高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第十章 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 微考點(diǎn)77 常見(jiàn)的無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)制備練習(xí)（含解析）試題

微考點(diǎn)77常見(jiàn)的無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)制備1．(2019·安徽十校聯(lián)考)高純氧化鐵是現(xiàn)代電子工業(yè)的重要材料。如圖是用硫酸廠產(chǎn)生的燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵(軟磁α-Fe2O3)的生產(chǎn)流程示意圖。下列說(shuō)法不正確的是()A．酸溶時(shí)，常需將燒渣粉碎、并加入過(guò)量H2SO4，其目的是提高鐵元素的浸出率，同時(shí)抑制鐵離子的水解B．反應(yīng)②的離子方程式為FeS2＋14Fe3＋＋8H2O=15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋C．加入NH4HCO3生成FeCO3，檢驗(yàn)FeCO3是否洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液少量放入試管，滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無(wú)沉淀生成說(shuō)明洗滌干凈D．煅燒時(shí)空氣中的氧氣作氧化劑，所以用氯氣代替空氣也可得到高純氧化鐵2．實(shí)驗(yàn)室用有機(jī)含碘(主要以I2和IOeq\o\al(－,3)的形式存在)廢水制備單質(zhì)碘的實(shí)驗(yàn)流程如圖：已知：Ⅰ.碘的熔點(diǎn)為113℃，但固態(tài)的碘可以不經(jīng)過(guò)熔化直接升華；Ⅱ.粗碘中含有少量的Na2SO4雜質(zhì)。下列說(shuō)法正確的是()A．操作①和③中的有機(jī)相從分液漏斗上端倒出B．操作②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為IOeq\o\al(－,3)＋3SOeq\o\al(2－,3)=I－＋3SOeq\o\al(2－,4)C．操作④為過(guò)濾D．操作⑤可用如圖所示的水浴裝置進(jìn)行3．實(shí)驗(yàn)室里需要純凈的NaCl溶液，但手邊只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl。某學(xué)生設(shè)計(jì)了如圖方案：如果此方案正確，那么：(1)操作①可選擇的儀器為_(kāi)_______________。(2)操作②是否可改為加Ba(NO3)2溶液____________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)進(jìn)行操作②后，判斷SOeq\o\al(2－,4)已除盡的方法是__________________________________________________________________________________________________________。(4)操作③的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________，不先過(guò)濾后加Na2CO3溶液的理由是_________________________________________________________________________________________________________________。(5)操作④的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________。4．(2020·南昌模擬)海洋資源的利用具有廣闊前景。(1)如圖是從海水中提取鎂的簡(jiǎn)單流程。工業(yè)上常用于沉淀Mg2＋的試劑A是________________(填物質(zhì)名稱)，Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2的離子方程式是____________________________________。(2)海帶灰中富含以I－形式存在的碘元素。實(shí)驗(yàn)室提取I2的途徑如下所示：干海帶eq\o(→,\s\up7(灼燒))海帶灰eq\o(→,\s\up7(水),\s\do5(過(guò)濾))濾液eq\o(→,\s\up7(酸化),\s\do5(H2O2溶液))eq\o(→,\s\up7(CCl4))eq\o(→,\s\up7(多步操作))I2①灼燒海帶至灰燼時(shí)所用的主要儀器名稱是___________________________________。②向酸化的濾液中加H2O2溶液，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________________________________________________________。③反應(yīng)結(jié)束后，加入CCl4作萃取劑，采用萃取—分液的方法從碘水中提取碘，主要操作步驟如圖：甲、乙、丙3步實(shí)驗(yàn)操作中，不正確的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。5．(2019·唐山模擬)磷酸鐵鋰是鋰電池的電極材料，其成分為L(zhǎng)iFePO4、碳粉和鋁箔。對(duì)該材料進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如圖所示：已知溶解度表：Li2CO3LiOHLiI0℃1.54g12.7g151g100℃0.72g13.6g179g回答下列問(wèn)題：(1)由濾液1到沉淀1反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)向?yàn)V渣1加入H2SO4、H2O2混合溶液時(shí)，磷酸亞鐵鋰溶解，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)對(duì)濾渣1酸浸操作，下列實(shí)驗(yàn)條件控制正確的是____(填字母)。a．加入H2O2溶液適當(dāng)過(guò)量，有利于濾渣1的轉(zhuǎn)化b．適當(dāng)提高硫酸溶液濃度并攪拌c．用HNO3代替所加H2SO4和H2O2，節(jié)約藥品更環(huán)保(4)濾液2加氨水時(shí)，調(diào)節(jié)pH＝3，此時(shí)溶液中c(Fe3＋)＝________________________{常溫下，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38}。(5)向?yàn)V液3中加入物質(zhì)X，根據(jù)溶解度表判斷X可能是________________(填“Na2CO3”“NaOH”或“NaI”)。(6)對(duì)沉淀3進(jìn)行洗滌操作，應(yīng)選擇________(填“冷水”或“熱水”)進(jìn)行洗滌。(7)磷酸亞鐵鋰電池的工作原理為L(zhǎng)iFePO4＋6Ceq\o(,\s\up7(充電),\s\do5(放電))Li1－xFePO4＋LixC6，電池中的電解質(zhì)可傳導(dǎo)Li＋。放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________________________________________________________________________________________________。6．氯酸鎂常用作催熟劑、除草劑等，實(shí)驗(yàn)室制備Mg(ClO3)2·6H2O的流程如圖：已知：①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)；②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示：(1)過(guò)濾所需要的主要玻璃儀器有________________________。(2)加MgO后過(guò)濾所得濾渣的主要成分的化學(xué)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(3)加入NaClO3飽和溶液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________，再進(jìn)一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為①________________________；______________________；洗滌；②將濾液冷卻結(jié)晶；③過(guò)濾、洗滌。(4)產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測(cè)定：(已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩爾質(zhì)量為299g·mol－1)步驟1：準(zhǔn)確稱量3.50g產(chǎn)品配成100mL溶液。步驟2：取10.00mL于錐形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和20.00mL1.000mol·L－1的FeSO4溶液，微熱。步驟3：冷卻至室溫，用0.100mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2＋至終點(diǎn)。反應(yīng)的方程式為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。步驟4：將步驟2、3重復(fù)兩次，計(jì)算得平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。①寫(xiě)出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________________________________________________________________________________________________。②產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。(保留三位有效數(shù)字)7．(2019·青島聯(lián)考)硫酰氯(SO2Cl2)對(duì)眼和上呼吸道黏膜有強(qiáng)烈的刺激性，但其在工業(yè)上有重要作用。其與硫酸的部分性質(zhì)如表：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃其他性質(zhì)SO2Cl2－54.169.1①遇水易水解，產(chǎn)生大量白霧，生成兩種強(qiáng)酸；②易分解：SO2Cl2eq\o(=,\s\up7(100℃))SO2↑＋Cl2↑H2SO410.4338強(qiáng)吸水性、穩(wěn)定不易分解實(shí)驗(yàn)室用干燥純凈的氯氣和過(guò)量的二氧化硫在活性炭的催化作用下合成硫酰氯，反應(yīng)方程式為SO2(g)＋Cl2(g)=SO2Cl2(l)ΔH<0，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持儀器已省略)：(1)儀器A的名稱為_(kāi)_______________________，冷卻水應(yīng)該從________________(填“a”或“b”)口進(jìn)入。(2)儀器B中盛放的藥品是________________。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，裝置戊中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________________________________________________________________________。(4)若缺少裝置乙和丁，則硫酰氯會(huì)水解，硫酰氯水解的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)反應(yīng)一段時(shí)間后，需在丙裝置的三頸燒瓶外面加上冷水浴裝置，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，戊中開(kāi)始加入12.25gKClO3，假設(shè)KClO3在過(guò)量鹽酸作用下完全轉(zhuǎn)化為Cl2，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后得到32.4g純凈的硫酰氯，則硫酰氯的產(chǎn)率為_(kāi)_________。(7)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO2OH)直接分解獲得，反應(yīng)方程式為2ClSO2OH=H2SO4＋SO2Cl2。①在分解產(chǎn)物中分離出硫酰氯的實(shí)驗(yàn)操作名稱是________________，現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室提供的玻璃儀器有漏斗、燒杯、蒸發(fā)皿、酒精燈、接液管、錐形瓶，該分離操作中還需要補(bǔ)充的玻璃儀器是________________、________________、________________。②分離出的產(chǎn)品中往往含有少量的H2SO4，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)產(chǎn)品中有硫酸(可選試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸餾水、紫色石蕊溶液)：________________________________________________________________________________________________。8．(2020·連云港調(diào)研)碳酸鑭咀嚼片可用于慢性腎衰患者高磷血癥的治療，不含鈣和鋁。碳酸鑭可由LaCl3為原料來(lái)制備，整個(gè)反應(yīng)在較低的pH條件下進(jìn)行，避免生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3]。(1)化學(xué)興趣小組利用下列裝置在實(shí)驗(yàn)室中用碳酸氫銨制備碳酸鑭。①儀器X的名稱為_(kāi)_____________；檢驗(yàn)裝置甲氣密性良好的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②實(shí)驗(yàn)中K1、K2打開(kāi)的先后順序?yàn)開(kāi)________________________________________；為保證碳酸鑭的純度，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題有________________________________________。(2)碳酸鈉或碳酸氫鈉與氯化鑭反應(yīng)均可生成碳酸鑭。①為了高磷血癥患者的安全，通常選用碳酸氫鈉溶液，過(guò)程中會(huì)發(fā)生兩個(gè)平行反應(yīng)，其離子方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________和________________________________________________________________________。②選擇碳酸氫鈉溶液制備碳酸鑭的優(yōu)點(diǎn)是________________________________(任寫(xiě)一條)。(3)碳酸鑭(摩爾質(zhì)量為458g·mol－1)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定：準(zhǔn)確稱取15.0g產(chǎn)品試樣，溶于10.0mL稀鹽酸中，加入10mLNH3—NH4Cl緩沖溶液，加入0.2g紫脲酸銨混合指示劑，用0.5mol·L－1EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈藍(lán)紫色(La3＋＋H2Y2－=LaY－＋2H＋)，消耗EDTA溶液60.00mL。則產(chǎn)品中碳酸鑭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w＝________。

答案精析1．D[A項(xiàng)，F(xiàn)e2O3、Fe3O4、FeO能與稀硫酸反應(yīng)得到Fe2＋和Fe3＋，酸溶時(shí)，常需要將燒渣粉碎，通過(guò)增大接觸面積，提高鐵元素的浸出率，因Fe2＋和Fe3＋都容易水解，通過(guò)加入過(guò)量硫酸，抑制其水解，正確；B項(xiàng)，濾液中加入FeS2將Fe3＋還原為Fe2＋，－1價(jià)的硫被氧化生成SOeq\o\al(2－,4)，離子方程式為FeS2＋14Fe3＋＋8H2O=15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋，正確；C項(xiàng)，碳酸氫銨能和硫酸反應(yīng)生成硫酸銨、水和二氧化碳，同時(shí)能調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe2＋全部轉(zhuǎn)化為碳酸亞鐵，過(guò)濾得到碳酸亞鐵，濾液中有硫酸銨，所以操作為取最后一次洗滌液，滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無(wú)沉淀生成，說(shuō)明洗滌干凈，正確；D項(xiàng)，煅燒時(shí)空氣中的氧氣作氧化劑，用氯氣代替空氣會(huì)生成氯化鐵，不能得到高純氧化鐵，錯(cuò)誤。]2．D3．(1)坩堝(2)否引入后面操作中無(wú)法除去的新雜質(zhì)NOeq\o\al(－,3)(3)靜置，取少量上層清液于試管中，滴加BaCl2溶液，若無(wú)沉淀生成，說(shuō)明SOeq\o\al(2－,4)已沉淀完全(4)除去過(guò)量的Ba2＋減少一次過(guò)濾操作，減少損耗(5)除去溶解在溶液中的CO2和多余的鹽酸4．(1)石灰乳(或氧化鈣)Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O(2)①坩堝②2H＋＋2I－＋H2O2=I2＋2H2O③丙5．(1)AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(2)2LiFePO4＋H2O2＋8H＋=2Li＋＋2Fe3＋＋2H3PO4＋2H2O(3)ab(4)4×10－5mol·L－1(5)Na2CO3(6)熱水(7)Li1－xFePO4＋xe－＋xLi＋=LiFePO4解析(2)向?yàn)V渣1加入H2SO4、H2O2混合溶液時(shí)，H2O2作氧化劑將Fe2＋氧化為Fe3＋，根據(jù)得失電子守恒寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式為2LiFePO4＋H2O2＋8H＋=2Li＋＋2Fe3＋＋2H3PO4＋2H2O。(3)加入H2O2溶液適當(dāng)過(guò)量，保證Fe2＋被完全氧化，a正確；從加快化學(xué)反應(yīng)速率角度考慮，適當(dāng)提高硫酸溶液濃度并攪拌，有利于濾渣1的轉(zhuǎn)化，b正確；用HNO3代替所加H2SO4和H2O2，會(huì)生成氮的氧化物，對(duì)環(huán)境有污染，c錯(cuò)誤。(4)Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝4.0×10－38，pH＝3，c(H＋)＝10－3mol·L－1，則c(OH－)＝10－11mol·L－1，此時(shí)溶液中c(Fe3＋)＝eq\f(4.0×10－38,10－113)mol·L－1＝4×10－5mol·L－1。(5)根據(jù)溶解度表知，Li2CO3的溶解度最小，故X可能是Na2CO3。(6)由溶解度表知，Li2CO3在100℃時(shí)的溶解度小于0℃時(shí)的，所以對(duì)沉淀3進(jìn)行洗滌操作，應(yīng)選擇熱水洗滌。(7)放電時(shí)正極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為L(zhǎng)i1－xFePO4＋xe－＋xLi＋=LiFePO4。6．(1)燒杯、漏斗、玻璃棒(2)Fe(OH)3(3)MgCl2＋2NaClO3=Mg(ClO3)2＋2NaCl↓蒸發(fā)濃縮(或蒸發(fā)結(jié)晶)趁熱過(guò)濾(4)①ClOeq\o\al(－,3)＋6Fe2＋＋6H＋=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O②78.3%解析(4)①ClOeq\o\al(－,3)具有氧化性，F(xiàn)e2＋具有還原性，兩者在酸性條件中反應(yīng)，離子方程式為ClOeq\o\al(－,3)＋6Fe2＋＋6H＋=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。②根據(jù)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，K2Cr2O7溶液滴定的Fe2＋的物質(zhì)的量為(6×0.100×15.00×10－3)mol＝9×10－3mol，所以ClOeq\o\al(－,3)消耗的Fe2＋的物質(zhì)的量為(20×10－3－9×10－3)mol＝0.011mol，根據(jù)ClOeq\o\al(－,3)＋6Fe2＋＋6H＋=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O可得ClOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為eq\f(0.011,6)mol