2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課件：第十單元 第3節(jié) 物質(zhì)的制備(共76張PPT)

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1、第3節(jié)物質(zhì)的制備 1 掌 握 常 見 氣 體 的 實(shí) 驗(yàn) 室 制 法 (包 括 所 用 試 劑 、 儀 器 ， 反應(yīng) 原 理 和 收 集 方 法 )。2 了 解 常 見 金 屬 及 其 重 要 化 合 物 的 制 備 方 法 。3 了 解 常 見 非 金 屬 及 其 重 要 化 合 物 的 制 備 方 法 。 回歸教材一、氣體的制備 氣 體 反 應(yīng) 原 理 (反 應(yīng) 條 件 、 化 學(xué) 方 程 式 )O2 _NH3 _Cl2 _NO _2KCl 3O22KClO3 K2MnO4 MnO2 O22KMnO42NH4Cl Ca(OH)2 CaCl2 2NH3 2H2OMnO2 4HCl(濃 ) M

2、nCl2 Cl2 2H2O3Cu 8HNO 3(稀 )=3Cu(NO3)2 2NO 4H2O 1 制 備 原 理 氣 體 反 應(yīng) 原 理 (反 應(yīng) 條 件 、 化 學(xué) 方 程 式 )C2H4 _H2 _CO2 _NO2 _(續(xù) 表 ) CH3CH2OH CH2=CH2 H2OZn H2SO4(稀 )=ZnSO4 H2CaCO3 2HCl=CaCl2 CO2 H2OCu 4HNO3(濃 )=Cu(NO3)2 2NO2 2H2O 固 固 ； 加 熱 固 液 ； 不 加 熱 固 (或 液 ) 液 ； 加 熱可 用 于 制 _等 可 用 于 制 _等 可 用 于 制 _等2.發(fā) 生 裝 置O2、 NH

3、3 C2H2 C2H4H2、 CO2、NO2、 Cl2、 HCl、 固 固 ； 加 熱 固 液 ； 不 加 熱 固 (或 液 ) 液 ； 加 熱(1) 試 管 口 應(yīng) 稍 向 下 傾 斜 ，以 防 止 產(chǎn) 生 的 水 蒸 氣 在 管口 冷 凝 后 倒 流 而 引 起 試 管破 裂 ；(2)鐵 夾 應(yīng) 夾 在 距 試 管 口 處 ；(3) 膠 塞 上 的 導(dǎo) 管 伸 入 試 管里 面 不 能 太 長 ， 否 則 會 妨礙 氣 體 的 導(dǎo) 出 (1)在 用 簡 易 裝 置 時 ，如 用 長 頸 漏 斗 ， 漏 斗頸 的 下 口 應(yīng) 伸 入 液 面以 下 ， 否 則 起 不 到 液封 的 作 用 ；

4、(2)加 入 的 液 體 反 應(yīng) 物(如 酸 )要 適 量 ；(3)塊 狀 固 體 與 液 體 的混 合 物 在 常 溫 下 反 應(yīng)制 備 氣 體 可 用 啟 普 發(fā)生 器 制 備 (1) 先 把 固 體 藥 品 加入 燒瓶 ， 然 后 加 入 液 體 藥品 ；(2)要 正 確 使 用 分 液漏 斗(續(xù) 表 ) 13 3.收 集 方 法 溶 于 水 大 小 收 集 方 法 排 水 法 向 上 排 空 氣 法 向 下 排 空 氣 法裝 置示 意 圖適 用 范 圍 不 _的 氣體 密 度 比 空 氣 _的 氣 體 密 度 比 空 氣 _的 氣 體典 型 氣 體 H 2、 O2、 NO、CO、 CH

5、4、CH2=CH2、CH CH Cl2、 HCl、 CO2、SO2、 H2S H2、 NH3、 CH4 4.凈 化 與 干 燥 (1)易 溶 于 水 的 氣 體 雜 質(zhì) 可 用 _ 吸 收 ； 酸 性 雜 質(zhì) 可 用_吸 收 ； 堿 性 雜 質(zhì) 可 用 _吸 收 ； 水 分 可 用 _吸 收 ； 能 與 雜 質(zhì) 反 應(yīng) 生 成 沉 淀 (或 可 溶 物 )的 物 質(zhì) 也 可 作 為 吸 收劑 。 水堿 性 物 質(zhì) 酸 性 物 質(zhì) 干 燥 劑(2)酸 性 干 燥 劑 能 夠 干 燥 顯 酸 性 或 中 性 的 氣 體 ， 如 CO2、 SO2、NO2、 HCl、 H2、 Cl2、 O2、 CH4

6、 等 氣 體 ； 堿 性 干 燥 劑 可 以 用 來干 燥 顯 堿 性 或 中 性 的 氣 體 ， 如 NH 3、 H2、 O2、 CH4 等 氣 體 ； 中性 干 燥 劑 可 以 干 燥 中 性 、 酸 性 、 堿 性 氣 體 ， 如 O2、 H2、 CH4等 。 5 尾 氣 吸 收NaOH 溶 液 點(diǎn) 燃 法尾 氣 處 理 與 凈 化 、 干 燥 的 原 理 和 裝 置 是 一 樣 的 。 對 于 有 毒 、有 害 的 氣 體 尾 氣 必 須 用 適 當(dāng) 的 溶 液 加 以 吸 收 (或 點(diǎn) 燃 )， 使 它 們變 為 無 毒 、 無 害 、 無 污 染 的 物 質(zhì) 。 如 尾 氣 Cl

7、2、 SO2、 Br2(蒸 氣 )等 可 用 _吸 收 ， 尾 氣 CO 可 用 _處 理 。 二、典型無機(jī)物的制備沸 騰 沸 水1 Fe(OH)3 膠 體 的 制 備 FeCl3飽 和 溶 液紅 褐 色(1)實(shí) 驗(yàn) 步 驟 ： 在 潔 凈 的 小 燒 杯 里 加 入 約 25 mL 蒸 餾 水 ， 加熱 至 _， 然 后 向 _中 逐 滴 加 入 1 2 mL_，繼 續(xù) 煮 沸 至 液 體 呈 _， 停 止 加 熱 。(2)實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 及 結(jié) 論 ： 所 制 膠 體 呈 紅 褐 色 透 明 狀 。(3)有 關(guān) 化 學(xué) 方 程 式 ： _。 2 從 海 水 中 提 取 鎂(1)冶 煉 原

8、理 ： _。(2)工 藝 流 程 分 析 _： 海 水 中 含 有 MgCl 2， 但 豐 度 (濃 度 )太 低 ， 所以 要 富 集 ；蒸 發(fā) 濃 縮 分 離 提 純水 解 HCl 3 氨 堿 法 制 純 堿(1)工 業(yè) 流 程 ：2NaHCO3 _， 向 _中 加 足 量 食 鹽晶 體 制 成 飽 和 氨 鹽 水 ， 然 后 向 飽 和 氨 鹽 水 中 通 入 足 量 的 CO 2 生成 _， 因 為 NaHCO3 在 該 狀 態(tài) 下 溶 解 度 小 ， 先 結(jié) 晶析 出 ， 再 加 熱 分 解 NaHCO3 得 到 _。 這 種 制 堿 方 法是 我 國 化 學(xué) 家 侯 德 榜 發(fā) 明

9、 創(chuàng) 造 的 ， 所 以 叫 侯 氏 制 堿 法 。NaHCO3 NH4Cl濃 氨 水NaHCO3 純 堿Na2CO3 H2O CO2(2)原 理 ： NaCl NH3 H2O CO2=_， 基礎(chǔ)測評1 (2017 屆 廣 西 桂 林 十 八 中 月 考 )下 列 觀 點(diǎn) 正 確 的 是 ( )。A b c d e fA 制 備 收 集 C 2H4： 連 接 adfB 制 備 收 集 NO2： 連 接 acfC 制 備 收 集 Cl2： 連 接 adeD 制 備 收 集 NH3： 連 接 bde 解析：實(shí) 驗(yàn) 室 制 備 乙 烯 ， 利 用 乙 醇 在 濃 硫 酸 的 催 化 作 用 下發(fā) 生

10、 分 子 內(nèi) 脫 水 制 取 乙 烯 ， 乙 醇 發(fā) 生 消 去 反 應(yīng) ： CH3CH2OHCH2=CH2 H2O， 所 以 需 將 溫 度 計 插 在 反 應(yīng) 混 合 物中 測 量 反 應(yīng) 的 溫 度 ， 防 止 發(fā) 生 其 他 副 反 應(yīng) ， A 錯 誤 ； 實(shí) 驗(yàn) 室 制備 NO2， 利 用 銅 和 濃 硝 酸 反 應(yīng) 生 成 硝 酸 銅 、 二 氧 化 氮 和 水 ， Cu 4HNO3(濃 )=Cu(NO3)2 2NO2 2H2O， 反 應(yīng) 無 需 加 熱 ，所 以 不 能 選 擇 a 裝 置 ， 二 氧 化 氮 和 水 反 應(yīng) 生 成 一 氧 化 氮 和 硝 酸 ，所 以 二 氧

11、化 氮 不 能 用 排 水 法 收 集 ， B 錯 誤 ； 實(shí) 驗(yàn) 室 制 備 Cl 2， 利用 二 氧 化 錳 固 體 和 濃 鹽 酸 反 應(yīng) 生 成 氯 氣 、 氯 化 錳 和 水 ， 氯 氣 能 與 堿 石 灰 反 應(yīng) ， 不 能 用 堿 石 灰 干 燥 ， C 錯 誤 ； 實(shí) 驗(yàn) 室 制 備 NH3，可 用 濃 氨 水 和 CaO 固 體 反 應(yīng) ， NH3H2O CaO=Ca(OH)2 NH3， 濃 氨 水 易 揮 發(fā) ， CaO 固 體 與 水 反 應(yīng) 放 出 大 量 的 熱 ， 導(dǎo)致 溫 度 升 高 ， 使 得 氨 氣 在 水 中 的 溶 解 度 進(jìn) 一 步 減 少 ， 以 氣

12、體 的形 式 逸 出 ， 制 得 氨 氣 ， 可 選 擇 b 裝 置 ， 制 得 的 氨 氣 中 含 有 水 蒸氣 ， 可 用 堿 石 灰 干 燥 ， 氨 氣 密 度 比 空 氣 小 ， 需 用 向 下 排 空 氣 法收 集 ， 所 以 需 短 管 進(jìn) ， 長 管 出 ， D 正 確 。答案：D 2 (2017 屆 湖 北 荊 州 中 學(xué) 質(zhì) 檢 )下 列 有 關(guān) 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 的 說 法 中正 確 的 是 ( )。 圖 1圖 3 圖 2圖 4 A 用 圖 1 裝 置 制 取 干 燥 純 凈 的 NH3B 實(shí) 驗(yàn) 室 可 以 用 圖 2 裝 置 制 備 Fe(OH)2C 用 圖 3 裝 置

13、可 以 完 成 “ 噴 泉 ” 實(shí) 驗(yàn)D 用 圖 4 裝 置 測 量 Cu 與 濃 硝 酸 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 的 NO2 體 積解析：圖 1 中 發(fā) 生 裝 置 可 以 制 備 氨 氣 ， 通 過 堿 石 灰 干 燥 氨氣 ， 但 收 集 氨 氣 需 要 用 向 下 排 氣 法 收 集 ， 故 A 錯 誤 ； 圖 2 中 鐵做 電 解 池 的 陰 極 ， 不 參 與 反 應(yīng) ， 不 能 得 到 氫 氧 化 亞 鐵 ， 故 B 錯誤 ； 圖 3 中 二 氧 化 硫 和 氫 氧 化 鈉 溶 液 反 應(yīng) 燒 瓶 中 壓 強(qiáng) 減 小 ， 燒杯 中 氫 氧 化 鈉 溶 液 被 壓 入 燒 瓶 形 成 噴

14、泉 ， 符 合 形 成 條 件 ， 故 C正 確 ； 圖 4 中 銅 和 濃 硝 酸 反 應(yīng) 生 成 二 氧 化 氮 氣 體 ， 二 氧 化 氮 能和 水 反 應(yīng) ， 不 能 測 定 二 氧 化 氮 氣 體 的 體 積 ， 故 D 錯 誤 。答案：C 3 (2017 屆 廣 東 中 山 一 中 統(tǒng) 測 )用 下 列 裝 置 能 達(dá) 到 有 關(guān) 實(shí) 驗(yàn)?zāi)?的 的 是 ( )。甲 乙 丙 丁A 用 甲 圖 裝 置 灼 燒 海 帶 成 海 帶 灰B 用 乙 圖 裝 置 實(shí) 驗(yàn) 室 制 氨 氣C 用 丙 圖 裝 置 可 制 得 金 屬 錳D 用 丁 圖 裝 置 驗(yàn) 證 NaHCO 3 和 Na2CO3

15、 的 穩(wěn) 定 性 解析：灼 燒 海 帶 在 坩 堝 中 進(jìn) 行 ， 不 能 在 燒 杯 中 灼 燒 ， A 錯誤 ； 氯 化 銨 分 解 后 在 試 管 口 又 化 合 生 成 氯 化 銨 ， 應(yīng) 選 氯 化 銨 與堿 石 灰 共 熱 制 備 氨 氣 ， B 錯 誤 ； 點(diǎn) 燃 鎂 條 ， 引 發(fā) 鋁 熱 反 應(yīng) ， 可冶 煉 熔 點(diǎn) 高 的 金 屬 ， 則 圖 中 鋁 熱 反 應(yīng) 裝 置 可 制 備 Mn， C 正 確 ；碳 酸 氫 鈉 不 穩(wěn) 定 ， 加 熱 易 分 解 ， 小 試 管 中 為 碳 酸 氫 鈉 時 才 能 驗(yàn)證 NaHCO3 和 Na2CO3 的 穩(wěn) 定 性 ， D 錯 誤

16、 。答案：C 4 根 據(jù) 侯 氏 制 堿 原 理 制 備 少 量 NaHCO3 的 實(shí) 驗(yàn) ， 經(jīng) 過 制 取氨 氣 、 制 取 NaHCO3、 分 離 NaHCO3、 干 燥 NaHCO3 四 個 步 驟 ，下 列 圖 示 裝 置 和 原 理 能 達(dá) 到 實(shí) 驗(yàn) 目 的 的 是 (A.制 取 氨 氣 B.制 取 NaHCO 3 C.分 離 NaHCO3 )。D.干 燥 NaHCO3 解析：A 項(xiàng) ， 氯 化 銨 不 穩(wěn) 定 ， 加 熱 易 分 解 ， 溫 度 稍 低 又 化合 生 成 氯 化 銨 ， 制 備 氨 氣 應(yīng) 用 氯 化 銨 和 氫 氧 化 鈣 為 反 應(yīng) 物 ， 故A 錯 誤 ；

17、 B 項(xiàng) ， 應(yīng) 將 二 氧 化 碳 從 長 導(dǎo) 管 通 入 ， 否 則 會 將 液 體 排出 ， 故 B 錯 誤 ； C 項(xiàng) ， 從 溶 液 中 分 離 碳 酸 氫 鈉 固 體 ， 可 用 過 濾的 方 法 ， 故 C 正 確 ； D 項(xiàng) ， 碳 酸 氫 鈉 不 穩(wěn) 定 ， 不 能 直 接 加 熱 干燥 ， 可 低 溫 烘 干 ， 故 D 錯 誤 。答案：C 5 由 海 水 制 備 無 水 氯 化 鎂 ， 主 要 有 以 下 步 驟 ： 在 一 定 條件 下 脫 水 干 燥 ； 加 熟 石 灰 ； 加 鹽 酸 ； 過 濾 ； 濃 縮 結(jié) 晶 。)。其 先 后 順 序 正 確 的 是 (A B

18、 C D 解析：因 海 水 中 MgCl2 的 濃 度 較 小 ， 所 以 要 經(jīng) 過 富 集 這 一過 程 ， 先 加 熟 石 灰 形 成 沉 淀 ： MgCl2 Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2， 然 后 將 沉 淀 過 濾 ， 接 著 將 Mg(OH)2 沉 淀 轉(zhuǎn) 化 為 MgCl2：Mg(OH)2 2HCl=MgCl2 2H2O， 這 樣 就 實(shí) 現(xiàn) 了 MgCl2 的 富集 ， 將 溶 液 蒸 發(fā) 結(jié) 晶 得 到 六 水 合 氯 化 鎂 晶 體 (MgCl26H2O)(這 步是 為 了 得 到 純 凈 的 MgCl2)， 又 因 MgCl2 易 水 解 ， 為 防 止 Mg

19、Cl2水 解 ， 加 熱 六 水 合 氯 化 鎂 晶 體 必 須 在 HCl 氛 圍 中 進(jìn) 行 ： MgCl 26H2O MgCl2 6H2O， 先 后 順 序 為 。答案：D 考點(diǎn)一考向1常見氣體的制備氣體制備裝置的選擇典例1下 列 制 備 和 收 集 氣 體 的 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 合 理 的 是 ( )。A 用 氯 化 銨 和 氫 氧 化 鈣 制 NH 3 B 用 銅 片 和 稀 硝 酸制 NO C 用 鋅 粒 和 稀 硫 酸 制 H2 D 用 H2O2 溶 液 和二 氧 化 錳 制 O2 解析：氯 化 銨 和 氫 氧 化 鈣 反 應(yīng) 制 取 氨 氣 ， 生 成 物 中 有 水 ，試 管

20、口 應(yīng) 略 向 下 傾 斜 ， 且 集 氣 試 管 口 要 塞 一 團(tuán) 棉 花 ， 故 A 錯 誤 ；銅 和 稀 硝 酸 反 應(yīng) 制 取 一 氧 化 氮 ， 反 應(yīng) 不 需 要 加 熱 ， 一 氧 化 氮 的密 度 接 近 空 氣 的 密 度 ， 和 空 氣 中 的 氧 氣 易 發(fā) 生 反 應(yīng) 生 成 二 氧 化氮 ， 所 以 不 可 用 向 下 排 空 氣 法 收 集 ， 一 氧 化 氮 有 毒 ， 在 水 中 的溶 解 度 很 小 ， 應(yīng) 該 用 排 水 法 收 集 ， 故 B 錯 誤 ； 鋅 粒 和 硫 酸 反 應(yīng)制 取 氫 氣 ， 屬 于 固 體 、 液 體 不 加 熱 型 ， 氫 氣

21、 的 密 度 小 于 空 氣 的密 度 ， 所 以 不 可 用 向 上 排 空 氣 法 收 集 ， 故 C 錯 誤 ； 用 過 氧 化 氫與 二 氧 化 錳 制 氧 氣 ， 屬 于 固 體 、 液 體 不 加 熱 型 ， 生 成 的 氧 氣 不易 溶 于 水 ， 所 以 可 采 用 排 水 集 氣 法 收 集 ， 故 D 正 確 。答案：D 方法技巧氣 體 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 的 設(shè) 計 。(1)操 作 步 驟 ： 組 裝 (從 下 到 上 、 從 左 到 右 )檢 驗(yàn) 氣 密 性 加 入 藥 品 排 盡 裝 置 內(nèi) 的 空 氣 驗(yàn) 純 性 質(zhì) 實(shí) 驗(yàn) 或 反 應(yīng) 拆 除裝 置 。(2)若 氣 體

22、 產(chǎn) 生 需 加 熱 ， 應(yīng) 先 用 酒 精 燈 加 熱 發(fā) 生 裝 置 ， 等 產(chǎn)生 氣 體 后 ， 再 給 實(shí) 驗(yàn) 需 要 加 熱 的 固 體 物 質(zhì) 加 熱 ， 目 的 是 為 了 排盡 裝 置 內(nèi) 的 空 氣 。(3)實(shí) 驗(yàn) 儀 器 的 拆 卸 要 注 意 安 全 性 和 科 學(xué) 性 ， 有 些 實(shí) 驗(yàn) 為 防止 爆 炸 或 氧 化 ， 應(yīng) 考 慮 停 止 加 熱 或 通 氣 的 順 序 ， 拆 卸 后 的 儀 器要 清 洗 、 干 燥 、 歸 位 。 錯 誤 的 是 (考向2氣體制備原理及試劑的選擇典例2下 面 是 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 氨 氣 的 裝 置 和 選 用 的 試 劑 ，

23、其 中)。 A B C D . . 解析：NH4Cl 受 熱 分 解 為 NH3 和 HCl， 但 兩 者 遇 冷 會 重 新發(fā) 生 化 合 反 應(yīng) 生 成 NH4Cl， 且 可 能 出 現(xiàn) 堵 塞 導(dǎo) 管 的 情 況 ； 中試 管 口 未 向 下 傾 斜 會 導(dǎo) 致 水 倒 流 入 試 管 底 部 而 使 試 管 破 裂 ， 故 錯 誤 。答案：D 考向3 氣體的凈化及尾氣處理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計典例3用 下 列 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 進(jìn) 行 相 關(guān) 實(shí) 驗(yàn) ， 能 達(dá) 到 實(shí) 驗(yàn) 目 的 的是 ( )。 A 用 圖 所 示 裝 置 除 去 Cl 2 中 含 有 的 少 量 HClB 用 圖 所 示 裝 置

24、 制 取 少 量 純 凈 的 CO2 氣 體C 用 FeCl2 溶 液 吸 收 Cl2 選 圖 所 示 裝 置D 將 混 有 HCl 的 Cl2 通 入 飽 和 NaHCO3 溶 液 中 除 去 HCl 解析：Cl2、 HCl 都 能 與 NaOH 溶 液 反 應(yīng) ， A 項(xiàng) 錯 誤 ； 純 堿為 粉 末 狀 ， 且 易 溶 于 水 ， 不 能 放 于 帶 孔 的 板 上 ， 同 時 制 得 的 CO2中 會 混 有 HCl 和 H2O， B 項(xiàng) 錯 誤 ； Cl2 氧 化 FeCl2 生 成 FeCl3，洗 氣 時 長 進(jìn) 短 出 ， C 項(xiàng) 正 確 ； HCl 和 NaHCO3 溶 液 可

25、 以 反 應(yīng) 生成 CO2， 引 入 新 雜 質(zhì) CO2 且 Cl2 也 能 被 飽 和 NaHCO3 溶 液 吸 收 ，D 項(xiàng) 錯 誤 。答案：C 【拓展演練】1 (2017 屆 江 西 上 饒 玉 山 一 中 月 考 )向 下 圖 裝 置 中 緩 慢 地 通入 氣 體 X， 若 關(guān) 閉 活 塞 K， 則 品 紅 溶 液 無 變 化 ， 而 澄 清 石 灰 水變 渾 濁 ； 若 打 開 活 塞 K， 則 品 紅 溶 液 褪 色 ， 加 熱 后 又 恢 復(fù) 紅 色 。據(jù) 此 判 斷 氣 體 X 和 洗 氣 瓶 內(nèi) 溶 液 Y 分 別 可 能 是 ( )。 解析：若 打 開 活 塞 K， 品 紅

26、 溶 液 褪 色 ， X 氣 體 只 可 能 是 SO2、NO2 或 Cl2。 若 X 是 Cl2， 打 開 活 塞 K， Cl2 能 夠 使 品 紅 溶 液 褪 色 ，關(guān) 閉 活 塞 K， Cl2 通 入 Na2SO3 溶 液 后 發(fā) 生 氧 化 還 原 反 應(yīng) 被 吸 收 ，澄 清 石 灰 水 不 變 渾 濁 ， 故 A 錯 誤 ； 若 X 是 NO2， 通 入 水 中 反 應(yīng)生 成 NO， NO 與 澄 清 石 灰 水 不 反 應(yīng) ， 則 澄 清 石 灰 水 不 會 變 渾 濁 ，故 B 錯 誤 ； HCl 不 會 使 品 紅 溶 液 褪 色 ， 故 C 錯 誤 ； 關(guān) 閉 活 塞 K，

27、若 X 氣 體 為 SO2， 通 入 飽 和 NaHCO3 溶 液 后 發(fā) 生 反 應(yīng) 放 出 二 氧化 碳 ， 能 使 澄 清 石 灰 水 變 渾 濁 ， 故 D 正 確 。答案：D選 項(xiàng) A B C DX Cl2 NO2 HCl SO2Y Na2SO3溶 液 水 Na2SO3溶 液 飽 和 NaHCO3溶 液 2 高 鐵 酸 鉀 (K2FeO4)是 一 種 強(qiáng) 氧 化 劑 ， 可 作 為 水 處 理 劑 或高 容 量 電 池 材 料 。 FeCl3 與 KClO 在 強(qiáng) 堿 性 條 件 下 反 應(yīng) 可 制 取K2FeO4 。 某 學(xué) 習(xí) 小 組 的 學(xué) 生 設(shè) 計 了 如 下 裝 置 制

28、取 少 量 的K2FeO4， 已 知 ： FeCl3 的 沸 點(diǎn) 為 315 。 請 根 據(jù) 要 求 回 答 下 列問 題 ： (1)檢 查 裝 置 的 氣 密 性 后 ， 應(yīng) 先 點(diǎn) 燃 _(填 “ A”或 “ D”)處 的 酒 精 燈 。(2)B 裝 置 中 盛 放 的 試 劑 是 _， 其 作 用 是 _。(3)C 裝 置 中 豎 直 玻 璃 管 的 作 用 是 _。(4)從 D 裝 置 通 過 導(dǎo) 管 進(jìn) 入 E 裝 置 的 物 質(zhì) 是 _。(5)E 中 可 能 發(fā) 生 多 個 反 應(yīng) ， 其 中 一 個 為 Cl 2 2OH =Cl ClO H2O； 制 備 K2FeO4 的 離 子

29、 方 程 式 為 _。 (6)簡 述 K2FeO4 作 為 水 處 理 劑 的 優(yōu) 點(diǎn) ： _。解析：(1)檢 驗(yàn) 氣 密 性 后 ， 應(yīng) 先 點(diǎn) 燃 A 處 (氣 體 發(fā) 生 裝 置 )的酒 精 燈 ， 排 出 裝 置 中 的 空 氣 ， 防 止 空 氣 中 的 氧 氣 與 鐵 粉 反 應(yīng) 。(3)由 于 氯 化 鐵 降 溫 后 由 氣 態(tài) 變 為 固 態(tài) ， 有 可 能 堵 塞 連 接 D、 E裝 置 的 導(dǎo) 管 ， 造 成 危 險 ， 故 需 通 過 觀 察 C 裝 置 豎 直 導(dǎo) 管 中 液 面變 化 判 斷 導(dǎo) 管 是 否 堵 塞 。 答案：(1)A (2)飽 和 食 鹽 水 除 去

30、 Cl2 中 的 氯 化 氫 氣 體(3)便 于 觀 察 D、 E 裝 置 之 間 的 導(dǎo) 管 是 否 堵 塞(4)Cl2、 FeCl3(6)K2FeO4 具 有 強(qiáng) 氧 化 性 ， 其 被 還 原 產(chǎn) 生 的 Fe3 水 解 生 成 的Fe(OH) 3 膠 體 具 有 凈 水 作 用 考點(diǎn)二考向1固態(tài)與液態(tài)物質(zhì)的制備無機(jī)物的制備典例4(2016 年 新 課 標(biāo) 卷 )過 氧 化 鈣 微 溶 于 水 ， 溶 于 酸 ，可 作 分 析 試 劑 、 醫(yī) 用 防 腐 劑 、 消 毒 劑 。 以 下 是 一 種 制 備 過 氧 化鈣 的 實(shí) 驗(yàn) 方 法 。 回 答 下 列 問 題 ：(一 )碳 酸 鈣

31、 的 制 備 。 (2)右 圖 是 某 學(xué) 生 的 過 濾 操 作 示 意 圖 ， 其 操 作 不 規(guī) 范 的 是(1)步 驟 加 入 氨 水 的 目 的 是 _。 小火 煮 沸 的 作 用 是 使 沉 淀 顆 粒 長 大 ， 有 利 于 _。_(填 標(biāo) 號 )。a 漏 斗 末 端 頸 尖 未 緊 靠 燒 杯 壁b 玻 璃 棒 用 作 引 流c 將 濾 紙 濕 潤 ， 使 其 緊 貼 漏 斗 壁d 濾 紙 邊 緣 高 出 漏 斗e 用 玻 璃 棒 在 漏 斗 中 輕 輕 攪 動 以 加 快 過 濾 速 度 . . . (二 )過 氧 化 鈣 的 制 備CaCO3 白 色 結(jié) 晶(3)步 驟 的

32、 具 體 操 作 為 逐 滴 加 入 稀 鹽 酸 ， 至 溶 液 中 尚 存 有少 量 固 體 ， 此 時 溶 液 呈 _性 (填 “ 酸 ” “ 堿 ” 或 “ 中 ” )。 將溶 液 煮 沸 ， 趁 熱 過 濾 。 將 溶 液 煮 沸 的 作 用 是 _。(4)步 驟 中 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 _， 該 反 應(yīng) 需 要 在 冰 浴 下 進(jìn) 行 ， 原 因 是 _。 (5)將 過 濾 得 到 的 白 色 結(jié) 晶 依 次 使 用 蒸 餾 水 、 乙 醇 洗 滌 ， 使用 乙 醇 洗 滌 的 目 的 是 _。(6)制 備 過 氧 化 鈣 的 另 一 種 方 法 是 ： 將 石 灰

33、石 煅 燒 后 ， 直 接加 入 雙 氧 水 反 應(yīng) ， 過 濾 后 可 得 到 過 氧 化 鈣 產(chǎn) 品 。 該 工 藝 方 法 的優(yōu) 點(diǎn) 是 _， 產(chǎn) 品 的 缺 點(diǎn) 是 _。 溶 液 pH使 Fe3+轉(zhuǎn) 化 為 Fe(OH)3沉 淀 。 (2)過 濾 時 漏 斗 末 端 頸 尖解析：(1)反 應(yīng) 中 鹽 酸 過 量 ， 且 溶 液 中 含 有 鐵 離 子 ， 因 此 步驟 加 入 氨 水 的 目 的 是 中 和 多 余 的 鹽 酸 ， 沉 淀 鐵 離 子 ， 即 調(diào) 節(jié)應(yīng) 該 緊 靠 燒 杯 壁 ， a 錯 誤 ； 濾 紙 邊 緣 應(yīng) 該 低 于 漏 斗 ， d 錯 誤 ； 用玻 璃 棒

34、在 漏 斗 中 輕 輕 攪 動 容 易 弄 碎 濾 紙 ， e 錯 誤 。 (3)步 驟 中逐 滴 加 入 稀 鹽 酸 ， 至 溶 液 中 尚 存 有 少 量 固 體 ， 溶 液 中 有 二 氧 化碳 生 成 ， 因 此 溶 液 呈 酸 性 ； 溶 液 含 有 二 氧 化 碳 ， 而 過 氧 化 鈣 能與 酸 反 應(yīng) ， 因 此 將 溶 液 煮 沸 的 作 用 是 除 去 溶 液 中 溶 解 的 CO2。(5)乙 醇 易 揮 發(fā) ， 且 與 水 互 溶 ， 過 氧 化 鈣 在 乙 醇 中 的 溶 解 度 小 ，使 用 乙 醇 洗 滌 的 目 的 是 去 除 結(jié) 晶 表 面 的 水 分 。 答案

35、：(1)調(diào) 節(jié) 溶 液 pH 使 Fe3 轉(zhuǎn) 化 為 Fe(OH)3 沉 淀 過 濾分 離 (2)ade (3)酸 除 去 溶 液 中 溶 解 的 CO2(4)CaCl2 2NH3H2O H2O2=CaO2 2NH4Cl 2H2O溫 度 過 高 時 過 氧 化 氫 分 解(5)去 除 結(jié) 晶 表 面 的 水 分(6)工 藝 簡 單 、 操 作 方 便 純 度 較 低 【拓展演練】3 制 備 氮 化 鎂 的 裝 置 示 意 圖 如 下 ： 回 答 下 列 問 題 ：(1)檢 查 裝 置 氣 密 性 的 方 法 是 _， a 的 名 稱 是 _， b 的 名 稱是 _。(2)寫 出 NaNO2 和

36、 (NH4)2SO4 反 應(yīng) 制 備 氮 氣 的 化 學(xué) 方 程 式 ：_。(3)C 的 作 用 是 _ ， D 的 作 用 是_， 是 否 可 以 把 C 與 D 的 位 置 對 調(diào) ， 并說 明 理 由 ： _。 (4)寫 出 E 中 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ： _。(5)請 用 化 學(xué) 方 法 確 定 是 否 有 氮 化 鎂 生 成 ， 并 檢 驗(yàn) 是 否 含 有未 反 應(yīng) 的 鎂 ， 寫 出 實(shí) 驗(yàn) 操 作 及 現(xiàn) 象 ： _。 解析：(1)檢 查 裝 置 氣 密 性 時 要 將 裝 置 設(shè) 置 成 密 閉 體 系 (關(guān) 閉分 液 漏 斗 活 塞 并 在 G 中 加 入

37、 水 )， 然 后 利 用 熱 膨 脹 原 理 來 檢 驗(yàn) 。(2)NaNO2 中 N 元 素 顯 3 價 ， 在 反 應(yīng) 中 將 (NH4)2SO4 中 3 價 氮氧 化 ， 兩 者 發(fā) 生 歸 中 反 應(yīng) 生 成 N2， 根 據(jù) 電 子 守 恒 和 質(zhì) 量 守 恒 來配 平 化 學(xué) 方 程 式 。 (3)由 于 開 始 裝 置 中 含 有 空 氣 ， 故 利 用 硫 酸 亞鐵 除 去 空 氣 中 的 O2 及 反 應(yīng) 中 生 成 的 氮 氧 化 物 ； 濃 硫 酸 的 作 用 是作 吸 水 劑 ， 將 生 成 的 N2 干 燥 。 (4)鎂 是 活 潑 金 屬 ， 在 加 熱 條 件 下能

38、 與 氮 氣 反 應(yīng) 生 成 氮 化 鎂 。 (5)Mg 3N2 能 與 水 反 應(yīng) 生 成 NH3， 故只 要 檢 驗(yàn) 加 入 水 后 能 否 生 成 氨 氣 即 可 知 是 否 有 Mg3N2 生 成 ； 金屬 鎂 的 檢 驗(yàn) 可 以 通 過 加 入 酸 來 檢 驗(yàn) 。 答案：(1)關(guān) 閉 分 液 漏 斗 活 塞 ， 并 在 G 中 加 入 水 ， 微 熱 b，這 時 G中 有 氣 泡 冒 出 ， 停 止 加 熱 冷 卻 后 ， G中 插 在 溶 液 里 的 玻 璃管 形 成 一 段 穩(wěn) 定 的 水 柱 ， 則 氣 密 性 良 好 分 液 漏 斗 圓 底 燒 瓶(2)(NH4)2SO4 2

39、NaNO2 2N2 Na2SO4 4H2O(3)除 去 氧 氣 及 氮 氧 化 物 除 去 水 蒸 氣 不 能 ， 對 調(diào) 后 無 法 除去 水 蒸 氣(4)N2 3Mg Mg3N2(5)取 少 量 產(chǎn) 物 于 試 管 中 ， 加 入 少 量 蒸 餾 水 ， 試 管 底 部 有 沉 淀生 成 ， 可 聞 到 刺 激 性 氨 味 (或 把 濕 潤 的 紅 色 石 蕊 試 紙 放 在 管 口 ，試 紙 變 藍(lán) )， 證 明 產(chǎn) 物 中 含 有 氮 化 鎂 ； 棄 去 上 層 清 液 ， 加 入 鹽 酸 ，若 觀 察 到 有 氣 泡 產(chǎn) 生 ， 則 證 明 產(chǎn) 物 中 還 含 有 未 反 應(yīng) 的 鎂

40、 考向2有機(jī)物的制備步 驟 1： 在 儀 器 A 中 加 入 攪 拌 磁 子 、 12 g 正 丙 醇 及 20 mL水 ， 冰 水 冷 卻 下 緩 慢 加 入 28 mL 濃 H2SO4； 冷 卻 至 室 溫 ， 攪 拌下 加 入 24 g NaBr。步 驟 2： 如 下 圖 所 示 搭 建 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 ， 緩 慢 加 熱 ， 直 到 無 油狀 物 餾 出 為 止 。步 驟 3： 將 餾 出 液 轉(zhuǎn) 入 分 液 漏 斗 ， 分 出 有 機(jī) 相 。 步 驟 4： 將 分 出 的 有 機(jī) 相 轉(zhuǎn) 入 分 液 漏 斗 ， 依 次 用 12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3 溶 液

41、和 12 mL H2O 洗 滌 ， 分 液 ， 得 粗 產(chǎn) 品 ，進(jìn) 一 步 提 純 得 1-溴 丙 烷 。 (1)儀 器 A 的 名 稱 是 _； 加 入 攪 拌 磁 子 的 目 的 是攪 拌 和 _。(2) 反 應(yīng) 時 生 成 的 主 要 有 機(jī) 副 產(chǎn) 物 有 2- 溴 丙 烷 和_。(3)步 驟 2 中 需 向 接 收 瓶 內(nèi) 加 入 少 量 冰 水 并 置 于 冰 水 浴 中 的目 的 是 _。(4)步 驟 2 中 需 緩 慢 加 熱 使 反 應(yīng) 和 蒸 餾 平 穩(wěn) 進(jìn) 行 ， 目 的 是_。(5)步 驟 4 中 用 5% Na 2CO3 溶 液 洗 滌 有 機(jī) 相 的 操 作 ：

42、向 分液 漏 斗 中 小 心 加 入 12 mL 5% Na2CO3 溶 液 ， 振 蕩 ， _， 靜 置 ， 分 液 。 解析：(2)反 應(yīng) 時 生 成 的 主 要 有 機(jī) 副 產(chǎn) 物 有 正 丙 醇 發(fā) 生 消 去反 應(yīng) 生 成 丙 烯 、 正 丙 醇 分 子 之 間 脫 水 生 成 正 丙 醚 。 (3)步 驟 2 中需 向 接 受 瓶 內(nèi) 加 入 少 量 冰 水 并 置 于 冰 水 浴 中 的 目 的 是 降 低 溫度 ， 減 少 1- 溴 丙 烷 的 揮 發(fā) 。 (4) 步 驟 2 中 發(fā) 生 反 應(yīng) ： NaBr CH3CH2BrH2SO4=NaHSO4 HBr ， CH3CH2O

43、H HBrH2O， 緩 慢 加 熱 的 目 的 是 減 少 HBr 揮 發(fā) 。答案：(1)蒸 餾 燒 瓶 防 止 暴 沸 (2)丙 烯 、 正 丙 醚(3)減 少 1-溴 丙 烷 的 揮 發(fā) (4)減 少 HBr 揮 發(fā)(5)將 分 液 漏 斗 下 口 向 上 傾 斜 、 打 開 活 塞 排 出 氣 體 【拓展演練】4 (2017 屆 浙 江 衢 州 質(zhì) 檢 )實(shí) 驗(yàn) 室 制 備 一 硝 基 甲 苯 (主 要 含 鄰硝 基 甲 苯 和 對 硝 基 甲 苯 )的 反 應(yīng) 原 理 、 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 、 相 關(guān) 數(shù) 據(jù) 如 下 ：對 硝 基 甲 苯 鄰 硝 基 甲 苯 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 ： 配 制

44、混 酸 ， 組 裝 如 圖 反 應(yīng) 裝 置 。 取 100 mL 燒 杯 ， 用 10 mL濃 硫 酸 與 30 mL 濃 硝 酸 配 制 混 酸 ， 加 入 恒 壓 滴 液 漏 斗 中 。 把 15mL 甲 苯 (折 合 質(zhì) 量 13.0 g)加 入 三 頸 燒 瓶 中 。有 機(jī) 物 密 度 /(gcm 3) 沸 點(diǎn) / 式 量 溶 解 性甲 苯 0.866 110.6 92 不 溶 于 水 ， 易 溶 于 一硝 基 甲 苯對 硝 基甲 苯 1.286 237.7 137 不 溶 于 水 ， 易 溶 于 液態(tài) 烴鄰 硝 基甲 苯 1.162 222 137 不 溶 于 水 ， 易 溶 于 液

45、態(tài) 烴 向 室 溫 下 的 甲 苯 中 逐 滴 加 混 酸 ， 邊 滴 邊 攪 拌 ， 混 合 均 勻 。 在 50 60 下 發(fā) 生 反 應(yīng) ， 直 至 反 應(yīng) 結(jié) 束 。 除 去 混 酸 后 ， 依 次 用 蒸 餾 水 和 10% Na2CO3 溶 液 洗 滌 ，最 后 再 用 蒸 餾 水 洗 滌 得 到 粗 產(chǎn) 品 。請 回 答 下 列 問 題 ：(1)配 制 40 mL 混 酸 的 操 作 是 _。(2)裝 置 中 還 缺 少 _(填 儀 器 名 稱 )。 如 果 溫 度 超 過60 ， 將 會 有 _(填 物 質(zhì) 名 稱 )生 成 。 (3)分 離 粗 產(chǎn) 品 和 水 的 操 作 方

46、 法 是 _。(4)產(chǎn) 品 用 10% Na2CO3 溶 液 洗 滌 之 后 ， 再 用 蒸 餾 水 洗 滌 ，檢 驗(yàn) 產(chǎn) 品 是 否 洗 干 凈 的 操 作 是 _。(5) 為 了 得 到 更 純 凈 的 硝 基 苯 ， 還 須 先 向 液 體 中 加 入_ 除 去 水 ， 然 后 蒸 餾 ， 若 最 終 得 到 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 為13.70 g， 則 一 硝 基 甲 苯 的 產(chǎn) 率 是 _。 解析：(2)水 浴 加 熱 時 需 要 控 制 溫 度 50 60 左 右 ， 應(yīng)該 有 溫 度 計 測 水 浴 溫 度 ， 則 裝 置 中 還 缺 少 溫 度 計 ； 如 果 溫 度 超過 60

47、 ， 一 硝 基 苯 會 繼 續(xù) 被 硝 化 ， 有 二 硝 基 甲 苯 或 三 硝 基 甲苯 生 成 。 (3)粗 產(chǎn) 品 和 水 互 不 相 溶 ， 可 通 過 分 液 漏 斗 進(jìn) 行 分 液 分離 。 (4) 反 應(yīng) 得 到 的 粗 產(chǎn) 品 中 有 殘 留 的 硝 酸 及 硫 酸 ， 用10%Na2CO3 溶 液 洗 滌 除 去 粗 產(chǎn) 品 中 殘 留 的 酸 ， 之 后 再 用 蒸 餾 水洗 滌 ， 如 果 晶 體 未 洗 凈 含 有 碳 酸 根 離 子 ， 取 最 后 一 次 洗 滌 液 ，向 溶 液 中 加 入 氯 化 鈣 ， 無 沉 淀 生 成 ， 說 明 已 洗 凈 。 (5)

48、用 蒸 餾 水 洗 滌 后 一 硝 基 甲 苯 中 含 有 水 ， 用 無 水 CaO或 CaCl2干 燥 ， 然 后 將 較 純 的 一 硝 基 甲 苯 進(jìn) 行 蒸 餾 ， 得 到 一 硝 基 甲 苯 。由 于 15 mL 甲 苯 質(zhì) 量 為 13.0 g ， 根 據(jù) 反 應(yīng) HNO3(濃 ) H2O， 可 知 一 硝 基 甲 苯 的質(zhì) 量 137 13.092 g19.36 g， 故 硝 基 苯 的 產(chǎn) 率 為 13.719.36 100% 70.8%。 答案：(1)分 別 取 30 mL 濃 硝 酸 和 10 mL 濃 硫 酸 ， 將 30 mL濃 硝 酸 倒 入 燒 杯 中 ， 再 慢

49、 慢 沿 燒 杯 內(nèi) 壁 注 入 10 mL 濃 硫 酸 ， 邊加 邊 攪 拌(2)溫 度 計 二 硝 基 甲 苯 或 三 硝 基 甲 苯 (3)分 液(4)取 最 后 一 次 洗 滌 液 少 許 于 試 管 中 ， 滴 加 氯 化 鈣 溶 液 ， 無沉 淀 生 成 ， 則 說 明 已 洗 凈(5)CaO 70.8% 考點(diǎn)三以“化工流程”為載體的物質(zhì)制備典例6(2017年 北 京 卷 )TiCl4 是 由 鈦 精 礦 (主 要 成 分 為 TiO2)制 備 鈦 (Ti)的 重 要 中 間 產(chǎn) 物 ， 制 備 純 TiCl4 的 流 程 示 意 圖 如 下 ：資 料 ： TiCl4 及 所 含

50、雜 質(zhì) 氯 化 物 的 性 質(zhì)化 合 物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 MgCl2沸 點(diǎn) / 58 136 181(升 華 ) 316 1412熔 點(diǎn) / 69 25 193 304 714在 TiCl 4中 的 溶 解 性 互 溶微 溶 難 溶 (1)氯 化 過 程 ： TiO2 與 Cl2 難 以 直 接 反 應(yīng) ， 加 碳 生 成 CO 和CO2 可 使 反 應(yīng) 得 以 進(jìn) 行 。 H1 175.4已 知 ： TiO2(s) 2Cl2(g)=TiCl4(g) O2(g)kJmol 12C(s) O2(g)=2CO(g) H2 220.9 kJmol 1 沸 騰 爐 中

51、加 碳 氯 化 生 成 TiCl4(g)和 CO(g)的 熱 化 學(xué) 方 程式 ： _。 氯 化 過 程 中 CO 和 CO 2 可 以 相 互 轉(zhuǎn) 化 ， 根 據(jù) 如 圖 判 斷 ：CO2 生 成 CO 反 應(yīng) 的 H_0(填 “ ” “ ” 或 “ ” )，判 斷 依 據(jù) ： _。 氯 化 反 應(yīng) 的 尾 氣 須 處 理 后 排 放 ， 尾 氣 中 的 HCl 和 Cl2 經(jīng)吸 收 可 得 粗 鹽 酸 、 FeCl3 溶 液 ， 則 尾 氣 的 吸 收 液 依 次 是_。 氯 化 產(chǎn) 物 冷 卻 至 室 溫 ， 經(jīng) 過 濾 得 到 粗 TiCl4 混 合 液 ， 則 濾渣 中 含 有 _。

52、 (2)精 制 過 程 ： 粗 TiCl4 經(jīng) 兩 步 蒸 餾 得 純 TiCl4。 示 意 圖 如 下 ：物 質(zhì) a 是 _， T2 應(yīng) 控 制 在 _。 解析：(1) 由 已 知 的 兩 個 熱 化 學(xué) 方 程 式 相 加 ， 得 到 TiO2(g)圖 象 ， 隨 著 溫 度 的 升 高 ， CO 的 物 質(zhì) 的 量 增 加 ， CO2 的 物 質(zhì) 的 量減 少 ， 說 明 升 高 溫 度 ， 平 衡 向 正 反 應(yīng) 方 向 移 動 ， 即 H0。 除去 氯 氣 中 混 有 的 HCl， 一 般 將 氣 體 通 過 飽 和 食 鹽 水 ， 結(jié) 合 操 作 目的 可 知 ， 應(yīng) 先 通 過

53、飽 和 食 鹽 水 ， 然 后 再 通 入 FeCl2 溶 液 中 。 因 為 生 成 CO， 說 明 C 是 過 量 的 ， 因 此 濾 渣 中 有 C， 固 體 中 還可 能 含 有 部 分 未 反 應(yīng) 的 TiO 2。 (2)根 據(jù) 資 料 ， SiCl4 的 沸 點(diǎn) 最 低 ，先 蒸 餾 出 來 ， 因 此 物 質(zhì) a 為 SiCl4， 根 據(jù) 流 程 目 的 ， 為 了 得 到 純凈 的 TiCl4， 溫 度 需 控 制 在 大 于 136 ， 但 小 于 181 。( 175.4 kJmol 1) ( 220.9 kJmol 1) 45.5 kJmol 1。 根 據(jù) 2Cl2(g)

54、 2C(s)=TiCl4(g) 2CO(g) H H1 H2 答案：(1) TiO2(g) 2Cl2(g) 2C(s)=TiCl4(g) 2CO(g)H 45.5 kJmol 1 溫 度 越 高 ， CO 的 物 質(zhì) 的 量 越 多 而 CO2 的 物 質(zhì) 的 量 越少 ， 說 明 CO2 生 成 CO 的 反 應(yīng) 是 吸 熱 反 應(yīng) ， 所 以 H0 飽 和 食 鹽 水 、 氯 化 亞 鐵 溶 液 TiO2 和 C(2)SiCl 4 136 181 【拓展演練】5 (2017 屆 湖 北 八 校 聯(lián) 考 )我 國 是 干 電 池 的 生 產(chǎn) 和 消 費(fèi) 大國 。 某 科 研 團(tuán) 隊 設(shè) 計

55、了 以 下 流 程 對 堿 性 鋅 錳 干 電 池 的 廢 舊 資 源進(jìn) 行 回 收 利 用 ：已 知 ： K sp(MnS) 2.5 10 13， Ksp(ZnS) 1.6 10 24 Mn(OH)2 開 始 沉 淀 時 pH為 8.3， 完 全 沉 淀 的 pH為 9.8 (1)堿 性 鋅 錳 干 電 池 是 以 鋅 粉 為 負(fù) 極 ， 二 氧 化 錳 為 正 極 ， 氫氧 化 鉀 溶 液 為 電 解 質(zhì) 。 電 池 總 反 應(yīng) 為 2MnO2 Zn 2KOH=2MnOOH K2ZnO2， 請 寫 出 電 池 的 正 極 反 應(yīng) 式 ： _。(2)為 了 提 高 碳 包 的 浸 出 效 率

56、 ， 可 以 采 取 的 措 施 有 _。 (寫 一 條 即 可 )(3)向 濾 液 1 中 加 入 MnS 的 目 的 是 _。 (4)已 知 MnSO4 的 溶 解 度 曲 線 如 圖 所 示 ， 從 濾 液 2 中 析 出MnSO4H2O 晶 體 的 操 作 是 蒸 發(fā) 結(jié) 晶 、 _、 洗 滌 、 低 溫干 燥 。 MnSO 4 溶 解 度 曲 線 實(shí) 驗(yàn) 編 號 試 劑 X MnSO4/g1 鋅 粉 2.42 鐵 粉 2.73 FeS 粉 末 3.04 30%過 氧 化 氫 3.7(5)為 了 選 擇 試 劑 X， 在 相 同 條 件 下 ， 分 別 用 3 g 碳 包 進(jìn) 行制 備

57、 MnSO4 的 實(shí) 驗(yàn) ， 得 到 數(shù) 據(jù) 如 表 ， 請 寫 出 最 佳 試 劑 X 與 碳 包中 的 主 要 成 分 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ： _。(6)工 業(yè) 上 經(jīng) 常 采 用 向 濾 液 2 中 加 入 NaHCO3 溶 液 來 制 備MnCO3， 不 選 擇 Na2CO3 溶 液 的 原 因 是 _。 (7)該 科 研 小 組 利 用 EDTA(乙 二 胺 四 乙 酸 二 鈉 ， 陰 離 子 簡 寫為 Y2 )進(jìn) 行 絡(luò) 合 滴 定 測 定 Mn2 在 電 池 中 的 百 分 含 量 ， 化 學(xué) 方 程式 可 以 表 示 為 Mn2 Y2 =MnY。 實(shí) 驗(yàn) 過

58、 程 如 下 ：準(zhǔn) 確 稱 量 一 節(jié) 電 池 的 質(zhì) 量 平 均 為 24.00 g， 完 全 反 應(yīng) 后 ， 得到 200.00 mL 濾 液 2， 量 取 10.00 mL 濾 液 2 稀 釋 至 100.00 mL，取 20.00 mL 溶 液 用 0.0500 molL 1 EDTA 標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液 滴 定 ， 平 均消 耗 標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液 22.00 mL， 則 該 方 案 測 得 Mn 元 素 的 百 分 含 量 為_。 (保 留 3 位 有 效 數(shù) 字 ) 解 質(zhì) 時 發(fā) 生 的 電 極 反 應(yīng) 為 Zn 4OH 2e =ZnO2 2H2O，MnOOH OH 。 (3)濾 液

59、1含 有 Zn2+， 加 入 MnS可 以 生 成 ZnS解析：(1)鋅 粉 為 負(fù) 極 ， 發(fā) 生 氧 化 反 應(yīng) ， 氫 氧 化 鉀 溶 液 為 電用 電 池 總 反 應(yīng) 2MnO2 Zn 2KOH=2MnOOH K2ZnO2減 去負(fù) 極 電 極 反 應(yīng) ， 即 得 電 池 的 正 極 反 應(yīng) 式 ： MnO2 H2O e =沉 淀 ， 再 通 過 過 濾 即 可 除 去 。 (4)由 MnSO4 的 溶 解 度 曲 線 可 知MnSO4H2O 在 溫 度 超 過 40 后 溶 解 度 隨 溫 度 的 升 高 而 降 低 ，則 將 濾 液 2 溶 液 蒸 發(fā) 結(jié) 晶 、 趁 熱 過 濾 、 洗 滌 、 并 低 溫 干 燥 防 分解 即 可 得 到 MnSO 4H2O 晶 體 。 (5)由 表 中 數(shù) 據(jù) 可 知 ， 選 用 30% 2 答案：(1)MnO2 H2O e =MnOOH OH (2)適 當(dāng) 的 升 溫 (或 攪 拌 )(3)將 溶 液 中 的 Zn2 轉(zhuǎn) 化 為 ZnS 沉 淀 而 除 去(4)趁 熱 過 濾(5)H2O2 MnO2 H2SO4=MnSO4 2H2O O2或 H2O2 2MnOOH 2H2SO4=2MnSO4 4H2O O2(6)Na 2CO3 溶 液 的 堿 性 強(qiáng) ， 容 易 產(chǎn) 生 Mn(OH)2 沉 淀(7)25.2%