知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

硫代硫酸钠晶体\(\rm{(Na_{2}S_{2}O_{3}⋅5H_{2}O,M=248g⋅mol^{-1})}\)可用作定影剂、还原剂。
回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)已知：\(\rm{K_{sp}(BaSO_{4})=1.1×10^{-10}}\)，\(\rm{K_{sp}(BaS_{2}O_{3})=4.1×10^{-5}.}\)市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：
试剂：稀盐酸、稀\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)、\(\rm{BaCl_{2}}\)溶液、\(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液、\(\rm{H_{2}O_{2}}\)溶液

实验步骤	现象
\(\rm{①}\)取少量样品，加入除氧蒸馏水	\(\rm{②}\)固体完全溶解得无色澄清溶液
\(\rm{③}\) ______	\(\rm{④}\) ______ ，有刺激性气体产生
\(\rm{⑤}\)静置， ______	\(\rm{⑥}\) ______

\(\rm{(2)}\)利用\(\rm{K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：
\(\rm{①}\)溶液配制：称取\(\rm{1.2000g}\)某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在 ______ 中溶解，完全溶解后，全部转移至\(\rm{100 mL}\)的 ______ 中，加蒸馏水至 ______ 。
\(\rm{②}\)滴定：取\(\rm{0.00950mol⋅L^{-1}}\)的\(\rm{K_{2}Cr_{2}O_{7}}\)标准溶液\(\rm{20.00mL}\)，硫酸酸化后加入过量\(\rm{KI}\)，发生反应：\(\rm{Cr_{2}O_{7}^{2-}+6I^{-}+14H^{+}=3I_{2}+2Cr^{3+}+7H_{2}O.}\)然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：\(\rm{I_{2}+2S_{2}O_{3}^{2-}=S_{4}O_{6}^{2-}+2I^{-}.}\)加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液 ______ ，即为终点。平行滴定\(\rm{3}\)次，样品溶液的平均用量为\(\rm{24.80mL}\)，则样品纯度为 ______ \(\rm{\%(}\)保留\(\rm{1}\)位小数\(\rm{)}\)。

难度：难

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2．
化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，化学实验室产生的废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的酸性废液中含\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{Cu^{2+}}\)、\(\rm{Ba^{2+}}\)三种金属阳离子和\(\rm{Cl^{-}}\)一种阴离子，实验室设计了下述方案对废液进行处理，以回收金属并测定含量，保护环境。

已知实验中处理的酸性废液的体积为\(\rm{1 L}\)，用\(\rm{pH}\)计测定出其中\(\rm{H^{+}}\)的物质的量浓度为\(\rm{0.10 mol·L^{-1}}\)。请回答下列问题：

\(\rm{(1)}\)实验中操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的方法相同，操作步骤依次为过滤、________、干燥。

\(\rm{(2)}\)“氧化”步骤所得溶液颜色为棕黄色，该反应的离子方程式为________________。
\(\rm{(3)}\)实验中称量固体Ⅰ的质量为\(\rm{4.66 g}\)，固体Ⅱ的质量为\(\rm{15.2 g}\)，用足量的稀硝酸溶解固体Ⅱ后产生了标准状况下的无色气体\(\rm{4.48 L}\)，则固体Ⅱ中金属铜的质量为________\(\rm{g}\)。

\(\rm{(4)}\)实验中将固体Ⅲ进行充分灼烧，使用的仪器除了酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒外，还有________\(\rm{(}\)填名称\(\rm{)}\)。最后得到的红棕色固体质量为\(\rm{40.0 g}\)，则原溶液中氯离子的物质的量浓度为________\(\rm{(}\)写出计算过程\(\rm{)}\)。

难度：难

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3．
云南是我国的矿产资源大省，被誉为“有色金属王国”。利用某冶炼废渣\(\rm{(}\)主要成分为二氧化硅和锡、铜、铅、铁的氧化物\(\rm{)}\)回收锡、铜、铅的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
\(\rm{(1)}\)电炉冶炼时，焦炭的作用是 ______ \(\rm{(}\)填“氧化剂”或“还原剂”\(\rm{)}\)，将焦炭粉碎的目的是 ______ 。熔剂的主要成分是氟石\(\rm{(CaF_{2})}\)，高温下能与\(\rm{SiO_{2}}\)反应生成两种钙盐，其中之一为 \(\rm{CaSiF_{6}}\)，该反应的化学方程式为 ______ 。
\(\rm{(2)}\)脱铁后的溶液中含有少量的\(\rm{Sn^{2+}}\)，为减少锡的损失，可用锡、铜、铅、铁多元合金回收处理，反应的离子方程式为 ______ 。
\(\rm{(3)}\)已知\(\rm{SnO_{2}}\)不溶于稀硫酸。脱铁后氧化焙烧的目的是 ______ 。
\(\rm{(4)}\)电解\(\rm{CuSO_{4}}\)溶液时，阳极的电极反应式为 ______ 。
\(\rm{(5)}\)已知\(\rm{H_{2}CO_{3}}\)的一、二级电离常数分别为\(\rm{K_{1}}\)、\(\rm{K_{2}}\)，\(\rm{PbSO_{4}}\)、\(\rm{PbCO_{3}}\)的溶度积常数分别为\(\rm{K_{sp}(PbSO_{4})}\)、\(\rm{K_{sp}(PbCO_{3})}\)。锡、铅渣中的铅主要以\(\rm{PbSO_{4}}\)存在，脱硫时发生的反应为\(\rm{PbSO_{4}(s)+HCO_{3}ˉ(aq)⇌PbCO_{3}(s)+H^{+}(aq)+SO_{4}^{2+}(aq)}\)，该反应的平衡常数\(\rm{K=}\) ______ \(\rm{(}\)用上述已知常数表示\(\rm{)}\)。脱硫后需过滤、洗涤再进入下一步工序，检验滤渣是否洗涤干净的方法是 ______ 。
\(\rm{(6)}\)若该冶炼废渣中锡的质量分数为\(\rm{5\%}\)，\(\rm{30t}\)废渣制得精锡\(\rm{lt}\)，则锡的回收率为 ______ 。

难度：难

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4．

锰的用途非常广泛，以碳酸锰矿\(\rm{(}\)主要成分为\(\rm{MnCO_{3}}\)，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质\(\rm{)}\)为原料生产金属锰的工艺流程如下：

已知\(\rm{25℃}\)，部分物质的溶度积常数如下：

物质	\(\rm{Mn(OH)_{2}}\)	\(\rm{Co(OH)_{2}}\)	\(\rm{Ni(OH)_{2}}\)	\(\rm{MnS}\)	\(\rm{CoS}\)	\(\rm{NiS}\)
\(\rm{K_{sp}}\)	\(\rm{2.1×10^{-13}}\)	\(\rm{3.0×10^{-16}}\)	\(\rm{5.0×10^{-16}}\)	\(\rm{1.0×10^{-11}}\)	\(\rm{5.0×10^{-22}}\)	\(\rm{1.0×10^{-22}}\)

\(\rm{(1)}\)步骤Ⅰ中，为加快溶浸速率，可采取的措施是： ______ \(\rm{.(}\)至少答两条\(\rm{)}\)
\(\rm{(2)}\)步骤Ⅱ中，须加氨水调节溶液的\(\rm{pH}\)为\(\rm{5.0～6.0}\)，则滤渣\(\rm{1}\)的主要成分为 ______ \(\rm{(}\)填化学式\(\rm{).}\)已知\(\rm{MnO_{2}}\)的作用为氧化剂，则得到该成分所涉及的离子方程式为 ______ ______ ．
\(\rm{(3)}\)步骤Ⅲ中，所加\(\rm{(NH_{4})_{2}S}\)的浓度不宜过大的原因是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)滤液\(\rm{2}\)中，\(\rm{c(Co^{2+})}\)：\(\rm{c(Ni^{2+})=}\) ______ ．
\(\rm{(5)}\)将质量为\(\rm{a㎏}\)的碳酸锰矿经上述流程处理后得到单质\(\rm{Mn}\) \(\rm{b}\) \(\rm{kg.}\)若每一步都进行完全，滤渣\(\rm{1}\)为纯净物，质量为\(\rm{c}\) \(\rm{kg}\)，则原碳酸锰矿中\(\rm{MnCO_{3}}\)的质量分数为 ______ \(\rm{.(}\)用含\(\rm{a}\)、\(\rm{b}\)、\(\rm{c}\)的式子表达，无需化简\(\rm{)}\)

难度：难

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5．下列实验中所选用的仪器或实验基本操作合理的是（　　）
①用l0mL量筒量取5.2mL稀硫酸；
②用酒精洗涤粘有硫粉的试管：
③用托盘天平称量10.1g氯化钠晶体：
④用过滤的方法除去淀粉胶体中的氯化钠溶液：
⑤用饱和NaHCO₃溶液除去CO₂中的少量SO₂．

A．①②③④

B．②③④

C．③④⑤

D．①③⑤

难度：难

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6．钴周期表第四周期第ⅥⅡ族元素，其化合价用途广泛，如：LiCoO₂做锂电池的正极材料，草酸钴可用于指示剂和催化剂制备．
Ⅰ（1）LiCoO₂中钴元素的化合价为 ______ ．
（2）工业上将废锂电池的正极材料与过氧化氢溶液、稀硫酸混合加热，可得到CoSO₄回收，反应的化学方程式为 ______ 可用盐酸代替H₂SO₄和H₂O₂的混合液，但缺点是 ______ ．
Ⅱ利用一种含钴矿石[主要成分为Co₂O₃，含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO、MgO、CaO等]制取CoC₂O₄•2H₂O工艺流程如下：

已知：已知：①浸出液含有的阳离子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Al³⁺等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：
沉淀物 Fe（OH）₃ Fe（OH）₂ Co（OH）₂ Al（OH）₃ Mn（OH）₂
完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
（3）浸出过程中加入NaClO₃的目的是 ______ ．
（4）请用平衡移动原理说明加Na₂CO₃调PH至5.2生成沉淀的原因 ______ ．
（5）滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是 ______ ．
（6）“除钙、镁”是将溶液中Ca²⁺与Mg²⁺转化为MgF₂、CaF₂沉淀．已知某温度下，K_sp（MgF₂）=7.35×10^-11，K_sp（CaF₂）=1.05×10^-10．当加入过量NaF后，所得滤液c（Mg²⁺）/c（Ca²⁺）= ______ ．

难度：难

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7．铁、铝的混合物进行如下实验：

（1）操作X的名称是 ______ ；
（2）气体A是 ______ （填化学式）；
（3）加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为： ______ ；加入稀盐酸发生反应的离子方程式为： ______ ；
（4）向溶液D加入NaOH溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，请写出沉淀转化的化学方程式： ______ ．

难度：难

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8．化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，这些废液必须经处理后才能排放．某化学实验室产生的废液中含有两种金属离子：Fe³⁺、Cu²⁺，化学小组设计了如下图所示的方案对废液进行处理，以回收金属，保护环境．

（1）操作①的名称是 ______ ．
（2）沉淀A中含有的金属单质有 ______ ．
（3）操作②中在酸性下发生反应的离子方程式 ______ ．
（4）检验溶液B中含有的金属阳离子常用的试剂是 ______ ．
（5）操作③中发生反应的离子方程式为 ______ ．

难度：难

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9．已知草酸镍晶体（NiC₂O₄，2H₂O）难溶于水，工业上从废镍催化剂（成分主要为Ni，含有一定量的Al₂O₃、Fe、SiO₂、CaO等）制备草酸镍晶体的流程如图所示：

已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：

金属离子	Fe³⁺	Fe²⁺	Al³⁺	Ni²⁺
开始沉淀的pH	1.1	5.8	3.0	6.8
完全沉淀的pH	3.2	8.8	5.0	9.5

②K_sp（CaF₂）=1.46×10^-10
③当某物质模拟高度小于1.0×10^-5mol．L^-1时，视为完全沉淀．
（1）请写出一种能提高酸浸速率的措施 ______ ．
（2）试剂a是一种绿色氧化剂，写出“氧化”时反应的离子方程式 ______ ．
（3）pH的调控范围为 ______ ，试用化学反应原理的相关知识解释滤渣Ⅱ的生成．
（4）写出“沉镍”时反应的离子方程式 ______ ，证明Ni²⁺已经沉淀完全的实验步骤及现象是 ______ ，当Ca2+沉淀完全时，溶液中c（F^-）＞ ______ （写出计算式即可）．
（5）操作a的内容是 ______ ．

难度：难

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10．工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含Fe₂O₃杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下，下列叙述正确的是（　　）

A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液

B．反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁

C．图中所示转化反应中包含一个氧化还原反应

D．将试剂X和Y进行对换，最终可以达到相同的效果

难度：难

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沉淀物	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Co（OH）₂	Al（OH）₃	Mn（OH）₂
完全沉淀的pH	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8