高考二轮复习知识点:物质的分离与提纯5

试卷更新日期:2023-08-01 类型:二轮复习

一、选择题

  • 1. 下列说法正确的是(   )
    A、减压过滤适用于过滤胶状氢氧化物类沉淀 B、实验室电器设备着火,可用二氧化碳灭火器灭火 C、制备硫酸亚铁铵晶体时,须将含 FeSO4(NH4)2SO4 的溶液浓缩至干 D、将热的 KNO3 饱和溶液置于冰水中快速冷却即可制得颗粒较大的晶体
  • 2. 由重晶石矿(主要成分是BaSO4 , 还含有SiO2等杂质)可制得氯化钡晶体,某兴趣小组设计制备流程如下。下列说法正确的是(   )

    A、实验室模拟“高温焙烧”过程需要先在坩埚中研磨处理后再灼烧 B、“高温焙烧”过程中,主反应为:BaSO4+C__BaS+4CO C、制得的氯化钡可用作“钡餐” D、结晶时应蒸发浓缩至出现晶膜后停止加热,冷却结晶
  • 3. 某化学实验小组在实验室中以含有Zn2+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-的废水为原料提取ZnCl2溶液,实验流程如图所示。已知:滤液Ⅰ中存在[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+ , 滤渣Ⅱ的主要成分为CuS。下列说法错误的是(   )

    A、过滤时使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 B、滤渣Ⅰ的主要成分为氢氧化铁和氢氧化铝 C、滤液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均含有氯化铵 D、若直接加热蒸干滤液Ⅱ,可获得纯净的氯化锌
  • 4. 已知有机物a、b、c的结构如图所示,下列说法正确的是(   )

    (a) (b) (c)

    A、a、b、c均能与金属钠反应放出H2 B、含有相同官能团的c的同分异构体有7种(不考虑空间异构) C、1 mol a与1 mol CH3OH在一定条件下反应可生成1 mol b D、除去b中少量的a时,可加入NaOH溶液,振荡、静置、分液
  • 5. 除去下列物质中的杂质(括号中为杂质),采用的试剂和除杂方法正确的是(   )

    选项

    含杂质的物质

    试剂

    除杂方法

    A

    苯(苯酚)

    浓溴水

    过滤

    B

    C2H4(CO2)

    NaOH溶液

    洗气

    C

    乙醛(乙酸)

    NaOH溶液

    分液

    D

    己烷(己烯)

    溴水

    分液

    A、A B、B C、C D、D
  • 6. 从制溴苯的实验中分离出FeBr3溶液,得到溴的苯溶液和无水FeCl3。下列设计能达到相应实验目的的是(   )

    A、用装置甲制取氯气按图示通入装置乙中能使Br-全部转化为溴单质 B、用装置丙分液时先从下口放出水层,换一容器从上口倒出有机层 C、检验溶液中是否氧化完全,取水层少许滴加硝酸银溶液,看有无沉淀生成 D、用装置丁将分液后的水层溶液蒸发至有大量晶体析出时,停止加热,余热蒸干
  • 7. 烟气脱硫能有效减少SO2的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[(1-x)Al2(SO4)3·xAl2O3]溶液,并用于烟气脱硫。下列说法正确的是(   )

    A、“酸浸”后,所得滤渣Ⅰ的主要成分为H2SiO3 B、pH约为3.6时,溶液中存在大量的H+、Al3+、CO 32- C、调pH时,若pH偏高,则所得溶液中c(Al3)将增大 D、碱式硫酸铝溶液经多次循环使用后,所得溶液中c(SO 42- )将增大
  • 8. 实验室以CaCO3为原料制备CO2并获得无水CaCl2。下列装置能达到相应实验目的的是(   )

    A、装置①生成CO2 B、装置②除去CO2中的HCl C、装置③干燥CO2 D、装置④制得无水CaCl2
  • 9. 由含[Cu(NH3)4]Cl2的蚀刻废液制取[Cu(NH3)4]CO3溶液的流程如图:

    下列有关说法错误的是(   )

    A、上述制取流程不涉及氧化还原反应 B、“沉铜”在加热条件下进行,发生反应的离子方程式为[Cu(NH3)4] 42+ +2OH-  Δ __ 4NH3↑+CuO↓+H2O C、“滤液”中大量存在的离子有Na+NH4+ 、Cl-和OH- D、“浸铜”时温度过高可能导致铜的浸出率下降
  • 10. 我国古代《演繁露》记载:“盐已成卤水,暴烈日,即成方印,洁白可爱,初小渐大或数十印累累相连”,其中涉及的分离方法是(   )
    A、升华 B、蒸发 C、萃取 D、过滤

二、非选择题

  • 11. 固体化合物X由3种元素组成,某学习小组开展如下探究实验。

    其中,白色沉淀B能溶于NaOH溶液。请回答:

    (1)、白色固体C的化学式是 , 蓝色溶液D中含有的溶质是(用化学式表示)。
    (2)、化合物X的化学式是;化合物X的一价阴离子与CH4具有相同的空间结构,写出该阴离子的电子式
    (3)、蓝色溶液A与 N2H5+ 作用,生成一种气体,溶液蓝色褪去,同时生成易溶于硝酸的白色沉淀。

    ①写出该反应的离子方程式

    ②设计实验验证该白色沉淀的组成元素

  • 12. 胆矾( CuSO45H2O )易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的 CuO (杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:
    (1)、制备胆矾时,用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪器有(填标号)。

    A.烧杯     B.容量瓶      C.蒸发皿         D.移液管

    (2)、将 CuO 加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为 , 与直接用废铜和浓硫酸反应相比,该方法的优点是
    (3)、待 CuO 完全反应后停止加热,边搅拌边加入适量 H2O2 ,冷却后用 NH3·H2OpH 为3.5~4,再煮沸 10min ,冷却后过滤。滤液经如下实验操作:加热蒸发、冷却结晶、、乙醇洗涤、 , 得到胆矾。其中,控制溶液 pH 为3.5~4的目的是 , 煮沸 10min 的作用是
    (4)、结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为 m1 ,加入胆矾后总质量为 m2 ,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为 m3 。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为(写表达式)。
    (5)、下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是(填标号)。

    ①胆矾未充分干燥    ②坩埚未置于干燥器中冷却     ③加热时有少胆矾迸溅出来

  • 13. 碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下:

    步骤I. Na2CO3 的制备

    步骤Ⅱ.产品中 NaHCO3 含量测定

    ①称取产品2.500g,用蒸馏水溶解,定容于250mL容量瓶中;

    ②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用 0.1000molL1 盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸 V1mL

    ③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用 0.1000molL1 盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸 V2mL

    ④平行测定三次, V1 平均值为22.45, V2 平均值为23.51。

    已知:(i)当温度超过35℃时, NH4HCO3 开始分解。

    (ii)相关盐在不同温度下的溶解度表 (g/100gH2O)

    温度/ °C

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    NaCl

    35.7

    35.8

    36.0

    36.3

    36.6

    37.0

    37.3

    NH4HCO3

    11.9

    15.8

    21.0

    27.0

    NaHCO3

    6.9

    8.2

    9.6

    11.1

    12.7

    14.5

    16.4

    NH4Cl

    29.4

    33.3

    37.2

    41.4

    45.8

    50.4

    55.2

    回答下列问题:

    (1)、步骤I中晶体A的化学式为 , 晶体A能够析出的原因是
    (2)、步骤I中“300℃加热”所选用的仪器是_______(填标号);
    A、 B、 C、 D、
    (3)、指示剂N为 , 描述第二滴定终点前后颜色变化
    (4)、产品中 NaHCO3 的质量分数为(保留三位有效数字);
    (5)、第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则 NaHCO3 质量分数的计算结果(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
  • 14. Ce2(CO3)3 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要以 CePO4 形式存在,还含有 SiO2Al2O3Fe2O3CaF2 等物质。以独居石为原料制备 Ce2(CO3)3nH2O 的工艺流程如下:

    回答下列问题:

    (1)、铈的某种核素含有58个质子和80个中子,该核素的符号为
    (2)、为提高“水浸”效率,可采取的措施有(至少写两条);
    (3)、滤渣Ⅲ的主要成分是(填化学式);
    (4)、加入絮凝剂的目的是
    (5)、“沉铈”过程中,生成 Ce2(CO3)3nH2O 的离子方程式为 , 常温下加入的 NH4HCO3 溶液呈(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知: NH3H2OKb=1.75×105H2CO3Kal=4.4×107Ka2=4.7×1011 );
    (6)、滤渣Ⅱ的主要成分为 FePO4 ,在高温条件下, Li2CO3 、葡萄糖( C6H12O6 )和 FePO4 可制备电极材料 LiFePO4 ,同时生成 CO H2O ,该反应的化学方程式为
  • 15. 孔雀石主要成分是 C u 2 ( O H ) 2 C O 3 , 还含少量 F e C O 3 及硅的氧化物,实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下:

    有关物质沉淀的pH数据如下:

    物质 

    p H ( 开始沉淀 )

    p H ( 完全沉淀 )

    F e ( O H ) 3

    1 . 9

    3 . 2

    F e ( O H ) 2

    7 . 0

    9 . 0

    C u ( O H ) 2

    4 . 7

    6 . 7

    (1)、步骤Ⅰ加稀硫酸充分反应,过滤得到滤渣的主要成分是(填化学式),该物质进一步提纯后可用于制造。提高步骤Ⅰ反应速率的措施是(写一条即可)。
    (2)、步骤Ⅱ中试剂①应选用试剂 ( 填代号 )

    a. K M n O 4  b.稀 H N O 3  c.双氧水      d.氯水

    相关反应的离子方程式为:

    (3)、步骤Ⅲ加入CuO调节溶液的pH至 (填写范围),目的是
    (4)、步骤Ⅳ获得硫酸铜晶体的操作中,必须采取的实验措施是
    (5)、常温下 F e ( O H ) 3 K s p = 1 × 1 0 3 9 , 若要将溶液中的 F e 3 + 转化为 F e ( O H ) 3 沉淀,使溶液中 c ( F e 3 + ) 降低至 1 × 1 0 3 m o l / L , 必须将溶液调节至 p H =
    (6)、用 N H 3 和孔雀石反应可以制得金属铜,已知1mol氨气通过灼热的 C u 2 ( O H ) 2 C O 3 可以产生 1 . 5 m o l 金属铜,则该反应的化学方程式为
  • 16. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效消毒净水剂。高铁酸钾的一种实验室制法如下。(装置如图所示,夹持装置略去)

    Ⅰ.组装好仪器,检查装置气密性,装入药品。

    Ⅱ.打开止水夹K1、K2和甲中分液漏斗活塞,反应一段时间,关闭止水夹K1

    Ⅲ.开启磁力搅拌器,缓慢加入100mL0.8mol•L-1Fe(NO3)3溶液,充分反应。

    Ⅳ.反应结束,通入N2一段时间,取下三颈烧瓶,在低温下加入KOH固体至溶液饱和,析出粗产品,过滤。

    Ⅴ.将粗产品溶于冷的稀KOH溶液,过滤除杂,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,过滤,用乙醚洗涤。

    Ⅵ.重复操作Ⅴ,在真空干燥箱中干燥,得到9.9g产品。

    回答下列问题:

    (1)、仪器a的名称是 , a中所盛装的药品是(选填字母序号)。

    A.NaCl   B.MnO2  C.Na2CO3  D.KMnO4

    (2)、步骤Ⅰ,检查甲装置气密性的方法是
    (3)、乙装置中饱和NaCl溶液的作用是
    (4)、步骤Ⅱ,丙中三颈烧瓶内发生反应的离子方程式是
    (5)、步骤Ⅲ,丙中生成Na2FeO4的离子方程式是
    (6)、步骤Ⅳ中通入N2的目的是。步骤Ⅴ,将粗产品“过滤除杂”,主要目的是除去(填化学式)。
    (7)、该实验中产品的产率为
  • 17. 铊(Tl)在工业中的用途非常广泛。从某铅锌厂的电尘(主要成分为PbO、ZnO,还含有少量Fe2O3、Tl2O)中回收铊的工艺流程如图。

    已知:①Zn(OH)2为两性氢氧化物,溶液pH>10开始溶解。

    ②相关物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示:

    物质

    Fe(OH)3

    Zn(OH)2

    开始沉淀的pH

    2.7

    6.4

    沉淀完全的pH

    3.7

    8.0

    (1)、为提高“酸浸”效率,可采取的措施有(写出两种)。
    (2)、“滤渣1”的主要成分是(填化学式),由于沉淀颗粒很细,通常在“酸浸”时加入聚合硫酸铝铁{化学式:[FeaAlb(OH)c(SO4)d]n},其目的是
    (3)、检验“酸浸”后溶液中含有Fe3+的试剂是
    (4)、“除杂”是为了除去溶液中的(填离子符号),调pH=8~10的原因是
    (5)、“置换”中发生反应的离子方程式是
  • 18. 工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥[主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)]为原料,进行综合回收利用的某种工艺流程如下:

    已知:①TeO2是两性氧化物,微溶于水。

    ②25℃时,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3Ka2=2×10-8

    (1)、“烧结”时的固体产物主要为Na2SeO3Na2TeO3Cu2O , 该过程中Cu2Se反应的化学方程式为
    (2)、利用浸取渣制取硫酸铜溶液时,试剂X最好选用

    a.SO2    b.H2O2    c.浓硫酸

    (3)、常温下,NaHTeO3溶液的pH7(填“<”、“>”或“=”)。加入稀硫酸调pH时需控制pH范围为4.5~5.0,pH过大或过小都将导致碲的回收率偏低,其原因是
    (4)、在盐酸溶液中,TeO2SO2还原得到单质碲。研究表明,在此反应中,Cl-离子浓度为0.1mol/L时的活化能比Cl-离子浓度为0.3mol/L时的活化能大,说明较高浓度Cl-的作用是
    (5)、还原过程的主要目的是将“烧结”时生成的少部分Na2SeO4进行转化,写出“还原”时反应的离子方程式
    (6)、所得粗硒需精制。向粗硒浸出液中加入Na2S溶液可以将残留的Fe2+等微量杂质离子转化为沉淀而除去。已知25℃时Ksp(FeS)=6.0×10-18 , 要使溶液中Fe2+沉淀完全[c(Fe2+)1.0×10-5molL-1],则需控制溶液中c(S2-)mol/L。
  • 19. 由四种常见元素组成的可溶性盐A,按如下流程进行实验。

    已知:气体B、固体C为纯净物。

    请回答:

    (1)、A的化学式是 , 气体D的成分
    (2)、固体A与足量NaOH反应的化学方程式是
    (3)、盐A同系列的最简单化合物可以与KMnO4碱性溶液反应,生成黑色固体,写出该反应的离子方程式:
    (4)、有研究显示,(3)中产物黑色固体充当氯酸钾受热分解的催化剂时,氯酸钾氧化了黑色固体中的金属元素,同时生成了气体单质。

    ①基于此,选用Fe2O3作催化剂,也发生类似的反应,则Fe2O3对应的产物为:(填化学式)。

    ②请设计化学实验验证生成气体单质的成分:

  • 20. 实验室制备乙酰苯胺( )的反应原理:CH3COOH+ Δ +H2O

    已知:①苯胺具有强还原性;

    ②有关数据列表如下:

    冰醋酸

    苯胺

    乙酰苯胺

    状态

    液体

    液体

    固体

    沸点/℃

    117.9

    184

    305

    熔点/℃

    16.6

    -6.3

    114.3

    ③物质的溶解度如下:

    名称

    溶解度

    乙醇

    乙醚

    冰醋酸

    3.6g/100g水

    易溶

    易溶

    苯胺

    易溶

    易溶

    易溶

    乙酰苯胺

    溶于热水,难溶于冷水

    易溶

    易溶

    回答下列问题:

    (1)、向反应器内加入4.6mL(约0.05mol)新蒸馏的苯胺和7.5mL(约0.13mol)冰醋酸,以及少许锌粉,保持分流装置柱顶温度在105℃左右加热回流1h。装置如图所示(夹持装置已略去),仪器a的名称是 , 锌粉的作用是

    (2)、为提高乙酰苯胺的产率采用的措施:一是乙酸过量,二是
    (3)、反应结束后,趁热将反应液倒入盛有100mL冷水的烧杯中,用玻璃棒充分搅拌,冷却至室温,使乙酰苯胺结晶,完全析出,所得晶体用减压过滤装置进行过滤,再以10mL冷水洗涤。减压过滤的优点是 , “再以10mL冷水洗涤”的目的是
    (4)、干燥,称重,最终得到产物5.4g,实验产率为%。(结果保留三位有效数字)
    (5)、若要得到纯度更高的乙酰苯胺,可通过采用方法提纯,所用试剂为
  • 21. 五氧化二钒(V2O5)广泛用于冶金、化工等行业。一种以淅川钒矿(钒以+3、+4价的化合物存在、SiO2、Fe3O4以及Al2O3)为原料生产五氧化二钒的工艺流程如下:

    已知:①萃取剂P2O4对VO2具有高选择性,且萃取Fe3而不萃取Fe2、Mn2、Al3

    ②氧化性:VO 2+ >Fe3>VO2>Fe2

    ③萃取反应为:VO2+(HR2PO4)2(O) 反萃取萃取 VO(R2PO4)2(O)+2H , 式中HR2PO4为P2O4 , R=C8H17

    化合物

    Fe(OH)2

    Fe(OH)3

    Al(OH)3

    Mn(OH)2

    溶度积常数(25℃)近似值

    10-17

    10-39

    10-35

    10-13

    回答下列问题:

    (1)、“酸浸氧化”中,VO被氧化成VO2 , 同时还有离子被氧化。写出VO转化为VO 2+ 反应的离子方程式
    (2)、研究表明,“酸浸氧化”中MnO2的用量、温度和硫酸的体积浓度会直接影响钒元素的浸出率,由图(1)(2)(3)可知,最佳条件为(填序号)

    (3)、“滤渣1”的主要成分为(填化学式)。
    (4)、“还原”中添加的物质X是(填化学式),且要控制物质X的加入量,既不能过多,也不能过少,原因是
    (5)、“氧化沉钒”的离子方程式是
    (6)、用石灰中和处理萃余液,Fe2、Al3、Mn2以氢氧化物形式沉淀,要使金属离子完全沉淀,则pH的理论最小值为(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5mol/L时,可认为该离子沉淀完全)。
  • 22. 铼是一种熔点高、耐磨、耐腐蚀的金属,广泛用于航天航空等领域。工业上用富铼渣(含ReS2)制得铼粉,其工艺流程如下图所示:

    回答下列问题

    (1)、图1是矿样粒度与浸出率关系图,浸出时应将富铼渣粉碎至目;请写出提高铼浸出率的另外两种方法。浸出反应中ReS2转化为两种强酸,请写出铼浸出反应的离子方程式

    (2)、图2表示萃取液流速与铼吸附率关系。结合实际工业生产效益,萃取剂流速宜选用的范围是6~8BV/h,选择此范围的原因是
    (3)、酸浸相同时间,测得铼的浸出率与温度关系如图3所示,分析T1℃时铼的浸出率最高的原因是 。

    (4)、实验室中,操作III所用主要仪器名称为。已知高铼酸铵是白色片状晶体,微溶于冷水,易溶于热水。若要得到纯度更高的高铼酸铵晶体,可通过在水中的方法提纯。
    (5)、高铼酸铵热分解得到Re2O7 , 写出氢气在800℃时还原Re2O7 , 制得铼粉的化学方程式
    (6)、整个工艺流程中可循环利用的物质有:H2SO4
  • 23. 钌( Ru )为稀有元素,广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。钌的矿产资源很少,故从含钌废料中回收钌的研究很有意义。某科研小组设计了一种从含钌废料中分离提纯钌的工艺,其流程如下:

    (1)、加碱浸取时,为提高钌的浸出率可采取的措施有(任写两点)。
    (2)、操作X的名称为
    (3)、“研磨预处理”是将研磨后的含钌废料在氢气还原炉中还原为单质钌,再进行“碱浸”获得 Na2RuO4 ,写出“碱浸”时生成 Na2RuO4 的离子方程式:
    (4)、“滤渣”的主要成分为 RuO2 ,加入草酸的作用是 , 金属钌与草酸的质量比x和反应温度T对钌的回收率的影响如图所示,则回收钌较为适宜的条件是

    在酸性介质中,若使用 NaClO3 溶液代替草酸,可获得 RuO4 ,则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为

    (5)、“一系列操作”为 , 写出在“还原炉”中还原制得钌的化学方程式:
  • 24. 某实验小组以回收站回收的废铁制品(主要成分为Fe,还含有少量的 Fe2O3SiO2Al2O3 )为原料制备 FeSO47H2O 晶体。

     

    (1)、取10g废铁制品,用质量分数为10%的碳酸钠溶液浸泡一段时间,然后用倾析法倒去碳酸钠溶液,用蒸馏水洗涤2~3次,将洗涤好的废铁制品加入如图所示装置中,再加入 40mL6molL1 硫酸。控制温度在 70~80 之间,加热 10~15min ,将所得溶液趁热过滤冷却结晶、过滤洗涤,得到 FeSO47H2O 晶体。

    ①仪器a的名称为

    ②基态Fe原子的价电子排布式为 , 有个未成对电子。

    ③反应中需要控制温度在 70~80 之间,宜采用的方法是

    ④用冰水洗涤 FeSO47H2O 晶体的操作是 , 若将 FeSO47H2O 晶体在隔绝空气条件下加热到800℃,会生成红棕色固体,写出反应的化学方程式:

    (2)、若以赤铁矿渣(含有 SiO2Al2O3 杂质)为原料制备 FeSO47H2O 晶体,请补充完整相应的实验方案:

    ①取一定量的赤铁矿渣,分次加入足量的稀硫酸,充分反应后过滤。

    ②取滤液,

    ③过滤、洗涤,将沉淀溶入 2.0molL1 的硫酸中,同时加入过量铁粉,充分反应后,过滤,向滤液中加乙醇,在恒温水浴槽中冷却结晶、过滤,用丙酮洗涤、干燥。

    已知:该实验中 pH=3.1 时, Fe3+ 沉淀完全; pH=5.2 时, Al3+ 开始沉淀。实验室现有试剂: 2.0molL1H2SO4 溶液、 2.0molL1NaOH 溶液、铁粉。

    (3)、通过下列方法测定产品纯度:准确称取 6.000gFeSO47H2O 样品,加适量水溶解,配成 200mL 溶液,取 25.00mL 溶液置于锥形瓶中,用 0.02500molL1 的酸性 KMnO4 标准溶液滴定(杂质不与酸性 KMnO4 标准溶液反应),经3次测定,每次消耗 KMnO4 溶液的体积如下表所示:

    实验序号

    1

    2

    3

    消耗 KMnO4 溶液的体积 /mL

    19.98

    20.58

    20.02

    通过计算确定产品中 FeSO47H2O 的质量分数约为(保留三位有效数字)。

  • 25. NiSO4·6H2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛应用于化学镀镍、生产电池、医药工业、催化行业以及印染工业等行业中。由一种废料(主要成分是铁镍合金,还含有铜、镁、硅的氧化物)为原料制取NiSO4·6H2O步骤如图:

    已知:①镍能溶于稀酸但溶解不完全,通常表现为+2价;

    ②常温下Ksp(MgF2)=6.4×10-9Ka(HF)=6.3×10-4

    (1)、NiSO4中阴离子的空间构型为
    (2)、“溶解”时加入H2O2溶液的目的是
    (3)、“除铁”时生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,写出其离子方程式
    (4)、向“除铜”后的滤液中加入NaF溶液,使Mg2+转化为MgF2沉淀除去。若溶液的pH偏低,将会导致MgF2沉淀不完全,其原因是
    (5)、“沉镍”后所得滤液中,可循环使用的主要溶质为(填化学式)。
    (6)、NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的化学方程式为
    (7)、在制备NiSO4·6H2O晶体时,常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂,原因是
  • 26. 硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知硼镁矿的主要成分为 Mg2B2O5H2O ,硼砂的化学式为 Na2B4O710H2O 。一种利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如图1所示。

    (1)、硼砂中B的化合价为
    (2)、在实验室 NaBO2 可以用 NaBH4 与水反应得到,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为。X为氧化物,是 H3BO3 晶体加热脱水的产物,其与Mg制取粗硼的化学方程式为
    (3)、短周期元素M与B同一主族,其单质在 1000°C 时可与 N2 反应制备MN,在这种单质中添加少量 NH4Cl 固体并充分混合,有利于 MN 的制备,其主要原因是
    (4)、制得的粗硼在一定条件下反应生成 BI3BI3 在一定条件下受热分解可以得到纯净的单质硼。0.2000g粗硼制成的 BI3 完全分解,将生成的I2配制成 100mL 碘水,量取 10.00mL 碘水于锥形瓶中,向其中滴加几滴淀粉溶液,用 0.3000molL1Na2S2O3 溶液滴定至终点,消耗 Na2S2O3 溶液 17.00mL 。(提示: I2+2S2O32=2I+S4O62 )滴定终点的现象为 , 该粗硼样品的纯度为%。
    (5)、H3BO3 [也可写成 B(OH)3 ]可以通过电解 NaB(OH)4 溶液的方法制备。工作原理如图2所示。

    理论上每生成 1molH3BO3M 室可生成L(标准状况)气体。c膜为(填“阴离子”或“阳离子”)交换膜,N室中,进口和出口的溶液浓度大小关系为b mol∙L−1a mol∙L−1 (填“>”、“=”或“<”)。

  • 27. 碳酸镧 La2(CO3)3(Mr=458) 为白色粉末、难溶于水、分解温度900℃,可用于治疗高磷酸盐血症.在溶液中制备时,形成水合碳酸镧 La2(CO3)3xH2O ,如果溶液碱性太强,易生成受热分解的碱式碳酸镧 La(OH)CO3 .已知酒精喷灯温度可达1000℃。回答下列问题:
    (1)、用如图装置模拟制备水合碳酸镧:

    ①仪器B的名称为

    ②装置接口的连接顺序为f→

    ③Z中应先通入: , 后通入过量的另一种气体,该气体需要过量的原因是

    ④该反应中生成副产物氯化铵,请写出生成水合碳酸镧的化学方程式:

    (2)、甲小组通过以下实验验证制得的样品中不含 La(OH)CO3 ,并测定水合碳酸铜 La2(CO3)3xH2O 中结晶水的含量,将石英玻璃A管称重,记为 m1g ,将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2g ,将装有试剂的装置C称重,记为 m3g .按图示连接好装置进行实验。

    实验步骤:

    ①打开 K1K2K3 ,缓缓通入 N2

    ②数分钟后关闭 K1 , K3 ,打开 K4 ,点燃酒精喷灯,加热A中样品:

    ③一段时间后,熄灭酒精灯,打开 K1 ,通入 N2 数分钟后关闭 K1K2 ,冷却到室温,称量A.重复上述操作步骤,直至A恒重,记为 m4g (此时装置A中为 La2O3 ).称重装置C,记为 m5g

    ①实验中第二次通入 N2 的目的为

    ②根据实验记录,当 (m4m1)326(m5m3)44= , 说明制得的样品中不含有 La(OH)CO3 ;计算水合碳酸镧化学式中结晶水数目 x= (列式表示).(用含 m1m2m4 的式子表示)

  • 28. 锡的某些化合物在工业上有重要用途, SnSO4 常用于印染和电镀工业.某研究小组设计 SnSO4 的制备路线如图:

    已知: 2Fe3++Sn2+=Sn4++2Fe2+ ;强酸性条件下,锡元素在水溶液中有 Sn2+Sn4+ 两种主要存在形式, SnCl2 极易水解,生成对应的碱式盐。

    (1)、锡原子的核电荷数为50,与碳元素属于同一主族,锡元素在周期表中的位置是
    (2)、SnCl2 用盐酸溶解而不用水直接溶解的原因是;加入 Sn 粉的作用有两个;①调节溶液 pH
    (3)、步骤Ⅱ中用到的玻璃仪器有
    (4)、酸性条件下, SnSO4 还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是
    (5)、向 SnO 中加入稀硫酸的作用之一是控制溶液的 pH .若溶液中 c(Sn2+)=1.0mo1L1 ,则室温下应控制溶液 pH 取值范围为(已知 Ksp[Sn(OH)2=1.0×1026] )
    (6)、该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):取 ag 锡粉溶于盐酸中,向生成的 SnC12 中加入过量的 FeCl3 溶液,用 bmol/LK2Cr2O7 滴定生成的 Fe2+ (已知酸性环境下, Cr2O72 可被还原为 Cr3+Cl 不能被 Cr2O72 氧化),共用去 K2Cr2O7 溶液 dmL .则锡粉中锡的质量分数为.( Sn 的摩尔质量为 119g/mol ,用含a、b、d的最简代数式表示)
  • 29. 硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如下图所示:


    已知:① CS2 不溶于水,密度比水的大;② NH3 不溶于 CS2 ;③三颈烧瓶内盛放有 CS2 、水和催化剂。

    回答下列问题:

    (1)、制备 NH4SCN 溶液:

    ①实验前,经检验装置的气密性良好。其中装置B中的试剂是。三颈烧瓶的下层 CS2 液体必须浸没导气管口,目的是

    ②实验开始时,打开 K1 ,加热装置A、D,使A中产生的气体缓缓通入D中,发生反应 CS2+3NH3水溶加热催化剂NH4SCN+NH4HS (该反应比较缓慢)至 CS2 消失。

    (2)、制备KSCN溶液:

    ①熄灭A处的酒精灯,关闭 K2 ,移开水浴,将装置D继续加热至105℃,当 NH4HS 完全分解后 (NH4HS=H2S+NH3) ,打开 K2 ,继续保持液温105℃,缓缓滴入适量的KOH溶液,发生反应的化学方程式为

    ②使用KOH溶液会使产品KSCN固体中混有较多的 K2S ,工业上用相同浓度的 K2CO3 溶液替换KOH溶液,除了原料成本因素外,优点是

    ③装置E的作用是

    (3)、制备KSCN晶体:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
    (4)、测定晶体中KSCN的含量:称取10.0g样品,配成1000mL溶液。量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴 Fe(NO3)3 溶液作指示剂,用 0.1000molL1AgNO3 标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗 AgNO3 ,标准溶液20.00mL。

    ①滴定时发生的反应: SCN+Ag+=AgSCN (白色)。则判断到达滴定终点的方法是

    ②晶体中KSCN的质量分数为(计算结果精确至0.1%)。

  • 30. 锰酸锂(LiMn2O4)是新一代锂离子电池的正极材料。实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料(锰酸锂、碳粉等涂覆在铝箔上)的一种流程如图:

    已知:Li2CO3在不同温度下的溶解度

    温度/℃

    0

    10

    20

    50

    75

    100

    Li2CO3

    1.593

    1.406

    1.329

    1.181

    0.866

    0.728

    (1)、第①步反应中会有气体生成,该气体为: , 若要增大第①步反应的浸取率,可以采取的措施有: (写两条)。
    (2)、第②步反应得到的沉淀X的化学式为 , 上述流程中四步实验都包含过滤,实验室过滤时要使用的玻璃仪器有:
    (3)、工业上洗涤Li2CO3用的是热水而不是冷水,其原因是
    (4)、写出第③步反应“酸溶”过程中反应的离子方程式:
    (5)、固相法制备LiMn2O4的实验过程如下:将MnO2和Li2CO3按4:1的物质的量之比配料,球磨3-5小时,然后高温加热,保温24小时,冷却至室温。

    ①写出该反应的化学方程式:

    ②LiMn2O4中锰元素的平均价态为+3.5。在不同温度下,合成的LiMn2O4中Mn2+、Mn3+和Mn4+的含量与温度的关系见表。

    T/℃

    w(Mn2+)(%)

    w(Mn3+)(%)

    w(Mn4+)(%)

    700

    5.56

    44.58

    49.86

    750

    2.56

    44.87

    52.57

    800

    5.50

    44.17

    50.33

    850

    6.22

    44.40

    49.38

    由此可以确定:在上述温度范围内,锰元素的平均价态的变化趋势是:随温度升高(填选项)

    A.增大     B减小     C.先增大后减小      D.先减小后增大

  • 31. 三氧化钨(WO3)常用于制备特种合金、防火材料和防腐涂层。现利用白钨精矿(含80%CaWO4及少量Fe、Zn和Mg等的氧化物)生产WO3 , 设计了如下工艺流程:

    已知:①浸出液中钨(W)以[WO3C2O4H2O]2-形式存在。

    ②钨酸(H2WO4)难溶于水。

    ③Ksp(CaSO4)=4.9×10-5 , Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9

    Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2 , Ka2(H2C2O4)=1.6×10-4

    回答下列问题:

    (1)、“破碎”的目的是;“破碎”后的白钨精矿粒径约为50μm,往其中加入浸取液后形成的分散系属于
    (2)、操作I的名称为
    (3)、浸出液中含量最大的阳离子是;[WO3C2O4H2O]2-中W元素的化合价为
    (4)、“加热”时发生反应的离子方程式为;“煅烧”时发生反应的化学方程式为
    (5)、本工艺中能循环使用的物质是
    (6)、通过计算说明“浸取”过程形成CaSO4而不能形成CaC2O4的原因:
  • 32. 实验室研究从炼铜烟灰(主要成分为CuO、Cu2O、ZnO、PbO及其硫酸盐)中分别回收铜、锌、铅元素的流程如下。

    (1)、酸浸过程中,金属元素均由氧化物转化为硫酸盐,其中生成CuSO4的化学方程式为:CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O、
    (2)、铁屑加入初期,置换速率随时间延长而加快,其可能原因为:反应放热,温度升高;。铁屑完全消耗后,铜的产率随时间延长而下降,其可能原因为
    (3)、已知:25 ℃时,Ksp(PbSO4)=2.5×10-8;PbSO4 + 2Cl- PbCl2 + SO 42- 。一定条件下,在不同浓度的NaCl溶液中,温度对铅浸出率的影响、PbCl2的溶解度曲线分别如图-1、图-2所示。

    浸出后溶液循环浸取并析出PbCl2的实验结果如下表所示。

    参数

    循环次数

    0

    1

    2

    3

    结晶产品中PbCl2纯度/%

    99.9

    99.3

    98.7

    94.3

    ①为提高原料NaCl溶液利用率,请补充完整利用酸浸渣制备化学纯(纯度≥98.5 %)PbCl2晶体的实验方案:取一定质量的酸浸渣, , 将所得晶体洗涤、干燥。(可选用的试剂:5 mol·L-1NaCl溶液,1 mol·L-1NaCl溶液,NaCl固体)

    ②循环一定次数后的溶液中加入适量CaCl2溶液,过滤并加水稀释至其中NaCl浓度为1 mol·L-1的目的是

  • 33. 高铁酸钾(K2FeO4)为紫色固体,微溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中产生O2 , 在碱性溶液中较稳定。
    (1)、用如图所示的装置制备K2FeO4

    ①A为Cl2发生装置,装置B的作用是

    ②装置C中发生反应的离子方程式为

    ③当装置C中得到大量紫色固体时立即停止通入Cl2 , 原因是

    (2)、某铁矿石的主要成分为Fe2O3和少量Al2O3、SiO2 , 请补充完整由该铁矿石制得高纯度Fe(OH)3的实验方案:(实验中须使用的试剂:稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液)。
    (3)、通过以下方法测定高铁酸钾样品的纯度:称取0.6000g高铁酸钾样品,完全溶解于浓KOH溶液中,再加入足量亚铬酸钾{K[Cr(OH)4]}反应后配成100.00mL溶液;取上述溶液20.00mL于锥形瓶中,加入稀硫酸调至pH=2,用0.1000mol·L-1硫酸亚铁铵溶液滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液15.00mL。

    测定过程中发生反应:Cr(OH) 4- + FeO42- =Fe(OH)3+ CrO42- +OH-

    2 CrO42- +2H+= Cr2O72- +H2O

    Cr2O72- +Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O(未配平)

    计算K2FeO4样品的纯度(写出计算过程):

  • 34. 三氯化六氨合钴(III){[Co(NH3)6]Cl3}是制备其它三价钴配合物的重要试剂。实验室以活性炭为催化剂,合成三氯化六氨合钴(III)晶体的流程如图

    已知:①Co2+不易被氧化,Co3+具有强氧化性;[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,[Co(NH3)6]3+性质稳定。

    ②[Co(NH3)6]Cl3·6H2O在水中的溶解度随温度的升高而增大,加入浓盐酸有利于晶体析出。

    (1)、“混合”时加入的NH4Cl溶液有利于后续Co2+与NH3的配合反应,其原理是
    (2)、在如图所示实验装置的三颈烧瓶中,发生“配合、氧化”。

    ①控制三颈烧瓶中溶液温度为60℃的原因是

    ②“配合”步骤安排在“氧化”步骤之前的目的是

    ③向三颈烧瓶中滴加氨水的实验操作为。加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为

    (3)、设计由过滤后的滤渣获取[Co(NH3)6]Cl3·6H2O的实验方案:向滤渣中加入80℃左右的热水, , 低温干燥。(实验中须使用的试剂:浓盐酸、无水乙醇)
  • 35. 铬铁矿的主要成分为亚铬酸亚铁( FeCr2O4 ),还含有 SiO2 及少量难溶于水和碱溶液的杂质。以铬铁矿为原料制备重铬酸钾( K2Cr2O7 )的工艺流程如图所示:

    回答下列问题:

    (1)、为了加快“煅烧”的反应速率,可以采取的措施有(写一条即可)。
    (2)、亚铬酸亚铁( FeCr2O4 )中铬元素的化合价为;“煅烧”后亚铬酸亚铁转化为 Na2CrO4NaFeO2 ,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为
    (3)、“水浸”时, NaFeO2 遇水强烈水解,有红褐色沉淀产生,其水解的离子方程式为
    (4)、“滤液1”中主要含有 CrO42SiO32OH 等阴离子。利用“煅烧”产生的气体X调节pH,可防止产品混入较多的杂质,则气体X为(填化学式,下同),滤渣2的主要成分为
    (5)、“铬转化”时,若盐酸浓度过大,在较高温度下 Cr2O72 会转化为 Cr3+ ,影响产品的纯度并产生有毒气体污染环境,写出影响产品纯度的相关反应离子方程式
    (6)、处理含有 Cr2O72 的酸性废水防止铬对环境产生污染。

    ①每次取废水样品amL,用 bmolL1Na2S2O5 溶液进行处理,将 Cr2O72 转化为毒性较低的 Cr3+ ,同时 S2O52 转化为 SO42 ,平均每次消耗了vmL。废水中 c(Cr2O72)。(用含a、b、v的式子表示)。

    ②室温下,将上述溶液再调节至 pH=8 ,使 Cr3+ 转化成 Cr(OH)3 而沉降,分离出污泥,检测到废水中 Cr3+ 浓度约为 5×1013molL1 ,室温下 Ksp[Cr(OH)3]= mol4L4