1、考点20 化学实验方案设计与评价1.(2013上海化学14)为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度,将镀锌皮与足量盐酸反应,待产生的气泡明显减少时取出,洗涤,烘干,称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是A.铁皮未及时取出,会导致测定结果偏小B.铁皮未洗涤干净,会导致测定结果偏大C.烘干时间过长,回导致测定结果偏小D.若把盐酸换成硫酸,会导致测定结果偏大【答案】C2.(2013上海化学10)下列关于实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述正确的是A.均采用水浴加热 B.制备乙酸乙酯时正丁醇过量C.均采用边反应边蒸馏的方法 D.制备乙酸乙酯时乙醇过量【答案】C3.(2013北京理综28)(15分)某学生
2、对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:操作现象取4g漂粉精固体,加入100mL水部分固体溶解,溶液略有颜色过滤,测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝(约为12),后褪色液面上方出现白雾;稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程是 。(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。(3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。 实验a目的是 。由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由
3、是 。 (4)现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。 用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因: 。 【答案】(1);(2)碱性、漂白性;(3)、检验白雾中是否Cl2,排除Cl2干扰; 、白雾中含有SO2,SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀;(4)向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色;(5)、CaSO4; 、。4.(1
4、4分)(2013新课标卷27)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(), Mn(), Ni()等杂质)的流程如下: Zn过滤调PH约为5适量高锰酸钾溶液稀H2SO4工业ZnO 浸出液 滤液 煅烧过滤Na2CO3过滤 滤液 滤饼 ZnO提示:在本实脸条件下,Ni()不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2回答下列问题:(1)反应中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为 ;加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是 ;(2)反应的反应类型为 .过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有 ;(3)反应形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。(4)反应
5、中产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于 。参考答案:(1)Fe2和Mn2;MnO43Fe27H2O=MnO23Fe(OH)35H; 3Mn22MnO42H2O=5MnO24H; 不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或无法除去Fe2和Mn2;(2)置换反应;Ni(3)取最后一次洗涤液少量,滴入稀盐酸,加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净。(4)15.(2013安徽理综27)(13分)二氧化铈是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为
6、原料回收铈,设计实验流程如下:(1)洗涤滤渣A的目的是为了去除 (填离子符号),检验该离子是否洗涤的方法是 。(2)第步反应的离子方程式是 ,滤渣B的主要成分是 。(3)萃取是分离稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP (填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。(4)取上述流程中得到的产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol标准溶液滴定终点是(铈被还原为),消耗25.00mL标准溶液,该产品中的质量分数为 。27.【答案】来源:学_科_网Z_X_X_K(1)滤渣上附着的Fe3+、Cl
7、-,取最后洗涤液少量,滴加AgNO3,如无白色沉淀,则洗干净。(2)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2 +4 H2O SiO2(3)不能 分液漏斗(4)97.01%6.(2013安徽理综28)(14分) 某酸性工业废水中含有。光照下,草酸能将其中的转化为。某课题组研究发现,少量铁明矾即可对该反应堆起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:(1)在25C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。测得实验和溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。(2)上述反应后草酸被氧化
8、为 (填化学式)。(3)实验和的结果表明 ;实验中时间段反应速率()= (用代数式表示)。(4)该课题组队铁明矾中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:假设一:起催化作用;假设二: ;假设三: ;(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有等。溶液中的浓度可用仪器测定)实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论28.【答案】(2)CO2(3)PH越大,反应的速率越慢 (4)Al3+期催化作用;Fe2+和Al3+起催化作用(5)取PH=5的废水60ml,加入10ml草酸和30ml蒸馏水,滴加几滴FeSO4,测定反应所需时间
9、预期现象与结论:与对比,如果速率明显加快,故起催化作用的为Fe2+7.(2013江苏化学16)(12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 。(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为 。(3)滤渣2的成分是 (填化学式)。(4)煅烧过程存在以下反应:2MgSO4C2MgO2SO2CO2MgSO4CMgOSO2COMgSO43CMgOS3CO利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。D中收集的气体可以是 (填化学
10、式)。B中盛放的溶液可以是 (填字母)。a.NaOH 溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.KMnO4溶液A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为4,写出该反应的离子方程式: 。【参考答案】来源:Z。xx。k.Com16.(12分)(1)MgCO32H=Mg2CO2H2O(2)2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4)32H2O(3)Fe(OH)3(4)CO d 3S6OH2S2SO323H2O8、(2013浙江理综28)(14分)利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程如下:已知:Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。
11、请回答下列问题:(1)用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有 。A去除油污 B溶解镀锌层 C去除铁锈 D钝化(2)调节溶液A的pH可产生Zn(OH)2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是 。(3)由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是 。(4)Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离? (填“能”或“不能”),理由是 。(5)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000molL-1的K2Cr2O7标准溶液250mL,应准确称取K2Cr2O7 g(保留4位有效数字,已知MK2Cr2O7=294.0gmol-1)。
12、配制该标准溶液时,下列仪器不必要用到的有 。(用编号表示)电子天平 烧杯 量筒 玻璃棒 容量瓶 胶头滴管 移液管(6)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则滴定结果将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【答案】(1)A、B(2)抽滤、洗涤、灼烧(3)N2气氛下,防止Fe2+被氧化(4)不能 胶体粒子太小,抽滤时溶液透过滤纸(5)0.7350 (6)偏大9.(2013福建理综25)(15分)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:甲:Mg(NO3)2、NO
13、2、O2 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2 丁:MgO、NO2、N2(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是_。查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):(2)实验过程取器连接后,放人固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明_ 称取Mg(NO3)2固体3 . 79 g置于A中,加热前通人N2以驱尽装置内的空气,其目的是_;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先_然后固定在管中固体部位下加热。 观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见
14、明显变化。 待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1 . 0g 取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象。( 3 )实验结果分析讨论 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_是正确的。 根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:_(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是_。 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究。【答案】不符合氧化还原反应原理(或其它合理答案)装置气密性良好避免对产物O2的检验产生干扰(或其它合理答案)移动酒
15、精灯预热硬质玻璃管(3) 乙 2Na2SO3 + O2 =2Na2SO4O2在通过装置B时已参与反应(或其它合理答案) 10、(2013广西理综29)(15分)铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:回答下列问题:(1)写出反应1的化学方程式 ;(2)滤液中加入CaO生成的沉淀是 ,反应2的离子方程式为 ;(3)E可作为建筑材料,化合物C是 ,写出由D制备冰晶石的化学方程式 ;(4)电解制铝的化学方程式是 ,以石墨为电极
16、,阳极产生的混合气体的成分是 。【答案】(1)2NaOHSiO2Na2SiO3H2O(2分) 2NaOHAl2O32NaAlO2H2O(2分) (2)CaSiO3(2分) 2AlO2CO23H2O2Al(OH)3CO32(2分)(3)浓H2SO4(1分) 12HF3Na2CO32Al(OH)32Na3AlF63CO29H2O(2分)(4)2Al2O34Al3O2(2分) O2、CO2(CO)(2分)11.(2013上海化学35-39)溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水,易吸潮等性质。实验室用工业大理石(含有少量Al3+、Fe3+等杂质)制备溴化钙的主要流程如下:完成下列填空:35.上述使
17、用的氢溴酸的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml,所需的玻璃仪器有玻璃棒、 。36.已知步骤的滤液中不含NH4+。步骤加入的试剂a是 ,控制溶液的pH约为8.0的目的是 、 。37.试剂b是 ,步骤的目的是 。38.步骤所含的操作依次是 、 。39.制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度:称取4.00g无水溴化钙样品;溶解;滴入足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤; ;称量。若得到1.88g碳酸钙,则溴化钙的质量分数为 (保留两位小数)。若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是 。【答案】35.量筒、胶头滴管、烧杯、500ml容量瓶。36.石灰水,沉淀Al3+
18、、Fe3+37.氢溴酸,除去过量的氢氧化钙。38.蒸发浓缩,冷却结晶。39.洗涤;23.50%.洗涤时,有少量的碳酸钙溶解。12.(2013上海化学40-43)二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。完成下列填空:40.实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置是 (填写字母)。41.若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠 g(保留一位小数
19、);如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 g (保留一位小数)。42.实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O2CaSO42H2O。其流程如下图:碱法的吸收反应为SO2+2NaOHNa2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:已知:试剂Ca(OH)2NaOH价格(元/kg)0.362.9吸收SO2的成本(元/mol)0.0270.232
20、石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是 。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是 ,缺点是 。43.在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。【答案】40.ae41.18.9 ,33.142.酸性氧化与碱的反应。结果便宜,成本低;吸收慢,效率低。43、13.(15)(2013新课标卷26)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。Na2Cr2O7H2SO4加热发生的反应如下: CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CHO反应物和产物的相关数据列表如下:沸点/。c密度/(gcm-3)水中溶解性正丁醇11.720.81
21、09微溶正丁醛75.70.8017微溶实验步骤如下:将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热。当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为9095,在E中收集90以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集7577馏分,产量2.0g。回答下列问题:(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由 。(2)加入沸石的作用是 。若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是 。(3)上述装置图中,B仪器的名称是 ,D仪器的名称是 。(4)
22、分液漏斗使用前必须进行的操作是 (填正确答案标号)。a.润湿b.干燥 c.检漏 d.标定(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时,水在 层(填“上”或“下”(6)反应温度应保持在9095,其原因是 。(7)本实验中,正丁醛的产率为 %。 解析:以合成正丁醛为载体考察化学实验知识。涉及浓硫酸稀释、沸石作用、仪器名称、分液操作、分层分析、原因分析和产率计算。(1)不能将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,应该将浓硫酸加到Na2Cr2O7溶液,因为浓硫酸溶于水会放出大量热,容易溅出伤人。(2)沸石的作用是防止液体暴沸,若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法冷却后补加,以避免加热时继续反应而降低产率。(
23、3)B仪器是分液漏斗,D仪器是冷凝管。(4)分液漏斗使用前必须检查是否漏水。(5)因为正丁醛的密度是0.8017 gcm-3,比水轻,水层在下层。(6)反应温度应保持在9095,根据正丁醛的沸点和还原性,主要是为了将正丁醛及时分离出来,促使反应正向进行,并减少正丁醛进一步氧化。(7)按反应关系,正丁醛的理论产量是:4.0g=3.9g,实际产量是2.0g,产率为:100%=51.3%。 参考答案:(1)不能,浓硫酸溶于水会放出大量热,容易溅出伤人。(2)防止液体暴沸;冷却后补加;(3)分液漏斗;冷凝管。(4)c(5)下(6)为了将正丁醛及时分离出来,促使反应正向进行,并减少正丁醛进一步氧化。(7
24、)51%14.(2013四川理综化学9)(15分) 为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。 .AgNO3的氧化性 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用第试剂KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。请完成下表:操作现象结论取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡 存在Fe3+取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入 ,振荡 存在Fe2+【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe2+和Fe3+ . AgNO3的热稳定性性 用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,
25、产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。装置B的作用是 。经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 。 【查阅资料】Ag2O和粉末的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。 【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:Ag;.Ag2O;.Ag和Ag2O 【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,进行了如下实验。 实验编号操作现象a加入足量氨水,振荡来源:学.科.网Z.X.X.K黑色固体不溶解b加入足量稀硫酸,振荡黑色固体溶解,并有气体产生 【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。 【实验结论】根据上述实验结果,该小
26、组得出的AgNO3固体热分解的产物有 。9.答案::变成血红色 K3Fe(CN)6 变成蓝色i:缓冲瓶:用带火星木条靠近瓶口,木条复燃,证明是氧气: b Ag O2 NO215、(2013天津化学9)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。I.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:检查装置的气密性;通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成.。体系冷却后,停止通入Cl2
27、,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封请回答下列问题:装置A中反应的化学方程式为第步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl3进入收集器,第步操作是操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)装置B中的冷水作用为;装置C的名称为;装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂II.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。FeCl3与H2S反应的离子方程式为电解池中H+再
28、阴极放电产生H2,阳极的电极反应为综合分析实验II的两个反应,可知该实验有两个显著优点:H2S的原子利用率100%;(1)A中反应的化学方程式(2)要使沉积的FeCl3进入收集器,根据FeCl3加热易升华的性质,第的操作应该是:在沉积的的FeCl3固体下方加热。(3)为防止FeCl3潮解所采取的措施有通入干燥的Cl2,用干燥的N2赶尽Cl2,(4)B 中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品;装置C的名称为干燥管,来源:Zxxk.Com装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,检验FeCl2是否失效就是检验二价铁离子,最好用,也可以用酸性高锰酸钾溶液检验。(5
29、),吸收的是氯气,不用考虑防倒吸(6)(7)阳极的电极反应:(8)该实验的另一个优点是FeCl3可以循环利用。16.(13分)(2013新课标卷I26)醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下: 可能用到的有关数据如下: 相对分子质量密度/(gcm3)沸点/溶解性 环己醇100 0.9618 161 微溶于水 环己烯82 0.8102 83 难溶于水 合成反应: 在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90 oC。 分离提纯: 反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5% 碳酸钠溶液和水
30、洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。 (1)装置b的名称是_ (2)加入碎瓷片的作用是_;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是_(填正确答案标号)。 A.立即补加 B. 冷却后补加 C. 不需初加 D. 重新配料 (3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_。 (4)分液漏斗在使用前必须清洗干净并_。在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_(填“上口倒出”或“下口倒出”)。 (5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_。 (6)在环已烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有_(填正确答案标号)。 A.圆底烧瓶 B.
31、温度计 C. 吸滤瓶 D. 环形冷凝管 E. 接收器 (7)本实验所得到的环己烯产率是_(填正确答案标号)。 A. 41% B. 50% C. 61% D. 70% 【答案】(1)直形冷凝管 (2)防止暴沸; B (3) (4)检漏;上口倒出; (5)干燥 (6)CD (7)C 17.(2013江苏化学19)(15分)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO47H2O)通过下列反应制备:FeSO4Na2CO3=FeCO3Na2SO4 FeCO3C6H8O7=FeC6H6O7CO2H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度
32、为1.0 molL1计算)。金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Al33.05.0Fe25.88.8(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是 (填字母),原因是 。a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是 。(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80下搅拌反应。铁粉的作用是 。反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是 。(4)最后溶液经浓缩、加入
33、适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是 。(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO47H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应, ,得到FeSO4溶液, ,得到FeSO47H2O晶体。【参考答案】19.(15分)(1)c 避免生成Fe(OH)2沉淀(2)取最后一次的洗涤滤液12 mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生
34、,则表明已洗涤干净。(3)防止2价的铁元素被氧化 加入适量柠檬酸让铁粉反应完全(4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出(5)过滤,向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤。或过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤。(滴加稀硫酸酸化)加热浓缩得到60饱和溶液 冷却至0结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥18(2013山东理综30)(15分)TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)
35、=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下有关性质如下表物质熔点/沸点/其他CCl4-2376与TiCl4互溶TiCl4-25136遇潮湿空气产生白雾仪器A的名称是 ,装置E中的试剂是 。反应开始前依次进行如下操作:停止通氮气熄灭酒精灯冷却至室温。正确的顺序为 (填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是 。(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:90酸溶FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+ TiOSO4(aq)+ 2H2O(l)水解TiOSO4(aq)+ 2H
36、2O(l)= H2TiO3(s)+H2SO4(aq) 简要工艺流程如下:试剂A为 。钛液需冷却至70左右,若温度过高会导致产品收率降低,原因是 取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是 。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是 (填化学式)。答案:(1)干燥管;浓硫酸;检查气密性;,蒸馏(2)铁粉,由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO47H2O中导致TiO2产率降低。Fe2+,Fe2O319.(20
37、13广东理综33)(17分)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。列收集Cl2的正确装置时 。将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中, 。能量之间可以相互转化:点解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。完成原电池的装置示意图(见图15),并
38、作相应标注。要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极 。甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ,其原因是 。(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选 作阳极。答案:(1)C;Cl、HClO和ClO;取少量新制氯水和于试管中,用胶头滴管向试管中滴加NaBr溶液,振荡静置,溶液下层呈橙色(2)(装置图如下);电极逐渐溶解;甲;可以避免活泼金属如Zn和CuSO4的接触,从而提供稳定电流(3)Zn20、(2013广西理综28)(15分
39、)制备氮化镁的装置示意图如下:回答下列问题:(1)检查装置气密性的方法是 ,a的名称是 ,b的名称是 ;(2)写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式 ;(3)C的作用是 ,D的作用是 ,是否可以把C和D的位置对调并说明理由 ;(4)写出E中发生反应的化学方程式 ;(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写出实验操作及现象 。【答案】(1)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,则气密性良好(2分) 分液漏斗(1分) 圆底烧瓶(1分)(2)2NaNO2(NH4)2SO42N2Na2SO44H2O(2分)(3)除去氧气(及氮氧化物)(1分) 除去水蒸气 (1分) 不能,对调后无法除去水蒸气(1分) (4)N23MgMg3N2(2分)(5)取少量产物于试管中,加入少量蒸馏水,试管底部有沉淀生成,可闻到刺激性氨味(把湿润的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有氮化镁;弃去上清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁(4分)