第三部分 大题通关特训
通关特训1 化学实验综合(一)
1．[2023·安徽定远第三中学校考二模]某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，查阅资料知：Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒性。设计了如下操作步骤及主要实验装置(夹持装置略去)：
①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；
②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；
③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2：
④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；
⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。
请回答：
实验室中采用固液加热制备氯气的化学方程式为
________________________________________________________________________；
(2)步骤②中鼓入热空气的作用为__________________________；
(3)步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为
______________________________________。
(4)此实验中尾气可用________(填选项字母)吸收处理。
A．水 B．浓硫酸
C．NaOH溶液 D．饱和NaCl溶液
(5)步骤⑤中，用如图所示装置进行蒸馏，收集液溴，将装置图中缺少的必要仪器补画出来________。
(6)若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBrO3等，该反应的化学方程式为__________________________________。
(7)与B装置相比，采用C装置的优点为________________。
2．[2023·四川宜宾统考二模]过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种易溶于水，易分解的强氧化剂。它的一种“常温结晶”制备方法的原理为：
2Na2CO3(s)＋3H2O2(l)===2Na2CO3·3H2O2(s) ΔH<0，实验装置如图所示(夹持装置略去)。
已知：通常以活性氧质量分数[ω(活性氧)＝×100%]来衡量过碳酸钠产品的优劣。
实验步骤：
ⅰ. 称取一定量无水碳酸钠，置于烧杯中，加蒸馏水溶解，将溶液转移到三颈烧瓶内，加入稳定剂，搅拌混匀。
ⅱ. 控制温度为25 ℃，边搅拌边向三颈烧瓶中缓慢滴加30%的H2O2溶液。
ⅲ. 再向三颈烧瓶中加入一定量的无水乙醇，反应一段时间。
ⅳ. 静置、真空抽滤、干燥得粗产品，冷却称重。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称为________。
(2)实验过程中产生的气体副产物是________( 填化学式)，装置中玻璃导管的作用是________________________________________________________________________。
(3)步骤ⅱ中，可采取的控温措施是________。滴加H2O2溶液速度不能太快，原因是________________________________________________________________________。
(4)步骤ⅲ中，加入乙醇的目的是______________________________。反应时间与产率、活性氧质量分数(ω)的关系如下图所示，最适宜的反应时间为________min左右。
(5)现将0.50 g粗产品(杂质不参与反应)置于锥形瓶中，加水溶解，再加入足量稀H2SO4，用0.100 0 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液15.00 mL。则粗产品中活性氧质量分数是________。
3．[2023·安徽安庆统考二模]重铬酸钾作为实验室重要的基准物质，通常用来标定某些物质的浓度。实验室模拟固体碱熔氧化法制备K2Cr2O7步骤如下：
Ⅰ、制备阶段
①氧化焙烧：在熔融碱中，用强氧化剂氯酸钾氧化Cr2O3，得到易溶于水的铬酸盐；
②熔块提取：用水浸取熔体，过滤，将滤液酸化；
③复分解结晶：向酸化后的滤液中加入细小KCl晶体，抽滤、干燥、得粗产品重铬酸钾。
Ⅱ、纯度分析
称取1.000 g的粗产品，配制成100 mL溶液，取25.00 mL用硫酸酸化，加入适量KI和指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至亮绿色。
回答下列问题：
(1)在氧化焙烧时，用________进行熔融(填仪器名称)，下列仪器在纯度分析中用不到的是________(填序号)。
步骤①中使用的碱为苛性钠，写出该步反应的化学方程式
________________________________________________________________________。
(3)步骤②中加入强酸酸化的目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
步骤③中加入细小KCl晶体能得到重铬酸钾，原理为2KCl＋Na2Cr2O7===2NaCl＋K2Cr2O7该反应能发生的原因是
________________________________________________________________________。
(5)纯度分析中选择的指示剂是________，写出酸性重铬酸钾与KI反应的离子方程式____________________________。滴定原理是I2＋2S2O===2I－＋S4O，若滴定终点消耗0.200 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液22.50 mL，则该产品纯度为________%(保留两位小数)。
4．[2023·广东肇庆高要一中校考二模]某校研究性学习小组就氮及其化合物展开研究。
(1)①实验室加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气的化学方程式是____________________________。②检验氯化铵固体中含有NH的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)研究性学习小组用稀硝酸和含有杂质的铜粉通过下列过程制取硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·3H2O]
①含杂质的铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，将坩埚置于________上(填写仪器名称，下同)，取用坩埚应使用________，灼烧后的坩埚应放在________上，不能直接放在桌面上。
②在步骤Ⅲ中，必须进行的实验操作是________、冷却结晶、________、洗涤、干燥。
③书写稀硝酸与铜反应的离子方程式
______________________________________________。书写二氧化氮通入氢氧化钠溶液的离子方程式________________________________。
(3)该小组成员用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，其反应化学方程式为3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O，反应前称取CuO a g，待CuO充分反应后，他们测得生成H2O的质量为b g，利用如图所示的仪器完成该实验。
①仪器连接的顺序是________(填编号，仪器可重复使用)。
②列出计算铜的近似相对原子质量的表达式____________。
③下列情况将使测定结果偏小的是________(填字母编号)。
A．CuO未全部还原为Cu
B．CuO受潮
C．CuO中混有Cu
(4)现有NaCl、Na2SO3和Na2SO4的混合溶液，请设计实验证明
①溶液中存在SO
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②溶液中存在SO
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．[2023·辽宁鞍山统考二模]四氯化锡(SnCl4)是一种重要的化工原料，主要用于有机锡化合物的制造，也可用作分析试剂、有机合成脱水剂等。已知锡单质在加热时可直接与氯气化合生成SnCl4，某实验小组用如下装置对其进行合成。
【相关药品性质】
药品 颜色、状态 熔点 (℃) 沸点 (℃) 其他性质
Sn 银白色固体 231 2 260 较活泼金属能与O2、HCl等气体发生反应
SnCl4 无色液体 －33 114 极易水解产生SnO2·xH2O溶胶
请回答下列问题：
(1)仪器A的名称是________；
(2)写出SnCl4水解的化学方程式__________________________________。将少量SnCl4置于空气中可观察到的现象是________；
(3)检验装置气密性后，向A中装入KMnO4固体，小试管D内装入Sn片，恒压滴液漏斗中加入浓盐酸，________(填“操作”及“现象”)，点燃酒精灯开始反应；
(4)若无洗气瓶B，可能会导致的问题是__________________________________________________；洗气瓶C中所盛放的药品是________；
(5)实验结束后，小试管E内收集到的液体呈淡黄色，其原因是____________________；
(6)碳与锡可形成多种氯化物，其沸点如下：
氯化物 CCl4 SnCl2 SnCl4
沸点(℃) 76 623(分解)* 114
*注：SnCl2加热至623 ℃，未沸腾直接分解
解释表中氯化物沸点差异的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
6．[2023·四川自贡统考二模]己二酸在有机合成工业等方面都有重要作用，以环己醇(OH，M＝100，ρ＝0.95 g·mL－1)为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COOH，M＝146]。
[实验原理]
已知：3OH＋8KMnO4
3KOOC(CH2)4COOK＋8MnO2＋2KOH＋5H2O ΔH<0
[实验步骤]向250 mL三颈烧瓶中加入搅拌磁子、50 mL 1.0%的KOH溶液和9.0 g高锰酸钾，按图1所示安装装置，控制滴速维持温度在45 ℃左右，滴加环己醇共2.0 mL，滴加结束时需启动加热装置加热一段时间。趁热分离出氧化液中的MnO2，再用约4 mL浓HCl溶液，使溶液呈酸性，加热浓缩使溶液体积减少至10 mL，经过冷却、脱色得到1.46 g产品。
(1)图1中冷却水从冷凝管________(填“a”或“b”)口流入，搅拌磁子的作用是__________________________________________________________。
(2)“氧化”过程，三颈烧瓶中溶液温度逐渐升高，其原因是______________；在环己醇不同滴加速度下，溶液温度随滴加时间变化曲线如图2，为了实验安全，应选择的滴速为________滴/min。
(3)完成“氧化”后，用玻璃棒蘸取一滴反应混合液点在滤纸上，在黑色圆点周围出现紫色环。该现象说明________________；向溶液中加入适量的KHSO3，直到点滴实验呈负性为止，如果KHSO3用量不足，在己二酸“制备”过程中会观察到________(填颜色)的气体逸出。
(4)分离出MnO2的装置为________(填标号)；己二酸的产率是________(用最简的分数表示)。
1．[2023·湖南校联考二模]铜盐主要用于杀毒和驱虫。实验室采用滴定法测定硫酸铜样品中铜的含量。实验步骤如下：
Ⅰ.铜盐的溶解：准确称取硫酸铜样品0.5 g于碘量瓶中，加入1 mol·L－1 H2SO4溶液和30 mL H2O使之溶解。
Ⅱ.滴定：向上述碘量瓶中加入5 mL 20% KI溶液，立即用0.1 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至浅黄色。然后加入1 mL淀粉溶液，继续滴定溶液呈浅蓝色。再加入5 mL10% KSCN溶液，摇匀后溶液蓝色转深，再继续滴定到终点，消耗Na2S2O3标准溶液的体积为V mL。回答问题：
(1)利用浓硫酸配制250 mL 1 mol·L－1 H2SO4溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、________________。下列关于容量瓶的操作，正确的是________。
(2)溶解硫酸铜加入硫酸的目的是______________；不能将硫酸换为盐酸的理由是____________________________________。
(3)已知滴定过程加入5 mL 20% KI溶液，有白色沉淀(CuI)生成，发生的离子反应方程式为__________________________。
(4)已知I2＋I－ I，CuI容易吸附I，加入KSCN溶液的目的是将CuI转化为CuSCN沉淀并释放吸附的I，如不加KSCN溶液，则测量结果________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)滴定终点的现象是
________________________________________________________________；已知I2＋2S2O===2I－＋S4O，则硫酸铜样品中铜的含量为________%。
2．[2023·河南开封统考二模]某小组根据硫元素的化合价，预测SO2既有还原性又有氧化性，并设计实验进行探究。
探究SO2的还原性：向试管中通入足量SO2 (尾气处理装置已略) ，记录如下。
a中反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(2)b中的实验现象为______________。将b所得溶液分成三份，进行如下实验。
实验①向第一份溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀。
实验②向第二份溶液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
实验③向第三份溶液中先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
上述实验不能证明SO2与Fe3＋发生了氧化还原反应的是________，原因是________________________________________________________________________。
3．[2023·湖南衡阳校联考二模]碘酸钾是常用的食盐加碘剂。某研究小组在实验室采用如下两种方法进行碘酸钾的制备。
方法一：采用如图所示装置，先用高锰酸钾制备氯气，再用氯气氧化碘化钾得到碘酸钾溶液，再经一系列步骤得到碘酸钾产品。
方法二：采用如下实验流程，直接用高锰酸钾氧化碘化钾得到碘酸钾溶液，再经一系列步骤得到碘酸钾产品。
已知：(Ⅰ)KIO3是一种白色晶体，在水中溶解度随温度升高而增大；不溶于乙醇。
(Ⅱ)KMnO4溶液在中性条件下的还原产物为一种不溶于水的沉淀。
(1)方法一中装置a的作用是净化Cl2，其中的试剂为________，装置b的名称为________。
(2)方法一中多孔球泡装置的作用是
________________________________________________________________________。
(3)方法二中水浴加热时发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)方法二中滴入适量乙醇的作用是________________。
(5)在获取碘酸钾产品的操作中，下列说法正确的是________(填字母序号)。
A．加热浓缩过程中需要使用三脚架、泥三角和坩埚等仪器
B．在冷却结晶时，温度过低可能会有杂质析出导致产品不纯净
C．采用抽滤可使过滤速率加快
D．为提高洗涤效果，可用热水进行洗涤
(6)方法二所得产品碘酸钾的纯度测定方案如下：准确称取a g产品配制成250 mL溶液作为待测液，取25.00 mL该溶液于碘量瓶中，加入稍过量的碘化钾，用适量的盐酸酸化，盖紧塞子，置于避光处3 min，用c mol·L－1 的硫代硫酸钠标准溶液滴定，当溶液呈淡黄色时，加入少许指示剂，滴定到溶液为无色。平行滴定三次，平均消耗标准液V mL，计算产品的纯度。
已知：I2＋2S2O===S4O＋2I－。
①指示剂宜选用________溶液；
②产品碘酸钾的质量分数为________。
4．[2023·山东枣庄统考二模]三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬(K1、K2为气流控制开关)。
原理：Cr2O3＋3CCl43COCl2＋3CrCl3
已知：COCl2气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体
(1)实验装置合理的连接顺序为a—________(填仪器接口字母标号)。
(2)步骤如下：
ⅰ.连接装置，检查装置气密性，装入药品并通N2；
ⅱ.加热反应管至400 ℃；
ⅲ.控制开关，加热CCl4，温度保持在50～60 ℃之间；
ⅳ.加热石英管继续升温至650 ℃，直到E中反应基本完成，切断管式炉的电源；
ⅴ.停止A装置水浴加热，……；
ⅵ.装置冷却后，结束制备实验。
①步骤ⅰ中，开关K1、K2的状态分别为________。
②补全步骤ⅴ的操作：______________，其目的是__________________。
(3)从安全的角度考虑，整套装置的不足是______________________。
(4)装置D中反应的离子方程式为____________________________。
(5)取三氯化铬样品0.300 g，配制成250 mL溶液。移取25.00 mL于碘量瓶中，加热至沸腾后，加适量2 mol·L－1 NaOH溶液，生成绿色沉淀Cr(OH)3。冷却后，加足量30% H2O2，小火加热至绿色沉淀完全溶解。冷却后，加入2 mol·L－1 H2SO4酸化，再加入足量KI溶液，加塞摇匀充分反应后，铬元素只以Cr3＋存在，暗处静置5 min后，加入指示剂，用0.025 0 mol·L－1标准Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗标准Na2S2O3溶液21.00 mL(杂质不参加反应)。
已知：2Cr(OH)3＋3H2O2＋4OH－===
2CrO＋8H2O；
2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI
①绿色沉淀完全溶解后，继续加热一段时间再进行后续操作，目的是________________。
②样品中无水三氯化铬的质量分数为________(结果保留三位有效数字)。
③若将碘量瓶换为锥形瓶，则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
5．[2023·河南新乡统考二模]苯甲酸可用于医药、染料载体、增塑剂、果汁饮料的保香剂和食品防腐剂等的生产。某化学兴趣小组欲在实验室制备苯甲酸、回收二氧化锰并测定其纯度，进行如下实验：
苯甲酸实验室制备原理为：
实验装置如图所示。
已知：甲苯的密度是0. 872 g·L－1；苯甲酸微溶于冷水，溶于热水。
实验步骤：
Ⅰ.在50 mL三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、20 mL水和5.0 g高锰酸钾，油浴加热至反应结束。
Ⅱ.将反应液趁热减压过滤，得到滤渣1，滤液呈紫色，加入少量亚硫酸钠使紫色褪去，进行二次减压过滤，得到滤渣2；将滤液放入冰水浴中，然后加酸酸化，有晶体析出，减压过滤，洗涤、干燥，得到苯甲酸晶体。
Ⅲ.回收二氧化锰：将滤渣2和滤纸一并转移到坩埚中，加热灼烧，所得固体与干燥后的滤渣1合并，称重得2.5 g固体。
Ⅳ.二氧化锰纯度的测定：称取0.5 g回收的二氧化锰，放于烧杯中，再加入25 mL 0.3 mol·L－1草酸钠溶液及50 mL 12 mol·L－1硫酸，加热至二氧化碳不再产生，稀释至250 mL，加热至近沸。趁热以浓度为0.05 mol·L－1的高锰酸钾标准液滴定过量的草酸钠，消耗高锰酸钾的体积为16.0 mL。
已知：MnO2＋C2O ＋4H＋===Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O
2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋ ＋ 10CO2↑＋8H2O
回答下列问题：
(1)仪器A的名称为____________， 该装置的作用是________________________。
(2)步骤Ⅰ中，判断反应结束的现象是______________________。
(3)步骤Ⅱ中加酸酸化，加的酸可以是________(填序号)。
①稀硫酸 ②盐酸
滤液放入冰水浴的原因是____________________________________。
(4)滤渣2的主要成分为MnO(OH)2，请写出生成MnO(OH)2的离子方程式：______________________________。
(5)用高锰酸钾标准液滴定时，滴定终点的现象是
________________________________________，二氧化锰的纯度为________%。
6．[2023·黑龙江哈尔滨三中校考二模]三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O，M＝491 g·mol－1)，是制备某些负载型活性铁催化剂的主要原料。实验室中，可通过摩尔盐晶体
[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，M＝392 g·mol－1]制备。
实验步骤如下：
①称取5.0 g摩尔盐晶体，加入含5滴1.00 mol·L－1 H2SO4溶液的蒸馏水溶解。
②向上述溶液中滴加饱和H2C2O4溶液，加热煮沸，生成FeC2O4·2H2O胶状沉淀后继续煮沸3分钟，过滤。
③在上述沉淀中加入饱和K2C2O4溶液。水浴加热至40 ℃滴加H2O2溶液，一段时间后，除去过量的H2O2溶液。
④加入4 mL饱和H2C2O4溶液，调节溶液的pH为3
⑤一系列操作后，得到三草酸合铁酸钾晶体的质量为6.0 g。回答下列问题：
(1)在实验室中，配制1.00 mol·L－1 H2SO4溶液，不需要的仪器有________(从图中选择，写出名称)。
(2)步骤②中生成FeC2O4·2H2O胶状沉淀后，继续煮沸3分钟的目的________________________________。
(3)由FeC2O4·2H2O沉淀、K2C2O4溶液、H2O2溶液、H2C2O4溶液制备K3[Fe(C2O4)3]溶液的化学反应方程式________________________________________。
(4)步骤③除去过量H2O2溶液的方法是________。
(5)析出的三草酸合铁酸钾晶体通过如图所示装置进行分离，与普通过滤装置相比，该装置的优点是________________。所得三草酸合铁酸钾晶体的产率是________%。通关特训 2 化学实验综合(二)
1．[2023·湖南张家界统考二模]Na2FeO4具有强氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂，碱性条件下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3与NaClO在强碱性条件下制取，某实验小组利用如图所示实验装置，制取Na2FeO4，并验证其处理含CN－废水的能力。
Ⅰ.制取Na2FeO4
(1)仪器D的名称为________。洗气瓶B中盛有的试剂为________。实验开始，先打开分液漏斗________(填“A”或“C”)的活塞。
(2)写出大试管中发生反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
(3)三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失，得到紫色溶液时，停止通入Cl2。通入氯气的过程中三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、______________________________________。
Ⅱ.模拟并验证Na2FeO4处理含CN－废水的能力
(4)取一定量Na2FeO4加入试管中，向其中加入0.2 mol·L－1的NaCN溶液10 mL，CN－被氧化为CO和N2。充分反应后测得试管中仍有Na2FeO4剩余，过滤。向滤液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，将沉淀过滤干燥后称量，得白色沉淀0.354 6 g。
①配制0.2 mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃仪器有________(填序号，下同)。
②计算NaCN溶液中CN－的去除率为________(保留两位有效数字)。
2．[2023·上海奉贤统考二模]化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
实验一：用如图装置制备SO2，并将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B.(省略夹持、加热仪器)
(1)制备的SO2中会混有少量的SO3，原因可能为________。为了排除SO3的干扰，试剂a可以为________。
a．浓硫酸 b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHS溶液 d．饱和NaHSO3溶液
实验二：验证白色沉淀B的成分。
分析：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或两者混合物。滴加氨水可释出其阴离子，便于后续检验。
相关反应为：
①Ag2SO3＋4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]＋＋SO＋4H2O；
②Ag2SO4＋4NH3·H2O===2[Ag(NH3)2]＋＋SO＋4H2O。
流程如下：
沉淀B溶液C
沉淀D
(2)欲检验溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已经过量，请简述实验方法
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)沉淀D中主要含BaSO3，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
向滤液E中加入H2O2溶液，产生的现象是________________，可进一步证实B中含Ag2SO3。
实验三：探究SO的产生途径。
猜想1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。
猜想2：实验二中，SO被氧化为SO进入D。
(4)取少量溶液A，滴加过量盐酸，产生白色沉淀。静置后，取上层清液再滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断猜想1不合理。理由是：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)不同反应的速率也有所不同。将实验一所得混合物放置一段时间，也会有SO生成，同时生成单质Ag。请从化学反应速率的角度分析原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)实验探究可知，SO在________(选填“酸性”“中性”“碱性”)溶液中更易被氧化为SO。
3．[2023·河南郑州统考二模]阿司匹林(乙酰水杨酸)是世界上应用最广泛的解热、镇痛药。乙酰水杨酸在128～135 ℃受热易分解。以水杨酸与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林，反应原理如下：
制备流程、实验装置及有关数据如下：
物质 相对分子质量 熔点或沸点( ℃) 水溶性
水杨酸 138 158(熔点) 微溶
醋酸酐 102 139. 4(沸点) 反应
乙酰水杨酸 180 135(熔点) 微溶
(1)装置中仪器b的名称是________。合成阿司匹林时，最合适的加热方法是________。
(2)本实验中副产物的结构简式为______________________________(只写一种)。
(3)装置中仪器a起到冷凝回流的作用，目的是________________。
(4)将粗产品转至250 mL圆底烧瓶中，安装好回流装置，向烧瓶内加入100 mL乙酸乙酯和2粒沸石，加热回流、溶解。趁热过滤，冷却至室温，抽滤，用少许乙酸乙酯洗涤，干燥后得乙酰水杨酸1.8 g。
①烧瓶内加入乙酸乙酯的作用是________，加热回流时间不宜过长，原因是__________________。
②“趁热过滤”的原因是
________________________________________________________________________。
③乙酰水杨酸的产率为________。
4．[2023·辽宁校联考二模]氯化铁是重要的化工试剂，实验室采用FeCl3·6H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl3的装置如图所示。氯化铁熔点为306 ℃，沸点为315 ℃；易吸收空气中的水分而潮解。亚硫酰氯(SOCl2)常用作脱水剂，遇水剧烈水解生成两种酸性气体，回答下列问题：
(1)在a中装有亚硫酰氯(SOCl2)，装置a的名称________，实验开始先通N2。一段时间后，应先加热装置________(填“A”或“B”)。装置B内发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)该实验可能发生副反应使产品不纯，某同学取充分反应后少量样品加水溶解，向溶解后的溶液中________，说明发生了副反应。
a．滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀
b．滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀
c．滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色
d．先滴加稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀
(3)为测定样品中Fe3＋的质量分数。
实验Ⅰ：称取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定Fe2＋达终点时消耗V mL(滴定过程中Cl－不反应)。
实验Ⅱ：另取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，向烧杯中加入过量H2O2溶液后，再加入过量NaOH溶液，产生沉淀，将沉淀过滤出来后洗涤、干燥，灼烧至固体质量恒定，得m2g固体。
判断实验Ⅰ滴定终点的现象为______________________________，样品中Fe3＋的质量分数为______________________。(列出计算式即可)
(4)用下面装置，根据反应TiO2＋CCl4TiCl4＋CO2制备TiCl4。已知TiCl4与CCl4分子结构相似，与CCl4互溶，但极易水解。TiCl4属于________分子(“极性”或者“非极性”)，通过减压蒸馏提纯，先馏出的物质为________，减压蒸馏的优点________________。
5．[2023·浙江温州统考二模]某研究小组以TiO2、TiCl4、H2为原料，用如下装置制备Ti2O3；
B为直型管式电阻炉，880 ℃时，该装置内先后发生以下反应：
Ⅰ.3TiO2＋TiCl4＋2H2===2Ti2O3＋4HCl
Ⅱ.2TiCl4＋H2===2TiCl3＋2HCl
已知：
颜色 Ti2O3 TiCl3 TiCl4 HCl
暗紫色 紫红色 无色 无色
在反应装置 内的状态 固态 气态 气态 气态
请回答：
C装置的作用是
________________________________________________________________________，
D装置中浓硫酸的作用是
________________________________________________________________________。
(2)下列有关说法不正确的是________。
A．当装置中出现紫红色气体，说明TiO2已消耗完毕
B．装置D后连接的导管可直接插入水中吸收尾气
C．应先通一段时间氢气后，再打开装置B的加热开关
D．反应结束，按顺序关闭K1、K2装置B的加热开关
(3)开始反应后，为提高H2的利用率，应降低H2流量，而实验过程中H2流量却需要远大于化学计量值的原因是__________________________________________。TiCl4与H2的比例过大，容易引发副反应Ⅱ，可通过调节____________，来调整TiCl4的通入量。
(4)该研究小组采用滴定法测定产品中Ti2O3的质量分数。
滴定原理：利用Ce4＋将产物中三价钛氧化为四价，然后用Fe2＋滴定剩余的Ce4＋。
已知：实验室现有的Ce(SO4)2含有Ce2(SO4)3杂质。
①从下列选项中选择最佳操作并排序(部分操作可重复使用)完成实验：
a．转移至100 mL容量瓶并定容
b．加入x g Ce(SO4)2 (过量)，30 mL浓磷酸和5 mL浓硫酸
c．静置，观察颜色变化
d．取20.00 mL待测液，加入指示剂，用(NH4)2Fe(SO4)2标准液滴定
e．另称取x g Ce(SO4)2，加入30 mL浓磷酸和5 mL浓硫酸
②实验Ⅰ中在进行d操作时，不慎将(NH4)2Fe(SO4)2标准液滴出锥形瓶，将导致测定的Ti2O3质量分数________。(填“偏高”“偏低”“无影响”)
6．[2023·湖北武汉二中校联考二模]某小组探究Ag＋、Fe3＋能否将I－氧化，甲同学设计了如下实验：
(1)A中反应的离子方程式为____________________________，说明氧化性：Fe3＋>I2。
(2)乙同学认为：B中溶液滴加淀粉溶液，未变蓝，原因是Ag＋＋I－===AgI↓，于是设计了如下实验：
①盐桥中电解质可以使用________(填“KCl”或“KNO3”)。
②K闭合时，指针向右偏转，“石墨2”作________极，电极反应为__________________。
③当指针归零后，向右侧烧杯中滴加1 mol·L－1 AgNO3溶液或向左侧烧杯中滴加1 mol·L－1 KI溶液，指针均向右偏转，说明Ag＋(或I－)浓度越大，溶液的氧化性(或还原性)越________(填“强”或“弱”)。
④乙同学查阅资料，已知Ksp(AgI)＝1×10－16，当等体积等浓度KI和AgNO3溶液混合时，溶液中c(Ag＋)＝c(I－)＝________ mol·L－1 ，溶液中c (Ag＋)和c (I－)很小，Ag＋氧化性和I－的还原性很弱，二者直接接触，不发生氧化还原反应。
丙同学测得0.1 mol·L－1 AgNO3溶液的pH＝6，认为可能是硝酸氧化了I－，请设计实验方案验证丙同学的猜想：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
1．[2023·河北邢台校联考模拟]配合物三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是合成其他一些Co(Ⅲ)配合物的原料，实验室用CoCl2·6H2O(M＝238 g·mol－1)晶体制备[Co(NH3)6]Cl3的实验步骤如下。
步骤ⅰ.在锥形瓶中，将4 g NH4Cl溶于8.4 mL水中，加热至沸，加入6 g研细的CoCl2·6H2O晶体，溶解得到混合溶液。
步骤ⅱ.将上述混合液倒入三颈烧瓶中，加入0.4 g活性炭，冷却，利用如下装置先加入13.5 mL浓氨水，再逐滴加入13.5 mL 5% H2O2溶液，水浴加热至50～60 ℃，保持20 min。
步骤ⅲ.然后用冰浴冷却至0 ℃左右，吸滤，不必洗涤沉淀，直接把沉淀溶于50 mL沸水中，水中含1.7 mL浓盐酸。趁热吸滤，慢慢加入6.7 mL浓盐酸于滤液中，即有大量橙黄色晶体([Co(NH3)6]Cl3)(M＝267.5 g·mol－1)析出。
步骤ⅳ.用冰浴冷却后吸滤，晶体以冷的2 mL 2 mol·L－1 HCl洗涤，再用少许乙醇洗涤，吸干。
请回答下列问题：
(1)步骤ⅰ中，研细晶体所用的仪器名称为________。
(2)写出制备三氯化六氨合钴的化学方程式
____________________________________________。步骤ⅱ中实验仪器a中应盛放的试剂是____________(填“碱石灰”或“氯化钙”)，水浴温度不宜过高的原因是__________________________。
(3)步骤ⅲ中两次加入浓盐酸，其作用分别为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)若最后得到[Co(NH3)6]Cl3产品的质量为3.50 g，则该产品的产率为________。
(5)通过硝酸银标定产品中氯的含量。将[Co(NH3)6]Cl3溶解，用K2CrO4溶液作指示剂，AgNO3标准溶液滴定，实验过程中，下列操作会导致氯含量偏低的是________。
A．滴定前，滴定管内有气泡，滴定后，气泡消失
B．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数
C．盛放待测液的锥形瓶没有用待测液润洗
D．滴定过程中，锥形瓶晃动剧烈，少量待测液溅出
(6)该产品制备过程中若不加入活性炭，则会生成配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2，该配合物中的配体为________，配位数是________。
2．[2023·广东惠州统考三模]五氧化二氮(N2O5)是有机合成中常用的绿色硝化剂。N2O5常温下为白色固体，可溶于CH2Cl2等氯代烃溶剂，微溶于水且与水反应生成强酸，高于室温时不稳定。
(1)某化学兴趣小组设计臭氧(O3)氧化法制备N2O5，反应原理为N2O4＋O3===N2O5＋O2。实验装置如图，回答下列问题：
①装置C的名称________，装置D的作用是__________________；装置E的作用是____________________________。
②写出装置A中发生反应的化学方程式____________________________________。
③实验时，将装置C浸入________(填“热水”或“冰水”)中，打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后C中液体变为红棕色。关闭分液漏斗的活塞，打开活塞K，通过臭氧发生器向装置C中通入含有臭氧的氧气。
(2)判断C中反应已结束的简单方法是________。
(3)用滴定法测定N2O5粗产品中N2O4的含量。取2.0 g粗产品，加入20.00 mL 0.125 0 mol·L－1酸性高锰酸钾溶液。充分反应后，用0.100 0 mol·L－1 H2O2溶液滴定剩余的高锰酸钾，达到滴定终点时，消耗H2O2溶液17.50 mL。(已知：H2O2与HNO3不反应且不考虑其分解)
①产品中N2O4与KMnO4发生反应的离子方程式为
__________________________________。
②判断滴定终点的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③产品中N2O4的质量分数为________。
3．[2023·湖北统考一模]叠氮化钠(NaN3)常用作汽车安全气囊中的药剂。某化学小组在实验室制取叠氮化钠的实验装置(略去夹持仪器)如图所示：
实验步骤如下：
①制取NH3：打开装置D导管上的旋塞，加热。
②制取NaNH2：加热装置A中的金属钠，使其熔化并充分反应后，再停止加热装置D并关闭旋塞。
③制取NaN3：向装置A中b容器内充入适量植物油并加热到210～220 ℃，然后通入N2O。
④冷却，向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度)，减压浓缩结晶后，再过滤，并用乙醚洗涤，晾干。
已知：NaN3是易溶于水的白色晶体，微溶于乙醇，不溶于乙醚；NaNH2熔点210 ℃，沸点400 ℃，在水溶液中易水解。
回答下列问题：
(1)仪器e的名称为________，其中盛放的药品为________。
(2)先加热制取NH3再加热装置A中金属钠的原因是______________________________。
(3)N2O还可由NH4NO3固体(熔点为169.6 ℃)在240～245 ℃分解制得，则可选择的最佳气体发生装置是________(填字母序号)。
(4)制取NaN3的化学方程式为__________________________________。
(5)步骤④中用乙醚洗涤晶体产品的主要原因，一是减少NaN3的溶解损失，防止产率下降；二是__________________。
(6)该化学小组用滴定法测定晶体产品试样中NaN3的质量分数的实验过程：称取2.500 g试样配成500.00 mL溶液，再取50.00 mL溶液于锥形瓶中后，加入50.00 mL 0.100 0 mol·L－1 (NH4)2Ce(NO3)6溶液。待充分反应后，将溶液稍稀释，并加入适量硫酸，再滴入3滴邻菲啰啉指示液，用0.050 0 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定过量的Ce4＋，消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液30.00 mL。
涉及的反应方程式为：
2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3===
4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑，
Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋
则试样中NaN3的质量分数为________(保留三位有效数字)。
4．[2023·重庆九龙坡统考二模]草酸及其盐在化工生产中具有重要价值，某实验小组做以下实验。
Ⅰ.制取草酸
反应原理：C6H12O6(葡萄糖)＋12HNO3(浓)3H2C2O4＋9NO2↑＋3NO↑＋9H2O，装置如图(加热和夹持装置略)。
(1)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为________，装置B的作用是____________________。
(2)检查图1装置气密性的方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
在图1的装置B、C之间添加装置D，可在D中得到HNO3，通入气体X是________。
Ⅱ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的制取及组成测定
已知：三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O呈绿色，可溶于水，难溶于乙醇，见光易分解。
(一)制取晶体
步骤1：向盛有3.000 g黄色晶体FeC2O4·2H2O的烧杯中，加入10 mL K2C2O4溶液，加热至40 ℃左右，缓慢滴入过量的H2O2，一段时间后，出现红褐色沉淀。
步骤2：加热至沸腾，分两次缓慢加入8～9 mL H2C2O4溶液，至沉淀溶解，得翠绿色溶液。加热浓缩、加入无水乙醇、结晶，抽滤干燥得7.860 g三草酸合铁酸钾晶体。
(3)完成该过程的化学方程式并配平
FeC2O4·2H2O＋____＋____＋________K3[Fe(C2O4)3]·3H2O
(4)步骤1中，生成三草酸合铁酸钾与另一种铁的化合物，该化合物为________(填化学式)，步骤2加入无水乙醇的目的是______________________________。
(5)实验小组完成实验后发现产率偏低，其主要原因可能是
__________________________________________。
(二)测定组成
称取5.000 g所得的三草酸合铁酸钾晶体配制成250 mL溶液。取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定，终点时消耗KMnO4溶液13.50 mL。另取25.00 mL溶液，用SnCl2－TiCl3联合还原法，将Fe3＋还原为Fe2＋，再用0.100 0 mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定，终点时消耗KMnO4溶液15.50 mL。
第一次滴定终点时的现象为
________________________________________________________，通过上述实验，测定出该晶体中C2O与Fe3＋的配位比n(C2O)∶n(Fe3＋)＝________。
5．[2023·河北张家口统考二模]对硝基苯甲酸()常用于合成叶酸，可用K2Cr2O7，在酸性条件下氧化对硝基甲苯()制得，反应原理为＋K2Cr2O7＋H2SO4―→＋K2SO4＋H2O＋Cr2(SO4)3(未配平)。
所用实验装置如图(略去加热、夹持装置和部分仪器)。
操作步骤：
①向250 mL的三颈烧瓶中依次加入2.055 0 g对硝基甲苯，6.0 g K2Cr2O7粉末及15 mL水，在搅拌下滴入10 mL浓硫酸(过量)，并用冷水冷却；
②加热回流0.5 h；
③待反应物冷却后，搅拌下加入40 mL冰水，析出沉淀，抽滤；
④将③所得固体放入20 mL 5%硫酸溶液中，沸水浴上加热10 min，冷却后抽滤并洗涤；
⑤将④所得固体溶于10 mL 5% NaOH溶液中，50 ℃温热后抽滤，在滤液中加入1 g活性炭，煮沸，趁热抽滤；
⑥充分搅拌下将⑤所得滤液慢慢加入盛有60 mL 15%硫酸溶液的烧杯中，经“一系列操作”得产品，称重为2.0 g。
部分物质的用量及物理常数如表：
药品 名称 颜色状态 相对分子 质量 熔点 (℃) 沸点 (℃) 水溶 性
对硝基 甲苯 淡黄色 晶体 137 51.3 237.7 不溶
重铬 酸钾 橘红色结 晶体粉末 294 398 500 易溶
对硝基 苯甲酸 黄白色 晶体 167 242 难溶
回答下列问题：
(1)配平化学方程式，____ ＋____K2Cr2O7＋____H2SO4―→____ ＋____K2SO4＋____H2O＋____Cr2(SO4)3
(2)仪器a的名称为____________操作②中，仪器a上可能会有淡黄色晶体析出，该晶体的主要成分为__________(填化学名称)，析出的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)操作⑤中，若温度过高可能产生的不良后果是________________________________。
(4)操作⑥将滤液和硫酸混合后，观察到的现象为________________，“一系列操作”为______________。
(5)本实验中对硝基苯甲酸的产率为________(保留两位有效数字)。
6．[2023·河北石家庄校联考模拟]某小组探究镁(所用镁条都相同)与碳酸氢铵的反应原理及产物，做以下实验。
(1)需取15.00 mL、pH＝8的NH4HCO3溶液，应选用的实验仪器为________(填字母)，该仪器使用前应先________。
(2)镁条与NH4HCO3溶液反应的实验现象为有白色沉淀生成，并产生两种气体，一种能使澄清石灰水变浑浊，一种燃烧后使无水硫酸铜变蓝。则这两种气体为________(填化学式)。
(3)为探究生成气体的原因，进一步实验(如表)。
序号 步骤 现象 结论
① 取镁条于试管中，加入15.00 mL pH＝________的NaHCO3溶液 产生与NH4HCO3溶液反应相同的气体 镁与NH4HCO3溶液反应生成气体，与________离子存在无关
② 取镁条于试管中，加入15.00 mL pH＝8的NaOH溶液 无气体产生 镁条与NaHCO3溶液反应生成气体，与________离子浓度无关
(4)为探究生成白色沉淀的成分，现在称取11.1 g该沉淀，选用下面实验装置。
通入N2与点燃M处酒精灯的操作顺序为________，F的作用是________________________________________________________________________。
(5)实验数据统计如表。
装置 D E
增重 0.90 g 2.20 g
判断固体成分为Mg2(OH)2CO3，而不是Mg(HCO3)2的依据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。通关特训3 无机工艺流程(一)
1．[2023·河北沧州统考一模]一水合硫酸锰(MnSO4·H2O)主要用于饲料添加剂和植物合成叶绿素的催化剂。一种以软锰矿(主要成分是MnO2，还有CaO、MgO、Al2O3、SiO2等杂质)和废铁屑(主要成分是Fe，还含有少量Cu)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如下：
已知：25 ℃时相关物质的Ksp如下表：
物质 Al(OH)3 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Mn(OH)2
Ksp 1×10－33 5×10－17 1×10－38 2×10－13
回答下列问题：
(1)净化铁屑：为去除废铁屑表面的油污，可采用的方法为______________________。
(2)“浸出”时，锰的浸出率随Fe/MnO2摩尔比、反应温度的变化曲线如下图所示，则最佳的反应条件为________________________。
(3)“浸出”后所得混合溶液中部分离子浓度如下表所示：
离子 Mn2＋ Fe2＋ Fe3＋ Cu2＋ H＋
c/(mol·L－1) 0.601 0.15 0.3 0.001 0.1
①Fe、稀硫酸、MnO2发生总反应的离子方程式为______________________________。
②反应过程中硫酸不能过量太多的原因是______________________。
(4)“氧化”时，过氧化氢的实际消耗量大于理论消耗量的原因是
__________________________。
(5)“除铁、铝”调节溶液的pH不小于________(保留1位小数；已知：离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全)。
(6)滤渣Ⅳ的主要成分是________(填化学式)。
(7)硫酸锰在不同温度下的溶解度和一定温度范围内析出晶体的组成如图所示，“除杂”所得滤液控制温度在80～90 ℃之间蒸发结晶，________(填操作名称)，得到MnSO4·H2O。
2．[2023·山东济南一中校联考三模]钽(Ta)和铌(Nb)的性质相似，因此常常共生于自然界的矿物中。一种以钽铌伴生矿(主要成分为SiO2、MnO2、Nb2O5、Ta2O5和少量的TiO2、FeO、CaO、MgO)为原料制取钽和铌的流程如下：
“浸取”后，浸出液中含有H2TaF7、H2NbF7两种二元强酸和锰、钛等元素。
已知：①MIBK为甲基异丁基酮；②Ksp(CaF2)＝2.5×10－11，Ksp(MgF2)＝6.4×10－9
(1)“浸取”时通常在________材料的反应器中进行(填标号)。
A．陶瓷 B．玻璃
C．铅 D．塑料
(2)浸渣的主要成分是________，Ta2O5与氢氟酸反应的离子方程式为________________________________________________________________。
(3)“浸取”时，HF的浓度对铌、钽的浸出率的影响如下图所示，则HF的最佳浓度为________g·L－1，理由是__________________________________。
(4)金属铌可用金属钠还原K2NbF7制取，也可用电解熔融的K2NbF7制取。
①流程中钠热还原法制备铌粉的化学方程式为__________________________。
②传统的熔盐电解法采用的电解质体系通常为K2NbF7 NaCl，电解总化学反应方程式为______________________________。
3．[2023·全国模拟]铟(In)是一种稀散金属，常与其他金属矿石伴生，回收氧化锌烟尘(主要成分是ZnO，还含少量PbO、FeS、FeSiO3、In2O3、In2S3等)中的金属铟的工艺流程如下：
已知：室温下，金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示。
金属离子 Fe3＋ Fe2＋ In3＋
开始沉淀pH(离子浓度为0.1 mol·L－1时) 1.3 6 3
完全沉淀pH 2.7 8 4.3
回答下列问题：
(1)In为49号元素，常以＋3价形式存在于化合物中，基态In原子的价电子排布式为________。
(2)“中性浸出”的过程为：先加入稀硫酸和适量氧化剂MnO2氧化酸浸氧化锌烟尘，反应结束前半个小时加入CaO调整pH＝5.0～5.2。
①FeSiO3与稀H2SO4反应的化学方程式为____________________________。
②氧化酸浸过程中，In2S3中的硫元素被MnO2氧化为SO，该反应的离子方程式为____________________________________________。
③氧化剂用量对中性浸出效果的影响如图所示。最佳氧化剂用量为________。
④“中浸渣”的主要成分为In(OH)3、________(填化学式)。
(3)萃取时，发生反应In3＋＋3H2A2 In(HA2)3＋3H＋，H2A2代表有机萃取剂。
①反萃取时，宜选用的试剂X为________。
②实验室进行萃取和反萃取时，均需要使用的玻璃仪器有________。
(4)“置换”后的滤液可返回________(填“滤液1”或“滤液2”)中利用。
(5)“置换”时锌粉的利用率为99.5%，若想获得6.9 kg海绵铟，需要使用锌粉________ kg(保留两位小数)。
4．[2023·辽宁大连统考一模]重铬酸钾(K2Cr2O7)在实验室和工业上都有广泛应用，如用于制铬矾、制火柴、电镀、有机合成等。工业上，以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2，杂质主要为硅、铁、铝的氧化物]制备重铬酸钾的工艺流程如下图所示：
已知：①焙烧时Fe(CrO2)2中的Fe元素转化为NaFeO2，Cr元素转化为Na2CrO4；
②矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度c≤1.0×10－5 mol·L－1时，可认为已除尽。
请回答下列问题：
写出焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式
________________________________________________________。
水浸滤渣的主要成分是Fe(OH)3，写出生成此滤渣的离子方程式
__________________________________________。
(3)中和步骤中理论pH的范围是________，中和后滤渣的主要成分是________(填化学式)。
(4)酸化时加冰醋酸，简述不能用盐酸的可能原因是
__________________________________。
(5)工序1加入KCl的作用是______________。
(6)可以采用氧化还原滴定法测定产品的纯度，还可以采用分光光度法测定(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比)，但测得的质量分数明显偏低，分析原因，发现配制K2Cr2O7待测液时少加了一种试剂，该试剂可以是________(填字母)。
A．硫酸 B．氢碘酸
C．硝酸钾 D．氢氧化钾
5．[2023·上海模拟]信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70 %Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：
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 Cu(OH)2
开始沉 淀的pH 2.3 6.8 3.5 4.4
完全沉 淀的pH 3.2 8.3 4.6 6.4
完成下列填空：
(1)写出第①步中Cu与酸反应生成NO的离子方程式______________________________________；第②步中使用H2O2做氧化剂的优点是______________________________，NaOH调节溶液pH的目的是使________生成沉淀。
(2)第③步的操作为：滤液2加热蒸发、________、________、乙醇洗涤、干燥，得到胆矾。
(3)由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ，探究小组设计了三种方案：
甲：Al2(SO4)3·18H2O
乙：Al2(SO4)3·18H2O
丙：Al2(SO4)3·18H2O
上述三种方案中，________方案不可行，原因是__________________________________________________________________；从原子利用率角度考虑，________方案更合理。
(4)探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c mol·L－1 EDTA(H2Y2－)标准溶液滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：
Cu2＋＋H2Y2－===CuY2－＋2H＋
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w＝________________________。
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是________。
a．未干燥锥形瓶
b．滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c．未除净可与EDTA反应的干扰离子
6．[2023·湖南怀化统考二模]以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：
已知：①相关金属离子完全沉淀(c≤1.0×10－5 mol·L－1 )的pH如下：
金属离子 Fe3＋ Al3＋ Mg2＋
沉淀完全的pH 2.8 4.7 10.9
②废渣的主要成分为：SiO2、Al(OH)3和Fe(OH)3
请回答：
(1)A的化学式为________。
(2)为提高“浸出”效率，可采取的措施有________________________________(写两条)；浸出镁的离子反应方程式为
________________________________________________________________________。
(3)该流程中可循环使用的物质为________。
(4)加入氨水的目的是沉镁，该操作不宜在较高温度下进行的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若浸出液中c(Al3＋)＝10－8 mol·L－1 ，则c(Fe3＋)＝________(已知：100.3＝2)
1．[2023·陕西咸阳统考二模]废旧锌锰电池中的黑锰粉含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、Fe2O3及炭黑等，为了保护环境、充分利用锰资源，通过如下流程制备MnSO4。
回答下列问题：
(1)Mn的原子结构示意图为________。
(2)“滤液a”的主要成分为NH4Cl，另外还含有少量ZnCl2等。
①用离子方程式表示“滤液a”呈酸性的原因_________________________。
②根据下图所示的溶解度曲线，将“滤液a”蒸发结晶、________、洗涤、干燥，得NH4Cl固体。
(3)“焙炒”的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。空气中O2氧化MnO(OH)的化学方程式为________________________________。
(4)探究“酸浸”中MnO2溶解的适宜操作。
实验Ⅰ.向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀H2SO4，固体未明显溶解。
实验Ⅱ.向MnO2中加入稀H2SO4，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。
①实验Ⅰ中MnO2的作用是________，实验Ⅱ中H2O2的作用是________。
②由实验可知，“酸浸”溶解MnO2时加入试剂的顺序是________________。
(5)加入MnO调pH时，证明MnSO4溶液中Fe3＋沉淀完全的实验步骤及现象：取少量溶液，滴加____________(填试剂)，观察到________(填现象)。
2．[2023·湖北武汉二中校联考二模]电子级氢氟酸是微电子行业的关键性基础材料之一，由萤石粉(主要成分为CaF2，含有少量SiO2和微量As2O3等)制备工艺如下：
回答下列问题：
(1)“酸浸”时生成HF的化学方程式为____________________________，工业生产时往往会适当加热，目的是__________________________。
(2)“精馏1”设备使用的材料可选用________(填序号)。
A．玻璃 B．陶瓷
C．石英 D．金
(3)已知H2SiF6是一种配位酸，酸性与硝酸相近，可与KMnO4溶液反应制备极易溶于水的强酸HMnO4，反应的离子方程式为______________________________。
(4)“氧化”时将AsF3氧化为AsF5。AsF5的沸点高于AsF3，原因是______________________________________________________。
(5)液态HF是酸性溶剂，能发生自偶电离：HF H＋＋F－，由于H＋和F－都溶剂化，常表示为： 3HF H2F＋＋HF。在HF溶剂中AsF5、BF3呈酸性，HClO3、HNO3、H2O呈碱性，比如AsF5、HClO3的电离方程式分别为：AsF5＋2HF AsF＋H2F＋；HOClO2＋2HF (HO)2ClO＋＋HF。在HF作用下：
①写出BF3与HNO3反应的离子方程式________________________________。
②已知： H2O与AsF5反应生成HAsF6。结合H＋的能力：H2O________AsF(填“>”“<”或“＝”)。
3．[2023·陕西西安统考二模]HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧——水浸取法从HDS废催化剂(主要成分为MoS、NiS、V2O5、Al2O3)中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程如图所示。
已知：Ⅰ.MoO3、V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。
Ⅱ.高温下，NH4VO3易分解产生N2和一种含氮元素的气体。
Ⅲ.Ksp(CuS)＝6×10－36；K1(H2S)＝1×10－7、K2(H2S)＝6×10－15。
请回答下列问题：
(1)请写出“气体”中属于最高价氧化物的电子式：________。
(2)请写出“焙烧”过程中MoS及Al2O3分别与纯碱反应的化学方程式：
________________________________________________________________________，
________________________________________________________________________。
(3)“浸渣”的成分为________(填化学式)；“滤液2”中的成分除了Na2MoO4外，还含有________(填化学式)。
(4)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示，则选择的初始钒的浓度和NH4Cl的加入量分别为____________、____________。
(5)“沉钒”时生成NH4VO3沉淀，请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：________________________________。
(6)在实际的工业生产中，“沉钼”前要加入NH4HS进行“除杂”，除掉溶液中微量的Cu2＋，则反应Cu2＋＋HS－===CuS＋H＋的K＝________。
4．[2023·河南新乡统考二模]从铜阳极泥分铜渣碱浸液中回收碲的工艺流程如图所示。
已知：①碱浸液中碲以TeO的形式存在；
②Na2SO3可将Te(IV)还原为0价Te；
③TeO2与氧化铝的性质具有一定的相似性。
(1)TeO中Te的化合价为________价，“还原”中发生反应的离子方程式(该工艺条件下，Pb2＋不沉淀)为________________________________。
(2)“还原”过程中，反应温度、反应时间对碲回收率的影响如图1所示，工业上一般采取的条件为控制温度为75 ℃ ，反应时间为120 min，其原因是____________________________________________________。
(3)“还原”过程中，Na2SO3用量对碲回收率的影响如图2，随着Na2SO3用量增加，碲回收率呈先增大后减小趋势，请分析当其用量大于理论用量的1.0倍时，曲线下降的原因：________________________________________。
(4)加适量Na2S除铜铅，滤渣的成分为________。
(5)加酸调pH时发生反应的化学方程式为__________________________________，加入硫酸的量不宜过多，其原因是__________________________________。
5．[2023·安徽安庆统考二模]金属钒在新能源动力电池中有重要作用。含钒尖晶石是钒渣中最主要的含钒物相，其主要成分有V2O3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2。采用以下工艺流程制备V2O5。
(1)“焙烧”过程中被氧化的元素为________，写出V2O3与Na2CO3反应的化学方程式__________________________________。
(2)“沉淀1”的成分是________。
(3)“滤液1”中铝元素所发生的离子反应方程式______________________________________。
(4)“沉淀2”加热分解后固体产物的用途__________________。(任写一种)
(5)“沉钒”析出NH4VO3晶体时，需要加入过量(NH4)2CO3，结合平衡移动原理解释原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)该工艺流程中可回收再循环利用的物质有________。
6．[2023·四川凉山统考二模]某工厂利用黄铁矿(FeS2)和电解金属锰后的阳极渣(主要成分MnO2，杂质为Pb、Fe、Cu元素的化合物)为原料制备高性能磁性材料MnCO3的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)FeS2中硫元素化合价为________，滤渣I的成分除了S还有________。
(2)写出任意两种加快酸浸速率的措施______________、______________。“除铁、铜”过程中加入H2O2的目的是
________________________________________________________________。
(3)请结合平衡移动原理解释“除钙”时溶液酸度不宜过高，否则溶液中Ca2＋沉淀不完全的原因是：________________________________________________________。
(4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为：________________________________________。“沉锰”时需缓慢向含MnSO4的溶液中滴加NH4HCO3，否则会发生反应MnCO3(s) ＋ 2OH－(aq) Mn(OH)2(s) ＋CO(aq)而生成Mn(OH)2，该反应的平衡常数K＝________(保留一位小数，已知： Ksp[Mn(OH)2]＝1.9 ×10－13，Ksp(MnCO3)＝2.2× 10－11)。
(5)用惰性电极电解酸性MnSO4溶液还可制备MnO2，其阳极反应式为____________________________________________________________________________________________________。通关特训4 无机工艺流程(二)
1．[2023·湖南校联考二模]钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成分是V2O3、V2O4，含有SiO2、FeS2及Mg、Al、Mn等化合物杂质)制备单质钒的工艺流程图如下所示：
已知：①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：
金属离子 Fe3＋ Mg2＋ Al3＋ Mn2＋
开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1
完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1
②Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9、Ksp(CaSiO3)＝2.5×10－8、Ksp[Ca(VO3)2]远大于Ksp(CaCO3)。
③一般认为平衡常数K>105反应较完全。
回答下列问题：
(1)为了提高“焙烧”效率，可采用的措施有____________________________________。
(2)“焙烧”时，V2O3、V2O4都转化为Ca(VO3)2，写出V2O3转化为Ca(VO3)2的化学反应方程式____________________________。
(3)“水浸”加入Na2CO3调节溶液的pH为8.5，可完全除去的金属离子有____________，及部分的____________。“水浸”加入Na2CO3不能使CaSiO3完全转化，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“离子交换”可表示为[RCl4]＋V4O[R4－V4O12]＋4Cl－([RCl4]为强碱性阴离子交换树脂，V4O为VO在水溶液中的实际存在形式)，则“洗脱”过程“淋洗液”最好选用______________。
(5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入钙冶炼V的方法相似的是________。
A．高炉炼铁
B．电解熔融NaCl制钠
C．利用铝热反应制锰
D．氧化汞分解制汞
2．[2023·河南开封统考二模]重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备。铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
回答下列问题。
(1)将铬铁矿粉碎有利于加快熔融、氧化的速率，其原理是
________________________________________________________________________。
步骤①的主要反应为FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2(未配平) ，氧化产物为________，配平后FeO· Cr2O3与NaNO3的化学计量数之比为________。
(2)下列说法正确的是________。
A．步骤①可以用陶瓷容器做反应器
B．步骤②低温可提高浸取率
C．步骤③所得滤渣2的主要成分是Al(OH)3
D．步骤④的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
(3)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到________(填标号)，得到的K2Cr2O7固体产品最多。
A．20 ℃ B．40 ℃
C．60 ℃ D．80 ℃
(4)某工厂用m1 kg铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7，最终得到m2 kg K2Cr2O7，产率为________(用含m1、m2的代数式表示)。
(5)某小组用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比)，其中某同学测得的质量分数明显偏低，分析原因，发现配制K2Cr2O7待测溶液时少加了一种试剂。该试剂是________，添加该试剂的作用是____________________。
3．[2023·山东枣庄统考二模]钯(Pd)是一种贵金属，性质类似铂(Pt)。活性炭载钯催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业，但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图：
已知：Ⅰ.阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为R—Cl＋M－ R—M＋Cl－、R—Na＋N＋ R—N＋Na＋(R—表示树脂的有机成分)。
Ⅱ.“沉钯”时得到氯钯酸铵[(NH4)2PdCl4]固体，不溶于冷水，可溶于稀盐酸。
(1)温度、固液比对浸取率的影响如图，则“浸取”的最佳条件为______________。
(2)“浸取”时，加入试剂A的目的为__________________________________。
(3)“浸取”时，加入NaClO3有利于Pd的溶解，生成的四氯合钯(Ⅱ)酸(H2PdCl4)为二元强酸。加入浓盐酸和NaClO3后主要反应的离子方程式：
__________________________________。
(4)“离子交换除杂”应使用________(填“阳离子”或“阴离子”)树脂，“洗脱”时应使用的洗脱液为________(填标号)。
A．硫酸 B．盐酸
C．无水乙醇
(5)“还原”过程N2H4转化为N2，在反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成，该过程还产生的副产物为________，且该产物可循环利用至________环节(填环节名称)。
(6)以上流程污染性较强且复杂，通常适用电解法回收钯。将“浸取”后的溶液与钯离子脱附试剂MH混合，形成[Pd(MH)2]2＋配离子，电解可得高纯度钯，装置如图。电解时，当浓缩室里共得到5 L 0.7 mol·L－1的较浓盐酸时(体积变化忽略不计)，理论上能得到Pd________g，但实际生产中得不到相应质量的Pd，原因是____________________________。
4．[2023·江苏统考二模]硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)可用于生产聚合硫酸铁。以钕铁硼二次废渣(主要含Fe2O3、Fe3O4等)为原料制备硫酸亚铁晶体的实验流程如图：
(1)“酸浸”时，Fe3O4发生反应的离子方程式为______________________________。
(2)将“滤渣”返回“酸浸”工序，其目的是__________________________。
(3)与普通过滤相比，使用图1装置进行过滤的优点是____________。
(4)固定其他条件不变，反应温度、反应时间、铁粉过量系数[]分别对“滤液”中Fe3＋还原率的影响如图2、图3、图4所示。
设计由100 mL“滤液”[其中c(Fe3＋)＝0.8 mol·L－1]制备硫酸亚铁粗品的实验方案：________________。(须使用的试剂和仪器：铁粉、冰水、真空蒸发仪)
(5)通过下列实验测定硫酸亚铁晶体样品的纯度。准确称取1.200 0 g样品置于锥形瓶中，用50 mL蒸馏水完全溶解，加一定量硫酸和磷酸溶液；用0.020 00 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点(MnO转化为Mn2＋)，平行滴定3次，平均消耗KMnO4标准溶液42.90 mL。计算硫酸亚铁晶体样品中FeSO4·7H2O的质量分数________。
5．[2023·湖南岳阳统考二模]硼氢化钠(NaBH4)广泛用于化工生产，常温下能与水反应，碱性条件下能稳定存在，易溶于异丙胺(沸点为33 ℃)。工业上可用硼镁矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O，含少量杂质Fe3O4)制取NaBH4，其工艺流程如图1所示。
回答下列问题：
(1)NaBH4中含有的化学键为____________。
(2)Ti的核外电子排布式________________。
(3)碱溶过滤得滤渣的主要成分是__________、__________。
(4)写出Na2B4O7制取NaBH4的化学方程式
__________________________________________。
(5)高温合成中，加料之前需将反应器加热至100 ℃以上，并通入氩气。通入氩气的目的是______________________________。
(6)在碱性条件下，用惰性电极电解NaBO2溶液也可制得NaBH4，装置如图2所示，写出阴极反应的电极方程式____________________________。
(7)NaBH4常用作还原剂，H2也是常见的还原剂。与相同氧化剂反应时，7.6 g NaBH4的还原能力相当于________ g H2的还原能力。
6．[2023·上海杨浦统考二模]实验小组模拟工业上回收“分银渣”中的银，过程如下：
Ⅰ中反应：AgCl＋2SO Ag(SO3)＋Cl－(杂质不反应)
(1)过程Ⅰ中，向5 L 0.3 mol·L－1 Na2SO3溶液中加入分银渣，10分钟后，固体质量减少了28.7 g，则反应速率v (SO)＝________。(忽略溶液体积变化)
(2)Na2SO3溶液中离子浓度的关系是：c(Na＋)＝
________________________________________。
(3)其他条件不变，反应Ⅰ在敞口容器中进行，若反应时间过长反而银的产率降低，银产率降低的可能原因是______________(用离子方程式解释)。
不同pH时，浸出液中Ag(SO3)的浓度与含硫化合物总浓度的关系如下图所示(注：含硫化合物总浓度即亚硫酸钠溶液中含硫微粒总浓度)。
(4)pH＝10时，解释Ag(SO3)浓度随含硫化合物总浓度变化趋势的原因
________________________________。
(5)pH＝6时，Ag(SO3)浓度随含硫化合物总浓度的变化与pH＝10时不同，可能的原因是____________________________________________________________。
(6)将Ⅱ中反应的离子方程式补充完整： (HCHO中C的化合价可看做0价)
Ag(SO3)＋HCHO＋________===________＋SO＋________＋CO
(7)Ⅲ中回收液可直接循环使用，但循环多次后，银浸出率降低。从回收液离子浓度变化和平衡移动的角度分析原因：__________________________________________。
1．[2023·江苏南通统考二模]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SO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＋Ca2＋ CaF2＋Mn2＋。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的方案为：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 BaCl2，1 mol·L－1 NaOH溶液)
2．[2023·河南郑州统考二模]氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工行业，以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，生产CuCl的工艺流程如下：
已知：CuCl难溶于醇和水，在氯离子浓度较大的体系中生成CuCl，在潮湿空气中易水解氧化。回答下列问题：
(1)“酸溶”时温度应控制在60～70 ℃ ，原因是____________________________。
(2)写出“还原”步骤中主要反应的离子方程式____________________________________________。“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量的可能原因是______________________________________________(答出2条)。随着NH4Cl用量增加，CuCl沉降率先增大后减小，减小的原因可能是________。(用化学方程式表示)
(3)“洗涤”步骤中包括用pH＝2的酸洗、水洗、醇洗，酸洗采用的酸是________。选择醇洗的原因是____________________________________________________。
(4)“浓缩分离”得到副产品M的主要成分是________。
(5)称取烘干制得的氯化亚铜5 g，将其置于FeCl3溶液中溶解后，加入适量稀硫酸，用0.2 mol·L－1的K2Cr2O7溶液滴定到终点( Cr2O被还原为Cr3＋)，消耗K2Cr2O7溶液25 mL。则样品中CuCl的质量分数为________。
3．[2023·四川宜宾统考二模]废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：①LiFePO4不溶于碱，可溶于稀酸。
②常温下，Ksp(FePO4)＝1.3×10－22, Ksp[Fe(OH)3]＝4.0 × 10－38。
③Li2CO3在水中溶解度：
温度/ ℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72
回答下列问题：
(1)将电池粉碎前应先放电，放电的目的是__________________________________。
(2)“滤液A”中的溶质主要是________。
(3)“酸浸”时，加入H2O2溶液的目的是
__________________________________________________(用离子方程式表示)。盐酸用量不宜太多，结合后续操作分析，原因是
________________________________________________________。
(4)“沉铁沉磷”时，当溶液pH从1.0增大到2.5时，沉铁沉磷率会逐渐增大，但pH超过2.5以后，沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)“提纯”时，可用热水洗涤Li2CO3粗品，理由是
______________________________________。
(6)制取的Li2CO3、FePO4与足量的炭黑混合，隔绝空气高温灼烧得到LiFePO4，反应的化学方程式是__________________________________。
4．[2023·广东肇庆高要一中校考二模]辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜。主要工艺流程如下：
已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu＋氧化成Cu2＋
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH)：Fe3＋：1.5～3.2，Mn2＋：8.3～9.8，Cu2＋：4.4～6.4。
(1)实验室配制250 mL 4.8 mol·L－1 的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要________。
(2)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(任写一点)。
(3)酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。写出该反应的化学方程式______________________________。
(4)调节浸出液pH＝4的作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)本工艺中可循环使用的物质是(写化学式)________。
(6)获得的MnSO4·H2O晶体后常用酒精洗涤，优点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(7)用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)其可能原因有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(任写一种)。
5．[2023·辽宁鞍山统考二模]钼酸钠(Na2MoO4)是一种金属缓蚀剂，金属钼是重要的合金材料，下图是由辉钼矿(钼元素的主要存在形式为MoS2)生产两种物质的流程：
请回答下列问题：
(1)Mo为第五周期元素，与Cr同族，其基态原子价层电子排布式为________；
(2)辉钼矿在空气中焙烧时，加入氧化物X可减少空气污染物的排放，烧渣中Mo以CaMoO4的形态存在，则X为________(填化学式)，焙烧方程式为____________________；
(3)已知：25 ℃时，Ksp(CaMoO4)＝1.6×10－5，则该温度下，CaMoO4饱和溶液中Ca2＋的浓度为________ g·L－1；
(4)Na2CO3溶液在对烧渣进行浸出时，温度对浸出率的影响如下图所示：
“操作1”需选择“高压浸出”的理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(5)从上述流程中可分析出MoO3属于__________(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)；
(6)由MoO3获得Mo可以选择H2做还原剂，相关说法正确的是________(填代号)；
a．其原理属于热还原法冶金
b．Mo的金属活动性可能位于Mg、Al之间
c．工业上可用Na与钼酸盐溶液直接作用冶炼钼
(7)已知MoS2晶体有类似石墨的层状结构，预测其可能的用途是________。
6．[2023·福建福州统考二模]铟被广泛应用于电子工业、航空航天等高科技领域。某企业采用铅锌冶炼烟灰中浸渣(InO·xSnO2)氯化浸出工艺回收粗铟的工艺流程如下：
已知：①水溶液中铟主要以In3＋的形式存在。
②In3＋＋3HXInX3＋3H＋
回答下列问题：
(1)“氯化浸出”时，主要反应的离子方程式为_____________________，此步骤加热的目的是____________________________；浸出温度选定80 ℃的原因之一是温度过高易反应产生________气体(任写一种)。
(2)在不同的溶液初始pH下，萃取剂浓度对萃取率的影响如图所示，则适宜的条件为____________________。
(3)反萃取剂应选用________(填化学式)。
(4)常温下，在0.1 mol·L－1的InCl3溶液中存在平衡体系：In3＋(aq)＋3H2O(l) In(OH)3(aq)＋3H＋(aq)，则该反应的化学平衡常数K＝________(计算结果保留两位有效数字，常温下Ksp[In(OH)3]＝1.3×10－37)。
(5)“置换”时，主要反应的离子方程式为__________________________；所得浊液经过滤、洗涤、干燥等操作得到粗铟，检验粗铟已洗涤干净的方法为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。通关特训5 化学反应原理(一)
『经典必练』
1．[2023·四川宜宾统考二模]将CO2转化为更有价值的化工原料，正成为科学家们研究的一个重要课题。回答下列问题：
(2)在恒压密闭容器中通入CO2和H2的混合气体，制备甲醇过程中测得甲醇的时空收率(STY)(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度(T)变化如下表：
T/ ℃ 170 180 190 200 210 220 230
STY/[mol/ (mol·h)] 0.10 0.15 0.20 0.25 0.28 0.20 0.15
①该反应最适宜的温度是________。
②在220 ℃和170 ℃条件下，该反应速率之比：v(220 ℃)∶v(170 ℃)＝________。
③随温度升高，甲醇的时空收率先增大后减小，可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)CO2催化加氢制甲醇过程中，存在竞争的副反应主要是： 。
在恒温密闭容器中，CO2的平衡转化率[α(CO2)%]和甲醇选择性[χ(CH3OH)%＝×100%]随着温度变化关系如下图所示。
①分析温度高于236 ℃时图中曲线下降的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②按1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)投料反应，计算244 ℃时反应生成CH3OH的物质的量为________ mol。 (保留两位有效数字)
③在压强为p的反应条件下，1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为20%，甲醇选择性为50%，该温度下主反应的平衡常数Kp＝________。 ( 列出计算式即可)
2．[2023·安徽定远第三中学校考二模]十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”，因此研究NOx等大气污染物的处理方法具有重要意义。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应：
反应a：2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g) ΔH1
反应b：N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH2＝＋180.5 kJ·mol－1
①CO的燃烧热为283.0 kJ·mol－1，则ΔH1＝________。
②某科研小组尝试利用固体表面催化工艺进行NO的分解。若用和分别表示O2、NO、N2和固体催化剂，在固体催化剂表面分解NO的过程如图所示。从吸附到解吸的过程中，能量状态最低的是________(填字母序号)。
(2)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图1所示。若低于200 ℃，图1中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为______________________；a点是否为对应温度下的平衡脱氮率，说明其理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)以乙烯(C2H4)作为还原剂脱硝(NO)，脱硝机理如图2，则总反应的化学方程式为________________________。
(4)T1温度时在容积为2 L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH<0，实验测得：v(正)＝v(NO)消耗＝2v(O2)消耗＝k(正)c2(NO)c(O2)，v(逆)＝v(NO2)消耗＝k(逆)c2(NO2)，k(正)、k(逆)为速率常数只受温度影响。不同时刻测得容器中n(NO)、n(O2)如下表：
时间/s 0 1 2 3 4
n(NO)/mol 1 0.6 0.4 0.2 0.2
n(O2)/mol 0.6 0.4 0.3 0.2 0.2
①T1温度时＝________ L·mol－1。
②若将容器的温度改变为T2时其k(正)＝k(逆)，则T2________(填“>”“<”或“＝”)T1。
3．[2023·黑龙江哈尔滨三中校考二模]全球大气CO2浓度升高对人类生产生活产生了影响，研究二氧化碳的回收对我国2060年实现碳中和具有现实意义，碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。回答下列问题：
(1)已知25 ℃时，大气中的CO2溶于水存在以下过程：
①CO2(g) CO2(aq)
②CO2(aq)＋H2O(l) H＋(aq)＋HCO(aq) K
溶液中CO2的浓度与其在大气中的分压(分压＝总压×物质的量分数)成正比，比例系数为y mol·L－1·kPa－1。当大气压强为p kPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H＋的浓度为________mol·L－1(忽略HCO和水的电离)。
(2)已知CH4的生成焓(由稳定单质生成该物质)为ΔH＝－71.7 kJ·mol－1
反应Ⅰ：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g) ΔH1＝＋131.3 kJ·mol－1 K1
反应Ⅱ：C(s)＋2H2O(g) CO2(g)＋2H2(g) ΔH2＝＋90.3 kJ·mol－1 K2
反应Ⅲ：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.0 kJ·mol－1 K3
①写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式：________________________________________________________________________。
②研究表明，反应Ⅲ的速率方程为v＝k[x(CO)·x(H2O)－]，x表示相应气体的物质的量分数，Kp为平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算)，k为反应的速率常数。在气体物质的量分数和催化剂一定的情况下，反应速率随温度的变化如图所示，根据速率方程分析T＞Tm时，v逐渐下降的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为：2CO2(g)＋6H2(g) CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH。
温度/K 400 500
平衡常数K 9 5.3
①通过表格中的数值可以推断：该反应在________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②CO2的平衡转化率与氢碳比m[m＝]及压强、温度的关系分别如图a和图b所示。
图a中氢碳比m从大到小的顺序为________。
图b中压强从大到小的顺序为________，判断依据为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．[2023·浙江温州统考二模]甲醇和二甲醚是可再生能源，具有广泛的发展前景。相关的主要反应有：
制备合成气：Ⅰ.CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247 kJ·mol－1 K1
制备甲醇和二甲醚：
Ⅱ.CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)
ΔH2＝－90.7 kJ·mol－1 K2
Ⅲ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH3＝－24.0 kJ·mol－1 K3
请回答：
(1)有利于制备合成气(反应Ⅰ)的条件是________。
A．低温低压 B．低温高压
C．高温低压 D．高温高压
(2)一定条件下，相关物质的相对能量与反应过程如下图：
①E1－E3＝________ kJ·mol－1。
②在某温度下，在体积为1 L的恒容容器中，投料为1 mol CO和2 mol H2，仅发生反应Ⅱ和Ⅲ(K2>K3)，在t1时达到平衡状态，请画出0～t2之间c(CH3OH)的变化趋势。
(3)甲醇生成二甲醚的转化率α可以根据冷凝液中的CH3OH与H2O的相对百分含量来计算(忽略副反应和各物质的挥发)。冷凝液中H2O的质量分数为w1，CH3OH的质量分数为w2，则甲醇的转化率α＝________。(用含w1和w2的式子表示)
(4)制备合成气(反应Ⅰ)时，还存在反应
CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41 kJ·mol－1，该过程可用于热化学能的储存。已知：储能效率η＝×100%(Qchem是通过化学反应吸收的热量，Q是设备的加热功率)。反应物气体流速、对CH4转化率[α(CH4)]、储能效率(η)的影响，部分数据如下表：
序号 加热温 度/ ℃ 反应物气 体流速/ L·min－1 α(CH4)% η/%
1 800 4 1∶1 79.6 52.2
2 800 6 1∶1 64.2 61.9
3 800 6 1∶2 81.1 41.6
①下列说法不正确的是________。
A．反应I可以储能的原因是该反应是吸热反应，将热量储存在高热值物质CO、H2中
B．其他条件不变，反应物气体流速越小，CH4转化率越大，有利于热化学能储存
C．其他条件不变，越小，CH4转化率越大
D．反应物气体流速越大，CH4转化率越低的可能原因是反应物与催化剂未充分接触
②在实验2和3中，经过相同的时间，混合气中CO2占比越低，储能效率越高，说明其可能的原因________________________________________________________。(该条件下设备的加热功率视为不变)
5．[2023·湖南衡阳校联考二模]碘化铵(NH4I)是一种无色晶体，不稳定且易升华，常用于医药及照相工业等。某同学为研究碘化铵的相关性质，做了如下实验。
Ⅰ.碘化铵的不稳定性。将0.1 mol NH4I和一定量的铁触媒(合成氨的催化剂，828 K时为固态)放入已充满纯净H2(0.1 mol)的2 L恒容密闭容器中，在828 K条件下发生如下反应：
(a)NH4I(g)===NH3(g)＋HI(g) ΔH1
(b)2NH3(g) N2(g)＋3H2(g) ΔH2
(c)2HI(g) H2(g)＋I2(g) ΔH3
用压力传感器测得整个过程中容器内压强(p)与时间(t)的变化关系如下图所示。回答下列问题：
(1)查阅资料可知，H—H、N≡N、N－H的键能分别为436 kJ·mol－1、946 kJ·mol－1、389 kJ·mol－1，则ΔH2＝________。
(2)下列能说明密闭容器中所有反应已达平衡状态的有________(填字母序号)。
A．容器内压强不再发生改变
B．容器内气体颜色不再发生改变
C．容器内气体密度不再发生改变
D．容器内c(N2)＝c(I2)
(3)t2时刻体系中反应达到平衡，测得n(H2)＝0.21 mol·L－1 ，此时n(I2)＝________ mol，该温度下反应(c)的分压平衡常数Kp＝________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
Ⅱ.碘化铵的水解。常温下，该同学将0.1 mol NH4I溶于水配成1 000 mL溶液。
(4)该溶液显________性(填“酸”“碱”或“中”)，其原因是____________________________(用离子方程式表示)，c(NH)＋c(H＋)________ 0.1 mol·L－1 (填“＞”“＜”或“＝”)。
(5)取20 mL该溶液，不断滴加等浓度的NaClO溶液，溶液先变棕黄色，后褪色。完成溶液褪色的离子方程式：
ClO－＋____I2＋____NH3·H2O===____IO＋________
6．[2023·湖南校联考二模]油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①2H2S(g) S2(g)＋2H2(g) ΔH1＝＋180 kJ·mol－1
②CS2(g)＋2H2(g) CH4(g)＋S2(g) ΔH2＝－81 kJ·mol－1
则反应③CH4(g)＋2H2S(g) CS2(g)＋4H2(g)的ΔH3＝________ kJ·mol－1；下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是________(填标号)。
A．断裂2 mol C—H键的同时生成1 mol C===S键
B.恒容条件下，体系压强不再变化
C．恒容条件下，气体的密度不再变化
D．v正(H2S)＝2v逆(CS2)
(2)在不同温度、反应压强为100 kPa，进料H2S的摩尔分数(可看成体积分数)为0.1%～20%(其余为N2)的条件下，对于反应①，H2S分解平衡转化率的结果如图1所示。则T1、T2和T3由大到小的顺序为________；H2S的摩尔分数越大，H2S分解平衡转化率越小的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)反应①和③的ΔG随温度的影响如图2所示，已知ΔG＝－RTln K(R为常数，T为温度，K为平衡常数)，则在1 000 ℃时，反应的自发趋势①________③(填“＞”“＜”或“＝”)。在1 000 ℃、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(CH4)∶n(N2)＝3∶2∶15的混合气进行反应，达到平衡时n(CS2)∶n(H2)约为1∶4，n(S2)微乎其微，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在1 000 ℃、100 kPa反应条件下，将n(H2S)∶n(CH4)∶n(N2)＝3∶3∶2的混合气进行反应③，达到平衡时，CS2分压与H2S的分压相同。则反应③的Kp＝________(不用写单位)。
1．[2023·湖南岳阳统考二模]合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)是目前最有效的工业固氮方法，解决数亿人口生存问题。
(1)反应历程中各步势能变化如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。
该历程中反应速率最慢的步骤的方程式为____________________________________。
(2)在T ℃、压强为0.9 MPa条件下，向一恒压密闭容器中通入＝3的混合气体，体系中各气体的含量与时间变化关系如图所示：
①以下叙述不能说明该条件下反应达到平衡状态的是________(填字母)。
a．氨气的体积分数保持不变
b．容器中保持不变
c．气体平均相对分子质量保持不变
d．气体密度保持不变
e．3v(H2)＝v(N2)
②反应20 min时达到平衡，则0～20 min内v(H2)＝________MPa·min－1，该反应的Kp＝________MPa－2(保留小数点后两位)。(Kp为以分压表示的平衡常数)
③若起始条件相同，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时H2的含量符合图中________点(填“d”“e”“f”或“g”)。
(3)氨化脱硝过程发生反应4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) ΔH<0，分析420 ℃的脱硝效率低于390 ℃的脱硝效率可能的原因________________________________。
(4)25 ℃用甲酸吸收氨气可得到HCOONH4溶液。已知：25 ℃时甲酸的Ka＝1.75×10－5，NH3·H2O的Kb＝2×10－5。则反应NH3·H2O＋HCOOH HCOO－＋NH＋H2O的平衡常数K＝________。
2．[2023·湖北武汉二中校联考二模]汽车尾气中含有CO、NO、NO2等大气污染物，可发生以下反应：
①NO2(g)＋CO(g) NO(g)＋CO2(g) ΔS1＝－13.2 J·K－1·mol－1
②2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g) ΔS2＝－197.8 J·K－1·mol－1
③2NO2(g)＋4CO(g) N2(g)＋4CO2(g) ΔS3
(1)已知ΔG＝ΔH－TΔS，(忽略ΔH、ΔS随温度的影响)，则ΔS3＝________J·K－1·mol－1。
(2)反应①的平衡常数lg Kp～的关系如图1：
反应①为________(填“吸热”或“放热”)反应；温度为t K下，向恒容密闭容器中加入1 mol CO(g)和1 mol NO2(g)(若只发生反应①)，测得起始压强为20 kPa，达到平衡时，NO2的转化率为________；NO的分压为________kPa。
(3)向体积均为1 L的容器中加入2 mol CO(g)和2 mol NO(g)(若只发生反应②)，其中甲为绝热恒容，乙为恒温恒容，两容器中压强随时间变化曲线如图2：
①甲容器中，开始压强增大的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
②c点的逆反应速率大于b点的逆反应速率的原因是
________________________________________________________________________
③c点对应的平衡常数________d点对应的平衡常数(填“大于”“小于”或“等于”)。
3．[2023·上海奉贤统考二模]CO2和SO2的大量排放会对环境产生影响，科学家在积极探索用化学方法吸收并综合利用CO2和SO2。
Ⅰ.重整吸收CO2，主要反应如下：
①CO2(g)＋CH4(g) 2H2(g)＋2CO(g)
ΔH＝Q1 kJ·mol－1(Q1大于0)
②CO2(g)＋H2(g) H2O(g)＋CO(g)
ΔH＝Q2 kJ·mol－1(Q2大于0)
在容积固定的某密闭容器中，反应物投料比按n(CO2)∶n(CH4)＝1∶1发生上述反应，CO2、CH4的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。
(1)根据消耗情况可以判断：图中曲线________(选填“A”或“B”)表示CO2的平衡转化率随温度的变化趋势。提高CH4的平衡转化率的措施为______________________________(列举一条)。
(2)图中X点的v(CH4，正)________v(CH4，逆)(选填“>”“<”或“＝”)。若起始c(CO2)＝2 mol·L－1，反应至5 min时，CH4的转化率到达Y点，且c(H2)为0.2 mol·L－1，则0～5 min内H2O(g)的平均反应速率v＝________ mol·L－1·min－1。
Ⅱ.ZnO悬浊液吸收SO2，再催化氧化得到硫酸盐。
向ZnO悬浊液中缓缓通入SO2，SO2吸收率及溶液pH变化如图所示。已知：ZnSO3微溶于水，Zn(HSO3)2易溶于水。
(3)在0～10 min，溶液pH几乎保持不变，该阶段主要产物为________(填化学式)；在30～40 min，SO2吸收率迅速降低，该阶段主要反应的离子方程式为________________________________。
(4)调节吸收SO2所得溶液的pH为4.5～6.5，缓缓通入O2，则溶液pH将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
4．[2023·河南新乡统考二模]甲烷化反应即氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。
已知涉及的反应如下：
反应Ⅰ：CO(g)＋3H2(g) CH4(g)＋H2O(g) ΔH1＝－ 206.2 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO(g)＋ H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH2
反应Ⅲ：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－165 kJ ·mol－1
积碳反应(CO的歧化反应和CH4的裂解反应是催化剂积碳的主要成因)：
2CO(g) CO2(g) ＋C(s)(反应Ⅳ)：
CH4(g) C(s) ＋2H2(g)(反应Ⅴ)。
回答下列问题：
(1)ΔH2＝________kJ ·mol－1。
(2)在360 ℃时，在固定容积的容器中进行上述反应(不考虑积碳反应)，平衡时CO和H2的转化率及CH4和CO2的产率随变化的情况如图1所示。
①图中表示CO转化率、CH4产率变化的曲线分别是________、________(填标号)，A、C两点的值相同，C点通过改变温度达到A点，则A、B、C三点温度由大到小的顺序是________。
②按＝3∶ 1向恒容容器内投料，初始压强为p0，若仅发生Ⅰ、Ⅱ两个反应，达到平衡时总压为，CO的平衡转化率为a，则CH4的选择性＝________%，[CH4的选择性＝×100%]反应Ⅰ的Kp＝______ (用分压表示，分压＝总压 ×物质的量分数)。
(3)已知各反应的平衡常数随温度的变化曲线如图2所示，相同时间内甲烷产率随温度升高的变化曲线如图3。
由图2可知，CO的歧化反应属于________(填“吸热”或“ 放热”)反应，相同时间内CH4的产率在温度高于330 ℃时降低的可能原因之一是催化剂活性降低，高温导致催化剂活性降低的原因是_______________________。
5．[2023·上海浦东新统考二模]
Ⅰ.H2S是化学活动性极强的气体。高温下，将一定量的H2S与CO2充入2.5 L的空钢瓶中，发生反应：H2S＋CO2(g) COS(g)＋H2O(g)。相关数据如下表。
(1)该反应是________(选填“吸热”或“放热”)反应；500 K时，反应5 min时达到平衡，则0～5 min内，H2S的平均反应速率v(H2S)________；600 K时，达到平衡所需时间________(选填“大于”“小于”或“等于”)5 min。
(2)向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S平衡转化率增大的是________。(选填编号)
a．H2S b．CO2
c．COS d．N2
Ⅱ.H2S可在氧气中燃烧，反应方程式为2H2S(g)＋O2(g) S2(g)＋2H2O(g) ΔH<0。研究人员对影响产率的反应条件进行了研究：保持其他条件不变，测定反应相同时间时产率随温度的变化。所得结果如图所示。
(3)请解释S2产率先增大后减小的原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅲ.另一种H2S吸收效率更高的工艺是：将H2S与O2分别缓慢通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。
(4)请写出H2S与CuCl2反应的离子方程式__________________________；在上述吸收过程中，理论上无需添加的物质是________。
(5)已知常温下CuS不与O2发生反应，则过程中通入O2的作用是______________________；为保证H2S全部转化为S，通入O2和H2S的体积比至少为________。
6．[2023·河南郑州统考二模]金属钛(Ti)及其合金是高强度、低密度结构材料，在航空航天、医疗器械等领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将TiO2转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。
(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法(反应a)和碳氯化法(反应b)。
a．TiO2(s) ＋2Cl2(g) TiCl4(g) ＋O2(g) ΔH1 ＝172 kJ·mol－1
b．TiO2(s) ＋2Cl2(g)＋2C (s) TiCl4(g)＋2CO (g) ΔH2
已知：C (s) ＋O2(g) CO2(g) ΔH3＝－393.5 kJ·mol－1，
2CO (g) ＋O2(g) 2CO2(g) ΔH4＝－566.0 kJ·mol－1
①直接氯化反应在________(填“高温”或“低温”)时有利于自发进行。
②ΔH2＝________ kJ·mol－1
③碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2转化为TiCl4，从熵变角度分析可能的原因是____________________________。
④已知常压下TiCl4的沸点为136 ℃，从碳氯化反应的混合体系中分离出TiCl4的措施是________。
(2)在1. 0 ×105 Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中TiCl4、CO、CO2平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的结果如图所示。
①已知在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是________________________________________________________________。
②图中a曲线代表的物质是__________， 原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③反应C (s)＋CO2(g) 2CO (g)的平衡常数Kp(1 200 ℃)＝________Pa。通关特训6 化学反应原理(二)
1．[2023·四川自贡统考二模]CO2的转化和利用是实现碳中和的有效途径。其中CO2转换为CH3OH被认为是最可能利用的路径，该路径涉及反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.4 kJ·mol－1
反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2>0
请回答下列问题：
(1)若已知H2和CO的燃烧热，计算反应Ⅱ的ΔH2，还需要的一个只与水有关的物理量为________。
(2)在催化剂条件下，反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图1(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，Ts为过渡态)。
完善该反应机理中相关的化学反应方程式：OH*＋H2(g)＝________；以Ts3为过渡态的反应，其正反应活化能为________ eV。
(3)在恒温恒压下，CO2和H2按体积比1∶3分别在普通反应器(A)和分子筛膜催化反应器(B)中反应，测得相关数据如下表。
已知：①分子筛膜催化反应器(B)具有催化反应、分离出部分水蒸气的双重功能：
②CH3OH的选择性＝×100%
①在普通反应器(A)中，下列能作为反应(反应Ⅰ和反应Ⅱ)达到平衡状态的判断依据是________(填标号)。
A.气体压强不再变化
B．气体的密度不再改变
C．v正(CO2)＝3v逆(H2)
D．各物质浓度比不再改变
②平衡状态下，反应器(A)中，甲醇的选择性随温度升高而降低，可能的原因是______________________________________；在反应器(B)中，CO2的平衡转化率明显高于反应器(A)，可能的原因是：________________________________。
③若反应器(A)中初始时n(CO2)＝1 mol，反应Ⅰ从开始到平衡态的平均反应速率v(CH3OH)＝________ mol/s；反应Ⅱ的化学平衡常数Kp(Ⅱ)＝________(用最简的分数表示)；
(4)近年来，有研究人员用CO2通过电催化生成CH3OH，实现CO2的回收利用，其工作原理如图2所示。请写出Cu电极上的电极反应式：______________________。
2．[2023·四川凉山统考二模]NOx会危害人体健康，破坏环境，对其进行无害处理研究一直是科技界关注的重点。请回答以下问题：
(1)选择性催化还原技术(SCR)是针对柴油车尾气排放中的一项处理工艺。已知在催化剂的作用下，有如下反应发生：
①4NH3(g)＋5O2(g) 4NO (g) ＋ 6H2O(g) ΔH1＝－905 kJ·mol－1
②4NH3(g)＋3O2(g) 2N2(g) ＋ 6H2O(g) ΔH2＝－1 268 kJ· mol－1
③4NH3(g)＋6NO(g) 5N2(g) ＋ 6H2O(g) ΔH3
反应③的反应热ΔH3＝________。
(2)氨催化氧化时会发生(1)中的①、②两个竞争反应。为研究某催化剂的效果，在1 L恒容密闭容器中充入1 mol NH3和2 mol O2，测得反应达到平衡时有关物质的量关系如图：
①根据以上信息，其他条件不变时，下列措施中可以提高NH3转化为N2的平衡转化率的是________(填字母)。
A．升高反应温度
B．降低反应温度
C．增大NH3和O2的初始投料比
D．及时分离出H2O
②520 ℃～840 ℃时体系中NO含量迅速增加的原因是____________________________。
(3)已知：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)分两步进行，其反应过程能量变化如图a。
Ⅰ.2NO(g) N2O2(g)
Ⅱ.N2O2(g)＋O2(g) 2NO(g)
①决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，在温度为T1和T2(T2>T1)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图b，转化相同量的NO，在温度________(填“T1”或“T2”)下消耗的时间较长，结合图a分析其原因
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在恒温条件下，向初始压强为p MPa的恒容密闭容器中加入等物质的量CO和NO发生反应： 2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g)，反应达平衡时，N2的体积分数为20%，则NO的转化率为________(保留一位小数)。该条件下反应平衡常数Kp＝________MPa－1(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压 ×物质的量分数)。
3．[2023·江苏统考二模]苯乙烯是合成橡胶和塑料的重要原料，可由乙苯为原料制得。
(1)利用“乙苯脱氢反应”可制备苯乙烯。
C6H5C2H5(g) C6H5CH===CH2(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·mol－1
保持气体总压不变，原料气按以下A、B、C三种投料方式进行：
A．乙苯
B．n(乙苯)∶n(N2)＝1∶10
C．n(乙苯)∶n(CO2)＝1∶10
三种投料分别达到平衡时，乙苯转化为苯乙烯的转化率[×100%]与温度的关系如图1所示。
①a________0(填“＞”“＜”或“不能确定”)。
②相同温度下，投料方式B乙苯的平衡转化率比投料方式A的高，其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③相同温度下，投料方式C乙苯的平衡转化率比投料方式B的高，其可能原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④工业上利用“乙苯脱氢反应”生产苯乙烯时，会产生少量积碳。使用相同条件下的水蒸气代替N2，可较长时间内保持催化剂的催化活性，其原因是__________________________________。
(2)CO2用于制备苯乙烯有助于实现“碳中和”。
①在催化剂X作用下，CO2参与反应的机理如图2所示(α、β表示乙苯分子中C或H原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，其中A位点带部分正电荷，B1、B2位点带部分负电荷)。根据元素电负性的变化规律，图2所示的反应机理中步骤Ⅰ和步骤Ⅱ可描述为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②保持混合气体总压(p)等其他条件不变，CO2的分压[p(CO2)＝×p]与乙苯转化率的关系如图3所示。p(CO2)＞14 kPa时，乙苯转化率下降的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．[2023·福建厦门统考二模]CS2在化工生产中有重要作用。天然气法合成CS2相关反应如下：
反应Ⅰ CH4(g)＋2S2(g)===CS2(g)＋2H2S(g) ΔH1＝－104.7 kJ·mol－1
反应Ⅱ 2CH4(g)＋S8(g)===2CS2(g)＋4H2S(g) ΔH2＝201.73 kJ·mol－1
(1)ΔH1、ΔH2随温度变化不大。温度不同时，反应体系中不同。合成CS2总反应CH4(g)＋xS8(g)＋(2－4x)S2(g)===CS2(g)＋2H2S(g)的ΔH随温度T变化如图。
①S8(g)＝4S2(g) ΔH＝________ kJ·mol－1。
②为提高CH4平衡转化率，控制温度范围在________(填标号)，
A．400～450 ℃ B．650～700 ℃
C．750～800 ℃ D．800 ℃以上
理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)合成CS2总反应中硫蒸气达到饱和时，反应时间t与CH4初始浓度c0和CH4转化率α满足关系t＝()，式中k为速率常数。
①T ℃、c0＝1.0 mol·L－1时，测得t＝9.5 s、α＝95%，则k＝________ L·mol－1·s－1。
②T ℃时，计划在5 s内转化率达90%，应控制初始浓度c0大于________ L·mol－1。
(3)利用工业废气H2S替代硫黄矿生产CS2的反应为CH4(g)＋2H2S(g) CS2(g)＋4H2(g)。反应物投料比采用n(CH4)∶n(H2S)＝1∶2，维持体系压强为100 kPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图。
①图中表示CS2的曲线是________(填“a”“b”“c”或“d”)。
②950 ℃时，该反应的Kp＝________(以分压表示，分压＝总压×物质的量分数)。
③相比以硫黄矿为原料，使用H2S的优点是____________________，缺点是____________________。
5．[2023·山东枣庄统考二模]船舶柴油机发动机工作时，反应产生的NOx尾气是空气主要污染物之一，研究NOx的转化方法和机理具有重要意义。
已知：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g) ΔH1＝－113 kJ·mol－1
6NO2(g)＋O3(g) 3N2O5(g) ΔH2＝－227 kJ·mol－1
4NO2(g)＋O2(g) 2N2O5(g) ΔH3＝－57 kJ·mol－1
(1)O3氧化脱除NO的总反应是NO(g)＋O3(g) NO2(g)＋O2(g) ΔH4＝________。
(2)该反应过程有两步：NONO2N2O5，反应中各物质浓度变化如图所示。则速率常数k甲________k乙(填“>”“<”或“≈”)，原因是____________________________。
(3)已知：2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步：
步骤 反应 活化 能 正反应 速率方程 逆反应 速率方程
Ⅰ 2NO(g) N2O2(g)(快) Ea1 v1正＝k1·c2(NO) v1逆＝k2·c(N2O2)
Ⅱ N2O2(g)＋O2(g) 2NO2(g)(慢) Ea2 v2正＝k3·c(N2O2)·c(O2) v2逆＝k4·c2(NO2)
①则反应Ⅰ与反应Ⅱ的活化能：Ea1________Ea2(填“>”“<”或“＝”)。
反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)的平衡常数Kc＝________(用k1、k2、k3、k4表示)。
②在400 K、初始压强为3×105 Pa的恒温刚性容器中，按2∶1通入NO和O2，一定条件下发生反应。达平衡时NO转化率为90%，O2转化率为40%。则2NO(g) N2O2(g)的平衡常数Kc＝________(分压＝总压×物质的量分数；理想气体状态方程pV＝nRT，R＝8 314 Pa·L·mol－1·K－1)。
(4)某研究小组将2 mol NH3、3 mol NO和一定量的O2充入2 L密闭容器中，在Ag2O催化剂表面发生反应(4NH3＋6NO 5N2＋6H2O)，NO的转化率随温度的变化情况如图所示：
①5 min内，温度从420 K升高到580 K，此时段内NO的平均反应速率v(NO)＝________(保留3位有效数字)。
②无氧条件下，NO生成N2的转化率较低，原因可能是________________________。
6．[2023·江苏南通统考二模]乙硫醇(C2H5SH)的综合利用及治理是当前环境领域关注的焦点之一。
(1)家用煤气中可掺入微量具有难闻气味的乙硫醇。
已知：C2H5OH(g)＋H2S(g)===C2H5SH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－32 kJ·mol－1
C2H5OH(g)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(g) ΔH2＝－1 277 kJ·mol－1
2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(g) ΔH3＝－1 036 kJ·mol－1
2C2H5SH(g)＋9O2(g)===4CO2(g)＋6H2O(g)＋2SO2(g)的ΔH＝________。
(2)K2FeO4是一种高效多功能的新型绿色水处理剂，可用于除去废水中的C2H5SH。已知C2H5SH水溶液中的物种分布分数如图所示。
①已知Ka1(H2S)＝9×10－8，比较H2S和C2H5SH酸性强弱并从结构的角度说明理由：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②写出工业废水pH＝9时，K2FeO4氧化C2H5SH生成C2H5SO和Fe(OH)3的离子方程式：____________________________。
③一种采用电化学方法制取K2FeO4的装置原理如图所示。阳极使用的是易被氧化的活性铁电极。电解池阳极室中KOH溶液的浓度为14 mol·L－1、电解60 min，调节不同的电压，测得反应后溶液中FeO的浓度与电流密度(其他条件一定，电压与电流密度大小成正比)的关系如图所示。
Ⅰ.写出制取K2FeO4的电极反应式：________________________。
Ⅱ.电流密度大于4 mA·cm－2时，所得反应后溶液中FeO的浓度上升幅度变小的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
『高分必刷』
1．[2023·辽宁校联考二模]丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年来研究的热点，主要涉及如下反应。
反应Ⅰ.2C3H8(g)＋O2(g) 2C3H6(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－238 kJ·mol－1
反应Ⅱ.2H2(g)＋O2(g) 2H2O(g) ΔH2＝－484 kJ·mol－1
(1)则丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)的逆反应活化能为a kJ·mol－1，则正反应活化能为________ kJ·mol－1。
(2)在恒温恒压容器中发生反应Ⅰ，下列能说明已达到平衡状态的有________(填标号)。
A．每断裂1 mol O===O键，同时生成4 mol O—H键
B.ΔH不再变化
C．混合气体的密度不再变化
D．v(C3H6)正＝v(C3H6)逆
(3)在恒温条件下，1 mol C3H8(g)发生丙烷脱氢制丙烯反应C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g)，测得平衡时C3H8(g)和C3H6(g)的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：
①A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)________Kc(B)(填“＜”“＞”或“＝”)。
②计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)＝________(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(4)研究表明二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图所示。该工艺可有效维持催化剂活性，请结合方程式说明原因：____________________________。
2．[2023·陕西西安统考二模]氢气在工业上具有重要的应用，从炼钢到食品无处不在，未来随着“碳中和”战略的推进，氢气的使用率必将得到进一步的提升。
(1)用H2可以将CO2转化为CH4，该过程中涉及的反应如下。
①CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝＋41 kJ·mol－1
②CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g) ΔH2＝－205 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2(g) C(s)＋H2O(g) ΔH3＝－131 kJ·mol－1
④C(s)＋2H2O(g) CH4(g)＋CO2(g) ΔH4＝－25 kJ·mol－1
则反应CO(g)＋3H2(g) CH4(g)＋H2O(g)的ΔH＝________，反应③、④的存在会导致甲烷的产率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)微观动力学研究表明，在催化剂作用下，反应CO(g)＋3H2(g) CH4(g)＋H2O(g)的能量变化如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注)。
在该反应历程中，最大的能垒E正＝________ eV，请写出该步骤反应的化学方程式：____________________________________________。
(3)在一定条件下，向某2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2、4 mol H2，发生反应②，测得反应10 min时，不同温度下氢气的转化率如图所示。
①a、b、c三点对应的v(CH4)逆由大到小的顺序为________(用a、b、c表示)，请解释原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
T2温度下，若起始时容器内的压强为3 MPa，前10 min内v(H2)＝________MPa·min－1，该温度下反应的Kp＝________(MPa)－2(保留一位小数，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量的分数)。
②已知速率方程v正＝k正·p4(H2)·p(CO2)、v逆＝k逆·p2(H2O)·p(CH4)，k正、k逆只与温度有关。若T2时，k逆＝2(MPa)－2·min－1，则该温度下k正＝________ (MPa)－4·min－1。
(4)科学家一直研究开发氢能源，我国科学家研发的循环制氢和贮氢的新工艺如图。下列有关说法正确的是________(填字母)。
A．ZnFe2O4中Fe为＋6价
B．ZnFe2O4降低了H2O分解的活化能
C．反应2中需要不断地补充ZnO、Fe3O4
D．反应3通入氩气作为保护气是因为氩气的化学性质稳定
E．贮氢过程可表示为
3H2＋2Mg2Cu===3MgH2＋MgCu2
3．[2023·安徽蚌埠统考三模]能源的合理开发和利用，低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023 年2月21日，中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖，以表彰他在全球生态保护中做出的贡献
(1)在298 K、100 kPa时，已知：
C(s，石墨) ＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH2＝ －285.8 kJ· mol－1
2C2H2(g)＋5O2 (g)===4CO2(g) ＋2H2O(l) ΔH3＝－2 599.0 kJ·mol－1
在298 K时由C(s，石墨)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g) 的热化学方程式为__________________________。
(2)在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应：
主反应：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)ΔH1＝－156.9 kJ· mol－1
副反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝ ＋41.1 kJ·mol －1
工业合成甲烷通常控制温度为500 ℃左右，其主要原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g) ，保持总压为100 kPa发生反应：
CH4(g) ＋4NO(g) 2N2(g) ＋CO2(g)＋2H2O(g) ΔH <0
当＝1时，NO的平衡转化率～；T2时NO平衡转化率～的关系如图
①能表示此反应已经达到平衡的是________。
A．气体总体积保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．不再变化
②表示T2时NO平衡转化率～的关系是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，T1________T2(填“>”或“<”)。
③在＝1、T2时，CH4的平衡分压为________。已知：该反应的标准平衡常数Kθ＝，其中pθ＝100 kPa，p(CH4)、p(NO)、p(CO)2、p(N2)和p(H2O)为各组分的平衡分压，则该温度下Kθ＝________。(分压＝总压 ×物质的量分数。计算结果用分数表示)。
4．[2023·浙江嘉兴统考二模]甲醇是一种理想的可再生清洁能源，近年来随着环保督查、碳双控等政策的实施，我国甲醇产能利用率不断提升。
Ⅰ.CO2和H2在一定条件下合成甲醇：
CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH
(1)根据如图相关物质的能量，计算ΔH＝________ kJ·mol－1。
(2)向容积均为0.5 L的恒容密闭容器中分别充入0.1 mol CO2和0.3 mol H2，在两种催化剂(Ⅰ和Ⅱ)、不同温度下发生上述反应，经过相同时间，测得CO2的转化率与温度的关系曲线如图所示(已知此实验条件下催化剂均未失活)。下列说法正确的是________。
A．催化效率较高的是催化剂Ⅱ
B．A点v正一定小于C点的v逆
C．C点的正反应速率：v正(Ⅰ)＝v正(Ⅱ)
D．T1～T3温度区，CO2的转化率随温度升高均增大的原因是：反应未达平衡，随温度升高反应速率加快，相同时间内CO2转化率增大
(3)将CO2和H2分别充入甲、乙两个恒容密闭容器中发生反应，相关数据如下表所示，测得不同温度下甲容器内CO2的平衡转化率曲线甲如图所示。
容积 CO2(g) H2(g)
甲容器 V L 1 mol a mol
乙容器 V L 2 mol 2a mol
①请在图中画出乙容器中CO2的平衡转化率曲线乙。
②当乙容器中CO2的平衡转化率与甲容器M点相同时，该反应的平衡常数之比K甲∶K乙＝________。
Ⅱ.已知反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)是目前大规模制取氢气的方法之一。
(4)实验发现，其他条件不变时向上述体系中投入一定量的CaO，反应相同时间测得H2的体积分数增大，其可能的原因是____________________________________。
5．[2023·吉林延边统考二模]化石燃料燃烧过程中形成NO和CO等污染物，利用CO脱除NO的研究获得了广泛关注。在催化剂作用下，CO与NO的反应为2CO(g)＋2NO(g) 2CO2(g)＋N2(g) ΔH。
回答下列问题：
(1)已知： 2CO(g)＋O2(g) 2CO2(g) ΔH1＝－520 kJ·mol－1
N2(g)＋O2(g) 2NO(g) ΔH2＝ ＋160 kJ·mol－1
则ΔH＝________。
(2)向某刚性容器中加入2 mol CO、2 mol NO和催化剂， 测得平衡时CO2的体积分数随温度和压强的关系如图1所示。
①下列叙述不能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填标号)。
A．CO2和N2的浓度比保持不变
B．压强不再变化
C．混合气体的密度不再变化
D．混合气体的摩尔质量不再变化
②压强p1________p2(填“>”或“<”， 下同), a、b两点的平衡常数Ka________Kb。
③b点CO的转化率为________%(保留一位小数)，b点的Kp＝________(用含 p2的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压 ×体积分数)。
(3)金属锌作催化剂，在相同时间内，以相同投料比反应时，容器中CO2的物质的量随温度变化的曲线如图2。当温度高于T ℃时，n(CO2)下降的原因可能是____________________________________________________________(答出一点即可，不考虑物质的稳定性)。
(4)硫与催化剂锌所形成化合物晶体的晶胞如图3所示。在该晶胞中，原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。如图晶胞中，原子坐标参数a为(0，0, 0); b为(，0，)；c为(，，0)。则d的坐标参数为________。已知该晶胞的密度为ρ g·cm－3，则其中两个最近S原子之间的距离为________ pm(列出计算式即可)。
6．[2023·河北邯郸模拟]清洁能源的综合利用可有效降低碳排放，是实现“碳中和碳达峰”的重要途径。
(1)以环己烷为原料生产苯，同时可得到氢气。下图是该反应过程中几种物质间的能量关系。
反应： ΔH＝________ kJ·mol－1。
(2)已知反应：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＞0，利用该反应可减少CO2排放，并合成清洁能源。
①下列能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A.单位时间内生成1 mol CH3OH(g)的同时消耗了3 mol H2(g)
B．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化
C.容器内c(CO2)∶c(H2 )∶c(CH3OH)∶c(H2O) ＝1∶3∶1∶1
D．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化
②一定条件下，在一密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2发生反应，下图表示压强为1.0 MPa和4.0 MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化关系。
其中表示压强为4.0 MPa下CO2的平衡转化率随温度的变化曲线为________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；a点对应的平衡常数Kp＝________MPa－2(Kp为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数。分压＝总压×物质的量分数，结果精确到0.01)。
③利用制备的甲醇可以催化制取丙烯，过程中发生如下反应：3CH3OH(g) C3H6(g) ＋3H2O(g)，为探究M、N两种催化剂的催化效能，进行相关实验，依据实验数据获得如图所示曲线。
已知Arrhenius经验公式为Rln k＝－＋C(Ea为活化能，假设受温度影响忽略不计，k为速率常数，R和C为常数)。在M催化剂作用下，该反应的活化能Ea＝________ kJ·mol－1，从图中信息获知催化效能较低的催化剂是________ (“M”或“N”)，判断理由是________________________________________________。通关特训7 有机合成与推断(一)
1．[2023·陕西西安统考二模]科学研究表明，有机物M对治疗新冠病毒具有一定的作用，其一种合成路线如图所示。
已知：
(1)A的化学名称为__________________________，B中的官能团名称为______________________。
(2)反应②的反应条件为______________________，E的结构简式为__________________________。
(3)H可以和碳酸氢钠反应，请补充反应⑥的化学方程式：G＋________―→M＋________。
(4)在有机物A～H中能发生消去反应的物质有________(填序号)。
(5)N是有机物C的一种同分异构体，则满足下列条件的N的结构有________种，其中核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积比为6∶2∶2∶1∶1的N的结构简式为________。
①分子中含有苯环，且苯环上只有两个取代基
②能与FeCl3溶液发生显色反应
③能发生水解反应，且水解产物可以发生银镜反应
(6)根据已知设计由乙苯和苯乙胺为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。
2．[2023·江苏南通统考二模]化合物G是一种重要的药物中间体，其人工合成路线如下：
(1)化合物C分子中发生sp2、sp3杂化的碳原子数目之比为________。
(2)F→G的反应类型为________。
(3)D→E转化过程中新生成的官能团名称为________。
(4)B→C中经历BXYC的过程，写出中间体Y的结构简式：________________。
(5)已知：RCOOHRCOCl。设计以和CH3CHO为原料制备的合成路线(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见题干)。
3．[2023·辽宁校联考二模]有机化合物G是一种应用广泛的高分子膜材料，其合成路线如图：
已知：RCOOR1＋R2OHRCOOR2＋R1OH
回答下列问题：
(1)化合物B分子式________；有机物D的名称为________；化合物E的结构简式为________。
(2)试剂X中含有的官能团名称为________；B→C的反应类型为________，该流程中设计A→B，C→D的目的________。
(3)F→G的化学方程式为____________________。
(4) (D)的同分异构体 (M)，其沸点M________D(填“高于”或“低于”)。
(5)有机物B的同分异构体有多种，满足下列条件的有________种；其中核磁共振氢谱中有4组峰且峰面积之比为1∶1∶2∶6的结构简式为______(写出一种)。
①分子中除苯环外不含其他环
②能发生水解反应
③能发生银镜反应
4．[2023·湖南岳阳统考二模]聚氨酯材料是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。Ⅰ是工业合成聚氨酯的初级反应中得到的一种低聚物。
(1)A的名称是________，C生成D的反应类型为________。
(2)B中所含官能团的名称是________、________。
(3)写出A转化为B时生成的反式结构产物的结构简式________。
(4)写出生成I的化学方程式________。
(5)E与浓硝酸、浓硫酸反应时还会生成J(C7H7O2N)，J有多种同分异构体，同时满足下列条件的有________种
(a)含有一个苯环 (b)能发生银镜反应 (c)红外光谱显示没有氮氧键其中核磁共振氢谱显示有四组峰，峰面积之比为2∶2∶2∶1的结构简式为________。
(6)合成聚氨酯的反应比较复杂，包括初级反应和次级反应。初级反应包括预聚反应和扩链反应。预聚反应得到低聚物Ⅰ，扩链反应生成取代脲基，可表示如下：
设计以为原料(无机物任选)合成的合成路线。
1．[2023·湖南校联考二模]化合物G是用于治疗充血性心力衰竭药品的合成中间体，其合成路线如下：
G
回答下列问题：
(1)A的名称为________________。
(2)A→B反应中所需的条件和试剂是________。
(3)C→D反应的化学反应方程式是______________。
(4)D→E反应的反应类型为________________。
(5)G中含氧官能团的名称为________________。
(6)F有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体的结构简式共有________种。
a．分子结构中含有苯环，且苯环上有三个取代基
b．能发生银镜反应
(7)设计以苯和为原料合成的合成路线。(无机试剂任选)
2．[2023·湖南张家界统考二模]M()是合成某种药物的中间体，其合成路线如图：
请回答下列问题：
(1)A能使溴的CCl4溶液褪色，其官能团的名称为________，B的结构简式为________。
(2)反应(1)的反应类型是________。
(3)C的酯类同分异构体共有________种，既能发生银镜反应，又能发生水解反应的同分异构体结构简式：________。
(4)反应(2)的化学方程式为
________________________________________________________。
(5)参照M的合成路线，设计一条以苯乙酸与为原料(其他无机试剂任选)制备有机物的合成路线为。
3．[2023·上海杨浦统考二模]3 四氢呋喃甲醇是合成农药呋虫胺的中间体，其一种合成路线如下：
已知：ⅰ.R1COOR2＋R3OHR1COOR3＋R2OH
ⅱ.R1COOR2R1CH2OH＋R2OH
ⅲ.R1OH＋R2OHR1OR2＋H2O
(1)A和HCOOC2H5互为________。A→B的反应类型是________。
(2)F的分子式________。
(3)B→D不宜选用银氨溶液或新制氢氧化铜的原因是：____________________________________。
(4)G的结构简式为：________。
(5)3 四氢呋喃甲醇有多种同分异构体，写出1种符合下列条件的有机物的结构简式：________。
①不能与金属钠反应
②分子中有3种不同化学环境的氢原子
(6)E→F时会生成分子式为C11O20O6的副产物，该副产物的结构简式是________。
(7)已知KBH4具有极强还原性，除了还原酯基外(信息ⅱ)，还可还原醛基等。请以为原料，利用题中信息及所学知识，选用必要的无机试剂合成。(合成路线的表示方式为：甲乙……目标产物)
4．[2023·黑龙江哈尔滨三中校考二模]文拉法辛是一种新型抗抑郁药，其部分合成路线如图所示：
已知：
Ⅰ.
Ⅱ.RCH2ClRCH2NR2′
Ⅲ.ROHRBr
回答下列问题：
(1)A的名称为________。
(2)请用“*”标出G中所有手性碳原子________。
(3)C中的含氧官能团名称为________。写出B→C的化学方程式________。
(4)试剂X的结构简式为________。
(5)D→E的反应类型为________。
(6)同时满足下列条件的C的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。
①苯环上有两个取代基 ②能发生银镜反应 ③与FeCl3发生显色反应
其中，核磁共振氢谱有五组峰，且峰面积之比为3∶2∶2∶1∶1的结构简式为________。通关特训8 有机合成与推断(二)
1．[2023·广东肇庆高要一中校考二模]某有机物A的水溶液显酸性，遇FeCl3溶液不显色，A分子结构中不含甲基，含苯环，苯环上的一氯代物只有两种，A和其他有机物存在如下图所示的转化关系：
已知：
试回答下列问题：
(1)H→I、H→J反应类型依次为
________________________________________________________。J所含官能团的名称为____________________。
(2)写出H→L反应的化学方程式________________。
(3)B的化学式为____________________________。G的化学名称是________。
(4)A的结构简式____________________________。
(5)F的同分异构体中含有苯环且官能团相同的共有________种，其中核磁共振氢谱有两个峰，且峰面积比为1∶2的是________(写结构简式)。
2．[2023·河南郑州统考二模]茚草酮是一种常见的除草剂，主要用于水稻和草坪上。以A和芳香烃E为原料可以制备茚草酮，其合成路线如下：
回答下列问题：
(1)A中所含官能团的名称为________________。
(2)写出B→C的化学方程式________________。
(3)C→D的反应类型为________________；E→F的反应所需试剂为________________。
(4)E的结构简式为________________。
(5)G的化学名称为________________。
(6)若I分子的碳碳双键和Br2分子加成，则产物中有________________个手性碳原子。
(7)B的同分异构体中，满足下列条件的结构有________________种
①与FeCl3溶液发生显色反应；
②含有2个甲基，且连在同一个碳原子上。
其中核磁共振氢谱有四组峰，且峰面积之比为6∶2∶2∶1的结构简式为________________。
3．[2023·安徽安庆统考二模]芬必得是常用的解热镇痛药物，其有效成分布洛芬(F)的一种合成工艺路线如下：
已知：
回答下列问题：
(1)A的化学名称是________________。
(2)B→C的反应类型为________________。
(3)写出D中含氧官能团的名称________________，D中手性碳原子数为________________。
(4)分子结构修饰可提高药物的治疗效果，降低毒副作用，布洛芬可用NCH2OH进行成酯修饰，请写出该过程的化学方程式
____________________________________________________。
(5)化合物E的同分异构体中能同时满足下列条件的有________________种。
①与FeCl3溶液发生显色反应；
②除苯环外不含其他环状结构且苯环上有4个取代基；
③核磁共振氢谱显示有六组峰。
(6)布洛芬有多种合成方法，试根据所学知识以化合物C为原料经另一路线合成布洛芬，请将下列流程补充完整，箭头上填写反应条件(已知：R—BrR—COOH，无机试剂任选)。
4．[2023·四川成都统考二模]某有机药物中间体J的合成路线(部分反应条件略去)如图：
已知：
试回答下列问题：
(1)B的化学名称为________；反应①的试剂和条件为________。
(2)反应③可以看作发生了两步反应，首先C与丙酮发生________反应(填反应类型)，再发生消去反应得到D。
(3)F的结构简式为________；G的含氧官能团的名称是________。
(4)反应⑦的化学方程式为____________________。
(5)G的同分异构体中，能发生水解反应且分子中含有苯环的有________种，其中核磁共振氢谱有5组吸收峰的结构简式为________。
5．[2023·四川自贡统考二模]3，4 二羟基肉桂酸乙酯()具有治疗自身免疫性疾病的潜力。由气体A制备3，4 二羟基肉桂酸乙酯(I)的合成路线如图：
已知：
回答下列问题：
(1)已知气体A对氢气的相对密度为14，A的化学名称是________________。
(2)B中含有的官能团的名称为________________。
(3)D的结构简式为________________。
(4)E→F的反应类型是________________，化学上把连有四个不同基团的碳原子称为手性碳，E中含有________________个手性碳。
(5)G→H的第①步化学反应方程式为__________________________________________________；H→I的反应中，使用稍过量浓硫酸可以提高I的产率，其原因是________________。
(6)芳香族化合物X是H的同分异构体，1 mol X与足量NaHCO3溶液反应可生成2 mol CO2，符合条件的X有________________种，其中核磁共振氢谱的峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为________________(任写出一种)。
1．[2023·河北邯郸模拟]我国成功研制出了具有自主知识产权的治疗缺血性脑梗死新药——丁苯酞。有机物G是合成丁苯酞的中间产物，G的一种合成路线如下：
已知： ，回答下列问题：
(1)A的名称是________________，E中含有的官能团为________________，反应I的条件为________________。
(2)由B生成C的化学方程式为________________。
(3)G的结构简式为________________。合成丁苯酞的最后一步转化为，，则该转化的反应类型是________________。
(4)有机物D的溴原子被羟基取代后的产物J()有多种同分异构体，写出一种满足下列条件的J的同分异构体的结构简式为________________。
①能发生水解和银镜反应；②分子中含有苯环。
(5)参照题中信息，写出用和CH3MgBr为原料(其他无机试剂任选)制备的合成路线(合成路线常用的表示方法为：AB……目标产物)。
2．[2023·湖北武汉统考]化合物M(奥司他韦)是目前治疗流感的最常用药物之一，其合成路线如下：
已知：(Boc)2O的结构简式为
回答下列问题：
(1)M中不含氧的官能团的名称是________。
(2)有机物C的结构简式为________。
(3)E与NaOH溶液共热的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)(Boc)2O的核磁共振氢谱有________组峰。
(5)G→H的反应类型是________。
(6)B有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体共有________种(不考虑立体异构)。
a．分子结构中含有—CF3
b．能与NaHCO3溶液发生反应产生气体
(7)参照上述合成路线，以CH3CHO和为原料设计合成的路线(其他试剂任选)。
3．[2023·河北沧州统考一模]菊酸是合成高效、低毒有益于环境保护的手性拟除虫剂的重要中间体，一种合成菊酸的路线图如下：
已知：二取代环烷烃存在取代基在碳环的同侧和异侧两种顺反结构，即环状有机物存在顺反异构，例如1 甲基 2 乙基环戊烷的顺反异构为和。
回答下列问题：
(1)A与足量氢气加成后产物的化学名称是________。
(2)B的结构简式为________，A→B、C→D的反应类型分别为________、________。
(3)E→F的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(4)G中的官能团名称为________。
(5)满足下列条件的G的同分异构体有________种(包含顺反异构，不考虑手性异构)。
①分子中含五元碳环；②能发生银镜反应；③能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体。
(6)仿照上述合成路线，设计以1 丁烯和CH3COOOH为原料制备的合成路线(其他无机试剂任选)。
4．[2023·北京统考二模]药物M可用于治疗动脉硬化，其合成路线如图。
已知：
ⅰ.B的核磁共振氢谱只有1个峰；
ⅱ.
(1)M的官能团为________。
(2)A的名称为________。
(3)C与B含氧官能团相同，C可能的结构简式为(任写一种)________。
(4)反应④的反应类型是________。
(5)反应⑤的化学方程式为____________________。
(6)G的同分异构体有多种，写出同时满足下列条件的同分异构体的结构简式________。
①不存在顺反异构 ②结构中含有酚羟基
③苯环上有两个取代基且位于邻位
(7)已知：，以G为起始原料，选择必要的无机试剂合成I，写出合成路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件)。
5．[2023·吉林延边统考二模]2，3 二羟基苯甲酸属于医药中间体，该物质对环境可能有危害。最近研究发现以该物质为原料可以合成一种具有杀菌活性的化合物J，其合成路线如下：
已知：①由B和一种一溴代烃发生取代反应可以生成C。
②
回答下列问题：
(1)A的分子式为________________。
(2)E中含氧官能团的名称为________________。
(3)由A→B的反应类型为________________。
(4)由C→D的化学反应方程式为
______________________________________________________。
(5)A的一种同分异构体HOCOOHOH与足量NaHCO3溶液发生反应的化学方程式为______________________________________________。
(6)F的结构简式为__________________________。
(7)同时符合下列条件的B的同分异构体还有________________种；其中核磁共振氢谱峰面积之比为3∶2∶2∶1的所有同分异构体的结构简式为________________。
①含有苯环
②苯环上有3个取代基
③消耗Na与NaOH的物质的量之比为2∶3特训1 化学实验综合（一）
?经典必练?
1．答案：（1）MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
（2）使A中生成的Br2随空气流进入B中
（3）Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋
（4）C
（5） INCLUDEPICTURE "24新二轮化学卷L203.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\24试吧二轮新教材化学卷\\新建文件夹\\24新二轮化学卷L203.tif" \* MERGEFORMATINET
（6）3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑
（7）操作简单，污染小
解析：连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入氯气，氯气和溴离子反应生成溴单质和氯离子，反应结束后关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气，将溴单质吹出到B中与二氧化硫反应；关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2，将溴离子充分反应生成溴单质，将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。
（1）实验室制备氯气的反应为二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；
（2）溴易挥发，升高温度促进其挥发，所以通入热空气的目的是吹出Br2；
（3）二氧化硫具有还原性，把单质溴还原为溴离子，反应的离子方程式为：Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋；
（4）氯气不可能完全反应，氯气和溴离子反应生成溴单质，未反应的二氧化硫、氯气和溴都有毒，不能直接排空，且这几种物质都能和碱反应，所以用碱液吸收；
（5）蒸馏需要蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、温度计、牛角管和锥形瓶等；达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59 ℃，并收集该温度下的馏分，步骤⑤中，用图2所示装置进行蒸馏，收集液溴，装置图中缺少的必要仪器是温度计和水浴装置，将装置图中缺少的必要仪器补画出来，装置图为：
INCLUDEPICTURE "24新二轮化学卷L203.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\24试吧二轮新教材化学卷\\新建文件夹\\24新二轮化学卷L203.tif" \* MERGEFORMATINET ;
（6）根据题给信息，溴和碳酸钠反应生成了溴化钠和溴酸钠，据此写出：Br2＋Na2CO3NaBr＋NaBrO3，根据化合价升降总数相等配平为：3Br2＋3Na2CO35NaBr＋NaBrO3，根据原子守恒，还有产物二氧化碳，故反应方程式为：3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑；
（7）采用C装置，步骤少，减少了二氧化硫的污染。
2．答案：（1）分液漏斗
（2）O2 平衡气压，使得液体顺利滴下
（3）冰水浴 该反应为放热反应，加入H2O2溶液的速度过快会导致大量放热，造成过氧化氢的分解
（4）降低2Na2CO3·3H2O2的溶解度，使得2Na2CO3·3H2O2结晶析出 60
（5）12%
解析：该实验目的是制备过碳酸钠，即加入原料H2O2溶液和无水碳酸钠于三颈烧瓶中，在常温下反应得到目标产物。由于该反应为放热反应，所以应该控制H2O2溶液的滴加速度和采用冰水浴。原料之一H2O2易分解产生O2，为保证H2O2溶液能够顺利滴入，装置应接通空气，平衡装置内压力。产物过碳酸钠易溶于水，应降低过碳酸钠在溶液中的溶解度，使产物顺利析出。
（1）仪器a的名称为分液漏斗；
（2）实验过程中会发生2H2O2===2H2O＋O2↑的副反应，故产生气体副产物的化学式为O2，装置中玻璃导管的作用是平衡气压，使液体顺利滴下；
（3）步骤ⅱ中，可采取的控温措施是冰水浴；制备过碳酸钠的反应为放热反应，若滴加过氧化氢溶液的速度太快，会造成过氧化氢和过碳酸钠分解，故滴加过氧化氢溶液的速度不能太快；
（4）步骤ⅱ中，过碳酸钠易溶于水，加入乙醇的目的是降低过碳酸钠的溶解度，便于产品析出；由图可知在60 min时产率最高，活性氧质量分数较高，60分钟后虽然活性氧质量分数升高，但产率急剧下降，故最适宜的反应时间为60 min左右。
（5）用KMnO4标准溶液滴定发生2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O反应，可计算体系中有n（H2O2）＝0.015 L×0.100 0 mol·L－1×＝3.75×10－3 mol，粗产品中活性氧质量分数ω（活性氧）＝×100%＝12%。
3．答案：（1）铁坩埚 A
（2）Cr2O3＋4NaOH＋KClO32Na2CrO4＋KCl＋2H2O
（3）将CrO转化为Cr2O（2CrO＋2H＋ Cr2O＋H2O）
（4）K2Cr2O7溶解度较小
（5）淀粉溶液 Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O 88.20
解析：（1）焙烧碱应该选择铁坩埚以免被碱腐蚀。纯度分析中需要称量固体并配制一定浓度溶液，最后进行滴定。需要用到天平、碱式滴定管、锥形瓶等而没有用到冷凝管；
（2）氯酸钾氧化Cr2O3为＋6价即Na2CrO4，
反应为Cr2O3＋4NaOH＋KClO32Na2CrO4＋KCl＋2H2O；
（3）反应中存在2CrO＋2H＋ Cr2O＋H2O，酸化使平衡正向，将CrO转化为Cr2O；
（4）K2Cr2O7溶解度较小而以沉淀析出；
（5）K2Cr2O7酸性条件下将KI氧化为I2反应为Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O，I2再与Na2S2O3反应产生I－。所以指示剂选淀粉。K2Cr2O7～3I2～ 6Na2S2O3。n（Na2S2O3）＝cV＝ 0.200 0 mol·L－1× 22.50× 10－3L＝4.5×10－3mol。
n（K2Cr2O7）＝7.5×10－4mol，则产品的纯度为
×100%＝88.20%。
4．答案：（1）①2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
②取样，加入适量蒸馏水溶解后，加入足量浓氢氧化钠溶液后，加热，有气泡生成，用湿润的红色石蕊试纸检验生成气体，变蓝，（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒，白烟）证明NH存在
（2）①泥三角 坩埚钳 石棉网 ②蒸发浓缩 过滤
③3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
2NO2＋2OH－===NO＋ NO＋H2O
（3）①BCACCD ②－16 ③B
（4）①加入稀硫酸后将气体通入品红溶液，若品红溶液褪色，说明存在SO（其他合理答案均可）
②取样，加入足量稀盐酸后，滴加几滴氯化钡溶液，有白色沉淀生成
解析：该小组成员用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，其反应化学方程式为3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O，氨气还原氧化铜时，应先制备氨气，并用碱石灰干燥氨气，生成的氨气在加热条件下与氧化铜反应，生成的水用碱石灰吸收以测定生成水的质量，最后用水吸收氨气，为防止D中水进入C中，应该在C和D之间再连接一个C装置。
（1）①氯化铵与氢氧化钙在加热条件下生成氨气、氯化钙、水，方程式为2NH4Cl＋Ca（OH）2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
②检验氯化铵固体中含有NH的方法是：取样，加入适量蒸馏水溶解后，加入足量浓氢氧化钠溶液后，加热，有气泡生成，用湿润的红色石蕊试纸检验生成气体，变蓝，（或用蘸有浓盐酸的玻璃棒，白烟）证明NH存在；
（2）①含杂质的铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，将坩埚置于泥三角上，取用坩埚应使用坩埚钳，灼烧后的坩埚应放在石棉网上，不能直接放在桌面上；
②在步骤Ⅲ中由硝酸铜溶液得到了硝酸铜晶体[Cu（NO3）2·3H2O]，必须进行的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
③稀硝酸与铜反应生成硝酸铜和一氧化氮，离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；二氧化氮通入氢氧化钠溶液中生成硝酸钠和亚硝酸钠，N元素化合价由＋4价上升到＋5价，又由＋4价下降到＋3价，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：2NO2＋2OH－===NO＋ NO＋H2O；
（3）①氨气还原氧化铜时，应先制备氨气，并用碱石灰干燥氨气，生成的氨气在加热条件下与氧化铜反应，生成的水用碱石灰吸收以测定生成水的质量，最后用水吸收氨气，为防止D中水进入C中，应该在C和D之间再连接一个C装置；
②根据反应方程式3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O，可知氧化铜和水的物质的量相等，所以有以下关系式：＝，解得Ar（Cu）＝ －16＝－16；
③由②可知Ar（Cu）＝－16＝－16，A.若CuO未完全起反应，说明m（H2O）偏小，结果偏大；B.若CuO不干燥，说明m（CuO）偏小，m（H2O）偏大，结果偏低；C.若CuO中混有不反应的杂质，说明m（H2O）偏小，结果偏大；选B。
（4）①溶液中存在SO，加入强酸后能够生成二氧化硫，设计实验证明为：加入稀硫酸后将气体通入品红溶液，若品红溶液褪色，说明存在SO；
②检验溶液中存在SO的方法为：取样，加入足量稀盐酸后，滴加几滴氯化钡溶液，有白色沉淀生成。
5．答案：（1）蒸馏烧瓶
（2）SnCl4＋（x＋2）H2O===SnO2·xH2O（胶体）＋4HCl 产生白雾
（3）打开活塞滴入盐酸，待整套装置内充满黄绿色气体后
（4）HCl未除可与Sn产生H2，与Cl2混合加热时可能发生爆炸 浓硫酸
（5）SnCl4中溶有Cl2
（6）SnCl2为离子晶体，故沸点最高。SnCl4与CCl4为分子晶体，SnCl4分子量较大，故沸点较高
解析：A装置用于制取氯气，因为没有加热装置，因此可选用高锰酸钾与浓盐酸制取，氯气通入盛有饱和食盐水的B中除去HCl，再通入C中干燥氯气，干燥氯气进入D中在加热条件下与Sn反应生成SnCl4，SnCl4进入E中被冷凝，E后的洗气瓶中装有浓硫酸防止水进入E中使SnCl4水解，最终过量的氯气用NaOH溶液吸收。
（1）由仪器A的构造可知为蒸馏烧瓶；
（2）已知SnCl4水解产生SnO2·xH2O溶胶，水解方程式为：SnCl4＋（x＋2）H2O===SnO2·xH2O（胶体）＋4HCl，将少量SnCl4置于空气中吸收空气中的水蒸气发生水解生成HCl气体，会形成白色酸雾；
（3）为防止Sn与空气中氧气反应，在点燃D处酒精灯前应先制取氯气，用氯气排尽装置中的空气后再点燃D处酒精灯，具体操作：打开活塞滴入盐酸，待整套装置内充满黄绿色气体后点燃酒精灯。
（4）若无洗气瓶B，则挥发出的HCl气体会进入D中与Sn反应生成氢气，氢气与氯气在加热条件下会发生爆炸；洗气瓶C中为浓硫酸目的是干燥氯气防止水蒸气接触产物SnCl4使其水解；
（5）过量的氯气会部分溶于液态SnCl4，使其显黄色；
（6）SnCl2沸点较高， 因其为离子晶体，离子晶体的熔沸点高于分子晶体，SnCl4与CCl4为分子晶体，SnCl4分子量较大，分子间作用力较大，分子间作用力越大，熔沸点越高。
6．答案：（1）b 使反应物混合均匀加速反应，且可以散热防止温度过高
（2）反应焓变小于零为放热反应 5
（3）高锰酸钾溶液过量 黄绿色
（4）C
解析：三颈烧瓶中加入搅拌磁子、KOH溶液和高锰酸钾，维持温度在45 ℃左右，滴加环己醇共2.0 mL，反应生成KOOC（CH2）4COOK，过滤后滤液加入适量的KHSO3，再用约4 mL浓HCl溶液，酸化后处理得到产品；
（1）图1中冷却水应下进上出，从冷凝管b口流入；反应为放热反应且需维持温度在45 ℃左右，故搅拌磁子的作用是使反应物混合均匀加速反应，且可以散热防止温度过高；
（2）反应焓变小于零为放热反应，故三颈烧瓶中溶液温度逐渐升高；由题干可知，反应需维持温度在45 ℃左右，结合图像可知，为了实验安全，应选择的滴速为5滴/min；
（3）高锰酸钾溶液为紫色，出现紫色环，该现象说明高锰酸钾溶液过量；KHSO3具有还原性，可以除去过量的高锰酸钾溶液，如果KHSO3用量不足，在己二酸“制备”过程中加入盐酸后，氯离子会被高锰酸钾氧化为氯气，会观察到生成黄绿色气体；
（4）二氧化锰为固体，分离固液选择过滤操作，故分离出MnO2的装置为C；由题干可知，高锰酸钾过量，环己醇2.0 mL为＝0.019 mol，则理论生成0.019 mol己二酸，故己二酸的产率是×100%＝。
?高分必刷?
1．答案：（1）量筒、胶头滴管 C
（2）抑制Cu2＋水解 Cu2＋易与Cl－形成[CuCl4]2－，影响实验结果
（3）2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2
（4）偏小
（5）当滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液时，溶液由蓝色变成无色，且半分钟无变化 1.28V
解析：（1）由浓硫酸配制稀硫酸需要量取浓硫酸的体积，需要量筒，“定容”需要胶头滴管；
该操作为振荡，要轻轻晃动容量瓶，不能用手捂住容量瓶口上下振荡，A错误；定容视线与液凹面最低处相平，B错误；移液需要用玻璃棒引流，C正确；该操作为摇匀，要盖好瓶塞，上下反复颠倒，摇匀，D错误；
（2）铜离子易水解，故加入硫酸可抑制铜离子的水解；Cu2＋易与Cl－形成[CuCl4]2－，影响实验结果；
（3）根据电子守恒和元素守恒即可配平方程式为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2；
（4）不加入KSCN溶液，CuI就会吸附I，造成溶液中I2的浓度偏小，消耗硫代硫酸钠溶液的体积也降低，使测量结果偏小；
（5）滴点终点的现象为当滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液时，溶液由蓝色变为无色且半分钟不恢复原来的颜色；根据方程式有关系式2Cu2＋～I2～2Na2S2O3，n（Cu2＋）＝0.1 mol·L－1×V×10－3 L，m（Cu2＋）＝6.4V×10－3 g，w＝[]×100%＝1.28V%。
2．答案：（1）SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO
（2）溶液变为浅绿色 实验③ 原溶液中含有SO
解析：（1）a中溶液的棕黄色褪去，发生的反应为：SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO；
（2）b中硫酸铁溶液为棕黄色，通入二氧化硫后被还原，溶液变成浅绿色；若发生氧化还原反应，则生成Fe2＋，能证明有Fe2＋的存在，前两个实验结果能证明，第三组只能证明有硫酸根的存在，硫酸铁溶液中阴离子存在硫酸根，无法证明硫酸根为氧化产物，所以答案为实验③；原因为：原溶液中含有SO。
3．答案：（1）饱和食盐水或饱和NaCl溶液 三颈烧瓶或三口烧瓶
（2）增大氯气与溶液的接触面积，使氯气充分反应，提高产率
（3）KI＋2KMnO4＋H2OKIO3＋2MnO2＋2KOH
（4）除去多余的高锰酸钾
（5）BC
（6）①淀粉 ②%
解析：方法一：高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，用饱和食盐水除氯气中的氯化氢，氯气通入碘化钾和氢氧化钾的混合液中反应生成碘酸钾，用氢氧化钠吸收氯气，防止污染。
方法二：直接用高锰酸钾氧化碘化钾得到碘酸钾溶液，用乙醇除去剩余的高锰酸钾，抽滤除去二氧化锰，滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，得到碘酸钾产品。
（1）方法一中，高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，氯气中含有氯化氢杂质，装置a的作用是净化Cl2，其中的试剂为饱和食盐水；根据图示，装置b的名称为三颈烧瓶；
（2）多孔球泡装置可增大氯气与碘化钾溶液的接触面积，使氯气充分反应；
（3）根据信息提示，KMnO4溶液在中性条件下的还原产物为一种不溶于水的沉淀，即为MnO2，所以化学方程式为KI＋2KMnO4＋H2OKIO3＋2MnO2＋2KOH；
（4）高锰酸钾能被乙醇还原，滴入适量乙醇的作用是除去多余的高锰酸钾；
（5）三脚架、泥三角和坩埚的联合使用可用于灼烧固体，不能进行加热浓缩，加热浓缩用蒸发皿，A错误；在冷却结晶时，温度过低可能会有杂质析出导致产品不纯净，B正确；抽滤可使过滤速率增大，C正确；碘酸钾固体在热水中溶解度大，用热水洗涤时会导致产品损失，D错误；
（6）①淀粉液遇碘单质变蓝，宜选用淀粉溶液作指示剂；
②a g产品消耗硫代硫酸钠的物质的量为10cV×10－3 mol，由关系式KIO3～3I2～6S2O可算出产品中KIO3的物质的量为×10－3 mol ，质量分数为×100%＝%。
4．答案：（1）hi（或ih）debcf（g）
（2）①K1开， K2关 ②继续通入N2一段时间 将COCl2完全排入装置D被充分吸收
（3）升华的三氯化铬易凝华，堵塞导管
（4）COCl2＋4OH－===CO＋2H2O＋2Cl－
（5）①除去多余的H2O2 ②92.5% ③偏低
解析：三氯化铬易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化，所以实验过程中要确保装置内不能存在氧气和水蒸气。A装置的作用是用N2将CCl4导入装置参与反应，B装置作用是防止水蒸气进入反应装置，C装置作用是收集气体，D装置是处理COCl2尾气，E装置是发生装置。整个反应流程先用干燥的N2排除装置内空气，然后再通入N2将CCl4气体带入装置，与E中的Cr2O3反应，生成的COCl2有毒气体用C装置收集，与D装置中NaOH溶液反应从而进行吸收处理，为防止D装置中水蒸气进入反应装置，还应在C和D装置中间加一个干燥装置B。
（1）根据分析，装置的排序是AECBD。首先用干燥的N2排除装置空气，则反应前C装置内应该充满N2，要收集的气体为COCl2，其密度大于N2，所以COCl2从d进入。因此，实验装置合理的连接顺序为ahi（或ih）debcf（g）；
（2）①K1开，K2关，使得N2能进入装置排尽空气而不会带入CCl4；
②反应结束后还需要持续通入N2一段时间，从而将COCl2完全排入装置D被充分吸收；
（3）三氯化铬容易受热升华，温度降低后容易在导管内凝华，从而堵塞导管；
（4）根据元素分析，COCl2水解生成的两种酸性气体是HCl和CO2，COCl2和NaOH溶液反应的离子方程式应该为COCl2＋4OH－===CO＋2H2O＋2Cl－；
（5）①为避免过量的H2O2和KI反应而对后续的测定产生干扰，应加热除去多余的H2O2；
②被H2O2氧化后的Cr元素全部以CrO形式存在，其再次和酸化的KI反应，离子方程式为2CrO＋6I－＋16H＋===2Cr3＋＋3I2＋8H2O。根据方程式2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，生成的I2的物质的量为n（I2）＝＝0.000 262 5 mol，则根据Cr元素守恒，可计算出无水三氯化铬质量分数为
×100%＝92.5%；
③普通锥形瓶没有密封效果，将碘量瓶换成普通锥形瓶将导致I2升华，从而使得消耗Na2S2O3的量偏小，则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果偏低。
5．答案：（1）球形冷凝管 冷凝回流，增大反应物的利用率
（2）三颈烧瓶中无油状物
（3）①② 降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出，提高产率
（4）2MnO＋3SO＋3H2O===2MnO（OH）2↓＋3SO＋2OH－
（5）当滴加最后半滴高锰酸钾标准液时，溶液变为浅紫色，且半分钟内不褪色 95.7
解析：甲苯被酸性高锰酸钾氧化为苯甲酸盐，苯甲酸盐与酸反应得到苯甲酸。图示装置中球形冷凝管的目的是使甲苯冷凝回流，增大反应物的利用率，苯甲酸在三颈烧瓶中生成，由于苯甲酸的溶解度较低，冰水浴有利于其析出。
（1）仪器A的名称为球形冷凝管，该装置的作用是：冷凝回流，增大反应物的利用率；
（2）甲苯密度比水小且难溶于水，为油状物，步骤I中，甲苯完全反应，可以判断反应结束，故判断反应结束的现象是三颈烧瓶中无油状物；
（3）根据制备原理，苯甲酸盐与酸反应可得到苯甲酸晶体，盐酸和硫酸均可，故选①②；苯甲酸微溶于冷水，溶于热水，冷水浴的目的是降低苯甲酸的溶解度，使苯甲酸充分析出，提高产率；
（4）滤渣2的主要成分为MnO（OH）2，根据得失电子守恒，生成MnO（OH）2的离子方程式为：2MnO＋3SO＋3H2O===2MnO（OH）2↓＋3SO＋2OH－；
（5）草酸根能被酸性高锰酸钾氧化，用高锰酸钾标准液滴定时，滴定终点的现象是：当滴加最后半滴高锰酸钾标准液时，溶液变为浅紫色，且半分钟内不褪色；草酸根部分与二氧化锰反应，过量的草酸根与高锰酸根反应，故二氧化锰消耗的草酸根的物质的量为：（0.025×0.3－×0.05×0.016） mol，二氧化锰的纯度为：×100%
＝95.7%
6．答案：（1）球形冷凝管、碱式滴定管
（2）使FeC2O4·2H2O胶状沉淀聚集成较大颗粒，便于过滤
（3）2FeC2O4·2H2O＋H2O2＋3K2C2O4＋H2C2O4===2K3[Fe（C2O4）3]＋6H2O
（4）加热煮沸
（5）快速过滤、沉淀易干燥 96
解析：本实验是通过摩尔盐晶体[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]来制备三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe（C2O4）3]·3H2O），实验过程中，称取5.0 g摩尔盐晶体，加入含5滴1.0 mol·L－1 H2SO4溶液的蒸馏水溶解，加入几滴稀硫酸目的是抑制Fe2＋水解，然后再滴加饱和H2C2O4溶液，加热煮沸，生成FeC2O4·2H2O胶状沉淀，反应原理为（NH4）2Fe（SO）2·6H2O＋H2C2O4===FeC2O4·2H2O↓＋（NH4）2SO4＋H2SO4＋4H2O，继续煮沸3分钟，使FeC2O4·2H2O胶状沉淀聚集成较大颗粒，过滤，在上述沉淀中加入饱和K2C2O4溶液，水浴加热至40 ℃滴加H2O2溶液，一段时间后，煮沸除去过量H2O2溶液，再加入4 mL饱和H2C2O4溶液，调节溶液的pH为3，一系列操作后，得到三草酸合铁酸钾晶体，该过程将Fe2＋氧化为Fe3＋，反应原理为2FeC2O4·2H2O＋H2O2＋3K2C2O4＋H2C2O4===2K3[Fe（C2O4）3]＋6H2O。
（1）配置一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有天平、量筒、玻璃棒、容量瓶等，不需要球形冷凝管和碱式滴定管；
（2）生成FeC2O4·2H2O胶状沉淀后，继续煮沸3分钟，根据胶体的性质，FeC2O4·2H2O胶状沉淀会发生聚沉，生成较大颗粒的沉淀；
（3）FeC2O4·2H2O沉淀、K2C2O4溶液、H2O2溶液、H2C2O4溶液发生氧化还原反应，方程式2FeC2O4·2H2O＋H2O2＋3K2C2O4＋H2C2O4===2K3[Fe（C2O4）3]＋6H2O；
（4）H2O2受热易分解，可通过加热煮沸的方式除去；
（5）①该装置是减压过滤装置，与普通过滤装置相比，该装置的优点是过滤速度快，滤出的固体容易干燥；②假设理论上获得三草酸合铁酸钾晶体的质量为x，根据Fe原子守恒，
可得关系式：
（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O～K3[Fe（C2O4）3]·3H2O
392 491
5.0 x
解得x＝6.26 g，
所以所得三草酸合铁酸钾晶体的产率是×100%≈96%。
特训2 化学实验综合（二）
?经典必练?
1．答案：（1）球形干燥管 饱和食盐水 C
（2）2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
（3）2Fe（OH）3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
（4）①ADEF ②90%
解析：（1）仪器D为球形干燥管；洗气瓶B中盛有的试剂是饱和食盐水，用来除去混合气体中的氯化氢；因为实验中需要保持碱性环境，因此先向Fe2（SO4）3溶液中加入NaOH溶液，然后再通入Cl2，所以先开C活塞；
（2）大试管中的KMnO4与浓盐酸反应的离子方程式为：2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；
（3）结合化合价升降相等、原子守恒、电荷守恒的知识可写出制取Na2FeO4的离子方程式：2Fe（OH）3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O；
（4）溶液配制需要胶头滴管、烧杯、容量瓶、玻璃棒；n（BaCO3）＝＝0.001 8 mol，所以CN－的去除率为×100%＝90%。
2．答案：（1）浓硫酸或硫酸铜受热分解产生SO3 ad
（2）往上层清液中继续滴加Ba（NO3）2，若无沉淀产生，表明Ba（NO3）2已过量，否则未过量
（3）BaSO3易溶于盐酸，而BaSO4不溶于盐酸，加入盐酸后，只有少量沉淀剩余，则表明大部分沉淀为BaSO3 有白色沉淀生成
（4）Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4时，必定没有Ag2SO4
（5）SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3和H＋，同时生成少量Ag2SO4，既能发生沉淀反应，又能发生氧化还原反应，但沉淀反应的速率比氧化还原反应快
（6）碱性
解析：将浓硫酸加入盛有Cu片的两颈烧瓶内，加热，将生成的气体通过盛有试剂a的洗气瓶，除去其中混有的SO3，再将SO2通入AgNO3溶液中，得到溶液与沉淀的混合物，然后通过后续实验分析沉淀的成分。
（1）制备的SO2中会混有少量的SO3，烧瓶内没有SO2催化氧化的催化剂，则不是SO2氧化生成，原因可能为：浓硫酸或硫酸铜受热分解产生SO3。为了排除SO3的干扰，试剂a可以为浓硫酸或饱和NaHSO3溶液，选ad；
（2）欲检验溶液C中加入的Ba（NO3）2是否已经过量，可检验溶液中是否含有SO，则实验方法：往上层清液中继续滴加Ba（NO3）2，若无沉淀产生，表明Ba（NO3）2已过量，否则未过量；
（3）从加入盐酸后剩余沉淀的量分析，沉淀D中主要含BaSO3，理由是：BaSO3易溶于盐酸，而BaSO4不溶于盐酸，加入盐酸后，只有少量沉淀剩余，则表明大部分沉淀为BaSO3。滤液E中含有亚硫酸，加入H2O2溶液后，被氧化为硫酸，与Ba2＋反应生成BaSO4白色沉淀，则产生的现象是：有白色沉淀生成；
（4）取少量溶液A，滴加过量盐酸，产生AgCl白色沉淀。静置后，取上层清液再滴加BaCl2溶液，未出现BaSO4白色沉淀，则表明溶液中不含有SO，可判断猜想1不合理。理由是：Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4时，必定没有Ag2SO4；
（5）将实验一所得混合物放置一段时间，也会有SO生成，同时生成单质Ag，则起初未生成Ag2SO4，从而表明生成Ag2SO4的反应速率慢，则从化学反应速率的角度分析原因：SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3和H＋，同时生成少量Ag2SO4，既能发生沉淀反应，又能发生氧化还原反应，但沉淀反应的速率比氧化还原反应快；
（6）实验探究可知，酸性溶液中一段时间后才生成SO，而碱性溶液中，SO中混有SO，从而表明碱性溶液中更易被氧化为SO。
3．答案：（1）三颈烧瓶（三口烧瓶） 水浴加热
（2） INCLUDEPICTURE "24新二轮化学卷L226.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\24试吧二轮新教材化学卷\\新建文件夹\\24新二轮化学卷L226.tif" \* MERGEFORMATINET 或其他符合题意产物
（3）提高原料的利用率
（4）①做溶剂 避免乙酰水杨酸分解 ②防止乙酰水杨酸冷却结晶 ③86.25%
解析：（1）如图所示，装置中仪器b的名称是三颈烧瓶（三口烧瓶）；合成阿司匹林时，温度为85～90 ℃，最合适的加热方法是水浴加热；
（2）阿司匹林由水杨酸和乙酸酐合成，可能的副产物为 INCLUDEPICTURE "24新二轮化学卷L226.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\24试吧二轮新教材化学卷\\新建文件夹\\24新二轮化学卷L226.tif" \* MERGEFORMATINET ；
（3）装置中仪器a为球形冷凝管，起到冷凝回流的作用，目的是提高原料的利用率；
（4）①反应时加入乙酸乙酯为溶剂；为了避免乙酰水杨酸分解，加热回流时间不宜过长；
②为了防止乙酰水杨酸冷却结晶，需要“趁热过滤”；
③加入的水杨酸质量为1.6 g，乙酸酐质量为2.4 g；<，所以水杨酸物质的量少，应依此为标准计算；所以乙酰水杨酸的理论产量为mol；所以产率为×100%＝86.25%。
4．答案：（1）分液漏斗 A
FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑
（2）ab
（3）当最后半滴KMnO4滴入时，溶液变为浅紫色，且半分钟不褪色 ×100%
（4）非极性 CCl4 降低沸点防止水解
解析：由实验装置可知：在a中装有亚硫酰氯（SOCl2），气体经装置B中发生反应FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑，装置C为装有碱石灰的干燥管，防止空气中水蒸气进入装置B中导致氯化铁潮解。
（1）装置a为分液漏斗，实验开始先通N2，排出装置内的空气。一段时间后，先加热装置A，SOCl2变为气体和FeCl3·6H2O反应生成FeCl3。装置B内SOCl2和FeCl3·6H2O反应生成FeCl3、SO2、HCl，发生反应的化学方程式为FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑；
（2）FeCl3·6H2O具有氧化性，SOCl2与水反应生成的SO2具有还原性，二者会发生氧化还原反应，生成新的物质，使得产品不纯；若发生副反应，则会生成SO和Fe2＋；
BaCl2溶液可检验SO，a符合题意；K3[Fe（CN）6]溶液可检验Fe2＋，b符合题意；滴加酸性KMnO4溶液，可能是H2SO3使其褪色，也可能是Fe2＋使其褪色，无法证明副反应是否发生，c错误；先滴加稀HNO3，再滴加AgNO3溶液可检验Cl－，体系中一直存在Cl－，无法证明副反应是否发生，d错误，选ab；
（3）滴定终点的现象为当最后半滴KMnO4滴入时，溶液变为浅紫色，且半分钟不褪色，m1 g样品，用足量稀硫酸溶解后，用c mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定Fe2＋达终点时消耗V mL，发生反应MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，
可知n（Fe2＋）＝5c mol·L－1×V×10－3 L＝5cV×10－3 mol。根据实验Ⅱ，求得Fe3＋的物质的量 mol，所以样品中Fe3＋的质量分数为×100%；
（4）TiCl4、CCl4分子结构相似，均为非极性分子，TiCl4的相对分子质量大于CCl4，TiCl4分子间的范德华力较大，TiCl4的沸点高于CCl4，故先蒸出的物质为CCl4，减压蒸馏的优点为降低沸点防止水解。
5．答案：（1）收集冷凝的四氯化钛并防止倒吸 防止空气中氧气、水进入装置
（2）BD
（3）氢气不仅是反应物还是四氯化钛的载气，且氢气不可能全部参加反应 A中水浴的温度
（4）①b、a a、d ②偏低
解析：实验中应先通一段时间氢气后，再打开装置B的加热开关，TiO2、TiCl4、H2反应生成Ti2O3，当装置中出现紫红色气体，说明TiO2已消耗完毕，关闭装置B的加热开关，待冷却后再关闭K1、K2；
（1）TiCl4在C装置中易被液化从而使气压变小，故C装置的作用是收集冷凝的四氯化钛并防止倒吸；D装置中浓硫酸的作用是防止空气中氧气、水进入装置BC中，干扰实验的进行；
（2）装置中两个反应先后反应，且TiCl3为紫红色气体，故当装置中出现紫红色气体，说明TiO2已消耗完毕，A正确；尾气中的HCl气体极易溶于水装置，故D后连接的导管不可直接插入水中吸收尾气，B错误；氢气为可燃性气体，故先通一段时间氢气排净装置中空气后防止爆炸，再打开装置B的加热开关，C正确；反应结束，首先关闭装置B的加热开关，待冷却后再关闭K1、K2，D错误；
（3）开始反应后，为提高H2的利用率，应降低H2流量，而实验过程中H2流量却需要远大于化学计量值的原因是氢气不仅是反应物还是四氯化钛的载气，且氢气不可能全部参加反应，且要把生成的HCl带出装置使得反应更彻底；TiCl4与H2的比例过大，容易引发副反应Ⅱ，可通过调节装置A中水浴的温度，控制TiCl4的气化量，调整TiCl4的通入量；
（4）①根据滴定原理可知，实验过程为：准确称量0.100 0 g产物于烧杯中，加入x g Ce（SO4）2（过量），30 mL浓磷酸和5 mL浓硫酸，利用Ce4＋将产物中三价钛氧化为四价；然后转移至100 mL容量瓶并定容；取20.00 mL待测液，加入指示剂，用（NH4）2Fe（SO）2标准液滴定剩余的Ce4＋，并进行正确读数；
已知：实验室现有的Ce（SO4）2含有Ce2（SO4）3杂质；故需要进行空白实验排除Ce2（SO4）3对实验的干扰，实验过程为：另称取x g Ce（SO4）2，加入30 mL浓磷酸和5 mL浓硫酸，转移至100 mL容量瓶并定容；取20.00 mL待测液，加入指示剂，用（NH4）2Fe（SO4）2标准液滴定，并进行正确读数；
②实验I中在进行d操作时，不慎将（NH4）2Fe（SO4）2标准液滴出锥形瓶，使得标准液的用量偏大，相当于剩余的Ce4＋偏多，导致测定的Ti2O3质量偏小，分数偏低。
6．答案：（1）2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
（2）①KNO3 ②正极 Ag＋＋e－===Ag ③强 ④1×10－8
（3）向0.1 mol·L－1 KNO3溶液中滴加2～3滴淀粉溶液，再滴加少量浓硫酸（或硝酸），调节溶液pH＝6，若溶液变蓝，则说明硝酸有影响，若溶液不变蓝，则说明硝酸无影响
解析：（1）实验A中的现象为溶液呈棕黄色，滴加淀粉溶液，溶液变蓝，说明产生了I2，因此A中反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；
（2）盐桥中电解质可以使用KNO3，若用KCl则其中氯离子会与银离子产生沉淀；当K闭合时，指针向右偏转，说明形成了原电池，向右偏转则说明石墨2作正极，电极反应为Ag＋＋e－===Ag；当指针归零后，向右侧烧杯中再次加入任意一种反应物，再次发生反应可知Ag＋（或I－）浓度越大，溶液的氧化性（或还原性）越强；根据Ksp（AgI）＝1×10－16，当等体积等浓度KI和AgNO3溶液混合时，溶液中c（Ag＋）＝c（I－）＝＝＝1×10－8 mol·L－1 ，c（Ag＋）＝c（I－）＝1×10－8 mol·L－1 ；
（3）丙同学认为可能是硝酸氧化了I－，那么要先有HNO3生成，故实验步骤为：向0.1 mol·L－1 KNO3溶液中滴加2～3滴淀粉溶液，再滴加少量浓硫酸（或硝酸），调节溶液pH＝6，若溶液变蓝，则说明硝酸有影响，若溶液不变蓝，则说明硝酸无影响。
?高分必刷?
1．答案：（1）研钵
（2）2CoCl2·6H2O＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O2===2[Co（NH3）6]Cl3↓＋14H2O 氯化钙 防止浓氨水挥发及过氧化氢分解
（3）第一次浓盐酸是中和过量的氨，第二次浓盐酸洗涤目的是降低产品的溶解度，使产品更易析出
（4）51.9%
（5）BD
（6）NH3、Cl－ 6
解析：将NH4Cl和CoCl2·6H2O晶体溶解后所得混合溶液倒入三颈烧瓶中，加入活性炭作催化剂，先加浓氨水，再逐滴加入H2O2溶液，水浴加热，发生反应2CoCl2·6H2O＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O2===2[Co（NH3）6]Cl3↓＋14H2O，经分离、提纯最终得到[Co（NH3）6]Cl3。
（1）步骤ⅰ中使用研钵研细固体；
（2）三氯化六氨合钴制备的化学方程式：2CoCl2·6H2O＋10NH3＋2NH4Cl＋H2O2===2[Co（NH3）6]Cl3↓＋14H2O，干燥管中盛放氯化钙，吸收挥发出去的氨气；温度不宜过高，因为浓氨水易挥发，过氧化氢受热易分解；
（3）步骤ⅲ中两次加入浓盐酸，第一次加入浓盐酸的作用是中和过量的氨；第二次加入浓盐酸的作用是利用同离子效应，降低产品的溶解度，使产品更易析出；
（4）CoCl2·6H2O的质量为6 g，对应的理论产量为m＝ g＝6.74 g，产率＝×100%＝51.9%；
（5）滴定前，滴定管内有气泡，滴定后，气泡消失，测定值偏高，A错误；滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，测定值偏低，B正确；盛放待测液的锥形瓶没有用待测液润洗，无影响，C错误；滴定过程中，锥形瓶晃动剧烈，少量待测液溢出，测定值偏低，D正确；
（6）配合物[Co（NH3）5Cl]Cl2中的配体为NH3、Cl－；配位数为6。
2．答案：（1）①三颈烧瓶 安全瓶，防止倒吸 防止空气中的水蒸气进入C中 ②Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O ③冰水
（2）红棕色褪去
（3）①5N2O4＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋10NO＋4H＋ ②当滴入最后半滴标准液时，溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色 ③20.7%
解析：装置A中Cu和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水；装置B中装有无水氯化钙可以干燥NO2，在密闭系统中存在可逆反应：2NO2 N2O4，装置C中发生的反应为N2O4＋O3===N2O5＋O2，N2O5常温下为白色固体，可溶于CH2Cl2等氯代烃溶剂，故二氯甲烷的作用为溶解反应物NO2、充分混合反应物使其反应更加充分、溶解生成物N2O5；装置D是安全瓶，可以防止倒吸现象的发生；N2O5微溶于水且与水反应生成强酸，则装置E是为了防止空气中的水蒸气进入C中。
（1）①根据装置图可知装置C名称是三颈烧瓶；
装置D的作用是安全瓶，可以防止倒吸现象的发生；
装置E的作用是干燥，以防止空气中的水蒸气进入C中；
②在装置A中Cu与浓硝酸混合发生氧化还原反应产生硝酸铜、二氧化氮和水，发生反应的化学方程式为：Cu＋4HNO3（浓）===Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O；
③由于N2O5在高于室温时对热不稳定，所以实验时，将装置C浸入冰水中，打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后C中液体变为红棕色。关闭分液漏斗的活塞，打开活塞K，通过臭氧发生器向装置C中通入含有臭氧的氧气；
（2）装置C中，NO2溶于CH2Cl2，使溶液变为红棕色，故当红棕色褪去可推断C中反应已结束；
（3）①N2O4与酸性KMnO4溶液反应生成硝酸锰和硝酸，该反应的离子方程式为：5N2O4＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋10NO＋4H＋；
②酸性KMnO4溶液呈紫红色，用H2O2溶液滴定被还原为无色的Mn2＋，故判断滴定终点的方法是：滴入最后半滴0.100 0 mol·L－1 H2O2标准溶液时，锥形瓶中溶液的紫红色恰好褪去，且半分钟内不恢复原色，说明滴定达到终点；
③KMnO4的总物质的量为n（KMnO4）总＝c·V＝0.125 0 mol·L－1×0.020 L＝2.5×10－3 mol，根据电子守恒可知H2O2与KMnO4反应的比例关系为：5H2O2～2KMnO4，剩余KMnO4物质的量为n（KMnO4）剩＝n（H2O2）＝×0.100 0 mol·L－1×0.017 5 L＝7.0×10－4 mol；所以与N2O4反应的KMnO4物质的量为n（KMnO4）＝2.5×10－3 mol －7.0×10－4 mol ＝1.8×10－3 mol，由反应方程式5N2O4＋2MnO＋2H2O===2Mn2＋＋10NO＋4H＋，可得关系式：5N2O4～ 2KMnO4，n（N2O4） ＝n（KMnO4）＝×1.8×10－ 3 mol＝4.5×10－ 3 mol，则N2O4的质量m（N2O4）＝n·M＝4.5×10－ 3 mol ×92 g·mol－1＝0.414 g，故产品中N2O4的质量分数为×100%＝20.7%。
3．答案：（1）U形管 碱石灰
（2）利用产生的氨气排尽装置中的空气
（3）B
（4）NaNH2＋N2ONaN3＋H2O
（5）乙醚易挥发，利于晶体快速干燥
（6）91.0%
解析：D装置制取氨气，用C装置冷凝分离出水，B装置干燥氨气，A装置先制取NaNH2，再制取NaN3，冷却，向产物中加入乙醇（降低NaN3的溶解度），减压浓缩结晶后，再过滤，并用乙醚洗涤，晾干。
（1）仪器e为U形管；制备的氨气中含有大量的水，用C装置冷凝分离出水，U形管中盛放碱石灰干燥氨气；
（2）先加热制取NH3再加热装置A中金属钠的原因是：利用产生的氨气排尽装置中的空气；
（3）NH4NO3分解过程中会产生水，为了防止水倒流到试管底部使试管炸裂，试管口要略向下倾斜，同时NH4NO3固体的熔点为169.6 ℃，为防止加热过程中硝酸铵熔化流出，应选择B装置加热，选B；
（4）NaNH2和N2O在210～220 ℃条件下反应生成NaN3和水，反应的化学方程式为NaNH2＋N2ONaN3＋H2O；
（5）乙醚易挥发，用乙醚洗涤晶体，利于晶体快速干燥；
（6）消耗的（NH4）2Fe（SO4）2的物质的量为：0.050 0 mol·L－1×0.03 L＝0.001 5 mol，加入（NH4）2Ce（NO3）6的物质的量为：0.100 0 mol·L－1×0.05 L＝0.005 mol，根据Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋可知，与NaN3反应的（ NH4）2Ce （NO3）6的物质的量为：0.005 mol－0.001 5 mol＝0.003 5 mol，依据2（NH4）2Ce（NO3）6＋2NaN3===4NH4NO3 ＋2Ce（NO3）3 ＋2NaNO3＋3N2↑可知，50.00 mL溶液中含有的NaN3的物质的量为0.003 5 mol ，则试样中NaN3的质量分数为：×100%＝91.0%。
4．答案：（1）碘溶液 冷凝草酸，收集草酸
（2）关闭分液漏斗活塞，将导管放入C中，微热三颈烧瓶，C中的导管口有气泡产生，撤走热源，导管口有一段水柱，证明装置气密性良好 氧气
（3）2FeC2O4·2H2O＋H2O2＋3K2C2O4＋H2C2O42K3[Fe（C2O4）3]·3H2O
（4）Fe（OH）3 降低晶体的溶解度，有利于析出晶体，提高产率
（5）该产物在见光条件下分解，引起产率偏低
（6）当滴入最后半滴高锰酸钾溶液，溶液出现浅紫红色，且半分钟内不恢复，则为滴定终点 3.375∶1
解析：制取草酸的装置为三颈烧瓶，分液漏斗中滴加浓硝酸和浓硫酸的混酸，温度计测量温度，球形冷凝管冷凝回流，长玻璃管防倒吸，冷凝回收草酸在a中，NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气；
（1）淀粉遇到碘单质变成蓝色，故加入碘溶液，若变蓝说明水解未完全，不变蓝，说明水解完全；故答案为碘溶液；B中有长玻璃管，作用时冷却草酸，收集草酸；
（2）关闭分液漏斗活塞，将导管放入C中，微热三颈烧瓶，C中的导管口有气泡产生，撤走热源，导管口有一段水柱，证明装置气密性良好；反应生成NO，为了得到硝酸需要通入氧化剂，所以通入的气体X为氧气；
（3）根据加入试剂的顺序及试剂，配平时根据原子守恒可得到三草酸合铁酸钾晶体的系数为2，观察法原子守恒，得到化学方程式为：2FeC2O4·2H2O＋H2O2＋3K2C2O4＋H2C2O42K3[Fe（C2O4）3]·3H2O；
（4）步骤1中，出现红褐色沉淀，所以该化合物为Fe（OH）3，三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]·3H2O呈绿色，可溶于水，难溶于乙醇，步骤2加入无水乙醇的目的是降低晶体的溶解度，有利于析出晶体，提高产率；
（5）三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3]·3H2O见光易分解，该实验在实验室环境中完成，所以该产物会见光分解，引起产率偏低；
（6）25.00 mL溶液中，C2O的物质的量为x mol，第一步使用高锰酸钾滴定时，将C2O氧化成二氧化碳，标准液为高锰酸钾溶液，故滴定终点的现象为：当滴入最后半滴高锰酸钾溶液，溶液出现浅紫红色，且半分钟内不恢复，则为滴定终点；第二步用高锰酸钾将还原为亚铁离子氧化为铁离子，同时将C2O氧化成二氧化碳，设Fe3＋的物质的量为y mol，
5C2O ～ 2MnO
5 2
x 13.50×0.100 0×10－3
＝，
x＝＝3.375×10－3
5Fe3＋ ～ 5Fe2＋ ～ MnO
5 1
y （15.50－13.50）×0.100 0×10－3
＝，
y＝＝1×10－3，
eq \f(n（C2O）,n（Fe3＋）) ＝＝3.375∶1。
5．答案：（1）1 1 4 1 1 5 1
（2）球形冷凝管 对硝基甲苯 因加热回流时，温度超过对硝基甲苯的沸点，其变成气体后冷凝结晶
（3）对硝基甲苯熔化被滤入滤液中影响产物的纯度或产率
（4）析出黄白色沉淀 抽（过）滤、洗涤（2～3次）、干燥
（5）80%
解析：对硝基苯甲酸（）常用于合成叶酸，可用K2Cr2O7，在酸性条件下氧化对硝基甲苯（）制得，反应原理为＋K2Cr2O7＋4H2SO4===＋K2SO4＋5H2O＋Cr2（SO4）3，结合反应进行实验设计，制备并对产物进行产率分析；
（1）根据得失电子守恒及质量守恒配平化学方程式为＋K2Cr2O7＋4H2SO4===＋K2SO4＋5H2O＋Cr2（SO4）3；
（2）仪器a用于冷凝回流，其名称为球形冷凝管；淡黄色晶体的主要成分为对硝基甲苯，若加热回流时，温度超过对硝基甲苯的沸点，其变成气体后冷凝而结晶，此时可适当关小冷凝水，使其变为液体滴下；
（3）操作⑤很关键，若温度过高，对硝基甲苯熔化被滤入滤液中影响产物的纯度或产率；
（4）操作⑤滤液中含有对硝基苯甲酸钠，操作⑥将其酸化得到对硝基苯甲酸，故操作⑥将滤液和硫酸混合后，观察到的现象为析出黄白色沉淀，然后进行抽滤，再用少量冷水洗涤2～3次，干燥后称重即可；
（5）经计算，加入的物质的量为0.015 mol，结合反应化学方程式＋K2Cr2O7＋4H2SO4===＋K2SO4＋5H2O＋Cr2（SO4）3可知K2Cr2O7过量，按的量进行计算，理论上生成的物质的量为0.015 mol，即2.505 g，实际产量为2.0 g，故产率为×100%＝80%。
6．答案：（1）B 检查是否漏水
（2）CO2、H2
（3）①8 NH ②OH－
（4）先通入N2，后点燃酒精灯 防止空气中的CO2和H2O进入装置而影响测量结果
（5）根据所得数据可知：产生的n（CO2）∶n（H2O）＝∶＝1∶1，沉淀应是Mg2（OH）2CO3，若为Mg（HCO3）2，热分解后可得到n（CO2）∶n（H2O）＝2∶1
解析：碳酸氢铵溶液中存在NH＋H2O NH3·H2O＋H＋，HCO＋H2O H2CO3＋OH－，加入活泼金属镁，出现气体和白色沉淀，探究生成气体的原因，需要在其他条件不变时，改变变量进行作对照实验，根据现象，得出结论；分析白色沉淀成分，需要根据元素守恒进行分析物质与量之间的关系；
（1）容量瓶不能测量液体体积，量取液体体积为15.00 mL，滴定管的精确度为0.01 mL，量筒的精确度一般为0.1 mL，因此应用滴定管量取，碳酸氢铵溶液显碱性，应用碱式滴定管，滴定管在使用前，应检查是否漏水；
（2）一种气体能使澄清石灰水变浑浊，根据元素守恒，气体为CO2，另一种气体燃烧后能使无水硫酸铜变蓝，该气体为氢气；
（3）为与NH4HCO3溶液作对照实验，应选择pH相等的NaHCO3溶液，实验①是对比Na＋和NH不同，对实验的影响，由于实验产生的气体相同，所以气体生成不是NH的作用；实验②是对照相同pH的NaOH溶液与镁条反应，无气体生成，说明溶液显碱性不是生成气体的原因；
（4）探究白色沉淀的成分，为测定该白色沉淀加热分解产生的气体成分，需先排出装置中的空气，所以应先通入N2，后点燃酒精灯；实验要通过吸收分解产生的CO2和H2O测定成分，F中加入碱石灰等物质可以防止空气中的CO2和H2O进入装置而影响测量结果；
（5）D装置测定水的质量，E装置测定CO2的质量，根据所得数据可知：产生的n（CO2）∶n（H2O）＝∶＝1∶1，是Mg2（OH）2CO3，若为Mg（HCO3）2，热分解后可得到n（CO2）∶n（H2O）＝2∶1。
特训3 无机工艺流程（一）
1．答案：（1）用热的纯碱溶液浸泡废铁屑
（2）Fe/MnO2摩尔比为0.75、反应温度为50 ℃
（3）①4MnO2＋3Fe＋16H＋＝4Mn2＋＋Fe2＋＋2Fe3＋＋8H2O
②会增大后续碳酸钙的消耗量
（4）Fe3＋是过氧化氢分解的催化剂
（5）4.7
（6）MgF2、CaF2
（7）趁热过滤、洗涤、干燥
解析：软锰矿加入废铁屑、稀硫酸浸出，除去滤渣Ⅰ，主要成分为二氧化硅等，滤液加入双氧水氧化，再加入碳酸钙调节pH以除铁、铝，得到滤渣Ⅱ，主要成分为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液再加入硫化钡除铜，得到滤渣Ⅲ主要成分为硫化铜，滤液再加入氟化锰除杂，滤渣Ⅳ主要成分为MgF2、CaF2，滤液一系列操作后得到一水合硫酸锰；
（1）去除废铁屑表面的油污，可采用的方法为用热的纯碱溶液浸泡废铁屑；
（2）“浸出”时，由图可知，最佳反应条件：Fe/MnO2摩尔比为0.75、反应温度为50 ℃；
（3）“浸出”时，Fe、稀硫酸、MnO2总反应的离子方程式为4MnO2＋3Fe＋16H＋===4Mn2＋＋Fe2＋＋2Fe3＋＋8H2O，反应过程中硫酸过量太多会增大后续碳酸钙的消耗量；
（4）“氧化”时，由于Fe3＋是过氧化氢分解的催化剂，则部分过氧化氢会分解。故过氧化氢的实际消耗量大于理论消耗量；
（5）“除铁、铝”加入碳酸钙的目的是将Fe3＋和Al3＋转化为Fe（OH）3和Al（OH）3沉淀，则调节溶液的pH不小于Al3＋完全沉淀的pH；Al3＋完全沉淀时，溶液中c（OH－）＝≈10－9.3，则pH＝4.7；
（6）“除铜”时，Cu2＋转化为硫化物沉淀，则“除杂”中加入二氧化锰将Mg2＋和Ca2＋转化为氟化物沉淀，则滤渣Ⅳ的主要成分是MgF2、CaF2；
（7）“除杂”所得滤液为硫酸锰溶液，在80～90 ℃之间蒸发结晶，趁热过滤，得到MnSO4·H2O。
2．答案：（1）D
（2）CaF2、MgF2 Ta2O5＋14HF===4H＋＋2TaF＋5H2O
（3）10 浓度低于10 g·L－1时浸出率太低，浓度高于10 g·L－1时浸出率变化不大
（4）①K2NbF7＋5Na===Nb＋5NaF＋2KF
②2K2NbF7＋10NaCl2Nb＋10NaF＋5Cl2↑＋4KF
解析：钽铌伴生矿（主要成分为SiO2、MnO2、Nb2O5、Ta2O5和少量的TiO2、FeO、CaO、MgO）加入HF、硫酸浸取，得到浸渣，主要成分为CaF2、MgF2，得到浸出液加入MIBK萃取，得到水相和有机相，有机相加入硫酸洗涤，除去洗涤液，所得溶液加入试剂1碱反萃取1，得到的水相中加入HF、KF沉铌，得到K2NbF7，与Na反应得到铌粉；加入试剂2反应萃取2得到有机相和水相，水相通入氮气沉钽得到Ta（OH）3，受热得到Ta2O5，电解得到Ta；
（1）陶瓷、玻璃中的二氧化硅均能与HF反应，铅能与硫酸反应，故“浸取”时通常在塑料的反应器中进行；
（2）“浸取”时加入HF，根据Ksp（CaF2）＝2.5×10－11，Ksp（MgF2）＝6.4×10－9，CaF2、MgF2的溶度积均较小，浸渣的主要成分是CaF2、MgF2，Ta2O5与氢氟酸反应生成H2TaF7和水，是强酸，反应的离子方程式为Ta2O5＋14HF===4H＋＋2TaF＋5H2O；
（3）根据图中信息可知，“浸取”时，HF的最佳浓度为10 g·L－1，因为浓度低于10 g·L－1时浸出率太低，浓度高于10 g·L－1时浸出率变化不大；
（4）①流程中钠热还原法制备铌粉，同时生成氟化钠和氟化钾，反应的化学方程式为K2NbF7＋5Na===Nb＋5NaF＋2KF；
②传统的熔盐电解法采用的电解质体系通常为K2NbF7 NaCl，两者反应生成铌、氟化钠和氯气，电解总化学反应方程式为2K2NbF7＋10NaCl2Nb＋10NaF＋5Cl2↑＋4KF。
3．答案：（1）5s25p1
（2）①FeSiO3＋H2SO4===FeSO4＋H2SiO3 ②In2S3＋12MnO2＋24H＋===2In3＋＋12Mn2＋＋3SO＋12H2O
③1%
④Fe（OH）3、PbSO4、H2SiO3
（3）①稀硫酸 ②烧杯、分液漏斗
（4）滤液1
（5）5.88
解析：氧化锌烟尘中性浸出，过滤分离得到滤液1，滤液1为ZnSO4，中性渣主要含In（OH）3、Fe（OH）3、PbSO4、H2SiO3，加入硫酸酸浸，过滤得到滤液2和酸浸渣，酸浸渣为PbSO4、H2SiO3，滤液2中主要含有In3＋、Fe3＋，加入P204＋260号溶剂油萃取，再加入酸反萃取后，加入Zn置换得到海绵铟。
（1）In为第五周期第ⅢA族元素，基态In原子的价电子排布式为5s25p1；
（2）①加入稀硫酸浸泡过程中，FeSiO3与稀H2SO4反应生成FeSO4和H2SiO3沉淀，反应的化学方程式为FeSiO3＋H2SO4===FeSO4＋H2SiO3；
②氧化酸浸过程中，In2S3中的硫元素被MnO2氧化为SO，MnO2被还原为Mn2＋，则发生反应的离子方程式为In2S3＋12MnO2＋24H＋===2In3＋＋12Mn2＋＋3SO＋12H2O；
③“中性浸出”时要尽可能使锌元素浸出，铟元素不浸出，根据题图判断，最佳氧化剂用量为1%；
④由上述分析可知，“中浸渣”的主要成分为In（OH）3、Fe（OH）3、PbSO4、H2SiO3；
（3）①反萃取过程中，需要加入酸溶液让萃取反应的平衡逆向移动，从流程中看出宜选用稀硫酸；
②萃取和反萃取后需要分液，则均需要使用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗，故答案为：烧杯、分液漏斗；
（4）“置换”后的滤液中含有大量Zn2＋，可返回滤液1中利用；
（5）“置换”过程中发生反应2In3＋＋3Zn＝2In＋3Zn2＋，则需要消耗的Zn的质量为≈5.88 kg。
4．答案：（1）4Fe（CrO2）2＋10Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋4NaFeO2＋10CO2
（2）FeO＋2H2O===Fe（OH）3↓＋OH－
（3）4.5≤pH≤9.3 H2SiO3、Al（OH）3
（4）Cl－能将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ）（其他合理答案也可得分）
（5）将Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7
（6）A
解析：得固体为Na2CrO4、NaFeO2、Na[Al（OH）4]和Na2SiO3，加水浸取，滤渣为难溶性的Fe（OH）3，滤液中含有可溶性的Na2CrO4、Na[Al（OH）4]和Na2SiO3，加入醋酸调节溶液的pH，得到沉淀Al（OH）3、H2SiO3，则滤渣为Al（OH）3、H2SiO3，调节溶液pH<5，酸性条件下CrO转化为Cr2O，向溶液中加入KCl，得到溶解度较小的K2Cr2O7。
（1）铬铁矿主要成分为Fe（CrO2）2，焙烧过程中Fe（CrO2）2和碳酸钠、氧气反应生成Na2CrO4、NaFeO2、CO2，根据氧化还原得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：4Fe（CrO2）2＋10Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋4NaFeO2＋10CO2；
（2）水浸滤渣的主要成分是Fe（OH）3，说明NaFeO2和水反应生成Fe（OH）3，离子方程式为：FeO＋2H2O===Fe（OH）3↓＋OH－；
（3）由分析可知中和步骤加入醋酸调节溶液的pH，目的是除去溶液中的Al3＋和SiO，由信息②中图像所给信息可知，理论pH的范围是4.5≤pH≤9.3时，Al3＋和SiO浓度小于1.0×10－5 mol·L－1，可认为已除尽；中和后滤渣的主要成分是H2SiO3、Al（OH）3；
（4）Cl－具有还原性，能将Cr（Ⅵ）还原为Cr（Ⅲ），则酸化时加冰醋酸，不能用盐酸；
（5）由分析可知，工序1加入KCl的作用是将Na2Cr2O7转化为K2Cr2O7；
（6）根据题意，K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例，在K2Cr2O7溶液中存在平衡：
Cr2O ＋H2O 2H＋＋2CrO，即有部分Cr2O会转化为CrO，从而使测得的质量分数明显偏低，为抑制Cr2O转化为CrO，需要加入酸且与Cr2O或CrO不反应，如硫酸，选A。
5．答案：（1）3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 不引入杂质，产物对环境无污染 Fe3＋和Al3＋
（2）冷却结晶 过滤
（3）甲 甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝，冷却、结晶、过滤得到硫酸铝晶体中混有硫酸铁杂质，所以方案不可行 乙
（4）×100% c
解析：根据制备路线可知，Cu、Al、Fe、Au、Pt的混合物中加入稀H2SO4 、浓硝酸，则可以将Cu、Al、Fe溶解，Au、Pt不溶解，所以滤渣1的主要成分为Au、Pt，滤液1中含有Cu、Fe、Al的离子。根据滤液2和CuSO4 ·5H2O可知，滤液2为CuSO4 溶液，滤渣2中含有Fe（OH）3和Al（OH）3。
（1）第①步中Cu与稀硫酸和浓硝酸的混合酸反应，可看作Cu与稀硝酸反应，生成NO，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；第②步加H2O2的作用是把Fe2＋氧化为Fe3＋，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境无污染；调溶液PH的目的是使Fe3＋和Al3＋形成沉淀；
（2）由分析可知滤液2为CuSO4 溶液，第③步的操作为：滤液2加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥，得到胆矾；
（3）由于甲方案中硫酸和氢氧化铁及氢氧化铝都是反应的，所以生成的滤液中含有硫酸铁和硫酸铝，因此如果直接蒸发，将使所得产品中含有较多Fe2（SO4）3杂质；由于铝的金属性强于铁的，所以方案乙中铝能置换出铁，原子利用率最高。而方案丙中生成的硫酸铝小于方案乙中生成的硫酸铝，原子利用率没有乙高；
（4）消耗EDTA的物质的量是0.001bc mol，所以根据反应的方程式可知，消耗铜离子的物质的量也是0.001bc mol，所以每一份中胆矾的物质的量是0.001bc mol。因此CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω＝×100%。根据表达式可知，如果未干燥锥形瓶，是不会影响实验结果的；若滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡，则消耗标准液的体积将减少，测定结果偏低；如果未除净可与EDTA反应的干扰离子，则消耗标准液的体积将偏大，测定结果偏高，因此选c。
6．答案：（1）NH4Cl
（2）搅拌、适当加热、适当增大氯化铵的浓度 MgO＋2NH===Mg2＋＋2NH3↑＋H2O
（3）NH4Cl和NH3（写NH3·H2O也计分）
（4）温度过高NH3·H2O分解剧烈，大量NH3逸出不利沉镁（合理答案均计分）
（5）2×10－14 mol·L－1
解析：菱镁矿粉碎煅烧碳酸镁转化为氧化镁，加入氯化铵，将氧化镁转化为氯化镁溶液，控制溶液pH，将铁、铝转化为氢氧化铁沉淀、氢氧化铝沉淀，两者和二氧化硅一起成为滤渣，滤液加入氨水生成氢氧化镁沉淀，滤液为过滤的氨水，加入适量HCl得到NH4Cl溶液，煅烧氢氧化镁得到镁砂。
（1）由分析可知，溶液A为NH4Cl溶液，A的化学式为NH4Cl；
（2）为提高“浸出”效率，可采取的措施有搅拌、适当加热、适当增大氯化铵的浓度；由分析可知，菱镁矿粉碎煅烧碳酸镁转化为氧化镁，加入氯化铵，将氧化镁转化为氯化镁溶液，该过程的离子方程式为：MgO＋2NH===Mg2＋＋2NH3↑＋H2O；
（3）结合流程图可知浸出得到的NH3可转化为氨水，用于沉镁，滤液中含有过量的NH4Cl可用于浸出时的反应液，故该流程中NH4Cl和NH3可循环使用；
（4）加入氨水的目的是沉镁，该操作不宜在较高温度下进行的原因是：温度过高NH3·H2O分解剧烈，大量NH3逸出不利沉镁；
（5）Al3＋完全沉淀时pH＝4.7，则Ksp[Al（OH）3]＝c（Al3＋）×c3（OH－）＝1.0×10－5×（）3＝1.0×10－32.9，Fe3＋完全沉淀时pH＝2.8，则Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）×c3（OH－）＝1.0×10－5×（）3＝1.0×10－38.6，若浸出液中c（Al3＋）＝10－8 mol·L－1 ，则c（OH－）＝ ＝ mol·L－1＝1.0×10－8.3 mol·L－1 ，则＝ mol·L－1 ＝1.0×10－13.7＝2×10－14 mol·L－1 。
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1．答案：（1） INCLUDEPICTURE "+2528132.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\24试吧二轮新教材化学卷\\新建文件夹\\+2528132.tif" \* MERGEFORMATINET
（2）①NH＋H2O NH3·H2O＋H＋ ②趁热过滤
（3）4MnO（OH）＋O24MnO2＋2H2O
（4）①催化剂 还原剂 ②先加入稀硫酸，再加入H2O2溶液
（5）KSCN溶液 不变红
解析：黑锰粉水洗除去可溶性物质，分离固体通入空气焙炒从而除炭、并氧化MnO（OH）为二氧化锰，加入稀硫酸、过氧化氢生成硫酸锰，加入MnO调节pH过滤分离得到硫酸锰溶液；
（1）锰为25号元素，原子结构示意图为 INCLUDEPICTURE "+2528132.tif" INCLUDEPICTURE "D:\\24试吧二轮新教材化学卷\\新建文件夹\\+2528132.tif" \* MERGEFORMATINET ；
（2）① “滤液a”中含有铵根离子，铵根离子水解生成氢离子，导致溶液显酸性，NH＋H2O NH3·H2O＋H＋；
②氯化铵溶解度低温时较小，且溶解度受温度影响不大，将“滤液a”蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，得NH4Cl固体；
（3）氧气具有氧化性，O2氧化MnO（OH）生成二氧化锰和水，化学方程式为4MnO（OH）＋O24MnO2＋2H2O；
（4）①二氧化锰催化过氧化氢生成水和氧气，实验Ⅰ中MnO2的作用是催化剂；实验Ⅱ中加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解，反应中锰元素化合价降低，H2O2中氧元素化合价升高发生氧化反应，过氧化氢为还原剂起还原作用；
②由实验可知，酸性条件下，二氧化锰被过氧化氢还原，故“酸浸”溶解MnO2时加入试剂的顺序是先加入稀硫酸再加入过氧化氢溶液；
（5）铁离子和KSCN溶液变红色，故实验为：取少量溶液，滴加KSCN溶液，溶液不变色，说明铁离子完全沉淀。
2．答案：（1）CaF2＋H2SO4（浓）===CaSO4＋2HF↑ 加快反应速率，提高CaF2的转化率
（2）D
（3）2K＋＋SiF===K2SiF6↓
（4）AsF5、AsF3均为分子晶体（分子间均不存在氢键），AsF5相对分子质量大，范德华力大，熔沸点高
（5）①BF3＋HNO3＋HF===（HO）2NO＋＋BF ②<
解析：“酸浸”发生CaF2＋H2SO4===CaSO4＋2HF↑，二氧化硅与HF发生SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O，As2O3与HF发生As2O3＋6HF===2AsF3＋3H2O；
“硫酸吸附”：加入硫酸，部分HF、SiF4以气体形式释放出去，然后加入水吸收为H2SiF4，部分HF、AsF3、多余硫酸进入精馏1；
“精馏1”：因为硫酸熔沸点较高，因此精馏1中得到HF、AsF3；
“氧化”：根据问题（4），过氧化氢将AsF3氧化成熔沸点较高的AsF5；
“精馏2”：蒸馏得到HF；
（1）HF易挥发，“酸浸”时发生难挥发性酸制备易挥发性酸，即生成HF的反应方程式为CaF2＋H2SO4===CaSO4＋2HF↑；工业生产时往往会适当加热，其目的是加快反应速率，提高CaF2的转化率；
（2）HF能与二氧化硅发生反应，玻璃、陶瓷、石英均含有二氧化硅， HF能腐蚀玻璃、陶瓷、石英，“精馏1”设备不能使玻璃、陶瓷、石英材料制作，HF不与金反应，因此“精馏1”设备以金为材料；
（3）KMnO4→HMnO4中Mn的价态没有发生变化，H2SiF6酸性与硝酸相似，即H2SiF6为强酸，HMnO4为溶于水的强酸，该反应为复分解反应，生成K2SiF6沉淀，即离子方程式为2K＋＋SiF===K2SiF6↓；
（4）AsF3、AsF5均为分子晶体，不含分子间氢键，因此相对分子质量越大，范德华力越高，熔沸点越高，因此AsF5相对分子质量大于AsF3，AsF5熔沸点高；
（5）①HNO3在HF中呈碱性，其电离方程式为HNO3＋2HF （HO）2NO＋＋HF，BF3在HF中呈酸性，其电离方程式为BF3＋2HF BF＋H2F＋，因此两者混合，发生类似的中和反应，其离子方程式为BF3＋HNO3＋2HF===（HO）2NO＋＋ BF；
②H2O与AsF5反应生成HAsF6，从而推出H2O结合H＋能力小于AsF。
3．答案：（1）∶∶∶C∶∶∶
（2）2MoS＋2Na2CO3＋5O22Na2MoO4＋2CO2＋2SO2
4H2O＋Al2O3＋Na2CO32Na[Al（OH）4]＋CO2↑
（3）NiO NaVO3、NaHCO3
（4）20 g·L－1 10 g·L－1
（5）6NH4VO33V2O3＋2N2↑＋2NH3↑＋9H2O
（6）1021
解析：本题是工业流程题，工业废催化剂在纯碱条件下焙烧，MoS与碳酸钠反应生成钼酸钠、二氧化碳和二氧化硫，MoO3和碳酸钠反应生成钼酸钠和二氧化碳，随后浸泡，除去不溶物得到钼酸钠溶液，其中也含有四羟基合铝酸钠，再通入二氧化碳过滤除去氢氧化铝，滤液调节pH加入氯化铵沉钒，滤液加入硝酸得到钼酸。
（1）由分析可知，“气体”中包含二氧化硫和二氧化碳，其中二氧化碳为最高价氧化物，其电子式为：∶∶∶C∶∶∶；
（2）由题中的信息可知，MoS及Al2O3分别与纯碱反应的化学方程式为
2MoS＋2Na2CO3＋5O22Na2MoO4＋2CO2＋2SO2，
4H2O＋Al2O3＋Na2CO32Na[Al（OH）4]＋CO2↑；
（3）硫化物焙烧时生成氧化物和二氧化硫，由于NiO不能与碳酸钠反应，故“水浸”时以“浸渣”的形式沉淀出来，而MoO3、V2O5、Al2O3与纯碱反应生成Na2MoO4、NaVO3和Na[Al（OH）4]，沉铝通过量CO2生成沉淀Al（OH）3和NaHCO3，故“浸渣”的成分为NiO；“滤液2”中的成分除了Na2MoO4外，还含有NaVO3、NaHCO3；
（4）由图可知选择的初始钒浓度和NH4Cl的加入量分别为20 g·L－1和10 g·L－1时，钒提取率达到90%以上，且再增大量时，提钒率变化不大，故选择的初始钒的浓度和NH4Cl的加入量分别为：20 g·L－1和10 g·L－1；
（5）由信息和流程可知，NH4VO3沉淀煅烧时分解产生V2O3和两种气体，根据氧化还原反应原理可知，其中一种气体为氮气，另外一种只能是氨气，故反应的化学方程式为6NH4VO33V2O3＋2N2↑＋2NH3↑＋9H2O；
（6）由题意可知Cu2＋＋HS－===CuS＋H＋的
K＝＝＝1021。
4．答案：（1）＋6 TeO＋SO===TeO＋SO
（2）再提高反应温度、延长反应时间对回收率影响不大，反而会增加生产成本
（3）过量的Na2SO3可将Te（Ⅳ）还原为0价Te，致使溶液中Te（Ⅳ）浓度下降
（4）PbS、CuS
（5）Na2TeO3＋ H2SO4===TeO2↓＋Na2SO4＋H2O 过量的硫酸会和TeO2反应，导致产品产率降低
解析：铜阳极泥分铜渣碱浸液中加入亚硫酸钠，TeO与SO反应得到TeO和SO，溶液含TeO、Cu2＋、Pb2＋，加适量硫化钠沉淀Cu2＋、Pb2＋，过滤得滤渣为PbS、CuS，滤液加适量硫酸，调pH，TeO与H2SO4反应生成TeO2沉淀。
（1）TeO中Te的化合价为＋6价，“还原”中TeO与SO反应得到TeO和SO，发生反应的离子方程式为：TeO＋SO===TeO＋SO；
（2）由图可知，“还原”过程中，采用“反应时间为120 min、75 ℃” 的原因是：该条件下，回收率已经大于95%，再提高反应温度、延长反应时间对回收率影响不大，反而会增加生产成本；
（3）“还原”过程中，发生反应的离子方程式为：TeO＋SO===TeO＋SO，又知Na2SO3可将Te（Ⅳ）还原为0价Te；则Na2SO3的用量大于理论用量的1.0倍时，曲线下降的原因为：过量的Na2SO3可将Te（Ⅳ）还原为0价Te，致使溶液中Te（Ⅳ）浓度下降；
（4）加适量Na2S除铜铅，由于发生反应：Cu2＋＋S2－===CuS，Pb2＋＋S2－===PbS，则滤渣的成分为PbS、CuS；
（5）加适量的酸调pH时发生反应的化学方程式为Na2TeO3＋ H2SO4===TeO2↓＋Na2SO4＋H2O，已知TeO2与氧化铝的性质具有一定的相似性，则硫酸会和TeO2反应，则加酸调pH时加入硫酸的量不宜过多，其原因是：过量的硫酸会和TeO2反应，导致产品产率降低。
5．答案：（1）V、Fe或钒、铁 Na2CO3＋V2O3＋O22NaVO3＋CO2
（2）Fe2O3
（3）Al（OH）＋4H＋===Al3＋＋4H2O
（4）光导纤维或制单质硅等
（5）溶液中存在NH4VO3（s） NH（aq）＋VO（aq），加入过量（NH4）2CO3，增大NH浓度，有利于促进NH4VO3晶体析出，提高产率
（6）（NH4）2CO3、Na2CO3
解析：加入碳酸钠焙烧后，V2O3、Al2O3、SiO2分别生成NaVO3、Na[Al（OH）4]、Na2SiO3，FeO被氧化为Fe2O3，加水进行水溶，只有Fe2O3不溶，则沉淀1为Fe2O3，加入盐酸调节pH＝2～3，将硅元素转化为硅酸，则沉淀2为硅酸，用NaOH调节pH，生成氢氧化铝沉淀，溶液中只含NaVO3，加入（NH4）2CO3 “沉钒”析出NH4VO3，煅烧NH4VO3得到V2O5。
（1）由上述分析可知，“焙烧”过程中被氧化的元素为V、Fe或钒、铁；焙烧时，V2O3与Na2CO3、O2反应生成NaVO3和二氧化碳，反应的化学方程式为Na2CO3＋V2O3＋O22NaVO3＋CO2；
（2）由上述分析可知，“沉淀1”的成分为Fe2O3；
（3）“滤液1”中铝元素以[Al（OH）4]－形式存在，加入盐酸发生反应Al（OH）＋4H＋===Al3＋＋4H2O；
（4）由上述分析可知，“沉淀2”为硅酸，硅酸加热分解得到的固体为二氧化硅，二氧化硅是光导纤维的主要成分，也可以用来制取单质硅；
（5）NH4VO3溶液中存在NH4VO3（s） NH（aq）＋VO（aq），加入过量（NH4）2CO3，增大NH浓度，有利于促进NH4VO3晶体析出，提高产率；
（6）该流程中，（NH4）2CO3、Na2CO3先消耗后生成，可循环利用。
6．答案：（1）－1 PbSO4
（2）粉碎阳极渣和黄铁矿、适当增大硫酸的浓度、适当升温等
将Fe2＋氧化成Fe3＋，以便除去
（3）酸度过高，F－与H＋结合形成弱电解质HF，CaF2（s） Ca2＋（aq）＋2F－ （aq）平衡右移
（4）Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋H2O＋CO2↑ 115.8
（5）Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋
解析：阳极渣（主要成分MnO2，杂质为Pb、Fe、Cu元素的化合物），加入稀硫酸酸浸，产生硫酸铅为滤渣Ⅰ主要成分，及产生S；加入双氧水、氧化钙调节pH，除铁、铜，得到滤渣Ⅱ为氢氧化铁、氢氧化铜，再加入MnF2除钙，生成CaF2，再加入碳酸氢铵沉锰，得到碳酸锰；
（1）根据化合价法则，FeS2中硫元素为－1价，所以铁元素的化合价是＋2价；
根据分析，滤渣Ⅰ的成分除了S还有PbSO4；
（2）加快酸浸速率的措施：粉碎阳极渣和黄铁矿、适当增大硫酸的浓度，适当升温等；
“除铁、铜”过程中加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化成Fe3＋，以便生成Fe（OH）3而除去；
（3）酸度过高，F－与H＋结合形成弱电解质HF，CaF2（S） Ca2＋（aq）＋2F－ （aq）平衡右移，故“除钙”时溶液酸度不宜过高，否则溶液中Ca2＋沉淀不完全；
（4）硫酸锰与碳酸氢铵溶液混合反应生成碳酸锰和二氧化碳，“沉锰”时发生反应的离子方程式为： Mn2＋＋2HCO===MnCO3↓＋H2O＋CO2↑；
反应MnCO3（s）＋2OH－（aq） Mn（OH）2（s）＋CO（aq）的平衡常数K＝ eq \f(c（CO）,c2（OH－）) ＝ eq \f(c（Mn2＋）·c（CO）,c（Mn2＋）·c2（OH－）) ＝＝＝115.8；
（5）用惰性电极电解酸性MnSO4溶液还可制备MnO2，其阳极上Mn2＋失电子产生MnO2，电极反应式为Mn2＋－2e－＋2H2O===MnO2＋4H＋。
特训4 无机工艺流程（二）
1．答案：（1）将含钒石煤粉碎；适当提高焙烧温度；适当增大氧气流量
（2）V2O3＋CaCO3＋O2Ca（VO3）2＋CO2
（3）Fe3＋、Al3＋ Mg2＋、Mn2＋ 反应CaSiO3（s）＋CO（aq） SiO（aq）＋CaCO3（s）的平衡常数K＝ eq \f(c（SiO）,c（CO）) ＝＝<105
（4）饱和NaCl溶液
（5）AC
解析：含钒石煤加入CaCO3焙烧，V2O3、V2O4都转化为Ca（VO3）2，水浸并加入Na2CO3调节pH为8.5，根据表中各物质开始沉淀和完全沉淀的pH可知，此时Fe3＋和Al3＋沉淀完全，Mg2＋和Mn2＋部分沉淀，随后进行离子交换，用淋洗液洗脱，加入NH4Cl沉钒，煅烧加入钙冶炼最后生成单质钒。
（1）为了提高“焙烧”效率，可采用的措施有将含钒石煤粉碎；适当提高焙烧温度；适当增大氧气流量等措施；
（2）焙烧时通入氧气和CaCO3，V2O3、V2O4转化为Ca（VO3）2，根据转化关系，利用电子守恒及元素守恒即可得到方程式为V2O3＋CaCO3＋O2Ca（VO3）2＋CO2；
（3）pH为8.5，根据表格可得已完全沉淀的离子有Fe3＋、Al3＋，部分沉淀的有Mg2＋、Mn2＋；CaSiO3与CaCO3沉淀转化的方程式为CaSiO3（s）＋CO（aq） SiO（aq）＋CaCO3（s），其平衡常数K＝ eq \f(c（SiO）,c（CO）) ＝＝<105，故不能完全转化；
（4）“洗脱”过程是让[RCl4]＋V4O[R4－V4O12]＋4Cl－反应逆向进行，即需要加入氯离子，为了不引入其他杂质，最好选用便宜易得的饱和NaCl溶液；
（5）本工艺中加入钙冶炼V的方法为热还原法。
高炉炼铁为热还原法，A正确；电解熔融NaCl制钠是电解法，B错误；利用铝热反应制锰是热还原法，C正确；氧化汞分解制汞是热分解法，D错误。
2．答案：（1）增大反应物的接触面积 Na2CrO4和Fe2O3 2∶7
（2）CD
（3）A
（4）×100%
（5）稀硫酸 抑制Cr2O转化为CrO
解析：铬铁矿加入碳酸钠、硝酸钠熔融氧化后得到熔块，水浸、过滤得到滤渣1主要成分为SiO2等，滤液1调节pH＝7，过滤得到滤渣2为Al（OH）3，滤液2再调节pH，得到的滤液3加入氯化钾，通过一系列操作后得到重铬酸钾；
（1）将铬铁矿粉碎有利于加快熔融、氧化的速率，其原理是增大反应物的接触面积；步骤①的主要反应为FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2，反应中Cr元素和Fe元素化合价均升高被氧化，生成Na2CrO4和Fe2O3，氧化产物为Na2CrO4和Fe2O3，Cr元素由＋3价升高为＋6价，Fe元素由＋2价升高为＋3价，N元素由＋5价降为＋3价，结合氧化还原反应原理配平得反应2FeO·Cr2O3＋4Na2CO3＋7NaNO34Na2CrO4＋Fe2O3＋4CO2＋7NaNO2，故配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数之比为2∶7；
（2）步骤①高温条件下陶瓷中的二氧化硅能与碳酸钠反应，故不可以用陶瓷容器做反应器，A错误；步骤②低温时反应速率降低，浸取率降低，B错误；根据分析可知，步骤③所得滤渣2的主要成分是Al（OH）3，C正确；步骤④调节pH，使平衡Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋逆向移动，目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7，D正确；
（3）由溶解度曲线图结合选项可知，20 ℃时K2Cr2O7溶解度最小，而Na2Cr2O7、KCl、NaCl此时溶解度均大于K2Cr2O7，三者均存在于溶液当中，故冷却到20 ℃时得到的K2Cr2O7最多；
（4）样品中Cr2O3的质量为m1×40% kg，则生成K2Cr2O7的理论质量为m1×40% kg×，则所得产品的产率为×100%＝×100%；
（5）根据题意，K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例，在K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2O＋H2O 2CrO＋2H＋，即有部分Cr2O会转化为CrO，从而使测得的质量分数明显偏低，为抑制Cr2O转化为CrO，可加入与Cr2O不反应的酸，如硫酸。
3．答案：（1）70 ℃，固液比3∶1
（2）将PdO还原为Pd
（3）ClO＋3Pd＋11Cl－＋6H＋===3PdCl＋3H2O
（4）阴离子 B
（5）HCl 浸取与洗脱
（6）159 阴极有H＋得电子生成H2
解析：本题是一道工业流程题，通过废钯催化剂制备海绵钯，将原料焙烧后加入盐酸和还原剂从而生成单质钯，再结合氯酸钠生成PdCl，通过离子交换除杂后，得到较纯净的PdCl，洗脱后用浓氨水沉钯，在用N2H4处理后得到产品。
（1）由图可知，“浸取”的最佳条件为70 ℃，固液比3∶1；
（2）加入试剂A可以将PdO中的钯还原为单质，便于后期处理，故加入试剂A的理由是：将PdO还原为Pd；
（3）根据题给信息可知，加入NaClO3后和单质钯反应生成四氯合钯（Ⅱ），则根据元素守恒可知，离子方程式为：ClO＋3Pd＋11Cl－＋6H＋===3PdCl＋3H2O；
（4）离子交换时发生的反应为阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为R—Cl＋M－ R—M＋Cl－，其中氯离子被除掉，故应该选用阴离子交换膜；由给信息可知洗脱时得到PdCl，则此时应该选用盐酸，选B；
（5）由流程图可知，还原时N2H4和[（NH4）2PdCl4]反应生成单质钯，根据反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成和元素守恒可知，副产物为HCl；由于在浸取与洗脱时都使用了盐酸故可以循环至浸取与洗脱循环利用；
（6）盐酸的浓度由0.1 mol·L－1变为0.7 mol·L－1，则生成的氯化氢的物质的量n（HCl）＝5 L×（0.7 mol·L－1－0.1 mol·L－1）＝3 mol，则此时转移电子的物质的量n（e－）＝3 mol，根据Pb～2e－，则生成Pd的物质的量为1.5 mol，其质量为106 g·mol－1×1.5 mol＝159 g；而实际电解过程中可能有氢离子在阴极得到电子，但实际生产中得不到相应质量的Pd。
4．答案：（1）Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O
（2）提高铁元素的浸出率
（3）过滤速度更快
（4）在80 ℃水浴加热条件下，向“滤液”中加入2.688 g铁粉，搅拌下反应2 h后，过滤；滤液在真空蒸发仪中蒸发、在冰水浴中冷却结晶、过滤
（5）99.39%
解析：废渣溶于硫酸生成硫酸亚铁和硫酸铁，过滤后滤液中加足量铁粉将硫酸铁还原为硫酸亚铁，再过滤，通过蒸发浓缩冷却结晶得到粗品，再重结晶得到硫酸亚铁晶体。
（1）Fe3O4与硫酸反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，反应离子方程式为：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O；
（2）将“滤渣”返回“酸浸”工序，可使Fe3O4和氧化铁更充分与硫酸发生反应，提高铁的浸取率；
（3）抽滤装置通过减小锥形瓶内的压强，可以加快过滤速率；
（4）由图可知温度在80 ℃时还原率最高，因此温度选80 ℃；在温度一定时过量系数为1.2时还原率最高，因此过量系数为1.2，而在前两者相同时反应时间2 h时还原率高，因为搅拌时间控制在2 h，结合过量系数可得：应加入铁粉的量为氯化铁消耗铁粉量的1.2倍，则100 mL“滤液”[其中c（Fe3＋）＝0.8 mol·L－1]，结合反应可知消耗铁粉0.04 mol，则需加0.04×1.2 mol＝0.048 mol，铁粉质量为0.048×56＝2.688 g，同时为防止硫酸亚铁被氧化，应在真空蒸发仪中蒸发，然后冷却结晶后过滤，具体步骤为：在80 ℃水浴加热条件下，向“滤液”中加入2.688 g铁粉，搅拌下反应2h后，过滤；滤液在真空蒸发仪中蒸发、在冰水浴中冷却结晶、过滤；
（5）根据电子得失守恒可得关系式：MnO～5Fe2＋，n（Fe2＋）＝5n（MnO）＝0.020 00 mol·L－1×0.042 9 L×5＝0.004 29 mol，硫酸亚铁晶体样品中FeSO4·7H2O的质量分数＝×100%≈99.39%。
5．答案：（1）离子键、共价键
（2）[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2
（3）Fe3O4 Mg（OH）2
（4）Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO24NaBH4＋7Na2SiO3
（5）排除装置中的空气，防止空气中的O2与Na、H2反应
（6）BO＋8e－＋6H2O===BH＋8OH－
（7）1.6
解析：硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O，含少量杂质Fe3O4。硼镁矿粉碎后用氢氧化钠“碱溶”， Fe3O4不溶于氢氧化钠，Mg2B2O5·H2O和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀、NaBO2，过滤出Fe3O4、氢氧化镁沉淀，所得滤液中含有NaBO2，蒸发、浓缩、冷却结晶得Na2B4O7·10H2O，Na2B4O7·10H2O脱水生成Na2B4O7，Na2B4O7、Na、H2、SiO2在高温条件下生成NaBH4和硅酸钠，用异丙胺溶解NaBH4，过滤除去硅酸钠，蒸发NaBH4的异丙胺溶液得NaBH4。
（1）NaBH4是离子化合物，含有的化学键为离子键、共价键；
（2）Ti是22号元素，核外电子排布式为[Ar]3d24s2或1s22s22p63s23p63d24s2；
（3）Fe3O4不溶于氢氧化钠，Mg2B2O5·H2O和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀、NaBO2，过滤出Fe3O4、氢氧化镁沉淀，碱溶过滤得滤渣的主要成分是Fe3O4、Mg（OH）2；
（4）Na2B4O7、Na、H2、SiO2在高温条件下生成NaBH4和硅酸钠，制取NaBH4的化学方程式为Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO24NaBH4＋7Na2SiO3；
（5）高温合成中，加料之前需将反应器加热至100 ℃以上，并通入氩气，排除装置中的空气，防止空气中的O2与Na、H2反应；
（6）在碱性条件下，用惰性电极电解NaBO2溶液也可制得NaBH4，H元素化合价由＋1降低为－1发生还原反应，H2O在阴极得电子结合BO生成BH，阴极反应的电极方程式BO＋8e－＋6H2O===BH＋8OH－；
（7）7.6 g NaBH4作还原剂，氢元素化合价由－1升高为＋1，转移电子×8＝1.6 mol，氢气作还原剂，氢元素化合价由0升高为＋1，转移1.6 mol电子需要0.8 mol氢气，所以还原能力相当于1.6 g H2的还原能力。
6．答案：（1）0.008 mol/（L·min）
（2）2[c（SO）＋c（HSO）＋c（H2SO3）]
（3）2SO＋O2===2SO
（4）c（SO）增大，使反应Ⅰ中的平衡正向移动
（5）pH较小时，SO与H＋结合生成HSO或H2SO3，尽管含硫化合物总浓度增大，但是SO浓度增大不明显
（6）4Ag（SO3）＋HCHO＋6OH－===4Ag↓＋8SO＋4H2O＋CO
（7）随循环次数的增加，浸出液中c（Cl－）增大，c（SO）减小，两者共同促进浸出反应平衡逆移
解析：分银渣中主要成分是氯化银，Ⅰ中用Na2SO3溶液作为浸出剂，主要反应为AgCl＋2SO Ag（SO3）＋Cl－；浸出液与甲醛反应，Ⅱ中反应为4Ag（SO3）＋HCHO＋6OH－===4Ag↓＋8SO＋4H2O＋CO，生成Ag回收，同时又生成SO，可循环使用。
（1）固体质量减少了28.7 g，即反应溶解了28.7 g AgCl，其物质的量为＝0.02 mol，由反应方程式可知，参加反应的SO的物质的量为0.02 mol×2＝0.04 mol，则反应速率v（SO）＝＝0.008 mol/（L·min）；
（2）Na2SO3溶液中存在物料守恒关系，c（Na＋）＝2[c（SO）＋c（HSO）＋c（H2SO3）]；
（3）反应Ⅰ在敞口容器中进行，SO很容易被空气中的氧气氧化，而使银的产率降低，反应的离子方程式为2SO＋O2===2SO；
（4）由图像可知，pH＝10时，Ag（SO3）浓度随含硫化合物总浓度增大而增大，变化趋势的原因是c（SO）增大，使反应Ⅰ中的平衡正向移动，导致Ag（SO3）浓度增大；
（5）由图像可知，相比于pH＝10时，pH＝6时，随含硫化合物总浓度增大，Ag（SO3）浓度增大不明显，可能的原因是pH较小时候，SO与H＋结合生成HSO或H2SO3，尽管含硫化合物总浓度增大，但是SO浓度增大不明显；
（6）HCHO中C元素化合价由0价升高到＋4价，Ag（SO3）中Ag元素化合价由＋1价降低到0价，反应产物有碳酸根离子，则可判断溶液为碱性，生成物有水，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平反应方程式为
4Ag（SO3）＋HCHO＋6OH－===4Ag↓＋8SO＋4H2O＋CO；
（7）由步骤Ⅱ中反应方程式可知，反应消耗了SO，生成了Cl－，而反应Ⅰ中SO为反应物，Cl－为生成物，平衡逆向移动，导致循环多次后，银浸出率降低。
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1．答案：（1） ①0.11 mol ②取少量氧化后溶液，向其中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，无蓝色沉淀生成（或取少量氧化后溶液，煮沸，冷却后滴入酸性KMnO4稀溶液中，溶液变红），则Fe2＋已被完全氧化
（2）2Fe3＋＋3MnCO3＋3H2O===2Fe（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
解析：含锰废液含Mn2＋、Na＋、Fe2＋，还含SO及少量Ca2＋、Mg2＋，加H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加碳酸锰调整溶液pH值使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；
②若Fe2＋完全被氧化，则反应后溶液中不含Fe2＋，通过检验Fe2＋是否存在确定其是否完全被氧化，可取氧化后溶液加K3[Fe（CN）6]溶液，看是否出现蓝色沉淀，也可利用其还原性，滴加酸性高锰酸钾溶液检验；
（2）加碳酸锰调整溶液pH值使Fe3＋完全转化为Fe（OH）3沉淀过滤除去，反应的离子方程式为：2Fe3＋＋3MnCO3＋3H2O===2Fe（OH）3＋3Mn2＋＋3CO2↑；
（3）“除杂Ⅱ”中反应之一为MnF2＋Ca2＋ CaF2＋Mn2＋，该反应的平衡常数K＝＝＝＝＝7.5×106>105；
（4）取实验所得粗MnSO4溶液，向其中加入1 mol·L－1 NaHCO3溶液，边加边振荡，将硫酸锰转化为Mn（OH）2，当静置后向上层清液中加入1 mol·L－1 NaHCO3溶液无沉淀生成时确保硫酸锰完全沉淀后停止滴加。过滤并洗涤沉淀，向沉淀中加入1 mol·L－1 H2SO4至Mn（OH）2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）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。
2．答案：（1）温度过低，酸溶速度慢，温度过高铵盐分解
（2）2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋ 使Cu2＋全部被还原、提高Cu2＋的还原速率、防止生成的Cu＋被空气氧化等 CuCl＋NH4Cl===NH4CuCl2
（3）硫酸 加快CuCl表面水分的蒸发，防止CuCl水解氧化
（4）硫酸铵或（NH4）2SO4
（5）59.7%
解析：酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl＋SO＋2H＋，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化；
（1）“酸溶”时，温度过低，酸溶速度慢，温度过高铵盐分解，温度应控制在60～70 ℃ ；
（2）根据分析，2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl＋SO＋2H＋；为了使Cu2＋全部被还原、提高Cu2＋的还原速率、防止生成的Cu＋被空气氧化，则“还原”步骤中亚硫酸铵适当过量；随着NH4Cl用量增加，发生反应CuCl＋NH4Cl===NH4CuCl2；
（3）得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，使用乙醇的目的为加快CuCl表面水分的蒸发，防止CuCl水解氧化；
（4）还原中还可以发生4Cu＋NH4NO3＋5H2SO4===4CuSO4＋（NH4）2SO4＋3H2O生成硫酸铵；
（5）氯化亚铜与FeCl3反应，Fe3＋＋CuCl===Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－，加入K2Cr2O7溶液发生反应
6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O＋6Fe3＋，设CuCl的物质的量为n，反应的关系为
6CuCl ～ 6Fe2＋ ～ Cr2O
6 1
n 0.2×25×10－3，
样品中CuCl的质量分数＝
＝×100%＝59.7%。
3．答案：（1）释放残余的能量，避免造成安全隐患
（2）Na[Al（OH）4]
（3）2LiFePO4＋ H2O2＋ 2H＋===2Li＋＋2FePO4↓＋2H2O 防止增大后续步骤中Na2CO3溶液的消耗，造成浪费
（4）pH>2.5后，促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe（OH）3形式存在，降低了磷元素的沉淀率
（5）碳酸锂在温度较高时溶解度较小，用热水洗涤，干燥可得到高纯碳酸锂
（6）Li2CO3＋2FePO4＋2C2LiFePO4＋3CO↑
解析：废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂（乙炔墨、碳纳米管）等，首先用NaOH溶液浸取，Al溶解得到四羟基合铝酸钠，过滤分离出含四羟基合铝酸钠的溶液即为滤液A，过滤后为LiFePO4及乙炔墨、碳纳米管，加盐酸、过氧化氢将LiFePO4氧化为含有Li＋的溶液和FePO4沉淀，过滤分离出滤渣中含乙炔墨、碳纳米管，滤液中含铁离子、锂离子，之后再加30% Na2CO3调节pH，生成的沉淀为FePO4·3H2O等，滤液中含有锂离子，加入饱和碳酸钠溶解并加热，可生成Li2CO3粗品，用热水洗涤，干燥得到高纯Li2CO3。
（1）废旧锂离子电池中大都残余部分电量，在处理之前需要进行彻底放电，否则在后续处理中，残余的能量会集中释放出大量的热量，可能会造成安全隐患等不利影响；
（2）有上述分析可知滤液A中为四羟基合铝酸钠溶液，其主要溶质为Na[Al（OH）4]；
（3）在步骤“酸浸”时，由题中已知①，LiFePO4不溶于碱，可溶于稀酸，可知LiFePO4被H2O2在酸性环境中氧化得到Li＋和FePO4沉淀，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为2LiFePO4＋H2O2＋2H＋===2Li＋＋2FePO4↓＋2H2O；盐酸用量过多会消耗后续步骤“调pH”中Na2CO3溶液的用量，造成浪费；
（4）pH>2.5后，促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe（OH）3形式存在，因此降低了磷元素的沉淀率；
（5）从题中Li2CO3在水中溶解度可知，碳酸锂在温度较高时溶解度较小，则可用热水洗涤，然后干燥可得到高纯碳酸锂；
（6）由题意可知，再生制备磷酸亚铁锂的反应为碳酸锂、磷酸铁与足量炭黑混合高温灼烧反应生成磷酸亚铁锂和一氧化碳，反应的化学方程式为Li2CO3＋2FePO4＋2C2LiFePO4＋3CO↑。
4．答案：（1）250 mL容量瓶、胶头滴管
（2）粉碎矿石或适当升高温度或搅拌
（3）Cu2S＋2MnO2＋4H2SO4===2CuSO4＋2MnSO4＋S↓＋4H2O
（4）使Fe3＋完全生成Fe（OH）3沉淀，而Cu2＋不生成沉淀
（5）NH3
（6）减少MnSO4·H2O晶体的损失
（7）混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水
解析：流程分析可知辉铜矿软锰矿加入硫酸酸浸过滤得到浸出液调节溶液pH，使铁离子全部沉淀，过滤得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，加入碳酸氢铵和氨水过滤得到混合溶液加热赶出氨气结晶析出得到碱式碳酸铜，滤渣为碳酸锰，通过蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到硫酸锰晶体。
（1）实验室配制250 mL 4.8 mol·L－1 的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要250 mL容量瓶，胶头滴管；
（2）为了提高浸取率可采取的措施可以粉碎矿石增大接触面积、加热、搅拌等；
（3）MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，生成物是CuSO4、MnSO4、S，反应物是硫酸、二氧化锰和硫化亚铜，根据化合价升降法配平方程式为：Cu2S＋2MnO2＋4H2SO4===2CuSO4＋2MnSO4＋S↓＋4H2O；
（4）根据提示Fe3＋的pH沉淀范围：1.5～3.2，Cu2＋的pH沉淀范围为：4.4～6.4，可知当pH＝4时，使Fe3＋完全生成Fe（OH）3沉淀，而Cu2＋不生成沉淀；
（5）工艺流程中加入了氨水，最后又得到了氨气，NH3可循环使用；
（6）由于MnSO4·H2O不溶于乙醇，故使用乙醇洗涤可以促进晶体形成，减少MnSO4·H2O晶体的损失；
（7）质量分数大于100%，说明了硫酸锰晶体中可能混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水。
5．答案：（1）4d55s1
（2）CaO 6CaO＋2MoS2＋9O22CaMoO4＋4CaSO4
（3）0.16
（4）常压无法使溶液的温度上升至浸出率较高的150 ℃左右
（5）酸性氧化物
（6）a
（7）润滑剂
解析：辉钼矿（钼元素的主要存在形式为MoS2）加入CaO，通入空气焙烧发生反应6CaO＋2MoS2＋9O22CaMoO4＋4CaSO4，所得烧渣加入碳酸钠溶液将CaMoO4转化为Na2MoO4，经操作1过滤得到Na2MoO4溶液。Na2MoO4溶液经系列操作得到Na2MoO4·2H2O晶体。往Na2MoO4溶液中加入足量硫酸反应生成H2MoO4沉淀，过滤后灼烧得到MoO3，经氢气还原得到Mo。
（1）基态Cr原子价层电子排布式为3d54s1，Mo为第五周期元素，与Cr同族，则其基态原子价层电子排布式为4d55s1；
（2）MoS2在空气中焙烧会生成SO2，加入氧化物X可减少空气污染物的排放，且烧渣中Mo以CaMoO4的形态存在，含有Ca元素，则X为CaO；焙烧的化学方程式为6CaO＋2MoS2＋9O22CaMoO4＋4CaSO4；
（3）CaMoO4饱和溶液中，c（Ca2＋）＝c（MoO）＝＝4.0×10－3 mol·L－1，4.0×10－3 mol·L－1×40 g·mol－1＝0.16 g·L－1；
（4）由曲
