1、专练53实验综合应用二12022全国乙卷二草酸合铜（）酸钾K2Cu（C2O4）2可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜（）酸钾可采用如下步骤：.取已知浓度的CuSO4溶液，搅拌下滴加足量NaOH溶液，产生浅蓝色沉淀。加热，沉淀转变成黑色，过滤。.向草酸（H2C2O4）溶液中加入适量K2CO3固体，制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。.将的混合溶液加热至8085 ，加入中的黑色沉淀。全部溶解后，趁热过滤。.将的滤液用蒸汽浴加热浓缩，经一系列操作后，干燥，得到二草酸合铜（）酸钾晶体，进行表征和分析。回答下列问题：（1）由CuSO45H2O配制中的CuSO4溶液，下列仪器中不需要的是
2、（填仪器名称）。（2）长期存放的CuSO45H2O中，会出现少量白色固体，原因是。（3）中的黑色沉淀是（写化学式）。（4）中原料配比为n（H2C2O4）n（K2CO3）1.51，写出反应的化学方程式。（5）中，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，加入K2CO3应采取的方法。（6）中应采用进行加热。（7）中“一系列操作”包括_。22021全国甲卷胆矾（CuSO45H2O）易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO（杂质为氧化铁及泥沙）为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定其结晶水的含量。回答下列问题：（1）制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使用的仪器有（填标号）。
3、A烧杯 B容量瓶C蒸发皿 D移液管（2）将CuO加入到适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为_，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是_。（3）待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量H2O2，冷却后用NH3H2O调pH为3.54，再煮沸10 min，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、冷却结晶、乙醇洗涤、，得到胆矾。其中，控制溶液pH为3.54的目的是，煮沸10 min的作用是_。（4）结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为m1，加入胆矾后总质量为m2，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。根据实验数据，胆矾分子中结晶
4、水的个数为_（写表达式）。（5）下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是（填标号）。胆矾未充分干燥坩埚未置于干燥器中冷却加热时有少量胆矾迸溅出来32021浙江1月某兴趣小组用铬铁矿Fe（CrO2）2制备K2Cr2O7晶体，流程如下：已知：4Fe（CrO2）210Na2CO37O28Na2CrO44NaFeO210CO22H2CrOCr2OH2O相关物质的溶解度随温度变化如下图。请回答：（1）步骤，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是_。（2）下列说法正确的是。A步骤，低温可提高浸取率B步骤，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe（OH）3C步骤，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为
5、Na2Cr2O7D步骤，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3（3）步骤，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作（操作不能重复使用）并排序：溶解KCl（）（）（）（）重结晶。a50 蒸发溶剂b100 蒸发溶剂c抽滤d冷却至室温e蒸发至溶液出现晶膜，停止加热f蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热（4）为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。下列关于滴定分析的操作，不正确的是。A用量筒量取25.00 mL待测液转移至锥形瓶B滴定时要适当控制滴定速度C滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化D读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使
6、滴定管保持垂直E平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。（请在横线上补全操作）（5）该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50%。某同学还用分光光度法测定产品纯度（K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例），但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制K2Cr2O7待测水溶液时少加了一种试剂。该试剂是，添加该试剂的理由是。专练53实验综合应用二1答案：（1）分液漏斗（或梨形分液漏斗）、球形冷凝管（
7、2）失去结晶水（3）CuO（4）3H2C2O42K2CO3=K2C2O42KHC2O42CO22H2O（5）分批加入并搅拌（6）水浴（7）冷却结晶、过滤、洗涤解析：（1）由CuSO45H2O配制CuSO4溶液时，用电子天平称取一定质量的CuSO45H2O晶体，用量筒量取水的体积，在烧杯中加水溶解；分液漏斗常用于萃取、分液以及制备装置中滴加液体，球形冷凝管常用于制备实验中的冷凝回流装置，配制溶液时二者都不需要用到。（2）CuSO45H2O是蓝色晶体，CuSO4是白色固体，长期存放的CuSO45H2O会失去结晶水，出现少量白色固体CuSO4，化学上将此过程称为风化。（3）向CuSO4溶液中滴加足量
8、NaOH溶液，产生的浅蓝色沉淀为Cu（OH）2，加热Cu（OH）2使其分解，生成黑色固体CuO。（4）H2C2O4的酸性比碳酸强，当n（H2C2O4）n（K2CO3）1.51，即32时，反应的化学方程式为3H2C2O42K2CO3=K2C2O42KHC2O42CO22H2O。（5）由于反应产生气体，为防止反应过于剧烈而引起喷溅，K2CO3应分批加入并不断搅拌。（6）中将混合溶液加热到8085 ，常采用水浴进行加热，使液体受热均匀。（7）将滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，即可得到二草酸合铜（）酸钾晶体。2答案：（1）A、C（2）CuOH2SO4CuSO4H2O不产生SO2（或硫
9、酸利用率高）（3）过滤干燥除尽铁和抑制CuSO4水解破坏Fe（OH）3胶体易于过滤（4）（5）解析：（1）CuO与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液，需要用到烧杯，由硫酸铜溶液得到胆矾，用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需要用到蒸发皿。（2）CuO中含有氧化铁及泥沙，加入到适量稀硫酸中，加热，发生的主要反应为CuO与稀硫酸的反应，化学方程式为CuOH2SO4CuSO4H2O；废铜与浓硫酸的反应为Cu2H2SO4（浓）CuSO4SO22H2O，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法不产生SO2有毒气体，硫酸利用率高。（3）由硫酸铜溶液得到胆矾的实验操作为：加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥。控制溶液pH为3
10、.54，是为了将Fe3转化为Fe（OH）3而除去，同时抑制CuSO4水解。再煮沸10 min的作用是破坏Fe3水解产生的Fe（OH）3胶体，便于过滤。（4）由题意知胆矾的质量为m2m1，无水硫酸铜的质量为m3m1，则结晶水的质量为（m2m1）（m3m1）m2m3，根据CuSO4xH2OCuSO4xH2O，可得16018x（m3m1）（m2m3），解得x。（5）胆矾未充分干燥，则m2偏大，测定值偏高，故正确；坩埚未置于干燥器中冷却，则硫酸铜会吸收水蒸气，m3偏大，测定值偏低，故错误；加热时有少量胆矾迸溅出来，则m3偏小，测定值偏高，正确。3答案：（1）增大反应物的接触面积（2）BC（3）aedc
11、（4）AC再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁（5）H2SO4抑制Cr2O转化为CrO，且与Cr2O不反应解析：（1）固体反应物的反应速率与固体的表面积有关，反应物之间接触面积越大，反应速率越快，故将铬铁矿粉碎可增大反应物的接触面积，加快高温氧化的速率。（2）由题给各物质的溶解度随温度变化图像可知，温度越高，Na2CrO4的溶解度越大，所以高温可提高浸取率，A错误；水浸取时发生NaFeO2的水解反应：NaFeO22H2ONaOHFe（OH）3，过滤可除去Fe（OH）3，B正确；根据工艺流程可知，需要使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7，结合已知反应2H2CrOCr2OH2O可知，硫酸酸化的目的
12、就是实现该转化过程，C正确；步骤，所得滤渣显然是不溶于水的杂质，Na2SO4和Na2CO3都是易溶于水的钠盐，都应该存在于滤液中，D错误。（3）Na2Cr2O7中加入KCl发生反应Na2Cr2O72KCl=K2Cr2O72NaCl，根据题给各物质的溶解度随温度的变化曲线可知，K2Cr2O7的溶解度随温度升高明显增大，NaCl溶解度随温度升高变化不明显，50 时K2Cr2O7、NaCl两者溶解度近似相等，溶液的成分主要是这两种物质，所以可以得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，步骤V，重结晶前的操作顺序为：溶解KCl50蒸发溶剂蒸发至溶液出现晶膜，停止加热（不选f是为了避免过度加热造成晶体飞溅）冷
13、却至室温抽滤重结晶。（4）量筒的精确度是0.1 mL，不能用量筒量取25.00 mL溶液，A操作不正确；滴定时要适当控制滴定的速率，确保反应物之间充分反应，同时防止滴加过快使得滴加试剂过量，B操作正确；滴定时应一直观察锥形瓶中溶液颜色的变化，以便准确判断滴定的终点，C操作不正确；读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直，平视读取读数，D操作正确；为了确保每次滴定时滴定管中的溶液充足，平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下，并记录初始读数，E操作正确。在接近滴定终点时，使用“半滴操作”的方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。（5）根据题意，K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例，在K2Cr2O7溶液中存在平衡Cr2OH2O2H2CrO，即有部分Cr2O会转化为CrO，从而使测得的质量分数明显偏低，为抑制Cr2O转化为CrO，可加入与Cr2O不反应的酸，如硫酸。
