重庆2023年高考化学模拟题汇编-12化学实验基础、化学与STSE(非选择题)
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一、实验题
1.(2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数,某化学兴趣小组进行了如下实验。利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸)蒸出,再进行酸碱滴定来测定含量。实验装置如图所示。
(1)装置c的名称是_______。玻璃管a的作用为_______。
(2)实验步骤:①连接好实验装置;检查装置气密性;②往心中加入氟化稀土样品和一定体积的高氯酸,f中盛有滴加了酚酞的NaOH溶液。加热装置b、c。
①下列物质中可用来代替高氯酸的是_______(填字母)。
a.硫酸 b.盐酸 c.硝酸 d.磷酸
②水蒸气发生装置的作用是_______。
(3)定量测定:将f中得到的馏出液配成溶液,取出加入溶液中,得到沉淀(不考虑其他沉淀的生成),再用标准溶液滴定剩余(与EDTA按络合),消耗EDTA标准溶液,则氟化稀土样品中氟元素的质量分数为_______。
(4)问题讨论:若观察到f中溶液红色褪去,则可采用的最简单的补救措施是_______。否则会使实验结果_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。实验中除有气体生成外,可能还有少量(易水解)气体生成。若有生成,则实验结果将不受影响。理由是_______。
2.(2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)甲醛与新制氢氧化铜反应的产物随反应条件改变而有所不同。实验室对该反应在一定条件下所得产物成分进行探究,具体过程如下。
取一定量的溶液、溶液和甲醛于锥形瓬中,控制温度为40~50℃回流,收集到大量气体,并有红色沉淀生成。
(1)①“控制温度为40~50℃”的常用加热方法是___________。
②气体能燃烧且完全燃烧产物不会使澄清石床水变浑浊,说明该气体是___________。
(2)在探究甲醛的氧化产物时,发现未生成。为了进一步确定甲醛是否被氧化为,进行如图实验(夹持装置和加热装置已省略,甲酸与浓硫酸反应能生成,而可将银氨溶液还原成银单质)。
①仪器a的名称是___________。
②b中,溶液的作用是___________。
③c中,银氨溶液中出现黑色沉淀,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(3)已知:(无色),遇空气容易被氧化成(蓝色);验证红色沉淀中含,进行如下实验步骤和现象记录:取样品,___________,说明红色固体中含。
(4)若最终测得红色沉淀为和少量的,且的物质的量和气体X的相等,则该条件下甲醛与新制氢氧化铜、氢氧化钠溶液反应生成和气体X的化学方程式___________。
3.(2023·重庆·统考模拟预测)二氯异氰尿酸钠(结构为)是一种非常高效的强氧化性消毒剂。常温下是白色固体,难溶于冷水;合成二氯异氰尿酸钠的反应为。某同学在实验室用如下装置制取二氯异氰尿酸钠(部分夹持装置已略)。
请回答下列问题:
(1)二氯异氰尿酸钠中N原子的杂化类型是_______。
(2)仪器a的名称是_______;仪器D中的试剂是_______。
(3)A中烧瓶内发生反应的化学方程式为_______。
(4)装置B的作用是_______;如果没有B装置,NaOH溶液会产生的不良结果是_______。
(5)待装置C_______时(填实验现象),再滴加溶液,反应过程中需要不断通入的目的是_______。
(6)实验室测定二氯异氰尿酸钠样品中有效氯的原理如下:
准确称取m g样品,配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液于碘量瓶中,加入稀和过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液,用c 标准溶液滴定,滴到终点时,消耗标准溶液的体积为V mL,则样品有效氯含量为_______%()
二、工业流程题
4.(2023·重庆·统考模拟预测)高纯度六氟磷酸锂()是锂离子电池的常用电解液锂盐。HF合成高纯的绿色低温工艺如下。
(1)中基态的电子排布式为___________,中P原子上的孤电子对数为___________。
(2)反应釜1中生成的在反应釜2中转化为LiF沉淀,其反应的离子方程式为___________。本工艺未采用(工业级)与氢氟酸直接反应制备LiF的原因是___________。
(3)为提高原料的利用率,本工艺将反应釜4与5串联。向反应釜4和5中加入LiF溶液后,将反应釜3中生成的气体通入反应釜5中,发生反应得到,其化学反应方程式为___________;再将剩余的气体通入反应釜4中发生反应,尾气经水吸收得到的主要副产品是___________。
(4)遇水易发生水解反应,生成等,其化学反应方程式为___________。
(5)某温度下,,不考虑水解,饱和水溶液中的浓度为___________mol/L。
5.(2023·重庆·统考模拟预测)一维结构氧化钇()在光学和陶瓷等领域有重要用途。研究小组制备该的实验过程如下所示。
(1)配制100mL2mol/L硝酸需用到的玻璃仪器有___________。
A.烧杯 B.量筒 C.温度计 D.玻璃棒 E.漏斗
(2)滴加浓氨水时,用pH试纸测试的具体操作为___________。
(3)洗涤时,先用蒸馏水后用乙醇的目的是___________。
(4)探究前驱体化学组成的实验装置如图所示(夹持装置略)。
①加热前,打开关闭,先通入Ar气一段时间;开始加热后,再打开关闭,继续通入Ar气至反应结束后一段时间,使用Ar气的目的除了排出a中的空气之外,其作用还有___________。
②前驱体受热分解过程中:a中气体略有红棕色,说明产物含有___________;b中试剂变蓝,说明产物含有___________;c中溶液颜色变化的过程为___________。
(5)前驱体不含结晶水,其摩尔质量是587g/mol,阴离子与阳离子(仅有)的个数比为2.75,则由前驱体生成的化学反应方程式为___________。
6.(2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)某工业矿渣废料的主要成分为、和,还含有少量和。利用该矿渣废料制备高纯和回收含铁化合物的工业流程如图:
已知:i.当微粒浓度低于时,认为溶液中不存在该微粒;
ii.常温下;部分难溶物的溶度积常数如表:
难溶物
回答下列问题:
(1)“滤渣I”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“还原”过程中发生的主要氧化还原反应的离子方程式为_______。
(3)“氧化”时需要少量、多次加入,其目的是_______。
(4)“调”时可选择的试剂为_______(填字母)。A. B. C. D.
(5)常温下,若“调”后所得溶液中、,则所调的范围为_______。
(6)“沉锰”时发生反应的离子方程式为_______。
7.(2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)钼酸锂()主要用于溴化锂中央空调的缓冲剂。以精选钼矿(主要成分为,含少量等杂质)为原料制备并回收副产品的工艺流程图如下所示:
回答下列问题:
(1)酸C是___________(填化学式,下同),盐B是___________。
(2)溶液4可循环用于“酸浸、氧化”,通入氯气的目的是___________(用离子方程式表示)。
(3)“灼烧”制备钼酸锂的化学方程式为___________。
如果在实验室里完成“灼烧”,宜选择___________(填字母)。
A.石英坩埚 B.铁坩埚 C.陶瓷坩埚 D.蒸发皿
(4)溶液1主要含、、、、等,“电解”中阴极最先发生的电极反应式为___________。下列试剂不能检验洗涤干净的是___________(填序号)。
①铁氰化钾溶液 ②酚酞溶液 ③溶液 ④溶液
(5)钼矿粉在一定量浓度的盐酸、氯化铁混合液中的“浸取率”与温度的关系如图所示。
简述温度高于时“浸取率”急剧下降的主要原因:___________(答两点)。
(6)已知常温下,,,若溶液1中,。向溶液1中滴加稀溶液使时,此时是否有生成?___________(通过计算说明)。
8.(2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
已知生成相应氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol/L)如下:
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
开始沉淀时
1.9
3.4
7.0
9.1
完全沉定时
3.2
4.7
9.0
11.1
(1)酸浸时发生反应:2MgO·SiO2+2H2SO4=2MgSO4+SiO2+2H2O,2MgO·B2O3+2H2SO4=2H3BO3+2MgSO4。
①根据上述反应可知,酸性:H2SO4___________(填“>”或“<”)H3BO3。
②已知硼酸与过量NaOH溶液发生中和反应的离子方程式为:H3BO3+OH-=。下列关于硼酸的说法正确的是___________(填字母)
A.硼酸是一元酸
B.向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生
C.硼酸的电离方程式可表示为H3BO3+H2O+H+
(2)检验褐色浸出液中的杂质离子:取少量浸出液,___________(填操作和现象),证明溶液中含有Fe2+。
(3)除去浸出液中的杂质离子:用MgO调节溶液的pH至___________以上,使杂质离子转化为___________(填化学式)沉淀,过滤。
(4)获取晶体:
ⅰ.浓缩滤液,使MgSO4溶液和H3BO3溶液接近饱和;
ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合图中溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入高压釜中升温结晶得到___________晶体,分离后,再将母液降温结晶,分离得到另一种物质的晶体。
9.(2023·重庆·统考模拟预测)四氧化三锰是一种重要的电子和新能源基础原材料,可以用于生产软磁锰锌铁氧体、锂电正极材料锰酸锂和负温度系数热敏电阻等。以软锰矿(主要成分为还含少量Fe、Si、Al等的氧化物)和硫铁矿(主要成分)为原料制备大颗粒的电池。
说明:
Ⅰ.“浸取”:研究发现,酸浸时和颗粒反应的原理如图1所示(部分产物未标出)。
图1
Ⅱ.通空气“氧化”:将“沉淀”步骤所得含少量的固体滤出,洗净,加水打成浆,浆液边加热边持续通入空气,制得。
Ⅲ.氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物
开始沉淀的pH
3.4
2.2
6.3
8.1
完全沉淀的pH
5.2
3.2
9.7
10.4
(1)滤渣1中主要成分的化学式为_______。
(2)随硫铁矿的增加,锰的浸出率降低,可能的原因是_______。
(3)写出“浸取”时与反应的离子方程式为_______。
(4)加入“氧化”的目的是_______。
(5)检验“沉淀”已洗净的操作是_______。
(6)“沉淀”加热通空气过程中溶液pH随时间变化如图2所示,其中pH先基本不变后迅速下降的原因是_______。
(7)一个立方体结构的晶胞如图3所示,距离最近的有_______个,已知阿伏加德罗数值为,则的晶体密度为,则晶胞的边长为_______nm(用含ρ、的代数式表示)。
参考答案:
1.(1) 三颈烧瓶 平衡压强,防止烧瓶中压强过大引起爆炸
(2) ad 使水蒸气进入到c中,把c中产生的HF全部赶到f中,减少实验误差
(3)×100%
(4) 添加NaOH溶液 偏低 SiF4气体进入到f中进行水解,重新生成HF,被溶液吸收,氟元素没有损失,所以对实验结果没有影响
【分析】为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数,某化学兴趣小组进行了实验,加热b中的水产生水蒸气通入c中,装置c中利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸)蒸出,再用装置b产生的水蒸气将HF吹至装置F中冷凝收集,最后用滴定法测定氟含量。
【详解】(1)装置c的名称是三颈烧瓶,a为长玻璃管,主要是平衡压强,防止烧瓶中压强过大引起爆炸。
(2)①利用高氯酸为高沸点酸将样品中的氟元素转化为氟化氢低沸点酸蒸出。
a.硫酸是难挥发性酸沸点高,可代替高氯酸,a正确;
b.盐酸是易挥发性酸,不符合要求,b错误;
c.硝酸为易挥发性酸,不符合要求,c错误;
d.磷酸为高沸点酸,难挥发,可代替高氯酸的,d正确;
故合理选项是ad;
②水蒸气发生装置b的作用是使水蒸气进入到c中,把c中产生的HF全部赶到f中,减少实验误差。
(3)La3+分为两个部分,一部分与F−反应,比例为1∶3,另一部分与EDTA结合,比例为1∶1,EDTA消耗的La3+为cV2×10−3mol,F−消耗的La3+为(aV1-cV2)×10−3mol,20mL溶液中F−的物质的量为mol,100mL溶液中F−的物质的量为,氟的质量分数为×100%=×100%。
(4)f中的NaOH溶液是为了吸收挥发出来的HF,避免F元素的损失,当溶液红色褪去,说明NaOH几乎没有,会导致氟的质量分数偏低,此时只需要再添加NaOH溶液;SiF4气体进入到f中进行水解,重新生成HF,被溶液吸收,氟元素没有损失,所以对实验结果没有影响。
2.(1) 水浴加热 H2
(2) 分液漏斗 除去CO中混有的HCOOH蒸气 2∶1
(3)方案一:溶于氨水,向所得溶液中通入空气(或通入氧气或在空气中放置一段时间),观察溶液变蓝色;方案二:将样品溶于硫酸,观察到溶液呈蓝色
(4)2HCHO+Cu(OH)2 +2NaOHCu+2HCOONa+2H2O+H2↑
【详解】(1)①控制温度在40~50℃,低于水的沸点,所以可以采用水浴加热。②气体X能燃烧且完全燃烧后产物不会使澄清石灰水变浑浊,根据原子守恒可知该气体应为H2。答案:水浴加热;H2;
(2)浓硫酸与反应液反应,若甲醛被氧化为HCOONa,则浓硫酸会与其反应生成CO,由于甲酸具有挥发性且能与银氨溶液反应,应先将其除去,再通入银氨溶液,银氨溶液中出现黑色沉淀,说明有CO生成,进而说明甲醛被氧化为HCOONa,气球可以收集尾气。①仪器a为分液漏斗。②甲酸具有挥发性,且含有结构,能和银氨溶液反应,所以需要用NaOH溶液除去CO中混有的HCOOH蒸气。③银氨溶液中出现黑色沉淀,说明CO将银氨溶液还原为银单质,氧化剂为[Ag(NH3)]+,还原剂为CO,根据得失电子守恒,可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。
答案:分液漏斗;除去CO中混有的HCOOH蒸气;2∶1;
(3)红色沉淀可能为Cu或CuO或二者都有,因为Cu不溶于氨水或硫酸,若红色固体中含有Cu2O,则固体溶于氨水得无色溶液,在空气中放置一段时间后, 遇空气容易被氧化成(蓝色),溶液变蓝色,或将Cu2O溶于硫酸,Cu2O发生歧化反应,得到CuSO4蓝色溶液和单质Cu,答案:方案一:溶于氨水,向所得溶液中通入空气(或通入氧气或在空气中放置一段时间),观察溶液变蓝色;方案二:将样品溶于硫酸,观察到溶液呈蓝色;
(4)根据上述分析可知,甲醛与新制的Cu(OH)反应生成的气体为H2,甲醛与新制氢氧化铜、氢氧化钠溶液反应生成等物质的量的和H2,根据得失电子守恒和原子守恒可写出该反应的化学方程式:2HCHO+Cu(OH)2+2NaOHCu+2HCOONa+2H2O+H2↑。
3.(1),
(2) 恒压滴液漏斗 NaOH溶液
(3)
(4) 除去中的HCl NaOH的利用率低,产品杂质含量多
(5) 液面上方有黄绿色气体 使反应生成的NaOH再次生成NaClO,提高原料利用率
(6)
【分析】A装置制备氯气,B装置除去氯气中的HCl,C装置中氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,次氯酸钠和合成二氯异氰尿酸钠,D用于吸收尾气。
【详解】(1)二氯异氰尿酸钠中N原子的杂化类型是、,答案:、;
(2)仪器a的名称是恒压滴液漏斗,仪器D中的试剂是氢氧化钠溶液,吸收尾气氯气,防止污染空气,答案:恒压滴液漏斗;NaOH溶液;
(3)装置A中浓盐酸和氯酸钾反应生成氯气,化学方程式,答案:;
(4)装置B用于除去中的HCl,如果没有B装置,HCl会和NaOH反应生成NaCl,造成NaOH的利用率低,产品杂质含量多,答案:除去中的HCl;NaOH的利用率低,产品杂质含量多;
(5)反应时,先打开A中恒压滴液漏斗活塞,反应产生氯气,排除装置中空气,待装置C液面上方有黄绿色气体,证明空气已被排尽,再滴加溶液,发生反应,反应过程中需要不断通入使反应生成的NaOH再次生成NaClO,提高原料利用率,答案:液面上方有黄绿色气体;使反应生成的NaOH再次生成NaClO,提高原料利用率;
(6)由得中反应可得关系:,
有效氯含量,答案:。
4.(1) 1s2 0
(2) 碳酸锂难溶于水,和HF反应生成的LiF沉淀附着在碳酸锂的表面阻碍了反应的进行
(3) 氢氟酸
(4)
(5)0.4
【分析】反应釜1加入水和二氧化碳生成,过滤得到的滤液加入HF转化为LiF沉淀,过滤分离出LiF沉淀后加入液态HF溶解生成,分离出后干燥得到产品;
【详解】(1)为锂原子失去1个电子后形成的,的电子排布式为1s2;中P原子形成6个共价键,不存在孤电子对,故孤电子对数为0;
(2)在反应釜2中和HF转化为LiF沉淀,其反应的离子方程式为;本工艺未采用(工业级)与氢氟酸直接反应制备LiF的原因是碳酸锂难溶于水,和HF反应生成的LiF沉淀附着在碳酸锂的表面阻碍了反应的进行;
(3)反应釜3中生成的气体含有PF5、PCl5、;通入反应釜5中,PCl5和LiF发生反应得到,其化学反应方程式为;再将剩余的气体主要为HF气体,故尾气经水吸收得到的主要副产品是氢氟酸;
(4)遇水易发生水解反应,生成,根据质量守恒可知还会生成LiF和HF,其化学反应方程式为;
(5),根据可知,,则,故饱和水溶液中mol/L。
5.(1)ABD
(2)取一小段pH试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,然后与标准比色卡对照读取pH值
(3)先用蒸馏水洗涤后留下的水分,可以通过酒精洗涤去除
(4) 使反应过程中生成的气体向装置b和装置c中移动 NO2 H2O 红色褪去
(5)4Y4H9NO138Y2O3+ 4NO2↑+18H2O+O2↑
【分析】将粉体在稀硝酸中溶解得到Y(NO3)3溶液,向该溶液中加入氨水条件pH=9,Y(NO3)3转化为沉淀得到白色悬浊液,再经过加热、过滤、洗涤、煅烧一系列操作得到一维结构,以此解答。
【详解】(1)配制100mL2mol/L硝酸需用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒,故选ABD。
(2)滴加浓氨水时,用pH试纸测试的具体操作为:取一小段pH试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,然后与标准比色卡对照读取pH值。
(3)乙醇可以和水互溶,先用蒸馏水洗涤后留下的水分,可以通过酒精洗涤去除。
(4)①使用Ar气的目的除了排出a中的空气之外,其作用还有使反应过程中生成的气体向装置b和装置c中移动;
②前驱体受热分解过程中:a中气体略有红棕色,说明产物含有NO2,b中无水CuSO4试剂变蓝,说明产物含有H2O,反应过程中生成的NO2通入含有酚酞的氢氧化钠溶液中发生反应2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,溶液碱性减弱,红色褪去。
(5)加热前驱体得到NO2和H2O,说明其中含有NO和OH-,则加热产物中应该还有O2,前驱体含Y、N、O、H四种元素,前驱体不含结晶水,其摩尔质量是587g/mol,阴离子与阳离子(仅有)的个数比为2.75,可以推知前驱体中含有4个Y3+,和11个阴离子,结合化合价代数和为零,可以推知前驱体中阴离子为9个OH-、1个NO和1个O2-,则前驱体的化学式为Y(NO3)3 ▪3Y(OH)3 ▪ Y2O3,则由前驱体生成的化学反应方程式为:8Y4H9NO138Y2O3+ 4NO2↑+18H2O+O2↑。
6.(1)SiO2、CaSO4
(2)2Fe2++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+,MnO2+SO2=Mn2++ SO
(3)减缓H2O2在Fe3+作用下的催化分解
(4)C
(5)3≤pH<8
(6)Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【分析】某工业矿渣废料的主要成分为、和,还含有少量和,加入稀硫酸酸浸,再通入二氧化硫还原,得到滤渣I为SiO2、CaSO4滤液主要含有Mn2+、Fe3+、Fe2+、Mg2+等,加入双氧水氧化,再调节pH,得到滤渣II为Fe(OH)3,再加入氟化钠进行沉钙、镁,得到滤渣III,再加,入碳酸氢铵溶液进行沉锰,得到碳酸锰。
【详解】(1)不和稀硫酸反应,和稀硫酸反应后再和SO2反应生成CaSO4沉淀,则“滤渣I”的主要成分为SiO2、CaSO4。
(2)“还原”过程中将Fe3+和MnO2还原,分别生成Fe2+和Mn2+,离子方程式为2Fe2++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+,MnO2+SO2=Mn2++ SO。
(3)“氧化”时为了减缓H2O2在Fe3+作用下的催化分解,需要少量、多次加入H2O2。
(4)“调pH”时为了不引入新的杂质,根据后续操作加入碳酸氢铵可参考选择的试剂为,答案选C。
(5)常温下,若“调pH”后所得溶液中c(Mn2+)=0.2、c(Mg2+)=0.002,则Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+ )c2(OH-)=0.2×c2(OH-)=2×10-13,解得c(OH-)=10-6,c(H+)=1×10-8,则Mn2+开始沉淀时pH=8;Ksp [Mg(OH)2]=c(Mg2+ )c2(OH-)=0.05×c2(OH-)=5×10-12,解得c(OH-)=10-5,c(H+)=1×10-9,则Mg2+开始沉淀时pH=9;当Fe3+浓度低于时,认为溶液中不存在Fe3+,Ksp [Fe(OH)3]=c(Fe3+ )c3(OH-)=×c3(OH-)=,解得c(OH-)=10-11,c(H+)=1×10-3,Fe3+在pH=3时,沉淀完全,“调”步骤的目的是沉淀Fe3+,所调的范围为3≤pH<8。
(6)“沉锰”时硫酸锰与碳酸氢铵反应生成碳酸锰、二氧化碳、硫酸铵和水,发生反应的离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
7.(1) H2SO4 NH4NO3
(2)
(3) B
(4) ②
(5)盐酸具有挥发性、铁离子会水解,升高温度盐酸挥发加快、铁离子水解程度变大
(6)溶液1中,,则;向溶液1中滴加稀溶液使时,,则,故会生成
【分析】精选钼矿酸浸、氧化,不反应得到固体,铜、铁元素在盐酸、氯化铁作用下得到铜、亚铁的盐酸盐溶液1,电解得到A金属铜,溶液3中通入氯气将亚铁离子氧化为铁离子得到溶液4;固体和氧气焙烧得到MoO3、气体A二氧化硫,二氧化硫可以制取强酸硫酸C;MoO3和氨水碱浸得到(NH4)2MoO4溶液,加入硝酸得到硝酸铵溶液2和H2MoO4沉淀,H2MoO4沉淀加入碳酸锂灼烧得到Li2MoO4;溶液2处理得到硝酸铵为盐B;
【详解】(1)由分析可知,酸C是H2SO4,盐B是NH4NO3;
(2)溶液4可循环用于“酸浸、氧化”,通入氯气的目的是将亚铁离子转化为铁离子,反应为;
(3)“灼烧”制备钼酸锂反应为H2MoO4沉淀加入碳酸锂灼烧得到Li2MoO4,方程式为。化学性质类似碳酸钠,具有碱性,故不能使用硅酸盐类坩埚,故如果在实验室里完成“灼烧”,宜选择铁坩埚,故选B;
(4)溶液1主要含、、、、等,阳离子中铜离子的放电能力更强,故“电解”中阴极最先发生的电极反应式为铜离子得到电子发生还原反应生成铜,;氯离子会和硝酸银生成白色沉淀、钡离子会和硫酸根离子生成硫酸钡沉淀、亚铁离子会和铁氰酸钾生成蓝色沉淀,故下列试剂不能检验洗涤干净的是②酚酞溶液;
(5)盐酸具有挥发性、铁离子会水解,升高温度盐酸挥发加快、铁离子水解程度变大,均会导致温度高于时浸取率急剧下降;
(6)溶液1中,,则;向溶液1中滴加稀溶液使时,,则,故会生成。
8.(1) > AC
(2)滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀
(3) 4.7 Al(OH)3、Fe(OH)3
(4)升温(至200℃左右)结晶,得到硫酸镁晶体,趁热过滤,再将母液降温结晶,分离得到硼酸晶体
【分析】硼镁泥含有镁硼酸盐(2MgO•B2O3)、镁硅酸盐(2MgO•SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质,研磨后加入硫酸,过滤除去SiO2,加入的过氧化氢把亚铁离子氧化成铁离子,加MgO调节pH,溶液pH升高,铁离子生成氢氧化铁沉淀,铝离子形成氢氧化铝沉淀,过滤,滤渣含有Fe(OH)3、Al(OH)3,用重结晶的方法得到硫酸镁晶体、硼酸晶体,据此分析解题。
【详解】(1)①根据上述反应可知,由强酸制备弱酸可知,硫酸酸性较强,故答案为:>;
②A.已知硼酸与过量NaOH溶液发生中和反应的离子方程式为:H3BO3+OH-=,则硼酸中只有一个氢能电离,硼酸是一元酸,A正确;
B.由与非金属性B<C,则硼酸的酸性比碳酸弱,与碳酸氢钠不反应,故向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,没有气泡产生,B错误;
C.由A项分析可知,硼酸为一元弱酸,则硼酸的电离方程式可表示为H3BO3+H2O+H+,C正确;
故答案为:AC;
(2)杂质离子为亚铁离子,可滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,故答案为:滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀;
(3)溶液中含有铁离子、铝离子等杂质,由表中数据可知,用MgO调节溶液的pH至4.7以上,使杂质离子转化为 Al(OH)3、Fe(OH)3,故答案为:4.7; Al(OH)3、Fe(OH)3;
(4)由图像可知硫酸镁的溶解度随温度升高而降低,硼酸溶解度随温度升高而增大,则可升温(至200℃左右)结晶,得到硫酸镁晶体,趁热过滤,再将母液降温结晶,分离得到硼酸晶体,故答案为:升温(至200℃左右)结晶,得到硫酸镁晶体,趁热过滤,再将母液降温结晶,分离得到硼酸晶体。
9.(1)S、
(2)随硫铁矿用里增加,生成的单质硫覆盖在颗粒表面,减少了的生成,导致锰的浸出率降低
(3)
(4)是把氧化成,如果不氧化,沉淀,同时也会沉淀
(5)取最后一次的洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则已洗净
(6)开始时发生被氧化生成水,溶液pH无明显变化;7h后被氧化,生成,溶液pH减小(也可用方程式表示:,故溶液pH无明显变化;,溶液pH减小)
(7) 6
【分析】由流程可知,软锰矿、硫铁矿加入硫酸浸取,酸浸时和颗粒反应生成硫单质、二氧化硅不反应,两者成为滤渣1,滤液加入二氧化锰氧化成,加入氨水调节pH将铁、铝转化为沉淀得到滤渣2,滤液加入氨水得到,通入空气氧化得到;
【详解】(1)由分析可知,滤渣1中主要成分的化学式为S、;
(2)随硫铁矿用里增加,生成的单质硫覆盖在颗粒表面,减少了的生成,阻碍了反应的进行,导致锰的浸出率降低;
(3)由图去可知,“浸取”时与反应生成亚铁离子和硫,离子方程式为;
(4)加入“氧化”的目的是是把氧化成,便于下一步将铁转化为沉淀分离除去;
(5)沉淀表面含有硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,故检验“沉淀”已洗净的操作是:取最后一次的洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则已洗净;
(6)已知,通空气“氧化”:将“沉淀”步骤所得含少量的固体滤出,洗净,加水打成浆,浆液边加热边持续通入空气,制得;则pH先基本不变后迅速下降的原因是:开始时发生被氧化生成水,溶液pH无明显变化;7h后被氧化,生成,溶液pH减小(也可用方程式表示:,故溶液pH无明显变化;,溶液pH减小);
(7)立方晶胞中心的离晶胞的六个面心的等距离且最近,故距离最近的有6个;根据均摊法,该晶胞中数为:,数为:,该晶胞中含4个,的摩尔质量为120g/mol。设晶胞的边长为a nm,根据,解得nm。
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