
?新疆高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題匯編-25物質(zhì)的檢測(cè)
一、單選題
1.(2021·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模)一次性鑒別等濃度的、、三種溶液,下列方法不可行的是
A.測(cè)定 B.焰色試驗(yàn)
C.滴加溶液 D.滴加飽和溶液,微熱
二、實(shí)驗(yàn)題
2.(2023·新疆·統(tǒng)考三模)硫代硫酸鈉( Na2S2O3)俗稱海波,廣泛應(yīng)用于照相定影及紡織業(yè)等領(lǐng)域。某實(shí)驗(yàn)小組制備硫代硫酸鈉并探究其性質(zhì)。
Ⅰ.硫代硫酸鈉的制備
實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下裝置制備硫代硫酸鈉
??
信息:Na2S2O3,中S元素的化合價(jià)分別為-2和+6
(1)儀器a的名稱是 。B中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 (該反應(yīng)理論上鈉元素的利用率為100%)。
Ⅱ.產(chǎn)品純度的測(cè)定
①溶液配制:準(zhǔn)確稱取該硫代硫酸鈉樣品8. 000 g,配制成50. 00 mL溶液。
②滴定:向錐形瓶中加入20. 00 mL 0.10 mol·L-1KIO3溶液,加入過量KI溶液和H2SO4溶液,然后加入淀粉作指示劑,用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定碘單質(zhì),發(fā)生反應(yīng): I2+2 =2I-+
(2)生成碘單質(zhì)的離子方程式為 。滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為 , 消耗樣品溶液25. 00 mL,則樣品純度為 %。
Ⅲ.硫代硫酸鈉性質(zhì)的探究
①取Na2S2O3晶體,溶解,配成0. 20 mol·L-1溶液。
②取4mL溶液,向其中加入1.0mL飽和氯水(pH=2.4),溶液立即出現(xiàn)渾濁,經(jīng)檢驗(yàn)渾濁物為S。
實(shí)驗(yàn)小組研究S產(chǎn)生的原因,提出了以下假設(shè):
假設(shè)1:氧化劑氧化:Cl2、HClO等含氯的氧化性微粒氧化了-2價(jià)硫元素。
假設(shè)2:___________ ( 不考慮空氣中氧氣氧化)。
??
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:
膠頭滴管
現(xiàn)象
第①組
1.0 mL飽和氯水
立即出現(xiàn)渾濁
第②組
___________
一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁,且渾濁度比①組小
(3)假設(shè)2是 。
(4)第②組實(shí)驗(yàn)中膠頭滴管加入的試劑是 。
(5)依據(jù)現(xiàn)象,S產(chǎn)生的主要原因是 。
(6)結(jié)合Ⅱ、Ⅲ分析純度較低的原因是 。
3.(2023·新疆阿勒泰·統(tǒng)考二模)Li2S是一種潛在的可充電鋰離子電池的電解質(zhì)材料。實(shí)驗(yàn)室用H2還原Li2SO4制備Li2S的裝置如圖所示。
已知:①粗鋅中含有少量Cu和FeS。
②Li2S易潮解,在加熱條件下易被空氣中的O2氧化。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)裝置圖中儀器a的名稱是 。
(2)利用裝置A制備H2的主要優(yōu)點(diǎn)是 。
(3)裝置B的作用是 。裝 置C和E中盛放的試劑是 。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)先打開K一段時(shí)間后,再點(diǎn)燃酒精燈的原因是 。
(5)裝置D中制備Li2S的化學(xué)方程式為 。
(6)測(cè)定產(chǎn)品純度的方法:取 ω g產(chǎn)品,加入足量V1mL a mol·L-1稀硫酸,充分反應(yīng)后,煮沸溶液,冷卻后滴加酚酞溶液作指示劑。用b mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液V2 mL。產(chǎn)品中Li2S的純度為 。
(7)實(shí)驗(yàn)完畢,對(duì)裝置A中混合物進(jìn)行分離可得到副產(chǎn)物皓礬(ZnSO4·7H2O)晶體。先選擇如圖所示裝置進(jìn)行過濾,后將濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮 、 洗滌 、干燥得到粗皓礬晶體。
下列有關(guān)說法正確的是 (填標(biāo)號(hào))。
A.采用如圖裝置過濾的優(yōu)點(diǎn)是避免析出ZnSO4·7H2O
B.采用如圖裝置過濾主要是分離FeSO4·7H2O和ZnSO4溶液
C.粗皓礬晶體中可能含少量CuSO4·5H2O雜質(zhì)
D.洗滌時(shí)采用乙醇的原因是減小ZnSO4·7H2O溶解損失
4.(2023·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考二模)硫酸亞鐵銨晶體[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O] [ M=(132x+152y+18z)g·mol-1 ]是常見的補(bǔ)血?jiǎng)?br />
已知:①硫酸亞鐵銨晶體在空氣中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。
②FeSO4溶液與(NH4)2SO4反應(yīng)可得到硫酸亞鐵銨。
(1)FeSO4溶液的制備。將鐵粉、一定量 H2SO4溶液反應(yīng)制得FeSO4溶液,其中加入的鐵粉需過量,除鐵粉不純外,主要原因是 (用離子方程式表示)。
(2)制備x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O。向制備得到的FeSO4溶液中加入一定質(zhì)量的(NH4)2SO4固體,在70℃~80℃條件下溶解后,趁熱倒入50mL乙醇中,析出晶體。乙醇的作用為 。
(3)產(chǎn)品化學(xué)式的確定——NH含量的測(cè)定
I.準(zhǔn)確稱取58.80 g晶體,加水溶解后,將溶液注入三頸燒瓶中;
II.準(zhǔn)確量取50.00 mL 3.030 mol·L-1 H2SO4溶液于錐形瓶中;
III.向三頸燒瓶中通入氮?dú)?,加入足量NaOH濃溶液,加熱,蒸氨結(jié)束后取下錐形瓶;
IV.用0.120 mol·L-1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中過量的硫酸,滴定終點(diǎn)時(shí)消耗25.00 mL NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。
①裝置M的名稱為 。
②通入N2的作用為 。
③蒸氨結(jié)束后,為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,還需要對(duì)直形冷凝管進(jìn)行“處理”,“處理”的操作方法是 。
④若步驟IV中,未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管,則n(NH)將 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(4)產(chǎn)品化學(xué)式的確定——SO含量的測(cè)定
I.另準(zhǔn)確稱取58.80 g晶體于燒杯中,加水溶解,邊攪拌邊加入過量的BaCl2溶液;
II.將得到的溶液過濾得到沉淀,洗滌沉淀3~4次;
Ⅲ.灼燒沉淀至恒重,稱量,得沉淀質(zhì)量為69.90 g。
結(jié)合實(shí)驗(yàn)(3)和(4),通過計(jì)算得出硫酸亞鐵銨晶體的化學(xué)式為 。
5.(2022·新疆·統(tǒng)考三模)(CNO)3Cl2Na(二氯異氰尿酸鈉)固體是一種高效安全的消毒劑。用氰尿酸、燒堿和氯氣制備二氯異氰尿酸鈉的過程如下,(CNO)3H3(氰尿酸)為三元弱酸,回答下列問題:
I.制備[(CNO)3Cl2H] 二氯異氰尿酸裝置如圖。
主要反應(yīng)有:
堿溶: (CNO)3H3+2NaOH=(CNO)3Na2H+2H2O △H <0
氯化: (CNO)3Na2H+2Cl2 (CNO)3Cl2H+2NaCl △H <0
(1)圖中儀器a的名稱為 。
(2)寫出裝置A中反應(yīng)的離子方程式 。
(3)裝置B用冰水浴的原因可能是 。
(4)裝置C中的溶液是 , 其作用是 。
(5)堿溶時(shí)若NaOH過量,(CNO)3Na2H中可能混有的雜質(zhì)是 。
II.制備(CNO)3Cl2Na
(6)將B裝置中制得的(CNO)3Cl2H與NaOH溶液按物質(zhì)的量比1:1進(jìn)行中和,寫出中和反應(yīng)的化學(xué)方程式 , 反應(yīng)完成后冷卻結(jié)晶、過濾、干燥得到(CNO)3Cl2Na。
(7)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定二氯異氰尿酸鈉樣品中(不含NaClO)有效氯含量的反應(yīng)原理為:
[(CNO)3Cl2]-+H++2H2O=(CNO)3H3+2HClO
HClO+2I-+H+=I2+Cl-+H2O
I2+2=+2I-
實(shí)驗(yàn)步驟:準(zhǔn)確稱取wg樣品配成100mL溶液,取25.00mL于碘量瓶中,加入適量稀硫酸和過量KI溶液,暗處靜置充分反應(yīng)后,用0.1000 mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微黃色,加入淀粉指示劑繼續(xù)滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液VmL。
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。
②該樣品中有效氯含量的表達(dá)式為
(有效氯=)。
6.(2022·新疆·統(tǒng)考三模)為測(cè)定某氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)。利用高氯酸(高沸點(diǎn)酸)將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(低沸點(diǎn)酸)蒸出,再進(jìn)行吸收滴定來測(cè)定含量。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)裝置d的名稱是 。玻璃管a的作用為 。
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①連接好實(shí)驗(yàn)裝置,檢查裝置氣密性;②往c中加入mg氟化稀土樣品和一定體積的高氯酸,f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加熱裝置b、c。
①下列物質(zhì)可代替高氯酸的是 (填序號(hào))。
A.硫酸?????B.鹽酸????C.硝酸????D.磷酸
②裝置b中產(chǎn)生的水蒸氣的作用是 。
(3)定量測(cè)定:將f中得到的餾出液配成100mL溶液,取其中20mL加入V1mLamol·L-1La(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀(不考慮其他沉淀的生成),再用bmol·L-1冠醚標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余La3+(La3+與冠醚按1:1配合),消耗冠醚標(biāo)準(zhǔn)溶液V2mL,則氟化稀土樣品中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
(4)問題討論:若觀察到f中溶液紅色褪去,可采用最簡單的補(bǔ)救措施是 。否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果 。實(shí)驗(yàn)中除有HF氣體外,可能還有少量SiF4(極易水解)氣體生成。若有SiF4生成,實(shí)驗(yàn)結(jié)果將 。(填“偏高”“偏低”或“不受影響”)。理由是 。
7.(2022·新疆·統(tǒng)考二模)新冠肺炎疫情期間,含氯消毒劑在環(huán)境殺菌消毒方面發(fā)揮了重要的作用。其中ClO2可用于自來水消毒和果蔬保鮮等方面,其為易溶于水的綠色氣體。
(1)某興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對(duì)其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進(jìn)行了研究。
??
①安裝F中導(dǎo)管時(shí),應(yīng)選用圖2中的 (填字母序號(hào))。
②打開B的活塞, A中制得ClO2和Cl2,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。關(guān)閉 B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時(shí)F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是 。
③已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl釋放出ClO2,在ClO2釋放實(shí)驗(yàn)中,打開E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),寫出反應(yīng)的離子方程式 。
④已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑I和穩(wěn)定劑II ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時(shí)間的變化如圖3所示。若將其用于水果保鮮,你認(rèn)為效果較好的穩(wěn)定劑是 ,原因是 。
??
(2)為測(cè)定某存儲(chǔ)罐中所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):
步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00mL,稀釋成100mL試樣。
步驟2:量取V1mL試樣加入到錐形瓶中,調(diào)節(jié)試樣的pH2.0,加入足量的KI晶體,搖勻,在暗處靜置30分鐘。(已知:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O)
步驟3:以淀粉溶液作指示劑,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知:I2+2S2O=2I-+S4O)
①準(zhǔn)確量取10.00mLClO2溶液的玻璃儀器是 。
②若實(shí)驗(yàn)中使用的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液部分因被氧氣氧化而變質(zhì),則實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (填“偏高”、“偏低”或“無影響”)
③根據(jù)上述步驟可計(jì)算出原ClO2溶液的濃度為 mol·L-1(用含字母的代數(shù)式表示)。
8.(2022·新疆昌吉·統(tǒng)考一模)過氧化鈣遇水具有放氧的特性,且本身無毒,不污染環(huán)境,是一種用途廣泛的優(yōu)良供氧劑,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。
I.過氧化鈣的制備:將溶于水中,在攪拌下加入,再通入氨氣進(jìn)行反應(yīng)可制備,在堿性環(huán)境下制取的裝置如下:
(1)寫制備的化學(xué)方程式 ;
(2)X儀器的名稱為 ;
(3)乙中沉淀反應(yīng)時(shí)常用冰水浴控制溫度在0℃左右,其可能的原因分析:其一,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度低有利于提高的產(chǎn)率;其二: ;
(4)反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得。檢驗(yàn)是否洗滌干凈的操作為 。
II.水產(chǎn)運(yùn)輸中常向水中加一定量增加溶氧量(DO),水中溶氧量(DO)是用每升水中溶解氧氣的質(zhì)量來表示,其測(cè)定步驟及原理如下:
a.固氧:堿性下,將氧化為:;
b.氧化:酸性下,將氧化為;
c.滴定:用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的:。某同學(xué)向100.00mL水中加一定量,取此水樣50.00mL,按上述方法測(cè)定水中溶氧量(DO),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00mL。
(5)滴定過程中使用的指示劑是 ;
(6)請(qǐng)寫出步驟b中的離子方程式 ;
(7)該水樣中的溶氧量(DO)為 (忽略體積變化)。
9.(2022·新疆克拉瑪依·統(tǒng)考三模)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo),通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示,單位mg/L,我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5mg/L。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下列裝置(夾持裝置略),測(cè)定某河水的DO。
1、測(cè)定原理:
堿性條件下,O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2:①2Mn2++O2+4OH?="2" MnO(OH)2↓
酸性條件下,MnO(OH)2將I?氧化為I2:②MnO(OH)2+I?+H+→Mn2++I2+H2O(未配平),用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2:③2S2O32?+I2=S4O62?+2I?
2、測(cè)定步驟
a.安裝裝置,檢驗(yàn)氣密性,充N2排盡空氣后,停止充N2。
b.向燒瓶中加入200mL水樣。
c.向燒瓶中依次迅速加入1mLMnSO4無氧溶液(過量)、2mL堿性KI無氧溶液(過量),開啟攪拌器,至反應(yīng)①完全。
d攪拌并向燒瓶中加入2mL硫酸無氧溶液至反應(yīng)②完全,溶液為中性或弱酸性。
e.從燒瓶中取出40.00mL溶液,以淀粉作指示劑,用0.01000mol/L Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,記錄數(shù)據(jù)。
f.……
g.處理數(shù)據(jù)(忽略氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的變化)。
回答下列問題:
(1)配置以上無氧溶液時(shí),除去所用溶劑水中氧的簡單操作為 。
(2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器為 。
①滴定管②注射器③量筒
(3)攪拌的作用是 。
(4)配平反應(yīng)②的方程式,其化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為 。
(5)步驟f為 。
(6)步驟e中達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為 。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50mL,水樣的DO= mg/L(保留一位小數(shù))。作為飲用水源,此次測(cè)得DO是否達(dá)標(biāo): (填“是”或“否”)
(7)步驟d中加入硫酸溶液反應(yīng)后,若溶液pH過低,滴定時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的誤差,寫出產(chǎn)生此誤差的原因(用離子方程式表示,至少寫出2個(gè)) 。
10.(2021·新疆·統(tǒng)考二模)亞硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、醫(yī)藥等工業(yè)。通常狀況下,它是一種液體,遇水水解,溶于濃硫酸不分解。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置(夾持裝置略)制備少量NOSO4H?;卮鹣铝袉栴}:
(1)請(qǐng)寫出NOSO4H遇水水解的化學(xué)方程式 。(已知:亞硝酸不穩(wěn)定,易分解,發(fā)生反應(yīng)2HNO2=NO↑+NO2↑+H2O)
(2)利用裝置A制取SO2,下列最適宜的試劑是 _______。(填下列選項(xiàng)字母)
A.Na2SO3固體和20%硝酸
B.Na2SO3固體和20%硫酸
C.Na2SO3固體和20%鹽酸
D.Na2SO3固體和70%硫酸
(3)裝置C中濃HNO3與SO2在濃硫酸作用下反應(yīng)制取NOSO4H。
①裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。三頸燒瓶置于冰水中,體系溫度不宜過高的原因?yàn)? 。
②若去掉裝置D,會(huì)使NOSO4H的產(chǎn)量 。(填“增大”、“減少”或“無影響”)
(4)測(cè)定產(chǎn)品中亞硝酰硫酸(NOSO4H)的純度。
準(zhǔn)確稱取1.400g產(chǎn)品放入250mL的碘量瓶中,加入60.00mL 0.1000mol?L﹣1的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液,充分振蕩搖勻(過程中無氣體產(chǎn)生,雜質(zhì)不參與反應(yīng))。然后用0.2500mol?L﹣1的草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4。
①在上述反應(yīng)中NOSOH體現(xiàn)了 性。(填“氧化”或“還原”)
②簡述滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象 。
③產(chǎn)品中亞硝酰硫酸的純度為 。(精確到0.1%%)
11.(2021·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考一模)四氯化錫作為典型的催化劑之一,在縮醛、縮酮、雙烯合成、雜環(huán)合成等有機(jī)反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。實(shí)驗(yàn)室可用熔融的錫與反應(yīng)制備。
已知:①有關(guān)物理性質(zhì)如下表:
物質(zhì)
顏色、狀態(tài)
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
Sn
銀白色固體
231.9
2260
SnCl4
無色液體
114
SnCl2
無色晶體
246
652
②SnCl4在空氣中極易水解生成
回答下列問題:
(1)將上述裝置組裝成一套制備SnCl4的實(shí)驗(yàn)裝置(每個(gè)裝置只使用一次),裝置從左到右的接口順序?yàn)椋築接 、 接 、 接N、A接C、D接 。III處應(yīng)選用的冷凝管為 (填字母序號(hào))。
A.???????B.?????????C.
(2)檢查裝置氣密性并裝好藥品后,應(yīng)先打開II中的分液漏斗活塞,待I中的蒸餾燒瓶 (填現(xiàn)象)后,再點(diǎn)燃I處的酒精燈。II裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)VI裝置的作用是 。若沒有VI裝置,SnCl4可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
(4)若實(shí)驗(yàn)制得的產(chǎn)品中溶有少量Cl2,則可采用下列____(填字母序號(hào))措施加以除去。
A.加入碘化鉀溶液冷凝過濾 B.加入飽和食鹽水洗滌再蒸餾
C.加入溶液洗滌再蒸餾 D.加入足量錫再加熱蒸餾
(5)可用碘量法測(cè)定最后產(chǎn)品的純度,發(fā)生如下反應(yīng):。準(zhǔn)確稱取該樣品ag放于錐形瓶中,用少量濃鹽酸溶解,再加水稀釋,淀粉溶液作指示劑。用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液,滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是 。試計(jì)算產(chǎn)品中的含量為 (用含a的代數(shù)式表示)。
12.(2021·新疆昌吉·統(tǒng)考三模)為測(cè)定某氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。利用高氯酸(高沸點(diǎn)酸)將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(低沸點(diǎn)酸)蒸出,再進(jìn)行吸收滴定來測(cè)定含量。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)裝置c的名稱是 。玻璃管a的作用為 。
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①連接好實(shí)驗(yàn)裝置,檢查裝置氣密性;②往c中加入m g氟化稀土樣品和一定體積的高氯酸,f中加入滴加酚酞的NaOH溶液;③加熱裝置b、c。
①下列物質(zhì)可代替高氯酸的是 (填字母)。
A.硫酸????????????B.鹽酸????????????C.硝酸
②水蒸氣發(fā)生裝置的作用是 。
(3)問題討論:若觀察到f中溶液紅色褪去,可采用的最簡單的補(bǔ)救措施是 ,否則可能會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低。實(shí)驗(yàn)中除有HF氣體外,可能還有少量(易水解)氣體生成。若有生成,實(shí)驗(yàn)結(jié)果將 (填“偏高”、“偏低”或“不受影響”),理由是 。
三、工業(yè)流程題
13.(2023·新疆·統(tǒng)考三模)鈧的價(jià)格昂貴,在地殼里的含量只有0.0005%,化學(xué)性質(zhì)非?;顫?。從鋁土礦生產(chǎn)Al2O3的副產(chǎn)品“赤泥”(主要成分為Al2O3、Fe2O3、TiO2、Sc2O3)中回收鈧,同時(shí)生產(chǎn)聚合硫酸鐵鋁[ AlFe( OH)6-2n(SO4)n]具有極其重要的工業(yè)價(jià)值,一種工藝流程如下:
??
已知:鈧離子可以在不同pH下生成[ Sc( OH)n]3-n(n=1~6)。
請(qǐng)回答以下問題:
(1)操作②的名稱 ,操作①和操作②中都使用的玻璃儀器是 。
(2)加入鐵粉的作用 。
(3)生成聚合硫酸鐵鋁[AlFe( OH)6-2n(SO4)n]的離子方程式為 。
(4)鈧的發(fā)現(xiàn)較晚,主要是因?yàn)? 。
(5)“反萃取”時(shí)若加的入氫氧化鈉過量, Sc(OH)3沉淀會(huì)溶解。寫出Sc(OH)3與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(6)常溫下,三價(jià)Sc的部分存在形式與氟離子濃度的對(duì)數(shù)[1gc(F-)]、pH的關(guān)系如圖所示。若溶液中c(F- )=5 ×10-6mol·L-1,“調(diào)pH”過程中控制pH=7,則調(diào)節(jié)pH后三價(jià)Sc的存在形式為 (填化學(xué)式)(lg5=0.7)。
??
如果Sc的沉淀方式主要是ScF3,則溶液中c(F -)應(yīng)該大于 mol ·L-1(100.6=4)
(7)“脫水除銨”過程中,復(fù)鹽3NH4Cl·ScF3·aH2O分解得到ScF3,固體樣品質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示。加熱至380-400℃產(chǎn)生白煙, 400℃以上質(zhì)量不再改變。則a= (填數(shù)字)。
????
14.(2023·新疆阿勒泰·統(tǒng)考三模)2023年3月,我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了世界首例具有本征相干性的光陰極量子材料一鈦酸鍶(SrTiO3),其性能遠(yuǎn)超傳統(tǒng)的光陰極材料。一種“溶膠-沉淀”一步法合成鈦酸鍶納米粉體的工藝流程如圖所示。
??
已知:i.TiCl4易溶于無水乙醇;
ii.Ti4+加熱水解生成TiO2?xH2O;
iii.SrSO4在1580℃以上分解。
回答下列問題:
(1)鈦元素位于元素周期表第四周期 族。SrTiO3中Sr的化合價(jià)為 。
(2)由水解產(chǎn)物生成SrTiO3溶膠的化學(xué)方程式為 。
(3)對(duì)SrTiO3溶膠進(jìn)行保溫的目的是 。
(4)檢驗(yàn)SrTiO3沉淀是否洗滌干凈的操作為 。
(5)NaOH溶液的濃度、鈦液濃度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)w(TiO2)、產(chǎn)物純度的影響如表所示。
反應(yīng)條件
c(NaOH)/(mol?L-1)
鈦液濃度/(mol?L-1)
反應(yīng)時(shí)間/h
3.30
5.30
7.30
1.60
2.20
2.80
4
5
6
w(TiO2)/%
32.31
32.79
33.34
32.33
32.79
33.34
32.07
33.34
32.35
產(chǎn)物純度/%
94.69
96.36
97.69
92.77
97.00
97.69
95.12
97.69
97.52
合成高純SrTiO3納米粉體的最佳工藝條件為 。
(6)鈦酸鍶中鈦鍶比的測(cè)定。
①測(cè)定TiO2的含量:稱取mg樣品,經(jīng)一系列處理除去Sr后,配制成250mL溶液。移取25.00mL溶液于錐形瓶中,準(zhǔn)確加入V1mLc1mol?L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(過量),充分反應(yīng)后,加入指示劑,用c2mol?L-1ZnSO4溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗V2mLZnSO4溶液。則鈦酸鍶中TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (列出計(jì)算式即可,已知滴定計(jì)量關(guān)系:EDTA-Ti4+,EDTA~Zn2+)。
②測(cè)定SrO的含量:稱取mg樣品,用硫酸銨和濃硫酸處理,再用乙醇-水稀釋成100mL溶液,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH=4,完全沉淀后過濾得到SrSO4沉淀,于850℃時(shí)灼燒至恒重,質(zhì)量為m1g。則鈦酸鍶中鈦鍶比為 [鈦鍶比==]。
15.(2021·新疆烏魯木齊·統(tǒng)考二模)鎘(Cd)可用于制作某些發(fā)光電子組件。一種用銅鎘廢渣(含Cd、Zn、Cu、Fe等單質(zhì))為原料制備鎘的工藝流程如圖。
已知相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為0.1mol?L﹣1計(jì)算):
氫氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cd(OH)2
開始沉淀的pH
1.5
6.5
7.2
沉淀完全的pH
3.3
9.9
9.5
回答下列問題:
(1)“步驟Ⅱ”需隔絕氧氣的原因是 。
(2)“氧化”時(shí)KMnO4的還原產(chǎn)物是MnO2,“步驟Ⅳ”中除鐵發(fā)生的離子方程式為 。廢渣的成分有 。
(3)“置換”時(shí)鎘置換率與的關(guān)系如圖所示,其中Zn的理論用量以溶液中Cd2+的量為依據(jù)。
①實(shí)際生產(chǎn)中比值最佳為1.3,不宜超過該比值的原因是 。
②若需置換出112kgCd,且使鎘置換率達(dá)到98%,Zn的理論用量為 kg(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù),下同),實(shí)際加入的Zn應(yīng)為 kg。
(4)“置換”后濾液溶質(zhì)主要成分是 。(填化學(xué)式)
(5)“熔煉”時(shí),海綿鎘(含Cd和Zn)與NaOH在反應(yīng)釜中混合反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)無明顯氣泡產(chǎn)生時(shí)停止加熱,利用Ca與Na2ZnO2的 不同,將Cd從反應(yīng)釜下口放出,以達(dá)到分離的目的。
參考答案:
1.C
【詳解】A.溶液顯中性,溶液顯酸性,溶液顯堿性,故可以用測(cè)定pH的方法鑒別,故A正確;
B.的焰色試驗(yàn)中現(xiàn)象為透過藍(lán)色鈷玻璃為紫色,的焰色試驗(yàn)中無現(xiàn)象,的焰色試驗(yàn)中現(xiàn)象為黃色,故可以用焰色試驗(yàn)的方法鑒別,故B正確;
C.、、中只有能與反應(yīng)有現(xiàn)象,故和不能鑒別,故C錯(cuò)誤;
D.2+CaCl2+2NH3+2H2O有刺激性氣味氣體產(chǎn)生,+=CaCO3+2NaOH有白色沉淀產(chǎn)生,而不反應(yīng)無現(xiàn)象,故可以鑒別,故D正確;
故選C。
2.(1) 三頸燒瓶 Na2CO3+2Na2S+4SO2 = 3Na2S2O3+CO2
(2) +5I-+6H+ =3I2+3H2O 滴入最后半滴硫代硫酸鈉溶液,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘不復(fù)原 47.40
(3)酸性條件下, Na2S2O3與酸反應(yīng)生成S單質(zhì)
(4)1.0 mLpH=2.4的鹽酸
(5)氯氣等含氯元素的氧化性微粒將-2價(jià)硫氧化
(6)SO2可能過量,導(dǎo)致酸性環(huán)境,消耗Na2S2O3
【分析】A中70%的硫酸溶液與亞硫酸鈉粉末反應(yīng)生成SO2,SO2進(jìn)入B裝置與Na2S、Na2CO3混合溶液反應(yīng)生成硫代硫酸鈉,裝置C為尾氣處理裝置,用于吸收多余的SO2。
【詳解】(1)從圖中可知,儀器a的名稱為三頸燒瓶。B中SO2、Na2S、Na2CO3反應(yīng)生成硫代硫酸鈉,該反應(yīng)理論上Na元素利用率為100%,則除了有硫代硫酸鈉還有CO2生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+2Na2S+4SO2 = 3Na2S2O3+CO2。
(2)KIO3與KI在酸性條件下反應(yīng)生成I2,離子方程式為+5I-+6H+ =3I2+3H2O,KIO3先與KI在酸性條件下反應(yīng)生成碘單質(zhì),加入淀粉為指示劑,再用硫代硫酸鈉滴定碘單質(zhì),隨著硫代硫酸鈉的加入,碘逐漸被消耗,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后半滴硫代硫酸鈉溶液,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原。根據(jù)離子方程式+5I-+6H+ =3I2+3H2O,生成的碘單質(zhì)有0.02L×0.1mol/L×3=0.006mol,根據(jù)方程式I2+2 =2I-+ ,消耗的硫代硫酸鈉有0.012mol,已知消耗樣品溶液25mL,樣品溶液中含有硫代硫酸鈉樣品4g,則樣品純度為0.012mol×158g/mol÷4g=47.4%
(3)硫代硫酸鈉溶液中加入飽和氯水,溶液立即出現(xiàn)渾濁,該渾濁物為S,同時(shí)氯水呈酸性,另一種可能的原因?yàn)樗嵝詶l件下,硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)生成硫單質(zhì)。
(4)通過兩組實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證假設(shè)1、2,第①組實(shí)驗(yàn)中加入了飽和氯水,則第②組實(shí)驗(yàn)中需要加入酸,則第②組實(shí)驗(yàn)中膠頭滴管加入的試劑為1.0mLpH=2.4的鹽酸。
(5)對(duì)比①②兩組實(shí)驗(yàn)可知,硫代硫酸鈉中加入飽和氯水,立即出現(xiàn)渾濁,加入等量的鹽酸,一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁且渾濁度小于①組,說明S產(chǎn)生的主要原因?yàn)槁葰獾群仍氐难趸晕⒘?2價(jià)的硫氧化。
(6)從Ⅲ中可知,酸性條件下,硫代硫酸鈉反應(yīng)生成S單質(zhì),Ⅱ中經(jīng)過計(jì)算可知硫代硫酸鈉樣品的純度較低,可能的原因?yàn)橥ㄈ肓诉^量的SO2,導(dǎo)致B溶液酸性較強(qiáng),酸性條件下消耗了Na2S2O3。
3.(1)鐵架臺(tái)
(2)可實(shí)現(xiàn)隨開隨用,隨關(guān)隨停
(3) 除去氫氣中的硫化氫氣體 濃硫酸
(4)除去實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)部空氣中的水蒸氣及氧氣,避免Li2S潮解及加熱條件下被空氣中的O2氧化
(5)
(6)
(7) 降溫結(jié)晶 過濾 AD
【分析】A裝置為粗鋅與硫酸反應(yīng)制氫氣,由于粗鋅中含有少量Cu和FeS,所以氫氣中會(huì)混有硫化氫,氣體通入B中的硫酸銅溶液中后除去硫化氫,然后通入C中的濃硫酸干燥氫氣,在D中氫氣與Li2SO4反應(yīng),生成Li2S,為防止Li2S潮解和加熱時(shí)被氧化,所以D后加一個(gè)濃硫酸洗氣瓶,防止空氣中的水蒸氣和氧氣進(jìn)入D中。
【詳解】(1)裝置a為夾持硬質(zhì)試管的裝置,為鐵架臺(tái);
(2)A為啟普發(fā)生器,適用于固液常溫下制備氣體,可以做到可實(shí)現(xiàn)隨開隨用,隨關(guān)隨停;
(3)見分析,A制備的氫氣中混有硫化氫,所以通入硫酸銅溶液中的作用為除去氫氣中的硫化氫氣體;氣體在與固體加熱反應(yīng)前需要干燥,E的目的是防止空氣中的水蒸氣和氧氣進(jìn)入到D中,所以C和E中盛裝的為濃硫酸;
(4)已知Li2S易潮解,在加熱條件下易被空氣中的O2氧化,所以在實(shí)驗(yàn)開始前需要除去實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)部空氣中的水蒸氣及氧氣,避免Li2S潮解及加熱條件下被空氣中的O2氧化;
(5)反應(yīng)為為通入的干燥的氫氣和Li2SO4,所以,該過程制備的化學(xué)方程式為:;
(6)硫酸的消耗分為兩部分,一部分與Li2S反應(yīng)生成硫化氫,剩余部分的硫酸被NaOH溶液消耗,據(jù)此進(jìn)行答題,,
,所以Li2S的純度==
(7)ZnSO4隨溫度升高溶解度變大,所以采取蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶,過濾洗滌干燥的方法獲得皓礬晶體,故答案為降溫結(jié)晶,過濾;
A.實(shí)驗(yàn)過程采取加熱過濾的方式,防止皓礬析出,A正確;
B.加熱過濾的方式目的是分離硫酸鋅溶液和雜質(zhì),硫酸亞鐵為溶液,無法通過過濾的方式分離,B錯(cuò)誤;
C.Cu與稀硫酸不反應(yīng),所以硫酸鋅中沒有硫酸銅,故不可能含有CuSO4·5H2O雜質(zhì),C錯(cuò)誤;
D.硫酸鋅在乙醇中的溶解度小,而且乙醇易揮發(fā),所以洗滌時(shí)采用乙醇的原因是減小ZnSO4·7H2O溶解損失,D正確;故答案選AD。
4.(1)2Fe3++Fe = 3Fe2+ (4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O)
(2)降低硫酸亞鐵銨晶體在水中的溶解度,有利于晶體的析出
(3) 分液漏斗 將產(chǎn)生的氨氣全部趕至錐形瓶內(nèi),被硫酸溶液完全吸收 用蒸餾水沖洗冷凝管內(nèi)通道2~3次,將洗滌液注入錐形瓶中 偏小
(4)(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
【分析】確定產(chǎn)品化學(xué)式時(shí),先將產(chǎn)品中的銨根轉(zhuǎn)化為氨氣,用硫酸標(biāo)準(zhǔn)液吸收氨氣,通過滴定剩余氫離子的量,來間接測(cè)定銨根的量;然后領(lǐng)取樣品,利用氯化鋇來沉淀硫酸根,通過硫酸鋇沉淀的量來確定硫酸根的含量,繼而確定化學(xué)式。
【詳解】(1)Fe2+易被空氣中的氧氣氧化,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,F(xiàn)e粉可以和鐵離子發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe = 3Fe2+,因此過量的鐵粉能防止其被氧化;
(2)硫酸亞鐵銨晶體在空氣中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇,因此乙醇可以降低硫酸亞鐵銨晶體在水中的溶解度,有利于晶體的析出;
(3)①裝置M為分液漏斗;
②反應(yīng)中裝置中會(huì)有殘留的氨氣,持續(xù)通入N2可以將產(chǎn)生的氨氣全部趕至錐形瓶內(nèi),被硫酸溶液完全吸收;
③反應(yīng)過過程中若蒸出水,凝結(jié)在冷凝管中,則NH3可能以NH3·H2O的形式附著在冷凝管內(nèi)壁,因此用蒸餾水沖洗冷凝管內(nèi)通道2~3次,將洗滌液注入錐形瓶中,可消除誤差;
④若未用NaOH溶液潤洗滴定管,則NaOH溶液的濃度偏低,則滴定中消耗的NaOH的體積偏大,剩余的硫酸偏大,則氨氣的含量偏??;
(4)測(cè)定NH含量時(shí),,滴定終點(diǎn)時(shí)消耗25.00 mL NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,所以剩余的n(H+)=0.120mol/L×0.025L=0.003mol,所以n(NH)=3.030mol/L×0.05L×2-0.003mol=0.3mol;測(cè)定SO含量時(shí),BaSO4的物質(zhì)的量為0.3mol,則(NH4)2SO4的物質(zhì)的量為0.15mol,F(xiàn)eSO4的物質(zhì)的量為0.15mol,則根據(jù)M的計(jì)算公式可得,132×0.15+152×0.15+18×n水=58.8,則n水=0.9,則根據(jù)比例可得硫酸亞鐵銨晶體的化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O
5.(1)錐形瓶
(2)2+ 16H++ 10Cl- = 2Mn2++ 5Cl2↑+ 8H2O
(3)反應(yīng)放熱,冰水浴可降溫促進(jìn)氯化反應(yīng)正向進(jìn)行,有利于二氯異氰尿酸[(CNO)3Cl2H]生成;降低溶解度增大氯氣的溶解性,使氣液反應(yīng)更充分;低溫降低生成物的溶解度
(4) NaOH溶液 吸收多 余的氯氣,防止污染
(5)(CNO)3Na3
(6)(CNO)3Cl2H + NaOH = (CNO)3Cl2Na + H2O
(7) 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且30秒內(nèi)不變色
【詳解】(1)圖中儀器a為錐形瓶;
(2)實(shí)驗(yàn)室可用KMnO4(強(qiáng)氧化劑)與濃鹽酸(還原劑)反應(yīng)制取氯氣2+ 16H++ 10Cl- = 2Mn2++ 5Cl2↑+ 8H2O;
(3)B裝置中的反應(yīng)為放熱反應(yīng),冰水浴可降低溫度,促進(jìn)反應(yīng)正向移動(dòng),有利于二氯異氰尿酸的生成,另外低溫增大氯氣的溶解性,使氣液反應(yīng)更充分;同時(shí)降低溫度可降低產(chǎn)品溶解度;
(4)C裝置用于尾氣處理,吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境,試劑為氫氧化鈉溶液;
(5)(CNO)3H3為三元弱酸,過量NaOH能與(CNO)3Na2H反應(yīng)生成(CNO)3Na3,成為雜質(zhì)混入其中;
(6)發(fā)生中和反應(yīng)方程式為(CNO)3Cl2H + NaOH = (CNO)3Cl2Na + H2O
(7)樣品溶液加入適量稀硫酸和過量KI溶液,暗處靜置充分反應(yīng),[(CN)3Cl2]-中部分Cl轉(zhuǎn)化為HClO,HClO將I-氧化為I2,用0.1000 mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈微黃色(此前不加淀粉指示劑是防止I2濃度過大,不利于現(xiàn)象觀察)時(shí),加入淀粉指示劑繼續(xù)滴定,直至最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴入時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘不恢復(fù)為藍(lán)色即為反應(yīng)終點(diǎn);反應(yīng)關(guān)系式為2Cl~ (CNO)3Cl2Na ~2HClO~2I2~4,有效氯含量=。
6.(1) 直形冷凝管 平衡壓強(qiáng),防堵塞
(2) AD 水蒸氣進(jìn)到入c中,可以把揮發(fā)性的HF帶出反應(yīng)體系或水蒸氣將生成的HF帶入f中充分吸收
(3)%
(4) 補(bǔ)加氫氧化鈉溶液 偏低 不受影響 SiF4氣體進(jìn)入到f中進(jìn)行水解,重新生成HF,被溶液吸收,氟元素沒有損失
【分析】本實(shí)驗(yàn)利用高氯酸(高沸點(diǎn)酸)將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(低沸點(diǎn)酸)蒸出,水蒸氣發(fā)生裝置進(jìn)入c中將揮發(fā)性的HF帶出反應(yīng)體系,進(jìn)入吸收裝置中。
【詳解】(1)d的名稱為直形冷凝管;玻璃管a可以平衡壓強(qiáng),若后續(xù)裝置堵塞可觀察到管內(nèi)頁面上升,故其作用是平衡壓強(qiáng),防堵塞;
(2)高沸點(diǎn)酸為硫酸和磷酸,故選AD;根據(jù)分析,b中產(chǎn)生的水蒸氣的作用是:水蒸氣進(jìn)到入c中,可以把揮發(fā)性的HF帶出反應(yīng)體系或水蒸氣將生成的HF帶入f中充分吸收;
(3)La3+分兩部分,一部分為與F-反應(yīng),一部分與冠醚反應(yīng),故100mL溶液中與F-反應(yīng)的La3+的物質(zhì)的量為:,100mL溶液中F-的物質(zhì)的量為: ,氟化稀土樣品中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:;
(4)若觀察到f中溶液紅色褪去,則氫氧化鈉的量比較少,可采用最簡單的補(bǔ)救措施是補(bǔ)加氫氧化鈉溶液;若不添加,HF不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)镕-,會(huì)使后續(xù)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低;若有少量SiF4(極易水解)氣體生成,SiF4氣體進(jìn)入到f中進(jìn)行水解,重新生成HF,被溶液吸收,氟元素沒有損失,故實(shí)驗(yàn)結(jié)果不受影響,理由是:SiF4氣體進(jìn)入到f中進(jìn)行水解,重新生成HF,被溶液吸收,氟元素沒有損失。
7.(1) b 2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O 吸收ClO2中的Cl2和HCl 5+4H+=Cl-+4ClO2↑+2H2O 穩(wěn)定劑Ⅱ 穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,較長時(shí)間維持保鮮所需的濃度
(2) 酸式滴定管 偏高
【分析】裝置A中盛放NaClO3溶液,裝置B盛放稀鹽酸,兩者混合發(fā)生反應(yīng):,裝置C的作用是除去Cl2,ClO2在裝置D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,裝置F檢驗(yàn)是否有CIO2生成,據(jù)此分析。
【詳解】(1)①F裝置為氣體性質(zhì)檢驗(yàn)裝置,應(yīng)該長管進(jìn)氣,短管接尾氣處理裝置,故選b;
②A中為鹽酸和氯酸鈉反應(yīng)制得氯氣和二氧化氯,其方程式為:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;A裝置中NaClO3與鹽酸反應(yīng)生成ClO2與Cl2,若進(jìn)入F裝置的氣體中有Cl2,則發(fā)生反應(yīng)Cl2+2KI=2KCl+I2,碘單質(zhì)可使淀粉溶液變藍(lán),關(guān)閉B活塞后, ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時(shí)F中溶液的顏色不變,說明生成的Cl2在進(jìn)入F裝置前已經(jīng)被吸收完全,因此裝置C的作用是:吸收ClO2中的Cl2;
③在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl2并釋放出ClO2,根據(jù)元素化合價(jià)升降規(guī)律及電荷守恒可得該反應(yīng)的離子方程式為;
⑤據(jù)圖可知效果較好的穩(wěn)定劑是穩(wěn)定劑Ⅱ,原因是穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,較長時(shí)間維持保鮮所需的濃度。
(2)①ClO2溶液顯酸性,所以準(zhǔn)確量取10.00 mL ClO2溶液的玻璃儀器是酸式滴定管,故答案為:酸式滴定管;
②Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液部分因被氧氣氧化而變質(zhì),則消耗的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,根據(jù)I2+2=2I-+,2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O可知,測(cè)得的ClO2偏多,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,故答案為:偏高;
③由方程式2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O32-═2I-+S4O62-得關(guān)系式ClO2~5,n(S2O32-)=cV2×10-3mol,所以V1mL ClO2的溶液中含有的ClO2的物質(zhì)的量為2cV2×10-4mol,則10mL的原溶液含有ClO2的物質(zhì)的量為:2cV2×10-4mol×=×10-2mol,所以原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度為=mol/L,故答案為:。
8.(1)
(2)三頸燒瓶
(3)溫度低可減少過氧化氫的分解,提高過氧化氫的利用率
(4)取少量最后一次洗滌液于試管中,先加入稀硝酸酸化,再滴加硝酸銀溶液,若沒有白色沉淀生成,則說明已經(jīng)洗滌干凈;反之則說明未洗滌干凈
(5)淀粉溶液
(6)
(7)48
【分析】Ⅰ.氯化鈣和過氧化氫在氨水中反應(yīng)生成CaO2和氯化銨,由反應(yīng)物、生成物及質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式;過氧化氫易分解,反應(yīng)又是放熱反應(yīng)分析;通過檢驗(yàn)洗滌濾液中是否有氯離子判斷CaO2.8H2O是否洗滌干凈;
Ⅱ.用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì)至終點(diǎn),發(fā)生反應(yīng)2S2O+I2═S4O+2I-,碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)色,據(jù)此分析;步驟b即酸性下,MnO(OH)2將I-氧化為I2:MnO(OH)2+2I-+4H+═Mn2++I2+3H2O;水中溶氧量(DO)是用每升水中溶解氧氣的質(zhì)量來表示,則設(shè)該水樣中的溶解氧量(DO)為xmg/L,利用關(guān)系式 O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O計(jì)算。
(1)
由題給信息可知氯化鈣和過氧化氫在氨水中反應(yīng)生成CaO2?8 H2O和氯化銨,制備的化學(xué)方程式;故答案為:;
(2)
X儀器的名稱為三頸燒瓶;故答案為:三頸燒瓶;
(3)
利用反應(yīng)CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O═CaO2?8 H2O+2NH4Cl,在堿性環(huán)境下制取CaO2,常用冰水浴控制溫度在0℃左右,其可能的原因分析:其一,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度低有利于提高的產(chǎn)率;其二:溫度低可減少過氧化氫的分解,提高過氧化氫的利用率;故答案為:溫度低可減少過氧化氫的分解,提高過氧化氫的利用率;
(4)
反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得。檢驗(yàn)是否洗滌干凈的操作為取少量最后一次洗滌液于試管中,先加入稀硝酸酸化,再滴加硝酸銀溶液,若沒有白色沉淀生成,則說明已經(jīng)洗滌干凈;反之則說明未洗滌干凈。故答案為:取少量最后一次洗滌液于試管中,先加入稀硝酸酸化,再滴加硝酸銀溶液,若沒有白色沉淀生成,則說明已經(jīng)洗滌干凈;反之則說明未洗滌干凈;
(5)
用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2,發(fā)生反應(yīng)為2S2O+I2═S4O+2I-,碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)可知,滴定過程中使用的指示劑是淀粉溶液;故答案為:淀粉溶液;
(6)
步驟b即酸性下,MnO(OH)2將I-氧化為I2,步驟b中的離子方程式;故答案為:;
(7)
水中溶氧量(DO)是用每升水中溶解氧氣的質(zhì)量來表示,則設(shè)該水樣中的溶解氧量(DO)為xmg/L,
???x= =48mg/L,該水樣中的溶氧量(DO)為48(忽略體積變化)。故答案為:48。
9. 將溶劑水煮沸后冷卻 ② 使溶液混合均勻,快速完成反應(yīng) 1,2,4,1,1,3 重復(fù)步驟e的操作2~3次 溶液藍(lán)色褪去(半分鐘內(nèi)不變色) 9.0 是 2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O;SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-;4H++4I-+O2=2I2+2H2O(任寫其中2個(gè))
【詳解】(1)氣體在水中的溶解度隨著溫度升高而減小,將溶劑水煮沸可以除去所用溶劑水中氧,故答案為將溶劑水煮沸后冷卻;
(2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇注射器,故選②;
(3)攪拌可以使溶液混合均勻,加快反應(yīng)的速率,故答案為使溶液混合均勻,快速完成反應(yīng);
(4)根據(jù)化合價(jià)升降守恒,反應(yīng)②配平得MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O,故答案為1,2,4,1,1,3;
(5)滴定操作一般需要重復(fù)進(jìn)行2~3次,以便減小實(shí)驗(yàn)誤差,因此步驟f為重復(fù)步驟e的操作2~3次,故答案為重復(fù)步驟e的操作2~3次;
(6)碘離子被氧化為碘單質(zhì)后,用Na2S2O3溶液滴定將碘還原為碘離子,因此滴定結(jié)束,溶液的藍(lán)色消失;n(Na2S2O3)= 0.01000mol/L×0.0045L=4.5×10?5mol,根據(jù)反應(yīng)①②③有O2~2 MnO(OH)2↓~ 2I2~4S2O32?,n(O2)=n(Na2S2O3)=1.125×10?5mol,該河水的DO=×1.125×10?5×32=9×10?3g/L="9.0" mg/L>5 mg/L,達(dá)標(biāo),故答案為溶液藍(lán)色褪去(半分鐘內(nèi)不變色);9.0;是;
(7)硫代硫酸鈉在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng),生成的二氧化硫也能夠被生成的碘氧化,同時(shí)空氣中的氧氣也能夠?qū)⒌怆x子氧化,反應(yīng)的離子方程式分別為:2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O;SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-;4H++4I-+O2=2I2+2H2O,故答案為2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O;SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-;4H++4I-+O2=2I2+2H2O。
【點(diǎn)晴】本題以水中溶氧量的測(cè)定為載體,考查了物質(zhì)含量的測(cè)定、滴定實(shí)驗(yàn)及其計(jì)算的知識(shí)。考查的知識(shí)點(diǎn)來源與課本而略高于課本,能夠很好的考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力和解決實(shí)際問題的能力。要掌握滴定操作的一般步驟和計(jì)算方法。解答本題時(shí),能夠順利的配平方程式并找到物質(zhì)間的定量關(guān)系是計(jì)算的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,解答時(shí)還要注意單位的轉(zhuǎn)換,這是本題的易錯(cuò)點(diǎn)。
10.(1)2NOSO4H+H2O=2H2SO4+NO↑+NO2↑
(2)D
(3) 溫度過高,濃硝酸易揮發(fā)和分解 減少
(4) 還原 滴入最后一滴草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液恰好由紫紅色變?yōu)闊o色且半分鐘不恢復(fù) 90.7%
【分析】裝置A是利用亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng):Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O制取SO2,制取的SO2通入到B裝置中進(jìn)行干燥,HNO3與SO2在濃H2SO4作用下在冰水浴中反應(yīng)制得NOSO4H,由于亞硝酰硫酸(NOSO4H)遇水分解,且裝置A中制得的SO2屬于大氣污染物,不能直接排放到大氣中,則裝置C中的堿石灰的作用是吸收SO2,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置B中,裝置A中導(dǎo)管a的作用是平衡內(nèi)外壓強(qiáng),確保反應(yīng)物濃硫酸順利流下。
【詳解】(1)已知亞硝酸不穩(wěn)定,易分解,發(fā)生反應(yīng)2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O,則NOSO4H遇水分解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:2NOSO4H+H2O=2H2SO4+NO↑+NO2↑,
故答案為:2NOSO4H+H2O=2H2SO4+NO↑+NO2↑;
(2)a.硝酸易揮發(fā),且具有強(qiáng)氧化性,Na2SO3溶液與HNO3反應(yīng)難以得到二氧化硫,故a錯(cuò)誤;
b.強(qiáng)酸可制備弱酸,Na2SO3固體與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和二氧化硫和水,20%硫酸不是濃硫酸,故b錯(cuò)誤;
d.強(qiáng)酸可制備弱酸,但鹽酸具有揮發(fā)性,會(huì)導(dǎo)致二氧化硫中混有氯化氫,故c錯(cuò)誤;
d.強(qiáng)酸可制備弱酸,Na2SO3固體與70%的濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和二氧化硫和水,故d正確;
答案選d,故答案為:d;
(3)①裝置B中濃HNO3與SO2在濃H2SO4作用下反應(yīng)制得NOSO4H,反應(yīng)方程式為:;因溫度過高,濃硝酸易揮發(fā)和分解,所以裝置B中的三頸燒瓶應(yīng)放在冰水浴中,故答案為:;溫度過高,濃硝酸易揮發(fā)和分解;
②若去掉裝置D,空氣中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入C中使NOSO4H分解,會(huì)使NOSO4H的產(chǎn)量減少,故答案為:減少;
(4)①依據(jù)方程式2KMnO4+5NOSO4H+2H2O═K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,此過程中NOSO4H被氧化,體現(xiàn)還原性,故答案為:還原;
②用0.2500mol?L﹣1草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的高錳酸鉀溶液,當(dāng)紫紅色變?yōu)闊o色且半分鐘不變說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn),故答案為:滴入最后一滴草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液恰好由紫紅色變?yōu)闊o色且半分鐘不恢復(fù);
③根據(jù)可知,與草酸反應(yīng)的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為,則與NOSO4H反應(yīng)的高錳酸鉀物質(zhì)的量=0.1000mol/L×0.060L﹣0.002mol=0.004mol,根據(jù)2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4可知,NOSO4H的物質(zhì)的量為0.01mol,亞硝酰硫酸的純度為,故答案為:90.7%。
11.(1) H I E F J或K A
(2) 充滿黃綠色氣體 2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5C12↑+8H2O
(3) 防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅲ以及吸收多余Cl2防污染大氣 SnCl4+(2+x)H2O =SnO2?xH2O+4HCl
(4)D
(5) ×100% 當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴到錐形瓶中后,溶液由無色變成藍(lán)色,且半分鐘不褪色
【分析】裝置Ⅱ?yàn)橹苽渎葰獾难b置,產(chǎn)生的氯氣中會(huì)混有HCI和水蒸氣等雜質(zhì)氣體,將氣體通過V裝置,V裝置中的飽和食鹽水可除去HCl,再將氣體通過Ⅳ裝置,Ⅳ裝置中的濃硫酸可除去水蒸氣,可得到干燥、純凈的氯氣。將氯氣通入Ⅰ裝置,氯氣與Sn反應(yīng)可制得SnCl4蒸氣,將SnCl4蒸氣經(jīng)裝置Ⅲ冷卻,可得到SnCl4液體。由于SnCl4易水解,為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅲ以及吸收多余的Cl2,可在裝置Ⅲ后連接VI裝置。
【詳解】(1)裝置Ⅱ?yàn)橹苽渎葰獾难b置,產(chǎn)生的氯氣中會(huì)混有HCl和水蒸氣等雜質(zhì)氣體,將氣體通過V裝置,V裝置中的飽和食鹽水可除去HCl,再將氣體通過Ⅳ裝置,Ⅳ裝置中的濃硫酸可除去水蒸氣,可得到干燥、純凈的氯氣。將氯氣通入Ⅰ裝置,氯氣與Sn反應(yīng)可制得SnCl4蒸氣,將SnCl4蒸氣經(jīng)裝置Ⅲ冷卻,可得到SnCl4液體。由于SnCl4易水解,為防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅲ以及吸收多余Cl2防污染大氣,可在裝置Ⅲ后連接VI裝置。根據(jù)上述分析該裝置的連接順序是BHIEFNACDJK或BHIEFNACDKJ。裝置Ⅲ冷凝管應(yīng)選A。
(2)防止Sn與O2反應(yīng)以及防止生成的SnCl4水解,實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先通Cl2排盡裝置中空氣,故實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的操作為:先打開I中的活塞,待Ⅰ中燒瓶充滿黃綠色氣體后,點(diǎn)燃Ⅰ中的酒精燈。裝置Ⅱ中是KMnO4和HCl制備氯氣的反應(yīng),高錳酸鉀中的錳元素由+7價(jià)降低到+2價(jià)生成Mn2+,HCl中的氯元素由-1價(jià)升高到0價(jià)生成氯氣,離子反應(yīng)方程式為2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5C12↑+8H2O。
(3)防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置Ⅲ以及吸收多余Cl2防污染大氣,可在裝置Ⅲ后連接VI裝置。根據(jù)表格所給信息,SnCl4在空氣中極易水解生成SnO2?xH2O,化學(xué)方程式為SnCl4+(2+x)H2O =SnO2?xH2O+4HCl。
(4)因?yàn)镾nCl4極易水解,若制得產(chǎn)品中含有少量氯氣,為防止除去氯氣時(shí)引入新雜質(zhì),應(yīng)加入足量錫再加熱蒸餾除去氯氣,故選D。
(5)根據(jù),可知:n(SnCl2)=n(I2)=0.1 mol/L×0.02 L=0.002 mol,m(SnCl2)=0.002 mol×190g/mol=0.38g,則產(chǎn)品中SnCl2的含量為×100%,用標(biāo)準(zhǔn)碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測(cè)液,淀粉溶液為指示劑,碘單質(zhì)和淀粉相遇顯藍(lán)色,故滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為:當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴到錐形瓶中后,溶液由無色變成藍(lán)色,且半分鐘不褪色。
12.(1) 三頸燒瓶 平衡壓強(qiáng)
(2) A 水蒸氣進(jìn)入到c中,可以把有揮發(fā)性的HF帶出反應(yīng)體系
(3) 補(bǔ)充氫氧化鈉溶液 不受影響 氣體進(jìn)入到f中進(jìn)行水解,重新生成HF,被溶液吸收,氟元素沒有損失
【詳解】(1)根據(jù)裝置圖可知,裝置c是三頸燒瓶。玻璃管a與外界連通,能平衡燒瓶內(nèi)外壓強(qiáng);
(2)①實(shí)驗(yàn)原理是用高沸點(diǎn)酸將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(低沸點(diǎn)酸),硫酸是高沸點(diǎn)酸,硫酸可以代替高氯酸,故選A;
②水蒸氣進(jìn)入到c中,可以把有揮發(fā)性的HF帶出反應(yīng)體系;
(3)若觀察到f中溶液紅色褪去,說明氫氧化鈉不足,可采用的最簡單的補(bǔ)救措施是補(bǔ)充氫氧化鈉溶液。氣體進(jìn)入到f中進(jìn)行水解,重新生成HF,被溶液吸收,氟元素沒有損失,所以實(shí)驗(yàn)結(jié)果將不受影響。
13.(1) 過濾 燒杯
(2)還原Fe3+為Fe2+ ,防止Fe3+水解
(3)
(4)鈧的含量低,其化學(xué)性質(zhì)較為活潑,在自然界中以化合物的形式存在,富集和冶煉比較困難
(5)
(6) Sc(OH)3 4 ×10-5
(7)6
【分析】赤泥經(jīng)過高溫焙燒,然后用濃硫酸浸取,金屬元素轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的離子狀態(tài)進(jìn)入溶液中,過濾,濾液中加萃取劑萃取,然后分液,有機(jī)相中加NaOH進(jìn)行反萃取,然后加入草酸,生成Sc2(C2O4)3,經(jīng)一系列處理后,用氨水調(diào)節(jié)pH后,加入NH4F沉鈧,經(jīng)脫水除銨,得到ScF3,然后使用鈣還原ScF3,獲得純凈的Sc。水相中加Fe粉還原Fe3+,然后加水稀釋促進(jìn)TiO2+水解生成TiO2?xH2O沉淀;過濾,向?yàn)V液中加入NaHCO3溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生聚合硫酸鐵鋁,據(jù)此分析回答問題。
【詳解】(1)操作②是分離難溶性固體與可溶性液體混合物的操作,名稱為過濾;過濾使用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒;操作①是分液,使用的玻璃儀器有燒杯、分液漏斗,可見操作①和操作②中都使用的玻璃儀器是燒杯,答案為:過濾,燒杯;
(2)Fe3+極易水解,其形成Fe(OH)3沉淀時(shí)溶液pH比較小,加入Fe粉可以使溶液中Fe3+發(fā)生反應(yīng):Fe+2Fe3+=3Fe2+,這樣就可以避免因溶液pH增大,F(xiàn)e3+形成沉淀進(jìn)入到濾渣中,導(dǎo)致最終不能進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生聚合硫酸鐵鋁,答案為:還原Fe3+為Fe2+ ,防止Fe3+水解;
(3)向含有Al2(SO4)3、FeSO4溶液中加入H2O2溶液,F(xiàn)eSO4轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,再向該溶液中加入NaHCO3溶液,產(chǎn)生聚合硫酸鐵鋁,該反應(yīng)的離子方程式為:,答案為:;
(4)鈧元素是在地殼中含量比較低的一種重要的稀土金屬,化學(xué)性質(zhì)非?;顫?,但發(fā)現(xiàn)較晚主要是因?yàn)殁偟幕瘜W(xué)性質(zhì)非常活潑,其在自然界中以化合物的形式存在,物質(zhì)的富集及冶煉比較困難,答案為:鈧的含量低,其化學(xué)性質(zhì)較為活潑,在自然界中以化合物的形式存在,富集和冶煉比較困難;
(5)“反萃取”時(shí)若加入的氫氧化鈉過量,則 Sc(OH)3沉淀會(huì)溶解。Sc(OH)3與過量NaOH溶液反應(yīng)生成 n=6 的含鈧產(chǎn)物Na3[Sc(OH)6],該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3;
(6)若溶液中c(F- )=5×10-6,則lgc(F- )=lg5×10-6=5.3,“調(diào)節(jié)pH”過程中控制pH=7,三價(jià)Sc元素的存在形式為Sc(OH)3,如果Sc的沉淀方式主要是ScF3,則溶液中1gc(F-)大于-4.4,所以c(F -)應(yīng)該大于=4 ×10-5,答案為:Sc(OH)3,4 ×10-5;
(7)加熱該復(fù)鹽時(shí)首先失去結(jié)晶水。至380-400℃產(chǎn)生白煙,說明有銨鹽產(chǎn)生,對(duì)應(yīng)結(jié)晶水的質(zhì)量為m(H2O)=,則,解得a=6,答案為:6。
14.(1) IVB +2
(2)TiO2?xH2O+SrCl2+2NaOHSrTiO3(溶膠)+2NaCl+(x+1)H2O
(3)使SrTiO3(溶膠)發(fā)生聚沉,以生成SrTiO3沉淀便于過濾
(4)取少許最后一次洗滌液于潔凈試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無白色沉淀生成,則表明沉淀已洗滌干凈:反之,則表明未洗滌干凈
(5)c(NaOH)為7.30mol?L-1、鈦液濃度為2.80mol?L-1、反應(yīng)時(shí)間為5h
(6) ×100%或%
【分析】溶解過程利用TiCl4易溶于乙醇將其溶解。向乙醇溶液中加入水并加熱促使TiCl4水解為TiO2?xH2O。加入SrCl2和NaOH溶液將TiO2?xH2O轉(zhuǎn)變?yōu)镾rTiO3。保溫使膠體凝聚產(chǎn)生沉淀便于過濾。
【詳解】(1)Ti為22號(hào)元素,位于周期表第四周期IVB。由于Ti為+4價(jià)、O為-2價(jià),利用物質(zhì)化合價(jià)為0計(jì)算Sr為+2價(jià)。答案為IVB;+2;
(2)加入SrCl2和NaOH溶液將TiO2?xH2O轉(zhuǎn)變?yōu)镾rTiO3,反應(yīng)為TiO2?xH2O+SrCl2+2NaOHSrTiO3(溶膠)+2NaCl+(x+1)H2O。答案為TiO2?xH2O+SrCl2+2NaOHSrTiO3(溶膠)+2NaCl+(x+1)H2O;
(3)膠體與溶液無法通過過濾分離,所以保溫的目的使SrTiO3(溶膠)發(fā)生聚沉,以生成SrTiO3沉淀便于過濾。答案為使SrTiO3(溶膠)發(fā)生聚沉,以生成SrTiO3沉淀便于過濾;
(4)制得SrTiO3沉淀中可能含有Cl-,即用AgNO3檢驗(yàn)最后依次洗滌液。答案為取少許最后一次洗滌液于潔凈試管中,加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無白色沉淀生成,則表明沉淀已洗滌干凈:反之,則表明未洗滌干凈;
(5)鈦液和NaOH的濃度越高產(chǎn)物的純度越高,同時(shí)反應(yīng)5h時(shí)產(chǎn)物的純度最高。所以最佳條件為c(NaOH)為7.30mol?L-1、鈦液濃度為2.80mol?L-1、反應(yīng)時(shí)間為5h。答案為c(NaOH)為7.30mol?L-1、鈦液濃度為2.80mol?L-1、反應(yīng)時(shí)間為5h;
(6)EDTA的總物質(zhì)的量為V1c1×10-3mol。與Zn2+反應(yīng)的EDTA物質(zhì)的量有V2c2×10-3mol。則與25mL樣品中的Ti4+反應(yīng)的EDTA物質(zhì)的量為(V1c1×10-3- V2c2×10-3)mol。則TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×(V1c1×10-3- V2c2×10-3)×80×10=×100%。由質(zhì)量守恒得到SrO~SrSO4則n(SrO)=n(SrSO4)= ,SrO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。則鈦酸鍶中鈦鍶比為答案為×100%;。
15.(1)防止發(fā)生2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O,導(dǎo)致銅被浸出
(2) 3Fe2++MnO+7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+ MnO2和Fe(OH)3
(3) 鋅粉用量過多會(huì)增加成本;海綿鎘的純度降低;熔煉中NaOH的用量過多增加成本 66.3 86.2
(4)ZnSO4
(5) Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2↑ 密度
【分析】根據(jù)流程圖,鎘廢渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO雜質(zhì)),破碎后加入稀硫酸溶解,溶液中含有多種硫酸鹽,加入石灰乳調(diào)節(jié)pH=5,沉淀除去Cu(OH)2和硫酸鈣,在濾液中加入高錳酸鉀溶液,氧化亞鐵離子為鐵離子,形成氫氧化鐵沉淀,將Mn2+氧化生成二氧化錳沉淀;在濾液中再加入鋅置換出Cd,得到海綿鎘,海綿鎘用氫氧化鈉溶解其中過量的鋅,得到鎘和Na2ZnO2。
【詳解】(1)隔絕空氣目的是防止氧氣氧化銅生成硫酸銅,防止發(fā)生2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O,導(dǎo)致銅被浸出,
故答案為:防止發(fā)生2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O,導(dǎo)致銅被浸出;
(2)“氧化”時(shí)KMnO4的還原產(chǎn)物是MnO2,該步驟中除鐵、除錳的離子方程式分別為3Fe2++MnO+7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+;廢渣應(yīng)該是反應(yīng)中生成的不溶物,即為MnO2和Fe(OH)3,
故答案為:3Fe2++MnO+7H2O=MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+;MnO2和Fe(OH)3;
(3)①實(shí)際生產(chǎn)中比值最佳為1.3,如果超過該比值,鋅粉用量過多會(huì)增加成本;生成的海綿鎘的純度會(huì)降低;熔煉中NaOH的用量過多,也會(huì)增加成本,
故答案為:鋅粉用量過多會(huì)增加成本;海綿鎘的純度降低;熔煉中NaOH的用量過多增加成本;
②鋅置換鎘的反應(yīng)為Cd2++Zn=Cd+Zn2+,若需置換出112kgCd,且使鎘置換率達(dá)到98%,理論加入的Zn的質(zhì)量為×65kg/kmol≈66.3kg,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中比值最佳為1.3,則實(shí)際加入的Zn的質(zhì)量為66.3kg×1.3≈86.2kg,
故答案為:66.3;86.2;
(4)根據(jù)流程圖,“氧化”后的溶液中主要含有Cd2+和Zn2+,因此加入鋅“置換”后濾液溶質(zhì)的主要成分是ZnSO4,故答案為:ZnSO4;
(5)“熔煉”時(shí),將海綿鎘(含Cd和Zn)與NaOH混合反應(yīng),鋅被NaOH溶解,反應(yīng)的化學(xué)方程式是Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2↑。當(dāng)反應(yīng)釜內(nèi)無明顯氣泡產(chǎn)生時(shí)停止加熱,Cd液體與Na2ZnO2的密度不同,將Cd從反應(yīng)釜下口放出,以達(dá)到分離的目的,
故答案為:Zn+2NaOHNa2ZnO2+H2↑;密度。
這是一份新疆高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題匯編-25物質(zhì)的檢測(cè),共33頁。試卷主要包含了單選題,實(shí)驗(yàn)題,工業(yè)流程題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份河南高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題匯編-40物質(zhì)的檢測(cè),共56頁。試卷主要包含了單選題,工業(yè)流程題,實(shí)驗(yàn)題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份山西高考化學(xué)三年(2021-2023)模擬題匯編-25物質(zhì)的檢測(cè),共34頁。試卷主要包含了單選題,工業(yè)流程題,實(shí)驗(yàn)題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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