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    6．实验室可用Mg+CuCl2═MgCl2+Cu制备Cu，已知实验结束后剩余溶液的体积是0.4L，其中c（Cu2+）=0.1mol•L-1．反应后得到的金属单质比加入的金属单质多0.8g．回答下列问题：
    （1）用双线轿标明上述反应中的电子转移数目和方向．Mg+CuCl2═MgCl2+Cu
    （2）加人的金属单质的物质的量是多少？
    （3）生成的铜单质的质量是多少？
    （4）实验结束后剩余溶液中c（Mg2+）：c（Cu2+）是多少？

    分析 （1）Mg+CuCl2═MgCl2+Cu中，Mg元素由0价升高到+2价，Cu元素由+2价降低到0，转移2e-，据此书写用双线轿标明上述反应中的电子转移数目和方向；
    （2）根据反应方程式Mg+CuCl2═MgCl2+Cu利用质量差法进行计算出加人的金属单质的质量，根据n=$\frac{m}{M}$计算其物质的量；
    （3）根据参加反应的镁的物质的量计算生成的铜单质的质量；
    （4）根据镁原子守恒计算溶液中的镁离子浓度，据此计算实验结束后剩余溶液中c（Mg2+）：c（Cu2+）．

    解答 解：（1）Mg+CuCl2═MgCl2+Cu中，该反应中，Mg元素由0价升高到+2价，化合价升高2，Cu元素化合价由+2价变为0价，化合价降低2，转移电数为2e-，电子转移方和数目为：，
    故答案为：；
    （2）反应后得到的金属单质比加入的金属单质多0.8g．设加人的金属单质的质量为m，
    Mg+CuCl2═MgCl2+Cu       固体质量增加△m
    24                             64        64-24=40
    m                                       0.8g
    $\frac{24}{40}=\frac{m}{0.8g}$，解得m=4.8g，其物质的量为n=$\frac{m}{M}$=$\frac{4.8g}{24g/mol}$=0.2mol，
    故答案为：0.2mol；
    （3）设生成的铜单质的质量是X，
    Mg+CuCl2═MgCl2+Cu
    1mol                       1mol
    0.2mol                     $\frac{Xg}{64g/mol}$解得X=12.8g，
    答：生成的铜单质的质量是12.8g；
    （4）实验结束后剩余溶液的体积是0.4L，根据（3）可知参加反应的镁的物质的量为0.2mol，则实验结束后剩余溶液中c（Mg2+）=$\frac{0.2mol}{0.4L}$=0.5mol/L，c（Cu2+）=0.1mol•L-1．则剩余溶液中c（Mg2+）：c（Cu2+）=0.5：0.1=5：1，
    故答案为：5：1．

    点评 本题综合化还原反应概念和物质的量的计算，为高考见题型，侧重于学生的析能计算能力的考查，注意从元素化合价角度分析化还反应的概念和的性质，注意根据原子守恒进行物质的量的计算，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    16．下列五种物质中，微粒间的作用力只存在共价键的是③ （填序号，下同）；只存在离子键的是⑤；既存在离子键又存在共价键的是④；不存在化学键的是①．
    ①Ar  ②CO2  ③SiO2  ④NaOH  ⑤K2S．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    17．写出实现下列反应的离子方程式
    （1）氯气与水反应Cl2+H2O=H++Cl-+HClO；
    （2）Al（OH）3两性Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O、Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O；
    （3）将溴水滴加到KI溶液中，颜色加深．Br2+2I-=I2+2Br-；
    （4）过量铜粉与浓硝酸共热Cu+4H++2NO3-═Cu2++2H2O+2NO2↑、3Cu+8H++2NO3-（稀）═3Cu2++2NO↑+4H2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关．下列说法中正确的是（　　）
    A．Al2（SO4）3可以除去酸性废水中的悬浮颗粒
    B．高锰酸钾溶液和双氧水进行环境消毒时原理是相同的
    C．雾霾中含有大量超标的主要物质是SO2
    D．钢铁制品和铜制品既能发生吸氧腐蚀又能发生析氢腐蚀

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．向100mL 6mol•L-1 KMnO4溶液中滴加适量稀硫酸，向溶液中缓缓通入5.6L（标准状况）C2H4，恰好完全反应（C2H4中-2价的碱全部转化成CO2），则还原产物中锰元素的化合价为（　　）
    A．+6B．+4C．+3D．+2

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．二氧化钛（TiO2）又称钛白，工业上利用钛铁矿（主要成分FeTiO3，其中铁为正二价）为原料，采用硫酸法制得，其工艺流程如图所示：

    请回答：
    （1）钛铁矿加入硫酸反应可制得硫酸氧钛，其反应的化学方程式为FeTiO3+2H2SO4═TiOSO4+FeSO4+2H2O．
    （2）为了提高二氧化钛的纯度，需要除去浸出液中的Fe3+，则加入的试剂A为铁屑，需过量的原因是防止已还原的Fe2+重新被空气氧化．
    （3）操作1是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤．
    （4）进行操作1时需将滤液1在70～75℃，8 000Pa条件下的真空蒸发器中进行，其原因是蒸发浓缩过程温度升高，会促使硫酸氧钛（TiOSO4）过早水解，滤液2加水稀释使硫酸氧钛（TiOSO4）水解生成偏钛酸（TiO2•nH2O），请写出该水解反应的化学方程式TiOSO4+（n+1）H2O═TiO2•nH2O+H2SO4 ．
    （5）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质，利用如图所示装置获得金属钙，并以钙为还原剂，还原二氧化钛制备金属钛．
    ①写出阳极所发生反应的电极反应式：2O2--4e-=O2↑，或C+2O2--4e-=CO2↑．
    ②在制备金属钛前后，CaO的总量不变，其原因是（请结合化学用语解释）制备TiO2时，发生反应：2CaO═2Ca+O2↑，消耗氧化钙，在制钛时发生反应2Ca+TiO2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$Ti+2CaO，又有氧化钙生成，所以CaO的量不变．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    11．用废铜（含少量铁）和工业硫酸制备胆矾的过程如下：
    废铜→氧化铜→粗硫酸铜溶液→精硫酸铜溶液→胆矾晶体所需的试剂有：浓度大于150g/L工业H2SO4、3% H2O2溶液、CuCO3粉末、精密pH试纸．
    已知：
     离子 Cu2+ Fe2+ Fe3+
     开始沉淀时的pH 4.75.8  1.9
     完全沉淀时的pH6.7  9.03.2 
    回答下列问题：
    （1）实验室灼烧废铜所需仪器除带铁圈的铁架台、酒精灯外，还有坩埚、泥三角、坩埚钳．
    （2）检验氧化铜中是否混有单质铜的实验方法是加入稀硫酸，如有不溶于稀硫酸的红色固体，则证明氧化铜中有单质铜，反之则无．
    （3）配置100mL浓度大于150g/L工业H2SO4，需用98%的硫酸（密度为1.84g/cm3）不少于100mL．所需要的主要定量仪器有100mL容量瓶、10mL量筒．
    （4）设计由粗硫酸铜溶液制得纯净胆矾晶体的实验方案（含所需试剂与主要步骤）．
    （5）利用反应：2Cu2++4I-→2CuI↓+I2； I2+2S2O32-→2I-+S4O62-
    用标准Na2S2O3溶液滴定可以测定胆矾晶体中铜的含量．需要测定的物理量有胆矾晶体质量（m1）、标准c（Na2S2O3）溶液体积（V1）．
    测定需在pH=3～4溶液中进行．pH太大带来的影响是Cu2+沉淀；pH太小对实验的影响是Fe3+未除尽．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
    A．6.8g液态KHSO4中含有0.1NA个阳离子
    B．18g D2O和18g H2O中含有的质子数均为10NA
    C．$\frac{1}{18}$mol的H37Cl分子所含中子数为NA
    D．过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．工业碳酸钠中含有Mg2+、Fe2+、Cl-和SO42-等杂质，提纯工艺流程如下：

    已知：碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如图1所示：

    回答下列问题：
    （1）溶解时通入热空气的作用有升温加快溶解速率、除去铁元素（或加热促进Fe3+（Fe2+）的水解或氧化Fe2+）（写出两条即可）；生成氢氧化镁沉淀的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓．
    （2）“趁热过滤”时的温度应控制在不低于36℃；简述过滤后洗涤固体的操作向过滤器中加入36℃的热水没过固体表面，待水自然流干后，重复操作2～3次．
    （3）为检验母液中是否含有Cl-，必须加入的试剂为足量的Ba（NO3）2和HNO3溶液、少量的AgNO3溶液．
    （4）室温下用石墨电极电解饱和Na2CO3溶液（装置如图2），写出Y电极反应式：2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-=H2↑+2OH-）
    （5）取提纯后的该纯品10.8g溶于水后，加入足量CaCl2溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，并称量得到10.0g固体，则提纯后碳酸钠的质量分数为98%（保留两位有效数字）．

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