2 + }$，过滤分离出的滤渣为$SiO_{2}$，加入$NaClO$将亚铁离子氧化成铁离子，再加入碳酸钠、硫酸钠溶液使铁离子全部沉淀生成黄钠铁矾。 【解析】
(4)根据分析可知，$NaClO$将亚铁离子氧化成铁离子，离子方程式为$2Fe^{2 + }+2H^{+}+ClO^{-}=2Fe^{3 + }+Cl^{-}+H_{2}O$；酸性条件下，$NaClO$具有强氧化性，可以将$Fe^{2 + }$氧化为$Fe^{3 + }$，在不引入杂质的前提下，可以用$H_{2}O_{2}$替代$NaClO$。
(5)“沉铁”过程硫酸钠、碳酸钠和$Fe^{3 + }$发生反应生成$Na_{3}Fe_{3}(SO_{4})_{3}(OH)_{6}$，发生反应的离子方程式为$3Fe^{3 + }+3Na^{+}+3SO_{4}^{2 - }+3CO_{3}^{2 - }+3H_{2}O = Na_{3}Fe_{3}(SO_{4})_{3}(OH)_{6}\downarrow + 3CO_{2}\uparrow$。
(6)根据流程可知，滤液中不含氧元素的阴离子为氯离子，检验氯离子的方法是取少许滤液于试管中，向其中滴加稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，则说明待测液中含有$Cl^{-}$。