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押江蘇卷第16題化學實驗綜合核心考點考情統(tǒng)計考向預測備考策略化學實驗綜合2023·江蘇卷,162022·江蘇卷,162021·江蘇卷,17以物質(zhì)制備為背景,綜合考查實驗操作、實驗方案設(shè)計以及化學計算知識1.重點關(guān)注與化學計算、反應(yīng)原理等其他模塊交叉知識,高考題經(jīng)常綜合考查;2.掌握滴定計算以及實驗方案設(shè)計的解題方法1.(2023·江蘇卷,16)實驗室模擬“鎂法工業(yè)煙氣脫硫”并制備,其實驗過程可表示為
(1)在攪拌下向氧化鎂漿料中勻速緩慢通入氣體,生成,反應(yīng)為,其平衡常數(shù)K與、、、的代數(shù)關(guān)系式為;下列實驗操作一定能提高氧化鎂漿料吸收效率的有(填序號)。A.水浴加熱氧化鎂漿料B.加快攪拌速率C.降低通入氣體的速率D.通過多孔球泡向氧化鎂漿料中通(2)在催化劑作用下被氧化為。已知的溶解度為0.57g(20℃),氧化溶液中的離子方程式為;在其他條件相同時,以負載鈷的分子篩為催化劑,漿料中被氧化的速率隨pH的變化如題圖甲所示。在pH=6~8范圍內(nèi),pH增大,漿料中的氧化速率增大,其主要原因是。
(3)制取晶體。在如題圖乙所示的實驗裝置中,攪拌下,使一定量的漿料與溶液充分反應(yīng)。漿料與溶液的加料方式是;補充完整制取晶體的實驗方案:向含有少量、的溶液中,。(已知:、在時完全轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀;室溫下從飽和溶液中結(jié)晶出,在150~170℃下干燥得到,實驗中需要使用MgO粉末)
【答案】(1)BD(2)pH增大,抑制的水解,反應(yīng)物的濃度增大,故可加快氧化速率(3)用滴液漏斗向盛有MgSO3漿料的三頸燒瓶中緩慢滴加硫酸溶液分批加入少量氧化鎂粉末,攪拌,直至用pH試紙測得pH≥5,過濾;將濾液蒸發(fā)濃縮、降溫至室溫結(jié)晶,過濾,所得晶體在150~170℃干燥?!窘馕觥勘緦嶒灥哪康氖菫榱酥迫?,首先在攪拌下向氧化鎂漿料中勻速緩慢通入氣體,生成,然后使一定量的漿料與溶液充分反應(yīng)生成硫酸鎂,在硫酸鎂的溶液中加入氧化鎂調(diào)節(jié)溶液的pH除去三價鐵和三價鋁,將濾液蒸發(fā)濃縮、降溫至室溫結(jié)晶,過濾,所得晶體在150~170℃干燥即可得到。(1)已知下列反應(yīng):①
K②③④⑤⑥根據(jù)蓋斯定律,①=②-③+④+⑤-⑥,故K=;加熱可加快反應(yīng)速率,但溫度升高,SO2在水中溶解度降低,且會導致H2SO3受熱分解,不一定能提高吸收SO2效率,A錯誤;加快攪拌速率,可以使反應(yīng)物充分接觸,提高吸收SO2效率,B正確;降低通入SO2氣體的速率,SO2可與MgO漿料充分接觸,但會降低反應(yīng)速率,不一定能提高吸收SO2效率,C錯誤;多孔球泡可以讓SO2與MgO漿料充分接觸,能提高吸收SO2效率,D正確;故選BD。(2)根據(jù)題意,O2氧化溶液中的,被氧化為,1molO2氧化2mol,故氧化溶液中的離子方程式為:;pH增大,抑制的水解,反應(yīng)物的濃度增大,故可加快氧化速率;(3)在進行含固體物質(zhì)的反應(yīng)物與液體反應(yīng)的實驗時,應(yīng)將含固體物質(zhì)的反應(yīng)物放在三頸瓶中,通過滴液漏斗滴加液體,H2SO4溶液的滴加速率要慢,以免H2SO4過量;根據(jù)題意,首先需要調(diào)節(jié)pH≥5以除去Fe3+、Al3+雜質(zhì),需要用到的試劑為MgO粉末,操作細節(jié)為分批加入少量MgO粉末,以免pH過高,不斷攪拌進行反應(yīng)直至檢測到pH≥5,然后過濾除去氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀;接著需要從溶液中得到,根據(jù)題目信息,室溫下結(jié)晶只能得到,因此需要在150~170℃下干燥得到,操作細節(jié)為將濾液蒸發(fā)濃縮、降溫至室溫結(jié)晶,過濾,所得晶體在150~170℃干燥。2.(2022·江蘇卷,16)實驗室以二氧化鈰()廢渣為原料制備含量少的,其部分實驗過程如下:(1)“酸浸”時與反應(yīng)生成并放出,該反應(yīng)的離子方程式為_______。(2)pH約為7的溶液與溶液反應(yīng)可生成沉淀,該沉淀中含量與加料方式有關(guān)。得到含量較少的的加料方式為_______(填序號)。A.將溶液滴加到溶液中
B.將溶液滴加到溶液中(3)通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程,可制備含量少的。已知能被有機萃取劑(簡稱HA)萃取,其萃取原理可表示為(水層)+3HA(有機層)(有機層)+(水層)①加氨水“中和”去除過量鹽酸,使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是_______。②反萃取的目的是將有機層轉(zhuǎn)移到水層。使盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移,應(yīng)選擇的實驗條件或采取的實驗操作有_______(填兩項)。③與“反萃取”得到的水溶液比較,過濾溶液的濾液中,物質(zhì)的量減小的離子有_______(填化學式)。(4)實驗中需要測定溶液中的含量。已知水溶液中可用準確濃度的溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑,滴定終點時溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色,滴定反應(yīng)為。請補充完整實驗方案:①準確量取溶液[約為],加氧化劑將完全氧化并去除多余氧化劑后,用稀硫酸酸化,將溶液完全轉(zhuǎn)移到容量瓶中后定容;②按規(guī)定操作分別將和待測溶液裝入如圖所示的滴定管中:③_______?!敬鸢浮?1)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O(2)B(3)
降低溶液中氫離子的濃度,促進碳酸氫根離子的電離,增大溶液中碳酸根離子的濃度
酸性條件,多次萃取
(4)從左側(cè)滴定管中放出一定體積的待測溶液,加入指示劑苯代鄰氨基苯甲酸,用來滴定,當?shù)稳胱詈蟀氲螛藴室簳r,溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色,即達到滴定終點,記錄標準液的體積【解析】首先用稀鹽酸和過氧化氫溶液酸浸二氧化鈰廢渣,得到三價鈰,加入氨水調(diào)節(jié)pH后用萃取劑萃取其中的三價鈰,增大三價鈰濃度,之后加入稀硝酸反萃取其中的三價鈰,再加入氨水和碳酸氫銨制備產(chǎn)物。(1)根據(jù)信息反應(yīng)物為與,產(chǎn)物為和,根據(jù)電荷守恒和元素守恒可知其離子方程式為:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O。(2)反應(yīng)過程中保持少量即可得到含量較少的,故選B。(3)①增大碳酸根離子的濃度有助于生成產(chǎn)物,故答案為:降低溶液中氫離子的濃度,促進碳酸氫根離子的電離,增大溶液中碳酸根離子的濃度;②根據(jù)萃取原理可知,應(yīng)選擇的實驗條件是酸性條件,為了使盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移,可以采用多次萃??;③“反萃取”得到的水溶液中含有濃度較大的,過濾后溶液中離子濃度較小,故答案為:。(4)應(yīng)該用標準液滴定待測溶液,用苯代鄰氨基苯甲酸作指示劑,故答案為:從左滴定管中放出一定體積的待測溶液,加入指示劑苯代鄰氨基苯甲酸,用來滴定,當?shù)稳胱詈蟀氲螛藴室簳r,溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色,即達到滴定終點,記錄標準液的體積。3.(2021·江蘇卷,17)以軟錳礦粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)為原料制備電池級MnO2。(1)浸取。將一定量軟錳礦粉與Na2SO3、H2SO4溶液中的一種配成懸濁液,加入到三頸瓶中(圖1),70℃下通過滴液漏斗緩慢滴加另一種溶液,充分反應(yīng),過濾。滴液漏斗中的溶液是___;MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2+的離子方程式為___。(2)除雜。向已經(jīng)除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH約為5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上層清液中c(F-)=0.05mol·L-1,則=___。[Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=5×10-9](3)制備MnCO3。在攪拌下向100mL1mol·L-1MnSO4溶液中緩慢滴加1mol·L-1NH4HCO3溶液,過濾、洗滌、干燥,得到MnCO3固體。需加入NH4HCO3溶液的體積約為___。(4)制備MnO2。MnCO3經(jīng)熱解、酸浸等步驟可制備MnO2。MnCO3在空氣氣流中熱解得到三種價態(tài)錳的氧化物,錳元素所占比例(×100%)隨熱解溫度變化的曲線如圖2所示。已知:MnO與酸反應(yīng)生成Mn2+;Mn2O3氧化性強于Cl2,加熱條件下Mn2O3在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為MnO2和Mn2+。為獲得較高產(chǎn)率的MnO2,請補充實驗方案:取一定量MnCO3置于熱解裝置中,通空氣氣流,___,固體干燥,得到MnO2。(可選用的試劑:1mol·L-1H2SO4溶液、2mol·L-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)?!敬鸢浮?1)
H2SO4溶液
MnO2+SO+2H+=Mn2++SO+H2O(2)100(3)200mL(4)加熱到450℃充分反應(yīng)一段時間,將固體冷卻后研成粉末,邊攪拌邊加入一定量1mol·L-1稀H2SO4,加熱,充分反應(yīng)后過濾,洗滌,直到取最后一次洗滌濾液加鹽酸酸化的0.1mol·L-1BaCl2溶液不變渾濁【解析】(1)若三頸瓶中先加入硫酸溶液,向其中滴加Na2SO3溶液則易生成SO2導致Na2SO3的利用率減小,故滴液漏斗中的溶液是H2SO4溶液;MnO2被亞硫酸根還原為Mn2+的離子方程式為:MnO2+SO+2H+=Mn2++SO+H2O。(2)=。(3)該反應(yīng)的化學方程式2NH4HCO3+MnSO4=MnCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,由方程式可知NH4HCO3與MnSO4的物質(zhì)的量之比為2:1,需加入NH4HCO3溶液的體積約為200mL。(4)根據(jù)圖像在450°C左右MnO2占比最高,所以加熱到450°C最佳,MnO與酸反應(yīng)生成Mn2+,故用酸除MnO,Mn2O3氧化性強于Cl2,用鹽酸會發(fā)生氧化還原生產(chǎn)氯氣。因此,該實驗方案可補充為:加熱到450℃充分反應(yīng)一段時間后,將固體冷卻后研成粉末,向其中邊攪拌邊加入一定量1mol·L-1稀H2SO4,加熱,充分反應(yīng)后過濾,洗滌,直到取最后一次洗滌濾液加鹽酸酸化的0.1mol·L-1BaCl2溶液不變渾濁。1.典型實驗裝置的作用實驗裝置主要作用①中橡皮管的作用:平衡壓強,使液體能順利滴下;降低液體體積對氣體體積測量的干擾②的作用:干燥或除去氣體中的雜質(zhì)③的作用:吸收尾氣,防止污染空氣④的作用:干燥氣體或吸收氣體;防止空氣中二氧化碳、水蒸氣對實驗的影響⑤的作用:安全瓶,防止瓶內(nèi)壓強過大⑥的作用:混合氣體;干燥氣體;通過觀察氣泡速率控制流量⑦的作用:測量氣體體積。讀數(shù)時注意:裝置冷卻到室溫,上下移動量氣管使兩液面高度一致,平視量氣管內(nèi)凹液面最低處讀出數(shù)值⑧中儀器名稱與作用:a為布氏漏斗,b為抽濾瓶或吸濾瓶,兩者組合配合抽氣,使抽濾瓶內(nèi)壓強減小,加快過濾的速率2.物質(zhì)檢驗和鑒別類的答題規(guī)范(1)離子的檢驗單一離子檢驗取試樣→加水溶解→加……試劑加……檢驗試劑→觀察現(xiàn)象→得出結(jié)論以SOeq\o\al(2-,4)的檢驗為例:取少量溶液于試管中,加入足量稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再加入BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則證明有SOeq\o\al(2-,4)多種離子檢驗取少量溶液于兩支試管中,分別加入……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì);取少量溶液于兩支試管中,分別加入……試劑,現(xiàn)象是……繼續(xù)加入……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)檢驗?zāi)橙芤褐屑群蠪e2+又含有Fe3+的方法:分別取少量溶液于兩支試管中,向其中一支試管中滴加幾滴KSCN溶液,溶液顯血紅色,則證明溶液中含有Fe3+,再向另一支試管中滴加幾滴鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶液,有藍色沉淀生成,則證明溶液中含有Fe2+(2)固體的檢驗答題模板=1\*GB3①取少許固體樣品于兩支試管中,加水溶解,分別再加入……試劑(微熱/振蕩),現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)=2\*GB3②取少許固體樣品于試管中,加水溶解,把樣品分為兩等份,一份加……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì),另一份加……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)實例榴石礦石可以看作CaO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2組成。試設(shè)計實驗證明榴石礦中含有FeO(試劑任選,說明實驗操作與現(xiàn)象):取礦石少許于試管中,加稀硫酸充分反應(yīng)后,向其中滴加酸性高錳酸鉀溶液,若紫色褪去,則證明礦石中含有FeO(不能加鹽酸溶解)(3)氣體檢驗單一氣體檢驗將氣體通入(或通過)試劑[×××溶液(或××固體)]描述現(xiàn)象得出結(jié)論混合氣體的檢驗檢驗氣體甲除去氣體甲確定氣體甲已除盡檢驗氣體乙實例以“CO2氣體檢驗”為例:將無色無味的氣體通入澄清石灰水中,若溶液變渾濁,則證明該氣體是CO2微點撥=1\*GB3①水蒸氣最先檢驗;=2\*GB3②有干擾的氣體先檢驗;=3\*GB3③關(guān)鍵詞:如“少量”“除盡”等(4)物質(zhì)的鑒別固體①分別取固體分置于兩支試管中加熱或加入……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)②分別取固體分置于兩支試管中溶于水形成溶液,加……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)溶液①分別取兩溶液分置于兩支試管中,分別加入……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)②分別取兩溶液分置于兩支試管中,分別加入……試劑,現(xiàn)象是……繼續(xù)加入……試劑,現(xiàn)象是……的是……物質(zhì)氣體取適量……溶液于兩支潔凈試管中,分別通入兩種氣體,能使……(試劑)……(現(xiàn)象)的是……氣體,不能使……(試劑)……(現(xiàn)象)的是……氣體鑒別SO2和CO2:取適量品紅溶液于兩潔凈的試管中,分別通入兩氣體,能使品紅溶液褪色的是SO2氣體,不能使品紅溶液褪色的是CO23.化學實驗中常見操作的目的、作用或原因(1)沉淀水洗的目的:除去××雜質(zhì)(可溶于水)(2)沉淀用乙醇洗滌的目的:a.減小固體的溶解損失;b.除去固體表面吸附的雜質(zhì);c.乙醇揮發(fā)帶走水分,使固體快速干燥(3)冷凝回流的作用及目的:防止××蒸氣逸出而脫離反應(yīng)體系,提高××物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(4)控制溶液pH的目的:防止××離子水解;防止××離子沉淀;確?!痢岭x子沉淀完全;防止××物質(zhì)溶解等(5)“趁熱過濾”后,有時先向濾液中加入少量水,加熱至沸騰,然后再“冷卻結(jié)晶”出目標產(chǎn)物的原因:稀釋溶液,防止降溫過程中雜質(zhì)析出,提高產(chǎn)品的純度(6)加過量A試劑的原因:使B物質(zhì)反應(yīng)完全或提高B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率等(7)加入氧化性試劑的目的:使××(還原性)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為××物質(zhì)(8)溫度不高于××℃的原因:溫度過低反應(yīng)速率較慢,溫度過高××物質(zhì)(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)分解或××物質(zhì)(如濃硝酸、濃鹽酸)揮發(fā)或××物質(zhì)(如Na2SO3等)氧化或促進××物質(zhì)(如AlCl3等)水解。(9)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因:減小壓強,使液體沸點降低,防止××物質(zhì)(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)受熱分解(10)蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍:抑制××離子的水解(如蒸發(fā)AlCl3溶液得無水AlCl3時需在HCl氣流中進行,加熱MgCl2·6H2O得MgCl2時需在HCl氣流中進行等)(11)配制某溶液時事先煮沸水的原因:除去溶解在水中的氧氣,防止某物質(zhì)被氧化(12)反應(yīng)容器中和大氣相通的玻璃管的作用:指示容器中壓強大小,避免反應(yīng)容器中壓強過大(13)加熱的目的:加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向(一般是有利于生成目標產(chǎn)物的方向)移動(14)用平衡移動原理解釋某現(xiàn)象的原因:溶液中存在××平衡,該平衡是××(平衡反應(yīng)的特點),××(條件改變)使平衡向××方向移動,產(chǎn)生××現(xiàn)象4.化學實驗中儀器或試劑作用(1)有機物制備裝置中長導管(或冷凝管)的作用:冷凝回流、導氣(2)有機物分離過程中加無水氯化鈣的作用:干燥(除水)(3)固液加熱型制氣裝置中恒壓漏斗上的支管的作用:保證反應(yīng)容器(一般為圓底燒瓶)內(nèi)壓強與恒壓漏斗內(nèi)壓強相等(平衡壓強),使恒壓漏斗內(nèi)的液體順利滴下(6)溫度計的使用方法:蒸餾時溫度計的液泡置于蒸餾燒瓶的支管口處,測定餾分的溫度;制乙烯時溫度計的液泡置于反應(yīng)液液面以下(不能接觸瓶底),測定反應(yīng)液的溫度5.??紝嶒炑b置作用匯總①中橡皮管的作用:平衡壓強,使液體能順利滴下;減小液體體積對氣體體積測量的干擾②的作用:干燥或除去氣體中的雜質(zhì)③的作用:吸收尾氣,防止污染空氣④的作用:干燥氣體或吸收氣體;防止空氣中二氧化碳、水蒸氣對實驗的影響⑤的作用:安全瓶,防止瓶內(nèi)壓強過大⑥的作用:通除去某些成分的空氣,防止實驗中產(chǎn)物受裝置內(nèi)殘留空氣的影響⑦的作用:混合氣體;干燥氣體;通過觀察氣泡速率控制氣體流量⑧的作用:測量氣體體積。讀數(shù)時注意:裝置冷卻到室溫,上下移動量氣管使兩液面高度一致,平視量氣管內(nèi)凹液面最低處讀出數(shù)值⑨中儀器名稱與作用:a為布氏漏斗,b為抽濾瓶或吸濾瓶,兩者組合配合抽氣,使抽濾瓶內(nèi)壓強減小,加快過濾的速率6.實驗設(shè)計方案解題模式7.滴定分析法的定量關(guān)系(1)凱氏定氮法反應(yīng)原理:NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3定量關(guān)系:n(N)≈n(HCl)(2)K2CrO4與AgNO3反應(yīng)原理:2Ag++CrOeq\o\al(2-,4)=Ag2CrO4↓定量關(guān)系:n(Ag+)=2n(K2CrO4)(3)KMnO4與Na2C2O4反應(yīng)原理:2MnOeq\o\al(-,4)+5C2Oeq\o\al(2-,4)+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O定量關(guān)系:5n(KMnO4)=2n(Na2C2O4)(4)KMnO4與H2O2反應(yīng)原理:2MnOeq\o\al(-,4)+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O定量關(guān)系:5n(KMnO4)=2n(H2O2)(5)K2CrO7與Fe2+反應(yīng)原理:6Fe2++Cr2Oeq\o\al(2-,7)+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O定量關(guān)系:6n(K2Cr2O7)=n(Fe2+)(6)KIO3與I-反應(yīng)原理:5I-+IOeq\o\al(-,3)+6H+=3I2+3H2O定量關(guān)系:5n(KIO3)=n(I-)(7)I2與SOeq\o\al(2-,3)反應(yīng)原理:I2+SOeq\o\al(2-,3)+H2O=2I-+SOeq\o\al(2-,4)+2H+定量關(guān)系:n(I2)=n(SOeq\o\al(2-,3))(8)I2與S2Oeq\o\al(2-,3)反應(yīng)原理:2S2Oeq\o\al(2-,3)+I2=S4Oeq\o\al(2-,6)+2I-定量關(guān)系:2n(I2)=n(S2Oeq\o\al(2-,3))1.(2024·江蘇連云港高三期中,15)和可以作為鋰離子電池的正極材料。(1)的制備。在氮氣的氛圍中,將一定量的溶液與、LiOH溶液中的一種混合,然后加入到三頸燒瓶中(如圖),在攪拌下通過滴液漏斗緩慢滴加剩余的另一種溶液,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥得到粗產(chǎn)品。①滴液漏斗中的溶液是。②與、LiOH反應(yīng)得到和,該反應(yīng)的離子方程式為。已知。③在氮氣氛圍下,粗產(chǎn)品經(jīng)150℃干燥、高溫焙燒,即可得到鋰離子電池的正極材料。焙燒時常向其中加入少量活性炭黑,其主要目的是。(2)的制備。取一定量比例的鐵粉、磷酸、水放入容器中,加熱充分反應(yīng),向反應(yīng)后的溶液中加入一定量,同時加入適量水調(diào)節(jié)pH,靜置后過濾、洗滌、干燥得到,高溫煅燒,即可得到。①其他條件不變時,磷酸與水的混合比例對鐵粉溶解速率的影響如圖所示:當時,隨著水的比例增加,鐵粉溶解速率迅速升高的原因是。②為使反應(yīng)過程中的完全被氧化,下列操作控制能達到目的的是(填序號)。a.用調(diào)節(jié)溶液
b.加熱,使反應(yīng)在較高溫度下進行c.緩慢滴加溶液并攪拌
d.加入適當過量的溶液③將與溶液混合可以得到。設(shè)計以與溶液為原料,補充完整制備的實驗方案:,干燥得到。[實驗中必須使用的試劑:鹽酸、溶液,開始沉淀的]【答案】(1)LiOH溶液改善成型后的導電性能(2)當時,隨著水的比例增加,促進了的電離,使顯著增大,反應(yīng)速率較快,同時反應(yīng)放熱也加快了反應(yīng)速率cd在攪拌下向溶液中緩慢加入溶液,控制溶液的,充分反應(yīng)后,向上層清液中繼續(xù)加入溶液不再產(chǎn)生沉淀,靜置后過濾,用蒸餾水洗滌沉淀2~3次,取最后一次洗滌后的濾液,滴加鹽酸酸化的溶液,不再出現(xiàn)白色沉淀【解析】(1)硫酸亞鐵銨在溶液中水解使溶液呈酸性,能與能與氫氧化鋰溶液反應(yīng),則制備磷酸鐵鋰的實驗操作為在氮氣的氛圍中,將一定量的硫酸亞鐵銨溶液和磷酸溶液混合加入到三頸燒瓶中,在攪拌下通過滴液漏斗緩慢滴加氫氧化鋰溶液,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥得到粗磷酸鐵鋰;①由分析可知,滴液漏斗中的溶液是氫氧化鋰溶液;②由分析可知,制備磷酸鐵鋰的反應(yīng)為氫氧化鋰溶液與硫酸亞鐵銨、磷酸混合溶液反應(yīng)生成磷酸鐵鋰、硫酸氫銨和水,反應(yīng)的離子方程式為;③活性炭黑能夠?qū)щ?,則在氮氣氛圍下,焙燒時向磷酸鐵鋰中加入少量活性炭黑的目的是改善成型后磷酸鐵鋰的導電性能。(2)由題意可知,制備磷酸鐵的過程為取一定量比例的鐵粉、磷酸、水放入容器中,加熱充分反應(yīng)制得磷酸亞鐵,向反應(yīng)后的溶液中加入一定量過氧化氫溶液,同時加入適量水調(diào)節(jié)pH,將溶液中的磷酸亞鐵氧化為二水磷酸鐵沉淀,過濾、洗滌、干燥得到二水磷酸鐵,高溫煅燒二水磷酸鐵得到磷酸鐵;①磷酸是三元中強酸,在溶液中分步電離出氫離子,向磷酸中加水時,磷酸在溶液中電離出氫離子,溶液中氫離子濃度增大,氫離子與鐵生成亞鐵離子的速率增大,且反應(yīng)放出的熱量,使反應(yīng)溫度增大,導致反應(yīng)速率加快,所以當時,隨著水的比例增加,鐵粉溶解速率迅速升高,故答案為:當時,隨著水的比例增加,促進了的電離,使顯著增大,反應(yīng)速率較快,同時反應(yīng)放熱也加快了反應(yīng)速率;②a.用氫氧化鈣調(diào)節(jié)溶液pH為7,會使溶液中的亞鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵沉淀,不利于亞鐵離子的氧化,故錯誤;b.加熱,使反應(yīng)在較高溫度下進行時,過氧化氫受熱分解,過氧化氫濃度減小不利于亞鐵離子的氧化,故錯誤;c.緩慢滴加過氧化氫溶液并攪拌可以使反應(yīng)物的接觸面積增大,有利于亞鐵離子完全氧化,故正確;d.加入適當過量的過氧化氫溶液,有利于亞鐵離子完全氧化,故正確;故選cd;③由題給信息和所給試劑可知,以硫酸鐵溶液和磷酸氫鈉溶液為原料制備二水磷酸鐵的實驗方案為在攪拌下向硫酸鐵溶液中緩慢加入磷酸氫鈉溶液,控制溶液的pH小于2.7,防止鐵離子生成氫氧化鐵沉淀,充分反應(yīng)后,向上層清液中繼續(xù)加入磷酸氫鈉溶液不再產(chǎn)生沉淀,說明溶液中鐵離子沉淀完全,靜置后過濾,用蒸餾水洗滌沉淀2~3次,取最后一次洗滌后的濾液,滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液,不再出現(xiàn)白色沉淀,說明沉淀洗滌干凈,干燥得到二水磷酸鐵。2.(2024·江蘇常州第一中學高三期初檢測,16)是一種黑色固體,常用作固體潤滑劑、廢水處理劑等.可通過高溫合成法和均相沉淀法合成納米.Ⅰ.高溫合成法稱取一定質(zhì)量還原鐵粉和淡黃色硫粉,充分混合后置于真空密閉石英管中.用酒精噴燈加熱.加熱過程中硫粉升華成硫蒸氣,持續(xù)加熱至反應(yīng)完全,冷卻,得納米,已知:蒸氣為橙色,蒸氣為紅棕色。(1)若用等質(zhì)量的和分別與足量鐵粉反應(yīng)制取,消耗的質(zhì)量比為。(2)能說明反應(yīng)已進行完全的標志是。Ⅱ.均相沉淀法實驗室以硫酸亞鐵銨和硫代乙酰胺為主要原料合成納米硫化亞鐵的裝置和流程如圖所示:已知:硫代乙酰胺在酸性和堿性條件下均能水解,水解方程式如下所示:(3)實驗前通排盡裝置中空氣的目的是;裝混合液的儀器名稱是。(4)“反應(yīng)”時,控制混合液約為9,溫度為70℃.硫酸亞鐵銨溶液和硫代乙酰胺溶液恰好反應(yīng)時總反應(yīng)的離子方程式為。(5)該方法得到的產(chǎn)品中?;煊猩倭侩s質(zhì)。有研究表明,在混合液中添加少量檸檬酸鈉()可降低溶液中,抑制雜質(zhì)的形成,加入檸檬酸鈉能降低的原因是。(6)實驗所用硫酸亞鐵銨可用鐵粉為原料制備.請補充完整實驗室制取硫酸亞鐵銨晶體的實驗過程:取充分洗凈的鐵粉,,低溫烘干,得硫酸亞鐵銨晶體。(必須使用的試劑:溶液、無水乙醇、固體)【答案】(1)1:1(2)硫蒸氣的顏色不變(3)防止Fe2+和CH3CSNH2水解生成的S2—被氧化三頸燒瓶(4)Fe2++CH3CSNH2+2NH+5OH—FeS↓+CH3COO?+3NH3↑+3H2O(5)檸檬酸鈉能與Fe2+形成配合物(6)加入2mol/LH2SO4溶液,在熱水浴中加熱,并不斷攪拌,使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體,趁熱過濾,向濾液中加入(NH4)2SO4固體,加熱溶液至出現(xiàn)晶膜、冷卻結(jié)晶、過濾,并用無水乙醇洗滌【解析】Ⅱ.由題給流程可知,硫酸亞鐵銨溶液和硫代乙酰胺溶液在三頸燒瓶內(nèi)水浴加熱條件下反應(yīng)生成硫化亞鐵沉淀,經(jīng)離心分離、洗滌、干燥得到納米硫化亞鐵。(1)S8和S6與最簡式相同,都為S,則S8和S6分別與等質(zhì)量的鐵粉反應(yīng)制取硫化亞鐵時,消耗S8和S6的質(zhì)量相等。(2)容器中硫蒸氣的顏色不變時,說明鐵粉完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硫化亞鐵。(3)亞鐵離子和硫離子具有還原性,易被空氣中的氧氣氧化,所以實驗前通入氮氣的目的是排盡裝置中的空氣,防止Fe2+和CH3CSNH2水解生成的S2—被氧化影響硫化亞鐵的生成;由實驗裝置圖可知,裝混合液的儀器為三頸燒瓶。(4)由分析可知,堿性溶液中亞鐵離子、銨根離子和硫代乙酰胺溶液在三頸燒瓶內(nèi)水浴加熱條件下反應(yīng)生成硫化亞鐵沉淀、醋酸根離子、氨氣和水,反應(yīng)的離子方程式為Fe2++CH3CSNH2+2NH+5OH—FeS↓+CH3COO?+3NH3↑+3H2O。(5)由題意可知,為防止制備硫化亞鐵過程中生成氫氧化亞鐵沉淀,導致產(chǎn)率降低,應(yīng)向反應(yīng)溶液中加入檸檬酸鈉,使亞鐵離子與檸檬酸根離子形成配合物,降低溶液中的亞鐵離子濃度。(6)由溶解度可知,實驗室制取硫酸亞鐵銨晶體的實驗過程為取5.6g充分洗凈的鐵粉,加入2mol/LH2SO4溶液,在熱水浴中加熱,并不斷攪拌,使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體,趁熱過濾,向濾液中加入(NH4)2SO4固體,加熱溶液至出現(xiàn)晶膜、冷卻結(jié)晶、過濾,并用無水乙醇洗滌,低溫烘干,得到硫酸亞鐵銨晶體。3.(2024·江蘇海安高級中學高三12月月考,16)磷資源流失到水環(huán)境中會造成水體富營養(yǎng)化。已知:基磁性納米復合材料,由和納米經(jīng)過超聲分散制得。能通過納米物理吸附和溶出后通過化學反應(yīng)等去除水體磷。已知:納米顆粒表面帶正電荷;部分物質(zhì)的溶解性如下表。物質(zhì)溶解性難溶微溶可溶易溶(1)制備復合材料所需的納米:一定條件下,先將和晶體配制成混合溶液,再與氨水反應(yīng)可制得納米,實驗裝置如下:①氨水緩慢滴入,開始一段時間內(nèi)未出現(xiàn)渾濁,原因是。②制備納米需控溫在50~60°℃之間,寫出該反應(yīng)的化學方程式:。③配制混合溶液時按進行投料:實驗中需不斷通入。通的目的是。(2)研究不同pH下向含磷(V)廢水中加入納米復合材料的除磷效果:①從圖1中可以看出初始pH為3~6時,磷的去除率較高且反應(yīng)后pH均有一定的上升,反應(yīng)過程中無氣體生成。結(jié)合圖2,寫出對應(yīng)的離子方程式:。②當初始pH為9~10時,磷的去除率明顯小于初始pH為3~6的去除率,是因為。(3)除磷后續(xù)處理除磷回收得到的磷礦物,可進一步轉(zhuǎn)化為,作為鉀磷復合肥使用。設(shè)計由漿料制備晶體的實驗方案:向含的漿料中,干燥。[已知:;室溫下從飽和溶液中可結(jié)晶析出晶體;實驗中須選用的試劑:溶液、溶液,pH試紙,無水乙醇]【答案】(1)主要用于消耗配制溶液時加入的鹽酸除去空氣,防止部分被氧化為,造成產(chǎn)品不純(2)堿性條件下,幾乎不溶解,鈣離子濃度很小;同時濃度增大,會與產(chǎn)生競爭吸附(3)緩慢加入溶液40.0mL不斷攪拌;再分批緩慢滴入溶液,不斷攪拌至用pH試紙測得反應(yīng)液,過濾;將濾液蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜,降溫至室溫結(jié)晶(或在室溫下冷卻結(jié)晶);過濾,所得晶體用無水乙醇洗滌2~3次【解析】(1)①配制FeCl2和FeCl3溶液溶液時,防止亞鐵離子和鐵離子水解,加有鹽酸,氨水先與鹽酸反應(yīng)。②FeCl2+2FeCl3+8NH3?H2O=Fe3O4↓+8NH4Cl+4H2O;③通入N2除去空氣,防止Fe2+部分被O2氧化為Fe3+,造成產(chǎn)品不純。(2)①從圖1中可以看出初始pH為3~6時,磷的去除率較高且反應(yīng)后pH均有一定的上升,反應(yīng)過程中無氣體生成。結(jié)合圖2,寫出對應(yīng)的離子方程式:;②當初始pH為9~10時,磷的去除率明顯小于初始pH為3~6的去除率,是因為:一方面堿性條件下,CaCO3幾乎不溶解,鈣離子濃度很小;同時OH?濃度增大,會與產(chǎn)生競爭吸附。(3)向含0.02molCaHPO4?2H2O的漿料中緩慢加入0.25mol/LK2SO4溶液40.0mL不斷攪拌;再分批緩慢滴入H2SO4溶液,不斷攪拌至用pH試紙測得反應(yīng)液pH≈4~5,過濾;將濾液蒸發(fā)濃縮至表面析出晶膜,降溫至室溫結(jié)晶(或在室溫下冷卻結(jié)晶);過濾,所得晶體用無水乙醇洗滌2~3次,干燥。4.(2024·江蘇連云港五校高三12月聯(lián)考,16)連二亞硫酸鈉廣泛應(yīng)用于造紙等行業(yè)。易被氧化,129℃時分解,在堿性條件下較穩(wěn)定,易溶于水,不溶于乙醇。實驗室用堿性溶液和酸性溶液制取,實驗室制備裝置如題圖所示。(1)實驗前需打開K通入一段時間氮氣,其目的是。(2)在10℃~35℃下,向盛有一定濃度的溶液容器中滴加溶液,生成和,制備的化學方程式為。(3)產(chǎn)率與加入溶液與溶液質(zhì)量比的關(guān)系如題圖所示,堿性溶液與酸性溶液加料質(zhì)量比增大時,產(chǎn)率下降的原因是。(5)Zn還原法已知:二價鋅在水溶液中存在形式的物質(zhì)的量濃度的對數(shù)與pH的關(guān)系如題圖所示。請補充完整制備的實驗方案:向水中加入Zn粉,攪拌,,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,蒸餾水洗滌,再用乙醇洗滌,低溫烘干,得到(實驗中須使用的試劑:、溶液)【答案】(1)排出裝置中的空氣(或氧氣),防止(或)被氧化(2)(3)過量將還原到更低價態(tài),導致的產(chǎn)率下降(4)84%(5)28~35℃加熱條件下,向其中緩慢通入至Zn粉完全溶解(或濁液變澄清)(1分,沒有體現(xiàn)Zn粉完全消失不得分),再向溶液中邊攪拌邊滴加溶液至pH在8.2~10.5之間,過濾【解析】(1)實驗前需打開K通入一段時間氮氣,其目的是:排出裝置中的空氣(或氧氣),防止(或)被氧化。(2)根據(jù)題意生成生成和,可得方程式為。(3)產(chǎn)率下降的原因是:過量將還原到更低價態(tài),導致的產(chǎn)率下降。(4)根據(jù)題意,根據(jù),,,質(zhì)量分數(shù)為。(5)根據(jù)二價鋅在水溶液中存在形式的物質(zhì)的量濃度的對數(shù)與pH的關(guān)系可得完整制備的實驗方案為:向水中加入Zn粉,攪拌,28~35℃加熱條件下,向其中緩慢通入至Zn粉完全溶解(或濁液變澄清),再向溶液中邊攪拌邊滴加溶液至pH在8.2~10.5之間,過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,蒸餾水洗滌,再用乙醇洗滌,低溫烘干,得到。5.(2024·江蘇南京、鹽城高三第一次模擬,16)實驗室以菱錳礦(含及少量的氧化物等)為原料制備高純和的流程如下圖所示。已知:室溫下電離常數(shù)。(1)該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有。(2)“沉鐵”過程需加氨水調(diào)節(jié)溶液,使溶液中轉(zhuǎn)化為沉淀同時得到溶液。檢驗溶液中是否含有的實驗方法是。(3)沉鐵過程中也會產(chǎn)生少量沉淀。在工業(yè)上可用于去除溶液中,反應(yīng)為:,其平衡常數(shù)。(4)制取。在題圖1所示的實驗裝置中,攪拌下使一定量的溶液與氨水混合溶液充分反應(yīng)。①滴液漏斗中添加的藥品是。②混合溶液中氨水的作用是。(5)制取。固定其他條件不變,反應(yīng)物物質(zhì)的量濃度比值、溫度、空氣流量對溶液制取純度的影響如題圖2、題圖3、題圖4所示。補充完整制取純凈的實驗方案:取的溶液,,控制攪拌速率反應(yīng),,干燥,得到純凈的(須使用的試劑:溶液、溶液)?!敬鸢浮?1)或氨水、(2)取少量溶液于試管中,向其中滴加溶液{或溶液},若溶液不變紅(或沒有藍色沉淀),則溶液中無(其他答案合理也可)(3)10(4)(三頸燒瓶中盛有溶液)(緩慢滴加)氨水混合溶液調(diào)節(jié)溶液,增大,使盡可能沉淀完全(5)邊攪拌邊向其中加入溶液,并保持水浴加熱,同時以的流量向溶液中通入空氣靜置過濾,用水洗滌,取最后一次洗滌濾液,向其中滴加溶液,無沉淀生成【解析】根據(jù)菱錳礦中所含成分,以及流程圖可知,碳酸錳與硫酸銨反應(yīng)生成硫酸錳、氨氣和二氧化碳,鐵的氧化物、二氧化硅不與硫酸銨反應(yīng),加水溶解后,得到含硫酸錳溶液,再加入氨水調(diào)節(jié)pH除去鐵,過濾得到硫酸錳溶液,攪拌下使一定量的MnSO4溶液與氨水?NH4HCO3混合溶液充分反應(yīng),同時得到硫酸銨。(1)根據(jù)分析,該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有或氨水、。(2)鐵離子遇到KSCN變紅,則檢驗溶液中是否含有的實驗方法是取少量溶液于試管中,向其中滴加溶液{或溶液},若溶液不變紅(或沒有藍色沉淀),則溶液中無(其他答案合理也可)。(3)反應(yīng)平衡常數(shù)===10。(4)①根據(jù)溶液與氨水混合溶液充分反應(yīng),滴液漏斗中添加的藥品是(三頸燒瓶中盛有溶液)(緩慢滴加)氨水混合溶液。②反應(yīng)生成MnCO3,混合溶液中氨水的作用是調(diào)節(jié)溶液,增大,使盡可能沉淀完全。(5)制取純凈的實驗方案:取的溶液,邊攪拌邊向其中加入溶液,并保持水浴加熱,同時以的流量向溶液中通入空氣,控制攪拌速率反應(yīng)靜置過濾,用水洗滌,取最后一次洗滌濾液,向其中滴加溶液,無沉淀生成,干燥,得到純凈的(須使用的試劑:溶液、溶液)。6.(2024·江蘇鎮(zhèn)江丹陽高級中學3月月考,16)以固體為原料制備純,其部分實驗過程如下:
已知:①;②,有兩性,;③。(1)“酸溶”后再“氧化”可提高氧化速率,理由是。(2)“氧化”時產(chǎn)生氣體中還有一定量。轉(zhuǎn)化為反應(yīng)的離子方程式為。(3)若“氧化”不充分,“沉鈀”時所得的產(chǎn)率降低,其原因是;氧化液中Pd的濃度一定,為提高的產(chǎn)率,“沉鈀”時需控制的條件有:反應(yīng)的溫度、。(4)可用作乙烯氧化制乙醛的催化劑,其部分反應(yīng)機理如下:。形成配位鍵時,配體中電子云密度較大的區(qū)域易進入中心原子(或離子)的空軌道。乙烯分子與Pd2+形成的配位鍵中,乙烯分子提供電子對的區(qū)域是。(5)已知:受熱易水解,能與鹽酸反應(yīng)生成溶液;固體受熱至175℃會分解為。請補充完整制備的實驗方案:取沉鈀后過濾所得,,得到干燥的粉末。實驗中須使用的試劑:熱蒸餾水、濃鹽酸、溶液、稀?!敬鸢浮?1)將配合物內(nèi)界的轉(zhuǎn)化為外界的,酸溶后的遠大于酸溶前的(2)(3)未被氧化的在堿性條件下轉(zhuǎn)化為,能將轉(zhuǎn)化為可溶性的NaOH的用量(或反應(yīng)時溶液的pH)(4)乙烯分子中的鍵(5)用熱蒸餾水洗滌2-3次,取最后一次洗滌濾液,向其中滴加稀與溶液,無白色沉淀生成,停止洗滌操作。向所得中加入足量濃鹽酸,攪拌使其充分反應(yīng),蒸發(fā)溶液至有大量晶體析出,利用余熱蒸干,在175℃加熱固體至恒重,研磨【解析】加入熱的濃鹽酸,發(fā)生已知信息中反應(yīng)生成和,反應(yīng)后溶液中加入NaClO3溶液將氧化為氮氣,再加NaOH溶液發(fā)生已知②中反應(yīng),生成沉淀;過濾,將溶于鹽酸得到PdCl2。(1)“酸溶”后內(nèi)界中的氨氣分子轉(zhuǎn)化為銨根離子,從而提高銨根離子濃度,可提高氧化速率。(2)“氧化”時產(chǎn)生氣體中還有一定量,原因為NaClO3能與氯離子氧化成氯氣,反應(yīng)離子方程式為:。(3)若氧化不充分,則溶液中未被氧化的在堿性條件下轉(zhuǎn)化為,能將轉(zhuǎn)化為可溶性的;因有兩性,能溶于強堿,“沉鈀”時需控制溶液的pH值防止堿性太強導致溶解。(4)乙烯分子與Pd2+形成的配位鍵的是乙烯分子中的鍵。(5)制備的實驗方案:取沉鈀后過濾所得,用熱蒸餾水洗滌2-3次,取最后一次洗滌濾液,向其中滴加稀與溶液,無白色沉淀生成,停止洗滌操作。向所得中加入足量濃鹽酸,攪拌使其充分反應(yīng),蒸發(fā)溶液至有大量晶體析出,利用余熱蒸干,在175℃加熱固體至恒重,研磨,得到干燥的粉末。7.(2024·江蘇南通名校聯(lián)盟12月學業(yè)質(zhì)量聯(lián)合監(jiān)測,14)金屬銅已與人類相伴走過了千年歲月。銅的化合物性質(zhì)之豐富、種類之多樣、應(yīng)用之廣泛一直吸引著人們的目光。(1)銅與濃硫酸的反應(yīng)存在多個副反應(yīng)。將光亮的銅片投入足量濃硫酸并加熱,觀察到有灰白色沉淀生成。發(fā)現(xiàn)該沉淀是Cu2S與另一種鹽的混合物。已知反應(yīng)過程中無氣體生成,且亞硫酸銅在濃硫酸環(huán)境中極不穩(wěn)定。請根據(jù)以上信息,寫出該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:。(2)銅能形成多種配合物。一價銅可與Cl-、NH3?H2O等反應(yīng)生成穩(wěn)定性不一的配合物,在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。①[Cu(NH3)2]+還原性較強,暴露在空氣中可被迅速氧化為深藍色的[Cu(NH3)4]2+,試寫出反應(yīng)的離子方程式:;并合理推測[Cu(NH3)2]+的這一性質(zhì)在氣體凈化中的一種可能的應(yīng)用:。②CuCl在實驗室中的少量制取,通常是在熱濃鹽酸中用Cu還原CuCl2,反應(yīng)過程中會生成多種配合物,請寫出可能生成的配離子的化學式:(寫出2種即可)。(3)與銅同族的金(Au)性質(zhì)不活潑,工業(yè)提金常利用氰化法。請你設(shè)計以金鐵共生礦為原料提取金的實驗方案:。已知:①氰化物有劇毒,易被氧化為無毒的兩種氣體;②氰化法發(fā)生的主要反應(yīng)為:,金可用Zn還原K[Au(CN)2]得到;③實驗中可選用的試劑:KCN溶液,稀硫酸,鋅粉,H2O2溶液,BaCl2溶液④金鐵共生礦中的其他雜質(zhì)不與可選試劑反應(yīng)【答案】(1)(2)除去氣體中的痕量O2[CuCl4]2-、[CuCl2]-(3)向金鐵共生礦中加入稀硫酸至無氣泡產(chǎn)生,過濾,向濾渣中加入稍過量KCN溶液,充分振蕩后過濾,取濾液加入足量鋅粉,過濾,向濾液中滴加H2O2溶液至無氣泡產(chǎn)生;向濾渣中滴加稀硫酸至固體不再溶解,過濾,洗滌濾渣至向最后一次濾液中滴加BaCl2溶液,無渾濁【解析】以金鐵共生礦為原料提取金時,需加入KCN溶解Au,但Fe比Au活潑,所以應(yīng)先用酸將Fe溶解除去;將Au用KCN溶解后,過濾得濾液;含Au的配合物溶液中加入Zn,可將Au還原出來;濾液中含有劇毒物CN-,可加入強氧化劑(如H2O2)氧化除去。濾渣為Au、Zn的混合物,需加足量硫酸溶解Zn,過濾、洗滌、取最后一次洗滌液檢驗是否除盡。(1)將光亮的銅片投入足量濃硫酸并加熱,觀察到有灰白色沉淀Cu2S與另一種鹽的混合物,已知反應(yīng)過程中無氣體生成、亞硫酸銅在濃硫酸環(huán)境中極不穩(wěn)定,則另一種鹽為CuSO4,該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:。(2)①[Cu(NH3)2]+還原性較強,暴露在空氣中可被O2迅速氧化為深藍色的[Cu(NH3)4]+,反應(yīng)的離子方程式:;既然[Cu(NH3)2]+易被O2氧化,就可利用這一性質(zhì)吸收O2,則在氣體凈化中的一種可能的應(yīng)用:除去氣體中的痕量O2。②一價銅可與Cl-、NH3?H2O等反應(yīng)生成穩(wěn)定性不一的配合物,在熱濃鹽酸中用Cu還原CuCl2可生成一價銅,一價銅與Cl-可發(fā)生反應(yīng)生成CuCl及多種配合物,則可能生成的配離子的化學式:[CuCl4]2-、[CuCl2]-。(3)由分析可知,以金鐵共生礦為原料提取金時,應(yīng)先除Zn,過濾所得濾液加KCN,將Au轉(zhuǎn)化為配離子[Au(CN)2]-,過濾所得濾液中加Fe還原得Au,濾液中含CN-,加H2O2處理;濾渣中含Au、Fe,加硫酸溶解、過濾、洗滌、檢驗。實驗方案:向金鐵共生礦中加入稀硫酸至無氣泡產(chǎn)生,過濾,向濾渣中加入稍過量KCN溶液,充分振蕩后過濾,取濾液加入足量鋅粉,過濾,向濾液中滴加H2O2溶液至無氣泡產(chǎn)生;向濾渣中滴加稀硫酸至固體不再溶解,過濾,洗滌濾渣至向最后一次濾液中滴加BaCl2溶液,無渾濁。8.(2024·江蘇鹽城東臺中學高三3月月考,16)氯化亞銅(CuCl)是重要的銅鹽系列產(chǎn)品,某學習小組用海綿銅制取氯化亞銅的流程如下:CuCl難溶于水和乙醇,易溶于濃度較大的體系。Ⅰ.海綿銅的溶解經(jīng)觀察,海綿銅(主要成分是Cu和CuO)在“溶解”過程中未產(chǎn)生氣泡,反應(yīng)原理為:反應(yīng)①:(較快);反應(yīng)②:_______(較慢)。(1)寫出反應(yīng)②的化學方程式。(2)實驗過程中,測得不同溫度下浸出液中的質(zhì)量濃度如圖1所示。圖中顯示在第1h內(nèi)銅的浸出率較大,其原因是。Ⅱ.氯化亞銅的制備利用海綿銅“溶解”后的溶液與、反應(yīng),可制備氯化亞銅,裝置如圖2所示。(3)“還原”過程中一般采用最為適宜,原因是。(4)下表是氯化銨用量與沉淀率的關(guān)系如下表所示,沉淀率在比值為1.1時最大的原因是。0.80.91.01.11.21.3沉淀率/%35.373.285.291.379.265.4(5)“酸洗”步驟中,最合適選用的試劑是(寫酸的名稱)。Ⅲ.氯化亞銅的提純(6)已知:水解可生成CuCl。溫度、pH對CuCl產(chǎn)率的影響如下圖所示。請根據(jù)以上信息,設(shè)計由CuCl、Cu和CuO的混合固體中提純CuCl的實驗方案:。(實驗中須使用的試劑與儀器:飽和NaCl溶液、的溶液、乙醇、真空干燥箱)【答案】(1)(2)反應(yīng)初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率較快(3)稍過量,保證反應(yīng)完全且防止CuCl被氧化(4)比值小于1.1時,比值越大,越大,沉淀率越大;比值大于1.1時,比值越大,越大,CuCl會轉(zhuǎn)化為而溶解(5)稀硫酸(6)邊攪拌邊向樣品中加入飽和NaCl溶液至固體不再溶解,過濾??刂茰囟仍?0℃左右,向濾液中滴加的溶液,控制pH在2~2.5,趁熱過濾,乙醇洗滌,真空干燥箱中干燥【解析】根據(jù)流程:海綿銅加入硫酸和硝酸銨溶解得到溶液主要是硫酸銅,硫酸銨等,加入亞硫酸銨還原硫酸銅,加入氯化銨氯化發(fā)生反應(yīng)2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4,過濾得到固體為CuCl,濾液主要是硫酸銨和硫酸;CuCl經(jīng)過酸洗、醇洗、烘干,得到CuCl。(1)反應(yīng)②為Cu在酸性條件下氧化為硫酸銅,化學方程式。(2)海綿銅(主要成分是Cu和CuO)中CuO在酸性條件下可以很快溶解,圖中顯示在第1h內(nèi)銅的浸出率較大,其原因是反應(yīng)初期主要是CuO溶解,且CuO溶解速率較快。(3)“還原”過程中加入亞硫酸銨還原硫酸銅,加入氯化銨氯化發(fā)生反應(yīng)2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl↓+2(NH4)2SO4+H2SO4,一般采用最為適宜,原因是稍過量,保證反應(yīng)完全且防止CuCl被氧化。(4)沉淀率在比值為1.1時最大的原因是比值小于1.1時,比值越大,越大,沉淀率越大;比值大于1.1時,比值越大,越大,CuCl會轉(zhuǎn)化為而溶解。(5)反應(yīng)過程中硫酸為反應(yīng)溶液,且CuCl易溶于濃度較大體系,在鹽酸中會轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),根據(jù)“酸洗”步驟中,最合適選用的試劑是稀硫酸。(6)根據(jù)以上信息,由CuCl、Cu和CuO的混合固體中提純CuCl的實驗方案為:邊攪拌邊向樣品中加入飽和NaCl溶液至固體不再溶解,過濾??刂茰囟仍?0℃左右,向濾液中滴加的溶液,控制pH在2~2.5,趁熱過濾,乙醇洗滌,真空干燥箱中干燥。9.(2024·江蘇南通如皋高三2月適應(yīng)性考試(一),16)可用于制取催化劑,可以由含鉆廢料(主要成分為,還含有少量、和)經(jīng)過如下過程進行制?。汉拸U料浸取液(1)含鈷廢料用硫酸和溶液浸出后,溶液中含有的陽離子是和。①寫出“浸取”時所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。②“浸取”時含鈷廢料、硫酸和溶液混合的方式為。(2)已知:①氧化性;②;可溶于水;與可生成配合物難以沉淀;③實驗條件下金屬離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物時開始沉淀及沉淀完全的如下表所示:開始沉淀1.93.46.96.69.1沉淀完全3.24.78.99.211.1補充完整由“浸取液”制取的實驗方案:取一定量的浸取液,,過濾,向濾液中滴加溶液,……,得到晶體,(實驗中可選用的試劑是的氨水、的溶液、溶液、的溶液)。(3)已知:。①反應(yīng)的平衡常數(shù)為。②制取時使用溶液而不是溶液的原因是。(4)為測定草酸鈷樣品的純度,進行如下實驗:①取草酸鈷樣品,加入酸性溶液,加熱充分反應(yīng)至不再有氣體產(chǎn)生(該條件下不被氧化,雜質(zhì)不參與反應(yīng))。②將溶液冷卻,加水稀釋定容至。③取溶液,用溶液滴定過量的,恰好完全反應(yīng)時消耗溶液。樣品中的質(zhì)量分數(shù)為?!敬鸢浮?1)先將含鈷廢料與溶液混合,然后在向其中逐滴加入硫酸溶液(2)向其中邊加入的溶液,直至取少許溶液加入溶液,不出現(xiàn)藍色沉淀時停止加入,再向其中滴加氨水,調(diào)在4.7~6.6之間,過濾,向濾液中滴加的
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