高考化学总复习课件（人教）系列 第十一章 实验探究 化工工艺流程模拟实验.ppt
实验探究 化工工艺流程模拟实验 无机化工实验题，除考查学生综合运用化学反应原理解 决相关工业的实际问题外，另一个重要热点是工业生产 过程的实验室的模拟实验。除注意金属、非金属部分的 解题方法，还应注意实验方法的独特特点。 作为物质制备方案的探究往往从以下几个方面进行考虑：一、实验方案是否科学合理，即从理论上能否制得； 二、原料是否价廉易得；三、实验方案是否简洁；四、 实验过程是否遵循无污染。现代化学中的绿色化学是我 们设计化学实验方案中很重要的思路。同时还要注意常 见的文字叙述套路，如洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水 至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作23次，,从溶液中得到晶体：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。在写 某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，只写“除杂”的回答是不给分的；看清楚是写化 学反应方程式还是离子方程式，注意配平等等。,【实验探究1】七水合硫酸亚铁（FeSO47H2O）是一 种重要的食品或饲料添加剂、颜料及电子工业的原材 料。其实验室中常采用如下流程来制备：,已知硫酸亚铁的溶解度（S）随温度变化的曲线如图所 示：,回答下列问题： （1）向铁屑中加入热Na2CO3溶液的目的是 。 （2）加入“过量稀硫酸”的实验操作明显不合理，原因 是 。 （3）某同学认为铁屑与硫酸反应不需要精确温度，因此 不必使用热水浴加热，可改用酒精灯直接加热来维持反应 温度，该做法的不妥之处是 。 （4）“趁热过滤”后的滤液有时略显黄色，其原因是 （用离子方程式表示） 。,（5）若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO44H2O，应 控制结晶和过滤的温度（t）范围为 。 （6）已知：FeSO47H2O（s） FeSO4(s)+ 7H2O(g) H1=+468.75 kJ/mol FeSO47H2O（s） FeSO4H2O（s）+6H2O(g) H2=+416.35 kJ/mol 写出FeSO4H2O加热脱水生成无水FeSO4的热化学方程 式： 。,解析 （1）结合实验目的、流程可知向废铁屑中加入热 碳酸钠溶液的目的是利用溶液的碱性，促进油污水解， 以除去铁屑表面的油污。 （2）硫酸过量，铁完全转化为Fe2+，在此环境中易被 氧化成Fe3+而无法制得纯净的硫酸亚铁。 （3）采用酒精灯直接加热，一是不易控制反应温度， 二是因反应中有氢气生成，明火加热可能引起爆炸。 （4）滤液显黄色，是因为过滤时Fe2+被空气中的O2氧 化成Fe3+的结果。 （5）由图知硫酸亚铁饱和溶液温度在56.664之间，溶液中析出的晶体是FeSO44H2O。 （6）利用盖斯定律，将反应减去反应即可得到FeSO4H2O受热分解的热化学方程式。,答案 （1）除去废铁屑表面的油污 （2）应该铁屑过量（或反应后溶液中必须有铁剩余），否则酸性条件下Fe2+易被氧化为Fe3+ (3)直接加热不易控制反应所需要的温度，温度过高时 Fe2+易被氧化，同时由于反应中有氢气生成，明火加热 不安全 （4）4Fe2+O2+4H+ 4Fe3+2H2O （5）56.6<t<64 （6）FeSO4H2O(s) FeSO4(s)+H2O(g) H=+52.40 kJ/mol,【实验探究2】某种粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、 SO 等杂质。某同学在实验室中设计了用这种粗盐 制备精盐的方案如下（用于沉淀的试剂稍过量）：,请回答以下问题： （1）为相应操作选择所需仪器（用标号字母填写）： 操作 ;操作 。 A.烧杯 B.托盘天平 C.电子天平 D.试管 E.玻璃棒 F.分液漏斗 G.漏斗 H.泥三角 I.酒精灯 J.蒸发皿 （2）操作中常用Na2CO3(aq)、NaOH(aq)、BaCl2(aq)作 为除杂试剂，则加入除杂试剂的顺序为： NaOH(aq) 。 写出除去Fe3+的离子方程式： 。,（3）操作中，判断加入BaCl2已过量的方法是 。 （4）操作应选择的酸是 。若将操作 与操作的先后顺序对调，将会对实验结果产生的影响 是 。 （5）操作是 （选择合理操作的名称，用标号 字母按操作先后顺序填写）。 a.过滤、洗涤 b.蒸发、浓缩 c.萃取、分液 d.冷却、 结晶,答案 （1）C AEG （2）BaCl2 Na2CO3 Fe3+3OH- Fe(OH)3 （3）取所得溶液的上层清液12滴于滴定板上，再滴入 12滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量 （4）盐酸 在此酸性条件下，会有部分沉淀溶解，从而影 响制得精盐的纯度 （5）bda,【实验探究3】孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量 Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备 CuSO45H2O及纳米材料G，步骤如下：,请回答下列问题： （1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列 所给试剂中选择：实验步骤中试剂最佳为 （填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为 （填代号）。 a.KMnO4b.(NH4)2S c.H2O2d.KSCN 沉淀D中除了过量的CuO外，还存在另一种固体，其化 学式为 。加入CuO的作用是 。,（2）由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过 操 作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器， 该仪器在此操作中的主要作用是 。 （3）制备纳米材料G时，应向CaCl2溶液中先通入（或先 加入） （填化学式）。写出该反应的化学方 程式： 。 （4）欲测定溶液A中Fe2+的溶液，可用KMnO4标准溶液 滴定，取用KMnO4标准溶液应使用 。取A溶液 稀释一定倍数后，用KMnO4标准溶液滴定，终点现象为 。,答案 （1）c d Fe(OH)3 调节溶液的pH值，促进Fe3+ 的水解 （2）蒸发、冷却晶体、过滤 引流 （3）NH3 2NH3+CO2+CaCl2+H2O CaCO3+2NH4Cl (4)酸式滴定管 溶液变成紫红色并保持半分钟不褪色,【实验探究4】聚合硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无 机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物 为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3+的浓度， 防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为 Fe2+。实验步骤如下：,(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量 筒外，还有 。 a.玻璃棒 b.烧杯 c.烧瓶 （2）步骤取样分析溶液中Fe2+、Fe3+的含量，目的是 。 a.控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比 b.确保铁的氧化物酸溶完全 c.确定下一步还原所需铁的量和确定氧化Fe2+所需NaClO3 的量 （3）完成步骤中的氧化还原反应：补充产物并配平 Fe2+ ClO + H+ Fe3+ Cl-+,(4)聚合硫酸铁溶液中SO 与Fe3+物质的量之比不是32。根据下列提供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁 产品溶液中SO 与Fe3+物质的量之比。测定时所需的 试剂 。 a.NaOH b.FeSO4 c.BaCl2 d.NaClO3 需要测定Fe2O3和 的质量（填写化合物的化学 式）。,答案 （1）ab (2)c (3)6 1 6 6 1 3H2O (4)ac BaSO4,返回,
