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专题16 化学实验综合题
1.(2023·江苏卷)【化学实验综合】实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备,其实验过程可表示为
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体,生成,反应为,其平衡常数K与、、、的代数关系式为___________;下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收效率的有___________(填序号)。
A.水浴加热氧化镁浆料
B.加快搅拌速率
C.降低通入气体的速率
D.通过多孔球泡向氧化镁浆料中通
(2)在催化剂作用下被氧化为。已知的溶解度为0.57g(20℃),氧化溶液中的离子方程式为_____________________;在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中被氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内,pH增大,浆料中的氧化速率增大,其主要原因是_____________________。
(3)制取晶体。在如题图乙所示的实验装置中,搅拌下,使一定量的浆料与溶液充分反应。浆料与溶液的加料方式是_____________________;补充完整制取晶体的实验方案:向含有少量、的溶液中,_____________________。(已知:、在时完全转化为氢氧化物沉淀;室温下从饱和溶液中结晶出,在150~170℃下干燥得到,实验中需要使用MgO粉末)
2.(2022·江苏卷)【化学实验综合】硫铁化合物(、等)应用广泛。
(1)纳米可去除水中微量六价铬。在的水溶液中,纳米颗粒表面带正电荷,主要以、、等形式存在,纳米去除水中主要经过“吸附→反应→沉淀”的过程。
已知:,;电离常数分别为、。
①在弱碱性溶液中,与反应生成、和单质S,其离子方程式为______________。
②在弱酸性溶液中,反应的平衡常数K的数值为______________。
③在溶液中,pH越大,去除水中的速率越慢,原因是______________。
(2)具有良好半导体性能。的一种晶体与晶体的结构相似,该晶体的一个晶胞中的数目为_______,在晶体中,每个S原子与三个紧邻,且间距相等,如图给出了晶胞中的和位于晶胞体心的(中的键位于晶胞体对角线上,晶胞中的其他已省略)。如图中用“-”将其中一个S原子与紧邻的连接起来______________。
(3)、在空气中易被氧化,将在空气中氧化,测得氧化过程中剩余固体的质量与起始的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。时,氧化成含有两种元素的固体产物为_______(填化学式,写出计算过程)。
3.(2021·江苏卷)【化学实验综合】以软锰矿粉(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Ca、Mg等的氧化物)为原料制备电池级MnO2。
(1)浸取。将一定量软锰矿粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(图1),70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤。滴液漏斗中的溶液是____________;MnO2转化为Mn2+的离子方程式为______________________________。
(2)除杂。向已经除去Fe、Al、Si的MnSO4溶液(pH约为5)中加入NH4F溶液,溶液中的Ca2+、Mg2+形成氟化物沉淀。若沉淀后上层清液中c(F-)=0.05mol·L-1,则=____________。[Ksp(MgF2)=5×10-11,Ksp(CaF2)=5×10-9]
(3)制备MnCO3。在搅拌下向100mL1mol·L-1MnSO4溶液中缓慢滴加1mol·L-1NH4HCO3溶液,过滤、洗涤、干燥,得到MnCO3固体。需加入NH4HCO3溶液的体积约为_____________________。
(4)制备MnO2。MnCO3经热解、酸浸等步骤可制备MnO2。MnCO3在空气气流中热解得到三种价态锰的氧化物,锰元素所占比例(×100%)随热解温度变化的曲线如图2所示。已知:MnO与酸反应生成Mn2+;Mn2O3氧化性强于Cl2,加热条件下Mn2O3在酸性溶液中转化为MnO2和Mn2+。
为获得较高产率的MnO2,请补充实验方案:取一定量MnCO3置于热解装置中,通空气气流,_____________________,固体干燥,得到MnO2。(可选用的试剂:1mol·L-1H2SO4溶液、2mol·L-1HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。
1.(2023·江苏·模拟预测)氯化镍(NiCl2·6H2O)常用于电镀、陶瓷等工业,某实验室以单质Ni为原料制取氯化镍的实验步骤如下:
已知:
①Fe(OH)3完全沉淀pH为3.2;Ni(OH)2开始沉淀pH为7.2,完全沉淀pH为9.2。
②NiCl2易水解,从溶液中获取NiCl2·6H2O须控制pH<2。
(1)在三颈烧瓶中(装置见图)加入一定量Ni粉和水,通入空气