知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

2．
\(\rm{Mn_{3}O_{4}}\)是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备化肥\(\rm{X}\)和\(\rm{Mn_{3}O_{4}}\)的工艺流程如下：

请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)几种盐的溶解度见下图\(\rm{1}\)。化肥\(\rm{X}\)的化学式为________；为获得固体\(\rm{X}\)，加入\(\rm{KCl}\)溶液后需对混合溶液进行蒸发浓缩，当析出大量晶体后，应________\(\rm{(}\)填操作名称\(\rm{)}\)，再洗涤、干燥晶体。

\(\rm{(2)}\)检验\(\rm{X}\)样品是否含有氯化物杂质的实验操作是________________________________。

\(\rm{(3)}\)图\(\rm{2}\)是隔绝空气条件煅烧\(\rm{MnSO_{4}·H_{2}O}\)时剩余固体质量与温度的变化曲线，请写出\(\rm{A→B}\)的化学方程式：_____________________________________。

\(\rm{(4)}\)为了测定产品中\(\rm{Mn_{3}O_{4}}\)的纯度，取\(\rm{2.500 g}\)样品与浓盐酸共热\(\rm{(}\)杂质不与盐酸反应\(\rm{)}\)，将产生的气体通入足量淀粉碘化钾溶液中，稀释至\(\rm{250 mL}\)，从中取\(\rm{25.00 mL}\)用\(\rm{0.1000 mol·L^{-1} Na_{2}S_{2}O_{3}}\)标准溶液滴定至终点时，消耗\(\rm{20.00 mL}\)标准溶液\(\rm{(2Na_{2}S_{2}O_{3}+I_{2}═2NaI+Na_{2}S_{4}O_{6})}\)。
\(\rm{①}\)样品与浓盐酸发生反应的离子方程式为_____________________________________。

\(\rm{②}\)该样品的纯度为________。

难度：较难

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3．
\(\rm{2017}\)年我国承建全球首艘深海采矿船，具\(\rm{2500}\)米深海作业能力，对未来深海矿产资源的开发具有重要战略价值。海洋深处有丰富的锰结核矿\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{MnO_{2}}\)，含少量\(\rm{Fe}\)、\(\rm{Al}\)等杂质元素\(\rm{)}\)，利用锰结核矿可以制备高纯碳酸锰，请回答下列有关问题：
\(\rm{(1)}\)写出用\(\rm{MnO_{2}}\)和浓盐酸制取氯气的化学方程式 ______ 。
\(\rm{(2)MnO_{2}}\)与过氧化氢的反应十分复杂。在酸性条件下，\(\rm{MnO_{2}}\)可以被\(\rm{H_{2}O_{2}}\)还原成\(\rm{Mn^{2+}}\)，但\(\rm{H_{2}O_{2}}\)又有氧化性，有研究表明，\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液的氧化性是\(\rm{HO_{2}ˉ}\)所致。其他条件村同时，研究不同初始\(\rm{pH}\)条件下\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液的漂白效果，结果如图\(\rm{1}\)所示：

\(\rm{①}\)写出\(\rm{MnO_{2}}\)在酸性条件下与\(\rm{H_{2}O_{2}}\)反应的离子方程式 ______ 。
\(\rm{②}\)由图可得到的结论是 ______ ，结合平衡移动原理简述理由： ______ 。
\(\rm{(3)}\)利用锰结核矿在实验室制备高纯碳酸锰的流程如图\(\rm{2}\)：
\(\rm{①}\)可用\(\rm{SO_{2}}\)代替植物粉，植物粉的作用是 ______ 。
\(\rm{②}\)使用碳酸锰调\(\rm{pH}\)的优势是 ______ 。
\(\rm{③}\)加入 \(\rm{NH_{4}HCO_{3}}\)时，温度要控制在\(\rm{35℃}\)以下，其目的是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)在废水处理中常用\(\rm{H_{2}S}\)将\(\rm{Mn^{2+}}\)转化为\(\rm{MnS}\)除去，向含有\(\rm{0.020mol/LMn^{2+}}\)的废水中通入一定量的\(\rm{H_{2}S}\)气体，调节溶液的\(\rm{pH}\)，当\(\rm{c(HS^{-})=1.0×10^{-4}mol/L}\)时，\(\rm{Mn^{2+}}\)开始沉淀，则此时溶液的\(\rm{pH=}\) ______ 。\(\rm{[}\)已知\(\rm{K_{SP}(MnS)=1.4×10^{-15}}\)；\(\rm{H_{2}S}\)的电离常数\(\rm{K_{1}=1.3×10^{-7}}\)，\(\rm{K_{2}=7.0×10^{-15}]}\)

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4．
摩尔盐是一种复盐，它易溶于水，不溶于乙醇，性质比一般亚铁盐稳定，不易被氧化。以废铁屑为原料生产摩尔盐的主要流程如下：

\(\rm{(1)}\)反应\(\rm{1}\)为了加快铁屑\(\rm{(}\)过量\(\rm{)}\)的溶解，可采取的措施是__________________________\(\rm{(}\)写出一种即可\(\rm{)}\)。

\(\rm{(2)}\)废铁屑中含有少量氧化铁，无需在制备前除去，理由是________________________\(\rm{(}\)用离子方程式回答\(\rm{)}\)。

\(\rm{(3)}\)为确定摩尔盐的化学式，设计以下实验：称取\(\rm{23.52 g}\)新制摩尔盐，溶于水配制成\(\rm{100 mL}\)溶液，将所得溶液分成两等份。一份加入足量\(\rm{Ba(OH)_{2}}\)溶液，并微热，逸出能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，同时生成白色沉淀，随即沉淀变为灰绿色，最后带有红褐色；用足量稀盐酸处理沉淀物，充分反应后过滤、洗涤和干燥，得白色固体\(\rm{13.98 g}\)。另一份用\(\rm{0.2000 mol·L^{-1} K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)酸性溶液滴定，当\(\rm{{C}{{{r}}_{2}}{O}_{7}^{2-}}\)恰好完全被还原为\(\rm{Cr^{3+}}\)时，消耗\(\rm{K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)溶液的体积为\(\rm{25.00 mL}\)。\(\rm{(}\)已知\(\rm{6{F}{{{e}}^{2+}}+{C}{{{r}}_{{2}}}{O}_{7}^{2-}+14{{{H}}^{+}}===6{F}{{{e}}^{3+}}+2{C}{{{r}}^{3+}}+7{{{H}}_{{2}}}{O})}\)
\(\rm{①}\)在上述实验过程中，确定\(\rm{Ba(OH)_{2}}\)溶液已经足量的方法是_______________。

\(\rm{②}\)通过计算确定摩尔盐的化学式\(\rm{(}\)写出计算过程\(\rm{)}\)。

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5．
某工厂用软锰矿\(\rm{(}\)主要为\(\rm{MnO_{2}}\)，含杂质\(\rm{Al_{2}O_{3})}\)和闪锌矿\(\rm{(}\)主要为\(\rm{ZnS}\)，含杂质\(\rm{FeS)}\)共同生产干电池的原料\(\rm{Zn}\)和\(\rm{MnO_{2}}\)，同时获得一些副产品，工艺流程如下：

已知：硫酸浸取液的主要成分为\(\rm{ZnSO_{4}}\)、\(\rm{MnSO_{4}}\)、\(\rm{Fe_{2}(SO_{4})_{3}}\)、\(\rm{Al_{2}(SO_{4})_{3}}\)
\(\rm{(1)}\)“浸取“时发生的反应中，还原产物为 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)“净化除杂”时，加入的物质\(\rm{X}\)可能为 ______ \(\rm{(}\)填选项字母\(\rm{)}\)
A.\(\rm{MnCO_{3}}\)，\(\rm{B.Zn_{2}(OH)_{2}CO_{3}}\) C.\(\rm{NaOH D.KOH}\)
\(\rm{(3)}\)“电解”时，发生反应的化学方程式为 ______
\(\rm{(4)}\)从\(\rm{Na_{2}SO_{4}}\)，溶液中得到芒硝品体\(\rm{(Na_{2}SO_{4}⋅10H_{2}O)}\)，需要进行的实验操作有 ______ 、 ______ 过滤、洗涤、干燥等
\(\rm{(5)Zn}\)和\(\rm{MnO_{2}}\)的传统生产工艺主要经历矿石焙烧、硫酸浸出、电解等过程，与传统工艺相比，该工艺流程的优点为 ______
\(\rm{(6)}\)已知：\(\rm{H_{2}S}\) 的电离常数\(\rm{K_{1}=1.0×10^{-7}}\)，\(\rm{K_{2}=7.0×l0^{-15}}\)，\(\rm{0.1 mol/L NaHS}\) 的\(\rm{pH}\) ______ \(\rm{7(}\)填“或“\(\rm{ < }\)”\(\rm{).}\)在废水处理领域中常用\(\rm{H_{2}S}\)将\(\rm{Mn^{2+}}\)转化为\(\rm{MnS}\)除去，向含有\(\rm{0.020mol⋅L^{-1}Mn^{2+}}\)废水中通人一定量的\(\rm{H_{2}S}\)气体，调节溶液的\(\rm{pH═a}\)，当\(\rm{HS^{-}}\)浓度为\(\rm{1.0×10^{-4}mol⋅L^{-1}}\)时，\(\rm{Mn^{2+}}\)开始沉淀，则\(\rm{a=}\) ______ 。\(\rm{[}\)已知：\(\rm{K_{sp}(MnS)=1.4×10^{-15}]}\)

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6．结晶氯化铝（AlCl₃•6H₂0）在精密铸造中可以代替氯化铵，也是生产净水剂聚合氯化铝的中间产品．以煤矸石（含有Al₂0₃、Fe₂0₃及Si0₂等）为原料制备结晶氯化铝是煤矸石资源利用的重要方式之一，工艺流程如下．请回答：

（1）结晶滤液的主要成分是    ，二次残渣的主要成分是    （填化学式）．
（2）该工艺流程中可以循环使用的物质是    ，循环利用该物质的优点是    ，缺点是    ．
（3）为了分析二次残渣中铁元素的含量，某同学称取5.000g二次残渣，先将其预处理使铁元素还原为Fe²⁺，并在容量瓶中配制成100mL溶液，然后移取25.00mL用1.000×l0^-2mol•L^-lKMn0₄标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL．已知反应式为：Fe²⁺+Mn0₄^-+H⁺→Fe³⁺+Mn²⁺+H₂0（未配平），二次残渣中铁元素的质量分数为    ．
（4）下表为HCl通入体积对AlCl₃结晶效率和HC1利用率的影响．
HCl气体体积/（m³．L^-1）结晶效率/% HCl利用效率/%
0.0375 11.8 93.2
0.075 31.5 89.8
0.1225 59.0 83.2
0.15 68.0 74.9
0.1875 71.0 67.8
0.225 73.1 59.1
结晶效率变化的原因是    ；随HC1体积的增大，HC1利用率降低的原因可能是    ．
（5）将结晶氯化铝加入一定量蒸馏水，在lOO℃水浴中加热蒸干即可得到聚合氯化铝[Al₂（OH）_nCl_6-n•H₂0]_m．由结晶氯化铝制取Al₂（OH）_nCl_6-n的化学方程式为    ．

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7．冰晶石（Na₃ AlF₆）难溶于水，广泛应用于铝的冶炼．工业上用萤石（CaF₂）为原料生产Na₃ AlF₆：

回答下列问题：
（1）在铝的冶炼中，Na₃AIF₆的作用是    ．
（2）煅烧时总反应的化学方程式：CaF₂+SiO₂+Na₂CO₃
高温
.

CaSiO₃+2NaF+CO₂↑，用水浸取后残渣的主要成分是    ．
（3）煅烧后的固体在浸取前进行粉碎的目的是    ，为达到相同目的，常温浸取时还可采取的措施是    ．
（4）写出向NaF溶液中加入硫酸铝溶液发生反应的离子方程式：    ．
NaF溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因：    ，因此在按化学计量加入硫酸铝溶液前，需先用硫酸将NaF溶液的pH下调至5左右，否则可能产生副产物    ．
（5）97.5kg含CaF₂ 80%萤石（杂质不含氟元素）理论上可生产Na₃AlF₆    kg（设生产过程中的每一步含氟物质均完全转化）．

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8．硫化锌（ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t其工艺流程如图1所示．

（1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是    （填序号）．
①研磨  ②多次浸取  ③升高温度  ④加压    ⑤搅拌
（2）步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是    （写化学式）．
（3）步骤Ⅲ中可得Cd单质，为避免引入新的杂质，试剂b应为
（4）步骤Ⅳ还可以回收Na₂SO₄来制取Na₂S．
①检验ZnS固体是否洗涤干净的方法是    ，
②Na2S可由等物质的量的Na₂S0₄和CH₄在高温、催化剂条件下制取．化学反应方程式为    ；
③已知Na₂SO₄．10H₂O及Na₂SO₄的溶解度随温度变化曲线如图2．从滤液中得到Na₂SO₄.10H₂O的操作方法是
（5）若步骤Ⅱ加入的ZnCO₃为b mol，步骤Ⅲ所得Cd为d mol，最后得到VL、物质的量浓度为
c mol/L的Na₂SO₄溶液．则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为    ．

难度：较难

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9．工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS₂）冶炼铜的主要流程如下：

（1）气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的    吸收．
A．浓H₂SO₄   B．稀HNO₃    C．NaOH溶液    D．氨水
（2）用稀H₂SO₄浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在    （填离子符号），检验溶液中还存在Fe²⁺的方法是    （注明试剂．现象）．
（3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为    ．
（4）以CuSO₄溶液为电解质溶液进行粗铜（含Al．Zn．Ag．Pt．Au等杂质）的电解精炼，下列说法正确的是
A．电能全部转化为化学能
B．粗铜接电源正极，发生氧化反应
C．溶液中Cu²⁺向阳极移动
D．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
（5）利用反应可制备CuSO₄，若将该反应2Cu²⁺+O₂+2H₂SO₄=2CuSO₄+2H₂O设计为原电池，其正极电极反应式为    ．

难度：较难

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10．另一化学研究性学习小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定．已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）．
步骤一：电解精制：电解时，粗铜应与电源的    极相连．阴极上的电极反应式为    ．
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：

（1）阳极泥的综合利用：稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请写出该步反应的离子方程式：    ，残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的信息：
序号反应平衡常数
1 Au+6HNO₃⇌Au（NO₃）₃+3NO₂↑+3H₂0 ＜＜1
2 Au³⁺+4Cl^-⇌AuCl₄ _ ＞＞1
请根据以上信息简要解释溶解阳极泥不用王水的原因    ．
（2）滤液含量的测定：以下是该小组探究滤液的一个实验流程．
则100mL滤液中Cu²⁺的浓度为    mol•L^-1，Fe²⁺的浓度为    mol•L^-1．

难度：较难

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HCl气体体积/（m³．L^-1）	结晶效率/%	HCl利用效率/%
0.0375	11.8	93.2
0.075	31.5	89.8
0.1225	59.0	83.2
0.15	68.0	74.9
0.1875	71.0	67.8
0.225	73.1	59.1

序号	反应	平衡常数
1	Au+6HNO₃⇌Au（NO₃）₃+3NO₂↑+3H₂0	＜＜1
2	Au³⁺+4Cl^-⇌AuCl₄ _	＞＞1