?廣西高考化學(xué)三年(2020-2022)模擬題分類匯編-34化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究

一、單選題
1.(2020·廣西北海·統(tǒng)考一模)用下列裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A.用裝置甲驗(yàn)證濃硫酸的脫水性和強(qiáng)氧化性 B.用裝置乙驗(yàn)證濃硝酸的強(qiáng)氧化性
C.用裝置丙可實(shí)現(xiàn)控制CO2發(fā)生和停止 D.用裝置丁驗(yàn)證鎂片與稀鹽酸反應(yīng)放熱
2.(2020·廣西柳州·統(tǒng)考一模)鐵粉具有平肝鎮(zhèn)心,消癰解毒之功效,主治驚痛、癲狂、腳氣沖心、貧血等。某興趣小組探究利用反應(yīng):H2+FeCO3Fe+CO2↑+H2O↑制取鐵粉并檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)裝置如圖。下列說(shuō)法不正確的是

A.通過(guò)調(diào)節(jié)分液漏斗的活塞可以控制①中氣泡產(chǎn)生快慢
B.裝置①中的試劑是濃硫酸,目的是干燥氫氣
C.裝置②中的試劑是無(wú)水硫酸銅,目的是檢驗(yàn)水蒸氣
D.為防止④中揮發(fā)的氣體進(jìn)入②中干擾檢驗(yàn),③中應(yīng)盛放堿石灰
3.(2020·廣西北?!そy(tǒng)考一模)2019 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)科學(xué)家古德納夫及另外兩位科學(xué)家,以表彰他們?cè)阡囯x子電池研究中的杰出貢獻(xiàn)。 LiFePO4是用于制備大功率鋰離子電池的正極材料 ,且一種制備流程如下:

下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.LiFePO4中Fe的化合價(jià)為+2
B.“沉鐵”過(guò)程中雙氧水作氧化劑
C.料液可循環(huán)利用
D.“煅燒”中有大量的CO2、CO生成

二、實(shí)驗(yàn)題
4.(2022·廣西南寧·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))過(guò)碳酸鈉是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的漂白劑,具有碳酸鈉和過(guò)氧化氫的雙重性質(zhì)。某興趣小組使用工業(yè)(含少量)制備過(guò)碳酸鈉的裝置圖如下:

Ⅰ.過(guò)碳酸鈉的制備
(1)裝置中儀器A的名稱為_(kāi)______。
(2)制備過(guò)程中,需控制反應(yīng)的溫度,可將反應(yīng)器置于冷水浴中冷卻進(jìn)行控溫,除此之外還可采取的措施是_______。
(3)制備過(guò)程中還需除去原料中含有的少量,可加入少量特殊穩(wěn)定劑與原料中的形成穩(wěn)定配合物,其主要目的是:①避免的存在降低產(chǎn)品的漂白能力,其原因是_______;②防止的存在削弱產(chǎn)品的去污能力,其原因是_______(用離子方程式表示)。
Ⅱ.產(chǎn)品中含量的測(cè)定
準(zhǔn)確稱取過(guò)碳酸鈉產(chǎn)品于碘量瓶中,加入蒸餾水,并立即加入溶液,再加入過(guò)量固體,搖勻后于暗處放置,加入適量指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液。(已知:)
(4)“適量指示劑”的指示劑名稱是_______,確定達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是_______。
(5)若加入固體搖勻后未將碘量瓶“在暗處放置”,就立即進(jìn)行滴定操作,測(cè)定的結(jié)果將會(huì)_______(選填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。
(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______%。
5.(2022·廣西玉林·統(tǒng)考一模)硫酸銅主要用作紡織媒染劑、農(nóng)業(yè)殺蟲(chóng)劑、殺真菌劑、防腐劑,還用于皮革鞣制、電鍍銅、選礦等?;卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題:
(1)以印刷線路板的堿性蝕刻廢液{主要成分為[Cu(NH3)4]Cl2)為原料制備CuSO4·5H2O晶體。取一定量蝕刻廢液和稍過(guò)量的NaOH溶液加入如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的三頸瓶中,在攪拌下加熱反應(yīng)并通入空氣;待產(chǎn)生大量的黑色沉淀時(shí)停止反應(yīng),趁熱過(guò)濾、洗滌,得到CuO固體,所得固體經(jīng)酸溶、結(jié)晶、過(guò)濾等操作,得到CuSO4·5H2O晶體。

①寫(xiě)出用蝕刻廢液制備CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
②檢驗(yàn)CuO固體是否洗凈的實(shí)驗(yàn)操作是_______。
③裝置圖中裝置X的作用是_______。
④CuSO4溶液加熱蒸干得到固體的主要成分是_______。
(2)為探究硫酸銅晶體的熱穩(wěn)定性,某學(xué)生取少量硫酸銅晶體進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置如下圖所示。

觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:A中藍(lán)色晶體逐漸變成白色粉末,最后變成黑色粉末;B中產(chǎn)生白色沉淀;D中無(wú)色溶液變紅色溶液。B中用鹽酸酸化的目的是_______;C中現(xiàn)象是_______;D中有單質(zhì)參加反應(yīng)的離子方程式:_______。
(3)通過(guò)下列方法測(cè)定產(chǎn)品純度:準(zhǔn)確稱取0.5000gCuSO4·5H2O樣品,加適量水溶解,轉(zhuǎn)移至碘量瓶中,加過(guò)量KI溶液并用稀硫酸酸化,以淀粉溶液為指示劑,用0.1000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3的溶液19.80mL。測(cè)定過(guò)程中發(fā)生下列反應(yīng):2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、2+I2=+2I-。計(jì)算CuSO4·5H2O樣品的純度:_______。
6.(2022·廣西柳州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐,氯的許多化合物廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用圖裝置(部分裝置省略)制備和NaClO。

回答下列問(wèn)題:
(1)A中盛放濃鹽酸的儀器名稱為_(kāi)__________,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(2)B裝置的作用是___________。C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________,D中使用冰水冷卻的目的是___________。
(3)E中棉花團(tuán)應(yīng)蘸取的溶液是___________(填化學(xué)式),其作用是___________。
(4)也可用于消毒,則0.1mol的有效氯含量為_(kāi)__________g。(“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是:每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克的氧化能力。)
7.(2022·廣西·統(tǒng)考一模)工業(yè)和居民生活向大氣排放污染物使大氣酸化,造成大氣酸化的主要?dú)怏w之一是SO2.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)對(duì)SO2性質(zhì)進(jìn)行了探究。
(1)學(xué)習(xí)小組用圖1裝置制備SO2氣體。

①儀器A的名稱為_(kāi)______。
②寫(xiě)出儀器A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。
③反應(yīng)結(jié)束后,排除A瓶中殘留的SO2氣體,其具體操作是_______。
(2)學(xué)習(xí)小組用圖2裝置來(lái)檢驗(yàn)SO2的性質(zhì),回答有關(guān)問(wèn)題。
①甲同學(xué)欲檢驗(yàn)SO2的漂白性,則B中應(yīng)加入的試劑是_______。
②乙同學(xué)欲檢驗(yàn)SO2的氧化性和還原性,分別在B、C中盛放Na2S溶液、FeCl3溶液,請(qǐng)描述在通入SO2氣體過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象_______。
③丙同學(xué)欲檢驗(yàn)H2SO3與HClO酸性強(qiáng)弱,應(yīng)分別在B、C中盛放_(tái)______(填標(biāo)號(hào))。
A.足量Ca (ClO)2溶液、Ba (OH)2溶液????B.足量NaClO、澄清石灰水
C.足量NaHCO3、NaClO溶液???????????D.足量NaHCO3、Ca (ClO)2溶液
(3)學(xué)習(xí)小組對(duì)Na2SO3固體的純度進(jìn)行了測(cè)定,取15. 0g Na2SO3固體樣品配置成100 mL溶液,取25. 00mL放入錐形瓶中,加水稀釋到50 mL,然后用1. 000 mol·L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,消耗酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液10. 00mL。
①滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是_______。
②Na2SO3固體的純度為_(kāi)______。
8.(2022·廣西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))亞硝酰硫酸(NOSO4H)純品為棱形結(jié)晶,溶于硫酸,超過(guò)73.5℃和遇水均易分解,常用于制染料。制備NOSO4H的反應(yīng)原理為:SO2+ HNO3=SO3+ HNO2、SO3+ HNO2= NOSO4H。
(1)亞硝酰硫酸(NOSO4H)的制備:

①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。 與濃度較低的稀硫酸相比,使用70%的H2SO4溶液除能減少SO2的溶解損耗外,還具有的優(yōu)點(diǎn)是_______。
②儀器I的名稱是_______ , 上述裝置的連接順序?yàn)椋篈→_______→_______→_______→_______。_______
③混合裝置B中濃硫酸和濃硝酸的方法是_______。
④裝置B用冷水浴的目的是_______。若去掉裝置C會(huì)使NOSO4H的產(chǎn)量_______(填“減少”、 “增大”或“不變”)。
(2)亞硝酰硫酸( NOSO4H )純度的測(cè)定:
步驟1:準(zhǔn)確稱取14.00g產(chǎn)品,在特定條件下配制成250mL溶液。
步驟2:取25.00mL所配溶液于250mL碘量瓶中,加入60.00mL0.1000mol·L-1KMnO4溶液(過(guò)量)和10.00mL 25% H2SO4溶液,然后搖勻。發(fā)生反應(yīng)的方程式為:+ NOSO4H +H2O=Mn2+ ++ +H+(未配平)
步驟3:用0.2500mol·L-1 Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗Na2C2O4溶液的體積為20.00mL。發(fā)生反應(yīng)的方程式為:2+ 5 + 6H+= 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_(kāi)______。
②產(chǎn)品的純度為_(kāi)______%(保留兩位有效數(shù)字)。
9.(2022·廣西·統(tǒng)考一模)過(guò)二硫酸鹽[例:(NH4)2S2O8、Na2S2O8]都具有強(qiáng)氧化性,可作氧化劑和漂白劑,(NH4)2S2O8被廣泛用于蓄電池工業(yè),在照相工業(yè)上用來(lái)除去海波。
I:(NH4)2S2O8的制備原理為H2O2+2H2SO4+2NH3=(NH4)2S2O8+2H2O。實(shí)驗(yàn)室模擬制備(NH4)2S2O8的裝置如圖所示。

(1)儀器a的名稱是_______,b的作用是_______,試劑X為_(kāi)______(填名稱)。
(2)充分反應(yīng)后,將B中混合液經(jīng)一系列操作得到晶體,用無(wú)水乙醚洗滌,目的是_______。
(3)烘干產(chǎn)品時(shí),用紅外燈低溫烘干,可能的原因是_______。
Ⅱ:(NH4)2S2O8的性質(zhì)及應(yīng)用。
(4)過(guò)二硫酸(H2S2O8)是一種強(qiáng)氧化性酸,在Ag+催化作用下,能與Mn2+在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成和,1mol能氧化的Mn2+的物質(zhì)的量為_(kāi)______mol。過(guò)二硫酸銨可用于檢驗(yàn)廢水中的Cr3+是否超標(biāo),如果超標(biāo),溶液會(huì)變成橙色(還原產(chǎn)物為),寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:_______。
Ⅲ:標(biāo)定(NH4)2S2O8溶液的濃度。
(5)稱取一定質(zhì)量的:(NH4)2S2O8,配制成溶液,并用碘量法標(biāo)定該溶液的濃度,移取20.00mL(NH4)2S2O8溶液于錐形瓶中,加入過(guò)量的KI,然后加入幾滴淀粉溶液,再用0.1mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):I2+2=2I-+。重復(fù)上述操作三次,平均消耗Na2S2O3溶液的體積為18.40mL,滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化為_(kāi)______,所標(biāo)定的(NH4)2S2O8的濃度為_(kāi)______mol·L-1.
10.(2022·廣西南寧·統(tǒng)考二模)[CH3CH(OH)COO]2Fe(乳酸亞鐵)是一種廣泛應(yīng)用于食品的鐵強(qiáng)化劑,可由乳酸與FeCO3反應(yīng)制得。興趣小組在實(shí)驗(yàn)室按下列步驟制備乳酸亞鐵晶體并進(jìn)行含量測(cè)定?;卮鹣铝袉?wèn)題:
I.制備FeCO3:
興趣小組利用FeSO4(用廢鐵屑和稀硫酸反應(yīng)制得)和NH4HCO3在如圖裝置制備FeCO3:

(1)植物油的作用是_______。
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,將生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合的操作是_______。
(3)該實(shí)驗(yàn)制備FeCO3的離子方程式為_(kāi)______。
(4)經(jīng)過(guò)濾、洗滌得到FeCO3,久置后,發(fā)現(xiàn)在盛有FeCO3試劑瓶的瓶口有紅褐色物質(zhì),其原因是_______(用化學(xué)方程式解釋)。
Ⅱ.制備乳酸亞鐵:
(5)興趣小組向FeCO3固體中加入乳酸溶液,在一定條件下攪拌使之充分反應(yīng),并測(cè)得反應(yīng)溶液的pH、溫度對(duì)乳酸亞鐵產(chǎn)率的影響如圖所示,則反應(yīng)時(shí)適宜的加方式為_(kāi)______;溶液pH控制在5~6之間乳酸亞鐵產(chǎn)率較高的主要原因是_______。

Ⅲ.測(cè)定乳酸亞鐵的純度:
(6)興趣小組通過(guò)用硫酸鈰銨(NH4)4Ce(SO4)4滴定法測(cè)定樣品中Fe2+的含量來(lái)計(jì)算乳酸亞鐵固體樣品純度(反應(yīng)中Ce元素被還原為Ce3+)。稱取3.0g樣品配制成100.00mL溶液,取該溶液25.00mL,將0.1000mol/L(NH4)4Ce(SO4)4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入_______中(填A(yù)或B),反復(fù)滴定2~3次,平均消耗(NH4)4Ce(SO4)4標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00mL,則樣品中乳酸亞鐵的純度為_(kāi)______。
A.B.
11.(2022·廣西柳州·統(tǒng)考二模)亞氯酸鈉是一種高效氧化劑、漂白劑,主要用于棉紡、亞麻、紙漿漂白;食品消毒:水處理;殺菌滅藻和魚(yú)藥制造。某?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)探究小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)制備亞氯酸鈉()晶體。
[查閱資料]

②極易溶于水而不與水反應(yīng),幾乎不發(fā)生水解,沸點(diǎn)11℃。
③飽和溶液在低于38℃時(shí)析出,高于38℃時(shí)析出,高于60℃時(shí)分解成和NaCl。

(1)盛裝濃硫酸的儀器名稱是___________。C的作用是___________。
(2)B中使用濃硫酸而不用稀硫酸的原因是___________。
(3)氣體與裝置D中混合溶液反應(yīng)生成,生成的離子方程式為_(kāi)__________。
(4)反應(yīng)后,經(jīng)以下步驟可從裝置D的溶液獲得晶體:55℃蒸發(fā)結(jié)晶→趁熱過(guò)濾→38~60℃熱水洗滌→低于60℃干燥,得到成品。如果干燥溫度過(guò)高可能導(dǎo)致產(chǎn)品中混有的雜質(zhì)是___________。
(5)實(shí)驗(yàn)需使B中,如過(guò)量,則滴加過(guò)量硫酸后使混有___________氣體。裝置D中可能產(chǎn)生,檢驗(yàn)裝置D中是否含有的方法是:取少量D中反應(yīng)后的溶液于試管中,___________,證明溶液中存在。
(6)測(cè)定樣品中的純度。測(cè)定時(shí)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
準(zhǔn)確稱取mg的樣品,加入適量蒸餾水和過(guò)量的KI晶體,在酸性條件下發(fā)生反應(yīng):,將所得混合液稀釋成100mL待測(cè)溶液。取25.00mL待測(cè)溶液,加入淀粉溶液作指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為VmL(已知)
①確認(rèn)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________。
②所稱取的樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________(用含c、V的代數(shù)式表示)。
12.(2022·廣西北?!そy(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的含氯消毒劑,在水中溶解度較大,遇酸放出ClO2,是一種高效的氧化劑和優(yōu)質(zhì)漂白劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。過(guò)氧化氫法制備NaClO2固體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:

已知:
①ClO2的熔點(diǎn)為-59℃、沸點(diǎn)為11℃,極易溶于水,遇熱水、見(jiàn)光易分解;氣體濃度較大時(shí)易發(fā)生分解,若用空氣、CO2、氮?dú)獾葰怏w稀釋時(shí),爆炸性則降低。
②2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O
請(qǐng)回答:
(1)按上圖組裝好儀器后,首先應(yīng)該進(jìn)行的操作是____;裝置B的作用是___;冰水浴冷卻的主要目的不包括_(填字母)。
a.減少H2O2的分解????????b.降低ClO2的溶解度?????????c.減少ClO2的分解
(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,寫(xiě)出三頸燒瓶中生成ClO2的化學(xué)方程式: ____。
(3)裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應(yīng)物外,還因?yàn)開(kāi)____。空氣的流速過(guò)慢或過(guò)快都會(huì)影響NaClO2的產(chǎn)率,試分析原因:________。
(4)該套裝置存在的明顯缺陷是_________。
(5)為防止生成的NaClO2固體被繼續(xù)還原為NaCl,所用還原劑的還原性應(yīng)適中。除H2O2外,還可以選擇的還原劑是_(填字母)
A.過(guò)氧化鈉???????????B.硫化鈉???????????C.氯化亞鐵??????????D.高錳酸鉀
(6)若mg NaClO3(s)最終制得純凈的n g NaClO2(s),則NaClO2的產(chǎn)率是_×100%。
13.(2022·廣西北?!そy(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))草酸鐵銨[(NH4)3Fe(C2O4)3]是一種常用的金屬著色劑,易溶于水,常溫下其水溶液的pH介于4.0~5.0之間。某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備草酸鐵銨并測(cè)其純度。
(1)甲組設(shè)計(jì)由硝酸氧化葡萄糖制取草酸,其實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及加熱裝置略去)如圖所示。

①儀器a的名稱是________________。
②55~60℃下,裝置A中生成H2C2O4,同時(shí)生成NO2和NO且物質(zhì)的量之比為3:1,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________。
③裝置B的作用是______________________;裝置C中盛裝的試劑是______________。
(2)乙組利用甲組提純后的草酸溶液制備草酸鐵銨。
將Fe2O3在攪拌條件下溶于熱的草酸溶液;滴加氨水至__________,然后將溶液________、過(guò)濾、洗滌并干燥,制得草酸鐵銨產(chǎn)品。
(3)丙組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定乙組產(chǎn)品的純度。
準(zhǔn)確稱量5.000g產(chǎn)品配成100mL溶液,取10.00mL于錐形瓶中,加入足量0.1000mol·L-1稀硫酸酸化后,再用0.1000mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,消耗KMnO4溶液的體積為12.00mL。
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______________________。
②滴定過(guò)程中發(fā)現(xiàn)褪色速率開(kāi)始緩慢后迅速加快,其主要原因是____________________。
③產(chǎn)品中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________%。[已知:(NH4)3Fe(C2O4)3的摩爾質(zhì)量為374g·mol-1]
14.(2021·廣西北海·統(tǒng)考一模)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)(夾持儀器略),總反應(yīng)為2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2.已知硫代硫酸鈉晶體在中性或堿性溶液中較穩(wěn)定,酸性溶液中產(chǎn)生渾濁。

(1)儀器A的名稱為_(kāi)__________,燒瓶B中制備SO2的化學(xué)方程式為_(kāi)__________,A中使用濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的原因是___________。
(2)Na2S2O3的制備:先組裝好儀器,然后檢驗(yàn)裝置的氣密性,將所需藥品加入各儀器裝置;打開(kāi)K2,關(guān)閉K3,調(diào)節(jié)K1使硫酸緩緩滴下,導(dǎo)管口有氣泡冒出,pH計(jì)讀數(shù)逐漸減小,當(dāng)pH計(jì)讀數(shù)接近7時(shí),必須立即打開(kāi)K3,關(guān)閉K1、K2,原因是___________(用離子方程式解釋)。
(3)充分反應(yīng)后,將C中溶液經(jīng)過(guò)一系列操作可得硫代硫酸鈉晶體。準(zhǔn)確稱取7.00g產(chǎn)品,溶于蒸餾水配成100.00 mL,溶液,取20.00 mL注入錐形瓶,以淀粉作指示劑,用0.10 mol/L標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定。已知:2S2O+I(xiàn)2(aq)=S4O后(無(wú)色)+2I-(aq)。
①標(biāo)準(zhǔn)碘溶液應(yīng)盛放在___________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。
②第一次滴定開(kāi)始和結(jié)束時(shí),滴定管中的液面如圖,則消耗標(biāo)準(zhǔn)碘溶液的體積為_(kāi)__________mL。

③重復(fù)上述操作三次,記錄另兩次數(shù)據(jù)如表中所示,則產(chǎn)品中Na2S2O3·5H2O(M=248 g·mol-1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________%。
滴定次輸
滴定前/mL
滴定后/mL
第二次
1.56
30.30
第三次
0.22
26.34
(4)Na2S2O3有還原性,可作脫氯劑。向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2,預(yù)測(cè)S2O轉(zhuǎn)變?yōu)镾O,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該預(yù)測(cè):取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,___________。
15.(2021·廣西南寧·統(tǒng)考二模)亞硝酸鈉(NaNO2)是一種重要化工原料,外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的防腐劑,其廣泛存在于自然環(huán)境中,如蔬菜、肉類、豆類、腌制品等都可以測(cè)出一定量的亞硝酸鈉。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置(省略?shī)A持裝置)制備NaNO2并探究其性質(zhì)。

已知:①2NO+Na2O2 =2NaNO2;
②NaNO2易被空氣氧化,NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO;
③HNO2為弱酸,室溫下存在反應(yīng)3HNO2=HNO3 +2NO↑+ H2O。
回答下列問(wèn)題:
(1)A中盛Na2O2的玻璃儀器名稱是_______。
(2)上述實(shí)驗(yàn)裝置中,依據(jù)氣流從左至右,裝置連接順序(可重復(fù)使用)為_(kāi)______。
(3)連接儀器并檢查氣密性,檢查氣密性的具體操作是_______。
(4)打開(kāi)活塞K2之前先通入氮?dú)?,其理由是_______。
(5)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到C中溶液變?yōu)樗{(lán)色,其離子方程式為_(kāi)______。
(6)探究NaNO2性質(zhì):實(shí)驗(yàn)完畢后,甲同學(xué)取少量A中白色粉末(假設(shè)為純凈物)溶于水,并滴加幾滴稀鹽酸,然后加入KI淀粉溶液,溶液變藍(lán)色,甲同學(xué)得出結(jié)論NaNO2有氧化性,乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn),其理由是_______。
(7)家里腌制的咸菜中含有一定量的亞硝酸鹽,為測(cè)定咸菜中亞硝酸根離子的含量,取1 kg咸菜榨汁,將榨出的液體收集后,加入提取劑,過(guò)濾得到無(wú)色濾液,將該濾液稀釋至1 L,取50. 00 mL濾液與過(guò)量的稀硫酸和碘化鉀溶液的混合液反應(yīng),再滴加幾滴指示劑,用0. 100 mol·L-1 Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,共消耗20. 00 mL。計(jì)算該咸菜中亞硝酸根離子的含量為_(kāi)_____mg·kg-1。
已知:①2NO+4H++2I- =2NO↑ +I2 +2H2O
②I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
16.(2021·廣西柳州·統(tǒng)考三模)某校化學(xué)課外小組的同學(xué)依據(jù)反應(yīng)S2Cl2+3Cl2+2SO24SOCl2,設(shè)計(jì)如下裝置(夾持及加熱裝置已略)制備SOCl2(氯化亞砜)。

相關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)及性質(zhì)如下表:

主要性狀
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
主要化學(xué)性質(zhì)
SOCl2
淡黃至紅色發(fā)煙液體
-105
78.8
遇水分解, 140℃開(kāi)始分解
S2Cl2
淺黃色油狀液體
-80
138
遇水分解,高于100℃時(shí)開(kāi)始分解
回答下列問(wèn)題:
(1)裝置A中w管的作用是___________。
(2)裝置C球形冷凝管中水應(yīng)從___________處(填“a” 或“b” )進(jìn)入,冷凝管裝置的作用是___________;裝置C合適的加熱方式是___________。
(3)裝置E中生成SO2的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(4)裝置中堿石灰的作用___________。
(5)上述裝置存在一處缺陷 ,導(dǎo)致SOCl2產(chǎn)率降低,改進(jìn)的方法是___________。
(6)反應(yīng)后從裝置C的反應(yīng)液純化得到SOCl2需要的硅酸鹽質(zhì)儀器有:酒精燈、接引管、錐形瓶外,還缺少___________(從下列圖中選擇,填標(biāo)號(hào))。

17.(2021·廣西·統(tǒng)考二模)氨基鈉(NaNH2)是化工、醫(yī)藥領(lǐng)域常用的試劑,常溫下為白色晶體,熔點(diǎn)為210°C,溫度高于400°C時(shí)開(kāi)始分解成單質(zhì),易水解。某興趣小組探究氨基鈉的制備與性質(zhì)。
I.制備氨基鈉(NaNH2)
實(shí)驗(yàn)室制備氨基鈉的反應(yīng)原理是: 2Na+ 2NH32NaNH2 +H2↑
實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示:

(1)儀器D冷卻水的入口位置是_______(“a”或“b"), NaNH2電子式是_______
(2)為提高氨基鈉的純度,在加入藥品后,點(diǎn)燃A和C兩處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是_______。
(3)干燥管B與E分別放入的試劑為_(kāi)______。
(4)如圖所示的一種電化學(xué)裝置可以制備該實(shí)驗(yàn)所需的NH3,圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H+該裝置中產(chǎn)生氨氣的電極反應(yīng)式為_(kāi)_。

II.探究(NaNH2)的性質(zhì)
(5)小組I為驗(yàn)證有NaNH2生成,取適量充分反應(yīng)后的固體于試管中,加入蒸餾水,有無(wú)色刺激性氣體產(chǎn)生,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______,檢驗(yàn)該氣體的方法是_______。
(6)小組2為了測(cè)定產(chǎn)品的純度,取8 g產(chǎn)品與水充分反應(yīng)后,將生成的氣體完全干燥后,再用濃硫酸充分吸收,稱量測(cè)得濃硫酸增重3.4g,則產(chǎn)品純度為_(kāi)______%。
18.(2020·廣西·統(tǒng)考一模)NaClO2是一種高效的漂白劑和氧化劑,可用于各種纖維和某些食品的漂白。Mathieson方法制備NaClO2的流程如圖所示:

(1)NaClO2的名稱是_______。
(2)H2O2的電子式是_______。
(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程是_______。
(4)ClO2也是一種消毒劑,在殺菌消毒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物ClO,需將其轉(zhuǎn)化為Cl- 除去,下列試劑中,可將ClO轉(zhuǎn)化為Cl- 的是_______(填字母序號(hào))。
a. FeSO4 b.O3?????????c. KMnO4????????d. SO2
(5)反應(yīng)②的離子方程式是_______。
(6)電解法也可得到NaClO2,如圖所示:

①粗食鹽中含有SO、Ca2+ 、Mg2+。精制食鹽水的過(guò)程中需要加入鹽酸,目的是_______。
②電解過(guò)程中的陰極反應(yīng)式是_______ ; 電解過(guò)程中若產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氯氣33.6 L,理論上得到NaClO2的質(zhì)量是_______。
19.(2020·廣西玉林·統(tǒng)考一模)疊氮化鈉(NaN3)是易溶于水的白色晶體,微溶于乙醇。不溶于乙醚,常用作汽車(chē)安全氣囊中的藥劑,實(shí)驗(yàn)室制取疊氮化鈉的原理、實(shí)驗(yàn)裝置(圖甲)及實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①關(guān)閉止水夾K2,打開(kāi)止水夾K1,制取并通入氨氣。
②加熱裝置A中的金屬鈉,使其熔化并充分反應(yīng)后,停止通入氨氣并關(guān)閉止水夾K1。
③向裝置A中的b容器內(nèi)充入加熱介質(zhì),并加熱到210~220 ℃,然后打開(kāi)止水夾K2,通入Na2O。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)盛放無(wú)水氯化鈣的儀器名稱是___________,圖乙中可用來(lái)制取氨氣的裝置有___________(填標(biāo)號(hào))。
(2)步驟①中先通氨氣的目的是___________,步驟②氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2的化學(xué)方程式為_(kāi)__________,步驟③中最適宜的加熱方式為_(kāi)__________(填標(biāo)號(hào))。
a水浴加熱??????????????b.油浴加熱???????????c.酒精燈直接加熱
(3)生成NaN3的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,進(jìn)行以下操作,得到NaN3固體(NaNH2能與水反應(yīng)生成NaOH和氨氣)。

操作II的目的是___________,操作IV最好選用的試劑是___________。
20.(2020·廣西北?!そy(tǒng)考一模)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的探究SO2與Mg反應(yīng)的裝置如圖所示(夾持及加熱裝置已略去)。

回答下列問(wèn)題:
(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(2)B中盛放的試劑為_(kāi)__________;實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先加熱裝置___________(填圖中字母)。
(3)充分反應(yīng)后,取C中少量固體加入試管中,管口放濕潤(rùn)Pb(NO3)2試紙(遇H2S變黑),然后滴入足量稀硫酸。
①若固體部分溶解,且無(wú)氣體放出,試紙無(wú)明顯變化,則C中的產(chǎn)物為_(kāi)__________(填化學(xué)式)。
②若固體完全溶解,試紙變黑,則C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(4)設(shè)計(jì)D裝置的目的是___________。
21.(2020·廣西北?!そy(tǒng)考一模)某校同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用Na2S2O3、HCOONa混合液與SO2反應(yīng)制備Na2S2O4(保險(xiǎn)粉),實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及加熱裝置已略去)如下:

回答下列問(wèn)題:
(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。
(2)B用于除雜,其中盛放的試劑為_(kāi)____________。
(3)C中多孔球泡的作用有___________,C中生成Na2S2O4的化學(xué)方程式為_(kāi)______(HCOO-轉(zhuǎn)化為CO2)。
(4)利用如圖裝置檢驗(yàn)C的尾氣中含有CO2,D、E、F中盛放的試劑依次為_(kāi)___、_____、________。
(5)要從C的反應(yīng)液中獲得Na2S2O4·2H2O晶體,需進(jìn)行的操作有_____,過(guò)濾、水洗、乙醇洗、真空干燥。
22.(2020·廣西柳州·統(tǒng)考一模)芳香化合物在一定條件下可與鹵代烴發(fā)生取代反應(yīng)。某科研小組以、ClCCH3)3為反應(yīng)物無(wú)水AlCl3為催化劑,制備(叔丁基苯)。反應(yīng)原理如下:

已知:

相對(duì)分子質(zhì)量
密度/gcm3
沸點(diǎn)/℃
溶解性
AlCl3
133.5
2.41
181
極易潮解并產(chǎn)生白色煙霧,微溶于苯

78
0.88
80.1
難溶于水
ClC(CH3)3
92.5
0.85
51.6
難溶于水,可溶于苯

134
0.87
169
難溶于水,易溶于苯
I.實(shí)驗(yàn)室模擬制備無(wú)水AlCl3的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:

(1)寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________。
(2)裝置B中的試劑為_(kāi)_______。若缺少C、D中AlCl3發(fā)生的副反應(yīng)方程式為_(kāi)________。
(3)加熱順序:應(yīng)先點(diǎn)燃____________(填A(yù)或D)處酒精燈。
I.實(shí)驗(yàn)室制取叔丁基苯的裝置如圖:

①將35mL苯和足量的無(wú)水AlCl3加入三頸燒瓶中;
②滴加氯代叔丁烷[ClC(CH3)3]10mL;
③打開(kāi)恒溫做力攪拌器反應(yīng)段時(shí)間;
④洗滌,將反應(yīng)后的混合物依次用稀鹽酸、Na2CO3溶液、H2O洗滌分離;
⑤在所得產(chǎn)物中加入少量無(wú)水MgSO4固體、靜置,過(guò)濾,蒸餾;
⑥稱量,得到叔丁基苯10.0g:
(4)圖中彎管C的作用為_(kāi)_________。
(5)用稀鹽酸洗滌的目的是__________,“洗滌”后“分離”的操作名稱是________。
(6)加無(wú)水MgSO4固體的作用是__________。
(7)叔丁基苯的產(chǎn)率為_(kāi)__________%(保留至小數(shù)點(diǎn)后1位)。
23.(2020·廣西來(lái)賓·模擬預(yù)測(cè)) 某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備NaHSO2·HCHO·2H2O[次硫酸氫鈉甲醛(雕白塊)]。回答下列問(wèn)題:
⑴甲同學(xué)用下列裝置制備實(shí)驗(yàn)原料Na2S2O5(焦亞硫酸鈉),裝置如圖:

已知pH=4.1的過(guò)飽和NaHSO3溶液能自動(dòng)脫水生成Na2S2O5。
①通入H2的目的是___。
②通入SO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為_(kāi)__、___和2NaHSO3=Na2S2O5↓十H2O。
③從環(huán)境保護(hù)和安全考慮,尾氣處理方法正確的是___ (填字母)。

④實(shí)驗(yàn)若用稀NaOH溶液,則不能制得Na2S2O5,其原因是___。
⑵乙同學(xué)用甲同學(xué)制得的Na2S2O5通過(guò)下列裝置(夾持裝置已略)合成雕白塊。

①儀器W的名稱是___。
②合成反應(yīng)溫度需保持在75℃,采用的合適加熱方式是___,已知反應(yīng)中Zn轉(zhuǎn)化為ZnO和Zn(OH)2,三口燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。
③三口燒瓶中的反應(yīng)液需經(jīng)過(guò)過(guò)濾、___、過(guò)濾、洗滌及干燥,得雕白塊。
24.(2020·廣西·二模)氨基甲酸銨()是一種白色固體,易分解、易水解,可用作肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學(xué)興趣小組用如下儀器模擬制備氨基甲酸銨,已知該制備反應(yīng)為放熱反應(yīng)。制備氨基甲酸銨的裝置如圖所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當(dāng)懸浮物較多時(shí),停止制備。

(1)制備氨基甲酸銨的化學(xué)方程式為_(kāi)___________
(2)三頸燒瓶用冰水冷卻的原因是______________
(3)液體石蠟鼓泡瓶的作用是_______________
(4)水是很好的溶劑,且可以大量吸收反應(yīng)混合氣體,該反應(yīng)中是否可用水作溶劑:________(填“是”或“否”),理由:___________
(5)尾氣處理裝置如圖所示,雙通玻璃管的作用是_________,濃硫酸的作用是________

(6)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7820 g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過(guò)濾、洗滌、干燥,測(cè)得其質(zhì)量為1.00 g。則樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______
25.(2020·廣西南寧·二模)啟普發(fā)生器是荷蘭科學(xué)家設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室氣體發(fā)生裝置,由圖中漏斗1和容器2兩部分構(gòu)成;現(xiàn)借助啟普發(fā)生器及相關(guān)裝置模擬侯氏制堿法制備日用化學(xué)品——NH4Cl和Na2CO3?;卮鹣嚓P(guān)問(wèn)題:
【NaHCO3的制備】
反應(yīng)原理:NH3+NaCl+CO2+H2O=NH4Cl+NaHCO3↓
反應(yīng)裝置:

(1)啟普發(fā)生器中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為_(kāi)__,如果上述裝置中導(dǎo)管被堵塞,啟普發(fā)生器中觀察到的現(xiàn)象是___。
(2)儀器3中盛裝的試劑是___;已知常溫,NaCl的溶解度為35.9g,儀器4中含氨的飽和食鹽水的配制方法是將20.0mL濃氨水與8.0gNaCl混合振蕩過(guò)濾,試推測(cè)過(guò)濾除去的物質(zhì)為_(kāi)__。
(3)觀察儀器4中CO2流速的方法是___,儀器5中試劑的作用是___。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,對(duì)儀器4進(jìn)行冷卻并趁冷過(guò)濾其中的懸濁液,“趁冷”的目的是___。
【Na2CO3的制備】
(5)將(4)所得固體轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中加熱得到Na2CO3;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明NaHCO3固體已分解完全___。
【NH4Cl的制備】
(6)向(4)所得母液中加入兩種物質(zhì)并降溫,NH4Cl會(huì)逐步結(jié)晶析出,所加物質(zhì)的名稱是___,過(guò)濾NH4Cl晶體后的濾液可以再次循環(huán)使用。
26.(2020·廣西·統(tǒng)考二模)某實(shí)驗(yàn)小組研究KI和酸性KMnO4溶液的反應(yīng)。

資料:
i.MnO4-在酸性條件下最終被還原為Mn2+。
ii.酸性條件下氧化性:KMnO4>KIO3>I2。
(1)實(shí)驗(yàn)I中溶液呈棕黃色,推測(cè)生成了____________。
(2)實(shí)驗(yàn)小組繼續(xù)對(duì)實(shí)驗(yàn)II反應(yīng)中初始階段的產(chǎn)物成分進(jìn)行探究:

①經(jīng)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)II初始階段I-的氧化產(chǎn)物不是I2,則“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a”為_(kāi)______________。
②黑色固體是__________________。
③經(jīng)檢驗(yàn),在“紫色清液”中存在IO3-。下列實(shí)驗(yàn)方案中,可用于檢驗(yàn)“紫色清液”中IO3-的是__________________________。(填寫(xiě)編號(hào))。
A.用潔凈的玻璃棒蘸取“紫色清液”滴在淀粉-碘化鉀試紙上,觀察試紙是否變藍(lán)色。
B.取少量“紫色清液”于試管中,向其中加入幾滴淀粉溶液,溶液不變藍(lán),再加入NaHSO3溶液,若試管中溶液變藍(lán)色,則“紫色清液”中存在IO3-。
C.取少量“紫色清液”于試管中,向其中加入稀硝酸酸化,再加入幾滴硝酸銀溶液,觀察是否生成黃色沉淀。
④寫(xiě)出在“紫色清液"中生成IO3-的離子方程式為_(kāi)_________________________________。
(3)探究實(shí)驗(yàn)II中棕褐色沉淀消失的原因。

用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)II中棕褐色沉淀消失的原因:________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)后的反思:導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)I和實(shí)驗(yàn)II中KI和酸性KMnO4溶液反應(yīng)產(chǎn)物變化的因素是(寫(xiě)出兩點(diǎn)):________________________、________________________。
27.(2020·廣西玉林·一模)鉛的單質(zhì)、氧化物、鹽在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要用途。
I.(1)鉛能形成多種氧化物,如堿性氧化物PbO、酸性氧化的PbO2、還有組成類似Fe3O4的Pb3O4,請(qǐng)將Pb3O4改寫(xiě)成簡(jiǎn)單氧化物的形式:_________。
II.以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料鉛膏(Pb、PbO、PbO2、PbSO4等)為原料,制備超細(xì)PbO,實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:

(2)步驟①的目的是“脫硫”,即將PbSO4轉(zhuǎn)化PbSO3,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________。
“脫硫過(guò)程”可在如圖所示的裝置中進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)條件為:轉(zhuǎn)化溫度為35℃,液固比為5:1,轉(zhuǎn)化時(shí)間為2h.。
①儀器a的名稱是__________;轉(zhuǎn)化溫度為35℃,采用的合適加熱方式是________。
②步驟②中H2O2的作用是__________________(用化學(xué)方程式表示)。
(3)草酸鉛受熱分解生成PbO時(shí),還有CO和CO2生成,為檢驗(yàn)這兩種氣體,用下圖所示裝置(可重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳_____________(填裝置字母代號(hào)),證明產(chǎn)物中有CO氣體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________。

(4)測(cè)定草酸鉛樣品純度:稱取2.5g樣品,酸溶后配制成250mL溶液,然后量取25.00mL該溶液,用0.05000mol?L-1的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Pb2+(反應(yīng)方程式為Pb2++H2Y2-= PbY2-+2H+,雜質(zhì)不反應(yīng)),平行滴定三次,平均消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液14.52mL
①若滴定管未用EDT A標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,測(cè)定結(jié)果將_________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。
②草酸鉛的純度為_(kāi)_________(保留四位有效數(shù)字)。
28.(2020·廣西·統(tǒng)考一模)高錳酸鉀是一種用途廣泛的常見(jiàn)氧化劑,主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。
I.某課外小組設(shè)計(jì)以錳酸鉀制備高錳酸鉀的方案如下:
i.錳酸鉀的制備:
(1)將二氧化錳、氨酸鉀和氫氧化鉀固體放入______(填字母)中熔融制錳酸鉀。
A.燒杯B.瓷坩堝C.蒸發(fā)皿D.鐵坩堝
ii.高錳酸鉀的制備(裝置如圖所示,加熱及夾持裝置省略):
將i中制得的錳酸鉀加少量蒸餾水溶解,得墨綠色溶液,倒入三頸燒瓶中。打開(kāi)甲裝置中的分液漏斗活塞加入稀硫酸,加熱,使生成的乙酸進(jìn)入乙裝置中并水浴加熱。攪拌丙裝置中的溶液,錳酸鉀在酸性條件下反應(yīng)生成高錳酸鉀和二氧化錳。

(2)檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法:連接好裝置,_________________。
(3)乙裝置的作用是___________;丁裝置中NaOH溶液的作用是____________________。
(4)將三頸燒瓶中所得產(chǎn)物進(jìn)行過(guò)濾,將濾液倒入蒸發(fā)皿中,_______、______、抽濾,得到針狀的高錳酸鉀晶體。高錳酸鉀晶體只能低溫烘干,其原因?yàn)開(kāi)____________________。
II.利用氧化還原滴定法測(cè)定高錳酸鉀的純度,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
(5)量取一定體積的高錳酸鉀溶液需使用滴定管_______(填字母)。

(6)若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在下列操作,會(huì)使所測(cè)KMnO4濃度偏高的是____(填字母)。
A錐形瓶用水洗之后末用待測(cè)液潤(rùn)洗
B.盛草酸溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)無(wú)氣泡
C.滴定時(shí),草酸溶液灑落瓶外
D.盛裝KMnO4溶液的滴定管用水洗后,未用KMnO4溶液潤(rùn)洗
29.(2020·廣西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))實(shí)驗(yàn)室用乙醇、濃硫酸和溴化鈉反應(yīng)來(lái)制備溴乙烷,其反應(yīng)原理為H2SO4(濃)+NaBrNaHSO4+HBr↑、CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。有關(guān)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)裝置如(反應(yīng)需要加熱,圖中省去了加熱裝置):


乙醇
溴乙烷

狀態(tài)
無(wú)色液體
無(wú)色液體
深紅棕色液體
密度/g·cm-3
0.79
1.44
3.1
沸點(diǎn)/℃
78.5
38.4
59
(1)A中放入沸石的作用是__,B中進(jìn)水口為_(kāi)_口(填“a”或“b”)。
(2)實(shí)驗(yàn)中用滴液漏斗代替分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)為_(kāi)_。
(3)氫溴酸與濃硫酸混合加熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式__。
(4)給A加熱的目的是__,F(xiàn)接橡皮管導(dǎo)入稀NaOH溶液,其目的是吸收__和溴蒸氣,防止__。
(5)C中的導(dǎo)管E的末端須在水面以下,其原因是__。
(6)將C中的鎦出液轉(zhuǎn)入錐形并瓶中,連振蕩邊逐滴滴入濃H2SO41~2mL以除去水、乙醇等雜質(zhì),使溶液分層后用分液漏斗分去硫酸層;將經(jīng)硫酸處理后的溴乙烷轉(zhuǎn)入蒸餾燒瓶,水浴加熱蒸餾,收集到35~40℃的餾分約10.0g。
①分液漏斗在使用前必須__;
②從乙醇的角度考慮,本實(shí)驗(yàn)所得溴乙烷的產(chǎn)率是__(精確到0.1%)。
30.(2020·廣西柳州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組探究肉桂酸的制取:
I:主要試劑及物理性質(zhì)

名稱
分子量
性狀
沸點(diǎn)℃
溶解度·克/100mL溶劑



苯甲醛
106.12
無(wú)色液體
178-179
0.3
任意比互溶
任意比互溶
乙酸酐
102.08
無(wú)色液體
138-140
12

不溶
肉桂酸
148.16
無(wú)色液體
300
0.04
24

注意:乙酸酐溶于水發(fā)生水解反應(yīng)
II :反應(yīng)過(guò)程.
實(shí)驗(yàn)室制備肉桂酸的化學(xué)方程式為: +(CH3CO2)O+CH3COOH
III::實(shí)驗(yàn)步驟及流程
①在250 mL三口燒瓶中(如圖甲)放入3 ml(3. 15 g,0. 03 mol)新蒸餾過(guò)的苯甲醛、8 ml(8. 64g,0. 084 mol)新蒸餾過(guò)的乙酸酐,以及研細(xì)的4.2 g無(wú)水碳酸鉀。采用空氣冷凝管緩緩回流加熱45min。由于反應(yīng)中二氧化碳逸出,可觀察到反應(yīng)初期有大量泡沫出現(xiàn)。
②反應(yīng)完畢,在攪拌下向反應(yīng)液中分批加入20 mL水,再慢慢加入碳酸鈉中和反應(yīng)液至pH等于8。然后進(jìn)行水蒸氣蒸餾(如圖乙),待三口燒瓶中的剩余液體冷卻后,加入活性炭煮沸10-15 min,進(jìn)行趁熱過(guò)濾。在攪拌下,將HCl加入到濾液中,當(dāng)固體不在增加時(shí),過(guò)濾,得到產(chǎn)品,干燥,稱量得固體3.0 g。
IV:如圖所示裝置:

回答下列問(wèn)題:
(1)合成時(shí)裝置必須是干燥的,理由是___________。反應(yīng)完成后分批加入20mL水,目的是________。
(2)反應(yīng)完成后慢慢加入碳酸鈉中和,目的是_____。
(3)步驟②進(jìn)行水蒸氣蒸餾,除去的雜質(zhì)是______,如何判斷達(dá)到蒸餾終點(diǎn)__________。
(4)加入活性炭煮沸10- 15 min,進(jìn)行趁熱過(guò)濾,將濾液冷卻至室溫,趁熱過(guò)濾的目的是_______。
(5)若進(jìn)一步提純粗產(chǎn)品,應(yīng)用的操作名稱是______,該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的產(chǎn)率約是_______。(保留小數(shù)點(diǎn)后一位)
31.(2020·廣西桂林·統(tǒng)考一模)葡萄糖酸鈣是一種可促進(jìn)骨骼生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。葡萄糖酸鈣可通過(guò)以下反應(yīng)制得:
C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr
2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸鈣)+H2O+CO2↑
相關(guān)物質(zhì)的溶解性見(jiàn)下表:
物質(zhì)名稱
葡萄糖酸鈣
葡萄糖酸
溴化鈣
水中的溶解性
可溶于冷水易溶于熱水
可溶
易溶
乙醇中的溶解性
微溶
微溶
可溶
實(shí)驗(yàn)流程如下:

回答下列問(wèn)題:
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖時(shí),甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置。

①你認(rèn)為缺少的儀器是__。
②甲同學(xué)在尾氣吸收裝置中使用倒立漏斗的目的是__。
(2)第②步CaCO3固體過(guò)量,其目的是__。
(3)本實(shí)驗(yàn)中___(填“能”或“不能”)用CaCl2替代CaCO3,理由是__。
(4)第③步“某種操作”名稱是__。
(5)第④步加入乙醇的作用是__。
(6)第⑥步中洗滌操作主要是除去沉淀表面可能含有的溴化鈣,洗滌劑最合適的是__(填標(biāo)號(hào))。
A.冷水?????B.熱水??????C.乙醇??????D.乙醇—水混合溶液

三、工業(yè)流程題
32.(2022·廣西柳州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))某爐渣主要成分有、、、MgO、CaO以及少量的。為節(jié)約和充分利用資源,通過(guò)如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。

已知:“焙燒”中,、幾乎不發(fā)生反應(yīng),、MgO、CaO、轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽。在上述實(shí)驗(yàn)條件下,有關(guān)金屬離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH見(jiàn)下表。
金屬離子




開(kāi)始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全()的pH
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列問(wèn)題:
(1)產(chǎn)生的“尾氣”是___________。
(2)在“分步沉淀”時(shí)先加氨水調(diào)節(jié)pH=5,此時(shí)過(guò)濾所得濾渣主要成分是___________;再向?yàn)V液中加入氨水調(diào)pH=11.4,此時(shí)“母液①”中的濃度為_(kāi)__________。
(3)“水浸渣”的主要成分為、和___________;“酸溶”時(shí),轉(zhuǎn)化為進(jìn)入溶液,則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(4)“酸溶”后,將溶液適當(dāng)稀釋并加熱,“水解”生成沉淀,該反應(yīng)的離子方程式是___________。
33.(2022·廣西·統(tǒng)考一模)黃鈉鐵礬[NaFe3 (SO4)2(OH)6]是一種高效凈水劑,Ni(OH)2可作為合成鎳鈷錳三元電極材料的原料,工業(yè)上可用紅土鎳礦(主要成分為NiO、FeO、Fe2O3、MgO和SiO2)制備黃鈉鐵礬和Ni (OH)2,工藝流程如圖所示。

已知:①次亞磷酸鈉(NaH2PO2)具有還原性;
②亞磷酸(H3PO3)是二元弱酸。
回答下列問(wèn)題:
(1)下列說(shuō)法正確的是_______ (填標(biāo)號(hào))。
A.研磨粉碎的目的是增大反應(yīng)速率
B.用濃硫酸可提高“酸浸”時(shí)的浸取率
C.過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器主要有漏斗、燒杯、玻璃棒
D.“濾渣I”的主要成分為H2SiO3
(2)“氧化”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:_______;為 了證明加入的NaClO3已足量,可取“氧化”后的溶液,向其中加入_______來(lái)檢驗(yàn)(填標(biāo)號(hào))。
a. KSCN 溶液????????????b. K3[Fe(CN)6]溶液????????C.酸性KMnO4溶液
(3)“沉鐵” 過(guò)程,控制不同的條件可以得到不同的沉淀,所得沉淀與溫度、pH的關(guān)系如圖所示(圖中陰影部分表示的是黃鈉鐵礬穩(wěn)定存在區(qū)域),若控制pH=2.5,沉鐵的最佳溫度范圍為_(kāi)______;若反應(yīng)在低于40℃時(shí)進(jìn)行,加碳酸鈉偏多,則所得黃鈉鐵礬中混有的雜質(zhì)是_______。

(4)①“沉鎂”是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過(guò)高,則Mg2+沉淀不完全,原因是_______。
②若“沉鎂”后溶液的pH=8.0,則此時(shí)Ni2+濃度約為_(kāi)______ mol·L-1 (已知:100.4≈2.5,
Ksp[Ni(OH)2]=10-14.6)。
(5)化學(xué)鍍鎳是金屬表面鍍鎳的常用方法。以NiSO4和NaH2PO2為原料,在90℃的酸性溶液中鍍鎳,同時(shí)生成H3PO3。寫(xiě)出化學(xué)鍍鎳反應(yīng)的離子方程式_______。
34.(2021·廣西南寧·統(tǒng)考二模)氯化鋇是重要的化工原料,是制備其他鋇鹽的主要中間原料,以毒重石(主要成分為BaCO3,還含有SiO2及含Ca、Mg、Fe、Al的化合物)為原料制備BaCl2·2H2O的工藝流程如下:

已知:鹽酸“浸取”后,Ca、Mg、Fe、Al元素分別以Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+形式存在于溶液中。
回答下列問(wèn)題:
(1)在“浸取”時(shí),除溫度、酸的濃度、液固比等因素影響鋇的浸出率外,還有_______因素。
(2)下表列舉了不同溫度、鹽酸的濃度、液固比下鋇的浸出率實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),每個(gè)實(shí)驗(yàn)只改變一個(gè)條件:
改變的條件
溫度(℃)
鹽酸的濃度(%)
液固比
30
55
75
10
15
20
25。
3:1
4:1
5:1
6:1
鋇的浸出率(%)
74.31
69.60
68.42
59.21
74.31
74.15
55.32
59.84
65.12
74.31
74.35
分析表中數(shù)據(jù),溫度越高鋇的浸出率越低的可能原因是_______;判斷“浸取”的最佳液固比為_(kāi)______。
(3)常溫時(shí),幾種金屬離子沉淀的pH如圖所示,加H2O2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______?!罢{(diào)pH(I)”時(shí),調(diào)節(jié)溶液pH≈5,則“濾渣II”的主要成分為_(kāi)______(填化學(xué)式)。

(4)“一系列操作”中洗滌晶體時(shí),通常采用乙醇洗而不采用水洗,原因是_______。
(5)“除鈣”前,需測(cè)定溶液中鈣離子的含量,從而確定加入草酸的量,測(cè)鈣離子含量的操作為取“濾液III”V1mL,加入稍過(guò)量的鉻酸鉀,使鋇離子完全沉淀,過(guò)濾,將濾液轉(zhuǎn)入250mL容量瓶后再加水定容,取其中25. 00 mL于錐形瓶中,用NaOH溶液將pH調(diào)為13,加入黃綠素作指示劑(黃綠素溶液為紅色,能與鈣離子形成絡(luò)合物使溶液呈黃綠色) ,用0.100 mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)EDTA溶液滴定(EDTA能與Ca2+以1: 1形成無(wú)色絡(luò)合物)至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)EDTA溶液V2 mL。
①滴定至終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為_(kāi)______。
②該溶液中鈣離子的濃度為_(kāi)______ (用含 V1、V2的代數(shù)式表示)g·mL-1。
35.(2020·廣西北?!そy(tǒng)考一模)一種從含鉛廢渣(主要成分為PbSO4,還含有少量CuO、FeO等)中制取電解鉛的工藝流程如下:

回答下列問(wèn)題:
(1)“濾液1”中溶質(zhì)的主要成分有_________。
(2)“轉(zhuǎn)化”時(shí)發(fā)生PbSO4+=PbCO3+,為提高PbSO4的轉(zhuǎn)化率可采取的適宜措施是________(寫(xiě)出兩點(diǎn));“濾液2”中主要溶質(zhì)是______(填化學(xué)式)。
(3)“溶解”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。
(4)“還原”時(shí),控制溶液pH約為5~6。pH不宜過(guò)低,其原因是__________;還原過(guò)程中需不斷攪拌,不斷攪拌的主要目的是_____________。
(5)海綿鉛(主要成分為鉛,還含有少量Fe、Cu、Sn等雜質(zhì))用PbSiF6和H2SiF6的混合溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解,陽(yáng)極泥的主要成分為_(kāi)_______;陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____。
36.(2020·廣西·統(tǒng)考二模)JohnB.Goodenough等三位科學(xué)家因?yàn)樵阡囯x子電池研究領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)獲得2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。碳酸鋰是一種常見(jiàn)的鋰離子電池原料,一種以鋰輝石為原料制取碳酸鋰的工藝如下圖:(鋰輝石:LiAl(SiO3)2,也表示為L(zhǎng)i2O·Al2O3·4SiO2,還含微量的鈉、鈣、鎂等元素)

[查閱資料]:Li2CO3為無(wú)色單斜晶系結(jié)晶體,熔點(diǎn)618℃,溶于硫酸,微溶于水,在冷水中的溶解度比熱水中大。
(1)在“硫酸浸出”流程,將硫酸加熱到130℃的目的是______________________________。
(2)在“中和分離”流程,石灰水發(fā)生的中和反應(yīng)方程式為_(kāi)___________________________。
(3)在“Li2CO3分離、洗滌”流程,用熱水洗滌的原因是______________________________。
(4)檢驗(yàn)Li2CO3沉淀是否洗滌干凈的方法是_________________________________________。
(5)工業(yè)上高溫煅燒FePO4、Li2CO3和草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的混合物制取電池材料磷酸亞鐵鋰(LiFePO4),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________________________。
(6)將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽(yáng)極,石墨為陰極,電解也能制取磷酸亞鐵鋰沉淀。陽(yáng)極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________,沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰,制備磷酸亞鐵鋰的過(guò)程必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行的原因是______________________________。
37.(2020·廣西·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了日本吉野彰等三人,以表彰他們對(duì)鋰離子電池研發(fā)的卓越貢獻(xiàn)。工業(yè)中利用鋰輝石(主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6,還含有FeO、CaO、MgO等)制備鈷酸鋰(LiCoO2)的流程如圖:

已知:Ksp[Mg(OH)2]=10-11,Ksp[Al(OH)3]=10-33,Ksp[Fe(OH)3]=10-38
回答下列問(wèn)題:
(1)為鑒定某礦石中是否含有鋰元素,可以采用焰色反應(yīng)來(lái)進(jìn)行鑒定,當(dāng)觀察到火焰呈__,可以認(rèn)為該礦石中存在鋰元素。
a.紫紅色??????b.紫色?????c.黃色
(2)鋰輝石的主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6,其氧化物的形式為_(kāi)_。
(3)為提高“酸化焙燒”效率,常采取的措施是__。
(4)向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙燒”中過(guò)量的硫酸,控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀,則pH至少為_(kāi)_。(已知:完全沉淀后離子濃度低于1×l05)mol/L)
(5)“濾渣Ⅱ”的主要化學(xué)成分為_(kāi)__。
(6)“沉鋰”過(guò)程中加入的沉淀劑為飽和的__溶液(填化學(xué)式);該過(guò)程所獲得的“母液”中仍含有大量的Li+,可將其加入到“__”步驟中。
(7)Li2CO3與Co3O4在敞口容器中高溫下焙燒生成鈷酸鋰的化學(xué)方程式為_(kāi)_。
38.(2020·廣西玉林·統(tǒng)考一模)銅及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)上有許多用途。某工廠以輝銅礦(主要成分為 Cu2S,含少量 Fe2O3、SiO2 等雜質(zhì))為原料制備不溶于水的堿式碳酸銅的流程如下:

已知:
①常溫下幾種物質(zhì)開(kāi)始形成沉淀與完全沉淀時(shí)的pH如下表
金屬離子
Fe2+
Fe3+
Cu2+
Mn2+
開(kāi)始沉淀
7.5
2.7
5.6
8.3
完全沉淀
9.0
3.7
6.7
9.8
②Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)加快“浸取”速率,除將輝銅礦粉碎外,還可采取的措施有____(任寫(xiě)一種)。
(2)濾渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2,請(qǐng)寫(xiě)出“浸取”反應(yīng)中生成S的化學(xué)方程式:____。
(3)常溫下“除鐵”時(shí)加入的試劑A可用CuO等,調(diào)節(jié)pH調(diào)的范圍為_(kāi)___,若加 A 后溶液的 pH調(diào)為5,則溶液中 Fe3+的濃度為_(kāi)___mol/L。
(4)寫(xiě)出“沉錳”(除 Mn2+)過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式:____。
(5)“趕氨”時(shí),最適宜的操作方法是____。
(6)濾液Ⅱ經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到的鹽主要是____(寫(xiě)化學(xué)式)。
(7)過(guò)濾Ⅱ得到的沉淀經(jīng)過(guò)洗滌、干燥可以得到堿式碳酸銅,判斷沉淀是否洗凈的操作是____。

參考答案:
1.D
【詳解】A.蘋(píng)果塊懸浮在濃硫酸上方,不能驗(yàn)證濃硫酸的脫水性和強(qiáng)氧化性,如蘋(píng)果塊變干,可說(shuō)明濃硫酸的吸水性,故A不符合題意;
B.濃硝酸和碳應(yīng)該在加熱條件下進(jìn)行,故B不符合題意;
C.碳酸鈉是固體粉末,無(wú)法控制CO2發(fā)生和停止,故C不符合題意;
D.氫氧化鈣溶解度隨著溫度升高而降低,如燒杯內(nèi)有晶體析出,則說(shuō)明反應(yīng)放熱,故D符合題意;
故答案為D。
2.D
【解析】①、②、③依次盛裝濃H2SO4(干燥H2)、無(wú)水硫酸銅(檢驗(yàn)水蒸氣)、無(wú)水氯化鈣(防止④中水蒸氣使②中無(wú)水CuSO4變藍(lán)干擾實(shí)驗(yàn)而吸收水蒸氣);裝置②、④的作用分別是檢驗(yàn)H2O和CO2,據(jù)此解答。
【詳解】A. 分液漏斗有活塞,可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)活塞的角度來(lái)調(diào)節(jié)液體的流速,以便控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的的快慢,故A正確;
B. Zn粒與稀硫酸反應(yīng)生成H2,又因生成的H2混有水蒸氣,在硬質(zhì)玻璃管中加熱就會(huì)發(fā)生爆炸,所以要用濃硫酸除去H2中的水蒸氣,即干燥氫氣,故B正確;
C. 根據(jù)方程式可知反應(yīng)后有水蒸氣生成,則裝置②中的試劑是無(wú)水硫酸銅,目的是檢驗(yàn)水蒸氣,故C正確;
D. 為防止④中揮發(fā)的氣體進(jìn)入②中干擾檢驗(yàn),③中應(yīng)盛放無(wú)水CaCl2,③不能用堿石灰,因堿石灰會(huì)吸收掉CO2無(wú)法被澄清石灰水檢驗(yàn)出,故D錯(cuò)誤;
故答案選D。
3.D
【分析】鐵屑中加入稀硫酸進(jìn)行酸溶,形成FeSO4溶液,向酸浸液中加入雙氧水將Fe2+氧化為Fe3+,再加入磷酸將Fe3+轉(zhuǎn)化為FePO4沉淀,過(guò)濾后得到料液主要含有硫酸,向FePO4沉淀中加入Li2CO3和適量H2C2O4在高溫下煅燒得到LiFePO4,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.LiFePO4中Li元素為+1價(jià),磷酸根離子為-3價(jià),化合物中正負(fù)化合價(jià)之和為0,則Fe的化合價(jià)為+2,故A正確;
B.根據(jù)分析,“沉鐵”過(guò)程中加入雙氧水將Fe2+氧化為Fe3+,則雙氧水作氧化劑,故B正確;
C.根據(jù)分析,料液中的主要成分為硫酸,則料液可在酸溶步驟中循環(huán)利用,故C正確;
D.CO具有較強(qiáng)還原性,高溫下可將LiFePO4 中的鐵元素還原為鐵單質(zhì),則“煅燒”中有大量的CO2,但不能有CO生成,故D錯(cuò)誤;
答案選D。
4.(1)恒壓滴液漏斗(或恒壓分液漏斗)
(2)緩慢滴加溶液(或控制的滴加速度)
(3) 防止雜質(zhì)離子催化分解
(4) 淀粉溶液 滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘不恢復(fù)
(5)偏小
(6)28.9

【分析】實(shí)驗(yàn)用工業(yè)(含少量)和溶液制備過(guò)碳酸鈉,因?yàn)槭欠纸夥磻?yīng)的催化劑,且能與發(fā)生雙水解反應(yīng),,為防止雜質(zhì)離子催化分解,削弱產(chǎn)品的去污能力,需除去原料中含有的少量。又因?yàn)槭軣嵋追纸猓虼朔磻?yīng)過(guò)程中溫度不能過(guò)高,需要將反應(yīng)器浸入冷水浴降溫,或通過(guò)控制恒壓滴液漏斗中溶液的滴入速度,從而控制反應(yīng)速度。產(chǎn)品中過(guò)氧化氫含量的測(cè)定,要通過(guò)方程式中物質(zhì)的關(guān)系,找出待測(cè)物過(guò)氧化氫與滴定劑硫代硫酸鈉間的比例關(guān)系,從而計(jì)算出過(guò)氧化氫的含量。
【詳解】(1)裝置中儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗(或恒壓分液漏斗)。
(2)制備過(guò)程中,因?yàn)槭軣嵋追纸?,所以需控制反?yīng)的溫度,除了用冷水浴冷卻控溫外,還可以減慢的滴加速度,從而減慢反應(yīng)速率,減少反應(yīng)放熱。
(3)過(guò)碳酸鈉的漂白性是由于過(guò)氧化氫的存在,而是分解反應(yīng)的催化劑,為防止雜質(zhì)離子催化分解,需除去原料中含有的少量;過(guò)碳酸鈉的去污能力是因?yàn)楹刑妓徕c成分,水解使溶液顯堿性,油污在堿性條件下水解,而能與發(fā)生雙水解反應(yīng),,為防止的存在削弱產(chǎn)品的去污能力,需除去原料中含有的少量。
(4)過(guò)碳酸鈉中的過(guò)氧化氫與過(guò)量的KI充分反應(yīng),將KI氧化為I2,再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I2,,因?yàn)榈鈫钨|(zhì)遇淀粉變藍(lán),所以選擇淀粉溶液作為指示劑; 當(dāng)溶液藍(lán)色褪去,證明I2已經(jīng)完全反應(yīng),故滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘不恢復(fù)。
(5)“在暗處放置”,是為了讓過(guò)氧化氫與充分反應(yīng),若立即進(jìn)行滴定,過(guò)氧化氫未被完全反應(yīng),生成的I2量少,會(huì)導(dǎo)致滴定結(jié)果偏小。
(6)滴定過(guò)程中發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng),①,②,消耗的的物質(zhì)的量為,結(jié)合反應(yīng)可知,則,產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。
5.(1) [Cu(NH3)4]Cl2 + 2NaOHCuO+ 2NaCl+4NH3↑+H2O 取最后一次洗滌液少量于試管中,向試管中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無(wú)沉淀生成,則已洗滌干凈,反之則未洗凈 防倒吸 CuSO4
(2) 抑制SO2與水反應(yīng) 紅色溶液變?yōu)闊o(wú)色溶液或品紅溶液褪色 4Fe2+ +O2+4H+=4Fe3+ +2H2O
(3)99%

【解析】(1)
蝕刻廢液和稍過(guò)量的 NaOH 溶液在攪拌下加熱反應(yīng)并通入空氣,其反應(yīng)方程式,其中黑色沉淀是CuO ,趁熱過(guò)濾、洗滌、得到 CuO 固體;CuO和硫酸反應(yīng)生成CuSO4,再經(jīng)結(jié)晶、過(guò)濾等操作,得到CuSO4?5H2O 晶體。
①蝕刻廢液和NaOH溶液反應(yīng)生成氧化銅,其反應(yīng)方程式;
②檢驗(yàn)CuO固體是否洗凈主要是檢驗(yàn)洗滌液中是否含有Cl-,其實(shí)驗(yàn)操作是取最后一次洗滌液少量于試管中,向試管中加硝酸酸化的硝酸銀,若無(wú)沉淀則洗滌干凈,若有沉淀則未洗凈;
③三頸燒瓶中反應(yīng)生成了氨氣,氨氣極易溶于水,因此裝置圖中裝置X作用是防倒吸;
④CuSO4溶液中存在水解,硫酸難揮發(fā),蒸干后得到CuSO4;
故答案為:;取最后一次洗滌液少量于試管中,向試管中滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液,若無(wú)沉淀生成,則已洗滌干凈,反之則未洗凈;防倒吸;CuSO4;
(2)
裝置A中硫酸銅受熱分解,A中藍(lán)色晶體逐漸變成白色粉末CuSO4,最后變成黑色粉末為CuO;B裝置中盛放酸性氯化鋇溶液,B中產(chǎn)生白色沉淀為硫酸鋇,說(shuō)明硫酸銅受熱分解生成SO3;C裝置中盛放品紅溶液,檢驗(yàn)SO2的存在;D裝置中裝置中溶液為亞鐵離子、KSCN溶液,溶液變成紅色,說(shuō)明亞鐵離子被氧化,說(shuō)明硫酸銅晶體受熱分解生成氧氣;CuSO4中的氧元素化合價(jià)從-2階升到0價(jià),說(shuō)明硫元素降價(jià)生成SO2。
SO2可與水反應(yīng),B中鹽酸可抑制SO2與水反應(yīng);生成的氣體含有SO2,而SO2有漂白性,能使品紅溶液褪色;D中無(wú)色溶液變紅色溶液,說(shuō)明亞鐵離子被氧化成鐵離子;
故答案:抑制SO2與水反應(yīng);紅色溶液變?yōu)闊o(wú)色溶液或品紅溶液褪色;;
(3)
由、,可得到關(guān)系式,則樣品中物質(zhì)的量為,則樣品的純度的純度;故答案為:99% 。
6.(1) 分液漏斗
(2) 除去揮發(fā)出來(lái)的HCl氣體 避免生成
(3) NaOH 吸收氯氣
(4)21.3

【解析】(1)
A中盛放濃鹽酸的儀器名稱為:分液漏斗;A中為實(shí)驗(yàn)室制氯氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:;
(2)
濃鹽酸有揮發(fā)性,B裝置的作用是除去Cl2中混有的HCl,C中KOH與Cl2發(fā)生歧反應(yīng)制備,離子方程式為:;根據(jù)C裝置及其反應(yīng)可知,溫度高生成,D為制備NaClO裝置,故D中使用冰水冷卻的目的是防止生成NaClO3
(3)
E為尾氣處理裝置,棉花團(tuán)應(yīng)蘸取的溶液是NaOH,吸收多余Cl2。
(4)
1molCl2被還原成-1價(jià)Cl時(shí),Cl2~2e-,得電子2mol,1mol KClO3被還原成-1價(jià)Cl時(shí),KClO3~6e-,得電子6mol,故0.1mol的有效氯含量為。
7.(1) 三頸燒瓶 Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑+ H2O 打開(kāi)彈簧夾,向燒瓶中繼續(xù)不斷地通N2
(2) 品紅溶液 先看到B瓶變渾濁,一段時(shí)間后,C燒杯溶液由黃色變成淺綠色 D
(3) 滴入最后一滴酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液恰好由無(wú)色變?yōu)?淺)紅色,并半分鐘內(nèi)不褪去 84%

【詳解】(1)①儀器A的名稱為三頸燒瓶;
②該實(shí)驗(yàn)中,使用70% H2SO4和Na2SO3固體反應(yīng)制備SO2,反應(yīng)的方程式為H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O;
③反應(yīng)結(jié)束后,若要排除A瓶中殘留的SO2氣體,可以打開(kāi)彈簧夾,向燒瓶中繼續(xù)不斷地通N2;
(2)①SO2具有漂白性,可以使品紅溶液褪色,若要檢驗(yàn)SO2的漂白性,則B中應(yīng)加入的試劑是品紅溶液;
②若要檢驗(yàn)SO2的氧化性和還原性,分別在B、C中盛放Na2S溶液、FeCl3溶液;B中SO2和Na2S發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生S沉淀,C中SO2和Fe3+反應(yīng)產(chǎn)生Fe2+和,故可以觀察到B瓶變渾濁,一段時(shí)間后,C燒杯溶液由黃色變成淺綠色;
③SO2具有還原性,次氯酸鹽具有強(qiáng)氧化性,二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),故若要檢驗(yàn)H2SO3與HClO酸性強(qiáng)弱,不能將SO2通入到次氯酸鹽溶液中,可以通過(guò)間接比較來(lái)證明:將SO2通入到足量NaHCO3溶液中產(chǎn)生CO2,CO2和Ca(ClO)2溶液反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀,需要注意的是,不能使用NaClO溶液,因?yàn)镃O2和NaClO溶液反應(yīng)產(chǎn)生NaHCO3,反應(yīng)現(xiàn)象不明顯;綜上所述,B、C中盛放的是足量NaHCO3、Ca(ClO)2溶液,故選D;
(3)①該實(shí)驗(yàn)中,使用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Na2SO3溶液,滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是滴入最后一滴酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液恰好由無(wú)色變?yōu)?淺)紅色,并半分鐘內(nèi)不褪去;
②該反應(yīng)的離子方程式為2+6H++5=5+2Mn2++3H2O,n(KMnO4)=1.000mol·L-1′0.01L=0.01mol,則15.0g樣品中,n(Na2SO3)=′n(KMnO4)′= ′0.01mol′4=0.1mol,m(Na2SO3)=0.1mol′126g/mol=12.6g,則Na2SO3固體的純度為=84%。
8.(1) Na2SO3+ H2SO4= Na2SO4+SO2↑+H2O 加快反應(yīng)速率 三頸燒瓶 CBCD 先向三頸燒瓶加入濃硝酸,再向三頸燒瓶緩緩加入濃硫酸,并不斷攪拌 防止HNO3和亞硝酰硫酸分解 減少
(2) 滴入最后一滴Na2C2O4溶液后,溶液由淺紫色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)顏色不恢復(fù) 91

【分析】由題給實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置A為70%濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制備二氧化硫的裝置,裝置B中盛有的濃硫酸用于干燥二氧化硫氣體,裝置C為二氧化硫與混酸中濃硝酸反應(yīng)制備亞硝酰硫酸的裝置,為防止亞硝酰硫酸遇水發(fā)生水解,在裝置C后連接裝置B,用濃硫酸吸收水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入C中導(dǎo)致亞硝酰硫酸發(fā)生水解,裝置D中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收未反應(yīng)的二氧化硫,防止污染環(huán)境,則按氣流從左到右的順序,裝置的連接順序?yàn)锳CBCD;
【詳解】(1)①根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸原則,裝置A中硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+ H2SO4= Na2SO4+SO2↑+H2O;與濃度較低的稀硫酸相比,使用70%的H2SO4溶液除能減少SO2的溶解損耗外,可增大反應(yīng)物濃度,具有的優(yōu)點(diǎn)是加快反應(yīng)速率;
②儀器I的名稱是三頸燒瓶;裝置A制備二氧化硫的裝置,裝置B中盛有的濃硫酸用于干燥二氧化硫氣體,裝置C為二氧化硫與混酸中濃硝酸反應(yīng)制備亞硝酰硫酸的裝置,為防止亞硝酰硫酸遇水發(fā)生水解,在裝置C后連接裝置B,用濃硫酸吸收水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入C中導(dǎo)致亞硝酰硫酸發(fā)生水解,裝置D中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收未反應(yīng)的二氧化硫,防止污染環(huán)境,則按氣流從左到右的順序,裝置的連接順序?yàn)锳CBCD;
③混合裝置B中濃硫酸和濃硝酸的方法是:先向三頸燒瓶加入濃硝酸,再向三頸燒瓶緩緩加入濃硫酸,并不斷攪拌;
④濃硝酸和亞硝酰硫酸受熱易發(fā)生分解,為防止?jié)庀跛岷蛠喯貂A蛩崾軣岱纸猓苽鋪喯貂A蛩釙r(shí),應(yīng)將三頸燒瓶放入冷水浴中反應(yīng),裝置B用冷水浴的目的是:防止HNO3和亞硝酰硫酸分解;若去掉裝置C則不能吸收水蒸氣,已知亞硝酰硫酸(NOSO4H)遇水均易分解,會(huì)使NOSO4H的產(chǎn)量會(huì)減少;
(2)①根據(jù)滴定試劑的加入順序可知滴定終點(diǎn)時(shí)Na2C2O4恰好將KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)完,則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為滴入最后一滴Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液由淺紫色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)顏色不恢復(fù);
②根據(jù)題目數(shù)據(jù),滴定過(guò)程中Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液的耗量為20mL,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒有關(guān)系式:2KMnO4~5Na2C2O4,則n(KMnO4)=×20mL×0.25000mol?L-1×10-3L/mL=0.002mol,則與亞硝酰硫酸(NOSO4H)反應(yīng)的KMnO4有0.06L×0.1000mol?L-1-0.002mol=0.004mol,由①得關(guān)系式:2KMnO4~5NOSO4H,n(NOSO4H)=×0.004mol=0.01mol,亞硝酰硫酸(NOSO4H)產(chǎn)品的純度為。
9.(1) 分液漏斗 使內(nèi)外壓強(qiáng)相等,濃硫酸能夠順利滴下, 生石灰
(2)防止產(chǎn)品因溶解造成損失
(3)產(chǎn)品受熱易分解
(4) 0.4 2Cr3++3S2O+7H2O=6SO+Cr2O+14H+
(5) 溶液由藍(lán)色恰好變成無(wú)色,且30s不恢復(fù) 0.046

【分析】裝置左側(cè)為快速制備氨氣,原料為生石灰(或者氫氧化鈉)和氨水,中間裝置為(NH4)2S2O8的生成裝置,制備原理為H2O2+2H2SO4+2NH3=(NH4)2S2O8+2H2O,右側(cè)裝置為NH3尾氣處理,防止污染空氣,以此來(lái)解析;
(1)
由儀器結(jié)構(gòu)可知,a為分液漏斗,b為恒壓分液漏斗,可使內(nèi)外壓強(qiáng)相等,濃硫酸能夠順利滴下,實(shí)驗(yàn)室用濃氨水和生石灰混合可制取NH3,故固體試劑X為生石灰;
(2)
無(wú)水乙醚洗滌沉淀,可以防止產(chǎn)品因溶解造成損失;
(3)
(NH4)2S2O8易分解,則烘干產(chǎn)品時(shí),用紅外燈低溫烘干,可能的原因是產(chǎn)品受熱易分解;
(4)
在Ag+催化作用下,S2O能與Mn2+在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成SO和MnO,S元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?6價(jià)、Mn元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?7價(jià),轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量相等,1mol S2O 能氧化的Mn2+的物質(zhì)的量==0.4mol;過(guò)二硫酸常被用于檢驗(yàn)廢水中Cr3+是否超標(biāo),如果超標(biāo),溶液會(huì)變成橙色,為Cr2O,還原產(chǎn)物為SO,Cr化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?6價(jià),S化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?6價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降守恒和原子守恒、電荷守恒,可得離子方程式為:2Cr3++3S2O+7H2O=6SO+Cr2O+14H+;
(5)
由于碘遇淀粉顯藍(lán)色,所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由藍(lán)色恰好變成無(wú)色,且30s不恢復(fù);(NH4)2S2O8和KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)和硫酸根離子,S元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?6價(jià),I元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降守恒可知(NH4)2S2O8~I(xiàn)2,根據(jù)I2+2=2I-+,可知2~I(xiàn)2,可知(NH4)2S2O8~2,n(Na2S2O3)=cV=0.1mol·L×18.4×10-3L=1.84×10-3mol,c((NH4)2S2O8)===0.046mol/L。
10.(1)隔絕氧氣,防止Fe2+被氧化
(2)打開(kāi)K2、關(guān)閉K3
(3)Fe2++2HCO= FeCO3↓+ H2O+CO2↑
(4)4FeCO3+6H2O+O2 = 4Fe(OH)3+4CO2
(5) 溫度為70℃、pH=5 pH較低時(shí)不利于FeCO3固體溶解生成Fe2+,pH較高時(shí)Fe2+會(huì)形成沉淀,產(chǎn)率都會(huì)減小
(6) A 93.6%

【分析】亞鐵離子易被氧氣氧化,制備過(guò)程應(yīng)在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行,裝置A用廢鐵屑和稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和氫氣,利用產(chǎn)生的氫氣排盡裝置內(nèi)空氣,且使裝置A內(nèi)氣壓增大,將制備的硫酸亞鐵溶液壓入裝置B內(nèi),與NH4HCO3反應(yīng)制備FeCO3,反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++2HCO= FeCO3↓+ H2O+CO2↑;
(1)
試管B中用FeSO4和NH4HCO3制備FeCO3,由于亞鐵離子易被氧化,則植物油的作用是隔絕氧氣,防止Fe2+被氧化;
(2)
裝置A中用廢鐵屑和稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4和氫氣,可利用壓強(qiáng)差將A中生成的FeSO4溶液通過(guò)導(dǎo)管壓至試管B內(nèi),操作是打開(kāi)K2、關(guān)閉K3;
(3)
用FeSO4和NH4HCO3制備FeCO3,反應(yīng)的離子方程式為:Fe2++2HCO= FeCO3↓+ H2O+CO2↑;
(4)
久置后,F(xiàn)eCO3試劑瓶的瓶口有紅褐色物質(zhì)即Fe(OH)3,是FeCO3被氧氣氧化生成Fe(OH)3,反應(yīng)的方程式為:4FeCO3+6H2O+O2 = 4Fe(OH)3+4CO2;
(5)
由圖知溫度為70℃、pH=5時(shí)乳酸亞鐵產(chǎn)率最大,為適宜的反應(yīng)條件;溶液pH控制在5~6之間乳酸亞鐵產(chǎn)率較高的主要原因是:pH較低時(shí)不利于FeCO3固體溶解生成Fe2+,pH較高時(shí)Fe2+會(huì)形成沉淀,產(chǎn)率都會(huì)減?。?br /> (6)
已知反應(yīng)中Ce元素被還原為Ce3+,則(NH4)4Ce(SO4)4做氧化劑,具有氧化性,(NH4)4Ce(SO4)4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入酸式滴定管,即選:A;(NH4)4Ce(SO4)4中Ce為+4價(jià),被還原為Ce3+則Ce元素得到一個(gè)電子,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+則Fe元素失去一個(gè)電子,則n(Fe2+)= n[(NH4)4Ce(SO4)4]=cV=0.1000mol/L×30.00×10-3L=3×10-3mol,則3.0g樣品中乳酸亞鐵質(zhì)量為m=nM=3×10-3mol234g/mol=2.808g,純度為。
11.(1) 分液漏斗 防倒吸(或“安全瓶”)
(2)稀硫酸含水多,而極易溶于水
(3)
(4)和NaCl
(5) 加入足量的鹽酸,無(wú)明顯現(xiàn)象,再加適量溶液,產(chǎn)生白色沉淀
(6) 溶液藍(lán)色恰好褪去且半分鐘內(nèi)不變色

【分析】由題可知,裝置B為發(fā)生裝置,裝置C主要起安全瓶的作用,裝置D中為ClO2與H2O2在堿性條件下發(fā)生反應(yīng)生成NaClO2,裝置E和裝置A為尾氣吸收裝置。
(1)盛裝濃硫酸的儀器名稱為分液漏斗;由于ClO2進(jìn)入裝置D中發(fā)生反應(yīng)有可能引發(fā)倒吸,故裝置C的作用為防倒吸(或“安全瓶”);
(2)稀硫酸含水多,而ClO2極易溶于水,不利于ClO2逸出,故此處填:稀硫酸含水多,而ClO2極易溶于水;
(3)裝置D中利用ClO2和H2O2在堿性條件下制備NaClO2,其中ClO2是氧化劑,H2O2的氧化產(chǎn)物是O2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2OH?+2ClO2+H2O2=2ClO+2H2O+O2;故此處填:2OH?+2ClO2+H2O2=2ClO+2H2O+O2;
(4)由于NaClO2在溫度高于60℃時(shí)易分解產(chǎn)生NaClO3和NaCl,故此處填:NaClO3和NaCl;
(5)若Na2SO3過(guò)量,則Na2SO3會(huì)與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2,故此處填:SO2;檢驗(yàn)SO的方法是向試管中加入足量的鹽酸,發(fā)現(xiàn)無(wú)現(xiàn)象,再加適量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明溶液中存在SO,故此處填:加入足量的鹽酸,無(wú)現(xiàn)象,再加適量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;
(6)①用淀粉溶液作指示劑,該反應(yīng)是Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定碘,滴入最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液,終點(diǎn)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色,故此處填:溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色;②根據(jù)題中化學(xué)反應(yīng)方程式,可得關(guān)系式:ClO~2I2~4S2O,則n(NaClO2)=,所稱取樣品中NaClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=。
12. 檢查裝置的氣密性 防止倒吸 b 2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O NaClO2遇酸放出ClO2 空氣流速過(guò)慢時(shí),ClO2不能及時(shí)被移走,濃度過(guò)高導(dǎo)致分解爆炸;空氣流速過(guò)快時(shí),ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產(chǎn)率下降 沒(méi)有處理尾氣 A 或或(或其他合理答案)
【分析】在裝置內(nèi),NaClO3與H2SO4的混合液中滴加H2O2,發(fā)生反應(yīng)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,生成的ClO2與O2的混合氣隨空氣排出進(jìn)入B裝置;B裝置的進(jìn)、出氣導(dǎo)管都很短,表明此裝置為防倒吸裝置,混合氣進(jìn)入C中,發(fā)生反應(yīng)2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔點(diǎn)低,遇熱水、見(jiàn)光易分解,所以應(yīng)使用冰水浴,以降低氣體的溫度;氣體濃度較大時(shí)易發(fā)生分解,若用空氣、CO2、氮?dú)獾葰怏w稀釋時(shí),爆炸性則降低,則需控制氣體的流速不能過(guò)慢,但過(guò)快又會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)不充分,吸收效率低。ClO2氣體會(huì)污染大氣,應(yīng)進(jìn)行尾氣處理。
【詳解】(1)制取氣體前,為防漏氣,應(yīng)在組裝好儀器后,進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性;由以上分析知,裝置B的作用是防止倒吸;冰水浴冷卻氣體,可減少H2O2的分解、減少ClO2的分解,ClO2為氣體,降溫有利于氣體的溶解,不可能降低ClO2的溶解度,所以主要目的不包括b。答案為:檢查裝置的氣密性;防止倒吸;b;
(2)ClO2是合成NaClO2的重要原料,三頸燒瓶中NaClO3與H2SO4的混合液中滴加H2O2,發(fā)生反應(yīng)生成ClO2的化學(xué)方程式為2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。答案:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;
(3)因?yàn)镹aClO2遇酸會(huì)放出ClO2,所以裝置C中加入NaOH溶液的目的除了作反應(yīng)物外,還因?yàn)镹aClO2遇酸放出ClO2,加堿可改變環(huán)境,使NaClO2穩(wěn)定存在。空氣的流速過(guò)慢或過(guò)快都會(huì)影響NaClO2的產(chǎn)率,原因是:空氣流速過(guò)慢時(shí),ClO2不能及時(shí)被移走,濃度過(guò)高導(dǎo)致分解爆炸;空氣流速過(guò)快時(shí),ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產(chǎn)率下降。答案為:NaClO2遇酸放出ClO2;空氣流速過(guò)慢時(shí),ClO2不能及時(shí)被移走,濃度過(guò)高導(dǎo)致分解爆炸;空氣流速過(guò)快時(shí),ClO2不能被充分吸收,NaClO2的產(chǎn)率下降;
(4) ClO2氣體會(huì)污染大氣,應(yīng)進(jìn)行尾氣處理,所以該套裝置存在的明顯缺陷是沒(méi)有處理尾氣。答案為:沒(méi)有處理尾氣;
(5)A.過(guò)氧化鈉與水反應(yīng),可生成H2O2和NaOH,其還原能力與H2O2相似,A符合題意;
B.硫化鈉具有強(qiáng)還原性,能將NaClO2固體還原為NaCl,B不合題意;
C.氯化亞鐵具有較強(qiáng)還原性,能將NaClO2固體還原為NaCl,C不合題意;
D.高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,不能將NaClO2固體還原,D不合題意;
故選A。答案為:A;
(6)可建立如下關(guān)系式:NaClO3(s)—ClO2—NaClO2(s),從而得出NaClO2(s)的理論產(chǎn)量為:=g,NaClO2的產(chǎn)率是=×100%。答案為:或或(或其他合理答案)。
【點(diǎn)睛】書(shū)寫(xiě)三頸燒瓶中NaClO3與H2SO4的混合液中滴加H2O2的方程式時(shí),我們可先確定主反應(yīng)物(NaClO3、H2O2)和主產(chǎn)物(ClO2、O2),然后配平,即得2NaClO3+H2O2——2ClO2↑+O2↑;再利用質(zhì)量守恒確定其它反應(yīng)物(H2SO4)和產(chǎn)物(Na2SO4、H2O),最后配平,即得2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O。
13. 球形冷凝管 12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O 安全瓶,防倒吸 NaOH溶液 溶液pH介于4.0~5.0之間 加熱濃縮、冷卻結(jié)晶 溶液變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪色 反應(yīng)生成的Mn2+是該反應(yīng)的催化劑 74.8
【分析】(1)①根據(jù)圖示分析判斷儀器a的名稱;
②55~60℃下,裝置A中硝酸與葡萄糖發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2C2O4,同時(shí)生成NO2和NO且物質(zhì)的量之比為3:1,根據(jù)電子得失守恒、原子守恒分析書(shū)寫(xiě)方程式;
③反應(yīng)中生成的NO2和NO,均為大氣污染氣體,需要尾氣吸收,NO2和NO被吸收時(shí)會(huì)導(dǎo)致倒吸;
(2)草酸鐵銨[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常溫下其水溶液的pH介于4.0~5.0之間;草酸鐵銨是銨鹽,溫度過(guò)高易分解,且溫度過(guò)高促進(jìn)銨根離子和鐵離子水解,不能直接加熱蒸干;
(3)①滴定操作是高錳酸鉀溶液參與的氧化還原反應(yīng),高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)過(guò)程中顏色褪去,自身可做指示劑;
②滴定過(guò)程中高錳酸鉀溶液被還原為Mn2+,且隨著反應(yīng)進(jìn)行,Mn2+的濃度增大,反應(yīng)速率加快,據(jù)此分析;
③根據(jù)題給數(shù)據(jù),結(jié)合反應(yīng),計(jì)算(NH4)3Fe(C2O4)3的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算產(chǎn)品中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%。
【詳解】(1)①根據(jù)圖示儀器a的名稱為球形冷凝管;
②55~60℃下,裝置A中硝酸與葡萄糖發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2C2O4,同時(shí)生成NO2和NO且物質(zhì)的量之比為3:1,根據(jù)電子得失守恒、原子守恒,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為12HNO3+C6H12O63H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O;
③反應(yīng)中生成的NO2和NO,均為大氣污染氣體,需要尾氣吸收,NO2和NO被吸收時(shí)會(huì)導(dǎo)致倒吸,裝置B的作用是做安全瓶防止倒吸,裝置C中盛裝的試劑是NaOH溶液,用于吸收NO2和NO,發(fā)生反應(yīng)為NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;
(2)草酸鐵銨[(NH4)3Fe(C2O4)3]易溶于水,常溫下其水溶液的pH介于4.0~5.0之間,則將Fe2O3在攪拌條件下溶于熱的草酸溶液,滴加氨水至pH介于4.0~5.0之間;草酸鐵銨是銨鹽,溫度過(guò)高易分解,且溫度過(guò)高促進(jìn)銨根離子和鐵離子水解,不能直接加熱蒸干;
提純后的草酸溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌并干燥,制得草酸鐵銨產(chǎn)品;
(3)①滴定操作是高錳酸鉀溶液參與的氧化還原反應(yīng),高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)過(guò)程中顏色褪去,自身可做指示劑,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是加入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不褪色,即為達(dá)到終點(diǎn);
②滴定過(guò)程中高錳酸鉀溶液被還原為Mn2+,且隨著反應(yīng)進(jìn)行,Mn2+的濃度增大,反應(yīng)速率加快,說(shuō)明反應(yīng)生成的Mn2+可以加快反應(yīng)速率,即Mn2+起催化劑的作用;
③滴定過(guò)程中,產(chǎn)品溶液加稀硫酸酸化后形成草酸,草酸與高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子反應(yīng)為5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,10.00mL 產(chǎn)品溶液消耗n(MnO4-)=0.1000mol·L-1×0.012L=0.0012mol,則10.00mL產(chǎn)品溶液中n(H2C2O4)=n(MnO4-)=×0.0012mol=0.003mol,根據(jù)物料守恒,100mL產(chǎn)品溶液中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量=×0.003mol××374g·mol-1=3.74g,故產(chǎn)品中(NH4)3Fe(C2O4)3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=74.8%。
14.(1) 分液漏斗 H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4 硫酸太稀,SO2易溶于水不利于SO2逸出,硫酸太濃,電離出的氫離子濃度減小,反應(yīng)生成SO2的速率變小
(2)S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O
(3) 酸式 26.10 93
(4)加入過(guò)量鹽酸,過(guò)濾,向?yàn)V液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成

【分析】在燒瓶B中硫酸與Na2SO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體,在加熱條件下SO2和Na2S、Na2SO3反應(yīng)生成Na2S2O3。當(dāng)通入SO2氣體使溶液pH=7.0時(shí)停止通入SO2氣體,防止SO2過(guò)量,溶液顯酸性時(shí),Na2S2O3與酸發(fā)生歧化反應(yīng)產(chǎn)生S單質(zhì)等,具體操作是關(guān)閉K1、K2,打開(kāi)K3。然后以淀粉為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)碘水溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):2 S2O+I2(aq)=S4O(無(wú)色)+2I-(aq),當(dāng)恰好反應(yīng)完全時(shí),溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色,半分鐘內(nèi)不褪色,就證明達(dá)到滴定終點(diǎn),此時(shí)停止滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液,根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)平均值計(jì)算平均消耗I2溶液的體積,利用二者反應(yīng)關(guān)系計(jì)算出樣品中所含Na2S2O3的質(zhì)量,進(jìn)而可得其質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(1)
儀器A的名稱為分液漏斗;燒瓶B中濃硫酸和Na2SO3反應(yīng)生成硫酸鈉、SO2和水,則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4+Na2SO3=SO2↑+H2O+Na2SO4;A中使用濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的原因是硫酸太稀,SO2易溶于水不利于SO2逸出,硫酸太濃,電離出的氫離子濃度減小,反應(yīng)生成SO2的速率變小;
(2)
25℃時(shí),當(dāng)溶液pH接近7時(shí),打開(kāi)K3,關(guān)閉K1、K2,立即停止通SO2,原因是S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
(3)
①碘具有氧化性,為防止其氧化堿式滴定管的橡皮管,盛放在酸式滴定管內(nèi),
②由圖2可知,起始讀數(shù)為0.00mL,終點(diǎn)讀數(shù)為26.10mL,故第一次消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為26.10mL,
③第二次滴定數(shù)據(jù)為30.30mL-1.56mL=28.74mL,第三次滴定數(shù)據(jù)為26.34mL-0.22mL=26.12mL,第二次數(shù)據(jù)誤差較大,故舍去,則平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為=26.11mL,根據(jù)反應(yīng)有:2Na2S2O3?5H2O~I(xiàn)2,故n(Na2S2O3?5H2O)=2n(I2)=2×0.1000mol/L×26.11×10-3L,故產(chǎn)品中的含量為×100%≈93%;
(4)
Na2S2O3有還原性,可作脫氯劑.向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2,某同學(xué)預(yù)測(cè)S2O轉(zhuǎn)變?yōu)镾O,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為:取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,加入過(guò)量鹽酸,過(guò)濾,向?yàn)V液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
15. 硬質(zhì)玻璃管 E、C、B、A、B、D 關(guān)閉K1、K2,D裝置加水液封導(dǎo)氣管,加熱三頸燒瓶,D中有氣泡,停止加熱,一段時(shí)間后,D中導(dǎo)氣管有一段水柱,說(shuō)明氣密性良好 排盡裝置中的O2,防止生成的NO、NaNO2被O2氧化 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O NaNO2與鹽酸反應(yīng)生成的HNO2易被氧化為HNO3,HNO3可將KI氧化產(chǎn)生I2,使淀粉變藍(lán),所以不嚴(yán)謹(jǐn)(或NaNO2與鹽酸反應(yīng)生成HNO2,而在室溫下易反應(yīng)生成HNO3,加入KI淀粉溶液后變藍(lán)色也可能是生成的HNO3氧化了KI,所以不嚴(yán)謹(jǐn)) 1840
【分析】根據(jù)題目信息可知,利用E裝置產(chǎn)生的NO2氣體先通入C裝置將NO2轉(zhuǎn)化為NO,然后再將NO干燥后通入至A裝置與Na2O2反應(yīng)來(lái)制取NaNO2,為防止過(guò)量NO氣體污染環(huán)境,裝置結(jié)尾需用D裝置中的高錳酸鉀處理NO氣體。
【詳解】(1) 根據(jù)裝置特點(diǎn)可知A中盛Na2O2的玻璃儀器名稱是硬質(zhì)玻璃管,故答案為:硬質(zhì)玻璃管。
(2)根據(jù)分析可知上述實(shí)驗(yàn)裝置中,依據(jù)氣流從左至右,裝置連接順序(可重復(fù)使用)為E、C、B、A、B、D,故答案為:E、C、B、A、B、D。
(3) 連接儀器并檢查氣密性,檢查氣密性的具體操作是關(guān)閉K1、K2,D裝置加水液封導(dǎo)氣管,加熱三頸燒瓶,D中有氣泡,停止加熱,一段時(shí)間后,D中導(dǎo)氣管有一段水柱,說(shuō)明氣密性良好,故答案為:關(guān)閉K1、K2,D裝置加水液封導(dǎo)氣管,加熱三頸燒瓶,D中有氣泡,停止加熱,一段時(shí)間后,D中導(dǎo)氣管有一段水柱,說(shuō)明氣密性良好。
(4)NO、NaNO2與氧氣發(fā)生反應(yīng),所以打開(kāi)活塞K2之前先通入氮?dú)?,排盡裝置中的O2,防止生成的NO、NaNO2被O2氧化,故答案為:排盡裝置中的O2,防止生成的NO、NaNO2被O2氧化。
(5) 實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到C中溶液變?yōu)樗{(lán)色,是銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化碳、水,其離子方程式為:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O。
(6)由題目信息可知乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn),其理由是NaNO2與鹽酸反應(yīng)生成的HNO2易被氧化為HNO3,HNO3可將KI氧化產(chǎn)生I2,使淀粉變藍(lán),所以不嚴(yán)謹(jǐn)(或NaNO2與鹽酸反應(yīng)生成HNO2,而在室溫下易反應(yīng)生成HNO3,加入KI淀粉溶液后變藍(lán)色也可能是生成的HNO3氧化了KI,所以不嚴(yán)謹(jǐn))。
(7)根據(jù)反應(yīng)①2NO+4H++2I- =2NO↑ +I2 +2H2O和②I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知生成碘單質(zhì)的物質(zhì)的量為n(I2)=20. 00×10-3L×0. 100 mol·L-1÷2=1×10-3mol,則50. 00 mL濾液中亞硝酸根離子的質(zhì)量為m(NO)=1×10-3mol×(2×46)g/mol=9.2×10-2g,1 L濾液中亞硝酸根離子的質(zhì)量為m(NO)=9.2×10-2g×20=1840mg,即該咸菜中亞硝酸根離子的含量為1840mg÷1kg=1840 mg·kg-1,故答案為:1840。
16. 平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利滴下 a 冷凝回流 SOCl2 80℃熱水浴 Cu +2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 吸收 SO2、Cl2等氣體,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置 C 將裝置 B 中飽和食鹽水換成濃硫酸(或 B、C 間加裝盛有濃硫酸的洗氣瓶) adef
【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)裝置分析,裝置A是用濃鹽酸和漂白粉制備氯氣,B中的飽和食鹽水目的是除去雜質(zhì)HCl;E裝置是用濃硫酸與銅反應(yīng)制備二氧化硫氣體,D中濃硫酸作用是干燥二氧化硫氣體;將氯氣及二氧化硫氣體通入C中與S2Cl2反應(yīng)制備SOCl2,冷凝管的作用為冷凝回流S2Cl2和SOCl2,連接的干燥管作用是防止空氣中水分進(jìn)入和剩余氣體的尾氣處理,據(jù)此分析解答。
【詳解】(1)根據(jù)圖示裝置特點(diǎn)分析,裝置A中w管的作用是平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利滴下,故答案為:平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利滴下;
(2)為了使冷凝水充滿冷凝管,裝置C球形冷凝管中水應(yīng)從下端通入,即a處進(jìn)入;由題干信息知SOCl2的沸點(diǎn)為78.8℃,且反應(yīng)溫度為80℃,所以冷凝管的作用是冷凝回流SOCl2;反應(yīng)溫度應(yīng)該控制在80℃,所以適合的加熱方式為80℃水浴加熱;故答案為:a;冷凝回流 SOCl2;80℃水浴加熱;
(3)裝置E中銅和濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成硫酸銅、SO2和水,反應(yīng)方程式為:Cu +2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O,故答案為:Cu +2H2SO4(濃) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O;
(4)根據(jù)上述分析,裝置中堿石灰的作用是吸收未反應(yīng)的SO2、Cl2等氣體,同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置 C,故答案為:吸收 SO2、Cl2等氣體,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置 C;
(5)已知SOCl2易水解,在氯氣進(jìn)入C中時(shí)未干燥,會(huì)導(dǎo)致SOCl2產(chǎn)率降低,應(yīng)該增加干燥裝置,故答案為:將裝置 B 中飽和食鹽水換成濃硫酸(或 B、C 間加裝盛有濃硫酸的洗氣瓶);
(6)由題干信息知,SOCl2與S2Cl2沸點(diǎn)不同,可以用蒸餾的方法得到純凈的SOCl2,蒸餾裝置所需的玻璃儀器含有蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計(jì)、石棉網(wǎng),故答案為:adef。
17. a 打開(kāi) C 處,通入惰性氣體,排盡裝置內(nèi)空氣 堿石灰、P2O5 N2+6e-+6H+=2NH3 NaNH2 + H2O = NaOH + NH3 ↑ 將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口,試紙變藍(lán)(用玻璃棒蘸濃鹽酸或者濃硝酸靠近試管口,產(chǎn)生白煙) 97.5
【分析】裝置A氯化銨和消石灰共熱制備氨氣,干燥管B的作用是干燥NH3,防止含有的水與金屬鈉發(fā)生副反應(yīng),所以加入的干燥劑一般為堿石灰、燒堿或氧化鈣等堿性干燥劑;裝置C是氨氣與鈉反應(yīng)制備NaNH2,干燥管E的主要的作用是吸收尾氣中的NH3,防止污染環(huán)境,還可以防止空氣中的水進(jìn)入三頸燒瓶與鈉反應(yīng),所以適宜選取的試劑為五氧化二磷等酸性固體干燥劑。
【詳解】(1)為了能夠使冷凝管內(nèi)充滿水,冷卻水要下進(jìn)上出,即從a口進(jìn)入;NaNH2為Na+和NH構(gòu)成的離子化合物,電子式為;
(2)氨基鈉與空氣中的水或氧氣反應(yīng)會(huì)使降低其純度,所以在加入藥品后,點(diǎn)燃A和C兩處酒精燈之前應(yīng)先打開(kāi) C 處,通入惰性氣體,排盡裝置內(nèi)空氣;
(3)根據(jù)分析可知B處干燥劑主要作用是干燥氨氣,所以選用堿石灰;而E除了要吸收氨氣還需要防止空氣中的水進(jìn)入,所以宜選取的試劑為P2O5;
(4)氮?dú)釶t電極a上得電子被還原,結(jié)合傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的氫離子生成氨氣,電極反應(yīng)式為N2+6e-+6H+=2NH3;
(5)加入蒸餾水,有無(wú)色刺激性氣體產(chǎn)生,說(shuō)明產(chǎn)生氨氣,結(jié)合元素守恒可知化學(xué)方程式應(yīng)為NaNH2 + H2O = NaOH + NH3 ↑;氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),且能與HCl氣體反應(yīng)生成固態(tài)氯化銨,所以檢驗(yàn)氨氣的具體方法為:將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在試管口,試紙變藍(lán)(用玻璃棒蘸濃鹽酸或者濃硝酸靠近試管口,產(chǎn)生白煙);
(6)濃硫酸增重即生成的氨氣的質(zhì)量,所以n(NH3)==0.2mol,根據(jù)NaNH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式可知樣品中n(NaNH2)=0.2mol,所以純度為=97.5%。
18. 亞氯酸鈉 2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+ 2NaHSO4 ad 2OH- + 2ClO2+H2O2=2H2O+O2↑+2ClO 除去過(guò)量的Na2CO3和NaOH ClO2 +e-=ClO 271.5 g
【詳解】(1)該化合物中Cl元素為+3價(jià),屬于亞氯酸鹽,故名稱為亞氯酸鈉;
(2)H2O2中H與O之間共用一對(duì)電子,O與O之間也共用一對(duì)電子,對(duì)應(yīng)電子式為。
(3)由圖示知,反應(yīng)①為NaClO3、H2SO4、SO2三者之間反應(yīng)生成NaHSO4、ClO2,根據(jù)得失電子守恒和元素守恒配平得方程式為:2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+ 2NaHSO4;
(4)轉(zhuǎn)化為Cl-,元素化合價(jià)降低,需要還原劑,F(xiàn)eSO4中Fe元素化合價(jià)可升高到+3,SO2中S元素化合價(jià)可升高到+6價(jià),均可作還原劑,故選ad;
(5)根據(jù)圖示,反應(yīng)②為ClO2在堿性條件下被H2O2還原為,H2O2被ClO2氧化為O2,結(jié)合得失電子守恒初步配平反應(yīng)為:2ClO2+H2O2→2+O2↑,根據(jù)電荷守恒確定左邊添加2個(gè)OH-,根據(jù)元素守恒右邊添加2個(gè)H2O,得方程式為:2OH- + 2ClO2+H2O2=2H2O+O2↑+2ClO;
(6)①粗鹽提純過(guò)程中需加入過(guò)量的Na2CO3、NaOH除去相應(yīng)離子,過(guò)濾后需加入鹽酸將過(guò)量的Na2CO3、NaOH除去,故此處填:除去過(guò)量的Na2CO3和NaOH;
② ClO2轉(zhuǎn)化為ClO需要得電子,故在陰極反應(yīng),即陰極反應(yīng)式為ClO2 +e-=ClO;由圖示知,Cl-在陽(yáng)極放電產(chǎn)生Cl2,根據(jù)關(guān)系式Cl2~2e-可知電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=2n(Cl2)=,結(jié)合陰極電極反應(yīng)可知生成亞氯酸根離子的物質(zhì)的量n(ClO)=轉(zhuǎn)移電子=3 mol,則NaClO2質(zhì)量=3 mol×90.5 g/mol=271.5 g。
19. 球形干燥管(或干燥管) BCD 排盡裝置中的空氣 2Na+ 2NH3 2NaNH2 + H2 b NaNH2 +N2O NaN3+ H2O 降低NaN3的溶解度(或促使NaN3結(jié)晶析出等合理答案) 乙醚
【分析】實(shí)驗(yàn)室選用氯化銨和消石灰共熱或用濃氨水和新制生石灰(或氫氧化鈉固體),或用加熱濃氨水制備氨氣;金屬鈉有很強(qiáng)的還原性,能與空氣中的氧氣反應(yīng),先通入氨氣排盡裝置中的空氣,氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成氨基鈉和氫氣,在210~220℃條件下,氨基鈉和一氧化二氮反應(yīng)生成疊氮化鈉和水,疊氮化鈉易溶于水,NaNH2能與水反應(yīng)生成NaOH和氨氣,故將a中混合物加水除去NaNH2,加入乙醇,經(jīng)溶解、過(guò)濾、經(jīng)乙醚洗滌干燥后得到疊氮化鈉,由此分析。
【詳解】(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知盛放無(wú)水氯化鈣的儀器為球形干燥管(或干燥管)
實(shí)驗(yàn)室制取氨氣主要有三種方法:①加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物;②加熱濃氨水;③濃氨水中加入固態(tài)堿性物質(zhì)。
A.用A裝置加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物制取氦氣時(shí),試管口應(yīng)朝下,故不選A項(xiàng);
B.B裝置可用于加熱濃氨水制取氨氣,故選B項(xiàng);
C.C裝置可加熱氯化銨和氫氧化鈣的固體混合物制取氨氣,故選C項(xiàng);
D.D裝置中,長(zhǎng)頸漏斗裝入濃氨水,燒瓶中加入固體堿性物質(zhì)(如氫氧化鈉),可制取氨氣,故選D項(xiàng);
綜上所述,本題正確答案為:BCD;
(2)步驟①中先加熱通氨氣,排盡裝置中的空氣,防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入與鈉反應(yīng);氨氣與熔化的鈉反應(yīng)生成NaNH2和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na+ 2NH32NaNH2 + H2;已知步驟③的溫度為210~220℃,宜用油浴加熱,故選b;
(3) 根據(jù)電子守恒和元素守恒可知NaNH2和N2O反應(yīng)生成NaN3的化學(xué)方程式為NaNH2 +N2O NaN3+ H2O;
(4)由題可知,NaN3不溶于乙醚,因此操作Ⅱ加乙醚的目的是降低NaN3的溶解度,使NaN3結(jié)晶析出;乙醚易揮發(fā),有利于產(chǎn)品快速干燥,故用乙醚洗滌產(chǎn)品,因此操作Ⅳ最好選用乙醚。
20. 2H2SO4(濃)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O 濃H2SO4 A MgO、S 3Mg+ SO22MgO+MgS 除去未反應(yīng)的SO2,防止污染空氣
【分析】A裝置中,Cu與濃硫酸發(fā)生反應(yīng),生成CuSO4、SO2和H2O,2H2SO4(濃)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,生成的氣體經(jīng)過(guò)B中的濃硫酸干燥,進(jìn)入C裝置與Mg發(fā)生反應(yīng),沒(méi)有反應(yīng)的SO2會(huì)污染空氣,用D裝置吸收。
【詳解】(1)根據(jù)分析,濃硫酸與銅在加熱條件下反應(yīng)生成CuSO4、SO2和H2O,對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4(濃)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O ;
(2)根據(jù)分析,B中為濃硫酸,起到干燥作用;應(yīng)先點(diǎn)燃A處酒精燈,以排出裝置內(nèi)的空氣,避免氧氣、二氧化碳與鎂反應(yīng);
(3)①反應(yīng)中S元素化合價(jià)降低,可生成S或MgS,固體部分溶解,且無(wú)氣體放出,說(shuō)明沒(méi)有H2S生成,即產(chǎn)物中沒(méi)有MgS,Mg的化合價(jià)升高,生成MgO,所以固體為MgO和S;
②若固體完全溶解,則無(wú)S生成,試紙變黑,說(shuō)明生成H2S氣體,故產(chǎn)物為MgO、MgS,C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mg+ SO22MgO+MgS;
(4)氣體與固體反應(yīng)時(shí),由于不能充分接觸,會(huì)有大量氣體沒(méi)有反應(yīng),故SO2會(huì)剩余,SO2有毒,是空氣污染物之一,因此需要用D中的Na2CO3吸收,故答案為:除去未反應(yīng)的SO2,防止污染空氣;
21. Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+ H2O 飽和NaHSO3溶液 增大氣液接觸面,加快吸收速率 2HCOONa+Na2S2O3+2SO2=2Na2S2O4+2CO2↑+ H2O 酸性KMnO4溶液(或其他合理答案) 品紅溶液 澄清石灰水 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
【分析】A中Na2SO3與HCl反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體,由于鹽酸具有揮發(fā)性,在制取得到的SO2氣體中含有雜質(zhì)HCl,通過(guò)飽和NaHSO3溶液的B裝置除去HCl雜質(zhì),然后將氣體通入C中,發(fā)生反應(yīng):2HCOONa+Na2S2O3+2SO2=2Na2S2O4+2CO2↑+ H2O,從裝置C中逸出的氣體中含有CO2、SO2,先通過(guò)酸性KMnO4溶液除去SO2,再用品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除盡,最后用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2氣體。要從C的反應(yīng)液中獲得Na2S2O4·2H2O晶體,需進(jìn)行的操作有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、真空干燥。
【詳解】(1) A中Na2SO3與HCl反應(yīng)制取SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2SO3+2HCl=2NaCl+SO2↑+ H2O;
(2)鹽酸具有揮發(fā)性,在A中制取SO2氣體中含有雜質(zhì)HCl,B用于除雜,只除去HCl,不消耗SO2氣體,其中盛放的試劑為飽和NaHSO3溶液;
(3)在裝置C中SO2通入的導(dǎo)氣管末端有一個(gè)多孔球泡,其作用是增大氣液接觸面,加快吸收速率;在C中Na2S2O3、HCOONa混合液與SO2反應(yīng)制備Na2S2O3,反應(yīng)生成Na2S2O4的化學(xué)方程式為:2HCOONa+Na2S2O3+2SO2=2Na2S2O4+2CO2↑+ H2O;
(4)由于C的尾氣中含有CO2、SO2,利用如圖裝置檢驗(yàn)C的尾氣中含有CO2,要先通過(guò)酸性KMnO4溶液除去SO2,再用品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除盡,最后用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2氣體,即D、E、F中盛放的試劑依次為酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水;
(5)要從C的反應(yīng)液中獲得Na2S2O4·2H2O晶體,需進(jìn)行的操作有蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、,過(guò)濾、水洗、乙醇洗、真空干燥。
【點(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)的制取。弄清各個(gè)裝置的作用,掌握物質(zhì)的性質(zhì)是本題解答的關(guān)鍵。注意除雜的原則是“不增不減”。
22. 飽和食鹽水 AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl A 平衡氣壓,有利于液體滴下 除去AlCl3并防止其水解 分液 干燥或除水 81.2
【分析】實(shí)驗(yàn)室制備無(wú)水AlCl3,需要干燥的氯氣與鋁在加熱條件下反應(yīng),題中A用于制備氯氣,用濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣,氯氣中有氯化氫、水等雜質(zhì),先用飽和食鹽水除氯化氫,再用濃硫酸干燥,用B、C裝置分別除去HCl、水,用D裝置制備氯化鋁,氯化鋁遇水極易潮解并產(chǎn)生白色煙霧,用E裝置防止裝置H中的水蒸氣進(jìn)入裝置F中,裝置F收集氯化鋁,反應(yīng)的尾氣中有氯氣,防止污染空氣,需用氫氧化鈉吸收,最后連接裝置H進(jìn)行尾氣處理,據(jù)此解答。
【詳解】Ⅰ.(1)A中發(fā)生濃鹽酸和二氧化錳的反應(yīng),生成氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
(2)氯氣中有氯化氫、水等雜質(zhì),先用飽和食鹽水除氯化氫,再用濃硫酸干燥,因此B裝置中所盛試劑是飽和食鹽水;氯化鋁遇水極易水解,因此若缺少C、D中AlCl3發(fā)生的副反應(yīng)方程式為AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl;
(3)由于裝置中還含有空氣,加熱時(shí)氧氣能氧化金屬鋁,則首先利用氯氣排盡空氣,所以加熱順序應(yīng)先點(diǎn)燃A處酒精燈;
Ⅱ.(4)儀器C為恒壓漏斗,所以圖中彎管C的作用為平衡氣壓,有利于液體滴下;
(5)由于反應(yīng)中需要氯化鋁作催化劑,又因?yàn)槁然X易水解,則用稀鹽酸洗滌的目的是除去AlCl3并防止其水解,由于叔丁基苯難溶于水,則“洗滌”后“分離”的操作名稱是分液。
(6)MgSO4固體具有吸水作用,加入無(wú)水MgSO4固體可起到干燥的作用;
(7)根據(jù)方程式可知ClC(CH3)3~,產(chǎn)率為≈81.2%。
23. 排除系統(tǒng)內(nèi)空氣 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3 D 不能得到NaHSO3過(guò)飽和溶液 (球形)冷凝管 熱水浴 Na2S2O3+2Zn+2HCHO+6H2O2[NaHSO2?HCHO?2H2O]+ZnO+Zn(OH)2 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
【分析】
Na2S2O5(焦亞硫酸鈉)易被氧化,先將裝置內(nèi)空氣排出,再通入二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈉,繼續(xù)通入生成亞硫酸氫鈉,得到飽和亞硫酸氫鈉,自然脫水得到Na2S2O5(焦亞硫酸鈉),再將Na2S2O5(焦亞硫酸鈉)與Zn、HCHO溶液在水浴中加熱反應(yīng)生成ZnO、Zn(OH)2、NaHSO2?HCHO?2H2O,經(jīng)過(guò)過(guò)濾,再將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得產(chǎn)品。
【詳解】
⑴①Na2S2O5(焦亞硫酸鈉)容易被氧化,因此通入H2的目的是排除系統(tǒng)內(nèi)空氣;故答案為:排除系統(tǒng)內(nèi)空氣。
②通入SO2,二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水,亞硫酸鈉和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,反應(yīng)依次為2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O、2NaOH+SO2 =Na2SO3+H2O和2NaHSO3=Na2S2O5↓十H2O;故答案為:2NaOH+SO2 = Na2SO3+H2O;2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
③從環(huán)境保護(hù)和安全考慮,二氧化硫會(huì)污染環(huán)境,用氫氧化鈉溶液處理,要注意防倒吸,氫氣用點(diǎn)燃方法進(jìn)行處理,因此尾氣處理方法正確的是D;故答案為:D。
④根據(jù)題中信息pH=4.1的過(guò)飽和NaHSO3溶液能自動(dòng)脫水生成Na2S2O5,因此用稀NaOH溶液不能得到NaHSO3過(guò)飽和溶液;故答案為:不能得到NaHSO3過(guò)飽和溶液。
⑵①根據(jù)圖中信息得到儀器W的名稱是(球形)冷凝管;故答案為:(球形)冷凝管。
②合成反應(yīng)溫度需保持在75℃,溫度低于100℃,且控制溫度,因此采用的合適加熱方式是熱水浴,已知反應(yīng)中Zn轉(zhuǎn)化為ZnO和Zn(OH)2,三口燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3+2Zn+2HCHO+6H2O2[NaHSO2?HCHO?2H2O]+ZnO+Zn(OH)2;故答案為:熱水??;Na2S2O3+2Zn+2HCHO+6H2O2[NaHSO2?HCHO?2H2O]+ZnO+Zn(OH)2。
③三口燒瓶中的反應(yīng)液需經(jīng)過(guò)過(guò)濾,濾液為雕白塊溶液,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌及干燥,得雕白塊;故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。
24. 2NH3+CO2==NH2COONH4 降溫,提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率(或降溫,防止生成物分解) 觀察氣泡產(chǎn)生的速率,據(jù)此調(diào)節(jié)通入氣體的比例 否 產(chǎn)物易水解 防止倒吸 吸收未反應(yīng)的氨氣,且避免水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器中 80%
【分析】把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,發(fā)生反應(yīng)2NH3+CO2==NH2COONH4,由于反應(yīng)放熱,所以需將反應(yīng)在低溫下進(jìn)行,以有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率;從方程式中可以看出,參加反應(yīng)的NH3與CO2的體積比為2:1,所以需設(shè)法控制氣體的進(jìn)入量;因?yàn)镹H2COONH4易水解,所以兩種反應(yīng)物必須干燥,且吸收尾氣的裝置中也不能有水蒸氣產(chǎn)生。計(jì)算樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí),可先求出生成CaCO3的物質(zhì)的量,再列方程,求出樣品中所含NH2COONH4的物質(zhì)的量,從而求出其質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)。據(jù)此回答題中各問(wèn)。
【詳解】(1)把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,可反應(yīng)制得氨基甲酸銨,化學(xué)方程式為2NH3+CO2==NH2COONH4。答案為:2NH3+CO2==NH2COONH4;
(2)由于反應(yīng)放熱,所以需將反應(yīng)在低溫下進(jìn)行,以有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,從而得出三頸燒瓶用冰水冷卻的原因是降溫,提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率(或降溫,防止生成物分解)。答案為:降溫,提高反應(yīng)轉(zhuǎn)化率(或降溫,防止生成物分解);
(3)從方程式中可以看出,參加反應(yīng)的NH3與CO2的體積比為2:1,所以需設(shè)法控制氣體的進(jìn)入量,由此得出液體石蠟鼓泡瓶的作用是觀察氣泡產(chǎn)生的速率,據(jù)此調(diào)節(jié)通入氣體的比例。答案為:觀察氣泡產(chǎn)生的速率,據(jù)此調(diào)節(jié)通入氣體的比例;
(4)由信息可知,NH2COONH4遇水易發(fā)生水解,所以該反應(yīng)中不可用水作溶劑,理由:產(chǎn)物易水解。答案為:否;產(chǎn)物易水解;
(5)因?yàn)榘睔鈽O易溶于水,所以吸收尾氣時(shí),需注意防止倒吸,同時(shí)防止產(chǎn)生水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)容器,從而引起NH2COONH4的水解,所以雙通玻璃管的作用是防止倒吸,濃硫酸的作用是吸收未反應(yīng)的氨氣,且避免水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器中。答案為:防止倒吸;吸收未反應(yīng)的氨氣,且避免水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器中;
(6)n(CaCO3)==0.01mol,設(shè)樣品NH2COONH4的物質(zhì)的量為x,則碳酸氫銨的物質(zhì)的量為0.01-x,依題意可建立如下關(guān)系式:79(0.01-x)+78x=0.7820,從而求出x=0.08mol,則樣品中氨基甲酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為≈80%。答案為:80%。
【點(diǎn)睛】NH2COONH4易水解,所以不管是NH3、CO2氣體間的反應(yīng),還是尾氣吸收,都需嚴(yán)控水蒸氣的進(jìn)入。
25. CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ 漏斗l中酸液面升高,容器2中酸液而下降 飽和NaHCO3 NaCl 觀察儀器4中導(dǎo)管口逸出氣泡的快慢 吸收NH3 減小NaHCO3溶解度以提高產(chǎn)率 用一干冷玻璃片靠近蒸發(fā)皿上方,如果玻璃片上沒(méi)有水珠則NaHCO3分解完全 氨氣和氯化鈉
【分析】利用啟普發(fā)生器制取CO2,制得的CO2中含有HCl等雜質(zhì),利用飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl,CO2再通入含氨的飽和食鹽水中,氨氣可能會(huì)逸出,利用稀硫酸吸收氨氣。
【詳解】(1)啟普發(fā)生器中要產(chǎn)生CO2,通過(guò)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成,則離子反應(yīng)方程式為CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,如果上述裝置中導(dǎo)管被堵塞,則啟普發(fā)生器中氣體壓強(qiáng)增大,則漏斗l中酸液面升高,容器2中酸液而下降;
(2)儀器3用于除去CO2氣體中的HCl氣體,則需用飽和NaHCO3;20.0mL濃氨水與8.0gNaCl混合配制溶液,已知NaCl的溶解度為35.9g,則假設(shè)20.0mL濃氨水近似20水,能溶解的氯化鈉約7.2g,故混合液中未溶解的是NaCl,故過(guò)濾除去的物質(zhì)為NaCl;
(3)CO2從液體中逸出時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣泡,故觀察儀器4中CO2流速的方法是觀察儀器4中導(dǎo)管口逸出氣泡的快慢,儀器5位于整套裝置的末尾,主要用于尾氣處理,其中的硫酸會(huì)吸收NH3;
(4)本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽銷aHCO3,它是可溶性固體,故減少NaHCO3在水中溶解的量能提高產(chǎn)量,因此“趁冷”過(guò)濾的目的是減小NaHCO3溶解度以提高產(chǎn)率;
(5)碳酸氫鈉固體分解時(shí)有水蒸氣產(chǎn)生,故要設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明NaHCO3固體已分解完全,可用一干冷玻璃片靠近蒸發(fā)皿上方,如果玻璃片上沒(méi)有水珠則NaHCO3分解完全;
(6)過(guò)濾出碳酸氫鈉所得母液中含Na+、HCO3-、Cl-和NH4+,假如想提取NH4Cl,則需增大Cl-和NH4+的濃度,故可通入NH3和加入NaCl,NH3·H2O和HCO3-反應(yīng),則Cl-和NH4+的濃度增大,經(jīng)降溫,會(huì)逐步結(jié)晶析出NH4Cl。
26. 單質(zhì)碘 溶液分為二層,下層液體為無(wú)色 二氧化錳 B I-+2MnO4-+2H+=2MnO2↓+IO3-+H2O MnO2+2I-+4H+=I2+Mn2++2H2O KI和高錳酸鉀的相對(duì)用量 溶液的酸性強(qiáng)弱
【分析】(1)實(shí)驗(yàn)I中碘化鉀過(guò)量,MnO4-在酸性條件下最終被還原為Mn2+,碘水呈棕黃色;
(2)①I(mǎi)-的氧化產(chǎn)物不是I2,則CCl4層呈無(wú)色;
②二氧化錳能催化雙氧水分解;
③利用IO3-的氧化性,且排除了MnO4-的干擾,證明在“紫色清液”中存在IO3-;
④高錳酸鉀與碘化鉀反應(yīng)生成二氧化錳和KIO3;
(3)在酸性條件下,二氧化錳與碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì);
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析。
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)I中碘化鉀過(guò)量,MnO4-?在酸性條件下最終被還原為Mn2+,碘水呈棕黃色,所以實(shí)驗(yàn)I中溶液呈棕黃色,推測(cè)生成了I2;
(2)①I(mǎi)-?的氧化產(chǎn)物不是I2,則CCl4層呈無(wú)色,“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a”為溶液分層,下層液體無(wú)色。
②二氧化錳能催化雙氧水分解,黑色固體加入過(guò)氧化氫,立即產(chǎn)生氣體,則黑色固體是MnO2;
③A項(xiàng)中高錳酸鉀能將I-氧化生成碘單質(zhì);B項(xiàng)中開(kāi)始不變藍(lán)說(shuō)明無(wú)碘單質(zhì),NaHSO3具有還原性,IO3-具有氧化性,IO3-可以被NaHSO3還原,生成I2,淀粉變藍(lán);C項(xiàng)中硝酸銀也能氧化碘離子生成碘單質(zhì);所以選擇B;
④高錳酸鉀與碘化鉀反應(yīng),高錳酸鉀被還原成二氧化錳,碘化鉀被氧化成碘酸鉀,然后結(jié)合電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平,反應(yīng)的離子方程式是2MnO4- + I- + 2H+ = 2MnO2↓ + IO3-+ H2O;
(3)在酸性條件下,二氧化錳與碘化鉀反應(yīng)生成碘單質(zhì),反應(yīng)方程式是MnO2+ 2I- + 4H+= Mn2++ I2+ 2H2O。
(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)分析,KI和酸性KMnO4溶液反應(yīng)過(guò)程中,所得產(chǎn)物成分與試劑的相對(duì)用量(滴加順序)、溶液酸性強(qiáng)弱有關(guān)。
【點(diǎn)睛】本題要結(jié)合題目所給資料,進(jìn)行解題,方程式的書(shū)寫(xiě)要利用氧化還原反應(yīng)的化合價(jià)規(guī)律,得到對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物,得出正確的方程式。
27. 2PbO?PbO2 CO32—+PbSO4= SO42—+PbCO3 三頸(口)燒瓶 熱水浴 PbO2+H2O2+2HNO3=Pb(NO3)2+2H2O+O2↑ BCBDEBF E中黑色粉未變?yōu)榧t色、其后的B中澄清石灰水變渾濁 偏高 85.67%
【分析】I.(1)Pb在化合物中的化合價(jià)有+2價(jià)、+4價(jià),改寫(xiě)氧化物時(shí)要遵循化合價(jià)不變、原子守恒,據(jù)此書(shū)寫(xiě);
Ⅱ.鉛膏廢料鉛膏(Pb、PbO、PbO2、PbSO4等)為原料,制備超細(xì)PbO,鉛膏中加入碳酸銨目的是“脫硫”,即將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3,過(guò)氧化氫和稀硝酸還原PbO2生成硝酸鉛溶解,脫硫、浸取、氧化反應(yīng)過(guò)濾得到濾液中加入草酸鈉溶液過(guò)濾,得到草酸鉛沉淀,550°C煅燒得到超細(xì)PbO,草酸鉛受熱分解生成PbO時(shí),還有CO和CO2生成,檢驗(yàn)這兩種氣體,需要先檢驗(yàn)二氧化碳,然后除去二氧化碳,在將CO轉(zhuǎn)化為二氧化碳檢驗(yàn)CO,據(jù)此分析解答。
【詳解】I.(1)Pb在化合物中的化合價(jià)有+2價(jià)、+4價(jià),則Pb3O4寫(xiě)成兩種氧化物的形式為2PbO?PbO2,故答案為:2PbO?PbO2;
Ⅱ.(2)步驟①的目的是“脫硫”,將PbSO4轉(zhuǎn)化為溶解度更小的PbCO3,沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式為:CO32-+PbSO4=SO42-+PbCO3,故答案為:CO32-+PbSO4=SO42-+PbCO3;
①根據(jù)圖示,儀器a為三頸燒瓶,轉(zhuǎn)化溫度為35℃,采用的合適加熱方式為水浴加熱,故答案為:三頸燒瓶;水浴加熱;
②步驟②中H2O2的作用是在酸性條件下還原PbO2生成硝酸鉛,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:PbO2+H2O2+2HNO3=Pb(NO3)2+2H2O+O2↑,故答案為:PbO2+H2O2+2HNO3=Pb(NO3)2+2H2O+O2↑;
(3)草酸鉛受熱分解生成PbO時(shí),還有CO和CO2生成,為檢驗(yàn)這兩種氣體,利用A加熱分解草酸鉛,裝置B檢驗(yàn)二氧化碳的生成,通過(guò)裝置C除去二氧化碳,裝置B檢驗(yàn)二氧化碳是否除凈,通過(guò)D裝置吸收水蒸氣,通過(guò)E裝置加熱一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,通過(guò)B裝置檢驗(yàn)生成的二氧化碳存在,最后排水法收集氣體,依次連接的合理順序?yàn)锳BCBDEBF,證明生成一氧化碳的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象E中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后的B中澄清石灰水變渾濁,故答案為:BCBDEBF;E中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后的B中澄清石灰水變渾濁;
(4)①滴定管未用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗,內(nèi)層水膜會(huì)稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液,導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大,測(cè)定結(jié)果偏高,故答案為:偏高;
②取2.5 g樣品,酸溶后配制成250 mL溶液,然后量取25.00 mL該溶液,用0.050 00 mol/L的EDTA( Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Pb2+反應(yīng)方程式為H2Y2-+Pb2+=PbY2-+2H+,(雜質(zhì)不反應(yīng)),平行滴定三次,平均消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液14.52 mL,則消耗EDTA的物質(zhì)的量=0.01452L×0.0500mol/L=7.26×10-4mol,根據(jù)Pb2++H2Y2-=PbY2-+2H+,結(jié)合Pb守恒有n(PbC2O4)=n( Pb2+)=7.26×10-4mol,250mL溶液中n(PbC2O4)=7.26×10-4mol×,草酸鉛的純度=×100%=85.67%,故答案為:85.67%。
28. D 關(guān)閉分液漏斗活塞,丁燒杯中加入水,用酒精燈微熱蒸餾燒瓶,若燒杯中有氣泡冒出,停止加熱后,干燥管中有一段水柱,則氣密性良好 做安全瓶 吸收尾氣中的乙酸 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 高錳酸鉀受熱易分解 A BC
【分析】ii.高錳酸鉀的制備:甲中稀硫酸和醋酸鈣反應(yīng)生成乙酸,加熱使乙酸揮發(fā)進(jìn)入乙裝置,并水浴加熱,乙酸易溶于水,所以乙裝置還起到安全瓶防止倒吸的作用,在丙中攪拌條件下,乙酸與高錳酸鉀發(fā)生3K2MnO4+4CH3COOH=2KMnO4+MnO2↓+4CH3COOK+2H2O,丁為尾氣處理裝置,可用于吸收乙酸等,干燥管可以防止倒吸。
【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中加熱熔化固體所用的儀器為坩堝,又因?yàn)榉磻?yīng)物中的強(qiáng)堿KOH會(huì)與瓷坩堝中的二氧化硅反應(yīng),從而損壞坩堝,故應(yīng)選擇鐵坩堝,所以選D;
(2)成套實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性檢查,利用的是氣體熱脹冷縮的原理,使裝置形成密閉體系,對(duì)其加熱后,觀察是否有氣體逸出,冷卻后氣體收縮,是否形成一段水柱;故檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法為連接好裝置,關(guān)閉分液漏斗活塞,丁燒杯中加入水,用酒精燈微熱蒸餾燒瓶,若燒杯中有氣泡冒出,停止加熱后,干燥管中有一段水柱,則氣密性良好;
(3)由于乙酸易溶于水,故容易發(fā)生倒吸;乙裝置起安全瓶防止倒吸的作用;反應(yīng)物中乙酸易揮發(fā),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中又對(duì)裝置乙進(jìn)行了水浴加熱,進(jìn)一步促進(jìn)了乙酸的揮發(fā),所以尾氣中含有乙酸,可用NaOH溶液來(lái)吸收;
(4)先過(guò)濾除去二氧化錳,再對(duì)高錳酸鉀溶液蒸發(fā)濃縮,然后冷卻結(jié)晶,即可得到高錳酸鉀晶體;由于高錳酸鉀性質(zhì)不穩(wěn)定,受熱易分解,所以高錳酸鉀晶體只能低溫烘干;
(5)酸性高錳酸鉀溶液有強(qiáng)氧化性,應(yīng)選用酸式滴定管,所以選A;
(6)A.滴定實(shí)驗(yàn)中,錐形瓶中有少量水不影響高錳酸鉀與草酸反應(yīng),對(duì)結(jié)果無(wú)影響,A項(xiàng)不符合題意;
B.盛草酸溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)無(wú)氣泡,使得讀數(shù)偏大,消耗草酸體積偏大,使所測(cè)KMnO4濃度偏高,B項(xiàng)符合題意;
C.滴定時(shí)草酸溶液灑落瓶外,消耗草酸體積偏大使所測(cè)KMnO4濃度偏高,C項(xiàng)符合題意;
D.盛裝KMnO4溶液的滴定管用水洗后,未用KMnO4溶液潤(rùn)洗,相當(dāng)于對(duì)KMnO4溶液稀釋,所取一定體積溶液中所含KMnO4減少,消耗草酸體積偏小,使所測(cè)KMnO4濃度偏低,D項(xiàng)不符合題意;
綜上所述選BC。
【點(diǎn)睛】成套實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性檢查,利用的是氣體熱脹冷縮的原理.使裝置形成密閉體系,對(duì)其加熱后,觀察是否有氣體逸出,冷卻后氣體收縮,是否形成一段水柱。
29. 防止暴沸 b 平衡壓強(qiáng),使?jié)饬蛩犴樌蜗? 2HBr+H2SO4(濃)SO2+Br2+2H2O 加快反應(yīng)速率,蒸餾出溴乙烷 SO2 防止污染環(huán)境 冷卻并減少溴乙烷的揮發(fā) 檢漏 53.4%
【分析】(1)液體加熱需要防止液體瀑沸,B為球形冷凝管,應(yīng)采取逆流原理通入冷凝水,進(jìn)行充分冷凝回流;
(2)滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的壓強(qiáng)相等,使?jié)饬蛩犴樌飨拢?br /> (3)濃硫酸有強(qiáng)氧化性,氫溴酸與濃硫酸混合加熱可生成Br2和SO2;
(4)給A加熱可以加快反應(yīng)速率蒸出溴乙烷;實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化硫、溴化氫、溴等可以用稀NaOH溶液吸收;
(5)通過(guò)E的末端插入水面以下冷卻減少溴乙烷的揮發(fā);
(6)①帶有活塞或瓶塞的裝置使用前要檢查是否漏水;
②10mL乙醇的質(zhì)量為0.79×10g=7.9g,其物質(zhì)的量為0.172mol,所以理論制得溴乙烷的物質(zhì)的量為0.172mol,其質(zhì)量為18.75g,根據(jù)產(chǎn)率=×100%計(jì)算。
【詳解】(1)液體加熱加入沸石,可以防止液體瀑沸,B為球形冷凝管,應(yīng)采取逆流原理通入冷凝水,進(jìn)行充分冷凝回流,所以B中進(jìn)水口為b;
(2)滴液漏斗可以使漏斗的上方和下方的壓強(qiáng)相等,使?jié)饬蛩犴樌飨?,而分液漏斗沒(méi)有這個(gè)功能;
(3)濃硫酸有強(qiáng)氧化性,氫溴酸與濃硫酸混合加熱可生成Br2和SO2,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HBr+H2SO4(濃)SO2+Br2+2H2O;
(4)加熱的目的是加快反應(yīng)速率,溫度高于38.4℃溴乙烷全部揮發(fā)蒸餾出來(lái),實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化硫、溴化氫、溴等會(huì)污染空氣,所以可以用稀NaOH溶液吸收,防止污染環(huán)境;
(5)導(dǎo)管E的末端須在水面以下,通過(guò)冷卻得到溴乙烷,減少溴乙烷的揮發(fā);
(6)①分液漏斗有上口塞子和下口有控制液體流量的活塞,在使用前需要檢查是否漏水;
②10mL乙醇的質(zhì)量為0.79×10g=7.9g,其物質(zhì)的量為0.172mol,所以理論制得溴乙烷的物質(zhì)的量為0.172mol,其質(zhì)量為18.75g,所以溴乙烷的產(chǎn)率=×100%≈53.4%。
【點(diǎn)睛】考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),為高頻考點(diǎn),涉及計(jì)算、基本操作、氧化還原反應(yīng)、除雜等知識(shí)點(diǎn),明確實(shí)驗(yàn)原理及物質(zhì)性質(zhì)、基本操作規(guī)范性是解本題關(guān)鍵,知道各個(gè)裝置可能發(fā)生的反應(yīng),題目難度中等。
30. 防止乙酸酐與水反應(yīng) 除去過(guò)量的乙酸酐 慢慢加入碳酸鈉,容易調(diào)節(jié)溶液的pH 苯甲醛 蒸出、接收的無(wú)色液體不呈油狀時(shí),即可斷定水蒸氣蒸餾結(jié)束 增大肉桂酸的溶解度,提高產(chǎn)率 重結(jié)晶 67.6%
【分析】苯甲醛和乙酸酐、碳酸鉀在三頸燒瓶中反應(yīng)生成肉桂酸鹽和乙酸鹽和二氧化碳,為了提高原料利用率,不斷回流冷凝,由于反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,可觀察到反應(yīng)產(chǎn)生一定量的泡沫。由于乙酸酐能和水發(fā)生水解反應(yīng),故反應(yīng)結(jié)束,過(guò)量的乙酸酐通過(guò)緩慢加入20mL水除去,慢慢加入碳酸鈉調(diào)解pH=8,未反應(yīng)的苯甲醛通過(guò)蒸餾的方式除去,當(dāng)蒸出、冷凝的液體不成油狀時(shí),說(shuō)明苯甲醛除盡。此時(shí)溶液中主要成分為肉桂酸鹽和乙酸鹽,加入活性炭煮沸、過(guò)濾得到含肉桂酸鹽的濾液,往濾液中加HCl可生成肉桂酸,由于肉桂酸在水中的溶解度很小,可得肉桂酸晶體,此時(shí)肉桂酸中仍然還有一些可溶性的雜質(zhì),如乙酸,可通過(guò)重結(jié)晶進(jìn)行提純,得到純凈的肉桂酸。
【詳解】(1)由題目所給信息可知,反應(yīng)物乙酸酐遇水反應(yīng),故合成時(shí)裝置必須是干燥,也因?yàn)橐宜狒芎退磻?yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)束剩余的乙酸酐能用水除去,所以,反應(yīng)完成后分批加入20mL水,是為了除去過(guò)量的乙酸酐,故答案為:防止乙酸酐與水反應(yīng);除去過(guò)量的乙酸酐;
(2)慢慢加入碳酸鈉,容易調(diào)節(jié)溶液的pH,故答案為:慢慢加入碳酸鈉,容易調(diào)節(jié)溶液的pH;
(3)第①步將乙酸酐、乙酸除去了,此時(shí)進(jìn)行水蒸氣蒸餾,能除苯甲醛,苯甲醛是無(wú)色液體,在水中的溶解度很小,故蒸出、接收的苯甲醛液體應(yīng)呈無(wú)色油狀,所以,當(dāng)苯甲醛完全蒸出時(shí),將不再出現(xiàn)無(wú)色油狀液體,故答案為:苯甲醛;蒸出、接收的無(wú)色液體不呈油狀時(shí),即可斷定水蒸氣蒸餾結(jié)束;
(4)過(guò)濾,活性炭等雜質(zhì)留在濾渣里,肉桂酸留在濾液里,常溫下,肉桂酸的溶解度很小,趁熱過(guò)濾,是為了增大肉桂酸的溶解度,提高產(chǎn)率,故答案為:增大肉桂酸的溶解度,提高產(chǎn)率;
(5)此時(shí)肉桂酸中仍然還有一些可溶性的雜質(zhì),如乙酸,可通過(guò)重結(jié)晶進(jìn)行提純,得到純凈的肉桂酸。由制備肉桂酸的方程式可知,乙酸酐和苯甲醛按物質(zhì)的量1:1反應(yīng),但是所給原料量為:0. 03 mol苯甲醛、0. 084 mol乙酸酐,很明顯,乙酸酐過(guò)量,按苯甲醛的量計(jì)算,理論上可得0.03mol肉桂酸,對(duì)應(yīng)質(zhì)量=0.03mol×148.16g/mol=4.4448g,所以,產(chǎn)率==67.6%,故答案為:重結(jié)晶;67.6%。
31. 溫度計(jì) 防止倒吸 使葡萄糖酸充分反應(yīng),提高葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率 不能 氯化鈣與葡萄糖酸不反應(yīng) 趁熱過(guò)濾 降低葡萄糖酸鈣的溶解度,有利于其析出 D
【分析】葡萄糖中加入3%的溴水并且加熱,發(fā)生反應(yīng)C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr,得到葡萄糖酸和HBr,加入過(guò)量碳酸鈣并加熱,發(fā)生反應(yīng)2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→(C6H11O7)2 Ca (葡萄糖酸鈣)+H2O+CO2、CaCO3+2HBr=CaBr2+CO2↑+H2O,趁熱過(guò)濾,然后加入乙醇得到葡萄糖酸鈣懸濁液,過(guò)濾、洗滌、干燥得到葡萄糖酸鈣,據(jù)此進(jìn)行分析。
【詳解】(1)①根據(jù)流程可知溴水氧化葡萄糖時(shí)需要控制溫度為55℃,所以還需要溫度計(jì);
②倒置的漏斗可以起到防止倒吸的作用;
(2)CaCO3固體需有剩余,可使葡萄糖酸充分反應(yīng),提高葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率,符合強(qiáng)酸制弱酸原理,以確保葡萄糖酸完全轉(zhuǎn)化為鈣鹽;
(3)鹽酸為強(qiáng)酸,酸性比葡萄糖酸強(qiáng),氯化鈣不能與葡萄糖酸直接反應(yīng)得到葡萄糖酸鈣,所以不宜用CaCl2替代CaCO3;
(4)根據(jù)表格中葡萄糖酸鈣的溶解度與溫度可知葡萄糖酸鈣冷卻后會(huì)結(jié)晶析出,應(yīng)趁熱過(guò)濾;
(5)葡萄糖酸鈣在乙醇中的溶解度是微溶,可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度,有利于葡萄糖酸鈣的析出;
(6)利用水可以將無(wú)機(jī)雜質(zhì)溶解除掉,同時(shí)利用葡萄糖酸鈣在乙醇中的微溶,減少葡萄糖酸鈣的損失,所以應(yīng)選“乙醇—水的混合溶液”進(jìn)行洗滌。
32.(1)
(2) 、
(3)
(4)

【分析】爐渣(主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3)在“焙燒”過(guò)程中,TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應(yīng),Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3分別轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)3、MgSO4、CaSO4和Fe2(SO4)3,尾氣中含有NH3;用熱水“水浸”焙燒后的產(chǎn)物,向所得溶液中加入氨水,分步沉淀,得到相應(yīng)的氫氧化物沉淀;水浸渣經(jīng)過(guò)酸溶,TiO2轉(zhuǎn)為T(mén)iO2+進(jìn)入溶液,過(guò)濾除去不溶于酸的SiO2和CaSO4;向所得濾液中加入熱水,水解得到H2TiO3。
(1)
根據(jù)物質(zhì)分析,、MgO、CaO、轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽,故焙燒過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣為NH3。
(2)
根據(jù)題中表格,pH=5時(shí)、完全沉淀,故此時(shí)過(guò)濾所得濾渣主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3; Mg2+沉淀完全時(shí),此時(shí)溶液pH=11.1,則c(OH-)=,故Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)c2(OH-)=×()2=1.0′10-10.8,pH=11.4時(shí), c(OH-)=,的濃度為。
(3)
CaSO4微溶于水,故“水浸渣”中還有CaSO4;“酸溶”時(shí),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
(4)
“酸溶”后產(chǎn)生TiO2+,其 “水解”生成沉淀的離子方程式是:。
33.(1)AC
(2) 6H++6Fe2++=6Fe3++C1-+3H2O b
(3) 溫度為20℃-80℃ Fe(OH)3
(4) F-與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF,MgF2Mg2+ +2F-平衡向右移動(dòng),導(dǎo)致鎂離子沉淀不完全 2.5×10-3或10-2.6
(5)Ni2+++H2O=Ni+H3PO3+H+

【分析】根據(jù)紅土鎳礦(主要成分為NiO、FeO、Fe2O3、MgO和SiO2)制備黃鈉鐵礬和Ni (OH)2,利用流程圖中最后得到是氫氧化鎳,在過(guò)濾II中得到黃鈉鐵釩判斷需要除去的元素時(shí)鐵和鎂及硅,根據(jù)第一步加入硫酸判斷不能反應(yīng)的是二氧化硅,即可以把硅元素除去,根據(jù)第四小題判斷加入氟化鈉除去的是鎂元素,故沉鐵過(guò)程中是除去鐵元素,而氧化是把二價(jià)鐵氧化沉三價(jià)鐵,然后利用三價(jià)鐵水解的特點(diǎn),加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH進(jìn)行沉淀鐵元素,加入硫酸鈉讓其生成黃鈉鐵釩,再加入氟化鈉除去鎂元素,剩余鎳元素通過(guò)一系列得到氫氧化鎳;
【詳解】(1)A.研磨粉碎可以增大接觸面積,故可以增大反應(yīng)速率,故A正確;
B.濃硫酸具有強(qiáng)氧化性可以將還原性物質(zhì)氧化,故不能用濃硫酸進(jìn)行“酸浸”故B不正確;
C.過(guò)濾是分離固體和液體的操作,所用儀器主要有漏斗、燒杯、玻璃棒,故C正確;
D.濾渣I根據(jù)紅土鎳礦主要成分判斷應(yīng)是二氧化硅,二氧化硅不與水反應(yīng),不與硫酸反應(yīng),故D不正確;
故選答案AC;
(2)氧化過(guò)程中加入氯酸鈉,其中氯酸根具有氧化性,而雜質(zhì)離子中二價(jià)鐵具有還原性,根據(jù)電子、電荷、原子守恒配平得:6H++6Fe2++=6Fe3++C1-+3H2O;故答案為:6H++6Fe2++=6Fe3++C1-+3H2O;當(dāng)NaClO3已足量時(shí),說(shuō)明二價(jià)鐵全部被 氧化,可以通過(guò)溶液中是否還含有二價(jià)鐵進(jìn)行判斷NaClO3已足量,故選擇B;
(3)根據(jù)圖象中pH=2.5時(shí),沉鐵為氫氧化鐵判斷最佳溫度是20℃-80℃,故答案為20℃-80℃;若反應(yīng)在低于40℃時(shí)進(jìn)行,加碳酸鈉偏多,根據(jù)圖象判斷則所得黃鈉鐵礬中混有的雜質(zhì)是Fe(OH)3;故答案為:Fe(OH)3;
(4)“沉鎂”是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過(guò)高,即氫離子濃度增大,F(xiàn)-與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF,MgF2Mg2+ +2F-平衡向右移動(dòng),導(dǎo)致鎂離子沉淀不完全,故答案為:F-與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF,MgF2Mg2+ +2F-平衡向右移動(dòng),導(dǎo)致鎂離子沉淀不完全;根據(jù)
,故答案為;
(5)以NiSO4和NaH2PO2為原料在酸性溶液中鍍鎳即生成鎳單質(zhì),根據(jù)同時(shí)生成的產(chǎn)物利用電荷、電子守恒配電極反應(yīng)為:Ni2+++H2O=Ni+H3PO3+H+,故答案為Ni2+++H2O=Ni+H3PO3+H+;
【點(diǎn)睛】此題考查工藝流程除雜、物質(zhì)制備等,利用雜質(zhì)和所需物質(zhì)的性質(zhì)不同選擇不同的除雜方法,根據(jù)常見(jiàn)離子的沉淀采用一定的順序進(jìn)行分離,注意離子除去的先后順序根據(jù)所加入的除雜試劑進(jìn)行判斷。
34. 時(shí)間或顆粒大小等 溫度過(guò)高使HCl揮發(fā)導(dǎo)致浸出率下降 5:1 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe(OH)3、Al(OH)3 BaCl2·2H2O溶于水,但不溶于乙醇,且用乙醇洗能使晶體快速干燥 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)EDTA溶液時(shí),溶液從黃綠色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色
【分析】毒重石(主要成分為BaCO3,還含有SiO2及含Ca、Mg、Fe、Al的化合物)經(jīng)鹽酸浸取后得到不溶于酸的濾渣I是二氧化硅,鹽酸“浸取”后,Ca、Mg、Fe、Al元素分別以Ca2+、Mg2+、Fe2+、Al3+形式存在于溶液中;加入過(guò)氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵離子,加入氨水調(diào)pH=5,得到濾渣II為氫氧化鐵和氫氧化鋁,繼續(xù)滴加氫氧化鈉得到濾渣III為氫氧化鎂,繼續(xù)加草酸得到草酸鈣,濾液經(jīng)一系列操作后得到。
【詳解】(1)增大反應(yīng)物的接觸面積也可以增大反應(yīng)速率,所以顆粒大小可以影響浸出率,浸出時(shí)間越長(zhǎng),浸出率越大,所以浸出時(shí)間也會(huì)影響浸出率;
(2)鹽酸有揮發(fā)性,溫度過(guò)高氯化氫損失過(guò)多,導(dǎo)致浸出率下降;
分析數(shù)據(jù)可知,“浸取”的最佳條件為溫度選擇30°C,鹽酸濃度選擇15%,液固比為6:1時(shí)浸出率改變不大,從節(jié)約成本角度考慮選擇5:1;
(3)由分析得,加入過(guò)氧化氫是為了氧化亞鐵離子,離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
從圖上看,pH=5時(shí),鐵離子和鋁離子已經(jīng)沉淀完全,濾渣II的主要成分是氫氧化鐵和氫氧化鋁;
(4)BaCl2·2H2O溶于水,但不溶于乙醇,所以采用乙醇洗而不采用水洗;
(5)?黃綠素溶液為紅色,能與鈣離子形成絡(luò)合物使溶液呈黃綠色,所以滴定至終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)EDTA溶液時(shí),溶液從黃綠色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色;
?根據(jù)題目得到關(guān)系式,計(jì)算該溶液中鈣離子的濃度為。
35. Fe2(SO4)3和CuSO4 增大的投料比和多次浸取轉(zhuǎn)化、充分?jǐn)嚢? (NH4)2SO4 PbCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Pb+CO2↑+H2O pH過(guò)低會(huì)有較多的Zn與H+反應(yīng),造成鋅的浪費(fèi) 生成的Pb在Zn表面析出阻礙Zn的進(jìn)一步反應(yīng),攪拌使Pb脫落 Cu Pb2++2e-=Pb
【分析】含鉛廢渣(主要成分為PbSO4,還含有少量CuO、FeO等)溶于硫酸時(shí),將CuO和FeO反應(yīng)生成CuSO4和FeSO4,再加雙氧水將FeSO4氧化為Fe2(SO4)3,過(guò)濾,沉淀為PbSO4,濾液1為Fe2(SO4)3和CuSO4;PbSO4與(NH4)2CO3反應(yīng)生成PbCO3和(NH4)2SO4,過(guò)濾,沉淀為PbCO3,濾液2為(NH4)2SO4;PbCO3與CH3COOH反應(yīng)生成(CH3COO)2Pb,加鋅單質(zhì)置換出Pb單質(zhì)和(CH3COO)2Zn,過(guò)濾,濾液3為(CH3COO)2Zn;海綿鉛經(jīng)過(guò)電解精煉得到純鉛。
【詳解】(1)根據(jù)分析“濾液1”中溶質(zhì)的主要成分有Fe2(SO4)3和CuSO4;
(2)“轉(zhuǎn)化”時(shí)發(fā)生PbSO4+=PbCO3+,增加的(NH4)2CO3量、多次浸取轉(zhuǎn)化、充分?jǐn)嚢杩商岣逷bSO4的轉(zhuǎn)化率,所以可采取的適宜措施有增大的投料比和多次浸取轉(zhuǎn)化、充分?jǐn)嚢瑁籔bSO4與(NH4)2CO3反應(yīng)生成PbCO3和可溶于水的(NH4)2SO4,所以“濾液2”中主要溶質(zhì)是(NH4)2SO4;
(3)“溶解”時(shí),PbCO3與CH3COOH反應(yīng)生成(CH3COO)2Pb、CO2和H2O,所以發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為PbCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Pb+CO2↑+H2O;
(4)“還原”時(shí),pH過(guò)低,酸性較強(qiáng),Zn能與H+反應(yīng),所以原因是pH過(guò)低會(huì)有較多的Zn與H+反應(yīng),造成鋅的浪費(fèi);還原過(guò)程中生成的Pb覆蓋在Zn表面能阻止Zn的進(jìn)一步的反應(yīng),所以不斷攪拌的主要目的是生成的Pb在Zn表面析出阻礙Zn的進(jìn)一步反應(yīng),攪拌使Pb脫落;
(5)海綿鉛精煉時(shí),陽(yáng)極為海綿鉛,用PbSiF6和H2SiF6的混合溶液作電解質(zhì)進(jìn)行電解時(shí),只有Cu不反應(yīng),所以陽(yáng)極泥的主要成分為Cu;陰極Pb2+得電子生成Pb,所以陰極電極反應(yīng)式為Pb2++2e-=Pb。
36. 加快浸出速率,提高浸出速率 Ca(OH)2+H2SO4=CuSO4↓+2H2O Li2CO3在冷水中的溶解度比熱水中大,熱水洗滌可減少Li2CO3的溶解度損耗,提高產(chǎn)率 取最后一次洗滌液少許于試管中,向其中滴加鹽酸酸化,再加入氯化鋇溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則沉淀已洗干凈 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4.2H2O2LiFePO4+3CO2↑+3H2O↑ Fe-2e-+Li++H2PO4-=LiFePO4+2H+ 防止二價(jià)鐵被氧化
【分析】根據(jù)題意、流程進(jìn)行分析。鋰輝石的主要成分為L(zhǎng)iAl(SiO3)2,還含微量的鈉、鈣、鎂等元素,加入硫酸酸浸后過(guò)濾,所得濾液中主要含Li2SO4、Al2(SO4)3,還含有硫酸、Na+、Mg2+等;加入石灰水將濾液中的硫酸中和、Al3+和Mg2+轉(zhuǎn)化為沉淀而除去;過(guò)濾后加入飽和碳酸鈉溶液使Li+轉(zhuǎn)化成Li2CO3沉淀,據(jù)此分析作答。
【詳解】(1)在“硫酸浸出”流程,將硫酸加熱到130℃的目的是加快浸出速率,提高浸出速率;
(2)在“中和分離”流程,石灰水中和過(guò)量的硫酸反應(yīng),發(fā)生的反應(yīng)方程式為Ca(OH)2+H2SO4=CuSO4↓+2H2O;
(3)在“Li2CO3分離、洗滌”流程,用熱水洗滌的原因是Li2CO3在冷水中的溶解度比熱水中大,熱水洗滌可減少Li2CO3的溶解度損耗,提高產(chǎn)率;
(4) 檢驗(yàn)碳酸鋰沉淀是否洗滌干凈,實(shí)際上檢驗(yàn)最后洗滌液中是否含硫酸根,所以檢驗(yàn)Li2CO3沉淀是否洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液少許于試管中,向其中滴加鹽酸酸化,再加入氯化鋇溶液,若無(wú)沉淀產(chǎn)生,則沉淀已洗干凈;
(5)制取電池材料磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)時(shí),反應(yīng)物有FePO4、Li2CO3和草酸晶體(H2C2O4·2H2O),再根據(jù)元素守恒,不難得出產(chǎn)物中還含有CO2和H2O,所以化學(xué)方程式為2FePO4+Li2CO3+H2C2O4.2H2O2LiFePO4+3CO2↑+3H2O↑;
(6)電解時(shí)陽(yáng)極為活性電極Fe失電子,結(jié)合元素關(guān)系寫(xiě)出生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為Fe-2e-+Li++H2PO4-=LiFePO4+2H+,制備磷酸亞鐵鋰的過(guò)程必須在惰性氣體氛圍中進(jìn)行,由于二價(jià)鐵能被空氣中的氧氣氧化成三價(jià)鐵,所以原因是防止二價(jià)鐵被氧化。
【點(diǎn)睛】本題為工業(yè)流程和實(shí)驗(yàn)題,結(jié)合題意和所學(xué)知識(shí)點(diǎn),可以寫(xiě)出相應(yīng)答案,方程式書(shū)寫(xiě)要抓住反應(yīng)物和生成物,再進(jìn)行配平,電極反應(yīng)式為本題難點(diǎn),根據(jù)鐵的化合價(jià)得到電子數(shù)進(jìn)行書(shū)寫(xiě)。
37. a Li2O·Al2O3·4SiO2 將礦石粉碎(攪拌、升高溫度) 4.7 Mg(OH)2,CaCO3 Na2CO3 凈化 6Li2CO3+4Co3O4+O2=12Li2CoO2+6CO2
【分析】鋰輝石(主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6,還含有FeO、CaO、MgO等)為原料來(lái)制取鈷酸鋰(LiCoO2),加入過(guò)量濃硫酸溶解鋰輝礦,加入碳酸鈣除去過(guò)量的硫酸,并使鐵離子、鋁離子沉淀完全,然后加入氫氧化鈣和碳酸鈉沉淀鎂離子和鈣離子,過(guò)濾得到溶液中主要是鋰離子的溶液,濾液蒸發(fā)濃縮得20%Li2S,加入碳酸鈉沉淀鋰離子生成碳酸鋰,洗滌后與Co3O4高溫下焙燒生成鈷酸鋰,據(jù)此分析解題。
【詳解】(1)焰色反應(yīng)常用來(lái)檢測(cè)金屬元素,鈉元素的焰色為黃色,鉀元素的焰色為紫色,利用排除法可以選出鋰元素的焰色為紫紅色,故答案為a;
(2)鋰輝石的主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6,在原子簡(jiǎn)單整數(shù)比不變的基礎(chǔ)上,其氧化物的形式為L(zhǎng)i2O?Al2O3?4SiO2;
(3)“酸化焙燒”時(shí)使用的是濃硫酸,為提高“酸化焙燒”效率,還可采取的措施有將礦石細(xì)磨、攪拌、升高溫度等;
(4)根據(jù)柱狀圖分析可知,Al(OH)3的Ksp大于Fe(OH)3的Ksp,那么使Al3+完全沉淀pH大于Fe3+的Al(OH)3的Ksp=c(Al3+)×c3(OH-)=1×10-33,c(OH-)==mol/L=1×10-9.3mol/L,則c(H+)=1×10-4.7mol/L,pH=4.7,即pH至少為4.7;
(5)由分析知,“濾渣Ⅱ”的主要化學(xué)成分為Mg(OH)2和CaCO3;
(6)根據(jù)“沉鋰”后形成Li2CO3固體,以及大量生產(chǎn)的價(jià)格問(wèn)題,該過(guò)程中加入的沉淀劑為飽和Na2CO3溶液;該過(guò)程得的“母液“中仍含有大量的Li+,需要從中2提取,應(yīng)回到“凈化“步隳中循環(huán)利用;
(7)Li2CO3與Co3O4在敝口容器中反應(yīng)生成LiCoO2時(shí)Co元素的化合價(jià)升高,因此推斷空氣中O2參與反應(yīng)氧化Co元素,化字方程式為6Li2CO3+4Co3O4+O212LiCoO2+6CO2。
【點(diǎn)睛】硅酸鹽改寫(xiě)成氧化物形式的方法如下:a.氧化物的書(shū)寫(xiě)順序:活潑金屬氧化物→較活發(fā)金屬氧化物→二氧化硅→水,不同氧化物間以“?”隔開(kāi);b.各元素的化合價(jià)保持不變,且滿足化合價(jià)代數(shù)和為零,各元素原子個(gè)數(shù)比符合原來(lái)的組成;c.當(dāng)計(jì)量數(shù)配置出現(xiàn)分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)化為整數(shù)。
38. 充分?jǐn)嚢?,適當(dāng)增加硫酸濃度,加熱等符合題意的任一答案均可 2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O 3.7~5.6( 或3.7≤pH

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