《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

17.(2024·山东济南模拟)$CuI$是难溶于水的白色固体。已知:氧化性:$Cu^{2+}＞I_{2}＞Cu^{+}$,还原性:$Cu＞I^{-}＞Cu^{+}$。
(1)根据物质氧化性和还原性的强弱推测,在溶液中$Cu^{2+}$和$I^{-}$反应的产物是________________。
(2)久置于空气中的$HI$溶液呈黄色,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,反应的化学方程式为__________________________。
(3)欲消除(2)中$HI$溶液的黄色,也可向其中通入少量$H_{2}S$,这是因为当浓度接近时,还原性:$H_{2}S$________(填“＞”“＜”或“=”)
$I^{-}$;与加入铜粉的方法相比,用此方法得到的$HI$溶液浓度________(填“高”“低”或“相等”)。
(4)$CuI$可用于监测空气中是否含有汞蒸气:$4CuI(白色)+Hg = Cu_{2}HgI_{4}(亮黄色)+2Cu$。下列关于该化学方程式的说法错误的是________(填字母)。
A.该反应中被氧化的元素是铜元素和汞元素
B.该反应的氧化剂为$CuI$
C.$Cu_{2}HgI_{4}$既是氧化产物又是还原产物
D.反应中每生成$1molCu_{2}HgI_{4}$转移$2mol$电子

答案：
(1)CuI I₂
(2)2Cu + I₂ = 2CuI
(3)＞ 高
(4)AC
解析：
(1)氧化性：Cu²⁺＞I₂＞Cu⁺，还原性：Cu＞I⁻＞Cu⁺，所以Cu²⁺和I⁻反应，Cu²⁺被还原为Cu⁺，I⁻被氧化为I₂，Cu⁺和I⁻结合生成难溶于水的CuI沉淀，所以反应的产物是CuI、I₂。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色，是因为其中的碘离子被空气中的O₂氧化为碘单质，加入金属铜，金属铜可以和碘单质反应生成CuI，反应的化学方程式为2Cu + I₂ = 2CuI。
(3)欲消除HI溶液的黄色，也可向其中通入少量H₂S，当浓度接近时，碘单质可以和硫化氢反应生成单质硫和碘化氢，还原性：H₂S＞I⁻。
(4)该反应中铜元素化合价由+1降低为0，汞元素化合价由0升高为+2，被氧化的元素是汞元素，氧化剂为CuI，Cu₂HgI₄是氧化产物，反应中每生成1 mol Cu₂HgI₄转移2 mol电子。

18.保护水资源、合理利用废水、节省水资源、加强废水的回收利用已被越来越多的人关注。已知:某无色废水中可能含有$H^{+}$、$NH_{4}^{+}$、$Fe^{3+}$、$Al^{3+}$、$Mg^{2+}$、$Na^{+}$、$NO_{3}^{-}$、$CO_{3}^{2-}$、$SO_{4}^{2-}$中的几种,为分析其成分,分别取废水样品$1L$进行了三组实验,其操作和有关图像如下所示:

请回答下列问题:
(1)根据上述三组实验可以分析废水中一定不存在的阴离子是________,一定存在的阳离子是______________________________。
(2)写出实验③图像中沉淀达到最大量且质量不再发生变化阶段发生的离子方程式:______________________________。
(3)分析图像,在原溶液中$c(NH_{4}^{+})$与$c(Al^{3+})$的比值为________,所得沉淀的最大质量是________g。
(4)若通过实验确定原废水中$c(Na^{+})=0.18mol\cdot L^{-1}$,试判断原废水中$NO_{3}^{-}$是否存在?________(填“存在”“不存在”或“不确定")。若存在,$c(NO_{3}^{-})=$________(若不存在或不确定,则此空不填)$mol\cdot L^{-1}$。

答案：
(1)CO₃²⁻ Na⁺、H⁺、Al³⁺、Mg²⁺、NH₄⁺
(2)NH₄⁺ + OH⁻ = NH₃·H₂O(或NH₄⁺ + OH⁻ = NH₃↑ + H₂O)
(3)2 : 1 10.7
(4)存在 0.08
解析：无色废水中肯定不存在Fe³⁺，根据实验①确定存在Na⁺，根据实验②确定存在SO₄²⁻，根据实验③结合题图可知，溶液中有H⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Mg²⁺，因为CO₃²⁻与H⁺、Al³⁺、Mg²⁺不能共存，所以无CO₃²⁻。n(SO₄²⁻)= 93.2 g / 233 g·mol⁻¹ = 0.4 mol，根据题图求出n(Al³⁺)=n[Al(OH)₃]=0.8 mol - 0.7 mol = 0.1 mol，n(NH₄⁺)=0.7 mol - 0.5 mol = 0.2 mol，n(H⁺)=0.1 mol，生成0.1 mol Al(OH)₃消耗0.3 mol NaOH，则生成Mg(OH)₂消耗的氢氧化钠为0.5 mol - 0.1 mol - 0.3 mol = 0.1 mol，即含有Mg²⁺的物质的量是0.05 mol。
(3)根据上述分析，在原溶液中$\frac{c(NH₄⁺)}{c(Al³⁺)}$ = 0.2 mol / 0.1 mol = 2 / 1，沉淀最多时含有0.1 mol Al(OH)₃和0.05 mol Mg(OH)₂，其质量为0.1 mol×78 g·mol⁻¹ + 0.05 mol×58 g·mol⁻¹ = 10.7 g。
(4)根据上述分析，若通过实验确定原废水中c(Na⁺)=0.18 mol·L⁻¹，即1 L废水中含有0.18 mol Na⁺，根据电荷守恒，则含有0.08 mol NO₃⁻，c(NO₃⁻)= 0.08 mol / 1 L = 0.08 mol·L⁻¹。