江苏2023高考二轮复习 微主题热练21　化学综合实验与计算(一) （含解析）

微主题热练21　化学综合实验与计算(一) 1. (2022·南通第二次调研)FeS是一种黑色固体，常用作固体润滑剂、废水处理剂等。可通过高温合成法和均相沉淀法合成纳米FeS。 Ⅰ.高温合成法 称取一定质量还原铁粉和淡黄色硫粉，充分混合后置于真空密闭石英管中，用酒精喷灯加热。加热过程中硫粉升华成硫蒸气。持续加热至反应完全，冷却，得纳米FeS。 (1)若分别用S8和S6与等质量的铁粉反应制取FeS，消耗S8和S6的质量比为_____。 (2)能说明反应已进行完全的标志是_____。 Ⅱ.均相沉淀法 实验室以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]和硫代乙酰胺(CH3CSNH2)为主要原料，利用如图装置合成纳米硫化亚铁的流程如下。 已知：硫代乙酰胺在酸性和碱性条件下均能水解。水解的离子方程式为 CH3CSNH2＋2H2O＋H＋===CH3COOH＋H2S＋NH CH3CSNH2＋3OH－===CH3COO－＋S2－＋NH3·H2O (3) 加入药品前检查装置气密性的操作为_____。 (4)“反应”时，控制混合液pH约为9，温度70 ℃。三颈烧瓶内发生反应的离子方程式为_____。 (5)该方法得到的产品中常混有少量Fe(OH)2杂质。有研究表明，在混合液中添加少量柠檬酸钠可降低溶液中c(Fe2＋)，抑制Fe(OH)2杂质的形成。加入柠檬酸钠能降低c(Fe2＋)的原因是_____。 (6)已知硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体，易溶于水，不溶于乙醇。下表列出了不同温度下硫酸铵、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵在水中的溶解度。 温度/℃物质　　　　 10 20 30 40 50 70 (NH4)2SO4 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5 91.9 FeSO4·7H2O 40.0 48.0 60.0 73.3 — — 硫酸亚铁铵 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3 38.5 请补充完整实验室制取硫酸亚铁铵晶体的实验过程：取4.0 g充分洗净的铁屑，_____， 趁热过滤，洗涤、烘干，得未反应铁屑1.2 g。向滤液中_____，低温烘干，得到硫酸亚铁铵晶体[可选用的实验试剂有(NH4)2SO4晶体、3 mol/L H2SO4溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液、蒸馏水、无水乙醇]。 2. (2022·南京三模)轻质碳酸钙可用作橡胶的填料。以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2、Fe2O3等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程如下： (1) “转化”步骤中，CaSO4转化为CaCO3的化学方程式为_____。 (2) “除杂”时，通入NH3的目的是_____。 (3) “碳化”过程在如图所示的装置中进行。多孔球泡的作用是_____。 (4) 通过下列方法测定产品中碳酸钙的含量：准确称取0.500 0 g产品用盐酸充分溶解，过滤，将滤液和洗涤液转移至250 mL容量瓶中定容、摇匀，记为试液A。取25.00 mL试液A，加入指示剂，调节pH>12，用0.020 00 mol/L Na2H2Y标准溶液滴定Ca2＋ (Ca2＋＋H2Y2－===CaY2－＋2H＋)，至终点时消耗Na2H2Y溶液24.60 mL。计算产品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。 (5) 铝铵矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是一种水絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案：_____， _____，将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得(NH4)2SO4固体；_____，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得到铝铵矾[部分物质的溶解度随温度的变化如图所示，实验须用的试剂：3 mol/L H2SO4溶液、100 mL 1 mol/L Al2(SO4)3溶液]。 3. (2022·苏北、苏中七市三模)以软锰矿(含MnO2及少量Fe、Al、Si、Zn、Co的氧化物)为主要原料可制备MnO2、KMnO4等。制备MnO2的实验流程如下： (1)“过滤1”所得滤液中的金属阳离子有Mn2＋、Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Co2＋、Zn2＋。生成Mn2＋的离子方程式为_____。 (2)已知25 ℃时，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24，Ksp(CoS)＝4.0×10－21，Ksp(MnS)＝2.5×10－10。取一定量“除Fe、Al”后的酸性滤液，分析其中Zn2＋、Co2＋、Mn2＋的含量[n(Zn2＋)＋n(Co2＋)＝a mol]后，加入一定量Na2S充分反应，测得金属的沉淀率随加入n(Na2S)的变化如图 ... ...