
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文檔簡介
專題二十四物質(zhì)的檢驗(yàn)分離和提純專題二十四物質(zhì)的檢驗(yàn)分離和提純專題二十四物質(zhì)的檢驗(yàn)分離和提純考點(diǎn)一物質(zhì)的檢驗(yàn)A組
自主命題·江蘇卷題組1.(2017江蘇單科,13,4分)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是?()五年高考考點(diǎn)一物質(zhì)的檢驗(yàn)A組
自主命題·江蘇卷題組1.(2017江蘇單科,13,4分)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是
()五年高考選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A向苯酚溶液中滴加少量濃溴水、振蕩,無白色沉淀苯酚濃度小B向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀;再加入足量稀鹽酸,部分沉淀溶解部分Na2SO3被氧化C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加熱;再加入銀氨溶液,未出現(xiàn)銀鏡蔗糖未水解D向某黃色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈藍(lán)色溶液中含Br2答案
B本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作。向苯酚溶液中滴加少量濃溴水,生成的有機(jī)物會(huì)溶
解在過量的苯酚溶液中,并非苯酚濃度小,A不正確;Na2SO3可被氧化成Na2SO4,BaSO3可與稀鹽
酸反應(yīng)而溶解,BaSO4不溶于稀鹽酸,B正確;未將水解后的溶液調(diào)到堿性,故銀鏡反應(yīng)不能發(fā)生,
C不正確;若黃色溶液中含Cl2或Fe3+,加入淀粉KI溶液,溶液同樣會(huì)呈藍(lán)色,D不正確。關(guān)聯(lián)知識(shí)
向苯酚稀溶液中滴加過量濃溴水,可發(fā)生反應(yīng):
+3Br2
↓+3HBr,溶液中出現(xiàn)白色沉淀。2.[2014江蘇單科,18(3),8分,0.33]堿式碳酸鋁鎂[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃劑。(3)為確定堿式碳酸鋁鎂的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①準(zhǔn)確稱取3.390g樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng),生成CO20.560L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。②另取一定量樣品在空氣中加熱,樣品的固體殘留率(
×100%)隨溫度的變化如下圖所示(樣品在270℃時(shí)已完全失去結(jié)晶水,600℃以上殘留固體為金屬氧化物的混合
物)。
根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n(OH-)∶n(C?)(寫出計(jì)算過程)。答案(3)n(CO2)=
=2.50×10-2molm(CO2)=2.50×10-2mol×44g·mol-1=1.10g在270~600℃之間,失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解放出CO2和H2Om(CO2)+m(H2O)=3.390g×(0.7345-0.3702)=1.235gm(H2O)=1.235g-1.10g=0.135gn(H2O)=
=7.50×10-3moln(OH-)=7.50×10-3mol×2=1.50×10-2moln(OH-)∶n(C
)=1.50×10-2mol∶2.50×10-2mol=3∶5解析(3)堿式碳酸鋁鎂與稀鹽酸反應(yīng)生成的CO2與受熱分解生成的CO2相等,n(C
)=n(CO2)=
=2.50×10-2mol,m(CO2)=2.50×10-2mol×44g/mol=1.10g。由圖像可知,當(dāng)溫度從270℃升高到600℃后,失去結(jié)晶水的堿式碳酸鋁鎂完全分解為MgO、Al2O3、CO2和H2O,由固體
殘留的差值可得m(H2O)+m(CO2)=3.390g×(0.7345-0.3702)=1.235g,則MgaAlb(OH)c(CO3)d分解
得到的H2O的質(zhì)量m(H2O)=1.235g-1.10g=0.135g,故n(OH-)=2n(H2O)=2×
=1.50×10-2mol,則n(OH-)∶n(C
)=1.50×10-2mol∶2.50×10-2mol=3∶5。審題技巧
此類圖像的縱坐標(biāo)可能是固體的質(zhì)量,也可能是固體殘留率,在審題時(shí)應(yīng)注意區(qū)
分。解題技巧
熱重法分析不同溫度下殘留物成分時(shí),有以下幾點(diǎn)技巧:①若樣品中含結(jié)晶水,則受熱時(shí)一般先失去結(jié)晶水;②樣品中的金屬元素一般不失去;③樣品中的非金屬元素C、S、N等可能會(huì)以CO、CO2、SO2、SO3、NH3的形式放出;④若縱坐標(biāo)為固體殘留率,則可將初始樣品設(shè)為100g或1mol,以方便計(jì)算。評析本題以MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O分解為線索,以圖像形式展現(xiàn)數(shù)據(jù),并引入“固體殘留率”供學(xué)生學(xué)習(xí)并應(yīng)用,重點(diǎn)考查學(xué)生的計(jì)算能力,題目偏難。B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組1.(2016課標(biāo)Ⅱ,12,6分)某白色粉末由兩種物質(zhì)組成,為鑒別其成分進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①取少量樣品加入足量水仍有部分固體未溶解;再加入足量稀鹽酸,有氣泡產(chǎn)生,固體全部溶
解;②取少量樣品加入足量稀硫酸有氣泡產(chǎn)生,振蕩后仍有固體存在。該白色粉末可能為
()A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4
答案
CA項(xiàng),加入足量稀硫酸后,固體全部溶解;B項(xiàng),加入足量稀鹽酸時(shí)有氣泡產(chǎn)生,但仍有
固體存在;D項(xiàng),加入足量稀硫酸并振蕩后,固體全部溶解。故A、B、D均不符合題意。思路梳理
根據(jù)題中給出的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對照各選項(xiàng)逐一分析判斷,即可找出正確選項(xiàng)。2.[2018課標(biāo)Ⅱ,28(1)(2),10分]K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制
藍(lán)圖?;卮鹣铝袉栴}:(1)曬制藍(lán)圖時(shí),用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應(yīng)的化
學(xué)方程式為:2K3[Fe(C2O4)3]
2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物,按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①通入氮?dú)獾哪康氖?/p>
。②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁,裝置E中固體變?yōu)榧t色,由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有
、
。③為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是
。④樣品完全分解后,裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3,檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是:
。答案(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]
Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4(2)①隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置②CO2CO③先熄滅裝置A、E的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)猗苋∩僭S固體粉末于試管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液變紅色,證明含有Fe2O3
解析本題考查探究物質(zhì)組成、性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。(1)Fe2+與[Fe(CN)6]3-可反應(yīng)生成藍(lán)
色固體Fe3[Fe(CN)6]2。(2)②B中澄清石灰水變渾濁,說明分解產(chǎn)物中有CO2;裝置E中固體變?yōu)榧t色,F中澄清石灰水變
渾濁,證明分解產(chǎn)物中有CO。③停止實(shí)驗(yàn)時(shí),若先停止通入氮?dú)?后熄滅酒精燈,會(huì)導(dǎo)致裝置內(nèi)
氣壓減小,造成倒吸。④檢驗(yàn)Fe2O3需先將固體溶于稀硫酸,然后利用Fe3+遇SCN-會(huì)生成紅色的
Fe(SCN)3的性質(zhì)檢驗(yàn)。3.(2015課標(biāo)Ⅰ,26,14分,★★)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。
草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色,熔點(diǎn)為101℃,
易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解?;卮鹣铝袉栴}:(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的
現(xiàn)象是
,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有
。
裝置B的主要作用是
。(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO,為進(jìn)行驗(yàn)證,選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下
圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、B、
。裝置H反應(yīng)管
中盛有的物質(zhì)是
。②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是
。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)
。②草酸為二元酸
。答案(14分)(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁CO2冷凝(水蒸氣、草酸等),防止草酸進(jìn)
入裝置C反應(yīng)生成沉淀,干擾CO2的檢驗(yàn)(1分,1分,2分,共4分)(2)①F、D、G、H、D、ICuO(3分,1分,共4分)②H中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后的D中澄清石灰水變渾濁(2分)(3)①向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液,有氣泡產(chǎn)生(2分)②用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍(2分)解析(1)草酸分解產(chǎn)生CO2和H2O,則裝置C中觀察到的現(xiàn)象是有氣泡逸出,澄清石灰水變渾
濁;裝置B的主要作用是冷凝(水蒸氣、草酸等),防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀,干擾CO2的
檢驗(yàn)。(2)①為驗(yàn)證產(chǎn)物中有CO,需除去CO2并干燥后通過灼熱的CuO,通過檢驗(yàn)還原CuO后的
產(chǎn)物中有CO2即可。CO有毒,要注意尾氣處理,故裝置的連接順序
為A、B、F、D、G、H、D、I。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)為CuO。②CO能還原CuO,故H
中的現(xiàn)象應(yīng)為黑色的固體粉末變紅,H后的D中的現(xiàn)象為澄清石灰水變渾濁。(3)①依據(jù)強(qiáng)酸
制弱酸的原理,可將草酸加入到碳酸氫鈉溶液中,若產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,則證明
草酸的酸性強(qiáng)于碳酸。②欲證明草酸是二元酸,需證明草酸中有兩個(gè)羧基,用NaOH溶液滴定
即可。C組
教師專用題組1.(2013江蘇單科,13,4分,★★★)下列依據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論正確的是
()A.向某溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水,石灰水變渾濁,該溶液一定是碳酸鹽溶
液B.用鉑絲蘸取少量某溶液進(jìn)行焰色反應(yīng),火焰呈黃色,該溶液一定是鈉鹽溶液C.將某氣體通入溴水中,溴水顏色褪去,該氣體一定是乙烯D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不變色,滴加氯水后溶液顯紅色,該溶液中一定含F(xiàn)e2+
答案
D碳酸氫鹽溶液、亞硫酸鹽溶液都可與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體,A
項(xiàng)錯(cuò)誤;NaOH溶液進(jìn)行焰色反應(yīng),火焰也呈黃色,但NaOH溶液為堿溶液,B項(xiàng)錯(cuò)誤;SO2通入溴水
中,溴水顏色也可褪去,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe2+被氯水氧化成Fe3+,Fe(SCN)3溶液顯紅色,D項(xiàng)正確。易錯(cuò)警示
B項(xiàng)錯(cuò)在“鹽”字,該溶液也可能為NaOH溶液。規(guī)律總結(jié)
向某溶液中加入鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,則原溶液中可能含有C
或HC
或S
或HS
。2.(2009江蘇單科,15,10分,★★★)醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補(bǔ)鈣、抗過敏和消炎等藥物。以工
業(yè)碳酸鈣(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì))生產(chǎn)醫(yī)藥級(jí)二水合氯化鈣(CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
為97.0%~103.0%)的主要流程如下:
(1)除雜操作是加入氫氧化鈣,調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。檢驗(yàn)
Fe(OH)3是否沉淀完全的實(shí)驗(yàn)操作是
。(2)酸化操作是加入鹽酸,調(diào)節(jié)溶液的pH約為4.0,其目的有:①將溶液中的少量Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為
CaCl2;②防止Ca2+在蒸發(fā)時(shí)水解;③
。(3)測定樣品中Cl-含量的方法是:a.稱取0.7500g樣品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;c.用0.05000mol·L-1AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液體積
的平均值為20.39mL。①上述測定過程中需用溶液潤洗的儀器有
。②計(jì)算上述樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
。③若用上述方法測定的樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高(測定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略),其
可能原因有
;
。答案(1)取少量上層清液,滴加KSCN溶液,若不出現(xiàn)血紅色,表明Fe(OH)3沉淀完全(2)防止溶液吸收空氣中的CO2(3)①酸式滴定管②99.9%③樣品中存在少量的NaCl少量CaCl2·2H2O失水解析
(1)檢驗(yàn)Fe(OH)3是否沉淀完全可檢驗(yàn)Fe3+是否有剩余,可用SCN-檢驗(yàn)。(2)加酸的目的
是:①將Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為CaCl2;②抑制Ca2+水解;③減小CO2的溶解度。(3)①AgNO3溶液呈酸性,
酸性、強(qiáng)氧化性溶液一般放在酸式滴定管中。容量瓶、錐形瓶均不需潤洗,若潤洗則會(huì)使測
定結(jié)果偏大;滴定管需用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗。②n(Cl-)=0.05000mol·L-1×20.39×10-3L=1.0195×10-3mol,m(CaCl2·2H2O)=
n(Cl-)×M(CaCl2·2H2O)×10=
×1.0195×10-3mol×147g·mol-1×10=0.74933g,CaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω=
×100%≈99.9%??键c(diǎn)二物質(zhì)的分離和提純A組
自主命題·江蘇卷題組1.(2015江蘇單科,13,4分,★★)下列設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
()A.制備Al(OH)3懸濁液:向1mol·L-1AlCl3溶液中加過量的6mol·L-1NaOH溶液B.提純含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入適量飽和Na2CO3溶液,振
蕩后靜置分液,并除去有機(jī)相的水C.檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2+:取少量待檢驗(yàn)溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象D.探究催化劑對H2O2分解速率的影響:在相同條件下,向一支試管中加入2mL5%H2O2和1mL
H2O,向另一支試管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象答案
BDA項(xiàng)中AlCl3+4NaOH
NaAlO2+3NaCl+2H2O,AlCl3在過量的NaOH溶液中生成NaAlO2,而不是Al(OH)3;B項(xiàng),乙酸與Na2CO3反應(yīng),乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中溶解度小,可用
飽和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸;C項(xiàng),檢驗(yàn)Fe2+應(yīng)先加入KSCN溶液,不變色,再滴加氯
水,呈紅色,說明有Fe2+存在;D項(xiàng),H2O2溶液濃度相同,一支試管中加入了催化劑,一支試管中未加
催化劑,可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹VR(shí)拓展
常見離子檢驗(yàn)離子檢驗(yàn)方法S?先加稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象,再加BaCl2溶液,出現(xiàn)白色沉淀Cl-加入HNO3酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀Fe3+滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色Fe2+先加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再加氯水,溶液變?yōu)檠t色N?與濃NaOH溶液共熱,產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)易錯(cuò)警示
探究催化劑FeCl3對H2O2分解速率的影響時(shí),為更好地說明結(jié)論,需增加一組空白實(shí)
驗(yàn)進(jìn)行對比,以便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.[2016江蘇單科,19(3)(4),9分,0.494]實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和
少量Fe、Al的氧化物)為原料制備MgCO3·3H2O。實(shí)驗(yàn)過程如下:40%H2SO4↓30%H2O2↓有機(jī)萃取劑↓廢渣
酸溶
過濾
氧化
萃取分液
……
MgCO3·3H2O↓濾渣↓含F(xiàn)e3+的有機(jī)相(3)用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+。
①實(shí)驗(yàn)裝置圖中儀器A的名稱為
。②為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相,采取的操作:向裝有水溶液的儀器A中加入一定量
的有機(jī)萃取劑,
、靜置、分液,并重復(fù)多次。(4)請補(bǔ)充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO3·3H2O的實(shí)驗(yàn)方案:邊攪拌邊向溶液中滴加氨水,
,過濾、用水洗滌固體2~3次,在50℃下干燥,得到MgCO3·3H2O。[已知該溶液中
pH=8.5時(shí)Mg(OH)2開始沉淀;pH=5.0時(shí)Al(OH)3沉淀完全]。答案(3)①分液漏斗②充分振蕩(每空2分)(4)至5<pH<8.5,過濾,邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,靜置,向上層清液
中滴加Na2CO3溶液,若無沉淀生成(5分)解析(4)除去Fe3+的溶液中還含有Al3+,所以需要通過控制溶液的pH來除去Al3+。為了讓Al3+沉
淀完全,需要調(diào)節(jié)pH在5.0以上;為了防止Mg2+也沉淀出來,溶液的pH不能超過8.5。審題方法
在解答第(4)問時(shí)要認(rèn)真審題,明確括號(hào)中信息的作用。知識(shí)拓展
中學(xué)階段需要掌握的漏斗有:普通漏斗、長頸漏斗、分液漏斗(梨形、球形)。B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組1.(2018課標(biāo)Ⅰ,9,6分)在生成和純化乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)過程中,下列操作未涉及的是
()
答案
D本題考查乙酸乙酯的制取與分離、提純。冰醋酸、乙醇在濃硫酸作用下,加熱反
應(yīng)生成乙酸乙酯,A涉及;導(dǎo)出乙酸乙酯的導(dǎo)氣管在飽和碳酸鈉溶液上方可以防止倒吸,B涉及;
乙酸乙酯難溶于水,浮在溶液上方,可以用分液法分離出乙酸乙酯,C涉及;蒸發(fā)是使易溶固體從
其溶液中析出,D不涉及。知識(shí)拓展
飽和碳酸鈉溶液的作用制取乙酸乙酯實(shí)驗(yàn)中,飽和碳酸鈉溶液的作用是溶解乙醇、吸收乙酸、降低乙酸乙酯的溶解
度,便于乙酸乙酯的分離、提純。2.(2017課標(biāo)Ⅰ,10,6分)實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等
雜質(zhì),焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是
()
A.①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液B.管式爐加熱前,用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃,通過聲音判斷氣體純度C.結(jié)束反應(yīng)時(shí),先關(guān)閉活塞K,再停止加熱D.裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣答案
B本題考查氫氣還原WO3制取W。①中應(yīng)盛KMnO4溶液(除去H2S等還原性氣體),②
中應(yīng)盛焦性沒食子酸溶液(吸收少量O2),③中應(yīng)盛濃H2SO4(干燥H2),A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氣與空氣的混
合氣體加熱易爆炸,加熱管式爐之前必須檢驗(yàn)H2的純度,B項(xiàng)正確;結(jié)束反應(yīng)時(shí)應(yīng)先停止加熱,再
通一段時(shí)間的H2,待固體冷卻至室溫后停止通氫氣,可防止生成的W再被氧化,還可以防止倒
吸,C項(xiàng)錯(cuò)誤;粉末狀的二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣需要加熱,而啟普發(fā)生器用于塊狀固體
與液體在常溫下反應(yīng)制取氣體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。知識(shí)拓展
啟普發(fā)生器的使用條件(1)塊狀固體和液體反應(yīng),且反應(yīng)較平穩(wěn);(2)生成的氣體微溶于水或難溶于水;(3)反應(yīng)不需要加熱。3.(2018課標(biāo)Ⅱ,26,14分)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦(ZnS,含
有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:
相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問題:(1)焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。(2)濾渣1的主要成分除SiO2外還有
;氧化除雜工序中ZnO的作用是
,若不通入氧氣,其后果是
。(3)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為
。(4)電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí),陰極的電極反應(yīng)式為
;沉積鋅后
的電解液可返回
工序繼續(xù)使用。答案(1)ZnS+
O2
ZnO+SO2(2)PbSO4調(diào)節(jié)溶液的pH無法除去雜質(zhì)Fe2+(3)Cd2++Zn
Cd+Zn2+(4)Zn2++2e-
Zn溶浸解析本題考查元素化合物知識(shí)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用。(1)高溫焙燒,金屬硫化物轉(zhuǎn)化為金屬
氧化物和二氧化硫氣體。(2)PbSO4難溶于水;氧化除雜工序中通入O2,可將鐵元素完全轉(zhuǎn)化為
Fe3+,加入ZnO調(diào)節(jié)溶液pH為2.8~6.2,保證Fe3+被完全除去。(3)還原除雜工序中鋅粉可置換出
金屬Cd。(4)電解硫酸鋅溶液時(shí),陰極反應(yīng)式為Zn2++2e-
Zn,陽極反應(yīng)式為2H2O-4e-
O2↑+4H+,沉積鋅后的電解液中主要含硫酸,可返回溶浸工序繼續(xù)使用。4.(2016北京理綜,27,12分)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)
和H2SO4為原料,制備高純PbO,實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:
(1)過程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是
。(2)過程Ⅰ中,Fe2+催化過程可表示為:ⅰ:2Fe2++PbO2+4H++S
2Fe3++PbSO4+2H2Oⅱ:……①寫出ⅱ的離子方程式:
。②下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量PbO2,溶液變紅。b.
。(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)
NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如下圖所示。
①過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復(fù)使用,其目的是
(選填序
號(hào))。A.減少PbO的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率B.重復(fù)利用NaOH,提高原料的利用率C.增加Na2SO4濃度,提高脫硫效率②過程Ⅲ的目的是提純。結(jié)合上述溶解度曲線,簡述過程Ⅲ的操作:
。答案(1)Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O(2)①2Fe3++Pb+S
2Fe2++PbSO4②b.取a中紅色溶液,向其中加入鉛粉后,紅色褪去(3)①A、B②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液,加熱至110℃,充分溶解后,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,
過濾得到PbO固體解析(2)①Fe2+作催化劑,Fe3+是中間產(chǎn)物,在反應(yīng)ⅱ中Fe3+應(yīng)被還原成Fe2+,Pb作還原劑被氧化
成Pb2+,Pb2+與S
結(jié)合成PbSO4沉淀,所以ⅱ的離子方程式為Pb+2Fe3++S
PbSO4+2Fe2+。②a對應(yīng)反應(yīng)ⅰ,目的是證明PbO2能將Fe2+氧化成Fe3+,則b對應(yīng)反應(yīng)ⅱ,目的是證明Pb能把Fe3+還
原成Fe2+,所以在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)加鉛粉。(3)①C項(xiàng),S
濃度越大,脫硫的效率越低。②PbO在35%NaOH溶液中的溶解度隨溫度升高變化大,且在110℃時(shí)PbO的溶解度大,所以在35%NaOH溶液中進(jìn)行溶解,加熱至110℃,充分
溶解后,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾可得到純凈的PbO。審題技巧審題是解題的重要環(huán)節(jié),審題時(shí)要將所有的信息都挖掘出來,我們不僅要注意明顯
信息,同時(shí)要注意隱含信息,如(1)中“在Fe2+催化下”,明確告訴我們Fe2+作催化劑;在“Pb和
PbO2反應(yīng)生成PbSO4”中就隱含著“H2SO4也是反應(yīng)物”這一信息。5.(2014課標(biāo)Ⅰ,26,13分,★★★)乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。
實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對分子質(zhì)量密度/(g·cm-3)沸點(diǎn)/℃水中溶解性異戊醇880.8123131微溶乙酸601.0492118溶乙酸異戊酯1300.8670142難溶實(shí)驗(yàn)步驟:在A中加入4.4g異戊醇、6.0g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2~3片碎瓷片。開始緩慢加熱A,回流50min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中,分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌;分出
的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體,靜置片刻,過濾除去MgSO4固體,進(jìn)行蒸餾純化,收集140~143℃餾分,得乙酸異戊酯3.9g?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器B的名稱是
。(2)在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是
,第二次水洗的主要目的是
。(3)在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后
(填標(biāo)號(hào))。a.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出b.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出c.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從下口放出d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從上口倒出(4)本實(shí)驗(yàn)中加入過量乙酸的目的是
。(5)實(shí)驗(yàn)中加入少量無水MgSO4的目的是
。(6)在蒸餾操作中,儀器選擇及安裝都正確的是
(填標(biāo)號(hào))。
(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是
(填標(biāo)號(hào))。a.30%b.40%c.60%d.90%(8)在進(jìn)行蒸餾操作時(shí),若從130℃便開始收集餾分,會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏
(填“高”或
“低”),其原因是
。答案(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氫鈉(3)d(4)提高醇的轉(zhuǎn)化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇解析(2)反應(yīng)后A中液體是乙酸異戊酯、乙酸、硫酸、異戊醇、水的混合物,第一次水洗的
目的是除去大部分乙酸、硫酸,用飽和NaHCO3溶液洗滌的目的是除去殘留的少量CH3
COOH、H2SO4,第二次水洗的目的是除去殘留的少量NaHCO3。(3)靜置分層后,乙酸異戊酯在
上層,應(yīng)先將水層從分液漏斗下口放出后,再從上口倒出乙酸異戊酯。(4)加入過量乙酸,可提
高異戊醇(價(jià)格較高)的轉(zhuǎn)化率。(5)加入無水MgSO4,可除去乙酸異戊酯中殘留的少量水(MgSO4+7H2O
MgSO4·7H2O)。(6)蒸餾時(shí),溫度計(jì)水銀球應(yīng)位于蒸餾燒瓶的支管口處,通常球形冷凝管用于反應(yīng)裝置中冷凝反應(yīng)物蒸氣,直形冷凝管用于蒸餾裝置中冷凝餾分,故選擇b裝
置。(7)乙酸過量,應(yīng)用異戊醇的量計(jì)算乙酸異戊酯的理論產(chǎn)量。n(異戊醇)=
=0.05mol,故乙酸異戊酯的理論產(chǎn)量為0.05mol×130g/mol=6.5g,本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為
×100%=60%。(8)若從130℃便開始收集餾分,則產(chǎn)品中會(huì)混入異戊醇,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率偏高。評析本題以乙酸異戊酯的制備為命題素材,主要考查物質(zhì)制備過程中實(shí)驗(yàn)裝置的選擇,實(shí)驗(yàn)條件的控制,產(chǎn)品的分離、提純,產(chǎn)率的計(jì)算等知識(shí),試題難度中等。產(chǎn)品的分離、提純是本題的難點(diǎn),弄清產(chǎn)品的成分,根據(jù)各成分的物理或化學(xué)性質(zhì)選擇合理的分離、提純方法,是解決物質(zhì)分離、提純問題的關(guān)鍵。C組
教師專用題組1.(2012江蘇單科,6,2分,★★)用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
()A.用圖1所示裝置除去Cl2中含有的少量HClB.用圖2所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制備NH4Cl晶體C.用圖3所示裝置制取少量純凈的CO2氣體D.用圖4所示裝置分離CCl4萃取碘水后已分層的有機(jī)層和水層答案
DA項(xiàng),Cl2也能與NaOH溶液反應(yīng),故不能用NaOH溶液除去Cl2中含有的少量HCl;B項(xiàng),
NH4Cl晶體受熱易分解,故不能通過蒸干NH4Cl飽和溶液的方法制備NH4Cl晶體;C項(xiàng),純堿易溶
于水,利用圖示裝置不能達(dá)到使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止的目的,不能制取少量純凈的CO2氣體;D
項(xiàng),碘在CCl4中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度,且CCl4與水不相溶,密度大于水的密度,故可用
圖中所示裝置分離CCl4萃取碘水后已分層的有機(jī)層和水層。2.(2010江蘇單科,16,10分,★★★)鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2,其部分工藝流程如下:(1)酸溶后溶液的pH=1,Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。(2)酸溶時(shí)通常控制反應(yīng)溫度不超過70℃,且不使用濃硝酸,原因是
、
。(3)該廠結(jié)合本廠實(shí)際,選用的X為
(填化學(xué)式);中和Ⅰ使溶液中
(填離子符號(hào))
的濃度減小(中和Ⅰ引起的溶液體積變化可忽略)。(4)上述流程中洗滌的目的是
。答案
(1)Ba(FeO2)2+8HNO3
Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O(2)防止反應(yīng)速率過快濃HNO3易揮發(fā)、分解(凡合理答案均可)(3)BaCO3Fe3+、H+(4)減少廢渣中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染(凡合理答案均可)解析(1)Ba(FeO2)2中Fe元素是+3價(jià),故Ba(FeO2)2與硝酸不發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程
式為Ba(FeO2)2+8HNO3
Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O。(2)酸溶時(shí)控制反應(yīng)溫度不超過70℃,是為了防止溫度過高,反應(yīng)速率太快;不使用濃硝酸,是因
為濃HNO3不穩(wěn)定,易分解,易揮發(fā)。(3)加入X調(diào)節(jié)溶液的pH=4~5,則X應(yīng)能消耗H+,結(jié)合本廠主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的實(shí)
際情況,可選用BaCO3。中和后溶液中H+濃度減小,pH在4~5時(shí),Fe3+也完全沉淀,故Fe3+濃度也減
小。(4)洗滌廢渣是為了減輕廢渣中可溶性鋇鹽對環(huán)境的污染。3.(2014北京理綜,27,12分,★★)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測定方法是
將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體,再用測碳、測硫裝置進(jìn)行測定。(1)采用裝置A,在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。
①氣體a的成分是
。②若鋼樣中硫以FeS形式存在,A中反應(yīng):3FeS+5O2
1
+3
。(2)將氣體a通入測硫裝置中(如右圖),采用滴定法測定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式:
。②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗zmLNaOH溶液。若消耗1mLNaOH溶液相當(dāng)于硫的
質(zhì)量為y克,則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù):
。(3)將氣體a通入測碳裝置中(如下圖),采用重量法測定碳的含量。①氣體a通過B和C的目的是
。②計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)測量的數(shù)據(jù)是
。答案(1)①O2、SO2、CO2②Fe3O4SO2(2)①H2O2+SO2
H2SO4②
(3)①排除SO2對CO2測定的干擾②吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量解析(1)①鋼樣在O2中灼燒,所得氣體a的成分是SO2、CO2和過量的O2。②依據(jù)質(zhì)量守恒定
律及得失電子守恒,可寫出反應(yīng)方程式:3FeS+5O2
Fe3O4+3SO2。(2)①H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式為SO2+H2O2
H2SO4。②鋼樣中m(S)=yzg,故鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
。(3)①氣體a通過B、C時(shí),SO2被氧化吸收,排除了SO2對CO2測定的干擾。②測定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的質(zhì)量,就可得出灼燒生成CO2的質(zhì)量,進(jìn)而求出鋼樣中碳的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)。A組
2016—2018年高考模擬·基礎(chǔ)題組考點(diǎn)一物質(zhì)的檢驗(yàn)1.(2018南通如皋中學(xué)高三上階段練習(xí),10)下述實(shí)驗(yàn)中均有紅棕色氣體產(chǎn)生,對比分析所得結(jié)
論不正確的是
()三年模擬
①②③A.由①中的紅棕色氣體,推斷產(chǎn)生的氣體一定是混合氣體B.紅棕色氣體不能表明②中木炭與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)C.由③說明濃硝酸具有揮發(fā)性,生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物D.③的氣體產(chǎn)物中檢測出CO2,由此說明木炭一定與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)答案
DD項(xiàng),③中檢測出的CO2可能是木炭與空氣中的氧氣反應(yīng)生成的,故錯(cuò)誤。2.[2018蘇錫常鎮(zhèn)高三調(diào)研(一),13]根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是
()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A將乙醇與濃硫酸共熱所得氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色反應(yīng)生成了乙烯B某溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成溶液中一定含有Cl-C淀粉溶液中滴加稀硫酸加熱,取加熱后的溶液于試管中,加入新制Cu(OH)2懸濁液后,加熱至沸騰,沒有出現(xiàn)磚紅色沉淀淀粉未水解D向10mL0.2mol·L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,有紅褐色沉淀生成Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]答案
BA項(xiàng),乙醇與濃硫酸共熱所得氣體中除了生成物乙烯外,還有揮發(fā)出的乙醇蒸氣,乙
醇蒸氣也會(huì)使酸性KMnO4溶液褪色,故錯(cuò)誤;C項(xiàng),加入新制的Cu(OH)2懸濁液之前,應(yīng)先加
NaOH溶液中和H2SO4,否則H2SO4會(huì)和Cu(OH)2懸濁液反應(yīng),干擾淀粉水解產(chǎn)物葡萄糖的檢驗(yàn),
故錯(cuò)誤;D項(xiàng),因加入的MgCl2溶液量很少,NaOH溶液過量,再加FeCl3溶液,NaOH溶液和FeCl3反
應(yīng),未發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,無法比較Mg(OH)2和Fe(OH)3的Ksp的大小,故錯(cuò)誤。3.(2017南通如皋中學(xué)檢測,13)下列設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
()A.檢驗(yàn)溶液中Fe3+是否完全被還原為Fe2+:取少量待檢驗(yàn)溶液,向其中滴加KSCN溶液,觀察實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象B.比較Cl2與I2的氧化性強(qiáng)弱:向無色的淀粉KI溶液中滴加少量氯水,觀察溶液顏色是否變藍(lán)C.除去苯中少量苯酚:室溫下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入適量濃溴水,振蕩、靜置后過濾D.探究溫度對Na2CO3溶液中C
水解的影響:取滴有2滴酚酞試液的等體積、等濃度的Na2CO3溶液于試管中,分別將它們浸入冰水和熱水中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象答案
CA項(xiàng),Fe3+遇SCN-顯血紅色是Fe3+的特征反應(yīng),故正確;B項(xiàng),Cl2+2I-
I2+2Cl-,淀粉遇I2變藍(lán),可說明氧化性:Cl2>I2,故正確;C項(xiàng),三溴苯酚也能溶于苯,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),水解反應(yīng)為吸熱反
應(yīng),升高溫度,促進(jìn)水解,Na2CO3溶液的堿性增強(qiáng),溶液紅色變深,故正確。4.(2017南通栟茶中學(xué)一檢,13)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是
()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象結(jié)論A測定等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,前者的pH比后者的大元素非金屬性:S>CB向盛有Fe(NO3)2溶液的試管中加入0.1mol·L-1H2SO4溶液,試管口出現(xiàn)紅棕色氣體溶液中N?被Fe2+還原為NO2C向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4,CCl4層呈無色Fe2+的還原性強(qiáng)于Br-D向溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀原溶液中一定含有S?答案
CA項(xiàng),等濃度的Na2CO3溶液和Na2SO3溶液的pH前者大,說明C
水解程度比S
大,能證明酸性:H2SO3>H2CO3,但由于H2SO3不是S元素的最高價(jià)含氧酸,因此該實(shí)驗(yàn)不能用來推導(dǎo)
S、C的非金屬性強(qiáng)弱關(guān)系,故錯(cuò)誤;B項(xiàng),向Fe(NO3)2溶液中加入H2SO4,此時(shí)H+、N
、Fe2+之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),N
被Fe2+還原,產(chǎn)物為NO,NO在試管口處與O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2,故錯(cuò)誤;C項(xiàng),FeBr2溶液中存在Fe2+和Br-,兩者均可與Cl2反應(yīng),加入少量氯水沒有得到Br2,可知Fe2+
先和Cl2反應(yīng),故Fe2+還原性強(qiáng)于Br-,正確;D項(xiàng),加入鹽酸酸化的BaCl2溶液生成白色沉淀,原溶液
中也可能含有Ag+,故錯(cuò)誤。5.(2016連云港高三上期中調(diào)研,13)下列設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
()A.工業(yè)上制取漂白粉:向澄清石灰水中通入足量的Cl2B.驗(yàn)證醋酸是弱電解質(zhì):常溫下測定0.1mol·L-1醋酸或醋酸鈉溶液的pHC.探究FeCl3和KI溶液反應(yīng)限度:向5mL0.1mol·L-1KI溶液中加入0.1mol·L-1FeCl3溶液1mL,振
蕩,加苯萃取后,向水層中加入5滴KSCN溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象D.檢驗(yàn)蔗糖水解生成的葡萄糖:蔗糖溶液在稀硫酸存在下水浴加熱一段時(shí)間后,再與銀氨溶液
混合加熱,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象答案
BCA項(xiàng),氫氧化鈣的溶解度較小,工業(yè)上制取漂白粉是向石灰乳中通入足量的Cl2,故
錯(cuò)誤;D項(xiàng),蔗糖溶液在稀硫酸存在下水浴加熱一段時(shí)間后,應(yīng)先加堿中和硫酸,至溶液呈堿性
后,再與銀氨溶液混合加熱,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,故錯(cuò)誤。考點(diǎn)二物質(zhì)的分離和提純6.(2018揚(yáng)州寶應(yīng)中學(xué)第一次月考,14)經(jīng)測定某鈉鹽溶液中含大量的HC
、C
、S
、S
、N
等陰離子。已知硝酸鹽受熱易分解,下列判斷正確的是
()A.若向該溶液中加入少量的Na2O2,物質(zhì)的量不變的離子是S
和N
B.若將該溶液用足量鹽酸酸化,則產(chǎn)生的氣體中一定含有CO2和NOC.向B選項(xiàng)所得溶液中滴加AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,可證明原溶液中還存在Cl-D.若將該溶液蒸干并灼燒至恒重,則所得固體中一定不含NaHCO3、Na2SO3、NaNO3
答案
BDA項(xiàng),若向溶液中加入少量的Na2O2,S
會(huì)被氧化為S
,則S
的物質(zhì)的量增大,故錯(cuò)誤;B項(xiàng),若將該溶液用鹽酸酸化,會(huì)發(fā)生反應(yīng):H++HC
H2O+CO2↑,2H++C
H2O+CO2↑,2H++3S
+2N
3S
+2NO↑+H2O,產(chǎn)生的氣體中一定含有CO2和NO,故正確;C項(xiàng),B項(xiàng)溶液用鹽酸酸化時(shí)引入了Cl-,加入AgNO3溶液后,會(huì)產(chǎn)生白色沉淀,該現(xiàn)象不能證明原溶
液中存在Cl-,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),該溶液蒸干并灼燒時(shí),NaHCO3會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)生成Na2CO3,Na2SO3會(huì)
被空氣中的氧氣氧化生成Na2SO4,NaNO3會(huì)分解,因此所得固體中一定不含HC
、S
、N
,故正確。7.(2018鹽城中學(xué)高三上第二次階段測試,7)下列實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
()
答案
BA項(xiàng),用濃鹽酸和MnO2制Cl2需加熱才能反應(yīng),故錯(cuò)誤;C項(xiàng),苯和硝基苯互溶,不能用
分液的方法分離,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),不能用NaOH溶液來接收乙酸乙酯,因?yàn)橐宜嵋阴ピ贜aOH溶液
中能完全水解,應(yīng)改用飽和Na2CO3溶液,故錯(cuò)誤。8.(2018姜堰中學(xué)高三下期初,13)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠成功的是
()A.檢驗(yàn)亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì):試樣
白色沉淀
沉淀不溶解
說明試樣已變質(zhì)B.除去粗鹽中含有的硫酸鈣雜質(zhì):粗鹽
精鹽C.檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈蠪e2+:試樣
溶液顏色無變化
溶液變?yōu)檠t色
溶液中含有Fe2+D.證明酸性條件下H2O2的氧化性比I2強(qiáng):NaI溶液
溶液變藍(lán)色
氧化性:H2O2>I2
答案
CA項(xiàng),滴加稀鹽酸后,BaSO3能被N
氧化為BaSO4,無法說明試樣已變質(zhì),故錯(cuò)誤;B項(xiàng),先加足量Na2CO3溶液,除去Ca2+,后加足量BaCl2溶液,可除去S
,但過量的Ba2+在后續(xù)操作中無法除去,應(yīng)先加足量的BaCl2溶液除S
,后加足量的Na2CO3溶液除Ca2+和引入的Ba2+,過濾后,再加鹽酸可除去過量的C
,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),硝酸具有強(qiáng)氧化性,也能將I-氧化為I2,無法說明氧化性H2O2>I2,故錯(cuò)誤。9.(2017鹽城中學(xué)檢測,6)用下列裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/p>
()
A.圖1所示裝置制取并收集氨氣B.圖2所示裝置用于制備并收集NO氣體C.圖3所示裝置用于除去碳酸氫鈉固體中的少量碳酸鈉D.圖4所示裝置用于Na2CO3和稀H2SO4反應(yīng)制取少量的CO2氣體答案
AA項(xiàng),濃氨水滴到生石灰上,CaO與水反應(yīng),同時(shí)放出熱量,且生成的堿性溶液可以降
低NH3的溶解度,促使NH3逸出,且NH3密度小于空氣,收集時(shí)應(yīng)從短導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶,故正確;B
項(xiàng),NO能與O2反應(yīng)生成NO2,不能用排空氣法收集NO,故錯(cuò)誤;C項(xiàng),加熱時(shí),NaHCO3受熱分解而
被除去,而Na2CO3不分解,故錯(cuò)誤;D項(xiàng),由于Na2CO3易溶于水,置于隔板上的Na2CO3在加入稀H2SO4后很快溶解,無法控制反應(yīng)的開始與停止,故錯(cuò)誤。10.(2016泰州一模,7)下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是
()
A.將25.0gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸餾水,配得1.0mol·L-1硫酸銅溶液B.焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,在蘸取待測溶液前,先用稀鹽酸洗凈鉑絲并灼燒至火焰為無色C.用裝置甲除去Cl2中的HCl氣體D.用裝置乙制取乙酸乙酯答案
BA項(xiàng),25.0gCuSO4·5H2O中CuSO4的物質(zhì)的量為0.1mol,但溶于100mL蒸餾水后溶液
的體積不能確定,無法計(jì)算溶液濃度,故錯(cuò)誤;C項(xiàng),HCl與NaHCO3反應(yīng)生成CO2,形成新雜質(zhì),且
Cl2溶于水后生成的HCl也會(huì)和NaHCO3反應(yīng),故錯(cuò)誤;D項(xiàng),乙酸乙酯在NaOH溶液中會(huì)發(fā)生水解,
應(yīng)將NaOH溶液換成飽和Na2CO3溶液,故錯(cuò)誤。B組
2016—2018年高考模擬·綜合題組(時(shí)間:45分鐘分值:100分)非選擇題(共100分)1.[2018徐淮連宿高三上期末,19(3)(4)(5)](15分)利用鋅冶煉廢渣(ZnSO4、CuSO4、FeSO4、FeS2、Al2O3、SiO2)制備ZnSO4和Fe2O3的實(shí)驗(yàn)流程如下:H2OH2O2NaOH溶液↓↓↓
廢渣→水浸→氧化→過濾Ⅰ→灼燒→堿浸→過濾Ⅱ→Fe2O3↓↓濾液Ⅰ→…→ZnSO4濾液Ⅱ已知:“堿浸”時(shí),NaOH溶液濃度越大,溶液越黏稠,越容易生成鋁硅酸鈉沉淀。(3)“灼燒”時(shí)FeS2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。使用的裝置
如右圖,儀器a的名稱為
。(4)“堿浸”階段,在其他條件不變的情況下,所得固體中Fe2O3含量隨NaOH溶液濃度的增大而
增大,但當(dāng)NaOH溶液濃度大于12mol·L-1時(shí),所得固體中Fe2O3含量反而降低,其原因是
。(5)已知硫酸鋅晶體的溶解度隨溫度的變化如圖,請?jiān)O(shè)計(jì)從“濾液Ⅰ”中獲取ZnSO4晶體的實(shí)
驗(yàn)方案:
(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有鋅粉、稀硫酸、酒精)。答案(3)4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2坩堝(4)NaOH溶液濃度大于12mol·L-1時(shí),生成的鋁硅酸鈉沉淀附著在反應(yīng)物表面,阻礙反應(yīng)的進(jìn)一
步進(jìn)行,使所得固體中Fe2O3的含量降低(5)向?yàn)V液Ⅰ中加入過量的鋅粉,過濾,在濾渣中加入稍過量稀硫酸,過濾,把兩次過濾的濾液合
并,保持60℃左右蒸發(fā)濃縮,冷卻至室溫結(jié)晶,過濾,用酒精洗滌,干燥解析(3)聯(lián)系硫酸的工業(yè)制法,很容易判斷FeS2在灼燒時(shí)與空氣中的O2反應(yīng)生成Fe2O3和SO2。儀器a的名稱是坩堝。(4)根據(jù)已知條件:“堿浸”時(shí),NaOH溶液濃度越大,溶液越黏稠,越容易生成鋁硅酸鈉沉淀。因
此當(dāng)NaOH溶液濃度大于12mol·L-1時(shí),生成的鋁硅酸鈉沉淀附著在反應(yīng)物表面,使堿浸不完全,
導(dǎo)致所得固體中Fe2O3的含量降低。(5)由實(shí)驗(yàn)流程可知濾液Ⅰ中除ZnSO4外,還含有少量CuSO4雜質(zhì),結(jié)合ZnSO4的溶解度曲線可設(shè)
計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下:向?yàn)V液Ⅰ中加入過量的鋅粉,過濾,在濾渣中加入稍過量稀硫酸,過濾,把兩次
濾液合并,保持60℃左右蒸發(fā)濃縮,冷卻至室溫結(jié)晶,過濾,用酒精洗滌,干燥。易錯(cuò)警示
給固體加熱用坩堝而不用蒸發(fā)皿,注意“坩堝”兩字的書寫。規(guī)律總結(jié)
解答實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)補(bǔ)充完善類問題時(shí),應(yīng)注意題中所給文字的導(dǎo)向作用,應(yīng)注意
產(chǎn)品的分離、提純方法的選擇及洗滌劑的選擇等。2.[2018海安中學(xué)高三下期初,19(1)(2)(4)](15分)實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣[含80%~90%的Ca(OH)2,其余為焦炭等不溶物]為原料制備KClO3的實(shí)驗(yàn)過程如下:
幾種物質(zhì)的溶解度如下:
(1)反應(yīng)Ⅰ的目的是制備Ca(ClO3)2,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
;在通入Cl2和O2比例、廢渣量均一定的條件下,為使Cl2轉(zhuǎn)化完全,可采取的
合理措施是
。(2)若過濾時(shí)濾液出現(xiàn)渾濁,其可能的原因是
(填字母)。A.漏斗中液面高于濾紙邊緣B.濾紙已破損C.濾紙未緊貼漏斗內(nèi)壁(4)已知:4KClO3
3KClO4+KCl;2KClO3
2KCl+3O2↑。實(shí)驗(yàn)室可用KClO3制備高純KClO4固體,實(shí)驗(yàn)中必須使用的用品有:熱過濾裝置(如下圖所示)、冰水。
①熱過濾裝置中玻璃漏斗的下端露出熱水浴部分不宜過長,其原因是
。②請補(bǔ)充完整由KClO3制備高純KClO4固體的實(shí)驗(yàn)方案:向坩堝中加入一定量的KClO3,
,在低溫下干燥得KClO4固體。答案(1)2Ca(OH)2+2Cl2+5O2
2Ca(ClO3)2+2H2O緩慢通入Cl2、O2(或攪拌漿料等)(2)AB(4)①防止濾液冷卻時(shí)析出的晶體堵塞漏斗②控制溫度在400℃,使KClO3充分分解,將所得固體溶于水并煮沸至有大量固體析出,用熱過
濾裝置過濾,并用冰水洗滌濾渣2~3次解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程可知反應(yīng)物有Ca(OH)2、Cl2和O2,生成物有Ca(ClO3)2,可寫出化學(xué)方程
式:2Ca(OH)2+2Cl2+5O2
2Ca(ClO3)2+2H2O;在Cl2和O2比例、廢渣量一定的條件下,為使Cl2轉(zhuǎn)化完全,可緩慢通入Cl2、O2使其充分反應(yīng),還可采取攪拌漿料等措施。(2)若過濾時(shí)出現(xiàn)渾濁,可能的原因有液面高于濾紙邊緣或?yàn)V紙破損等。(4)①為防止濾液冷卻時(shí)析出的晶體堵塞漏斗,漏斗的下端露出熱水浴部分不宜過長。②由已知信息,4KClO3
3KClO4+KCl,可知制得的KClO4中混有KCl雜質(zhì),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)考慮除去KCl雜質(zhì),并要控制好溫度,減少產(chǎn)品的損失等。知識(shí)拓展
(1)常見的洗滌方式:①冰水洗滌;②飽和鹽溶液洗滌;③有機(jī)溶劑洗滌;④蒸餾水洗
滌。(2)洗滌的目的:洗去固體表面的雜質(zhì),減少產(chǎn)品的溶解損失。3.[2017南京、鹽城一模,16(2)~(4)](15分)聚硅酸鐵是目前無機(jī)高分子絮凝劑研究的熱點(diǎn),一種
用鋼管廠的廢鐵渣(主要成分為Fe3O4,含少量碳及二氧化硅)為原料制備的流程如下:(2)“酸浸”需適宜的酸濃度、液固比、酸浸溫度、氧流量等,其中酸浸溫度對鐵浸取率的影
響如圖所示:
①“酸浸”時(shí),通入O2的目的是
。②當(dāng)酸浸溫度超過100℃時(shí),鐵浸取率反而減小,其原因是
。(3)濾渣的主要成分為
(填化學(xué)式)。(4)“Fe3+濃度檢測”是先用SnCl2將Fe3+還原為Fe2+;在酸性條件下,再用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+(Cr2
被還原為Cr3+),該滴定反應(yīng)的離子方程式為
。答案(2)①將FeSO4氧化為Fe2(SO4)3②溫度超過100℃時(shí),Fe3+水解反應(yīng)的速率明顯加快,導(dǎo)致Fe3+濃度降低(3)C、SiO2(4)6Fe2++Cr2
+14H+
6Fe3++2Cr3++7H2O解析(2)①酸浸時(shí)有Fe2+生成,通入O2能將Fe2+氧化為Fe3+;②Fe3+在水溶液中存在水解平衡,溫
度升高促進(jìn)Fe3+水解,溫度超過100℃時(shí)Fe3+水解反應(yīng)的速率明顯加快,導(dǎo)致Fe3+濃度降低。(3)酸浸時(shí),廢鐵渣中的碳和二氧化硅不溶于工業(yè)硫酸也不與其反應(yīng),故濾渣的主要成分為C和SiO2。(4)酸性條件下,Cr2
將Fe2+氧化為Fe3+,自身被還原為Cr3+,根據(jù)得失電子守恒并用H+調(diào)節(jié)電荷守恒,得:6Fe2++Cr2
+14H+
6Fe3++2Cr3++7H2O。規(guī)律總結(jié)
在反應(yīng)中控制溫度的目的:加快反應(yīng)速率、使平衡向某反應(yīng)方向移動(dòng)、防止產(chǎn)物
揮發(fā)或分解等。4.[2017南通啟東中學(xué)高三下期初,18(2)(3)](10分)鈷及其化合物可作為一些化學(xué)反應(yīng)的催化
劑,亦可用于油漆、顏料、玻璃、釉瓷及電極板等的制造。(2)CoxNi(1-x)Fe2O4可用作H2O2分解的催化劑,具有較高的活性。由兩種不同方法制得的催化劑
CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃時(shí)催化分解6%的H2O2溶液的相對初始速率隨x變化的曲線如圖所示,由圖
中信息可知:由
法制取得到的催化劑活性更高;Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果較好的
是
。
(3)CoCl2常用作多彩水泥的添加劑,可用鈷的氧化物(其中Co的化合價(jià)為+2、+3)制備?,F(xiàn)將一
定量的某種鈷的氧化物用480mL5mol·L-1鹽酸恰好將其完全溶解,得到CoCl2溶液和6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)黃綠色氣體。則該鈷的氧化物的化學(xué)式為
。答案(2)微波水熱Co2+(3)Co3O4
解析(2)過氧化氫的分解速率越快,說明催化劑活性越高,根據(jù)圖像可知,x相同時(shí),微波水熱法
對應(yīng)的H2O2分解的相對初始速率大于常規(guī)水熱法,故由微波水熱法制得的催化劑活性更高;由
圖可知,x值越大,過氧化氫的分解速率越快,而x越大,Co2+的比例越大,故Co2+催化效果更好。(3)設(shè)該氧化物的化學(xué)式為CoaOb,與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為CoaOb+HCl——CoCl2+Cl2↑+H2O
(未配平),因n(HCl)=0.48L×5mol·L-1=2.4mol,由Cl原子守恒可知n(CoCl2)=0.9mol,再由H原子
守恒,得n(H2O)=1.2mol,再由O原子守恒,得該氧化物中n(O)=1.2mol,所以CoaOb中
=
=
,化學(xué)式為Co3O4。易錯(cuò)警示
判斷Co2+、Ni2+哪個(gè)催化效果較好,要抓住題給圖像中橫坐標(biāo)x,x代表Co2+的含量,x
越大,催化效果越好說明Co2+催化效果較好。5.[2017南通如皋中學(xué)檢測,21(1)(2)(3)](15分)以含鎳(Ni2+)廢液為原料生產(chǎn)堿式氧化鎳
(NiOOH)的一種工藝流程如下:(1)配制NiSO4溶液時(shí),常將NiSO4固體溶于稀硫酸,再加水稀釋,其目的是
。(2)常溫下,當(dāng)pH=9時(shí),NiSO4溶液中殘留的c(Ni2+)=
;用pH試紙較準(zhǔn)確地測定溶液
的pH,應(yīng)注意的事項(xiàng)有
(任寫一點(diǎn))。已知:Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15。(3)若加熱溫度過高,所得產(chǎn)品中會(huì)含有少量N
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