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化学实验部分
一.选择题(共15小题)
1.名称为“吸滤瓶”的仪器是( )
A. B. C. D.
2.名称为“干燥管”的仪器是( )
A. B. C. D.
3.下列说法不正确的是( )
A.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管上口倒出
B.铝热反应非常剧烈,操作时要戴上石棉手套和护目镜
C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团
D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,静置冷却,析出硫酸亚铁铵晶体
4.亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
方案设计 现象和结论
A 先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B 加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振荡 若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C 先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡 若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D 先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振荡 若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
A.A B.B C.C D.D
5.25℃时,向20mL浓度均为0.1mol L﹣1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol L﹣1的NaOH溶液(醋酸的Ka=1.8×10﹣5;用0.1mol L﹣1的NaOH溶液滴定20mL等浓度的盐酸,滴定终点的pH突跃范围4.3~9.7)。下列说法不正确的是( )
A.恰好中和时,溶液呈碱性
B.滴加NaOH溶液至pH=4.3的过程中,发生反应的离子方程式为:H++OH﹣═H2O
C.滴定过程中,c(Cl﹣)=c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)
D.pH=7时,c(Na+)>c(Cl﹣)>c(CH3COO﹣)>c(CH3COOH)
6.实验室进行粗盐提纯时,需除去Ca2+、Mg2+和SO,所用试剂包括BaCl2以及( )
A.Na2CO3、NaOH、HCl B.Na2CO3、HCl、KOH
C.K2CO3、HNO3、NaOH D.Na2CO3、NaOH、HNO3
7.铝电解厂烟气净化的一种简单流程如图:
下列说法错误的是( )
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
8.由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是( )
实验操作 现象 结论
A 向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液 先变橙色,后变蓝色 氧化性:Cl2>Br2>I2
B 向蔗糖溶液中滴加稀H2SO4,水浴加热,加入少量新制的氢氧化铜悬浊液 无砖红色沉淀 蔗糖未发生水解
C 石蜡油加强热,将产生的气体通入Br2/CCl4溶液 溶液红棕色变无色 气体中含有不饱和烃
D 加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片 试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红 氯乙烯加聚是可逆反应
A.A B.B C.C D.D
9.化学实验操作是进行科学实验的基础,下列操作符合规范的是( )
A.碱式滴定管排气泡 B.溶液加热 C.试剂存放 D.溶液滴加
A.A B.B C.C D.D
10.根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是( )
选项 实验目的 实验及现象 结论
A 比较CH3COO﹣和HCO的水解常数 分别测浓度均为0.1mol L﹣1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者 Kh(CH3COO﹣)<Kh(HCO)
B 检验铁锈中是否含有二价铁 将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去 铁锈中含有二价铁
C 探究氢离子浓度对CrO、Cr2O相互转化的影响 向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸,黄色变为橙红色 增大氢离子浓度,转化平衡向生成Cr2O的方向移动
D 检验乙醇中是否含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体 乙醇中含有水
A.A B.B C.C D.D
11.某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL0.4mol L﹣1Na2CO3溶液和40mL0.2mol L﹣1NaHCO3溶液,再分别用0.4mol L﹣1盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如图曲线:
下列说法正确的的是( )
A.图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸
B.当滴加盐酸的体积为V1mL时(a点、b点),所发生的反应用离子方程式表示为:HCO+H+═CO2↑+H2O
C.根据pH﹣V(HCl)图,滴定分析时,c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足:c(H2CO3)﹣c(CO)=c(OH﹣)﹣c(H+)
12.下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
目的 方案设计 现象和结论
A 检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫 用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液颜色变化 溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫
B 鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物 取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象 出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物
C 检验牙膏中是否含有甘油 将适量牙膏样品与蒸馏水混合,搅拌,静置一段时间,取上层清液,加入新制的Cu(OH)2,振荡,观察现象 溶液出现绛蓝色,说明牙膏中含有甘油
D 鉴别食盐与亚硝酸钠 各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀粉的KI溶液,振荡,观察溶液颜色变化 溶液变蓝色的为亚硝酸钠;溶液不变蓝的为食盐
A.A B.B C.C D.D
13.尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4(含SiO2杂质)。已知:MgAl2O4(s)+4Cl2(g)═MgCl2(s)+2AlCl3(g)+2O2(g)ΔH>0。该反应难以发生,但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3,同时还可得到副产物SiCl4(SiCl4沸点为58℃,AlCl3在180℃升华):MgAl2O4(s)+4C(s)+4Cl2(g)MgCl2(s)+2AlCl3(g)+4CO(g)。下列说法不正确的是( )
A.制备时要保持无水环境
B.输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量CO2,反应过程中需保持炭过量
14.在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(X)=1.0mol L﹣1 min﹣1
15.为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.1mol L﹣1)。
实验 操作与现象
① 在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
② 在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
③ 在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成;另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是( )
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
二.实验题(共3小题)
16.氨基钠(NaNH2)是重要的化学试剂,实验室可用如图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。
简要步骤如下:
Ⅰ.在瓶A中加入100mL液氨和0.05gFe(NO3)3 9H2O,通入氨气排尽密闭体系中空气,搅拌。
Ⅱ.加入5g钠粒,反应,得NaNH2粒状沉积物。
Ⅲ.除去液氨,得产品NaNH2。
已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。
2Na+2NH3═2NaNH2+H2↑
NaNH2+H2O═NaOH+NH3↑
4NaNH2+3O2═2NaOH+2NaNO2+2NH3
请回答:
(1)Fe(NO3)3 9H2O的作用是 ;装置B的作用是 。
(2)步骤Ⅰ,为判断密闭体系中空气是否排尽,请设计方案 。
(3)步骤Ⅱ,反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大,可采取的措施有 。
(4)下列说法不正确的是 。
A.步骤Ⅰ中,搅拌的目的是使Fe(NO3)3 9H2O均匀地分散在液氨中
B.步骤Ⅱ中,为判断反应是否已完成,可在N处点火,如无火焰,则反应己完成
C.步骤Ⅲ中,为避免污染,应在通风橱内抽滤除去液氨,得到产品NaNH2
D.产品NaNH2应密封保存于充满干燥氮气的瓶中
(5)产品分析:假设NaOH是产品NaNH2的唯一杂质,可采用如下方法测定产品NaNH2纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序。
准确称取产品NaNH2xg→ → → →计算
a.准确加入过量的水
b.准确加入过量的HCl标准溶液
c.准确加入过量的NH4Cl标准溶液
d.滴加甲基红指示剂(变色的pH范围4.4~6.2)
e.滴加石蕊指示剂(变色的pH范围4.5~8.3)
f.滴加酚酞指示剂(变色的pH范围8.2~10.0)
g.用NaOH标准溶液滴定
h.用NH4Cl标准溶液滴定
i.用HCl标准溶液滴定
17.某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2 2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2 2H2O的含量。设计了如下实验方案:
可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水
步骤1.BaCl2 2H2O的制备
按如图所示的装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤获得BaCl2 2H2O产品。
步骤2.产品中BaCl2 2H2O的含量测定
①称取产品0.5000g,用100mL水溶解,酸化,加热至近沸;
②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100mol L﹣1H2SO4溶液;
③沉淀完全后,60℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.4660g。
回答下列问题:
(1)Ⅰ是制取 气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生主要反应的化学方程式为 ;
(2)Ⅱ中b仪器的作用是 ;Ⅲ中的试剂应选用 ;
(3)在沉淀过程中,某同学在加入一定量热的H2SO4溶液后,认为沉淀已经完全,判断沉淀已完全的方法是 ;
(4)沉淀过程中需加入过量的H2SO4溶液,原因是 ;
(5)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是 (填名称);
(6)产品中BaCl2 2H2O的质量分数为 (保留三位有效数字)。
18.二草酸合铜(Ⅱ)酸钾(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
回答下列问题:
(1)由CuSO4 5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是 (填仪器名称)。
(2)长期存放的CuSO4 5H2O中,会出现少量白色固体,原因是 。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是 (写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4):n(K2CO3)=1.5:1,写出反应的化学方程式 。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入K2CO3应采取 的方法。
(6)Ⅲ中应采用 进行加热。
(7)Ⅳ中“一系列操作”包括 。
三.解答题(共6小题)
19.硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如图:
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
离子 Fe3+ Zn2+ Cu2+ Fe2+ Mg2+
Ksp 4.0×10﹣38 6.7×10﹣17 2.2×10﹣20 8.0×10﹣16 1.8×10﹣11
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为 。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有 、 。
(3)加入物质X调溶液pH=5,最适宜使用的X是 (填标号)。
A.NH3 H2O B.Ca(OH)2 C.NaOH
滤渣①的主要成分是 、 、 。
(4)向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为 。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是 。
(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是 、 。
20.钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如图:
已知“降温收尘”后,粗TiCl4中含有的几种物质的沸点:
物质 TiCl4 VOCl3 SiCl4 AlCl3
沸点/℃ 136 127 57 180
回答下列问题:
(1)已知ΔG=ΔH﹣TΔS,ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态,忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG<0,则该反应可以自发进行。根据如图判断:600℃时,下列反应不能自发进行的是 。
A.C(s)+O2(g)═CO2(g)
B.2C(s)+O2(g)═2CO(g)
C.TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(g)+O2(g)
D.TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)═TiCl4(g)+CO2(g)
(2)TiO2与C、Cl2在600℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如表:
物质 TiCl4 CO CO2 Cl2
分压/MPa 4.59×10﹣2 1.84×10﹣2 3.70×10﹣2 5.98×10﹣9
①该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为 ;
②随着温度升高,尾气中CO的含量升高,原因是 。
(3)“除钒”过程中的化学方程式为 ;“除硅、铝”过程中,分离TiCl4中含Si、Al杂质的方法是 。
(4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (填“能”或“不能”)交换,理由是 。
(5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是 。
A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠
C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞
21.废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质 PbSO4 PbCO3 BaSO4 BaCO3
Ksp 2.5×10﹣8 7.4×10﹣14 1.1×10﹣10 2.6×10﹣9
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Pb(OH)2
开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2
完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 9.1
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为 ,用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因 。
(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,原因是 。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入H2O2。
(ⅰ)能被H2O2氧化的离子是 ;
(ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其化学方程式为 ;
(ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2,H2O2的作用是 。
(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9,滤渣的主要成分是 。
(5)“沉铅”的滤液中,金属离子有 。
22.硫化钠可广泛用于染料、医药行业。工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。回答下列问题:
(1)工业上常用芒硝(Na2SO4 10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠,同时生成CO,该反应的化学方程式为 。
(2)溶解回流装置如图所示,回流前无需加入沸石,其原因是 。回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的。若气雾上升过高,可采取的措施是 。
(3)回流时间不宜过长,原因是 。回流结束后,需进行的操作有①停止加热②关闭冷凝水③移去水浴,正确的顺序为 (填标号)。
A.①②③ B.③①② C.②①③ D.①③②
(4)该实验热过滤操作时,用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液,其原因是 。热过滤除去的杂质为 。若滤纸上析出大量晶体,则可能的原因是 。
(5)滤液冷却、结晶、过滤,晶体用少量 洗涤,干燥,得到Na2S xH2O。
23.稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如图:
已知:月桂酸(C11H23COOH)熔点为44℃;月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;(C11H23COO)2Mg的Ksp=1.8×10﹣8;Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子 Mg2+ Fe3+ Al3+ RE3+
开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4
沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 /
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是 。
(2)“过滤1”前,用NaOH溶液调pH至 的范围内,该过程中Al3+发生反应的离子方程式为 。
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中Mg2+浓度为2.7g L﹣1。为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO﹣)低于 mol L﹣1(保留两位有效数字)。
(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高产率,其原因是 。
②“操作X”的过程为:先 ,再固液分离。
(5)该工艺中,可再生循环利用的物质有 (写化学式)。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。
①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时,生成1molPt3Y转移 mol电子。
②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时,能在碱性溶液中高效催化O2的还原,发生的电极反应为 。
24.某兴趣小组用四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn 4H2O]和乙酰氯(CH3COCl)为原料制备无水二氯化锰,按如图流程开展了实验(夹持仪器已省略):
已知:①无水二氯化锰极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯
②制备无水二氯化锰的主要反应:(CH3COO)2Mn+CH3COClMnCl2↓+2(CH3COO)2O
③乙酰氯遇水发生反应:CH3COCl+H2O→CH3COOH+HCl
请回答:
(1)步骤Ⅰ:所获固体主要成分是 (用化学式表示)。
(2)步骤Ⅰ在室温下反应,步骤Ⅱ在加热回流下反应,目的分别是 。
(3)步骤Ⅲ:下列操作中正确的是 。
A.用蒸馏水润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上
B.用倾析法转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀
C.用乙醇作为洗涤剂,在洗涤沉淀时,关小水龙头,使洗涤剂缓慢通过沉淀物
D.洗涤结束后,将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作
(4)步骤Ⅳ:①将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置(图2)上,打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化。请给出纯化完成后的操作排序:纯化完成→ → → → →将产品转至干燥器中保存。
a.拔出圆底烧瓶的瓶塞
b.关闭抽气泵
c.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温
d.打开安全瓶上旋塞
②图2装置中U形管内NaOH固体的作用是 。
(5)用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度;乙同学通过测定产品中氯元素的含量确定纯度。合理的是 (填“甲”或“乙”)同学的方法。
化学实验部分
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
1.【解答】A.是蒸馏烧瓶,故A错误;
B.是分液漏斗,故B错误;
C.是容量瓶,故C错误;
D.吸滤瓶是一种类似有一个分支的锥形瓶,D符合要求,为吸滤瓶,故D正确;
故选:D。
2.【解答】A.该仪器的名称为蒸馏烧瓶,故A错误;
B.该仪器的名称为干燥管,故B正确;
C.该仪器的名称为冷凝管,故C错误;
D.该仪器的名称为分液漏斗,故D错误;
故选:B。
3.【解答】A.洗涤滴定管时,洗涤液从滴定管下口倒出,导致滴定管活塞或橡胶管下部残留的蒸馏水,如果润洗完内壁后,润洗液从下口倒出,滴定过程中会导致标准液浓度偏低,测定值偏高,所以润洗完内壁后,将润洗液从下口放出,故A错误;
B.铝热反应非常剧烈且放出大量热,为防止安全事故的发生,操作时要戴上石棉手套和护目镜,故B正确;
C.红外光谱测定有机物中存在的化学键,所以利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团,故C正确;
D.当出现晶膜时停止加热,然后让其自然冷却,不能蒸干,否则会失去结晶水,故D正确;
故选:A。
4.【解答】A.酸性条件下KClO3能被NaNO2还原为Cl﹣,Cl﹣和硝酸银溶液反应生成白色沉淀AgCl,加入硝酸银溶液和稀硝酸后生成白色沉淀,Cl﹣可能是KClO3被还原得到的,也可能是NaCl中的,所以根据实验现象不能确定样品为NaNO2,故A错误;
B.酸性条件下,高锰酸钾溶液能氧化Cl﹣、NO2﹣而导致高锰酸钾溶液褪色,根据实验现象不能说明样品是NaNO2,故B错误;
C.FeCl2和NaCl不反应,能被NaNO2氧化为Fe3+,导致溶液呈黄色,根据实验现象知,样品为NaNO2,故C正确;
D.SO32﹣被稀硝酸氧化为SO42﹣,根据实验现象,不能说明样品为亚硝酸钠,故D错误;
故选:C。
5.【解答】A.恰好中和时,生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液,其中醋酸根离子会水解,溶液显碱性,故A正确;
B.根据电离常数,0.1mol L﹣1的盐酸和醋酸中,c(H+)=×10﹣3mol/L>1.0×10﹣4.3,故用氢氧化钠滴定的过程中,醋酸也参加了反应,故B错误;
C.滴定前盐酸和醋酸的浓度相同,故滴定过程中,氯离子等于醋酸的分子的浓度和醋酸根离子的浓度和,故C正确;
D.向20mL浓度均为0.1mol L﹣1的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol L﹣1的NaOH溶液,当盐酸的体积为20ml时,溶液为氯化钠和醋酸的混合溶液,显酸性,需要再滴加适量的氢氧化钠,故c(Na+)>c(Cl﹣)>c(CH3COO﹣)>c(CH3COOH),故D正确;
故选:B。
6.【解答】A.加入氯化钡时,能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,从而除去硫酸钠根离子,加入碳酸钠溶液时,能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠,从而除去钙离子和过量的钡离子;加入过量氢氧化钠溶液,生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,除去镁离子;过滤,向滤液中加入适量的稀盐酸时,可以把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去,故A正确;
B.加入氢氧化钾,引入新钾离子,故B错误;
C.加入碳酸钾和硝酸,引入了新杂质钾离子和硝酸根离子,故C错误;
D.加入硝酸会引入新杂质硝酸根离子,故D错误;
故选:A。
7.【解答】A.铝电解厂烟气含有HF,陶瓷中含有SiO2,SiO2会与HF反应,所以不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料,故A正确;
B.溶液喷淋法可增大反应物的接触面积,加快反应速率,可提高吸收塔内烟气吸收效率,故B正确;
C.合成槽中含有生成Na3AlF6、加入的NaAlO2、过量Na2CO3,不会同时生成CO2,因为NaAlO2、Na2CO3都会与CO2反应,故C错误;
D.滤液中含有过量Na2CO3,可回收进入吸收塔循环利用,故D正确;
故选:C。
8.【解答】A.向NaBr溶液中滴加过量氯水,溴离子被氧化为溴单质,且氯水有剩余,再加入淀粉KI溶液,氯水可将碘离子直接氧化为碘单质,实验无法证明溴单质的氧化性强于碘单质,故A错误;
B.向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,直接加入新制的Cu(OH)2悬浊液,其会与稀硫酸反应,无论是否水解,均无砖红色沉淀,无法起到检测的作用,应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性,再加新制氢氧化铜悬浊液检测,故B错误;
C.石蜡油加强热,产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明气体中含有不饱和烃,与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,故C正确;
D.聚氯乙烯加强热产生能使湿润蓝色湿润试纸变红的气体,该气体应为氯化氢,但可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同,故D错误;
故选:C。
9.【解答】A.尖嘴向上,挤压橡皮管中的玻璃珠,赶出气泡,操作合理,故A正确;
B.溶液加热,试管夹应夹在试管口1/3处,图中夹在2/3处,故B错误;
C.盐酸呈酸性,氢氧化钠呈碱性,二者应分开存放,故C错误;
D.滴加液体不能伸入试管中,会造成试剂污染,故D错误;
故选:A。
10.【解答】A.CH3COONH4中NH4+水解,NH4++H2O NH3 H2O+H+,会消耗CH3COO﹣水解生成的OH﹣,测定相同浓度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者,不能说明Kh(CH3COO﹣)<Kh(HCO3﹣),故A错误;
B.铁锈中含有Fe单质,单质Fe与浓盐酸可反应生成Fe2+,滴入KMnO4溶液,紫色褪去,且浓盐酸也能与酸性高锰酸钾反应,使高锰酸钾褪色,不能说明铁锈中一定含有二价铁,故B错误;
C.K2CrO4中存在平衡2 CrO42﹣(黄色)+2H+ Cr2O72﹣ (橙红色)+H2O,缓慢滴加硫酸,H+浓度增大,平衡正向移动,故溶液黄色变成橙红色,故C正确;
D.乙醇和水均会与金属钠发生反应生成氢气,故不能说明乙醇中含有水,故D错误;
故选:C。
11.【解答】A.碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,故碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠,碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠,再产生二氧化碳气体,故图中甲、丁线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸,故A错误;
B.当滴加盐酸的体积为V1mL时(a点、b点),在20ml时碳酸钠转化为了碳酸氢钠,V1>20ml,所以未碳酸氢根和氢离子反应,但根据图判断,此时“丁”还未产生气体,应该为HCO3﹣+H+=H2CO3,故B错误;
C.根据pH﹣V(HCl)图,滴定分析时,c点的pH在9左右,符合酚酞的指示范围,故可用酚酞作指示剂;d点的pH在4左右,符合甲基橙的指示范围,故可用甲基橙作指示剂指示滴定终点,故C正确;
D.根据电荷守恒和物料守恒,则Na2CO3中存在c(OH﹣)﹣c(H+)=2c(H2CO3)+c(HCO3﹣),NaHCO3溶液中满足c(H2CO3)﹣c(CO32﹣)=c(OH﹣)﹣c(H+),故D错误;
故选:C。
12.【解答】A.用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,溶液不变色,能够说明空气中不含二氧化硫,故A正确;
B.取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,排除了KOH的干扰,加入硝酸银溶液,出现白色沉淀,该沉淀为氯化银,能够说明涂改液中存在含氯化合物,故B正确;
C.甘油中含有羟基,能够与新制氢氧化铜反应得到绛蓝色溶液,将适量牙膏样品与蒸馏水混合,搅拌,静置一段时间,取上层清液,加入新制的Cu(OH)2,振荡,溶液出现绛蓝色,能够说明牙膏中含有甘油,故C正确;
D.各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀粉的KI溶液,由于不是酸性条件下,亚硝酸钠的氧化性较弱,溶液不会变蓝,无法鉴别食盐与亚硝酸钠,故D错误;
故选:D。
13.【解答】A.氯化铝遇水会发生水解,应保持无水环境,故A正确;
B.氯化铝在180℃时发生升华,要保证气体顺利输送,温度要高于180℃,故B正确;
C.加炭氯化法加快反应速率,增大反应趋势,C被氧化为CO放出热量,则又为氯化提供了能量,故C正确;
D.反应过程中若保持炭过量,则可能发生反应:C和SiO2反应生成硅或碳化硅,致获得的固体产物MgCl2中含有Si、SiC等杂质,D错误;
故选:D。
14.【解答】A.催化剂只是改变反应速率,由图可知,在无催化剂条件下,反应也能进行,故A错误;
B.反应曲线越陡,活化能越低,反应速率越快,故与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更高,故B错误;
C.2min时,X转化的浓度为2mol L﹣1,X与Y的系数比为1:2,则Y增加的量为4mol L﹣1,对应的曲线为Ⅰ,故C错误;
D.由B可知使用催化剂Ⅰ,X的浓度随t的变化为a,时0~2min内,v(X)===1.0mol L﹣1 min﹣1,故D正确;
故选:D。
15.【解答】A.根据实验①现象可知,加热FeCl3溶液,Fe3+水解生成氢氧化铁的胶体,说明加热促进Fe3+水解反应,故A正确;
B.实验②过量FeCl3溶液中滴加少量Na2SO3溶液,溶液变红褐色,说明Fe3+水解生成氢氧化铁的胶体;再滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,说明Fe3+与SO32﹣发生氧化还原反应生成Fe2+;整个过程说明Fe3+即发生了水解反应,又发生了还原反应,故B正确;
C.实验③过量Na2SO3溶液中滴加少量FeCl3溶液,溶液变红褐色说明说明Fe3+水解生成氢氧化铁的胶体;一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成说明Fe3+与SO32﹣没有发生氧化还原反应生成Fe2+;另一份煮沸产生红褐色沉淀,说明发生了胶体的聚沉;整个过程说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应,故C正确;
D.由BC的分析可知,Fe3+均水解生成氢氧化铁的胶体,说明SO32﹣对Fe3+的水解反应无影响,少量SO32﹣对Fe3+的还原反应有影响,过量SO32﹣对Fe3+的还原反应无影响,故D错误;
故选:D。
二.实验题(共3小题)
16.【解答】(1)根据反应原理,Fe(NO3)3 9H2O的作用是催化剂;装置B的作用是隔绝空气,防止空气进入A装置,
故答案为:催化剂;隔绝空气,防止空气进入A装置;
(2)结合氨气极易溶于水,空气中的氮气难溶于水,氧气不易溶于水的物理性质,所以为判断密封体系中空气是否排尽,可设计方案如下:试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽,
故答案为:试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽;
(3)上述化学反应中,反应物的浓度、温度均可影响化学反应速率,所以为防止反应速率偏大,可实施的措施有:分批少量加入钠粒;降低冷却液温度;适当增加液氨量,
故答案为:分批少量加入钠粒(或降低冷却液温度;适当增加液氨量);
(4)A.步骤I中,搅拌可使液体混合均匀,所以搅拌可使少量的催化剂Fe(NO3)3 9H2O均匀分散在液氨中,故A正确;
B.步骤II中,由于液氨处于微沸状态,故生成的氢气中混有一定量的氨气;氢气虽然是可燃性气体,由于氨气在空气中不能被点燃,当氨气中只有少量氢气时,则也不能被点然、不会产生火焰,且对易燃气体点火有安全隐患,故B错误;
C.步骤II中得到的粒状沉积物,颗粒较小,颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀,溶液不易透过,所以不适宜选用抽滤装置进行过滤,故C错误;
D.因为制备的产品NaNH2易与水和氧气发生反应,所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中,故D正确,
故答案为:BC;
(5)根据假设产品NaNH2的唯一杂质为NaOH,因为产品溶于水生成氢氧化钠和氨气,所以可设计利用盐酸标准溶液进行滴定,因滴定终点时,溶液中含氯化钠和氯化铵,所以需选用酸性条件下的酸碱指示剂判断滴定终点,过量的盐酸再利用氢氧化钠标准液反滴定,最终利用所测数据计算得出产品中NaNH2的纯度,故涉及的操作步骤为:准确称取产品xg→加入过量盐酸标准溶液→加入滴加甲基橙指示剂→用氢氧化钠标准溶液进行滴定,根据实验所测数据,计算产品纯度,
故答案为:b;d;g。
17.【解答】(1)根据以BaS溶液为原料制备BaCl2 2H2O的反应原理:BaS+2HCl=BaCl2+H2S↑,可知先利用装置Ⅰ制备HCl,在试剂浓硫酸过量并微热时反应生成Na2SO4和HCl,根据质量守恒写出方程式2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑,
故答案为:HCl;2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑;
(2)b仪器为球形干燥管,中间体积大,可以有效地防倒吸;H2S气体有毒污染空气,用CuSO4溶液吸收H2S反应生成CuS沉淀,
故答案为:防倒吸;CuSO4;
(3)在沉淀Ba2+生成BaSO4过程中,可取沉淀完全后的上层清液于洁净试管,加入稀硫酸,没有白色沉淀生成,
故答案为:取上层清液于洁净试管,加入稀硫酸,没有白色沉淀生成;
(4)加入过量的沉淀剂才能保证被沉淀离子沉淀完全,所以沉淀过程中需加入过量的H2SO4溶液,原因是使Ba2+沉淀完全,
故答案为:使Ba2+沉淀完全;
(5)在过滤操作中需要用到的仪器为:烧杯、漏斗、玻璃棒,不需要用到的仪器是锥形瓶,
故答案为:锥形瓶;
(6)BaCl2 2H2O的质量分数为×100%=×100%=83.2%,
故答案为:83.2%。
18.【解答】(1)由CuSO4 5H2O固体配制硫酸铜溶液,需用天平称量一定质量的CuSO4 5H2O固体,将称量好的固体放入烧杯中,用量筒量取一定体积的水溶解CuSO4 5H2O,因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管,
故答案为:分液漏斗和球形冷凝管;
(2)CuSO4 5H2O含结晶水,长期放置会风化失去结晶水,生成无水硫酸铜,无水硫酸铜为白色固体,
故答案为:CuSO4 5H2O风化失去结晶水生成无水硫酸铜;
(3)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,加热,氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀,
故答案为:CuO;
(4)草酸和碳酸钾以物质的量之比为1.5:1发生非氧化还原反应生成KHC2O4、K2C2O4、CO2和水,依据原子守恒可知,反应的化学方程式为:3H2C2O4+2K2CO3=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑,
故答案为:3H2C2O4+2K2CO3=2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑;
(5)为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈,造成液体喷溅,可减缓反应速率,将碳酸钾进行分批加入并搅拌,
故答案为:分批加入并搅拌;
(6)Ⅲ中将混合溶液加热至80﹣85℃,应采取水浴加热,使液体受热均匀,
故答案为:水浴;
(7)从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,
故答案为:冷却结晶、过滤、洗涤。
三.解答题(共6小题)
19.【解答】(1)由分析,焙烧时,生成ZnO的反应为:ZnCO3 ZnO+CO2↑,
故答案为:ZnCO3 ZnO+CO2↑;
(2)可采用增大压强、将焙烧后的产物碾碎,增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率,
故答案为:增大压强;将焙烧后的产物碾碎(或增大接触面积或增大硫酸的浓度);
(3)A.NH3 H2O易分解产生NH3污染空气,且经济成本较高,故A错误;
B.Ca(OH)2不会引入新的杂质,且成本较低,故B正确;
C.NaOH会引入杂质Na+,且成本较高,故C错误;
当沉淀完全时(离子浓度小于10﹣5mol/L),结合表格Ksp计算各离子完全沉淀时pH<5的只有Fe3+,故滤渣①中有Fe(OH)3,又CaSO4是微溶物,SiO2不溶于酸,故滤渣①的主要成分是Fe(OH)3、CaSO4、SiO2,
故答案为:B;Fe(OH)3;CaSO4;SiO2;
(4)向80~90℃滤液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②,反应的离子方程式为3Fe2++MnO4﹣+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+,
故答案为:3Fe2++MnO4﹣+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
(5)滤液②中加入锌粉,发生反应Zn+Cu2+=Zn2+=Cu,故加入锌粉的目的为置换Cu2+为Cu从而除去,
故答案为:置换Cu2+为Cu从而除去;
(6)由分析,滤渣④为CaF2、MgF2,与浓硫酸反应可得到HF,同时得到的副产物为CaSO4、MgSO4,
故答案为:CaSO4、MgSO4。
20.【解答】(1)A.由图可知,600℃时,ΔG>0的仅有反应TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(g)+O2(g),反应TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)═TiCl4(g)+CO2(g)根据盖斯定律,可由A和C选项中反应相加得到,由此判断其ΔG<0,反应自发进行,
故选:C;
(2)①根据表中数据可知,600℃时,主要生成CO和CO2,根据PV=nRT可知,此时气体的压强之比等于物质的量之比,即TiCl4、CO和CO2的物质的量之比约是5:2:4,所以TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2,
故答案为:5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2;
②随着温度升高,CO2与C反应生成CO,
故答案为:随着温度升高,CO2与C反应生成CO;
(3)“除钒”过程前,钒元素主要以VOCl3形式存在,加入Al生成VOCl2渣,即化学方程式为:3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3;AlCl3、SiCl4与TiCl4沸点差异较大,可用蒸馏的方法分离沸点差距较大的物质,
故答案为:3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3;蒸馏;
(4)除钒”时需要加入Al,“除硅、铝”应该放在后面,
故答案为:不能;除钒”时需要加入Al,应后“除硅、铝”;
(5)本工艺中加入Mg冶炼Ti的方法为热还原法,
A.高炉炼铁的原理是用还原剂将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁,属于热还原法,故A正确;
B.电解熔融氯化钠制取金属钠的原理是电解法,故B错误;
C.铝热反应制锰是利用Al作还原剂,将锰从其化合物中还原出来,为热还原法,故C正确;
D.Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解氧化汞的热分解法制备汞,故D错误;
故选:AC。
21.【解答】(1)“脱硫”中,碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳酸铅和硫酸钠,反应的离子方程式为:PbSO4(s)+CO32﹣(aq) PbCO3(s)+SO42﹣(aq),由一些难溶电解质的溶度积常数的数据可知,Ksp(PbCO3)=7.4×10﹣14,Ksp(PbSO4)=2.5×10﹣8,反应PbSO4(s)+CO32﹣(aq) PbCO3(s)+SO42﹣(aq)的平衡常数K====≈3.4×105>105,说明可以转化的比较彻底,且转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中,减少铅的损失,
故答案为:PbSO4(s)+CO32﹣(aq) PbCO3(s)+SO42﹣(aq);反应PbSO4(s)+CO32﹣(aq) PbCO3(s)+SO42﹣(aq)的平衡常数K====≈3.4×105>105,说明PbSO4可以比较彻底的转化为PbCO3;
(2)在“脱硫”中,加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化,主要原因是反应BaSO4(s)+CO32﹣(aq) BaCO3(s)+SO42﹣(aq)的平衡常数K====≈0.04<<105,说明该反应正向进行的程度有限,因此加入碳酸钠不能使铅膏中的BaSO4完全转化,
故答案为:反应BaSO4(s)+CO32﹣(aq) BaCO3(s)+SO42﹣(aq)的平衡常数K====≈0.04<<105,说明该反应正向进行的程度有限,因此加入碳酸钠不能使铅膏中的BaSO4完全转化;
(3)(i)过氧化氢有氧化性,亚铁离子有还原性,会被过氧化氢氧化为铁离子,
故答案为:Fe2+;
(ii)过氧化氢促进金属Pb在醋酸溶液中转化为Pb(Ac)2,过氧化氢与Pb、HAc发生氧还原反应生成Pb(Ac)2和H2O,依据得失电子守恒和原子守恒可知,反应的化学方程式为:Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O,
故答案为:Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O;
(iii)过氧化氢也能使PbO2转化为Pb(Ac)2,铅元素化合价由+4价降低到了+2价,PbO2是氧化剂,则过氧化氢是还原剂,
故答案为:作还原剂;
(4)酸浸后溶液的pH约为4.9,依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知,滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁,
故答案为:Fe(OH)3、Al(OH)3;
(5)依据分析可知,加入碳酸钠不能使铅膏中的BaSO4完全转化,铁离子、铝离子转化为了氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,铅转化为了氢氧化铅、最终变为了氧化铅,因此沉铅的滤液中,金属离子有Ba2+和加入碳酸钠、氢氧化钠时引入的Na+,
故答案为:Ba2+、Na+。
22.【解答】(1)Na2SO4 10H2O和煤粉在高温下生产硫化钠,同时生成CO,反应方程式为:Na2SO4 10H2O+4C4CO+Na2S+10H2O,
故答案为:Na2SO4 10H2O+4C4CO+Na2S+10H2O;
(2)煤粉中本来就有难溶性杂质,故不需要加入沸石,若气雾上升过高可采取措施降温,如:增大进水量、增强冷凝效果、适当移开热源或调低热源温度,
故答案为:煤粉中有难溶性杂质,可充当沸石;增大冷凝管的进水量、适当移开热源或调低热源温度;
(3)回流时间过长,乙醇会与水产生共沸,无法进行分离;回流结束后,先停止加热、移去水浴然后关闭冷凝水,故顺序为:①③②,
故答案为:乙醇会与水产生共沸,无法进行分离;D;
(4)乙醇易挥发,要用细口瓶,烧杯口太大,故不用;硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇,故热过滤除去的杂质为重金属硫化物;因为硫化钠易溶于热乙醇,过滤温度降低导致硫化钠析出,
故答案为:乙醇易挥发;重金属硫化物;温度降低导致硫化钠析出;
(5)乙醇易溶于水,故用水进行洗涤即可,
故答案为:水。
23.【解答】(1)Fe2+不稳定,易被氧化生成Fe3+,所以“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是Fe2+,
故答案为:Fe2+;
(2)通过以上分析知,“过滤1”前,用NaOH溶液调pH使Fe3+、Al3+完全转化为沉淀,但RE3+不能转化为沉淀,所以调节溶液pH值至4.7≤pH<6.2的范围内,该过程中Al3+发生反应的离子方程式为Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,
故答案为:4.7≤pH<6.2;Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓;
(3)滤液2中Mg2+浓度为2.7g L﹣1,滤液2中c(Mg2+)=mol/L=mol/L,为尽可能多地提取RE3+,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO﹣)低于=mol/L=4.0×10﹣4mol/L,
故答案为:4.0×10﹣4;
(4)①“加热搅拌”能加快化学反应速率,有利于加快RE3+溶出、提高产率,
故答案为:可加快反应速率;
②月桂酸(C11H23COOH)熔点为44℃,月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水,加入盐酸时加热混合溶液,所以“操作X”的过程为:先冷却结晶,再固液分离,从而得到RECl3溶液和月桂酸,
故答案为:冷却结晶;
(5)滤液2中含有硫酸镁,浸取时需要加入硫酸镁,则该工艺中,可再生循环利用的物质有MgSO4,
故答案为:MgSO4;
(6)①YCl3中Y元素化合价为+3价,PtCl4中Pt为+4价,Pt3Y中Y、Pt均为0价,还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时,生成1molPt3Y转移电子的物质的量=1mol×[(+4﹣0)×3+(+3﹣0)×1]=15mol,
故答案为:15;
②碱性氢氧燃料电池中,正极上O2得电子和水反应生成OH﹣发生还原反应,发生的电极反应为O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,
故答案为:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣。
24.【解答】(1)步骤Ⅰ:所获固体主要成分是(CH3COO)2Mn,
故答案为:(CH3COO)2Mn;
(2)步骤Ⅰ在室温下反应,步骤Ⅱ在加热回流下反应,目的分别是 步骤Ⅰ脱去四水醋酸锰的结晶水并防止生成MnCl2;步骤Ⅱ加热回流促进反应生成MnCl2,
故答案为:步骤Ⅰ脱去四水醋酸锰的结晶水并防止生成MnCl2;步骤Ⅱ加热回流促进反应生成MnCl2;
(3)A.用蒸馏水润湿滤纸,微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上,这样操作会将滤纸破损,故A错误;
B.用倾析法转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀有利于快速析出,故B正确;
C.用乙醇作为洗涤剂,在洗涤沉淀时,关小水龙头,使洗涤剂缓慢通过沉淀物,氯化锰易溶于乙醇,不能使用乙醇作为洗涤剂,故C错误;
D.洗涤结束后,将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作,可以减少产品损失,故D正确;
故答案为:BD;
(4)①步骤Ⅳ:①将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置(图2)上,打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化。请给出纯化完成后的操作排序:纯化完成→关闭加热器,待烧瓶冷却至室温→打开安全瓶上旋塞→关闭抽气泵→拔出圆底烧瓶的瓶塞→讲产品转至干燥器中保存,
故答案为:cdba;
②图2装置中U形管内NaOH固体的作用是防止可能产生的酸性气体进入抽气泵;防止外部水气进入样品,
故答案为:防止可能产生的酸性气体进入抽气泵;防止外部水气进入样品;
(5)甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度;乙同学通过测定产品中氯元素的含量确定纯度,其中乙同学较为合理,原因在于氯离子测定更为稳定,
故答案为:乙。
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