題型一 實驗綜合題
題型二 工藝流程題
題型一 實驗綜合題
1．（2024屆高考·江蘇省南通·統(tǒng)考二模）實驗室以為原料制備磷酸亞鐵晶體，其部分實驗過程如下：
（1）將一定體積98%的濃硫酸稀釋為200 mL30%的硫酸，除量筒外，還必須使用的玻璃儀器有________。
（2）檢驗“還原”已完全的實驗操作為_______________。
（3）向過濾后的濾液中加入，并用氨水或調(diào)節(jié)溶液pH，“共沉淀”生成。
①若使用調(diào)節(jié)溶液pH，“共沉淀”反應(yīng)的離子方程式為__________。
②不使用NaOH調(diào)節(jié)溶液pH的原因是______________。
③補充完整利用圖所示裝置（夾持裝置已略去）制取的實驗方案：向三頸燒瓶中加入抗壞血酸溶液，_____至混合液，____________，充分?jǐn)嚢枰欢螘r間，過濾，洗滌固體，真空干燥。（已知：所用抗壞血酸溶液，當(dāng)溶液pH控制在4~6之間時，所得晶體質(zhì)量最好。恒壓滴液漏斗a．b中分別盛放溶液和混合液。）
（4）測定樣品中（g?ml）的純度。取0.6275 g樣品完全溶解后配制成250 mL溶液，取出25.00 mL于錐形瓶中，加入一定量的將鐵元素完全氧化，以磺基水楊酸為指示劑，用0.02000 ml·LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定至終點（與EDTA按物質(zhì)的量之比為1∶1發(fā)生反應(yīng)），消耗EDTA溶液15.00 mL。計算該磷酸亞鐵晶體樣品的純度_______（寫出計算過程）。
【答案】（1）燒杯．玻璃棒
（2）取少量還原后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液（或亞鐵氰化鉀）
（3） ①. ②. NaOH堿性強，容易造成局部pH過高，生成等雜質(zhì) ③. 向三頸燒瓶中滴加混合溶液 ④. 再向三頸燒瓶中滴加溶液，通過調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗a、b的活塞，控制溶液pH為4~6
（4）80.00%
【解析】二硫化亞鐵煅燒得到氧化鐵，硫酸酸溶后得到硫酸鐵，用二硫化亞鐵還原生成硫酸亞鐵和硫沉淀，過濾，濾液用磷酸氫二鈉共沉淀生成磷酸亞鐵晶體[Fe3(PO4)2?8H2O]。
（1）將一定體積98%的濃硫酸稀釋為200mL30%的硫酸，使用的儀器除量筒外，還必須使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒；
（2）“還原”時，硫酸鐵用二硫化亞鐵還原生成硫酸亞鐵和硫沉淀，反應(yīng)已完全檢驗溶液中無鐵離子，其實驗操作為取少量還原后的溶液于試管中，滴加KSCN溶液（或亞鐵氰化鉀），溶液變紅（或生成藍色沉淀），說明含有鐵離子，反之則不含有，“還原”已完全；
（3）①若使用CH3COONa調(diào)節(jié)溶液pH，“共沉淀”反應(yīng)生成Fe3(PO4)2?8H2O和醋酸，其反應(yīng)的離子方程式為；
②不使用NaOH調(diào)節(jié)溶液pH的原因是NaOH堿性強，容易造成局部pH過高，生成Fe(OH)2等雜質(zhì)；
③制取Fe3(PO4)2?8H2O的實驗方案：向三頸燒瓶中加入抗壞血酸溶液，向三頸燒瓶中滴加CH3COONa-Na2HPO4混合溶液至混合液pH≈4，再向三頸燒瓶中滴加FeSO4溶液，通過調(diào)節(jié)恒壓滴液漏斗a、b的活塞，控制溶液pH為4～6，充分?jǐn)嚢枰欢螘r間，過濾，洗滌固體，真空干燥；
（4）每25.00 mL溶液中n（Fe2+）=0.02000ml?L-1×15.00mL×10-3L?mL-1=3.000×10-4ml，n[Fe3(PO4)2?8H2O]＝1.000×10?4ml，0.6275 g樣品中含n[Fe3(PO4)2?8H2O]＝1.000×10?4 ml×＝1.000×10?3ml，m[Fe3(PO4)2?8H2O]＝1.000×10?3 ml×502 g?ml?1＝0.5020g，純度為×100%＝80.00%。
2．（2024屆高考·江蘇省南京、鹽城市·統(tǒng)考二模）實驗室以(NH4)2CO3和Cu(OH)2為原料制備高純Cu2(OH)2CO3的方法如下：
（1）“浸取”時，加料完成后，保持反應(yīng)溫度不變，提高銅元素浸出率的方法有___________(答兩點)。
（2）“蒸氨”在如圖所示的實驗裝置中進行。
①三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
②實驗采用三個盛有水的洗氣瓶吸收尾氣的目的為___________；與上圖所示洗氣瓶相比，采用三個如圖所示裝置的優(yōu)點為___________。
③實驗采用真空泵持續(xù)抽氣，穩(wěn)定的氣流有利于真空泵的使用。實驗中控制反應(yīng)溫度由80℃升高至95℃，采用變溫加熱操作的原因為___________。
（3）已知：①；
② ；
③沉淀速率過快時，Cu(OH)2絮狀沉淀易裹挾雜質(zhì)。
以CuSO4?5H2O固體為原料，補充完整制備純凈Cu(OH)2的實驗方案：取一定質(zhì)量的CuSO4?5H2O固體分批加入蒸餾水中，攪拌至完全溶解，___________，低溫烘干。(須使用的試劑：濃氨水、1ml?L-1 NaOH溶液、0.1ml?L-1 BaCl2溶液、蒸餾水)
【答案】（1）加快攪拌速率、延長浸取時間
（2） ①. ②. 提高氨氣吸收率，防止污染空氣 ③. 增大氣體與水的接觸面積，提高氨氣吸收率；組裝簡單且氣密性更好 ④. 反應(yīng)初期反應(yīng)物濃度高，溫度較低可避免分解產(chǎn)生氣體的速率過快；隨著反應(yīng)物濃度降低，升高溫度有利于提高分解產(chǎn)生氣體的速率，以上均有利于獲得穩(wěn)定的氣流
（3）邊攪拌邊向溶液中滴加濃氨水至產(chǎn)生的沉淀完全溶解，滴加1ml?L-1 NaOH溶液，直至向靜置后的上層清液中繼續(xù)滴加NaOH溶液無沉淀生成，過濾；用蒸餾水洗滌沉淀，直至向最后一次洗滌濾液中滴加0.1ml?L-1 BaCl2溶液無明顯現(xiàn)象
【解析】以(NH4)2CO3和Cu(OH)2為原料制備高純Cu2(OH)2CO3時，先將(NH4)2CO3溶液加入Cu(OH)2固體中進行浸取，得到Cu(NH3)2CO3溶液，再進行蒸氨，便可得到Cu2(OH)2CO3。
（1）“浸取”時，加料完成后，保持反應(yīng)溫度不變，可通過增大接觸時間、增大接觸面積提高銅元素浸出率，具體方法有：加快攪拌速率、延長浸取時間。
（2）①三頸燒瓶中，通過蒸氨，Cu(NH3)2CO3轉(zhuǎn)化為Cu2(OH)2CO3，同時生成二氧化碳?xì)怏w，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
②實驗產(chǎn)生的氨氣是大氣污染物，需要進行處理，以防污染大氣，則采用三個盛有水的洗氣瓶吸收尾氣的目的為提高氨氣吸收率，防止污染空氣；圖中裝置為一整體，不需另加導(dǎo)管，且密封性好，氨氣與水的接觸面積大，吸收效果好，則與上圖所示洗氣瓶相比，采用三個如圖所示裝置的優(yōu)點為：增大氣體與水的接觸面積，提高氨氣吸收率；組裝簡單且氣密性更好。
③在整個蒸氨過程中，溶液的濃度由大到小，實驗中控制反應(yīng)溫度由80℃升高至95℃，可控制氣體的生成速率，則采用變溫加熱操作的原因為：反應(yīng)初期反應(yīng)物濃度高，溫度較低可避免分解產(chǎn)生氣體的速率過快；隨著反應(yīng)物濃度降低，升高溫度有利于提高分解產(chǎn)生氣體的速率，以上均有利于獲得穩(wěn)定的氣流。
（3）以CuSO4?5H2O固體為原料制備純凈Cu(OH)2，若直接滴加NaOH，生成Cu(OH)2的速率過快，Cu(OH)2絮狀沉淀易裹挾雜質(zhì)，若先將Cu2+轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4]2+，再轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2，可控制生成Cu(OH)2的速率，使Cu(OH)2緩慢生成，則實驗方案為：取一定質(zhì)量的CuSO4?5H2O固體分批加入蒸餾水中，攪拌至完全溶解，邊攪拌邊向溶液中滴加濃氨水至產(chǎn)生的沉淀完全溶解，滴加1ml?L-1 NaOH溶液，直至向靜置后的上層清液中繼續(xù)滴加NaOH溶液無沉淀生成，過濾；用蒸餾水洗滌沉淀，直至向最后一次洗滌濾液中滴加0.1ml?L-1 BaCl2溶液無明顯現(xiàn)象，低溫烘干。
3．（2024屆高考·江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)·統(tǒng)考二模）實驗室用磷礦脫鎂廢液制備的實驗過程可表示為
（1）磷礦脫鎂廢液中主要含及少量、、、和。
①向廢液中加入溶液調(diào)節(jié)為，可達到和的最佳沉淀效果。其中轉(zhuǎn)化為的離子方程式為_________。
②將除雜凈化后的清液控制在一定溫度，加入漿液攪拌即可獲得固體。實驗測得鎂回收率、產(chǎn)品純度與反應(yīng)后溶液關(guān)系如圖所示。小于6時，隨著增大，鎂回收率上升，其原因是_______。
③大于6時，隨著增大，產(chǎn)品純度逐漸下降，其可能原因是_______。
（2）實驗室用如下方案測定產(chǎn)品(含有雜質(zhì))的純度：準(zhǔn)確稱取磷酸氫鎂產(chǎn)品，加入足量稀硫酸溶解后配成溶液。準(zhǔn)確移取于錐形瓶中，用標(biāo)準(zhǔn)液滴定(離子方程式為)至終點，平行滴定三次，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液。計算該產(chǎn)品中的純度_______(寫出計算過程)。
（3）恒溫轉(zhuǎn)化后的母液中主要含和。已知：水溶液中各含磷微粒的分布如圖-2所示，和的溶解度曲線如圖-3所示；常溫下、的溶度積常數(shù)依次為和。請補充完整由恒溫轉(zhuǎn)化后的母液制備晶體的實驗方案：用比濁法測定母液中的濃度后，在攪拌下向一定體積的母液中_______，過濾、用無水乙醇洗滌，干燥。
【答案】（1） ①. Ca2+++OH?+H2O=CaHPO4?2H2O；HPO ②. 濃度增大，有利于生成MgHPO4固體 ③. 可能生成大量磷酸根離子，進而產(chǎn)生Mg3(PO4)2沉淀
（2）2500mL溶液中n(Mg2+)=n(H2Y2-)=0.05000ml/L×0.01920L=9.6×10-4ml
0.7200g磷酸氫鎂產(chǎn)品中MgHPO4?3H2O的質(zhì)量為9.6×10-4ml×4×174g/ml=0.66816g
該產(chǎn)品中MgHPO4?3H2O的純度為×100%=92.80%；
（3）加入計算量的BaCl2溶液，過濾，向濾液中逐滴加入氫氧化鈉溶液至pH=14，將溶液加熱蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn)，冷卻結(jié)晶
【解析】磷礦脫鎂廢液含及少量Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+和，實驗室用磷礦脫鎂廢液制備MgHPO4?3H2O先加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為4.5，使Ca2+、Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀，過濾除去沉淀，清液控制在一定溫度加入MgO漿液攪拌即可獲得MgHPO4固體。
（1）①廢液中的與NaOH反應(yīng)生成，與Ca2+生成CaHPO4?2H2O，離子方程式為；
②pH小于6時，隨著pH增大，濃度增大，有利于生成MgHPO4固體，鎂回收率上升；
③pH大于6時，隨著pH增大，可能生成大量磷酸根離子，進而產(chǎn)生Mg3(PO4)2沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品純度降低；
（2）由所給離子方程式，25.00mL溶液中n(Mg2+)=n(H2Y2-)=0.05000ml/L×0.01920L=9.6×10-4ml，故0.7200g磷酸氫鎂產(chǎn)品中MgHPO4?3H2O的質(zhì)量為9.6×10-4ml×4×174g/ml=0.66816g，該產(chǎn)品中MgHPO4?3H2O的純度為；
（3）根據(jù)常溫下BaSO4、BaHPO4的溶度積常數(shù)為1.1×10?10和3.2×10?7，恒溫轉(zhuǎn)化后的母液中加入氯化鋇會生成硫酸鋇沉淀從而除去硫酸根，由圖2可知，pH=14時，含磷微粒全部從原來的磷酸氫根轉(zhuǎn)化為磷酸根，故加氫氧化鈉溶液至pH=14時，溶質(zhì)為Na3PO4，再由圖3的溶解度隨溫度變化曲線，磷酸鈉溶解度隨溫度變化很大，應(yīng)當(dāng)將溶液蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn)，冷卻結(jié)晶，過濾即得Na3PO4晶體，再用無水乙醇洗滌，干燥，故答案為：加入計算量的BaCl2溶液，過濾，向濾液中逐滴加入氫氧化鈉溶液至pH=14，將溶液加熱蒸發(fā)濃縮至有晶膜出現(xiàn)，冷卻結(jié)晶。
4．（2024屆高考·江蘇省南通如皋·二模模擬）實驗室從電解銅陽極泥（含等）中提取硒及銀、金等貴金屬，過程如下：
已知：①升華溫度為．
②氯化法提取的原理：在溶有的鹽酸中可反應(yīng)生成溶液，可被還原為．
（1）“焙燒”時通常采用低溫氧化焙燒，所得固體有等．“焙燒”時采用低溫的目的是_____．
（2）“浸出”時先加入稀硫酸，再加入鹽酸．加鹽酸時發(fā)生反應(yīng)：．該反應(yīng)平衡常數(shù)______．[已知，]
（3）“浸出渣”中含有及少量惰性物質(zhì)．
①用溶液浸取浸出渣得到含溶液，用甲醛還原可生成銀．堿性條件下，用甲醛還原生成銀和的離子反應(yīng)方程式為：_______．
②補充完整以浸出渣為原料回收的實驗方案：_______，得到金．（實驗中須使用如圖所示實驗裝置及以下試劑：、鹽酸，溶液，溶液）
（4）通過如下步驟測定粗硒樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：
步驟1：準(zhǔn)確稱取粗硒樣品，加入足量硝酸充分溶解生成溶液，配成溶液；
步驟2：取所配溶液于錐形瓶中，加入和溶液，使之充分反應(yīng)；
步驟3：滴入滴淀粉指示劑，振蕩，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為的溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，恰好完全反應(yīng)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液．
已知：
計算粗硒樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并寫出計算過程______。
【答案】（1）防止因升華導(dǎo)致硒的回收率降低
（2）
（3） ①. ②. 向浸出渣中加入一定量的鹽酸，從導(dǎo)管a處通入至（黃色）固體不再溶解，過濾，向濾液中加入溶液，至向上層清液中繼續(xù)滴加溶液不再產(chǎn)生沉淀時停止滴加，過濾，洗滌濾渣至最后一次洗滌濾液加入溶液不再產(chǎn)生沉淀
（4）
【解析】陽極泥（含Cu、Au、Ag2Se、Cu2Se等）焙燒，得到CuO、Au、CuSeO3、CuSeO4、Ag2SeO3、SeO2，后加入鹽酸，再加硫酸酸浸，浸出渣可制得Ag與金，
（1）“焙燒”時采用低溫的目的是：SeO2升華溫度為315°C，防止其升華；
（2）K=；
（3）①堿性條件下，用甲醛還原[Ag(S2O3)2]3?生成銀和碳酸根離子，離子反應(yīng)方程式為：；
②根據(jù)題目信息，Au在溶有Cl2的鹽酸中可反應(yīng)生成HAuCl4溶液，HAuCl4可被還原為Au，以浸出渣為原料回收Au的實驗方案：向浸出渣中加入一定量的鹽酸，從導(dǎo)管a處通入Cl2至（黃色）固體不再溶解，過濾，向濾液中加入FeSO4溶液，至向上層清液中繼續(xù)滴加FeSO4溶液不再產(chǎn)生沉淀時停止滴加，過濾，洗滌濾渣至最后一次洗滌濾液加入BaCl2溶液不再產(chǎn)生沉淀；
（4）根據(jù)方程式可知，n(H2SeO3)=()=()=ml，則樣品中Se的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
5．（2024屆高考·江蘇省南通海安·二模模擬）是重要漂白劑和消毒劑，主要用于水、砂糖、油脂的漂白殺菌。實驗室制備裝置如圖1所示。
已知：i．的溶解度曲線如圖2所示；若溶液溫度高于60℃，發(fā)生分解。
ii．氣體濃度超過10%時，易發(fā)生爆炸性分解。
已知：裝置A中發(fā)生的主要反應(yīng)：(濃)。
（1）下列實驗操作一定能提高吸收效率的有___________。(填序號)
A. 裝置C采用熱水浴B. 加快滴加濃硫酸的速率
C. 適當(dāng)提高的濃度D. 通過多孔球泡向C的混合溶液中通
（2）試管C中獲得的產(chǎn)品往往混有雜質(zhì)，其原因是___________。
（3）反應(yīng)過程中，打開，并緩慢鼓入的目的是___________。
（4）反應(yīng)結(jié)束后，補充完整制取晶體的實驗方案：取試管C中的溶液，___________，低溫干燥，得到晶體。(實驗中須使用稀鹽酸、溶液、蒸餾水)
（5）產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定：稱取5.000g產(chǎn)品配成250mL溶液；取25.00mL所配溶液，加入足量KI溶液和稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)：；向充分反應(yīng)后的混合物中逐滴加入0.8400 溶液至恰好完全反應(yīng)：(方程式均未配平)，消耗溶液20.00 mL。
①若加入KI溶液后在空氣中放置時間過長，會導(dǎo)致測得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
②已知產(chǎn)品中的雜質(zhì)不與KI、發(fā)生反應(yīng)。產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。
【答案】（1）CD （2）與濃硫酸反應(yīng)生成進入C中被氧化
（3）防止?jié)舛冗^大爆炸，將吹入C中充分吸收
（4）在略低于60℃減壓蒸發(fā)至有大量晶體析出結(jié)晶，38℃趁熱過濾；38℃～60℃熱蒸餾水洗滌晶體；至取最后一次洗滌液滴加HCl，溶液無沉淀產(chǎn)生
（5） ①. 偏高 ②.
【解析】裝置A中NaClO3、Na2SO3和濃H2SO4反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4，ClO2在冰水浴的條件下和氫氧化鈉、過氧化氫混合溶液發(fā)生反應(yīng)得NaClO2，B為安全瓶，D是尾氣處理防倒吸裝置。
（1）A．裝置C采用熱水浴可能導(dǎo)致NaClO2發(fā)生分解，過氧化氫分解等問題，A錯誤；
B．加快滴加濃硫酸的速率，使ClO2的產(chǎn)生速率變快，更快通過C，由于流速快無法充分反應(yīng)，吸收效率下降，B錯誤；
C．適當(dāng)提高H2O2的濃度，能使C中反應(yīng)速率加快，從而提高ClO2吸收效率，C正確；
D．通過多孔球泡向C的混合溶液中通ClO2，增大了氣體和液體的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高了ClO2吸收效率，D正確；
故選CD；
（2）A中Na2SO3與硫酸反應(yīng)生成SO2進入C中與氫氧化鈉反應(yīng)得Na2SO3且繼續(xù)被H2O2氧化，故C中獲得的產(chǎn)品往往混有Na2SO4雜質(zhì)；
（3）由已知ii．ClO2氣體濃度超過10%時，易發(fā)生爆炸性分解，故反應(yīng)過程中，打開K1，并緩慢鼓入N2，防止ClO2濃度過大爆炸，將ClO2吹入C中充分吸收；
（4）由已知i．NaClO2的溶解度曲線如圖所示；若溶液溫度高于60℃，NaClO2發(fā)生分解，反應(yīng)結(jié)束后，得到NaClO2溶液，在略低于60℃減壓蒸發(fā)至有大量晶體析出結(jié)晶，防止蒸發(fā)時NaClO2發(fā)生分解，同時38℃趁熱過濾；38℃～60℃熱蒸餾水洗滌晶體，防止生成帶有結(jié)晶水的產(chǎn)物，最后用氯化鋇溶液檢驗硫酸根從而確定是否洗滌干凈；
（5）①若加入KI溶液后在空氣中放置時間過長，其中部分碘離子被氧氣氧化為碘單質(zhì)，則使Na2S2O3溶液用量偏大，測定結(jié)果偏高；
②根據(jù)相關(guān)物質(zhì)反應(yīng)前后的化合價變化，通過電子得失守恒，可以得到~2I2~4，故m(NaClO2)=0.84ml/L×20×10-3L×10×90.5g/ml×=3.801g，故產(chǎn)品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=76.02%。
6．（2024屆高考·江蘇省南通市·5月模擬）H2O2是生產(chǎn)、生活、實驗中常用的試劑。
I．工業(yè)上制備H2O2的流程如下：
(1)“轉(zhuǎn)化”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________：“低溫放置”的目的是_________
(2)圖甲為“減壓蒸餾”的部分裝置，該裝置由克氏蒸餾頭和_________(填儀器名稱)組成。
lI．實驗小組利用圖乙裝置測定阿伏加 德羅常數(shù)(NA)
(3)實驗準(zhǔn)備
①H2O2溶液濃度標(biāo)定?？蛇x用_________(填標(biāo)號)試劑對H2O2溶液進行滴定，測定其濃度。
A．H2C2O4B．KMnO4C．淀粉KI
②裝置氣密性檢查。打開止水夾，將注射器b的活塞推至底部，拉動注射器a活塞吸入10mL空氣，關(guān)閉止水夾。向下推動注射器a活塞至底，當(dāng)觀察到注射器b的現(xiàn)象為_________，說明裝置的氣密性良好。
(4)測定過程
①在反應(yīng)室中加入適量MnO2，將注射器b活塞推至底部，關(guān)閉止水夾。用注射器a準(zhǔn)確抽取cml/LH2O2溶液VlmL，緩慢地注入反應(yīng)室后，固定注射器a活塞。
②反應(yīng)結(jié)束后，待反應(yīng)體系處于_________狀態(tài)時，讀取注射器b的氣體體積為V2mL，則產(chǎn)生O2的體積為____mL。
③設(shè)室溫下O2的密度為ρg/L，一個O2實際質(zhì)量為mg，則NA=____(用含ρ等字母的代數(shù)式表示)。
(5)該實驗利用H2O2作為生氧劑的優(yōu)點有_________(寫兩條)。
【答案】 ①. Na2O2＋2NaH2PO4＝2Na2HPO4＋H2O2 ②. 防止H2O2受熱分解，沉降Na2HPO4·nH2O固體 ③. 圓底燒瓶 ④. B ⑤. 注射器b的活塞向右移動，且最終注射器b中的氣體體積為10mL ⑥. 恢復(fù)室溫或體積不再改變或壓強不再改變 ⑦. V2－V1 ⑧. ⑨. 反應(yīng)完全、無污染、反應(yīng)速率快等合理答案均可
【解析】由反應(yīng)流程可知轉(zhuǎn)化方程式為Na2O2＋2NaH2PO4＝2Na2HPO4＋H2O2，H2O2 受熱易分解為水和氧氣，故應(yīng)低溫放置；
H2O2具有還原性，與KMnO4反應(yīng)現(xiàn)象明顯，可以利用溶液顏色變化來測定H2O2溶液濃度，
由分析可知：
(1)轉(zhuǎn)化中方程式為Na2O2＋2NaH2PO4＝2Na2HPO4＋H2O2，低溫放置目的在于防止H2O2受熱分解，沉降Na2HPO4·nH2O固體；
(2)由裝置圖可知反應(yīng)中的儀器為圓底燒瓶；
(3)①由H2O2還原性，以及溶液顏色的變化作為實驗結(jié)束標(biāo)志可知選用KMnO4溶液測量結(jié)果更精確，故選B；
②注射器b的活塞向右移動，且最終注射器b中的氣體體積為10mL
(4)①測量氣體體積時應(yīng)避免溫度對氣體體積的影響，準(zhǔn)確測量氣體體積應(yīng)在室溫下，故答案為：恢復(fù)室溫或體積不再改變或壓強不再改變；
②注射器中氣體體積的變化是由于H2O2的分解產(chǎn)生的O2引起的，故氧氣的體積為V2－V1 mL；
③由題中信息可知生成的質(zhì)量m(O2)=ρg/LL，由 可知：；故可得m(O2)= 所以結(jié)合式子可得NA=；
(5)作為自身具有氧化性，反應(yīng)產(chǎn)物為水和氧氣，故本實驗的優(yōu)點是反應(yīng)完全、無污染、反應(yīng)速率快等。
7．（2024屆高考·江蘇省南通海安·5月模擬） 是重要漂白劑和消毒劑，主要用于水、砂糖、油脂的漂白殺菌。實驗室制備裝置如圖1所示。
已知：i．的溶解度曲線如圖2所示；若溶液溫度高于60℃，發(fā)生分解。
ii．氣體濃度超過10%時，易發(fā)生爆炸性分解。
已知：裝置A中發(fā)生的主要反應(yīng)：(濃)。
（1）下列實驗操作一定能提高吸收效率的有___________。(填序號)
A. 裝置C采用熱水浴B. 加快滴加濃硫酸的速率
C. 適當(dāng)提高的濃度D. 通過多孔球泡向C的混合溶液中通
（2）試管C中獲得的產(chǎn)品往往混有雜質(zhì)，其原因是___________。
（3）反應(yīng)過程中，打開，并緩慢鼓入的目的是___________。
（4）反應(yīng)結(jié)束后，補充完整制取晶體的實驗方案：取試管C中的溶液，___________，低溫干燥，得到晶體。(實驗中須使用稀鹽酸、溶液、蒸餾水)
（5）產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定：稱取5.000g產(chǎn)品配成250mL溶液；取25.00mL所配溶液，加入足量KI溶液和稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)：；向充分反應(yīng)后的混合物中逐滴加入0.8400 溶液至恰好完全反應(yīng)：(方程式均未配平)，消耗溶液20.00 mL。
①若加入KI溶液后在空氣中放置時間過長，會導(dǎo)致測得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)___________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
②已知產(chǎn)品中的雜質(zhì)不與KI、發(fā)生反應(yīng)。產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。
【答案】（1）CD （2）與濃硫酸反應(yīng)生成進入C中被氧化
（3）防止?jié)舛冗^大爆炸，將吹入C中充分吸收
（4）在略低于60℃減壓蒸發(fā)至有大量晶體析出結(jié)晶，38℃趁熱過濾；38℃～60℃熱蒸餾水洗滌晶體；至取最后一次洗滌液滴加HCl，溶液無沉淀產(chǎn)生
（5） ①. 偏高 ②.
【解析】裝置A中NaClO3、Na2SO3和濃H2SO4反應(yīng)生成ClO2和Na2SO4，ClO2在冰水浴的條件下和氫氧化鈉、過氧化氫混合溶液發(fā)生反應(yīng)得NaClO2，B為安全瓶，D是尾氣處理防倒吸裝置。
（1）A．裝置C采用熱水浴可能導(dǎo)致NaClO2發(fā)生分解，過氧化氫分解等問題，A錯誤；
B．加快滴加濃硫酸的速率，使ClO2的產(chǎn)生速率變快，更快通過C，由于流速快無法充分反應(yīng)，吸收效率下降，B錯誤；
C．適當(dāng)提高H2O2的濃度，能使C中反應(yīng)速率加快，從而提高ClO2吸收效率，C正確；
D．通過多孔球泡向C的混合溶液中通ClO2，增大了氣體和液體的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高了ClO2吸收效率，D正確；
故選CD；
（2）A中Na2SO3與硫酸反應(yīng)生成SO2進入C中與氫氧化鈉反應(yīng)得Na2SO3且繼續(xù)被H2O2氧化，故C中獲得的產(chǎn)品往往混有Na2SO4雜質(zhì)；
（3）由已知ii．ClO2氣體濃度超過10%時，易發(fā)生爆炸性分解，故反應(yīng)過程中，打開K1，并緩慢鼓入N2，防止ClO2濃度過大爆炸，將ClO2吹入C中充分吸收；
（4）由已知i．NaClO2的溶解度曲線如圖所示；若溶液溫度高于60℃，NaClO2發(fā)生分解，反應(yīng)結(jié)束后，得到NaClO2溶液，在略低于60℃減壓蒸發(fā)至有大量晶體析出結(jié)晶，防止蒸發(fā)時NaClO2發(fā)生分解，同時38℃趁熱過濾；38℃～60℃熱蒸餾水洗滌晶體，防止生成帶有結(jié)晶水的產(chǎn)物，最后用氯化鋇溶液檢驗硫酸根從而確定是否洗滌干凈；
小問5詳解】
①若加入KI溶液后在空氣中放置時間過長，其中部分碘離子被氧氣氧化為碘單質(zhì)，則使Na2S2O3溶液用量偏大，測定結(jié)果偏高；
②根據(jù)相關(guān)物質(zhì)反應(yīng)前后的化合價變化，通過電子得失守恒，可以得到~2I2~4，故m(NaClO2)=0.84ml/L×20×10-3L×10×90.5g/ml×=3.801g，故產(chǎn)品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=76.02%。
8．（2024屆高考·江蘇前黃高級中學(xué)·二模模擬）Li2CO3可用于制備鋰電池的正極材料LiCO2，以某鋰云母礦石(主要成分為Li2O，還有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等雜質(zhì))制備Li2CO3。
已知：①有關(guān)沉淀數(shù)據(jù)如下表(“完全沉淀”時金屬離子濃度≤1.0×10-5ml·L-1)。
②部分物質(zhì)的溶解度曲線見下圖。
利用鋰云母礦石制備Li2CO3步驟如下：
（1）酸浸，向鋰云母礦石中加入50%硫酸，加熱至90℃，裝置如圖所示。燒杯中試劑的作用是___________。
（2）調(diào)pH，向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH約為6，過濾。再向濾液中繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液調(diào)pH＞12，過濾，此時的濾渣主要成分為___________。分兩次調(diào)節(jié)pH的主要原因是___________。
（3）沉鋰，將已經(jīng)除雜的溶液蒸發(fā)濃縮，向濃縮后的濾液中加入稍過量飽和Na2CO3溶液，加熱煮沸，趁熱過濾，將濾渣洗滌烘干，得Li2CO3固體。濃縮液中離子濃度過大將在產(chǎn)品中引入___________雜質(zhì)(填化學(xué)式)。
（4）Li2CO3和C3O4混合后，在空氣中高溫加熱可以制備鋰電池的正極材料LiCO2，寫出反應(yīng)方程式：___________。
（5）CC2O4·2H2O熱分解可制備C3O4。請補充完整由含c(C2＋)=0.1ml·L-1的浸出液(含有雜質(zhì)Al3+、Fe3+、Fe2+)制備純凈的CC2O4·2H2O實驗方案：___________，干燥，得到CC2O4·2H2O晶體。(須使用的試劑：NaClO3，NaOH，AgNO3溶液，(NH4)2C2O4，蒸餾水)
（6）為確定由CC2O4·2H2O獲得C3O4的最佳煅燒溫度，準(zhǔn)確稱取4.575g的CC2O4·2H2O樣品，在空氣中加熱，固體樣品的剩余質(zhì)量隨溫度的變化如圖所示(已知385℃以上殘留固體均為金屬氧化物)經(jīng)測定，205～385℃的煅燒過程中，產(chǎn)生的氣體為CO2，計算AB段消耗O2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積___________。(寫出計算過程，結(jié)果保留2位有效數(shù)字)
【答案】（1）吸收HF，防止污染空氣
（2） ①. Mg(OH)2、Mn(OH)2 ②. 防止鋁元素轉(zhuǎn)化為，無法去除
（3）Na2SO4 （4）6Li2CO3+4C3O4+O212LiCO2+6CO2
（5）向浸出液中邊攪拌加入適量NaClO3氧化Fe2+，再滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH的范圍至5.2～7.4除去Al3+、Fe3+。過濾，向濾液中加入(NH4)2C2O4溶液至不再產(chǎn)生沉淀，過濾，用蒸餾水洗滌至取最后一次洗滌的濾液加入AgNO3溶液不再出現(xiàn)沉淀為止
（6）0.37L
【解析】向鋰云母礦石(主要成分為Li2O，還有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等雜質(zhì))中加入50%硫酸，加熱至90℃，Li2O、Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2分別轉(zhuǎn)化為金屬的硫酸鹽、水和HF氣體，HF氣體用NaOH溶液吸收，防止污染環(huán)境；向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH約為6，將Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀；再向濾液中繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液調(diào)pH＞12，將Mn2+、Mg2+轉(zhuǎn)化為沉淀。將已經(jīng)除雜的溶液蒸發(fā)濃縮，向濃縮后的濾液中加入稍過量飽和Na2CO3溶液，加熱煮沸，趁熱過濾，將濾渣洗滌烘干，得Li2CO3固體。
（1）由分析可知，向鋰云母礦石中加入50%硫酸，加熱至90℃，MgF2與硫酸反應(yīng)生成MgSO4和HF氣體，HF是大氣污染物，所以燒杯中試劑的作用是：吸收HF，防止污染空氣。
（2）向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH約為6，Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀；過濾后，再向濾液中繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液調(diào)pH＞12，此時Mn2+、Mg2+轉(zhuǎn)化為Mn(OH)2、Mg(OH)2沉淀，則此時的濾渣主要成分為Mg(OH)2、Mn(OH)2。若直接加入過量的NaOH，Al3+轉(zhuǎn)化成的Al(OH)3會溶于過量NaOH，并生成NaAlO2混在溶液中，給后續(xù)操作帶來麻煩，所以分兩次調(diào)節(jié)pH的主要原因是：防止鋁元素轉(zhuǎn)化為，無法去除。
（3）已經(jīng)除雜的溶液中含有Li2SO4、Na2SO4，若濃縮液中離子濃度過大，可能會造成Na2SO4結(jié)晶析出，此時將在產(chǎn)品中引入Na2SO4雜質(zhì)。
（4）Li2CO3和C3O4混合后，在空氣中高溫加熱可以制備鋰電池的正極材料LiCO2，此時部分+2價鈷被O2氧化為+3價，反應(yīng)方程式為：6Li2CO3+4C3O4+O212LiCO2+6CO2。
（5）由含c(C2＋)=0.1ml·L-1的浸出液(含有雜質(zhì)Al3+、Fe3+、Fe2+)制備純凈的CC2O4·2H2O時，先加NaClO3將Fe2+氧化為Fe3+，再加入適量NaOH溶液將Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀；過濾后往濾液中加入(NH4)2C2O4，將C2+轉(zhuǎn)化為CC2O4沉淀；過濾洗滌后，用AgNO3溶液檢驗沉淀是否洗滌干凈，則實驗方案：向浸出液中邊攪拌加入適量NaClO3氧化Fe2+，再滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH的范圍至5.2～7.4除去Al3+、Fe3+。過濾，向濾液中加入(NH4)2C2O4溶液至不再產(chǎn)生沉淀，過濾，用蒸餾水洗滌至取最后一次洗滌的濾液加入AgNO3溶液不再出現(xiàn)沉淀為止。
（6）n(CC2O4·2H2O)==0.025ml，CC2O4·2H2O中m(H2O)= 0.025ml×2×18g/ml=0.9g，CC2O4·2H2O中m(CC2O4)= 4.575g -0.9g=3.675g，根據(jù)A點數(shù)據(jù)可知，A處物質(zhì)為CC2O4；根據(jù)B處數(shù)據(jù)可知，B處物質(zhì)為C3O4，從而得出AB段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CC2O4+2O2=C3O4+6CO2，V(O2)=≈0.37L。
【點睛】B處物質(zhì)為鈷的氧化物，依據(jù)鈷元素質(zhì)量守恒，可求出鈷元素和氧元素的質(zhì)量、物質(zhì)的量，從而求出B處氧化物的化學(xué)式。
題型二 工藝流程題
1．（2024屆高考·江蘇省南通·統(tǒng)考二模） 研究水質(zhì)除砷技術(shù)對保護環(huán)境有重要意義。
已知：As（V）在不同pH條件下的物種分布分?jǐn)?shù)如圖1所示。
，；，
（1）硫化法：As（Ⅲ）能與硫化劑（能提供）反應(yīng)生成雌黃（）沉淀。HCHO能在硫酸鹽還原菌的作用下將還原為，同時生成。
①沉淀1 ml As（Ⅲ）理論上需消耗HCHO的物質(zhì)的量為______ml。
②能與反應(yīng)：。該反應(yīng)的平衡常數(shù)______。
（2）石灰沉淀法：向含砷（V）廢水中添加石灰水，可使砷元素轉(zhuǎn)化為多種砷酸鈣鹽沉淀。
①向中性廢水中加入適量石灰水，使As（V）完全轉(zhuǎn)化為沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式：____________。
②向含沉淀的懸濁液中通入氣體，可得到。該轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的原因是____________。
③控制其他條件不變，向堿性含砷（V）廢水中加入一定量石灰水，測得As（V）去除率在30℃以后隨溫度升高而降低?？赡艿脑蚴莀_________________。
④在初始pH、c[As（V）]相同的模擬廢水中加入石灰水，As（V）去除率隨的變化如圖2曲線a所示；固定，往石灰水中添加Fe（Ⅲ）鹽，As（V）去除率隨的變化如圖2曲線b所示。加入Fe（Ⅲ）鹽后，As（V）去除率增大的原因是____________。
【答案】（1） ①. 3 ②. 0.25
（2） ①. ②. 與、生成與，的溶解度比的更小，使該反應(yīng)向生成方向移動 ③. 溫度升高，溶解度減小，砷酸鈣溶解度增大 ④. Fe（Ⅲ）能與溶液中的As（V）反應(yīng)生成沉淀，F(xiàn)e（Ⅲ）在水溶液中生成膠體，吸附溶液中的As（V），使得溶液中As（V）的去除率上升
【解析】（1）①根據(jù)題意知HCHO能在硫酸鹽還原菌的作用下將還原為，同時生成，故2HCHO~，根據(jù)硫元素守恒沉淀1ml需消耗3ml,故需消耗HCHO的物質(zhì)的量為6ml。
②，該反應(yīng)的平衡常數(shù)。
（2）①根據(jù)圖象知，中性廢水中As（V）以、的形式存在，且各占50%，則加入石灰水后生成沉淀的反應(yīng)方程式為：。
②與、生成與，的溶解度比的更小，使該反應(yīng)向生成方向移動。
③根據(jù)①知向堿性含砷（V）廢水中加入一定量石灰水會生成沉淀，而As（V）去除率在30℃以后隨溫度升高而降低，則可能原因溶解度減小，砷酸鈣溶解度增大。
④Fe（Ⅲ）能與溶液中的As（V）反應(yīng)生成沉淀，F(xiàn)e（Ⅲ）在水溶液中生成膠體，吸附溶液中的As（V），使得溶液中As（V）的去除率上升。
2．（2024屆高考·江蘇省南京、鹽城市·統(tǒng)考二模）處理廢水中Cr(Ⅵ)的常用方法包括綠礬還原法、鐵粉還原法和離子交換法等。含Cr(Ⅵ)物種濃度隨pH的變化如下圖所示。
（1）綠礬還原法。FeSO4?7H2O去除廢水中的Cr(Ⅵ)經(jīng)過“酸化一還原一沉淀”的過程。
①“還原”時，被還原成Cr3+的離子方程式為___________。
②的晶胞沿c軸(c軸垂直于a、b軸)方向投影的平面圖如下圖所示，其中硫原子的雜化方式為___________；已知該晶胞中S原子的數(shù)目為4，試預(yù)測Fe2+是否占據(jù)該晶胞的所有頂點、面心和體心，并說明理由___________。
（2）鐵粉還原法。為探究銅離子濃度對Cr(Ⅵ)去除率的影響，向1000mL某濃度酸性廢水中加入2.0g鐵粉，隨著Cu2+濃度由0升高至15mg·L-1，測得廢水中Cr(Ⅵ)的去除率增大，其可能原因為___________。
（3）離子交換法。陰離子交換樹脂(ROH，R為高分子陽離子骨架)去除酸性廢水中Cr(Ⅵ)的原理為。
①樹脂失效后，用NaOH溶液將樹脂再生，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
②某樹脂的Cr(Ⅵ)摩爾交換總?cè)萘繛?.45ml·L-1，即每升濕樹脂最多吸收1.45mlCr(Ⅵ)。現(xiàn)將Cr(Ⅵ)含量為50mg·L-1的廢水以1.0L?h-1的流量通過填充有30mL濕樹脂的淡化室。試通過計算說明，通廢水20h時，該離子交換樹脂是否達到吸收飽和___________。［Cr(Ⅵ)均以鉻元素計，寫出計算過程］
【答案】（1） ①. ②. sp3 ③. 否，若Fe2+占據(jù)晶胞所有頂點、面心和體心，則Fe2+的數(shù)目為個，而S原子只有4個，不符合FeSO4的化學(xué)式
（2）鐵粉置換出銅形成Fe-Cu原電池，增加了c(Fe2+)，Cr(Ⅵ)去除率增大
（3） ①. ②. 30mL濕樹脂最多吸收Cr(Ⅵ)的質(zhì)量：
通廢水20h濕樹脂需吸收Cr(Ⅵ)的質(zhì)量：
，故該樹脂未達到摩爾交換總?cè)萘浚?0h時未達到吸收飽和
【解析】（1）①“還原”時，在酸性溶液中被還原成Cr3+，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，離子方程式為。
②在的晶胞中，硫原子的價層電子對數(shù)為=4，則雜化方式為sp3；已知該晶胞中S原子的數(shù)目為4，依據(jù)化學(xué)式，該晶胞中所含F(xiàn)e2+的數(shù)目應(yīng)為4。若Fe2+占據(jù)該晶胞的所有頂點、面心和體心，則該晶胞中含F(xiàn)e2+數(shù)目不是4，理由：否，若Fe2+占據(jù)晶胞所有頂點、面心和體心，則Fe2+的數(shù)目為個，而S原子只有4個，不符合FeSO4的化學(xué)式。
（2）向1000mL某濃度酸性廢水中加入2.0g鐵粉，若不加Cu2+，F(xiàn)e先與H+反應(yīng)生成Fe2+等，F(xiàn)e2+再還原Cr(Ⅵ)；加入Cu2+后，Cu2+先與Fe反應(yīng)生成Cu和Fe2+，F(xiàn)e、Cu可構(gòu)成原電池，加快生成Fe2+的速率，則隨著Cu2+濃度由0升高至15mg·L-1，廢水中Cr(Ⅵ)的去除率增大，其可能原因為：鐵粉置換出銅形成Fe-Cu原電池，增加了c(Fe2+)，Cr(Ⅵ)去除率增大。
（3）①樹脂失效后，用NaOH溶液將樹脂再生，NaOH首先促進平衡逆向移動，生成的再發(fā)生轉(zhuǎn)化+2OH-=2+H2O，從而得出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
②30mL濕樹脂最多吸收Cr(Ⅵ)的質(zhì)量：
通廢水20h濕樹脂需吸收Cr(Ⅵ)的質(zhì)量：
，故該樹脂未達到摩爾交換總?cè)萘浚?0h時未達到吸收飽和。
3．（2024屆高考·江蘇省蘇錫常鎮(zhèn)·統(tǒng)考二模）以軟錳礦漿(含及少量等)吸收煙氣中并制備高純。
（1）吸收。
①將煙氣與軟錳礦漿在吸收塔中逆流接觸，煙氣中的被充分吸收，礦漿中的轉(zhuǎn)化為。寫出與發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。
②脫硫過程中軟錳礦漿的和吸收率的變化關(guān)系如圖所示。隨著脫硫的進行，軟錳礦漿下降，但15小時前下降緩慢，其主要原因是_______。
③當(dāng)脫硫15小時后，吸收率急劇下降。此時加入菱錳礦吸收率又可恢復(fù)至以上，其原因是_______。
（2）凈化。
①過濾脫硫后的軟錳礦漿液，用沉淀除去所得濾液中的、Mg2+(濃度小于)。此時應(yīng)控制溶液中略大于_______。(已知： 、，、)
②凈化時生成的沉淀晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。在晶胞中周圍距離最近的形成的空隙構(gòu)型為_______。
（3）制備。
①向反應(yīng)器中加入溶液，控制80℃恒溫，攪拌下鼓入空氣可制得。寫出生成的離子方程式：_______。
②實際生產(chǎn)中，常將溶液和氨水并流加入反應(yīng)器。若加入的氨水量不足，產(chǎn)品中會混入等，其原因是_______。
【答案】（1） ①. ②. 溶于軟錳礦漿的SO2與煙氣中的O2反應(yīng)，生成H2SO4，pH下降，15h前由于軟錳礦中的CaO、MgO消耗H2SO4，導(dǎo)致 pH下降緩慢 ③. MnCO3消耗H2SO4，使軟錳礦漿的pH升高，提高了軟錳礦漿中SO2的溶解量，進而有利于SO2與MnO2的反應(yīng)
（2） ①. ②. 正四面體形
（3） ①. ②. 氨水量不足，溶液中c(H+)增大，O2的氧化能力增強，將Mn元素氧化為較高價態(tài)的氧化物
【解析】（1）①軟錳礦漿中通入SO2氣體反應(yīng)制備MnSO4，反應(yīng)中MnO2為氧化劑、SO2為還原劑，生成MnSO4的化學(xué)方程式為：，故答案為：；
②15小時前下降緩慢的原因是溶于軟錳礦漿的SO2與煙氣中的O2反應(yīng)，生成 H2SO4，pH下降，15h前由于軟錳礦中的CaO、MgO消耗H2SO4，導(dǎo)致 pH下降緩慢，故答案為：溶于軟錳礦漿的SO2與煙氣中的O2反應(yīng)，生成 H2SO4，pH下降，15h 前由于軟錳礦中的CaO、MgO消耗H2SO4，導(dǎo)致 pH下降緩慢；
③吸收塔中吸收率下降的可能原因是pH減小抑制了SO2的溶解，MnCO3消耗H2SO4，使軟錳礦漿的pH升高，提高了軟錳礦漿中SO2的溶解量，進而有利于SO2與MnO2的反應(yīng)，故答案為：MnCO3消耗H2SO4，使軟錳礦漿的pH升高，提高了軟錳礦漿中SO2的溶解量，進而有利于SO2與MnO2的反應(yīng)。
（2）①由溶度積可知，溶液中的鈣離子轉(zhuǎn)化為氟化鈣沉淀時，溶液中的鎂離子已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為氟化鎂沉淀，所以溶液中鈣離子濃度為時，溶液中氟離子濃度至少為，故答案為：；
②晶胞中以體心中的任意一個與周圍距離最近的4個標(biāo)記后連接，形成的空隙構(gòu)型為正四面體形，故答案為：正四面體形。
（3）①與氧氣在80℃恒溫下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成，環(huán)境為酸性，離子方程式為：，故答案為：；
②氨水量不足，溶液中c(H+)增大，O2的氧化能力增強，將Mn元素氧化為較高價態(tài)的氧化物，故答案為：氨水量不足，溶液中c(H+)增大，O2的氧化能力增強，將Mn元素氧化為較高價態(tài)的氧化物。
4．（2024屆高考·江蘇省南通如皋·二模模擬）沸石分子篩可用于氣體、重金屬離子的吸附或去除。工業(yè)上以粉煤灰（主要含和，還含有少量和有機物）為原料制取某種沸石分子篩的過程如下：
已知：粉煤灰中的硅、鋁化合物煅燒時不發(fā)生反應(yīng)，且難溶于酸。
（1）將粉煤灰在空氣中煅燒的目的是_______。
（2）“酸浸”的操作是向“煅燒”后的固體混合物中加入足量的鹽酸，充分?jǐn)嚢韬筮^濾．檢驗“酸浸”操作是否達到目的的方法是_______。
（3）“堿熔”時，將“酸浸”后所得濾渣與固體在高溫下混合熔融，可生成易溶于水的和．“水熱合成”時，加入水和一定量的和溶液，在條件下反應(yīng)一段時間，可以得到晶體．寫出“水熱合成”時反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。
（4）沸石分子篩的結(jié)構(gòu)為相鄰的硅氧四面體和鋁氧四面體相互連接形成的籠狀結(jié)構(gòu)，沸石分子篩的結(jié)構(gòu)示意圖及部分平面結(jié)構(gòu)分別如圖-1、圖-2所示。沸石分子篩中存在一定大小的空隙，其中的可與其他陽離子發(fā)生交換．
①沸石分子篩可以用于去除廢水中和，原理是______；
②沸石分子篩對去除率隨溶液的關(guān)系如圖-3所示。越大，去除率越高的原因是______。
【答案】（1）除去粉煤灰中的有機物
（2）取少量過濾后的固體，加入適量鹽酸，充分?jǐn)嚢韬蟮渭訋椎稳芤?，無紅色現(xiàn)象則說明“酸浸”操作已達到目的
（3）
（4） ①. 分子直徑小于沸石分子篩中的空隙，沸石分子篩通過吸附去除廢水中，廢水中的可以與沸石分子篩中發(fā)生離子交換而去除 ②. 與均可與沸石分子篩中的進行交換，較小時，濃度較高，與交換的變少；隨著升高，溶液中的會生成沉淀，去除率增大
【解析】粉煤灰（主要含SiO2和3Al2O3?2SiO2，還含有少量CaO、Fe2O3和有機物）進行煅燒，有機物轉(zhuǎn)化為無機物，鹽酸酸浸過程中，粉煤灰中的硅、鋁化合物難溶于酸，所得濾渣與NaOH固體在高溫下混合熔融，可生成易溶于水的NaAlO2和Na2SiO3，“水熱合成”時，加入水和一定量的NaAlO2和Na2SiO3溶液，在90°C條件下反應(yīng)一段時間，可以得到Na12Al12Si12O48?27H2O晶體，據(jù)此回答。
（1）將粉煤灰在空氣中煅燒的目的是：除去粉煤灰中的有機物；
（2）當(dāng)固體中沒有氧化鐵，則代表酸浸完成，通過檢驗鐵離子來實現(xiàn)，方法為：取少量過濾后的固體，加入適量鹽酸，充分?jǐn)嚢韬蟮渭訋椎蜬SCN溶液，無紅色現(xiàn)象則說明“酸浸”操作已達到目的；
（3）“水熱合成”時，NaAlO2與Na2SiO3反應(yīng)生成Na12Al12Si12O48?27H2O晶體，方程式為：；
（4）①NH3分子直徑小于沸石分子篩中的空隙，沸石分子篩通過吸附去除廢水中NH3，廢水中的可以與沸石分子篩中Na+發(fā)生離子交換而去除，所以沸石分子篩可以用于去除廢水中NH3和；
②H+與Cu2+均可與沸石分子篩中的Na+進行交換，pH較小時，H+濃度較高，與Na+交換的Cu2+變少，隨著pH升高，溶液中的Cu2+會生成Cu(OH)2沉淀，Cu2+去除率增大。
5．（2024屆高考·江蘇省南通海安·二模模擬）用過二硫酸銨溶液作浸取劑可以提取黃銅礦(主要成分為)中的銅。
已知：i．、均能導(dǎo)電；
ii．；；
（1）的晶胞如圖1所示。
①圖1為晶胞，則每個晶胞中含有的Fe原子個數(shù)為___________。
②圖2所示結(jié)構(gòu)單元不能作為晶胞的原因是___________。
（2）用溶液作浸取劑浸取的原理示意如圖3所示。
圖3
①一段時間后，與反應(yīng)的離子方程式為___________。
②浸取初期，隨著浸取時間延長，的浸出速率迅速提高，其可能的原因是___________。
（3）在足量溶液中添加少量溶液作為浸取劑與作用，一段時間結(jié)果如下：
①添加Ag?可以顯著提高Cu元素的浸出率的原因：___________。
②進一步研究發(fā)現(xiàn)添加的少量可以循環(huán)參與反應(yīng)。“再生”的離子方程式為：___________。
（4）進一步從浸出液中提取銅并使再生的流程示意圖如圖4所示。
圖4
①濾液A中加草酸的反應(yīng)為，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)為___________。
②電解濾液B而不電解濾液A的原因是___________。
【答案】（1） ①. 4 ②. 圖2所示結(jié)構(gòu)單元不能采用“無隙并置”在晶體中重復(fù)出現(xiàn)
（2） ①. ②. 作催化劑加快浸出速率的影響大于減小減緩浸出速率的影響
（3） ①. 反應(yīng)生成的夾雜在致密不導(dǎo)電硫?qū)又?，能?dǎo)電，使的浸出反應(yīng)得以繼續(xù)進行 ②.
（4） ①. 26.25 ②. 電解濾液B中不存在，消耗電能更少，得到的更純凈
【解析】（1）①圖1為晶胞，則每個晶胞中含有的Fe原子個數(shù)為。
②晶體是由晶胞無縫并置而成的，圖2所示結(jié)構(gòu)單元不能作為晶胞的原因是圖2所示結(jié)構(gòu)單元不能采用“無隙并置”在晶體中重復(fù)出現(xiàn)。
（2）①具有氧化性，可以氧化生成、S，一段時間后，與反應(yīng)的離子方程式為。
②隨著浸泡時間延長，生成的Fe2+增多，銅離子的浸出速率迅速提高，故其可能的原因是作催化劑加快浸出速率的影響大于減小減緩浸出速率的影響.
（3）①添加Ag+發(fā)生反應(yīng)CuFeS2+4Ag+=2Ag2S+Cu2++Fe2+，所以反應(yīng)生成的夾雜在致密不導(dǎo)電硫?qū)又校軐?dǎo)電，使的浸出反應(yīng)得以繼續(xù)進行。
②Ag+“再生”的離子方程式為：。
（4）①濾液A中加草酸的反應(yīng)為，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)為==。
②從能源及物質(zhì)利用的角度，電解濾液B而不直接電解濾液A的優(yōu)點：直接電解濾液B可以避免電解時發(fā)生反應(yīng)Fe2+ -e-=Fe3+消耗電能，得到更為純凈的(NH4)2S2O8，同時獲得鐵紅，故原因為電解濾液B中不存在，消耗電能更少，得到的更純凈。
6．（2024屆高考·江蘇省南師附中·5月模擬）侯氏制堿法是我國化學(xué)工程專家侯德榜將氨堿法和合成氨法兩種工藝聯(lián)合起來生產(chǎn)純堿的方法。主要過程如圖所示(部分物質(zhì)已略去)：
請回答下列問題：
（1）純堿的化學(xué)式為___________(填“”或“”)；
（2）操作①的名稱是___________(填“蒸發(fā)”或“過濾”)；
（3）上述實驗過程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是___________(填化學(xué)式)；
（4）工業(yè)上可以用氨生產(chǎn)尿素，其方程式為，一定溫度下，將1 ml 和2 ml 充入體積為1L的密閉容器中，5 min后測得的物質(zhì)的量為0.6 ml，則：
①對上述反應(yīng)，若適當(dāng)升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率會___________(填“增大”或“減小”)；
②用的濃度變化表示該反應(yīng)的平均速率為___________ml/(L·min)。
【答案】（1）
（2）過濾 （3）
（4） ①. 增大 ②. 0.12
【解析】將氨氣先通入飽和食鹽水中，得到氨的飽和溶液，然后通入二氧化碳，得到溶解度較小的碳酸氫鈉，過濾出碳酸氫鈉后加熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳。濾液中主要含有氯化銨。
（1）純堿是碳酸鈉的俗稱，化學(xué)式為Na2CO3。
（2）操作①是分離固體和液體的操作，故為過濾。
（3）碳酸氫鈉分解產(chǎn)生的二氧化碳可以送回反應(yīng)Ⅰ循環(huán)使用，故填CO2。
（4）①溫度升高，反應(yīng)速率加快，故填“增大”。
②5min后生成H2O(g)的物質(zhì)的量為0.6ml，容器體積為1L，則用水蒸氣的濃度變化表示的反應(yīng)速率為。
7．（2024屆高考·江蘇省南通市·5月模擬）某廢鐵鉻催化劑(含F(xiàn)e3O4、Cr2O3、MgO、Al2O3及少量不溶性雜質(zhì))回收鐵、鉻的工藝流程如下圖所示：
已知：i．0.1ml·L-1金屬離子形成氫氧化物沉淀與氫氧化物沉淀溶解的pH范圍如下：
ii．Cr(OH)3+OH-=+2H2O
iii．已知Cr的金屬性強于Fe
（1）加入鐵粉后，調(diào)節(jié)pH的范圍為___________。
（2）由濾渣1得到濾液3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
（3）濾渣3成分的化學(xué)式為___________；回收鉻時，鉻的存在形式為___________(填化學(xué)式)。
（4）由濾液2得到結(jié)晶水合物的操作是___________、___________過濾、洗滌、干燥。
（5）濾渣2與FeS2混合后隔絕空氣焙燒，總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________；該過程加入少量CaO的目的是___________。
（6）酸浸過程中，在硫酸用量一定的情況下，隨著酸濃度的增加，鐵、鉻的溶解度增大。實際生產(chǎn)中，硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，其原因是___________。(已知，F(xiàn)e2(SO4)3? 9H2O，Cr2(SO4)3·18H2O在20°C時的溶解度分別為400g和64g)
【答案】（1）6.8≤pH

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