2013年高考化學(xué)試題分類(lèi)解析 -考點(diǎn)20化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
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1、 考點(diǎn)20 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 1.(2013上?;瘜W(xué)14)為測(cè)定鍍鋅鐵皮鋅鍍層的厚度,將鍍鋅皮與足量鹽酸反應(yīng),待產(chǎn)生的氣泡明顯減少時(shí)取出,洗滌,烘干,稱(chēng)重。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的操作對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響判斷正確的是 A.鐵皮未及時(shí)取出,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小 B.鐵皮未洗滌干凈,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大 C.烘干時(shí)間過(guò)長(zhǎng),回導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小 D.若把鹽酸換成硫酸,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大 【答案】C 【解析】產(chǎn)生的氣泡明顯減少時(shí),表明鋅反應(yīng)完,若這時(shí)鐵皮未及時(shí)取出,則鐵溶解,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大,A錯(cuò)誤;鐵皮未洗滌干凈(表面吸附雜質(zhì)),烘干時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(鐵被氧化),則剩余物的質(zhì)量偏大,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏
2、小,B錯(cuò)誤;C正確;D項(xiàng)對(duì)結(jié)果無(wú)影響,錯(cuò)誤。 【考點(diǎn)定位】考查誤差分析 2.(2013上?;瘜W(xué)10)下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述正確的是 A.均采用水浴加熱 B.制備乙酸乙酯時(shí)正丁醇過(guò)量 C.均采用邊反應(yīng)邊蒸餾的方法 D.制備乙酸乙酯時(shí)乙醇過(guò)量 【答案】C 【解析】采用邊反應(yīng)邊蒸餾的方法是將產(chǎn)物分離出去,從而提高生產(chǎn)物的產(chǎn)率,C正確。 3.(2013北京理綜28)(15分) 某學(xué)生對(duì)SO2與漂粉精的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究: 操作 現(xiàn)象 取4g漂粉精固體,加入100mL水 部分固體溶解,溶液略有顏色 過(guò)濾,測(cè)漂粉精溶液的pH
3、 pH試紙先變藍(lán)(約為12),后褪色 液面上方出現(xiàn)白霧; 稍后,出現(xiàn)渾濁,溶液變?yōu)辄S綠色; 稍后,產(chǎn)生大量白色沉淀,黃綠色褪去 (1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化學(xué)方程是 。 (2)pH試紙顏色的變化說(shuō)明漂粉精溶液具有的性質(zhì)是 。 (3)向水中持續(xù)通入SO2,未觀察到白霧。推測(cè)現(xiàn)象i的白霧由HCl小液滴形成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): a.用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)白霧,無(wú)變化; b.用酸化的AgNO3溶液檢驗(yàn)白霧,產(chǎn)生白色沉淀。 ① 實(shí)驗(yàn)a目的是 。 ②由實(shí)驗(yàn)a、b不能判斷白霧中含有HC1,理由是 。
4、 (4)現(xiàn)象ii中溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因:隨溶液酸性的增強(qiáng),漂粉精的有效成分和C1-發(fā)生反應(yīng)。通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這種可能性,其實(shí)驗(yàn)方案是 。 (5)將A瓶中混合物過(guò)濾、洗滌,得到沉淀X ①向沉淀X中加入稀HC1,無(wú)明顯變化。取上層清液,加入BaC12溶液,產(chǎn)生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質(zhì)是 。 1 / 23 ②用離子方程式解釋現(xiàn)象iii中黃綠色褪去的原因: 。 【答案】ks5u (1); (2)堿性、漂白性; (3)①、檢驗(yàn)白霧中是否Cl2,排除Cl2干擾; ②、白霧中含有SO2,SO2可以使酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生
5、白色沉淀; (4)向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸,觀察溶液顏色是否變?yōu)辄S綠色; (5)①、CaSO4; ②、。 【解析】 (1)Cl2和Ca(OH)2生成氯化鈣、次氯酸鈣與水; (2)pH試紙先變藍(lán)(約為12),說(shuō)明溶液呈堿性,后顏色褪去,說(shuō)明具有漂白性; (3)①反應(yīng)中生成Cl2,用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)白霧中是否Cl2,排除Cl2干擾; ②白霧中含有SO2,可以被硝酸氧化為硫酸,故SO2可以使酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀; (4)向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸,觀察溶液顏色是否變?yōu)辄S綠色; (5)①取上層清液,加入BaC12溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明SO2被氧化
6、為SO42-,故沉淀X為CaSO4; ②溶液呈黃綠色,有Cl2生成,Cl2與SO2反應(yīng)生成鹽酸與硫酸。 4.(14分)(2013新課標(biāo)卷Ⅱ27) 氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級(jí)氧化鋅(含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等雜質(zhì))的流程如下: Zn ③ 過(guò)濾 調(diào)PH約為5 適量高錳酸鉀溶液② 稀H2SO4 ① 工業(yè)ZnO 浸出液 濾液 煅燒 ⑤ 過(guò)濾 Na2CO3 ④ 過(guò)濾
7、 濾液 濾餅 ZnO 提示:在本實(shí)臉條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化:高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2 回答下列問(wèn)題: (1)反應(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是 ,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ; 加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,對(duì)除雜的影響是 ; (2)反應(yīng)③的反應(yīng)類(lèi)型為 .過(guò)
8、濾得到的濾渣中,除了過(guò)量的鋅外還有 ; (3)反應(yīng)④形成的沉淀要用水洗,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法是 。 (4)反應(yīng)④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2 .取干操后的濾餅11.2g,煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g. 則x等于 。 解析:以工藝流程為形式考察化學(xué)知識(shí),涉及反應(yīng)原理、除雜方法、影響因素、反應(yīng)類(lèi)型、產(chǎn)物分析、洗滌干凈的檢驗(yàn)方法、化學(xué)計(jì)算等。 (1)除去的雜質(zhì)離子是Fe
9、2+和Mn2+;Fe2+以Fe(OH)3的形式沉淀下來(lái),Mn2+以MnO2的形式沉淀下來(lái);反應(yīng)離子方程式為: MnO4-+3Fe2++7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+; 3Mn2++2MnO4-+2H2O===5MnO2↓+4H+; 在加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,不會(huì)形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。 (2)Zn+Ni2+===Zn2++Ni是置換反應(yīng);還有Ni。 (3)洗滌主要是除去SO42-和CO32-離子。檢驗(yàn)洗凈應(yīng)該檢驗(yàn)SO42-離子。取最后一次洗滌液少量,滴入稀鹽酸,加入氯化鋇溶液,沒(méi)有白色沉淀生成,證明洗滌干凈。 (4)令ZnCO
10、3為amol,Zn(OH)2為bmol 125a+99b=11.2; 81(a+b)=8.1 解之,a:b=1:x=1:1,x=1 參考答案: (1)Fe2+和Mn2+; MnO4-+3Fe2++7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+; 3Mn2++2MnO4-+2H2O===5MnO2↓+4H+; 不會(huì)形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或無(wú)法除去Fe2+和Mn2+; (2)置換反應(yīng);Ni (3)取最后一次洗滌液少量,滴入稀鹽酸,加入氯化鋇溶液,沒(méi)有白色沉淀生成,證明洗滌干凈。ks5u (4)1 5.(2013安徽理綜
11、27)(13分) 二氧化鈰是一種重要的稀土氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含以及其他少量可溶于稀酸的物質(zhì))。某課題組以此粉末為原料回收鈰,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下: (1)洗滌濾渣A的目的是為了去除 (填離子符號(hào)),檢驗(yàn)該離子是否洗滌的方法是 。 (2)第②步反應(yīng)的離子方程式是 ,濾渣B的主要成分是 。 (3)萃取是分離稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來(lái),TBP (填“能”或“不能”)與水互溶。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行萃取操作是用到的主要玻璃儀器有
12、 、燒杯、玻璃棒、量筒等。 (4)取上述流程中得到的產(chǎn)品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol?標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定終點(diǎn)是(鈰被還原為),消耗25.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,該產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。 27. 【答案】 (1)濾渣上附著的Fe3+、Cl-,取最后洗滌液少量,滴加AgNO3,如無(wú)白色沉淀,則洗干凈。 (2)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2 +4 H2O SiO2 (3)不能 分液漏斗 (4)97.01% 【解析】該反應(yīng)過(guò)程為:①CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀鹽酸,、Fe2O3轉(zhuǎn)化FeCl3為存在于濾液中,濾渣為CeO
13、2和SiO2②加入稀硫酸和H2O2,CeO2轉(zhuǎn)化為Ce3+濾渣為SiO2③加入堿后Ce3+轉(zhuǎn)化為沉淀,④通入氧氣講Ce從+3氧化為+4,得到產(chǎn)品。 Ce(OH)4~ FeSO4 n(Ce(OH)4)= n(FeSO4)=0.1000mol/L*1.025L=0.0025mol,m=0.0025mol*208g/mol=0.52g 【考點(diǎn)定位】以工藝流程為基礎(chǔ),考察化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、元素及化合物知識(shí)、化學(xué)計(jì)算、氧化還原反應(yīng)等相關(guān)知識(shí)。 ks5u 6.(2013安徽理綜28)(14分) 某酸性工業(yè)廢水中含有。光照下,草酸能將其中的轉(zhuǎn)化為。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬即可對(duì)該反
14、應(yīng)堆起催化作用。 為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響,探究如下: (1)在25C下,控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,作對(duì)比實(shí)驗(yàn),完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。 測(cè)得實(shí)驗(yàn)①和②溶液中的濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示。 (2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為 (填化學(xué)式)。 (3)實(shí)驗(yàn)①和②的結(jié)果表明 ;實(shí)驗(yàn)①中時(shí)間段反應(yīng)速率()= (用代數(shù)式表示)。 (4)該課題組隊(duì)鐵明礬中起催化作用的成分提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三: 假設(shè)一:起催化作用; 假設(shè)二:
15、 ; 假設(shè)三: ; ………… (5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,完成下表中內(nèi)容。 (除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外,可供選擇的藥品有等。溶液中的濃度可用儀器測(cè)定) 實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫(xiě)具體操作過(guò)程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論 28. 【答案】 (2)CO2 (3)PH越大,反應(yīng)的速率越慢 (4)Al3+期催化作用;Fe2+和Al3+起催化作用 (5)取PH=5的廢水60ml,加入10ml草酸和30ml蒸餾水,滴加幾滴FeSO4,測(cè)定反應(yīng)所需時(shí)間 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論:與②對(duì)比,如果速率明顯加快,故起催化作用的為Fe2+ 【解析】該反應(yīng)
16、為探究重鉻酸根與草酸反應(yīng)過(guò)程中的催化作用,該反應(yīng)為一比較熟悉的反應(yīng),草酸被氧化后的產(chǎn)物為二氧化碳。 (3)考查了從圖像中獲取數(shù)據(jù)并分析的能力。圖像越陡,反應(yīng)速率越快 (4)對(duì)于假設(shè)可以從加入的物質(zhì)鐵明礬中獲取,故為Fe2+和Al3+,然后根據(jù)上面的過(guò)程,進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),即可以得到答案。 【考查定位】考察化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究基本能力和化學(xué)反應(yīng)基本原理 7.(2013江蘇化學(xué)16)(12分)氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應(yīng)用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實(shí)驗(yàn)流程如下: (1)MgCO3與稀硫酸反應(yīng)的離
17、子方程式為 。 (2)加入H2O2氧化時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)濾渣2的成分是 (填化學(xué)式)。 (4)煅燒過(guò)程存在以下反應(yīng): 2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑ MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑ 利用右圖裝置對(duì)煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集。 ①D中收集的氣體可以是 (填化學(xué)式)
18、。 ②B中盛放的溶液可以是 (填字母)。 a.NaOH 溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.KMnO4溶液 ③A中得到的淡黃色固體與熱的NaOH溶液反應(yīng),產(chǎn)物中元素最高價(jià)態(tài)為+4,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式: 。 【參考答案】 16.(12分) (1)MgCO3+2H+=Mg2++CO2↑+H2O (2)2FeSO4+H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2H2O (3)Fe(OH)3 (4)①CO ②d
19、 ③3S+6OH-2S2-+SO32-+3H2O 【解析】本題是元素化合物知識(shí)與生產(chǎn)工藝相結(jié)合的試題,意在引導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)關(guān)注化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用性和實(shí)踐性。本題考查學(xué)生在“工藝流程閱讀分析,離子反應(yīng)議程式和氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)”等方面對(duì)元素化合物性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系及基本實(shí)驗(yàn)的理解和應(yīng)用程度,考查學(xué)生對(duì)新信息的處理能力。酸溶后,加入H2O2氧化時(shí),使FeSO4轉(zhuǎn)化Fe2(SO4)3 這樣在pH左右除盡鐵。對(duì)煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行分步吸收或收集中注意“分步”兩字,A中 冷凝硫,B中除去SO2,C中除去CO2,D中收集CO。 8、(2013浙江理綜28)(14分) 利用廢舊鍍鋅鐵皮可制
20、備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO。制備流程如下: 已知:Zn及其化合物的性質(zhì)與Al及其化合物的性質(zhì)相似。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)用NaOH溶液處理廢舊鍍鋅鐵皮的作用有 。 A.去除油污 B.溶解鍍鋅層 C.去除鐵銹 D.鈍化 (2)調(diào)節(jié)溶液A的pH可產(chǎn)生Zn(OH)2沉淀,為制得ZnO,后續(xù)操作步驟是 。 (3)由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過(guò)程中,須持續(xù)通入N2,其原因是 。 (4)Fe3O4膠體粒子能否用減壓過(guò)濾法實(shí)現(xiàn)固液分離? (填“能”或“不能”),理由是
21、 。 (5)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測(cè)定產(chǎn)物Fe3O4中的二價(jià)鐵含量。若需配制濃度為0.01000mol L-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250mL,應(yīng)準(zhǔn)確稱(chēng)取K2Cr2O7 g(保留4位有效數(shù)字,已知MK2Cr2O7=294.0gmol-1)。配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),下列儀器不必要用到的有 。(用編號(hào)表示) ①電子天平 ②燒杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥膠頭滴管 ⑦移液管 (6)滴定操作中,如果滴定前裝有K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,而滴定結(jié)束后氣泡消失,則滴定結(jié)果將 (填“偏大”、“偏小
22、”或“不變”)。 【答案】 (1)A、B (2)抽濾、洗滌、灼燒 (3)N2氣氛下,防止Fe2+被氧化 (4)不能 膠體粒子太小,抽濾時(shí)溶液透過(guò)濾紙 (5)0.7350 ③⑦ (6)偏大 【解析】 (1)廢舊鍍鋅鐵皮表面有油污和鍍鋅層,沒(méi)有鐵銹,也不會(huì)發(fā)生鈍化。 (2)Zn(OH)2類(lèi)似于氫氧化鋁的性質(zhì),因此需進(jìn)行抽濾、洗滌、灼燒后得到ZnO。 (3)N2氣氛下,可防止Fe2+被氧化。 (4)膠體粒子太小,抽濾時(shí)溶液透過(guò)濾紙。 (5)0.7350 由于使用天平稱(chēng)量,就不需要使用量筒,配制過(guò)程也不需要移液管。 (6)由于氣泡占據(jù)一定的體積,會(huì)導(dǎo)致計(jì)算數(shù)據(jù)偏大。
23、 9.(2013福建理綜25)(15分) 固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對(duì)象,擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物,提出如下4種猜想: 甲:Mg(NO3)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2 ?。篗gO、NO2、N2 (1)實(shí)驗(yàn)前,小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立,理由是_____________。 查閱資料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 針對(duì)甲、乙、丙猜想,設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略): (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程 ①取器連接后,放人固體試劑之前,關(guān)閉k,
24、微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出,表明________ ② 稱(chēng)取Mg(NO3)2固體3 . 79 g置于A中,加熱前通人N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,其目的是________;關(guān)閉K,用酒精燈加熱時(shí),正確操作是先________然后固定在管中固體部位下加熱。 ③ 觀察到A 中有紅棕色氣體出現(xiàn),C、D 中未見(jiàn)明顯變化。 ④ 待樣品完全分解,A 裝置冷卻至室溫、稱(chēng)量,測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1 . 0g ⑤ 取少量剩余固體于試管中,加人適量水,未見(jiàn)明顯現(xiàn)象。 ( 3 )實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論 ① 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想_______是正確的。 ②
25、根據(jù)D 中無(wú)明顯現(xiàn)象,一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2,因?yàn)槿粲蠴2,D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng):_____________________(填寫(xiě)化學(xué)方程式),溶液顏色會(huì)退去;小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在,未檢側(cè)到的原因是_____________________。 ③ 小組討論后達(dá)成的共識(shí)是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善,需改進(jìn)裝里進(jìn)一步研究。 【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)實(shí)驗(yàn)。 【答案】 不符合氧化還原反應(yīng)原理(或其它合理答案) ①裝置氣密性良好 ②避免對(duì)產(chǎn)物O2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾(或其它合理答案) 移動(dòng)酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管 (3) ①乙 ②2Na2SO3 + O2 =2Na2SO4
26、 O2在通過(guò)裝置B時(shí)已參與反應(yīng)(或其它合理答案) 【解析】(1)Mg(NO3)2分解過(guò)程中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)(元素化合價(jià)既升高也降低),而丁組中,只有降低的N元素,而沒(méi)有升高的元素,不符合氧化還原反應(yīng)發(fā)生的原理; (2)①此裝置比較復(fù)雜,又是檢驗(yàn)氣體,所以實(shí)驗(yàn)之前必須檢驗(yàn)裝置的氣密性。加熱試管A,如若E試管中持續(xù)出現(xiàn)氣泡,則說(shuō)明氣密性良好。 ②甲乙丙都有氧氣生成,而空氣中也存在氧氣,所以必須把空氣中的氧氣除去,以防帶來(lái)干擾。 ③玻璃管(盛有固體)在加熱前都要預(yù)熱,預(yù)熱的方法:移動(dòng)酒精燈對(duì)玻璃管進(jìn)行加熱。 (3)①紅棕色氣體是NO2,另外還應(yīng)有金屬氧化物MgO,所以乙的推論是正確的
27、; ②D中盛放的溶液是Na2SO3溶液,Na2SO3具有還原性,能被氧氣氧化生成Na2SO4,反應(yīng)的方程式為2Na2SO3+O2= 2Na2SO4。 10、(2013廣西理綜29)(15分)鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬,工業(yè)上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融電解制得。 ①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下: ②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石的流程如下: 回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出反應(yīng)1的化學(xué)方程式 ; (2)濾液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是
28、 ,反應(yīng)2的離子方程式為 ; (3)E可作為建筑材料,化合物C是 ,寫(xiě)出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式 ; (4)電解制鋁的化學(xué)方程式是 ,以石墨為電極,陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體的成分是 。 【答案】(1)2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O(2分) 2NaOH+Al2O3=2NaAlO2+H2O(2分) (2)CaSiO3(2分) 2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(O
29、H)3↓+CO32-(2分) (3)濃H2SO4(1分) 12HF+3Na2CO3+2Al(OH)3=2Na3AlF6+3CO2+9H2O(2分) (4)2Al2O34Al+3O2↑(2分) O2、CO2(CO)(2分) 【解析】本題是??嫉慕?jīng)典Al的制備實(shí)驗(yàn),但新意在有兩個(gè)流程圖進(jìn)行比較分析。①?gòu)匿X土礦中提煉Al2O3②以螢石(CaF2)和純堿為原料制備冰晶石,把兩種產(chǎn)物經(jīng)電解制備氧化鋁,命題很妙。 由流程①圖可知反應(yīng)1用于溶解二氧化硅和氧化鋁,F(xiàn)e不與堿反應(yīng),利用過(guò)濾除去Fe,所以濾液中的成分為硅酸鈉和偏鋁酸鈉,加入氧化鈣后硅酸鈉轉(zhuǎn)化為硅酸鈣沉淀,偏鋁酸鈉溶液中通入二氧
30、化碳?xì)怏w后轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X,加熱后生成氧化鋁。 由流程②圖可知E可作為建筑材料,推知其為硫酸鈣,C為硫酸,氣體D為HF,其原理利用硫酸的高沸點(diǎn)制取低沸點(diǎn)的HF,再由HF與碳酸鈉、氫氧化鋁制備冰晶石,利用復(fù)分解反應(yīng)的原子守恒不難寫(xiě)出反應(yīng)方程式。 電解制備鋁的過(guò)程中由于陽(yáng)極生成了氧氣,高溫下碳會(huì)被氧氣氧化為CO、CO2,因此陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體為 O2、CO2(CO)。 11.(2013上?;瘜W(xué)35-39)溴化鈣可用作阻燃劑、制冷劑,具有易溶于水,易吸潮等性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室用工業(yè)大理石(含有少量Al3+、Fe3+等雜質(zhì))制備溴化鈣的主要流程如下: 完成下列填空: 35.上述使用的氫溴酸的質(zhì)
31、量分?jǐn)?shù)為26%,若用47%的氫溴酸配置26%的氫溴酸的氫溴酸500ml,所需的玻璃儀器有玻璃棒、 。 36.已知步驟Ⅲ的濾液中不含NH4+。步驟Ⅱ加入的試劑a是 ,控制溶液的pH約為8.0的目的是 、 。 37.試劑b是 ,步驟Ⅳ的目的是 。 38.步驟Ⅴ所含的操作依次是 、 。 39.制得的溴化鈣可以通過(guò)如下步驟測(cè)定其純度: ①稱(chēng)取4.00g無(wú)水溴化鈣樣品;②溶解;③滴入足量Na2CO3溶液,
32、充分反應(yīng)后過(guò)濾;④ ;⑤稱(chēng)量。若得到1.88g碳酸鈣,則溴化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (保留兩位小數(shù))。 若實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范而測(cè)定結(jié)果偏低,其原因是 。 【答案】35.量筒、膠頭滴管、燒杯、500ml容量瓶。36.石灰水,沉淀Al3+、Fe3+ 37.氫溴酸,除去過(guò)量的氫氧化鈣。38.蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。39.洗滌;23.50%.洗滌時(shí),有少量的碳酸鈣溶解。 【解析】35.用濃溶液配制500ml稀溶液,因此,需要量筒取經(jīng)過(guò)計(jì)算需要的濃溶液的體積,然后溶解、配制500ml溶液,則需要膠頭滴管、500ml容量瓶。36.加
33、入的試劑a、控制溶液的pH約為8.0的目的是除去雜質(zhì)Al3+、Fe3+,因此,a是氫溴酸。38.步驟V的結(jié)果得到CaBr26H2O,因此,其操作步驟為蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。39.④對(duì)濾渣洗滌,除去表面吸附的離子,根據(jù)CaBr2~CaCO2可求CaBr2的質(zhì)量0.94g,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23.50%。 【考點(diǎn)定位】本題以工藝流程的形式考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、計(jì)算、操作目的、誤差分析。 12.(2013上海化學(xué)40-43)二氧化硫是硫的重要化合物,在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要?dú)怏w。無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室制備還是工業(yè)生產(chǎn),二氧化硫尾氣吸收或煙氣脫硫都非常重要。完成下列填空:
34、 40.實(shí)驗(yàn)室可用銅和濃硫酸加熱或硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫。 如果用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫,并希望能控制反應(yīng)速度,上圖中可選用的發(fā)生裝置是 (填寫(xiě)字母)。 41.若用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取3.36L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)二氧化硫,至少需要稱(chēng)取亞硫酸鈉 g(保留一位小數(shù));如果已有40%亞硫酸鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),被氧化成硫酸鈉,則至少需稱(chēng)取該亞硫酸鈉 g (保留一位小數(shù))。 42.實(shí)驗(yàn)室二氧化硫尾氣吸收與工業(yè)煙氣脫硫的化學(xué)原理相通。石灰-石膏法和堿法是常用的煙氣脫硫法。 石灰-石膏法的吸收反應(yīng)為SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2
35、O。吸收產(chǎn)物亞硫酸鈣由管道輸送至氧化塔氧化,反應(yīng)為2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO42H2O。其流程如下圖: 堿法的吸收反應(yīng)為SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。堿法的特點(diǎn)是氫氧化鈉堿性強(qiáng)、吸收快、效率高。其流程如下圖: 已知: 試劑 Ca(OH)2 NaOH 價(jià)格(元/kg) 0.36 2.9 吸收SO2的成本(元/mol) 0.027 0.232 石灰-石膏法和堿法吸收二氧化硫的化學(xué)原理相同之處是 。和堿法相比,石灰-石膏法的優(yōu)點(diǎn)是 ,缺點(diǎn)是
36、 。 43.在石灰-石膏法和堿法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一個(gè)改進(jìn)的、能實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)的煙氣脫硫方案(用流程圖表示)。 【答案】40.ae41.18.9 ,33.1 42.酸性氧化與堿的反應(yīng)。結(jié)果便宜,成本低;吸收慢,效率低。 43、 【解析】用硫酸和亞硫酸納反應(yīng)制取二氧化硫利用固液不加熱制取氣體裝置,因此,選ae 設(shè)含40%的亞硫酸鈉的樣品質(zhì)量為100g,則生成硫酸鈉的質(zhì)量為45.1g,則這時(shí)亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(100-40)/100-40+45.1=57.1%,則至少需稱(chēng)取該亞硫酸鈉18.9/57.1%=33.1g。由于石灰的堿性比氫氧化鈉弱,吸收SO2的速率慢、效率
37、低,但吸收成本比氫氧化鈉低的多。 【考點(diǎn)定位】本題以二氧化硫煙氣處理為情景考查裝置選擇、計(jì)算、成本核算、方案設(shè)計(jì)及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。 ks5u 13.(15)(2013新課標(biāo)卷Ⅱ26) 正丁醛是一種化工原料。某實(shí)驗(yàn)小組利用如下裝置合成正丁醛。 Na2Cr2O7 H2SO4加熱 發(fā)生的反應(yīng)如下: CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CHO 反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下: 沸點(diǎn)/。c 密度/(gcm-3) 水中溶解性 正丁醇 11.72 0.8109 微溶 正丁醛 75.7 0.8017
38、 微溶 實(shí)驗(yàn)步驟如下: 將6.0gNa2Cr2O7放入100mL燒杯中,加30mL水溶解,再緩慢加入5mL濃硫酸,將所得溶液小心轉(zhuǎn)移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和幾粒沸石,加熱。當(dāng)有蒸汽出現(xiàn)時(shí),開(kāi)始滴加B中溶液。滴加過(guò)程中保持反應(yīng)溫度為90—95℃,在E中收集90℃以下的餾分。 將餾出物倒入分液漏斗中,分去水層,有機(jī)層干燥后蒸餾,收集75—77℃餾分,產(chǎn)量2.0g。 回答下列問(wèn)題: (1)實(shí)驗(yàn)中,能否將 Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中,說(shuō)明理由 。
39、 (2)加入沸石的作用是 。若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石,應(yīng)采取的正確方法是 。 (3)上述裝置圖中,B儀器的名稱(chēng)是 ,D儀器的名稱(chēng)是 。 (4)分液漏斗使用前必須進(jìn)行的操作是 (填正確答案標(biāo)號(hào))。 a.潤(rùn)濕 b.干燥 c.檢漏 d.標(biāo)定 (5)將正丁醛粗產(chǎn)品置于分液漏斗中分水時(shí),水在 層(填“上”或“下” (6)反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90—95℃,其原因是 。
40、 (7)本實(shí)驗(yàn)中,正丁醛的產(chǎn)率為 %。 解析:以合成正丁醛為載體考察化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)。涉及濃硫酸稀釋、沸石作用、儀器名稱(chēng)、 分液操作、分層分析、原因分析和產(chǎn)率計(jì)算。 (1)不能將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中,應(yīng)該將濃硫酸加到Na2Cr2O7溶液,因?yàn)闈饬蛩崛苡谒畷?huì)放出大量熱,容易濺出傷人。 (2)沸石的作用是防止液體暴沸,若加熱后發(fā)現(xiàn)未加沸石,應(yīng)采取的正確方法冷卻后補(bǔ)加,以避免加熱時(shí)繼續(xù)反應(yīng)而降低產(chǎn)率。 (3)B儀器是分液漏斗,D儀器是冷凝管。 (4)分液漏斗使用前必須檢查是否漏水。 (5)因?yàn)檎∪┑拿芏仁?.8017 gcm-3,比水輕,水層在下層。 (6
41、)反應(yīng)溫度應(yīng)保持在90—95℃,根據(jù)正丁醛的沸點(diǎn)和還原性,主要是為了將正丁醛及時(shí)分離出來(lái),促使反應(yīng)正向進(jìn)行,并減少正丁醛進(jìn)一步氧化。 (7)按反應(yīng)關(guān)系,正丁醛的理論產(chǎn)量是:4.0g=3.9g,實(shí)際產(chǎn)量是2.0g,產(chǎn)率為: 100%=51.3%。 參考答案: (1)不能,濃硫酸溶于水會(huì)放出大量熱,容易濺出傷人。 (2)防止液體暴沸;冷卻后補(bǔ)加; (3)分液漏斗;冷凝管。 (4)c (5)下 (6)為了將正丁醛及時(shí)分離出來(lái),促使反應(yīng)正向進(jìn)行,并減少正丁醛進(jìn)一步氧化。 (7)51% 14.(2013四川理綜化學(xué)9)(15分) 為了探究AgNO3的氧
42、化性和熱穩(wěn)定性,某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。 Ⅰ.AgNO3的氧化性 將光亮的鐵絲伸入AgNO3溶液中,一段時(shí)間后將鐵絲取出。為檢驗(yàn)溶液中Fe的氧化產(chǎn)物,將溶液中的Ag+除盡后,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)??蛇x用第試劑KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。 ⑴請(qǐng)完成下表: 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入KSCN溶液,振蕩 ① 存在Fe3+ 取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入 ② ,振蕩 ③ 存在Fe2+ 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Fe的氧化產(chǎn)物為存在Fe2+和Fe3+
43、 Ⅱ. AgNO3的熱穩(wěn)定性性 用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置A加熱AgNO3固體,產(chǎn)生紅棕色氣體,在裝置D中收集到無(wú)色氣體。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束以后,試管中殘留固體為黑色。 ⑵裝置B的作用是 。 ⑶經(jīng)小組討論并驗(yàn)證該無(wú)色氣體為O2,其驗(yàn)證方法是 。 ⑷【查閱資料】Ag2O和粉末的Ag均為黑色;Ag2O可溶于氨水。 【提出假設(shè)】試管中殘留的黑色固體可能是:ⅰAg;ⅱ.Ag2O;ⅲ.Ag和Ag2O 【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】該小組為驗(yàn)證上述設(shè)想,分別取少量黑色固體,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)編
44、號(hào) 操作 現(xiàn)象 a 加入足量氨水,振蕩 黑色固體不溶解 b 加入足量稀硫酸,振蕩 黑色固體溶解,并有氣體產(chǎn)生 【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),不能確定固體產(chǎn)物成分的實(shí)驗(yàn)是 ① (填實(shí)驗(yàn)編號(hào))。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該小組得出的AgNO3固體熱分解的產(chǎn)物有 ② 。 9.答案: ⑴:①變成血紅色 ②K3[Fe(CN)6] ③變成藍(lán)色i ⑵:緩沖瓶 ⑶:用帶火星木條靠近瓶口,木條復(fù)燃,證明是氧氣 ⑷: b ②Ag O2 NO2 解析:⑴:Fe3+ 與SCN-絡(luò)合形成血紅色溶液 Fe2+ 與CN-絡(luò)合形成普魯士藍(lán)溶液 ⑵:防止溶液
45、倒吸進(jìn)試管 ⑶:用帶火星木條靠近瓶口,木條復(fù)燃,證明是氧氣 ⑷:①b實(shí)驗(yàn)中,黑色固體溶解,可能有Ag或者Ag2O 有氣體產(chǎn)生證明有Ag ,所以不能證明確定有Ag2O ②紅棕色氣體是NO2 實(shí)驗(yàn)證明有Ag O2 ks5u 15、(2013天津化學(xué)9)FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程制備無(wú)水FeCl3,再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。 I.經(jīng)查閱資料得知:無(wú)水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無(wú)水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下: ①檢查裝置的氣密性; ②通入干燥
46、的Cl2,趕盡裝置中的空氣; ③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成 ④.。。。。。。。。 ⑤體系冷卻后,停止通入Cl2,并用干燥的N2趕盡Cl2,將收集器密封 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: 裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為—————— 第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器,少量沉積在反應(yīng)管A的右端。要使沉積得FeCl3進(jìn)入收集器,第④步操作是—————— 操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號(hào))—— 裝置B中的冷水作用為——————;裝置C的名稱(chēng)為————;裝置D中FeCl2全部反應(yīng)完后,因?yàn)槭ノ誄l2的作用而失效,寫(xiě)出檢驗(yàn)FeCl2是否失效的試劑:—— 在
47、虛線框內(nèi)畫(huà)出尾氣吸收裝置E并注明試劑 II.該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S,得到單質(zhì)硫;過(guò)濾后,再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液。 FeCl3與H2S反應(yīng)的離子方程式為—————————————————— 電解池中H+再陰極放電產(chǎn)生H2,陽(yáng)極的電極反應(yīng)為———————— 綜合分析實(shí)驗(yàn)II的兩個(gè)反應(yīng),可知該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn): ①H2S的原子利用率100%;②—————————————————— 【解析】(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式 (2)要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器,根據(jù)FeCl3加熱易升華的性質(zhì),第④的操作應(yīng)該是:在沉積的的FeCl3固體下方加熱。 (
48、3)為防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2,⑤用干燥的N2趕盡Cl2, (4)B 中的冷水作用為是冷卻FeCl3使其沉積,便于收集產(chǎn)品;裝置C的名稱(chēng)為干燥管, 裝置D中FeCl2全部反應(yīng)完后,因?yàn)槭ノ誄l2的作用而失效,檢驗(yàn)FeCl2是否失效就是檢驗(yàn)二價(jià)鐵離子,最好用,也可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)。 (5),吸收的是氯氣,不用考慮防倒吸 (6) (7)陽(yáng)極的電極反應(yīng): (8)該實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是FeCl3可以循環(huán)利用。 答案:見(jiàn)解析 16.(13分)(2013新課標(biāo)卷I26) 醇脫水是合成烯烴的常用方法,實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下:
49、 可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下: 相對(duì)分子質(zhì)量 密度/(gcm3) 沸點(diǎn)/℃ 溶解性 環(huán)己醇 100 0.9618 161 微溶于水 環(huán)己烯 82 0.8102 83 難溶于水 合成反應(yīng): 在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動(dòng)下慢慢加入1 mL濃硫酸。b中通入冷卻水后,開(kāi)始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過(guò)90 oC。 分離提純: 反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5% 碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無(wú)水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣。最終通過(guò)蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g。 (1)裝置b的名稱(chēng)是_____
50、__________ (2)加入碎瓷片的作用是____________;如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是____________(填正確答案標(biāo)號(hào))。 A.立即補(bǔ)加 B. 冷卻后補(bǔ)加 C. 不需初加 D. 重新配料 (3)本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)________________。 (4)分液漏斗在使用前必須清洗干凈并________。在本實(shí)驗(yàn)分離過(guò)程中,產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的__________(填“上口倒出”或“下口倒出”)。 (5)分離提純過(guò)程中加入無(wú)水氯化鈣的目的是_________________。 (6)在環(huán)已烯粗產(chǎn)
51、物蒸餾過(guò)程中,不可能用到的儀器有_________(填正確答案標(biāo)號(hào))。 A.圓底燒瓶 B. 溫度計(jì) C. 吸濾瓶 D. 環(huán)形冷凝管 E. 接收器 (7)本實(shí)驗(yàn)所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是_________(填正確答案標(biāo)號(hào))。 A. 41% B. 50% C. 61% D. 70% 【答案】(1)直形冷凝管 (2)防止暴沸; B ks5u (3) (4)檢漏;上口倒出; (5)干燥 (6)CD (7)C 【解析】本實(shí)驗(yàn)跟去年高考題的實(shí)驗(yàn)題很類(lèi)似,以醇的消去反應(yīng)為載體,考查物質(zhì)的分離提純,以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的能力。 (2)加熱過(guò)程中若忘了加碎瓷片,須停止加熱待反應(yīng)液冷卻后再
52、打開(kāi)瓶塞加入,如果不停止加熱直接打開(kāi)塞子,則可能造成液體迸濺,造成傷害。 (3)合成烯烴,聯(lián)想到實(shí)驗(yàn)室制乙烯的反應(yīng),可以得出最可能的副反應(yīng)就是醇分子間生成醚。 (4)分液漏斗使用前須檢漏,這都是最基本的實(shí)驗(yàn)室操作要求;分液時(shí)密度大的從下口流出,密度小的液體從上口倒出。 17.(2013江蘇化學(xué)19)(15分)檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種易吸收的高效鐵制劑,可由綠礬(FeSO47H2O)通過(guò)下列反應(yīng)制備:FeSO4+Na2CO3=FeCO3↓+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7=FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始
53、沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 molL-1計(jì)算)。 金屬離子 開(kāi)始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+ 1.1 3.2 Al3+ 3.0 5.0 Fe2+ 5.8 8.8 (1)制備FeCO3時(shí),選用的加料方式是 (填字母),原因是 。 a.將FeSO4溶液與Na2CO3溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中 b.將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中 c.將Na2CO3溶
54、液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中 (2)生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是 。 (3)將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中,再加入少量鐵粉,80℃下攪拌反應(yīng)。①鐵粉的作用是 。②反應(yīng)結(jié)束后,無(wú)需過(guò)濾,除去過(guò)量鐵粉的方法是 。 (4)最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量
55、無(wú)水乙醇、靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥,獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過(guò)程中加入無(wú)水乙醇的目的是 。 (5)某研究性學(xué)習(xí)小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3)出發(fā),先制備綠礬,再合成檸檬酸亞鐵。請(qǐng)結(jié)合右圖的綠礬溶解度曲線,補(bǔ)充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO47H2O晶體的實(shí)驗(yàn)步驟(可選用的試劑:鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng),
56、 ,得到FeSO4溶液, ,得到FeSO47H2O晶體。 【參考答案】 19.(15分) (1)c 避免生成Fe(OH)2沉淀 (2)取最后一次的洗滌濾液1~2 mL于試管中,向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液,若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生,則表明已洗滌干凈。 (3)①防止+2價(jià)的鐵元素被氧化 ②加入適量檸檬酸讓鐵粉反應(yīng)完全 (4)降低檸檬酸亞鐵在水中的溶解量,有利于晶體析出
57、(5)過(guò)濾,向反應(yīng)液中加入足量的鐵粉,充分?jǐn)嚢韬?,滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH約為5,過(guò)濾?;蜻^(guò)濾,向?yàn)V液中滴加過(guò)量的NaOH溶液,過(guò)濾,充分洗滌固體,向固體中加入足量稀硫酸至固體完全溶解,再加入足量的鐵粉,充分?jǐn)嚢韬?,過(guò)濾。 (滴加稀硫酸酸化)加熱濃縮得到60℃飽和溶液 冷卻至0℃結(jié)晶,過(guò)濾,少量冰水洗滌,低溫干燥 【解析】本題以檸檬酸亞鐵制取和分析為背景的綜合實(shí)驗(yàn)題,涉及元素化合物知識(shí)、檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法、除去過(guò)量鐵粉的方法、分離過(guò)程中加入無(wú)水乙醇的目的、合成檸檬酸亞鐵實(shí)驗(yàn)步驟等多方面內(nèi)容,考查學(xué)生對(duì)綜合實(shí)驗(yàn)處理能力。(5)過(guò)濾,向反應(yīng)液中加入足量的鐵粉,充分?jǐn)?/p>
58、拌后,滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH約為5,過(guò)濾?;蜻^(guò)濾,向?yàn)V液中滴加過(guò)量的NaOH溶液,過(guò)濾,充分洗滌固體,向固體中加入足量稀硫酸至固體完全溶解,再加入足量的鐵粉,充分?jǐn)嚢韬?,過(guò)濾。兩個(gè)過(guò)程中加入足量的鐵粉,都是為了讓三價(jià)鐵變?yōu)槎r(jià)鐵。加熱濃縮得到60℃飽和溶液前一般滴加稀硫酸酸化,為防止二價(jià)鐵離子受熱水解。少量冰水洗滌減少FeSO47H2O晶體溶解。低溫干燥減少FeSO47H2O晶體失水分解。 【備考提示】實(shí)驗(yàn)的基本操作、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、實(shí)驗(yàn)誤差分析、物質(zhì)的除雜和檢驗(yàn)等內(nèi)容依然是高三復(fù)習(xí)的重點(diǎn),也是我們能力培養(yǎng)的重要目標(biāo)之一。 18.(2013山東理綜30)(15分)Ti
59、O2既是制備其他含鈦化合物的原料,又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。 (1)實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2(s)+2CCl4(g)==TiCl4(g)+CO2(g),在無(wú)水無(wú)氧條件下,制取TiCl4實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下 有關(guān)性質(zhì)如下表 物質(zhì) 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃ 其他 CCl4 -23 76 與TiCl4互溶 TiCl4 -25 136 遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧 儀器A的名稱(chēng)是 ,裝置E中的試劑是 。反應(yīng)開(kāi)始前依次進(jìn)行如下操作:①停止通氮?dú)猗谙缇凭珶簪劾鋮s至室溫。正確的順序?yàn)? (填序號(hào))。欲分離D中的液態(tài)混合物,所采用
60、操作的名稱(chēng)是 。 (2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括: 90℃ 酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)==FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l) 水解TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)== H2TiO3(s)+H2SO4(aq) 簡(jiǎn)要工藝流程如下: ①試劑A為 。鈦液Ⅰ需冷卻至70℃左右,若溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品收率降低,原因是 ②取少量酸洗后的H2TiO3,
61、加入鹽酸并振蕩,滴加KSCN溶液后無(wú)明顯現(xiàn)象,再加H2O2后出現(xiàn)微紅色,說(shuō)明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是 。這種H2TiO3即使用水充分洗滌,煅燒后獲得的TiO2也會(huì)發(fā)黃,發(fā)黃的雜質(zhì)是 (填化學(xué)式)。 解析:(1)儀器A是干燥管,因?yàn)門(mén)iCl4遇到水蒸氣會(huì)水解,所以E中可以用濃硫酸來(lái)隔離空氣。對(duì)于氣體的制取性質(zhì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該:組裝儀器、檢驗(yàn)氣密性、加裝藥品。。。。。終止實(shí)驗(yàn)時(shí)為防止倒吸,應(yīng)先熄滅酒精燈,冷卻到室溫后再停止通入N2。分離兩種沸點(diǎn)不同的液體混合物應(yīng)該用蒸餾。 (2)①因?yàn)榈V石經(jīng)硫酸溶解后得到的Fe2(SO4)3,而后面過(guò)濾得到的是FeSO47H2O,
62、所以試劑A是鐵粉,把Fe3+還原為Fe2+。由于TiOSO4容易水解,若溫度過(guò)高,則會(huì)有較多TiOSO4水解為固體H2TiO3而經(jīng)過(guò)濾進(jìn)入FeSO47H2O中導(dǎo)致TiO2產(chǎn)率降低。 ②加KSCN溶液無(wú)現(xiàn)象,加H2O2后出現(xiàn)紅色,說(shuō)明存在Fe2+。經(jīng)加熱后Fe2+氧化為Fe2O3而使產(chǎn)品發(fā)黃。 答案:(1)干燥管;濃硫酸;檢查氣密性;②③①,蒸餾 (2)①鐵粉,由于TiOSO4容易水解,若溫度過(guò)高,則會(huì)有較多TiOSO4水解為固體H2TiO3而經(jīng)過(guò)濾進(jìn)入FeSO47H2O中導(dǎo)致TiO2產(chǎn)率降低。 ②Fe2+,F(xiàn)e2O3 19.(2013廣東理綜33)(17分) 化學(xué)實(shí)
63、驗(yàn)有助于理解化學(xué)知識(shí),形成化學(xué)觀念,提高探究與創(chuàng)新能力,提升科學(xué)素養(yǎng)。 在實(shí)驗(yàn)室中用濃鹽酸與MnO2共熱制取Cl2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。 列收集Cl2的正確裝置時(shí) 。 ②將Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。 ③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較Cl2和Br2的氧化性,操作與現(xiàn)象是:取少量新制氯水和CCl4于試管中, 。 能量之間可以相互轉(zhuǎn)化:點(diǎn)解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,而原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類(lèi)型的原電池,探究其能量轉(zhuǎn)化效率。 限選材料:ZnSO4(aq),F(xiàn)eSO4(aq),CuSO4(aq);銅片,鐵片,鋅片和導(dǎo)線。 完成原電池的
64、裝置示意圖(見(jiàn)圖15),并作相應(yīng)標(biāo)注。 要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。 銅片為電極之一,CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液,只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙,工作一段時(shí)間后,可觀察到負(fù)極 。 甲乙兩種原電池中可更有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的是 ,其原因是 。 (3)根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法原理,為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕,在(2)的材料中應(yīng)選 作陽(yáng)極。 33、解析:(1)Cl2是有刺激性氣味、密度比空氣大、有毒的黃綠色氣體,在制備和收集Cl2時(shí)必須有尾氣吸收裝置。A沒(méi)有排氣管不能用于收集氣體;B用于收集密度比空氣小的氣體;C用以收集密度比空氣
65、大的氣體,且有尾氣吸收裝置;D吸收氯氣不能收集。氯氣與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,次氯酸為弱酸部分電離,所以有氧化性的含氯粒子是Cl2、HClO和ClO—。比較Cl2和Br2的氧化性,可以利用置換反應(yīng)。所以其具體操作是:取少量新制氯水和CCl4于試管中,用膠頭滴管向試管中滴加NaBr溶液,振蕩?kù)o置,溶液下層呈橙色。(2)由題給試劑,結(jié)合原電池的形成條件可知可以組合的原電池可以是:鋅銅、鋅鐵、鐵銅原電池。由圖示所給電子移動(dòng)方向可知左邊為負(fù)極(活潑金屬)、右邊為正極(不活潑金屬),則組裝的原電池可以如下:ks5u 由所給的電極材料可知,當(dāng)銅片做電極時(shí),銅片一定是正極,則負(fù)極是活潑
66、的金屬(失電子發(fā)生氧化反應(yīng)),反應(yīng)的現(xiàn)象是電極逐漸溶解。以Zn和Cu做電極為例,如果不用鹽橋則Zn與CuSO4反應(yīng),置換出的Cu附著在Zn表面,阻礙了Zn與CuSO4的接觸,不能提供穩(wěn)定電流。(3)根據(jù)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,可知被保護(hù)的金屬作陰極,即Zn作為陽(yáng)極。 答案:(1)C;Cl2、HClO和ClO—;取少量新制氯水和CCl4于試管中,用膠頭滴管向試管中滴加NaBr溶液,振蕩?kù)o置,溶液下層呈橙色(2)(裝置圖如下);電極逐漸溶解;甲;可以避免活潑金屬如Zn和CuSO4的接觸,從而提供穩(wěn)定電流(3)Zn 命題意圖:化學(xué)實(shí)驗(yàn)、元素化合物與化學(xué)反應(yīng)原理 20、(2013廣西理綜28)(15分)制備氮化鎂的裝置示意圖如下: 回答下列問(wèn)題: (1)檢查裝置氣密性的方法是
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