高三化學(xué)一輪實(shí)驗(yàn)專題題型必練18無機(jī)物制備流程_第1頁
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文檔簡介

2022屆高三化學(xué)一輪實(shí)驗(yàn)專題題型必練—18無機(jī)物制備流程非選擇題(共14題)1.亞硝酸鈣是一種阻銹劑,可用于染料工業(yè),某興趣小組擬制備Ca(NO2)2并對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行探究。(背景素材)Ⅰ.NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O。Ⅱ.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3—,MnO4—被還原為Mn2+。Ⅲ.在酸性條件下,Ca(NO2)2能將I?氧化為I2,S2O32—能將I2還原為I?。(制備氮氧化物)(1)甲組同學(xué)擬利用如下左圖所示裝置制備氮氧化物。①儀器X、Y的名稱分別是______________、______________。②裝置B中逸出的NO與NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1,則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______,若其他條件不變,增大硝酸的濃度,則會(huì)使逸出的氣體中n(NO2)__________n(NO)(填“>”或“<”)。(制備Ca(NO2)2)(2)乙組同學(xué)擬利用裝置B中產(chǎn)生的氮氧化物制備Ca(NO2)2,裝置如上右圖。①裝置C中導(dǎo)管末端接一玻璃球的作用是________________。②裝置D的作用是______________;裝置E的作用是________________。(測(cè)定Ca(NO2)2的純度)(3)丙組同學(xué)擬測(cè)定Ca(NO2)2的純度(雜質(zhì)不參加反應(yīng)),可供選擇的試劑:a.稀硫酸b.c1mol·L?1的KI溶液c.淀粉溶液d.c2mol·L?1的Na2S2O3溶液e.c3mol·L?1的酸性KMnO4溶液①利用Ca(NO2)2的還原性來測(cè)定其純度,可選擇的試劑是__________(填字母)。②利用Ca(NO2)2的氧化性來測(cè)定其純度的步驟:準(zhǔn)確稱取mgCa(NO2)2樣品放入錐形瓶中,加適量水溶解,_______(請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)步驟)。2.三氯氧磷(化學(xué)式:POCl3)常用作半導(dǎo)體摻雜劑及光導(dǎo)纖維原料。氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的流程如下:⑴氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷的化學(xué)方程式為______。⑵通過佛爾哈德法可以測(cè)定三氯氧磷產(chǎn)品中Cl元素含量,實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.取a

g產(chǎn)品于錐形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。Ⅱ.向錐形瓶中加入0.1000mol·L-1的AgNO3溶液40.00mL,使Cl-完全沉淀。Ⅲ.向其中加入2mL硝基苯,用力搖動(dòng),使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋。Ⅳ.加入指示劑,用c

mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn),記下所用體積。已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12①滴定選用的指示劑是______(選填字母),滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為______。a.NH4Fe(SO4)2

b.FeCl2

c.甲基橙

d.淀粉②實(shí)驗(yàn)過程中加入硝基苯的目的是_____________________,如無此操作所測(cè)Cl元素含量將會(huì)______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)⑶氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷會(huì)產(chǎn)生含磷(主要為H3PO4、H3PO3等)廢水。在廢水中先加入適量漂白粉,再加入生石灰調(diào)節(jié)pH將磷元素轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽沉淀并回收。①在沉淀前先加入適量漂白粉的作用是_________________。②下圖是不同條件對(duì)磷的沉淀回收率的影響圖像。處理該廠廢水最合適的工藝條件為______(選填字母)。a.調(diào)節(jié)pH=9

b.調(diào)節(jié)pH=10

c.反應(yīng)時(shí)間30min

d.反應(yīng)時(shí)間120min③若處理后的廢水中c(PO43-)=4×10-7

mol·L-1,溶液中c(Ca2+)=__________mol·L-1。(已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)3.某種電鍍污泥中主要含有碲化亞銅(Cu2Te)、三氧化二鉻(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金屬銅、粗碲等,以實(shí)現(xiàn)有害廢料的資源化利用,工藝流程如下:已知:煅燒時(shí)Cu2Te發(fā)生的反應(yīng)為Cu2Te+2O22CuO+TeO2。(1)煅燒時(shí)Cr2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。(2)為提高酸浸速率,可采用的措施是____________(答出兩條)。(3)浸出液中除了含有TeOSO4(在電解過程中不反應(yīng))外,還可能含有________(填化學(xué)式)。電解沉積過程中析出單質(zhì)銅的電極為_______極。(4)工業(yè)上用鉻酸鈉(Na2Cr2O7)母液生產(chǎn)各酸鉀(K2Cr2O7)工藝流程如下圖所示:通過冷卻結(jié)晶能析出大量K2Cr2O7的原因是____________。(5)測(cè)定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量的方法如下:稱取產(chǎn)品試樣2.50g配成250mL溶液,用移液管取出25.00mL于錐形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入幾滴指示劑,用0.1000mol·L1硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,重復(fù)進(jìn)行二次實(shí)驗(yàn)。(已知Cr2O72被還原為Cr3+)①氧化還原滴定過程中的離子方程式為_____________。②若三次實(shí)驗(yàn)消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液的平均體積為25.00mL,則所得產(chǎn)品中K2Cr2O7的純度為_______﹪(已知M(K2Cr2O7)=294,計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(6)上述流程中K2Cr2O7發(fā)生氧化還原反應(yīng)后所得溶液中除含有Cr3+外還含有一定濃度的Fe3+雜質(zhì),可通過加堿調(diào)pH的方法使兩者轉(zhuǎn)化為沉淀。已知c(Cr3+)為3×105mol·L1,則當(dāng)溶液中開始析出Cr(OH)3沉淀時(shí)Fe3+是否沉淀完全_________(填“是”或“否”)。[已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1038,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×1031]。4.鎢是我國豐產(chǎn)元素,是熔點(diǎn)最高的金屬,廣泛用于拉制燈泡的燈絲,有“光明使者”的美譽(yù)。鎢在自然界主要以鎢(+6價(jià))酸鹽的形式存在。有開采價(jià)值的鎢礦石是白鎢礦和黑鎢礦。白鎢礦的主要成分是鎢酸鈣(CaWO4);黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽,化學(xué)式常寫成(FeWO4和MnWO4),鎢酸(H2WO4)酸性很弱,難溶于水。已知:①CaWO4與碳酸鈉共熱發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。②鎢在高溫下可與焦炭(C)反應(yīng)生成硬質(zhì)合金碳化鎢(WC)。(1)74W在周期表的位置是第_______周期。(2)寫出黑鎢礦中FeWO4與氫氧化鈉,空氣熔融時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式________________________________;白鎢礦粉與碳酸鈉共熱的化學(xué)反應(yīng)方程式_______________。(3)工業(yè)上,可用一氧化碳、氫氣或鋁還原WO3冶煉W。理論上,等物質(zhì)的量的CO、H2、Al作還原劑,可得到W的質(zhì)量之比為______。用焦炭也能還原WO3,但用氫氣更具有優(yōu)點(diǎn),其理由是_____________________________________。(4)已知?dú)溲趸}和鎢酸鈣(CaWO4)都是微溶電解質(zhì),兩者的溶解度均隨溫度升高而減小。下圖為不同溫度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲線,則T1時(shí)Ksp(CaWO4)=_________(mol/L)2。將鎢酸鈉溶液加入石灰乳得到大量鎢酸鈣,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________,T2時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________。(5)工業(yè)上,可用電解法從碳化鎢廢料中回收鎢。碳化鎢作陽極,不銹鋼作陰極,鹽酸為電解質(zhì)溶液,陽極析出濾渣D并放出CO2。寫出陽極的電極反應(yīng)式_______________。5.三氯化六氨合鈷(Ⅲ)是一種重要的化工產(chǎn)品,實(shí)驗(yàn)中采用H2O2作氧化劑,在大量氨和氯化銨存在下,選擇活性炭作為催化劑將Co(Ⅱ)氧化為Co(Ⅲ),來制備三氯化六氨合鈷(Ⅲ)配合物,反應(yīng)式為:2CoCl2·6H2O+10NH3

+2NH4Cl+H2O2

2[Co(NH3)6]Cl3

+14H2O已知:①Co(NH3)6Cl3在不同溫度下水中的溶解度曲線如右圖。②制備過程中可能用到的部分裝置如下:(1)原料NH4Cl的主要作用是

__________________________;步驟④中要冷卻至10℃再緩慢地邊攪拌邊加入H2O2溶液,這樣操作的目的:_____________________。(2)步驟⑤中保持60℃的加熱方法是___________,恒溫20分鐘的目的是______________。(3)步驟⑥是減壓抽濾(見上圖裝置Ⅱ

),當(dāng)抽濾完畢或中途停止抽濾時(shí),防自來水倒吸入抽濾瓶最佳的正確操作是___________________。(4)操作A的名稱為

_______________。若操作過程中,發(fā)現(xiàn)漏斗尖嘴處有少量晶體析出,處理方法是________________________________________________。(5)步驟⑨進(jìn)行洗滌時(shí)要用到兩種試劑,應(yīng)該依次用_________(填序號(hào))洗滌。A.飽和氯化鈉溶液

B.無水乙醇

C.濃鹽酸6.用金屬鈷板(含少量Fe、Ni)制備應(yīng)用廣泛的氯化鈷的工藝流程如下:注:鈷與鹽酸反應(yīng)極慢,需加入催化劑硝酸才可能進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)。有關(guān)鈷、鎳和鐵化合物的性質(zhì)見下表:化學(xué)式沉淀完全時(shí)的pH鈷鎳性質(zhì)Co(OH)29.4Co+2HCl=CoCl2+H2↑Co2++2NH3·H2O=Co(OH)2↓+2NH4+Co2++2H2OCo(OH)2+2H+Ni+2HCl=NiCl2+H2↑Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2OFe(OH)29.6Fe(OH)33.7(1)“除鎳”步驟中,NH3·H2O用量對(duì)反應(yīng)收率的影響見表中數(shù)據(jù):從表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)PH調(diào)節(jié)至x=_______時(shí),除鎳效果最好。加NH3·H2O調(diào)pH收率/%Ni2+含量/%998.10.089.5980.051097.60.00510.3940.005(2)“除鎳”步驟必須控制在一定的時(shí)間內(nèi)完成,否則沉淀中將有部分Co(OH)2轉(zhuǎn)化為Co(OH)3,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。(3)“除鐵”步驟中加入雙氧水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________。(4)“除鐵”步驟中加入的純堿作用是________________________________。(5)在“調(diào)pH”步驟中,加鹽酸的作用是______________________________。(6)已知25℃時(shí),Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,則該溫度下反應(yīng)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常數(shù)為_____________________。7.連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是印染工業(yè)的一種常用原料,連二亞硫酸鈉又稱保險(xiǎn)粉,可溶于水,但不溶于甲醇,其固體受熱、遇水都會(huì)發(fā)生反應(yīng)放出大量的熱,甚至引起燃燒,工業(yè)制備流程如下:請(qǐng)回答下列問題:(1)保存連二亞硫酸鈉的注意事項(xiàng)_____________________(任寫一項(xiàng))。(2)向液鋅中鼓入M氣體,使液態(tài)鋅霧化,目的是___________________;鼓入的氣體M為空氣的一種主要成分,則M的電子式為________________;(3)流程②的化學(xué)方程式為________________________________________________。(4)流程③的分離方法步驟為過濾、洗滌、干燥。其中過濾用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有________;洗滌所用試劑是_______;實(shí)驗(yàn)時(shí)加入NaCl固體的作用是____________________________。(5)連二亞硫酸鈉可以用于除去廢水中的重鉻酸根離子(Cr2O72被轉(zhuǎn)化為Cr3+,S2O42被轉(zhuǎn)化為SO42),寫出該反應(yīng)的離子方程式__________________________________。8.某興趣小組欲制備漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)。甲同學(xué)通過查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn):NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2,高于60℃時(shí)NaClO2分解成NaClO3和NaCl。實(shí)驗(yàn)I乙同學(xué)利用下圖所示裝置制取NaClO2晶體(l)裝置B中盛裝濃硫酸的儀器名稱是______,裝置A和E的作用是__________。(2)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。(3)反應(yīng)結(jié)束后,先將裝置D反應(yīng)后的溶液在55℃條件下減壓蒸發(fā)結(jié)晶,然后進(jìn)行的操作是_______,再用38℃~60℃的溫水洗滌,最后在低于60℃條件下干燥,得到NaClO2晶體。實(shí)驗(yàn)Ⅱ丙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定制得NaClO2樣品的純度其實(shí)驗(yàn)步驟如下:①稱取所得亞氯酸鈉樣品ag于燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(yīng)后,配成100mL混合液。②取25.00mL待測(cè)液于錐形瓶中,用bmol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值為VmL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。(4)步驟①反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。(5)步驟②滴定中使用的指示劑是____________________。(6)樣品中NaClO2的質(zhì)最分?jǐn)?shù)為______________(用含a、b、V的代數(shù)式表示)。9.鐵黃(FeOOH)是一種不溶于水的黃色固體,可用作制造黃色顏料,也是制備高鐵酸鉀的原料。以下是實(shí)驗(yàn)室制備鐵黃的一種方法:①稱取一定質(zhì)量FeSO4溶于適量蒸餾水配成物質(zhì)的量濃度約為0.4mol/L的溶液并加稀H2SO4調(diào)節(jié)溶液pH≈2;②把配制好的溶液加入三頸燒瓶中,再加入適量NaNO2固體和磁力攪拌核,按下圖連接好裝置,A、B處均裝有KOH溶液;③打開旋塞M、N,開啟恒溫磁力攪拌器,控制加熱溫度為40℃,從a口通入空氣;④反應(yīng)過程中,控制溶液pH為2.0±0.5,當(dāng)反應(yīng)液變?yōu)榱咙S色時(shí),停止反應(yīng);⑤待反應(yīng)液冷卻后,過濾洗滌并干燥所得沉淀。回答下列問題:(1)NaNO2在反應(yīng)中起催化劑作用,實(shí)際起催化作用的是其與加稀H2SO4反應(yīng)生成的氣體,該反應(yīng)的離子方程式為__________,制備鐵黃的總反應(yīng)離子方程式為__________。(2)A處KOH溶液的作用為__________。(3)步驟⑤中判斷沉淀洗滌干凈的方法是________________。(4)裝置可作為空氣提供源的有__________。某學(xué)生利用減壓過濾的抽氣泵(如圖所示),也實(shí)現(xiàn)了為裝置持續(xù)通入空氣的目的,他的具體操作方法是__________。(5)改變不同的實(shí)驗(yàn)條件,發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)目諝饬魉佟⒑线m的pH和溫度(40℃)、增加催化劑用量都能夠提高產(chǎn)率。溫度過高或過低均影響產(chǎn)率的原因是(不考慮副反應(yīng))__________。10.磺化鈉在醫(yī)藥中用作甲狀腺腫瘤防治劑、袪痰劑和利尿劑,也用作食品添加劑、感光劑等。工業(yè)上用水合肼(N2H4·H2O)還原法制取碘化鈉固體,其制備流程如圖所示:已知:N2H4·H2O在100℃以上分解。(1)在合成NaI的過程中,可能混有的物質(zhì)是_______,生產(chǎn)過程中要適當(dāng)補(bǔ)充NaOH,目的是________。(2)在還原過程中,為了防止水合肼(N2H4·H2O)高溫分解,反應(yīng)溫度控制在60~70℃,溫度也不能過低,其原因是___________。工業(yè)上也可以用硫化鈉或鐵屑還原碘酸鈉制備碘化鈉,但水合肼還原法制得的產(chǎn)品純度更高,其原因是_____________________。(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)還原液中是否含有IO3:__________________。(可供選擇的試劑:稀硫酸、淀粉溶液、FeCl3溶液)(4)測(cè)定產(chǎn)品中NaI含量的實(shí)驗(yàn)步驟如下:a.稱取4.000g樣品并溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待測(cè)液于錐形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反應(yīng)后,再加入A溶液作指示劑;c.用0.1000mol·L1的Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)(發(fā)生反應(yīng)方程式為:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重復(fù)測(cè)定3次,所得的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:測(cè)定序號(hào)待測(cè)體積/ml盛裝標(biāo)準(zhǔn)滴定管的起點(diǎn)讀數(shù)/ml盛裝標(biāo)準(zhǔn)滴定管的終點(diǎn)讀數(shù)/ml125.000.0624.04225.000.0224.02325.000.1224.14①在滴定過程中,Na2S2O3溶液應(yīng)放_(tái)__________(填儀器)中;加入的A物質(zhì)為____________(填名稱)。②滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為_______________________。③該樣品中NaI的含量為_______________________。④若用上述方法測(cè)得NaI的含量偏低(忽略測(cè)定過程中的誤差),則可能的原因是_________________。(5)碘化鈉固體的保存方法是_______________________。11.二氯化砜(SO2Cl2)是一種無色液體,主要用于有機(jī)物和無機(jī)物的氯化等。其熔點(diǎn)為?54.1℃,沸點(diǎn)為69.2℃;常溫下比較穩(wěn)定,受熱易分解,遇水劇烈反應(yīng)生成硫酸和鹽酸。(1)制備。實(shí)驗(yàn)室可利用SO2和Cl2按下列裝置制取少量SO2Cl2(丙中放有樟腦液,起催化作用)。已知SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)△H<0。①可以用濃鹽酸和酸性高錳酸鉀制取氯氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________;溶液A為___________。②上圖實(shí)框中儀器己的名稱為___________;反應(yīng)裝置圖的虛框中未畫出的儀器是___________(填“己”或“庚”)。③如果將丙裝置放入冰水中,會(huì)更有利于二氯化砜的生成,其原因是______________________。④下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是___________(填編號(hào))。a.乙、戊裝置相同,在實(shí)驗(yàn)中的作用也完全相同b.甲、丁裝置為洗氣裝置,可用于氣體的除雜和干燥c.組裝儀器后首先要進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性d.為提高反應(yīng)物的利用率,可控制甲、丁裝置中產(chǎn)生氣泡的速率相等(2)提純。將收集到的產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾,減壓蒸餾的目的是______________________。(3)測(cè)定。取1.00g蒸餾后液體,小心地完全溶于水,向所得的溶液中加入足量氯化鋇溶液,測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量為1.60g,則所得蒸餾成分中二氯化砜的質(zhì)量百分含量為___________%(精確到0.01)。(4)貯存。二氯化砜應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫房。但久置后微顯黃色,其原因是___________。12.利用廢鋁箔(主要成分為Al、少量的Fe、Si等)既可制取有機(jī)合成催化劑AlBr3又可制取凈水劑硫酸鋁晶體。I.實(shí)驗(yàn)室制取無色的無水AlBr3(熔點(diǎn):97.5℃,沸點(diǎn):263.3℃~265℃,在空氣中AlBr3遇水蒸氣易發(fā)生水解)可用如圖所示裝置,主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟l.將鋁箔剪碎,用CCl4浸泡片刻,干燥,然后投入到燒瓶6中。步驟2.從導(dǎo)管口7導(dǎo)入氮?dú)猓瑫r(shí)打開導(dǎo)管口l和4排出空氣,一段時(shí)間后關(guān)閉導(dǎo)管口7和1;導(dǎo)管口4接裝有P2O5的干燥管。步驟3.從滴液漏斗滴入一定量的液溴于燒瓶6中,并保證燒瓶6中鋁過剩。步驟4.加熱燒瓶6,回流一定時(shí)間。步驟5.將氮?dú)獾牧鲃?dòng)方向改為從導(dǎo)管口4到導(dǎo)管口l。將裝有P2O5的干燥管與導(dǎo)管口1連接,將燒瓶6加熱至270℃左右,使AlBr3蒸餾進(jìn)入收集器2。步驟6.蒸餾完畢時(shí),在繼續(xù)通入氮?dú)獾那闆r下,將收集器2從3處拆下,并立即封閉3處。(1)步驟l中,鋁箔用CCl4浸泡的目的是______________________________。(2)步驟2操作中,通氮?dú)獾哪康氖莀_____________________________。(3)步驟3中,該實(shí)驗(yàn)要保證燒瓶中鋁箔過剩,其目的是_______________________。(4)步驟4依據(jù)何種現(xiàn)象判斷可以停止回流操作_______________________________。(5)步驟5需打開導(dǎo)管口l和4,并從4通入N2的目的是_______________________。II.某課外小組的同學(xué)擬用廢鋁箔制取硫酸鋁晶體,已知鋁的物種類別與溶液pH關(guān)系如圖所示,實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:處理過的鋁箔;2.0mol·L1NaOH溶液:2.0mol·L1硫酸(6)由鋁箔制備硫酸鋁晶體的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:①稱取一定質(zhì)量的鋁箔于燒杯中,分次加入2.0mol?L1NaOH溶液,加熱至不再產(chǎn)生氣泡為止。②過濾③_________________________________;④過濾、洗滌沉淀;⑤向沉淀中不斷加入2.0mol·L1硫酸,至恰好溶解;⑥_______________;⑦冷卻結(jié)晶;⑧過濾、洗滌、干燥。13.某實(shí)驗(yàn)小組欲制取氧化銅并證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(一)制取氧化銅①往盛有一定量CuCl2溶液的燒杯中逐滴加入NaOH溶液,直至不再產(chǎn)生沉淀,然后將燒杯中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中,加熱至沉淀全部變?yōu)楹谏"趯⒉襟E①所得的黑色沉淀過濾、洗滌,晾干后研細(xì)備用。(1)在實(shí)驗(yàn)過程中,若未加入NaOH溶液,直接將CuCl2溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中加熱,最后也能得到黑色沉淀,試分析其原因__________。(2)寫出檢驗(yàn)步驟②中沉淀是否洗滌干凈的操作__________________。(二)為證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解并與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較,用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每次實(shí)驗(yàn)時(shí)均收集25ml氣體,其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表:實(shí)驗(yàn)序號(hào)KClO3質(zhì)量其他物質(zhì)質(zhì)量待測(cè)數(shù)據(jù)③1.2g無其他物質(zhì)a④1.2gCuO0.5gb⑤1.2gMnO20.5gc(3)寫出氯酸鉀分解反應(yīng)的化學(xué)方程式,并用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________。(4)上述實(shí)驗(yàn)中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是指___________________。(5)圖中量氣裝置B由干燥管、乳膠管和50mL滴定管改造后組裝面成,此處用滴定管是________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。(6)若實(shí)驗(yàn)證明氧化銅加快氯酸鉀的分解效果比用二氧化錳差,請(qǐng)結(jié)合上表的實(shí)驗(yàn)效果數(shù)據(jù),在坐標(biāo)圖中分別畫出使用CuO、MnO2作催化劑時(shí)產(chǎn)生氧氣的體積[V(O2)]隨時(shí)間(t)變化的曲線(注明必要的標(biāo)識(shí))________。14.硫酸亞鐵銨又稱莫爾鹽,是淺綠色晶體。它在空氣中比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,是常用的Fe2+試劑。某實(shí)驗(yàn)小組利用工業(yè)廢鐵屑制取莫爾鹽,并測(cè)定其純度。已知:①②莫爾鹽在乙醇溶劑中難溶。Ⅰ.莫爾鹽的制取試分析:(1)步驟2中加熱方式____________(填“直接加熱”﹑“水浴加熱”或“沙浴”);必須在鐵屑少量剩余時(shí),進(jìn)行熱過濾,其原因是____________________________________。(2)步驟3中包含的實(shí)驗(yàn)操作名稱____________________________。(3)產(chǎn)品莫爾鹽最后用_______洗滌(填字母編號(hào))。a.蒸餾水b.乙醇c.濾液Ⅱ.為測(cè)定硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O晶體純度,某學(xué)生取mg硫酸亞鐵銨樣品配制成500mL溶液,根據(jù)物質(zhì)組成,甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)回答:(甲)方案一:取20.00mL硫酸亞鐵銨溶液用0.1000mol·L-1的酸性KMnO4溶液分三次進(jìn)行滴定。(乙)方案二:取20.00mL硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。(1)若實(shí)驗(yàn)操作都正確,但方案一的測(cè)定結(jié)果總是小于方案二,其可能原因?yàn)開__________________________,驗(yàn)證推測(cè)的方法為:_____________________________________。(丙)方案三:(通過NH4+測(cè)定)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖如下所示。取20.00mL硫酸亞鐵銨溶液進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。(2)①裝置_______(填“甲”或“乙”)較為合理,判斷理由是______________________。量氣管中最佳試劑是___(填字母編號(hào)。如選“乙”則填此空,如選“甲”此空可不填)。a.水b.飽和NaHCO3溶液c.CCl4②若測(cè)得NH3的體積為VL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則該硫酸亞鐵銨晶體的純度為____。參考答案1.分液漏斗錐形瓶2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4>增大與石灰乳的接觸面積防止倒吸(或作安全瓶)吸收未反應(yīng)的氮氧化物e加入過量c1mol·L?1的KI溶液、淀粉溶液,然后滴加稀硫酸,用c2mol·L?1的Na2S2O3溶液滴定至溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色,讀取消耗Na2S2O3溶液的體積,重復(fù)以上操作2~3次【解析】(1)①儀器X、Y分別是分液漏斗、錐形瓶,故答案為分液漏斗、錐形瓶;②根據(jù)題意,裝置B中盛放的是硝酸,二氧化硫與硝酸反應(yīng)放出一氧化氮和二氧化氮,若逸出的NO與NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1,則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4,若其他條件不變,硝酸的濃度越大,生成的二氧化氮越多,則會(huì)使逸出的氣體中n(NO2)>n(NO),故答案為2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4;>;⑵①裝置C中導(dǎo)管末端接一玻璃球,可以增大與石灰乳的接觸面積,故答案為增大與石灰乳的接觸面積;②反應(yīng)中,裝置內(nèi)氣體的壓強(qiáng)會(huì)發(fā)生變化,裝置D可以防止倒吸;裝置E中的氫氧化鈉可以吸收未反應(yīng)的氦氧化物,防止污染空氣,故答案為防止倒吸(或作安全瓶);吸收未反應(yīng)的氦氧化物,防止污染空氣;⑶①根據(jù)信息Ⅱ.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3,MnO4被還原為Mn2+,利用Ca(NO2)2的還原性來測(cè)定其純度,可選擇的試劑是c3mol·L1的酸性KMnO4溶液,故答案為e;②根據(jù)信息Ⅲ.在酸性條件下,Ca(NO2)2能將I氧化為I2,S2O32能將I2還原為I。利用Ca(NO2)2的氧化性來測(cè)定其純度,可以選擇c1mol·L1的KI溶液、淀粉溶液和稀硫酸以及c2mol·L1的Na2S2O3溶液,步驟為準(zhǔn)確稱取mgCa(NO2)2樣品放入錐形瓶中,加適量水溶解,加入過量c1mol·L1的KI溶液、淀粉濃液,然后滴加稀硫酸,用c2mol·L1的Na2S2O3溶液滴定至溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色,讀取消耗Na2S2O3溶液的體積,重復(fù)以上操作2?3次,故答案為加入過量c1mol·L1的KI溶液、淀粉濃液,然后滴加稀硫酸,用c2mol·L1的Na2S2O3溶液滴定至溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色,讀取消耗Na2S2O3溶液的體積,重復(fù)以上操作2?3次。點(diǎn)睛:本題考查了物質(zhì)的制備,含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。本題的難點(diǎn)是利用Ca(NO2)2的氧化性來測(cè)定其純度的步驟的設(shè)計(jì),要求學(xué)生就業(yè)較高的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。2.PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HClb溶液變?yōu)榧t色,而且半分鐘內(nèi)不褪色防止在滴加NH4SCN時(shí),將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀偏小將廢水中的H3PO3氧化為PO43-,使其加入生石灰后轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽bc5×10-6【解析】分析:(1)氯化水解法產(chǎn)物是三氯氧磷和鹽酸,結(jié)合原子守恒分析;(2)①當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)到終點(diǎn)時(shí)NH4SCN過量,F(xiàn)e3+與SCN反應(yīng)溶液變紅色,半分鐘內(nèi)不褪色,即可確定滴定終點(diǎn);②由于AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力搖動(dòng),使AgCl沉淀表面被有機(jī)物覆蓋,避免在滴加NH4SCN時(shí),將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀;若無此操作,NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)液用量偏多;(3)①在沉淀前先加入適量漂白粉使廢水中的H3PO3氧化為PO43,加入生石灰后能完全轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽,達(dá)到較高的回收率;②根據(jù)圖1、2分析磷的沉淀回收率;③根據(jù)Ksp[Ca3(PO4)2]=c3(Ca2+)×c2(PO43)計(jì)算。詳解:(1)氯化水解法是用三氯化磷、氯氣與水反應(yīng)生成三氯氧磷和鹽酸,其化學(xué)方程式為:PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl,故答案為:PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl;(2)①用cmol?L1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn),當(dāng)?shù)味ㄟ_(dá)到終點(diǎn)時(shí)NH4SCN過量,加NH4Fe(SO4)2作指示劑,F(xiàn)e3+與SCN反應(yīng)溶液會(huì)變紅色,半分鐘內(nèi)不褪色,即可確定滴定終點(diǎn);故答案為:b;溶液變?yōu)榧t色,而且半分鐘內(nèi)不褪色;②已知:Ksp(AgCl)=3.2×1010,Ksp(AgSCN)=2×1012,則AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力搖動(dòng),使AgCl沉淀表面被有機(jī)物覆蓋,避免在滴加NH4SCN時(shí),將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀;若無此操作,NH4SCN與AgCl反應(yīng)生成AgSCN沉淀,則滴定時(shí)消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏多,即銀離子的物質(zhì)的量偏大,則與氯離子反應(yīng)的銀離子的物質(zhì)的量偏小,所以測(cè)得的氯離子的物質(zhì)的量偏小,故答案為:防止在滴加NH4SCN時(shí),將AgCl沉淀轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀;偏小;(3)①氯化水解法生產(chǎn)三氯氧磷會(huì)產(chǎn)生含磷(主要為H3PO4、H3PO3等)廢水,在廢水中先加入適量漂白粉,使廢水中的H3PO3氧化為PO43,使其加入生石灰后能完全轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽,達(dá)到較高的回收率;故答案為:將廢水中的H3PO3氧化為PO43,使其加入生石灰后轉(zhuǎn)化為磷酸的鈣鹽;②根據(jù)圖1、2可確定pH=10、反應(yīng)時(shí)間30min時(shí)磷的沉淀回收率較高,則處理該廠廢水最合適的工藝條件為pH=10、反應(yīng)時(shí)間30min;故答案為:bc;③若處理后的廢水中c(PO43)=4×107mol?L1,Ksp[Ca3(PO4)2]=c3(Ca2+)×c2(PO43)=2×1029,c(Ca2+)=32×10-29(4×10-7)點(diǎn)睛:本題考查了物質(zhì)的制備方案設(shè)計(jì),涉及化學(xué)方程式的書寫、滴定原理的應(yīng)用、圖像分析以及難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)的應(yīng)用等,難度中等。本題的易錯(cuò)點(diǎn)為c(Ca2+)的計(jì)算,要注意Ksp[Ca3(PO4)2]的表達(dá)式的書寫。3.2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2適當(dāng)增大稀硫酸的濃度、升高溫度、攪拌等CuSO4(也可答“CuSO4和H2SO4”)陰在低溫條件下K2Cr2O7的溶解度在整個(gè)體系中最小,且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小。Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O49.0是【解析】分析:某種電鍍污泥中主要含有碲化亞銅(Cu2Te)、三氧化二鉻(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金屬銅、粗碲等,根據(jù)流程圖,煅燒時(shí)Cu2Te發(fā)生的反應(yīng)為Cu2Te+2O22CuO+TeO2,Cr2O3與純堿和空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na2CrO4,Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液;沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au),用稀硫酸溶解后,浸出液中主要含有銅離子和TeOSO4,電解后銅離子放電生成銅,溶液中含有TeOSO4,TeOSO4與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成粗碲。詳解:(1)根據(jù)流程圖,煅燒時(shí)Cr2O3與純堿和空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na2CrO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2,故答案為:2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2;(2)為提高酸浸速率,可采用的措施是適當(dāng)增大稀硫酸的濃度、升高溫度、攪拌等,故答案為:適當(dāng)增大稀硫酸的濃度、升高溫度、攪拌等;(3)根據(jù)上述分析,浸出液中除了含有TeOSO4(在電解過程中不反應(yīng))外,還可能含有CuSO4。銅離子轉(zhuǎn)化為銅發(fā)生還原反應(yīng),電解沉積過程中析出單質(zhì)銅的電極為陰極,故答案為:CuSO4(也可答“CuSO4和H2SO4”);陰;(4)在低溫條件下K2Cr2O7的溶解度在整個(gè)體系中最小,且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小,因此通過冷卻結(jié)晶能析出大量K2Cr2O7,故答案為:在低溫條件下K2Cr2O7的溶解度在整個(gè)體系中最小,且K2Cr2O7的溶解度隨溫度的降低而顯著減小;(5)①氧化還原滴定過程中發(fā)生硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2與Cr2O72的反應(yīng),其中Cr2O72被還原為Cr3+的離子方程式為Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,故答案為:Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;②n(Fe2+)=0.025L×0.1000mol·L1=0.0025mol,根據(jù)方程式Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,則n(Cr2O72)=0.0025mol×16×250mL25.0mL=0.0256mol,則所得產(chǎn)品中K2Cr2O7(6)c(Cr3+)為3×105mol·L1,則當(dāng)溶液中開始析出Cr(OH)3沉淀時(shí),c(OH)=3KspCrOH3cCr3+mol·L1=36.0×10-313×10-5mol·L1,此時(shí),c(Fe4.六4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2OCaWO4+Na2CO3CaCO3+Na2WO42∶2∶3焦炭為固體,得到的金屬鎢會(huì)混有固體雜質(zhì),并且用焦炭還可能產(chǎn)生CO等有污染的尾氣1×1010WO42+Ca(OH)2=CaWO4+2OH1×103mol/LWC-10e+6H2O=H2WO4+CO2+10H+【解析】(1)W為74號(hào)元素,第五周期最后一種元素為56號(hào),第六周期最后一種元素為84號(hào),因此74號(hào)在元素周期表的第六周期,故答案為:六;(2)FeWO4中的鐵為+2價(jià),與氫氧化鈉在空氣熔融時(shí)被空氣中的氧氣氧化,反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;白鎢礦粉與碳酸鈉共熱的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaWO4+Na2CO3CaCO3+Na2WO4,故答案為:4FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;CaWO4+Na2CO3CaCO3+Na2WO4;(3)工業(yè)上,可用一氧化碳、氫氣或鋁還原WO3冶煉W。理論上,1mol的CO、H2、Al作還原劑時(shí),轉(zhuǎn)移的電子分別為2mol,2mol,3mol,根據(jù)得失電子守恒,得到W的質(zhì)量之比為2∶2∶3。用焦炭也能還原WO3,但用氫氣更具有優(yōu)點(diǎn),因?yàn)榻固繛楣腆w,得到的金屬鎢會(huì)混有固體雜質(zhì),并且用焦炭還可能產(chǎn)生CO等有污染的尾氣,故答案為:2∶2∶3;焦炭為固體,得到的金屬鎢會(huì)混有固體雜質(zhì),并且用焦炭還可能產(chǎn)生CO等有污染的尾氣;(4)根據(jù)圖像,T1時(shí)KSP(CaWO4)=c(Ca2+)?c(WO42)=1×105×1×105=1×1010,將鎢酸鈉溶液加入石灰乳,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),氫氧化鈣和鎢酸根離子反應(yīng)生成鎢酸鈣沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:WO42+Ca(OH)2=CaWO4+2OH,T2時(shí),C(OH)=102mol/L,c(WO42)=107mol/L,平衡常數(shù)K等于生成物平衡濃度系數(shù)次方之積和反應(yīng)物平衡濃度系數(shù)次方之積,即K===1×103,故答案為:1×1010;WO42+Ca(OH)2=CaWO4+2OH;1×103;(5)電解時(shí),陰極是氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)式是2H++2e=H2↑,陽極是碳化鎢失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng):WC+6H2O10e=H2WO4+CO2↑+10H+,故答案為:WC+6H2O10e=H2WO4+CO2↑+10H+。5.NH4Cl溶于水電離出NH4+會(huì)抑制NH3·H2O的電離防止溫度過高H2O2分解,降低反應(yīng)速率,防止反應(yīng)過于劇烈水浴加熱(提高反應(yīng)速率,)保證反應(yīng)完全慢慢打開活塞d,然后關(guān)閉水龍頭趁熱過濾往漏斗中加入少量熱水C、B【解析】(1)NH4Cl溶于水電離出NH4+會(huì)抑制NH3·H2O的電離,利于加入濃氨水后生成[Co(NH3)6]Cl3;步驟④中要冷卻至10℃再緩慢地邊攪拌邊加入H2O2溶液,可以防止溫度過高導(dǎo)致H2O2分解,同時(shí)降低反應(yīng)速率,防止反應(yīng)過于劇烈,故答案為:NH4Cl溶于水電離出NH4+會(huì)抑制NH3·H2O的電離;防止溫度過高H2O2分解,降低反應(yīng)速率,防止反應(yīng)過于劇烈;(2)根據(jù)Co(NH3)6Cl3在不同溫度下水中的溶解度曲線可知,步驟⑤中保持60℃,可以通過反應(yīng)速率,又不至于雙氧水分解,保持60℃可以通過水浴加熱控制溫度,恒溫20分鐘可以保證反應(yīng)完全進(jìn)行,故答案為:水浴加熱;保證反應(yīng)完全;(3)在減壓抽濾操作中,當(dāng)抽濾完畢或中途停止抽濾時(shí),防自來水倒吸入抽濾瓶最佳的正確操作是慢慢打開活塞d,然后關(guān)閉水龍頭,故答案為:慢慢打開活塞d,然后關(guān)閉水龍頭;(4)根據(jù)流程圖,粗產(chǎn)品中加入50mL熱水和2mL濃鹽酸,洗滌后,需要趁熱過濾,得到濾液;若操作過程中,發(fā)現(xiàn)漏斗尖嘴處有少量晶體析出,往漏斗中加入少量熱水,使之溶解后繼續(xù)過濾,故答案為:趁熱過濾;往漏斗中加入少量熱水;(5)根據(jù)流程圖,步驟⑦和⑧的提示,步驟⑨進(jìn)行洗滌時(shí)可以先用濃鹽酸洗滌,因?yàn)閇Co(NH3)6]Cl3易溶于水,因此再用無水乙醇洗滌,故答案為:C、B。6.104Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3(沒有配平扣1分)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(沒有配平扣1分)使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去(或2Fe3++3CO32-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑)防止Co2+水解2.5×10-5(mol·L1)2(沒有單位不扣分)【解析】用金屬鈷板(含少量Fe、Ni)制備應(yīng)用廣泛的氯化鈷的工藝流程為:鈷板在稀硝酸作催化劑條件下反應(yīng)生成氯化鎳、氯化鈷和氯化鐵、氯化亞鐵等,調(diào)節(jié)溶液的pH除去鎳,然后加入雙氧水將亞鐵離子氧化成鐵離子,然后加入純堿將鐵離子轉(zhuǎn)化成氫氧化鐵除去,最后經(jīng)過一系列操作得到氯化鈷晶體。(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)知道,當(dāng)pH等于10的時(shí),收率最高,鎳離子的含量最小,除鎳效果最好,故答案為10;(2)鈷離子易從正二價(jià)容易被氧氣氧化到正三價(jià),發(fā)生的化學(xué)方程式為:4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3,故答案為4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3;(3)雙氧水具有氧化性,可以將亞鐵離子氧化為正三價(jià),發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;(4)加入碳酸鈉可以和酸發(fā)生反應(yīng),在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下,可以讓鐵離子形成沉淀而除去,所以加入的純堿作用是起到調(diào)節(jié)溶液的pH的作用,故答案為使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而除去(或2Fe3++3CO32+6H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑);(5)鈷離子是弱堿陽離子,能發(fā)生水解,顯示酸性,加入鹽酸可以防止Co2+水解,故答案為防止Co2+水解;(6)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH)=4.0×1038,c(H+)=,反應(yīng)Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+的平衡常數(shù)K=====2.5×105,故答案為2.5×105。7.密封、陰涼處保存(或其他合理答案)增大鋅反應(yīng)的表面枳,加快化學(xué)反應(yīng)速率Zn+2SO2=ZnS2O4漏斗甲醇降低Na2S2O4的溶解度或增大Na+濃度,便于Na2S2O4結(jié)晶析出Cr2O72+S2O42+6H+=2Cr3++2SO42+3H2O【解析】(1)因?yàn)轭}目中關(guān)于保險(xiǎn)粉說明為:其固體受熱、遇水都會(huì)發(fā)生反應(yīng)放出大量的熱,甚至引起燃燒。所以保存時(shí)應(yīng)該密封保存,避免受熱,同時(shí)也應(yīng)該與其他易燃物分離。(2)向液鋅中鼓入M氣體,使液態(tài)鋅霧化,目的是減小鋅的顆粒,使單質(zhì)鋅的表面積增大,以增大其與反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率。鼓入的氣體M為空氣的一種主要成分,則M只能是氮?dú)猓潆娮邮綖椤#?)流程②的目的是將單質(zhì)鋅轉(zhuǎn)化為ZnS2O4,所以向Zn粉中通入SO2,其化學(xué)方程式為:Zn+2SO2=ZnS2O4。(4)過濾使用的玻璃儀器為燒杯、玻璃棒和漏斗。洗滌產(chǎn)品時(shí),考慮到題目中對(duì)于保險(xiǎn)粉的描述:可溶于水,但不溶于甲醇,所以用甲醇洗可以防止產(chǎn)品的損失。實(shí)驗(yàn)中加入氯化鈉的目的是利用同離子效應(yīng),降低Na2S2O4的溶解度,以便于其析出。(5)連二亞硫酸鈉可以用于除去廢水中的重鉻酸根離子(Cr2O72被轉(zhuǎn)化為Cr3+,S2O42被轉(zhuǎn)化為SO42),由上得到部分反應(yīng):Cr2O72+S2O42→Cr3++SO42,Cr2O72化合價(jià)降低6價(jià)(2個(gè)Cr,每個(gè)降低3價(jià)),S2O42化合價(jià)升高6價(jià)(2個(gè)S,每個(gè)升高3價(jià)),所以兩個(gè)離子的系數(shù)都是1,方程式變?yōu)镃r2O72+S2O42→2Cr3++2SO42,再根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒和電荷守恒得到:Cr2O72+S2O42+6H+=2Cr3++2SO42+3H2O。8.分液漏斗吸收ClO2,防止污染空氣2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑趁熱過濾ClO2+4I+4H+=2H2O+2I2+Cl淀粉溶液【解析】試題分析:本題考查NaClO2晶體的制備,物質(zhì)純度的測(cè)定和滴定實(shí)驗(yàn)。(1)裝置B中盛濃H2SO4的儀器為分液漏斗。裝置B用于制備ClO2,裝置B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,裝置A和E中的NaOH用于吸收ClO2,防止污染空氣。(2)裝置D中ClO2與NaOH和H2O2的混合溶液反應(yīng)制備NaClO2,ClO2被還原成NaClO2,則H2O2被氧化成O2,寫出反應(yīng)ClO2+NaOH+H2O2→NaClO2+O2↑+H2O,用化合價(jià)升降相等和原子守恒可配平得化學(xué)方程式為2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑。(3)由于NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2·3H2O,高于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2,所以反應(yīng)結(jié)束后,先將裝置D反應(yīng)后的溶液在55℃條件下減壓蒸發(fā)結(jié)晶(溫度控制55℃的目的是防止溫度高于60℃NaClO2分解成NaClO3和NaCl),然后進(jìn)行的操作是趁熱過濾(防止溫度低于38℃時(shí)析出NaClO2·3H2O)。(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟分析,步驟①為NaClO2在酸性條件下將KI氧化成I2,自身還原成Cl,反應(yīng)為ClO2+I+H+→Cl+I2+H2O,用化合價(jià)升降相等可得ClO2+4I+H+→Cl+2I2+H2O,結(jié)合原子守恒和電荷守恒,寫出離子方程式為ClO2+4I+4H+=2I2+Cl+2H2O。(5)由于用Na2S2O3滴定I2,I2遇淀粉呈特征的藍(lán)色,所以選用淀粉溶液作指示劑,實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:滴入一滴Na2S2O3溶液,溶液由藍(lán)色褪為無色且在30s內(nèi)不恢復(fù)。(6)根據(jù)反應(yīng)寫出關(guān)系式:NaClO2~2I2~4Na2S2O3,n(NaClO2)=n(Na2S2O3)/4=bV103/4mol,原樣品中NaClO2物質(zhì)的量為bV103/4mol=bV103mol,質(zhì)量為90.5bV103g,樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=。【點(diǎn)睛】易錯(cuò)點(diǎn):依據(jù)題給信息,NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出的晶體是NaClO2·3H2O,所以減壓蒸發(fā)結(jié)晶后應(yīng)使用趁熱過濾,不能寫成“過濾”。9.2H++2NO2?===NO↑+NO2↑+H2O4Fe2++O2+6H2O===4FeOOH↓+8H+中和反應(yīng)生成的酸,調(diào)節(jié)溶液pH取最后一次洗滌液,加入BaCl2無白色沉淀生成,說明沉淀洗滌完全AD將b導(dǎo)管口與抽氣泵相連,打開M、N后再打開抽氣泵溫度過低,反應(yīng)速率慢;溫度過高,使NO、NO2逸出,催化效果降低【解析】(1)亞硝酸鈉中氮元素是+3價(jià),與稀硫酸反應(yīng)生成的氣體是NO和NO2,反應(yīng)的方程式為2H++2NO2=NO↑+NO2↑+H2O;由于亞硝酸鈉其催化劑作用,則反應(yīng)中起氧化劑作用的是氧氣,所以制備鐵黃的總反應(yīng)離子方程式為4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+。(2)由于反應(yīng)過程中產(chǎn)生酸,而反應(yīng)需要在一定范圍內(nèi)進(jìn)行,因此A處KOH溶液的作用為中和反應(yīng)生成的酸,調(diào)節(jié)溶液pH。(3)溶液中含有硫酸根,則步驟⑤中判斷沉淀洗滌干凈的方法是檢驗(yàn)硫酸根完成,則方法是取最后一次洗滌液,加入BaCl2無白色沉淀生成,說明沉淀洗滌完全。(4)利用鼓氣球中空氣量太少,裝置C中不易控制空氣流速,所以答案選AD;根據(jù)減壓過濾的抽氣泵原理可知具體操作方法是將b導(dǎo)管口與抽氣泵相連,打開M、N后再打開抽氣泵。(5)由于溫度過低,反應(yīng)速率慢;而溫度過高,使NO、NO2逸出,催化效果降低,所以溫度過高或過低均影響產(chǎn)率。10.NaIO3促使反應(yīng)向生成物方向移動(dòng)溫度過低,降低化學(xué)反應(yīng)速率N2H4·H2O被氧化后的產(chǎn)物為N2和H2O,不引入雜質(zhì)取適量還原液,加入淀粉溶液,加稀硫酸酸化,若溶液變藍(lán)色,說明還原液中含有IO3;若溶液不變藍(lán),說明還原液中不含IO3堿式滴定管淀粉溶液藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)90%部分NaI被空氣中O2氧化用棕色瓶遮光、密封保存【解析】(1)碘和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng):3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,則NaI中可能混有NaIO3,為促使反應(yīng)向生成物方向移動(dòng),生產(chǎn)過程中要適當(dāng)補(bǔ)充NaOH;(2)在還原過程中,為了防止水合肼(N2H4?H2O)高溫分解,反應(yīng)溫度控制在60~70℃,溫度也不能過低,溫度過低,降低化學(xué)反應(yīng)速率;N2H4?H2O的氧化產(chǎn)物為N2和H2O,而用Na2S或Fe屑還原會(huì)得到其它雜質(zhì),水合肼還原法制得的產(chǎn)品純度更高;(3)碘酸根離子在酸性溶液中能把還原為單質(zhì)碘,因此檢驗(yàn)還原液中是否含有IO3的實(shí)驗(yàn)方案:取適量還原液,加入淀粉溶液,加稀硫酸酸化,若溶液變藍(lán)色,說明廢水中含有IO3;若溶液不變藍(lán),說明廢水中不含IO3;(4)①Na2S2O3為強(qiáng)堿弱酸鹽,因?yàn)榱虼蛩岣x子水解,Na2S2O3溶液呈弱堿性,所以滴定時(shí)Na2S2O3溶液應(yīng)放在堿性滴定管中;因?yàn)榈矸塾龅庾兯{(lán)色,所以檢驗(yàn)碘單質(zhì)用淀粉試液作指示劑;②加入A物質(zhì)為淀粉試液,滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為溶液由藍(lán)色褪色,且半分鐘內(nèi)不變色;③根據(jù)表格3次消耗Na2S2O3的體積,取其平均值為24.00mL,又2Fe3++2I=2Fe2++I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI所以2I~2Na2S2O3,則樣品中NaI的含量為:(24×10?3×0.1000×150×250/25)/4.000×100%=90%;④部分NaI被空氣中O2氧化,用上述方法測(cè)得NaI的含量偏低;(5)NaI易被空氣中O2氧化,碘化鈉固體應(yīng)避光密封保存,故用棕色瓶遮光、密封保存。點(diǎn)睛:本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn),明確制備流程中發(fā)生的反應(yīng)是解題關(guān)鍵,注意對(duì)題目信息的提取應(yīng)用,題目綜合性較強(qiáng),要求學(xué)生要有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和靈活應(yīng)用信息、基礎(chǔ)知識(shí)解決問題的能力。注意從酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)遷移到氧化還原反應(yīng)滴定,注意引起誤差的原因。11.16HCl(濃)+2KMnO45Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O飽和氯化鈉溶液球形冷凝管己該反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度能使平衡向右移動(dòng),有利于二氯化砜的生成a降低二氯化砜的沸點(diǎn),減少二氯化砜的分解92.70二氯化砜自身分解生成的氯氣溶于二氯化砜中【解析】(1)①利用高錳酸鉀的氧化性強(qiáng)于氯氣,因此反應(yīng)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;新制的氯氣中混有HCl和水蒸氣,而SO2Cl2遇水劇烈反應(yīng),因此雜質(zhì)必須除去,除去氯氣中的HCl常通過飽和食鹽水,然后在通過濃硫酸或無水CaCl2,進(jìn)行干燥,因此A為飽和食鹽水;②己為球形冷凝管,球形冷凝管中氣體遇冷卻水的接觸面積大,冷卻效果好,便于原料或產(chǎn)物回落到三頸燒瓶中,因此選用球形冷凝管;③根據(jù)生成SO2Cl2的反應(yīng)方程式,此反應(yīng)是放熱反應(yīng),依據(jù)勒夏特列原理,降低溫度,促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,有利于SO2Cl2的生成,同時(shí)防止SO2Cl2受熱分解;④a、根據(jù)①的分析,乙裝置的作用是除去氯氣中的水蒸氣,Cl2和SO2有毒,對(duì)環(huán)境有危害,因此必須尾氣處理,因此戊的作用是吸收Cl2和SO2,防止污染環(huán)境,故說法錯(cuò)誤;b、根據(jù)①的分析,甲裝置除去氯氣中HCl,因?yàn)镾O2Cl2遇水發(fā)生反應(yīng),因此SO2需要干燥,丁裝置的作用是干燥SO2,故說法正確;c、此反應(yīng)有氣體參加,需要檢驗(yàn)裝置的氣密性,故說法正確;d、根據(jù)反應(yīng)方程式,SO2和Cl2物質(zhì)的量之比為1:1

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