專題二十五 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),高考化學(xué) (江蘇省專用),答案B本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)。酸性:H2CO3苯酚HC,Na2CO3溶液使苯酚濁液 變澄清,是因?yàn)榉磻?yīng)生成了HC,A錯(cuò)誤;密度:水<CCl4,上層為水層呈無色,下層為CCl4層呈紫 紅色,說明CCl4萃取了碘水中的I2,即I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,B正確;鐵粉與 Cu2+發(fā)生置換反應(yīng),生成了Fe2+與Cu,故氧化劑Cu2+的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物Fe2+的氧化性,C錯(cuò)誤;原混合液中c(Cl-)與c(I-)關(guān)系未知,故不能判斷Ksp(AgCl)與Ksp(AgI)的大小關(guān)系,D錯(cuò)誤。,規(guī)律方法在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑還原產(chǎn)物。,2.(2018江蘇單科,19,15分)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2為原料可制備N2H4H2O(水合肼)和無水Na2SO3,其主要實(shí)驗(yàn)流程如下: 已知:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O是放熱反應(yīng)。 N2H4H2O沸點(diǎn)約118 ,具有強(qiáng)還原性,能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。 (1)步驟制備NaClO溶液時(shí),若溫度超過40 ,Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3和NaCl,其離子方程式為;實(shí)驗(yàn)中控制溫度除用冰水浴外,還需采取的措施是。 (2)步驟合成N2H4H2O的裝置如圖1所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40 以下反應(yīng)一段時(shí)間后,再迅速升溫至110 繼續(xù)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中通過滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是。,圖1 (3)步驟用步驟得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HS、S隨pH 的分布如圖2所示,Na2SO3的溶解度曲線如圖3所示)。 圖2 圖3,邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液。實(shí)驗(yàn)中確定何時(shí)停止通SO2的實(shí)驗(yàn)操作為。 請(qǐng)補(bǔ)充完整由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3的實(shí)驗(yàn)方案:,用少量無水乙醇洗滌,干燥,密封包裝。,答案(1)3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl+3H2O緩慢通入Cl2 (2)NaClO堿性溶液減少水合肼的揮發(fā) (3)測(cè)量溶液的pH,若pH約為4,停止通SO2 邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,測(cè)量溶液pH,pH約為10時(shí),停止滴加NaOH溶液,加熱濃縮溶液至有大量晶體析出,在高于34 條件下趁熱過濾,解析本題考查制備方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。 (1),反應(yīng)生成的NaClO3與NaCl的物質(zhì)的量之比為15;Cl2與NaOH的反應(yīng)為放 熱反應(yīng),緩慢通入Cl2可減慢反應(yīng)速率,防止溶液升溫過快。(2)反應(yīng)過程中不能使NaClO堿性溶液過量,否則會(huì)氧化生成的N2H4H2O,故NaClO堿性溶液應(yīng)用滴液漏斗滴加;水合肼的沸點(diǎn)約為118 ,冷凝回流可減少水合肼的揮發(fā)。(3)溶液pH約為10時(shí)可得Na2SO3溶液;制備無水 Na2SO3時(shí),注意過濾時(shí)溫度不能低于34 ,否則會(huì)生成Na2SO37H2O晶體。,3.(2017江蘇單科,19,15分)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低,對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響可忽略)。 已知:NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解,如:3NaClO2NaCl+NaClO3 AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3H2OAg(NH3+Cl-+2H2O 常溫時(shí)N2H4H2O(水合肼)在堿性條件下能還原Ag(NH3:4Ag(NH3+N2H4H2O4Ag+ N2+4N+4NH3+H2O (1)“氧化”階段需在80 條件下進(jìn)行,適宜的加熱方式為。 (2)NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 HNO3也能氧化Ag,從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺點(diǎn)是。 (3)為提高Ag的回收率,需對(duì)“過濾”的濾渣進(jìn)行洗滌,并,。 (4)若省略“過濾”,直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水,則需要增加氨水的用量,除因過量NaClO與NH3H2O反應(yīng)外(該條件下NaClO3與NH3H2O不反應(yīng)),還因?yàn)椤?(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)從“過濾”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實(shí)驗(yàn)方案:(實(shí)驗(yàn)中的試劑有:2 molL-1水合肼溶液,1 molL-1 H2SO4溶液)。,答案(15分) (1)水浴加熱 (2)4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2 會(huì)釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環(huán)境污染 (3)將洗滌后的濾液合并入過濾的濾液中 (4)未過濾掉的溶液會(huì)稀釋加入的氨水,且其中含有一定濃度的Cl-,不利于AgCl與氨水反應(yīng) (5)向?yàn)V液中滴加2 molL-1水合肼溶液,攪拌使其充分反應(yīng),同時(shí)用1 molL-1 H2SO4溶液吸收反應(yīng)中放出的NH3,待溶液中無氣泡產(chǎn)生,停止滴加,靜置,過濾、洗滌,干燥,解析本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。(1)當(dāng)受熱溫度不超過100 時(shí),常采用水浴加熱。(3)濾渣表面吸附有可溶性銀的化合物,需對(duì)濾渣進(jìn)行洗滌并將洗滌液回收利用。(5)根據(jù)信息可用水合肼還原Ag(NH3以制取Ag,并用H2SO4溶液吸收污染性氣體NH3。,規(guī)律方法解答物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)題的一般程序 (1)認(rèn)真閱讀題干,提取有用信息。 (2)仔細(xì)觀察裝置圖(或框圖),聯(lián)想熟悉的實(shí)驗(yàn),找出每個(gè)儀器(或步驟)與熟悉的某一實(shí)驗(yàn)相似的地方,分析每個(gè)儀器中所裝藥品的作用。 (3)通讀問題,把所有的問題進(jìn)行綜合分析,運(yùn)用題給信息和所學(xué)化學(xué)知識(shí)得出正確答案。,4.2016江蘇單科,16(3),3分,0.599以電石渣主要成分為Ca(OH)2和CaCO3為原料制備KClO3的流程如下: H2OCl2KCl 電石渣打漿氯化過濾轉(zhuǎn)化KClO3固體 濾渣 (3)向?yàn)V液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化為KClO3。若溶液中KClO3的含量為100 gL-1,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是。,考點(diǎn)分析本題考查利用溶解度的不同分離、提純某物質(zhì)。,知識(shí)拓展溶解度受溫度影響較小的物質(zhì)(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法。 溶解度受溫度影響較大(或帶有結(jié)晶水)的物質(zhì)采取蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶的方法。,5.2015江蘇單科,19(3)(4),6分,0.279實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制備KClO溶液,并通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)制備高效水處理劑K2FeO4。 已知K2FeO4具有下列性質(zhì):可溶于水、微溶于濃KOH溶液,在0 5 、強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定,在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應(yīng)生成 Fe(OH)3和O2。 (3)制備K2FeO4時(shí),KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為。,(4)提純K2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 molL-1 KOH溶液中, (實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:飽和KOH溶液,乙醇;除常用儀器外須使用的儀器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。,答案(3)在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中 (4)用砂芯漏斗過濾,將濾液置于冰水浴中,向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過濾,晶體用適量乙醇洗滌2 3次后,在真空干燥箱中干燥,解析(3)因K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,為防止Fe3+過量,應(yīng)在不斷攪拌的條件下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中。(4)先用砂芯漏斗過濾除去Fe(OH)3,濾液中含K2FeO4、KOH、KCl,利用K2FeO4微溶于濃KOH溶液的性質(zhì),將盛有濾液的燒杯置于冰水浴中,然后加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置后用砂芯漏斗過濾,析出的K2FeO4晶體用適量乙醇洗滌23次后,用真空干燥箱干燥即得產(chǎn)品。,解題關(guān)鍵認(rèn)真閱讀題中的文字信息,并能正確遷移是解題的關(guān)鍵。,解題技巧解答關(guān)于混合方式的問題,適合采用“逆向思維法”。,6.2014江蘇單科,19(3)(4),8分,0.44實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其實(shí)驗(yàn)過程如下: Na2SO3溶液 Cl2 CCl4 含碘廢液還原操作X氧化富集I2 (3)氧化時(shí),在三頸燒瓶中將含I-的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2,緩慢通入Cl2,在40 左右反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示)。,答案(3)使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止I2升華或防止I2進(jìn)一步被氧化)NaOH溶液 (4)從水層取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液變藍(lán),說明廢水中含有I-;若溶液不變藍(lán),說明廢水中不含有I-。另從水層取少量溶液,加入12 mL淀粉溶液,加鹽酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液變藍(lán),說明廢水中含有I;若溶液不變藍(lán),說明廢水中不含有 I,解析(3)此步反應(yīng)原理為Cl2+2I-2Cl-+I2,控制反應(yīng)在較低溫度下進(jìn)行的原因一般從反應(yīng) 物或生成物易揮發(fā)(溶解度減小)或有其他副反應(yīng)發(fā)生角度考慮;錐形瓶里液體的作用應(yīng)為吸收尾氣,能與Cl2、I2蒸氣反應(yīng)且為實(shí)驗(yàn)室常見藥品,應(yīng)選NaOH溶液工業(yè)上吸收尾氣Cl2優(yōu)先選用Ca(OH)2懸濁液。 (4)檢驗(yàn)I-的原理是加入氧化劑將I-氧化為I2,利用I2遇淀粉變藍(lán)的原理加以檢驗(yàn);檢驗(yàn)I的原理 由題中信息可以得到,S能將I還原成I2,再依前述方法檢驗(yàn)即可。注意敘述時(shí)語言要規(guī) 范:“取少量溶液”“加入12 mL溶液”“酸化”“若則”。,疑難突破解答實(shí)驗(yàn)步驟的補(bǔ)充完善類問題,應(yīng)先把實(shí)驗(yàn)步驟的主要環(huán)節(jié)整理清楚,比如如何加入試劑、如何除雜等,再組織語言、完善細(xì)節(jié),如“取少量溶液”“充分反應(yīng)后”等。,B組統(tǒng)一命題、省(區(qū)、市)卷題組 1.(2016課標(biāo),13,6分)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?),答案D制備Fe(OH)3膠體時(shí),應(yīng)將飽和FeCl3溶液滴入沸水中,A項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?將MgCl2溶液加熱蒸干將得到Mg(OH)2,欲得到無水MgCl2,應(yīng)在氯化氫氣流中加熱蒸干,B項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3,Cu也會(huì)與HNO3發(fā)生反應(yīng),C項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2.(2014課標(biāo),13,6分,)利用如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是(),答案BH2S可直接與AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S,故不能說明Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S),A錯(cuò)誤。濃硫酸滴入蔗糖中,處試管中觀察到白色固體變黑,證明濃硫酸有脫水性;處試管中溴水褪色,說明有SO2生成(SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr),從而證明濃硫酸有氧化性,B正確。 SO2與Ba(NO3)2溶液反應(yīng)可生成白色沉淀BaSO43Ba(NO3)2+3SO2+2H2O3BaSO4+2NO +4HNO3,但BaCl2與SO2不反應(yīng),C錯(cuò)誤。濃硝酸揮發(fā)產(chǎn)生的HNO3蒸氣也可直接與Na2SiO3溶液作用生成H2SiO3,故不能得出碳酸酸性大于硅酸的結(jié)論,D錯(cuò)誤。,3.2018課標(biāo),26(1),6分硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O35H2O,M=248 gmol-1)可用作定影劑、還原劑。 回答下列問題: (1)已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10,Ksp(BaS2O3)=4.110-5。市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸根雜質(zhì),選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn): 試劑:稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液,答案(1)加入過量稀鹽酸出現(xiàn)乳黃色渾濁 (吸)取上層清液,滴入BaCl2產(chǎn)生白色沉淀,解析(1)設(shè)計(jì)離子檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)注意排除雜質(zhì)離子的干擾。檢驗(yàn)市售硫代硫酸鈉中含有硫酸根時(shí),先加酸除去S2,再加入Ba2+觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)過程為:取少量樣品,加入除氧蒸 餾水,固體完全溶解得無色澄清溶液;向溶液中加入過量稀鹽酸,澄清溶液中出現(xiàn)乳黃色渾濁,有刺激性氣體產(chǎn)生;靜置,取少量上層清液于試管中,向試管中滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明樣品中含有S。,審題方法設(shè)計(jì)離子檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案時(shí),要注意排除雜質(zhì)離子的干擾。 答題模板設(shè)計(jì)離子檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案模板:取少量待測(cè)試樣于試管中,加入蒸餾水,向試管中加入試劑,產(chǎn)生現(xiàn)象,說明含有離子。,4.(2017課標(biāo),26,14分)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對(duì)綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉栴}: (1)在試管中加入少量綠礬樣品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅。由此可知:、。 (2)為測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量,將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重,記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2 g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 儀器B的名稱是。 將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序(填標(biāo)號(hào));重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m3 g。,a.點(diǎn)燃酒精燈,加熱b.熄滅酒精燈 c.關(guān)閉K1和K2d.打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2 e.稱量Af.冷卻到室溫 根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=(列式表示)。若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作,則使x(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 (3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中,打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,加熱。實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。 C、D中的溶液依次為(填標(biāo)號(hào))。C、D中有氣泡冒出,并可觀察到的現(xiàn)象分別為。 a.品紅b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2,e.濃H2SO4 寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式。,答案(1)樣品中沒有Fe()Fe()易被氧氣氧化為Fe() (2)干燥管dabfce 偏小 (3)c、a生成白色沉淀、褪色 2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3,解析(1)樣品溶于水滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,說明樣品中無Fe3+;再向試管中通入空氣,溶液逐漸變紅,說明有鐵離子產(chǎn)生,即亞鐵離子易被氧氣氧化為鐵離子。(2)根據(jù)儀器構(gòu)造可知B是干燥管。由于裝置中有空氣,空氣中的氧氣能氧化硫酸亞鐵,所以加熱前需要排盡裝置中的空氣;熄滅酒精燈后,要先冷卻至室溫,再關(guān)閉K1和K2,最后稱量,即正確的排序是dabfce。加熱后剩余固體是硫酸亞鐵,質(zhì)量為(m3-m1)g,生成水的質(zhì)量為(m2-m3)g,則 FeSO4xH2OFeSO4+xH2O 152 18x (m3-m1)g (m2-m3)g 則=,解得x=;若實(shí)驗(yàn)時(shí)按a、d次序操作,在加熱過程中部分硫酸 亞鐵被氧氣氧化為硫酸鐵,導(dǎo)致m3偏大,因此x偏小。 (3)實(shí)驗(yàn)后殘留的紅色粉末為Fe2O3,根據(jù)得失電子守恒可知必然有SO2產(chǎn)生,結(jié)合原子守恒可知?dú)怏w產(chǎn)物中還有SO3,則檢驗(yàn)的試劑應(yīng)選擇品紅溶液和BaCl2溶液,由于SO3可溶于品紅溶液中,故應(yīng)先檢驗(yàn)SO3。由題意可以得到硫酸亞鐵高溫分解的化學(xué)方程式為2FeSO4 Fe2O3+ SO2+SO3。,5.(2017北京理綜,28,16分)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe+2Ag+Fe2+2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3+, 發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。 向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸銀溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。 (1)檢驗(yàn)產(chǎn)物 取出少量黑色固體,洗滌后,(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。 取上層清液,滴加K3Fe(CN)6溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有。 (2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn): 取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:,(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN) 對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè): 假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+; 假設(shè)b:空氣中存在O2,由于(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+; 假設(shè)c:酸性溶液中的N具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+; 假設(shè)d:根據(jù)現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。 下述實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)可證實(shí)假設(shè)d成立。 實(shí)驗(yàn):向硝酸酸化的溶液(pH2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時(shí)溶液呈淺紅色,30 min后溶液幾乎無色。 實(shí)驗(yàn):裝置如下圖。其中甲溶液是,操作及現(xiàn)象是。,(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)中Fe3+濃度變化的原因:。,答案(16分) (1)加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀 Fe2+ (2)2Fe3+Fe3Fe2+ 4Fe2+O2+4H+4Fe3+2H2O 加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀 0.05 molL-1 NaNO3FeSO4溶液 分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液,同時(shí)滴加KSCN溶液,后者紅色更深 (3)溶液中存在反應(yīng):2Ag+FeFe2+2Ag,Ag+Fe2+Fe3+Ag,Fe+2Fe3+3Fe2+。反 應(yīng)開始時(shí),c(Ag+)大,以反應(yīng)、為主,c(Fe3+)增大。約30 min后,c(Ag+)小,以反應(yīng)為主, c(Fe3+)減小,解析本題側(cè)重考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析判斷能力以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。 (1)燒杯底部的黑色固體中含有銀和過量的鐵,要證明Ag的存在,可加硝酸并加熱將固體溶解,然后用鹽酸來檢驗(yàn)Ag+的存在。 (2)要證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因,需將原實(shí)驗(yàn)中的溶液換成c(H+)、c(N)分 別相同,但不含Ag+的溶液,可選用硝酸酸化的0.05 molL-1 NaNO3溶液(pH2),通過向上層清液中滴加KSCN溶液后的現(xiàn)象差異進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)中甲溶液是FeSO4溶液,電極反應(yīng)為:負(fù)極 Fe2+-e-Fe3+,正極Ag+e-Ag。一段時(shí)間后檢驗(yàn)Fe3+的存在及濃度,即可得出Ag+能將Fe2+氧化 成Fe3+的結(jié)論。 (3)解題時(shí)要注意實(shí)驗(yàn)過程中過量的鐵始終是存在的。 破定止慣思維定式在解題時(shí)危害很大,學(xué)習(xí)時(shí)我們能夠接觸到Fe3+AgFe2+Ag+,所以就 產(chǎn)生了Ag+不能氧化Fe2+的思維定式,從而影響該題的解答。,6.(2016課標(biāo),26,14分)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?；卮鹣铝袉栴}: (1)氨氣的制備,氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序?yàn)?發(fā)生裝置(按氣流方向,用小寫字母表示)。 (2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng) 將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子 K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。,答案(1)A2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O(或BNH3H2ONH3+H2O) dcfei (2)紅棕色氣體慢慢變淺8NH3+6NO27N2+12H2OZ中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn) 象反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓,解析(1)制備氨氣,可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加熱,可選用裝置A;也可采用加熱濃氨水的方法,此時(shí)可選用裝置B。欲得到干燥的氨氣,首先要干燥(干燥管要大口進(jìn),小口出),其次要收集(氨氣密度比空氣小,要用向下排空氣法),最后為尾氣處理(因氨氣極易溶于水,要用防倒吸的F裝置)。 (2)NH3和NO2在催化劑、一定溫度下可發(fā)生反應(yīng),故Y管中紅棕色氣體慢慢變淺;由化學(xué)方程式8NH3+6NO27N2+12H2O可以得出,反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,壓強(qiáng)減小,故打開K2后,Z中 NaOH溶液會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。,7.(2014課標(biāo),28,15分,)某小組以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料,在活性炭催化下,合成了橙黃色晶體X。為確定其組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 氨的測(cè)定:精確稱取w g X,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 molL-1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2 molL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,到終點(diǎn)時(shí)消耗V2 mL NaOH溶液。,氯的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(diǎn)(Ag2CrO4為磚紅色)。 回答下列問題: (1)裝置中安全管的作用原理是 。 (2)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時(shí),應(yīng)使用式滴定管,可使用的指示劑為。 (3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為 。 (4)測(cè)定氨前應(yīng)該對(duì)裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn),若氣密性不好測(cè)定結(jié)果將(填“偏高”或“偏低”)。 (5)測(cè)定氯的過程中,使用棕色滴定管的原因是;滴定終點(diǎn)時(shí),若溶液中c(Ag+)=2.010-5 molL-1,c(Cr)為molL-1。已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12 (6)經(jīng)測(cè)定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為163,鈷的化合價(jià)為。制備X的化學(xué)方程式為;X的制備過程中溫度不能過高的原因是。,答案(1)當(dāng)A中壓力過大時(shí),安全管中液面上升,使A瓶中壓力穩(wěn)定(2分) (2)堿酚酞(或甲基紅)(每空1分,共2分) (3)100%(2分) (4)偏低(2分) (5)防止硝酸銀見光分解2.810-3(每空1分,共2分) (6)+3(1分)2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22Co(NH3)6Cl3+2H2O(2分)溫度過高過氧化氫 分解、氨氣逸出(2分),解析(1)安全管的作用主要是平衡裝置內(nèi)的壓強(qiáng),當(dāng)裝置內(nèi)壓力過大時(shí),安全管中液面上升,使裝置中壓力穩(wěn)定。(2)裝NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)使用堿式滴定管,指示劑可選擇酚酞或甲基紅等。 (3)樣品中氨的含量根據(jù)NH3消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的量計(jì)算:= 100%。 (4)若裝置氣密性不好,則氨可能泄漏,消耗的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液減少,則測(cè)定結(jié)果偏低。 (5)由于AgNO3見光易分解,故裝AgNO3溶液選用棕色滴定管。滴定終點(diǎn)時(shí):c(Cr)= =molL-1=2.810-3 molL-1。 (6)樣品中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為163,故X的化學(xué)式為Co(NH3)6Cl3,Co的化合價(jià)為+3;制備X的化學(xué)方程式為2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22Co(NH3)6Cl3+2H2O;由于反應(yīng)物 中含有H2O2和NH3,溫度過高H2O2分解,氨氣逸出,故制備過程中溫度不能過高。,C組教師專用題組 1.(2012江蘇單科,13,4分,)下列根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是(),答案DA項(xiàng),向蛋白質(zhì)溶液中滴加飽和NaCl溶液,蛋白質(zhì)析出,該變化屬于蛋白質(zhì)的鹽析,蛋白質(zhì)并沒有發(fā)生變性;B項(xiàng),若溶液X中含有S,滴加稀硝酸后,S被氧化為S,再滴加 Ba(NO3)2溶液,也會(huì)出現(xiàn)白色沉淀;C項(xiàng),Na2SiO3+CO2+H2OH2SiO3+Na2CO3,說明酸性H2CO3 H2SiO3;D項(xiàng),對(duì)于相同類型的難溶物(如AB型),通常Ksp越小,越易形成沉淀。,2.(2009江蘇單科,9,4分,)下列化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)及其解釋都正確的是() A.向碘水中滴加CCl4,振蕩靜置后分層,CCl4層呈紫紅色,說明可用CCl4從碘水中萃取碘 B.向SO2水溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,說明BaSO3難溶于鹽酸 C.向0.1 molL-1 FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色,說明Fe2+具有氧化性 D.向2.0 mL濃度均為0.1 molL-1的KCl、KI混合溶液中滴加12 滴0.01 molL-1AgNO3溶液,振蕩,沉淀呈黃色,說明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大,答案ADB項(xiàng),產(chǎn)生白色沉淀,說明有一部分亞硫酸已被氧化為硫酸,故解釋不正確;C項(xiàng),酸性KMnO4溶液褪色,說明Fe2+具有還原性,故不正確。,3.(2017天津理綜,4,6分)以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?),答案D本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。NaHCO3固體受熱易分解,A不正確;Al與稀鹽酸反應(yīng)生成AlCl3和H2,蒸發(fā)AlCl3溶液最終得到Al(OH)3固體,B不正確;重結(jié)晶法提純苯甲酸是將粗品溶于少量熱水中,然后趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,C不正確;2NaBr+Cl22NaCl+Br2,2KI+Cl2 2KCl+I2,用CCl4萃取后,CCl4層顯橙色的原溶液為NaBr溶液,CCl4層顯紫色的原溶液為KI溶 液,D正確。,關(guān)聯(lián)知識(shí)AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,加熱促進(jìn)水解,HCl揮發(fā),最終得到Al(OH)3固體。,4.2013江蘇單科,19(4)(5),6分,0.282檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種易吸收的高效鐵制劑,可由綠礬(FeSO47H2O)通過下列反應(yīng)制備: FeSO4+Na2CO3FeCO3+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7FeC6H6O7+CO2+H2O 下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 molL-1計(jì)算)。,(4)最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥,獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是 。 (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)合下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), , 得到FeSO4溶液, , 得到FeSO47H2O晶體。,答案(4)降低檸檬酸亞鐵在水中的溶解量,有利于晶體析出 (5)“(過濾,)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,過濾”或“過濾,向?yàn)V液中滴加過量的NaOH溶液,過濾,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?過濾”(2分)(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,過濾,少量冰水洗滌,低溫干燥(2分),解析(4)“醇析法”在實(shí)驗(yàn)化學(xué)中已有涉及,加入乙醇可降低產(chǎn)品在水中的溶解量,有利于晶體結(jié)晶析出。(5)硫鐵礦燒渣與足量稀硫酸充分反應(yīng)后,過濾濾去SiO2,為除去濾液中的 Al3+,可調(diào)節(jié)溶液pH約為5,但此時(shí)濾液中Fe3+也已沉淀完全,故在調(diào)pH之前需先加入過量鐵粉將 Fe3+還原成Fe2+。從FeSO47H2O溶解度曲線可知,要從FeSO4溶液中獲得FeSO47H2O晶體,應(yīng)先將溶液加熱濃縮得到60 飽和溶液,然后再冷卻結(jié)晶,過濾得到晶體后,為減少晶體洗滌時(shí)的溶解損耗,洗滌劑應(yīng)選擇冰水。為防止晶體干燥時(shí)脫水,應(yīng)選擇低溫干燥或真空干燥等方式。,易錯(cuò)警示注意第(4)題要求回答的是分離過程中加入無水乙醇的目的,而非用乙醇洗滌晶體的目的,本題易錯(cuò)答成“減少晶體的溶解損耗及乙醇易揮發(fā)帶走水分,利于晶體的快速干燥”。,解題關(guān)鍵解答實(shí)驗(yàn)步驟的補(bǔ)充完善類問題,應(yīng)注意題中所給文字的導(dǎo)向作用,本題中“得到FeSO4溶液”,暗示前面橫線上應(yīng)填寫以下內(nèi)容:如何將Fe3+還原為Fe2+;如何調(diào)節(jié)pH,除去Al3+?！暗玫紽eSO47H2O晶體”,暗示前面橫線上應(yīng)填寫如何由FeSO4溶液得到綠礬晶體,此時(shí)應(yīng)根據(jù)綠礬的溶解度曲線作答。,5.(2011江蘇單科,19,15分,高氯酸銨(NH4ClO4)是復(fù)合火箭推進(jìn)劑的重要成分,實(shí)驗(yàn)室可通過下列反應(yīng)制取: NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)NH4ClO4(aq)+NaCl(aq) (1)若NH4Cl用氨氣和濃鹽酸代替,上述反應(yīng)不需要外界供熱就能進(jìn)行,其原因是 。 (2)反應(yīng)得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.30和0.15(相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線見圖1)。從混合溶液中獲得較多NH4ClO4晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為(填操作名稱)、干燥。 圖1 (3)樣品中NH4ClO4的含量可用蒸餾法進(jìn)行測(cè)定,蒸餾裝置如圖2所示(加熱和儀器固定裝置已,略去),實(shí)驗(yàn)步驟如下:,圖2,步驟1:按圖2所示組裝儀器,檢查裝置氣密性。 步驟2:準(zhǔn)確稱取樣品a g(約0.5 g)于蒸餾燒瓶中,加入約150 mL水溶解。 步驟3:準(zhǔn)確量取40.00 mL約0.1 molL-1 H2SO4溶液于錐形瓶中。 步驟4:經(jīng)滴液漏斗向蒸餾燒瓶中加入20 mL 3 molL-1 NaOH溶液。 步驟5:加熱蒸餾至蒸餾燒瓶中剩余約100 mL溶液。 步驟6:用新煮沸過的水沖洗冷凝裝置23次,洗滌液并入錐形瓶中。 步驟7:向錐形瓶中加入酸堿指示劑,用c molL-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液V1 mL。 步驟8:將實(shí)驗(yàn)步驟17重復(fù)2次。 步驟3中,準(zhǔn)確量取40.00 mL H2SO4溶液的玻璃儀器是。 步驟17中,確保生成的氨被稀硫酸完全吸收的實(shí)驗(yàn)步驟是(填步驟序號(hào))。 為獲得樣品中NH4ClO4的含量,還需補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是。,答案(1)氨氣與濃鹽酸反應(yīng)放出熱量 (2)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、冰水洗滌 (3)酸式滴定管 1,5,6 用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定H2SO4溶液的濃度(或不加高氯酸銨樣品,保持其他條件相同,進(jìn)行蒸餾和滴定實(shí)驗(yàn)),解析(2)NH4ClO4的溶解度隨溫度變化較大,而且在0 時(shí)溶解度較小,降溫有利于NH4ClO4從溶液中析出。用冰水洗滌是為了防止NH4ClO4大量溶解。 (3)步驟1裝置的氣密性良好能保證生成的氨氣不泄漏;步驟5可將溶解在水中的氨全部趕出;步驟6的目的是將冷凝管內(nèi)壁殘留的氨水沖洗干凈。 用NaOH溶液來滴定剩余的H2SO4,只有測(cè)出剩余H2SO4的量,才能確定NH3的量,從而計(jì)算出NH4ClO4的質(zhì)量。,6.(2010江蘇單科,15,12分,高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實(shí)驗(yàn)室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下: (1)制備MnSO4溶液:在燒瓶中(裝置見下圖)加入一定量MnO2和水,攪拌,通入SO2和N2混合氣體,反應(yīng)3 h。停止通入SO2,繼續(xù)反應(yīng)片刻,過濾(已知MnO2+H2SO3MnSO4+H2O)。 石灰乳參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 反應(yīng)過程中,為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下,可采取的合理措施有、。,答案(12分)(1)Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2O 控制適當(dāng)?shù)臏囟染徛ㄈ牖旌蠚怏w Mn2+催化O2與H2SO3反應(yīng)生成H2SO4 (2)邊攪拌邊加入NaHCO3(或Na2CO3),并控制溶液pH<7.7 過濾,用少量水洗滌23次 檢驗(yàn)S是否被洗滌除去 用少量C2H5OH洗滌 (凡合理答案均可),解析(1)由實(shí)驗(yàn)裝置及反應(yīng)原理可知石灰乳用來吸收過量的SO2,其反應(yīng)方程式為Ca(OH)2+SO2CaSO3+H2O。反應(yīng)過程中要使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全,但SO2和N2的比例一定、不改變固 液投料,則可控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)溫度,并緩慢通入混合氣體,使SO2充分反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中將N2換成空氣,S濃度的增加明顯快于Mn2+濃度的增加,原因應(yīng)是Mn2+催化O2與H2SO3反應(yīng)生成H2SO4。 (2)由MnSO4制取MnCO3是利用MnSO4與碳酸鹽的反應(yīng)。由題目信息“Mn(OH)2開始沉淀的pH=7.7”可知反應(yīng)過程中應(yīng)控制溶液的pH<7.7;然后過濾、洗滌,除去沉淀表面吸附的S等 雜質(zhì)離子;因?yàn)镸nCO3難溶于乙醇,潮濕時(shí)易被空氣氧化,所以再用少量乙醇洗滌,除去表面的水,然后干燥即可。,(1)高鐵酸鉀作為高效水處理劑的兩個(gè)作用是。 (2)Cl2和KOH反應(yīng)放熱,在較高溫度下會(huì)發(fā)生副反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中為了提高KClO的純度,除降溫外,還可采取的措施有。 (3)反應(yīng)2需在不斷攪拌下,將Fe(NO3)3溶液緩慢滴加到堿性的KClO濃溶液中。采用這種混合方式的原因是。 反應(yīng)2的離子方程式為。 (4)“結(jié)晶”中加入固體KOH能提高K2FeO4產(chǎn)率的原因是。 (5)提純K2FeO4粗產(chǎn)品含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 molL-1KOH溶液中,(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:飽和KOH溶液、乙醇。除常用儀器外須使用的儀器有:砂芯漏斗、真空干燥箱)。,答案(1)吸附凈化和殺菌消毒 (2)緩慢通Cl2 (3)防止K2FeO4在過量Fe3+催化作用下分解 2Fe3+3ClO-+10OH-2Fe+3Cl-+5H2O (4)KOH濃度增大,K2FeO4的溶解度減小而析出 (5)用砂芯漏斗過濾,將濾液置于冰水浴中,向?yàn)V液中加入飽和KOH溶液,攪拌,靜置,再用砂芯漏斗過濾,晶體用適量乙醇洗滌23次后,在真空干燥箱中干燥,解析(1)高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,可殺菌消毒,其還原產(chǎn)物Fe3+易水解,生成的Fe(OH)3膠體可吸附水中的固體小顆粒而起到凈水作用。(2)Cl2和KOH反應(yīng)放熱,若通入Cl2太快,則放熱較多,導(dǎo)致溫度升高,從而發(fā)生副反應(yīng)。(3)K2FeO4在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下易發(fā)生分解,故需將 Fe(NO3)3溶液緩慢滴加到堿性的KClO濃溶液中。(4)因?yàn)镵2FeO4微溶于濃KOH溶液,所以“結(jié)晶”中加入KOH固體,可使K2FeO4的溶解度減小而析出。(5)第一次用砂芯漏斗過濾,目的是除去Fe(OH)3雜質(zhì);因K2FeO4在05 比較穩(wěn)定,故選用冰水浴;為了降低K2FeO4的溶解度,選用飽和KOH溶液;因K2FeO4可溶于水,故用乙醇洗滌。,2.(2018蘇中五校高三上聯(lián)考,19)鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬,鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要的化合物。某廠為了“變廢為寶”,將工業(yè)廢水(含5.0010-3 molL-1的Cr2)處理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程: (1)第步反應(yīng)的離子方程式是 。 (2)第步過濾得到的濾渣中主要成分除Cr(OH)3外,還有。 (3)為保證磁性材料的質(zhì)量,應(yīng)控制第步反應(yīng)后所得溶液中Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為。在第步過程中,須持續(xù)通入N2,原因是。 (4)將FeSO4溶液與稍過量的NH4HCO3溶液混合,得到含F(xiàn)eCO3的濁液。濁液長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中,會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色,該變化的化學(xué)方程式是。 (5)某研究性學(xué)習(xí)小組欲從蝕刻鍍銅電路板所得廢液(溶質(zhì)為FeCl2、CuCl2、FeCl3)出發(fā),制備FeCl36H2O,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)制取FeCl36H2O的實(shí)驗(yàn)方案: (可選用的試劑:鐵粉、 鹽酸和H2O2溶液)。,答案(1)Cr2+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O (2)Fe(OH)3和Fe(OH)2 (3)23防止Fe2+被氧化 (4)4FeCO3+6H2O+O24Fe(OH)3+4CO2 (5)向廢液中加入足量鐵粉,充分反應(yīng)后過濾;在濾渣中加入足量鹽酸,充分反應(yīng)后過濾;將兩次過濾所得濾液合并,向其中加入適量H2O2溶液至Fe2+全部生成Fe3+;將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥得FeCl36H2O,解析(1)由實(shí)驗(yàn)流程可知Cr2在酸性條件下被Fe2+還原為Cr3+,同時(shí)Fe2+被氧化為Fe3+,根據(jù)得 失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可寫出正確的離子方程式:Cr2+6Fe2+14H+2Cr3+ 6Fe3+7H2O。 (2)由流程可知第步前的溶液中含Cr3+、Fe2+、Fe3+,加入NaOH調(diào)節(jié)pH=9,產(chǎn)生的沉淀中除 Cr(OH)3外還有Fe(OH)2和Fe(OH)3。 (3)磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4組成中含F(xiàn)e()和Fe(),根據(jù)化合物中各元素正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0,可知下標(biāo)為1.5的Fe為+3價(jià),其余的Fe為+2價(jià),故Fe2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為11.5=23。為防止Fe2+被氧化,須持續(xù)通入N2。 (4)濁液長(zhǎng)時(shí)間露置于空氣中,會(huì)有部分固體表面變?yōu)榧t褐色,即生成Fe(OH)3,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeCO3+6H2O+O24Fe(OH)3+4CO2。 (5)廢液中溶質(zhì)為FeCl2、CuCl2、FeCl3,為了獲得FeCl36H2O,應(yīng)除去溶液中的Fe2+和Cu2+;要獲得含結(jié)晶水的FeCl36H2O,通常采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。,3.(2017南京金陵中學(xué)高三上期中,16)實(shí)驗(yàn)室用輝銅礦(主要成分為Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備堿式碳酸銅的主要實(shí)驗(yàn)流程如下。 (1)濾渣的成分為MnO2、單質(zhì)S和(寫化學(xué)式);“浸取”時(shí),Cu2S被MnO2氧化的化學(xué)方程式為。 (2)“浸取”時(shí),Fe2O3溶于硫酸的離子方程式為;研究發(fā)現(xiàn)若先除鐵再浸取,浸取速率明顯變慢,其可能原因是。 (3)“趕氨”時(shí),最適宜的操作方法是。 (4)濾液經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到的鹽主要是(寫化學(xué)式)。,答案(1)SiO22MnO2+Cu2S+4H2SO42MnSO4+2CuSO4+S+4H2O (2)Fe2O3+6H+2Fe3+3H2OFe3+可催化Cu2S被MnO2氧化(或Fe2O3在浸取時(shí)起媒介作用) (3)將溶液加熱 (4)(NH4)2SO4,解析(1)浸取時(shí),SiO2不溶于H2SO4,故SiO2為濾渣成分之一。根據(jù)濾渣中含單質(zhì)S,可知Cu2S被氧化為Cu2+和S單質(zhì),根據(jù)流程中后續(xù)沉淀產(chǎn)物有MnCO3,可知MnO2被還原為Mn2+,故化學(xué)方程式為2MnO2+Cu2S+4H2SO42MnSO4+2CuSO4+S+4H2O。(2)若先除鐵再浸取,浸取速率明 顯變慢,說明Fe3+在浸取過程中對(duì)反應(yīng)速率有一定的影響,可推知Fe3+在浸取過程中起催化作用。(3)NH3易揮發(fā),可將溶液加熱“趕氨”。(4)根據(jù)流程可知,在過濾之前,溶液中還剩N 和S,故濾液蒸發(fā)結(jié)晶得到的鹽主要是(NH4)2SO4。,4.(2017南通啟東中學(xué)高三上期中,16)MnO2是一種重要的無機(jī)功能材料,粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2的實(shí)驗(yàn),其流程如下: (1)在第步反應(yīng)中,為加快反應(yīng)速率,可采取的措施有(任寫一種),產(chǎn)生CO2氣體的化學(xué)方程式是。 (2)第步反應(yīng)中的稀硫酸不能用濃鹽酸代替,理由是。 (3)寫出步驟中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。 (4)如果蒸發(fā)得到的固體中只含NaClO3和NaCl,為得到比較純的NaClO3溶液,結(jié)合下圖中各物質(zhì)的溶解度與溫度的關(guān)系,其基本操作是:將固體溶于適量水,。 (5)工業(yè)上也常用石墨作電極,電解酸化的MnSO4溶液來制MnO2,則陽極上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。,答案(1)充分?jǐn)嚢杌驅(qū)悠费心コ煞勰㎝nCO3+H2SO4MnSO4+CO2+H2O (2)MnO2在加熱條件下會(huì)與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng),造成MnO2損失 (3)5Mn2+2Cl+4H2O5MnO2+Cl2+8H+ (4)蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾 (5)Mn2+2H2O-2e-MnO2+4H+,解析(3)根據(jù)流程信息,易得出Mn2+ClMnO2+Cl2,再結(jié)合得失電子守恒、電荷守 恒、原子守恒即可寫出離子方程式。(4)在較高溫度下,NaClO3和NaCl溶解度差異較大,故可通過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾除去NaCl。(5)陽極發(fā)生氧化反應(yīng),結(jié)合反應(yīng)的環(huán)境,可知陽極反應(yīng)式為Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+。,B組20162018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揚(yáng)州中學(xué)高三上期初,19)(18分)醋酸亞鉻水合物Cr(CH3COO)222H2O是一種氧氣吸收劑,為紅棕色晶體,易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(一種易揮發(fā)的有機(jī)溶劑)。其制備裝置及步驟如下:,檢查裝置氣密性后,往三頸燒瓶中依次加入過量鋅粒、適量CrCl3溶液。 關(guān)閉K2,打開K1,旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。 待三頸燒瓶?jī)?nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+)時(shí),把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中,當(dāng)出現(xiàn)大量紅棕色晶體時(shí),關(guān)閉分液漏斗的旋塞。 將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥,稱量得到2.76 gCr(CH3COO)222H2O。 (1)裝置甲中連通管a的作用是。 (2)三頸燒瓶中的Zn除了與鹽酸反應(yīng)生成H2外,發(fā)生的另一個(gè)反應(yīng)的離子方程式為。 (3)將步驟中溶液轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實(shí)驗(yàn)操作為。 (4)裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是。 (5)洗滌產(chǎn)品時(shí),為了除去可溶性雜質(zhì)和水分,下列試劑的正確使用順序是(填字母)。 a.乙醚 b.冷的去氧蒸餾水 c.無水乙醇 (6)若實(shí)驗(yàn)所取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)3.17 g,則Cr(CH3COO)222H2O(摩爾質(zhì)量為376 g/mol)的產(chǎn)率是。,(7)一定條件下,Cr(CH3COO)222H2O受熱得到CO和CO2的混合氣體,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)這兩種氣體的存在: 。,答案(1)平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中的液體順利流下 (2)Zn+2Cr3+2Cr2+Zn2+ (3)關(guān)閉K1,打開K2 (4)防止空氣進(jìn)入裝置乙中將二價(jià)鉻氧化 (5)b、c、a (6)73.4% (7)將混合氣體通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,說明混合氣體中含有CO2;將混合氣體通過灼熱的CuO,固體由黑色變?yōu)榧t色,說明混合氣體中含有CO,解析(1)連通管a的作用是平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中的液體順利流下。 (2)三頸燒瓶?jī)?nèi)的溶液由深綠色(Cr3+)變?yōu)榱了{(lán)色(Cr2+),說明Cr3+被Zn還原,故發(fā)生的另一個(gè)反應(yīng)為Zn+2Cr3+2Cr2+Zn2+。 (3)關(guān)閉K1,打開K2時(shí),三頸燒瓶?jī)?nèi)的氣體增多,壓強(qiáng)增大,三頸燒瓶?jī)?nèi)的液體被壓入裝置乙中。 (4)因?yàn)榇姿醽嗐t水合物是一種氧氣吸收劑,易被氧化,因此整個(gè)裝置中不能有空氣進(jìn)入。 (5)洗滌產(chǎn)品時(shí),為除去可溶性雜質(zhì),先用冷的去氧蒸餾水(b)洗滌,除去可溶性雜質(zhì),再用無水乙醇除去蒸餾水,最后用乙醚洗滌除去無水乙醇。 (6)n(CrCl3)=0.02 mol n=n(CrCl3)=0.02 mol=0.01 mol 則Cr(CH3COO)222H2O的產(chǎn)率為100%73.4%。,審題技巧因醋酸亞鉻水合物是一種氧氣吸收劑,易被氧化,因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),整個(gè)裝置內(nèi)不能有氧氣,而是充滿H2。這樣便能理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)原理,便于答題。,易錯(cuò)警示計(jì)算時(shí),注意CrCl3與產(chǎn)品Cr(CH3COO)222H2O之間物質(zhì)的量的關(guān)系,產(chǎn)率為實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。,2.(2018南京、鹽城一模,18)(18分)PbCrO4是一種黃色顏料,制備PbCrO4的一種實(shí)驗(yàn)方法如下: 6 molL-1NaOH溶液6%H2O2溶液 CrCl3溶液制NaCrO2(aq)氧化煮沸冷卻液PbCrO4 小火加熱 已知:Cr(OH)3(兩性氫氧化物)呈綠色且難溶于水; Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水,Ksp(PbCrO4)=2.810-13,Pb(OH)2開始沉淀時(shí)pH為7.2,完全沉淀時(shí)pH為8.7; 六價(jià)鉻在溶液中物種分布分?jǐn)?shù)與pH關(guān)系如圖所示;,答案(1)100 mL容量瓶和膠頭滴管 (2)在不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液,至產(chǎn)生的綠色沉淀恰好溶解 (3)減少H2O2的自身分解損失2Cr+3H2O2+2OH-2Cr+4H2O (4)除去過量的H2O2 (5)在不斷攪拌下,向“冷卻液”中加入6 molL-1的醋酸溶液至用pH試紙測(cè)溶液pH為7,將溶液加熱至沸騰,先加入一滴0.5 molL Pb(NO3)2溶液,攪拌片刻產(chǎn)生少量沉淀,然后繼續(xù)滴加0.5 molL-1 Pb(NO3)2溶液至有大量沉淀產(chǎn)生,靜置,向上層清液中滴入0.5 molL-1Pb(NO3)2溶液,若無沉淀生成,停止滴加,靜置、過濾、洗滌、干燥,解析(1)配制100 mL 3 molL-1 CrCl3溶液時(shí),需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、100 mL容量瓶、膠頭滴管。 (2)由已知可知,Cr(OH)3為兩性氫氧化物,呈綠色且難溶于水,化學(xué)性質(zhì)類似于Al(OH)3,“制NaCrO2(aq)”時(shí),應(yīng)逐滴加入NaOH溶液并不斷攪拌,至產(chǎn)生的綠色沉淀恰好溶解。 (3)若H2O2溶液滴加太快,H2O2容易發(fā)生分解;“氧化”的目的是將Cr轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品中的Cr, 且為堿性溶液,故正確的離子方程式為2Cr+3H2O2+2OH-2Cr+4H2O。 (4)H2O2受熱易分解,故煮沸的目的是除去過量的H2O2。 (5)根據(jù)已知條件,為防止生成Pb(OH)2沉淀,在加入Pb2+之前,應(yīng)控制溶液的pH小于7.2,而由已知可知,Cr大量存在于堿性環(huán)境中(pH8),故先向“冷卻液”中加入6 molL-1醋酸溶液調(diào) pH。由已知可知,PbCrO4可由沸騰的鉻酸鹽溶液與鉛鹽溶液制得,且含PbCrO4晶種時(shí)更易生成,故將溶液煮沸后先加入一滴0.5 molL-1 Pb(NO3)2溶液來獲取晶種,然后繼續(xù)滴加Pb(NO3)2溶液至生成大量沉淀,沉淀完全后,再過濾、洗滌、干燥。,思路分析設(shè)計(jì)用“冷卻液”制備PbCrO4的實(shí)驗(yàn)方案時(shí),一定要用好題干信息和已知信息,特別是已知信息,如中提供Pb(OH)2開始沉淀和完全沉淀時(shí)的pH,說明在制備PbCrO4時(shí),要注意調(diào)節(jié)pH,防止生成Pb(OH)2沉淀。由中圖示,可知Cr存在的pH范圍;已知信息告 訴我們制備PbCrO4要由沸騰的溶液制得,且含PbCrO4晶種時(shí)更易生成。故設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí),要先制一些晶種,再制備大量PbCrO4。,3.2017徐淮連宿高三上期中,19(1)(3)(12分)實(shí)驗(yàn)室以廢鐵屑為原料制備草酸亞鐵晶體(FeC2O4xH2O)。過程如下:,已知:pH4時(shí),Fe2+易被氧氣氧化;相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖。,(1)操作是為了得到(NH4)2SO4FeSO46H2O,則操作應(yīng)進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、過濾。那么過濾時(shí)適宜的溫度為。 在滴加草酸溶液沉淀Fe2+的時(shí)候,檢驗(yàn)是否沉淀完全的方法是 。 (3)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),先制備較純凈的FeSO4溶液,再合成FeC2O4xH2O。請(qǐng)補(bǔ)充完整由硫鐵礦燒渣制備純凈FeSO4溶液的實(shí)驗(yàn)步驟(可選用的試劑有鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量硫鐵礦燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng),過濾,過濾,得到較純凈的FeSO4溶液。,方法歸納實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是高考中的難點(diǎn)。,4.(2017揚(yáng)州中學(xué)高三上期中,19)(18分)Ca(H2PO2)2(次磷酸鈣,一元中強(qiáng)酸H3PO2的鈣鹽)是一種白色結(jié)晶粉末,常溫時(shí),溶解度為16.7 g/100 g水,其水溶液呈弱酸性?？捎糜谥苽溽t(yī)藥、抗氧化劑以及次磷酸鈉等。由白磷(P4)與石灰乳制備Ca(H2PO2)2的實(shí)驗(yàn)步驟如下: 步驟1在三頸燒瓶中加入白磷和石灰乳,先通入N2,然后在約98 下充分?jǐn)嚢? h,同時(shí)收集產(chǎn)生的PH3。 步驟2將反應(yīng)液靜置、過濾。 步驟3向?yàn)V液中通入適量CO2,過濾。 步驟4用次磷酸溶液調(diào)節(jié)步驟3中濾液的pH,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、干燥得次磷酸鈣。 (1)步驟1先通入N2的目的是;攪拌的目的是。 (2)步驟1石灰乳與P4(白磷)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為;步驟2過濾所得濾渣成分為。,(3)步驟3的目的是。 (4)請(qǐng)補(bǔ)充完整由產(chǎn)品進(jìn)一步制備NaH2PO2H2O的實(shí)驗(yàn)方案:取次磷酸鈣產(chǎn)品加入燒杯中,加適量的水溶解,干燥得到NaH2PO2H2O。(已知:在常壓下,加熱蒸發(fā)次磷酸鈉溶液會(huì)發(fā)生爆炸,100 時(shí)NaH2PO2H2O的溶解度為667 g/100 g水),答案(1)排出裝置內(nèi)的空氣,防止次磷酸鈣及白磷被氧化使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率 (2)2P