题目内容

（12分）高纯硝酸锶[化学式：Sr(NO3)2]用于制造信号灯、光学玻璃等。
⑴工业级硝酸锶中常含有硝酸钙、硝酸钡等杂质，其中硝酸钙可溶于浓硝酸，而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸。请结合相关信息，补充完整提纯硝酸锶的下列实验步骤：
①取含杂质的硝酸锶样品，     ，搅拌。
②     。
③将滤渣溶于水中，加略过量铬酸使Ba2+沉淀，静置后加入肼（N2H4）将过量铬酸还原，调节pH=7～8，过滤。
④将滤液用硝酸调节pH=2～3，     ，过滤，洗涤。
⑤将得到的Sr(NO3)2·2H2O晶体在100 ℃条件下干燥，得到高纯硝酸锶。
⑵Sr(NO3)2受热易分解，生成Sr(NO2)2和O2；在500 ℃时Sr(NO2)2进一步分解生成SrO及氮氧化物。取一定质量含Sr(NO2)2的Sr(NO3)2样品，加热至完全分解，得到5.20 g SrO固体和5.08 g混合气体。计算该样品中Sr(NO3)2的质量分数（写出计算过程）。

⑴①向其中加入浓HNO3
②过滤，并用浓HNO3洗涤滤渣
④蒸发浓缩，冷却结晶
⑵m(样品)=" 5.20" g+5.08 g="10.28" g
n(SrO)=="0.05" mol
 n[Sr(NO3)2]×212 g·mol－1+ n[Sr(NO2)2]×180 g·mol－1=10.28 g
n[Sr(NO3)2]+ n[Sr(NO2)2] ="0.05" mol
 
（除第⑵小题6分外，其余每空2分，共12分）

解析试题分析：⑴利用信息“硝酸钙可溶于浓硝酸，而硝酸锶、硝酸钡不溶于浓硝酸”，可确定提纯硝酸锶的步骤①：将样品加入浓HNO3中，搅拌；
②：过滤，并用浓HNO3洗涤滤渣，取滤渣（含有硝酸锶、硝酸钡）；
④：将滤渣中的硝酸钡沉淀分离除去；
④：取滤液（含硝酸锶），再通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤便可得到较纯的硝酸锶晶体。
⑵详细解答过程见参考答案。
考点：本题考查化学实验与计算的综合。

练习册系列答案
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铁酸锌（ZnFe2O4）是对可见光敏感的半导体催化剂，其实验室制备原理为：
Zn2++2Fe2++3C2O42－+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓……………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O  ZnFe2O4 + 2CO2↑+4CO↑+6H2O ……………(b)
（1）上述制备原理中属于氧化还原反应的是    （选填：“a”或“b”）。
（2）制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时，可选用的药品有：
Ⅰ、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，Ⅱ、ZnSO4·7H2O及Ⅲ、(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时，必须严格控制n(Fe2+)/n(Zn2+)=       。
②选用的加料方式是      (填字母)。
a．按一定计量比，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌，然后升温至75℃。
b．按一定计量比，Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液，然后加入Ⅱ，然后升温到75℃。
c．按一定计量比，将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲，Ⅲ另配成溶液乙，甲、乙同时加热到75℃，然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中，并持续搅拌。
（3）从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤干净的依据是    _________________。
（4）ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯，还用到的硅酸盐质仪器有：       和        。
（5）某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮（含杂质铁），结合下图信息利用实验可提供的试剂制取纯净的ZnSO4溶液。实验中可选用的试剂如下：

a．30%H2O2；
b．新制氯水；
c．1.0 mol·L－1NaOH溶液；
d．3 mol·L-1稀硫酸；
e．纯ZnO粉末；
f．纯锌粉。
实验步骤依次为：①将锌片完全溶于稍过量的3 mol·L－1稀硫酸，加入      （选填字母，下同）；②加入     ；③加热到60℃左右并不断搅拌；④过滤得ZnSO4溶液。其中步骤③加热的主要目的有                     。

某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

（1）酸浸后加入H2O2的目的是          。调pH步骤中加入的试剂最好是        （填化学式）。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有              。
（2）煮沸CuSO4溶液的原因是                 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式            。
（3）CuCl产品中CuCl的质量分数大于96．50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0．2500g置于一定量的0．5mol·L-1FeCl3溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L-1的Ce（SO4）2溶液滴定，到达终点时消耗Ce（SO4）2溶液24．60mL。有关的化学反应为：
Fe3＋＋CuCl＝Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－，Ce4＋＋Fe2＋＝Fe3＋＋Ce3＋。通过计算说明该CuCl样品  （填“符合”或“不符合”）国家标准。
（4）25℃时，KSP [Fe（OH）3]= 4.0×10-38。Fe3+发生水解反应Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，该反应的平衡常数为           。

下面的框图是测定CuSO4·xH2O中结晶水含量的实验流程。
 
40. 填写流程中空白的操作名称：(操作II)_____________； (操作V)___________________。
41. 其加热装置正确的是____________（填写编号）。

a                 b                    c               d
42. 重复操作II、III、IV，直到连续两次称量结果相差不超过______g。
43. 操作III必须要在_______（填仪器名称）中进行。
44. 以下胆矾结晶水含量的测定操作正确的是____________（填写编号）。
a. 加热时，晶体溅出坩埚，再加些胆矾
b. 加热时，先用小火，后用大火加热至最后
c. 加热时，不断用玻璃棒搅拌
45. 若实验测得的硫酸铜晶体中结晶水含量偏高，可能的原因有__________（填写编号，下同）；若实验测得的硫酸铜晶体中结晶水含量偏低，可能的原因有____________。
a．晶体未完全变白就停止加热  
b．加热过程中有少量晶体溅出
c．加热后在空气中自然冷却

(8分)（1） 某实验室要用90mL1．00 mol·L-1的NaOH溶液。在配制该NaOH溶液的过程中：
①除了要使用托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管，还要使用的仪器有        。
②需用托盘天平称取NaOH的质量为         g。
（2）从海带中提取碘的流程如下图：
 
①指出提取碘的过程中实验操作、操作的名称：a__________、c__________
②在3mL碘水中，加入1mL四氯化碳，振荡、静置后，观察到试管里的分层现象是
         。（注：下图试管中深色区为紫红色溶液）

实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3。其工艺流程为：

（1）根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为            。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)2含 量增大，其原因是        。
（2）工艺流程中“副产品”的化学式为            。
（3）已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
沉淀完全的pH
3.7
9.7
9.2
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价
                       （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。
（4）操作C是为了除去溶液中的Ca2+，若控制溶液中F－浓度为3×10－3mol·L－1，则Ca2+的浓度为         mol·L－1。（常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10－11）
（5）电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：
①碱性条件下Cl－在阳极被氧化为ClO－；
②Ni2+被ClO－氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。
第②步反应的离子方程式为                      。

（14分）（2012?山东）实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：

（1）为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入　  　（填“A”或“B”），再滴加另一反应物．
（2）如下图所示，过滤操作中的一处错误是　               　．
（3）判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是　                    　．高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是　    　．
（4）无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备．
装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是　     　．F中试剂的作用是　        　．用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为　           　．

银氨溶液可用于检测CO气体。实验室研究该反应的装置图如下：

（1）甲酸在浓硫酸条件下能分解生成CO和H2O，体现浓硫酸具有     （填“氧化性”或脱水性）。
（2）软管的作用是     。
（3）浓NaOH溶液的作用是     。
（4）反应结束后试管C底部有黑色沉淀，为验证产物，分离出上层清液和底部黑色固体，并进行实验。
a．测得上层清液pH为10。
b．向上层清液中滴加几滴Ba(OH)2溶液，发现有白色浑浊出现，同时产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
c．取新制的银氨溶液滴加几滴Ba(OH)2溶液，无明显现象。
d．将黑色沉淀用蒸馏水洗净。
① 实验c的目的是     。
② 根据上述实验现象证明上层清液中含有     。
③ 已知银可溶于浓硝酸，设计实验证明黑色固体是Ag单质：                    
④ CO与银氨溶液反应中有氨气生成，根据实验现象写出该反应的化学方程式：        。

镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下：

(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用________，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂的量应为________________。
(2)加入试剂①后，能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
(3)试剂②选用________；写出其反应的离子方程式_______。
(4)无水MgCl2在熔融状态下，通电后产生镁和氯气，该反应的化学方程式为________。

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