元素及其化合物知识的综合应用

元素及其化合物知识的综合应用（1）

1、醋酸亚铬[（CH 3COO ）2Cr·2H 2O ］为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题：学科%网

（第1题图） （第5题图）

（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是_________。仪器a 的名称是_______。

（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c 中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。

①c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为_________。 ②同时c 中有气体产生，该气体的作用是_____________。

（3）打开K3，关闭K1和K2。c 中亮蓝色溶液流入d ，其原因是________ ；d 中析出砖红色沉淀。为使沉

淀充分析出并分离，需采用的操作是___________、_________、洗涤、干燥。 （4）指出装置d 可能存在的缺点______________。

2、我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS ，含有SiO 2和少量FeS 、CdS 、PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子[c 0(M n +

)=0.1 mol·

L –1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下：

回答下列问题：

（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。

（2）滤渣1的主要成分除SiO 2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO 的作用是____________，若不通

入氧气，其后果是________________。

（3）溶液中的Cd 2+

可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。

（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电解液可返回_______

工序继续使用。

3

、K 3[Fe(C 2O 4)3]·3H 2O （三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：

（1）晒制蓝图时，用K 3[Fe(C 2O 4)3]·

3H 2O 作感光剂，以K 3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为：2K 3[Fe(C 2O 4)3]

2FeC 2O 4 +3K 2C 2O 4 +2CO 2↑；显色反应的化学方程式为______________。

（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是________________________________________。

②实验中观察到装置B 、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置E 中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。

③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_________________________________________。

④样品

完

全分解后，装置A 中的残留物含有FeO 和Fe 2O 3，检验Fe 2O 3存在的方法是：_____________________________________。 （3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量m g 样品于锥形瓶中，溶解后加稀H 2SO 4酸化，用c mol·

L –1 KMnO 4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________________________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加

稀H 2SO 4酸化，用c mol·

L –1 KMnO 4溶液滴定至终点，消耗KMnO 4溶液V mL 。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。

4、硫代硫酸钠晶体（Na 2S 2O 3·5H 2O ，M =248 g·mol −1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：

（1）已知：K sp (BaSO 4)=1.1×10−10，K sp (BaS 2O 3)=4.1×10−5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列

试剂设计实验方案进行检验：

试剂：稀盐酸、稀H 2SO 4、BaCl 2溶液、Na 2CO 3溶液、H 2O 2溶液

（2）利用K 2Cr 2O 7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：

①溶液配制：称取

1.2000 g 某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解，完全溶解后，全部转移至100 mL 的_________中，加蒸馏水至____________。

②滴定：取0.00950 mol·L −1的K 2Cr 2O 7标准溶液20.00 mL ，硫酸酸化后加入过量KI ，发生反应： Cr 2O 72−+6I −+14H +3I 2+2Cr 3++7H 2O

。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应：

I 2+2S 2O 32−

S 4O 62−+2I −。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液__________，即为终点。平

行滴定3次，样品溶液的平均用量为24.80 mL ，则样品纯度为_________%（保留1位小数）。

5、（14分）KIO 3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：

（1）KIO 3的化学名称是_______。

（2）利用“KClO 3氧化法”制备KIO 3工艺流程如下图所示：

“酸化反应”所得产物有KH(IO 3)2、Cl 2和KCl 。

“逐Cl 2”采用的方法是________。“滤液”中的溶质主要是_______。“调pH”中发生反应的化学方程式为__________。 （3）KIO 3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式______。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_________，其迁移方向是由_____________。

③与“电解法”相比，“KClO 3氧化法”的主要不足之处有______________（写出一点）。

6、磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：

已知：磷精矿主要成分为Ca 5(PO 4)3(OH)，还含有Ca 5(PO 4)3F 和有机碳等。

溶解度：Ca 5(PO 4)3(OH)

（1）上述流程中能加快反应速率的措施有__________。 （2）磷精矿粉酸浸时发生反应：

2Ca 5(PO 4)3(OH)+3H 2O+10H 2SO 4

△

10CaSO 4·0.5H 2O+6H 3PO 4

①该反应体现出酸性关系：H

3PO 4__________H 2SO 4（填“>”或“<”）。 ②结合元素周期律解释①中结论：P 和S 电子层数相同，__________。

（3）酸浸时，磷精矿中Ca 5(PO 4)3F 所含氟转化为HF ，并进一步转化为SiF 4除去。写出生成HF 的化学方程式：

__________。

（4）H 2O 2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO 2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，不

同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。

（5）脱硫时，CaCO 3稍过量，充分反应后仍有24

SO

残留，原因是__________；加入BaCO 3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________。

（6）取a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞作指示剂，用b mol·L −1NaOH 溶液滴定至终点时生成Na 2HPO 4，消耗NaOH 溶液c mL 。精制磷酸中H 3PO 4的质量分数是________。（已知：H 3PO 4摩尔质量为98 g·mol −1）