专题七　化学综合实验与计算(A、B、C三练)（含解析）-2025高考化学二轮复习

化学综合实验与计算(A、B、C三练)
题型突破练(A)
1.(12分)(2024·苏州三模)乙二胺四乙酸铁钠(化学式NaFeY·3H2O)是一种重要补铁剂，某小组以铁屑为原料制备NaFeY·3H2O并测定其含量。
已知：①NaFeY·3H2O是一种配合物，微溶于乙醇，20 ℃时水中的溶解度为4.3 g。
②乙二胺四乙酸(EDTA，用H4Y表示)是一种弱酸。
Ⅰ.制备NaFeY·3H2O
实验室用铁屑制备NaFeY·3H2O的主要流程如下：
(1)“酸浸”时，下列措施一定能提高铁元素浸出率的是　　　　　(填字母)。
A.升高温度 B.加快搅拌速率
C.缩短浸取时间
(2)向酸浸所得滤液中通入足量O2，过程中浓度减少的离子有　　　　　(填离子符号)。
(3)“制备”步骤，向氧化所得的FeCl3溶液中加入一定量EDTA(H4Y)，控制反应温度为70~80 ℃，加入NaHCO3溶液调节pH为5，搅拌，直到溶液中出现少量浑浊。其中发生的反应为4NaHCO3+FeCl3+H4YNaFeY+3NaCl+4CO2↑+4H2O。
①从反应后的混合物中获得较高产率的NaFeY·3H2O粗品的实验操作是　　　　　　　　　　　　　，过滤，水洗，干燥。检验NaFeY·3H2O是否洗净的试剂是　　　　　　　　　　　　　。
②保持其他条件不变，乙二胺四乙酸铁钠的产率随反应液pH的变化如图1所示。pH过低或过高产品产率均减小的主要原因是　　　　　　　　　　　　　。
Ⅱ.测定产品的纯度
样品中乙二胺四乙酸铁钠纯度可用Zn2+标准溶液滴定。原理是在pH为5~6发生反应：Zn2++Y4-ZnY2-，二甲酚橙作指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变黄色。
(4)补充完整实验方案：准确称取4.500 0 g样品，溶于一定量的蒸馏水，加入掩蔽剂排除Fe3+干扰，得到待测溶液X，将溶液X完全转移到250 mL容量瓶中定容；按规定操作分别将0.010 00 mol·L-1 Zn2+标准溶液和待测溶液X装入如图2所示的滴定管中：　　　　　　　　　　　　　。
2.(14分)过氧化钙(CaO2)微溶于水，溶于酸，是一种用途广泛的化工产品。以石灰石(含有少量铁、硅的氧化物)为原料制备CaO2的实验流程如下：
已知：①双氧水(H2O2)在弱酸性或中性条件下性质较稳定，在碱性条件下不稳定。
②273 K时，CaCl2(aq)+H2O2(aq)CaO2(s)+2HCl(aq)　ΔH=+62.2 kJ·mol-1。
(1)判断“酸浸1”完成的标志是　　　　　　　　　　　　　。
(2)“除杂”时，待充分反应后将溶液煮沸并趁热过滤，“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　　；相比普通过滤装置，使用如图所示的热抽滤装置的优点是　　　　　　　　　。
(3)“转化”需在冰水浴中进行，生成CaO2·8H2O晶体的离子方程式为　　　　　　　　　；CaCl2与H2O2直接反应不易发生，制备时加入适量氨水有利于CaO2生成，其可能原因为　　　　　。
(4)测定产品中CaO2含量。高锰酸钾滴定法原理为在酸性条件下，CaO2与稀酸反应生成H2O2，用标准酸性KMnO4溶液滴定所生成的H2O2，以确定CaO2含量。下列关于滴定分析的说法，不正确的是　　　　(填字母)。
A.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化
B.当滴入半滴酸性KMnO4溶液后，溶液颜色从无色刚好变为浅红色，且半分钟内不变色，表示已经到达滴定终点
C.滴定前滴定管尖嘴内有气泡，滴定后尖嘴内无气泡，则测定结果偏小
D.读取KMnO4溶液体积时，滴定前俯视读数，滴定后仰视读数，则测定结果偏大
(5)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2，还含有少量SiO2等杂质]为原料也可制备CaO2，设计制备CaO2·8H2O晶体的实验方案：　　　　　　　　　　　　　。(须使用的试剂：NH4Cl溶液、H2O2溶液、冰水)
3.(10分)(2024·泰州模拟)以方铅矿(主要成分为PbS，含少量FeS)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备电池材料PbSO4和Mn3O4，过程可表示为
已知：①Pb2+(aq)+4Cl-(aq)(aq)　K=31.25
②PbCl2(s)Pb2+(aq)+2Cl-(aq)　Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(1)70 ℃时，“协同浸取”生成和S的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　；“协同浸取”时加入NaCl可避免生成PbCl2沉积在矿石表面，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)“沉降分铅”的目的是将滤液中的沉降为PbCl2沉淀。沉降反应(aq)PbCl2(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K=　　　　　。
(3)络合萃取剂全氟聚醚 二(甲基吡啶)胺通过氮原子与Pb2+形成配位键的方式萃取铅。已知氮原子的电子云密度越大配位能力越强，全氟聚醚 二(甲基吡啶)胺中氮原子和含氟基团相连使得配位能力下降，若在氮原子和含氟基团间引入—CH2CH2CH2—基团，配位能力会增强，其原因分别是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)制备Mn3O4。Mn3O4(难溶于水的黑色晶体)可通过空气氧化Mn2+制得，制备时溶液的温度和pH对Mn3O4的产率影响如图所示。请补充完整由净化后的含Mn2+的滤液制备较纯净的Mn3O4的实验方案：取一定量的含Mn2+的滤液于三颈烧瓶中，　　　　　　　　　　　　　，真空40 ℃干燥得产品Mn3O4。(必须使用的试剂：空气、蒸馏水、氨水、稀硝酸、AgNO3溶液。)
4.(14分)(2024·南通模拟)学习小组利用废银催化剂制备乙炔银(Ag2C2)和酸性乙炔银(Ag2C2·nAgNO3)。已知乙炔银和酸性乙炔银在受热时均易发生分解。
(1)制取乙炔。利用如图装置制取纯净的乙炔。
①电石与水反应剧烈，为减缓反应速率，在不改变电石用量和大小的情况下，可采取的措施有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写两点)。
②电石主要含CaC2，还含有CaS等杂质。洗气瓶中CuSO4溶液的作用是　　　　　　　　　　。
(2)制备乙炔银。向含有[Ag(NH3)2]OH的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀。
①写出生成乙炔银的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②补充完整制取乙炔银固体的实验方案：将废银催化剂分批加入浓硝酸中，采用空气搅拌，用稀硝酸和氢氧化钠溶液先后吸收反应产生的废气，过滤除去不溶物，　　　　　　　　　，将Ag2C2转入棕色试剂瓶中。(实验中须使用的试剂有：C2H2、2%氨水、去离子水)。
(3)制备酸性乙炔银并测定其组成。将乙炔通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。反应原理为C2H2+(n+2)AgNO3===Ag2C2·nAgNO3↓+2HNO3。
①将过滤所得滤渣置于小烧杯中，利用丙酮反复多次冲洗沉淀。检验滤渣已经洗净的实验方案是　　　　　　　　　　　　　。
②准确称取1.260 g样品，用浓硝酸完全溶解后，定容得200 mL溶液，取20.00 mL于锥形瓶中，以NH4Fe作指示剂，用0.050 00 mol·L-1NH4SCN标准溶液进行滴定(Ag++SCN-===AgSCN↓)，终点时消耗标准溶液的体积为16.00 mL。
滴定终点的现象为　　　　　　　　　　　　　。通过计算确定n的数值：　　　　　　　　　　　　　(写出计算过程)。
题型突破练(B)
1.(12分)(2024·连云港模拟)实验室利用含钴废催化剂制备CoCl2·2H2O，并利用其制备[Co]Cl3。已知：Fe(OH)3完全沉淀的pH为2.7，Al(OH)3完全沉淀的pH为4.2，Co(OH)2开始沉淀的pH为6.5，CoCl2的溶解度曲线如图1所示。
(1)制备CoCl2·2H2O。
①CoCl2中基态Co2+核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　。
②补充完整以含钴废催化剂(主要成分为CoO，含少量Fe2O3和Al2O3)为原料制备CoCl2·2H2O的实验方案：　　　　　　　　　　　　　，洗涤2~3次，低温干燥，得到产品CoCl2·2H2O。(实验中须使用的仪器和试剂：pH计、1 mol·L-1HCl溶液、CoCO3固体)
(2)制备[Co]Cl3并测定Co含量。将CoCl2·2H2O和活性炭(催化剂)加入三颈烧瓶中(装置见图2)，然后再依次通过恒压滴液漏斗缓慢滴加NH4Cl和浓氨水混合溶液、H2O2溶液，控制温度不超过60 ℃充分反应，冷却后过滤。
①三颈烧瓶中生成反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。
②加入NH4Cl的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③在没有活性炭存在时，能得到一种化学式为CoCl3的纯净物。测得1 mol CoCl3与足量的硝酸银溶液反应生成2 mol AgCl，该配合物内界的化学式为　　　　。
④准确称取7.080 0 g样品于烧杯中，加入足量NaOH溶液充分反应，微沸加热至无NH3放出。冷却至室温后，加入过量的KI固体和盐酸，充分摇荡。将所得溶液定容至250 mL，然后取出25.00 mL溶液放入锥形瓶中，滴加少量淀粉溶液，用0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为24.00 mL。计算样品中钴元素的质量分数为　　　　　　　　　　　　　。已知：[Co]3++3OH-===Co(OH)3↓+6NH3↑，2Co(OH)3+2I-+6H+===2Co2++I2+6H2O，I2+2S2===2I-+S4。
2.(14分)Li2CO3可用于制备锂电池的正极材料LiCoO2，以某锂云母矿石(主要成分为Li2O，还有Al2O3、Fe2O3、MnO、MgF2等杂质)制备Li2CO3。
已知：①有关沉淀数据如下表(“完全沉淀”时金属离子浓度≤1.0×10-5 mol·L-1)。
沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Co(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2
恰好完全沉淀时pH 5.2 8.8 3.2 9.4 9.8 11.1
②部分物质的溶解度曲线如图。
利用锂云母矿石制备Li2CO3步骤如下：
(1)酸浸，向锂云母矿石中加入50%硫酸，加热至90 ℃，装置如图所示。烧杯中试剂的作用是　　　　。
(2)调pH，向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为6，过滤。再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH>12，过滤，此时的滤渣主要成分为　　　　　　　　　。分两次调节pH的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)沉锂，将已经除杂的溶液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液，加热煮沸，趁热过滤，将滤渣洗涤烘干，得Li2CO3固体。浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入　　　　　　　　　　　　　(填化学式)杂质。
(4)Li2CO3和Co3O4混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCoO2，写出反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。
(5)CoC2O4·2H2O热分解可制备Co3O4。请补充完整由含c(Co2+)=0.1 mol·L-1的浸出液(含有杂质Al3+、Fe3+、Fe2+)制备纯净的CoC2O4·2H2O实验方案：　　　　　　　　　　　　　，干燥，得到CoC2O4·2H2O晶体。[须使用的试剂：NaClO3溶液、NaOH溶液、AgNO3溶液、(NH4)2C2O4溶液、蒸馏水]
(6)为确定由CoC2O4·2H2O获得Co3O4的最佳煅烧温度，准确称取4.575 g的CoC2O4·2H2O样品，在空气中加热，固体样品的剩余质量随温度的变化如图所示(已知385 ℃以上残留固体均为金属氧化物)。经测定，205~385 ℃的煅烧过程中，产生的气体为CO2，计算AB段消耗O2在标准状况下的体积：　　　　　　　　　　　　　。(写出计算过程，结果保留2位有效数字)
3.(12分)(2024·南京二模)实验室以(NH4)2CO3和Cu(OH)2为原料制备高纯Cu2(OH)2CO3的方法如下：
(1)“浸取”时，加料完成后，保持反应温度不变，提高铜元素浸出率的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　　(答两点)。
(2)“蒸氨”在如图所示的实验装置中进行。
①三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②实验采用三个盛有水的洗气瓶吸收尾气的目的为　　　　　　　　　　　　　；与上图所示洗气瓶相比，采用三个如图所示装置的优点为　　　　　　　　　　　　　。
③实验采用真空泵持续抽气，稳定的气流有利于真空泵的使用。实验中控制反应温度由80 ℃升高至95 ℃，采用变温加热操作的原因为　　　　　　　　　。
(3)已知：①Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20；
②Cu2++4NH3===　K=2×1013；
③沉淀速率过快时，Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。
以CuSO4·5H2O固体为原料，补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案：取一定质量的CuSO4·5H2O固体分批加入蒸馏水中，搅拌至完全溶解，　　　　　　　　　　　　　，低温烘干。(须使用的试剂：浓氨水、1 mol·L-1 NaOH溶液、0.1 mol·L-1 BaCl2溶液、蒸馏水)
4.(12分)(2024·南通二模)实验室从电解铜阳极泥(含Cu、Au、Ag2Se、Cu2Se等)中提取硒及银、金等贵金属，过程如下：
已知：①SeO2升华温度为315 ℃。
②氯化法提取Au的原理：Au在溶有Cl2的盐酸中可反应生成HAuCl4溶液，HAuCl4可被还原为Au。
(1)“焙烧”时通常采用低温氧化焙烧，所得固体有CuO、Au、CuSeO3、CuSeO4、Ag2SeO3、SeO2等。“焙烧”时采用低温的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)“浸出”时先加入稀硫酸，再加入盐酸。加盐酸时发生反应：Ag2SeO3+2H++2Cl-===H2SeO3+2AgCl。该反应的平衡常数K=　　　。[已知Ksp(Ag2SeO3)=1×10-15，Ksp(AgCl)=2×10-10，Kal(H2SeO3)=3×10-3，Ka2(H2SeO3)=2×10-8]
(3)“浸出渣”中含有AgCl、Au及少量惰性物质。
①用Na2S2O3溶液浸取浸出渣得到含溶液，用甲醛还原可生成银。碱性条件下，用甲醛还原生成银和的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
②补充完整以浸出渣为原料回收Au的实验方案：　　　　　　　　　，得到金。(实验中须使用如图所示实验装置及以下试剂：Cl2、盐酸、FeSO4溶液、BaCl2溶液)
(4)通过如下步骤测定粗硒样品中Se的质量分数：
步骤1：准确称取0.160 0 g粗硒样品，加入足量硝酸充分溶解生成H2SeO3溶液，配成100.00 mL溶液；
步骤2：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加入10 mL 2 mol·L-1H2SO4溶液和10 mL 10% KI溶液，使之充分反应；
步骤3：滴入2~3滴淀粉指示剂，振荡，逐滴加入物质的量浓度为0.1 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，恰好完全反应，消耗20.00 mL标准溶液。
已知：H2SeO3+4I-+4H+===Se↓+2I2+3H2O，
I2+2S2===2I-+S4。
计算粗硒样品中Se的质量分数，并写出计算过程：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
题型突破练(C)
1.(12分)(2023·南京、盐城模拟)实验室以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)为原料制备CeO2粗品，并测定粗品中CeO2的含量。
(1)酸洗。氟碳铈矿和浓硫酸发生反应生成Ce2(SO4)3等。酸洗不宜在玻璃器皿中进行，其原因是　　　　　　　　　　　　　。
(2)焙烧。Ce2(SO4)3在空气中高温焙烧可得到CeO2和SO3，其反应的化学方程式为　　　 　　　　。
(3)测定粗品中CeO2的含量。部分实验操作：
步骤Ⅰ：称取0.500 0 g样品置于锥形瓶中，加入蒸馏水和浓硫酸，边搅拌边加入双氧水，低温加热至样品反应完全。
步骤Ⅱ：煮沸，冷却后滴入催化剂硝酸银溶液，加入过量的(NH4)2S2O8溶液，将Ce(Ⅲ)氧化为Ce(Ⅳ)，低温加热至锥形瓶中无气体产生［2(NH4)2S2O8+2H2O4NH4HSO4+O2↑］。再次煮沸、冷却，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。
①“步骤Ⅰ”中加入双氧水的作用是　　　 　　　　。
②“步骤Ⅱ”中“再次煮沸”的时间不宜太短，其原因是　　　 　　　　。
③请补充完整制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体的实验方案：称取一定质量的铁粉，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，低温干燥，即可得到硫酸亚铁铵晶体。［已知：(NH4)2SO4+FeSO4+6H2O===(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。须使用的试剂：1 mol·L-1 H2SO4溶液、95%的乙醇溶液、(NH4)2SO4固体］
2.(12分)(2024·南通海安二模)NaClO2是重要的漂白剂和消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白杀菌。实验室制备NaClO2的装置如图1所示。
已知：ⅰ.NaClO2的溶解度曲线如图2所示；若溶液温度高于60 ℃，NaClO2发生分解。
ⅱ.ClO2气体浓度超过10%时，易发生爆炸性分解。
已知：装置A中发生的主要反应：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)===2ClO2↑+2Na2SO4+H2O。
(1)下列实验操作一定能提高ClO2吸收效率的有　　　　　　　　　　　(填字母)。
A.装置C采用热水浴
B.加快滴加浓硫酸的速率
C.适当提高H2O2的浓度
D.通过多孔球泡向装置C的混合溶液中通ClO2
(2)装置C试管中获得的产品往往混有Na2SO4杂质，其原因是　　　　。
(3)反应过程中，打开K1，并缓慢鼓入N2的目的是　　　　　　　　　　　　。
(4)反应结束后，补充完整制取NaClO2晶体的实验方案：取装置C试管中的溶液，　　　　　　　　　，低温干燥，得到NaClO2晶体。(实验中须使用稀盐酸、BaCl2溶液、蒸馏水)
(5)产品中NaClO2质量分数的测定：称取5.000 g产品配成250 mL溶液；取25.00 mL所配溶液，加入足量KI溶液和稀硫酸，发生反应：I-+H++ClI2+Cl-+H2O；向充分反应后的混合液中逐滴加入0.840 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液至恰好完全反应：Na2S2O3+I2Na2S4O6+NaI(方程式均未配平)，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
①若加入KI溶液后在空气中放置时间过长，会导致测得的NaClO2质量分数　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②已知产品中的杂质不与KI、NaClO2发生反应。则产品中NaClO2的质量分数为　　　　。
3.(14分)(2023·南通模拟)KIO3是重要的食品添加剂。实验室模拟工业制备KIO3的部分实验流程如下：
(1)“氧化”反应在如图1所示装置中进行。先将KClO3与I2混合后放入气密性良好的三颈烧瓶中，加水充分溶解，在90 ℃下边搅拌边滴加20 mL 1 mol·L-1盐酸引发反应，停止滴加盐酸后持续搅拌40 min以上，得到热的KH溶液。
已知：KH不溶于有机溶剂。几种物质的溶解度随温度的变化如图2所示。
①用12 mol·L-1盐酸配制100 mL 1.00 mol·L-1盐酸须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、酸式滴定管、　　　　　　。
②检查图1中所示装置气密性的操作为　　　 　　　　。
③“氧化”过程中有少量黄绿色的气态副产物产生。用热的KOH溶液可吸收该气体并实现原料的循环利用，写出该吸收过程中发生反应的化学方程式：　　　 　　　　。
④能说明反应已经进行完全的标志是　　　 　　　　。
⑤实际工业进行“氧化”反应时，需要在反应设备上连接冷凝回流装置，其目的是　　　 　　　　。
(2)除去KH溶液中稍过量I2的实验方法是　　　 　　　　。
(3)利用提纯得到的KH的粗品(含少量KCl)制备纯净KIO3的实验方案为　　　 　　　 　　　　。
(须使用的实验药品：KOH溶液、稀硝酸、AgNO3溶液、冰水)
4.(12分)(2023·南通统考模拟)实验室以含锰废液为原料可以制取MnSO4，部分实验过程如下：
已知室温下，部分难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶 电解质 Fe(OH)3 Mn(OH)2 MnF2 CaF2 MgF2
Ksp 4.0× 10-38 4× 10-14 1.2× 10-3 1.6× 10-10 6.4× 10-9
(1)经检测，含锰废液中c(Mn2+)=0.2 mol·L-1、c(Na+)=0.6 mol·L-1、c(Fe2+)=0.2 mol·L-1，还含S及少量Ca2+、Mg2+。“氧化”阶段，H2O2用量为理论用量的1.1倍。
①“氧化” 1 L该废液，需要加入H2O2的物质的量为　　　　。
②检验Fe2+已经完全被氧化的方法是　　　 　　　　。
(2)“除杂Ⅰ”加入MnCO3调节溶液pH=4。该过程中发生反应的离子方程式为　　　 　　　　。
(3)“除杂Ⅱ”中反应之一为MnF2(s)+Ca2+(aq)CaF2(s)+Mn2+(aq)。结合反应的平衡常数解释用MnF2能除去Ca2+的原因：　　　 　　　　。
(4)已知MnSO4和Na2SO4的溶解度如图所示。请补充完整由粗MnSO4溶液制取MnSO4·H2O晶体的实验方案：取实验所得粗MnSO4溶液，　　　 　　　　，
得到MnSO4·H2O晶体(可选用的试剂：1 mol·L-1 NaHCO3溶液，1 mol·L-1 H2SO4溶液，1 mol·L-1盐酸)。
(5)如图为不同温度下硫酸锰焙烧2小时后残留固体的X射线衍射图。由MnSO4固体制取活性Mn2O3的方案：将MnSO4固体置于可控温度的反应管中，　　　 　　　　，
将Mn2O3冷却、研磨、密封包装(可选用的试剂有：1 mol·L-1 BaCl2溶液，1 mol·L-1 NaOH溶液)。
答案精析
A
1.(1)B　(2)Fe2+、H+　(3)①冷却至室温，加入乙醇
稀硝酸和AgNO3溶液　②pH过低，H4Y电离出的Y4-浓度小(或pH过低，H4Y在水中溶出量小)，pH过大，Fe3+转为Fe(OH)3，溶液中Fe3+浓度减小　(4)准确量取25.00 mL(10~30 mL均可)待测溶液X于锥形瓶中，调节溶液pH至5~6，滴加2~3滴二甲酚橙为指示剂，向锥形瓶内逐滴滴加0.010 00 mol·L-1Zn2+标准溶液，当最后半滴标准溶液滴入时，溶液颜色恰好由紫红色变黄色，且半分钟内不恢复，记录标准液体积，重复操作2~3次
解析　(1)能够提高元素浸出率的方法一般是适当提高温度、适当提高浓度、粉碎、加速搅拌等，但是考虑此题加入的是稀盐酸，升高温度会让盐酸挥发，导致反应不彻底，所以不能选择“升高温度”。(2)向酸浸所得滤液中通入足量O2，溶液中浸出的Fe2+，在酸性情况下与氧气反应：4Fe2++O2+4H++2H2O，所以此过程中浓度减少的离子有Fe2+和H+。(3)①结合题目意思，NaFeY·3H2O是微溶于乙醇，20 ℃时水中的溶解度为4.3 g，常温下溶解度低，使用乙醇和降低温度都有利于其产品析出。由于溶液中存在大量未消耗的氯离子，所以应该检测洗涤液中是否存在氯离子。
2.(1)继续滴加盐酸，酸浸液中无气泡产生
(2)Fe(OH)3、SiO2　抽滤比普通过滤速度更快，同时通入热水保温可防止CaCl2晶体析出
(3)Ca2++2NH3·H2O+H2O2+6H2OCaO2·8H2O↓　氨水与反应生成的HCl中和，使H+浓度降低以及放出热量，均促进反应向生成CaO2的方向进行　(4)AC　(5)在搅拌下，向NH4Cl溶液中分批加入电石渣，置于冰水浴中反应一段时间后，过滤；在冰水浴中，边搅拌边向H2O2溶液中缓慢滴加所得滤液，待有大量晶体生成，过滤，用少量冰水洗涤2~3次，干燥
解析　(1)石灰石主要成分是CaCO3，在“酸浸1”时，会发生反应：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑，若“酸浸1”完成，再滴加稀盐酸时，不能再与CaCO3发生反应产生CO2气体，就无气泡产生。(2)石灰石主要成分是CaCO3，还含有杂质铁的氧化物和SiO2，加入盐酸酸浸时，铁的氧化物反应产生FeCl3、FeCl2，加入双氧水，FeCl2被氧化变为FeCl3，加入的氨水与FeCl3反应产生Fe(OH)3沉淀，经过滤除去，SiO2与HCl不发生反应，也以沉淀的形式存在，故“除杂”时，待充分反应后将溶液煮沸并趁热过滤，“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3、SiO2。(3)“转化”需在冰水浴中进行，CaCl2与氨水、H2O2在溶液中反应生成CaO2·8H2O晶体，同时反应产生NH4Cl，该反应的离子方程式为Ca2++2NH3·H2O+H2O2+6H2OCaO2·8H2O↓。(4)CaO2与稀酸反应生成H2O2，用标准酸性KMnO4溶液滴定所生成的H2O2，H2O2被KMnO4氧化为O2，KMnO4被还原为无色Mn2+，因此用标准酸性KMnO4溶液滴定H2O2溶液时，滴定终点判断方法是滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后，溶液颜色从无色刚好变为浅红色，且半分钟内不变色，表示已经到达滴定终点，而不能一直观察滴定管中溶液体积的变化，A错误、B正确；在滴定前滴定管尖嘴内有气泡，滴定后尖嘴内无气泡，则滴定消耗标准酸性KMnO4溶液体积偏大，H2O2的质量偏大，因而会导致测定结果偏大，C错误；读取KMnO4溶液体积时，滴定前俯视读数，V1偏小，滴定后仰视读数，V2偏大，则消耗标准溶液体积(V2-V1)就会偏大，最终导致测定结果偏大，D正确。
3.(1)PbS+MnO2+4H++4Cl-+S+Mn2++2H2O　增大氯离子浓度，有利于平衡PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbC(aq)正向移动，将PbCl2溶解　(2)2 000　(3)氟的电负性大，将氮原子的孤电子对吸引，使得氮原子的电子云密度减小，因此氮与Pb2+形成配位键的能力减弱；含氟基团与氮原子之间引入的—CH2CH2CH2—是推电子基团且较大，会减弱含氟基团对氮原子的影响，使得氮与Pb2+形成配位键能力增强　(4)加热维持在温度50 ℃，不断搅拌下边通空气边加氨水调节溶液的pH并维持在8.5左右，直至有大量黑色沉淀生成时，静置，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，取最后一次洗涤液少量于试管中，滴加稀硝酸酸化的AgNO3溶液，若无沉淀生成
解析　(2)利用盖斯定律，将①+②得到PbCl2(s)+2Cl-(aq)(aq)　K=31.25×1.6×10-5=5×10-4，则沉降反应(aq)PbCl2(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K==2×103。
4.(1)①使用饱和食盐水代替水；减缓分液漏斗中液体的滴加速率　②除去H2S气体　(2)①C2H2+2［Ag］OH+2H2OAg2C2↓+4NH3·H2O　②向滤液中加入2%氨水至产生的沉淀溶解，向所得溶液中通入C2H2至不再有沉淀生成，过滤，用去离子水洗涤滤渣2~3次，常温风干
(3)①将最后一次洗涤液倒入少量的蒸馏水中，用pH试纸检测溶液pH，若溶液呈中性，则沉淀已洗涤干净　②加入最后半滴标准液，锥形瓶内液体出现红色，且半分钟内不褪色　根据方程式可知，20 mL溶液中，n(Ag+)=n(SCN-)=0.050 00 mol·L-1×0.016 L=8×10-4 mol，则200 mL溶液中总的银离子的物质的量为8×10-3mol，则有×(2+n)=8×10-3mol，解得n=6
解析　(1)②洗气瓶中CuSO4溶液与H2S反应生成硫化铜沉淀，洗气瓶中CuSO4溶液的作用是除去H2S。(2)①向含有［Ag(NH3)2］OH的溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀，化学方程式为C2H2+2［Ag］OH+2H2OAg2C2↓+4NH3·H2O。(3)①当沉淀中不再含有硝酸时，沉淀则洗净，所以可以通过检查洗涤液中是否含有氢离子来判断，方法是将最后一次洗涤液倒入少量的蒸馏水中，用pH试纸检测溶液pH，若溶液呈中性，则沉淀已洗涤干净。②铁离子结合SCN-，溶液显红色，所以加入最后半滴标准液，锥形瓶内液体出现红色，且半分钟内不褪色，则达到滴定终点。
B
1.(1)①1s22s22p63s23p63d7　②用1 mol·L-1HCl溶解含钴废催化剂，加CoCO3固体调节pH，用pH计控制4.2≤pH<6.5从而生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀除去Fe3+、Al3+，过滤，滤液加热浓缩、冷却到50~90 ℃结晶析出CoCl2·2H2O，过滤
(2)①2Co2++H2O2+10NH3·H22+12H2O　②NH4Cl抑制氨水电离，防止生成Co(OH)2沉淀　③
④20%
解析　(1)①Co是27号元素，Co失去4s上的2个电子得到Co2+，Co2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7。(2)①三颈烧瓶中，Co2+被双氧水氧化生成反应的离子方程式为2Co2++H2O2+10NH3·H2O+2N2+12H2O。③1 mol CoCl3与足量的硝酸银溶液反应生成2 mol AgCl，说明外界只有2个氯离子，该配合物内界的化学式为。④根据已知方程式建立关系式：2［Co(NH3)6］3+~2Co(OH)3~I2~2Na2S2O3，样品中n(Co)=0.1 mol·L-1×0.024 L×=0.024 mol，样品中钴元素的质量分数为×100%=20%。
2.(1)吸收HF，防止污染空气　(2)Mg(OH)2、Mn(OH)2　防止铝元素转化为［Al(OH)4］-，无法去除　(3)Na2SO4　(4)6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2　(5)向浸出液中边搅拌加入适量NaClO3溶液氧化Fe2+，再滴加NaOH溶液调节pH的范围为5.2~9.4除去Al3+、Fe3+。过滤，向滤液中加入(NH4)2C2O4溶液至不再产生沉淀，过滤，用蒸馏水洗涤至取最后一次洗涤的滤液加入AgNO3溶液不再出现沉淀为止
(6)n(CoC2O4·2H2O)==0.025 mol，CoC2O4·2H2O中m(H2O)=0.025 mol×2×18 g·mol-1=0.9 g，CoC2O4·2H2O中m(CoC2O4)=4.575 g-0.9 g=3.675 g，根据A点数据可知，A处物质为CoC2O4；根据B处数据可知，B处物质为Co3O4，从而得出AB段发生反应的化学方程式为3CoC2O4+2O2Co3O4+6CO2，V(O2)=×0.025 mol×22.4 L·mol-1≈0.37 L
解析　(1)向锂云母矿石中加入50%硫酸，加热至90 ℃，MgF2与硫酸反应生成MgSO4和HF气体，HF是大气污染物，所以烧杯中试剂的作用是吸收HF，防止污染空气。(2)向酸浸后的溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为6，Al3+、Fe3+转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀；过滤后，再向滤液中继续滴加氢氧化钠溶液调pH>12，此时Mn2+、Mg2+转化为Mn(OH)2、Mg(OH)2沉淀，则此时的滤渣主要成分为Mg(OH)2、Mn(OH)2。若直接加入过量的NaOH，Al3+转化成的Al(OH)3会溶于过量NaOH，并生成Na［Al(OH)4］混在溶液中，给后续操作带来麻烦。(3)已经除杂的溶液中含有Li2SO4、Na2SO4，若浓缩液中离子浓度过大，可能会造成Na2SO4结晶析出，此时将在产品中引入Na2SO4杂质。
3.(1)加快搅拌速率、延长浸取时间(答案合理即可)
(2)①2CuCO3+H2OCu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NH3↑　②提高氨气吸收率，防止污染空气　增大气体与水的接触面积，提高氨气吸收率；组装简单且气密性更好　③反应初期反应物浓度高，温度较低可避免产生气体的速率过快；随着反应物浓度降低，升高温度有利于提高产生气体的速率，以上均有利于获得稳定的气流　(3)边搅拌边向溶液中滴加浓氨水至产生的沉淀完全溶解，滴加1 mol·L-1 NaOH溶液，直至向静置后的上层清液中继续滴加NaOH溶液无沉淀生成，过滤；用蒸馏水洗涤沉淀，直至向最后一次洗涤滤液中滴加0.1 mol·L-1 BaCl2溶液无明显现象
解析　(2)①三颈烧瓶中，通过蒸氨，Cu(NH3)2CO3转化为Cu2(OH)2CO3，同时生成二氧化碳气体，发生反应的化学方程式为2CuCO3+H2OCu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NH3↑。②实验产生的氨气是大气污染物，需要进行处理，以防污染大气，则采用三个盛有水的洗气瓶吸收尾气的目的为提高氨气吸收率，防止污染空气。③在整个蒸氨过程中，溶液的浓度由大到小，实验中控制反应温度由80 ℃升高至95 ℃，可控制气体的生成速率，则采用变温加热操作的原因为反应初期反应物浓度高，温度较低可避免产生气体的速率过快；随着反应物浓度降低，升高温度有利于提高产生气体的速率，以上均有利于获得稳定的气流。(3)以CuSO4·5H2O固体为原料制备纯净Cu(OH)2，若直接滴加NaOH溶液，生成Cu(OH)2的速率过快，Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质，若先将Cu2+转化为［Cu(NH3)4］2+，再转化为Cu(OH)2，可控制生成Cu(OH)2的速率，使Cu(OH)2缓慢生成。
4.(1)防止因SeO2升华导致硒的回收率降低
(2)4.2×1014　(3)①4［Ag］3-+HCHO+6OH-4Ag↓+8S2++4H2O　②向浸出渣中加入一定量的盐酸，从导管a处通入Cl2至(黄色)固体不再溶解，过滤，向滤液中加入FeSO4溶液，至向上层清液中继续滴加FeSO4溶液不再产生沉淀时停止滴加，过滤，洗涤滤渣至最后一次洗涤滤液加入BaCl2溶液不再产生沉淀　(4)根据方程式可知，n(H2SeO3)=n(I2)=n(S2)=0.1 mol·L-1×20×10-3 L×=5×10-4 mol，则样品中Se的质量分数为×100%=98.75%
解析　(1)“焙烧”时采用低温的目的是SeO2升华温度为315 ℃，防止其升华。(2)K===
=≈4.2×1014。(3)②根据题目信息，Au在溶有Cl2的盐酸中可反应生成HAuCl4溶液，HAuCl4可被还原为Au，以浸出渣为原料回收Au的实验方案见答案。
C
1.(1)反应生成的HF会腐蚀玻璃
(2)2Ce2(SO4)3+O24CeO2+6SO3
(3)①在H2SO4酸性环境下，H2O2将CeO2还原为Ce(Ⅲ)(或Ce3+)　②确保样品溶液中溶解的氧气全部除去　③加入适量1 mol·L-1 H2SO4溶液反应至无明显气泡产生，过滤、洗涤，称量残余固体质量；向滤液中加入计算量的(NH4)2SO4固体，充分溶解，加热浓缩、冷却结晶，过滤，用95%的乙醇溶液洗涤晶体
解析　(1) 酸洗反应时，CeFCO3与浓硫酸反应生成氢氟酸，氢氟酸能腐蚀玻璃，故酸洗不宜在玻璃器皿中进行。(2)Ce2(SO4)3在空气中焙烧的过程中，Ce元素由+3价升高为+4价，焙烧时氧气作为氧化剂参与了反应，该反应的化学方程式为2Ce2(SO4)3+O24CeO2+6SO3。(3)①步骤Ⅱ中加入过量的(NH4)2S2O8溶液将Ce(Ⅲ)氧化为Ce(Ⅳ)，则步骤Ⅰ中加入双氧水的作用是使Ce(Ⅳ)还原为Ce(Ⅲ)。
2.(1)CD　(2)Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2进入装置C中被H2O2氧化　(3)防止ClO2浓度过大发生爆炸性分解；将ClO2吹入装置C中充分吸收(4)在略低于60 ℃减压蒸发至有大量晶体析出结晶，38 ℃趁热过滤；38~60 ℃热蒸馏水洗涤晶体；至取最后一次洗涤液滴加稀盐酸、BaCl2溶液，无沉淀产生　(5)①偏高　②76.02%
解析　装置A中NaClO3、Na2SO3和浓H2SO4反应生成ClO2和Na2SO4，ClO2在冰水浴的条件下和氢氧化钠、过氧化氢混合溶液发生反应得NaClO2，B为安全瓶，D是尾气处理防倒吸装置。(1)装置C采用热水浴可能导致NaClO2发生分解，过氧化氢分解等问题，A错误；加快滴加浓硫酸的速率，使ClO2的产生速率变快，更快通过装置C，由于流速快无法充分反应，吸收效率下降，B错误；适当提高H2O2的浓度，能使装置C中反应速率加快，从而提高ClO2吸收效率，C正确；通过多孔球泡向装置C的混合溶液中通ClO2，增大了气体和液体的接触面积，加快反应速率，提高了ClO2吸收效率，D正确。(3)由已知信息ⅱ可知，反应过程中，打开K1，并缓慢鼓入N2，防止ClO2浓度过大发生爆炸性分解，将ClO2吹入装置C中充分吸收。(5)①若加入KI溶液后在空气中放置时间过长，其中部分碘离子被氧气氧化为碘单质，则使Na2S2O3溶液用量偏大，测定结果偏高。②根据相关物质反应前后的化合价变化，通过得失电子守恒，可以得到Cl~2I2~4S2，故m(NaClO2)=0.840 0 mol·L-1×20×10-3 L×10×90.5 g·mol-1×=3.801 g，故产品中NaClO2的质量分数为×100%=76.02%。
3.(1)①100 mL容量瓶、胶头滴管　②连接好装置，关闭分液漏斗活塞，将导管用乳胶管连接后插入水中，微热烧瓶，在导管口有气泡产生，冷却后导管口处倒吸一段水柱　③3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O　④溶液的pH不再变化　⑤冷凝回流I2和盐酸，提高原料利用率并防止污染空气　(2)用CCl4萃取后分液　(3)将KH溶于水，向其中滴加KOH溶液至溶液pH>7，加热浓缩，冷却结晶，过滤，用冰水洗涤，直至向最后一次洗涤滤液中加入稀硝酸和硝酸银溶液无沉淀产生
解析　(1)④反应得到KH，故反应会消耗盐酸，当盐酸不再反应时说明反应进行完全，所以能说明反应已经进行完全的标志是溶液的pH不再变化。(2)已知KH不溶于有机溶剂，而碘能溶于有机溶剂，除去KH溶液中稍过量I2的实验方法是用CCl4萃取后分液。(3)由溶解度曲线可知，KIO3的溶解度在低温时较小，故利用提纯得到的KH的粗品(含少量KCl)制备纯净KIO3可以选择降温结晶的方法。
4.(1)①0.11 mol　②取少量氧化后溶液，向其中滴加K3溶液，无蓝色沉淀生成(或取少量氧化后溶液，煮沸，冷却后将酸性KMnO4溶液滴入原溶液中，酸性高锰酸钾不褪色)　(2)2Fe3++3MnCO3+3H2O2Fe(OH)3+3Mn2++3CO2↑　(3)该反应的平衡常数K=7.5×106>105，正向进行程度很大，可以将Ca2+完全除去　(4)向其中加入1 mol·L-1 NaHCO3溶液，边加边振荡，当静置后向上层清液中加入1 mol·L-1 NaHCO3溶液无沉淀生成时停止滴加。过滤并洗涤沉淀，向沉淀中加入1 mol·L-1 H2SO4溶液至固体完全溶解，90~100 ℃条件下蒸发浓缩至有大量晶体析出，趁热过滤　(5)加热到850 ℃分解2小时，将产生的气体通入1 mol·L-1 NaOH溶液中
解析　含锰废液含Mn2+、Na+、Fe2+，还含S及少量Ca2+、Mg2+，加H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，再加碳酸锰调节溶液pH使Fe3+完全沉淀过滤除去，在滤液中加MnF2使Ca2+、Mg2+转化为CaF2、MgF2沉淀过滤除去，得到粗硫酸锰溶液。
(1)①c(Fe2+)=0.2 mol·L-1，1 L该废液中含Fe2+的物质的量为0.2 mol，H2O2将Fe2+氧化成Fe3+，反应为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O，结合反应可知0.2 mol Fe2+消耗0.1 mol H2O2，H2O2用量为理论用量的1.1倍，则需要加入0.11 mol H2O2。(5)由图可知加热到850 ℃分解2小时，Mn2O3的含量最高，因此应控制温度为850 ℃，产生的气体用1 mol·L-1 NaOH溶液吸收。