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押江苏卷第16题
化学实验综合
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化学实验综合
2023·江苏卷,16
2022·江苏卷,16
2021·江苏卷,17
以物质制备为背景,综合考查实验操作、实验方案设计以及化学计算知识
1.重点关注与化学计算、反应原理等其他模块交叉知识,高考题经常综合考查;
2.掌握滴定计算以及实验方案设计的解题方法
1.(2023·江苏卷,16)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)
【答案】(1) BD
(2) pH增大,抑制的水解,反应物的浓度增大,故可加快氧化速率
(3) 用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加硫酸溶液 分批加入少量氧化镁粉末,搅拌,直至用pH试纸测得pH≥5,过滤;将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶,过滤,所得晶体在150~170℃干燥。
【解析】本实验的目的是为了制取,首先在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入气体,生成,然后使一定量的浆料与溶液充分反应生成硫酸镁,在硫酸镁的溶液中加入氧化镁调节溶液的pH除去三价铁和三价铝,将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶,过滤,所得晶体在150~170℃干燥即可得到。(1)已知下列反应:① K
②
③
④
⑤
⑥
根据盖斯定律,①=②-③+④+⑤-⑥,故K=;加热可加快反应速率,但温度升高,SO2在水中溶解度降低,且会导致H2SO3受热分解,不一定能提高吸收SO2效率,A错误;加快搅拌速率,可以使反应物充分接触,提高吸收SO2效率,B正确;降低通入SO2气体的速率,SO2可与MgO浆料充分接触,但会降低反应速率,不一定能提高吸收SO2效率,C错误;多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触,能提高吸收SO2效率,D正确;故选BD。(2)根据题意,O2氧化溶液中的,被氧化为,1molO2氧化2mol,故氧化溶液中的离子方程式为:;pH增大,抑制的水解,反应物的浓度增大,故可加快氧化速率;(3)在进行含固体物质的反应物与液体反应的实验时,应将含固体物质的反应物放在三颈瓶中,通过滴液漏斗滴加液体,H2SO4溶液的滴加速率要慢,以免H2SO4过量;根据题意,首先需要调节pH≥5以除去Fe3+、Al3+杂质,需要用到的试剂为MgO粉末,操作细节为分批加入少量MgO粉末,以免pH过高,不断搅拌进行反应直至检测到pH≥5,然后过滤除去氢氧化铁、氢氧化铝沉淀;接着需要从溶液中得到,根据题目信息,室温下结晶只能得到,因此需要在150~170℃下干燥得到,操作细节为将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶,过滤,所得晶体在150~170℃干燥。
2.(2022·江苏卷,16)实验室以二氧化铈()废渣为原料制备含量少的,其部分实验过程如下:
(1)“酸浸”时与反应生成并放出,该反应的离子方程式为_______。
(2)pH约为7的溶液与溶液反应可生成沉淀,该沉淀中含量与加料方式有关。得到含量较少的的加料方式为_______(填序号)。
A.将溶液滴加到溶液中 B.将溶液滴加到溶液中
(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程,可制备含量少的。已知能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为
(水层)+3HA(有机层)(有机层)+(水层)
①加氨水“中和”去除过量盐酸,使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是_______。
②反萃取的目的是将有机层转移到水层。使尽可能多地发生上述转移,应选择的实验条件或采取的实验操作有_______(填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较,过滤溶液的滤液中,物质的量减小的离子有_______(填化学式)。
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