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    2022届高三化学一轮复习实验专题题型必练18无机物制备流程含解析
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    2022届高三化学一轮复习实验专题题型必练18无机物制备流程含解析

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    这是一份2022届高三化学一轮复习实验专题题型必练18无机物制备流程含解析,共26页。试卷主要包含了某兴趣小组欲制备漂白剂亚氯酸钠等内容,欢迎下载使用。

    无机物制备流程
    非选择题(共14题)
    1.亚硝酸钙是一种阻锈剂,可用于染料工业,某兴趣小组拟制备Ca(NO2)2并对其性质进行探究。
    (背景素材)
    Ⅰ.NO+NO2+Ca(OH)2=Ca(NO2)2+H2O。
    Ⅱ.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3—,MnO4—被还原为Mn2+。
    Ⅲ.在酸性条件下,Ca(NO2)2能将I−氧化为I2,S2O32—能将I2还原为I−。
    (制备氮氧化物)
    (1)甲组同学拟利用如下左图所示装置制备氮氧化物。

    ①仪器X、Y的名称分别是______________、______________。
    ②装置B中逸出的NO与NO2的物质的量之比为1∶1,则装置B中发生反应的化学方程式为______,若其他条件不变,增大硝酸的浓度,则会使逸出的气体中n(NO2)__________n(NO)(填“>”或“<”)。
    (制备Ca(NO2)2)
    (2)乙组同学拟利用装置B中产生的氮氧化物制备Ca(NO2)2,装置如上右图。
    ①装置C中导管末端接一玻璃球的作用是________________。
    ②装置D的作用是______________;装置E的作用是________________。
    (测定Ca(NO2)2的纯度)
    (3)丙组同学拟测定Ca(NO2)2的纯度(杂质不参加反应),可供选择的试剂:
    a.稀硫酸 b.c1mol·L−1的KI溶液 c.淀粉溶液 d.c2 mol·L−1的Na2S2O3溶液 e.c3mol·L−1的酸性KMnO4溶液
    ①利用Ca(NO2)2的还原性来测定其纯度,可选择的试剂是__________(填字母)。
    ②利用Ca(NO2)2的氧化性来测定其纯度的步骤:准确称取mgCa(NO2)2样品放入锥形瓶中,加适量水溶解,_______(请补充完整实验步骤)。
    2.三氯氧磷(化学式:POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下:

    ⑴氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为______。
    ⑵通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:
    Ⅰ.取a g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全水解后加稀硝酸至酸性。
    Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000 mol·L-1的AgNO3溶液40.00 mL,使Cl-完全沉淀。
    Ⅲ.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
    Ⅳ.加入指示剂,用c mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积。
    已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12
    ①滴定选用的指示剂是______(选填字母),滴定终点的现象为______。
    a.NH4Fe(SO4)2     b.FeCl2        c.甲基橙       d.淀粉
    ②实验过程中加入硝基苯的目的是_____________________,如无此操作所测Cl元素含量将会______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
    ⑶氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水。在废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。
    ①在沉淀前先加入适量漂白粉的作用是_________________。
    ②下图是不同条件对磷的沉淀回收率的影响图像。

    处理该厂废水最合适的工艺条件为______(选填字母)。
    a.调节pH=9     b.调节pH=10    c.反应时间30 min    d.反应时间120 min
    ③若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7 mol·L-1,溶液中c(Ca2+)=__________mol·L-1。
    (已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10-29)
    3.某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:

    已知:煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2。
    (1)煅烧时Cr2O3发生反应的化学方程式为______________。
    (2)为提高酸浸速率,可采用的措施是____________(答出两条)。
    (3)浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还可能含有________(填化学式)。电解沉积过程中析出单质铜的电极为_______极。
    (4)工业上用铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产各酸钾(K2Cr2O7)工艺流程如下图所示:

    通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的原因是____________。
    (5)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.50g配成250mL溶液,用移液管取出25.00mL于锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入几滴指示剂,用0.1000mol·L-1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定,重复进行二次实验。(已知Cr2O72-被还原为Cr3+)
    ①氧化还原滴定过程中的离子方程式为_____________。
    ②若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00mL,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为_______﹪(已知M(K2Cr2O7)=294,计算结果保留三位有效数字)。
    (6)上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外还含有一定浓度的Fe3+杂质,可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)为3×10-5 mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全_________(填“是”或“否”)。[已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31]。
    4.钨是我国丰产元素,是熔点最高的金属,广泛用于拉制灯泡的灯丝, 有“光明使者”的美誉。钨在自然界主要以钨 (+6价) 酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4);黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐,化学式常写成(FeWO4和MnWO4),钨酸(H2WO4)酸性很弱,难溶于水。

    已知:①CaWO4与碳酸钠共热发生复分解反应。
    ②钨在高温下可与焦炭(C)反应生成硬质合金碳化钨(WC)。
    (1)74W在周期表的位置是第_______周期。
    (2)写出黑钨矿中FeWO4与氢氧化钠,空气熔融时的化学反应方程式________________________________;白钨矿粉与碳酸钠共热的化学反应方程式_______________。
    (3)工业上,可用一氧化碳、氢气或铝还原WO3冶炼W。理论上,等物质的量的CO、H2、Al作还原剂,可得到W的质量之比为______。用焦炭也能还原WO3,但用氢气更具有优点,其理由是_____________________________________。
    (4)已知氢氧化钙和钨酸钙(CaWO4)都是微溶电解质,两者的溶解度均随温度升高而减小。下图为不同温度下Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲线,则T1时Ksp(CaWO4)=_________(mol/L)2。将钨酸钠溶液加入石灰乳得到大量钨酸钙,发生反应的离子方程式为_____________________________,T2时该反应的平衡常数为__________。

    (5)工业上,可用电解法从碳化钨废料中回收钨。碳化钨作阳极,不锈钢作阴极,盐酸为电解质溶液,阳极析出滤渣D并放出CO2。写出阳极的电极反应式_______________。
    5.三氯化六氨合钴(Ⅲ)是一种重要的化工产品, 实验中采用H2O2作氧化剂,在大量氨和氯化铵存在下,选择活性炭作为催化剂将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ),来制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)配合物,反应式为:2CoCl2·6H2O + 10NH3 + 2NH4Cl + H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3 +14H2O

    已知:①Co(NH3)6Cl3在不同温度下水中的溶解度曲线如右图。
    ②制备过程中可能用到的部分装置如下:
            
    (1)原料NH4Cl的主要作用是 __________________________;步骤④中要冷却至10℃再缓慢地边搅拌边加入H2O2溶液,这样操作的目的:_____________________。
    (2)步骤⑤中保持60℃的加热方法是___________,恒温20分钟的目的是______________。
    (3)步骤⑥是减压抽滤(见上图装置Ⅱ ),当抽滤完毕或中途停止抽滤时,防自来水倒吸入抽滤瓶最佳的正确操作是___________________。
    (4)操作A的名称为 _______________。若操作过程中,发现漏斗尖嘴处有少量晶体析出,处理方法是________________________________________________。
    (5)步骤⑨进行洗涤时要用到两种试剂,应该依次用_________(填序号)洗涤。
    A.饱和氯化钠溶液          B.无水乙醇            C.浓盐酸
    6.用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备应用广泛的氯化钴的工艺流程如下:

    注:钴与盐酸反应极慢,需加入催化剂硝酸才可能进行实际生产。
    有关钴、镍和铁化合物的性质见下表:
    化学式
    沉淀完全时的pH
    钴镍性质
    Co(OH)2
    9.4
    Co+2HCl=CoCl2+H2↑
    Co2++2NH3·H2O=Co(OH)2↓+2NH4+
    Co2++2H2OCo(OH)2+2H+
    Ni+2HCl=NiCl2+H2↑
    Ni2++6NH3·H2O=[Ni(NH3)6]2++6H2O
    Fe(OH)2
    9.6
    Fe (OH)3
    3.7

    (1)“除镍”步骤中,NH3·H2O用量对反应收率的影响见表中数据:从表中数据可知,当PH调节至x=_______时,除镍效果最好。
    加NH3·H2O调pH
    收率/%
    Ni2+含量/%
    9
    98.1
    0.08
    9.5
    98
    0.05
    10
    97.6
    0.005
    10.3
    94
    0.005

    (2)“除镍”步骤必须控制在一定的时间内完成,否则沉淀中将有部分Co(OH)2转化为Co(OH)3,此反应的化学方程式为________________。
    (3)“除铁”步骤中加入双氧水发生反应的离子方程式是________________________。
    (4)“除铁”步骤中加入的纯碱作用是________________________________。
    (5)在“调pH”步骤中,加盐酸的作用是______________________________。
    (6)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,则该温度下反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的平衡常数为_____________________。
    7.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是印染工业的一种常用原料,连二亚硫酸钠又称保险粉,可溶于水,但不溶于甲醇,其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热,甚至引起燃烧,工业制备流程如下:

    请回答下列问题:
    (1)保存连二亚硫酸钠的注意事项_____________________(任写一项)。
    (2)向液锌中鼓入M气体,使液态锌雾化,目的是___________________;鼓入的气体M为空气的一种主要成分,则M的电子式为________________;
    (3)流程②的化学方程式为________________________________________________。
    (4)流程③的分离方法步骤为过滤、洗涤、干燥。其中过滤用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有________;洗涤所用试剂是_______;实验时加入NaCl固体的作用是____________________________。
    (5)连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+,S2O42-被转化为SO42-),写出该反应的离子方程式__________________________________。
    8.某兴趣小组欲制备漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)。甲同学通过查阅文献发现:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
    实验I 乙同学利用下图所示装置制取NaClO2晶体

    (l)装置B中盛装浓硫酸的仪器名称是______,装置A和E的作用是__________。
    (2)装置D中发生反应的化学方程式为_____________________________________。
    (3)反应结束后,先将装置D反应后的溶液在55℃条件下减压蒸发结晶,然后进行的操作是_______,再用38℃~60℃的温水洗涤,最后在低于60℃条件下干燥,得到NaClO2晶体。
    实验Ⅱ 丙同学设计实验测定制得NaClO2样品的纯度
    其实验步骤如下:
    ① 称取所得亚氯酸钠样品ag于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应后,配成100mL混合液。
    ② 取25.00 mL待测液于锥形瓶中,用bmol/LNa2S2O3标准液滴定,消耗标准液体积的平均值为VmL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
    (4)步骤① 反应的离子方程式为____________________________________。
    (5)步骤② 滴定中使用的指示剂是____________________。
    (6)样品中NaClO2的质最分数为______________(用含a、b、V的代数式表示)。
    9.铁黄(FeOOH)是一种不溶于水的黄色固体,可用作制造黄色颜料,也是制备高铁酸钾的原料。以下是实验室制备铁黄的一种方法:

    ①称取一定质量FeSO4溶于适量蒸馏水配成物质的量浓度约为0.4 mol/L的溶液并加稀H2SO4调节溶液pH≈2;
    ②把配制好的溶液加入三颈烧瓶中,再加入适量NaNO2固体和磁力搅拌核,按下图连接好装置,A、B处均装有KOH溶液;
    ③打开旋塞M、N,开启恒温磁力搅拌器,控制加热温度为40℃,从a口通入空气;
    ④反应过程中,控制溶液pH为2.0±0.5,当反应液变为亮黄色时,停止反应;
    ⑤待反应液冷却后,过滤洗涤并干燥所得沉淀。
    回答下列问题:
    (1)NaNO2在反应中起催化剂作用,实际起催化作用的是其与加稀H2SO4反应生成的气体,该反应的离子方程式为__________,制备铁黄的总反应离子方程式为__________。
    (2)A处KOH溶液的作用为__________。
    (3)步骤⑤中判断沉淀洗涤干净的方法是________________。
    (4)装置可作为空气提供源的有__________。

    某学生利用减压过滤的抽气泵(如图所示),也实现了为装置持续通入空气的目的,他的具体操作方法是__________。
    (5)改变不同的实验条件,发现适当的空气流速、合适的pH和温度(40℃)、增加催化剂用量都能够提高产率。温度过高或过低均影响产率的原因是(不考虑副反应)__________。
    10.磺化钠在医药中用作甲状腺肿瘤防治剂、袪痰剂和利尿剂,也用作食品添加剂、感光剂等。工业上用水合肼(N2H4·H2O)还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:

    已知:N2H4·H2O在100℃以上分解。
    (1)在合成NaI的过程中,可能混有的物质是_______,生产过程中要适当补充NaOH,目的是________。
    (2)在还原过程中,为了防止水合肼(N2H4·H2O)高温分解,反应温度控制在60~70℃,温度也不能过低,其原因是___________。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是_____________________。
    (3)请设计一个简单的实验来检验还原液中是否含有IO3-:__________________。(可供选择的试剂:稀硫酸、淀粉溶液、FeCl3溶液)
    (4)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:
    a.称取4.000 g样品并溶解,在250 mL容量瓶中定容;
    b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入A溶液作指示剂;
    c.用0.1000mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至终点(发生反应方程式为:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复测定3次,所得的相关数据如表所示:
    测定序号
    待测体积/ml
    盛装标准滴定管的起点读数/ml
    盛装标准滴定管的终点读数/ml
    1
    25.00
    0.06
    24.04
    2
    25.00
    0.02
    24.02
    3
    25.00
    0.12
    24.14

    ①在滴定过程中,Na2S2O3溶液应放___________(填仪器)中;加入的A物质为____________(填名称)。
    ②滴定终点观察到的现象为_______________________。
    ③该样品中NaI的含量为_______________________。
    ④若用上述方法测得NaI的含量偏低(忽略测定过程中的误差),则可能的原因是_________________。
    (5)碘化钠固体的保存方法是_______________________。
    11.二氯化砜(SO2Cl2)是一种无色液体,主要用于有机物和无机物的氯化等。其熔点为−54.1 ℃,沸点为69.2 ℃;常温下比较稳定,受热易分解,遇水剧烈反应生成硫酸和盐酸。
    (1)制备。实验室可利用SO2和Cl2按下列装置制取少量SO2Cl2(丙中放有樟脑液,起催化作用)。已知SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) △H<0。

    ①可以用浓盐酸和酸性高锰酸钾制取氯气,该反应的化学方程式为__________________________;溶液A为___________。
    ②上图实框中仪器己的名称为___________;反应装置图的虚框中未画出的仪器是___________(填“己”或“庚”)。
    ③如果将丙装置放入冰水中,会更有利于二氯化砜的生成,其原因是______________________。
    ④下列有关说法错误的是___________(填编号)。
    a.乙、戊装置相同,在实验中的作用也完全相同
    b.甲、丁装置为洗气装置,可用于气体的除杂和干燥
    c.组装仪器后首先要进行的操作是检查装置的气密性
    d.为提高反应物的利用率,可控制甲、丁装置中产生气泡的速率相等
    (2)提纯。将收集到的产物进行减压蒸馏,减压蒸馏的目的是______________________。
    (3)测定。取1.00 g蒸馏后液体,小心地完全溶于水,向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液,测得生成沉淀的质量为1.60 g,则所得蒸馏成分中二氯化砜的质量百分含量为___________%(精确到0.01)。
    (4)贮存。二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。但久置后微显黄色,其原因是___________。
    12.利用废铝箔(主要成分为Al、少量的Fe、Si等)既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体。
    I.实验室制取无色的无水AlBr3(熔点:97.5℃,沸点:263.3℃~265℃,在空气中AlBr3遇水蒸气易发生水解)可用如图所示装置,主要实验步骤如下:

    步骤l.将铝箔剪碎,用CCl4浸泡片刻,干燥,然后投入到烧瓶6中。
    步骤2.从导管口7导入氮气,同时打开导管口l和4排出空气,一段时间后关闭导管口7和1;导管口4接装有P2O5的干燥管。
    步骤3.从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中,并保证烧瓶6中铝过剩。
    步骤4.加热烧瓶6,回流一定时间。
    步骤5.将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l。将装有P2O5的干燥管与导管口1连接,将烧瓶6加热至270℃左右,使AlBr3蒸馏进入收集器2。
    步骤6.蒸馏完毕时,在继续通入氮气的情况下,将收集器2从3处拆下,并立即封闭3处。
    (1)步骤l中,铝箔用CCl4浸泡的目的是______________________________。
    (2)步骤2操作中,通氮气的目的是______________________________。
    (3)步骤3中,该实验要保证烧瓶中铝箔过剩,其目的是_______________________。
    (4)步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作_______________________________。
    (5)步骤5需打开导管口l和4,并从4通入N2的目的是_______________________。
    II.某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体,已知铝的物种类别与溶液pH关系如图所示,实验中可选用的试剂:处理过的铝箔;2.0mol·L-1NaOH溶液:2.0 mol·L-1硫酸

    (6)由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为:
    ①称取一定质量的铝箔于烧杯中,分次加入2.0 mol•L-1NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止。
    ②过滤
    ③_________________________________;
    ④过滤、洗涤沉淀;
    ⑤向沉淀中不断加入2.0mol·L-1硫酸,至恰好溶解;
    ⑥_______________;
    ⑦冷却结晶;
    ⑧过滤、洗涤、干燥。
    13.某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,进行了如下实验:
    (一)制取氧化铜
    ①往盛有一定量CuCl2溶液的烧杯中逐滴加入NaOH溶液,直至不再产生沉淀,然后将烧杯中的物质转移到蒸发皿中,加热至沉淀全部变为黑色。
    ②将步骤①所得的黑色沉淀过滤、洗涤,晾干后研细备用。
    (1)在实验过程中,若未加入NaOH溶液,直接将CuCl2溶液转移到蒸发皿中加热,最后也能得到黑色沉淀,试分析其原因__________。
    (2)写出检验步骤②中沉淀是否洗涤干净的操作__________________。
    (二)为证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较,用下图装置进行实验,每次实验时均收集25ml气体,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验数据见下表:

    实验序号
    KClO3质量
    其他物质质量
    待测数据

    1.2g
    无其他物质
    a

    1.2g
    CuO 0.5g
    b

    1.2g
    MnO20.5g
    c

    (3)写出氯酸钾分解反应的化学方程式,并用双线桥表示电子转移的方向和数目________。
    (4)上述实验中的“待测数据”是指___________________。
    (5)图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50mL滴定管改造后组装面成,此处用滴定管是________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
    (6)若实验证明氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差,请结合上表的实验效果数据,在坐标图中分别画出使用CuO、MnO2作催化剂时产生氧气的体积[V(O2)]随时间(t)变化的曲线(注明必要的标识)________。
    14.硫酸亚铁铵又称莫尔盐,是浅绿色晶体。它在空气中比一般亚铁盐稳定,是常用的Fe2+试剂。某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐,并测定其纯度。
    已知:①
    ②莫尔盐在乙醇溶剂中难溶。
    Ⅰ.莫尔盐的制取

    试分析:
    (1)步骤2中加热方式____________(填“直接加热”﹑“水浴加热”或“沙浴”);必须在铁屑少量剩余时,进行热过滤,其原因是____________________________________。
    (2)步骤3中包含的实验操作名称____________________________。
    (3)产品莫尔盐最后用_______洗涤(填字母编号)。
    a.蒸馏水 b.乙醇 c.滤液
    Ⅱ.为测定硫酸亚铁铵(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O晶体纯度,某学生取m g硫酸亚铁铵样品配制成500 mL溶液,根据物质组成,甲、乙、丙三位同学设计了如下三个实验方案,请回答:
    (甲)方案一:取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000 mol·L-1的酸性KMnO4溶液分三次进行滴定。
    (乙)方案二:取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。

    (1)若实验操作都正确,但方案一的测定结果总是小于方案二,其可能原因为___________________________,验证推测的方法为:_____________________________________。
    (丙)方案三:(通过NH4+测定)实验设计图如下所示。取20.00 mL硫酸亚铁铵溶液进行该实验。

    (2)①装置_______(填“甲”或“乙”)较为合理,判断理由是______________________。量气管中最佳试剂是___(填字母编号。如选“乙”则填此空,如选“甲”此空可不填)。
    a.水 b.饱和NaHCO3溶液 c.CCl4
    ②若测得NH3的体积为V L(已折算为标准状况下),则该硫酸亚铁铵晶体的纯度为____。
    参考答案
    1.分液漏斗 锥形瓶 2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4 > 增大与石灰乳的接触面积 防止倒吸(或作安全瓶) 吸收未反应的氮氧化物 e 加入过量c1 mol·L−1的KI溶液、淀粉溶液,然后滴加稀硫酸,用c2 mol·L−1的Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,读取消耗Na2S2O3溶液的体积,重复以上操作2~3次
    【解析】
    (1) ①仪器X、Y分别是分液漏斗、锥形瓶,故答案为分液漏斗、锥形瓶;
    ②根据题意,装置B中盛放的是硝酸,二氧化硫与硝酸反应放出一氧化氮和二氧化氮,若逸出的NO与NO2的物质的量之比为1∶1,则装置B中发生反应的化学方程式为2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4,若其他条件不变,硝酸的浓度越大,生成的二氧化氮越多,则会使逸出的气体中n(NO2)>n(NO) ,故答案为2SO2+2HNO3+H2O=NO+NO2+2H2SO4;>;
    ⑵①装置C中导管末端接一玻璃球,可以增大与石灰乳的接触面积,故答案为增大与石灰乳的接触面积;
    ②反应中,装置内气体的压强会发生变化,装置D可以防止倒吸;装置E中的氢氧化钠可以吸收未反应的氦氧化物,防止污染空气,故答案为防止倒吸(或作安全瓶) ;吸收未反应的氦氧化物,防止污染空气;
    ⑶ ①根据信息Ⅱ.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3-,MnO4-被还原为Mn2+,利用Ca(NO2)2的还原性来测定其纯度,可选择的试剂是c3mol·L-1 的酸性 KMnO4 溶液,故答案为e;
    ②根据信息Ⅲ.在酸性条件下,Ca(NO2)2能将I-氧化为I2,S2O32-能将I2还原为I-。利用Ca(NO2)2的氧化性来测定其纯度,可以选择c1mol·L-1的KI溶液、淀粉溶液和稀硫酸以及c2mol·L-1的Na2S2O3溶液,步骤为准确称取mgCa(NO2)2样品放入锥形瓶中,加适量水溶解,加入过量c1mol·L-1的KI溶液、淀粉浓液,然后滴加稀硫酸,用c2mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,读取消耗Na2S2O3溶液的体积,重复以上操作2〜3次,故答案为加入过量c1mol·L-1的KI溶液、淀粉浓液,然后滴加稀硫酸,用c2mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,读取消耗Na2S2O3溶液的体积,重复以上操作2〜3次。
    点睛:本题考查了物质的制备,含量测定的实验方案的设计。本题的难点是利用Ca(NO2)2的氧化性来测定其纯度的步骤的设计,要求学生就业较高的实验设计的能力。
    2. PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl b 溶液变为红色,而且半分钟内不褪色 防止在滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀 偏小 将废水中的H3PO3氧化为PO43-,使其加入生石灰后转化为磷酸的钙盐 bc 5×10-6
    【解析】分析:(1)氯化水解法产物是三氯氧磷和盐酸,结合原子守恒分析;
    (2)①当滴定达到终点时NH4SCN过量,Fe3+与SCN-反应溶液变红色,半分钟内不褪色,即可确定滴定终点;②由于AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,避免在滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀;若无此操作,NH4SCN标准液用量偏多;
    (3)①在沉淀前先加入适量漂白粉使废水中的H3PO3氧化为PO43-,加入生石灰后能完全转化为磷酸的钙盐,达到较高的回收率;②根据图1、2分析磷的沉淀回收率;③根据Ksp[Ca3(PO4)2]= c3(Ca2+)×c2(PO43-)计算。
    详解:(1)氯化水解法是用三氯化磷、氯气与水反应生成三氯氧磷和盐酸,其化学方程式为:PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl,故答案为:PCl3+H2O+Cl2=POCl3+2HCl;
    (2)①用c mol•L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,当滴定达到终点时NH4SCN过量,加NH4Fe(SO4)2作指示剂,Fe3+与SCN-反应溶液会变红色,半分钟内不褪色,即可确定滴定终点;故答案为:b;溶液变为红色,而且半分钟内不褪色;
    ②已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12,则AgSCN沉淀的溶解度比AgCl小,可加入硝基苯用力摇动,使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,避免在滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀;若无此操作,NH4SCN与AgCl反应生成AgSCN沉淀,则滴定时消耗的NH4SCN标准液的体积偏多,即银离子的物质的量偏大,则与氯离子反应的银离子的物质的量偏小,所以测得的氯离子的物质的量偏小,故答案为:防止在滴加NH4SCN时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀;偏小;
    (3)①氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、H3PO3等)废水,在废水中先加入适量漂白粉,使废水中的H3PO3氧化为PO43-,使其加入生石灰后能完全转化为磷酸的钙盐,达到较高的回收率;故答案为:将废水中的H3PO3氧化为PO43-,使其加入生石灰后转化为磷酸的钙盐;
    ②根据图1、2可确定pH=10、反应时间30 min时磷的沉淀回收率较高,则处理该厂废水最合适的工艺条件为pH=10、反应时间30 min;故答案为:bc;
    ③若处理后的废水中c(PO43-)=4×10-7 mol•L-1,Ksp[Ca3(PO4)2]=c3(Ca2+)×c2(PO43-)=2×10-29,c(Ca2+)=32×10-29(4×10-7)2=5×10-6mol•L-1,故答案为:5×10-6。
    点睛:本题考查了物质的制备方案设计,涉及化学方程式的书写、滴定原理的应用、图像分析以及难溶电解质的溶度积常数的应用等,难度中等。本题的易错点为c(Ca2+)的计算,要注意Ksp[Ca3(PO4)2]的表达式的书写。
    3. 2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2 适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等 CuSO4(也可答“CuSO4和H2SO4”) 阴 在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小。 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 49.0 是
    【解析】分析:某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3) 以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等,根据流程图,煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2,Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液;沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au),用稀硫酸溶解后,浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4,电解后铜离子放电生成铜,溶液中含有TeOSO4,TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲。
    详解:(1)根据流程图,煅烧时Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,反应的化学方程式为2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2,故答案为:2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2;
    (2)为提高酸浸速率,可采用的措施是适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等,故答案为:适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等;
    (3)根据上述分析,浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还可能含有CuSO4。铜离子转化为铜发生还原反应,电解沉积过程中析出单质铜的电极为阴极,故答案为:CuSO4(也可答“CuSO4和H2SO4”);阴;
    (4)在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小,因此通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7,故答案为:在低温条件下K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小;
    (5)①氧化还原滴定过程中发生硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2与Cr2O72-的反应,其中Cr2O72-被还原为Cr3+的离子方程式为Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O,故答案为:Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O;
    ②n(Fe2+)=0.025L×0.1000mol·L-1=0.0025mol,根据方程式Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O,则n(Cr2O72-)=0.0025mol×16×250mL25.0mL=0.0256mol,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为0.0256mol×294g/mol2.50g×100%=49.0%,故答案为:49.0;
    (6) c(Cr3+)为3×10-5 mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时,c(OH-)=3KspCrOH3cCr3+mol·L-1=36.0×10-313×10-5mol·L-1,此时,c(Fe3+)=KspFeOH3c3OH-=4.0×10-386.0×10-313×10-5=2×10-12 mol·L-1<1×10-5 mol·L-1,说明Fe3+沉淀完全,故答案为:是。
    4. 六 4 FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O CaWO4+Na2CO3CaCO3+Na2WO4 2∶2∶3 焦炭为固体,得到的金属钨会混有固体杂质,并且用焦炭还可能产生CO等有污染的尾气 1×10-10 WO42-+ Ca(OH)2=CaWO4+ 2OH- 1×103 mol/L WC-10e-+6H2O= H2WO4+CO2+ 10H+
    【解析】(1)W为74号元素,第五周期最后一种元素为56号,第六周期最后一种元素为84号,因此74号在元素周期表的第六周期,故答案为:六;
    (2)FeWO4中的铁为+2价,与氢氧化钠在空气熔融时被空气中的氧气氧化,反应的化学反应方程式为4 FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;白钨矿粉与碳酸钠共热的化学反应方程式为CaWO4+Na2CO3CaCO3+Na2WO4,故答案为:4 FeWO4+8NaOH+O22Fe2O3+4Na2WO4+4H2O;CaWO4+Na2CO3CaCO3+Na2WO4;
    (3)工业上,可用一氧化碳、氢气或铝还原WO3冶炼W。理论上,1mol的CO、H2、Al作还原剂时,转移的电子分别为2mol,2mol,3mol,根据得失电子守恒,得到W的质量之比为2∶2∶3。用焦炭也能还原WO3,但用氢气更具有优点,因为焦炭为固体,得到的金属钨会混有固体杂质,并且用焦炭还可能产生CO等有污染的尾气,故答案为:2∶2∶3;焦炭为固体,得到的金属钨会混有固体杂质,并且用焦炭还可能产生CO等有污染的尾气;
    (4)根据图像,T1时KSP(CaWO4)=c(Ca2+)•c(WO42-)=1×10-5×1×10-5=1×10-10,将钨酸钠溶液加入石灰乳,发生复分解反应,氢氧化钙和钨酸根离子反应生成钨酸钙沉淀,反应的离子方程式为:WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-,T2时,C(OH-)=10-2mol/L,c(WO42-)=10-7mol/L,平衡常数K等于生成物平衡浓度系数次方之积和反应物平衡浓度系数次方之积,即K===1×103,故答案为:1×10-10;WO42-+Ca(OH)2=CaWO4+2OH-;1×103;
    (5)电解时,阴极是氢离子放电生成氢气,电极反应式是2H++2e-=H2↑,阳极是碳化钨失去电子,发生氧化反应:WC+6H2O-10e-=H2WO4+CO2↑+10H+,故答案为:WC+6H2O-10e-=H2WO4+CO2↑+10H+。
    5. NH4Cl溶于水电离出NH4+会抑制NH3·H2O的电离 防止温度过高H2O2分解,降低反应速率,防止反应过于剧烈 水浴加热 (提高反应速率,)保证反应完全 慢慢打开活塞d,然后关闭水龙头 趁热过滤 往漏斗中加入少量热水 C、B
    【解析】(1)NH4Cl溶于水电离出NH4+会抑制NH3·H2O的电离,利于加入浓氨水后生成[Co(NH3)6]Cl3;步骤④中要冷却至10℃再缓慢地边搅拌边加入H2O2溶液,可以防止温度过高导致H2O2分解,同时降低反应速率,防止反应过于剧烈,故答案为:NH4Cl溶于水电离出NH4+会抑制NH3·H2O的电离;防止温度过高H2O2分解,降低反应速率,防止反应过于剧烈;
    (2)根据Co(NH3)6Cl3在不同温度下水中的溶解度曲线可知,步骤⑤中保持60℃,可以通过反应速率,又不至于双氧水分解,保持60℃可以通过水浴加热控制温度,恒温20分钟可以保证反应完全进行,故答案为:水浴加热;保证反应完全;
    (3)在减压抽滤操作中,当抽滤完毕或中途停止抽滤时,防自来水倒吸入抽滤瓶最佳的正确操作是慢慢打开活塞d,然后关闭水龙头,故答案为:慢慢打开活塞d,然后关闭水龙头;
    (4)根据流程图,粗产品中加入50mL热水和2mL浓盐酸,洗涤后,需要趁热过滤,得到滤液;若操作过程中,发现漏斗尖嘴处有少量晶体析出,往漏斗中加入少量热水,使之溶解后继续过滤,故答案为:趁热过滤;往漏斗中加入少量热水;
    (5)根据流程图,步骤⑦和⑧的提示,步骤⑨进行洗涤时可以先用浓盐酸洗涤,因为[Co(NH3)6]Cl3易溶于水,因此再用无水乙醇洗涤,故答案为:C、B。
    6.10 4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3 (没有配平扣1分) 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (没有配平扣1分) 使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去(或2Fe3++3CO32-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑) 防止Co2+水解 2.5×10-5 (mol·L-1)2(没有单位不扣分)
    【解析】
    用金属钴板(含少量Fe、Ni)制备应用广泛的氯化钴的工艺流程为:钴板在稀硝酸作催化剂条件下反应生成氯化镍、氯化钴和氯化铁、氯化亚铁等,调节溶液的pH除去镍,然后加入双氧水将亚铁离子氧化成铁离子,然后加入纯碱将铁离子转化成氢氧化铁除去,最后经过一系列操作得到氯化钴晶体。
    (1)根据表中的数据知道,当pH等于10的时,收率最高,镍离子的含量最小,除镍效果最好,故答案为10;
    (2)钴离子易从正二价容易被氧气氧化到正三价,发生的化学方程式为:4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3,故答案为4Co(OH)2+O2+2H2O=4Co(OH)3;
    (3)双氧水具有氧化性,可以将亚铁离子氧化为正三价,发生的化学反应为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
    (4)加入碳酸钠可以和酸发生反应,在适当的环境下,可以让铁离子形成沉淀而除去,所以加入的纯碱作用是起到调节溶液的pH的作用,故答案为使铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去(或2Fe3++3CO32-+6H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑);
    (5)钴离子是弱碱阳离子,能发生水解,显示酸性,加入盐酸可以防止Co2+水解,故答案为防止Co2+水解;
    (6)Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=4.0×10-38,c(H+)=,反应Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+的平衡常数K=====2.5×10-5,故答案为2.5×10-5。
    7. 密封、阴凉处保存(或其他合理答案) 增大锌反应的表面枳,加快化学反应速率 Zn+2SO2 = ZnS2O4 漏斗 甲醇 降低Na2S2O4的溶解度或增大Na+浓度,便于Na2S2O4结晶析出 Cr2O72-+S2O42-+6H+ = 2Cr3+ +2SO42- +3H2O
    【解析】(1)因为题目中关于保险粉说明为:其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热,甚至引起燃烧。所以保存时应该密封保存,避免受热,同时也应该与其他易燃物分离。
    (2)向液锌中鼓入M气体,使液态锌雾化,目的是减小锌的颗粒,使单质锌的表面积增大,以增大其与反应物的接触面积,加快反应速率。鼓入的气体M为空气的一种主要成分,则M只能是氮气,其电子式为。
    (3)流程②的目的是将单质锌转化为ZnS2O4,所以向Zn粉中通入SO2,其化学方程式为:Zn+2SO2 = ZnS2O4。
    (4)过滤使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和漏斗。洗涤产品时,考虑到题目中对于保险粉的描述:可溶于水,但不溶于甲醇,所以用甲醇洗可以防止产品的损失。实验中加入氯化钠的目的是利用同离子效应,降低Na2S2O4的溶解度,以便于其析出。
    (5)连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+,S2O42-被转化为SO42-),由上得到部分反应:Cr2O72-+S2O42- → Cr3+ +SO42-,Cr2O72-化合价降低6价(2个Cr,每个降低3价),S2O42-化合价升高6价(2个S,每个升高3价),所以两个离子的系数都是1,方程式变为Cr2O72-+S2O42- → 2Cr3+ + 2SO42-,再根据原子个数守恒和电荷守恒得到:Cr2O72-+S2O42-+6H+ = 2Cr3+ +2SO42- +3H2O。
    8.分液漏斗 吸收ClO2,防止污染空气 2NaOH +2ClO2+ H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑ 趁热过滤 ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl- 淀粉溶液
    【解析】
    试题分析:本题考查NaClO2晶体的制备,物质纯度的测定和滴定实验。
    (1)装置B中盛浓H2SO4的仪器为分液漏斗。装置B用于制备ClO2,装置B中反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,装置A和E中的NaOH用于吸收ClO2,防止污染空气。
    (2)装置D中ClO2与NaOH和H2O2的混合溶液反应制备NaClO2,ClO2被还原成NaClO2,则H2O2被氧化成O2,写出反应ClO2+NaOH+H2O2→NaClO2+O2↑+H2O,用化合价升降相等和原子守恒可配平得化学方程式为2NaOH +2ClO2+ H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑。
    (3)由于NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出的晶体是NaClO2,所以反应结束后,先将装置D反应后的溶液在55℃条件下减压蒸发结晶(温度控制55℃的目的是防止温度高于60℃NaClO2分解成NaClO3和NaCl),然后进行的操作是趁热过滤(防止温度低于38℃时析出NaClO2·3H2O)。
    (4)根据实验步骤分析,步骤①为NaClO2在酸性条件下将KI氧化成I2,自身还原成Cl-,反应为ClO2-+I-+H+→Cl-+I2+H2O,用化合价升降相等可得ClO2-+4I-+H+→Cl-+2I2+H2O,结合原子守恒和电荷守恒,写出离子方程式为ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O。
    (5)由于用Na2S2O3滴定I2,I2遇淀粉呈特征的蓝色,所以选用淀粉溶液作指示剂,实验终点的实验现象为:滴入一滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色褪为无色且在30s内不恢复。
    (6)根据反应写出关系式:NaClO2~2I2~4Na2S2O3,n(NaClO2)=n(Na2S2O3)/4=bV10-3/4mol,原样品中NaClO2物质的量为bV10-3/4mol= bV10-3mol,质量为90.5bV10-3g,样品中NaClO2的质量分数为=。
    【点睛】易错点:依据题给信息,NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,所以减压蒸发结晶后应使用趁热过滤,不能写成“过滤”。
    9.2H++2NO2−===NO↑+NO2↑+H2O 4Fe2++O2+6H2O===4FeOOH↓+8H+ 中和反应生成的酸,调节溶液pH 取最后一次洗涤液,加入BaCl2无白色沉淀生成,说明沉淀洗涤完全 AD 将b导管口与抽气泵相连,打开M、N后再打开抽气泵 温度过低,反应速率慢;温度过高,使NO、NO2逸出,催化效果降低
    【解析】
    (1)亚硝酸钠中氮元素是+3价,与稀硫酸反应生成的气体是NO和NO2,反应的方程式为2H++2NO2-=NO↑+NO2↑+H2O;由于亚硝酸钠其催化剂作用,则反应中起氧化剂作用的是氧气,所以制备铁黄的总反应离子方程式为4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+。(2)由于反应过程中产生酸,而反应需要在一定范围内进行,因此A处KOH溶液的作用为中和反应生成的酸,调节溶液pH。(3)溶液中含有硫酸根,则步骤⑤中判断沉淀洗涤干净的方法是检验硫酸根完成,则方法是取最后一次洗涤液,加入BaCl2无白色沉淀生成,说明沉淀洗涤完全。(4)利用鼓气球中空气量太少,装置C中不易控制空气流速,所以答案选AD;根据减压过滤的抽气泵原理可知具体操作方法是将b导管口与抽气泵相连,打开M、N后再打开抽气泵。(5)由于温度过低,反应速率慢;而温度过高,使NO、NO2逸出,催化效果降低,所以温度过高或过低均影响产率。
    10.NaIO3 促使反应向生成物方向移动 温度过低,降低化学反应速率 N2H4·H2O被氧化后的产物为N2和H2O,不引入杂质 取适量还原液,加入淀粉溶液,加稀硫酸酸化,若溶液变蓝色,说明还原液中含有IO3-;若溶液不变蓝,说明还原液中不含IO3- 碱式滴定管 淀粉 溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复 90% 部分NaI被空气中O2氧化 用棕色瓶遮光、密封保存
    【解析】
    (1)碘和氢氧化钠发生反应:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,则NaI中可能混有NaIO3,为促使反应向生成物方向移动,生产过程中要适当补充NaOH;(2)在还原过程中,为了防止水合肼(N2H4•H2O)高温分解,反应温度控制在60~70℃,温度也不能过低,温度过低,降低化学反应速率;N2H4•H2O的氧化产物为N2和H2O,而用Na2S或Fe屑还原会得到其它杂质,水合肼还原法制得的产品纯度更高;(3)碘酸根离子在酸性溶液中能把还原为单质碘,因此检验还原液中是否含有IO3-的实验方案:取适量还原液,加入淀粉溶液,加稀硫酸酸化,若溶液变蓝色,说明废水中含有IO3-;若溶液不变蓝,说明废水中不含IO3-;(4)①Na2S2O3为强碱弱酸盐,因为硫代硫酸根离子水解,Na2S2O3溶液呈弱碱性,所以滴定时Na2S2O3溶液应放在碱性滴定管中;因为淀粉遇碘变蓝色,所以检验碘单质用淀粉试液作指示剂;②加入A物质为淀粉试液,滴定终点观察到的现象为溶液由蓝色褪色,且半分钟内不变色;③根据表格3次消耗Na2S2O3的体积,取其平均值为24.00mL,又2Fe3++2I-=2Fe2++I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI所以2I-~2Na2S2O3,则样品中NaI的含量为:(24×10−3×0.1000×150×250/25)/4.000×100%=90%; ④部分NaI被空气中O2氧化,用上述方法测得NaI的含量偏低;(5)NaI易被空气中O2氧化,碘化钠固体应避光密封保存,故用棕色瓶遮光、密封保存。
    点睛:本题考查物质制备实验,明确制备流程中发生的反应是解题关键,注意对题目信息的提取应用,题目综合性较强,要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息、基础知识解决问题的能力。注意从酸碱中和滴定实验迁移到氧化还原反应滴定,注意引起误差的原因。
    11.16HCl(浓)+2KMnO45Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O饱和氯化钠溶液球形冷凝管己该反应是放热反应,降低温度能使平衡向右移动,有利于二氯化砜的生成a降低二氯化砜的沸点,减少二氯化砜的分解92.70二氯化砜自身分解生成的氯气溶于二氯化砜中
    【解析】(1)①利用高锰酸钾的氧化性强于氯气,因此反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;新制的氯气中混有HCl和水蒸气,而SO2Cl2遇水剧烈反应,因此杂质必须除去,除去氯气中的HCl常通过饱和食盐水,然后在通过浓硫酸或无水CaCl2,进行干燥,因此A为饱和食盐水;②己为球形冷凝管,球形冷凝管中气体遇冷却水的接触面积大,冷却效果好,便于原料或产物回落到三颈烧瓶中,因此选用球形冷凝管;③根据生成SO2Cl2的反应方程式,此反应是放热反应,依据勒夏特列原理,降低温度,促使平衡向正反应方向进行,有利于SO2Cl2的生成,同时防止SO2Cl2受热分解;④a、根据①的分析,乙装置的作用是除去氯气中的水蒸气,Cl2和SO2有毒,对环境有危害,因此必须尾气处理,因此戊的作用是吸收Cl2和SO2,防止污染环境,故说法错误;b、根据①的分析,甲装置除去氯气中HCl,因为SO2Cl2遇水发生反应,因此SO2需要干燥,丁装置的作用是干燥SO2,故说法正确;c、此反应有气体参加,需要检验装置的气密性,故说法正确;d、根据反应方程式,SO2和Cl2物质的量之比为1:1,为了节省原料,达到最大利用,SO2和Cl2的通入的速率相等,故说法正确;(2)沸点和压强有关,压强越大,沸点越高,SO2Cl2受热易分解,因此减压蒸馏降低SO2Cl2的沸点,减少SO2Cl2的分解;(3)SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,根据硫元素守恒,SO2Cl2~BaSO4,SO2Cl2质量1.6×135/233g=0.9270g,因此质量分数为92.70%;(4)二氯化砜自身分解生成的氯气溶于二氯化砜中。
    12.除去铝箔表面的油脂等有机物 排去装置中含水蒸气的空气 保证液溴完全反应,防止溴过量混入AlBr3中 5的管中回流液呈无色(或烧瓶6中物质呈无色) 将AlBr3蒸气导入装置2中并冷凝 滤液用2.0mol·L-1硫酸在不断搅拌下调到pH4~10左右 蒸发浓缩
    【详解】
    试题分析:(1)因为油脂等有机物易溶于有机溶剂中,所以可以用四氯化碳除去铝箔表面的油脂等有机物。(2)因为在空气中溴化铝遇到水蒸气易发生水解,所以通入氮气是为了排去装置中含水蒸气的空气。(3)因为要制取纯净的溴化铝,溴容易挥发,加入过量的铝,保证液溴完全反应,防止溴过量混入AlBr3中。(4)因为溴单质有颜色,所以当溴完全反应时体系中没有颜色,所以当5的管中回流液呈无色(或烧瓶6中物质呈无色)就可以停止回流操作。(5)打开导管1和4,可以将AlBr3蒸气导入装置2中并冷凝。(6)③因为铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,从图像分析当溶液的pH在4-10之间可以生成氢氧化铝,所以滤液用2.0mol·L-1硫酸在不断搅拌下调到pH4~10左右。⑥将硫酸铝溶液加热蒸发浓缩,再冷却结晶就可以得到硫酸铝晶体。
    考点:考查物质的制备。
    13.CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2+ 2H2OCu(OH)2+ 2HCl,加热时HCl逸出使平衡不断右移,同时得到的Cu(OH)2受热分解生成CuO 取2~3mL最后的洗涤液于试管中,滴入少量稀硝酸酸化,再滴入几滴硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤干净 收集25 mL气体所需的时间 碱式
    【详解】
    (1)CuCl2是强酸弱碱盐会发生水解,CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2+ 2H2OCu(OH)2+ 2HCl,水解吸热,加热时HCl逸出使平衡不断右移,同时得到的Cu(OH)2受热分解生成CuO。
    (2)如果没有洗涤干净则有NaCl杂质,检验是否有Cl—即可确定是否洗净,具体操作是:取2~3mL最后的洗涤液于试管中,滴入少量稀硝酸酸化,再滴入几滴硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则洗涤干净。
    (3)用双线桥表示电子转移的方向和数目时,线桥要从反应物指向生成物的化合价发生改变的同种元素,在线桥上要注明反应的得失电子数目,用双线桥表示氯酸钾分解的电子转移的方向和数目为:。
    (4)要比较反应的快慢需要反应的时间,因此待测数据是:收集25 mL气体所需的时间。
    (5)从图可以看出该滴定管没有活塞,所以是碱式滴定管。
    (6)反应测的是收集25 mL气体所需的时间,所以气体的体积要相等,氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差,所以用氧化铜做作催化剂所用的时间要多,产生氧气的体积[V(O2)]随时间(t)变化的曲线为:。
    14.水浴加热 防止Fe2+被氧化,同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出 加热蒸发,浓缩结晶 b Fe2+已被空气部分氧化 取少量硫酸亚铁铵溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe2+已被空气部分氧化 乙 甲装置会出现倒吸 c
    【详解】
    I.(1)步骤2中的温度控制在70-75℃,所以选择水浴加热;Fe2+易被氧气氧化,而且温度降低硫酸亚铁的溶解度减小,所以必须在铁屑少量剩余时,进行热过滤,其原因是防止Fe2+易被氧化,同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出,
    故答案为水浴加热;防止Fe2+被氧化,同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出;
    (2)从硫酸亚铁铵滤液到晶体,中间需要经过加热蒸发,浓缩结晶;
    故答案为加热蒸发,浓缩结晶;
    (3)因为莫尔盐在乙醇溶剂中难溶,所以选择用乙醇洗涤,答案选b;
    II.(1)用酸性高锰酸钾溶液滴定,原理是亚铁离子被酸性高锰酸钾溶液氧化,利用所用溶液的体积计算亚铁离子的量,从而计算晶体的纯度;用氯化钡溶液滴定,原理是硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,利用沉淀的质量计算硫酸根离子的量,从而计算晶体的纯度。硫酸根离子不会发生变化,所以方案一的测定结果总是小于方案二,其可能原因为Fe2+已被空气部分氧化;验证推测的方法即是验证溶液中是否存在铁离子,具体操作是取少量硫酸亚铁铵溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe2+已被空气部分氧化;
    故答案为Fe2+已被空气部分氧化;取少量硫酸亚铁铵溶液,加入少量KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明Fe2+已被空气部分氧化;
    (2)①装置乙比较合理,因为甲装置会出现倒吸,无法测量生成气体的质量;选择乙装置,则量气管中盛放的试剂是四氯化碳,因为氨气易溶于水,不溶于四氯化碳,测量数据比较准确,所以答案选c;
    故答案为乙;甲装置会出现倒吸;c;
    ②根据硫酸亚铁铵的化学式得出2NH3~(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O,所以500mL溶液中硫酸亚铁铵晶体的质量为××392g/mol×25,其纯度为×100%=。
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