?山西高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題匯編-03氧化還原反應(yīng)

一、單選題
1.(2023·山西·校聯(lián)考模擬預(yù)測)下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象
結(jié)論
A
向FeBr2溶液中通入少量的氯氣,再滴加少量苯,上層呈橙色
Fe3+的氧化性比Br2強(qiáng)
B
室溫下,向碳酸氫鈉溶液中加入適量鹽酸,溫度下降
碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)吸收熱量
C
將少量BaSO4固體用飽和Na2CO3溶液浸泡,過濾后,向?yàn)V渣中加鹽酸,濾渣溶解,產(chǎn)生氣泡
相同溫度下,Ksp(BaCO3)反應(yīng)②
C
向漂白粉溶液中通入足量SO2氣體,產(chǎn)生白色沉淀
還原性:SO2>Cl-
D
常溫下,將50mL苯與50mLCH3COOH混合,所得混合液的體積為101 mL
混合過程中削弱了CH3COOH分子間的氫鍵。且苯與CH3COOH分子問的范德華力弱于CH3COOH分子間的氫鍵
A.A B.B C.C D.D
4.(2023·山西忻州·統(tǒng)考三模)化學(xué)推動(dòng)著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展。下列說法正確的是
A.我國提出網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略,光纜線路總長超過三千萬公里,光纜的主要成分是晶體硅
B.燃煤脫硫可有效地減少空氣污染,且有利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”
C.“天和”核心艙中使用的氮化硼陶瓷基復(fù)合材料屬于有機(jī)高分子材料
D.以和為原料人工合成淀粉的過程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
5.(2023·山西臨汾·統(tǒng)考二模)下列各組實(shí)驗(yàn)中,可以由操作,現(xiàn)象得出相應(yīng)結(jié)論的是

實(shí)驗(yàn)操作
現(xiàn)象
結(jié)論
A
向KI溶液中滴加硝酸酸化的Fe(NO3)3溶液,再加CCl4振蕩靜置
下層溶液呈紫色
氧化性:Fe3+>I2
B
將乙醇與濃硫酸以體積比1:3混合,迅速加熱到170°C,再將產(chǎn)生的氣體通過溴水
溴水褪色
乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯
C
在干冰中央挖一個(gè)小穴,撒一些鎂粉,用紅熱的鐵棒把鎂引燃,蓋上另一塊干冰
鎂粉在干冰中繼續(xù)燃燒,發(fā)出耀眼的白光
CO2不能撲滅金屬鎂引起的火災(zāi)
D
向碳酸鈉溶液中加入鹽酸,將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入苯酚鈉溶液
溶液變渾濁
酸性:碳酸>苯酚
A.A B.B C.C D.D
6.(2022·山西晉城·統(tǒng)考二模)工業(yè)上制取KIO3可采用如下兩種方法:
方法1:直接歧化法:將精制I2溶于過量KOH溶液,發(fā)生的反應(yīng)為3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O。
方法2:電解法:將直接歧化法反應(yīng)后的溶液,加入陽極區(qū),使KI轉(zhuǎn)化為KIO3(I-+6OH--6e-=+3H2O),在陰極區(qū)加入KOH溶液,電解槽用水冷卻。

下列說法正確的是
A.方法1中,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1:2
B.當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移1mole-,陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少18g
C.電解過程中處于陰極區(qū)的電極1上會(huì)有氧氣生成
D.若電流利用率為100%,理論上電解法制KIO3碘原子的利用率是直接歧化法的3倍
7.(2021·山西·統(tǒng)考一模)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組探究Fe2+和Fe3+性質(zhì)時(shí),發(fā)現(xiàn):往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水,溶液變成紅色,但當(dāng)氯水過量時(shí),紅色卻會(huì)褪去。為此,他們設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)一步探究。

已知:①X為NaClO溶液,Y為FeCl3和KSCN的混合溶液。②持續(xù)緩慢滴入NaClO溶液至過量的過程中,圓底燒瓶中紅色變淺,有大量氣泡產(chǎn)生;Ca(OH)2溶液變渾濁。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測下列說法錯(cuò)誤的是
A.氯水可以將Fe2+氧化成Fe3+
B.燒瓶中還可能產(chǎn)生紅褐色沉淀
C.燒瓶中產(chǎn)生的氣體中一定含有SO2
D.KSCN中的N元素一定被氧化
8.(2021·山西呂梁·統(tǒng)考一模)硝酸廠的煙氣中含有大量的氮氧化物(NOx)將煙氣與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3[Ce中文名“鈰”]的混合溶液中實(shí)現(xiàn)無害化處理,其轉(zhuǎn)化過程如圖所示。下列說法正確的是

A.處理過程中,混合溶液中Ce3+和Ce4+總數(shù)減少
B.該轉(zhuǎn)化過程的實(shí)質(zhì)為NOx被H2氧化
C.x=2時(shí),過程II中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為8:1
D.過程I發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:H2+Ce4+=2H++Ce3+

二、工業(yè)流程題
9.(2023·山西·校聯(lián)考模擬預(yù)測)以廢釩電池負(fù)極電解液(主要化學(xué)成分是V3+、V2+、H2SO4) 為原料,回收其中的釩制備V2O5的工藝流程如圖所示:
??
已知:氯酸濃度較高或受熱時(shí)易發(fā)生分解。
回答下列問題:
(1)在“氧化”中低價(jià)態(tài)釩都轉(zhuǎn)化為,其中V3+轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為 ,實(shí)際生產(chǎn)中的氧化劑不選擇HClO3的原因是 。
(2)“濃縮”至釩溶液質(zhì)量濃度(折合V2O5質(zhì)量濃度)為27.3 g·L-1'時(shí),則溶液中c()= mol·L-1。(結(jié)果保留1位小數(shù))
(3)pH對沉釩率(η)的影響如圖所示,則沉釩時(shí)控制釩液合適的pH范圍是 ,沉淀產(chǎn)物為2NH4V3O8·H2O,則加(NH4)2SO4沉釩的化學(xué)方程式是 。
??
(4)“過濾”后對沉淀進(jìn)行洗滌,采用稀(NH4)2SO4作洗滌液的目的是 。檢驗(yàn)沉淀已洗滌干凈的操作是 。
(5)“煅燒”需要在通風(fēng)或氧化氣氛下進(jìn)行,其目的是 。
10.(2023·山西晉中·統(tǒng)考三模)碲是制作合金添加劑、半導(dǎo)體、制冷元件、光電元件的主體材料,并被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、航空航天與電子等領(lǐng)域。銅電解精煉陽極泥碲化銅渣(主要成分為Cu2Te,還含有金、鉑等金屬)提取碲的工藝流程如圖所示,回答下列問題:
??
已知:TeO2難溶于水;亞碲酸鈉易溶于水;高碲酸鈉的化學(xué)式:Na2TeO4。
(1)酸浸焙燒前要將碲化銅渣粉碎,目的是 。
(2)濾液i的主要成分: (寫物質(zhì)名稱)。
(3)焙燒過程中涉及的化學(xué)方程式: 。
(4)堿浸的目的是 。
(5)用H2SO3“酸溶還原沉碲”,寫出離子方程式: 。
(6)將碲與鋅一起加熱,然后升華可制得碲化鋅。碲化鋅是一種重要的半導(dǎo)體材料,圖甲為它的一種立方晶胞結(jié)構(gòu),圖乙為該晶胞沿z軸投影圖。已知a點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,0,0),b點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,1,1),則c點(diǎn)的坐標(biāo)為 ,設(shè)ZnTe的摩爾質(zhì)量為M,阿佛伽德羅常數(shù)的值為NA,密度為dg/cm3,則Zn與Te最近距離為 nm。
??
11.(2023·山西呂梁·統(tǒng)考二模)以萃銅余液為原料制備工業(yè)活性氧化鋅,其生產(chǎn)工藝流程如圖所示:
??
(1)銅萃余液含硫酸30~60g/L,設(shè)計(jì)采用過硫酸鈉(Na2S2O8)氧化法除錳,寫出Mn2+被氧化成MnO2的離子方程式 ; 采用石灰石粉中和除去鋁和鐵,則中和渣中主要成分為 。
(2)流程中用到最多的操作是 ,該操作中玻璃棒的作用是 。
(3)用鋅粉除鎘(Cd2+ )的離子方程式為 ;沉鋅生成堿式碳酸鋅[2Zn(OH2)·ZnCO3·H2O]的化學(xué)方程式為 。
(4)檢驗(yàn)堿式碳酸鋅洗滌干凈的操作及現(xiàn)象為 。
(5)煅燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,工藝流程設(shè)計(jì)中選用高效真空負(fù)壓內(nèi)轉(zhuǎn)盤濃縮沉鋅后液一體化設(shè)備生產(chǎn)無水 ,蒸發(fā)生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)零排放。
12.(2022·山西晉城·統(tǒng)考二模)“鋁渣”是鋁工業(yè)的副產(chǎn)品,主要成分為Al、AlF3、LiF、CaO。利用“鋁渣”制備Li2CO3的工業(yè)流程如下圖所示:

已知:LiHCO3易溶于水;Li2CO3在不同溫度下的溶解度如下表:
溫度/°C
0
10
20
50
75
100
溶解度/g/100gH2O
1.593
1.406
1.329
1.181
0.866
0.740
回答下列問題:
(1)“酸浸”過程不能在玻璃反應(yīng)釜中進(jìn)行,其主要原因是 。
(2)“沉淀”反應(yīng)得到沉淀中其成分有CaCO3、 。
(3)“轉(zhuǎn)化”步驟的目的是 。
(4)“除鈣”時(shí)溫度不能太高,否則會(huì)影響Li2CO3的產(chǎn)率,其原因是 (用化學(xué)方程式表示)。
(5)從“熱分解”后的溶液中獲得Li2CO3晶體的操作是蒸發(fā)結(jié)晶 洗滌、干燥。
(6)利用表中數(shù)據(jù)計(jì)算100°C時(shí)Li2CO3的Ksp近似值為 。
(7)利用Li2CO3為原料采用固相法可制備鋰離子電池的正極材料LiMn2O4,其制備過程:將MnO2和Li2CO3按一定物質(zhì)的量之比配料,球磨后,高溫加熱,反應(yīng)過程會(huì)產(chǎn)生兩種氣體,則兩種氣體的物質(zhì)的量之比為 (要求:密度大的氣體與密度小的氣體作比)。
13.(2022·山西呂梁·統(tǒng)考二模)MnO2是常用的電極材料和催化劑。由富錳廢料(含MnO2、MnCO3、Fe2O3和少量Al2O3、NiO)進(jìn)行廢氣脫硫并制備MnO2的工藝流程如下:

已知:I.難溶物的溶度積常數(shù)如表所示。
難溶物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Ni(OH)2
Al(OH)3
MnS
FeS
NiS
溶度積常數(shù)(Ksp)
4×10-38
2×10-16
2×10-13
2×10-16
1×10-33
1×10-15
6×10-18
1×10-24
II.溶液中離子濃度≤10-5mol·L-1時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全
回答下列問題:
(1)“化漿”時(shí)生成氣體的電子式為 。
(2)“吸收”時(shí),漿液與含SO2廢氣通過逆流方式混合目的為 ;該過程中,MnO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)“吸收”所得溶液中c(Fe2+)=0.04mol·L-1、c(Ni2+)=0.00017mol·L-1、c(A13+)=0.001mol·L-1、c(Mn2+)=0.12mol·L-1,濾液1中c(Mn2+)=0.2mol·L-1、c(Ni2+)=0.0002mol·L-1,則“調(diào)pH”的范圍為 (溶液體積變化忽略不計(jì),保留兩位有效數(shù)字);從濾渣1中分離出Al(OH)3的方法為 。
(4)“除鎳”時(shí),將Ni2+轉(zhuǎn)化為NiS而不是Ni(OH)2的原因?yàn)? 。
(5)“轉(zhuǎn)化"反應(yīng)在pH=5的條件下進(jìn)行,其主要反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 。
14.(2022·山西太原·統(tǒng)考三模)金屬鎢具有高熔點(diǎn)、低蒸氣壓、導(dǎo)熱性好等特點(diǎn),是等離子體材料的最佳候選材料。一種以黑鎢礦(也叫鎢錳鐵礦,主要成分是FeWO4和MnWO4)為原料生產(chǎn)金屬鎢及含鎢產(chǎn)品的工業(yè)流程如下圖所示:

已知:“水浸”后濾液中的陰離子主要是、、、和 。
(1)“焙燒”前需要將黑鎢礦進(jìn)行粉碎,其目的是 ;已知“濾渣1”主要是Mn3O4和Fe2O3,寫出MnWO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)寫出“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: 。
(3)“濾渣2”主要是 (填化學(xué)式)。
(4)“操作X”是 ,產(chǎn)品 1是 。
(5)已知鎢酸鈣(CaWO4)微溶于水,鎢酸難溶于水,請結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋利用鹽酸進(jìn)行“酸解”的原因: 。
(6)在實(shí)驗(yàn)室利用碘量法測定產(chǎn)品2中WCl6 [(易溶于CS2)的純度,實(shí)驗(yàn)如下:
①將足量CS2(易揮發(fā))加入干燥的稱量瓶中,蓋緊稱量為ag;開蓋并計(jì)時(shí)1min,蓋緊稱量為bg;再開蓋加入待測樣品并計(jì)時(shí)1min,蓋緊稱量為cg,則樣品的質(zhì)量為 g(不考慮空氣中水蒸氣的干擾)。
②先將上面稱量好的樣品中的WCl6轉(zhuǎn)化為可溶的Na2WO4通過離子交換柱發(fā)生反應(yīng): +Ba(IO3)2=BaWO4+2;交換結(jié)束后,向所得含的溶液中加入足量酸化的KI溶液,反應(yīng)完全后用x mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):I2+2=2I-+。滴定終點(diǎn)時(shí)平均消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為VmL,則樣品中WCl6的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ,(列出計(jì)算式,無需化簡)
15.(2022·山西臨汾·統(tǒng)考模擬預(yù)測)六氟銻酸鈉( NaSbF6)廣泛用于有機(jī)合成、光化學(xué)反應(yīng)中的催化劑、蝕刻劑等。一種由銻礦粉(主要含Sb2O3、Fe2O3和少量Sb2O5、Sb2S3、CuS等)合成六氟銻酸鈉的工藝流程如圖所示:

請回答下列問題:
(1)“堿浸、還原”時(shí),若Sb2O5與Na2S2O3反應(yīng)計(jì)量關(guān)系為2:1,則氧化產(chǎn)物為 ,Sb2S3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
(2)“除雜”時(shí),當(dāng)溶液中出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,停止加入CuSO4溶液,若此時(shí)溶液中-lgc(S2- )與pH的關(guān)系如圖。

已知Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20,則Ksp(CuS) =
(3)“轉(zhuǎn)化”時(shí)控溫約50°C的原因 ;“轉(zhuǎn)化”后,檢驗(yàn)NaSbO3·3H2O是否洗滌干凈應(yīng)選用的試劑為 。
(4)“氟化”反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)“系列操作”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,則下列儀器中需使用的有 (填字母標(biāo)號(hào)) ,不需使用的為 (填名稱)。
A. B.??????C. D.????E.
16.(2021·山西晉中·統(tǒng)考二模)肺炎重癥患者肺部功能嚴(yán)重受損時(shí),需通過氣管切開術(shù)指了。手術(shù)力的材料主要是鈦合金。金屬鈦熔點(diǎn)高、強(qiáng)度高且質(zhì)地輕。工業(yè)上以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)為原料冶煉金屬鈦的流程如下:

已知:室溫下鈦不與X2(X表示Cl、Br、I)、O2、H2O反應(yīng),也不與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿甚至王水反應(yīng)。但高溫下易與氧氣、氮?dú)?、碳和氫氣反?yīng)。
回答下列問題。
(1)“溶煮”過程中加硫酸時(shí)生成Ti(SO4)2,該過程的離子方程式為 。
(2)“溶煮”過程中同時(shí)加入物質(zhì)A,其目的是防止Fe2+被氧化,物質(zhì)A是 。
(3)已知在不同溫度時(shí)硫酸亞鐵在鈦液中的溶解度如下表(數(shù)據(jù)以含鐵量來折算)。則“操作a”為 。
溫度/℃
30
20
14
10
5
1
-6
溶解度/(g?L-1)
88
70
48
43
35
25
14
(4)“過濾1”后加熱濾液,使其中的Ti4+生成偏鈦酸(H2TiO3)沉淀。常溫下H2TiO3的沉淀溶解平衡為H2TiO3(s)TiO2++2OH-,其溶度積常數(shù)Ksp=1.0×10-29,則“過濾2”所得溶液的pH約為 (已知≈2.7,≈1.35,lg2.7≈0.43)
(5)煅燒偏鈦酸得到TiO2,TiO2與氯氣和過量焦炭共熱生成TiCl4,寫出“共熱”過程中的化學(xué)方程式: 。
(6)“高溫”過程需要在Ar氣氛中進(jìn)行的理由是 ;利用上述方法制得的鈦中可能會(huì)含有少量金屬雜質(zhì) ,可用 除去。

三、實(shí)驗(yàn)題
17.(2023·山西·校聯(lián)考模擬預(yù)測)氯化亞銅(CuCl)可用作催化劑、殺菌劑和脫色劑,實(shí)驗(yàn)室制備CuCl實(shí)驗(yàn)步驟如下:
??
????
回答下列問題:
(1)步驟I中,配制0.50 mol/LCuCl2溶液時(shí),不需要使用下列儀器中的 (填儀器名稱)。
??
(2)步驟Ⅱ中,充分反應(yīng)后銅元素轉(zhuǎn)化為無色的[CuCl2]-,其發(fā)生可逆反應(yīng)的離子方程式為 。在加Cu粉前,通常加一定量的NaCl固體,其目的是 。
(3)在進(jìn)行制備[CuCl2]- 的實(shí)驗(yàn)時(shí),為保持安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,可以采取的措施是 。
(4)步驟Ⅲ中,用無水乙醇洗滌沉淀的原因是 。
(5)取2.500 g CuCl產(chǎn)品于錐形瓶中,加入稍過量的FeCl3溶液充分反應(yīng),再加50 mL水,以鄰菲噦啉作指示劑,用1.000 mol/L Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+,分析樣品中CuCl的含量。
已知:滴定原理: Ce4+ +Fe2+ =Ce3++Fe3+; 鄰菲噦啉可分別與Fe3+、Fe2+形成淺藍(lán)色和紅色的絡(luò)離子。
①“再加50mL水”的目的是 。
②滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。
③若消耗Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為24.00 mL,該樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。
18.(2023·山西·統(tǒng)考二模)I.磷酸是一種重要的化工原料,是生產(chǎn)磷肥的原料,也是食品添加劑之一。
(1)工業(yè)上可以用磷單質(zhì)與硝酸作用得到純的磷酸(熔點(diǎn))。的VSEPR模型是 (填名稱)。磷酸易形成過飽和溶液,難以結(jié)晶,可向其過飽和溶液中加入 促進(jìn)其結(jié)晶,但是所制得的磷酸中仍含有少量的水極難除去,其可能的原因是 。
Ⅱ.研究小組以無水甲苯為溶劑,(易水解)和(疊氮化鈉)為反應(yīng)物制備納米球狀紅磷。
(2)甲苯干燥和收集的回流裝置如圖1所示(夾持及加熱裝置略)。以二苯甲酮為指示劑,無水時(shí)體系呈藍(lán)色。

①金屬的作用是 。
②回流過程中,除水時(shí)打開的活塞是 ;體系變藍(lán)后,改變開關(guān)狀態(tài)收集甲苯。
(3)納米球狀紅磷的制備裝置如圖2所示(夾持、攪拌、加熱裝置已略)。

①在氬氣保護(hù)下,反應(yīng)物在裝置A中混勻后轉(zhuǎn)入裝置B,于加熱12小時(shí),反應(yīng)物完全反應(yīng),其化學(xué)方程式為 ;用氬氣趕走空氣的目的是 。
②經(jīng)冷卻、離心分離和洗滌得到產(chǎn)品,洗滌時(shí)先后使用乙醇和水,依次洗去的物質(zhì)是 、 。
19.(2023·山西運(yùn)城·統(tǒng)考二模)為探究某鐵硫簇化合物(用FexSy表示)的組成,某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測定樣品中鐵、硫的含量:

已知: i.樣品的主要成分為FexSy,含少量不溶于水、鹽酸,且不參與裝置C中反應(yīng)的雜質(zhì);
ii. Mn2+在稀溶液中近乎無色。
實(shí)驗(yàn)步驟:
①按圖連接裝置,進(jìn)行氣密性檢查,然后裝入相應(yīng)的藥品;
②通入氧氣并加熱,裝置C中固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色;
③待固體完全轉(zhuǎn)化后,取裝置D中的溶液6 mL于錐形瓶中,用0.1 mol·L-1的H2C2O4(草酸)溶液滴定。滴定共進(jìn)行3次,平均消耗草酸溶液5.0 mL(假設(shè)裝置D中溶液體積反應(yīng)前后不變);
④取裝置C中的殘留固體于燒杯中,加入稀鹽酸,充分?jǐn)嚢韬筮^濾;
⑤向?yàn)V液中加入足量氫氧化鈉溶液,出現(xiàn)沉淀。過濾后取濾渣灼燒,得0.32 g固體。
回答下列問題:
(1)A為O2發(fā)生裝置,則試劑a、試劑b可以分別是 。
(2)裝置E中品紅溶液的作用是 。
(3)寫出草酸溶液滴定酸性高錳酸鉀溶液時(shí)反應(yīng)的離子方程式: 。(→ Mn2+)。
(4)為防止尾氣污染,裝置F中應(yīng)加入的試劑是 , 步驟⑤中灼燒濾渣應(yīng)在 進(jìn)行(填儀器名稱)。
(5)若實(shí)驗(yàn)完成時(shí)裝置E中品紅溶液無變化,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù),可確定該鐵硫簇化合物的化學(xué)式為 ,寫出該鐵硫簇化合物與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(6)下列操作,可能導(dǎo)致x:y的值偏小的是 (填字母)。
a.步驟⑤灼燒濾渣不夠充分
b.配制草酸標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),定容操作俯視刻度線
c.滴定時(shí),草酸溶液不小心滴到錐形瓶外幾滴
d.放出草酸的滴定管尖嘴部分滴定前無氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)有氣泡
20.(2023·山西臨汾·統(tǒng)考一模)在自然界和實(shí)驗(yàn)室中均可以實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化。請回答下列問題:
(1)自然界中游離態(tài)的硫主要存在于 或地殼的巖層中。在巖層深處和海底的無氧環(huán)境下,硫元素的主要存在形式為 (填字母標(biāo)號(hào))。
A.CaSO4·2H2O B.Na2SO4·10H2O C. FeS2 D.CuFeS2
(2)為了驗(yàn)證-2價(jià)S可轉(zhuǎn)化為0價(jià)S,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置。

①試劑a可選用下列溶液中的 (填字母標(biāo)號(hào))。
A.稀硫酸 B.H2SO3溶液 C. H2O2溶液 D.FeCl2溶液
②該實(shí)驗(yàn)的尾氣處理不宜采用點(diǎn)燃法,其原因是 。
(3)將2.0 g鐵粉和1. 0 g硫粉均勻混合,放在石棉網(wǎng)上堆成條狀。用灼熱的玻璃棒觸及混合粉末的一端,當(dāng)混合物呈紅熱狀態(tài)時(shí),移開玻璃棒。
①移開玻璃棒后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 。
②欲將上述生成的FeS純化,首先采用磁選法除去剩余的鐵粉,然后用 (填試劑化學(xué)式)將殘留的硫粉溶解,隨后進(jìn)行分離、干燥、稱重,得到純凈的FeS 2.2 g,則該反應(yīng)的產(chǎn)率= 。
(4)硫代硫酸鈉( Na2S2O3)廣泛用于造紙、食品工業(yè)及醫(yī)藥。
①從氧化還原反應(yīng)的角度分析,下列制備Na2S2O3的方案理論上可行的是 (填字母標(biāo)號(hào))。
a. Na2S+S b. Na2SO3+S c. SO2+ Na2SO4 d. Na2SO3+ Na2SO4
②Na2S2O3在空氣中易氧化變質(zhì),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明某硫代硫酸鈉樣品已變質(zhì) 。
21.(2022·山西太原·統(tǒng)考三模)高純度硝酸高鈰銨主要用作有機(jī)合成的催化劑和氧化劑、集成電路的腐蝕劑等。它的化學(xué)式為(NH4)2[Ce(NO3)6] ,是一種橙紅色單斜細(xì)粒結(jié)晶,易溶于水,幾乎不溶于濃硝酸。實(shí)驗(yàn)室由9.99%的碳酸鈰制備硝酸高鈰銨時(shí)的主要步驟如下:????
I.取適量碳酸鈰[Ce2(CO3)3]于鉑皿中,用硝酸溶解,配成一定濃度的硝酸鈰溶液,過濾后待用。在攪拌條件下,向硝酸鈰溶液中加入雙氧水、氨水進(jìn)行氧化沉淀,加熱后過濾、洗滌、烘干得到Ce(OH)4(黃色難溶物)。
II.將Ce(OH)4于一定溫度下加入硝酸加熱至漿狀,生成H2[Ce(NO3)6],再加入稍過量的NH4NO3晶體,二者反應(yīng)生成硝酸高鈰銨沉淀,經(jīng)過濾、洗滌、自然烘干后得到產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)①步驟I中使用鉑皿而不使用鐵質(zhì)容器的原因是 ,寫出生成Ce(OH)4的離子方程式: 。
②步驟I中進(jìn)行“氧化沉淀”時(shí),加熱的溫度不宜過高,原因是 。
(2)步驟I中的Ce(OH)4在實(shí)驗(yàn)室中可由Ce(OH)3制取,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下裝置: 。

①裝置a圓底燒瓶中盛放的固體藥品為 (填化學(xué)式)。
②當(dāng)裝置b中沉淀完全變?yōu)辄S色后,停止通Cl2后改通空氣(圖中框內(nèi)改為通空氣裝置)的目的是 ;將裝置b中的反應(yīng)混合物過濾、洗滌,能說明沉淀已洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)方法是 。
(3)步驟II中H2[Ce(NO3)6]與NH4NO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
22.(2022·山西臨汾·統(tǒng)考模擬預(yù)測)亞硝酰氯( NOCl)是重要的有機(jī)合成試劑,可由NO與Cl2在常溫下合成。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置制備亞硝酰氯。

已知:①亞硝酰氯易水解,能與O2反應(yīng);
②沸點(diǎn):NOCl為-5.5℃,Cl2為-34℃,NO為-152℃;
③常溫下,2NO + Cl2 =2NOCl2 2NO2 + Cl2 =2NO2Cl。
請回答下列問題:
(1)NOCl中N元素的化合價(jià)為 ;NOCl水解生成兩種酸,其化學(xué)方程式為 。
(2)實(shí)驗(yàn)所需的NO在A裝置中制得,反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)裝置B中所盛試劑為 其作用是 。
(4)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先關(guān)閉K3,打開K2、K4,從a處通一段時(shí)間氬氣,其目的是 。 然后在a處接廢氣處理裝置,關(guān)閉K1、K4,打開K3,再打開分液漏斗的活塞,滴加酸性FeSO4溶液,當(dāng)觀察到D中 時(shí), 關(guān)閉K2,打開K1、K4 ,通干燥純凈的Cl2。
(5)為收集產(chǎn)物和分離未反應(yīng)的兩種原料, E、F裝置采用不同溫度的低溫浴槽,其中裝置E的溫度T區(qū)間應(yīng)控制在 ,裝置F 的U形管中收集到的是 。
23.(2022·山西太原·統(tǒng)考一模)某小組在實(shí)驗(yàn)室用NaClO溶液和NH3反應(yīng)制備N2H4,并進(jìn)行相關(guān)的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.制備N2H4

(1)儀器a的名稱是 。
(2)裝置C中盛放的試劑是 。裝置B的作用是 。
(3)制備N2H4的離子方程式為 。
Ⅱ.測定產(chǎn)品中水合肼(N2H4 · H2O)的含量
(4)稱取產(chǎn)品6.0 g,加入適量NaHCO3固體(滴定過程中,調(diào)節(jié)溶液的pH保持在6.5左右), 加水配成250 mL溶液,移取25.00 mL置于錐形瓶中,并滴加2 ~ 3滴淀粉溶液,用 0.3000 mol ? L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2 =N2↑ +4HI+H2O)。
①滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。
②實(shí)驗(yàn)測得消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均值為20.00 mL,產(chǎn)品中水合腓的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
Ⅲ.探究的還原性與堿性。將制得的耕分離提純后,進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)。

【查閱資料]AgOH在溶液中不穩(wěn)定,易分解生成黑色的Ag2O,Ag2O可溶于氨水。
【提出假設(shè)】黑色固體可能是Ag、Ag2O中的一種或兩種。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】設(shè)計(jì)如下方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
操作
現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
i.取少量黑色固體于試管中,加入適量①_________
黑色固體部分溶解
黑色固體有Ag2O
ii.取少量黑色固體于試管中加入足量稀硝酸,振蕩
②_________
黑色固體是Ag和Ag2O
(5)請完成表中的空白部分:① ;② 。
(6)實(shí)驗(yàn)表明,黑色固體主要成分是Ag,還有少量氧化銀,請解釋原因: 。
24.(2021·山西臨汾·統(tǒng)考一模)山西南部中條山地區(qū)采礦煉銅歷史悠久。黃銅礦[主要成分是,含少量氯磷灰石等]為原料的火法煉銅主要流程如下:

已知:氯磷灰石高溫下易被氧化為。某化學(xué)興趣小組以黃銅礦為原料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。請根據(jù)題意回答相關(guān)問題:
(1)燃燒碘量法測定黃銅礦中硫元素的含量。將礦樣與足量混合,以氮?dú)鉃檩d氣,在1250℃左右高溫爐中加熱,將產(chǎn)生的氣體用含淀粉及碘化鉀的稀硫酸溶液吸收,同時(shí)連續(xù)用的標(biāo)準(zhǔn)溶液緩慢滴定。裝置如圖所示(的價(jià)化合物比價(jià)穩(wěn)定)。

①酸性高錳酸鉀溶液的作用是 。
②滴定過程中涉及反應(yīng)有:、 (寫離子方程式),終點(diǎn)現(xiàn)象為 。
③滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積,礦樣中硫元素的質(zhì)量百分含量為 (結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),若不通過,則測定結(jié)果會(huì) (填“偏高”、“偏低”、“不影響”)。
(2)利用如下裝置制取粗銅。

實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的操作依次為 (填寫序號(hào))。
①檢查裝置的氣密性??②通入氣體??③收集并檢驗(yàn)其純度??④組裝儀器??⑤點(diǎn)燃酒精燈??⑥加裝藥品
(3)由熔渣制得綠礬的流程如下(已知難溶于水)。

步驟①溶解熔渣選用的試劑最好是 ,步驟②加入的目的是將還原(硫元素被氧化為),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ,步驟③的系列操作為 、(用乙醇)洗滌、干燥。
25.(2021·山西晉中·統(tǒng)考二模)NaClO2是一種殺菌消毒劑,常用于飲用水凈化。某興趣小組電解ClO2制備NaClO2的過程如圖所示:

已知:①ClO2是一種強(qiáng)氧化性氣體,濃度大時(shí)易分解爆炸。一般使用時(shí)用稀有氣體或空氣稀釋,以增加安全性。②NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出晶體NaClO2·3H2O,高于38℃時(shí)析出晶體NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
回答下列問題。
(1)裝置I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該方法制備ClO2最突出的優(yōu)點(diǎn)是 。
(2)裝置II是電解裝置,a極為 (填“正”“負(fù)”“陰”或“陽”)極,其所連電極的反應(yīng)式為 ,離子交換膜為 (填“陰”或“陽”)膜。
(3)用NaOH和H2O2混合液吸收電解排出的少量ClO2尾氣,該裝置需控制反應(yīng)溫度為3℃,可采取的措施為 ,處理后將所得溶液與裝置II的成品液合并,處理后可得產(chǎn)品,尾氣處理過程的離子方程式為 。
(4)從裝置II和尾氣處理所得成品液中,獲得產(chǎn)品NaClO2的操作為 (填字母)。
a.減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶???????b.冷卻過濾??????????c.趁熱過濾
d.用38~60℃溫水洗滌??????e.加熱快速烘干???????f.低于60℃干燥
(5)上述所得NaClO2產(chǎn)品可能含有NaCl等雜質(zhì)。為測定其純度,取上述產(chǎn)品5 g溶于水配成500 mL溶液,取出10.00 mL溶液于俳形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反應(yīng)后(雜質(zhì)不參加反應(yīng)),加入2~3滴淀粉溶液,然后用0.200 mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,當(dāng) 時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn),重復(fù)操作2~3次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液20.00 mL,則產(chǎn)品NaClO2的純度為 。(已知2Na2S2O3+I(xiàn)2=Na2S4O6+2NaI)

參考答案:
1.B
【詳解】A.將少量Cl2通入FeBr2中,氯氣先將Fe2+氧化,不能將Br-氧化,所以無Br2生成,加入苯,苯層應(yīng)該是無色,A錯(cuò)誤;
B.室溫下,向碳酸氫鈉溶液中加入適量鹽酸,溫度下降,說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),B正確;
C.將少量BaSO4固體用飽和Na2CO3溶液浸泡,過濾后,向?yàn)V渣中加鹽酸,濾渣溶解,說明沉淀是BaCO3,飽和碳酸鈉溶液中碳酸根濃度增大,導(dǎo)致碳酸根離子和鋇離子的濃度商大于碳酸鋇的溶度積,使硫酸鋇轉(zhuǎn)化成碳酸鋇,但據(jù)此無法判斷Ksp(BaCO3)與Ksp(BaSO4)的大小,C錯(cuò)誤;
D.向久置的FeSO4溶液加入K3Fe(CN)6溶液,出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,只能證明溶液中有Fe2+,不能證明溶液中是否有Fe3+,無法說明其是否變質(zhì),D錯(cuò)誤;
答案選B。
2.D
【詳解】A.K2S2O8中存在過氧鍵,六個(gè)氧為-2價(jià),兩個(gè)氧為-1價(jià),S的化合價(jià)為最高價(jià)+6價(jià),圖示中K2S2O8使+2價(jià)鈷轉(zhuǎn)化為+3價(jià)鈷,K2S2O8在該反應(yīng)機(jī)理中作氧化劑,A正確;
B.由圖示知CoII (OAc)2一次性加入,不需要中途再加入,CoIII-O·、CoII-OH循環(huán)使用,B正確;
C.電解KHSO4制備K2S2O8循環(huán)使用: 2KHSO4K2S2O8+H2↑,-2價(jià)氧失電子化合價(jià)升高到-1價(jià),+1價(jià)氫得電子降低生成氫氣,C正確;
D.CoIII-O·、CoII-OH、Ar·、ArCO·中CoII-OH不是自由基,D錯(cuò)誤;
故選D。
3.A
【詳解】A.25℃時(shí)分別測定濃度均為0.1mol·L-1的NaCl溶液和CH3COONH4溶液的pH,pH都等于7,前者是因?yàn)镹aCl是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不發(fā)生水解,對水的電離無影響,而后者是由于CH3COO-和的水解程度相同,使溶液呈中性,鹽類的水解對水的電離起促進(jìn)作用,A符合題意;
B.①K值較大,可說明相同條件下,平衡體系中HX所占的比例:①>②,B不合題意;
C.漂白粉與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈣,反應(yīng)中SO2為還原劑,氯離子為還原產(chǎn)物,還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性即還原性SO2>Cl-,C不合題意;
D.常溫下,將50mL苯與50mLCH3COOH混合體積為101mL,說明混合過程中削弱了CH3COOH分子間的氫鍵,且苯與CH3COOH分子間的作用弱于氫鍵,導(dǎo)致分子間距離增大,從而使體積變大,D不合題意;
故答案為:A。
4.D
【詳解】A.光纜的主要成分是二氧化硅,不是硅,故A錯(cuò)誤;
B.燃煤脫硫可以減少二氧化硫的排放,但不能減少二氧化碳的排放,不能實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和” ,故B錯(cuò)誤;
C.硼陶瓷復(fù)合材料屬于性能優(yōu)良的無機(jī)非金屬材料,不屬于有機(jī)高分子材料,故C錯(cuò)誤;
D.以二氧化碳和氫氣為原料人工合成淀粉的過程中有元素發(fā)生化合價(jià)變化,所以該過程中一定發(fā)生氧化還原反應(yīng),故D正確;
故選D。
5.C
【詳解】A.向KI溶液中滴加硝酸酸化的Fe(NO3)3溶液,F(xiàn)e3+和NO都可能氧化I-,再加CCl4振蕩靜置下層溶液呈紫色,不能說明氧化性:Fe3+>I2,故A錯(cuò)誤;
B.將乙醇與濃硫酸以體積比1:3混合,迅速加熱到170°C,乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯,但生成的乙烯中會(huì)混有SO2,SO2也可以使溴水褪色,則溴水褪色不能說明乙醇發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯,故B錯(cuò)誤;
C.在干冰中央挖一個(gè)小穴,撒一些鎂粉,用紅熱的鐵棒把鎂引燃,蓋上另一塊干冰,鎂粉在干冰中繼續(xù)燃燒,發(fā)出耀眼的白光,說明Mg能和CO2劇烈反應(yīng),CO2不能撲滅金屬鎂引起的火災(zāi),故C正確;
D.向碳酸鈉溶液中加入鹽酸,反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳中混有氯化氫氣體,HCl也可以和苯酚鈉溶液反應(yīng)生成苯酚使溶液變渾濁,則不能說明酸性:碳酸>苯酚,故D錯(cuò)誤;
故選C。
6.B
【詳解】A.方法1中反應(yīng)為:3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O,該歧化反應(yīng)中,有5個(gè)I原子化合價(jià)降低,該部分I2作還原劑,有1個(gè)I原子化合價(jià)升高,該部分I2作氧化劑,所以氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為5:1,A錯(cuò)誤;
B.方法2的電解陽極區(qū)反應(yīng)為:I-+6OH--6e-=+3H2O,陰極反應(yīng)為:2H2O+2e- =H2+2OH-,則當(dāng)外電路轉(zhuǎn)移1mole-,陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少1mol水的質(zhì)量,即為18g,B正確;
C.圖中為陰離子交換膜,因?yàn)殛帢O反應(yīng)為:2H2O+2e-=H2+2OH-,所以沒有氧氣產(chǎn)生,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)上述信息可知,電解的總反應(yīng)為:I- +3H2O+3H2↑,若電流利用率為100%,原子有效轉(zhuǎn)化率為1,則而方法1歧化反應(yīng)中,I元素還有一部分轉(zhuǎn)化為KI,原子有效轉(zhuǎn)化率為,所以電解法制KIO3碘原子的利用率是直接歧化法的6倍,D錯(cuò)誤;
故選B。
7.C
【詳解】A.氯水中有氯氣和次氯酸,都有強(qiáng)氧化性,可以將Fe2+氧化成Fe3+,故A正確;
B.燒瓶中有NaClO,是強(qiáng)堿弱酸鹽水解顯堿性,F(xiàn)e3+堿性條件下會(huì)產(chǎn)生紅褐色沉淀,故B正確;
C.燒瓶中有NaClO,有強(qiáng)氧化性, 在溶液中KSCN中的會(huì)直接被氧化為硫酸根離子,故C錯(cuò)誤;
D.氯水過量時(shí),紅色卻會(huì)褪去, NaClO溶液至過量圓底燒瓶中紅色變淺,都說明SCN-會(huì)被氧化劑氧化,SCN-中S:-2價(jià),C:+4價(jià),N:-3價(jià),故N元素一定被氧化,故D正確;
故答案為:C
8.C
【分析】由圖可知,無害化處理過程中,反應(yīng)物為氮氧化物和氫氣,正四價(jià)鈰離子為反應(yīng)的催化劑,過程I發(fā)生的反應(yīng)為氫氣與C正四價(jià)鈰離子反應(yīng)生成氫離子和正三價(jià)鈰離子,反應(yīng)的離子方程式為H2+2Ce4+=2H++2Ce3+,過程II發(fā)生的反應(yīng)為酸性條件下,氮氧化物與正三價(jià)鈰離子反應(yīng)生成正四價(jià)鈰離子、氮?dú)夂退?,反?yīng)的離子方程式為2NOx+4xH++4xCe3+=4xCe4++N2+2x H2O。
【詳解】A.由分析可知,無害化處理過程中,反應(yīng)物為氮氧化物和氫氣,正四價(jià)鈰離子為反應(yīng)的催化劑,則混合溶液中Ce3+和Ce4+總數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,反應(yīng)物為氮氧化物和氫氣,反應(yīng)中NOx被H2還原,故B錯(cuò)誤;
C.過程II發(fā)生的反應(yīng)為酸性條件下,氮氧化物與正三價(jià)鈰離子反應(yīng)生成正四價(jià)鈰離子、氮?dú)夂退?,反?yīng)的離子方程式為2NOx+4xH++4xCe3+=4xCe4++N2+2x H2O,若x=2,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為8:1,故C正確;
D.過程I發(fā)生的反應(yīng)為氫氣與C正四價(jià)鈰離子反應(yīng)生成氫離子和正三價(jià)鈰離子,反應(yīng)的離子方程式為H2+2Ce4+=2H++2Ce3+,故D錯(cuò)誤;
故選C。
9.(1) 3V3++ +3H2O=3 +Cl-+6H+ HClO3易分解,不及NaClO3穩(wěn)定;HClO3 會(huì)提高體系酸度,從而增加后續(xù)NaOH的用量
(2)0.3
(3) 2.0~2.5 (NH4)2SO4+ 3(VO2)2SO4+ 5H2O = 2NH4V3O8·H2O↓+4H2SO4
(4) 降低2NH4V3O8·H2O的溶解度,減少洗滌時(shí)的損耗 取少量最后一次的洗滌液于試管中,加過量Ba(NO3)2溶液,充分反應(yīng)后靜置,向上層清液中繼續(xù)加AgNO3溶液,不出現(xiàn)渾濁,則證明沉淀已洗滌干凈
(5)防止NH3將V2O5還原,導(dǎo)致產(chǎn)品純度降低

【分析】廢釩電池負(fù)極電解液(主要化學(xué)成分是V3+、V2+、H2SO4),加入NaClO3氧化,生成,再加入硫酸銨得到沉淀2NH4V3O8·H2O,過濾后煅燒得到五氧化二釩。據(jù)此作答。
【詳解】(1)酸性條件下,V3+轉(zhuǎn)化為的離子方程式為:3V3++ +3H2O=3 +Cl-+6H+;由于H氯酸濃度較高或受熱時(shí)易發(fā)生分解,不及NaClO3穩(wěn)定,不利于儲(chǔ)存運(yùn)輸,同時(shí)HClO3 是酸,會(huì)增大溶液的酸性,,從而增加后續(xù)NaOH的用量,所以實(shí)際生產(chǎn)中的氧化劑不選擇HClO3;
(2)“濃縮”至釩溶液質(zhì)量濃度(折合V2O5質(zhì)量濃度)為27.3 g·L-1時(shí),即c(V2O5)= 27.3 g·L-1÷182g/mol=0.15mol/L,根據(jù)釩元素守恒,則溶液中c()=2c(V2O5)=0.15mol/L×2=0.3mol/L;
(3)根據(jù)圖示, pH范圍是2.0-2.5時(shí),沉釩率(η)最高;沉釩時(shí)的反應(yīng)物是(NH4)2SO4和(VO2)2SO4,沉淀產(chǎn)物為2NH4V3O8·H2O,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為(NH4)2SO4+ 3(VO2)2SO4+ 5H2O = 2NH4V3O8·H2O↓+4H2SO4;
(4)用稀(NH4)2SO4作洗滌液的目的是為了降低2NH4V3O8·H2O的溶解度,減少洗滌時(shí)的損耗;檢驗(yàn)沉淀已洗滌干凈即檢驗(yàn)是否含有Cl-,操作是取少量最后一次的洗滌液于試管中,加過量Ba(NO3)2溶液,充分反應(yīng)后靜置,向上層清液中繼續(xù)加AgNO3溶液,不出現(xiàn)渾濁,則證明沉淀已洗滌干凈;
(5)煅燒時(shí)受熱分解產(chǎn)生NH3,氨氣具有較強(qiáng)的還原性,容易將V2O5還原,導(dǎo)致產(chǎn)品純度降低,所以需要在通風(fēng)或氧化氣氛下進(jìn)行,目的是防止NH3將V2O5還原,導(dǎo)致產(chǎn)品純度降低。
10.(1)增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸出率
(2)硫酸銅
(3)Cu2Te+2H2SO4 +2O22CuSO4+TeO2+2H2O
(4)將TeO2轉(zhuǎn)化為Na2TeO3浸出,同時(shí)富集Au、Pt等,便于后續(xù)回收
(5)
(6) (,,)

【分析】碲化銅渣(主要成分為Cu2Te,還含有金、鉑等金屬)加入硫酸并通入氧氣焙燒,反應(yīng)生成硫酸銅以及TeO2,水浸后過濾,所得濾液i主要溶質(zhì)為硫酸銅,濾渣的主要成分為TeO2,還含有Au和Pt,加入氫氧化鈉堿浸,目的是將TeO2轉(zhuǎn)化為Na2TeO3浸出,同時(shí)富集Au、Pt等,過濾后所得浸出液為含Na2TeO3的溶液,加入過氧化氫將Na2TeO3氧化為Na2TeO4,再加H2SO3酸溶還原沉碲,將Na2TeO4還原為Te,據(jù)此分析解答。
【詳解】(1)將碲化銅渣粉碎,目的是增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,提高浸出率。
(2)根據(jù)分析,碲化銅渣中加入硫酸并通入氧氣焙燒,反應(yīng)生成硫酸銅以及TeO2,水浸后過濾,所得濾液i主要成分為硫酸銅。
(3)焙燒過程中,Cu2Te、硫酸和氧氣反應(yīng)生成硫酸銅、TeO2和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2Te+2H2SO4 +2O22CuSO4+TeO2+2H2O。
(4)根據(jù)分析,水浸后過濾,所得濾渣的主要成分為TeO2,還含有Au和Pt,加入氫氧化鈉堿浸,目的是將TeO2轉(zhuǎn)化為Na2TeO3浸出,同時(shí)富集Au、Pt等,便于后續(xù)回收。
(5)用H2SO3“酸溶還原沉碲”,將Na2TeO4還原為Te,反應(yīng)的離子方程式為。
(6)由晶胞圖和z軸投影圖可知,c點(diǎn)位于體對角線的處,a點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,0,0),b點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,1,1),則c點(diǎn)的坐標(biāo)為(,,);設(shè)晶胞參數(shù)為acm,該立方晶胞中,位于晶胞內(nèi)部Zn原子個(gè)數(shù)為4,則,cm,由晶胞圖可知,Zn與Te最近距離為體對角線的,即為。
11.(1) Mn2+ + +2H2O= MnO2 +2+4H+ MnO2、Al(OH)3、 Fe(OH)3
(2) 過濾 引流
(3) Zn+Cd2+=Zn2++Cd 3ZnSO4+ 3Na2CO3+3H2O= 2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O↓+3Na2SO4+ 2CO2↑
(4)取少量最后一次洗滌液于試管中,向其中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,沒有白色沉淀生成,說明洗滌干凈
(5) 2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O 3ZnO+CO2↑+3H2O Na2SO4或硫酸鈉

【分析】由流程可知,向萃銅余液中加入石灰石粉和氧化劑,余液中Mn2+、Fe2+被氧化生成MnO2、氫氧化鐵,反應(yīng)過程中生成硫酸鈣沉淀,過濾得到MnO2、氫氧化鐵、硫酸鈣,和“氧化除錳”的余液﹔向余液中加入Zn, Zn與Cd2+發(fā)生置換反應(yīng)生成Cd,過濾得到除去Cd2+的濾液;加入有機(jī)溶劑萃取,除去鈷、鎳,分液得到硫酸鋅溶液,向硫酸鋅溶液中加入碳酸鈉溶液﹐硫酸鋅轉(zhuǎn)化為ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O晶體,過濾得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O晶體,煅燒、粉碎得到工業(yè)活性氧化性,以此來解答。
【詳解】(1)銅萃余液含硫酸30~60g/L,設(shè)計(jì)采用過硫酸鈉(Na2S2O8)氧化法除錳,Mn2+被氧化成MnO2,過硫酸根離子被還原為硫酸根離子,離子方程式為:Mn2+ + +2H2O= MnO2 +2+4H+;由分析可知,中和渣中主要成分為MnO2、Al(OH)3、 Fe(OH)3;
(2)根據(jù)流程可知,該流程中多次出現(xiàn)濾渣,故流程中用到最多的操作是過濾;過濾時(shí)需要用玻璃棒引流;
(3)鋅與鎘離子發(fā)生取代反應(yīng)生成鋅離子和單質(zhì)鎘,離子方程式為:Zn+Cd2+=Zn2++Cd;向硫酸鋅溶液中加入碳酸鈉溶液生成堿式碳酸鋅,相應(yīng)的方程式為:3ZnSO4+ 3Na2CO3+3H2O= 2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O↓+3Na2SO4+ 2CO2↑;
(4)向硫酸鋅溶液中加入碳酸鈉溶液生成堿式碳酸鋅,則堿式碳酸鋅表面可能吸附有硫酸根離子,則檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有硫酸根離子就可以檢驗(yàn)堿式碳酸鋅是否洗滌干凈相應(yīng)的操作和現(xiàn)象為:取少量最后一次洗滌液于試管中,向其中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,沒有白色沉淀生成,說明洗滌干凈;
(5)由流程可知,工業(yè)堿式碳酸鋅在煅燒爐中煅燒生成活性氧化鋅,則相應(yīng)的方程式為:2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O 3ZnO+CO2↑+3H2O;加入有機(jī)溶劑萃取,除去鈷、鎳,分液得到硫酸鋅溶液,向硫酸鋅溶液中加入碳酸鈉溶液﹐硫酸鋅轉(zhuǎn)化為ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O晶體,同時(shí)得到硫酸鈉溶液,則工藝流程設(shè)計(jì)中選用高效真空負(fù)壓內(nèi)轉(zhuǎn)盤濃縮沉鋅后液一體化設(shè)備生產(chǎn)無水Na2SO4或硫酸鈉。
12.(1)生成的HF會(huì)腐蝕玻璃
(2)Li2CO3、Al(OH)3
(3)將CaCO3、Li2CO3轉(zhuǎn)化為易溶于水的碳酸氫鹽,便于與Al(OH)3分離
(4)2LiHCO3Li2CO3+CO2↑+H2O
(5)趁熱過濾
(6)410-3
(7)2:1

【分析】“鋁渣”主要成分為Al、AlF3、LiF、CaO,經(jīng)濃硫酸酸浸后,氟化物轉(zhuǎn)化為HF氣體逸出,部分氧化鈣轉(zhuǎn)化為微溶的硫酸鈣以濾渣形式除去,得到的濾液中含鋁離子、鋰離子和少量鈣離子,再加入碳酸鈉溶液后,會(huì)生成CaCO3、Li2CO3、Al(OH)3沉淀,過濾后的濾液分離除去,濾渣再通入二氧化碳和水,使其中碳酸鹽轉(zhuǎn)化為可溶于水的碳酸氫鹽,從而過濾除去Al(OH)3沉淀,再加入磷酸鋰稀溶液使鈣離子轉(zhuǎn)化為磷酸鈣沉淀,達(dá)到“除鈣”目的,碳酸氫鋰溶液經(jīng)過熱分解和一系列操作生成碳酸鋰、二氧化碳和水,據(jù)此分析解答。
【詳解】(1)“酸浸”過程會(huì)產(chǎn)生HF,因?yàn)镠F會(huì)腐蝕玻璃,所以不能在玻璃反應(yīng)釜中進(jìn)行;
(2)依據(jù)上述分析可知,“沉淀”反應(yīng)得到沉淀中其成分有CaCO3、Li2CO3、Al(OH)3沉淀;
(3)上一步沉淀過程有CaCO3、Li2CO3、Al(OH)3沉淀,所以通入二氧化碳和水,會(huì)使CaCO3、Li2CO3分別轉(zhuǎn)化為可溶于水的Ca(HCO3)、LiHCO3,再經(jīng)過濾可除去Al(OH)3沉淀,故答案為:將CaCO3、Li2CO3轉(zhuǎn)化為易溶于水的碳酸氫鹽,便于與Al(OH)3分離;
(4)因?yàn)長iHCO3的性質(zhì)與NaHCO3相似,可推知,若溫度過高,LiHCO3受熱易分解,其分解反應(yīng)方程式為:2LiHCO3Li2CO3+CO2↑+H2O,導(dǎo)致Li元素有損失,影響Li2CO3的產(chǎn)率;
(5)根據(jù)Li2CO3在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)可知,隨著溫度的升高,Li2CO3的溶解度不斷減小,所以從“熱分解”后的溶液中獲得Li2CO3晶體的操作是蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥,故答案為:趁熱過濾;
(6)100°C時(shí),Li2CO3的溶解度為0.740g /100gH2O,則溶質(zhì)Li2CO3的物質(zhì)的量為=0.01mol,其濃度約為0.1mol/L,所以Ksp=c2(Li+)c(CO)==410-3;
(7)MnO2和Li2CO3會(huì)發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為LiMn2O4過程中Mn元素化合價(jià)降低,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知,必有元素化合價(jià)升高,C和Li元素化合價(jià)均已是最高價(jià),所以推知必產(chǎn)生O2,另一種氣體應(yīng)為CO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的配平原則可知,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:8MnO2+ 2Li2CO3 4LiMn2O4+ 2CO2↑+ O2↑,又密度:CO2>O2,則兩種氣體的物質(zhì)的量之比為2:1。
13.(1)
(2) 使混合液中的物質(zhì)充分反應(yīng) SO2+MnO2═Mn2++
(3) 4.7≤pH<8.0 向?yàn)V渣中加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾、洗滌,將濾液和洗滌液合并,向其中通足量CO2氣體,得到氫氧化鋁沉淀,過濾、洗滌干燥得到氫氧化鋁
(4)鎳離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎳時(shí),錳離子同時(shí)沉淀,不能達(dá)到除雜目的
(5)2:3

【分析】根據(jù)流程:富錳廢料(含MnO2、MnCO3、Fe2O3和少量Al2O3、NiO)進(jìn)行廢氣脫硫并制備MnO2,富錳廢料先加入硫酸進(jìn)行酸浸,MnCO3、Fe2O3和少量Al2O3、NiO轉(zhuǎn)化為硫酸錳、硫酸鐵、硫酸鋁、硫酸鎳,MnO2不反應(yīng),酸浸后與含有二氧化硫煙氣溶解,發(fā)生反應(yīng)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+、SO2+MnO2═Mn2++,然后溶液中富錳廢料調(diào)節(jié)pH,使亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子并使鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,過濾得到濾渣;濾液加入MnS除去鎳離子,生成NiS沉淀,過濾除去;濾液加入KMnO4,和錳離子發(fā)生歸中反應(yīng),得到MnO2,據(jù)此分析答題。
【詳解】(1)“化漿”時(shí)MnCO3和硫酸反應(yīng)生成氣體為CO2,電子式為,
故答案為:;
(2)“吸收”時(shí),漿液與含SO2廢氣通過逆流方式混合目的為使混合液中的物質(zhì)充分反應(yīng);該過程中,MnO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2+MnO2═Mn2++,故答案為:使混合液中的物質(zhì)充分反應(yīng);SO2+MnO2═Mn2++;
(3)“吸收”所得溶液中c(Fe2+)=0.04mol?L-1、c(Ni2+)=0.00017mol?L-1、c(A13+)=0.001mol?L-1、c(Mn2+)=0.12mol?L-1,濾液1中c(Mn2+)=0.2mol?L-1、c(Ni2+)=0.0002mol?L-1,富錳廢料氧化亞鐵離子為鐵離子,鐵元素守恒,鐵離子濃度等于亞鐵離子濃度,則鐵離子完全沉淀時(shí)c(OH-)=mol/L=2×10-11mol/L,pH約為2.7,鋁離子完全沉淀c(OH-)=mol/L≈10-9.3mol/L,pH為4.7,濾液1中c(Mn2+)=0.2mol?L-1、c(Ni2+)=0.0002mol?L-1,錳離子不沉淀時(shí)c(OH-)=mol/L=10-6mol,調(diào)pH為8.0,鎳離子不沉淀時(shí)c(OH-)=mol/L=10-5.5mol/L,pH為8.5,則調(diào)節(jié)pH的范圍為4.7≤pH<8.0;氫氧化鋁溶液氫氧化鈉溶液,從濾渣1中分離出Al(OH)3的方法為向?yàn)V渣中加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾、洗滌,將濾液和洗滌液合并,向其中通足量CO2氣體,得到氫氧化鋁沉淀,過濾、洗滌干燥得到氫氧化鋁,故答案為:4.7≤pH<8.0;向?yàn)V渣中加入過量的氫氧化鈉溶液,過濾、洗滌,將濾液和洗滌液合并,向其中通足量CO2氣體,得到氫氧化鋁沉淀,過濾、洗滌干燥得到氫氧化鋁;
(4)結(jié)合(3)可知兩者沉淀pH接近,不能通過調(diào)節(jié)pH除去同時(shí)除去,“除鎳”時(shí),將Ni2+轉(zhuǎn)化為NiS而不是Ni(OH)2的原因?yàn)殒囯x子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎳時(shí),錳離子同時(shí)沉淀,不能達(dá)到除雜目的,故答案為:鎳離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鎳時(shí),錳離子同時(shí)沉淀,不能達(dá)到除雜目的;
(5)“轉(zhuǎn)化“時(shí)KMnO4和錳離子發(fā)生歸中反應(yīng),得到MnO2,KMnO4為氧化劑,錳離子為還原劑,根據(jù)Mn元素由+7價(jià)、+2價(jià)轉(zhuǎn)化為+4價(jià),降低3價(jià),升高2價(jià),則反應(yīng)在pH=5的條件下進(jìn)行,其主要反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:3,故答案為:2:3。
14.(1) 增大反應(yīng)物的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分進(jìn)行 6MnWO4+6Na2CO3+O26Na2WO4+6CO2 +2Mn3O4
(2)+ ClO-=+ Cl-
(3)H2SiO3
(4) 灼燒 金屬鎢或W
(5)溶液中存在沉淀溶解平衡: CaWO4 (s) Ca2+ (aq) + (aq),加入鹽酸后H+與生成更難溶的物質(zhì),c ( )減小,使得平衡正向移動(dòng)
(6) c+a-2b

【分析】黑鎢礦(主要成分為FeWO4、MnWO4)中加入純堿、通入氧氣后粉碎焙燒,生成CO2,“水浸”后濾液中的陰離子主要是、、、和, “氧化”步驟中用NaClO溶液將氧化為,氧化后的溶液中加入稀鹽酸調(diào)節(jié)pH后過濾,得到濾渣2為H2SiO3,濾液中加入MgCl2溶液將生成Mg3(PO4)2和Mg3(AsO4)2沉淀而除去,過濾得到濾液1,向?yàn)V液1中加入CaCl2溶液在生成CaWO4沉淀,濾液2和過濾的沉淀,向沉淀中加入鹽酸進(jìn)行酸解,將CaWO4轉(zhuǎn)化為H2WO4,經(jīng)過高溫灼燒得到WO3,WO3經(jīng)高溫還原可得產(chǎn)品1為單質(zhì)鎢W,或者經(jīng)氯化可得產(chǎn)品2為WCl6,據(jù)此分析回答問題。
【詳解】(1)“焙燒”前需要將黑鎢礦進(jìn)行粉碎,其目的是增大反應(yīng)物的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分進(jìn)行,已知“濾渣1”主要是Mn3O4和Fe2O3, 即MnWO4與Na2CO3和O2發(fā)生反應(yīng)生成Mn3O4、Na2WO4和CO2,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:6MnWO4+6Na2CO3+O26Na2WO4+6CO2 +2Mn3O4,故答案為:增大反應(yīng)物的接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率,使反應(yīng)充分進(jìn)行;6MnWO4+6Na2CO3+O26Na2WO4+6CO2 +2Mn3O4;
(2)由分析可知,“氧化”步驟中用NaClO溶液將氧化為,故“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:+ ClO-=+ Cl-,故答案為:+ ClO-=+ Cl-;
(3)由分析可知,“濾渣2”主要是H2SiO3,故答案為:H2SiO3;
(4)由分析可知,“操作X”是灼燒,產(chǎn)品 1是單質(zhì)鎢或W,故答案為:灼燒;單質(zhì)鎢或W;
(5)已知鎢酸鈣(CaWO4)微溶于水,鎢酸難溶于水,溶液中存在沉淀溶解平衡: CaWO4 (s)Ca2+ (aq) +(aq),加入鹽酸后H+與生成更難溶的物質(zhì),c ()減小,使得平衡正向移動(dòng),故可以利用鹽酸進(jìn)行“酸解”,故答案為:溶液中存在沉淀溶解平衡: CaWO4 (s)Ca2+ (aq) +(aq),加入鹽酸后H+與生成更難溶的物質(zhì),c ()減小,使得平衡正向移動(dòng);
(6)①根據(jù)題意可知,1min揮發(fā)的CS2的質(zhì)量為(a-b)g,開蓋加入待測樣品并計(jì)時(shí)1min后,質(zhì)量為cg,則樣品的質(zhì)量為[c-b+(a-b)]g=(c+a-2b)g,故答案為:(c+a-2b);
②先將上面稱量好的樣品中的WCl6轉(zhuǎn)化為可溶的Na2WO4通過離子交換柱發(fā)生反應(yīng): +Ba(IO3)2=BaWO4+2;交換結(jié)束后,向所得含的溶液中加入足量酸化的KI溶液,反應(yīng)方程式為:+5I-+6H+=3I2+3H2O, 反應(yīng)完全后用x mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):I2+2=2I-+,滴定終點(diǎn)時(shí)平均消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為VmL,根據(jù)上述分析可找到關(guān)系式為:WCl6~~2~6I2~12,故有n(WCl6)=n()=xmol/L×V×10-3L=xV×10-3mol,則樣品中WCl6的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,故答案為:。
15.(1) 或Na2SO4 Sb2S3+8OH-=2+3S2-+4H2O
(2)2.0×10-36
(3) 溫度過低,反應(yīng)速率太慢,溫度過高,H2O2易分解損失 BaCl2溶液
(4)
(5) ACE 坩堝、分液漏斗

【分析】銻礦粉(主要含Sb2O3、Fe2O3和少量Sb2O5、Sb2S3、CuS等)加NaOH溶液、Na2S2O3溶液進(jìn)行堿浸、還原,Sb2O3、Sb2S3直接與堿反應(yīng),Sb2O5與被硫代硫酸鈉還原,Sb元素轉(zhuǎn)化為NaSbO2,Sb2S3中的S元素轉(zhuǎn)化為Na2S,CuS、氧化鐵不反應(yīng),過濾除去;含NaSbO2、Na2S的溶液加硫酸銅將硫離子轉(zhuǎn)化為CuS,將過量的氫氧根離子轉(zhuǎn)化為氫氧化銅除去得到主要溶質(zhì)為NaSbO2的溶液,NaSbO2溶液加過氧化氫、濃NaOH轉(zhuǎn)化得到NaSbO3·3H2O,再用HF進(jìn)行氟化得到NaSbF6。
【詳解】(1)“堿浸、還原”時(shí),Sb由+5價(jià)降為+3價(jià),則Sb2O5作氧化劑,Na2S2O3被氧化,若Sb2O5與Na2S2O3反應(yīng)計(jì)量關(guān)系為2:1,根據(jù)得失電子守恒有2×2×(5-3)=1×2×x,其中x為S元素化合價(jià)升高數(shù),解得x=4,則Na2S2O3中S被氧化為+(2+4)=+6價(jià),則氧化產(chǎn)物為或Na2SO4;由流程可知Sb2S3中Sb轉(zhuǎn)化為NaSbO2,S轉(zhuǎn)化為Na2S,則Sb2S3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Sb2S3+8OH-=2+3S2-+4H2O;
(2)由圖可知2pH=26時(shí),-lgc(S2- )=18,即pH=13時(shí),c(S2- )=10-18mol/L,此時(shí)c(OH-)=0.1mol/L,則c(Cu2+)==2.0×10-18mol/L,則Ksp(CuS) =c(Cu2+)×c(S2- )= 2.0×10-18 mol/L×10-18 mol/L=2.0×10-36 mol2/L2;
(3)“轉(zhuǎn)化”時(shí)反應(yīng)物有H2O2,H2O2受熱易分解,控溫約50°C的原因是溫度過低,反應(yīng)速率太慢,溫度過高,H2O2易分解損失;“除雜”時(shí)加入了硫酸銅溶液,從流程來看“轉(zhuǎn)化”之前硫酸根離子沒有除去,故“轉(zhuǎn)化”后,檢驗(yàn)NaSbO3·3H2O是否洗滌干凈即檢驗(yàn)最后一次洗滌液是否含硫酸根離子,故應(yīng)選用的試劑為BaCl2溶液;
(4)“氟化”時(shí)HF和NaSbO3·3H2O反應(yīng)得到NaSbF6,無元素價(jià)態(tài)變化,為非氧化還原反應(yīng),根據(jù)電荷守恒、原子守恒可知反應(yīng)的離子方程式為;
(5)蒸發(fā)結(jié)晶用到下列儀器中的蒸發(fā)皿、過濾用到下列儀器中的漏斗、燒杯,故選ACE;不需使用的為B坩堝、D分液漏斗。
16. FeTiO3+6H+=Ti4++Fe2++3H2O 鐵粉(或Fe) 蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶 4.43 TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO 在高溫下鎂和鈦都易與空氣中的氧氣、氮?dú)獾确磻?yīng) 鎂 稀鹽酸(或稀硫酸)
【分析】由題給流程可知,向鈦鐵礦加稀硫酸溶解,F(xiàn)eTiO3與硫酸反應(yīng)“溶煮”過程生成Ti4+、Fe2+;加入的物質(zhì)A為鐵屑,防止Fe2+被氧化,混合液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾1得到FeSO4晶體和含Ti4+溶液,加熱溶液使Ti4+水解生成偏鈦酸,過濾2得到偏鈦酸,煅燒偏鈦酸,偏鈦酸分解生成二氧化鈦,二氧化鈦與氯氣和過量的焦炭共熱反應(yīng)生成四氯化鈦和一氧化碳?xì)怏w,四氯化鈦和鎂在高溫條件下發(fā)生置換反應(yīng)生成氯化鈉和金屬鈦。
【詳解】(1)“溶煮”過程中加硫酸時(shí)生成Ti(SO4)2,Ti、S等元素化合價(jià)沒有發(fā)生變化,該過程發(fā)生的不是氧化還原反應(yīng),則反應(yīng)的離子方程式為FeTiO3+6H+=Ti4++Fe2++3H2O;
(2)Fe2+易被氧化生成Fe3+,因此加入鐵粉,防止Fe2+被氧化;
(3)由表可知,溫度越低硫酸亞鐵溶解度越小,越容易析出,因此“操作a”為蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶;
(4)因?yàn)镠2TiO3(s)?TiO2++2OH-,設(shè)c(OH-)=x mol·L-1,則c(TiO2+)= mol·L-1,x2·=1.0×10-29,x3=20×10-30,x=×10-10,x≈2.7×10-10,c(H+)==,pH=-lg≈4.43;
(5)TiO2與氯氣和過量焦炭共熱生成TiCl4,因?yàn)樘歼^量,故產(chǎn)物為CO,因此反應(yīng)為TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO;
(6)鈦高溫下易與氧氣、氮?dú)?、碳和氫氣反?yīng),因此需要在Ar氣氛中進(jìn)行,因?yàn)椤笆覝叵骡伈慌c強(qiáng)酸、強(qiáng)堿甚至王水反應(yīng)”,故除去其中的鎂可選用稀硫酸或稀鹽酸。
17.(1)堿式滴定管
(2) Cu2++Cu+4Cl- 2[CuCl2]- 增大Cl-的濃度,使平衡: Cu2+ +Cu+4Cl- 2[CuCl2]-正向移動(dòng),提高CuCl的產(chǎn)率
(3)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(或其它合理答案)
(4)減少CuCl的損失,且易于干燥
(5) 稀釋錐形瓶中的溶液,便于觀察顏色的突變 滴入最后半滴Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液恰好由紅色變?yōu)闇\藍(lán)色,且半分鐘內(nèi)不變色 95.52%

【分析】以0.50 mol/LCuCl2溶液、銅粉、HCl為反應(yīng)物,在磁力攪拌下充分反應(yīng)生成[CuCl2]-,倒入水中,析出CuCl晶體,經(jīng)過洗滌、干燥最終得到氯化亞銅(CuCl)。據(jù)此作答。
【詳解】(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的CuCl2溶液時(shí),需要托盤天平、容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒,不需要堿式滴定管;
(2)反應(yīng)物為CuCl2溶液、銅粉、HCl,產(chǎn)物為[CuCl2]-,根據(jù)的是電子守恒和電荷守恒,反應(yīng)的離子方程式為Cu2++Cu+4Cl- 2[CuCl2]-;在加Cu粉前,通常加一定量的NaCl固體,是為了增大Cl-的濃度,使上述平衡往正向移動(dòng),生成更多的[CuCl2]-;
(3)由于HCl易揮發(fā),為保持安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,一般在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(4)無水乙醇能降低CuCl的溶解度,且乙醇易揮發(fā),所以用無水乙醇洗滌沉淀的原因是減少CuCl的損失,且易于干燥;
(5)①鄰菲噦啉可分別與Fe3+、Fe2+形成淺藍(lán)色和紅色的絡(luò)離子,滴定終點(diǎn)的顏色變化是溶液恰好由紅色變?yōu)闇\藍(lán)色,為了便于觀察顏色的突變,加水稀釋;
②根據(jù)滴定原理Ce4+ +Fe2+ =Ce3++Fe3+:當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜟e(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液恰好由紅色變?yōu)闇\藍(lán)色,且半分鐘內(nèi)不變色,即到達(dá)滴定終點(diǎn);
③取2.500 g CuCl產(chǎn)品于錐形瓶中,加入稍過量的FeCl3溶液充分反應(yīng),再加50 mL水,以鄰菲噦啉作指示劑,用1.000 mol/L Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+,分析樣品中CuCl的含量。
根據(jù)滴定原理得出滴定關(guān)系: CuCl~ Fe2+~Ce4+;若消耗Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為24.00 mL,該樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=。
18.(1) 四面體形 磷酸晶體 磷酸分子與水分子能形成氫鍵
(2) 干燥甲苯 K1、K3
(3) 防止五氯化磷遇空氣中的水蒸氣而發(fā)生水解 甲苯 氯化鈉

【分析】利用苯來干燥甲苯,通過回流得到的水與鈉反應(yīng),二苯甲酮為指示劑,無水時(shí)體系呈藍(lán)色,改變開關(guān)狀態(tài)收集甲苯,將甲苯、五氯化磷、NaN3在Ar氣氛圍中充分混合后轉(zhuǎn)入裝置B中,在反應(yīng)釜中于加熱12小時(shí)使其充分反應(yīng)。
【詳解】(1)中心原子價(jià)層電子對數(shù)為4+0=4,其VSEPR模型是四面體形。磷酸易形成過飽和溶液,難以結(jié)晶,可以引入晶種來促進(jìn)溶液中的磷酸結(jié)晶析出,可向其過飽和溶液中加入磷酸晶體促進(jìn)其結(jié)晶,磷酸分子含有羥基,容易與水分子形成氫鍵,因此磷酸具有較強(qiáng)的吸水性,所制得的磷酸中仍含有少量的水極難除去;故答案為:四面體形;磷酸晶體;磷酸分子與水分子能形成氫鍵。
(2)①金屬鈉與水能發(fā)生反應(yīng),因此金屬的作用是干燥甲苯;故答案為:干燥甲苯。
②回流過程中,水要回流到燒瓶中,因此除水時(shí)打開的活塞是K1、K3;體系變藍(lán)后,改變開關(guān)狀態(tài)收集甲苯;故答案為:K1、K3。
(3)①在氬氣保護(hù)下,反應(yīng)物在裝置A中混勻后轉(zhuǎn)入裝置B,于加熱12小時(shí),反應(yīng)物完全反應(yīng),五氯化磷和NaN3 反應(yīng)生成紅磷、氮?dú)夂吐然c,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為;由于五氯化磷易水解,為防止五氯化磷遇見空氣中的水蒸氣發(fā)生水解,因此用氬氣趕走空氣;故答案為:;防止五氯化磷遇空氣中的水蒸氣而發(fā)生水解。
②根據(jù)反應(yīng)可知,得到的產(chǎn)物上沾有甲苯和氯化鈉,用乙醇洗去甲苯,用水洗去氯化鈉;故答案為:甲苯、氯化鈉。
19.(1)H2O、Na2O2或H2O2、MnO2
(2)檢驗(yàn)SO2是否被酸性高錳酸鉀溶液完全吸收
(3)5H2C2O4 +2+6H+=10CO2↑+2Mn2+ +8H2O
(4) NaOH溶液 坩堝
(5) Fe4S5 Fe4S5 +8O22Fe2O3+5SO2
(6)bd

【分析】裝置A制備氧氣,C中通入氧氣,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫,且固體變?yōu)榧t色,則生成氧化鐵,生成的二氧化硫被D中高錳酸鉀吸收,根據(jù)高錳酸鉀的量可測定二氧化硫,E中品紅可檢驗(yàn)二氧化硫是否被完全吸收,F(xiàn)為尾氣處理裝置,避免污染環(huán)境,以此解答該題。
【詳解】(1)裝置A固體和液體不加熱制備氧氣,可以選用H2O、Na2O2或H2O2、MnO2;
(2)二氧化硫可以被高錳酸鉀吸收,用裝置E來檢驗(yàn),故裝置E中品紅試液的作用是檢驗(yàn)二氧化硫是否被酸性高錳酸鉀完全吸收;
(3)草酸被酸性高錳酸鉀氧化為二氧化碳,同時(shí)高錳酸鉀被還原為錳離子,離子方程式為:5H2C2O4 +2+6H+=10CO2↑+2Mn2+ +8H2O;
(4)二氧化硫會(huì)引起大氣污染,為了避免尾氣污染,裝置F中應(yīng)加入NaOH溶液;對固體進(jìn)行灼燒應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行,故驟⑤中灼燒濾渣應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行;
(5)滴定時(shí)消耗草酸溶液的體積為5.0mL,根據(jù)關(guān)系式計(jì)算:6mL溶液中未反應(yīng)的MnO的物質(zhì)的量為: ,30mL溶液中未反應(yīng)的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為,裝置D中反應(yīng)消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為: ,根據(jù)關(guān)系式計(jì)算生成二氧化硫,0.32g固體是Fe2O3,n(Fe)= ,所以n(Fe):n(SO2)= :=4:5,該鐵硫簇結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為Fe4S5;
(6)a.步驟⑤灼燒濾渣不夠充分,則所測固體殘?jiān)|(zhì)量偏大,比值x:y偏大,a錯(cuò)誤;
b.配置草酸標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),定容操作俯視刻度線,則所配草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度偏大,滴定時(shí)草酸體積偏小,則所測二氧化硫物質(zhì)的量偏大,比值x:y偏小,b正確;
c.滴定時(shí),草酸溶液不小心滴到錐形瓶外一滴,所測草酸體積偏大,則所測二氧化硫物質(zhì)的量偏小,比值x:y偏大,c錯(cuò)誤;
d.放出草酸的滴定管尖嘴部分滴定前無氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)有氣泡,則消耗的草酸溶液體積偏小,則所測二氧化硫物質(zhì)的量偏大,比值x:y偏小,d正確;
故選bd。
20.(1) 火山口附近 CD
(2) BC 點(diǎn)燃后生成的SO2仍然有毒,且易形成酸雨而造成污染
(3) 混合物繼續(xù)保持紅熱至另一端,最后生成黑色固體 CS2 80%
(4) b 取少量樣品加水溶解,加足量稀鹽酸,充分反應(yīng)后靜置取上層清夜,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,說明樣品已氧化變質(zhì)

【詳解】(1)自然界中游離態(tài)的硫主要存在于火山口附近或地殼的巖層中。在巖層深處和海底,因?yàn)榄h(huán)境無氧,故形成的化合物中沒有氧元素,綜上所述故選CD;
(2)①為了驗(yàn)證-2價(jià)S可轉(zhuǎn)化為0價(jià)S,故應(yīng)該加入氧化劑,亞硫酸、H2O2溶液具有氧化性,稀硫酸氧化性很低,不發(fā)生氧化還原反,應(yīng)故試劑a可選用BC;
②該實(shí)驗(yàn)的尾氣處理不宜采用點(diǎn)燃法,其原因是點(diǎn)燃后生成的SO2仍然有毒,且易形成酸雨而造成污染;
(3)①移開玻璃棒后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為混合物繼續(xù)保持紅熱至另一端,最后生成黑色固體,該固體可能為FeS;
②欲將上述生成的FeS純化,首先采用磁選法除去剩余的鐵粉,然后用CS2將殘留的硫粉溶解,S不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,所以用CS2溶解S;S和Fe反應(yīng)方程式為:S+FeFeS, ,n(S),F(xiàn)e為過量的,n(S)= n(FeS)則理論FeS的質(zhì)量為×88g/mol=2.75g,純凈的FeS 2.2 g,則該反應(yīng)的產(chǎn)率=;
(4)①從氧化還原反應(yīng)的角度分析, Na2S2O3中硫元素的化合價(jià)為+2價(jià);氧化還原反應(yīng)的規(guī)律之一為:同種元素、不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生反應(yīng)時(shí),化合價(jià)遵循“只靠攏、不交叉”的原則;
a.Na2S中硫元素的化合價(jià)為-2價(jià),單質(zhì)硫的化合價(jià)為0價(jià),顯然不行,故a錯(cuò)誤;
b.Na2SO2中硫元素的化合價(jià)為+4價(jià),單質(zhì)硫中硫的化合價(jià)為0價(jià),從氧化還原反應(yīng)的角度分析,+4價(jià)降為+2價(jià),0價(jià)升高為+2價(jià),理論上可行,故b正確;
c.SO2中硫元素的化合價(jià)為+4價(jià),Na2SO4中硫元素的化合價(jià)為+6價(jià),顯然不行,故c錯(cuò)誤;
d.Na2SO3中硫元素的化合價(jià)為+4價(jià),Na2SO4中硫元素的化合價(jià)為+6價(jià),顯然不行,故d錯(cuò)誤;
故選b;
②Na2S2O3在空氣中易氧化變質(zhì),取少量樣品加水溶解,加足量稀鹽酸,充分反應(yīng)后靜置取上層清夜,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,說明樣品已氧化變質(zhì)。
21.(1) 鐵質(zhì)容器易與硝酸反應(yīng) 2Ce3++H2O2+6NH3·H2O=6 + 2Ce(OH)4↓ 雙氧水、氨水均易受熱分解
(2) KMnO4 (或KClO3) 除去裝置內(nèi)的Cl2,使其完全被NaOH溶液吸收 取少量最后一次洗滌液于潔凈試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若無白色沉淀生成,則表明沉淀已洗滌干凈
(3)H2[Ce(NO3)6]+2NH4NO3= (NH4)2[Ce(NO3)6]↓+2HNO3

【分析】本題為有碳酸鈰制備硝酸高鈰銨,步驟I主要是將碳酸鈰[Ce2(CO3)3]在鉑皿中用硝酸溶解,反應(yīng)原理為:Ce2(CO3)3+6HNO3=2Ce(NO3)3+3H2O+3CO2↑,配成一定濃度的硝酸鈰溶液,過濾出溶液,向硝酸鈰溶液中加入雙氧水、氨水進(jìn)行氧化沉淀,加熱后過濾、洗滌、烘干得到Ce(OH)4(黃色難溶物),反應(yīng)原理為:2Ce3++H2O2+6NH3·H2O=6 + 2Ce(OH)4↓,將Ce(OH)4于一定溫度下加入硝酸加熱至漿狀,生成H2[Ce(NO3)6],再加入稍過量的NH4NO3晶體,二者反應(yīng)生成硝酸高鈰銨沉淀,過濾洗滌、干燥可得純凈的硝酸高鈰銨,據(jù)此分析解題。
【詳解】(1)①由題干信息可知,步驟I巍峨取適量碳酸鈰[Ce2(CO3)3]于鉑皿中,用硝酸溶解,鐵質(zhì)容器易與硝酸反應(yīng)而鉑與硝酸不反應(yīng),故步驟I中使用鉑皿而不使用鐵質(zhì)容器,由分析可知,生成Ce(OH)4即向硝酸鈰溶液中加入雙氧水、氨水進(jìn)行氧化沉淀,加熱后過濾、洗滌、烘干得到Ce(OH)4,該反應(yīng)的離子方程式為:2Ce3++H2O2+6NH3·H2O=6 + 2Ce(OH)4↓,故答案為:鐵質(zhì)容器易與硝酸反應(yīng)而鉑與硝酸不反應(yīng);2Ce3++H2O2+6NH3·H2O=6 + 2Ce(OH)4↓;
②由題干信息可知,步驟I中進(jìn)行“氧化沉淀”即向硝酸鈰溶液中加入雙氧水、氨水進(jìn)行氧化沉淀時(shí),由于雙氧水、氨水均易受熱分解,故加熱的溫度不宜過高,故答案為:雙氧水、氨水均易受熱分解;
(2)①裝置a中要制取氯氣,但沒有加熱裝置,所以應(yīng)是濃鹽酸和KMnO4[或KClO3等]反應(yīng)來制取氯氣;根據(jù)W的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其為三頸燒瓶,故答案為:KMnO4[或KClO3];
②當(dāng)b中沉淀完全變?yōu)辄S色后,雖然停止了通入氯氣,但裝置中會(huì)有殘留的氯氣,所以需通入空氣除去裝置內(nèi)的氯氣,使其被NaOH溶液完全吸收;制取Ce(OH)4的過程中,氯氣會(huì)被還原為Cl-,沉淀表明可能附著有NaCl,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈,即檢驗(yàn)沉淀表面是否有氯離子,方法為:取最后一次洗滌液少量于試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,無白色沉淀生成,則證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈,故答案為:除去裝置內(nèi)的氯氣,使其被NaOH溶液完全吸收;取最后一次洗滌液少量于試管中,加入硝酸酸化的AgNO3溶液,無白色沉淀生成,則證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈;
(3)根據(jù)題意H2[Ce(NO3)6]與NH4NO3反應(yīng)生成(NH4)2[Ce(NO3)6],各元素化合價(jià)沒有變化,應(yīng)是發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),化學(xué)方程式為H2[Ce(NO3)6]+2NH4NO3= (NH4)2[Ce(NO3)6]↓+2HNO3,故答案為:H2[Ce(NO3)6]+2NH4NO3= (NH4)2[Ce(NO3)6]↓+2HNO3。
22.(1) +3 NOCl+H2O=HCl+HNO2
(2)Fe2+++2H+=Fe3++NO↑+H2O
(3) 水
將NO2轉(zhuǎn)化為NO
(4) 將E、F裝置中的空氣排出,防止亞硝酰氯水解和被氧氣氧化 紅棕色氣體消失
(5) -34℃≤T<-5.5℃ Cl2

【分析】用NaNO2和硫酸酸化的FeSO4反應(yīng)制取NO,通過裝置B將雜質(zhì)NO2轉(zhuǎn)化為NO,再通過濃硫酸干燥NO,在D中和通入的氯氣反應(yīng)生成NOCl,在裝置E中收集NOCl,在裝置F中收集未反應(yīng)的氯氣,G中的氯化鈣可以吸收空氣中的水蒸氣以防止NOCl水解,最后進(jìn)行尾氣處理。
【詳解】(1)NOCl中N的非金屬性最弱,為正價(jià),O和Cl均為負(fù)價(jià),O為-2價(jià),Cl為-1價(jià),所以N元素的化合價(jià)為+3價(jià);NOCl水解生成兩種酸,分別為鹽酸和亞硝酸,其化學(xué)方程式為:NOCl+H2O=HCl+HNO2。
(2)在裝置A中,NaNO2和硫酸酸化的FeSO4發(fā)生氧化還原反應(yīng),NaNO2被Fe2+還原為NO,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++ +2H+=Fe3++NO↑+H2O。
(3)裝置A中生成了NO,NO容易被空氣中的氧氣氧化為NO2,裝置A的液面上方有空氣,空氣中的氧氣能將NO氧化為NO2,所以裝置B中裝有水,可以將NO2轉(zhuǎn)化為NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(4)亞硝酰氯易水解,能與O2反應(yīng),實(shí)驗(yàn)開始時(shí),先關(guān)閉K3,打開K2、K4,從a處通一段時(shí)間氬氣,其目的是將裝置E、F中的空氣排出,以免生成的NOCl和空氣中的水蒸氣、氧氣反應(yīng)。 然后在a處接廢氣處理裝置,關(guān)閉K1、K4,打開K3,再打開分液漏斗的活塞,滴加酸性FeSO4溶液,裝置A產(chǎn)生的NO氣體進(jìn)入B中,混有的NO2被B中的水轉(zhuǎn)化為NO,但裝置B、C的液面上方有空氣,NO會(huì)被氧化為NO2,裝置D中的空氣也能將NO氧化為NO2,所以在D中能觀察到紅棕色的氣體,A裝置中不斷產(chǎn)生的NO將生成的NO2從K2排出,當(dāng)觀察到D中紅棕色消失時(shí),D中充滿了純凈的NO, 此時(shí)關(guān)閉K2,打開K1、K4 ,通干燥純凈的Cl2和NO反應(yīng)。
(5)為收集產(chǎn)物NOCl和分離未反應(yīng)的兩種原料NO和Cl2,根據(jù)三種物質(zhì)的沸點(diǎn),控制裝置E的溫度-34℃≤T<-5.5℃,可收集NOCl,裝置F的溫度要低于-34℃,可將未反應(yīng)的原料氯氣冷凝。
23.(1)圓底燒瓶
(2) NaOH溶液 平衡氣壓,收集多余氯氣
(3)2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O
(4) 當(dāng)加入最后一滴(或半滴)碘標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),溶液恰好變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色 25%
(5) 加入足量氨水 黑色固體溶解,并有氣體產(chǎn)生
(6)肼具有還原性將Ag+還原為Ag,肼具有堿性,與Ag+反應(yīng)生成AgOH,AgOH分解生成黑色的Ag2O

【分析】制備N2H4時(shí),首先在裝置A中利用濃鹽酸和二氧化錳共熱制取氯氣,此時(shí)關(guān)閉裝置B上方止水夾,打開另一止水夾,將氯氣通入裝置C中的NaOH溶液,反應(yīng)得到NaClO溶液,裝置D中利用氯化銨和氫氧化鈣固體共熱制取氨氣,通入裝置C中和NaClO溶液反應(yīng)得到N2H4,由于氨氣極易溶于水,所以導(dǎo)管不能伸入液面以下,防止發(fā)生倒吸;制備完成后,打開B上方止水夾,關(guān)閉另一止水夾,可以在裝置B中利用排飽和食鹽水的方法收集多余氯氣,長頸漏斗可以平衡壓強(qiáng)。
【詳解】(1)根據(jù)儀器a的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其為圓底燒瓶;
(2)根據(jù)題意,制備N2H4需要用NaOH溶液與NH3反應(yīng),所以裝置C中盛放NaOH溶液,和氯氣反應(yīng)得到NaClO;裝置B可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后利用排飽和食鹽水的方法收集多余氯氣,長頸漏斗可以平衡壓強(qiáng);
(3)根據(jù)電子守恒可知反應(yīng)過程中ClO-與NH3的系數(shù)比為1:2,再結(jié)合元素守恒可得離子方程式為2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O;
(4)①N2H4可以氧化I2,所以達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)I2稍過量,而淀粉遇碘變藍(lán),所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為:當(dāng)加入最后一滴(或半滴)碘標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),溶液恰好變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色;
②根據(jù)反應(yīng)方程式可知25.00mL待測液中n(N2H4·H2O)=×0.3000mol/L×0.02L=0.003mol,則250 mL溶液中有0.03mol N2H4·H2O,產(chǎn)品中水合腓的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=25%;
(5)操作i的結(jié)論為黑色固體有Ag2O,現(xiàn)象為黑色固體部分溶解,根據(jù)題目所給信息可知Ag2O可溶于氨水,所以①為加入足量氨水;操作ii證明有Ag,Ag可以被稀硝酸氧化,同時(shí)生成NO氣體,所以現(xiàn)象②為黑色固體溶解,并有氣體產(chǎn)生;
(6)肼具有還原性將Ag+還原為Ag,同時(shí)肼具有堿性,與Ag+反應(yīng)生成AgOH,而AgOH不穩(wěn)定,易分解生成黑色的Ag2O。
24. 除去氮?dú)庵械倪€原性氣體 溶液變?yōu)樗{(lán)色,半分鐘內(nèi)不褪去 31% 偏低 ④①⑥②③⑤ 硫酸 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾
【分析】(1)用燃燒碘量法測定黃銅礦中硫元素的含量。液氮通過酸性高錳酸鉀溶液,可以除去氮?dú)庵械倪€原性氣體,在高溫爐中礦樣與足量混合,在1250℃左右高溫爐中加熱,反應(yīng)產(chǎn)生,再通過SnCl2溶液,除去高溫爐產(chǎn)生的氧化性物質(zhì),氣體用含淀粉及碘化鉀的稀硫酸溶液吸收,同時(shí)連續(xù)用的標(biāo)準(zhǔn)溶液緩慢滴定。
【詳解】(1)①酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性,可以除去氮?dú)庵械倪€原性氣體,防止對后面的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾;
②滴定過程中涉及反應(yīng)有:,,SO2被反應(yīng)完,繼續(xù)滴加的KIO3溶液與KI反應(yīng)生成I2,與淀粉反應(yīng)顯藍(lán)色,所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪去;
③根據(jù)關(guān)系式:,可得n(SO2)=3n (KIO3) =3×0.1042mol/L×0.025L=0.007815mol,所以礦樣中硫元素的質(zhì)量百分含量為:,因?yàn)镾n的+4價(jià)化合物比+2價(jià)穩(wěn)定,即SnCl2具較強(qiáng)的還原性,可以除去高溫爐產(chǎn)生的氧化性物質(zhì),減少了SO2的消耗,所以SO2不通過SnCl2,則測定結(jié)果會(huì)偏低;
(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的操作依次為:組裝儀器、檢查裝置的氣密性、加裝藥品、通入CO氣體、收集CO并檢驗(yàn)其純度、點(diǎn)燃酒精燈,即將裝置內(nèi)的空氣全部排盡后開始加熱,所以操作順序依次為:④①⑥②③⑤;
(3)熔渣的主要成分為FeO和Fe2O3,酸溶時(shí)選用硫酸,生成FeSO4和Fe2(SO4)3溶液,加入FeS2的目的是將Fe3+還原為Fe2+,F(xiàn)eS2中的硫元素被氧化為,根據(jù)化合價(jià)升降守恒和原子守恒可得離子方程式為:,由溶液獲得相應(yīng)的晶體一般采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,洗滌,干燥,得到晶體的方法。
25. 2NaClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+2CO2↑+Na2SO4+2H2O(或2NaClO3+2H2SO4+H2C2O4=2ClO2↑+2NaHSO4+2H2O+2CO2↑) 反應(yīng)中生成的CO2對ClO2起到稀釋作用,提高了實(shí)驗(yàn)的安全性 負(fù) ClO2+e-=ClO 陽 3 ℃冷水浴 H2O2+2ClO2+2OH-=2ClO+O2+2H2O acdf 當(dāng)溶液由藍(lán)色變無色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù) 90.5%
【分析】草酸、硫酸和氯酸鈉在35℃~55℃熱水浴中進(jìn)行反應(yīng)得到二氧化氯,通入空氣稀釋ClO2,防止其濃度過大而分解爆炸,生成的ClO2通入電解池中,在陰極被還原為ClO,所以a為電源負(fù)極,b為電源正極,氯離子被氧化生成氯氣,鈉離子通過離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)和ClO形成NaClO2溶液。
【詳解】(1)根據(jù)裝置Ⅰ可知反應(yīng)物為NaClO3、H2SO4和H2C2O4,產(chǎn)物有ClO2,可推知H2C2O4被氧化為CO2,配平得化學(xué)方程式為2NaClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+Na2SO4+2H2O(或2NaClO3+2H2SO4+H2C2O4=2ClO2↑+2NaHSO4+2H2O+2CO2↑);根據(jù)已知①,結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物,可推測該反應(yīng)的最大優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)中生成的CO2對ClO2起到稀釋作用,提高了實(shí)驗(yàn)的安全性;
(2)裝置Ⅱ?yàn)殡娊釩lO2制備NaClO2,故生成成品液NaClO2的電極為陰極,a極為負(fù)極,生成ClO,其電極反應(yīng)式為ClO2+e-=ClO;陽極室Na+通過陽離子交換膜進(jìn)入陰極室,生成NaClO2;
(3)要控制反應(yīng)溫度為3 ℃,可采取的措施為3 ℃冷水??;根據(jù)“處理后所得溶液與裝置Ⅱ所得成品液合并處理得到產(chǎn)品”說明ClO2生成了ClO,則H2O2化合價(jià)升高生成O2,故反應(yīng)的離子方程式為H2O2+2ClO2+2OH-==2ClO+O2+2H2O;
(4)從溶液中制取晶體,一般流程是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。根據(jù)信息②,蒸發(fā)水分同時(shí)要防止分解,只能減壓蒸發(fā),a正確;為防止析出NaClO2·3H2O晶體,應(yīng)該趁熱過濾,b錯(cuò)誤、c正確;為防止分解和結(jié)晶,用38~60 ℃溫水洗去雜質(zhì),d正確;為防止分解,應(yīng)該在低于60 ℃下干燥得到產(chǎn)品,e錯(cuò)誤、f正確,綜上所述選acdf;
(5)產(chǎn)品中加入足量酸化的KI溶液,發(fā)生ClO+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O,加入淀粉溶液顯藍(lán)色,當(dāng)用0.200 mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定時(shí),發(fā)生2Na2S2O3+I(xiàn)2=Na2S4O6+2NaI,I2逐漸消耗,當(dāng)溶液由藍(lán)色變無色,且半分鐘不恢復(fù)時(shí),說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。依據(jù)關(guān)系式:
解得x=0.001,產(chǎn)品NaClO2的純度為×100%=90.5%。

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