2019版高考化学一轮优化探究练习：大题规范练（三） (含解析)

大题规范练(三)

1．(化学工艺流程)MnCO3是信息产业和机电工业的重要基础功能材料，某地有含锰矿石(主要成分是MnO2还含CaO、Al2O3、FeS等杂质)，由此矿石生产MnCO3的工艺流程如下：

回答下列问题：

(1)操作Ⅰ为________。

(2)取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈红色，试写出酸溶过程中FeS发生反应的离子方程

式：________________________________________________________________________

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(3)调节溶液pH所用物质X最好为________。(填字母序号)

A．NaOH溶液　　　　　　　 B．氨水　　　　　　　　

C．MnCO3固体　　　　　　　           D．盐酸

(4)滤渣Ⅰ为________，滤渣Ⅱ为________。

(5)沉锰的化学方程式为

________________________________________________________________________。

(6)MnCO3也是制造锂离子电池的重要原料，在此电池的正极，充放电过程中发生LiMn2O4与Li1－xMn2O4之间的转化，写出该电池充电时正极发生的反应式

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解析：由流程可知，加入稀H2SO4高温酸溶时，Al2O3溶解生成Al3＋，CaO溶解生成Ca2＋，在酸性条件下，MnO2与FeS反应生成Mn2＋、Fe3＋和S；加试剂调节溶液的pH＝6把Fe3＋和Al3＋转化为沉淀除去；加氟化钠是除去溶液中的Ca2＋。(1)操作Ⅰ实现固体和液体的分离，操作为过滤；(2)取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈红色，证明存在铁离子，酸溶过程中FeS被氧化，发生反应的离子方程式是2FeS＋12H＋＋3MnO22Fe3＋＋2S↓＋3Mn2＋＋6H2O；(3)加入的试剂X可以和H＋反应，但是不能引进杂质，所用物质X最好为MnCO3固体；(4)加试剂调节溶液的pH＝6把Fe3＋和Al3＋转化为沉淀除去，滤渣Ⅰ为Al(OH)3、Fe(OH)3；加氟化钠是除去溶液中的钙离子，所以滤渣Ⅱ为CaF2；(5)加入碳酸氢钠可以将锰离子沉淀，沉锰的化学方程式为：MnSO4＋2NaHCO3===MnCO3↓＋Na2SO4＋H2O＋CO2↑；(6)因电池的正极，充放电过程中发生LiMn2O4与Li1－xMn2O4之间的转化，该电池充电时正极发生氧化反应，电极反应式为：LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋。

答案：(1)过滤

(2)2FeS＋12H＋＋3MnO22Fe3＋＋2S↓＋3Mn2＋＋6H2O

(3)C　(4)Al(OH)3、Fe(OH)3　CaF2

(5)MnSO4＋2NaHCO3===MnCO3↓＋Na2SO4＋H2O＋CO2↑

(6)LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋

2．(化学综合实验)(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(俗称“摩尔盐”)是分析化学中的重要试剂，在制药、电镀方面有广泛的应用。某学习小组欲探究其样品的纯度及其分解产物，查阅文献得知：“摩尔盐”隔绝空气加热至500 ℃时可完全分解，但产物复杂。

Ⅰ.探究(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O样品的纯度

某学习小组想测定一瓶摩尔盐样品的纯度，其实验装置如图所示。请回答下列问题：

(1)装置A中需要检查是否漏液的仪器名称是______；装置B中的试剂是________；装

置C中球形干燥管的作用是

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(2)实验结束后再通入一会儿N2的目的是

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(3)该学习小组同学称取了10.0 g摩尔盐样品，若实验结束后测得洗气瓶及瓶内溶液共增重0.85 g，则依此数据推算这份摩尔盐样品的纯度为________%(精确到小数点后1位)。

Ⅱ.探究(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的分解产物

为检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的分解产物，该学习小组设计了如下实验装置。请回答下列问题：

(4)甲同学观察到装置D中样品固体逐渐变为红棕色，装置E、F中均产生白色沉淀。装置F中发生反应的离子方程式为

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(5)乙同学设计实验验证装置D中的残留物不含FeO，操作方法及实验现象是取少量装置D中残留物放入试管中，

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(6)乙同学认为：装置E中产生白色沉淀不能证明分解产物中一定含有SO3，用化学方程式解释其原因为NH3＋HCl===NH4Cl、

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解析：(1)该实验是通过测定生成氨气的质量测定摩尔盐的纯度，故应先除去氨气中的水蒸气，再用酸溶液吸收；因为氨气极易溶解于水会产生倒吸，故用球形干燥管防止倒吸。(2)通入氮气可以使生成的气体被完全吸收。(3)n[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]＝n(NH3)＝×0.85 g÷17 g·mol－1＝0.025 mol，m[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]＝0.025 mol×392 g·mol－1＝9.80 g，纯度为9.80÷10.0×100%＝98.0%。(4)装置F中有白色沉淀生成，是因为生成的SO2被双氧水氧化成SO，SO再与Ba2＋结合生成白色沉淀BaSO4，则装置F中发生的反应为：SO2＋H2O2＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H＋。(5)要验证装置D中残留物不含FeO，先取少量装置D中的残留物放入试管中，再加入稀硫酸溶解，然后滴加KMnO4溶液检验，若溶液不褪色，说明残留物中没有FeO。(6)氨气过量时，产生的氨气消耗完装置B中的HCl后二氧化硫与氨气反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀，所以不能说明分解产物中一定含有SO3。

答案：(1)分液漏斗　碱石灰　防止倒吸

(2)将产生的气体全部吸收

(3)98.0

(4)SO2＋H2O2＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H＋

(5)加入稀硫酸溶解，再滴入KMnO4稀溶液，不褪色

(6)SO2＋2NH3＋BaCl2＋H2O===BaSO3↓＋2NH4Cl