2026届高三高考一轮总复习(适用于黑吉辽蒙)专题综合训练(二)化学物质及其变化
2025-07-14
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内容正文:
2026年高考化学一轮总复习(适用于黑吉辽蒙)
专题综合训练(二)化学物质及其变化
一、单选题
1.范晔在《后汉书》中记载:“火井欲出其火,先以家火投之,……光耀十里,以竹筒盛之,接其光而无炭也。取井火还,煮井水,一斛水得四五斗盐,家火煮之,不过二三斗盐耳。”下列叙述不正确的是
A.火井中可扩散出大量天然气,天然气的主要成分为
B.竹筒的主要成分是纤维素,纤维素不是高分子化合物
C.“煮井水”是利用天然气燃烧放出的热,进行食盐的蒸发结晶
D.通过燃烧薪柴的“家火”获得食盐的速率可能小于“井火”
2.中国在探索太空,开发深海,建设世界第一流的高铁、桥梁、码头,5G技术联通世界等方面取得了举世瞩目的成就,它们与化学有着密切联系,下列说法正确的是( )
A.中国天眼的“眼眶”是钢铁结成的圈梁,属于新型无机非金属材料
B.为打造生态文明建设,我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电,电能属于一次能源
C.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是二氧化硅
D.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
3.工业上除去电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-,并制取石膏(CaSO4∙2H2O)的常用流程如图:
下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ、Ⅱ中起催化剂作用的物质是Mn(OH)2
B.常温下,56gCaO溶于水配成1L溶液,溶液中Ca2+的数目为6.02×1023个
C.将10L上清液中的S2-转化为SO(S2-浓度为320mg·L-1),理论上共需要0.2mol的O2
D.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-
4.工业上利用某分子筛作催化剂,可脱除工厂废气中的NO、NO2,反应机理如图。下列说法不正确的是
A.在脱除NO、NO2的反应中主要利用了氨气的还原性
B.过程I发生的是非氧化还原反应
C.过程III中,每生成1 mol H+,转移的电子的物质的量为1 mol
D.过程II中发生反应的离子方程式为[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++H++N2+H2O
5.“自热”火锅的发热包主要成分有:硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、盐、生石灰,使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是
A.生石灰与水反应放热
B.铁粉发生吸氧腐蚀,缓慢放出热量,可延长放热时间
C.硅藻土可增大反应物的接触面积
D.使用后的发热包可作普通垃圾处理
6.下列离子方程式正确 且符合题意的是
A.向Ba (NO3)2溶液中通入SO2,产生白色沉淀,发生的离子反应为Ba2+ +SO2+H2O= BaSO3↓ +2H+
B.等体积、等物质的量浓度的Ba (OH) 2与NaHSO4溶液反应: Ba2+ +OH- +H++- =BaSO4↓+H2O
C.向酸化的KMnO4溶液中加入少量Na2S,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明一定发生离子反应:8 +5S2- +24H+= 8Mn2++5+12H2O
D.向FeI2溶液中滴加少量氯水,溶液变黄色: 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-
7.中华优秀传统文化博大精深、源远流长,王翰《凉州词》中写道“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”。夜光杯的主要成分为3MgO·4SiO2·H2O,古代制作琵琶的主要原料为木料或竹料、丝线等,下列说法错误的是
A.由蚕丝搓纺而成的丝线的主要成分为蛋白质
B.忽略水和酒精之外的其它成分,葡萄美酒的度数越低,则酒的密度越低
C.夜光杯属硅酸盐产品,不溶于水,具有抗酸碱腐蚀、抗氧化等优点
D.制作琵琶的竹料放入饱和Na2SiO3溶液中充分浸透后沥干可起到防火的作用
8.在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知:
①半反应式:
②五种物质:、、、、KI
③(未配平)
下列判断正确的是
A.①中半反应式发生的是还原反应
B.②中五种物质中能使①顺利发生的物质为
C.是反应③的一个半反应
D.几种物质的氧化性强弱顺序为
9.已知某100mL溶液中含有的部分离子的浓度大小如下表所示:
离子种类
Na+
H+
Cl-
浓度(mol/L)
1.0
3.0
3.0
该溶液呈无色、透明、均一状态,可能还含有Fe3+、Ba2+、Mg2+、。为了进一步确认,加入足量BaCl2溶液,生成23.3g白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失。对原溶液说法错误的是
A.肯定不存在Fe3+、Ba2+
B.Mg2+的物质的量浓度为0.5mol/L
C.加入足量Ba(OH)2溶液,反应离子方程式为2Ba2++2OH-+Mg2++2→Mg(OH)2↓+2BaSO4↓
D.加入少量Na2CO3溶液,反应的离子方程式为+2H+→CO2↑+H2O
10.范晔在《后汉书》中记载:“火井欲出其火,先以家火投之,……光耀十里,以竹筒盛之,接其光而无炭也。取井火还,煮井水,一斛水得四五斗盐,家火煮之,不过二三斗盐耳。”下列叙述不正确的是
A.火井中可扩散出大量天然气,天然气的主要成分为
B.竹筒的主要成分是纤维素,纤维素不是高分子化合物
C.“煮井水”是利用天然气燃烧放出的热,进行食盐的蒸发结晶
D.通过燃烧薪柴的“家火”获得食盐的速率可能小于“井火”
11.某溶液可能含有下列离子的某几种:Cl-、I-、SO42-、CO32-、Na+、NH4+、Fe3+、Fe2+和Ba2+,且所含离子的浓度均相等。某同学为了确认其成分,取部分试液,设计并完成了如下实验:由此可知,下列说法正确的是
A.原溶液中和可能都存在,且
B.溶液中至少有4种离子存在,其中一定存在,且
C.、、一定存在,、一定不存在
D.若要进一步确定原溶液中是否含有,其操作为:取少量原溶液于试管中,加入足量酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,则证明原溶液中有
12.工业上以铬铁矿(主要成分为)、碳酸钠、氧气、硫酸为原料生产重铬酸钠,其主要反应为:(1)高温下发生反应:(未配平)
(2);下列说法正确的是
A.反应(1)和(2)均为氧化还原反应
B.反应(1)中每生成时电子转移
C.高温下,的氧化性强于,弱于
D.反应(1)中参加反应的与生成的物质的量之比
二、多选题
13.下列反应对应的离子方程式正确的是
A.向含溶液中通入标准状况下的:2SO2+3OH-=++H2O
B.氯水中滴入少量碳酸钠溶液:
C.将等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶2混合:
D.用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基:
三、填空题
14.水体中的Cr2O、HCrO和CrO是高毒性的重金属离子,可用Cr(Ⅵ)表示。常用的处理方法是将Cr(Ⅵ)还原为低毒性的Cr3+或Cr(OH)3。
(1)在一定pH的水溶液中,HS-、S2-可与CrO反应生成Cr(OH)3和单质硫。水溶液中S2-能与单质硫反应生成S,S能还原Cr(Ⅵ)。
①在pH=9的水溶液中CrO与HS-反应的离子方程式为 。
②25℃时用过量S2-还原Cr(Ⅵ),发现反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快。产生该现象的原因可能是 ;验证的实验方法是 。
(2)金属也可用于还原废水中的Cr(Ⅵ)。其他条件相同时,用相同物质的量的Zn粉、Zn-Cu粉分别处理pH=2.5的含Cr(Ⅵ)废水,废水中Cr(Ⅵ)残留率随时间的变化如图所示。图中b对应的实验方法处理含Cr(Ⅵ)废水的效果更好,其原因是 。
(3)用氧化铁包裹的纳米铁粉(用Fe@Fe2O3表示)能有效还原水溶液中的Cr(Ⅵ)。Fe@Fe2O3还原近中性废水中Cr(Ⅵ)的可能反应机理如图所示。Fe@Fe2O3中Fe还原CrO的过程可描述为 。
四、解答题-原理综合题
15.完成下列问题
(1)下列各组离子,在所给条件下一定能够大量共存的是
①pH=7的溶液中:Fe3+、Mg2+、、
②加入苯酚显紫色的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、:
③能和Ca2+生成沉淀的溶液中:K+、Ba2+、CH3COO-、Cl-
④加入铝粉能放出氢气的溶液中:、、I-、
⑤的溶液中:、Al3+、Ca2+、Cl-
⑥常温下,的溶液中:Ca2+、Mg2+、ClO-、I-
⑦在含有大量的溶液中:K+、Na+、、Br-
⑧在使pH试纸变红的溶液中:Fe2+、Na+、、
(2)向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1mol),逐滴加入HCl溶液,产生沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图象如下:
分析图象的变化情况,写出各阶段的离子方程式:
①OA: 。
②AB: 。
③BC: 。
④CD: 。
(3)将xgFe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份,向其中一份中滴加500mL稀硝酸,固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO气体aL,溶液中Fe元素均以+3价形式存在,另一份固体与足量H2反应质量减少yg。根据以上数据计算稀硝酸的浓度为 mol/L。(列式即可,无需化简)
16.辉铜矿(主要成分是Cu2S)是提炼铜的重要矿物原料之一、以H2O2作为氧化剂在硫酸环境中对辉铜矿浸出生成CuSO4的模型如下:
(1)根据上述转化关系,请回答。
①I和Ⅱ的转化过程中,被氧化的元素是 。
②将过程Ⅰ的化学方程式补充完整:Cu2S+H2O2+_____=CuS+_____+____, 。
③过程Ⅱ中,H2O2起主要作用,但加入Fe2(SO4)3可以提高浸出率。过程Ⅱ的浸出模型如图。结合难溶电解质的溶解平衡,解释加入Fe2(SO4)3的作用 。
④在浸出过程中,Fe3+可以不断再生,其离子方程式是 。
⑤在相同时间内,测得Fe2(SO4)3浓度对Cu2+浸出率的影响如下图所示。当c[Fe2(SO4)3]>0.25mol·L-1后,图中曲线下降的可能原因是 。
(2)测定浸出液中Cu2+浓度,其过程如下:
i.取a mL浸出液,煮沸除尽过量H2O2,调节溶液的酸度。加入KF(除去Fe3+);
ii.加入过量KI溶液,与Cu2+反应生成CuI白色沉淀和I2
iii.用0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,消耗Na2S2O3镕液b mL。(已知:)
①ii中反应的离子方程式是 。
②浸出液中的c(Cu2+)= mol∙L-1。
五、解答题-工业流程题
17.锰酸锂(LiMn2O4)是最早制得的具有三维锂离子通道的正极材料。以MnSO4和LiFePO4为原料制备锰酸锂的流程如图:
请回答下列问题:
(1)“沉铁”过程所得滤渣为白色固体,其主要成分是 。
(2)K2S2O8中S的化合价为+6价,则S2O82-中含过氧键的数目为 ,反应器Ⅰ中发生反应的离子方程式 。
(3)反应器Ⅱ中反应温度为600~750℃。升温到515℃时,开始有CO2产生,比碳酸锂的分解温度(723℃)低得多,可能的原因是 。
(4)制得的锰酸锂粗产品中混有LiMnO2,写出在高温条件下反应产生LiMnO2的化学方程式 ;称取一定量的锰酸锂粗产品于锥形瓶中,加入稀硫酸充分溶解,滴入含0.14molNa2C2O4的标准溶液时恰好完全反应,同时生成0.19molMn2+,则锰酸锂粗产品中LiMn2O4物质的量分数为 。 (MnO2-、Mn2O4-被还为Mn2+)
六、解答题-实验探究题
18.高锰酸钾具有强氧化性,广泛用于化工、医药、采矿、金属冶炼及环境保护领域等。KMnO4的制备是以二氧化锰(MnO2)为原料,在强碱性介质中被氧化生成墨绿色的锰酸钾(K2MnO4);然后在一定pH下K2MnO4歧化生成紫色KMnO4。回答下列问题
(1)K2MnO4的制备
实验步骤
现象或解释
①称取2.5 gKClO3固体和5.2gKOH固体置于铁坩埚中,加热熔融
不用瓷坩埚的原因是 。
②分多次加入3gMnO2固体
不一次加入的原因是 。
(2)KMnO4的制备
趁热向K2MnO4溶液中加入1 mol/L H3PO4溶液,直至K2MnO4全部歧化,判断全部歧化的方法是用玻璃棒蘸取溶液于滤纸上,现象为 。然后趁热过滤,将滤液倒入蒸发皿中加热到液面出现晶膜,充分冷却后过滤,在80℃烘箱中干燥3h,不选用更高温度的原因是 。
(3)产品分析
i.不同pH下产品中KMnO4含量
加入H3PO4体积/mL
溶液的pH
产品质量
KMnO4质量
KMnO4质量分数
10.50
12.48
2.35
2.05
87.23
12.50
11.45
2.45
2.18
88.98
14.50
10.89
2.18
1.87
85.78
16.50
10.32
2.28
1.75
76.75
18.50
9.44
2.09
1.48
70.81
从表格中数据分析,在歧化时选择溶液的最佳pH是 。
ii.利用H2C2O4标准溶液测定KMnO4的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.000g的KMnO4固体样品,放入 中溶解,然后冷至室温后全部转移到100mL容量瓶中,加蒸馏水至刻度线。
②滴定:移取25 mLKMnO4溶液于锥形瓶中,加少量硫酸酸化,用0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液滴定,发生反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10C02+8H2O,当溶液紫色褪色且半分钟内不变色即为终点,平行滴定3次,H2C2O4溶液的平均用量为23.90mL,则样品纯度为 %(保留1位小数)。
试卷第2页,共10页
试卷第1页,共10页
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2026年高考化学一轮总复习(适用于黑吉辽蒙)
专题综合训练(二)化学物质及其变化
一、单选题
1.范晔在《后汉书》中记载:“火井欲出其火,先以家火投之,……光耀十里,以竹筒盛之,接其光而无炭也。取井火还,煮井水,一斛水得四五斗盐,家火煮之,不过二三斗盐耳。”下列叙述不正确的是
A.火井中可扩散出大量天然气,天然气的主要成分为
B.竹筒的主要成分是纤维素,纤维素不是高分子化合物
C.“煮井水”是利用天然气燃烧放出的热,进行食盐的蒸发结晶
D.通过燃烧薪柴的“家火”获得食盐的速率可能小于“井火”
【答案】B
【详解】A.天然气的主要成分为甲烷,属于可燃气体,A正确;
B.纤维素分子式为,是高分子化合物,B错误;
C.天然气燃烧放热,可以对食盐的水溶液蒸发结晶,C正确;
D.气体燃烧,接触面积较大,反应速率较快,比燃烧薪柴的“家火”速率大,D正确;
故选B。
2.中国在探索太空,开发深海,建设世界第一流的高铁、桥梁、码头,5G技术联通世界等方面取得了举世瞩目的成就,它们与化学有着密切联系,下列说法正确的是( )
A.中国天眼的“眼眶”是钢铁结成的圈梁,属于新型无机非金属材料
B.为打造生态文明建设,我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电,电能属于一次能源
C.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是二氧化硅
D.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
【答案】C
【详解】A.中国天眼的“眼眶”,索网结构是FAST主动反射面的主要支撑结构,不是新型无机非金属材料,故A错误;
B.电能不是一次能源,属于二次能源,故B错。
C.二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光缆的主要原料,故C正确;
D.高温结构陶瓷包括氮化硅陶瓷,氮化硼陶瓷,碳化硼陶瓷,故D错误;
故选:C
3.工业上除去电石渣浆(含CaO)上清液中的S2-,并制取石膏(CaSO4∙2H2O)的常用流程如图:
下列说法不正确的是
A.过程Ⅰ、Ⅱ中起催化剂作用的物质是Mn(OH)2
B.常温下,56gCaO溶于水配成1L溶液,溶液中Ca2+的数目为6.02×1023个
C.将10L上清液中的S2-转化为SO(S2-浓度为320mg·L-1),理论上共需要0.2mol的O2
D.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-
【答案】B
【详解】A. 催化剂在反应中参加又生成,由图可知,过程Ⅰ、Ⅱ中,起催化剂作用的物质是Mn(OH) 2,故A正确;
B. 56g CaO(1mol)溶于水,与水反应产生1mol氢氧化钙,但氢氧化钙微溶于水,部分会形成沉淀,因此溶液中的钙离子数目小于6.02×1023个,故B错误;
C. 由电子守恒及原子守恒可知,存在2S2-~~4Mn(OH)2~8e -~2O2,且两个过程消耗氧气,将10L上清液中的S2-转化为(S2-浓度为320mg/L),理论上共需要标准状况下的O2的物质的量为,故C正确;
D. 过程Ⅱ中S2-与发生氧化还原反应,离子反应为4MnO+2S2-+9H2O=S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-,故D正确;
故选:B。
4.工业上利用某分子筛作催化剂,可脱除工厂废气中的NO、NO2,反应机理如图。下列说法不正确的是
A.在脱除NO、NO2的反应中主要利用了氨气的还原性
B.过程I发生的是非氧化还原反应
C.过程III中,每生成1 mol H+,转移的电子的物质的量为1 mol
D.过程II中发生反应的离子方程式为[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++H++N2+H2O
【答案】C
【详解】A.由图示知NO、NO2最后转化为N2和水,则NO、NO2做氧化剂,氨做还原剂,利用的是氨气的还原性,故A正确;
B.过程I中NO2和铵根之间的反应生成[(NH4)2(NO2)]2+,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,故B正确;
C.过程III中,反应方程式为[(NH4)(HNO2)]+= N2+2H2O+ H+,其中HNO2中N的化合价从+3降至0价,则每生成1 mol H+,转移的电子的物质的量为3 mol,故C错误;
D.根据图示,[(NH4)2(NO2)]2+和NO转化成[(NH4)(HNO2)]+和H+,根据原子守恒,知M为N2和H2O,反应的离子方程式为[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++H++N2+H2O,故D正确;
故选:C。
5.“自热”火锅的发热包主要成分有:硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、盐、生石灰,使用时使发热包里面的物质与水接触即可。下列说法错误的是
A.生石灰与水反应放热
B.铁粉发生吸氧腐蚀,缓慢放出热量,可延长放热时间
C.硅藻土可增大反应物的接触面积
D.使用后的发热包可作普通垃圾处理
【答案】D
【详解】A.生石灰与水发生化学反应生成氢氧化钙,会放出大量的热,故A正确;
B.发热包内含有铁粉、焦炭粉、盐,加水后,盐溶于水,铁与碳、盐溶液在空气中形成原电池,铁粉发生吸氧腐蚀,放出热量,故B正确;
C.硅藻土具有疏松多孔的结构,能起到吸附作用,可增大反应物的接触面积,故C正确;
D.使用后的发热包生石灰变成熟石灰,腐蚀性依然很强,不能当作普通垃圾处理,故D错误;
答案选D。
6.下列离子方程式正确 且符合题意的是
A.向Ba (NO3)2溶液中通入SO2,产生白色沉淀,发生的离子反应为Ba2+ +SO2+H2O= BaSO3↓ +2H+
B.等体积、等物质的量浓度的Ba (OH) 2与NaHSO4溶液反应: Ba2+ +OH- +H++- =BaSO4↓+H2O
C.向酸化的KMnO4溶液中加入少量Na2S,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明一定发生离子反应:8 +5S2- +24H+= 8Mn2++5+12H2O
D.向FeI2溶液中滴加少量氯水,溶液变黄色: 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-
【答案】B
【详解】A.向Ba (NO3)2溶液中通入SO2气体,发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,正确的离子方程式为:3SO2+2NO+3Ba2++2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,A错误;
B.等物质的量浓度、等体积的Ba (OH)2溶液和NaHSO4溶液混合,发生反应的离子方程式为:Ba2++SO+H++OH-=BaSO4↓+H2O,B正确;
C.向酸化的KMnO4溶液中加入少量Na2S,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,可能为硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,C错误;
D.还原性顺序为I->Fe2+,向FeI2溶液中滴加少量氯水,氯气氧化碘离子,亚铁离子不参与反应,正确的离子方程式为:2I-+Cl2=I2+2Cl-,D错误;
故选B。
7.中华优秀传统文化博大精深、源远流长,王翰《凉州词》中写道“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”。夜光杯的主要成分为3MgO·4SiO2·H2O,古代制作琵琶的主要原料为木料或竹料、丝线等,下列说法错误的是
A.由蚕丝搓纺而成的丝线的主要成分为蛋白质
B.忽略水和酒精之外的其它成分,葡萄美酒的度数越低,则酒的密度越低
C.夜光杯属硅酸盐产品,不溶于水,具有抗酸碱腐蚀、抗氧化等优点
D.制作琵琶的竹料放入饱和Na2SiO3溶液中充分浸透后沥干可起到防火的作用
【答案】B
【详解】A.蚕丝主要成分是蛋白质,因此由蚕丝搓纺而成的丝线的主要成分也是蛋白质,A正确;
B.忽略水和酒精之外的其它成分,葡萄美酒的度数越低,说明酒精含量越少,水的含量就越多,则酒的密度越高,B错误;
C.夜光杯的主要成分为3MgO·4SiO2·H2O,属硅酸盐产品,不溶于水,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点,C正确;
D.Na2SiO3具有防火的作用,因此制作琵琶的竹料放入饱和Na2SiO3溶液中充分浸透后沥干可起到防火的作用,D正确。
答案选B。
8.在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知:
①半反应式:
②五种物质:、、、、KI
③(未配平)
下列判断正确的是
A.①中半反应式发生的是还原反应
B.②中五种物质中能使①顺利发生的物质为
C.是反应③的一个半反应
D.几种物质的氧化性强弱顺序为
【答案】B
【详解】A. 氧化亚铜失电子,①中半反应式发生的是氧化反应,故A错误;
B. ②中五种物质中能使①顺利发生的物质是氧化性最强的,故B正确;
C. 反应③是酸性条件下发生的反应,故C错误;
D. 铁离子的氧化性强于铜离子,几种物质的氧化性强弱顺序为,故D错误;
故选B。
9.已知某100mL溶液中含有的部分离子的浓度大小如下表所示:
离子种类
Na+
H+
Cl-
浓度(mol/L)
1.0
3.0
3.0
该溶液呈无色、透明、均一状态,可能还含有Fe3+、Ba2+、Mg2+、。为了进一步确认,加入足量BaCl2溶液,生成23.3g白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失。对原溶液说法错误的是
A.肯定不存在Fe3+、Ba2+
B.Mg2+的物质的量浓度为0.5mol/L
C.加入足量Ba(OH)2溶液,反应离子方程式为2Ba2++2OH-+Mg2++2→Mg(OH)2↓+2BaSO4↓
D.加入少量Na2CO3溶液,反应的离子方程式为+2H+→CO2↑+H2O
【答案】C
【分析】已知该溶液呈无色,则不含有Fe3+,加入足量BaCl2溶液,生成23.3g白色沉淀,再加稀盐酸,沉淀不消失,则一定含有,一定不含有Ba2+,白色沉淀为硫酸钡,且物质的量为0.1mol,则物质的量为0.1mol,物质的量浓度为1mol/L,又因为该溶液中含有Na+ 、H+、 Cl-,浓度依次为1mol/L、3mol/L、3mol/L,则根据电荷守恒可知,一定含有Mg2+,且浓度为0.5mol/L。
【详解】A. 由分析知,肯定不存在Fe3+、Ba2+,故A正确;
B. 由分析知,Mg2+的物质的量浓度为0.5mol/L,故B正确;
C. 由于该溶液中含有氢离子,则加入足量Ba(OH)2溶液时,还会生成水,故离子方程式错误,故C错误;
D. 由于该溶液中含有氢离子,则加入少量Na2CO3溶液,优先与氢离子反应生成二氧化碳和水,故反应的离子方程式为+2H+→CO2↑+H2O,故D正确;
故选D。
10.范晔在《后汉书》中记载:“火井欲出其火,先以家火投之,……光耀十里,以竹筒盛之,接其光而无炭也。取井火还,煮井水,一斛水得四五斗盐,家火煮之,不过二三斗盐耳。”下列叙述不正确的是
A.火井中可扩散出大量天然气,天然气的主要成分为
B.竹筒的主要成分是纤维素,纤维素不是高分子化合物
C.“煮井水”是利用天然气燃烧放出的热,进行食盐的蒸发结晶
D.通过燃烧薪柴的“家火”获得食盐的速率可能小于“井火”
【答案】B
【详解】A.天然气的主要成分为甲烷,属于可燃气体,A正确;
B.纤维素分子式为,是高分子化合物,B错误;
C.天然气燃烧放热,可以对食盐的水溶液蒸发结晶,C正确;
D.气体燃烧,接触面积较大,反应速率较快,比燃烧薪柴的“家火”速率大,D正确;
故选B。
11.某溶液可能含有下列离子的某几种:Cl-、I-、SO42-、CO32-、Na+、NH4+、Fe3+、Fe2+和Ba2+,且所含离子的浓度均相等。某同学为了确认其成分,取部分试液,设计并完成了如下实验:由此可知,下列说法正确的是
A.原溶液中和可能都存在,且
B.溶液中至少有4种离子存在,其中一定存在,且
C.、、一定存在,、一定不存在
D.若要进一步确定原溶液中是否含有,其操作为:取少量原溶液于试管中,加入足量酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,则证明原溶液中有
【答案】C
【详解】加入过量NaOH溶液,加热,得到无色气体,该气体为氨气,原溶液中一定存在NH4+,沉淀灼烧得到红棕色固体为三氧化二铁,则原溶液中含有铁元素,可能为Fe3+、Fe2+,则原溶液中一定没有CO32-;滤液中加入足量氯化钡溶液和盐酸溶液过滤得到4.66g 沉淀为硫酸钡沉淀,硫酸钡的物质的量=0.02mol,原溶液中含有0.02mol硫酸根离子,且c(SO42-)=,则不含Ba2+,溶液所含离子的浓度均相等,则溶液阳离子为NH4+、Fe2+,阴离子可为Cl-、SO42-,也可能为I-、SO42-,由于加入了氢氧化钠溶液,无法判断原溶液中是否含有钠离子。
A. c(SO42−)=0.2mol/L,溶液所含离子的浓度均相等,则如含有Fe3+,c(Fe3+)+c(Fe2+)=0.4mol/L,故A错误;
B. 溶液中至少有4种离子存在,但不一定含有氯离子,故B错误;
C. 由以上分析可知,SO42−、NH4+、Fe2+一定存在,CO32−、Ba2+一定不存在,故C正确;
D. 溶液中含有氯离子,加入酸性高锰酸钾溶液,可使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能确定是否含有亚铁离子,故D错误。
故选C。
12.工业上以铬铁矿(主要成分为)、碳酸钠、氧气、硫酸为原料生产重铬酸钠,其主要反应为:(1)高温下发生反应:(未配平)
(2);下列说法正确的是
A.反应(1)和(2)均为氧化还原反应
B.反应(1)中每生成时电子转移
C.高温下,的氧化性强于,弱于
D.反应(1)中参加反应的与生成的物质的量之比
【答案】D
【详解】A. 反应(1)中,Fe、Cr、O元素化合价发生变化,是氧化还原反应,反应(2)中元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故A错误;
B. 反应(1)中,Fe元素化合价从+2价升高到+3价,Cr元素化合价从+3价升高到+6价,O元素化合价从0价降低到-2价,根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式为,,按方程式的比例关系式发生反应时,生成时转移28mol电子,则每生成时电子转移,故B错误;
C. 在反应(1)中,是氧化剂,和是氧化产物,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,高温下,的氧化性强于和,故C错误;
D. 由B项分析知,反应(1)中参加反应的与生成的物质的量之比,故D正确;
故选D。
二、多选题
13.下列反应对应的离子方程式正确的是
A.向含溶液中通入标准状况下的:2SO2+3OH-=++H2O
B.氯水中滴入少量碳酸钠溶液:
C.将等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶2混合:
D.用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基:
【答案】CD
【详解】A.向含溶液中通入标准状况下的,n(NaOH):n(SO2)=0.0015mol:0.002mol=3:4,则SO2过量,离子方程式为:SO2+OH-=,A不正确;
B.氯水中滴入少量碳酸钠溶液,只有HCl与碳酸钠反应,HClO不参与反应,离子方程式为:2Cl2++H2O=2Cl-+CO2+2HClO,B不正确;
C.将等物质的量浓度的和溶液以体积比1∶2混合,可设Ba(OH)2物质的量为1mol,则NH4HSO4为2mol,不参与反应,离子方程式为:,C正确;
D.用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基,Cu(OH)2悬浊液将CH3CHO氧化为CH3COOH,CH3COOH与NaOH反应生成CH3COONa,离子方程式为: ,D正确;
故选CD。
三、填空题
14.水体中的Cr2O、HCrO和CrO是高毒性的重金属离子,可用Cr(Ⅵ)表示。常用的处理方法是将Cr(Ⅵ)还原为低毒性的Cr3+或Cr(OH)3。
(1)在一定pH的水溶液中,HS-、S2-可与CrO反应生成Cr(OH)3和单质硫。水溶液中S2-能与单质硫反应生成S,S能还原Cr(Ⅵ)。
①在pH=9的水溶液中CrO与HS-反应的离子方程式为 。
②25℃时用过量S2-还原Cr(Ⅵ),发现反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快。产生该现象的原因可能是 ;验证的实验方法是 。
(2)金属也可用于还原废水中的Cr(Ⅵ)。其他条件相同时,用相同物质的量的Zn粉、Zn-Cu粉分别处理pH=2.5的含Cr(Ⅵ)废水,废水中Cr(Ⅵ)残留率随时间的变化如图所示。图中b对应的实验方法处理含Cr(Ⅵ)废水的效果更好,其原因是 。
(3)用氧化铁包裹的纳米铁粉(用Fe@Fe2O3表示)能有效还原水溶液中的Cr(Ⅵ)。Fe@Fe2O3还原近中性废水中Cr(Ⅵ)的可能反应机理如图所示。Fe@Fe2O3中Fe还原CrO的过程可描述为 。
【答案】 2CrO+3HS-+5H2O=2 Cr(OH)3↓+3S↓+7OH- S2-过量,水溶液中S2-能与单质硫反应生成S,S能还原Cr(Ⅵ),所以反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快 可以在不同反应时间但相同反应时长的条件下,观察溶液褪色程度 Zn-Cu粉在溶液中形成原电池,加快反应速率 单质铁发生吸氧腐蚀,3Fe-6e-=3Fe2+,3Fe2++CrO+4H2O=Cr(OH)3↓+5OH-+3Fe3+
【分析】 pH=9的水溶液为碱性,离子反应方程式应为2CrO+3HS-+5H2O=2 Cr(OH)3↓+3S↓+7OH-; S2-过量,S增多所以反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快; 生成的Cr(Ⅵ)有颜色,可以在不同反应时间但相同反应时长的条件下,观察溶液褪色程度;Zn-Cu粉在溶液中形成原电池;中性废水中单质铁发生吸氧腐蚀, CrO还原为三价铬。
【详解】(1) ①pH=9的水溶液为碱性,所以发生的离子反应方程式应为2CrO+3HS-+5H2O=2 Cr(OH)3↓+2S↓+7OH-;
②水溶液中S2-能与单质硫反应生成S,S能还原Cr(Ⅵ),加入过量的 S2-,生成S增多,所以反应后期Cr(Ⅵ)被还原的速率反而加快;Cr(Ⅵ)还原为低毒性的Cr3+或Cr(OH)3,Cr(Ⅵ)为橙黄色,Cr3+为绿色,Cr(OH)3为灰绿色沉淀,可以在不同反应时间但相同反应时长的条件下,观察溶液褪色程度;
(2)原电池原理可以加快反应速率,Zn-Cu粉在溶液中形成原电池,加快反应速率;
(3)还原近中性废水中Cr(Ⅵ),单质铁发生吸氧腐蚀,3Fe-6e-=3Fe2+,二价铁离子发生氧化反应,CrO发生还原反应生成三价铬,符合图中所示原理,3Fe2++CrO+4H2O=Cr(OH)3↓+5OH-+3Fe3+;
【点睛】本题第(3)中应注意给出废水为中性条件,单质铁发生吸氧腐蚀,原理图中给出Cr3+是指生成的铬是三价的,并不是说生成三价铬离子,这在题干中已经给出,此处需要我们根据实际情况进行判断。
四、解答题-原理综合题
15.完成下列问题
(1)下列各组离子,在所给条件下一定能够大量共存的是
①pH=7的溶液中:Fe3+、Mg2+、、
②加入苯酚显紫色的溶液中:Na+、Mg2+、Cl-、:
③能和Ca2+生成沉淀的溶液中:K+、Ba2+、CH3COO-、Cl-
④加入铝粉能放出氢气的溶液中:、、I-、
⑤的溶液中:、Al3+、Ca2+、Cl-
⑥常温下,的溶液中:Ca2+、Mg2+、ClO-、I-
⑦在含有大量的溶液中:K+、Na+、、Br-
⑧在使pH试纸变红的溶液中:Fe2+、Na+、、
(2)向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1mol),逐滴加入HCl溶液,产生沉淀的物质的量随HCl溶液体积变化的图象如下:
分析图象的变化情况,写出各阶段的离子方程式:
①OA: 。
②AB: 。
③BC: 。
④CD: 。
(3)将xgFe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份,向其中一份中滴加500mL稀硝酸,固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO气体aL,溶液中Fe元素均以+3价形式存在,另一份固体与足量H2反应质量减少yg。根据以上数据计算稀硝酸的浓度为 mol/L。(列式即可,无需化简)
【答案】(1)②⑤
(2) H++OH-=H2O +H++H2O=Al(OH)3↓ +H+=,+H+=H2O+CO2↑ 3H++Al(OH)3=Al3++3H2O
(3)
【详解】(1)①pH=7的溶液中:Fe3+将全部转化为Fe(OH)3沉淀,不能大量共存,①不符合题意;
②加入苯酚显紫色的溶液中含有Fe3+,Fe3+与Na+、Mg2+、Cl-、都能大量共存,②符合题意;
③能和Ca2+生成沉淀的溶液中可能含有或等,与Ba2+不能大量共存,③不符合题意;
④加入铝粉能放出氢气的溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,在酸性溶液中,、、I-、都不能大量存在,④不符合题意;
⑤的溶液呈酸性,、Al3+、Ca2+、Cl-都能大量存在,⑤符合题意;
⑥常温下,的溶液呈碱性,Ca2+、Mg2+不能大量存在,⑥不符合题意;
⑦在含有大量的溶液中,不能大量存在,⑦不符合题意;
⑧使pH试纸变红的溶液呈酸性,Fe2+、不能大量存在,⑧不符合题意;
综合以上分析,只有②⑤符合题意,故选②⑤。答案为:②⑤;
(2)因为+OH-=+H2O、++H2O=Al(OH)3↓++H2O,所以向NaOH、Na2CO3、NaAlO2溶液中(假设各1mol),逐滴加入HCl溶液,首先是OH-与H+反应,然后与H+、H2O反应生成Al(OH)3,接着与H+反应生成、与H+反应生成CO2和H2O。
则各阶段的离子方程式:
①OA:H++OH-=H2O。
②AB:+H++H2O=Al(OH)3↓。
③BC:+H+=,+H+=H2O+CO2↑。
④CD:3H++Al(OH)3=Al3++3H2O。答案为:H++OH-=H2O;+H++H2O=Al(OH)3↓;+H+=,+H+=H2O+CO2↑;3H++Al(OH)3=Al3++3H2O;
(3)将xgFe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份,其中一份质量为g,将一份固体与足量H2反应质量减少yg,则此份混合物中氧元素的质量为yg,由此得出铁元素质量为(-y)g;另一份与硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO等,依据Fe、N元素守恒,可得出n(HNO3)== []mol,则稀硝酸的浓度为mol/L。答案为:。
【点睛】当混合物中发生的反应较多、较复杂时,常用守恒法进行计算。
16.辉铜矿(主要成分是Cu2S)是提炼铜的重要矿物原料之一、以H2O2作为氧化剂在硫酸环境中对辉铜矿浸出生成CuSO4的模型如下:
(1)根据上述转化关系,请回答。
①I和Ⅱ的转化过程中,被氧化的元素是 。
②将过程Ⅰ的化学方程式补充完整:Cu2S+H2O2+_____=CuS+_____+____, 。
③过程Ⅱ中,H2O2起主要作用,但加入Fe2(SO4)3可以提高浸出率。过程Ⅱ的浸出模型如图。结合难溶电解质的溶解平衡,解释加入Fe2(SO4)3的作用 。
④在浸出过程中,Fe3+可以不断再生,其离子方程式是 。
⑤在相同时间内,测得Fe2(SO4)3浓度对Cu2+浸出率的影响如下图所示。当c[Fe2(SO4)3]>0.25mol·L-1后,图中曲线下降的可能原因是 。
(2)测定浸出液中Cu2+浓度,其过程如下:
i.取a mL浸出液,煮沸除尽过量H2O2,调节溶液的酸度。加入KF(除去Fe3+);
ii.加入过量KI溶液,与Cu2+反应生成CuI白色沉淀和I2
iii.用0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,消耗Na2S2O3镕液b mL。(已知:)
①ii中反应的离子方程式是 。
②浸出液中的c(Cu2+)= mol∙L-1。
【答案】 Cu、S Cu2S+H2O2+H2SO4=CuS+CuSO4+2H2O或Cu2S+H2O2+2H+=CuS+Cu2++2H2O CuS存在平衡:CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq),随Fe2(SO4)3溶液的加入,Fe3+与S2-结合,使c(S2-)降低,促进上述平衡正向移动,提高浸出率 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 当c[Fe2(SO4)3]>0.25mol·L-1时,虽然c(Fe3+)的升高有利于提高浸出率,但随c(Fe3+)的升高催化H2O2分解,对浸出率下降的影响大于c(Fe3+)升高对浸出率提高的影响 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2
【详解】(1)①过程Ⅰ中Cu元素化合价从+1价变为+2价被氧化,过程Ⅱ中部分S元素由-2价变为0价被氧化;
②过程Ⅰ中Cu元素被H2O2氧化生成CuS,Cu2S和H2O2的系数比为1:1,根据电子守恒可知H2O2应被还原成H2O,该反应在硫酸环境中进行,再结合元素守恒可得化学方程式为Cu2S+H2O2+H2SO4=CuS+CuSO4+2H2O离子方程式为Cu2S+H2O2+2H+=CuS+Cu2++2H2O;
③CuS存在平衡:CuS(s)⇌Cu2+(aq)+S2-(aq),随Fe2(SO4)3溶液的加入,Fe3+与S2-结合,使c(S2-)降低,促进上述平衡正向移动,提高浸出率;
④在浸出过程中,Fe3+可以不断再生,即Fe3+被还原为Fe2+,又会被H2O2氧化为Fe3+,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
⑤当c[Fe2(SO4)3]>0.25mol·L-1时,虽然c(Fe3+)的升高有利于提高浸出率,但随c(Fe3+)的升高催化H2O2分解,对浸出率下降的影响大于c(Fe3+)升高对浸出率提高的影响,所以曲线下降;
(2)①根据题意KI会被Cu2+氧化生成I2,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;
②根据Na2S2O3与I2反应的离子方程式可知n(I2)=mol,根据KI与Cu2+可知n(Cu2+)=0.1b×10-3mol,溶液体积为amL,则c(Cu2+)==mol/L。
五、解答题-工业流程题
17.锰酸锂(LiMn2O4)是最早制得的具有三维锂离子通道的正极材料。以MnSO4和LiFePO4为原料制备锰酸锂的流程如图:
请回答下列问题:
(1)“沉铁”过程所得滤渣为白色固体,其主要成分是 。
(2)K2S2O8中S的化合价为+6价,则S2O82-中含过氧键的数目为 ,反应器Ⅰ中发生反应的离子方程式 。
(3)反应器Ⅱ中反应温度为600~750℃。升温到515℃时,开始有CO2产生,比碳酸锂的分解温度(723℃)低得多,可能的原因是 。
(4)制得的锰酸锂粗产品中混有LiMnO2,写出在高温条件下反应产生LiMnO2的化学方程式 ;称取一定量的锰酸锂粗产品于锥形瓶中,加入稀硫酸充分溶解,滴入含0.14molNa2C2O4的标准溶液时恰好完全反应,同时生成0.19molMn2+,则锰酸锂粗产品中LiMn2O4物质的量分数为 。 (MnO2-、Mn2O4-被还为Mn2+)
【答案】 FePO4 1 Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+4H++2SO42- MnO2作催化剂,降低了碳酸锂分解反应的活化能,加快碳酸锂分解 4MnO2+2Li2CO34LiMnO2+2CO2↑+O2↑ 90%
【分析】LiFePO4加入盐酸和氯酸钠浸取,浸取过程中亚铁离子被氧化成铁离子,之后加入碳酸钠溶液调节pH,使Fe3+沉淀,得到的滤渣为白色固体,说明不是氢氧化铁沉淀,根据元素守恒可知该沉淀应为FePO4,之后再加入饱和的碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀;MnSO4与K2S2O8反应,Mn2+被氧化成MnO2生成沉淀析出,之后将MnO2与Li2CO3混合反应得到锰酸锂。
【详解】(1)该滤渣为白色固体,说明不是氢氧化铁,根据元素守恒以及溶解度的大小关系,该沉淀应为FePO4;
(2)设S2O82-中含负一价的氧原子数目为x,则有(+6)×2+(-2)(8-x)+(-1)x=-2解得x=2,两个负一价氧原子间有一个过氧键,故过氧键数目为1;反应其I中Mn2+被氧化成MnO2,S2O82-中-1价的氧被还原成-2价,结合电子守恒和元素守恒可知方程式应为:Mn2++S2O82-+2H2O=MnO2↓+4H++2SO42-;
(3)MnO2作催化剂,降低了碳酸锂分解反应的活化能,加快碳酸锂分解;
(4)反应物为MnO2和Li2CO3,产物有LiMnO2,说明该过程中Mn元素被还原,C元素已是最高价,不能被氧化,根据元素价态变化规律可知O元素被氧化成氧气,结合电子守恒和元素守恒可知方程式应为:4MnO2+2Li2CO34LiMnO2+2CO2↑+O2↑;设粗产品中LiMnO2的物质的量为x,LiMn2O4的物质的量为y,根据元素守恒有x+2y=0.19mol;根据电子守恒有x+y×2=0.14mol×2,联立解得y=0.09mol,x=0.01mol,则锰酸锂粗产品中LiMn2O4物质的量分数为=90%。
【点睛】第1题为易错点,要注意得到的沉淀时白色的,说明不是氢氧化铁,碳酸铁不能稳定存在,根据元素守恒可知沉淀为磷酸铁;第4的计算要注意守恒法的使用,不要盲目写方程式进行计算。
六、解答题-实验探究题
18.高锰酸钾具有强氧化性,广泛用于化工、医药、采矿、金属冶炼及环境保护领域等。KMnO4的制备是以二氧化锰(MnO2)为原料,在强碱性介质中被氧化生成墨绿色的锰酸钾(K2MnO4);然后在一定pH下K2MnO4歧化生成紫色KMnO4。回答下列问题
(1)K2MnO4的制备
实验步骤
现象或解释
①称取2.5 gKClO3固体和5.2gKOH固体置于铁坩埚中,加热熔融
不用瓷坩埚的原因是 。
②分多次加入3gMnO2固体
不一次加入的原因是 。
(2)KMnO4的制备
趁热向K2MnO4溶液中加入1 mol/L H3PO4溶液,直至K2MnO4全部歧化,判断全部歧化的方法是用玻璃棒蘸取溶液于滤纸上,现象为 。然后趁热过滤,将滤液倒入蒸发皿中加热到液面出现晶膜,充分冷却后过滤,在80℃烘箱中干燥3h,不选用更高温度的原因是 。
(3)产品分析
i.不同pH下产品中KMnO4含量
加入H3PO4体积/mL
溶液的pH
产品质量
KMnO4质量
KMnO4质量分数
10.50
12.48
2.35
2.05
87.23
12.50
11.45
2.45
2.18
88.98
14.50
10.89
2.18
1.87
85.78
16.50
10.32
2.28
1.75
76.75
18.50
9.44
2.09
1.48
70.81
从表格中数据分析,在歧化时选择溶液的最佳pH是 。
ii.利用H2C2O4标准溶液测定KMnO4的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.000g的KMnO4固体样品,放入 中溶解,然后冷至室温后全部转移到100mL容量瓶中,加蒸馏水至刻度线。
②滴定:移取25 mLKMnO4溶液于锥形瓶中,加少量硫酸酸化,用0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液滴定,发生反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10C02+8H2O,当溶液紫色褪色且半分钟内不变色即为终点,平行滴定3次,H2C2O4溶液的平均用量为23.90mL,则样品纯度为 %(保留1位小数)。
【答案】 瓷坩埚中的SiO2与KOH反应 使MnO2充分反应,提高其转化率或者利用率 呈现紫色,而不是墨绿色 防止KMnO4受热分解 11.45 烧杯 84.6%
【分析】(1) ①瓷坩埚原料含有SiO2,是酸性氧化物,能和碱反应;
②分多次加入3gMnO2固体,可提高原料利用率;
(2) 根据“K2MnO4溶液显绿色”可知,如果该歧化反应结束,则反应后的溶液不会显示绿色;KMnO4在加热条件下分解生成K2MnO4;
(3) i.分析表中数据选择产品中KMnO4质量分数最高时对应溶液的pH;
ii.①溶液配制时固体溶解在烧杯中进行;
②滴定时消耗23.90mL0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液,则参加反应的H2C2O4的物质的量为0.0239L×0.1400mol/L=3.346×10-3mol,根据反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O可知参加反应的KMnO4的物质的量为3.346×10-3mol×=1.3348×10-3mol,据此计算样品纯度。
【详解】(1) ①瓷坩埚原料含有SiO2,在高温下,瓷坩埚可以和KOH发生反应SiO2+2KOHK2SiO3+H2O,腐蚀瓷坩埚,故不能使用瓷坩埚,而使用铁坩埚;
②为使MnO2充分反应,提高其转化率,加入MnO2时可分批加入,而不一次性加入;
(2) 由于K2MnO4溶液显绿色,所以用玻璃棒蘸取三颈烧瓶内的溶液点在滤纸上,若滤纸上只有紫红色痕迹,无绿色痕迹,表明反应已歧化完全;晶体烘干时应控制温度不超过80℃,以防止KMnO4受热分解;
(3) i.由表中数据可知,歧化时选择溶液的pH为11.45时所得产品的质量最高,产品中KMnO4质量分数的最高,故控制溶液的最佳pH是11.45;
ii.①配制KMnO4溶液时,称取的KMnO4固体样品,应放入烧杯中溶解,然后冷至室温后全部转移到100mL容量瓶中,加蒸馏水至刻度线;
②滴定时消耗23.90mL0.1400mol/L的H2C2O4标准溶液,则参加反应的H2C2O4的物质的量为0.0239L×0.1400mol/L=3.346×10-3mol,根据反应:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O可知参加反应的KMnO4的物质的量为3.346×10-3mol×=1.3348×10-3mol,则样品纯度=≈84.6%。
试卷第20页,共20页
试卷第19页,共20页
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