1、专题九综合化学实验与化学计算 课时47常见物质的制备1.(1)2Al+Cr2O32Cr+Al2O3(2)2V2O3+3Si3SiO2+4V加入CaO与生成的SiO2反应,CaO+SiO2CaSiO3,使生成V的反应更易进行(3)TiCl4+2MgTi+2MgCl22.(1)ESO2+Br2+2H2O4H+2Br-+S(2)33513CO2(3)采用SO2作还原剂吸收Br2,吸收液中含大量H+、Br-、S实验步骤预期现象和结论步骤1:足量的2molL-1盐酸,充分振荡,观察。再加入1mL苯,充分振荡,静置观察溶液由无色变黄色,再加入1mL苯,若溶液分层,上层有机层出现橙色或橙红色步骤2:过量的2
2、molL-1盐酸,再加入少量0.10molL-1BaCl2溶液溶液出现白色浑浊3.(1)Fe2+、Fe3+(2)B(3)否溶液中c(Fe2+)c2(OH-)=1.010-5(110-6)2=1.010-17KspFe(OH)2,故无Fe(OH)2沉淀生成(4)防止NH4HCO3分解,减少Fe2+的水解(5)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO24.(1)3molL-1有红棕色气体出现吸收NO2(2)只有+3价既有+2价又有+3价实验步骤实验操作预期现象和结论第一步用胶头滴管取少量烧杯A中溶液于试管中,往试管中滴加几滴0.1molL-1KSCN溶液。(1)若溶液颜色未变红,则说明溶液没有Fe3
3、+,则假设1成立;(2)若溶液颜色变为红色,则说明溶液中含有Fe3+,则假设2或假设3成立。第二步用胶头滴管另取少量烧杯A中溶液于试管中,往试管中滴加几滴0.2molL-1酸性KMnO4溶液。结合上一步中的(2),如果酸性KMnO4溶液褪色,则假设3成立;如果酸性KMnO4溶液不褪色,则假设2成立。5.(1)各连接处均无泡沫产生除去装置中的氧气(2)吸收未反应的氨气(3)装置冷却至室温B瓶中的稀硫酸倒吸入A瓶中(或其他合理答案)(4)往粗产品中加入适量的热水,充分搅拌后趁热过滤,用热水洗涤滤渣23次,烘干6.(1)Al3+3NH3H2OAl(OH)3+3N(2)Mg(OH)2、CaCO3(3)
4、Li2CO3的溶解度随温度升高而减小,热水洗涤可减少Li2CO3的损失(4)2FePO4+Li2CO3+2C2LiFePO4+3CO(5)FePO4+Li+e-LiFePO41.4g专题九综合化学实验与化学计算课时47常见物质的制备非选择题1.金属热还原法广泛用于冶金过程中。用金属A(或其合金)作还原剂在高温下将另一种金属B的化合物还原以制取金属B(或其合金)的方法,通常是按还原剂来命名。(1)用铝作还原剂生产金属铬,称为铝热法,化学方程式为 。 (2)用硅作还原剂还原V2O3冶炼钒,称为硅热法,化学方程式为。硅(特别是硅铁)的价格比铝低,所以硅热还原法在铁合金及某些金属的生产中占有重要地位。
5、但硅的还原能力不如铝,为使硅热还原更易进行,常加入CaO作熔剂。试分析加入CaO的作用:。 (3)试写出用镁热法还原TiCl4生产金属钛的化学方程式:。 2.(2012广州广铁一中)海水中含有多种盐类,除可获得NaCl、MgCl2外,也是自然界提取卤素的重要来源。(1)由于溴离子在海水中浓度很低(0.067gL-1),要进行溴元素的浓缩、富集。实验室若要直接浓缩海水时,下列仪器中肯定不需要的是(填序号)。 A.玻璃棒B.三脚架C.酒精灯D.蒸发皿E.坩埚(2)工业上把海水先进行氧化,再吸收溴,达到富集溴的目的。吸收工艺常用的方法是用热空气吹出Br2,用SO2作还原剂吸收Br2,其反应的离子方程
6、式为;另一种方法是用纯碱浓溶液代替SO2吸收溴,请完成下列化学方程式的配平(已知:酸性条件下该反应逆向进行): Na2CO3+Br2NaBr+NaBrO3+ (3)现有一份吸收了溴的无色溶液(采用上述不同方法,且吸收剂和溴恰好完全反应),请你通过实验探究该溶液究竟是采用那种方法吸收溴的。提出合理假设假设1:采用纯碱吸收法,吸收液中含大量Na+、Br-、Br。假设2:。 设计方案,进行实验,验证假设。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂和仪器:10mL量筒、小烧杯、试管、胶头滴管;无水乙醇、苯、0.10molL-1AgNO3、0.10molL-1BaCl2、2molL-1HCl。
7、实验步骤预期现象和结论步骤1:用量筒取样品溶液2mL于A、B试管中,往试管A中加入。 若,则假设1一定成立。 步骤2:往试管B中加入。 若, 则假设2一定成立。3.(2012梅州一模)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:试回答下列问题:(1)滤液X中含有的金属阳离子是(填离子符号)。 (2)步骤中可选用(填字母)试剂调节溶液的pH。 A.稀硝酸B.氨水C.氢氧化钠溶液D.高锰酸钾溶液(3)步骤中,FeCO3达到沉淀溶解平衡时,室温下测得溶液的pH=8,c(Fe2+)=1.010-5molL-1。试判断所得FeC
8、O3中是否混有Fe(OH)2(填“是”或“否”),请通过简单计算说明理由:(已知:KspFe(OH)2=4.910-17)。 (4)步骤的反应温度一般需控制在35以下,其目的是。 (5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为。 4.(2012广州番禺一模)某同学利用下图所示装置,用粗铁粒与189gL-1硝酸反应制取NO气体。请回答有关问题:(1)189gL-1硝酸的物质的量浓度为。 当打开止水夹a,关闭止水夹b时,A装置的干燥管中观察到的现象是。B装置烧杯中液体的作用是。当A装置中气体几乎无色时,打开止水夹b,关闭止水夹a,可用C装置收集NO气体。 (2)完全反应后,该同学对A装置
9、烧杯中铁元素的价态进行探究。对A装置烧杯中所含铁元素的价态提出如下假设。假设1:只有+2价。假设2:。 假设3:。 利用现有仪器和药品:试管和胶头滴管,0.1molL-1KSCN溶液、0.1molL-1KI溶液、0.2molL-1酸性KMnO4溶液、氯水等。请你设计一个简单实验进行探究,并完成下列实验报告:实验步骤实验操作预期现象和结论第一步第二步5.(2012广州调研)某实验小组利用如下装置制备氮化硼,原理是B2O3+2NH32BN+3H2O。已知:BN高温下能被空气氧化,不溶于水;B2O3难溶于冷水但可溶于热水。(1)连接好装置后,在各连接处涂抹肥皂水,然后通入N2检查气密性,证明气密性良
10、好的现象是。通入N2的另一作用是。 (2)瓶B中装有硫酸溶液,作用是。 (3)反应结束时,关闭电炉和活塞K,并立即用弹簧夹夹紧A、B之间的橡皮管,直至再转移产物。若没有夹紧橡皮管可能观察到的现象是。 (4)欲除去产物中未反应的B2O3并得到纯净的BN固体,实验操作过程是。 6.(2012深圳调研)磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料。某化工厂以铁红、锂辉石化学式为LiAl(SiO3)2,含少量Ca2+、Mg2+的盐、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如下:已知:2LiAl(SiO3)2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O34SiO2H2O。温度/2040608
11、0溶解度(Li2CO3)/g1.331.171.010.85溶解度(Li2SO4)/g34.232.831.930.7(1)从滤渣中可分离出Al2O3,如下图所示。请写出生成沉淀的离子方程式:。 (2)滤渣的主要成分是(填化学式)。 (3)向滤液中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是。 (4)写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式: 。 (5)磷酸亚铁锂电池总反应式为FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池放电时的正极反应式:。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极),当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时,该电池消耗锂的质量为。