高三化学高考备考一轮复习:化学综合实验(二).docx
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1、化学综合实验 (二)非选择题(共10题)1. (2020盐城四模)实验室以合成氨(低温变换的)废催化剂(主要含Zn、Cu的单质和氧化物)为原料制取ZnCO32Zn(OH)2和Cu2O,其实验流程如下:(1) “灼烧”时,需用的硅酸盐质仪器除玻璃棒、酒精灯外,还有_和_。(2) “浸取”时,生成Zn(NH3)4CO3的离子方程式_。(3) 加“锌粉”时,为使锌粉不过量太多已知:溶液中Cu(NH3)42呈深蓝色,合适的操作方法及依据的现象是_;分离出的铜粉中混有少量Zn,提纯铜粉的方案是_。(4) 已知反应:Zn(NH3)42Zn24NH3,K3.51010,由Zn(NH3)4CO3溶液制取ZnC
2、O32Zn(OH)2,可采用的装置是_(填标号)。 A B C D(5) 设计以提纯后的铜粉为原料制取Cu2O的实验方案:向烧杯中加入计量的铜粉,_,静置、冷却、过滤、水洗及干燥(已知在约50 时,发生反应:CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O。实验中必须使用的试剂:稀硫酸、葡萄糖溶液、10%的NaOH溶液和15%的H2O2溶液)。 2. (2019扬州期末)以高氯冶炼烟灰(主要成分为铜锌的氯化物、氧化物、硫酸盐,少量铁元素和砷元素)为原料,可回收制备Cu和ZnSO4H2O,其主要实验流程如下:已知:Fe3完全沉淀pH为3.2,此时Zn2、Cu2未开始沉淀。K3Fe(CN)6可用于检验F
3、e2:3Fe22Fe(CN)63=Fe3Fe(CN)62(深蓝色)。砷元素进入水体中对环境污染大,可通过沉淀法除去。(1) 两段脱氯均需在85条件下进行,适宜的加热方式为_。 (2) 碱洗脱氯时,溶液中Cu2主要转化为Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3,也会发生副反应得到Cu2(OH)3Cl沉淀并放出气体,该副反应的离子方程式:_。若用NaOH溶液进行碱洗操作时,浓度不宜过大,通过下表的数据分析其原因是_。 NaOH溶液浓度对脱氯率和其他元素浸出率的影响NaOH浓度/(mol/L)脱氯率/%元素浸出率%ClZnCuAs1.051.200.510.040.002.080.250.890.06
4、58.873.086.587.390.2678.22 (3) ZnSO4的溶解度曲线如右图所示。“电解”后,从溶液中回收ZnSO4H2O的实验操作为_。 (4) 滤液1和滤液2中含一定量的Cu2、Zn2。为提高原料利用率,可采取的措施有:将滤液1和滤液2混合,回收铜锌沉淀物;循环使用电解过程产生的_(填化学式)。 (5) 已知H3AsO3的还原性强于Fe2,Ksp(FeAsO3)Ksp(FeAsO4)5.71021。测得酸浸液中杂质铁元素(以Fe2存在)、砷元素(以H3AsO3存在)的浓度分别为1.15 g/L、0.58 g/L,可采用“氧化中和共沉淀”法除去,请设计实验方案:_。 实验中须使
5、用的试剂:30%双氧水,0.001 mol/L K3Fe(CN)6溶液,回收的铜锌沉淀物 3. (2019南京、盐城二模)硫酸镍是电镀工业必不可少的化工原料。从不锈钢废渣(主要含Fe 42.35%、Cr 9.67%、Ni 5.1%、C 4.7%、Si 3.39%等)中制取硫酸镍晶体的工艺流程如下:已知:Cr3与氨水反应时有少量Cr3生成Cr(NH3)63,但加热时该络合物易分解。Ni2与氨水反应生成Ni(NH3)62,该络合物加热时稳定,用硫酸酸化时生成相应的硫酸盐。Na2CrO4溶液中加酸调节pH为3.5时,CrO转化为Cr2O。相关物质在不同温度时溶解度如下表:温度溶解度/g物质20 30
6、 40 60 80 90 Na2SO419.540.848.845.343.742.7Na2Cr2O7183198215269376405(1) “酸浸”后得到的溶液中主要含有FeSO4、NiSO4、Cr2(SO4)3,生成NiSO4的化学方程式:_。“酸浸”时需控制温度为90 左右,可以采用的加热方式是_。 (2) “过滤”前,适当加热的目的是_。 (3) 对“过滤”所得的滤渣进行洗涤,检验滤渣已洗涤干净的方法是_。 (4) “过滤”时产生的滤渣可用于制备Na2Cr2O7晶体。滤渣经干燥后与Na2CO3混合,在空气中煅烧生成Na2CrO4和CO2,此反应的化学方程式:_。 请补充完整上述煅烧
7、后混合物制备Na2Cr2O7晶体(橙红色)的实验方案:水浸,过滤,_,得Na2Cr2O7晶体(必须使用的试剂有:硫酸,蒸馏水)。 4. (2020南京三模)MgCl26H2O可用于医药、农业等领域。一种用镁渣含有MgCO3、Mg(OH)2、CaCO3、Fe2O3和SiO2制备MgCl26H2O的实验流程如下:(1) “煅烧”只有MgCO3、Mg(OH)2发生分解。“煅烧”须用到下列仪器中的_(填标号)。A. 蒸发皿B. 坩埚 C. 泥三角(2) “蒸氨”在如图所示装置中进行(NH4Cl溶液仅与体系中的MgO反应)。三颈烧瓶中发生主要反应的离子方程式:_。倒扣漏斗的作用是_。烧杯中溶液红色深浅不
8、再变化可判断“蒸氨”已完成,其原因是_。(3) “过滤”所得滤液经盐酸酸化,蒸发、结晶、过滤、洗涤和低温干燥得到产品,向所得产品中加入蒸馏水,测得溶液呈碱性,其可能原因是_。(4) 请补充完整以“滤渣”为原料,制取FeSO4溶液的实验方案,边搅拌边向滤渣中加入1.0 mol/L盐酸,_,得FeSO4溶液(实验中必须用的试剂:1.0 mol/L NaOH溶液、1.0 mol/L 硫酸、铁粉、蒸馏水)。已知:部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表。金属离子开始沉淀的pH完全沉淀的pHFe31.13.2Ca211.3Mg28.410.95. (2020苏锡常镇二模)实验室以NaClO3、H2S
9、O4、SO2、H2O2和NaOH为原料,制备NaClO2和无水Na2SO4,其主要流程如下:已知: 2ClO2H2O22NaOH=2NaClO2O22H2O 2ClO22NaOH=NaClO2NaClO3H2O 温度高于60 时,NaClO2发生分解生成NaClO3和NaCl。(1) 反应1中SO2与NaClO3反应制得ClO2气体,该反应的化学方程式:_。(2) 在如图甲所示装置中发生反应2生成NaClO2,反应过程中放出大量的热。研究表明,实验时吸收液中H2O2与NaOH的物料比需要控制在0.8左右,原因可能是_。在吸收液中H2O2和NaOH的物料比、浓度和体积不变的条件下,控制反应在03
10、 进行,实验中可采取的措施是_。装置的作用是_。甲乙(3) 母液2经过减压蒸发、冷却结晶等操作获得NaClO2粗产品。实验中采用减压蒸发的原因是_。(4) Na2SO4的溶解度曲线如图乙所示。请补充完整由母液1制备无水Na2SO4的实验方案:_,用无水乙醇洗涤,干燥得到产品。 6. (2020苏中苏北七市调研三)实验室以工业钴渣为原料制取CoSO4溶液和ZnSO47H2O晶体,其实验流程如下:已知:“酸浸”所得溶液中主要含CoSO4、ZnSO4,另含少量FeSO4、NiSO4。金属活动性:Ni介于Fe、Cu之间。下表是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1 mol/L
11、计算,pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42:金属离子开始沉淀的 pH完全沉淀的pHCo27.69.4Zn25.98.9(1) “酸浸”时所加稀硫酸不宜过量太多的原因是_。(2) “除铁”时,向溶液中持续鼓入空气的作用是_。(3) 流程中需将滤渣、滤渣的洗涤液与“除铁”后所得滤液合并,目的是_。(4) 写出“还原”过程中Na2SO3、稀硫酸与Co(OH)3反应的离子方程式:_。(5) 实验所得CoSO4溶液可用于制备CoCO3,制备时CoSO4饱和溶液与Na2CO3饱和溶液的混合方式为_。(6) 请结合右图硫酸锌晶体的溶解度曲线,设计从“氧化沉钴”后的滤液(含ZnSO4
12、、Na2SO4、NiSO4等)中获取ZnSO47H2O的实验方案:取适量滤液,_,过滤,用少量冰水洗涤,低温干燥得ZnSO47H2O晶体(实验中须使用的试剂有: Zn粉、1.0 mol/L NaOH、1.0 mol/L H2SO4)。7. (2019扬州四模)制备钙掺杂纳米Fe3O4,并模拟吸附废水中磷元素的主要实验流程如下:已知:CaO2能氧化溶液中的FeCl2,反应生成Fe(OH)3和Fe3。掺杂的Ca2嵌入Fe3O4中,洗涤时不损失,吸附时不形成Ca3(PO4)2等沉淀。溶液的pH对吸附剂表面所带电荷有影响。pH越高,表面所带负电荷越多;pH越低,表面所带正电荷越多。(1) 向FeCl2
13、、FeCl3混合溶液中滴加NaOH溶液,一定条件下反应生成Fe3O4,其离子方程式:_。 (2) 步骤调节pH至11,共沉淀需在70 条件下进行,适宜的加热方式为_。为提高共沉淀效果,还可采取的措施为_。(3) 磷元素的吸附效果、H3PO4水溶液中含磷物种分布分数与pH的关系分别如图1和图2所示。图1图2步骤用KH2PO4溶液模拟废水,测得酸性条件下(pH2)对磷元素吸附量较大,原因是:pH越低,吸附剂表面所带正电荷越多,有利于吸附阴离子;。 步骤将吸附剂取出,用碱液解吸回收磷。结合表中数据,分析钙掺杂纳米Fe3O4吸附剂与其他类型吸附剂相比的优势有_。 不同类型吸附剂对磷酸盐吸附能力比较吸附
14、剂本产品纯Fe3O4陶瓷材质吸附量/(mg/g)24.15.012.5(4) 请设计从步骤反应结束后的烧瓶中获取钙掺杂纳米Fe3O4产品的实验方案:用磁铁将沉淀物和溶液分离,_用筛网筛分得到产品(实验中须使用的试剂和仪器有:蒸馏水、无水乙醇、pH计、研钵、烘箱)。 8. (2019江苏三模)以软锰矿(主要成分为MnO2,还含有少量的Fe2O3、FeO、Al2O3和SiO2)为原料制备马日夫盐Mn(H2PO4)22H2O(磷酸二氢锰 )的主要流程如下:(1) 用MnO2“氧化”时发生反应的离子方程式:_。 (2) 如何检验“沉锰”已完成?。 (3) 加入BaCO3除SO,需控制温度在7080 ,
15、应采取的加热方式为。 (4) 铁离子的萃取率与接触时间和溶液的pH之间的关系如图1和图2所示,则应选择的接触时间为;pH1.7,铁离子的萃取率急剧下降的原因可能为_。 图1图2图3(5) 结合图3的溶解度曲线,请补充完整由浸锰得到的溶液制备MnSO4H2O的实验方案:边搅拌边先向溶液中滴加_,控制温度在8090 之间蒸发结晶,_(实验中须使用的试剂:双氧水、MnCO3粉末、8090 的蒸馏水;除常用仪器外须使用的仪器:真空干燥箱)已知该溶液中pH7.8时Mn(OH)2开始沉淀;pH5.0时Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀完全;pH8.8时Fe(OH)2沉淀完全。 9. (2016江苏高考)实
16、验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO33H2O。实验过程如下图1所示:图1图2(1) 酸溶过程中主要反应的热化学方程式为MgCO3(s)2H(aq)=Mg2(aq)CO2(g)H2O(l) H50.4 kJ/molMg2SiO4(s)4H(aq)=2Mg2(aq)H2SiO3(s)H2O(l) H225.4 kJ/mol酸溶需加热的目的是_;所加H2SO4不宜过量太多的原因是_。(2) 加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式:_。(3) 用图2所示的实验装置进行萃取分液,以除去溶液中的Fe3。图2实验装置中仪器A的名称为_。为使F
17、e3尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂,_、静置、分液,并重复多次。(4) 请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO33H2O的实验方案:边搅拌边向溶液中滴加氨水,过滤、用水洗涤固体23次,在50 下干燥,得到MgCO33H2O已知该溶液中pH8.5时Mg(OH)2开始沉淀;pH5.0时Al(OH)3沉淀完全。 10. (2020山东高考)某同学利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如下图所示(夹持装置略):已知:锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO2H2O=2MnOMnO24OH回答下列问
18、题:(1) 装置A中a的作用是_;装置C中的试剂为_;装置A中制备Cl2的化学方程式:_。(2) 上述装置存在一处缺陷,会导致KMnO4产率降低,改进的方法是_。(3) KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00 mL 的滴定管中,若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL ,此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为_(填标号)。A. 15.00 mL B. 35.00 mL C. 大于35.00 mL D. 小于15.00 mL (4) 某FeC2O42H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O42H
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