高考化学 元素及其化合物 专题07 物质性质实验探究对点练习

高考化学 元素及其化合物 专题07 物质性质实验探究对点练习

‎【2019最新】精选高考化学 元素及其化合物 专题07 物质性质实验探究对点练习 ‎ 1．用如下图所示的装置进行实验(夹持仪器略去，必要时可加热)，其中a、b、c中分别盛有试剂1、2、3，能达到相应实验目的的是 选项 试剂1‎ 试剂2‎ 试剂3‎ 实验目的 装置 A 浓盐酸 MnO2‎ 饱和NaCl溶液 除去Cl2中的HC1‎ B 浓HNO3‎ Cu片 KI—淀粉溶液 验证NO2的氧化性 C 稀硫酸 溶液X 澄淸石灰水 验证X中是否有CO32-‎ D ‎70%硫酸 Na2SO3‎ 酸性KMnO4溶液 验证SO2具有漂白性 ‎【答案】B ‎ 2．利用下图实验装置进行有关实验，下列对结论的叙述正确的是 选项 ‎①中试剂 ‎ ②中试剂 ‎ 结论 A 镁条、蒸馏水 肥皂水 ‎②中开始出现气泡，说明①中生成了氢气 B 铜片、硝酸溶液 蒸馏水 ‎②中试管口出现红棕色气体，说明①中生成了NO2‎ C 淀粉KI溶液 该装置可以用来检验①‎ 24 / 24‎ 二氧化锰、浓盐酸 中是否产生了氯气 D 乙醇、乙酸、浓硫酸 饱和NaOH溶液 该装置可以用来制备乙酸乙酯 ‎【答案】C ‎ 3．某实验小组将SO2通入Na2S和Na2SO3的混合溶液中制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)。其装置如下图所示(省略夹持装置)，下列说法错误的是 A. 装置②的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体可以是饱和NaHSO3溶液 B. 为提高产品纯度，使烧瓶中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则 C. 装置④的作用是吸收尾气，同时防止倒吸 D. 装置①也可用于高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气 ‎【答案】B ‎【解析】装置②中气泡产生的速率越快，说明SO2的生成速率越快；SO2难溶于NaHSO3溶液，故A正确；根据反应方程式2Na2S＋Na2SO3＋3SO2＝3Na2S2O3，所以，故B错误；装置④中盛放适当的试剂可以吸收SO2气体，倒置的漏斗同时防止倒吸，故C正确；高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，属于固体与液体常温下反应制备气体，故D正确。‎ 24 / 24‎ ‎4．向铜屑、稀盐酸和铁盐的混合溶液中持续通入空气可制备氯化铜。其反应过程如图所示。 ‎ 下列说法不正确的是 A. Fe3+对该反应有催化作用 B. 该过程中的Fe3+可由Fe(NO3)3提供 C. 可用K3[Fe(CN)6]溶液区分Fe3+与Fe2+‎ D. 制备CuCl2的总反应为2Cu ＋ O2 ＋ 4HCl ＝ 2CuCl2 ＋ 2H2O ‎【答案】B ‎ 5．下列装置或操作能达到实验目的的是 A. 甲装置构成铜锌原电池 B. 用图乙所示装量加热AlCl3饱和溶液然后利用余热蒸干制备AlCl3固体 C. 丙装置里图I烧瓶中充满氨气，烧杯中盛装水，在图II的锥形瓶中，加入足量的Cu与稀硝酸，图I和图II都产生喷泉现象且原理相同 D. 利用丁装置制取SO2，并检验其还原性，小试管中的试剂可为酸性KMnO4溶液 ‎【答案】D ‎【解析】A. 构成原电池的条件是使自发的氧化还原反应分别在两极上发生，此装置氧化反应与还原反应都在左侧烧杯发生，右侧烧杯 不发生反应，不能构成原电池，应该将两溶液对调，A错误；B.‎ 24 / 24‎ ‎ 加热AlCl3饱和溶液，促进AlCl3水解生成氢氧化铝沉淀，不能制备AlCl3，B错误；C.图I产生喷泉是利用氨气极易溶于水，使烧瓶内压强迅速较小，液体迅速上升产生喷泉，图II是锥形瓶内发生反应产生的气体，将液体压入烧瓶，产生了喷泉，原理不相同，C错误；D.酸性KMnO4溶液紫色变浅或褪色，证明SO2具有还原性，D正确；因此，本题答案为D。‎ ‎6．连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，易被氧气氧化。利用如图装置，在锥形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH和水形成的混合液，通入SO2时发生反应生成保险粉和一种常见气体，下列说法错误的是 A. 制备保险粉的离子方程式为HCOO－＋OH－＋2SO2===S2O42－＋CO2↑＋H2O B. NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2‎ C. 多孔玻璃球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，使SO2能被充分吸收 D. 为避免产生的Na2S2O4被O2氧化，使硫酸与亚硫酸钠先反应，产生的SO2排出装置中残留的O2‎ ‎【答案】B ‎7．用下图装置进行①中实验，对应②中现象正确，且能达成相应实验目的的是( )‎ 选项 ‎①中实验 ‎②中现象 实验目的 A 将浸透石蜡油的石棉加热 Br2的CCl4溶液褪色 石蜡裂解产物中含有烯烃 B 加热NH4Cl固体 酚酞溶液变红 制备氨气并检验氨气性质 C 加热NaHCO3与Na2CO3混合粉末 澄清石灰水变浑浊 验证 NaHCO3具有热不稳定性 24 / 24‎ D 加热铁粉及湿棉花 肥皂水中有气泡冒出 Fe 与H2O发生了置换反应 ‎【答案】A ‎ 8．铬铁矿主要成分为FeO、Cr2O3，含有SiO2、Al2O3等杂质。工业上用铬铁矿制备红矾钠晶体(Na2Cr2O7)的流程如图所示:‎ ‎(1)步骤①的主要反应为FeO·Cr2O3+O2+NaOH Na2CrO4 +NaFeO2 + H2O，该反应配平后FeO·Cr2O3与O2 的系数比为___________。该步骤是在坩埚中进行煅烧，可用此坩埚材料的是______________(填标号)。‎ A.铁 B.氧化铝 C.石英 D.陶瓷 ‎(2)步聚①煅烧反应极慢，需要升温至NaOH 呈熔融状态，反应速率才加快，其原因是____________________________________________________。‎ ‎(3)步骤②中NaFeO2会强烈水解生成氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为________________。‎ ‎(4)将五份滤液1分别在130℃蒸发1小时，各自冷却到不同温度下结晶，保温过滤，所得实验数据如下表。根据数据分析，步骤③的最佳结晶温度为___________℃。‎ 结晶温度/℃‎ Na2CrO4粗晶中各物质含量/%‎ Na2CrO4 • 4H2O NaOH NaAlO2‎ Na2SiO3‎ 24 / 24‎ ‎30‎ ‎52.45‎ ‎29.79‎ ‎8.69‎ ‎12.21‎ ‎40‎ ‎68.81‎ ‎20. 49‎ ‎8.46‎ ‎10.84‎ ‎50‎ ‎60.26‎ ‎27. 96‎ ‎10.36‎ ‎9.32‎ ‎60‎ ‎50.74‎ ‎29.66‎ ‎10.40‎ ‎12.25‎ ‎70‎ ‎46.77‎ ‎33.06‎ ‎8.10‎ ‎6.48‎ ‎(5)步骤④中滤渣3的成分是_____________(写化学式)。‎ ‎(6)若该流程中铬元素完全转化为红矾钠晶体，则该铬铁矿中铬元素的质量分数为____________(用含m1、m2的代数式表示)。‎ ‎【答案】 4:7 A 熔融后增大了反应物的接触面积 NaFeO2+2H2O==Fe(OH)3↓+NaOH 40 AI(OH)3、H2SiO3(或H4SiO4) [52m2/131m1]×100%‎ ‎ 9．一种磁性材料的磨削废料，主要成分是铁镍合金(含镍质量分数约21%)，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备氢氧化镍，工艺流程如下：‎ 24 / 24‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)“酸溶”时，溶液中有Fe3+、Fe2+、Ni2+等生成，废渣的主要成分是______；金属镍溶解的离子方程式为______________________。‎ ‎(2)“除铁”时H2O2的作用是_____________，加入碳酸钠的目的是____________________。‎ ‎(3)“除铜”时，反应的离子方程式为________________，若用Na2S代替H2S除铜，优点是__________________________。‎ ‎(4)已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行，NaF的实际用量不能过多的理由为______________。‎ ‎(5)已知常温下Ksp[Ni(OH)2]=2. 0×10-15 ，该流程在“沉镍”过程中，需调节溶液pH约为______时，Ni2+才刚好沉淀完全(离子沉淀完全的依度≤1.0×10-5mol/L；lg2=0.30)。‎ ‎【答案】 SiO2 5Ni+12H++2NO3-= 5Ni2++N2↑+6H2O 将亚铁离子氧化为铁离子 调节溶液的pH，使Fe3+完全沉淀为黄钠铁矾渣 H2S+Cu2+=CuS↓+2H+  无易挥发的有毒气体H2S 逸出，可保护环境 过量的F-生成氢氟酸会腐蚀陶瓷容器 9.15‎ 24 / 24‎ ‎ 10．实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料锰酸锂（LiMn2O4）的一种流程如下：‎ ‎（1）废旧电池可能残留有单质锂，拆解不当易爆炸、着火，为了安全，对拆解环境的要求是_________。‎ ‎（2）“酸浸”时采用HNO3和H2O2的混合液体，可将难溶的LiMn2O4转化为Mn(NO3)2、LiNO3等产物。请写出该反应离子方程式_________。‎ 如果采用盐酸溶解，从反应产物的角度分析，以盐酸代替HNO3和H2O2混合物的缺点是_________。‎ ‎（3）“过滤2”时，洗涤Li2CO3沉淀的操作是_________。‎ ‎（4）把分析纯碳酸锂与二氧化锰两种粉末，按物质的量1：4混合均匀加热可重新生成LiMn2O4，升温到515℃时，开始有CO2产生，同时生成固体A，比预计碳酸锂的分解温度（723℃）低很多，可能的原因是________。‎ ‎（5）制备高纯MnCO3固体：已知MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀的pH=7.7。请补充由上述过程中，制得的Mn(OH)2制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂：H2SO4、Na2CO3、C2H5OH]：向Mn(OH)2中边搅拌边加入_________。‎ 24 / 24‎ ‎【答案】 隔绝空气和水分 2LiMn2O4+10H++3H2O2=2Li++4Mn2++3O2↑+8H2O 反应生成Cl2，污染环境 沿着玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出，重复操作 2~3 次 MnO2作为催化剂，降低了碳酸锂的分解温度 Na2CO3‎ ‎11．Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式_______。‎ ‎(2)Li2Ti5O15中过氧键的数目为4，其中Ti的化合价为______。‎ ‎(3)若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe2+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L，此时_____(填“有”或“无”)Mg3(PO4)2沉淀生成。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-2、1.0×10-2。‎ ‎(4)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_________。‎ ‎(5)TiO2·xH2O加热制得的粗TiO2是电解法生产金属钛的一种较先进的方法，电解液为某种可传导02-离子的熔融盐，原理如图所示，则其阴极电极反应为:_______，电解过程中阳极电极上会有气体生成，该气体可能含有____________。‎ ‎【答案】 FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ TiOCl42− + 2H2O +4 无 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ TiO2+4e-=Ti+2O2- O2、CO、CO2 ‎ ‎【解析】（1）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，相应反应的离子方程式为 24 / 24‎ ‎ 12．三氯乙醛是基本有机合成原料之一，是生产农药、医药的重要中间体。某化学兴趣小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略)，模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。‎ 查阅资料，有关信息如下：‎ ‎①制备反应原理：C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl 可能发生的副反应：C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O、CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl ‎②相关物质的相对分子质量及部分物理性质：‎ C2H5OH CCl3CHO CCl3COOH C2H5Cl 相对分子质量 ‎46‎ ‎147.5‎ ‎163.5‎ ‎64.5‎ 熔点/℃‎ ‎-114.1‎ ‎-57.5‎ ‎58‎ ‎-138.7‎ 沸点/℃‎ ‎78.3‎ ‎97.8‎ ‎198‎ ‎12.3‎ 溶解性 与水互溶 可溶于水、乙醇 可溶于水、乙醇、三氯乙醛 微溶于水，可溶于乙醇 24 / 24‎ ‎(1)仪器E的名称是____________，冷凝水的流向是________进_______出(填“a”或“b”)。‎ ‎(2)该设计流程中存在一处缺陷，该缺陷是__________， 引起的后果是_________________。‎ ‎(3)仪器A中发生反应的离子方程式为____________________。‎ ‎(4)该装置C可采用_______________，加热的方法以控制反应温度在70 ℃左右。‎ ‎(5)装置D干燥管的作用为_______________， 装置 D烧杯中的试剂是_______________。‎ ‎(6)反应结束后，从C中的混合物中分离出Cl3CCOOH的方法是____________(填名称)。‎ ‎(7)已知：常温下Ka(CCl3COOH)=1.0×10-1 mol·L-1，Ka(CH3COOH)=1.7×10-5mol·L-1，请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱：____________________________。‎ ‎【答案】 球形冷凝管 a b 缺少干燥氯气的装置 导致装置C中副产物CCl3COOH、C2H5Cl增多 2MnO4+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 水浴 防止液体倒吸 氢氧化钠溶液 蒸馏 分别测定0.1 mol·L-1两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小，说明三氯乙酸酸性比乙酸的强 24 / 24‎ ‎ 13．铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁(FeCO3)可作为补血剂，铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的流程如下：‎ ‎（1）“酸溶”时加快反应速率的方法有___________________(写出一种)。‎ ‎（2）①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3+通过两个反应被还原，其中一个反应如下：FeS2 +14Fe3+ +8H2O＝15Fe2++2SO42－+16H+，则另一个反应的离子方程式为：___________；‎ ‎②FeS2还原后，检验Fe3+是否反应完全的方法是___________。‎ ‎（3）①“沉淀”时，需控制pH不宜过高，否则生成的FeCO3中可能混有___杂质；‎ ‎②写出加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式：___________________；‎ ‎③所得FeCO3需充分洗涤，检验沉淀已洗涤干净的方法是_________________。‎ ‎（4）FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出CO2，则与FeCO3反应的物质为_________(填化学式)。‎ 24 / 24‎ ‎（5）FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO。现煅烧34.8g的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g。则Fe2O3的质量为______ g。‎ ‎【答案】 适度加热、适量增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等 FeS2+2Fe3++=3Fe2++2S 取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe3+，反之，未反应完全； Fe(OH)2 FeSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4＋FeCO3↓＋H2O＋CO2↑ 取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稍过量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净 O2、H2O 21.6‎ ‎ 14．含硫化合物在生产生活中应用广泛，科学使用对人体健康及环境保护意义重大。‎ ‎⑴ 红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化，这应用了SO2 的___性。‎ ‎⑵‎ 24 / 24‎ ‎ 某水体中硫元素主要以S2O32-形式存在，在酸性条件下，该离子会导致水体中有黄色浑浊并可能有刺激性气味产生，原因是_________________________________________________。（用离子方程式说明）‎ ‎⑶ 实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量：‎ 滴定时，KIO3 和KI 在盐酸作用下析出I2：5I- + IO3- + 6H+ =3 I2+3 H2O 生成的I2 再和水样中的亚硫酸盐反应：I2 + SO32- + H2O = 2H++2I-+ SO42- ‎ ‎①滴定到终点时的现象是:____________________________________________‎ ‎② 若滴定前盛标准液的滴定管没有用标准液润洗，则测定结果将_________（填偏大、偏小、不变）。‎ ‎③滴定终点时，100mL的水样共消耗x mL标准溶液。若消耗1mL标准溶液相当于SO32-的质量1g，则该水样中SO 32－ 的含量为___g / L ‎⑷已知非金属单质硫（S）是淡黄色固体粉末，难溶于水．为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验，请回答下列问题：‎ ‎①、若装置A的圆底烧瓶中盛装二氧化锰，则分液漏斗中盛装的试剂是__________  ‎ ‎②、装置B中实验现象为___________________________，证明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强 ‎③、装置C中反应的作用是：_____________________________‎ ‎【答案】 还原 2H++S2O32-=SO2+S↓+H2O 溶液由蓝色变为无色且30秒内不变色 偏大 10x 浓盐酸 淡黄色沉淀生成 吸收氯气，避免空气污染 24 / 24‎ ‎15．NiCl2是化工合成中最重要的镍源。实验室常用下列装置(夹持装置已略去)制备无水NiCl2。 ‎ 实验步骤如下 :‎ I.按图示连接好装置，检查装置气密性后，先向装置中通入干燥的CO2。‎ II.约20 min后，停止通入CO2，改为通儒Cl2 并使装置中充满Cl2。‎ III.将电炉升温至750℃，在氯气流中加热约lh。‎ IV.在氯气流中冷却至室温后，再继续通入CO 2约10 min。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)仪器A的名称为_____________________________。‎ ‎(2)步骤I中通入CO2 的目的是___________________________。‎ ‎(3)A中生成Cl2 的离子方程式为______________________________________。‎ ‎(4)判断步骤II中氧气已充满装置的现象是______________________________________。‎ ‎(5)步骤IV中通入CO 2的目的是______________，水槽中NaOH 溶液的作用是_____________________。‎ 24 / 24‎ ‎(6)反应前石英管及瓷舟的总质量为m1、放入镍粉后石英管及瓷舟的总质量为m2，氧化反应后石英管及瓷舟的总质量为m3，则产品中n(Ni)/n(Cl)=________(填计算表达式)。‎ ‎(7)实验室也可用NiCl2·6H2O 与液态SOCl2 混合加热制取无水NiCl2，其反应的化学方程式为______________________。‎ ‎【答案】 蒸馏烧瓶 排尽装置内的空气(或防止空气中的氧气与镍反应等合理答案) 2MnO4- +16H+ +10C1-==2Mn2+ +5Cl2↑+8H2O 漏斗液面上方的气体呈黄绿色 排尽装置中的Cl2 吸收未反应的Cl2，以免污染环境 35.5(m2-m1)/59(m3-m2) NiCl2·6H2O+6SOCl2NiCl2+6SO2↑+12HCl↑‎ ‎ 16．一种用软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2) 制取MnSO4·H2O并回收单质硫的工艺流程如下：‎ 已知：本实验条件下，高锰酸钾溶液与硫酸锰溶液混合产生二氧化锰。‎ 24 / 24‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）步骤①混合研磨成细粉的主要目的是_____________________________________________；步骤②浸取时若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3的化学方程式为_____________________________________。‎ ‎（2）步骤③所得酸性滤液可能含有Fe2+，为了除去Fe2+可先加入______________________；步骤④需将溶液加热至沸然后在不断搅拌下加入碱调节pH为4~5，再继续煮沸一段时间，“继续煮沸”的目的是_____________________________________。步骤⑤所得滤渣为__________________(填化学式)。‎ ‎（3）步骤⑦需在90~100℃下进行，该反应的化学方程式为_________________________________。‎ ‎（4）测定产品MnSO4·H2O的方法之一是：准确称取a g产品于锥形瓶中，加入适量ZnO及H2O煮沸，然后用c mol·L-1KMnO4标准溶液滴定至浅红色且半分钟不褪色，消耗标准溶液VmL，产品中Mn2+的质量分数为w(Mn2+)=________________。‎ ‎【答案】 增大接触面积，提高硫酸浸取时的浸取速率和浸取率 3MnO2+2FeS2+6H2SO4 =3MnSO4+Fe(SO4)3+4S↓+6H2O 软锰矿粉或H2O2溶液 破坏Fe(OH)3胶体并使沉淀颗粒长大，便于过滤分离 Fe(OH)3 (NH4)2Sx+1 2NH3↑+H2S↑+xS↓ (8.25cV/a)%或(8.25cV×10-2)/a或0.0825cV/a或0.0825cV/a×100%‎ 24 / 24‎ ‎ 17．三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O) (相对分子质量为990)简称“三盐”，白色或微黄色粉末，热稳定性能优良，主要用作聚氯乙烯的热稳定剂。“三盐”是由可溶性铅盐中加入硫酸生成硫酸铅，再加氢氧化钠而制得。以100.0吨铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。‎ 已知:(1)Ksp(PbSO4)=1.82×10-8，Ksp(PbCO3)=1.46×10-13；(2)铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)写出步骤①“转化”的化学方程式______________________________________。‎ ‎(2)步骤③“酸溶”，最适合选用的酸为______________，为提高酸溶速率，可采取的措施是__________(任意写出一条)。‎ ‎(3)若步骤④沉铅”后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol/L，则此时c(SO42-)=______mol/L。‎ ‎(4)从原子利用率的角度分析该流程的优点为_______________________。‎ 24 / 24‎ ‎(5)步骤⑥“合成”三盐的化学方程式为____________________________。若得到纯净干燥的三盐49.5t，假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐，则铅泥中铅元素的质量分数为__ % (结果保留一位小数)‎ ‎【答案】 PbSO4+Na2CO3=PbCO3↓+Na2SO4 硝酸(或HNO3) 适当升温(适当增加硝酸浓度、减小滤渣颗粒大小等合理答案均可) 1×10-3 滤液2(HNO3溶液)可以循环利用 4PbSO4+6NaOH 3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O 51.8‎ ‎ 18．K2SO4是无氯优质钾肥，Mn3O4是生产软磁铁氧体的原料，以硫酸工业的尾气为原料联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如图所示。回答下列问题：‎ ‎（1）Mn3O4中的Mn元素有+2价和+3价两种情况，则 Mn3O4中+2价与+3价Mn 元素的物质的量之比为__________________________。‎ ‎（2）“反应I”________（填“是”或“不是”）氧化还原反应，为提高反应的反应速率，可采取的措施有____________________________(答出一条即可）。‎ ‎（3）“反应II”的反应原理是___________________________。‎ 24 / 24‎ ‎（4）试剂a的电子式为_________________________。‎ ‎（5）“一系列操作”指____________________，该过程用到的非玻璃仪器为_______________。‎ ‎（6）流程图中“煅烧”操作的温度与剩余固体质量变化曲线如图所示。‎ 则产物A的化学式为______________，产物B的化学式为__________。‎ ‎【答案】 1:2 是 采用CaCO3粉末（或适当增大反应温度，合理即可） 微溶的 CaSO4 转化为难溶的CaCO3 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤 蒸发皿 MnSO4 Mn3O4‎ 先失去结晶水。设MnSO4•H2O的物质的量为1 mol，质量为169g，其中含有m（MnSO4）=151g，根据题意可知，在A处固体的质量为169g×89.35/100=151g，所以A的组成为MnSO4；在B处固体的质量为169g×45.17/100=76.33g，其中Mn是55g，O是21.33g，则二者的个数之比是1：21.33/16＝3：4，因此化学式为Mn3O4。‎ ‎19．超细铜粉有重要用途，工业上可以通过铝黄铜合金（含Cu、Al、Zn）制超细铜粉。某小组在实验室模拟制备超细铜粉的方法如下:‎ 24 / 24‎ 步骤Ⅰ：取铝黄铜合金加入热浓硫酸溶解，再加入过量NaOH溶液只生成Cu(OH)2沉淀，过滤，洗涤。‎ 步骤Ⅱ：向Cu(OH)2沉淀中加硫酸溶解，再加氨水，形成 [Cu(NH3)4]SO4溶液。‎ 步骤Ⅲ：向[Cu(NH3)4]SO4溶液中通入SO2气体至溶液呈微酸性，生成NH4CuSO3。再与足量的1.000mol·L-1的稀硫酸混合并微热，得到超细铜粉。‎ ‎（1）步骤Ⅰ中完全溶解铝黄铜合金可以加入稀硫酸和____。‎ A．FeCl3 B．盐酸 C．热空气 ‎ ‎（2）配制500 mL 1.000 mol·L-1的稀硫酸，需要用98%的浓硫酸（密度为1.84 g·mL-1）____mL。‎ ‎（3）在步骤Ⅲ中生成NH4CuSO3的化学反应方程式为____。‎ ‎（4）准确称取1.000 g铝黄铜合金与足量的1.000 mol·L-1稀硫酸完全反应，生成标准状况下气体体积为134.4 mL。将相同质量的合金完全溶于热的足量的浓硫酸，产生标准状况下气体体积为380.8mL。计算此合金中铜的质量分数________。‎ ‎【答案】 C 27.2（或27.17） 2[Cu(NH3)4]SO4 + 3SO2 + 4H2O＝2 NH4CuSO3 + 3(NH4)2SO4 n(H2)=0.1344L÷22.4L·mol-1=0.006mol n(SO2)=0.3808L÷22.4L·mol-1=0.017mol ‎∵Zn、Al与稀硫酸产生的H2和Zn、Al与浓硫酸产生的SO2的物质的量相同，‎ ‎∴n(Cu)=n(SO2)－n(H2)=0.017mol－0.006mol=0.011mol 铜的质量分数为：=70.4%‎ 24 / 24‎ ‎ 20．工业上利用软锰矿浆(软锰矿的主要成分是MnO2,还含有硅、铁、铝、钙、镁和少量重金属镍的化合物等杂质)为原料制取电解锰和四氧化三锰。‎ 注:过量的软锰矿将Fe2+氧化为Fe3+。‎ ‎(1)纤维素[(C6H10O5)n]还原MnO2时，发生反应的化学方程式为_______。‎ ‎(2)已知:Kp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,加入NH3·H2O后，Al3+浓度为l×10-6mol/L时，溶液中Fe3+浓度为_________‎ ‎(3)pH对除镍效果的影响如图1:‎ 控制pH为4.5~5.0除镍效果最好，原因是__________‎ ‎(4)电解MnSO4溶液制备电解锰，用惰性电极电解，阳极的电极反应式为________，为保证电解的顺利进行，电解液必须保持一定的Mn2+浓度。Mn2+浓度和电流效率的关系如图2所示。由图可知当Mn2+浓度大于22g/L时，电流效率随Mn2+浓度增大反而下降，其原因是________。‎ ‎(5)MnSO4溶液制备四氧化三锰。氨水作沉淀剂，沉淀被空气氧化所得产品的X射线图见图3。‎ Mn2+形成Mn(OH)2时产生少量Mn2(OH)2SO4,加入NH4Cl会影响Mn2(OH)2SO4的氧化产物，写出NH4Cl存在时，Mn2(OH)2SO4被O2氧化发生反应的离子方程式___________。‎ 24 / 24‎ ‎【答案】 12nMnO2+(C6H10O5)n+12nH2SO4=12nMnSO4+6nCO2+17nH2O 3×10-12mol/L pH过低，会与硫化钡产生硫化氢气体;pH过高，Mn2+被沉淀 2H2O-4e-=O2↑+4H+或4OH--4e-=O2↑+2H2O Mn2+浓度增大，容易产生Mn(OH)2沉淀 3Mn2(OH)2SO4+O2=2Mn3O4+6H++3SO42-‎ ‎ 21．红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)广泛用作强氧化剂、鞣革剂。以铬矿石 (主要成分为Cr2O3,还含有FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取红矾钠的流程如下:‎ 已知:①CrO42-与Cr2O72-存在如下平衡:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，当pH<3时，以Cr2O72-为主，当pH>9时，以CrO42-为主。‎ ‎②钠盐在不同温度下的溶解度(g):‎ 温度(℃)‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ ‎80‎ Na2SO4‎ ‎9.0‎ ‎19.4‎ ‎40.8‎ ‎48.8‎ ‎46.7‎ ‎45.3‎ ‎44.1‎ ‎43.7‎ 24 / 24‎ Na2Cr2O7‎ ‎170.2‎ ‎180.1‎ ‎196.7‎ ‎220.5‎ ‎248.4‎ ‎283.1‎ ‎323.8‎ ‎385.4‎ 注32.38℃以上，与饱和溶液平衡的固相为无水Na2SO4,以下则为Na2SO4·10H2O。‎ ‎③Cr3+完全沉淀时pH为6.8，Cr(OH)3开始溶解时pH为12。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)煅烧铬矿石时，生成Na2CrO4的化学反应方程式为_________‎ ‎(2)滤渣Ⅱ的成分是__________(填化学式)。‎ ‎(3)有人认为工艺流程中“用稀硫酸调pH”改为“通入过量CO2”，不需调节pH同样可以达到实验效果，理由是___________。‎ ‎(4)向红矾钠溶液中加入适量KCl,蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到________(填序号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。‎ A.80 B.60 C.40 D.10‎ ‎(5)该工艺所得副产品主要为无水硫酸钠并混有少量重铬酸钠，请设计从副产品获得芒硝(Na2SO4·10H2O)的实验方案:将该副产品按固液质量比100:230溶于热水，加入稍过量的Na2SO3溶液，搅拌,____，过滤，洗涤，低温干燥。(实验中须使用的试剂:稀H2SO4、NaOH溶液)。‎ ‎【答案】 2Cr2O3+4Na2CO3+ 3O24Na2CrO4+4CO2↑ H2SiO3、 Al(OH)3 过量的CO2不会使Al(OH)3溶解 生成的NaHCO3在后续步骤中加入稀硫酸可以除去 D 缓缓加入稀H2SO4,静置，冷却自然结晶，过滤，将晶体用热水溶解，加入适量NaOH溶液至溶液pH约为6.8~12，趁热过滤，将滤液冷却自然结晶 24 / 24‎