當前位置： 2022-2023學年江蘇省蘇州市高三（上）期末化學試卷> 試題詳情

實驗室以工業(yè)級硫酸錳粉末（含少量Ca、Co等的硫酸鹽）為原料獲得電池級MnSO₄，并制備催化劑的載體Mn₃O₄。
（1）將工業(yè)級硫酸錳溶于水，蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾除去部分雜質(zhì)，過程中雜質(zhì)去除率隨MnSO₄結(jié)晶率[
m
（
結(jié)晶
M
n
S
O
4
）
m
（
總
M
n
S
O
4
）
×100%]的變化如圖所示，雜質(zhì)去除率隨MnSO₄結(jié)晶率的增大反而下降的原因是
水分大量蒸發(fā)，硫酸鹽雜質(zhì)結(jié)晶析出量增加
水分大量蒸發(fā)，硫酸鹽雜質(zhì)結(jié)晶析出量增加
。

（2）將除去部分雜質(zhì)的MnSO₄溶于水，先后加入MnF₂和MnS分別除去溶液中的Ca²⁺和Co²⁺，獲得電池級硫酸錳。
①MnF₂可將溶液中的Ca²⁺轉(zhuǎn)化為CaF₂，CaF₂的晶胞如圖所示，Ca²⁺周圍距離最近且相等的F^-個數(shù)為
8
8
。

②“除鈷”時，發(fā)生反應(yīng)Co²⁺+MnS（s）=CoS（s）+Mn²⁺，反應(yīng)完全后，上層清液中
c
（
M
n
2
+
）
c
（
C
o
2
+
）
=
10¹²
10¹²
。[K_sp（MnS）=2×10^-13，K_sp（CoS）=2×10^-25]
（3）MnSO₄溶液在堿性條件下通入空氣氧化獲得Mn₃O₄，產(chǎn)物中Mn元素質(zhì)量分數(shù)（Mn%）隨反應(yīng)時間和溫度變化如圖1和圖2所示。

①如圖1所示反應(yīng)時間超過8小時，Mn%降低的原因是
MnSO₄被氧化成更高價態(tài)錳的氧化物（Mn₂O₃或MnO₂）
MnSO₄被氧化成更高價態(tài)錳的氧化物（Mn₂O₃或MnO₂）
。
②請設(shè)計由MnSO₄溶液制備較純Mn₃O₄實驗方案：
向MnSO₄溶液中加入一定量1mol?L^-1NaOH溶液，邊攪拌邊通入空氣，控制75℃加熱8h左右，過濾，洗滌，取最后一次洗滌濾液中加BaCl₂溶液，無渾濁
向MnSO₄溶液中加入一定量1mol?L^-1NaOH溶液，邊攪拌邊通入空氣，控制75℃加熱8h左右，過濾，洗滌，取最后一次洗滌濾液中加BaCl₂溶液，無渾濁
。（需用到的試劑：1mol?L^-1NaOH溶液、BaCl₂溶液）

【答案】水分大量蒸發(fā)，硫酸鹽雜質(zhì)結(jié)晶析出量增加；8；10¹²；MnSO₄被氧化成更高價態(tài)錳的氧化物（Mn₂O₃或MnO₂）；向MnSO₄溶液中加入一定量1mol?L^-1NaOH溶液，邊攪拌邊通入空氣，控制75℃加熱8h左右，過濾，洗滌，取最后一次洗滌濾液中加BaCl₂溶液，無渾濁

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/7/10 8:0:8組卷：47引用：2難度：0.6

相似題

1．（1）下列數(shù)據(jù)是對應(yīng)物質(zhì)的熔點（℃）
NaCl Na₂O AlF₃ AlCl₃ BCl₃ Al₂O₃ CO₂ SiO₂
801 920 1291 190 -109 2073 -57 1723
據(jù)此作出的下列判斷中，錯誤的是

A、鋁的化合物晶體中不存在離子晶體
B、表中只有BCl₃、干冰是分子晶體
C、同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體
D、不同族元素的氧化物可形成不同類型的晶體
（2）SiO₂晶體結(jié)構(gòu)片斷如圖（）所示．SiO₂晶體中Si原子數(shù)目和Si-O鍵數(shù)目的比例為

．
通常人們把拆開1mol 某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能．
化學鍵 Si-O Si-Si O=O
鍵能/KJ?mol^-1 460 176 498
Si（s）+O₂（g）

高溫

SiO₂（s），該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=

（3）與鋁同周期的磷單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用．
①三聚磷酸可視為三個磷酸分子（磷酸結(jié)構(gòu)式見圖）之間脫去兩個水分子產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)式為

．三聚磷酸鈉（俗稱“五鈉”）是常用的水處理劑，其化學式為

．
②次磷酸鈉（NaH₂PO₂）可用于化學鍍鎳．NaH₂PO₂中P元素的化合價為

；
化學鍍鎳的溶液中含有Ni²⁺和H₂PO₂^-，在酸性等條件下發(fā)生下述反應(yīng)：
（a）

Ni²⁺+

H₂PO₂^-+

→

Ni+

H₂PO₃^-+

（b）6H₂PO₂^-+2H⁺=2P+4H₂PO₃+3H₂
（4）氫氣是新型清潔能源，鑭（La）和鎳的合金可做儲氫材料．該合金的晶胞如圖所示，晶胞中心有一鎳原子，其它鎳原子都在晶胞面上，該晶體的化學式是

．
發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：41引用：1難度：0.5
解析
2．硒（Se）是人體必需微量元素之一，含硒化合物在材料和藥物等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。

（1）Se與S同族，基態(tài)硒原子價電子排布式為

。
（2）H₂Se的沸點低于H₂O，其原因是

。
（3）比較鍵角大?。簹鈶B(tài)SeO₃分子

S
e
O
2
-
3
離子（填“＞”“＜”或“=”）。
（4）硒的兩種含氧酸的酸性強弱為H₂SeO₄

H₂SeO₃（填“＞”或“＜”）。
S
e
O
2
-
4
的空間結(jié)構(gòu)為

。
（5）關(guān)于圖1Ⅰ～Ⅲ三種反應(yīng)物，下列說法正確的有

。
A.Ⅰ中僅有σ鍵
B.Ⅰ中的Se-Se鍵為非極性共價鍵
C.Ⅰ易溶于水
D.Ⅱ中原子的雜化軌道類型只有sp與sp²
E.Ⅰ～Ⅲ含有的元素中，O電負性最大
（6）Ⅳ中具有孤對電子的原子有

。
（7）我國科學家發(fā)展了一種理論計算方法，可利用材料的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)預測其熱電性能。化合物X是通過該方法篩選出的潛在熱電材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2，沿x、y、z軸方向的投影均為圖3。
①X的化學式為

。
②設(shè)X的最簡式的式量為M，晶體密度為ρg?cm³，則X中相鄰K之間的最短距離為

nm（列出計算式，N_A為阿伏加德羅常數(shù)的值）。
發(fā)布：2024/11/20 15:30:2組卷：43引用：1難度：0.6
解析
3．磷酸鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料。其特點是放電容量大，價格低廉，無毒性，不會造成環(huán)境污染，世界各國正競相實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}：
（1）基態(tài)Fe原子中，電子占據(jù)的最高能層的符號為

，該能層具有的原子軌道數(shù)為

，電子數(shù)為

；基態(tài)Fe²⁺與Fe³⁺單電子數(shù)目之比為

。
（2）濃磷酸在常溫下呈黏稠狀，原因是.

，濃磷酸在200～300℃時脫水生成焦磷酸（化學式：H₄P₂O₇），焦磷酸的結(jié)構(gòu)式為

，其中P的價層電子對數(shù)為

，雜化軌道類型為

。
（3）Li⁺與H^-具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，r（Li⁺）

r（H^-）（填“＞”或“＜”）；原因是

。
Li₂O晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為0.4665nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為N_A，則Li₂O的密度為

g?cm^-3（列出計算式）。
發(fā)布：2024/11/19 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.3
解析

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NaCl	Na₂O	AlF₃	AlCl₃	BCl₃	Al₂O₃	CO₂	SiO₂
801	920	1291	190	-109	2073	-57	1723

化學鍵	Si-O	Si-Si	O=O
鍵能/KJ?mol^-1	460	176	498