高考化学一轮复习 专题二十五 实验方案的设计与评价课件.ppt

专题二十五实验方案的设计与评价 高考化学 江苏省专用 答案b本题考查化学实验方案的评价 酸性 h2co3 苯酚 hc na2co3溶液使苯酚浊液变澄清 是因为反应生成了hc a错误 密度 水 ccl4 上层为水层呈无色 下层为ccl4层呈紫红色 说明ccl4萃取了碘水中的i2 即i2在ccl4中的溶解度大于在水中的溶解度 b正确 铁粉与cu2 发生置换反应 生成了fe2 与cu 故氧化剂cu2 的氧化性强于氧化产物fe2 的氧化性 c错误 原混合液中c cl 与c i 关系未知 故不能判断ksp agcl 与ksp agi 的大小关系 d错误 规律方法在同一个氧化还原反应中 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 2 2018江苏单科 19 15分 以cl2 naoh nh2 2co 尿素 和so2为原料可制备n2h4 h2o 水合肼 和无水na2so3 其主要实验流程如下 已知 cl2 2oh clo cl h2o是放热反应 n2h4 h2o沸点约118 具有强还原性 能与naclo剧烈反应生成n2 1 步骤 制备naclo溶液时 若温度超过40 cl2与naoh溶液反应生成naclo3和nacl 其离子方程式为 实验中控制温度除用冰水浴外 还需采取的措施是 2 步骤 合成n2h4 h2o的装置如图1所示 naclo碱性溶液与尿素水溶液在40 以下反应一段时间后 再迅速升温至110 继续反应 实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是 使用冷凝管的目的是 图1 3 步骤 用步骤 得到的副产品na2co3制备无水na2so3 水溶液中h2so3 hs s随ph的分布如图2所示 na2so3的溶解度曲线如图3所示 图2图3 边搅拌边向na2co3溶液中通入so2制备nahso3溶液 实验中确定何时停止通so2的实验操作为 请补充完整由nahso3溶液制备无水na2so3的实验方案 用少量无水乙醇洗涤 干燥 密封包装 答案 1 3cl2 6oh 5cl cl 3h2o缓慢通入cl2 2 naclo碱性溶液减少水合肼的挥发 3 测量溶液的ph 若ph约为4 停止通so2 边搅拌边向nahso3溶液中滴加naoh溶液 测量溶液ph ph约为10时 停止滴加naoh溶液 加热浓缩溶液至有大量晶体析出 在高于34 条件下趁热过滤 解析本题考查制备方案的设计与评价 1 反应生成的naclo3与nacl的物质的量之比为1 5 cl2与naoh的反应为放热反应 缓慢通入cl2可减慢反应速率 防止溶液升温过快 2 反应过程中不能使naclo碱性溶液过量 否则会氧化生成的n2h4 h2o 故naclo碱性溶液应用滴液漏斗滴加 水合肼的沸点约为118 冷凝回流可减少水合肼的挥发 3 溶液ph约为10时可得na2so3溶液 制备无水na2so3时 注意过滤时温度不能低于34 否则会生成na2so3 7h2o晶体 3 2017江苏单科 19 15分 某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量ag 金属层中其他金属含量过低 对实验的影响可忽略 已知 naclo溶液在受热或酸性条件下易分解 如 3naclo2nacl naclo3 agcl可溶于氨水 agcl 2nh3 h2oag nh3 cl 2h2o 常温时n2h4 h2o 水合肼 在碱性条件下能还原ag nh3 4ag nh3 n2h4 h2o4ag n2 4n 4nh3 h2o 1 氧化 阶段需在80 条件下进行 适宜的加热方式为 2 naclo溶液与ag反应的产物为agcl naoh和o2 该反应的化学方程式为 hno3也能氧化ag 从反应产物的角度分析 以hno3代替naclo的缺点是 3 为提高ag的回收率 需对 过滤 的滤渣进行洗涤 并 4 若省略 过滤 直接向冷却后的反应容器中滴加10 氨水 则需要增加氨水的用量 除因过量naclo与nh3 h2o反应外 该条件下naclo3与nh3 h2o不反应 还因为 5 请设计从 过滤 后的滤液中获取单质ag的实验方案 实验中的试剂有 2mol l 1水合肼溶液 1mol l 1h2so4溶液 答案 15分 1 水浴加热 2 4ag 4naclo 2h2o4agcl 4naoh o2 会释放出氮氧化物 或no no2 造成环境污染 3 将洗涤后的滤液合并入过滤 的滤液中 4 未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水 且其中含有一定浓度的cl 不利于agcl与氨水反应 5 向滤液中滴加2mol l 1水合肼溶液 搅拌使其充分反应 同时用1mol l 1h2so4溶液吸收反应中放出的nh3 待溶液中无气泡产生 停止滴加 静置 过滤 洗涤 干燥 解析本题考查化学实验方案设计的基础知识 1 当受热温度不超过100 时 常采用水浴加热 3 滤渣表面吸附有可溶性银的化合物 需对滤渣进行洗涤并将洗涤液回收利用 5 根据信息 可用水合肼还原ag nh3以制取ag 并用h2so4溶液吸收污染性气体nh3 规律方法解答物质制备实验题的一般程序 1 认真阅读题干 提取有用信息 2 仔细观察装置图 或框图 联想熟悉的实验 找出每个仪器 或步骤 与熟悉的某一实验相似的地方 分析每个仪器中所装药品的作用 3 通读问题 把所有的问题进行综合分析 运用题给信息和所学化学知识得出正确答案 4 2016江苏单科 16 3 3分 0 599 以电石渣 主要成分为ca oh 2和caco3 为原料制备kclo3的流程如下 h2o cl2 kcl 电石渣打浆氯化过滤转化 kclo3固体 滤渣 3 向滤液中加入稍过量kcl固体可将ca clo3 2转化为kclo3 若溶液中kclo3的含量为100g l 1 从该溶液中尽可能多地析出kclo3固体的方法是 考点分析本题考查利用溶解度的不同分离 提纯某物质 知识拓展 溶解度受温度影响较小的物质 如nacl 采取蒸发结晶的方法 溶解度受温度影响较大 或带有结晶水 的物质采取蒸发浓缩 降温结晶的方法 5 2015江苏单科 19 3 4 6分 0 279 实验室用下图所示装置制备kclo溶液 并通过kclo溶液与fe no3 3溶液的反应制备高效水处理剂k2feo4 已知k2feo4具有下列性质 可溶于水 微溶于浓koh溶液 在0 5 强碱性溶液中比较稳定 在fe3 和fe oh 3催化作用下发生分解 在酸性至弱碱性条件下 能与水反应生成fe oh 3和o2 3 制备k2feo4时 kclo饱和溶液与fe no3 3饱和溶液的混合方式为 4 提纯k2feo4粗产品 含有fe oh 3 kcl等杂质 的实验方案为 将一定量的k2feo4粗产品溶于冷的3mol l 1koh溶液中 实验中须使用的试剂有 饱和koh溶液 乙醇 除常用仪器外须使用的仪器有 砂芯漏斗 真空干燥箱 答案 3 在搅拌下 将fe no3 3饱和溶液缓慢滴加到kclo饱和溶液中 4 用砂芯漏斗过滤 将滤液置于冰水浴中 向滤液中加入饱和koh溶液 搅拌 静置 再用砂芯漏斗过滤 晶体用适量乙醇洗涤2 3次后 在真空干燥箱中干燥 解析 3 因k2feo4在fe3 和fe oh 3催化作用下发生分解 为防止fe3 过量 应在不断搅拌的条件下 将fe no3 3饱和溶液缓慢滴加到kclo饱和溶液中 4 先用砂芯漏斗过滤除去fe oh 3 滤液中含k2feo4 koh kcl 利用k2feo4微溶于浓koh溶液的性质 将盛有滤液的烧杯置于冰水浴中 然后加入饱和koh溶液 搅拌 静置后用砂芯漏斗过滤 析出的k2feo4晶体用适量乙醇洗涤2 3次后 用真空干燥箱干燥即得产品 解题关键认真阅读题中的文字信息 并能正确迁移是解题的关键 解题技巧解答关于混合方式的问题 适合采用 逆向思维法 6 2014江苏单科 19 3 4 8分 0 44 实验室从含碘废液 除h2o外 含有ccl4 i2 i 等 中回收碘 其实验过程如下 na2so3溶液 cl2 ccl4含碘废液还原操作x氧化富集 i2 3 氧化时 在三颈烧瓶中将含i 的水溶液用盐酸调至ph约为2 缓慢通入cl2 在40 左右反应 实验装置如下图所示 答案 3 使氯气在溶液中有较大的溶解度 或防止i2升华或防止i2进一步被氧化 naoh溶液 4 从水层取少量溶液 加入1 2ml淀粉溶液 加盐酸酸化 滴加fecl3溶液 若溶液变蓝 说明废水中含有i 若溶液不变蓝 说明废水中不含有i 另从水层取少量溶液 加入1 2ml淀粉溶液 加盐酸酸化 滴加na2so3溶液 若溶液变蓝 说明废水中含有i 若溶液不变蓝 说明废水中不含有i 解析 3 此步反应原理为cl2 2i 2cl i2 控制反应在较低温度下进行的原因一般从反应物或生成物易挥发 溶解度减小 或有其他副反应发生角度考虑 锥形瓶里液体的作用应为吸收尾气 能与cl2 i2蒸气反应且为实验室常见药品 应选naoh溶液 工业上吸收尾气cl2优先选用ca oh 2悬浊液 4 检验i 的原理是加入氧化剂将i 氧化为i2 利用i2遇淀粉变蓝的原理加以检验 检验i的原理由题中信息可以得到 s能将i还原成i2 再依前述方法检验即可 注意叙述时语言要规范 取少量溶液 加入1 2ml 溶液 酸化 若 则 疑难突破解答实验步骤的补充完善类问题 应先把实验步骤的主要环节整理清楚 比如如何加入试剂 如何除杂等 再组织语言 完善细节 如 取少量溶液 充分反应后 等 b组统一命题 省 区 市 卷题组1 2016课标 13 6分 下列实验操作能达到实验目的的是 答案d制备fe oh 3胶体时 应将饱和fecl3溶液滴入沸水中 a项不能达到实验目的 将mgcl2溶液加热蒸干将得到mg oh 2 欲得到无水mgcl2 应在氯化氢气流中加热蒸干 b项不能达到实验目的 向混有cuo的cu粉中加入稀hno3 cu也会与hno3发生反应 c项不能达到实验目的 2 2014课标 13 6分 利用如图所示装置进行下列实验 能得出相应实验结论的是 答案bh2s可直接与agno3溶液作用生成黑色的ag2s 故不能说明ksp agcl ksp ag2s a错误 浓硫酸滴入蔗糖中 处试管中观察到白色固体变黑 证明浓硫酸有脱水性 处试管中溴水褪色 说明有so2生成 so2 br2 2h2oh2so4 2hbr 从而证明浓硫酸有氧化性 b正确 so2与ba no3 2溶液反应可生成白色沉淀baso4 3ba no3 2 3so2 2h2o3baso4 2no 4hno3 但bacl2与so2不反应 c错误 浓硝酸挥发产生的hno3蒸气也可直接与na2sio3溶液作用生成h2sio3 故不能得出碳酸酸性大于硅酸的结论 d错误 3 2018课标 26 1 6分 硫代硫酸钠晶体 na2s2o3 5h2o m 248g mol 1 可用作定影剂 还原剂 回答下列问题 1 已知 ksp baso4 1 1 10 10 ksp bas2o3 4 1 10 5 市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质 选用下列试剂设计实验方案进行检验 试剂 稀盐酸 稀h2so4 bacl2溶液 na2co3溶液 h2o2溶液 答案 1 加入过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊 吸 取上层清液 滴入bacl2 产生白色沉淀 解析 1 设计离子检验实验方案时注意排除杂质离子的干扰 检验市售硫代硫酸钠中含有硫酸根时 先加酸除去s2 再加入ba2 观察实验现象 实验过程为 取少量样品 加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液 向溶液中加入过量稀盐酸 澄清溶液中出现乳黄色浑浊 有刺激性气体产生 静置 取少量上层清液于试管中 向试管中滴加bacl2溶液 产生白色沉淀 说明样品中含有s 审题方法设计离子检验实验方案时 要注意排除杂质离子的干扰 答题模板设计离子检验实验方案模板 取少量待测试样于试管中 加入蒸馏水 向试管中加入 试剂 产生 现象 说明含有 离子 4 2017课标 26 14分 绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁 在工农业生产中具有重要的用途 某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究 回答下列问题 1 在试管中加入少量绿矾样品 加水溶解 滴加kscn溶液 溶液颜色无明显变化 再向试管中通入空气 溶液逐渐变红 由此可知 2 为测定绿矾中结晶水含量 将石英玻璃管 带两端开关k1和k2 设为装置a 称重 记为m1g 将样品装入石英玻璃管中 再次将装置a称重 记为m2g 按下图连接好装置进行实验 仪器b的名称是 将下列实验操作步骤正确排序 填标号 重复上述操作步骤 直至a恒重 记为m3g a 点燃酒精灯 加热b 熄灭酒精灯c 关闭k1和k2d 打开k1和k2 缓缓通入n2e 称量af 冷却到室温 根据实验记录 计算绿矾化学式中结晶水数目x 列式表示 若实验时按a d次序操作 则使x 填 偏大 偏小 或 无影响 3 为探究硫酸亚铁的分解产物 将 2 中已恒重的装置a接入下图所示的装置中 打开k1和k2 缓缓通入n2 加热 实验后反应管中残留固体为红色粉末 c d中的溶液依次为 填标号 c d中有气泡冒出 并可观察到的现象分别为 a 品红b naohc bacl2d ba no3 2 e 浓h2so4 写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式 答案 1 样品中没有fe fe 易被氧气氧化为fe 2 干燥管 dabfce 偏小 3 c a生成白色沉淀 褪色 2feso4fe2o3 so2 so3 解析 1 样品溶于水滴加kscn溶液 溶液颜色无明显变化 说明样品中无fe3 再向试管中通入空气 溶液逐渐变红 说明有铁离子产生 即亚铁离子易被氧气氧化为铁离子 2 根据仪器构造可知b是干燥管 由于装置中有空气 空气中的氧气能氧化硫酸亚铁 所以加热前需要排尽装置中的空气 熄灭酒精灯后 要先冷却至室温 再关闭k1和k2 最后称量 即正确的排序是dabfce 加热后剩余固体是硫酸亚铁 质量为 m3 m1 g 生成水的质量为 m2 m3 g 则feso4 xh2ofeso4 xh2o15218x m3 m1 g m2 m3 g则 解得x 若实验时按a d次序操作 在加热过程中部分硫酸亚铁被氧气氧化为硫酸铁 导致m3偏大 因此x偏小 3 实验后残留的红色粉末为fe2o3 根据得失电子守恒可知必然有so2产生 结合原子守恒可知气体产物中还有so3 则检验的试剂应选择品红溶液和bacl2溶液 由于so3可溶于品红溶液中 故应先检验so3 由题意可以得到硫酸亚铁高温分解的化学方程式为2feso4fe2o3 so2 so3 5 2017北京理综 28 16分 某小组在验证反应 fe 2ag fe2 2ag 的实验中检测到fe3 发现和探究过程如下 向硝酸酸化的0 05mol l 1硝酸银溶液 ph 2 中加入过量铁粉 搅拌后静置 烧杯底部有黑色固体 溶液呈黄色 1 检验产物 取出少量黑色固体 洗涤后 填操作和现象 证明黑色固体中含有ag 取上层清液 滴加k3 fe cn 6 溶液 产生蓝色沉淀 说明溶液中含有 2 针对 溶液呈黄色 甲认为溶液中有fe3 乙认为铁粉过量时不可能有fe3 乙依据的原理是 用离子方程式表示 针对两种观点继续实验 取上层清液 滴加kscn溶液 溶液变红 证实了甲的猜测 同时发现有白色沉淀产生 且溶液颜色深浅 沉淀量多少与取样时间有关 对比实验记录如下 资料 ag 与scn 生成白色沉淀agscn 对fe3 产生的原因作出如下假设 假设a 可能是铁粉表面有氧化层 能产生fe3 假设b 空气中存在o2 由于 用离子方程式表示 可产生fe3 假设c 酸性溶液中的n具有氧化性 可产生fe3 假设d 根据现象 判断溶液中存在ag 可产生fe3 下述实验 可证实假设a b c不是产生fe3 的主要原因 实验 可证实假设d成立 实验 向硝酸酸化的溶液 ph 2 中加入过量铁粉 搅拌后静置 不同时间取上层清液滴加kscn溶液 3min时溶液呈浅红色 30min后溶液几乎无色 实验 装置如下图 其中甲溶液是 操作及现象是 3 根据实验现象 结合方程式推测实验 中fe3 浓度变化的原因 答案 16分 1 加硝酸加热溶解固体 再滴加稀盐酸 产生白色沉淀 fe2 2 2fe3 fe3fe2 4fe2 o2 4h 4fe3 2h2o加入kscn溶液后产生白色沉淀 0 05mol l 1nano3feso4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液 同时滴加kscn溶液 后者红色更深 3 溶液中存在反应 2ag fefe2 2ag ag fe2 fe3 ag fe 2fe3 3fe2 反应开始时 c ag 大 以反应 为主 c fe3 增大 约30min后 c ag 小 以反应 为主 c fe3 减小 解析本题侧重考查学生对实验现象的分析判断能力以及实验设计能力 1 烧杯底部的黑色固体中含有银和过量的铁 要证明ag的存在 可加硝酸并加热将固体溶解 然后用盐酸来检验ag 的存在 2 要证实假设a b c不是产生fe3 的主要原因 需将原实验中的溶液换成c h c n 分别相同 但不含ag 的溶液 可选用硝酸酸化的0 05mol l 1nano3溶液 ph 2 通过向上层清液中滴加kscn溶液后的现象差异进行验证 实验 中甲溶液是feso4溶液 电极反应为 负极fe2 e fe3 正极ag e ag 一段时间后检验fe3 的存在及浓度 即可得出ag 能将fe2 氧化成fe3 的结论 3 解题时要注意实验过程中过量的铁始终是存在的 破定止惯思维定式在解题时危害很大 学习时我们能够接触到fe3 agfe2 ag 所以就产生了ag 不能氧化fe2 的思维定式 从而影响该题的解答 6 2016课标 26 14分 氮的氧化物 nox 是大气污染物之一 工业上在一定温度和催化剂条件下用nh3将nox还原生成n2 某同学在实验室中对nh3与no2反应进行了探究 回答下列问题 1 氨气的制备 氨气的发生装置可以选择上图中的 反应的化学方程式为 欲收集一瓶干燥的氨气 选择上图中的装置 其连接顺序为 发生装置 按气流方向 用小写字母表示 2 氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的nh3充入注射器x中 硬质玻璃管y中加入少量催化剂 充入no2 两端用夹子k1 k2夹好 在一定温度下按图示装置进行实验 答案 1 a2nh4cl ca oh 22nh3 cacl2 2h2o 或bnh3 h2onh3 h2o dcfei 2 红棕色气体慢慢变浅 8nh3 6no27n2 12h2o z中naoh溶液产生倒吸现象 反应后气体分子数减少 y管中压强小于外压 解析 1 制备氨气 可用ca oh 2 s 和nh4cl s 混合加热 可选用装置a 也可采用加热浓氨水的方法 此时可选用装置b 欲得到干燥的氨气 首先要干燥 干燥管要大口进 小口出 其次要收集 氨气密度比空气小 要用向下排空气法 最后为尾气处理 因氨气极易溶于水 要用防倒吸的f装置 2 nh3和no2在催化剂 一定温度下可发生反应 故y管中红棕色气体慢慢变浅 由化学方程式8nh3 6no27n2 12h2o可以得出 反应后气体分子数减少 压强减小 故打开k2后 z中naoh溶液会产生倒吸现象 7 2014课标 28 15分 某小组以cocl2 6h2o nh4cl h2o2 浓氨水为原料 在活性炭催化下 合成了橙黄色晶体x 为确定其组成 进行如下实验 氨的测定 精确称取wgx 加适量水溶解 注入如图所示的三颈瓶中 然后逐滴加入足量10 naoh溶液 通入水蒸气 将样品液中的氨全部蒸出 用v1mlc1mol l 1的盐酸标准溶液吸收 蒸氨结束后取下接收瓶 用c2mol l 1naoh标准溶液滴定过剩的hcl 到终点时消耗v2mlnaoh溶液 氯的测定 准确称取样品x 配成溶液后用agno3标准溶液滴定 k2cro4溶液为指示剂 至出现淡红色沉淀不再消失为终点 ag2cro4为砖红色 回答下列问题 1 装置中安全管的作用原理是 2 用naoh标准溶液滴定过剩的hcl时 应使用式滴定管 可使用的指示剂为 3 样品中氨的质量分数表达式为 4 测定氨前应该对装置进行气密性检验 若气密性不好测定结果将 填 偏高 或 偏低 5 测定氯的过程中 使用棕色滴定管的原因是 滴定终点时 若溶液中c ag 2 0 10 5mol l 1 c cr 为mol l 1 已知 ksp ag2cro4 1 12 10 12 6 经测定 样品x中钴 氨和氯的物质的量之比为1 6 3 钴的化合价为 制备x的化学方程式为 x的制备过程中温度不能过高的原因是 答案 1 当a中压力过大时 安全管中液面上升 使a瓶中压力稳定 2分 2 碱酚酞 或甲基红 每空1分 共2分 3 100 2分 4 偏低 2分 5 防止硝酸银见光分解2 8 10 3 每空1分 共2分 6 3 1分 2cocl2 2nh4cl 10nh3 h2o22 co nh3 6 cl3 2h2o 2分 温度过高过氧化氢分解 氨气逸出 2分 解析 1 安全管的作用主要是平衡装置内的压强 当装置内压力过大时 安全管中液面上升 使装置中压力稳定 2 装naoh标准溶液应使用碱式滴定管 指示剂可选择酚酞或甲基红等 3 样品中氨的含量根据nh3消耗的盐酸标准溶液的量计算 100 4 若装置气密性不好 则氨可能泄漏 消耗的盐酸标准溶液减少 则测定结果偏低 5 由于agno3见光易分解 故装agno3溶液选用棕色滴定管 滴定终点时 c cr mol l 1 2 8 10 3mol l 1 6 样品中钴 氨和氯的物质的量之比为1 6 3 故x的化学式为 co nh3 6 cl3 co的化合价为 3 制备x的化学方程式为2cocl2 2nh4cl 10nh3 h2o22 co nh3 6 cl3 2h2o 由于反应物中含有h2o2和nh3 温度过高h2o2分解 氨气逸出 故制备过程中温度不能过高 c组教师专用题组1 2012江苏单科 13 4分 下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 答案da项 向蛋白质溶液中滴加饱和nacl溶液 蛋白质析出 该变化属于蛋白质的盐析 蛋白质并没有发生变性 b项 若溶液x中含有s 滴加稀硝酸后 s被氧化为s 再滴加ba no3 2溶液 也会出现白色沉淀 c项 na2sio3 co2 h2oh2sio3 na2co3 说明酸性h2co3 h2sio3 d项 对于相同类型的难溶物 如ab型 通常ksp越小 越易形成沉淀 2 2009江苏单科 9 4分 下列化学实验事实及其解释都正确的是 a 向碘水中滴加ccl4 振荡静置后分层 ccl4层呈紫红色 说明可用ccl4从碘水中萃取碘b 向so2水溶液中滴加盐酸酸化的bacl2溶液 有白色沉淀生成 说明baso3难溶于盐酸c 向0 1mol l 1feso4溶液中滴加少量酸性kmno4溶液 kmno4溶液褪色 说明fe2 具有氧化性d 向2 0ml浓度均为0 1mol l 1的kcl ki混合溶液中滴加1 2滴0 01mol l 1agno3溶液 振荡 沉淀呈黄色 说明agcl的ksp比agi的ksp大 答案adb项 产生白色沉淀 说明有一部分亚硫酸已被氧化为硫酸 故解释不正确 c项 酸性kmno4溶液褪色 说明fe2 具有还原性 故不正确 3 2017天津理综 4 6分 以下实验设计能达到实验目的的是 答案d本题考查实验方案的设计与评价 nahco3固体受热易分解 a不正确 al与稀盐酸反应生成alcl3和h2 蒸发alcl3溶液最终得到al oh 3固体 b不正确 重结晶法提纯苯甲酸是将粗品溶于少量热水中 然后趁热过滤 冷却结晶 c不正确 2nabr cl22nacl br2 2ki cl22kcl i2 用ccl4萃取后 ccl4层显橙色的原溶液为nabr溶液 ccl4层显紫色的原溶液为ki溶液 d正确 关联知识alcl3 3h2oal oh 3 3hcl 加热促进水解 hcl挥发 最终得到al oh 3固体 4 2013江苏单科 19 4 5 6分 0 282 柠檬酸亚铁 fec6h6o7 是一种易吸收的高效铁制剂 可由绿矾 feso4 7h2o 通过下列反应制备 feso4 na2co3feco3 na2so4feco3 c6h8o7fec6h6o7 co2 h2o下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的ph 开始沉淀的ph按金属离子浓度为1 0mol l 1计算 4 最后溶液经浓缩 加入适量无水乙醇 静置 过滤 洗涤 干燥 获得柠檬酸亚铁晶体 分离过程中加入无水乙醇的目的是 5 某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣 主要成分为fe2o3 sio2 al2o3 出发 先制备绿矾 再合成柠檬酸亚铁 请结合下图的绿矾溶解度曲线 补充完整由硫铁矿烧渣制备feso4 7h2o晶体的实验步骤 可选用的试剂 铁粉 稀硫酸和naoh溶液 向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应 得到feso4溶液 得到feso4 7h2o晶体 答案 4 降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量 有利于晶体析出 5 过滤 向反应液中加入足量的铁粉 充分搅拌后 滴加naoh溶液调节反应液的ph约为5 过滤 或 过滤 向滤液中滴加过量的naoh溶液 过滤 充分洗涤固体 向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解 再加入足量的铁粉 充分搅拌后 过滤 2分 滴加稀硫酸酸化 加热浓缩得到60 饱和溶液 冷却至0 结晶 过滤 少量冰水洗涤 低温干燥 2分 解析 4 醇析法 在 实验化学 中已有涉及 加入乙醇可降低产品在水中的溶解量 有利于晶体结晶析出 5 硫铁矿烧渣与足量稀硫酸充分反应后 过滤滤去sio2 为除去滤液中的al3 可调节溶液ph约为5 但此时滤液中fe3 也已沉淀完全 故在调ph之前需先加入过量铁粉将fe3 还原成fe2 从feso4 7h2o溶解度曲线可知 要从feso4溶液中获得feso4 7h2o晶体 应先将溶液加热浓缩得到60 饱和溶液 然后再冷却结晶 过滤得到晶体后 为减少晶体洗涤时的溶解损耗 洗涤剂应选择冰水 为防止晶体干燥时脱水 应选择低温干燥或真空干燥等方式 易错警示注意第 4 题要求回答的是分离过程中加入无水乙醇的目的 而非用乙醇洗涤晶体的目的 本题易错答成 减少晶体的溶解损耗及乙醇易挥发带走水分 利于晶体的快速干燥 解题关键解答实验步骤的补充完善类问题 应注意题中所给文字的导向作用 本题中 得到feso4溶液 暗示前面横线上应填写以下内容 如何将fe3 还原为fe2 如何调节ph 除去al3 得到feso4 7h2o晶体 暗示前面横线上应填写如何由feso4溶液得到绿矾晶体 此时应根据绿矾的溶解度曲线作答 5 2011江苏单科 19 15分 高氯酸铵 nh4clo4 是复合火箭推进剂的重要成分 实验室可通过下列反应制取 naclo4 aq nh4cl aq nh4clo4 aq nacl aq 1 若nh4cl用氨气和浓盐酸代替 上述反应不需要外界供热就能进行 其原因是 2 反应得到的混合溶液中nh4clo4和nacl的质量分数分别为0 30和0 15 相关物质的溶解度曲线见图1 从混合溶液中获得较多nh4clo4晶体的实验操作依次为 填操作名称 干燥 图1 3 样品中nh4clo4的含量可用蒸馏法进行测定 蒸馏装置如图2所示 加热和仪器固定装置已 略去 实验步骤如下 图2 步骤1 按图2所示组装仪器 检查装置气密性 步骤2 准确称取样品ag 约0 5g 于蒸馏烧瓶中 加入约150ml水溶解 步骤3 准确量取40 00ml约0 1mol l 1h2so4溶液于锥形瓶中 步骤4 经滴液漏斗向蒸馏烧瓶中加入20ml3mol l 1naoh溶液 步骤5 加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100ml溶液 步骤6 用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2 3次 洗涤液并入锥形瓶中 步骤7 向锥形瓶中加入酸碱指示剂 用cmol l 1naoh标准溶液滴定至终点 消耗naoh标准溶液v1ml 步骤8 将实验步骤1 7重复2次 步骤3中 准确量取40 00mlh2so4溶液的玻璃仪器是 步骤1 7中 确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验步骤是 填步骤序号 为获得样品中nh4clo4的含量 还需补充的实验是 答案 1 氨气与浓盐酸反应放出热量 2 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 冰水洗涤 3 酸式滴定管 1 5 6 用naoh标准溶液标定h2so4溶液的浓度 或不加高氯酸铵样品 保持其他条件相同 进行蒸馏和滴定实验 解析 2 nh4clo4的溶解度随温度变化较大 而且在0 时溶解度较小 降温有利于nh4clo4从溶液中析出 用冰水洗涤是为了防止nh4clo4大量溶解 3 步骤1装置的气密性良好能保证生成的氨气不泄漏 步骤5可将溶解在水中的氨全部赶出 步骤6的目的是将冷凝管内壁残留的氨水冲洗干净 用naoh溶液来滴定剩余的h2so4 只有测出剩余h2so4的量 才能确定nh3的量 从而计算出nh4clo4的质量 6 2010江苏单科 15 12分 高纯mnco3是制备高性能磁性材料的主要原料 实验室以mno2为原料制备少量高纯mnco3的操作步骤如下 1 制备mnso4溶液 在烧瓶中 装置见下图 加入一定量mno2和水 搅拌 通入so2和n2混合气体 反应3h 停止通入so2 继续反应片刻 过滤 已知mno2 h2so3mnso4 h2o 石灰乳参与反应的化学方程式为 反应过程中 为使so2尽可能转化完全 在通入so2和n2比例一定 不改变固液投料的条件下 可采取的合理措施有 答案 12分 1 ca oh 2 so2caso3 h2o 控制适当的温度缓慢通入混合气体 mn2 催化o2与h2so3反应生成h2so4 2 边搅拌边加入nahco3 或na2co3 并控制溶液ph 7 7 过滤 用少量水洗涤2 3次 检验s是否被洗涤除去 用少量c2h5oh洗涤 凡合理答案均可 解析 1 由实验装置及反应原理可知石灰乳用来吸收过量的so2 其反应方程式为ca oh 2 so2caso3 h2o 反应过程中要使so2尽可能转化完全 但so2和n2的比例一定 不改变固液投料 则可控制适当的反应温度 并缓慢通入混合气体 使so2充分反应 实验中将n2换成空气 s浓度的增加明显快于mn2 浓度的增加 原因应是mn2 催化o2与h2so3反应生成h2so4 2 由mnso4制取mnco3是利用mnso4与碳酸盐的反应 由题目信息 mn oh 2开始沉淀的ph 7 7 可知反应过程中应控制溶液的ph 7 7 然后过滤 洗涤 除去沉淀表面吸附的s等杂质离子 因为mnco3难溶于乙醇 潮湿时易被空气氧化 所以再用少量乙醇洗涤 除去表面的水 然后干燥即可 1 高铁酸钾作为高效水处理剂的两个作用是 2 cl2和koh反应放热 在较高温度下会发生副反应 实验中为了提高kclo的纯度 除降温外 还可采取的措施有 3 反应2需在不断搅拌下 将fe no3 3溶液缓慢滴加到碱性的kclo浓溶液中 采用这种混合方式的原因是 反应2的离子方程式为 4 结晶 中加入固体koh能提高k2feo4产率的原因是 5 提纯k2feo4粗产品 含有fe oh 3 kcl等杂质 的实验方案为 将一定量的k2feo4粗产品溶于冷的3mol l 1koh溶液中 实验中须使用的试剂有 饱和koh溶液 乙醇 除常用仪器外须使用的仪器有 砂芯漏斗 真空干燥箱 答案 1 吸附净化和杀菌消毒 2 缓慢通cl2 3 防止k2feo4在过量fe3 催化作用下分解 2fe3 3clo 10oh 2fe 3cl 5h2o 4 koh浓度增大 k2feo4的溶解度减小而析出 5 用砂芯漏斗过滤 将滤液置于冰水浴中 向滤液中加入饱和koh溶液 搅拌 静置 再用砂芯漏斗过滤 晶体用适量乙醇洗涤2 3次后 在真空干燥箱中干燥 解析 1 高铁酸钾具有强氧化性 可杀菌消毒 其还原产物fe3 易水解 生成的fe oh 3胶体可吸附水中的固体小颗粒而起到净水作用 2 cl2和koh反应放热 若通入cl2太快 则放热较多 导致温度升高 从而发生副反应 3 k2feo4在fe3 和fe oh 3催化作用下易发生分解 故需将fe no3 3溶液缓慢滴加到碱性的kclo浓溶液中 4 因为k2feo4微溶于浓koh溶液 所以 结晶 中加入koh固体 可使k2feo4的溶解度减小而析出 5 第一次用砂芯漏斗过滤 目的是除去fe oh 3杂质 因k2feo4在0 5 比较稳定 故选用冰水浴 为了降低k2feo4的溶解度 选用饱和koh溶液 因k2feo4可溶于水 故用乙醇洗涤 2 2018苏中五校高三上联考 19 铁是应用最广泛的金属 铁的卤化物 氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要的化合物 某厂为了 变废为宝 将工业废水 含5 00 10 3mol l 1的cr2 处理得到磁性材料cr0 5fe1 5feo4 设计了如下实验流程 1 第 步反应的离子方程式是 2 第 步过滤得到的滤渣中主要成分除cr oh 3外 还有 3 为保证磁性材料的质量 应控制第 步反应后所得溶液中fe2 与fe3 的物质的量之比为 在第 步过程中 须持续通入n2 原因是 4 将feso4溶液与稍过量的nh4hco3溶液混合 得到含feco3的浊液 浊液长时间暴露在空气中 会有部分固体表面变为红褐色 该变化的化学方程式是 5 某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液 溶质为fecl2 cucl2 fecl3 出发 制备fecl3 6h2o 请设计制取fecl3 6h2o的实验方案 可选用的试剂 铁粉 盐酸和h2o2溶液 答案 1 cr2 6fe2 14h 2cr3 6fe3 7h2o 2 fe oh 3和fe oh 2 3 2 3防止fe2 被氧化 4 4feco3 6h2o o24fe oh 3 4co2 5 向废液中加入足量铁粉 充分反应后过滤 在滤渣中加入足量盐酸 充分反应后过滤 将两次过滤所得滤液合并 向其中加入适量h2o2溶液至fe2 全部生成fe3 将溶液蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 洗涤 干燥得fecl3 6h2o 解析 1 由实验流程可知cr2在酸性条件下被fe2 还原为cr3 同时fe2 被氧化为fe3 根据得失电子守恒 电荷守恒和原子守恒可写出正确的离子方程式 cr2 6fe2 14h 2cr3 6fe3 7h2o 2 由流程可知第 步前的溶液中含cr3 fe2 fe3 加入naoh调节ph 9 产生的沉淀中除cr oh 3外还有fe oh 2和fe oh 3 3 磁性材料cr0 5fe1 5feo4组成中含fe 和fe 根据化合物中各元素正 负化合价的代数和为0 可知下标为1 5的fe为 3价 其余的fe为 2价 故fe2 与fe3 的物质的量之比为1 1 5 2 3 为防止fe2 被氧化 须持续通入n2 4 浊液长时间露置于空气中 会有部分固体表面变为红褐色 即生成fe oh 3 故反应的化学方程式为4feco3 6h2o o24fe oh 3 4co2 5 废液中溶质为fecl2 cucl2 fecl3 为了获得fecl3 6h2o 应除去溶液中的fe2 和cu2 要获得含结晶水的fecl3 6h2o 通常采用蒸发浓缩 冷却结晶的方法 3 2017南京金陵中学高三上期中 16 实验室用辉铜矿 主要成分为cu2s 含少量fe2o3 sio2等杂质 制备碱式碳酸铜的主要实验流程如下 1 滤渣 的成分为mno2 单质s和 写化学式 浸取 时 cu2s被mno2氧化的化学方程式为 2 浸取 时 fe2o3溶于硫酸的离子方程式为 研究发现若先除铁再浸取 浸取速率明显变慢 其可能原因是 3 赶氨 时 最适宜的操作方法是 4 滤液 经蒸发结晶得到的盐主要是 写化学式 答案 1 sio22mno2 cu2s 4h2so42mnso4 2cuso4 s 4h2o 2 fe2o3 6h 2fe3 3h2ofe3 可催化cu2s被mno2氧化 或fe2o3在浸取时起媒介作用 3 将溶液加热 4 nh4 2so4 解析 1 浸取时 sio2不溶于h2so4 故sio2为滤渣成分之一 根据滤渣 中含单质s 可知cu2s被氧化为cu2 和s单质 根据流程中后续沉淀产物有mnco3 可知mno2被还原为mn2 故化学方程式为2mno2 cu2s 4h2so42mnso4 2cuso4 s 4h2o 2 若先除铁再浸取 浸取速率明显变慢 说明fe3 在浸取过程中对反应速率有一定的影响 可推知fe3 在浸取过程中起催化作用 3 nh3易挥发 可将溶液加热 赶氨 4 根据流程可知 在过滤 之前 溶液中还剩n和s 故滤液 蒸发结晶得到的盐主要是 nh4 2so4 4 2017南通启东中学高三上期中 16 mno2是一种重要的无机功能材料 粗mno2的提纯是工业生产的重要环节 某研究性学习小组设计了将粗mno2 含有较多的mno和mnco3 样品转化为纯mno2的实验 其流程如下 1 在第 步反应中 为加快反应速率 可采取的措施有 任写一种 产生co2气体的化学方程式是 2 第 步反应中的稀硫酸不能用浓盐酸代替 理由是 3 写出步骤 中所发生反应的离子方程式 4 如果蒸发得到的固体中只含naclo3和nacl 为得到比较纯的naclo3溶液 结合下图中各物质的溶解度与温度的关系 其基本操作是 将固体溶于适量水 5 工业上也常用石墨作电极 电解酸化的mnso4溶液来制mno2 则阳极上发生反应的离子方程式为 答案 1 充分搅拌或将样品研磨成粉末mnco3 h2so4mnso4 co2 h2o 2 mno2在加热条件下会与浓盐酸发生反应 造成mno2损失 3 5mn2 2cl 4h2o5mno2 cl2 8h 4 蒸发浓缩 趁热过滤 5 mn2 2h2o 2e mno2 4h 解析 3 根据流程信息 易得出mn2 cl mno2 cl2 再结合得失电子守恒 电荷守恒 原子守恒即可写出离子方程式 4 在较高温度下 naclo3和nacl溶解度差异较大 故可通过蒸发浓缩 趁热过滤除去nacl 5 阳极发生氧化反应 结合反应的环境 可知阳极反应式为mn2 2e 2h2omno2 4h b组2016 2018年高考模拟 综合题组 时间 45分钟分值 100分 非选择题 共100分 1 2018扬州中学高三上期初 19 18分 醋酸亚铬水合物 cr ch3coo 2 2 2h2o是一种氧气吸收剂 为红棕色晶体 易被氧化 微溶于乙醇 不溶于水和乙醚 一种易挥发的有机溶剂 其制备装置及步骤如下 检查装置气密性后 往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒 适量crcl3溶液 关闭k2 打开k1 旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速 待三颈烧瓶内的溶液由深绿色 cr3 变为亮蓝色 cr2 时 把溶液转移到装置乙中 当出现大量红棕色晶体时 关闭分液漏斗的旋塞 将装置乙中混合物快速过滤 洗涤和干燥 称量得到2 76g cr ch3coo 2 2 2h2o 1 装置甲中连通管a的作用是 2 三颈烧瓶中的zn除了与盐酸反应生成h2外 发生的另一个反应的离子方程式为 3 将步骤 中溶液转移至装置乙中的实验操作为 4 装置丙中导管口水封的目的是 5 洗涤产品时 为了除去可溶性杂质和水分 下列试剂的正确使用顺序是 填字母 a 乙醚b 冷的去氧蒸馏水c 无水乙醇 6 若实验所取用的crcl3溶液中含溶质3 17g 则 cr ch3coo 2 2 2h2o 摩尔质量为376g mol 的产率是 7 一定条件下 cr ch3coo 2 2 2h2o受热得到co和co2的混合气体 请设计实验检验这两种气体的存在 答案 1 平衡压强 使分液漏斗中的液体顺利流下 2 zn 2cr3 2cr2 zn2 3 关闭k1 打开k2 4 防止空气进入装置乙中将二价铬氧化 5 b c a 6 73 4 7 将混合气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 说明混合气体中含有co2 将混合气体通过灼热的cuo 固体由黑色变为红色 说明混合气体中含有co 解析 1 连通管a的作用是平衡压强 使分液漏斗中的液体顺利流下 2 三颈烧瓶内的溶液由深绿色 cr3 变为亮蓝色 cr2 说明cr3 被zn还原 故发生的另一个反应为zn 2cr3 2cr2 zn2 3 关闭k1 打开k2时 三颈烧瓶内的气体增多 压强增大 三颈烧瓶内的液体被压入装置乙中 4 因为醋酸亚铬水合物是一种氧气吸收剂 易被氧化 因此整个装置中不能有空气进入 5 洗涤产品时 为除去可溶性杂质 先用冷的去氧蒸馏水 b 洗涤 除去可溶性杂质 再用无水乙醇除去蒸馏水 最后用乙醚洗涤除去无水乙醇 6 n crcl3 0 02moln n crcl3 0 02mol 0 01mol则 cr ch3coo 2 2 2h2o的产率为 100 73 4 审题技巧因醋酸亚铬水合物是一种氧气吸收剂 易被氧化 因此设计实验时 整个装置内不能有氧气 而是充满h2 这样便能理解整个实验原理 便于答题 易错警示计算时 注意crcl3与产品 cr ch3coo 2 2 2h2o之间物质的量的关系 产率为实际产量与理论产量的比值 2 2018南京 盐城一模 18 18分 pbcro4是一种黄色颜料 制备pbcro4的一种实验方法如下 6mol l 1naoh溶液6 h2o2溶液 crcl3溶液 制nacro2 aq 氧化 煮沸 冷却液 pbcro4小火加热已知 cr oh 3 两性氢氧化物 呈绿色且难溶于水 pb no3 2 pb ch3coo 2均易溶于水 ksp pbcro4 2 8 10 13 pb oh 2开始沉淀时ph为7 2 完全沉淀时ph为8 7 六价铬在溶液中物种分布分数与ph关系如图所示 答案 1 100ml容量瓶和胶头滴管 2 在不断搅拌下逐滴加入naoh溶液 至产生的绿色沉淀恰好溶解 3 减少h2o2的自身分解损失2cr 3h2o2 2oh 2cr 4h2o 4 除去过量的h2o2 5 在不断搅拌下 向 冷却液 中加入6mol l 1的醋酸溶液至用ph试纸测溶液ph为7 将溶液加热至沸腾 先加入一滴0 5mol lpb no3 2溶液 搅拌片刻产生少量沉淀 然后继续滴加0 5mol l 1pb no3 2溶液至有大量沉淀产生 静置 向上层清液中滴入0 5mol l 1pb no3 2溶液 若无沉淀生成 停止滴加 静置 过滤 洗涤 干燥 解析 1 配制100ml3mol l 1crcl3溶液时 需要的玻璃仪器有烧杯 玻璃棒 量筒 100ml容量瓶 胶头滴管 2 由已知 可知 cr oh 3为两性氢氧化物 呈绿色且难溶于水 化学性质类似于al oh 3 制nacro2 aq 时 应逐滴加入naoh溶液并不断搅拌 至产生的绿色沉淀恰好溶解 3 若h2o2溶液滴加太快 h2o2容易发生分解 氧化 的目的是将cr转化为产品中的cr 且为碱性溶液 故正确的离子方程式为2cr 3h2o2 2oh 2cr 4h2o 4 h2o2受热易分解 故煮沸的目的是除去过量的h2o2 5 根据已知条件 为防止生成pb oh 2沉淀 在加入pb2 之前 应控制溶液的ph小于7 2 而由已知 可知 cr大量存在于碱性环境中 ph 8 故先向 冷却液 中加入6mol l 1醋酸溶液调ph 由已知 可知 pbcro4可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液制得 且含pbcro4晶种时更易生成 故将溶液煮沸后先加入一滴0 5mol l 1p