2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第10章 第2講 物質(zhì)制備與工藝流程分析型實(shí)驗(yàn)題（含解析）.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第10章 第2講 物質(zhì)制備與工藝流程分析型實(shí)驗(yàn)題（含解析）物質(zhì)制備是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，以新物質(zhì)制備為背景的實(shí)驗(yàn)題，涉及知識(shí)面廣、題型多變、思維發(fā)散空間大，能很好的考查學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，因而倍受高考的青睞。解答此類試題的一般程序是第一，認(rèn)真閱讀題干，抽取有用信息；第二，仔細(xì)觀察裝置圖(或框圖)，聯(lián)想熟悉的實(shí)驗(yàn)，觀察裝置圖(或框圖)，找出每件儀器(或步驟)與熟悉的某一實(shí)驗(yàn)相似的地方，分析每件儀器中所裝藥品的作用；第三，通讀問(wèn)題，整合信息作出答案，把所有的問(wèn)題進(jìn)行綜合分析，運(yùn)用題給信息和化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)作出正確答案。典例(xx山東理綜，30)審題指導(dǎo)TiO2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)CCl4(g)TiCl4(g)CO2(g)，在無(wú)水無(wú)氧條件下制備TiCl4，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/其他CCl42376與TiCl4互溶TiCl425136遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧儀器A的名稱是_。裝置E中的試劑是_。反應(yīng)開(kāi)始前依次進(jìn)行如下操作：組裝儀器、_、加裝藥品、通N2一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈。反應(yīng)結(jié)束后的操作包括：停止通N2熄滅酒精燈冷卻至室溫。正確的順序?yàn)開(kāi)(填序號(hào))。欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是_。題干信息：反應(yīng)條件是無(wú)水無(wú)氧，因而要先排空氣，且要保持反應(yīng)裝置內(nèi)干燥。裝置圖信息：A的作用是干燥氮?dú)?，B處產(chǎn)生CCl4(g)，C為核心反應(yīng)裝置，D為冷凝裝置，E為干燥裝置，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入。表格信息：根據(jù)CCl4和TiCl4的沸點(diǎn)可知在冰水中都會(huì)液化，分離可用蒸餾。問(wèn)題信息：回答操作順序，聯(lián)系題干信息和裝置特點(diǎn)知，N2必須進(jìn)行干燥處理(干燥管)；然后通過(guò)N2排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣(O2)，點(diǎn)燃酒精燈，使反應(yīng)發(fā)生；為了防止倒吸，反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅酒精燈。(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：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：試劑A為_(kāi)。鈦液需冷卻至70左右，若溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2回收率降低，原因是_。取少量酸洗后的H2TiO3，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)。題干信息：Fe2O3雜質(zhì)可溶于硫酸；FeTiO3酸溶后的產(chǎn)物TiOSO4易水解。流程圖信息：試劑A的作用是將溶液中的Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2問(wèn)題信息：解釋TiO2的回收率，聯(lián)系題干信息，從水解的視角。Fe2的檢驗(yàn)方法；含F(xiàn)e2的溶液蒸干后變?yōu)镕e2O3。(2)加入H2SO4，除發(fā)生FeTiO3酸溶外，還發(fā)生反應(yīng)Fe2O36H=2Fe33H2O，為了使Fe3轉(zhuǎn)化成Fe2，所以應(yīng)加入Fe粉(A)，鈦液中含有FeSO4和TiOSO4，考慮到溫度越高，TiOSO4的水解程度越大，造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，在過(guò)濾時(shí)，造成鈦損失。由于Fe2不可能全部結(jié)晶生成綠礬，造成H2TiO3中含F(xiàn)e2，滴入H2O2發(fā)生反應(yīng)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O，所以當(dāng)加入KSCN后，顯微紅色，由于在H2TiO3中含F(xiàn)e2，所以煅燒后會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成Fe2O3，造成TiO2發(fā)黃。答案(1)干燥管濃H2SO4檢查氣密性分餾(或蒸餾)(2)Fe溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致TiOSO4提前水解，產(chǎn)生H2TiO3沉淀Fe2Fe2O3題組一氣體制備方案探究1N2在諸多領(lǐng)域用途廣泛。某化學(xué)興趣小組為探究在實(shí)驗(yàn)室制備較為純凈N2的方法，進(jìn)行了認(rèn)真的準(zhǔn)備。請(qǐng)你參與交流與討論。查閱資料N2的制法有下列三種方案：方案1：加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2。方案2：加熱條件下，以NH3還原CuO可制得N2，同時(shí)獲得活性銅粉。方案3：將空氣緩緩?fù)ㄟ^(guò)灼熱的銅粉獲得較純的N2。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備以實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)儀器(藥品)等設(shè)計(jì)的部分裝置如下圖(部分夾持和加熱儀器未畫(huà)出)。分析交流(1)若以方案1制得N2，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是_。(2)若按方案2制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的連接順序是_(填字母)。獲得N2的反應(yīng)原理是_(寫(xiě)反應(yīng)方程式)。(3)若以排水法收集N2，其中會(huì)混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是_。你提出的收集方法是_。(4)上述三個(gè)方案中，制得的N2純度最差的是_。在N2純度要求不甚嚴(yán)格的情況下，有人建議將方案2和方案3結(jié)合使用，你認(rèn)為其優(yōu)點(diǎn)是_。答案(1)A(2)EDBC2NH33CuO3CuN23H2O(3)N2的相對(duì)分子質(zhì)量28與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量相近(用氣體密度大小比較回答問(wèn)題也可)用氣囊收集(其他合理答案也可)(4)方案3CuO和Cu可循環(huán)利用，節(jié)省藥品解析(1)采用反應(yīng)器的特點(diǎn)與反應(yīng)物的狀態(tài)以及反應(yīng)條件有關(guān)，方案1為加熱兩種液態(tài)物質(zhì)，符合此條件的只有A裝置。(2)方案2為固體和氣體的反應(yīng)，反應(yīng)器應(yīng)選擇B，但要求通入的氨氣干燥且純凈，利用濃氨水和生石灰反應(yīng)制取氨氣為固液不加熱的裝置，選擇E，但同時(shí)有水蒸氣生成，因此利用堿石灰來(lái)干燥，反應(yīng)完畢后產(chǎn)生的水蒸氣與沒(méi)有參與反應(yīng)的氨氣與氮?dú)庖煌瑢?dǎo)出，利用濃硫酸既可以除去水，又可以除去氨氣。(3)排氣法收集氣體主要是利用氣體密度的差別。因此利用可以直接排空內(nèi)部空氣的裝置來(lái)收集氮?dú)狻?4)方案3利用了除去空氣中的氧氣即得氮?dú)獾脑?，空氣中除了氧氣和氮?dú)馔膺€有二氧化碳和稀有氣體，因此不純凈。2實(shí)驗(yàn)室用KClO3和濃鹽酸反應(yīng)也可以制備氯氣。某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置在實(shí)驗(yàn)室中制取Cl2并探究其相關(guān)性質(zhì)：(1)裝置A中存在一處錯(cuò)誤，請(qǐng)改正這處錯(cuò)誤：_。(2)寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)為了除去氯氣中的氯化氫，需要在裝置A、B之間添加裝置E，裝置E中所盛裝的試劑為_(kāi)。為了探究使有色布條褪色的是氯氣還是氯氣與水反應(yīng)的生成物，需要在整套裝置中添加裝置E，其中加入濃硫酸，裝置E在整套裝置中的添加位置為_(kāi)(填字母)。aA、B之間bB、C之間cC、D之間dD之后(4)取下集氣瓶B，將鐵絲加熱至紅熱狀態(tài)，伸入集氣瓶B中，可以觀察到的現(xiàn)象是_，能檢驗(yàn)該反應(yīng)產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)的試劑是_(填字母)。a氯水b蒸餾水和鐵粉c氫氧化鈉溶液dKSCN溶液(5)另外一個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)小組就環(huán)境保護(hù)方面指出了上述裝置的缺陷，并給出了改進(jìn)措施，該改進(jìn)措施是_。答案(1)長(zhǎng)頸漏斗換為分液漏斗(2)KClO36HCl(濃)=KCl3Cl23H2O(3)飽和食鹽水b(4)集氣瓶?jī)?nèi)有棕褐色煙產(chǎn)生bcd(5)在裝置D后增加一個(gè)盛裝堿液的裝置，用堿液吸收剩余的氯氣解析(1)長(zhǎng)頸漏斗與分液漏斗的結(jié)構(gòu)不同，前者無(wú)控制活塞，不能控制液體的添加量，而且制備的氣體會(huì)從“長(zhǎng)頸”中逸出。(2)該反應(yīng)中，氯酸鉀是氧化劑，將HCl氧化，氧化產(chǎn)物即氯氣。(3)干燥的氯氣沒(méi)有漂白作用，而制備的氯氣中往往含有水蒸氣，為了排除水蒸氣對(duì)探究氯氣不具備漂白作用的干擾，需要對(duì)氯氣進(jìn)行干燥。(4)鐵絲在氯氣中的燃燒產(chǎn)物為氯化鐵。氯水與氯化鐵不反應(yīng)；氯化鐵溶液與鐵粉可以發(fā)生反應(yīng)，生成氯化亞鐵；氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀；鐵離子與KSCN溶液反應(yīng)，現(xiàn)象為溶液變血紅色。(5)氯氣有毒，實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)尾氣進(jìn)行處理。題組二非氣體物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)探究3堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3是一種用途廣泛的化工原料，實(shí)驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下：步驟一：廢銅屑制硝酸銅如圖，用膠頭滴管吸取濃硝酸緩慢加到錐形瓶?jī)?nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過(guò)量)，充分反應(yīng)后過(guò)濾，得到硝酸銅溶液。步驟二：堿式碳酸銅的制備向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液，水浴加熱至70左右，用0.4molL1的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5，振蕩，靜置，過(guò)濾，用熱水洗滌，烘干，得到堿式碳酸銅產(chǎn)品。完成下列填空：(1)寫(xiě)出濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式_。(2)上圖裝置中NaOH溶液的作用是_。(3)步驟二中，水浴加熱所需儀器有_、_(加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外)，水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是_。(4)若實(shí)驗(yàn)得到2.42g樣品(只含CuO雜質(zhì))，取此樣品加熱至分解完全后，得到1.80g固體，此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。答案(1)Cu4H2NO=Cu22NO22H2O(2)吸收氮氧化物(3)燒杯溫度計(jì)受熱均勻，溫度易于控制(4)91.74%解析(1)銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，其離子方程式為Cu4H2NO=Cu22NO22H2O。(2)NO2有毒，可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硝酸鹽和亞硝酸鹽。(3)水浴加熱可使被加熱物體受熱均勻，且溫度易于控制。水浴加熱所需儀器除了熱源、夾持儀器、石棉網(wǎng)外，還必須有燒杯、溫度計(jì)。(4)Cu2(OH)2CO3分解反應(yīng)方程式為Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O，用差量法求解Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2Om22216062m2.42g1.80g0.62g解得m2.22g樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%91.74%。制備裝置的識(shí)圖技巧明確目的；所制備物質(zhì)是否有特殊性質(zhì)(即是否需要特殊保護(hù))；制備過(guò)程中是否產(chǎn)生有毒氣體等；進(jìn)入每一裝置的物質(zhì)是什么，吸收了什么物質(zhì)或生成了什么物質(zhì)。熱點(diǎn)二化工流程中的實(shí)驗(yàn)分析化工流程的命題來(lái)源很廣，與各個(gè)知識(shí)模塊的結(jié)合點(diǎn)較多，因此分析工業(yè)生產(chǎn)化工流程題時(shí)，應(yīng)將流程路線、試題設(shè)問(wèn)和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，可以說(shuō)它是無(wú)機(jī)框圖題的創(chuàng)新。流程的呈現(xiàn)形式有：操作流程；物質(zhì)變化流程；裝置流程。解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向，其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)知其然，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)知其所以然，最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效地進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書(shū)寫(xiě)。由于化工流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測(cè)定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題。典例1明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明礬石的組成和明礬相似，此外還含有氧化鋁和少量的氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)流程如下：明礬石請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)操作1所用到的玻璃儀器的名稱是_。(2)由溶液3制取氫氧化鋁的離子方程式為_(kāi)。(3)明礬石焙燒時(shí)產(chǎn)生SO2，請(qǐng)你寫(xiě)出能驗(yàn)證SO2具有還原性且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的化學(xué)方程式：_。(4)請(qǐng)你寫(xiě)出驗(yàn)證溶液1中有NH的實(shí)驗(yàn)過(guò)程：_。(5)實(shí)驗(yàn)室用Fe2O3與CO反應(yīng)來(lái)制取單質(zhì)Fe。請(qǐng)按氣流由左到右的方向連接下列各裝置，順序?yàn)锳_。檢查裝置A氣密性的方法是_。在點(diǎn)燃B處的酒精燈前，應(yīng)進(jìn)行的操作是_。裝置C的作用是_。解析(1)操作1是過(guò)濾，過(guò)濾操作所需要的玻璃儀器為玻璃棒、燒杯和漏斗。(2)經(jīng)氨水浸泡，過(guò)濾得到固體氫氧化鋁和少量氧化鐵固體，再加入試劑1氫氧化鈉溶液并過(guò)濾，得到溶液3偏鋁酸鈉溶液，最后通入CO2得到氫氧化鋁。(3)檢驗(yàn)SO2的還原性方法較多，可以用氯水、溴水或酸性高錳酸鉀溶液來(lái)檢驗(yàn)SO2具有還原性。(4)檢驗(yàn)NH時(shí)，應(yīng)先加入濃NaOH溶液，然后加熱，再用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒進(jìn)行檢驗(yàn)。(5)先用NaOH溶液除去CO中的CO2雜質(zhì)，再通過(guò)堿石灰吸收水蒸氣，再通過(guò)B中紅熱的氧化鐵，再通過(guò)NaOH溶液洗氣除去反應(yīng)產(chǎn)生的CO2，最后點(diǎn)燃未反應(yīng)的CO。答案(1)玻璃棒、燒杯和漏斗(2)AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO(3)SO2Cl22H2O=H2SO42HCl(其他合理答案也可)(4)取少量溶液1，加入濃NaOH溶液后加熱，有能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，證明有NH(其他合理答案也可)(5)EBCD將導(dǎo)氣管插入水槽中，關(guān)閉彈簧夾a和活塞b，微熱圓底燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，撤去熱源，導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱檢查CO的純度除去CO中的CO2，有利于點(diǎn)燃CO典例2(14分)工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下：完成下列填空：(1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(沉淀劑A來(lái)源于石灰窯廠)，寫(xiě)出A、B的化學(xué)式：A_，B_。(2)實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作依次為取樣、_、沉淀、_、_、冷卻結(jié)晶、_、烘干。(3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是_。碳酸化時(shí)沒(méi)有析出碳酸鈉晶體，其原因是_。(4)碳酸化后過(guò)濾，濾液D最主要的成分是_(填寫(xiě)化學(xué)式)，檢驗(yàn)這一成分的陰離子的具體方法是：_。(5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的，為此，濾液D加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。批閱現(xiàn)場(chǎng)評(píng)卷人007得分4糾錯(cuò)錯(cuò)誤1：_錯(cuò)誤2：_錯(cuò)誤3：_錯(cuò)誤4：_錯(cuò)誤5：_答案(1)Ca(OH)2或CaONa2CO3(2)溶解過(guò)濾蒸發(fā)過(guò)濾(3)出現(xiàn)渾濁(或有晶體析出)碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉大(4)NH4Cl取少量濾液于潔凈的試管中，加硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，證明含有陰離子Cl(5)NHOH=NH3H2O題組一操作流程型1某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有Fe3、Cu2、Ba2、Cl四種離子，現(xiàn)設(shè)計(jì)下列方案對(duì)廢液進(jìn)行處理，以回收金屬并制備氯化鋇、氯化鐵晶體。(1)沉淀1中含有的金屬單質(zhì)是_。(2)氧化時(shí)加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。 (3)下列物質(zhì)中，可以作為試劑X的是_(填字母)。ABaCl2BBaCO3CNaOHDBa(OH)2(4)檢驗(yàn)沉淀2洗滌是否完全的方法是_。(5)制備氯化鐵晶體過(guò)程中需保持鹽酸過(guò)量，其目的是_。(6)由過(guò)濾2得到的濾液制備BaCl2的實(shí)驗(yàn)操作依次為_(kāi)、冷卻結(jié)晶、_、洗滌、干燥。答案(1)鐵、銅(2)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O(3)BD(4)取最后一次洗滌液少許，滴入12滴硫酸鈉溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全(或取最后一次洗滌液少許，滴入12滴硝酸銀溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全)(5)抑制Fe3水解(答案合理均可)(6)蒸發(fā)濃縮過(guò)濾解析(1)加入過(guò)量鐵，置換出銅單質(zhì)。(2)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O(3)加入X，目的是調(diào)pH，并且不能引入新的雜質(zhì)。(4)檢驗(yàn)沉淀2洗滌是否完全的方法是：取最后一次洗滌液少許，滴入12滴硫酸鈉溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全。(或取最后一次洗滌液少許，滴入12滴硝酸銀溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全。)(5)制備氯化鐵晶體過(guò)程中需保持鹽酸過(guò)量，其目的是抑制Fe3水解。(6)BaCl2易溶于水，若想得固體，通過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾可得。題組二物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程型2某實(shí)驗(yàn)小組用工業(yè)上廢棄固體(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗銅和Fe2(SO4)3晶體，設(shè)計(jì)的操作流程如下：(1)實(shí)驗(yàn)操作中用到的玻璃儀器有_。(2)操作中會(huì)有一種氣體生成，若在實(shí)驗(yàn)室制備該氣體，可選擇下列哪些裝置_(填字母)。(3)溶液B在空氣中放置有可能變質(zhì)，如何檢驗(yàn)溶液B是否變質(zhì)：_。(4)溶液B加稀硫酸酸化后加強(qiáng)氧化劑X，試劑X最好選擇下列哪種試劑_(填字母)。aCl2bH2O2cKMnO4試劑X在酸性條件下與溶液B反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(5)由溶液C經(jīng)_、_、過(guò)濾等操作得Fe2(SO4)3晶體。(6)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)制得的Fe2(SO4)3晶體配制0.1molL1的Fe2(SO4)3溶液，在稱量出Fe2(SO4)3晶體后，溶解該晶體的具體操作為_(kāi)。答案(1)漏斗、燒杯、玻璃棒(2)cd(3)取少量溶液B于試管中，加入幾滴KSCN溶液，如果變?yōu)檠t色則證明存在Fe3，即原溶液已變質(zhì)(4)bH2O22Fe22H=2Fe32H2O(5)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(6)將稱量好的晶體放于燒杯中，加入適量的稀硫酸和蒸餾水，用玻璃棒攪拌題組三綜合流程型3氯化亞銅(CuCl)為白色晶體，微溶于水，能溶于氨水、濃鹽酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。工業(yè)上制取氯化亞銅的工藝流程如下：實(shí)驗(yàn)藥品：銅絲20g、氯化銨20g、65%硝酸10mL、36%鹽酸15mL、水。(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)，用95%乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是_(寫(xiě)出一條即可)。(2)工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，95%乙醇可通過(guò)_的方法回收并循環(huán)利用，而NH4Cl、_(填化學(xué)式)可直接循環(huán)利用。(3)實(shí)驗(yàn)室用右圖裝置制備CuCl。實(shí)驗(yàn)時(shí)通入O2的速率不宜過(guò)大，為便于觀察和控制產(chǎn)生O2的速率，最宜選擇下列裝置中的_(填字母)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，溫度計(jì)顯示反應(yīng)液溫度低于室溫，主要原因是_。電爐加熱升溫至50時(shí)停止加熱，反應(yīng)快速進(jìn)行，燒瓶上方氣體顏色逐漸由無(wú)色變?yōu)榧t棕色，從環(huán)保角度考慮，當(dāng)_時(shí)才能停止通入氧氣；待冷卻至室溫后，再打開(kāi)瓶塞，沿_(填字母)口傾出棕色反應(yīng)液于1000mL大燒杯中，加水500mL，即有大量白色沉淀析出。答案(1)NH4CuCl2=CuClNH4Cl避免CuCl溶于水而造成損耗(洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分)(2)蒸餾HNO3(3)B氯化銨溶于水吸收大量熱，造成反應(yīng)液溫度降低燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o(wú)色a(或c)解析(1)注意反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物即可確定該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4CuCl2=CuClNH4Cl。用95%乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分，減小CuCl的溶解損失，同時(shí)可以加快固體的干燥。(2)將乙醇與水分離的操作是蒸餾，根據(jù)殘液濃縮后的補(bǔ)充物質(zhì)可知，可直接循環(huán)利用的有NH4Cl和HNO3。(3)在題給三個(gè)裝置中，能觀察到產(chǎn)生O2速率的只有B。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，溫度計(jì)顯示反應(yīng)液溫度低于室溫的主要原因是氯化銨溶于水時(shí)吸熱，造成反應(yīng)液溫度降低。為使反應(yīng)產(chǎn)生的氮氧化物完全轉(zhuǎn)化為硝酸，消除氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響，因此需到燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o(wú)色時(shí)才能停止通入氧氣。將三頸瓶中液體倒出時(shí)利用左口或右口，即從a口或c口傾出棕色反應(yīng)液。解答操作流程題一般要思考的幾個(gè)問(wèn)題對(duì)比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品，從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清以下幾個(gè)問(wèn)題：生產(chǎn)流程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過(guò)程中依次進(jìn)行的反應(yīng)；每一步操作，加入的輔助試劑的作用；除了目標(biāo)物質(zhì)外產(chǎn)生的雜質(zhì)或副產(chǎn)物；雜質(zhì)是否要除去及除去的方法；為了確保產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率，采取了什么措施。練出高分1實(shí)驗(yàn)室常用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸的方法來(lái)制備氯氣，某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究用Na2O2與濃鹽酸制備并檢驗(yàn)氯氣。供選用的實(shí)驗(yàn)試劑及裝置如下圖所示(部分導(dǎo)管、蒸餾水略)。aNa2O2b濃鹽酸c堿石灰dNaOH溶液e淀粉KI溶液fCaCO3g石蕊溶液h飽和NaCl溶液(1)寫(xiě)出用Na2O2與濃鹽酸制備氯氣的化學(xué)方程式：_。(2)下表中的裝置組合最合理的是_(填字母，需考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)束撤除裝置時(shí)殘留有害氣體的處理)。組合制備裝置凈化裝置檢驗(yàn)裝置/試劑尾氣處理裝置A/eB/gC/eD/g(3)尾氣經(jīng)處理后仍有較多氣體排出，其主要原因可用化學(xué)方程式表示為_(kāi)。(4)某小組成員建議用雙氧水代替過(guò)氧化鈉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更好，請(qǐng)你給出兩條合適的理由：_；_。答案(1)Na2O24HCl(濃)=2NaClCl22H2O(2)D(3)2Na2O22H2O=4NaOHO2(或2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2)(4)Na2O2能與水反應(yīng)，會(huì)使原料的利用率降低雙氧水比Na2O2更經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生等量的Cl2，用雙氧水消耗鹽酸的量少Na2O2能與水反應(yīng)，生成的NaOH能與鹽酸反應(yīng)Na2O2能與水反應(yīng)，生成的NaOH吸收了Cl2(填寫(xiě)其中任意兩條即可)解析Na2O2具有強(qiáng)氧化性，能把Cl氧化成Cl2，制備時(shí)應(yīng)把濃鹽酸滴到Na2O2固體上，所以應(yīng)選作為制備裝置，裝置可觀察導(dǎo)氣管是否堵塞，利用KI淀粉溶液或石蕊溶液檢驗(yàn)Cl2，根據(jù)裝置應(yīng)選擇/g，可用NaOH溶液吸收Cl2。在此實(shí)驗(yàn)中，不可避免Na2O2和水反應(yīng)生成O2。2工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反應(yīng)生成無(wú)毒物質(zhì)。某同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過(guò)程。.提供的裝置.NH3的制取(1)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制備氣體的說(shuō)法正確的是_(填序號(hào))。可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣用赤熱的炭與水蒸氣反應(yīng)制取氫氣實(shí)驗(yàn)室制氧氣有時(shí)需要加熱，有時(shí)不需要加熱用無(wú)水氯化鈣干燥氨氣用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管(2)從所提供的裝置中選取一個(gè)能制取氨氣的裝置：_(填字母)。(3)當(dāng)采用你所選用的裝置制取氨氣時(shí)，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。.模擬尾氣的處理選用上述部分裝置，按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置，回答有關(guān)問(wèn)題：(4)A中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(5)裝置D的作用有：使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度，還有一個(gè)作用是_。(6)D裝置中的液體可換成_(填字母)。aCuSO4bH2OcCCl4d濃硫酸(7)該同學(xué)所設(shè)計(jì)的模擬尾氣處理實(shí)驗(yàn)還存在的明顯缺陷是_。答案(1)(2)C(或G)(3)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(或NH3H2OCaO=Ca(OH)2NH3，對(duì)應(yīng)即可)(4)3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O(5)防止NH3發(fā)生倒吸(6)c(7)NO尾氣直接排放，沒(méi)有進(jìn)行處理解析(2)實(shí)驗(yàn)室制備氨氣可用氫氧化鈣與氯化銨固體加熱法，也可以用濃氨水與氧化鈣(或氫氧化鈉)在常溫下制取，故可選裝置為C或G。(3)根據(jù)所選裝置寫(xiě)出相應(yīng)制備反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)A中為Cu與稀硝酸的反應(yīng)：3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O。(5)NH3是易溶于水的氣體，因此D還可以防止倒吸。(6)D中用飽和氨水防止氨氣被吸收，因此還可以換成CCl4。(7)該反應(yīng)中尾氣含有NO等污染性氣體，應(yīng)除去后再排入空氣中。3聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為Fe2(OH)n(SO4)30.5nm，廣泛用于污水處理。實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO47H2O)，過(guò)程如下所示：(1)驗(yàn)證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體中含有SO2的方法是_。(2)制備綠礬時(shí)，向溶液X中加入過(guò)量_，充分反應(yīng)后，經(jīng)_操作得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。(3)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用pH試紙測(cè)定溶液pH的操作方法為_(kāi)。若溶液Z的pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_(填“偏大”或“偏小”)。答案(1)將產(chǎn)生的氣體通入盛有品紅溶液的小試管中，若品紅溶液褪色，加熱能恢復(fù)原色，證明氣體中含有SO2(2)鐵屑過(guò)濾(3)取一小塊pH試紙，放在干燥、潔凈的表面皿(或玻璃片)上，用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)溶液，滴到pH試紙上，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較偏小解析(1)利用SO2的漂白性來(lái)鑒別二氧化硫。(2)溶液中有Fe3、Fe2，欲制綠礬，應(yīng)把Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2，所以要加過(guò)量的鐵屑。(3)用pH試紙測(cè)定溶液的pH，為了測(cè)定的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用干燥、潔凈的裝置。若pH偏小，酸性過(guò)強(qiáng)，則Fe3難以形成聚鐵膠體，所以聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。4用二氧化氯(ClO2)可制備用途廣泛的亞氯酸鈉(NaClO2)，實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置(略去部分夾持儀器)制備少量的亞氯酸鈉。裝置C中發(fā)生反應(yīng)：2NaClO3SO2=2ClO2Na2SO4()裝置D中發(fā)生反應(yīng)：2ClO2H2O22NaOH=2NaClO22H2OO2()(1)儀器組裝完畢，關(guān)閉兩個(gè)彈簧夾，打開(kāi)A中活塞，向A中注入水可檢驗(yàn)裝置氣密性，裝置氣密性良好的現(xiàn)象是_。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)A的活塞，兩個(gè)彈簧夾的開(kāi)關(guān)操作是_，F(xiàn)中盛有的液體為_(kāi)。(2)裝置B中進(jìn)行的是用硫酸與亞硫酸鈉制備二氧化硫的反應(yīng)，該處使用的是70%80%的硫酸，而不是98%的濃硫酸或極稀的硫酸，原因是_。(3)裝置C的作用是_，裝置E的作用是_。(4)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定，所以裝置D中應(yīng)維持NaOH稍過(guò)量，判斷NaOH是否過(guò)量所需要的試劑是_。a稀鹽酸b品紅溶液c石蕊溶液d酚酞溶液(5)一次實(shí)驗(yàn)制備中，通過(guò)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)制備的NaClO2中含有NaOH、Na2SO3，出現(xiàn)這些雜質(zhì)的可能原因是_。檢驗(yàn)產(chǎn)物中含有Na2SO3雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是_。(供選擇的試劑有：Ba(OH)2溶液、H2O2溶液、AgNO3溶液、品紅溶液、H2SO4溶液)答案(1)水滴的速度逐漸變慢，最后停止滴入打開(kāi)兩個(gè)彈簧夾NaOH溶液(2)70%80%的硫酸能提供反應(yīng)所需的足夠的H(3)制備氣體ClO2、觀察反應(yīng)快慢并調(diào)節(jié)反應(yīng)進(jìn)行的快慢安全瓶(防止液體倒吸)(4)cd(5)制備的SO2和裝置D中的NaOH同時(shí)過(guò)量取少量溶液于試管中，加入Ba(OH)2溶液，有白色沉淀生成解析(1)若裝置氣密性良好，水滴的速度會(huì)越來(lái)越慢，直到最后不滴。彈簧夾甲打開(kāi)后的作用是調(diào)節(jié)裝置內(nèi)氣壓與大氣壓平衡，彈簧夾乙打開(kāi)后，可以使裝置F中的NaOH溶液吸收尾氣。(2)硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制備二氧化硫的反應(yīng)為離子反應(yīng)，70%80%的硫酸能提供該反應(yīng)所需的足夠的H。(3)裝置C的作用是制備ClO2氣體，并可通過(guò)觀察氣泡判斷反應(yīng)的快慢，由此可調(diào)節(jié)反應(yīng)進(jìn)行的快慢；裝置E可起到安全瓶的作用，即防止液體倒吸入裝置D中。(4)檢驗(yàn)堿液的存在可用酸堿指示劑。(5)過(guò)量的SO2和過(guò)量的NaOH反應(yīng)生成Na2SO3；Na2SO3與Ba(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀BaSO3。5三氯化鉻是化學(xué)合成中的常見(jiàn)物質(zhì)，三氯化鉻易升華，在高溫下能被氧氣氧化，堿性條件下能被H2O2氧化為6價(jià)Cr。制三氯化鉻的流程如下：(1)重鉻酸銨分解產(chǎn)生三氧化二鉻(Cr2O3)，其分解的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)已知CCl4沸點(diǎn)為57.6，為保證穩(wěn)定的CCl4氣流，適宜的加熱方式是_。(3)用如圖裝置制備CrCl3時(shí)，主要步驟包括：將產(chǎn)物收集到蒸發(fā)皿中；加熱反應(yīng)管至400，開(kāi)始向三頸燒瓶中通入氮?dú)?，使CCl4蒸氣經(jīng)氮?dú)廨d入反應(yīng)室進(jìn)行反應(yīng)，繼續(xù)升溫到650；三頸燒瓶中裝入150mLCCl4，并加熱CCl4，溫度控制在5060之間；反應(yīng)管出口端出現(xiàn)了CrCl3升華物時(shí)，切斷加熱管式爐的電源；停止加熱CCl4，繼續(xù)通入氮?dú)猓粰z查裝置氣密性。正確的順序：_，步驟中通入氮?dú)獾哪康氖莀。(4)已知反應(yīng)管中發(fā)生的主要反應(yīng)有Cr2O33CCl42CrCl33COCl2，因光氣有劇毒，故實(shí)驗(yàn)需在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，并用濃氨水處理COCl2，生成兩種常見(jiàn)的氮肥，它們分別是_(寫(xiě)名稱)。(5)樣品中三氯化鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定：稱取樣品0.3300g，加水溶解并配成250mL溶液。移取25.00mL于碘量瓶(一種帶塞的錐形瓶)中，加熱至沸后加入1gNa2O2，充分加熱煮沸，適當(dāng)稀釋，然后加入過(guò)量的2molL1H2SO4至溶液呈強(qiáng)酸性，此時(shí)鉻以Cr2O存在，再加入過(guò)量KI，塞上塞子，搖勻，于暗處?kù)o置5min后，加入1mL指示劑，用0.0250molL1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，平行測(cè)定三次，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液24.00mL。已知：Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O,2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI。該實(shí)驗(yàn)可選用的指示劑名稱為_(kāi)。本實(shí)驗(yàn)除移液管、碘量瓶、燒杯外，還需要的玻璃儀器有_。樣品中無(wú)水三氯化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。答案(1)(NH4)2Cr2O7Cr2O3N24H2O(2)水浴加熱(并用溫度計(jì)顯示溫度)(3)排除裝置中的空氣，防止CrCl3被氧化(4)尿素(或碳酰二胺)和氯化銨(或氯銨)(5)淀粉溶液250mL容量瓶、堿式滴定管96.1%解析(1)由題中流程圖得出，(NH4)2Cr2O7的分解產(chǎn)物為Cr2O3，另外產(chǎn)物為N2和H2O，可寫(xiě)出化學(xué)方程式。(2)為了保持溫度恒定，采用加熱方式為水浴加熱(并用溫度計(jì)顯示溫度)。(3)步驟中通入氮?dú)?，可以排除裝置中的空氣，防止CrCl3被氧化。(4)用濃氨水處理COCl2，兩者反應(yīng)生成尿素(或碳酰二胺)和氯化銨(或氯銨)。(5)反應(yīng)過(guò)程中有碘單質(zhì)生成，可以用淀粉溶液來(lái)作指示劑；本實(shí)驗(yàn)需配制250mL溶液，除了題給儀器外，還需250mL容量瓶，另要進(jìn)行滴定實(shí)驗(yàn)，故還需堿式滴定管；據(jù)題意得關(guān)系式：2Cr33I26Na2S2O3，故25mL溶液中含Cr3的物質(zhì)的量為0.025molL10.024L32104mol，所以樣品中三氯化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為102104mol158.5gmol10.3300g100%96.1%。