高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)39 常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與制備能力摸底-人教版高三化學(xué)試題

課時(shí)39常見物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與制備能力摸底課前熱身1.由冰銅(mCu2O·nFeS)冶煉得到粗銅，再以粗銅為原料制純銅的流程如下:請回答下列問題:(1)氣體X是。(2)某研究性學(xué)習(xí)小組用熔渣Y與CO反應(yīng)來制取Fe。①請按氣流由左到右的方向連接下列各裝置，順序?yàn)锳→。②裝置C的作用是。③在點(diǎn)燃D處的酒精燈前，應(yīng)進(jìn)行的操作是。(3)熔渣Y中鐵元素的價(jià)態(tài)有+2價(jià)和+3價(jià)，根據(jù)限選試劑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證熔渣Y中有+2價(jià)鐵元素存在，寫出有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。限選試劑:3mol·L-1H2SO4、6mol·L-1HNO3、3%H2O2、0.01mol·L-1KMnO4、20%KSCN。。(4)寫出泡銅冶煉粗銅反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(5)根據(jù)限選材料在下邊的方框中畫出用粗銅提煉純銅的裝置圖，并進(jìn)行必要的標(biāo)注。限選材料:FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、粗鐵、純鐵、粗銅、純銅、燒杯、直流電源、導(dǎo)線。[答案](1)SO2(2)E→B→C→D②除去尾氣中的CO2③檢驗(yàn)CO(尾氣)的純度(3)①取少量熔渣Y于試管中，加入適量(經(jīng)加熱煮沸除氧)3mol·L-1H2SO4溶液，加熱充分溶解，反應(yīng)后得A溶液。②取少量A溶液，滴加12滴0.01mol·L-1KMnO4溶液，振蕩，若溶液的紫紅色褪去，則說明熔渣Y中有+2價(jià)鐵元素存在(4)3Cu2O+2Al6Cu+Al2O3(5)[解析]:(1)根據(jù)原子守恒規(guī)則，冰銅(mCu2O·nFeS)在空氣中焙燒會(huì)產(chǎn)生二氧化硫。(2)按照實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行組裝裝置，裝置C的作用是吸收實(shí)驗(yàn)過程中的尾氣二氧化碳。在點(diǎn)燃可燃性氣體之前都要驗(yàn)純。(3)驗(yàn)證熔渣Y中有+2價(jià)鐵元素存在，先用硫酸溶解后，再用KMnO4溶液檢驗(yàn)，由于兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使KMnO4溶液的紫紅色褪去。(4)該反應(yīng)為鋁熱反應(yīng)，反應(yīng)類型為置換反應(yīng)。(5)根據(jù)電鍍原理完成該電解池的設(shè)計(jì)，粗銅作陽極，精銅作陰極。2.(1)下圖為實(shí)驗(yàn)室制備、收集少量HCl的裝置。①制備HCl所用藥品為濃硫酸和濃鹽酸，則甲的最佳裝置應(yīng)選用下圖中的(填字母)。②請解釋能用濃硫酸和濃鹽酸制備HCl氣體的原因:。③裝置丙用來吸收過量的HCl氣體，為防止倒吸，則燒杯中應(yīng)該裝入水和(填試劑)。(2)以下為苯的取代反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)。①按上圖所示的裝置圖連接好各儀器。②檢驗(yàn)裝置的氣密性。③在A中加入適量的苯和液溴的混合液體，在B中加入少量鐵粉，塞上橡皮塞，打開K1，開始進(jìn)行反應(yīng)，放入適量混合液后，關(guān)閉K1。寫出B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。裝置C的作用是。④反應(yīng)結(jié)束后，用試管取少量D中的溶液，加入(描述所加試劑和產(chǎn)生的現(xiàn)象)，則證明B中的取代反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生。⑤分離出B中的液態(tài)有機(jī)物，其中含有苯、溴和溴苯，欲按下圖方案精制溴苯。其中試劑為，操作名稱為。[答案](1)①c②濃硫酸具有強(qiáng)吸水性，吸收了濃鹽酸中的水，同時(shí)放出大量的熱，促進(jìn)了HCl氣體的揮發(fā)，所以可以用濃硫酸和濃鹽酸制備HCl氣體③CCl4(2)③吸收溴和苯的蒸氣④少量AgNO3溶液，如果有淡黃色沉淀生成⑤NaOH溶液(或NaSO3溶液)分餾(或蒸餾)[解析]:(1)制備HCl所用藥品采用濃硫酸和濃鹽酸，原理為濃硫酸滴入到濃鹽酸中，利用濃硫酸的吸水性使得濃鹽酸揮發(fā)出HCl，故選用的裝置為c;裝置丙用來吸收過量的HCl氣體，為防止倒吸，則燒杯中應(yīng)該裝入水和四氯化碳。(2)③苯與溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫，裝置C中裝有CCl4的作用是吸收溴和苯的蒸氣;④反應(yīng)結(jié)束后，D中的溶液中含有HBr，檢驗(yàn)的方法是加入少量AgNO3溶液，如果有淡黃色沉淀生成，則證明B中的取代反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生。⑤B中的液態(tài)有機(jī)物，其中含有苯、溴和溴苯，精制溴苯需要用NaOH溶液除去溴，然后采用分餾的方法分離溴苯、水溶液和苯。3.為探索工業(yè)含鋁、鐵、銅合金廢料的再利用，甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下:請回答:(1)綠礬的化學(xué)式為。(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:，反應(yīng)②生成沉淀的離子方程式為。(3)為了檢測濾液D中含有的金屬離子，可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(試劑自選):。(4)在濾渣B中滴加稀硫酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率比一般的鐵粉反應(yīng)要快，其原因是。(5)若考慮綠色化學(xué)工藝，在濾渣E中加入稀硫酸和試劑Y制膽礬晶體，試劑Y為無色液體，則反應(yīng)④的總化學(xué)方程式為;若不考慮綠色化學(xué)工藝，所選試劑Y為1mol·L-1硝酸，欲使3molCu全部溶解且溶液中含銅元素的溶質(zhì)僅為CuSO4，則需該硝酸的體積為L。[答案](1)FeSO4·7H2O(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑Al+CO2+2H2OAl(OH)3↓+HC[或2Al+CO2+3H2O2Al(OH)3↓+C](3)用試管取少量濾液D，向?yàn)V液中滴加KSCN(或NaSCN或NH4SCN)溶液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水(或H2O2溶液或通入Cl2)，若變成血紅色，則溶液中存在Fe2+(4)銅、鐵與稀硫酸形成了原電池(5)Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O2[解析]:(2)鋁與燒堿溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑，生成的NaAlO2溶于水中，鐵和銅不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，在濾渣B中。(3)濾液D中，主要是鐵與硫酸反應(yīng)后的產(chǎn)物硫酸亞鐵和剩余的硫酸，檢驗(yàn)亞鐵離子的方法是:用試管取少量濾液D，向?yàn)V液中滴加KSCN(或NaSCN或NH4SCN)溶液無明顯現(xiàn)象，再滴入氯水(或H2O2溶液或通入Cl2)，若變成血紅色，則溶液中存在Fe2+。(4)濾渣中的銅、鐵、稀硫酸形成了原電池，加快了化學(xué)反應(yīng)速率。(5)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，反應(yīng)物有銅、硫酸，產(chǎn)物有硫酸銅，可知該反應(yīng)發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，銅化合價(jià)升高，作還原劑，還缺少氧化劑，若考慮綠色化學(xué)工藝，試劑Y為無色液體，可知應(yīng)該為H2O2。由電子守恒可以得出，CuCuSO4，3mol銅參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移了6mol電子;HNO3NO，可知硝酸需要2mol，或由反應(yīng)方程式為3Cu+2HNO3+3H2SO43CuSO4+2NO↑+4H2O可計(jì)算出。4.某科研小組以難溶性鉀長石(K2O·Al2O3·6SiO2)為原料，提取Al2O3、K2CO3等物質(zhì)，工藝流程如下:(1)煅燒過程中有如下反應(yīng)發(fā)生:①鉀長石中的硅元素在CaCO3作用下轉(zhuǎn)化為CaSiO3，寫出SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3的化學(xué)方程式:。②鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉(zhuǎn)化為可溶性的NaAlO2和KAlO2，寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NaAlO2的化學(xué)方程式:。(2)已知NaAlO2和KAlO2易發(fā)生如下水解反應(yīng):Al+2H2OAl(OH)3+OH-“浸取”時(shí)應(yīng)保持溶液呈(填“酸”或“堿”)性。“浸取”時(shí)不斷攪拌的目的是。(3)“轉(zhuǎn)化”時(shí)加入NaOH的主要作用是(用離子方程式表示)。(4)上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質(zhì)是、和水。[答案](1)①CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑(2)堿提高浸取速率(3)HC+OH-H2O+C(4)Na2CO3CO2[解析]:(1)①課本上玻璃窯中發(fā)生的反應(yīng)之一就是SiO2轉(zhuǎn)化為CaSiO3的反應(yīng)，化學(xué)方程式為CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑;②反應(yīng)物是Na2CO3、Al2O3，生成物是NaAlO2，根據(jù)質(zhì)量守恒可以寫出:Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑。(2)為