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1 . 废旧锌锰电池中的黑锰粉含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、Fe2O3及炭黑等,为了保护环境、充分利用锰资源,通过如下流程制备MnSO4。
(1)Mn2+的价电子排布式为_______ 。
(2)“焙炒”的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。空气中O2氧化MnO(OH)的化学方程式为_______ 。
(3)探究“酸浸”中MnO2溶解的适宜操作。
实验I.向MnO2中加入H2O2溶液,产生大量气泡:再加入稀H2SO4,固体未明显溶解。
实验Ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4,固体未溶解;再加入H2O2溶液,产生大量气泡,固体完全溶解。
①实验I中MnO2的作用是_______ ,实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为_______ 。
②由实验可知,“酸浸”溶解MnO2时加入试剂的顺序是_______ 。
(4)最近科学家研制出超薄铁磁β-MnSe半导体,β-MnSe的晶胞结构如图所示。β-MnSe中Mn的配位数为_______ 。
(5)MnSO4可通过反应制得Mn3O4,在加热烘干Mn3O4过程中常常混有Mn2O3杂质,现对样品中Mn3O4的含量进行测定。取Mn3O4样品22.19g加入足量浓盐酸并加热,得到标准状况下2.24L氯气。(Mn3O4和Mn2O3在加热时均能和浓盐酸反应生成MnCl2)计算样品中Mn2O3的质量分数为_______ 。(写出计算过程)
(1)Mn2+的价电子排布式为
(2)“焙炒”的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。空气中O2氧化MnO(OH)的化学方程式为
(3)探究“酸浸”中MnO2溶解的适宜操作。
实验I.向MnO2中加入H2O2溶液,产生大量气泡:再加入稀H2SO4,固体未明显溶解。
实验Ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4,固体未溶解;再加入H2O2溶液,产生大量气泡,固体完全溶解。
①实验I中MnO2的作用是
②由实验可知,“酸浸”溶解MnO2时加入试剂的顺序是
(4)最近科学家研制出超薄铁磁β-MnSe半导体,β-MnSe的晶胞结构如图所示。β-MnSe中Mn的配位数为
(5)MnSO4可通过反应制得Mn3O4,在加热烘干Mn3O4过程中常常混有Mn2O3杂质,现对样品中Mn3O4的含量进行测定。取Mn3O4样品22.19g加入足量浓盐酸并加热,得到标准状况下2.24L氯气。(Mn3O4和Mn2O3在加热时均能和浓盐酸反应生成MnCl2)计算样品中Mn2O3的质量分数为
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2 . 回收再利用金属冶炼厂的酸性废水(主要含、、、、),制备亚砷酸铜的流程如下。
(1)基态砷原子的电子排布式为_______ 。
(2)砷的还原。常温下,五价砷溶液中各种微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如图所示。向酸性废水中通入,能把五价砷转化为三价砷。
①的二级电离平衡常数_______ 。
②pH为1时“还原”的主要反应的离子方程式为_______ 。
(3)中和除杂。当溶液中离子浓度小于,可认为已经完全除去。
已知:在时开始转化为,,,。
①一级中和控制pH为2左右,滤渣X的主要成分有_______ 。
②二级中和沉淀重金属离子应控制pH范围为_______ 。
(4)应用碘量法可测定亚砷酸铜中的铜含量。称取2.000g试样溶于稀搅拌后过滤,洗涤滤渣,将洗涤后的滤液与原滤液合并,配成溶液,取所配溶液于碘量瓶中加入过量的碘化钾溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗。
①计算样品中铜元素的质量分数_______ 。(写出计算过程)
②已知纯亚砷酸铜中铜元素的质量分数为23.02%,实际测得样品中铜元素的质量分数有偏差(操作步骤均正确)的原因为_______ 。(已知:;,未配平)
(1)基态砷原子的电子排布式为
(2)砷的还原。常温下,五价砷溶液中各种微粒的物质的量分数随pH的变化曲线如图所示。向酸性废水中通入,能把五价砷转化为三价砷。
①的二级电离平衡常数
②pH为1时“还原”的主要反应的离子方程式为
(3)中和除杂。当溶液中离子浓度小于,可认为已经完全除去。
已知:在时开始转化为,,,。
①一级中和控制pH为2左右,滤渣X的主要成分有
②二级中和沉淀重金属离子应控制pH范围为
(4)应用碘量法可测定亚砷酸铜中的铜含量。称取2.000g试样溶于稀搅拌后过滤,洗涤滤渣,将洗涤后的滤液与原滤液合并,配成溶液,取所配溶液于碘量瓶中加入过量的碘化钾溶液,用标准溶液滴定至终点,消耗。
①计算样品中铜元素的质量分数
②已知纯亚砷酸铜中铜元素的质量分数为23.02%,实际测得样品中铜元素的质量分数有偏差(操作步骤均正确)的原因为
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3 . 一种以低品位菱锰矿(含和少量钙、铝的碳酸盐及等)为主要原料制备的流程如下。
(1)基态核外电子排布式为_______ 。
(2)已知常温下:,,取“除钙”后得到的,向其中加入,再加入充分搅拌至完全转化,至少需要加入的物质的量为_______ mol(溶液体积变化忽略不计)。
(3)常温下,在含的水溶液中会产生具有强氧化性的自由基·。
①写出“氧化”时·与的发生反应的离子方程式:_______ 。
②当和的用量一定时,的产率随温度的变化如图所示,相同时间内,50℃下的产率高于40℃和60℃时的产率,原因分别是_______ 。
(4)含量测定:称取样品,加入的溶液和适量溶液,加热使充分转化为溶液。冷却后,向溶液中加入的溶液滴定过量,消耗溶液。计算样品中的质量分数。______ (写出计算过程),已知:;。(方程式均未配平)
(1)基态核外电子排布式为
(2)已知常温下:,,取“除钙”后得到的,向其中加入,再加入充分搅拌至完全转化,至少需要加入的物质的量为
(3)常温下,在含的水溶液中会产生具有强氧化性的自由基·。
①写出“氧化”时·与的发生反应的离子方程式:
②当和的用量一定时,的产率随温度的变化如图所示,相同时间内,50℃下的产率高于40℃和60℃时的产率,原因分别是
(4)含量测定:称取样品,加入的溶液和适量溶液,加热使充分转化为溶液。冷却后,向溶液中加入的溶液滴定过量,消耗溶液。计算样品中的质量分数。
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解题方法
4 . 柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易被人体吸收的高效铁制剂,医疗上可以用来治疗缺铁性贫血。某课题组以硫铁矿烧渣(含Fe2O3、SiO2、少量Al2O3等)为原料,先制备碳酸亚铁,再与柠檬酸反应可以制得柠檬酸亚铁。其工艺流程如下:
已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算):
(1)基态Fe2+的核外电子排布式为_______ 。
(2)“浸泡”时加入过量硫酸的目的:_______ 。
(3)“除杂”时有同学提出下列两种途径,请选择较合理的途径并说明理由_______ 。
途径一:
途径二:
(4)“制备FeCO3”时,Na2CO3溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及FeCO3产率的影响如图:
Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时,FeCO3的产率有所下降,而沉淀中铁元素质量分数仍在上升的原因是_______ 。
(5)已知柠檬酸亚铁易被氧化,能溶于水,不溶于乙醇。设计试验方案,从“除杂”后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体:_______ ,静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。(必须用到的试剂有:Fe粉、4mol/LNa2CO3溶液、柠檬酸溶液、无水乙醇)
(6)产品纯度的测定。产品中铁的含量用 EDTA 配位滴定法测定:称取0.4000g产品中加入足量H2O2溶液和适量的稀H2SO4,充分反应后再用0.0600mol·L-1EDTA溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰),消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知:EDTA与Fe3+的滴定比例为1:1,柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为_______ 。
(7)上述滴定过程中,导致测定结果偏大的是_______ 。
a.滴定前,盛装EDTA的酸式滴定管未润洗
b.滴定时,酸式滴定管中开始有气泡,后来无气泡
c.滴定开始时平视,滴定结束时俯视
已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算):
金属离子 | 沉淀开始pH | 沉淀完全pH |
Al3+ | 3.1 | 5.1 |
Fe2+ | 5.9 | 6.9 |
Fe3+ | 1.2 | 3.2 |
(1)基态Fe2+的核外电子排布式为
(2)“浸泡”时加入过量硫酸的目的:
(3)“除杂”时有同学提出下列两种途径,请选择较合理的途径并说明理由
途径一:
途径二:
(4)“制备FeCO3”时,Na2CO3溶液的浓度对沉淀中铁元素的质量分数以及FeCO3产率的影响如图:
Na2CO3溶液的浓度大于4mol/L时,FeCO3的产率有所下降,而沉淀中铁元素质量分数仍在上升的原因是
(5)已知柠檬酸亚铁易被氧化,能溶于水,不溶于乙醇。设计试验方案,从“除杂”后的FeSO4溶液制备柠檬酸亚铁晶体:
(6)产品纯度的测定。产品中铁的含量用 EDTA 配位滴定法测定:称取0.4000g产品中加入足量H2O2溶液和适量的稀H2SO4,充分反应后再用0.0600mol·L-1EDTA溶液滴定至终点(其他离子对滴定过程无干扰),消耗EDTA溶液的体积为20.00mL(已知:EDTA与Fe3+的滴定比例为1:1,柠檬酸亚铁的摩尔质量为246g/mol)。计算产品的纯度为
(7)上述滴定过程中,导致测定结果偏大的是
a.滴定前,盛装EDTA的酸式滴定管未润洗
b.滴定时,酸式滴定管中开始有气泡,后来无气泡
c.滴定开始时平视,滴定结束时俯视
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5 . 利用黄铁矿(主要成分为)与软锰矿(主要成分为)制备并回收单质硫的部分工艺流程如下:
已知:酸浸液主要含有、、等金属阳离子。
(1)当温度为90℃时,酸浸过程中硫酸浓度c对Mn浸取率的影响如图1所示。
①基态的价电子排布式为___________ 。
②酸浸时反应生成和S的离子方程式为___________ 。
③100min后,Mn浸取率随硫酸浓度增大而呈下降趋势,可能的原因是___________ 。
④酸浸液中还含有等重金属阳离子,请结合数据说明能否用MnS除去___________ 。[,]
(2)溶液浸取滤渣时的反应为,单质硫浸取率随温度变化曲线如图2所示。温度高于30℃,单质硫浸取率下降的可能原因是___________ 。
(3)制备得到的产品中含有少量和杂质,进行以下实验测定产品中含量:取10.00g产品溶于水,配成100mL溶液;取10.00mL所配溶液用溶液滴定,消耗10.00mL;另取10.00mL所配溶液用溶液滴定,消耗13.00mL。(已知:和难溶于水;、和与EDTA按物质的量之比1∶1反应。),计算产品中的质量分数___________ 。(写出计算过程)
已知:酸浸液主要含有、、等金属阳离子。
(1)当温度为90℃时,酸浸过程中硫酸浓度c对Mn浸取率的影响如图1所示。
①基态的价电子排布式为
②酸浸时反应生成和S的离子方程式为
③100min后,Mn浸取率随硫酸浓度增大而呈下降趋势,可能的原因是
④酸浸液中还含有等重金属阳离子,请结合数据说明能否用MnS除去
(2)溶液浸取滤渣时的反应为,单质硫浸取率随温度变化曲线如图2所示。温度高于30℃,单质硫浸取率下降的可能原因是
(3)制备得到的产品中含有少量和杂质,进行以下实验测定产品中含量:取10.00g产品溶于水,配成100mL溶液;取10.00mL所配溶液用溶液滴定,消耗10.00mL;另取10.00mL所配溶液用溶液滴定,消耗13.00mL。(已知:和难溶于水;、和与EDTA按物质的量之比1∶1反应。),计算产品中的质量分数
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6 . 以含钛高炉渣(含及少量)和硫酸铵为原料制备钛白粉(主要成分),其流程可表示为:
已知:只存在于强酸性溶液中,酸性减弱时易转化为沉淀.
(1)基态核外电子排布式为______________ .
(2)“熔融”时,硫酸铵将转化为,同时有气体生成.该气体的化学式为______________ .
(3)“水解”得到的滤渣,用氧化物的形式表示为______________ .
(4)“沉淀”时,与氨水反应的离子方程式是______________ .
(5)测定所得钛白粉样品的纯度,步骤如下:
步骤1:称取样品,经熔融、溶解、还原等操作,将完全转化为溶液.
步骤2:将步骤1所得溶液冷却至室温,加入1~2滴溶液作指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗该溶液,发生的反应为;
①滴定终点时的现象是______________ .
②计算样品中的质量分数______________ (写出计算过程)
已知:只存在于强酸性溶液中,酸性减弱时易转化为沉淀.
(1)基态核外电子排布式为
(2)“熔融”时,硫酸铵将转化为,同时有气体生成.该气体的化学式为
(3)“水解”得到的滤渣,用氧化物的形式表示为
(4)“沉淀”时,与氨水反应的离子方程式是
(5)测定所得钛白粉样品的纯度,步骤如下:
步骤1:称取样品,经熔融、溶解、还原等操作,将完全转化为溶液.
步骤2:将步骤1所得溶液冷却至室温,加入1~2滴溶液作指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗该溶液,发生的反应为;
①滴定终点时的现象是
②计算样品中的质量分数
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7 . 钴及其化合物在工业生产中有广阔的应用前景。已知:Co2+不易被氧化,Co3+具有强氧化性,[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,[Co(NH3)6]3+性质稳定。
(1)从锂钴废料(主要成分为LiCoO2)分离Co2+。
①的电子排布式为______ 。
②“酸溶”时不选择浓的理由是:______ 。
③“净化”时,加固体是将转化为沉淀,“净化”后溶液中,若“过滤1”后溶液中浓度为1.0,则“净化”后c(Na+)=_____ 。[溶液体积变化忽略不计,不考虑其他离子影响。25℃时Ksp(LiF)= 2.0×10-3]
(2)从由CoCl2制备[Co(NH3)6]Cl3。
实验过程:称取研细的10.0g和NH4Cl50g于烧杯中溶解,将溶液转入三颈烧瓶,分液漏斗中分别装有25浓氨水,530%的H2O2溶液,控制反应温度为60℃,打开分液漏斗,反应一段时间后,得[Co(NH3)6]Cl3溶液,实验装置如图所示:
①由制备[Co(NH3)6]Cl3溶液的离子方程式为________ 。
②分液漏斗中液体加入三颈烧瓶中的顺序为_______ 。
(3)用CoSO4溶液为原料“沉钴”时,可先制得CoCO3再制备Co3O4.CoCO3在空气中受热分解,测得剩余固体的质量与起始CoCO3的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温度变化曲线如图所示。
为获得较高产率的Co3O4,请补充实验方案:取CoSO4溶液_______ 。(可选用的试剂:0.1 mol/L NH4HCO3溶液、空气、0.1 mol/L HCl溶液、0.1 mol/L BaCl2溶液)。
(1)从锂钴废料(主要成分为LiCoO2)分离Co2+。
①的电子排布式为
②“酸溶”时不选择浓的理由是:
③“净化”时,加固体是将转化为沉淀,“净化”后溶液中,若“过滤1”后溶液中浓度为1.0,则“净化”后c(Na+)=
(2)从由CoCl2制备[Co(NH3)6]Cl3。
实验过程:称取研细的10.0g和NH4Cl50g于烧杯中溶解,将溶液转入三颈烧瓶,分液漏斗中分别装有25浓氨水,530%的H2O2溶液,控制反应温度为60℃,打开分液漏斗,反应一段时间后,得[Co(NH3)6]Cl3溶液,实验装置如图所示:
①由制备[Co(NH3)6]Cl3溶液的离子方程式为
②分液漏斗中液体加入三颈烧瓶中的顺序为
(3)用CoSO4溶液为原料“沉钴”时,可先制得CoCO3再制备Co3O4.CoCO3在空气中受热分解,测得剩余固体的质量与起始CoCO3的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温度变化曲线如图所示。
为获得较高产率的Co3O4,请补充实验方案:取CoSO4溶液
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8 . 三氯化铬()在工业上主要用作媒染剂和催化剂,常用于颜料、陶瓷、橡胶等工业,实验室模拟工业上以BaCrO4为原料制备和。
(1)三价铬离子能形成多种配位化合物,配合物[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中元素电负性由大到小的顺序___________ 。
(2)制备。取一定质量的BaCrO4和对应量的水加入到三颈瓶中,水浴加热并搅拌,一段时间后同时加入过量浓盐酸和无水乙醇充分反应,生成并放出气体。
①上述反应的化学方程式为___________ 。
②上述反应中的乙醇与BaCrO4投料的物质的量比例大约为3:8,原因是___________ 。
(3)测定的质量分数。
Ⅰ.称取样品0.3300g,加水溶解并配成250.0mL的溶液。
Ⅱ.移取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加热至沸后加入稍过量的,稀释并加热煮沸,再加入过量的硫酸酸化,将氧化为;再加入过量KI固体加塞摇匀,使铬完全以的形式存在。
Ⅲ.加入1mL淀粉溶液,用0.0250标准溶液滴定至终点,平行测定3次,平均消耗标准溶液24.00mL。
已知反应:(未配平) ;(未配平)
①滴定终点的现象是___________ 。
②计算的质量分数(写出计算过程)___________ 。
(4)制备。Cr(Ⅲ )的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示。
请补充完整由溶液制备的实验方案:取适量溶液,___________ ,低温烘干,得到晶体(实验中须使用的试剂:1 NaOH溶液、0.1 溶液、0.1 溶液、蒸馏水)。
(1)三价铬离子能形成多种配位化合物,配合物[Cr(NH3)3(H2O)2Cl]2+中元素电负性由大到小的顺序
(2)制备。取一定质量的BaCrO4和对应量的水加入到三颈瓶中,水浴加热并搅拌,一段时间后同时加入过量浓盐酸和无水乙醇充分反应,生成并放出气体。
①上述反应的化学方程式为
②上述反应中的乙醇与BaCrO4投料的物质的量比例大约为3:8,原因是
(3)测定的质量分数。
Ⅰ.称取样品0.3300g,加水溶解并配成250.0mL的溶液。
Ⅱ.移取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加热至沸后加入稍过量的,稀释并加热煮沸,再加入过量的硫酸酸化,将氧化为;再加入过量KI固体加塞摇匀,使铬完全以的形式存在。
Ⅲ.加入1mL淀粉溶液,用0.0250标准溶液滴定至终点,平行测定3次,平均消耗标准溶液24.00mL。
已知反应:(未配平) ;(未配平)
①滴定终点的现象是
②计算的质量分数(写出计算过程)
(4)制备。Cr(Ⅲ )的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示。
请补充完整由溶液制备的实验方案:取适量溶液,
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9 . 铁黄可用作颜料。一种由钛铁矿浸出后的废液[主要含和]制取铁黄的过程如下:
已知:实验中开始生成沉淀时开始生成时,完全沉淀时。
(1)的核外电子排布式为___________ 。
(2)“氧化”时的离子方程式为___________ 。
(3)测定样品中铁黄的质量分数。
称取铁黄样品置于锥形瓶中,加入适量稀盐酸、加热,滴加稍过量的溶液(将还原为)充分反应,再除去过量的。移取溶液于锥形瓶中,用标准溶液滴定至终点(未配平),消耗溶液。计算该样品中铁黄的质量分数___________ (写出计算过程)。
(4)铁和氨在640℃时可发生置换反应,一种产物的晶胞结构如图所示。
①该产物的化学式为___________ 。
②该晶胞中与铁原子最近且距离相等的铁原子个数为___________ 个。
已知:实验中开始生成沉淀时开始生成时,完全沉淀时。
(1)的核外电子排布式为
(2)“氧化”时的离子方程式为
(3)测定样品中铁黄的质量分数。
称取铁黄样品置于锥形瓶中,加入适量稀盐酸、加热,滴加稍过量的溶液(将还原为)充分反应,再除去过量的。移取溶液于锥形瓶中,用标准溶液滴定至终点(未配平),消耗溶液。计算该样品中铁黄的质量分数
(4)铁和氨在640℃时可发生置换反应,一种产物的晶胞结构如图所示。
①该产物的化学式为
②该晶胞中与铁原子最近且距离相等的铁原子个数为
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10 . 三氯化铬()在工业上主要用作媒染剂和催化剂,实验室模拟工业上以为原料制备。
(1)制备。取一定质量的和对应量的水加入到三颈烧瓶中,水浴加热并搅拌,一段时间后同时加入过量浓盐酸和无水乙醇充分反应,生成并放出气体。
①Cr原子的外围电子排布式为___________ 。
②上述反应的化学方程式为___________ 。
③上述反应中的乙醇与投料的物质的量比例大约为,原因是___________ 。
(2)测定的质量分数。
I.称取样品0.3300g,加水溶解并配成250.0mL的溶液。
II.移取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加热至沸后加入稍过量的,稀释并加热煮沸,再加入过量的硫酸酸化,将氧化为;再加入过量KI固体加塞摇匀,使铬元素完全以的形式存在。
III.加入1mL淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,平行测定3次,平均消耗标准溶液24.00mL。
已知反应:
(未配平)
(未配平)
①滴定终点的现象是___________ 。
②计算的质量分数(写出计算过程)___________ 。
(1)制备。取一定质量的和对应量的水加入到三颈烧瓶中,水浴加热并搅拌,一段时间后同时加入过量浓盐酸和无水乙醇充分反应,生成并放出气体。
①Cr原子的外围电子排布式为
②上述反应的化学方程式为
③上述反应中的乙醇与投料的物质的量比例大约为,原因是
(2)测定的质量分数。
I.称取样品0.3300g,加水溶解并配成250.0mL的溶液。
II.移取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加热至沸后加入稍过量的,稀释并加热煮沸,再加入过量的硫酸酸化,将氧化为;再加入过量KI固体加塞摇匀,使铬元素完全以的形式存在。
III.加入1mL淀粉溶液,用标准溶液滴定至终点,平行测定3次,平均消耗标准溶液24.00mL。
已知反应:
(未配平)
(未配平)
①滴定终点的现象是
②计算的质量分数(写出计算过程)
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2023-07-19更新
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103次组卷
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2卷引用:江苏省镇江第一中学2022-2023学年高二下学期学情检测调研(2)化学试题