题型突破二综合探究题

1、学测题型突破二 综合探究题（2）【专题练习】1、（10分）高氯酸钠可以用于制备火箭推进剂高氯酸铵。以粗盐为原料制备高氯酸钠晶体（NaClO4·H2O）的流程如下：（1）“精制”中，由粗盐(含Ca2、Mg2、SO42等杂质)制备精 制盐水时需用到NaOH、BaCl2、Na2CO3等试剂。加入Na2CO3溶液的作用 （2）“电解”分2步进行，其反应分别为NaCl3H2O NaClO33H2 NaClO3H2O NaClO4H2（3）“除杂”的目的是除去少量未被电解的NaClO3,该反应的化学方程式为： ，（4）“分离”的操作分别是加热浓缩、 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（各物质的溶解度

2、如右图所示）（5）室温下将得到的高氯酸钠晶体加入氯化铵饱和溶液中，反应的离子方程式为： （6）为确定所得高氯酸钠晶体的纯度（含有少量Na2SO4杂质），进行如下实验：准确称取3.00 g样品加水充分溶解，所得溶液转移至容量瓶并配置成100 mL溶液。量取25.00 mL溶液，加入足量的KI溶液充分反应(ClO4被还原成Cl)，再滴加1.000 mol·L1 Na2S2O3溶液进行反应（反应为I22 Na2S2O3=2 NaI Na2S4O6），恰好消耗40.00 mL Na2S2O3溶液。根据以上数据计算样品中高氯酸钠晶体纯度为： （写出计算过程，保留四位有效数字）26.(10分)化

3、学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，化学实 验室产生的废液必须经处理后才能排放。某化学实验室产生的酸性废液中含有Fe3+、Cu2+、Ba2+三种金属阳离子和Cl- 一种阴离子，实验室设计了下述方案对废液进行处理，以回收金属并测定含量，保护环境。已知实验中处理的酸性废液的体积为1L，用pH计测定出其中H+物质的量浓度为0.10mol/L。请回答下列问题：(1)实验中操作I、II、III的方法相同，操作步骤依次为过滤、 、干燥。(2)“氧化”步骤所得溶液颜色为棕黄色，该反应的离子方程式为： 。(3)实验中称量固体I 的质量为4.66g，固体II 的质量为15.2g，用足量的

4、稀硝酸溶解固体II 后产生了标准状况下的无色气体4.48L，则固体II 中金属铜的质量为 g。(4)实验中将固体III进行充分灼烧，使用仪器除了酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒外，还有 （填名称）。最后得到的红棕色固体质量为40.0g，则原溶液中氯离子的物质的量浓度为 （写出计算过程）。3（10分）某铅氧化物(PbxOy)，其中Pb有+2、+4两种化合物。研究小组测定其化学组成，实验流程如下：测定过程涉及如下反应：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6Pb2+EDTA4-=PbEDTA2-配制250mL1.6 molL-1的Na2S2O3溶液，需要的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、胶头

5、滴管和_。过滤后，洗涤PbO2固体的操作为_。“还原”过程中生成I2、CH3COOK、(CH3COO)2Pb，写出该反应的化学方程式_；“I2的测定”中，应在滴入Na2S2O3溶液前，预先加入_，以判断反应是否完全。实验中消耗Na2S2O3溶液25.00mL、EDTA4-溶液20.00mL。通过计算确定该铅氧化物的组成（写出计算过程）。答案：1. （1）除去Ca2+和过量的Ba2+ (1分)（3）2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4 (2分)（4）趁热过滤(1分)（5）ClO4-+ NH4+ =NH4ClO4 (2分)（6）25ml溶液中，NaClO4·H2O 4I2 8

6、Na2S2O3 ( 1分) 1 8n (NaClO4)=5×10-3mol 4×10-2 mol 3.0g样品中含n (NaClO4·H2O)=5×10-3mol×4=2×10-2mol ( 1分) 3.0g样品中m (NaClO4·H2O)= 2×10-2mol×140.5g·mol -=2.81g ( 1分)3.0g样品中w (NaClO4·H2O)=93.67% ( 1分)2.(10分)(1)洗涤（1分）(2)2Fe2+H2O2+2H+= 2Fe3+2H2O （2分）(3)9.6

7、 （2分）(4)坩埚（1分） 1.04mol/L（4分）3、（10分）（1）250mL容量瓶（1分）（2）沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没滤渣，待液体自然流完后再重复操作2-3次（2分）（3）2KI+PbO2+4CH3COOH = (CH3COO)2Pb+I2+2CH3COOK+2H2O （2分）；淀粉（1分）2、（徐州市模拟题26）. (10分）某研究小组利用软锰矿浆（主要成分是MnO2)吸收工业废气中的SO2,并制备硫酸锰的生产流程如下（浸出液的PH<2,其中除含Mn2+外，还含有少撤Fe2+、 Al3+、Ca2+等金属离子）：离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2+7.69.7

8、Fe3+2.73.7Al3+3.84.7Mn2+8.39.8 “操作1的滤液通过阳离子吸附剂除去Ca2+。金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：请回答下列问题：(1)浸出过程中被氧化的物质的化学式为_。(2)氧化过程中主要反应的离子方程式为_。(3)在氧化后的液体中加入石灰浆调节pH, pH的范围是_。(4) 操作1的名称是_。操作2包括蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、干燥等操作。(5)为测定所得MnSO4·H2O的纯度，准确称取上述样品1.720 g加入适量H2SO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2+全部氧化成Mn3+后，配成200 mL溶液。取20.00 mL该溶液，向其中逐滴加入0

9、.0500 mol·L-1的FeSO4溶液，发生如下反应：Fe2+Mn3+=Fe3+Mn2+当反应恰好完全进行时，共消耗FeSO4溶液19.50 mL。通过计算确定MnSO4·H2O的纯度（写出计算过程)。答案：【例1】1)、取反应后的溶液少许于试管中，加入数滴KSCN溶液，若没有出现血红色，则证明Fe3+已反应完全。（2）取最后一次洗涤液少许于试管中，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，则证明已洗涤干净。（检验铵根也可能给分，但不怎么好，因为铵根浓度较稀时很难检验） Fe(OH)3容易错误答成Fe(OH)2,因为Fe(OH)2很容易被氧化.(3)FeS2+2Fe3

10、+= 3Fe2+2S设溶液体积为V L，则新产生的SO42-物质的量为（）V=0.2V(mol),新产生的Fe2+物质的量为（）V=2.4V(mol)。由反应：FeS2+14Fe3+8H2O =15Fe2+2SO42-+16H+知，产生0.2Vmol的SO42-被还原的Fe3+为1.4Vmol,同时产生Fe2+为1.5Vmol;由反应：FeS2+2Fe3+= 3Fe2+2S 知产生的Fe2+为2.4V-1.5V=0.9V(mol), 则由反应知产生0.9Vmol的Fe2+，被还原的Fe3+为0.6Vmol，因此，反应和中被还原的Fe3+物质的量之比为1.4V:0.6V=7：3。【例2】（1）K

11、SCN （2）取最后一次洗涤液少许放入试管中，滴加稀盐酸，待无明显现象后，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，表明已洗涤干净。反之，则说明没洗干净。 Fe(OH)3（3）98.05%95.02% 产品为一等品。产品中含有的硫酸钠和碳酸钠，在方案I的测定中，硫酸钠和碳酸钠杂质使得测定值偏高。而方案II是直接测定亚硫酸钠，更可信。【专题练习】玻璃棒(1分)取最后一次洗涤滤出液少许于一支试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若无明显现象，说明水洗合格(或其他合理答案) (2分) 乙醇易挥发，便于低温干燥，防止MnCO3受热分解(1分)12 (3分) Mn3O4和MnO(或其他合理表达) (3分

12、)解析：设MnCO3的物质的量为1 mol，即质量为115 g 故剩余固体的成分为MnO2C点剩余固体质量为115 g×61.74%71 g 据锰元素守恒知m(Mn)55 g，则m(O )171 g55 g16 g则n(Mn)n(O)11 故剩余固体的成分为MnO 同理，B点剩余固体质量为115 g×66.38%76.337 g因m(Mn)55 g，则m(O )276.337 g55 g21.337 g则n(Mn)n(O)34 故剩余固体的成分为Mn3O4因D点介于B、C之间，故D点对应固体的成分为Mn3O4与MnO的混合物。练习2、1）SO2 （2）2Fe2+ MnO2

13、+ 4H2Fe3+ Mn2+ 2H2O （3）4.78.3 （4）过滤 冷却结晶（5） 0.01950 L×0.0500 mol·L1 1.720 g×(MnSO4·H2O)÷169 g·mol-1× (MnSO4·H2O)= 0.958 练习3、（1）SO2 有漂白作用 （2）Ba2+SO42-=BaSO4 （3）2SO2+2H2O+O2=2H2SO4（4）紫色褪去 还原 氧化 （5）气密性检查 增大接触面积，有利于SO2的充分吸收（6）练习4、（2014镇江）（1）NaOH（或KOH，其他合理答案均给分，1分）

14、（2）（2分，各1分，错选1个倒扣1分，不出现负分）32m2233 m1（或）32m2233 m1×100%（3） （2分）（4）5Fe2+MnO48H+5Fe3+Mn2+4H2O（2分）14V 75g（5）0.187Vg（或 ，2分）解析：滤液中含Fe2+：n(Fe2+)5×0.100 mol·L1×V×103L5.00V×104 mol1323样品中含铁元素：n(Fe)10× ×5.00×104 V mol ×102 V mol（1分）13样品中含铁元素的质量：n(Fe)56 g·

15、mol1× ×102 V mol0.187 V g14V 75g）（或 （1分）（6）过量的稀硫酸会与Fe粉反应，增加了滤液中Fe2+的含量（1分）练习5、I（1）FeCu2+=Fe2+Cu （2分） （2）Fe和Fe3O4 （2分） II（1）过滤 （2分）（2）Fe ：0.11mol Fe3O4：0.03mol （2分）（3）1（2分）、3、某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料（由两种短周期的常见金属单质Li，Na，Mg，Al组成的合金粉末）进行探究请完成下列探究报告【探究目的】探究该焰火原料的组成【资料检索】Mg2+检验方法：取2滴待检液，加入2滴2molL1NaOH

16、溶液，再加入1滴镁试剂（）染料（对硝基苯偶氮苯二酚）若出现沉淀并吸附镁试剂（）染料呈天蓝色，表示待检液中含有Mg2+但Ag+、Cu2+、Fe3+、NH4+会妨碍Mg2+检出Mg（OH）2可溶于浓的氯化铵溶液，其他的常见不溶碱难溶于氯化铵很多合金是金属互化物，有确定的化学组成【探究思路】确定焰火原料所含金属种类；测定焰火原料的化学式【实验探究】（1）甲同学进行了初步试验，实验步骤和实验现象如下请填写下表试验序号实 验 步 骤实 验 现 象结 论取少量该焰火原料加入冷水无明显现象取少量该焰火原料加入稀盐酸完全溶解，有大量气体产生，溶液呈无色（2）乙同学取甲第组实验的溶液，加入镁试剂（）染料，得出合

17、金中不含镁乙的结论（选填“正确”或“错误”），你的理由是（3）丙同学设计实验方案，确定焰火原料中的金属种类，实验记录如下由丙的实验记录可知，该焰火原料是由和两种金属组成的合金；实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸，煮沸的理由是（4）丁同学利用丙同学的结论，设计如下图所示的实验步骤，确定合金组成问题讨论：能确定合金组成的数据组有（填写选项字母）；Am、n Bm、y Cn、y若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x，金属总物质的量为7mol，试在右图中作出y随x变化的曲线；当y=8.5mol时，该合金是一种金属互化物，其化学式为4、（2014镇江）黄铁矿（主要成分为FeS2，含少量其他金

18、属硫化物）曾是我国一些硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究： 【实验一】测定硫元素的含量。高温 I将m1g黄铁矿样品放入如图10所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，往甲瓶中不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中主要发生反应的化学方程式为：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2。过量NaOH溶液空气石英管玻璃纤维甲 图10 乙反应结束后，将乙瓶中的溶液按图11的流程进行处理（H2O2可以氧化亚硫酸钠）。乙瓶中的溶液H2O2溶液过量BaCl2溶液滤液滤渣洗涤、烘干、称量m2g固体图11【实验二】测定铁元素的含量。 测定铁元素含量的实验步骤如图12所示(假设其他金属元素不影响铁元素的测定；MnO4在酸性条件下可将Fe2+氧化成Fe3+，并被还原为Mn2+)。用足量稀硫酸浸泡石英管中的固体残渣后，过滤、洗涤往滤液中加过量铁粉充分反应后，过滤、洗涤将滤液稀释至250.0mL取稀释液至25.00mL，用0.100mol·L1的酸性KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液V mL图12问题讨论：（1）图11装置中，甲瓶内所盛试剂是 溶液。（2）图12流程中除了可以用H2O2溶液作为氧化剂，还可用 （填序号）为氧化剂。 氯水 浓硫酸 HNO3 Fe2(SO4)3（3）该黄铁矿中