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微专题4 热练14 化学综合实验与计算(一) (学生版+教师版)2026届高考化学二轮复习
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这是一份微专题4 热练14 化学综合实验与计算(一) (学生版+教师版)2026届高考化学二轮复习,共12页。试卷主要包含了38,600×10-2 g,0等内容,欢迎下载使用。
Ⅰ. 获得纳米铜
(1) 测定铜蓝矿中铜元素含量。称取样品0.250 0 g,加入稀硝酸充分溶解后蒸干;加入10.00 mL稀盐酸溶解并完全转移至碘量瓶中,加化学试剂掩蔽杂质离子,再加足量的10% KI溶液,摇匀,塞上瓶塞,置于暗处5 min,充分反应;用0.100 0 ml/L Na2S2O3标准溶液滴定至微黄色,加入NH4SCN溶液和淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗15.00 mL标准溶液。计算样品中Cu元素的质量分数(写出计算过程。有关反应:2Cu2++4I-===I2+2CuI↓;I2+2S2Oeq \\al(2-,3)===2I-+S4Oeq \\al(2-,6))。
制备[Cu(NH3)4]2+溶液。用FeCl3溶液浸取铜蓝矿,除去其中含铁离子后,再通入NH3制取。不采用氨水直接浸取铜蓝矿的原因为
{已知:Cu2++4NH3===[Cu(NH3)4]2+ Kf =1.2×109;Ksp(CuS)=1.2×10-36}。
(3) 制备纳米铜。调节[Cu(NH3)4]2+溶液的pH=11,加入3 ml/L N2H4溶液,75 ℃水浴加热,充分反应得到纳米铜。
①获得纳米铜时,N2H4被氧化成N2,反应的离子方程式为
。
②N2H4还原过程中可能生成难溶的CuCl(白色)和Cu2O(红色),为判断纳米铜样品中是否含有上述两种杂质,补充完整实验方案:将制得的样品先后用蒸馏水、无水乙醇洗涤干净,
。(已知:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O;必须使用的试剂和设备:2 ml/L H2SO4溶液、6 ml/L HNO3溶液、2% AgNO3溶液,通风设备)。
Ⅱ. 应用纳米铜
(4) 纳米铜铂电池。右图表示一种Cu-Pt纳米棒悬浮在稀碘水中,通过发生电极反应在 Cu 极和 Pt 极区域之间产生I-浓度差即产生电势差,形成自建电场;该纳米棒因内部传递电子而带负电荷,在自建电场作用下定向移动。
①该纳米棒的Cu极发生的电极反应式为 。
②该纳米棒向 (填“Cu极”或“Pt极”)方向定向移动。
2. (2025·镇江质检)MnCO3是重要的化工原料,可由贫锰矿[主要成分是偏锰酸矿(MnO2·nH2O)、硬锰矿(aMnO·MnO2·bH2O)和软锰矿(MnO2)等],作为原料生产高纯碳酸锰。
(1)还原浸锰。用水合肼(N2H4·H2O)作为还原剂处理贫锰矿,写出水合肼还原MnO2生成MnO和N2的化学方程式: 。
(2)氨浸法(又称氨基甲酸铵法)提锰。该方法的机理分为三步:
Ⅰ. 氨基甲酸铵的生成:在浓氨水溶液中,碳酸铵分解生成氨基甲酸铵和水;
Ⅱ. 锰的浸出:氨基甲酸铵再与锰矿中的MnO反应生成进入溶液中。
Ⅲ. 将浸出液转移到蒸馏器内,加热析出碳酸锰、氨气和二氧化碳。
①写出氨基甲酸铵的结构简式: 。
②反应温度对锰浸出率的影响如图所示,当温度超过50 ℃时,锰的浸出率呈现迅速降低的趋势,可能的原因是 。
③步骤Ⅲ中NH3和CO2一起被水吸收后可循环利用,其原因为
(用化学方程式表示)。
高纯MnCO3制备。将步骤Ⅲ含有MnCO3产品的悬浊液,降至室温后,过滤,洗涤,烘干即得纯度很高的MnCO3。实验室也可以用MnSO4溶液制备高纯MnCO3,请补充完整实验方案:
。
已知:MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100 ℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。实验中须用的试剂:NaHCO3、HCl溶液、BaCl2溶液、CH3CH2OH。
测定MnCO3的纯度:称取18.00 g碳酸锰样品(假定杂质不参与反应),溶于过量的稀硫酸中,向所得溶液中加入稍过量的磷酸和硝酸,发生反应:2Mn2++NOeq \\al(-,3)+4POeq \\al(3-,4)+2H+===2[Mn(PO4)2]3-+NOeq \\al(-,2)+H2O,除去溶液中的NOeq \\al(-,3)和NOeq \\al(-,2),加入100.00 mL 2.00 ml/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液,发生反应:[Mn(PO4)2]3-+
Fe2+===Mn2++Fe3++2POeq \\al(3-,4)。再用1.00 ml/L酸性KMnO4溶液氧化过量的Fe2+,Fe2+反应完全时消耗10.00 mL酸性KMnO4溶液,则样品中MnCO3的纯度为 (写出计算过程,保留两位小数,Mn—55)。
3. (2025·徐州调研)以废干电池[主要含MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH]和钛白厂废酸(主要含H2SO4,还有少量Ti3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+等)为原料制备锰锌铁氧体[MnxZn1-xFe2O4]的流程如下:
已知:①25 ℃时,Ksp(MgF2)=7.5×10-11,Ksp(CaF2)=1.5×10-10;酸性较弱时,MgF2、CaF2均易形成易溶于水的[MFn]2-n配离子(M代表金属元素);
②在Ag+催化下可发生反应:2Mn2++5S2Oeq \\al(2-,8)+8H2O===2MnOeq \\al(-,4)+10SOeq \\al(2-,4)+16H+;
③(NH4)2S2O8在煮沸时易分解。
(1) “酸浸”过程中含锰物质被溶液中的FeSO4还原为Mn2+,其中MnO2参与反应的离子方程式为 。
(2) “氧化”时加入H2O2将Ti3+、Fe2+氧化,再加入Na2CO3调节溶液pH为1~2,生成偏钛酸(H2TiO3)和黄钾铁矾[K2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,使得钛、钾得以脱除。
①加入Na2CO3生成黄钾铁矾的离子方程式为 。
②若加入Na2CO3过多,将导致生成的黄钾铁矾沉淀转化为 Fe(OH)3 沉淀(填化学式)。
(3) 加入适量的NH4F使Ca2+、Mg2+形成MgF2、CaF2沉淀而脱除,则静置后的清液中eq \f(cCa2+,cMg2+)= 。
(4) “氟化”过程中溶液pH与钙镁去除率关系如图所示。当2.5
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