1、常见无机物的制备一、单选题(共16题)1下列说法不正确的是A工业制Al,在电解步骤加入冰晶石的目的是降低Al2O3的熔融温度B工业炼铁主要原料为FeS2、焦炭、空气、石灰石C生物炼铜中通常利用某些细菌把不溶性的硫化铜转化为可溶性铜盐D工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔2下列有关硫及其化合物的说法中正确的是A浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,不能干燥NH3,也不能干燥H2S等还原性气体B浓硫酸与灼热的炭反应,体现了浓疏酸的强氧化性和酸性CSO2和Cl2均可使品红溶液褪色,但将溶有SO2的品红溶液加热后又恢复红色,说明SO2的氧化性没有Cl2强D以硫黄或黄铁矿为原料生产硫酸的过程中,所涉及
2、的反应均为氧化还原反应3下列说法不正确的是A电解熔融氯化镁可制取金属镁B生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和石英C可用蒸发结晶的方法从碘水中提取碘单质D工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔4利用废旧干电池中(水洗后的)黑色粉末(含MnO2和少量C)制备MnSO4晶体常温下可发生反应SO2+MnO2=MnSO4(aq)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是A用装置甲制备SO2气体B用装置乙将MnO2还原为MnSO4C用装置丙分离C与MnSO4溶液D用装置丁将溶液蒸发浓缩、结晶5下列说法正确的是A石灰石可用于玻璃制造、水泥生产和铁的冶炼B接触法制硫酸时常用水吸收三氧化硫C工业上常用电
3、解饱和食盐水制备金属钠D工业制硝酸时氨气的催化氧化在热交换器中进行6以硫铁矿(含CuS、等杂质)为原料制备绿矾晶体的工业流程如图。下列有关说法中不正确的是A焙烧硫铁矿时,通过粉碎硫铁矿可加快焙烧速率B在矿渣酸浸时,可适当提高酸的浓度以加快反应速率C加入铁粉时发生了置换反应D将滤液倒入表面皿中加热蒸发结晶,从而获得绿矾晶体7已知水合肼()有毒且不稳定,具有强还原性和强碱性。实验室用NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40以下反应一段时间后,再迅速升温至110继续反应可以制得水合肼,装置如图所示。下列说法不正确的是A分液漏斗中盛装尿素水溶液B三颈烧瓶中反应的离子方程式为:C球形冷凝管的作用是冷凝回流减
4、少水合肼的挥发D反应完全后,分离出水合肼的实验操作为减压蒸馏8黄铁矿是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,以黄铁矿为原料生产硫酸和冶炼生铁的简要流程图如下:下列有关叙述正确的是AFeS2中硫元素的化合价为-2B将黄铁矿粉碎,煅烧时可加快反应速率C高温煅烧黄铁矿时若将空气改为氧气,则含硫产物为SO3D上述流程中SO2可以完全转化为SO39氧化锌是一种常用的化学添加剂,以钢铁厂烟灰(主要成分为 ZnO,并含少量的 CuO、MnO2、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的工艺流程如下。已知:浸取工序中ZnO,CuO分别转化为和。下列说法错误的是A除杂时的离子方程式为B浸取和蒸氨沉锌的操作均应在较高温度下进行C蒸
5、出物用氨水吸收后可返回浸取工序循环使用D滤渣用 H2SO4溶液处理后得到溶液和 MnO2 固体10用久置于空气中的生石灰主要成分为CaO,还含有Ca(OH)2和CaCO3制取KClO3的流程如下。下列有关说法不正确的是A“打浆”的目的是为了提高“氯化”时的反应速率B“氯化”中主要发生的化学反应为6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2OC“过滤”后滤液中存在的阳离子有Ca2+、H+D“转化”时发生的化学反应属于氧化还原反应11某同学用烧渣(主要成分为、)制取绿矾,设计了如图所示流程,下列说法正确的是A为了提高烧渣的浸出率,可采用浓硫酸B可以是或C为了调节,加入氢氧化钠
6、溶液一定要过量D将溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可得绿矾12轻质碳酸钙广泛用于橡胶、塑料、油漆等行业。以石灰石(主要成分CaCO3,含有少量SiO2、MgO等)为原料制备轻质碳酸钙的一种流程如图所示。下列说法错误的是A“煅烧”时生成 CaSiO3的化学方程式为B“溶浸”生成的气体可用于“调pH”C相同温度下,KspMg(OH)2KspCa(OH)2D“转化”时通入CO2过多会降低产品产率13某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属、及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍以制备硫酸镍晶体:下列说法正确的是。A“碱浸”时不使用氨水主要是因为氨水不稳定B“滤液”中含有
7、的金属离子是、C“转化”中替代溶液的物质可以是D分离出硫酸镍晶体后的母液需要收集、循环使用14我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水,钛(Ti)常温下与酸、碱均不反应,但高温下能被空气氧化,由钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)提取金属钛的主要工艺流程如图。下列说法错误的是A步骤、II中均发生氧化还原反应B步骤、中碳元素的化合价均升高C步骤中反应可在氩气环境中进行,也可在空气中进行D可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质15一种以海绵铜(Cu)为原料制备 CuCl 的工艺流程如下:已知:CuCl 为白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮湿的空气中易被氧化。下列说法错误的是A“溶解”时可用热空气
8、代替 NaNO3B“过滤”用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒C“还原”时发生的离子反应为 2Cu2+2Cl-2OH-=2CuClH2OD为提高 CuCl 的产率和纯度,可采用乙醇洗涤、真空干燥16用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是( )途径:S H2SO4途径:SSO2SO3H2SO4A途径与途径相比较更能体现“绿色化学”的理念,因为途径比途径的污染相对较小且原子利用率较高B由途径和分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol电子C途径反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性D途径的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2
9、的浓度来提高SO2的转化率二、实验题(共6题)17无水三氯化铬(CrCl3)为紫色晶体,在工业上主要用作媒染剂和催化剂,某化学小组用Cr2O3和CCl4在高温下制备无水三氯化铬,部分实验装置如图所示。已知:CrCl3熔点为83,易潮解,易升华,易溶于水但不易水解,高温下易被氧气氧化;Cr2O3和CCl4在高温下反应的产物为CrCl3和光气(COCl2)。请回答下列问题:(1)装置A是氮气制备装置,氮气的作用是_。(2)装置B的作用为_。(3)装置D中生成CrCl3和光气(COCl2)的化学方程式为_。(4)产品中CrCl3质量分数的测定:(i)称取0.3000g得到的CrCl3样品溶于水并于2
10、50mL容量瓶中定容。(ii)取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加热至沸腾后加入稍过量的Na2O2,稀释并加热煮沸,再加入过量的H2SO4酸化,将Cr3+氧化为Cr2O;再加入过量的KI固体,加塞摇匀,使铬完全以Cr3+形式存在。(iii)加入1mL指示剂,用0.0250molL-1标准Na2S2O3溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。ii中加入稍过量的Na2O2后要加热煮沸,其主要原因是_;滴定实验可选用的指示剂为_;产品中CrCl3质量分数为_(写出计算过程)18三氯化硼(BCl3)是一
11、种重要的化工原料,可用于制取乙硼烷(B2H6),某兴趣小组拟选用下列装置制备BCl3.已知:BCl3沸点为12.5,熔点为107.3;制备反应的原理为2B+3Cl22BCl3.回答下列问题:(1)三氯化硼中硼元素的化合价为_。(2)装置I的作用是制得干燥而纯净的氯气,按气流方向自左而右导气管接口顺序为_,制取Cl2反应的离子方程式为_。(3)装置II中冰盐水的作用是_。(4)已知BCl3遇水立即产生大量白雾,同时生成硼酸(H3BO3),则该反应的化学方程式为_。(5)装置III连接在整套实验装置的末端,其作用是_。19硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业
12、制备硫氰化钾的实验装置如图所示:已知:NH3不溶于CS2,CS2密度比水大且不溶于水;三颈烧瓶内盛放:CS2、水和催化剂。CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS,该反应比较缓慢且NH4SCN在高于170易分解。回答下列问题:(1)装置A中反应的化学方程式是_。(2)装置C的作用是_。(3)制备KSCN溶液:熄灭A处的酒精灯,关闭K1,保持三颈烧瓶内液温105一段时间,然后打开K2,继续保持液温105,缓缓滴入适量的KOH溶液,写出装置D中生成KSCN (发生复分解反应)的化学方程式:_。(4)装置E的作用为吸收尾气(发生氧化还原反应),产生防止污染环境的气体是_。(5)制备硫氰化钾晶体:先滤
13、去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压_、_、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。(6)测定晶体中KSCN的含量:称取10.0g样品。配成1000mL溶液量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴a作指示剂,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液18.00mL。已知:滴定时发生的反应:SCN-+Ag+=AgSCN(白色)。滴定过程的指示剂a为_。20高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色、高效的水处理剂,对病毒的去除率可达99.95%。某兴趣小组设计如下实验制备K2FeO4并探究其性质。已知:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具
14、有强氧化性,在酸性或中性溶液中能快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)如图所示,A为氯气发生装置,装置A中盛放KMnO4的仪器名称是_。装置C中的KOH溶液需过量,目的是_。C中得到紫色固体和溶液,则C中Cl2与Fe(OH)3发生反应生成K2FeO4的离子方程式为_,此外Cl2还与过量的KOH反应。(2)探究K2FeO4的性质甲同学取装置C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,经检验气体中含有Cl2.该现象不能证明“酸性条件下氧化性强于Cl2”,其理由是:_。(3)测定K2FeO4的产率若在制备装置C中加入Fe(OH)3的质量为10.7g,充分反应后经过滤、洗
15、涤、干燥得K2FeO4固体10.3g,则K2FeO4的产率为_(保留3位有效数值)。21水合肼(N2H4H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=N2H4H2O+Na2CO3+NaCl。实验1:制备NaClO溶液。(已知:3NaClO2NaCl+NaClO3)(1)图甲装置中烧瓶内发生反应的离子方程式为_。(2)用NaOH固体配制溶质质量分数为30%的NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有_(填字母,下同)。a烧杯 b容量瓶 c玻璃棒 d胶头滴管(3)图甲装置中用冰水浴控制
16、温度的目的是_。实验2:制取水合肼。(4)图乙中若分液漏斗滴液速度过快,部分N2H4H2O会被氧化并产生大量氮气,降低产品产率。写出该过程反应生成氮气的化学方程式为_,该过程中产生标准状况下11.2L氮气转移电子的物质的量为_mol,充分反应后,蒸馏A中溶液即可得到水合肼的粗产品。实验3:测定馏分中水合肼的含量。(5)称取馏分3.0g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,并滴加23滴淀粉溶液,用0.15molL-1的碘的标准溶液滴定(已知:N2H4H2O+2I2=N2+4HI+H2O)。滴定时,碘的标准
17、溶液盛放在_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。判断滴定达到终点时的现象为_。下列能导致馏分中水合肼的含量测定结果偏高的是_。a锥形瓶清洗干净后未干燥b滴定前滴定管内无气泡,滴定后有气泡c读数时,滴定前平视,滴定后仰视d盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液实验测得消耗I2溶液的平均值为20.00mL,馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为_。22随着科学的发展,可逐步合成很多重要的化工产品,如用作照相定影剂的硫代硫酸钠(俗称大苏打);用于填充汽车安全气囊的叠氮化钠(NaN3)。某化学兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体和NaN3。I制备硫代硫酸钠晶体。查阅资料:Na2S2O3易溶于水,向Na2CO3
18、和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。实验装置如图所示(省略夹持装置):(1)B、D两装置的作用是_。(2)Na2S2O3在空气中易被氧化而变质,请设计实验检验Na2S2O3晶体中是否含有Na2SO4_。II实验室利用如图装置(省略夹持装置)模拟工业级NaN3的制备。已知:2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3(3)装置B中盛放的药品为_。(4)实验中使用油浴加热的优点是_。(5)氨气与熔融的钠反应生成NaNH2的化学方程式为_。(6)N2O可由NH4NO3(熔点为169.6)在240C下分解制得,应选择的气体发生装置是_。23化工产品中,含氯物质众多,其用途广泛。回答下
19、列问题:(1)如图为氯及其化合物的“价一类”二维图。缺失的类别A为_、物质B为_(填化学式)。(2)电石渣主要成分为Ca(OH)2是氯碱工业中的废料,某同学在实验室以电石渣为原料制取KClO3的工艺流程如图所示:已知Ca(ClO3)2易溶于水。工业生产电石的反应为CaO3CCaC2CO,该反应中还原剂为_。流程中“制Ca(ClO3)2”的化学方程式为_;“转化”发生反应的离子方程式为_。上述流程中所用Cl2是用MnO2与浓盐酸反应制得。该反应的离子方程式是_,其中盐酸体现的性质为_性和_性。参考答案1B【详解】AAl2O3的熔点很高,加入冰晶石可以降低其熔融温度,降低成本,A正确;B工业炼铁所
20、用铁矿石的主要成分为Fe2O3,B错误;C某种能耐受铜盐毒性的细菌能利用空气中的氧气氧化硫化铜矿石,把不溶性的硫化铜转化为可溶性的铜盐,此法为生物炼铜,C正确;D工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔;在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化硫,在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气结合,生成三氧化硫,三氧化硫流经吸收塔时,采用98.3%的浓硫酸吸收,使三氧化硫最终与水化合形成硫酸,D正确;综上所述答案为B。2A【详解】A浓硫酸具有吸水性,可作干燥剂,氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥,同时浓硫酸还具有强氧化性,所以不能干燥H2S等还原性气体,A正确;B浓硫酸与灼热的炭反
21、应时没有盐生成,不体现酸性,B错误;CSO2使品红溶液褪色并不是应为SO2具有氧化性,所以该现象不能比较SO2和Cl2强弱关系,C错误;D以硫黄或黄铁矿为原料生产硫酸的过程中,吸收塔中用98.3%的浓H2SO4吸收三氧化硫的过程不是氧化还原反应,D错误;综上所述答案为A。3C【详解】A电解熔融氯化镁,镁离子被氧化得到镁单质,A正确;B石英的主要成分是二氧化硅,石灰石成分为碳酸钙,二氧化硅与碳酸钙反应生成硅酸钙和二氧化碳,与碳酸钠反应生成硅酸钠和二氧化碳,硅酸钠和硅酸钙为玻璃的主要成分,B正确;C碘易升华,不能蒸发结晶,C错误;D工业上制硫酸的设备分为三大部分,一是沸腾炉、二是接触室、三是吸收塔
22、;在沸腾炉内煅烧黄铁矿生成二氧化硫,在接触室内有催化剂存在下二氧化硫进一步与氧气结合,生成三氧化硫,三氧化硫流经吸收塔时,采用98.3%的浓硫酸吸收,使三氧化硫最终与水化合形成硫酸,D正确;综上所述答案为C。4A【详解】A铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫,故装置甲不能达到实验目的,A项错误;BSO2+MnO2=MnSO4,故用装置乙将MnO2还原为MnSO4,B项正确;C将固体C与MnSO4溶液分离用过滤,C项正确;D蒸发浓缩,再冷却结晶得到MnSO4.H2O晶体,D项正确;答案选A。5A【详解】A制造玻璃时需要石灰石和二氧化硅反应得到硅酸钙;水泥生产中石灰石可以起到凝结作用;炼铁时能够
23、与铁矿石中的熔点很高的脉石(二氧化硅)反应,生成硅酸盐而除去,A正确;B用水吸收三氧化硫会形成酸雾,所以为防止形成酸雾,接触法制硫酸时常用浓硫酸吸收三氧化硫,B错误;C电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氢气和氯气,所以制备金属钠应电解熔融氯化钠,C错误;D工业制硝酸时,氨气和空气在热交换器中进行加热,在转化器中催化氧化,D错误;综上所述答案为A。6D【详解】A焙烧硫铁矿时,通过粉碎硫铁矿增加其表面积加快焙烧速率,A正确;B在矿渣酸浸时,适当提高酸的浓度(未达到浓酸程度)可加快反应速率,B正确;C加入铁粉时,铁粉与反应中生成的铜离子发生置换反应,C正确;D“滤液”为硫酸亚铁溶液,从滤液中获得晶体的实验
24、操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,D错误;故选D。7A【详解】A生成产物水合肼有强还原性,而NaClO具有强氧化性,所以要严格控制NaClO的用量,防止过多将水合肼氧化,故A错误;B次氯酸根和尿素在碱性条件下反应,根据得失电子守恒得到反应的离子方程式为:,故B正确;C防止水合肼的挥发,用球形冷凝管进行冷凝回流,故C正确;D因为水合肼不稳定,反应完全后,因此分离出水合肼的实验操作为减压蒸馏,故D正确。综上所述,答案为A。8B【分析】由图可知,黄铁矿粉碎后,通入空气高温煅烧,发生反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,2SO2+O22SO3,SO3+H2O=H2SO4,Fe2O3+3CO2
25、Fe+3CO2,由此分析。【详解】AFeS2中铁元素的化合价为+2价,硫元素的化合价为-1价,故A不符合题意;B将黄铁矿粉碎,增大反应物的接触面积,煅烧时可加快反应速率,故B符合题意;C二氧化硫转化为三氧化硫,需要催化剂和加热的条件,降低反应的活化能,高温煅烧黄铁矿时若将空气改为氧气,则含硫产物还是SO2,故C不符合题意;D上述流程中SO2转化为SO3,2SO2+O22SO3,是可逆反应,SO2不能完全转化为SO3,故D不符合题意;答案选B。9B【分析】浸取时,ZnO、CuO转化为Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+,MnO2、Fe2O3不反应,故滤渣为MnO2、Fe2O3,滤液中含有Z
26、n(NH3)42+、Cu(NH3)42+、NH4HCO3、NH3H2O,加入Zn粉时,发生反应Zn+Cu(NH3)42+ =Cu+Zn(NH3)42+,从而实现去除杂质Cu(NH3)42+,故滤渣为Cu、Zn(过量),滤液中主要含Zn(NH3)42+、NH4HCO3、NH3H2O,经过蒸氨沉锌操作获得沉淀ZnCO3Zn(OH)2,最后煅烧获得ZnO。【详解】A由分析知,A正确;B浸取时温度不宜过高,因为温度高,氨水易挥发,不利于形成Zn(NH3)42+、Cu(NH3)42+,同时Zn2+、Cu2+水解程度增大,导致ZnO、CuO的浸出率下降,B错误;C蒸出物主要为NH3、CO2,用氨水吸收后,
27、可获得碳化氨水(主要含NH4HCO3),可返回浸取工序循环利用,C正确;D滤渣为MnO2、Fe2O3,Fe2O3溶于稀硫酸形成Fe2(SO4)3,MnO2与稀硫酸不反应,D正确;故答案选B。10D【分析】久置于空气中的生石灰主要成分为CaO,还含有Ca(OH)2和CaCO3,加水后生石灰与水反应生成氢氧化钙,打浆得到碳酸钙和氢氧化钙的悬浊液,通氯气加热条件下反应生成氯化钙和氯酸钙,过滤取滤液,加氯化钾与氯酸钙反应生成氯酸钾,据此解答。【详解】A打浆是将固体反应物粉碎,增大氯化时反应物的接触面积,使反应更充分,提高反应速率,故A正确;B由以上分析可知氯化时发生的主要反应为氯气与氢氧化钙加热的到氯
28、酸钙和氯化钙的反应,方程式为:6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O,故B正确;C“过滤”后滤液中主要溶质为氯酸钙和氯化钙,存在的阳离子为钙离子以及水中的氢离子,故C正确;D转化是发生的反应为Ca(ClO3)2+2KCl=CaCl2+2KClO3,为复分解反应,非氧化还原反应,故D错误;故选:D。11D【分析】烧渣(主要成分为、)加入足量稀硫酸,不溶,Fe2O3、Al2O3转化为硫酸铁和硫酸铝,试剂应选用,铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,同时铁与剩余的稀硫酸反应,再加入NaOH溶液调节溶液pH,使溶液中的Al3+转化为氢氧化铝沉淀,过滤后溶液2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
29、、洗涤可得绿矾。【详解】A浓硫酸中硫酸主要以分子形式存在,浓度低,烧渣的浸出率反而降低,故A错误;B试剂选用和得不到,试剂应选用,铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,同时铁与剩余的稀硫酸反应,则离子方程式为、,故B错误;C加入过量的氢氧化钠溶液,可能沉淀,同时也会溶解,故C错误;D由溶液得到结晶水合物的实验操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等,故D正确;答案选D。12C【分析】根据流程,石灰石经煅烧后可以形成CaSiO3、MgO、CaO等烧渣,烧渣中加入NH4Cl溶液,烧渣溶解,得到另一种不溶的浸渣和一种溶液,向溶液中通入氨气调节pH得到Mg(OH)2沉淀,向滤液1中先后通入氨气和二氧化碳可以得到C
30、aCO3固体。【详解】A根据分析,“煅烧”时生成CaSiO3的化学方程式为,A项正确;B用NH4Cl溶液进行“溶浸”时生成的氨气可用于后续“调pH”,B项正确;C“调pH”时生成Mg(OH)2,此时Mg(OH)2的溶解度更低,因此相同温度下,KspMg(OH)2KspCa(OH)2,C项错误;D“转化”时通入CO2过多会使CaCO3转化为可溶的Ca(HCO3)2而降低产品产率,D项正确;故答案选C。13D【详解】ANaOH溶液的作用分别是除去油脂,溶解铝及其氧化物,因氨水与铝及其氧化物不反应,故不能用氨水代替NaOH溶液,故A错误;B滤饼含金属、及其氧化物与稀硫酸反应,得到的滤液中含有、等,故
31、B错误;C转化中是氧化剂,可以用氧气或空气代替,不能用替代,会引入杂质,故C错误;D分离出硫酸镍晶体后的母液是硫酸镍的饱和溶液,需要收集、循环使用,可提高镍的回收率,故D正确;故答案为:D。14C【分析】步骤为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应,生成铁、二氧化钛和一氧化碳,步骤为二氧化钛与碳,氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳,步骤为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛,据此分析。【详解】A步骤为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应,生成铁、二氧化钛和一氧化碳,步骤为二氧化钛与碳,氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化
32、碳,步骤、II中均发生氧化还原反应,故A正确;B步骤为钛铁矿(主要成分是FeO和TiO2)和碳在高温下发生氧化还原反应,生成铁、二氧化钛和一氧化碳,步骤为二氧化钛与碳,氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳,碳元素的化合价均升高,故B正确;C步骤为四氯化钛和过量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛,镁是活泼的金属,钛在高温下能被空气氧化,所以步骤需在氩气环境中进行,防止金属被空气氧化,不能在空气中进行,故C错误;D钛在常温下与酸、碱均不反应,镁与稀硫酸反应,可用稀硫酸除去金属钛中的少量镁杂质,故D正确;故选C。15C【详解】A海绵铜加入稀硫酸、热空气和水,通入热空气溶解浸取后反应生成硫酸铜溶
33、液,A正确;B过滤用于分离固体和液体,所用玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,B正确;C“还原”步骤为含有CuSO4的滤液,溶液呈酸性,加入Na2SO3、NaCl,生成CuCl和Na2SO4,发生反应的离子方程式为2Cu2+2Cl-+H2O=2CuCl+2H+,C错误;D由题给信息可知CuCl为白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,则可采用乙醇洗涤,为避免被氧化,可真空干燥,D正确;故答案为:C。16C【详解】A途径S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水,有副产物二氧化氮,而且二氧化氮会污染大气,所以途径与途径相比更能体现“绿色化学”的理念,且原子利用率较高,故A正确;B途径和都是由S来制备H2SO4,S的
34、化合价从0价升高到+6价,制取1molH2SO4,理论上各消耗1molS,各转移6mole,故B正确;CS与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水,该反应中只体现了浓硝酸的强氧化性,不体现酸性,故C错误;D增大一种反应物的浓度,可以提高另一种反应物的转化率,所以途径的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2浓度来提高二氧化硫的转化率,故D正确;故选C。17吹出CCl4蒸汽、吹出产物及尾气,排出空气、防止产物被氧化 除去氮气中水蒸气 Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2 除去溶解的氧气,防止将I氧化 淀粉溶液 根据2Cr3+Cr2O3I26Na2S2O3,因此n(Cr3+)=,则产品中CrC
35、l3质量分数为。 【详解】(1)由于Cr2O3和CCl4在高温下反应,CCl4要进入到D中,再根据题意CrCl3在高温下易被氧气氧化,因此氮气的作用是吹出CCl4蒸汽、吹出产物及尾气,排出空气、防止产物被氧化;故答案为:吹出CCl4蒸汽、吹出产物及尾气,排出空气、防止产物被氧化;(2)CrCl3熔点为83,易潮解,易升华,易溶于水,因此装置B的作用为除去氮气中水蒸气;故答案为:除去氮气中水蒸气;(3)装置D中生成CrCl3和光气(COCl2)的化学方程式为Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2;故答案为:Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2;(4)ii中加入稍过量的Na2
36、O2后要加热煮沸,其主要原因是除去溶解的氧气,防止将I氧化;故答案为:除去溶解的氧气,防止将I氧化;该反应是Na2S2O3滴定I2,因此滴定实验可选用的指示剂为淀粉溶液;根据2Cr3+Cr2O3I26Na2S2O3,因此n(Cr3+)=,则产品中CrCl3质量分数为;故答案为:淀粉溶液;根据2Cr3+Cr2O3I26Na2S2O3,因此n(Cr3+)=,则产品中CrCl3质量分数为。18+3 aedb 将生成的BCl3液化 BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3 吸收尾气中的氯气,并防止外界的水进入装置II 【分析】实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,氯气中含有HC
37、l和水蒸气杂质,氯气与硼反应生成BCl3,由于BCl3沸点为12.5,熔点为107.3,因此要将BCl3液化,氯气没有完全反应完,氯气有毒,因此用碱石灰吸收氯气。【详解】(1)三氯化硼(BCl3)中Cl1价,则硼元素的化合价为+3价;故答案为:+3。(2)装置I的作用是制得干燥而纯净的氯气,氯气中杂质主要是HCl和水蒸气,先用饱和食盐水除掉HCl杂质,再用浓硫酸除掉水蒸气杂质,因此气流方向自左而右导气管接口顺序为aedb,实验室用浓盐酸和二氧化锰加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,因此制取Cl2反应的离子方程式为;故答案为:aedb;。(3)由于BCl3沸点为12.5,熔点为107.3,因此装
38、置II中冰盐水的作用是将生成的BCl3液化变为液态;故答案为:将生成的BCl3液化。(4)已知BCl3遇水立即产生大量白雾即HCl,同时生成硼酸(H3BO3),则该反应的化学方程式为BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3;故答案为:BCl3+3H2O=3HCl+H3BO3。(5)由于氯气有毒,氯气在反应中没有完全反应完,因此装置III连接在整套实验装置的末端,其作用是吸收尾气中的氯气,并防止外界的水进入装置II;故答案为:吸收尾气中的氯气,并防止外界的水进入装置II。192NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O 观察气泡流速,控制装置A的加热温度 NH4SCN+KOHKSC
39、N+NH3+H2O N2 蒸发浓缩 冷却结晶 Fe(NO3)3 【分析】加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,用碱石灰干燥后,在三颈烧瓶中氨气与CS2反应生成NH4SCN、NH4HS,滴入KOH生成KSCN,滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体,多余的氨气在E中被氧化为氮气,据此解题。【详解】(1)装置A中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物生成氨气、氯化钙和水,反应的化学方程式是:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O; (2) NH3不溶于CS2,所以可以通过观察C中的气泡流速,判断A中产生氨气的速度,控制装置A的加热温度;
40、(3)根据题意可知装置D中NH4SCN和KOH发生复分解反应生成KSCN,则根据元素守恒可知化学方程式:NH4SCN+KOHKSCN+NH3+H2O;(4)氨气具有还原性,在装置E中NH3被酸性重铬酸钾氧化为无污染的氮气;(5) NH4SCN在高于170易分解,所以为了防止温度过高,结晶时需要降低压强降低沸点,具体操作为:先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体;(6)滴定终点时SCN-完全反应,Fe3+遇KSCN变红色,而硫酸根、氯离子均能和银离子生成沉淀,所以滴定过程的指示剂a为Fe (NO3)3溶液,达到滴定终点时溶液由红色变为无色。20
41、蒸馏烧瓶 提供碱性环境,确保K2FeO4稳定存在,提高产率 3Cl22Fe(OH)310OH26Cl8H2O 粗品中可能混有KClO,酸性环境下可与Cl反应产生Cl2 52.0%或0.520 【分析】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,用饱和食盐水除掉氯气中挥发出的HCl气体,氯气将Fe(OH)3在碱性条件下反应生成K2FeO4,多余的氯气也可能会与KOH溶液反应,多余的氯气用NaOH溶液来处理尾气。【详解】(1)根据装置信息得到盛放KMnO4的仪器名称是蒸馏烧瓶;故答案为:蒸馏烧瓶。装置C中的KOH溶液需过量,根据题中信息得到KOH溶液过量的目的是提供碱性环境,确保K2FeO4稳定存在,提高产率;
42、故答案为:提供碱性环境,确保K2FeO4稳定存在,提高产率。C中得到紫色固体和溶液,则C中Cl2与Fe(OH)3发生反应生成K2FeO4、KCl和H2O,其离子方程式为3Cl22Fe(OH)310OH26Cl8H2O;故答案为:3Cl22Fe(OH)310OH26Cl8H2O。(2根据上题中信息氯气也与KOH反应生成KCl和KClO,因此该现象不能证明“酸性条件下氧化性强于Cl2”,其理由是:粗品中可能混有KClO,酸性环境下可与Cl反应产生Cl2;故答案为:粗品中可能混有KClO,酸性环境下可与Cl反应产生Cl2。(3)根据Fe(OH)3K2FeO4,加入Fe(OH)3的质量为10.7g即物
43、质的量为0.1mol,理论上得到0.1mol K2FeO4即19.8g,实际得K2FeO4固体10.3g,则K2FeO4的产率为;故答案为:52.0%或0.520。21MnO2+2Cl-+4H+Mn2+Cl2+2H2O ac 防止NaClO受热分解,影响水合肼的产率 N2H4H2O+2NaClO=N2+3H2O+2NaCl 2 酸式 滴入最后一滴溶液,溶液变蓝,且半分钟不变色 cd 25% 【分析】根据题给信息及实验仪器分析,装置I为制备氯气的装置,氯气通入装置II中与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠,装置的作用是进行尾气处理;制备的次氯酸钠溶液在图乙装置中的三颈烧瓶中与尿素发生反应生成N2H4H
44、2O,通过加热蒸馏的方法分离出N2H4H2O;根据酸碱中和滴定原理分析计算所得样品的质量分数,据此分析。【详解】(1)二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应生成二氯化锰、氯气与水,反应离子方程式为:MnO2+2Cl-+4H+Mn2+Cl2+2H2O;(2)配制30%NaOH溶液时,用天平称量质量,在烧杯中加水溶解,并用玻璃棒搅拌,需要玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒,故答案为ac;(3)由于温度升高时,次氯酸钠容易发生自身的氧化还原反应生成氯酸钠和氯化钠,图甲装置中用冰水浴控制温度,所以步骤1温度需要在30以下,其主要目的是防止NaClO(歧化)分解为氯酸钠和氯化钠,影响水合肼的产率;(4)N2H4H2O
45、具有强还原性,容易被过量的NaClO氧化,生成氮气、水和氯化钠,反应方程式为:N2H4H2O+2NaClO=N2+3H2O+2NaCl,氮元素的化合价从-2价升高到0价,氯元素的化合价从+1价降低到-1价,分别有两个氯原子和氮原子化合价降低和升高,该过程中生成1mol氮气时转移电子的物质的量为4mol,产生标准状况下11.2L氮气的物质的量为=0.5mol,转移电子的物质的量为2mol;(5)碘的标准溶液具有强氧化性,应该盛放在酸式滴定管中,若放在碱式滴定管,会腐蚀橡胶;达到滴定终点时,并滴加23滴淀粉溶液,滴入最后一滴碘的标准溶液,溶液会变蓝,故滴定达到终点时的现象为滴入最后一滴溶液,溶液变
46、蓝,且半分钟不变色;a锥形瓶清洗干净后未干燥,对实验结果无影响,故a不符合题意;b滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡,导致标准液的体积偏小,则结果偏低,故b不符合题意;c读数时,滴定前平视,滴定后仰视,导致滴定后读数偏大,使得标准液的体积偏大,则结果偏高,故c符合题意;d盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液,使得标准液的浓度偏小,造成滴定后标准液的体积偏大,则结果偏高,故d符合题意;答案选cd;馏分3.0g,加水配成250mL溶液,移出25.00mL置于锥形瓶中,则滴定实验中馏分的质量为:3.0g=0.3g,移出25.00mL设馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为a,则: 所以 解得:
47、a=25%。22防倒吸 取少量固体溶于水,加入氯化钡溶液,若生成沉淀,则含有硫酸钠 碱石灰 油浴可以在210220oC下进行,水浴不能达到这样的温度 2Na+2NH3=2NaNH2+H2 D 【详解】I(1) BD为安全瓶,BD作用是防止倒吸,故答案为:防倒吸;(2) Na2S2O3在空气中易被氧化而变质是否生成Na2SO4,取取少量固体溶于水,加入氯化钡溶液,若生成沉淀,则含有硫酸钠,故答案为:取少量固体溶于水,加入氯化钡溶液,若生成沉淀,则含有硫酸钠;II(3) 生成的氨气中含有水蒸气,需要干燥,则装置B中盛放的药品为碱石灰,故答案为:碱石灰;(4) 由于制备NaN3的反应需要在21022
48、0C下进行,水浴不能达到这样的温度,所以实验中使用油浴而不用水浴,故答案为:油浴可以在210220oC下进行,水浴不能达到这样的温度;(5) 氨气与熔融的钠反应生成NaNH2 ,根据原子守恒可知还有氢气生成,反应的化学方程式为2Na+2NH3=2NaNH2+H2,故答案为:2Na+2NH3=2NaNH2+H2;(6) N2O可由NH4NO4(熔点为169.6C)在240C下分解制得,由于在该温度下硝酸铵已熔化,同时为避免液体倒流引起试管炸裂因此选择的气体发生装置是装置D,故答案为:D。23酸 Cl2O7 C 6Cl26Ca(OH)2Ca(ClO3)25CaCl26H2O Ca2+=CaCO3
49、4H2ClMn2+Cl22H2O 酸 还原 【分析】电石渣主要成分为Ca(OH)2,氯气和电石渣在70以上温度下反应生成Ca(ClO3)2、CaCl2和H2O,Ca(ClO3)2和K2CO3发生反应生成CaCO3沉淀和KClO3溶液,过滤后将滤液经过一系列操作,最终得到KClO3。【详解】(1)如图为氯及其化合物的“价一类”二维图。根据图中信息A为酸,物质B为+7价的氧化物即为Cl2O7;故答案为:酸;Cl2O7。(2)工业生产电石的反应为CaO3CCaC2CO,根据反应方程式分析得到碳化合价既升高又降低,因此该反应中还原剂为C;故答案为:C。流程中“制Ca(ClO3)2”主要是Cl2和Ca(OH)2反应生成Ca(ClO3)2、CaCl2和H2O,其化学方程式为6Cl26Ca(OH)2Ca(ClO3)25CaCl26H2O;“转化”主要是Ca(ClO3)2和K2CO3发生反应生成CaCO3沉淀和KClO3溶液,其离子方程式为Ca2+=CaCO3;故答案为:6Cl26Ca(OH)2Ca(ClO3)25CaCl26H2O;Ca2+=CaCO3。根据题意MnO2与浓盐酸反应生成Cl2、氯化锰和水,该反应的离子方程式是4H2ClMn2+Cl22H2O,氯的化合价部分升高,还有一部分化合价未变,因此盐酸体现的性质为酸性和还原性;故答案为:4H2ClMn2+Cl22H2O;酸;还原。