题型03 重要元素化合物相关的制备实验（期末真题汇编，江苏专用）高一化学上学期

题型03 重要元素化合物相关的制备实验 1．(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)以、工业硫酸铵(含杂质)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下： 已知：①相同条件下比更易转化为氢氧化物沉淀。②氧化性：，且能氧化。回答下列问题： (1)氧化步骤中需加入稍过量的硫酸酸化的H2O2作氧化剂，选用H2O2的原因是 ，发生反应的离子方程式为 。 (2)经上述氧化剂氧化后，需检验是否全部被氧化。取少量氧化后的溶液加热煮沸，再滴加几滴酸性溶液，溶液紫红色不褪色，证明全部被氧化。加热煮沸目的是 。 (3)加稀氨水中和形成滤渣主要成分是 。 (4)取晶体(相对分子质量453)进行加热，固体残留质量随温度的变化如图所示。 由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为 ；975℃时剩余固体成分的化学式为 。 2．(24-25高一上·江苏苏州·期末)以食盐水和HCl为原料均可制。 Ⅰ．以食盐水为原料制 (1)除去粗盐中含有、、等杂质离子，常用试剂为：溶液、NaOH溶液、溶液、盐酸。 ①用于除去的试剂是 。 ②除去时，判断已沉淀完全的方法是 。 ③待杂质离子沉淀完全，过滤后向滤液中加入盐酸，发生反应的离子方程式有 。 (2)电解饱和食盐水可得到、和NaOH。 ①电解饱和食盐水转移电子的物质的量为1mol时，理论上产生在标准状况下的体积为 。 ②电解时有少量产生，则电解产生的 （填“>”或“<”或“=”）1：1。 ③电解后的溶液中产生少量的可能原因是 （用化学方程式表示）。 Ⅱ．以HCl为原料制 (3)利用循环可将HCl氧化为，转化关系如图所示。 ①反应b在340~380℃条件下进行，写出该反应的化学方程式： 。 ②已知：是酸性氧化物，难溶于水。溶解度如下表： 温度/℃ 20 40 60 80 溶解度/g 73 77.3 87.6 96.6 请补充完整回收废催化剂（含CuO、、等）获取晶体的实验方案：取废催化剂于烧杯中， ，过滤、洗涤、干燥得晶体。 3．(24-25高一上·江苏天一中学（理强班）·期末)实验室制备并收集无水的装置如图所示(部分夹持装置略)。已知在空气中易潮解，300℃左右升华。 实验步骤如下： Ⅰ．连接仪器，检查气密性，装入药品； Ⅱ．打开分液漏斗活塞，点燃装置a处酒精灯，当…点燃装置d处酒精灯； Ⅲ．反应结束，熄灭装置d处酒精灯，待硬质玻璃管冷却至室温； Ⅳ．关闭分液漏斗活塞，熄灭装置a处酒精灯； Ⅴ．从K处通入一段时间干燥空气后，拆卸装置并及时密封收集器。 回答下列问题： (1)①装置f中的试剂是 ；②装置b的作用为 ； (2)①补全步骤Ⅱ中相应的实验现象 ；②步骤Ⅴ中通入一段时间干燥空气的目的是 。 (3)加热后，生成的烟状大部分进入收集器，少量沉积在反应管右端，要使沉积的进入收集器，需要的操作是 。 (4)现有含少量杂质的，为测定n值进行如下实验： ①称取ag样品配成250mL溶液，加入过量铜粉将还原为，过滤；取25.00mL所得滤液，恰好与VmLcmol/L的溶液完全反应； (已知未配平，杂质、、不参与反应)。 ②另取ag样品，在脱水剂蒸汽作用下，加热至恒重，测得固体质量为bg。(遇水极易反应生成气体，该过程中未升华)。 则配制样品溶液时，用到的玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯和胶头滴管； ，下列情况会导致n测量值偏小的是 (填标号)。 A．实验①中，称重后样品发生了潮解 B．实验①中配制溶液时，俯视刻度线定容 C．实验①中配制溶液时，未对所用过的烧杯和玻璃棒进行洗涤 D．实验②中样品与反应时，失水不充分 4．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)、在环境保护中用途广泛。碱性条件下稳定存在。 (1)可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。 ①酸性条件下，在水中产生氢氧化铁沉淀，该反应的离子方程式为 。 ②酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。处理高氯废水中的有机物在酸性条件下有机物去除率较低，其主要原因是 。 (2)高铁酸钠()也可用于氨氮处理。的氧化性受溶液中的H+浓度影响较大。如图所示。 ①碱性条件下，可将水中的转化为除去，该反应的化学方程式为 。 ②用氧化含氨氮废水，其他条件相同时，废水pH对氨氮去除率及氧化时间影响如图所示。当pH小于9时，随着pH的增大，氧化所需时间明显增长原因是 。 (3)水中的+6价铬元素对水质严重的损害作用，使用可进行无害化处理。即转化为产品磁性铁铬氧体()沉降。方法是先向含的污水中加入适量的硫酸及溶液，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分)并加入NaOH溶液，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。 ①写出在酸性条件下被还原为的离子方程式 。 ②若处理含0.5mol(不考虑其他含铬微粒)污水时恰好消耗760g，并消耗0.125mol氧气。则加入NaOH溶液后最终得到的磁性铁铬氧体的化学式为 (x、y、z取正整数)。 5．(24-25高一上·江苏徐州·期末)硫酰氯()广泛应用于染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程。实验室利用与在活性炭催化作用下制取少量的，装置如下图所示。 已知：为无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃，遇水能发生剧烈反应生成两种强酸。 (1)写出装置A中发生反应的离子方程式，并用“双线桥”表示该反应电子转移的方向和数目： 。 (2)装置C和E中盛放同一种试剂为 (填字母)，其作用是除去气体中的杂质和 。 a．浓硫酸    b．饱和溶液    c．溶液 (3)装置G的作用为 ，若缺少该装置，在装置D中可能观察到的现象是 。 (4)纯度的测定：取产品在密闭条件下溶于溶液，充分反应配成溶液，调节，用溶液滴定，消耗溶液24.00mL，计算产品中的纯度： (写出计算过程)。(已知：该过程中不与反应；) 6．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)工业上常用ClO2作水处理剂、漂白剂，如图所示的是实验室模拟制备ClO2实验并验证其某些性质。 已知：①二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，易溶于水，但不与水反应，熔点为-59.5 ℃，沸点为11.0 ℃；②ClO2浓度过高时，易发生分解引起爆炸。回答下列问题： (1)①装置 A 用于生成 ClO2 气体，则该反应的离子方程式为 。 ②装置B的作用是 。 (2)实验中通入N2的作用有：对A中溶液搅拌和 ，其目的是 。 (3)当看到装置E中导管液面上升时，应 (填“加快”或“减慢”)氮气的通入速率。装置E中用冷水的目的是 。 (4)C中会出现的现象是 ，反应的离子方程式为 。 (5)D中H2O2与NaOH溶液吸收ClO2后生成NaClO2，氧化产物为 (填化学式)。 7．(24-25高一上·江苏南通·期末)二氧化硫直接排放会污染空气，工业上采用多种方法脱硫。 (1)石灰石脱硫。工业上燃煤时常在煤炭中在煤炭中加入一定量石灰石，于通入一定浓度的氧气，实现从源头上减少的排放。该反应的化学方程式为 。 (2)碱性溶液脱硫。氨水、水悬浊液吸收烟气中后经催化氧化，可得到硫酸盐。已知：室温下，微溶于水，易溶于水；溶液中、、的物质的量分数随的分布如图1所示。 ①氨水吸收。向氨水中通入少量，主要反应的离子方程式为 ；当通入至溶液pH=5时，溶液中浓度最大的阴离子是 (填化学式)。 ②水悬浊液吸收。向水悬浊液中匀速缓慢通入，在开始吸收的阶段内，吸收率、溶液均经历了从几乎不变到迅速降低的变化。溶液几乎不变阶段，主要产物是 (填化学式)。 (3)海水脱硫。海水中含有少量碳酸盐(和)，呈微碱性。海水脱硫过程如图2所示： ①在吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是 ②相比氨水脱硫，海水脱硫的优点是 。 8．(24-25高一上·江苏扬州·期末)晶体在医药、食品中应用广泛，其制备的流程如下所示： 已知：1.水合肼()具有强还原性，受热易分解。 2.晶体易被氧化生成。 (1)“碱浸”时发生反应：。“碱浸”“还原”操作时使用的装置如图所示，图中仪器甲的名称是 。 (2)“还原”时，与反应生成和。 ①该反应温度需控制在左右，温度不宜过高的原因是 。 ②“还原”时，发生反应的化学方程式是 。 (3)“还原”后的溶液含有，获得晶体还需进行“操作a”。 请将“操作a”补充完整：将“还原”后的溶液于减压蒸发浓缩， ，获得晶体。(须使用的设备：真空干燥器。已知：饱和溶液在时析出，在析出。) (4)测定所得(摩尔质量为)晶体的纯度(杂质不参与反应)：取所得晶体配成溶液，先向其中边振荡边逐滴加入溶液，至恰好不再产生沉淀。再加入溶液至恰好完全反应，重复实验3次，平均消耗溶液。 发生化学反应有：，。 计算该晶体的纯度 [](写出计算过程)。 9．(24-25高一上·江苏南通·期末)五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，具有强氧化性。一种以含钒废料(含、、)为原料制备的流程如下图： 已知：都难溶于水和碱，可溶于强酸。 (1)“碱浸”过程适当加热的目的是 。 (2)“滤液1”中通入过量的会生成白色的沉淀 (填化学式)。 (3)“烘干灼烧”的目的是 。 (4)“沉锰”时需将温度控制在左右，温度不能过高的原因为 。 (5)“煅烧”过程中有生成，实验室检验该气体的方法为 。要在流动空气中煅烧的原因可能是 。 (6)已知：溶液呈碱性，开始沉淀的。 设计以溶液、溶液为原料，制备的实验方案： 。(实验中须使用的试剂：溶液、稀、蒸馏水) 10．(24-25高一上·江苏连云港·期末)以菱镁矿渣（主要成分是，含少量、FeO、CaO、、、MgO等）为原料制备的流程如下： (1)将稀硫酸加入菱镁矿渣充分反应后过滤。 ①为提高“酸浸”效率可以采用的措施是 （写出一种措施即可）。 ②滤渣的主要成分为、 。 (2)加入将氧化为，加入适量MgO调节溶液pH，除去Fe、Al元素。 ①“氧化”时的离子方程式为 。 ②pH对硫酸镁粗液中杂质元素去除率以及Mg元素损失率的影响如图所示。应调节pH为 。 (3)对除钙后的滤液进行蒸发结晶，过滤得到晶体。硫酸镁溶液在不同温度下蒸发结晶得到的产物的XRD图谱如图所示（XRD图谱用于判断某晶态物质是否存在）。要得到晶体应选择的温度为 。 (4)将24.6 g （摩尔质量为246 g·mol-1）焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。 ①a→b过程发生反应的化学方程式为 。 ②e点对应固体成分的化学式为 。 11．(24-25高一上·江苏太仓高级中学·期末)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的抗氧化剂，易吸潮变质且受热易分解。实验室中可通过NaHSO3的过饱和溶液经冷却结晶制得。 实验I 焦亚硫酸钠的制备 (1)实验室制备少量Na2S2O5的装置如图所示。 ①装置Y的作用是 。 ②制取Na2S2O5的反应分两步进行，其中第一步的反应为；第二步反应的化学方程式为 。 (2)已知：水溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH变化分布如图所示。 请补充完整制取Na2S2O5固体的实验步骤： 打开磁力搅拌器，将装有Na2CO3过饱和溶液的锥形瓶至于40℃水浴中，向锥形瓶中持续通入SO2至 时，停止通入气体。将溶液冷却结晶，过滤，用SO2饱和溶液洗涤固体， 得到 Na2S2O5固体。 实验Ⅱ焦亚硫酸钠的测定 (3)长期放置的Na2S2O5固体会部分变质为NaHSO4。 ①Na2S2O5固体变质的化学方程式为 。 ②请设计检验Na2S2O5样品是否变质的实验方案： 。(已知Na2S2O5、Na2SO3分别与稀盐酸反应得到的产物相同) 12．(24-25高一上·江苏无锡·期末)过氧化钠是重要的工业氧化剂，其制备过程如图所示： 已知：①在300-400℃时可与反应生成 ②与反应时有生成 ③与在碱性溶液中生成沉淀 (1)净化的目的是除去空气中的和，可选用的试剂是 。 A．碱石灰    B．浓    C．溶液 (2)①反应时将加热到300-400℃，目的是 （用化学方程式表示）。 ②电子式为 。 (3)检测中是否含有的实验步骤如下： I．取样品，加适量水溶解 II．向其中加入，充分搅拌，至溶液中不再有气泡产生，过滤 III．检验上述滤液中是否含有 ①中加水溶解时发生的主要反应是 （用化学方程式表示）。 ②加入的目的是 。 ③步骤Ⅲ检验滤液中是否含有的方法是 。（须用试剂：溶液） 13．(24-25高一上·江苏连云港·期末)是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生爆炸，常将其制备成固体以便运输和贮存，高于60℃时分解。实验装置如图所示。 (1)装置A产生。将一定量固体与溶液、溶液中的一种配成悬浊液，加入到三颈烧瓶中，通过恒压滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应。 ①恒压滴液漏斗中的溶液为 。 ②制备过程中持续通入空气的目的是 。 (2)装置B制备。 ①生成的化学方程式为 。 ②溶液在不同温度时析出的晶体情况如图所示。从溶液中获得固体的操作： （须使用的试剂：无水乙醇）。 (3)纯度测定。称取样品1.000g溶于水配制成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液。充分反应后滴加两滴淀粉溶液作指示剂，用0.2000mol·L-1的标准溶液反应，至恰好完全反应时消耗溶液20.00mL。测定过程中发生下列反应：，。 ①计算该产品的纯度 （写出计算过程）。 ②配制标准溶液，下列操作将导致测定的纯度偏高的是 （填字母）。 a．定容时俯视刻度线        b．摇匀后发现液面下降，补加蒸馏水至刻线 c．未洗涤烧杯和玻璃棒        d．容量瓶洗涤后未干燥直接进行配制 14．(24-25高一上·江苏徐州·期末)我国有丰富的芒硝矿()，以和为原料制备既可实现碳达峰、碳中和，又可研发制备纯碱新路径。一种制备流程如图所示。 回答下列问题： (1)反应器Ⅰ中发生反应的离子方程式为 。 (2)反应器Ⅱ中发生反应的化学方程式为 ，其他条件不变，反应需控制温度为，温度过低或过高对产率的影响如图-1所示，原因可能是 。 (3)操作Ⅰ的名称为 ，将所得固体洗涤、干燥后可获得，检验已洗涤干净的操作为 。 (4)流程中可循环的物质为 。 (5)溶液中可获得副产品，补充完整从溶液中获得固体的实验方案：向溶液中加入少量稀硫酸至不再产生气泡， ，用蒸馏水洗涤2~3次，干燥得固体。(部分物质的溶解度如图-2所示) 15．(24-25高一上·江苏无锡·期末)稳定溶液是常见的消毒剂，法制备稳定溶液的工艺流程如图所示： 已知：常温下为黄绿色气体，高浓度气体易发生爆炸，在生产、使用时需用其他气体进行稀释。随温度升高分解速率加快。 (1)①选用作还原剂，发生反应的化学方程式是 。 ②该法中生成的气体不需要进行稀释，原因是 。 (2)选用作还原剂，生成两种黄绿色气体。 ①这两种黄绿色气体是 （写化学式）。 ②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。 (3)选用作还原剂，浓度和反应温度对产率的影响分别如图2、图3所示： ①反应中的最佳浓度是 。 ②温度高于60℃时，产率下降的可能原因是 。 (4)采用碘量法测定稳定溶液中浓度的步骤如下：量取5.00mL稳定溶液于250mL锥形瓶中，加入缓冲溶液（保持稳定），再加入5.00mL及0.5g固体，充分溶解，密闭避光静置5分钟，用标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，滴加1.00mL1%的淀粉溶液，继续用标准溶液滴定至恰好完全反应，消耗标准溶液100.00mL。已知：；。计算稳定溶液中浓度（以为单位），写出计算过程 。 16．(24-25高一上·江苏无锡·期末)无水氯化铁呈棕红色，极易潮解，100℃左右时升华，工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下图装置制备并收集无水氯化铁。 (1)已知与37%的浓盐酸反应会生成等易爆的氯氧化物，同时+7价锰转化成+4、+3价锰的化合物（棕色），而+2价锰离子在溶液中接近无色。 ①装置A中盐酸浓度为30%，反应后溶液颜色接近无色，反应的离子方程式是 。 ②为什么不用37%的浓盐酸，原因是 。 (2)装置B的作用是 。装置C中盛放的试剂是 。 A．浓硫酸    B．溶液    C．饱和溶液 (3)若制得的无水氯化铁为32.5g，则装置D中反应转移电子数是 。 (4)已知用无水氯化铁制得饱和氯化铁溶液浓度为，用500mL该溶液腐蚀印刷电路板，腐蚀过程中三种金属离子的浓度随时间变化如图所示，计算A点时溶液中与比值是 （忽略溶液体积变化）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型03 重要元素化合物相关的制备实验 1．(24-25高一上·江苏盐城东台·期末)以、工业硫酸铵(含杂质)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下： 已知：①相同条件下比更易转化为氢氧化物沉淀。②氧化性：，且能氧化。回答下列问题： (1)氧化步骤中需加入稍过量的硫酸酸化的H2O2作氧化剂，选用H2O2的原因是 ，发生反应的离子方程式为 。 (2)经上述氧化剂氧化后，需检验是否全部被氧化。取少量氧化后的溶液加热煮沸，再滴加几滴酸性溶液，溶液紫红色不褪色，证明全部被氧化。加热煮沸目的是 。 (3)加稀氨水中和形成滤渣主要成分是 。 (4)取晶体(相对分子质量453)进行加热，固体残留质量随温度的变化如图所示。 由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为 ；975℃时剩余固体成分的化学式为 。 【答案】(1) H2O2作氧化剂时还原产物是H2O，不会引入新的杂质，且产物无污染 H2O2 + 2Fe2+ +2H+=2Fe3+ + 2H2O (2)除去过量的H2O2 (3)Fe(OH)3 (4) 2NH4A1(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑ A12O3 【分析】根据流程：Al(OH)3、H2SO4发生酸碱中和反应生成硫酸铝，工业(NH4)2SO4(含FeSO4)溶于水，然后向溶液中加入双氧水，双氧水具有氧化性、硫酸亚铁具有还原性，二者发生氧化还原反应生成铁离子和水，将得到的溶液中加入氨水，调节溶液的pH，使铁离子转化为Fe(OH)3沉淀，然后过滤得到滤渣；将滤液加入硫酸铝溶液中，通过分离得到固体NH4Al(SO4)2·12H2O，加热固体NH4Al(SO4)2·12H2O，该物质分解生成含铝物质，由此分析。 【详解】（1）因H2O2作氧化剂时还原产物是H2O，不会引入新的杂质，且产物无污染；H2O2将溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，离子方程式为：H2O2 + 2Fe2+ +2H+=2Fe3+ + 2H2O； （2）因为酸性溶液也能将H2O2氧化，会干扰的检验，故加热煮沸目的是除去过量的H2O2； （3）由分析可知，加稀氨水中和形成滤渣主要成分是Fe(OH)3； （4）晶体加热过程中会分解，分别生成了水、氨气、三氧化硫，最终得到的固体是氧化铝；当结晶水完全失去时，剩余固体质量是×100%×100g≈52.32g，说明A点对应的是刚好完全失去结晶水，得到的固体是NH4A1(SO4)2，当温度继续升高，NH4A1(SO4)2继续分解生成氨气和三氧化硫，完全分解时，剩余物为硫酸铝，剩余固体质量是：×100%×100g≈37.75g，恰好对应B点，则由300℃加热至633℃时发生反应的化学方程式为：2NH4A1(SO4)22NH3↑+Al2(SO4)3+H2O↑+SO3↑； 根据上述分析可知，B点剩余固体是硫酸铝，继续升高温度，则硫酸铝发生分解，当剩余固体为氧化铝时，剩余固体与原始固体的质量百分比为×100%×100g=11.26g，说明C点即975℃时剩余固体为A12O3； 2．(24-25高一上·江苏苏州·期末)以食盐水和HCl为原料均可制。 Ⅰ．以食盐水为原料制 (1)除去粗盐中含有、、等杂质离子，常用试剂为：溶液、NaOH溶液、溶液、盐酸。 ①用于除去的试剂是 。 ②除去时，判断已沉淀完全的方法是 。 ③待杂质离子沉淀完全，过滤后向滤液中加入盐酸，发生反应的离子方程式有 。 (2)电解饱和食盐水可得到、和NaOH。 ①电解饱和食盐水转移电子的物质的量为1mol时，理论上产生在标准状况下的体积为 。 ②电解时有少量产生，则电解产生的 （填“>”或“<”或“=”）1：1。 ③电解后的溶液中产生少量的可能原因是 （用化学方程式表示）。 Ⅱ．以HCl为原料制 (3)利用循环可将HCl氧化为，转化关系如图所示。 ①反应b在340~380℃条件下进行，写出该反应的化学方程式： 。 ②已知：是酸性氧化物，难溶于水。溶解度如下表： 温度/℃ 20 40 60 80 溶解度/g 73 77.3 87.6 96.6 请补充完整回收废催化剂（含CuO、、等）获取晶体的实验方案：取废催化剂于烧杯中， ，过滤、洗涤、干燥得晶体。 【答案】(1) 溶液 静置后，取上层清液，向其中继续滴加2~3滴BaCl2溶液，若溶液不出现浑浊，则已沉淀完全 ， (2) 11.2L > (3) 加入适量盐酸待反应完全后过滤得到滤液，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶 【分析】加入过量氢氧化钠溶液是除去镁离子，加入过量氯化钡溶液是除去硫酸根离子，加入过量碳酸钠溶液目的是除去钙离子和过量钡离子，则加入氢氧化钠和氯化钡溶液的顺序可以调换，但是加入碳酸钠必须在加入氯化钡之后；待杂质转化为沉淀后，过滤，向滤液中加入适量盐酸，除去过量氢氧根离子和碳酸根离子。 【详解】（1）①用于除去的试剂是：溶液，因与反应生成CaCO3沉淀；②判断已沉淀完全的方法是：静置后，取上层清液，向其中继续滴加2~3滴BaCl2溶液，若溶液不出现浑浊，则已沉淀完全；③待杂质离子沉淀完全，滤液中仍存在过量的碳酸根离子和氢氧根离子，因此向滤液中加入盐酸，发生反应的离子方程式有：，； （2）电解饱和食盐水的反应原理为：；①电解饱和食盐水生成1mol，转移电子的物质的量为2mol时；因此电解饱和食盐水转移电子的物质的量为1mol时，理论上产生在标准状况下的体积为：L；②电解饱和食盐水产生的氢气和氯气的物质的量比为1：1；而当溶液中的氯离子逐渐减少时，电解过程会转向电解水，此时，水在阳极被氧化生成O2，在阴极被还原生成氢气H2，因此电解产生的>1：1；③电解饱和食盐水，阳极产物为，阴极产物为NaOH和H2，其中和NaOH可发生反应：，故溶液中产生少量； （3）①由图示可知反应b的反应物为CuCl2和O2，生成物为CuO和Cl2，因此该反应的化学方程式：；②由废催化剂（含CuO、、等）获取溶液，需先加入盐酸，使CuO转化为，而不溶于盐酸，因此通过过滤可得到溶液；再由溶解度表格可知，的溶解度随温度的升高而增大，因此继续采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可从溶液中制得晶体。 【点睛】对溶解度随温度变化大的晶体，可以通过蒸发浓缩、冷却结晶的方式制备得到晶体。 3．(24-25高一上·江苏天一中学（理强班）·期末)实验室制备并收集无水的装置如图所示(部分夹持装置略)。已知在空气中易潮解，300℃左右升华。 实验步骤如下： Ⅰ．连接仪器，检查气密性，装入药品； Ⅱ．打开分液漏斗活塞，点燃装置a处酒精灯，当…点燃装置d处酒精灯； Ⅲ．反应结束，熄灭装置d处酒精灯，待硬质玻璃管冷却至室温； Ⅳ．关闭分液漏斗活塞，熄灭装置a处酒精灯； Ⅴ．从K处通入一段时间干燥空气后，拆卸装置并及时密封收集器。 回答下列问题： (1)①装置f中的试剂是 ；②装置b的作用为 ； (2)①补全步骤Ⅱ中相应的实验现象 ；②步骤Ⅴ中通入一段时间干燥空气的目的是 。 (3)加热后，生成的烟状大部分进入收集器，少量沉积在反应管右端，要使沉积的进入收集器，需要的操作是 。 (4)现有含少量杂质的，为测定n值进行如下实验： ①称取ag样品配成250mL溶液，加入过量铜粉将还原为，过滤；取25.00mL所得滤液，恰好与VmLcmol/L的溶液完全反应； (已知未配平，杂质、、不参与反应)。 ②另取ag样品，在脱水剂蒸汽作用下，加热至恒重，测得固体质量为bg。(遇水极易反应生成气体，该过程中未升华)。 则配制样品溶液时，用到的玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯和胶头滴管； ，下列情况会导致n测量值偏小的是 (填标号)。 A．实验①中，称重后样品发生了潮解 B．实验①中配制溶液时，俯视刻度线定容 C．实验①中配制溶液时，未对所用过的烧杯和玻璃棒进行洗涤 D．实验②中样品与反应时，失水不充分 【答案】(1) 浓硫酸 除去氯气中的氯化氢 (2) 收集器内充满黄绿色气体 通入干燥空气把装置内残留的氯气排入装置g中被氢氧化钠溶液充分吸收，防止产生污染 (3)在沉积的氯化铁固体下方加热 (4) 250 mL容量瓶 BD 【分析】由实验装置图可知，装置a中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置b中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置c中盛有的浓硫酸用于干燥氯气，装置d、e用于制取、冷凝收集氯化铁，装置f中盛有的浓硫酸用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入e中导致氯化铁潮解，装置g中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气。 【详解】（1）由分析可知，装置f中盛有的浓硫酸用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入e中导致氯化铁潮解；装置b中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体； （2）由题意可知，步骤Ⅱ为打开分液漏斗活塞，点燃装置a处酒精灯，当收集器内充满黄绿色气体，点燃装置d处酒精灯；步骤Ⅴ中通入干燥空气的目的是把装置内残留的氯气排入装置g中被氢氧化钠溶液充分吸收，防止产生污染； （3）由题意可知，氯化铁300℃左右升华可知，要使沉积的氯化铁进入收集器，需要的操作是在沉积的氯化铁固体下方加热； （4）由配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知，配制样品溶液时，用到的玻璃仪器有250 mL容量瓶、玻璃棒、烧杯和胶头滴管；由原子个数守恒和得失电子数目守恒可得①中存在如下转化关系： 6FeCl3⋅nH2O—6Fe2+—K2Cr2O7，反应消耗VmLcmol/L重铬酸钾溶液，则250mL溶液中铁离子的物质的量为6×cmol/L×10-3VL×=0.06cVmol；由②中质量变化可得结晶水的物质的量为=，由化学式可得：1：n=0.06cVmol：，解得n=； A．实验①中，称重后样品发生了潮解对氯化铁的物质的量无影响，对所测结果无影响，故不符合题意； B．实验①中配制溶液时，俯视刻度线定容会使所配的溶液浓度偏大，导致所测结果偏小，故符合题意； C．实验①中配制溶液时，未对所用过的烧杯和玻璃棒进行洗涤会使所配的溶液浓度偏小，导致所测结果偏大，故不符合题意； D．实验②中样品与反应时，失水不充分会使失水的质量偏小，导致所测结果偏小，故符合题意； 故选BD。 4．(24-25高一上·江苏南京师范大学附属中学·期末)、在环境保护中用途广泛。碱性条件下稳定存在。 (1)可用于氧化去除高氯(含高浓度)废水中的有机物。 ①酸性条件下，在水中产生氢氧化铁沉淀，该反应的离子方程式为 。 ②酸性溶液中的氧化性大于的氧化性。处理高氯废水中的有机物在酸性条件下有机物去除率较低，其主要原因是 。 (2)高铁酸钠()也可用于氨氮处理。的氧化性受溶液中的H+浓度影响较大。如图所示。 ①碱性条件下，可将水中的转化为除去，该反应的化学方程式为 。 ②用氧化含氨氮废水，其他条件相同时，废水pH对氨氮去除率及氧化时间影响如图所示。当pH小于9时，随着pH的增大，氧化所需时间明显增长原因是 。 (3)水中的+6价铬元素对水质严重的损害作用，使用可进行无害化处理。即转化为产品磁性铁铬氧体()沉降。方法是先向含的污水中加入适量的硫酸及溶液，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分)并加入NaOH溶液，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。 ①写出在酸性条件下被还原为的离子方程式 。 ②若处理含0.5mol(不考虑其他含铬微粒)污水时恰好消耗760g，并消耗0.125mol氧气。则加入NaOH溶液后最终得到的磁性铁铬氧体的化学式为 (x、y、z取正整数)。 【答案】(1) 4+4H++2H2O=3O2↑+4Fe(OH)3↓ 酸性条件下水解，同时酸性条件下 把Cl-氧化为Cl2，产生新的大气污染 (2) NH3＋2Na2FeO4＋2H2O=2Fe(OH)3↓＋N2↑＋4NaOH 随着pH的增大Na2FeO4的稳定性增强，利用率提高，氨氮去除率高；但H＋浓度减小，氧化性减弱，氧化时间增长 (3) Cr2Fe20O27 【详解】（1）①酸性条件下，分解放出O2并产生Fe(OH)3沉淀，铁元素化合价降低了3价，氧元素化合价升高了2价，根据化合价升降守恒以及电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为4+4H++2H2O=3O2↑+4Fe(OH)3↓； ②处理高氯废水中的有机物其不能在酸性条件下，是因为易分解，同时会把Cl-氧化为Cl2，产生新的大气污染； （2）①碱性条件下K2FeO4可将水中的NH3转化为N2除去，铁元素化合价由+6价降低为+3价，碱性条件下应生成Fe(OH)3沉淀，氮元素化合价由-3价升高为0价，根据氧化还原反应和物料守恒，反应的化学方程式为：NH3＋2Na2FeO4＋2H2O=2Fe(OH)3↓＋N2↑＋4NaOH； ②用Na2FeO4氧化含氨氮废水，说明Na2FeO4具有强氧化性，氧化性受溶液中的H＋浓度影响较大，随着pH的增大Na2FeO4的稳定性增强，利用率提高，氨氮去除率高；但H＋浓度减小，氧化性减弱，氧化时间增长。 （3）①被氧化，化合价由价价，化合价升高1价，中Cr的化合价由价价，化合价降低3价，最小公倍数为3，离子方程式为： ； ②根据得失电子守恒得关系式：~3FeSO4~Cr3+~3Fe3+，故0.5 mol消耗FeSO4物质的量=0.5mol×3=1.5 mol，生成Cr3+：0.5 mol，Fe3+：1.5mol，由O2~4FeSO4~4Fe3+，知，被O2氧化的FeSO4物质的量=0.125 mol×4=0.5mol，生成Fe3+：0.5 mol，此时还剩余FeSO4物质的量=mol-1.5 mol-0.5mol=3 mol，故所得铁铬氧体中含有：Cr3+ 0.5 mol、Fe3+ 2mol、Fe2+ 3mol，根据化合价代数和为0知，O2-物质的量=，故x：y：z=0.5 mol： mol：6.75mol=2：20：27，故该化合物化学式为：Cr2Fe20O27。 5．(24-25高一上·江苏徐州·期末)硫酰氯()广泛应用于染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程。实验室利用与在活性炭催化作用下制取少量的，装置如下图所示。 已知：为无色液体，熔点-54.1℃，沸点69.1℃，遇水能发生剧烈反应生成两种强酸。 (1)写出装置A中发生反应的离子方程式，并用“双线桥”表示该反应电子转移的方向和数目： 。 (2)装置C和E中盛放同一种试剂为 (填字母)，其作用是除去气体中的杂质和 。 a．浓硫酸    b．饱和溶液    c．溶液 (3)装置G的作用为 ，若缺少该装置，在装置D中可能观察到的现象是 。 (4)纯度的测定：取产品在密闭条件下溶于溶液，充分反应配成溶液，调节，用溶液滴定，消耗溶液24.00mL，计算产品中的纯度： (写出计算过程)。(已知：该过程中不与反应；) 【答案】(1) (2) a 通过C、E装置中导管口气泡产生的速率，调整通入气体的速率 (3) 防止空气中水蒸气进入乙装置，同时吸收多余氯气和二氧化硫 产生白雾 (4)98.2% 【分析】利用SO2和Cl2在活性炭催化下反应制取少量SO2Cl2，A装置制备氯气，B装置饱和食盐水可除去氯气中的HCl，C装置浓硫酸干燥氯气；F装置制备SO2，E装置干燥二氧化硫，干燥后的两种气体通入D装置制备产物，球形冷凝管可冷凝产物，G中为碱石灰，吸收氯气和二氧化硫，防止污染空气，同时防止水蒸气进入装置中使磺酰氯水解，以此来解答问题。 【详解】（1）A中浓盐酸和高锰酸钾反应制取氯气，发生反应的离子方程式，Mn元素由+7价降低到+2价，共得到2×5e-，氯元素由-1价升高到0价，共得到10×e-，双线桥”表示该反应电子转移的方向和数目：； （2）由分析可知，C和E中盛放浓硫酸，选a；其作用是①吸收水分，干燥；②通过C、E装置中导管口气泡产生的速率，调整通入气体的速率； （3）仪器G装有碱石灰成分是CaO和NaOH混合物，其作用是吸收SO2、Cl2，防止污染空气，同时防止水蒸气进入装置中使磺酰氯水解；在装置D中SO2和Cl2在活性炭催化下反应生成SO2Cl2，现象是产生白烟； （4）根据题目信息，得出关系式，则，，的纯度：。 6．(24-25高一上·江苏部分高中·期末)工业上常用ClO2作水处理剂、漂白剂，如图所示的是实验室模拟制备ClO2实验并验证其某些性质。 已知：①二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，易溶于水，但不与水反应，熔点为-59.5 ℃，沸点为11.0 ℃；②ClO2浓度过高时，易发生分解引起爆炸。回答下列问题： (1)①装置 A 用于生成 ClO2 气体，则该反应的离子方程式为 。 ②装置B的作用是 。 (2)实验中通入N2的作用有：对A中溶液搅拌和 ，其目的是 。 (3)当看到装置E中导管液面上升时，应 (填“加快”或“减慢”)氮气的通入速率。装置E中用冷水的目的是 。 (4)C中会出现的现象是 ，反应的离子方程式为 。 (5)D中H2O2与NaOH溶液吸收ClO2后生成NaClO2，氧化产物为 (填化学式)。 【答案】(1) 2Cl+S+2H+=2ClO2↑+S+H2O 作安全瓶，防止倒吸 (2) 稀释ClO2 防止因ClO2的浓度过高而分解发生爆炸 (3) 加快 增大ClO2的溶解性(或其他合理答案) (4) 溶液变蓝 2ClO2+8H++10I-=2Cl-+5I2+4H2O (5)O2 【分析】本题常见无机物制备类的实验题，A中酸性条件下，氯酸钠与亚硫酸钠反应制备二氧化氯，二氧化氯浓度过高时易发生分解引起爆炸，通入氮气可以稀释二氧化氯，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸，同时可以起到搅拌作用，有利于反应进行，B装置为安全瓶，在装置C中利用淀粉碘化钾来检验二氧化氯的氧化性，F装置吸收尾气，据此分析解答。 【详解】（1）①装置 A中氯酸根和亚硫酸根离子在酸性条件下生成二氧化氯，离子方程式为：2ClO+SO+2H+=2ClO2↑+SO+H2O； ②二氧化氯溶于水，使装置内压强降低，容易发生倒吸，装置 B 的作用是：作安全瓶，防止倒吸； （2）实验中通入氮气，可以起到对反应液的搅拌作用，同时氮气可以稀释ClO2，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸，故答案为：稀释ClO2，防止因ClO2的浓度过高而发生爆炸； （3）当看到装置 C 中导管液面上升时，说明装置内压强减小了，应加快氮气的通入量，避免压强较小而倒吸，E 中用冷水的目的是增大 ClO2 的溶解性。故答案为：加快；增大 ClO2 的溶解性(或合理的解答)； （4）应用 ClO2 能将 KI 氧化成 I2，C中出现的现象是溶液变蓝色，反应的离子方程式为2ClO2+8H++10I-=2Cl-+5I2+4H2O，故答案为：溶液变蓝色；2ClO2+8H++10I-=2Cl-+5I2+4H2O； （5）D中双氧水吸收ClO2，在碱性条件下发生氧化还原反应，生成 氧气和NaClO2，NaClO2 是还原产物，氧气为氧化产物。故答案为：O2。 7．(24-25高一上·江苏南通·期末)二氧化硫直接排放会污染空气，工业上采用多种方法脱硫。 (1)石灰石脱硫。工业上燃煤时常在煤炭中在煤炭中加入一定量石灰石，于通入一定浓度的氧气，实现从源头上减少的排放。该反应的化学方程式为 。 (2)碱性溶液脱硫。氨水、水悬浊液吸收烟气中后经催化氧化，可得到硫酸盐。已知：室温下，微溶于水，易溶于水；溶液中、、的物质的量分数随的分布如图1所示。 ①氨水吸收。向氨水中通入少量，主要反应的离子方程式为 ；当通入至溶液pH=5时，溶液中浓度最大的阴离子是 (填化学式)。 ②水悬浊液吸收。向水悬浊液中匀速缓慢通入，在开始吸收的阶段内，吸收率、溶液均经历了从几乎不变到迅速降低的变化。溶液几乎不变阶段，主要产物是 (填化学式)。 (3)海水脱硫。海水中含有少量碳酸盐(和)，呈微碱性。海水脱硫过程如图2所示： ①在吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是 ②相比氨水脱硫，海水脱硫的优点是 。 【答案】(1) (2) （或） ZnSO3 (3) 气液逆流，增大吸收面积，使SO2被充分吸收 不添加药剂，节约淡水，不产生副产品和废弃物 【分析】石灰石脱硫中石灰石的成分为碳酸钙受热生成的氧化钙吸收二氧化硫，生成的亚硫酸钙与氧气生成硫酸钙； 碱性溶液脱硫中氨水、水悬浊液吸收烟气中后经催化氧化，可得到硫酸盐； 海水脱硫中海水中含有少量碳酸盐吸收二氧化硫； 【详解】（1）石灰石的成分为碳酸钙受热生成的氧化钙吸收二氧化硫，生成的亚硫酸钙与氧气生成硫酸钙，以此分析； 故答案为：； （2）①向氨水中通入少量SO2时，SO2与氨水反应生成亚硫酸铵，反应的离子方程式为：（或)； 根据图像1，溶液pH=5时，溶液中浓度最大的阴离子为； ②反应开始时，悬浊液中的ZnO大量吸收 SO2，生成微溶于水的ZnSO3，此时溶液pH几乎不变； 一旦ZnO完全反应生成ZnSO3后，ZnSO3继续吸收 SO2，生成易溶于水的Zn(HSO3)2，此时溶液pH逐渐 变小，SO2的吸收率逐渐降低，这一过程的离子方程式 为：（或)；故溶液几乎不变阶段，主要产物是ZnSO3； 故答案为：（或)；；ZnSO3； （3）①在SO2吸收塔中采用海水从塔顶喷洒，烟气从塔底鼓入，其目的是气液逆流，增大吸收面积，使SO2被充分吸收； ②相比氨水脱硫和生物质热解气脱硫，海水脱硫的优点是不添加药剂，节约淡水，不产生副产品和废弃物； 故答案为：气液逆流，增大吸收面积，使SO2被充分吸收；不添加药剂，节约淡水，不产生副产品和废弃物。 8．(24-25高一上·江苏扬州·期末)晶体在医药、食品中应用广泛，其制备的流程如下所示： 已知：1.水合肼()具有强还原性，受热易分解。 2.晶体易被氧化生成。 (1)“碱浸”时发生反应：。“碱浸”“还原”操作时使用的装置如图所示，图中仪器甲的名称是 。 (2)“还原”时，与反应生成和。 ①该反应温度需控制在左右，温度不宜过高的原因是 。 ②“还原”时，发生反应的化学方程式是 。 (3)“还原”后的溶液含有，获得晶体还需进行“操作a”。 请将“操作a”补充完整：将“还原”后的溶液于减压蒸发浓缩， ，获得晶体。(须使用的设备：真空干燥器。已知：饱和溶液在时析出，在析出。) (4)测定所得(摩尔质量为)晶体的纯度(杂质不参与反应)：取所得晶体配成溶液，先向其中边振荡边逐滴加入溶液，至恰好不再产生沉淀。再加入溶液至恰好完全反应，重复实验3次，平均消耗溶液。 发生化学反应有：，。 计算该晶体的纯度 [](写出计算过程)。 【答案】(1)分液漏斗或滴液漏斗 (2) 温度过高，水合肼分解 (3)冷却至结晶，洗涤2~3次，在真空干燥器中干燥 (4)93.00% 【分析】“碱浸”时发生反应：，加入水合肼发生反应：，制得溶液后，于减压蒸发浓缩，冷却至结晶，洗涤2~3次，在真空干燥器中干燥（晶体易被氧化生成），据此分析作答。 【详解】（1）图中仪器甲的名称是分液漏斗或滴液漏斗。 （2）①由已知信息1可知，水合肼受热易分解，则该反应温度需控制在左右，温度不宜过高的原因是防止水合肼受热分解。 ②“还原”时，反应生成，该反应中，氮元素的化合价由-2价升高至0价，碘元素的化合价由+5价降低至-1价，根据化合价升降总数相等、原子守恒可配平该反应的化学方程式： 。 （3）“还原”后的溶液含有，获得晶体还需进行“操作a”：将“还原”后的溶液于减压蒸发浓缩，冷却至结晶、过滤、洗涤2~3次、 在真空干燥器中干燥，获得该晶体。 （4）该过程消耗的物质的量为，由碘元素、硫元素的物质的量守恒及题干给出的离子方程式可得关系式：，则样品中的物质的量为：，该晶体的纯度为：。 9．(24-25高一上·江苏南通·期末)五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，具有强氧化性。一种以含钒废料(含、、)为原料制备的流程如下图： 已知：都难溶于水和碱，可溶于强酸。 (1)“碱浸”过程适当加热的目的是 。 (2)“滤液1”中通入过量的会生成白色的沉淀 (填化学式)。 (3)“烘干灼烧”的目的是 。 (4)“沉锰”时需将温度控制在左右，温度不能过高的原因为 。 (5)“煅烧”过程中有生成，实验室检验该气体的方法为 。要在流动空气中煅烧的原因可能是 。 (6)已知：溶液呈碱性，开始沉淀的。 设计以溶液、溶液为原料，制备的实验方案： 。(实验中须使用的试剂：溶液、稀、蒸馏水) 【答案】(1)提高碱浸速率 (2)Al(OH)3 (3)将V2O3氧化为V2O5 (4)温度过高，NH4HCO3分解 (5) 用湿润的红色石蕊试纸检验，如石蕊试纸变蓝则有生成（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，看到有白烟则证明有氨气生成） 利用空气流及时赶出，以防还原 (6)边搅拌边缓慢向溶液中滴加溶液，控制pH不大于7.8，静置后过滤，生成的用蒸馏水洗涤2～3次，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出，则说明已洗涤干净 【分析】向含钒废料中加入过量的氢氧化钠溶液进行碱浸，氧化铝与氢氧化钠溶液反应，氧化锰和三氧化二钒不溶于氢氧化钠溶液；过滤得到含有氢氧化钠、四羟基铝酸钠的滤液1和含有氧化锰和三氧化二钒的滤渣；烘干灼烧滤渣，三氧化二钒被空气中氧气氧化生成五氧化二钒；向烘干后的滤渣中加入硫酸溶液，氧化锰和五氧化二钒与硫酸反应生成硫酸锰和偏钒酸；向溶解后的溶液中加入碳酸氢铵溶液，硫酸锰与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸锰沉淀，过滤得到含有偏钒酸的滤液，向滤液中加入过量硫酸铵溶液，浓缩结晶、过滤洗涤、干燥得到NH4VO3晶体，煅烧NH4VO3晶体得到五氧化二钒。 【详解】（1）“碱浸”过程适当加热可提高碱浸速率。 （2）由分析可知，滤液1中含有过量的NaOH、四羟基铝酸钠，通入过量的与四羟基铝酸钠生成白色沉淀Al(OH)3。 （3）由题意可知，烘干灼烧滤渣的目的是使三氧化二钒被空气中氧气氧化生成五氧化二钒。 （4）如果温度过高，碳酸氢铵受热会分解，会导致原料利用率低，则沉锰时需将温度控制在70℃左右。 （5）是碱性气体，可以用湿润的红色石蕊试纸检验，如石蕊试纸变蓝则有生成，或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近，看到有白烟则证明有氨气生成；要在流动空气中煅烧，若不流通，由于具有强氧化性，会与具有还原性的反应，从而影响产物的纯度及产率。 （6）以溶液、溶液为原料制备，若pH大于7.8，则会生成Mn(OH)2沉淀，故需要控制pH不大于7.8，因此制备的实验方案为：边搅拌边缓慢向溶液中滴加溶液，控制pH不大于7.8，静置后过滤，生成的用蒸馏水洗涤2～3次，因表面会附着有，若用盐酸酸化的BaCl2溶液检验不出，则说明已洗涤干净。 10．(24-25高一上·江苏连云港·期末)以菱镁矿渣（主要成分是，含少量、FeO、CaO、、、MgO等）为原料制备的流程如下： (1)将稀硫酸加入菱镁矿渣充分反应后过滤。 ①为提高“酸浸”效率可以采用的措施是 （写出一种措施即可）。 ②滤渣的主要成分为、 。 (2)加入将氧化为，加入适量MgO调节溶液pH，除去Fe、Al元素。 ①“氧化”时的离子方程式为 。 ②pH对硫酸镁粗液中杂质元素去除率以及Mg元素损失率的影响如图所示。应调节pH为 。 (3)对除钙后的滤液进行蒸发结晶，过滤得到晶体。硫酸镁溶液在不同温度下蒸发结晶得到的产物的XRD图谱如图所示（XRD图谱用于判断某晶态物质是否存在）。要得到晶体应选择的温度为 。 (4)将24.6 g （摩尔质量为246 g·mol-1）焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。 ①a→b过程发生反应的化学方程式为 。 ②e点对应固体成分的化学式为 。 【答案】(1) 粉碎菱镁矿渣或适当升高温度 (2) 6 (3)30 ℃ (4) MgO 【分析】菱镁矿渣中加入稀硫酸进行酸浸，、MgO转化为硫酸镁，转化为硫酸铁，FeO转化为硫酸亚铁，CaO转化为硫酸钙(微溶物)，转化为硫酸铝，不溶于硫酸，过滤得滤渣的主要成分为、CaSO4，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入MgO调溶液pH、煮沸，将Fe3+、Al3+分别转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去，再进行除钙操作得到CaSO4⋅2H2O，最后溶液通过结晶得到MgSO4⋅7H2O，据此解答。 【详解】（1）①粉碎菱镁矿渣，增大接触面积，或适当升高温度均可提高“酸浸”效率，则为提高“酸浸”效率可以采用的措施是粉碎菱镁矿渣或适当升高温度； ②根据分析可知，滤渣的主要成分为、CaSO4； （2）①“氧化”时Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：； ②由图可知，pH=6时，Fe、Al元素的去除率很高，且Mg元素的损失率较低，则应调节pH为6； （3）根据XRD图谱可知，30 ℃时MgSO4⋅7H2O的衍射峰强度较高，而50 ℃、80 ℃时MgSO4⋅6H2O的衍射峰强度高，故要得到晶体应选择的温度为30 ℃； （4）①a→b过程中，固体质量减少，减少的质量为结晶水的质量，即失去的，而24.6g 的物质的量为0.1mol，含有0.7mol结晶水，则a→b过程失去6分子结晶水生成，即反应的化学方程式为：； ②e点固体质量为4.00 g，其中Mg的质量为，则剩余质量，恰好为O元素的质量，故e点固体成分的化学式为MgO。 11．(24-25高一上·江苏太仓高级中学·期末)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的抗氧化剂，易吸潮变质且受热易分解。实验室中可通过NaHSO3的过饱和溶液经冷却结晶制得。 实验I 焦亚硫酸钠的制备 (1)实验室制备少量Na2S2O5的装置如图所示。 ①装置Y的作用是 。 ②制取Na2S2O5的反应分两步进行，其中第一步的反应为；第二步反应的化学方程式为 。 (2)已知：水溶液中H2SO3、、的物质的量分数随pH变化分布如图所示。 请补充完整制取Na2S2O5固体的实验步骤： 打开磁力搅拌器，将装有Na2CO3过饱和溶液的锥形瓶至于40℃水浴中，向锥形瓶中持续通入SO2至 时，停止通入气体。将溶液冷却结晶，过滤，用SO2饱和溶液洗涤固体， 得到 Na2S2O5固体。 实验Ⅱ焦亚硫酸钠的测定 (3)长期放置的Na2S2O5固体会部分变质为NaHSO4。 ①Na2S2O5固体变质的化学方程式为 。 ②请设计检验Na2S2O5样品是否变质的实验方案： 。(已知Na2S2O5、Na2SO3分别与稀盐酸反应得到的产物相同) 【答案】(1) 防止倒吸 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O (2) pH约为4 低温干燥 (3) Na2S2O5+O2+H2O=2NaHSO4 取少许样品与一试管中，加入足量的盐酸进行溶解，再向溶液中加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明已经变质，反之则反 【分析】在不断搅拌下，控制反应温度在40℃左右，向Na2CO3过饱和溶液中通入SO2，发生反应生成NaHSO3和CO2，多余的二氧化硫可用氢氧化钠溶液吸收，因二氧化硫易溶于氢氧化钠溶液，Y为安全瓶，可防止倒吸，据此分析解题。 【详解】（1）①由分析可知，装置Y的作用是防止倒吸，故答案为：防止倒吸； ②制取Na2S2O5的反应分两步进行，其中第一步的反应为，由题干信息可知，实验室中可通过NaHSO3的过饱和溶液经冷却结晶制得，则第二步反应的化学方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O，故答案为：2NaHSO3=Na2S2O5+H2O； （2）由题干信息可知，实验室中可通过NaHSO3的过饱和溶液经冷却结晶制得，结合图象可知pH约为4时，可完全反应生成NaHSO3，则制备步骤为：打开磁力搅拌器，将装有Na2CO3过饱和溶液的锥形瓶至于40℃水浴中，向锥形瓶中持续通入SO2至pH约为4时，停止通入气体，将溶液冷却结晶，过滤，用SO2饱和溶液洗涤固体，由于Na2S2O5受热易分解，故低温干燥即可得到 Na2S2O5固体， 故答案为：pH约为4；低温干燥； （3）长期放置的Na2S2O5固体会部分变质为NaHSO4 ①由题干信息可知，长期放置的Na2S2O5固体会部分变质为NaHSO4，根据氧化还原反应配平可得，Na2S2O5固体变质的化学方程式为：Na2S2O5+O2+H2O=2NaHSO4，故答案为：Na2S2O5+O2+H2O=2NaHSO4； ②由已知Na2S2O5、Na2SO3分别与稀盐酸反应得到的产物相同和长期放置的Na2S2O5固体会部分变质为NaHSO4可知，若检验到样品中含有硫酸根离子，则说明样品中Na2S2O5已经变质，反之则反，故检验Na2S2O5样品是否变质的实验方案为：取少许样品与一试管中，加入足量的盐酸进行溶解，再向溶液中加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明已经变质，反之则反，故答案为：取少许样品与一试管中，加入足量的盐酸进行溶解，再向溶液中加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀则说明已经变质，反之则反。 12．(24-25高一上·江苏无锡·期末)过氧化钠是重要的工业氧化剂，其制备过程如图所示： 已知：①在300-400℃时可与反应生成 ②与反应时有生成 ③与在碱性溶液中生成沉淀 (1)净化的目的是除去空气中的和，可选用的试剂是 。 A．碱石灰    B．浓    C．溶液 (2)①反应时将加热到300-400℃，目的是 （用化学方程式表示）。 ②电子式为 。 (3)检测中是否含有的实验步骤如下： I．取样品，加适量水溶解 II．向其中加入，充分搅拌，至溶液中不再有气泡产生，过滤 III．检验上述滤液中是否含有 ①中加水溶解时发生的主要反应是 （用化学方程式表示）。 ②加入的目的是 。 ③步骤Ⅲ检验滤液中是否含有的方法是 。（须用试剂：溶液） 【答案】(1)A (2) 、 (3) 加快的分解 取样，滴加溶液，若有白色沉淀生成，则有 【分析】通过碱石灰可以除去空气中的和，钠和在300-400℃时可与反应生成，据此解答。 【详解】（1）碱石灰除去空气中的和，浓硫酸无法除去，溶液无法除去水，故A当选； （2） 反应时将加热到300-400℃，目的是将氧化钠和钠氧化为过氧化钠，化学式为、；②电子式为； （3）①中加水溶解时发生的主要反应是和水反应，化学方程式为；②由于与反应时有生成，与在碱性溶液中生成沉淀，方便碳酸根离子的检验，所以加入的目的是加快的分解；③步骤Ⅲ检验滤液中是否含有的方法为取样，滴加溶液，若有白色沉淀生成，则有。 13．(24-25高一上·江苏连云港·期末)是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生爆炸，常将其制备成固体以便运输和贮存，高于60℃时分解。实验装置如图所示。 (1)装置A产生。将一定量固体与溶液、溶液中的一种配成悬浊液，加入到三颈烧瓶中，通过恒压滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应。 ①恒压滴液漏斗中的溶液为 。 ②制备过程中持续通入空气的目的是 。 (2)装置B制备。 ①生成的化学方程式为 。 ②溶液在不同温度时析出的晶体情况如图所示。从溶液中获得固体的操作： （须使用的试剂：无水乙醇）。 (3)纯度测定。称取样品1.000g溶于水配制成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，再加入足量酸化的KI溶液。充分反应后滴加两滴淀粉溶液作指示剂，用0.2000mol·L-1的标准溶液反应，至恰好完全反应时消耗溶液20.00mL。测定过程中发生下列反应：，。 ①计算该产品的纯度 （写出计算过程）。 ②配制标准溶液，下列操作将导致测定的纯度偏高的是 （填字母）。 a．定容时俯视刻度线        b．摇匀后发现液面下降，补加蒸馏水至刻线 c．未洗涤烧杯和玻璃棒        d．容量瓶洗涤后未干燥直接进行配制 【答案】(1) 溶液 稀释防止爆炸 (2) 加热温度至略低于60℃蒸发浓缩  冷却至略高于38℃结晶  趁热过滤  用无水乙醇洗涤所得固体，控制温度低于60℃干燥。 (3) bc 【分析】三颈烧瓶中有Na2SO3溶液和NaClO3固体，通过恒压滴液漏斗加入硫酸溶液发生反应，生成ClO2气体，在冰水浴中与NaOH和H2O2反应生成NaClO2，尾气通过C装置处理。 【详解】（1）①、、的反应是氧化还原反应，氯酸钠在酸性环境下是强氧化剂，将氯酸钠和亚硫酸钠按一定比例配成混合物，即A中是NaClO3和Na2SO3溶液，滴加硫酸溶液开始反应：2++=2+2+，因此恒压滴液漏斗中是H2SO4溶液； ②ClO2浓度过高时易发生爆炸，通入N2的目的是稀释ClO2，防止浓度过高发生爆炸； （2）①装置B在冰水浴中ClO2与NaOH和H2O2反应生成NaClO2，反应的化学方程式为：； ②NaClO2高于60℃时分解，根据图示可知，温度低于38°C容易析出NaClO2·3H2O，因此溶液中获得固体的操作是：加热温度至略低于60℃蒸发浓缩，冷却至略高于38℃结晶，趁热过滤，用无水乙醇洗涤所得固体，控制温度低于60℃干燥； （3）①n(Na2S2O3)=cV=0.2000mol·L-1×20.00×10-3L=4.0×10-3mol； 由方程式可知：NaClO2~2I2~4Na2S2O3，n(NaClO2)=n(Na2S2O3)= 1.0×10-3mol； ω(NaClO2)=×100%=90.5%； ②配制Na2S2O3溶液时俯视刻度线，溶液体积偏小，配制标准溶液浓度偏高，消耗的标准溶液体积偏小，造成测定结果偏低，a不符合； 摇匀后发现液面下降，补加蒸馏水至刻线，造成所配制溶液浓度偏小，滴定时消耗的标准溶液体积偏大，测定结果偏高，b符合； 未洗涤烧杯和玻璃棒，造成所配溶液中溶质减少，所配标准溶液浓度偏小，滴定时消耗的溶液体积偏大，测定结果偏高，c符合； 容量瓶洗涤后未干燥，对所配溶液的浓度无影响，测定结果准确，d不符合； 答案选bc。 14．(24-25高一上·江苏徐州·期末)我国有丰富的芒硝矿()，以和为原料制备既可实现碳达峰、碳中和，又可研发制备纯碱新路径。一种制备流程如图所示。 回答下列问题： (1)反应器Ⅰ中发生反应的离子方程式为 。 (2)反应器Ⅱ中发生反应的化学方程式为 ，其他条件不变，反应需控制温度为，温度过低或过高对产率的影响如图-1所示，原因可能是 。 (3)操作Ⅰ的名称为 ，将所得固体洗涤、干燥后可获得，检验已洗涤干净的操作为 。 (4)流程中可循环的物质为 。 (5)溶液中可获得副产品，补充完整从溶液中获得固体的实验方案：向溶液中加入少量稀硫酸至不再产生气泡， ，用蒸馏水洗涤2~3次，干燥得固体。(部分物质的溶解度如图-2所示) 【答案】(1) (2) 温度过低，化学反应速率较慢，温度过高，和受热易分解，使产率降低 (3) 过滤 取最后一次洗涤的滤液，加入足量盐酸至无气泡生成后，加入溶液，若无沉淀产生，则证明已洗涤干净 (4)、 (5)在下蒸发浓缩，降温至结晶，过滤 【分析】CO2与少量氨水在反应器Ⅰ反应生成碳酸氢铵，进入反应器II，加入Na2SO4浓溶液，析出碳酸氢钠晶体，过滤后对碳酸氢钠晶体加热得到碳酸钠，溶液中可获得副产品； 【详解】（1）CO2与少量氨水在反应器Ⅰ反应生成碳酸氢铵，离子方程式为； （2）由于碳酸氢钠溶解度不大，故在碳酸氢铵溶液中加入Na2SO4浓溶液会析出碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式为；反应需控制温度为，温度过低或过高都会使产率降低，原因可能是温度过低，化学反应速率较慢，温度过高，和受热易分解，使产率降低； （3）操作Ⅰ的名称为过滤，洗涤即洗掉表面的硫酸根、铵根等可溶性离子，检验已洗涤干净的操作为取最后一次洗涤的滤液，加入足量盐酸至无气泡生成后，加入溶液，若无沉淀产生，则证明已洗涤干净； （4）由流程以及结合分析可知，流程中可循环的物质为、； （5）由图-2可知，从溶液中获得固体的实验方案为向溶液中加入少量稀硫酸至不再产生气泡，以除掉碳酸氢钠，然后在下蒸发浓缩，降温至结晶，过滤，洗涤，干燥，即可得固体，因为在，硫酸钠的溶解度大，不会析出，而硫酸铵的溶解度小易析出。 15．(24-25高一上·江苏无锡·期末)稳定溶液是常见的消毒剂，法制备稳定溶液的工艺流程如图所示： 已知：常温下为黄绿色气体，高浓度气体易发生爆炸，在生产、使用时需用其他气体进行稀释。随温度升高分解速率加快。 (1)①选用作还原剂，发生反应的化学方程式是 。 ②该法中生成的气体不需要进行稀释，原因是 。 (2)选用作还原剂，生成两种黄绿色气体。 ①这两种黄绿色气体是 （写化学式）。 ②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。 (3)选用作还原剂，浓度和反应温度对产率的影响分别如图2、图3所示： ①反应中的最佳浓度是 。 ②温度高于60℃时，产率下降的可能原因是 。 (4)采用碘量法测定稳定溶液中浓度的步骤如下：量取5.00mL稳定溶液于250mL锥形瓶中，加入缓冲溶液（保持稳定），再加入5.00mL及0.5g固体，充分溶解，密闭避光静置5分钟，用标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，滴加1.00mL1%的淀粉溶液，继续用标准溶液滴定至恰好完全反应，消耗标准溶液100.00mL。已知：；。计算稳定溶液中浓度（以为单位），写出计算过程 。 【答案】(1) 或 生成的会对起到稀释作用 (2) 、 1：1 (3) 高于60℃时分解加快，分解速率加快 (4) 【分析】用硫酸对进行酸化，加入还原剂发生氧化还原反应，得到，加入稳定剂，得到稳定溶液，据此解答。 【详解】（1）①选用作还原剂，根据氧化还原反应原则，可得发生反应的化学方程式是或，②该法中生成的气体不需要进行稀释，是因为生成的会对起到稀释作用； （2）选用作还原剂，生成两种黄绿色气体，得发生反应的化学方程式是，①根据化学方程式式可知，这两种黄绿色气体是、，②根据化学方程式式可知，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1：1； （3）①由图可知，浓度越大，产率越高，以后产率不变，所以反应中的最佳浓度是；②作还原剂，温度高于60℃时，产率下降的可能是因为高于60℃时分解加快，分解速率加快； （4）根据关系式，故浓度。 16．(24-25高一上·江苏无锡·期末)无水氯化铁呈棕红色，极易潮解，100℃左右时升华，工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下图装置制备并收集无水氯化铁。 (1)已知与37%的浓盐酸反应会生成等易爆的氯氧化物，同时+7价锰转化成+4、+3价锰的化合物（棕色），而+2价锰离子在溶液中接近无色。 ①装置A中盐酸浓度为30%，反应后溶液颜色接近无色，反应的离子方程式是 。 ②为什么不用37%的浓盐酸，原因是 。 (2)装置B的作用是 。装置C中盛放的试剂是 。 A．浓硫酸    B．溶液    C．饱和溶液 (3)若制得的无水氯化铁为32.5g，则装置D中反应转移电子数是 。 (4)已知用无水氯化铁制得饱和氯化铁溶液浓度为，用500mL该溶液腐蚀印刷电路板，腐蚀过程中三种金属离子的浓度随时间变化如图所示，计算A点时溶液中与比值是 （忽略溶液体积变化）。 【答案】(1) 防止生成易爆的氯氧化物；减少的挥发 (2) 除去中的；同时判断装置是否发生堵塞 A (3)0.6mol或0.6 (4)9：5 【分析】装置A中盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，装置B为饱和溶液，作用是除去中的，同时长颈漏斗，可以判断装置是否发生堵塞，装置C中盛放的试剂是浓硫酸，进行干燥氯气，装置D中氯气和铁反应生成无水氯化铁，装置E中收集无水氯化铁，装置F除去空气中的水和二氧化碳，据此作答。 【详解】（1）①装置A中盐酸浓度为30%，反应后溶液颜色接近无色，即高锰酸钾和盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式是，②因为与37%的浓盐酸反应会生成等易爆的氯氧化物，防止生成易爆的氯氧化物，同时减少的挥发，所以不用37%的浓盐酸； （2）装置B中为饱和溶液，作用是除去中的，同时长颈漏斗，可以判断装置是否发生堵塞，装置C中盛放的试剂是浓硫酸，进行干燥氯气； （3）若制得的无水氯化铁为32.5g即0.2mol，则装置D中反应为，生成氯化铁0.2mol转移电子为0.6mol，电子数是0.6NA； （4）氯化铁腐蚀印刷电路板，发生离子方程式为，初始氯化铁浓度为，15min时浓度为，变化量为，依据化学计量数之比等于物质的量浓度之比，得二价铁离子浓度变化量为，所以与比值为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $