大题综合强化练 题型3　化学综合实验与计算 （含解析）江苏省2023高考化学三轮冲刺练

这是一份大题综合强化练 题型3　化学综合实验与计算 （含解析）江苏省2023高考化学三轮冲刺练，共17页。试卷主要包含了4×10-4，5×10-9等内容，欢迎下载使用。
(1)煅烧黄铁矿的化学方程式为 。
(2)将尾气净化所得SO2,边搅拌边通入NaOH溶液中制备NaHSO3溶液。溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图所示,要得到较为纯净的NaHSO3溶液,应采取的实验操作为 。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)与强酸反应放出SO2,加热NaHSO3溶液可制备焦亚硫酸钠,所得产品中可能含有Na2SO4,检验产品中是否含有SO42-的操作为 。
(4)炉渣中的Fe2O3可制备还原铁粉。还原铁粉纯度可通过下列方法测定:称取0.280 0 g 样品,溶于过量稀硫酸,平行三次用标准K2Cr2O7溶液滴定所得溶液中的Fe2+,平均消耗0.030 00 ml·L-1的K2Cr2O7溶液25.10 mL(测定过程中杂质不参与反应)。
①写出滴定反应的离子方程式 。
②计算还原铁粉的纯度(写出计算过程) 。
2.(2022·江苏省南京市、盐城市一模)Cr(OH)3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Cr(OH)3的主要步骤如下。
(1)制备CrCl3。取一定质量的BaCrO4和对应量的水加入到如图1所示三颈烧瓶中,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CrCl3并逸出CO2气体。
①上述反应的化学方程式为 。
②在盐酸与BaCrO4物料配比6∶1、80 ℃条件下搅拌,反应30 min。探究乙醇理论量倍数对铬溶解率及还原率的影响如图2所示[铬溶解率=溶液中n(Cr总量)n(BaCrO4)×100%,铬还原率=溶液中n[Cr(Ⅲ)]n(BaCrO4)×100%]。随着乙醇理论量倍数的增加,铬还原率逐渐增加、铬溶解率几乎不变,其原因可能是 。
(2)制备Cr(OH)3。Cr(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图3所示。请补充完整由步骤(1)得到的CrCl3溶液制得Cr(OH)3的实验方案:取步骤(1)得到的CrCl3溶液, ,低温烘干,得到Cr(OH)3晶体。
实验中须使用的试剂:2 ml·L-1Ba(OH)2溶液、0.1 ml·L-1AgNO3溶液、0.1 ml·L-1 HNO3溶液、蒸馏水。
(3)测定Cr(OH)3样品纯度。准确称取0.900 0 g样品,溶于过量硫酸并配成250.0 mL溶液。取25.00 mL溶液,用足量(NH4)2S2O8溶液将Cr3+氧化为Cr2O72-,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8,冷却至室温。再加入过量KI溶液,以淀粉溶液为指示剂,用0.100 0 ml·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液24.00 mL(已知反应:Cr2O72-+6I-+14H+3I2+2Cr3++7H2O;I2+2S2O32-S4O62-+2I-)。计算Cr(OH)3样品的纯度(写出计算过程): 。
3.(2022·江苏省连云港市第二次调研)一种以镍电极废料(含Ni以及少量Al2O3、Fe2O3和不溶性杂质)为原料制备NiOOH的过程可表示为:
(1)基态Ni原子的电子排布式为 。
(2)“酸浸”后过滤,滤液中的金属离子除Ni2+外还有少量的Al3+和Fe2+等,产生Fe2+的原因是 。
(3)“氧化”时需将溶液调至碱性后加入KClO溶液,充分反应后过滤、洗涤得产品。写出Ni2+被氧化的离子方程式: 。
(4)工业上也可用惰性电极电解Ni(OH)2悬浊液(pH=11左右)制备NiOOH。阳极电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-NiOOH+H2O。
①电解过程中需要充分搅拌Ni(OH)2悬浊液的目的是 。
②Ni(OH)2悬浊液中加入一定量KCl可显著提高NiOOH产率,原因是 。
(5)NiOOH在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如图所示。
已知NiOOH加热至600 ℃后固体质量保持不变,则600 ℃时,剩余固体的成分为 (填化学式)。
4.(2022·江苏省连云港市第二次调研)以MnO2粉(含少量Fe3O4、CaO、MgO等杂质)和MnS(溶于酸,不溶于水)为原料制备MnSO4·H2O的过程如下:
(1)反应:将一定量MnO2粉和稀硫酸加入到如图所示实验装置的三颈烧瓶中,加热到90 ℃后开始加入MnS,并不断搅拌,充分反应。
①三颈烧瓶中MnO2与MnS反应转化为Mn2+和S的离子方程式为 。
②装置X中是NaOH溶液,作用是 。
(2)除杂。查阅资料可知:
Ⅰ.常温下Ka(HF)=7.4×10-4。
Ⅱ.常温下Ksp(CaF2)=2.7×10-11,
Ksp(MgF2)=6.5×10-9。
Ⅲ.有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
①将三颈烧瓶中的混合物过滤,加入MnF2将滤液中的Ca2+、Mg2+转化为沉淀除去。在Ca2+、Mg2+浓度相同的条件下,pH变化对钙镁去除率的影响如图所示。
Mg2+去除率曲线为 (填写“甲”或“乙”)。随pH减小,钙镁去除率下降的原因是 。
②以除去Ca2+、Mg2+所得的滤液为原料,制备MnSO4·H2O的实验方案: ,控制温度在80~90 ℃之间蒸发结晶至有大量晶体出现,趁热过滤,用80~90 ℃的蒸馏水洗涤2~3次,干燥。(可选用的试剂:H2O2溶液、MnCO3固体、Na2CO3固体、蒸馏水等)
(3)测定。准确称取0.385 0 g MnSO4·H2O样品置于锥形瓶中,加入H3PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+ ,用0.100 0 ml·L-1硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗标准溶液20.00 mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度 (请写出计算过程 。
5.(2022·江苏省常州市期末检测)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[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++5S2O82-+8H2O2MnO4-+10SO42-+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 (填化学式)。
(3)氟化过程中溶液pH与钙镁去除率关系如图所示。当2.5