2022届高考化学二轮教学案-命题区间三专项特训(二)　循环转化图

专项特训(二)循环转化图(10分钟)1．在适当的催化剂存在的条件下，可用NH3对NOx进行无害化处理。此处理过程中的反应机理如图所示，下列说法正确的是()A．反应①中NO2是氧化剂B．反应②为[(NH4)2(NO2)]2＋＋NO=[(NH4)(HNO2)]＋＋H2O＋H＋＋N2C．H＋、NHeq\o\al(＋,4)是催化剂D．N2仅是反应③的氧化产物答案B解析A项，反应①可以表示为2NHeq\o\al(＋,4)＋NO2=[(NH4)2(NO2)]2＋，此过程氮元素价态无变化，错误；B项，根据原子守恒及电荷守恒，反应②为[(NH4)2(NO2)]2＋＋NO=[(NH4)(HNO2)]＋＋H2O＋H＋＋N2，正确；C项，NHeq\o\al(＋,4)是中途生成又被消耗，为中间产物，错误；D项，反应③是[(NH4)(HNO2)]＋=N2↑＋2H2O＋H＋，N2既是氧化产物，又是还原产物，错误。2．关于下列转化过程分析不正确的是()A．Fe3O4中Fe元素的化合价为＋2、＋3价B．过程Ⅰ中每消耗58gFe3O4转移1mol电子C．过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋H2↑D．该过程总反应为2H2O=O2↑＋2H2↑(条件省略)答案B解析Fe3O4的化学式可以改写为Fe2O3·FeO，则Fe3O4中Fe元素的化合价为＋2、＋3价，故A正确；过程Ⅰ：2Fe3O4eq\o(=,\s\up7(太阳能))6FeO＋O2↑，当有2molFe3O4分解时，生成1mol氧气，而58gFe3O4的物质的量为0.25mol，故生成0.125mol氧气，而氧元素由－2价变为0价，故转移0.5mol电子，故B错误；过程Ⅱ中FeO与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3FeO＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋H2↑，故C正确；过程Ⅰ：2Fe3O4eq\o(=,\s\up7(太阳能))6FeO＋O2↑，过程Ⅱ：3FeO＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))H2↑＋Fe3O4，则该过程总反应为2H2O=O2↑＋2H2↑(条件省略)，故D正确。3．(2020·威海市文登区期中)硫酸盐(含SOeq\o\al(2－,4)、HSOeq\o\al(－,4))气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理，其主要过程示意图如图所示，下列说法错误的是()A．NO2是生成硫酸盐的氧化剂B．该过程SOeq\o\al(－,3)为催化剂C．硫酸盐气溶胶呈酸性D．SOeq\o\al(－,3)转化为HSOeq\o\al(－,4)的方程式为SOeq\o\al(－,3)＋NO2＋H2O=HNO2＋HSOeq\o\al(－,4)答案B4．(2021·山东德州市高三期末)MnO2催化某反应的一种催化机理如图所示。下列叙述正确的是()A．该机理的总反应为HCHO＋O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))CO2＋H2OB．催化过程中，所发生的反应均为氧化还原反应C．图中的Oeq\o\al(－,2)与Na2O2中所含阴离子相同D．1molHCHO与银氨溶液完全反应，最多可生成216gAg答案A解析A项，分析题中催化机理图，除去中间产物，可得该机理的总反应为HCHO＋O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))CO2＋H2O，正确；B项，催化机理存在HCOeq\o\al(－,3)与H＋反应生成CO2和H2O的过程，不是氧化还原反应，错误；C项，Na2O2中所含阴离子为Oeq\o\al(2－,2)，与图中的Oeq\o\al(－,2)所含阴离子不相同，错误；D项，1molHCHO中存在2mol的醛基结构，与银氨溶液完全反应，最多可生成4molAg，即432gAg，错误。5．(2020·江苏省海安市校级期末)黄铁矿(主要成分为FeS2)，在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。下列说法不正确的是()A．发生反应a时，0.05molFeS2被氧化时消耗标准状况下氧气的体积为3.92LB．为了验证b过程反应后溶液中含Fe2＋，可选用KSCN溶液和氯水C．c发生反应的离子方程式为14Fe3＋＋FeS2＋8H2O=15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋D．已知25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×10－39，则该温度下d反应的逆反应的平衡常数K＝2.79×103答案B解析A项，根据离子方程式：2FeS2＋7O2＋2H2O=2Fe2＋＋4SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，找出关系式：2FeS2～7O2～7×22.4L，则0.05molFeS2被氧化时消耗标准状况下氧气的体积为0.05mol×eq\f(7,2)×22.4L·mol－1＝3.92L，正确；B项，b过程是向含有Fe2＋的溶液中通入O2，Fe2＋遇O2会生成Fe3＋，含Fe2＋、Fe3＋的溶液遇KSCN溶液直接生成红色溶液，所以不能用KSCN溶液和氯水来检验Fe2＋，错误；D项，Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)，得出①c(Fe3＋)＝eq\f(Ksp,c3OH－)；由Kw＝c(H＋)·c(OH－)得出②c(H＋)＝eq\f(Kw,cOH－)；由Fe(OH)3＋3H＋Fe3＋＋3H2O得出③K＝eq\f(cFe3＋,c3H＋)；将①②代入③得出K＝eq\f(Ksp,K\o\al(w3))＝eq\f(2.79×10－39,10－143)＝2.79×103，正确。6．(2020·广州市越秀区校级期末)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS难溶于水)。下列说法错误的是()A．过程①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋B．过程②中，1mol氧化剂参与反应，得到的氧化产物为0.5molC．转化图中化合价不变的元素只有氢和氯D．回收S的总反应为2H2S＋O2=2H2O＋2S↓答案C解析A项，结合图示可知，过程①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋，正确；B项，过程②中发生的反应为CuS＋2Fe3＋=S＋2Fe2＋＋Cu2＋，S元素从－2价变为0价，S是氧化产物，则1molFe3＋参与反应，得到的氧化产物为0.5mol，正确；C项，转化图中化合价不变的元素有氢、氯、铜，错误；D项，结合分析可知，回收S的总反应为2H2S＋O2=2H2O＋2S↓，正确。7．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)催化氧化反应的化学方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O=2Fe2＋＋4SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是()A．反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋4NO＋2H2OB．反应Ⅱ的氧化剂是Fe3＋C．反应Ⅲ是氧化还原反应D．黄铁矿催化氧化中NO作催化剂答案C解析根据图示，反应Ⅰ的反应物为Fe(NO)2＋和O2，生成物是Fe3＋和NO，反应的离子方程式为4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋4NO＋2H2O，故A正确；根据图示，反应Ⅱ的反应物是Fe3＋和FeS2，生成物是Fe2＋和SOeq\o\al(2－,4)，反应中铁元素的化合价降低，氧化剂是Fe3＋，故B正确；根据图示，反应Ⅲ的反应物是Fe2＋和NO，生成物是Fe(NO)2＋，没有元素的化合价发生变化，不是氧化还原反应，故C错误；根据2FeS2＋7O2＋2H2O=2Fe2＋＋4SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋，反应过程中NO参与反应，最后还变成NO，NO作催化剂，故D正确。8．(2020·北京大兴区期末)CuCl2是一种可用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。将铜粉加入稀盐酸中，并持续通入空气，在Fe3＋的催化作用下可生成CuCl2(过程如图所示)。下列说法不正确的是()A．Fe3＋可循环使用B．过程Ⅰ的反应为2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋C．过程Ⅱ中氧化剂为Fe2＋D．该过程的总反应为2Cu＋O2＋4H＋eq\o(=,\s\up7(催化剂))2Cu2＋＋2H2O答案C解析A项，反应过程中，Fe3＋与Fe2＋之间是循环转化的，所以Fe3＋可循环使用，正确；B＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，正确；C项，过程Ⅱ发生的主要反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，其中氧化剂为O2，错误；D项，反应过程中，Fe3＋与Fe2＋间是循环转化的，整个过程是Cu、H＋与O2的反应，生成Cu2＋和H2O，所以上述过程的总反应为2Cu＋O2＋4H＋eq\o(=,\s\up7(催化剂))2Cu2＋＋2H2O，正确。9．海洋深处存在一种海生假单孢菌，可以在无氧条件下通过微生物产生的醋酸与含MnO2的矿石反应生成Mn2＋，其反应过程如图所示。下列说法正确的是()A．生成22.4LCO2时，转移电子为1molB．过程①中既有极性键和非极性键的断裂，又有极性键和非极性键的形成C．过程②③的总反应为MnO2＋2HX=Mn2＋＋2X＋2OH－D．升高温度能够加快反应速率答案C解析A项，选项未说明是否为标准状况，故22.4