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天津市高考化学三年(2021-2023)模拟题汇编-79化学实验基础(解答题)
一、工业流程题
1.(2023·天津和平·统考二模)铁氰化钾[]由亚铁氰化钾[]制得,请回答下列问题。
Ⅰ.亚铁氰化钾的制取
以含NaCN电镀液为主要原料制备的流程如下:
(1)常温下,HCN的电离常数。实验室配制一定浓度的NaCN溶液时,将NaCN溶解于一定浓度的NaOH溶液中,其操作的目的是_______。
(2)反应器加热至50℃,再慢慢加入加入溶液,在80℃下维持反应30~40min,发生的反应方程式是_______,反应完成后再加入溶液的作用是_______。
(3)转化池中发生复分解反应生成,说明该反应能发生的理由_______。
(4)系列操作B为_______。
Ⅱ.铁氰化钾的制取
(5)电解法:工业上,以石墨为电极,电解亚铁氰化钾溶液可以制备铁氰化钾,阳极的电极反应式为_______。
(6)氯氧化法:在氯气的作用下,在约60~65℃下将亚铁氰化钾热溶液氧化。当反应物料液的pH控制在6~7时,停止引入氯气,该步反应的方程式为_______。然后加入饱和溶液(碱性下被还原为)和未反应完的亚铁氰化钾继续反应,并用棕色硫酸铁铵检查反应是否完全,用盐酸调节料液的pH,使pH为7~8,该步反应的方程式为_______反应后,将料液沉淀,过滤并在溶液中真空经_______(填提纯方法)得铁氰化钾成品。用这种方法可以提纯下列实验产品的是_______(填序号)。
a.粗碘(含有少量沙粒) b.粗乙醇(含有少量水) c.粗苯甲酸(含有少量氯化钠)
2.(2023·天津河西·统考二模)锰(25Mn)及其化合物是目前前沿科学研究的热点。按要求回答下列问题。
(1)锰元素在元素周期表中的位置是___________。
(2)某晶体锰的面心立方晶胞如图所示。
①该晶胞中含Mn原子的个数为___________;
②晶体锰中每个Mn原子距离最近的Mn原子数目为___________。
③设该晶胞参数棱长为。则晶体锰的密度为___________(列算式)
(3)锰的冶炼有多种方法,其中以某锰矿(主要成分为,主要杂质有)为原料,设计如下流程可制得金属Mn。
已知:金属硫化物的溶度积常数如下表。
物质
CuS
MnS
FeS
①脱硫步骤:硫化物均转化为单质S,其反应中的氧化剂为___________;能被部分反应而得到的产物为___________。
②酸浸步骤:ⅰ反应后的溶液中含,写出ⅱ反应的离子方程式:___________;滤渣1含有的物质有___________。若未经脱硫直接酸浸,不利的方面是___________。
③调的目的为去除铁元素,则产生滤渣2的离子方程式:___________;
④除杂步骤:滤渣3中主要有___________。
⑤电解步骤:惰性阳极产生的反应式为___________。
3.(2023·天津·统考一模)某煤化工厂废水含有大量有机物、氨氮、氰化物、悬浮颗粒等有害物质。处理流程如图所示。
离子
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2+
6.3
8.3
Fe3+
2.7
3.7
(1)萃取塔中经过_______(填写操作名称)可将含酚有机层分离出来。
(2)蒸氨塔中需要连续加入碱液并保持较高温度。请从化学平衡角度解释回答下列问题。
①写出蒸氨塔中主要的化学平衡的离子方程式:_______。
②加入碱液以及保持较高温度的原因:_______。
(3)缺氧池中含有及CN-,其中CN-(C为+2价)可被回流硝化液中的氧化为无毒气体。请预测CN-反应后的产物为_______和_______。请分析由蒸氨塔到缺氧池工序酸化的目的:_______。
(4)好氧池中富含O2与反应后的产物为,写出该反应的离子方程式:_______。
(5)下列关于混凝沉淀池中的说法合理的是_______(填写序号)。
a.混凝沉淀池溶液的pH控制在8.3左右
b.FeSO4水解产生Fe(OH)2胶体,吸附水中的悬浮颗粒
c.相同条件下,使用Fe2(SO4)3可获得相同的混凝效果
(6)出水检测
甲醛法可以测定水样中的含量,其反应原理为,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸[滴定时,与1molH+相当]。
实验步骤:
i.移取VmL出水样品,以酚酞为指示剂,用cmol/LNaOH标准液滴定至终点,中和样品中的酸。消耗NaOH溶液的体积为V1mL;
ii.另取同样体积的样品,加入足量的中性甲醛溶液,摇匀,静置5min后,加入1~2滴酚酞溶液,用NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液的体积为V2mL。
①步骤ii中滴定至终点的现象为_______。
②该水样中残留浓度为_______mol/L。