練習(xí)3重要物質(zhì)的制備1.(2024·南通期末)學(xué)習(xí)小組利用廢銀催化劑制備乙炔銀(Ag2C2)和酸性乙炔銀(Ag2C2·nAgNO(1)制取乙炔。利用右圖所示裝置制取純凈的乙炔。①電石與水反應(yīng)劇烈，為減緩反應(yīng)速率，在不改變電石用量和大小的情況下，可采取的措施有___________________________________________________________________________(寫兩點(diǎn))。②電石主要含CaC2，還含有CaS等雜質(zhì)。洗氣瓶中CuSO4溶液的作用是_____________________。(2)制備乙炔銀。向含有[Ag(NH3)2]OH的溶液中通入乙炔可得到乙炔銀沉淀。①寫出生成乙炔銀的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________________________________________________________。②補(bǔ)充完整制取乙炔銀固體的實(shí)驗(yàn)方案：將廢銀催化劑分批加入濃硝酸中，采用空氣攪拌，用稀硝酸和氫氧化鈉溶液先后吸收反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣，過濾除去不溶物，_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，將Ag2C2轉(zhuǎn)入棕色試劑瓶中(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：C2H2(3)制備酸性乙炔銀并測定其組成。將乙炔通入硝酸銀溶液中可制得酸性乙炔銀。反應(yīng)原理為C2H2＋(n＋2)AgNO3=Ag2C2·nAgNO3↓＋2HNO3①將過濾所得濾渣置于小燒杯中，利用丙酮反復(fù)多次沖洗沉淀。檢驗(yàn)濾渣已經(jīng)洗凈的實(shí)驗(yàn)方案是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。②準(zhǔn)確稱取1.260g樣品，用濃硝酸完全溶解后，定容得200mL溶液，取20.00mL于錐形瓶中，以NH4Fe(SO4)2作指示劑，用0.05000mol/LNH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(Ag＋＋SCN－=AgSCN↓)，終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為16.00mL。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_________________________________________________________。通過計(jì)算確定n的數(shù)值(寫出計(jì)算過程，Ag—108)。2.(2024·常州期末)實(shí)驗(yàn)室以廢舊磷酸鐵鋰(LiFePO4)電極粉末為原料回收Li2CO3，其實(shí)驗(yàn)過程如圖1所示。(1)以鹽酸-次氯酸鈉體系選擇性浸出鋰。將2g磷酸鐵鋰加入三頸燒瓶中(裝置如圖2)，滴液漏斗a裝有0.6mol/L鹽酸、b中裝有0.8mol/LNaClO溶液?？刂?5℃，依次將兩種溶液加入三頸燒瓶，充分反應(yīng)30min后，過濾。已知：常溫時(shí)，Ka1(H3PO4)＝7.5×10－3，Ka2(H3PO4)＝6.2×10－8，Ka3(H3PO4)＝2.2×10－13，Ksp(FePO4)＝1.3×10－22①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先打開滴液漏斗___(填“a”或“b”)。②浸出后過濾所得濾渣主要成分為FePO4。寫出LiFePO4轉(zhuǎn)化為FePO4的離子方程式：_______________________________________________________________________________________________________________。③控制原料n(LiFePO4)∶n(HCl)∶n(NaClO)＝1∶1.3∶0.6，鋰的浸出率為95.59%。若提高鹽酸用量，可使鋰浸出率達(dá)99%以上，但同時(shí)可能存在的缺陷有_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用碳酸鈉作沉淀劑從浸出液中回收碳酸鋰。有同學(xué)建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2CO3。查閱資料發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)對常溫下的LiHCO3有不同的描述：ⅰ.白色固體；ⅱ.尚未從溶液中分離出來。為探究LiHCO3的性質(zhì)，將飽和LiCl溶液與飽和NaHCO3溶液等體積混合，起初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。①上述現(xiàn)象說明，在該實(shí)驗(yàn)條件下LiHCO3_________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)。②實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。(3)鹽湖提鹽后的濃縮鹵水(含Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋)也常用作制備Li2CO3的重要原料。已知：常溫時(shí)Li2SO4的溶解度為34.8g，Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，Ksp(CaSO4)＝9.1×10－6，Ksp(Li2CO3)＝2.5×10－2，Li2CO3的溶解度曲線如圖3所示。為獲得較高產(chǎn)率和純度的Li2CO3，請補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案：向濃縮鹵水中邊攪拌邊緩慢添加石灰乳，______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，洗滌，低溫烘干[Mg(OH)2完全沉淀時(shí)pH＝10.9，可選用的試劑：飽和Na2SO4溶液、飽和Na2CO3溶液、Na2CO3固體、蒸餾水]。3.(2023·南京三模)高純ZnO可用作電子元件材料。以次氧化鋅酸浸液(主要含有Zn2＋、SOeq\o\al(2－,4)，還含有Fe3＋、Fe2＋、Mn2＋、Pb2＋等)為原料制備高純ZnO的實(shí)驗(yàn)流程如下：已知：常溫下，Ksp[Zn(OH)2]＝2.1×10－16，Ksp[Fe(OH)2]＝8.0×10－16，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。(1)“除鐵”時(shí)，須將Fe2＋氧化為Fe3＋的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“除錳”反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________________。其他條件不變時(shí)，eq\f(n投入KMnO4,n理論KMnO4)與錳去除率、溶液中錳含量的關(guān)系如圖所示。eq\f(n投入KMnO4,n理論KMnO4)>2.5時(shí)，溶液中錳去除率下降，其原因是____________________________________。(3)為考查Zn粉用量對“除鉛”過程中鉛元素去除率的影響，設(shè)計(jì)若干對照實(shí)驗(yàn)組，這些實(shí)驗(yàn)組控制不變的因素有“除錳”濾液濃度與體積、反應(yīng)溫度、___________________________。(4)寫出以“ZnSO4溶液”為原料制備高純ZnO的實(shí)驗(yàn)方案：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________[可選用的試劑：Na2CO3溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液、蒸餾水、稀鹽酸、BaCl2溶液]。4.(2023·蘇錫常鎮(zhèn)二模)鈦酸鋇(BaTiO3)是制備電子陶瓷材料的基礎(chǔ)原料。(1)實(shí)驗(yàn)室模擬制備鈦酸鋇的過程如下：已知：TiCl4能水解生成TiO2＋，TiO2＋能進(jìn)一步水解生成TiO2；BaTiO3能與濃硫酸反應(yīng)生成TiO2＋。草酸氧鈦鋇晶體的化學(xué)式為BaTiO(C2O4)2·4H2O。①Ti(Ⅳ)的存在形式(相對含量分?jǐn)?shù))與溶液pH的關(guān)系如圖1所示?！俺菱仭睍r(shí)，需加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH在2～3之間，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②由草酸氧鈦鋇晶體(相對分子質(zhì)量為449，Ba—137、Ti—48)煅燒制得鈦酸鋇分為三個(gè)階段?，F(xiàn)稱取44.9g草酸氧鈦鋇晶體進(jìn)行熱重分析，測得殘留固體質(zhì)量與溫度的變化關(guān)系如圖2所示。C點(diǎn)殘留固體中含有碳酸鋇和鈦氧化物，則階段Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________________________________。③鈦酸鋇晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，其中與Ti4＋緊鄰的O2－構(gòu)成的空間結(jié)構(gòu)是_______________。(2)利用Fe3＋將淺紫色Ti3＋氧化為無色Ti(Ⅳ)的反應(yīng)可用于測定鈦酸鋇的純度。①請補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案：稱量2.33g鈦酸鋇樣品完全溶于濃硫酸后，加入過量鋁粉，充分振蕩，使其完全反應(yīng)(Al將TiO2＋轉(zhuǎn)化為Ti3＋)；__________________________________________________________________________________________________________________；將待測鈦液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中后定容，取20.00mL待測鈦液于錐形瓶中，______________________________________________________________________________