2025全國高考二輪化學抓分卷基礎排查4實驗裝置與操作正誤判斷一、判斷正誤(判斷下列實驗裝置能否達到實驗目的，能達到實驗目的的打“√”，不能達到實驗目的的打“×”)。1.圖1可生成SO2(×)2.圖2可干燥SO2(×)3.圖3可收集SO2(×)4.圖4可吸收SO2(√)5.用圖5可灼燒干海帶(√)6.用圖6過濾可得到海帶灰浸出液(√)7.用圖7可將浸出液中的I－氧化生成I2(√)8.用圖8萃取碘水中的I2(×)9.用圖9混合乙醇與濃硫酸(×)10.用圖10制取乙酸乙酯(×)11.用圖11分離乙酸乙酯和水層(√)12.用圖12分離乙酸乙酯和乙醇(×)13.用圖13制取CO2(√)14.用圖14制取并收集NH3(×)15.用圖15制備NaHCO3晶體(×)16.用圖16加熱NaHCO3固體制備Na2CO3(×)17.用圖17制取氯氣(×)18.用圖18除去氯氣中的HCl和H2O(√)19.用圖19過濾得MnO2(×)20.用圖20干燥MnO2·4H2O晶體(×)21.圖21制備C2H4(×)22.圖22除去C2H4中的SO2(√)23.圖23收集C2H4(×)24.圖24吸收C2H4尾氣(×)25.用圖25除去廢鐵屑表面的油污(√)26.用圖26溶解廢鐵屑制Fe2(SO4)3(×)27.用圖27過濾得到Fe2(SO4)3溶液(√)28.用圖28蒸干溶液獲得Fe2(SO4)3(√)29.用圖29演示噴泉實驗(√)30.用圖30比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性(√)31.用圖31觀察純堿的焰色試驗(√)32.用圖32制備氨水(×)33.用圖33生成NH3(×)34.用圖34干燥NH3(×)35.用圖35收集NH3并驗滿(×)36.用圖36吸收多余NH3(√)37.用圖37制取NH3(√)38.用圖38制取NaHCO3(×)39.用圖39分離NaHCO3(√)40.用圖40制取Na2CO3(×)41.用圖41生成SO2(√)42.用圖42收集SO2(×)43.用圖43驗證漂白性(√)44.用圖44吸收SO2尾氣(√)二、單項選擇題1.化學實驗操作是進行科學實驗的基礎。下列操作符合規(guī)范的是(A) A.堿式滴定管排氣泡 B.溶液加熱 C.試劑存放 D.溶液滴加【解析】用試管加熱溶液時，試管夾應夾在距離管口的eq\f(1,3)處，B錯誤；實驗室中，鹽酸和NaOH要分開存放，有機物和無機物要分開存放，C錯誤；用滴管滴加溶液時，滴管不能伸入試管內部，應懸空滴加，D錯誤。2.下列裝置可以用于相應實驗的是(D) A.制備CO2 B.分離乙醇和乙酸 C.驗證SO2酸性 D.測量O2體積【解析】Na2CO3固體受熱不易分解，所以不能采用加熱碳酸鈉的方式制備二氧化碳，A錯誤；乙醇和乙酸是互溶的，無法采用分液方式分離，應采用蒸餾來分離，B錯誤；二氧化硫通入品紅溶液中，可以驗證其漂白性，不能驗證酸性，C錯誤；測量氧氣體積可選擇該量氣管，測量時要恢復到室溫，量氣管和水準管兩邊液面高度相等時，通入氧氣，則氣體排開水的體積與氧氣的體積相等，D正確。3.測定濃硫酸試劑中H2SO4含量的主要操作包括：①量取一定量的濃硫酸，稀釋；②轉移定容得待測液；③移取20.00mL待測液，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定。上述操作不需要用到的儀器為(B)【解析】轉移定容得待測液，用到容量瓶，A正確；移取20.00mL待測液，用0.1000mol/LNaOH溶液滴定，用到錐形瓶和堿式滴定管，C、D正確，選B。4.利用如圖裝置和試劑，能達到實驗目的的是(A)A.用甲裝置電解飽和食鹽水并收集某種產物B.用乙裝置探究蔗糖在酸性條件下的水解反應C.用丙裝置證明醋酸是一種弱電解質D.用丁裝置探究溫度對化學反應速率的影響【解析】電解飽和食鹽水，鐵棒是陰極，陰極生成氫氣，用向下排空氣法收集氫氣，石墨是陽極，陽極生成氯氣，用氫氧化鈉吸收氯氣，A正確；蔗糖在稀硫酸中發(fā)生水解反應生成葡萄糖和果糖，蔗糖和濃硫酸混合發(fā)生脫水反應，B錯誤；用1mol/L鹽酸和1mol/L醋酸溶液組成串聯(lián)電路，串聯(lián)電路中的電流一樣大，燈泡亮度相同，不能證明醋酸是弱電解質，C錯誤；圖示裝置可探究溫度對化學平衡的影響，不能探究溫度對反應速率的影響，D錯誤。5.下列實驗裝置可以達到實驗目的是(C)A.裝置①可用于熔融NaOH固體B.裝置②可用于測定氯水的pHC.裝置③可用于除去NaCl固體中混有的少量NH4ClD.裝置④可用于制備溴苯并驗證發(fā)生了取代反應【解析】NaOH為強堿，能與瓷坩堝中的二氧化硅發(fā)生反應，不能用瓷坩堝熔融NaOH，A錯誤；氯水中含有HClO，具有漂白性，能使pH試紙變紅后褪色，因此不能用pH試紙測定氯水的pH，B錯誤；氯化銨受熱易分解生成HCl和氨氣，二者在圓底燒瓶底部重新化合成氯化銨，從而實現(xiàn)與氯化鈉的分離，C正確；溴易揮發(fā)，進入硝酸銀溶液中也會生成溴化銀沉淀，干擾HBr的檢驗，D錯誤。6.下列實驗裝置、操作或現(xiàn)象正確的是(A) A.中和熱的測定 B.向容量瓶中轉移液體 C.濃氨水與濃硫酸反應 D.測定氯水的pH【解析】向容量瓶中轉移液體時應用玻璃棒引流，B錯誤；濃硫酸為難揮發(fā)性酸，與濃氨水靠近時不會產生白煙，C錯誤；氯水中的次氯酸具有漂白性，不能用pH試紙測定氯水的pH，D錯誤。7.已知錳酸鉀(K2MnO4)在濃的強堿溶液中可穩(wěn)定存在，堿性減弱時易發(fā)生反應：3MnOeq\o\al(2－,4)＋2H2O=2MnOeq\o\al(－,4)＋MnO2↓＋4OH－。下列用Cl2氧化K2MnO4制備KMnO4的實驗原理和裝置不能達到實驗目的的是(B)A.用裝置甲制取Cl2B.用裝置乙除去Cl2中的HClC.用裝置丙使K2MnO4轉化成KMnO4D.用裝置丁分離出溶液中的MnO2【解析】用裝置甲可制取Cl2，化學方程式為Ca(ClO)2＋4HCl(濃)=2Cl2↑＋CaCl2＋2H2O，A正確；NaHCO3與Cl2反應，所以不能用于除去Cl2中的HCl，B錯誤；由題目信息可知Cl2可以氧化K2MnO4制備KMnO4，C正確；MnO2為不溶于水的固體，可以用過濾的方法除去，D正確。8.已知氨水可以與溴反應：3Br2＋8NH3·H2O=N2↑＋6NH4Br＋8H2O。下列提純粗溴苯(含溴苯、溴和苯)，同時得到NH4Br晶體的原理與裝置不能達到實驗目的的是(C)A.用裝置甲除去溴苯中的溴B.用裝置乙分離甲中反應后的混合液C.用裝置丙蒸干溶液得到NH4Br晶體D.用裝置丁分離溴苯與苯【解析】【解析】裝置甲中通入的NH3與溴苯中的溴發(fā)生反應，得到NH4Br的溶液，A正確；溴苯難溶于水而生成的溴化銨易溶于水，二者可以通過分液的方法分離，B正確；溴化銨受熱易分解，不能用蒸發(fā)裝置得到晶體，C錯誤；溴苯和苯二者相互溶解，但沸點不同，可用蒸餾法將二者分離，D正確?；A排查5實驗操作、現(xiàn)象與結論判斷下列實驗的實驗操作和現(xiàn)象、實驗目的或結論是否正確(正確的打“√”，錯誤的打“×”)題號實驗操作和現(xiàn)象實驗目的或結論判斷1向PbO2中滴加濃鹽酸，出現(xiàn)黃綠色氣體PbO2具有氧化性√2向KI溶液中滴加幾滴NaNO2溶液，再滴加淀粉溶液后變藍色氧化性：NOeq\o\al(－,2)>I2√3向FeSO4溶液中先加入KSCN溶液，再加入H2O2溶液，溶液變成紅色Fe2＋既有氧化性又有還原性×4向KI溶液中滴入少量新制氯水和CCl4，振蕩、靜置，溶液下層呈紫紅色還原性：I－>Cl－√5向ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液，生成黑色沉淀Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS)×6向某溶液中滴加幾滴NaOH稀溶液，用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口檢驗，試紙不變藍原溶液中一定不含有NHeq\o\al(＋,4)×7常溫下，向溶解足量NH3的飽和食鹽水中通入過量CO2，析出白色固體溶解度：NaHCO3＜NH4Cl√8室溫下，用pH試紙分別測定等物質的量濃度的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH，NaClO溶液對應的pH試紙藍色更深酸性：HClO＜CH3COOH×9用pH試紙測得：CH3COONa溶液的pH約為9，NaNO2溶液的pH約為8酸性：HNO2>CH3COOH×10向3mLKI溶液中滴加幾滴溴水，振蕩，再滴加1mL淀粉溶液，溶液顯藍色氧化性：Br2>I2√11向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加熱；再加入銀氨溶液；未出現(xiàn)銀鏡蔗糖未水解×12向溶有SO2的BaCl2溶液中通入氣體X，出現(xiàn)白色沉淀X一定具有強氧化性×13向0.1mol/LFeCl3溶液中滴加淀粉碘化鉀溶液，溶液變藍氧化性：Fe3＋>I2√14向NaHCO3溶液中加入等濃度等體積的Na[Al(OH)4]溶液，出現(xiàn)白色沉淀結合H＋的能力：[Al(OH)4]－>COeq\o\al(2－,3)√15將溴乙烷、乙醇和燒堿的混合物加熱，產生的氣體經水洗后，再通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色溴乙烷發(fā)生了消去反應√16用pH試紙測得0.1mol/LCH3COOH溶液與0.1mol/LHCN溶液的pH分別為3、5Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)√17向CO還原Fe2O3的產物中加入稀鹽酸，滴加KSCN溶液，觀察顏色變化Fe2O3全部被還原×18將SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，觀察溶液顏色變化SO2具有漂白性×19向KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液，觀察沉淀顏色溶解度：AgI<AgCl×20向FeBr2溶液中加入幾滴氯水，振蕩，再加CCl4萃取，觀察CCl4層顏色變化還原性：Fe2＋>Br－√21將稀鹽酸滴入硅酸鈉溶液中，振蕩，觀察現(xiàn)象非金屬性：Cl>Si×22向某溶液中加入Ba(OH)2溶液，振蕩，觀察有無沉淀生成該溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)×23將一塊鋁片放入濃硫酸中，片刻后取出，用蒸餾水沖洗后浸入CuSO4溶液，觀察鋁片表面的現(xiàn)象常溫下，鋁遇濃硫酸發(fā)生鈍化√24將生銹的鐵溶于濃鹽酸，再向溶液中滴入幾滴KMnO4溶液，觀察溶液顏色變化鐵銹中含有二價鐵×25向試管中加入1－溴丙烷和20%的KOH溶液，加熱，再向反應后的溶液中加入AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象1－溴丙烷中含有溴原子×26用0.1000mol/LNaOH溶液滴定25.00mL未知濃度的鹽酸，用溫度傳感器采集錐形瓶內溶液的溫度數據測定中和反應的反應熱×27向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，將產生的氣體通入苯酚鈉溶液中，產生白色渾濁酸性：醋酸>碳酸>苯酚×28向FeCl2和KSCN的混合溶液中加入酸化的AgNO3溶液，溶液變紅氧化性：Ag＋>Fe2＋×基礎排查6?？紵狳c物質[水合肼(N2H4·H2O)]1.水合肼(N2H4·H2O)及其衍生物產品在許多工業(yè)中得到廣泛的使用，可用作還原劑、抗氧劑、發(fā)泡劑等。一種利用NaClO溶液與氨氣反應制備水合肼的裝置如圖所示。下列說法不正確的是(C)A.Ⅰ中盛放濃氨水的儀器為分液漏斗B.試劑X可選擇CaO固體C.為防倒吸，試劑Y可選擇苯D.Ⅱ中發(fā)生反應的化學方程式為NaClO＋2NH3=N2H4·H2O＋NaCl【解析】苯的密度比NaClO溶液的小，為防倒吸，試劑Y應選擇密度比NaClO溶液大的液體，如CCl4等，C錯誤。2.水合肼(N2H4·H2O)是重要的氫能源穩(wěn)定劑，其制備的反應原理為NaClO＋2NH3=N2H4·H2O＋NaCl。下列裝置和操作不能達到實驗目的的是(A)A.用裝置甲制取NH3B.用裝置乙作反應過程中的安全瓶C.制備水合肼時，從裝置丙的a口通入NH3D.用裝置丁吸收反應中過量的NH3【解析】固體加熱時，試管口應略向下傾斜，A錯誤。3.N2H4·H2O處理堿性銀氨{[Ag(NH3)2]＋}溶液獲得超細銀粉的工藝流程如下：(1)實驗室中配制一定體積的銀氨溶液的方法為取一定體積2%的硝酸銀溶液于試管中，邊振蕩試管邊向其中滴加2%的稀氨水，直至產生的沉淀恰好完全溶解(提供的試劑：2%的稀氨水、2%的硝酸銀溶液)。(2)制備超細銀粉：在水合肼溶液中逐滴加入新制的銀氨溶液，控制20℃充分反應。①水合肼還原銀氨溶液的離子方程式為4[Ag(NH3)2]＋＋4OH－＋N2H4·H2Oeq\o(=,\s\up7(20℃))4Ag↓＋N2↑＋8NH3＋5H2O。②水合肼直接與AgNO3溶液反應也能生成Ag，用銀氨溶液代替AgNO3溶液的原因是有效降低溶液中Ag＋的濃度，減弱Ag(Ⅰ)的氧化性，降低Ag＋與水合肼分子相互碰撞而發(fā)生氧化還原反應的概率，減慢反應速率，便于得到超細銀粉。(3)實驗室通過如下步驟測定所制超細銀粉樣品中Ag的質量分數(雜質不參與反應)。①稱取超細銀粉樣品2.500g，加適量稀硝酸充分溶解、過濾、洗滌，將濾液和洗滌濾液合并定容到250mL容量瓶中。②準確量取25.00mL溶液置于錐形瓶中，酸化后滴入幾滴指示劑鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2]溶液，再用0.1000mol/LNH4SCN標準溶液滴定。滴定終點的實驗現(xiàn)象為當滴入最后半滴NH4SCN標準溶液時，溶液變紅，且30s內不褪色。③重復②的操作3次，所用NH4SCN標準溶液的平均體積為23.00mL，求樣品中銀的質量分數(寫出計算過程)。已知：Ag＋＋SCN－=AgSCN↓(白色)。250mL溶液中，n(Ag＋)＝n(SCN－)＝23.00×10－3L×0.1000mol/L×eq\f(250mL,25.00mL)＝2.3×10－2mol，則樣品中銀的質量分數＝eq\f(2.3×10－2mol×108g/mol,2.500g)×100%＝99.36%【解析】(1)配制銀氨溶液時，應將稀氨水逐滴滴加到硝酸銀溶液中。(2)①水合肼還原銀氨溶液得到銀粉的同時，還得到N2和NH3，離子方程式見答案。②要制備超細銀粉，則銀的生成速率不能太快，銀氨溶液中Ag＋濃度小于AgNO3溶液中Ag＋濃度，則Ag＋的氧化性減弱，從而減慢反應速率，便于得到超細銀粉。(3)②達到滴定終點時，過量的SCN－與指示劑中的Fe3＋結合生成紅色物質，且30s內不褪色。4.某實驗室設計了如圖所示裝置制備N2H4。雙極膜是陰、陽復合膜，層間的H2O解離成OH－和H＋并可分別通過陰、陽膜定向移動。(1)雙極膜中產生的OH－(填“H＋”或“OH－”)移向多孔鉑電極。(2)石墨電極反應式為ClO－＋2e－＋H2O=Cl－＋2OH－。[鉻酸鉀與重鉻酸鉀]5.為了處理廢水中含有的大量Cr(Ⅵ)，工業(yè)上可以用還原法處理。Ⅰ.還原沉淀法(1)Cr(Ⅵ)在水溶液中有H2CrO4、HCrOeq\o\al(－,4)、CrOeq\o\al(2－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)四種存在形式(H2CrO4是二元弱酸)，HCrOeq\o\al(－,4)部分轉化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)的離子方程式為2HCrOeq\o\al(－,4)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。(2)在pH＝2的廢水中，Cr(Ⅵ)主要以HCrOeq\o\al(－,4)和Cr2Oeq\o\al(2－,7)的形式存在，選用還原劑FeSO4處理此廢水，生成Fe3Cr(OH)12沉淀，F(xiàn)e2＋還原Cr2Oeq\o\al(2－,7)時，二者物質的量之比為6∶1。實際投入FeSO4的量需大于上述計算值的可能原因是Fe2＋被溶液中溶解的O2氧化，且隨著Cr2Oeq\o\al(2－,7)的消耗，HCrOeq\o\al(－,4)(或CrOeq\o\al(2－,4))不斷轉化為Cr2Oeq\o\al(2－,7)(或Fe2＋被O2氧化，HCrOeq\o\al(－,4)也能氧化Fe2＋)。Ⅱ.還原吸附法(3)納米磁性Fe3O4的制備以FeSO4和Fe2(SO4)3為原料，在氨水存在的條件下反應可生成納米磁性Fe3O4，發(fā)生反應的化學方程式為FeSO4＋Fe2(SO4)3＋8NH3·H2O=Fe3O4＋4(NH4)2SO4＋4H2O。(4)納米磁性Fe3O4的修飾某研究小組經查閱資料，發(fā)現(xiàn)納米磁性Fe3O4顆粒粒徑小，比表面積大，但極易發(fā)生團聚。在納米磁性Fe3O4顆粒表面修飾SiO2(記作Fe3O4@SiO2)，可優(yōu)化納米磁性Fe3O4降解廢水中Cr2Oeq\o\al(2－,7)的性能，其原因是納米Fe3O4有磁性，會聚集在一起不易分散而影響除鉻效果，F(xiàn)e3O4@SiO2中SiO2起到分散作用，使得納米Fe3O4不易聚集在一起。(5)Fe3O4@SiO2－GO還原吸附氧化石墨烯(記作GO)表面含有—COOH等含氧官能團，將氧化石墨烯嫁接在Fe3O4@SiO2的表面得到Fe3O4@SiO2－GO，其去除廢水中Cr(Ⅵ)的過程如下：eq\x(還原)→eq\x(調pH)→eq\x(吸附)→eq\x(洗脫)→eq\x(再使用)→eq\x(至失效)“吸附”過程中，氧化石墨烯表面帶電微粒與Cr3＋之間的靜電作用是實現(xiàn)“吸附”的重要因素，溶液中Cr3＋去除率隨pH變化如圖所示。①pH較小時，Cr3＋去除率較低的原因是pH較小時，此時Cr(Ⅵ)被還原生成的Cr3＋難以生成Cr(OH)3沉淀，仍以Cr3＋存在于溶液中，且溶液中H＋濃度較大，導致氧化石墨烯表面帶電微粒吸附大量的H＋，不利于吸附Cr3＋，導致去除率較低。②實際除Cr3＋時，控制pH約為6，而不選擇更高pH的原因是pH大于6，溶液中OH－濃度過大，將與Fe3O4@SiO2－GO中的SiO2反應以及和GO中的—COOH反應，從而破壞Fe3O4@SiO2－GO，使其失效，且Cr(OH)3＋OH－=[Cr(OH)4]－?！窘馕觥?2)Fe2＋還原Cr2Oeq\o\al(2－,7)時，F(xiàn)e2＋變?yōu)镕e3＋、Cr元素由＋6價變?yōu)椋?價，根據得失電子守恒可知，n(Fe2＋)＝6n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))，故二者物質的量之比為6∶1；由于Fe2＋具有還原性，在酸性條件下能被溶液中的溶解氧氧化，則實際投入FeSO4的量需大于上述計算值。(4)由題干信息可知，納米磁性Fe3O4顆粒粒徑小，比表面積大，但極易發(fā)生團聚，在納米磁性Fe3O4顆粒表面修飾SiO2，可以起到將Fe3O4顆粒分散到SiO2中，阻止其團聚，同時還增大了Fe3O4與廢水中Cr2Oeq\o\al(2－,7)的接觸面積，故可優(yōu)化納米磁性Fe3O4降解廢水中Cr2Oeq\o\al(2－,7)的性能。6.工業(yè)上以鉻鐵礦[主要成分為Fe(CrO2)2，雜質主要為硅和鋁的氧化物]制備重鉻酸鉀的工藝流程如下：已知：焙燒時Fe(CrO2)2轉化為NaFeO2和Na2CrO4，硅和鋁的氧化物分別轉化為Na2SiO3和Na[Al(OH)4]；NaFeO2能強烈水解。(1)寫出焙燒過程中發(fā)生主要反應的化學方程式：4Fe(CrO2)2＋10Na2CO3＋7O2eq\o(=,\s\up7(高溫))8Na2CrO4＋4NaFeO2＋10CO2。(2)“水浸”后濾渣的主要成分是Fe(OH)3，“中和”后濾渣的主要成分是H2SiO3、Al(OH)3(填化學式)。(3)測定K2Cr2O7產品的純度：稱取重鉻酸鉀試樣2.500g配成500mL溶液，取出25.00mL于錐形瓶中，加10mL2mol/LH2SO4和足量碘化鉀(鉻的還原產物為Cr3＋)，置于暗處5min，然后加入100mL水，加入淀粉溶液作指示劑，用0.1200mol/LNa2S2O3標準溶液滴定(I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，消耗標準溶液20.00mL。①滴定終點的判斷方法是滴入最后半滴Na2S2O3標準溶液后，溶液藍色恰好褪去，且30s不恢復原來的顏色。②該樣品的純度為94.08%(計算過程見解析)(寫出計算過程，K2Cr2O7的摩爾質量為294g/mol)(4)鉻酸鉛(PbCrO4)是一種黃色顏料，難溶于水，可由沸騰的鉻酸鹽溶液與鉛鹽溶液反應制得。已知：①Pb(OH)2開始沉淀時pH為7.2，完全沉淀時pH為8.7。②Cr(Ⅵ)在溶液中物種分布分數與pH關系如圖所示。請設計由K2Cr2O7溶液制備鉻酸鉛(PbCrO4)的實驗方案：向K2Cr2O7溶液中邊攪拌邊滴加6mol/LKOH溶液，至pH略小于7.2，加熱溶液至沸騰，邊攪拌邊加入0.5mol/LPb(NO3)2溶液至不再產生沉淀，靜置，過濾，洗滌，干燥，得PbCrO4[實驗中須使用的試劑有：6mol/LKOH溶液，0.5mol/LPb(NO3)2溶液]。【解析】(2)“水浸”后NaFeO2水解轉化為Fe(OH)3，Na2SiO3和Na[Al(OH)4]與醋酸反應生成硅酸和氫氧化鋁，則“中和”后濾渣的主要成分是H2SiO3、Al(OH)3。(3)②根據題意得到關系式：Cr2Oeq\o\al(2－,7)～3I2～6Na2S2O3，n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝eq\f(1,6)n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝eq\f(1,6)×0.1200mol/L×20.00×10－3L×eq\f(500mL,25mL)＝0.008mol，m(Cr2Oeq\o\al(2－,7))＝0.008mol×294g/mol＝2.352g，該樣品的純度＝eq\f(2.352g,2.500g)×100%＝94.08%。(4)根據圖中信息，Cr2Oeq\o\al(2－,7)濃度隨pH的增大而逐漸減小，CrOeq\o\al(2－,4)濃度逐漸增大，且在pH約為7.5時，Cr2Oeq\o\al(2－,7)幾乎為0，又因Pb(OH)2開始沉淀時pH為7.2，故向K2Cr2O7溶液中邊攪拌邊滴加6mol/LKOH溶液至pH略小于7.2，加熱溶液至沸騰，邊攪拌邊加入0.5mol/LPb(NO3)2溶液至不再產生沉淀，靜置，過濾，洗滌，干燥。7.氧化鉻(Cr2O3)主要用于冶煉金屬鉻、有機化學合成的催化劑等。工業(yè)上是以鉻鐵礦[主要成分為Fe(CrO2)2，還含有Al2O3、SiO2等雜質]為主要原料進行生產，其主要工藝流程如下：(1)亞鉻酸亞鐵[Fe(CrO2)2]中Cr元素的化合價是＋3。(2)焙燒時的主要反應：4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2eq\o(=,\s\up7(高溫))8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2，其中被氧化的元素為Cr、Fe，每產生32gFe2O3，轉移電子的物質的量為2.8mol；該步驟不能使用陶瓷容器，原因是陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應。(3)操作Ⅰ包括過濾與洗滌，簡述實驗室中洗滌沉淀的操作：將蒸餾水沿著玻璃棒慢慢倒入漏斗中浸沒沉淀，待水自然流下后，再重復操作2～3次。(4)硫黃在與鉻酸鈉的反應中轉化為硫代硫酸鈉，反應的離子方程式為4CrOeq\o\al(2－,4)＋6S＋7H2O=4Cr(OH)3↓＋3S2Oeq\o\al(2－,3)＋2OH－，濾渣中除Al(OH)3外還有H2SiO3(填化學式)。(5)某工廠用448kg鉻鐵礦粉[含F(xiàn)e(CrO2)280%]制備Cr2O3，最終得到產品182.4kg，產率為75.0%(Cr—52)。(6)Cr3＋也有一定毒性，會污染水體，常溫下要除去廢液中多余的Cr3＋，調節(jié)pH至少為5，才能使鉻離子沉淀完全[已知：離子濃度小于1×10－5mol/L時沉淀就達完全，Cr(OH)3的Ksp＝1.0×10－32]。【解析】(2)反應中Fe元素由＋2價升高到＋3價，Cr元素由＋3升高到＋6價，因此被氧化的元素為Fe、Cr；32gFe2O3的物質的量是0.2mol，消耗氧氣0.7mol，轉移電子的數目為2.8mol。(3)洗滌沉淀要注意用玻璃棒引流且在過濾器中完成。(5)m(Cr2O3)＝eq\f(448kg×80%,224g/mol)×152g/mol＝243.2kg，Cr2O3的產率＝eq\f(182.4kg,243.2kg)×100%＝75.0%。(6)要使鉻離子完全沉淀，c(Cr3＋)≤10－5mol/L，則根據Ksp[Cr(OH)3]＝1.0×10－32，c(OH－)＝eq\r(3,\f(1.0×10－32,1×10－5))mol/L＝10－9mol/L，故pH＝5。8.水體中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)、HCrOeq\o\al(－,4)、CrOeq\o\al(2－,4)是高毒性的重金屬離子，可用Cr(Ⅵ)表示。處理含Cr(Ⅵ)廢水的方法有沉淀法、還原法等。(1)鋇鹽沉淀法：已知水溶液中存在H2O＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋。向含Cr(Ⅵ)的酸性廢水中加入鋇鹽，可生成難溶于水的BaCrO4沉淀，其他條件一定，使用等物質的量的BaCl2或BaCO3，反應足夠長的時間，使用BaCO3時Cr(Ⅵ)的沉鉻率要優(yōu)于使用BaCl2的原因是BaCO3與H＋反應，溶液中H＋濃度減小，平衡右移，CrOeq\o\al(2－,4)濃度增大，有利于Cr(Ⅵ)完全轉化為BaCrO4沉淀。(2)納米鐵粉還原法：納米鐵粉可將水體中Cr(Ⅵ)還原為Cr3＋，再通過調節(jié)溶液pH，可使Cr3＋轉化為Cr(OH)3沉淀而被除去。①在氮氣氣氛保護下，向一定量的FeCl2溶液中逐滴加入一定量的NaBH4溶液，可制得納米鐵粉，反應的離子方程式為2BHeq\o\al(－,4)＋Fe2＋＋6H2O=Fe↓＋2B(OH)3＋7H2↑，已知電負性：χ(H)>χ(B)，每生成1mol納米鐵粉，被Fe2＋氧化的NaBH4的物質的量為0.5。②實驗發(fā)現(xiàn)，其他條件相同，含鐵的物質的量相同，用納米鐵粉和鐵－銅粉分別處理pH＝5的含Cr(Ⅵ)廢水，廢水中Cr(Ⅵ)的去除率隨時間變化關系如圖1所示，用鐵－銅粉處理含Cr(Ⅵ)廢水的效果更好，原因是Fe－Cu原電池加快了反應速率。圖1(3)亞硫酸氫鈉－石灰乳還原沉淀法：向初始pH不等的幾份酸性含鉻(總濃度為0.20mol/L)廢水中加入等量NaHSO3，將Cr(Ⅵ)還原成Cr(Ⅲ)，再加入石灰乳可將Cr(Ⅲ)轉化為Cr(OH)3沉淀。①已知溶液中含鉻物種濃度隨pH的變化如圖2所示，pH＝4時，溶液中主要含Cr(Ⅵ)粒子與NaHSO3反應的離子方程式為3HSOeq\o\al(－,3)＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋5H＋=3SOeq\o\al(2－,4)＋2Cr3＋＋4H2O。圖2圖3②廢水中殘留Cr(Ⅵ)與反應時間的變化關系如圖3所示，實際反應中，控制廢水pH為2.5的原因是pH偏高，H＋濃度低，反應速率較慢；pH偏低，H＋濃度大，HSOeq\o\al(－,3)易轉化為SO2氣體逸出?！窘馕觥?2)①由電負性可知，NaBH4中氫元素為－1價、硼元素為＋3價，則制備納米鐵粉的反應中NaBH4為反應的還原劑，亞鐵離子和水是氧化劑，由得失電子數目守恒可知，每生成1mol納米鐵粉時，被亞鐵離子氧化的NaBH4的物質的量為eq\f(1mol×2,4)＝0.5mol。②由鐵－銅粉處理含Cr(Ⅵ)的酸性廢水時，鐵－銅在溶液中構成原電池，原電池可加快反應速率。(3)①由圖可知，溶液pH為4時，溶液中Cr(Ⅵ)粒子主要為Cr2Oeq\o\al(2－,7)，溶液中發(fā)生的反應為酸性條件下溶液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)與HSOeq\o\al(－,3)的反應。9.某電鍍廠的酸性廢液中含CN－、Cr2Oeq\o\al(2－,7)、SOeq\o\al(2－,4)、[Ni(CN)4]2－等離子，須處理后排放。(1)除CN－、[Ni(CN)4]2－。向廢液中加入熟石灰調節(jié)pH，再加入NaClO溶液，可將CN－氧化為N2和HCOeq\o\al(－,3)，其離子方程式為2CN－＋5ClO－＋H2O=N2↑＋2HCOeq\o\al(－,3)＋5Cl－。加入NaClO可以促進Ni元素轉化為Ni(OH)2沉淀除去，原因是ClO－氧化CN－，使c(CN－)降低，[Ni(CN)4]2－Ni2＋＋4CN－平衡正向移動，c(Ni2＋)增大，促進Ni(OH)2沉淀生成。(2)沉淀法回收Cr(Ⅵ)。已知：CaSO4和CaCrO4微溶于水，Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCrO4)＝1.2×10－10。①向除去CN－和Ni元素的廢液中加入一定量的BaCl2，可將Cr(Ⅵ)轉化為BaCrO4沉淀。相同時間內，Cr元素沉淀率與溶液初始pH的關系如圖1所示。與pH＝6相比，初始pH＝7時Cr(Ⅵ)去除率較高的原因是pH＝7時c(CrOeq\o\al(2－,4))高，利于生成BaCrO4沉淀；初始pH＝7，加入的石灰乳更多，Ca2＋沉淀了更多的SOeq\o\al(2－,4)和CrOeq\o\al(2－,4)，可使更多的Ba2＋用于形成BaCrO4沉淀。②BaCrO4沉淀中混有BaSO4等雜質，可加入足量硫酸充分反應后過濾，實現(xiàn)Cr(Ⅵ)的分離回收，反應的離子方程式為2BaCrO4＋2H＋＋2SOeq\o\al(2－,4)=2BaSO4＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。圖1圖2(3)電解法除Cr(Ⅵ)的一種裝置如圖2所示。利用陽極生成的Fe2＋，還原Cr(Ⅵ)生成Cr3＋，最終轉化為Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去。①隨著電解的進行，陽極表面形成FeO·Fe2O3的鈍化膜，電解效率降低。將電源正負極反接一段時間，鈍化膜消失。鈍化膜消失的原因為電極交換后，陰極產生H2，使鈍化膜還原。②電解時，若維持電流強度為5A，電流效率為96.5%，除去廢水中0.015mol的Cr2Oeq\o\al(2－,7)，至少需要電解0.5(計算過程見解析)小時，已知：電流效率(η)＝eq\f(n生成Fe2＋所用電子,n通過電極的電子)、F＝96500C/mol(寫出計算過程)。【解析】(2)①Cr2Oeq\o\al(2－,7)(橙色)＋H2O2H＋＋2CrOeq\o\al(2－,4)(黃色)，酸性條件下c(Cr2Oeq\o\al(2－,7))濃度較大、接近中性條件下c(CrOeq\o\al(2－,4))濃度較大，與pH＝6相比，初始pH＝7時，c(CrOeq\o\al(2－,4))高，利于生成BaCrO4沉淀，且加入的石灰乳更多，Ca2＋沉淀了更多的SOeq\o\al(2－,4)和CrOeq\o\al(2－,4)，可使更多的Ba2＋用于形成BaCrO4沉淀。②BaCrO4沉淀中混有BaSO4等雜質，可加入足量硫酸充分反應后過濾，實現(xiàn)Cr(Ⅵ)的分離回收，反應過程中BaCrO4轉化為更難溶的硫酸鋇沉淀和Cr2Oeq\o\al(2－,7)。(3)②反應中鉻元素化合價由＋6變?yōu)椋?，電子轉移關系式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)～6e－，除去廢水中0.015mol的Cr2Oeq\o\al(2－,7)，結合得失電子守恒可知，轉移電子0.015mol×6＝0.09mol，若維持電流強度為5A，電流效率為96.5%，設至少需要電解t小時，則根據Q＝It＝5×t×3.6×103×96.5%＝0.09×96500，t＝0.5h。[次氯酸鈉(NaClO)]10.實驗室制備NaClO溶液并用于處理含氨氮廢水。(1)低溫下將Cl2通入NaOH溶液中制得NaClO溶液，裝置如圖所示。①裝置B中盛放的試劑是飽和食鹽水。②為了防止裝置C溫度升高生成副產物NaClO3，可采取的操作為裝置C使用冰水浴冷卻(或向裝置A中緩慢滴加濃鹽酸)。(2)NaClO溶液處理含氨氮廢水(pH為6.0～7.0)。室溫下，分別取200mL預處理后的廢水，將初始pH調節(jié)至不同值，加入等量NaClO溶液，30分鐘后檢測剩余氨氮濃度。不同初始pH對NaClO氧化脫除氨氮效果的影響如圖1所示，不同初始pH對應反應結束后的pH如圖2所示。圖1圖2①NaClO將廢水中NH3氧化為無污染氣體，反應的化學方程式為2NH3＋3NaClO=N2↑＋3H2O＋3NaCl。實驗中NaClO溶液的實際投入量大于理論計算量，其原因是NaClO(或HClO)不穩(wěn)定，易分解。②處理后的廢水pH在6.0～9.0之間才能排放。NaClO溶液處理含氨氮廢水初始pH設置為7.0而不是2.0的原因是pH為7.0時氨氮去除率高且調節(jié)pH所需的酸更少。(3)用滴定法測定NaClO溶液中有效氯含量的原理：ClO－＋2I－＋2H＋=I2＋Cl－＋H2O；I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。請補充完整該實驗方案：取5.00mLNaClO溶液樣品配制成250mL溶液，取25.00mL待測液于碘量瓶中，加入10mL2mol/LH2SO4溶液和過量KI溶液，密封在暗處靜置5min；用0.0500mol/LNa2S2O3溶液滴定至溶液呈微黃色，加入2～3滴淀粉溶液，繼續(xù)滴定至加入最后半滴Na2S2O3溶液后，溶液藍色褪去，且30s不恢復原來的顏色。平行滴定三次，記錄消耗Na2S2O3溶液的體積(須使用的試劑：0.0500mol/LNa2S2O3溶液、淀粉溶液)?！窘馕觥?1)②C中溫度低時可有效避免副反應，則為了防止裝置C溫度升高生成副產物NaClO3可采取使用冰水浴冷卻或向裝置A中緩慢滴加濃鹽酸等。(2)②由圖知，pH＝2.0時和7.0時，氨氮去除率均較高，但當pH＝2.0時，次氯酸根離子易轉變?yōu)榇温人岫乃?，會消耗更多的酸?3)碘遇淀粉變藍色，該滴定中以淀粉作指示劑，滴定時，應先以0.0500mol/LNa2S2O3滴定到淺黃色，再加入淀粉，再繼續(xù)以0.0500mol/LNa2S2O3溶液滴定到藍色恰好消失且30s不恢復原來的顏色為終點。淀粉指示劑若加入太早，則大量的碘單質與淀粉結合成藍色物質，這一部分碘就不容易與硫代硫酸鈉反應，會使滴定發(fā)生誤差。滴定到終點后幾分鐘，溶液又會出現(xiàn)藍色，這是由于空氣氧化碘離子引起的。為避免誤差，應作平行實驗，故需平行滴定三次。[二氧化氯(ClO2)]11.二氧化氯(ClO2)是一種高效消毒劑，易溶于水，沸點為11.0℃，濃度高時極易爆炸。(1)實驗室在60℃的條件下用閃鋅礦(主要成分為ZnS)與NaClO3溶液、H2SO4溶液制備二氧化氯，同時生成硫酸鋅。①寫出反應的離子方程式：ZnS＋8ClOeq\o\al(－,3)＋8H＋eq\o(=,\s\up7(60℃))Zn2＋＋8ClO2↑＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。②用如圖所示的裝置制備二氧化氯。則閃鋅礦、NaClO3溶液、H2SO4溶液三種反應物的加料方式是將粉碎后的閃鋅礦和NaClO3溶液混合(制成漿料)加入三頸燒瓶中，從滴液漏斗中緩慢滴加H2SO4溶液。③若閃鋅礦加料過量太多，生成ClO2的量明顯減少的原因是閃鋅礦過量太多時，過量的ZnS將生成的ClO2還原(或者過量的ZnS直接將NaClO3中的Cl還原至更低價態(tài))。④反應過程中通入N2的作用是加速ClO2的排出；起攪拌作用；稀釋ClO2，防止其濃度高時發(fā)生爆炸。(2)工業(yè)上常用ZnS去除廢水中Cu2＋。反應為ZnS(s)＋Cu2＋(aq)=CuS(s)＋Zn2＋(aq)，該反應的平衡常數K5×1010[已知：Ksp(CuS)＝6.0×10－36，Ksp(ZnS)＝3.0×10－25]。(3)某同學測定自來水廠經ClO2處理后的水中ClO2的濃度。步驟如下：取水樣1.0L，用稀硫酸調節(jié)溶液pH≤2，加入足量KI晶體，搖勻，在暗處靜置30min。取20.00mL加入錐形瓶中，以淀粉溶液作指示劑，用0.00