第十一章 化学实验(综合训练)(江苏专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-11-19
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 化学实验基础 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.87 MB |
| 发布时间 | 2025-11-19 |
| 更新时间 | 2025-11-19 |
| 作者 | shl228 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-11-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54992401.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第十一章 化学实验
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39
Fe-56
一、单项选择题:共15题,每题3分,共45分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2025·江苏省南京市开学考)实验室用海带提取碘的过程如下:灼烧、浸取。将干海带灼烧成灰烬,转移至烧杯中,加水煮沸,过滤得含I-的溶液。灼烧时不会用到下列仪器中的
2.(2024·江苏省泰州中学上学期一模)下列由废铜屑制取CuSO4•5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲除去废铜屑表面的油污 B.用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑
C.用装置丙过滤得到CuSO4溶液 D.用装置丁蒸发结晶获得CuSO4·5H2O
3.(2025·江苏省苏北四市一模)实验室进行乙酸乙酯的制备。下列相关原理,装置及操作正确的是
A.用装置甲混合乙醇与浓硫酸 B.用装置乙制备乙酸乙酯
C.用装置丙收集乙酸乙酯 D.用装置丁提纯乙酸乙酯
4.(2025·江苏省淮安市一模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色
H2O2的氧化性强于Fe3+的氧化性
B
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C
将1.0 mol·L-1 NaHCO3溶液加少量水稀释,测溶液的pH升高
稀释可以破坏HCO3-之间的氢键,使得c(HCO3-)增大,碱性增强
D
用电导率传感器分别测定等浓度的醋酸溶液和盐酸的电导率,盐酸的导电性强
HCl为强电解质
5.(2025·江苏省南通市开学考)下列实验方案设计不正确的是
A.检验Na2SO3溶液中是否含Na2SO4:取样,加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,观察现象
B.除去苯中混有的少量苯酚:加入足量溶液,振荡,静置,分液
C.鉴别乙醇溶液与乙酸溶液:各取溶液少许,加入石蕊溶液,观察现象
D.检验乙醇中是否含有水:向待测液中加入一小块钠,观察是否有气泡产生
6.(2025·江苏省连云港市上学期期中)实验室利用废旧干电池废料(主要成分Zn、MnO2、NH4Cl、碳粉等)回收MnO2。下列相关原理、装置及操作不正确的是
A.用装置甲配制稀硫酸 B.用装置乙溶解废料
C.用装置丙过滤分离混合物 D.用装置丁灼烧获得MnO2
7.(2026·江苏省南通市第一次学情检测)NH3能与CaCl2结合生成CaCl2·8NH3,实验室制取NH3并探究其性质,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3 D.用装置丁探究NH3的还原性
8.(2025·江苏省盐城中学三模)利用如图装置根据实验现象得出实验结论正确的是
选项
实验操作Ⅰ
溶液a
实验现象
实验结论
A
碳酸钠与盐酸反应
硅酸钠溶液
白色沉淀
碳酸的酸性强于硅酸
B
向苯和液溴的混合物中加入铁粉
硝酸银溶液
由淡黄色沉淀生成
苯与Br2发生取代反应
C
乙醇与浓硫酸共热至170℃
KMnO4酸性溶液
紫色褪去
C2H4被氧化
D
蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,加入足量氢氧化钠溶液
银氨溶液
产生光亮的银镜
蔗糖水解
9.(2025·江苏省苏州市期中)室温下,根据下列实验过程及现象,能得到相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向淀粉溶液中加适量20% H2SO4溶液,加热,冷却后滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
B
用pH计分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH,CH3COONa溶液pH大
结合H+能力:CH3COO->NO2-
C
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合溶液加热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色
溴乙烷发生了消去反应
D
分别向等浓度的FeSO4和CuSO4溶液中通入H2S气体至饱和,前者无明显现象,后者出现黑色沉淀
Ksp(FeS)>Ksp(CuS)
10.(2025·江苏省盐城市上学期期中)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液变红
Fe(NO3)2样品已氧化变质
B
室温下,用pH计测量醋酸溶液、盐酸的pH,比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
C
溴乙烷与NaOH溶液共热后,滴加AgNO3溶液,未出现淡黄色沉淀
溴乙烷未发生水解
D
将0.1 mol·L-1 MgSO4 溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀。
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
A. A B. B C. C D. D
11.(2026·江苏省徐州市部分学校10月月考)室温下,根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,产生白色沉淀
X有强氧化性
B
向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色
Fe2+具有还原性
C
向Na2SO3溶液中先滴加酚酞,再滴加BaCl2溶液至过量,溶液红色变浅至消失
Na2SO3溶液中SO32-水解使溶液呈碱性
D
2 mL 0.01 mol·L-1 Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L-1 CuSO4溶液有黑色沉淀生成,再滴入0.01 mol·L-1 ZnSO4 溶液,又有白色沉淀生成
Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
12.(2025·江苏省苏北四市一模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,溶液变浑浊
NaHCO3溶解度小于Na2CO3
B
向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液,振荡,溶液颜色无明显变化
结合Fe3+的能力:F->SCN-
C
向AgNO3溶液和淀粉KI溶液中分别滴加少量新制氯水,前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在化学反应限度
D
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
13.(2025·江苏省徐州市期中)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
测定等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,前者的pH大
非金属性:S>C
B
向Fe(NO3)2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,溶液出现血红色
氧化性:Ag+>Fe3+
C
用pH计分别测定0.1 mol·L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液pH,NaClO溶液 pH大
结合H+能力:ClO->CH3COO-
D
向BaSO4固体中加入饱和Na2CO3溶液,充分搅拌后,取沉淀洗净,加入盐酸有气泡产生
溶度积常数:Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
14.(2025·徐州下学期2月调研)根据实验操作、现象,能得出相应结论的是
选项
操作
现象
结论
A
向Na2SO3固体中加入浓HNO3,并将产生的气体通入Na2SiO3溶液中
Na2SiO3溶液中出现白色沉淀
非金属性:S>Si
B
将浓盐酸和亚硫酸钠反应产生的气体通入酸性KMnO4溶液中
溶液紫红色褪去
SO2具有还原性
C
将溴乙烷和氢氧化钠醇溶液共热后产生的气体通入盛水的试管后,再用酸性KMnO4溶液进行检验
酸性高锰酸钾溶液变为无色
溴乙烷发生了消去反应生成了CH2=CH2
D
将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入到AgNO3溶液中
生成淡黄色沉淀
证明苯与液溴在Fe催化下发生取代反应
15.(2025·江苏省苏锡常镇一模)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向待测液中滴加氯水,再加几滴KSCN溶液,溶液变成血红色
待测液中含有Fe2+
B
向10 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液中加入Cu粉,再滴加几滴8 mol·L-1硫酸,微热,溶液逐渐变成浅蓝色
8 mol·L-1硫酸具有强氧化性
C
将BaSO4粉末加入到Na2CO3饱和溶液中,充分振荡、静置、过滤、洗涤,将滤渣加入盐酸中,有气泡生成
Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D
向试管中加入某卤代烃(CH3CH2X)和0.5 mol·L-1 NaOH溶液,加热,再向反应后的溶液中先加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成
卤代烃中X为Br原子
二、非选择题:共4题,共55分。
16.(14分)(2025·南通市海安市开学考)FePO4可用于制备电动汽车电池的正极材料LiFePO4。
已知:LiFePO4、FePO4难溶于水和碱,可溶于酸。
(1)制备LiFePO4
①以FePO4、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,该反应只生成一种气体,该气体具有可燃性,其反应方程式为______________________________________________________________________。
②检验产品中是否混有FePO4杂质的方法是__________________________________________________
____________________________。
③LiFePO4的晶胞结构示意图如图甲所示(“·”为Li+,位置分别在顶角、棱中心和面心,正八面体和正四面体由O围绕Fe和P形成,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构)。电池充电时,LiFePO4脱出Li+,形成Li1-xFePO4,结构示意图如图乙所示,x=________。
(2)测定LiFePO4纯度
准确称取18.000 g产品,用稀硫酸溶解,将所得溶液定容至250 mL,然后取出25.00 mL溶液放入锥形瓶中,滴加3滴二胺磺酸钠指示剂,用0.1000 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液由浅绿变为蓝紫稳定半分钟,平行滴定3次,平均消耗标准液K2Cr2O7溶液18.00 mL(Cr2O72-Cr3+)。产品的纯度为___________。(写出计算过程)
(3)制备FePO4
FePO4制备过程中溶液的pH对磷酸铁沉淀的影响如图所示。
请补充完整由绿矾晶体制取FePO4的实验方案:取一定量的绿矾晶体(FeSO4•7H2O),_____________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________,干燥得到FePO4。(实验中须使用的试剂有:H3PO4溶液、NaClO溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液)
17.(13分)(2025·江苏省苏锡常镇一模)过氧化钙、过氧化铜可用作化工生产的氧化剂和催化剂。
Ⅰ.过氧化钙的制备。
过氧化钙(CaO2)在室温下稳定。微溶于水,可溶于稀酸生成过氧化氢。实验室制备过氧化钙的过程如下:
(1)“煮沸”的目的是__________________________________________________。
(2)“沉淀”反应的化学方程式为________________________________________。
(3)CaO2·8H2O需烘干转化为CaO2。烘干时需控温140℃原因是___________________________
__________________________________。
Ⅱ.过氧化铜的制备。
反应[Cu(NH3)4]2++H2O2+2H2O=CuO2↓+2NH+2NH3·H2O可用于制备黄褐色固体CuO2。实验装置与实验用到的试剂如题图所示。
(4)补充完整由胆矾制备过氧化铜的实验步骤:称取NH4Cl和CuSO4•5H2O各2.0 g于三颈烧瓶中,加入40 mL水溶解,_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________,过滤,洗涤,晾干,称重。
(5)测定产品纯度。
取产品0.1000 g与过量酸性KI溶液完全反应后,溶液呈弱酸性。以淀粉为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。
已知:CuO2+I-+H+CuI+I2+H2O(未配平),I2+2S2O32-=2I-+S4O62—。
计算产品中CaO2的纯度________(写出计算过程)。
18.(14分)(2025·江苏省淮安市一模)一种以废铜渣(主要是CuO,含有少量Fe2O3杂质)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的流程如下所示。
(1)“酸浸”时,采取下列措施一定能提高铜元素浸出率的有_________(填序号)。
A.升高酸浸温度 B.加快搅拌速度 C.缩短酸浸时间 D.粉碎废铜渣
(2)“除铁”时滤渣主要成分为___________。(填化学式)
(3)“蒸氨”过程中生成CuO,写出该过程发生反应的化学方程式为:________________________
_________________________。
(4)①制备碱式碳酸铜时,不采取向“除铁”后的溶液中直接加入NaHCO3溶液的原因是_______________________________________________。
②“沉铜”时发生反应的离子方程式为___________________________________________________。
③“沉铜”时也可以利用Na2CO3和NaHCO3混合溶液,已知25℃时,碱式碳酸铜的饱和溶液pH约为8.5,溶液中H2CO3、HCO3-、CO32-的分布系数δ随pH的变化如图所示。当恰好形成饱和碱式碳酸铜溶液时,溶液中c(CO32-)∶c(HCO3-)=___________。
(5)由含少量Fe3+的CuSO4溶液可制取CuSO4·H2O晶体,请补充完整该制备过程的实验方案:向含有少量Fe3+的CuSO4溶液中,_______________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________。(已知:Fe3+在pH≥3.2时完全转化为氢氧化物沉淀;室温下从CuSO4饱和溶液中结晶出CuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O在80~120℃下干燥得到CuSO4·H2O。实验中需要使用CuO粉末、pH计)
19.(14分)(2025·江苏省泰州市考前指导卷)BiOCl是一种新型的不溶于硫酸的高档环保珠光材料。某工厂以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2,SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料,制取氯氧化铋和超细氧化铋的工艺流程如下:
已知:
①Bi3+易与Cl-形成BiCl63-,在一定条件下BiCl63-可以发生水解:BiCl63-+H2OBiOCl↓+5Cl-+
2H+。
②2BiOCl(白色)+2OH-2Cl-+H2O+Bi2O3(黄色)
(1)“联合焙烧”时,Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2S3和MnSO4。该反应的化学方程式为____________________________________________________________。
(2)“酸浸”时,需及时补充浓盐酸调节酸浸液的pH小于1.4,其目的是_____________________
______________________________________________________________________。
(3)“转化”时,加入金属Bi的作用是_________________________________________________。
(4)“萃取”时,铋离子能被有机萃取剂TBP萃取,其萃取原理可表示为:BiCl63-+nTBPBiCl3•nTBP+3Cl-,萃取温度对铋、铁萃取率的影响如图所示,Bi的萃取率随萃取温度的升高而降低的原因可能是_________________________________________________________________________________
________________________________________。
(5)请补充完整利用含少量Fe(OH)3杂质的BiOCl粗品制备Bi2O3的实验方案:________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________,过滤、洗涤、干燥,得Bi2O3。(须使用的试剂有:1 mol·L-1 H2SO4溶液、4 mol·L-1 NaOH溶液、1 mol·L-1 BaCl2溶液、蒸馏水)
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第十一章 化学实验
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Cl-35.5 K-39
Fe-56
一、单项选择题:共15题,每题3分,共45分。每题只有一个选项最符合题意。
1.(2025·江苏省南京市开学考)实验室用海带提取碘的过程如下:灼烧、浸取。将干海带灼烧成灰烬,转移至烧杯中,加水煮沸,过滤得含I-的溶液。灼烧时不会用到下列仪器中的
【答案】A
【解析】灼烧时不会用到仪器中的蒸发皿,故答案为A项,
2.(2024·江苏省泰州中学上学期一模)下列由废铜屑制取CuSO4•5H2O的实验原理与装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲除去废铜屑表面的油污
B.用装置乙在加热的条件下溶解废铜屑
C.用装置丙过滤得到CuSO4溶液
D.用装置丁蒸发结晶获得CuSO4·5H2O
【答案】D
【解析】A项,油污在碱性条件下水解,用热的纯碱溶液洗涤,能铜屑表面的油污,不符合题意;B项,铜、双氧水、硫酸反应生成硫酸铜和水,乙在加热的条件下溶解废铜屑,可得到硫酸铜溶液,不符合题意;C项,装置丙过滤除去固体残渣,可得到CuSO4溶液,不符合题意;D项,CuSO4溶液应在蒸发皿中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得CuSO4·5H2O,而不是在坩埚中加热,错误,符合题意。
3.(2025·江苏省苏北四市一模)实验室进行乙酸乙酯的制备。下列相关原理,装置及操作正确的是
A.用装置甲混合乙醇与浓硫酸 B.用装置乙制备乙酸乙酯
C.用装置丙收集乙酸乙酯 D.用装置丁提纯乙酸乙酯
【答案】B
【解析】A项,混合时应将浓硫酸注入乙醇中,错误;B项,乙醇、乙酸加热时发生酯化反应生成乙酸乙酯,浓硫酸作催化剂、吸水剂,加入碎瓷片防止液体暴沸,图中装置合理,正确;C项,饱和碳酸钠可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度,图中装置应该用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,且导管口不能插入溶液中,错误;D项,用蒸馏的方式分离出乙酸乙酯,温度计水银球应该在烧瓶的支管口,不能插入溶液中,错误。
4.(2025·江苏省淮安市一模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色
H2O2的氧化性强于Fe3+的氧化性
B
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C
将1.0 mol·L-1 NaHCO3溶液加少量水稀释,测溶液的pH升高
稀释可以破坏HCO3-之间的氢键,使得c(HCO3-)增大,碱性增强
D
用电导率传感器分别测定等浓度的醋酸溶液和盐酸的电导率,盐酸的导电性强
HCl为强电解质
【答案】C
【解析】A项,酸性溶液中硝酸根离子氧化亚铁离子,不能证明H2O2的氧化性强于Fe3+的氧化性,错误;B项,NaCl、NaI的混合稀溶液的浓度未知,不发生沉淀的转化,不能比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,错误;C项,加少量水稀释可以破坏HCO3-之间的氢键,则使得c(HCO3-)增大,水解平衡正向移动,溶液的碱性增强,正确;D项,等浓度时,导电性强的溶液,对应酸的酸性强,由实验操作和现象可知,盐酸的酸性大于醋酸的酸性,不能证明HCl为强电解质,错误。
5.(2025·江苏省南通市开学考)下列实验方案设计不正确的是
A.检验Na2SO3溶液中是否含Na2SO4:取样,加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,观察现象
B.除去苯中混有的少量苯酚:加入足量溶液,振荡,静置,分液
C.鉴别乙醇溶液与乙酸溶液:各取溶液少许,加入石蕊溶液,观察现象
D.检验乙醇中是否含有水:向待测液中加入一小块钠,观察是否有气泡产生
【答案】D
【解析】A项,加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,由于BaSO3溶于盐酸,若产生白色沉淀,说明Na2SO3溶液中含有Na2SO4,正确;B项,苯酚与NaOH溶液反应生成苯酚钠,苯酚钠溶于水,苯不溶于水,振荡、静置、分液,可以除去苯中混有的少量苯酚,正确;C项,乙酸溶液显酸性,乙醇溶液显中性,各取溶液少许加入石蕊溶液,溶液变红的为乙酸溶液,无明显现象的为乙醇溶液,正确;D项,乙醇、水均与Na反应生成氢气,则不能检验,应选无水硫酸铜,错误。
6.(2025·江苏省连云港市上学期期中)实验室利用废旧干电池废料(主要成分Zn、MnO2、NH4Cl、碳粉等)回收MnO2。下列相关原理、装置及操作不正确的是
A.用装置甲配制稀硫酸 B.用装置乙溶解废料
C.用装置丙过滤分离混合物 D.用装置丁灼烧获得MnO2
【答案】A
【解析】A项,配制稀硫酸时不能直接在容量瓶中稀释浓硫酸,应该在烧杯中稀释后转移到容量瓶中定容,错误;B项,废旧干电池废料(主要成分Zn、MnO2、NH4Cl、碳粉等),用稀硫酸溶解废料,加热和搅拌可以加快反应速率,提高浸取效率,正确;C项,过滤分离混合物需要漏斗、烧杯、玻璃棒,装置及操作正确,正确;D项,灼烧操作中需要坩埚,装置及操作正确,正确。
7.(2026·江苏省南通市第一次学情检测)NH3能与CaCl2结合生成CaCl2·8NH3,实验室制取NH3并探究其性质,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3 D.用装置丁探究NH3的还原性
【答案】B
【解析】A项,氯化铵和氢氧化钙固体加热生成氨气,能达到实验目的,不符合题意;B项,氨气和氯化钙反应,故不能用来干燥氨气,不能达到实验目的,符合题意;C项,氨气密度小于空气,收集时应该短进长出,能达到实验目的,不符合题意;D项,氨气和氧化铜生成铜和水、氮气,体现氨气的还原性,能达到实验目的,不符合题意。
8.(2025·江苏省盐城中学三模)利用如图装置根据实验现象得出实验结论正确的是
选项
实验操作Ⅰ
溶液a
实验现象
实验结论
A
碳酸钠与盐酸反应
硅酸钠溶液
白色沉淀
碳酸的酸性强于硅酸
B
向苯和液溴的混合物中加入铁粉
硝酸银溶液
由淡黄色沉淀生成
苯与Br2发生取代反应
C
乙醇与浓硫酸共热至170℃
KMnO4酸性溶液
紫色褪去
C2H4被氧化
D
蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,加入足量氢氧化钠溶液
银氨溶液
产生光亮的银镜
蔗糖水解
【答案】D
【解析】A项,盐酸易挥发,由实验操作Ⅰ制取的CO2气体中含有HCl也能与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀,无法验证碳酸的酸性强于硅酸,错误;B项,有淡黄色沉淀生成只能说明有溴离子产生,可能是苯在溴化铁作催化剂的条件下与液溴发生取代反应生成溴化氢,也有可能是挥发的溴单质与水反应生成的HBr,错误;C项,乙醇与浓硫酸消去反应会产生杂质SO2,乙醇有挥发性和还原性,SO2和挥发的乙醇都能使高锰酸钾酸性溶液褪色,错误;D项,蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热一段时间后,先加入稍过量的碱,中和少量稀硫酸,再加入银氨溶液中,产生光亮的银镜,证明蔗糖发生水解反应,生成了葡萄糖,正确。
9.(2025·江苏省苏州市期中)室温下,根据下列实验过程及现象,能得到相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向淀粉溶液中加适量20% H2SO4溶液,加热,冷却后滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
B
用pH计分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH,CH3COONa溶液pH大
结合H+能力:CH3COO->NO2-
C
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合溶液加热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色
溴乙烷发生了消去反应
D
分别向等浓度的FeSO4和CuSO4溶液中通入H2S气体至饱和,前者无明显现象,后者出现黑色沉淀
Ksp(FeS)>Ksp(CuS)
【答案】D
【解析】A项,淀粉在酸性条件下加热会发生水解,但水解是否完全需通过后续检验。加入碘水变蓝只能说明仍有淀粉存在,可能水解不完全,而非未水解;结论错误,错误;B项,CH3COONa的pH大于NaNO2,说明CH3COO-水解程度更高,对应的CH3COOH酸性弱于HNO2。根据共轭酸碱关系,酸性越弱(CH3COOH),其共轭碱(CH3COO-)结合H+的能力越强,但两种溶液初始浓度未知,无法得出该结论,错误;C项,溴乙烷在NaOH乙醇溶液中加热可发生消去反应生成乙烯,但乙醇易挥发,可能同时被酸性KMnO4氧化,导致褪色,无法确定褪色是否仅由乙烯引起,结论不正确,错误;D项,在等等浓度的FeSO4和CuSO4溶液中通入H2S气体至饱和,CuSO4中生成CuS沉淀而FeSO4无现象,故相同条件下更易形成CuS沉淀,说明:Ksp(FeS)>Ksp(CuS),结论正确,正确。
10.(2025·江苏省盐城市上学期期中)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液变红
Fe(NO3)2样品已氧化变质
B
室温下,用pH计测量醋酸溶液、盐酸的pH,比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
C
溴乙烷与NaOH溶液共热后,滴加AgNO3溶液,未出现淡黄色沉淀
溴乙烷未发生水解
D
将0.1 mol·L-1 MgSO4 溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀。
Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A项,NO3-、H+起硝酸的作用,具有强的氧化性,会将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,因此向溶液滴加KSCN溶液,溶液会变为红色,不能证明Fe(NO3)2样品是否氧化变质,错误;B项,醋酸溶液、盐酸的浓度不知,无法比较酸性,应该在室温下,用pH计测量同浓度的醋酸溶液、盐酸的pH,比较溶液pH大小,错误;C项,溴乙烷中检验溴元素,先将溴元素转化为溴离子,再用硝酸酸化的硝酸银检验溴离子,其检验方法是溴乙烷与NaOH溶液共热后,加HNO3酸化呈酸性,加AgNO3溶液,生成淡黄色沉淀,才能说明溴乙烷发生水解生成溴离子,错误;D项,在0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,形成Mg(OH)2白色沉淀,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,发现沉淀变为蓝色,说明Mg(OH)2沉淀转化为Cu(OH)2沉淀,故Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2],正确。
11.(2026·江苏省徐州市部分学校10月月考)室温下,根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,产生白色沉淀
X有强氧化性
B
向FeCl2溶液中加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液褪色
Fe2+具有还原性
C
向Na2SO3溶液中先滴加酚酞,再滴加BaCl2溶液至过量,溶液红色变浅至消失
Na2SO3溶液中SO32-水解使溶液呈碱性
D
2 mL 0.01 mol·L-1 Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L-1 CuSO4溶液有黑色沉淀生成,再滴入0.01 mol·L-1 ZnSO4 溶液,又有白色沉淀生成
Ksp(ZnS)<Ksp(CuS)
【答案】C
【解析】A项,BaCl2溶液中通入SO2和X气体产生白色沉淀,可能因X的强氧化性将SO2氧化为硫酸根生成硫酸钡沉淀,也可能是氨气和二氧化硫在水中发生反应,然后与氯化钡发生复分解生成亚硫酸钡沉淀,所以X可能不是强氧化性气体(如NH3),错误;B项,FeCl2溶液中加入酸性KMnO4褪色,Fe2+具有还原性可被KMnO4氧化,但Cl-在酸性条件下也可能被氧化,无法排除Cl-的干扰,错误;C项,Na2SO3溶液显碱性是因SO32-水解生成OH-,加入BaCl2后生成BaSO3沉淀,SO32-浓度降低导致水解平衡逆向移动,OH-减少,碱性减弱,红色褪去,正确;D项,Na2S溶液中S2-过量,加入硫酸铜,先形成CuS沉淀,再滴入0.01 mol·L-1 ZnSO4溶液,剩余的硫离子会直接与锌离子反应形成ZnS沉淀,无法据此比较溶度积,错误。
12.(2025·江苏省苏北四市一模)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,溶液变浑浊
NaHCO3溶解度小于Na2CO3
B
向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液,振荡,溶液颜色无明显变化
结合Fe3+的能力:F->SCN-
C
向AgNO3溶液和淀粉KI溶液中分别滴加少量新制氯水,前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在化学反应限度
D
向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝
淀粉未水解
【答案】B
【解析】A项,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,生成NaHCO3,若有1 mol Na2CO3(106 g)参加反应,生成2 mol NaHCO3(168 g),由于NaHCO3的质量大于Na2CO3的质量,所以虽然溶液变浑浊,仍不能确定NaHCO3溶解的质量小于Na2CO3溶解的质量,不正确;B项,向等物质的量浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴FeCl3溶液,振荡,溶液颜色无明显变化,则表明Fe3+只与F-结合,没有与SCN-结合,从而说明结合Fe3+的能力:F->SCN-,正确;C项,向AgNO3溶液中滴加少量新制氯水,生成AgCl白色沉淀,表明氯水中含有Cl-,后者溶液变蓝色,则表明I-被氧化为I2,但Cl2、HClO都能将I-氧化为I2,所以不能肯定氯水中存在Cl2,也就不能证明氯气与水的反应存在化学反应限度,不正确;D项,向淀粉溶液中加适量20%H2SO4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝,表明溶液中含有淀粉,可能是淀粉未水解,也可能是淀粉部分水解,不正确。
13.(2025·江苏省徐州市期中)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
测定等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,前者的pH大
非金属性:S>C
B
向Fe(NO3)2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,溶液出现血红色
氧化性:Ag+>Fe3+
C
用pH计分别测定0.1 mol·L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液pH,NaClO溶液 pH大
结合H+能力:ClO->CH3COO-
D
向BaSO4固体中加入饱和Na2CO3溶液,充分搅拌后,取沉淀洗净,加入盐酸有气泡产生
溶度积常数:Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
【答案】C
【解析】A项,测定等物质的量浓度的Na2CO3和 Na2SO3溶液的pH,前者的pH大,则表明CO32-的水解能力大于SO32-,酸性H2CO3<H2SO3,但由于H2SO3不属于S的最高价氧化物对应的水化物,所以不能得出结论:非金属性S>C,不正确;B项,向Fe(NO3)2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,溶液出现血红色,表明发生反应生成了Fe3+,Fe3+可能是由Ag+氧化Fe2+生成,也可能是由酸性条件下NO3-氧化Fe2+生成,所以不能得出结论:氧化性Ag+>Fe3+,不正确;C项,用pH计分别测定0.1 mol·L-1 NaClO 溶液和0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液pH,NaClO溶液pH大,表明ClO-的水解能力强于CH3COO-,则结合H+能力:ClO->CH3COO-,正确;D项,向 BaSO4固体中加入饱和Na2CO3溶液,充分搅拌后,取沉淀洗净,加入盐酸有气泡产生,表明有BaCO3生成,由于BaSO4难溶于水,其饱和溶液中c(SO42-)很小,而Na2CO3饱和溶液中c(CO32-)较大,所以不能得出结论:溶度积常数Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3),不正确。
14.(2025·徐州下学期2月调研)根据实验操作、现象,能得出相应结论的是
选项
操作
现象
结论
A
向Na2SO3固体中加入浓HNO3,并将产生的气体通入Na2SiO3溶液中
Na2SiO3溶液中出现白色沉淀
非金属性:S>Si
B
将浓盐酸和亚硫酸钠反应产生的气体通入酸性KMnO4溶液中
溶液紫红色褪去
SO2具有还原性
C
将溴乙烷和氢氧化钠醇溶液共热后产生的气体通入盛水的试管后,再用酸性KMnO4溶液进行检验
酸性高锰酸钾溶液变为无色
溴乙烷发生了消去反应生成了CH2=CH2
D
将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入到AgNO3溶液中
生成淡黄色沉淀
证明苯与液溴在Fe催化下发生取代反应
【答案】C
【解析】A项,向Na2SO3固体中加入浓HNO3,并将产生的气体通入Na2SiO3溶液中,硝酸挥发也与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,不能证明非金属性:S>Si,错误;B项,将浓盐酸和亚硫酸钠反应产生的气体通入酸性KMnO4溶液中,挥发的氯化氢也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明SO2具有还原性,错误;C项,将溴乙烷和氢氧化钠醇溶液共热后产生的气体通入盛水的试管后,挥发出的乙醇被水吸收,再用酸性KMnO4溶液进行检验,酸性高锰酸钾溶液变为无色,可以得出溴乙烷发生了消去反应生成了CH2=CH2结论,正确;D项,将苯、液溴、铁粉混合物反应产生的气体通入到AgNO3溶液中,液溴挥发也会生成溴化银沉淀,不能证明苯与液溴在Fe催化下发生取代反应,错误。
15.(2025·江苏省苏锡常镇一模)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向待测液中滴加氯水,再加几滴KSCN溶液,溶液变成血红色
待测液中含有Fe2+
B
向10 mL 0.1 mol·L-1 NaNO3溶液中加入Cu粉,再滴加几滴8 mol·L-1硫酸,微热,溶液逐渐变成浅蓝色
8 mol·L-1硫酸具有强氧化性
C
将BaSO4粉末加入到Na2CO3饱和溶液中,充分振荡、静置、过滤、洗涤,将滤渣加入盐酸中,有气泡生成
Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
D
向试管中加入某卤代烃(CH3CH2X)和0.5 mol·L-1 NaOH溶液,加热,再向反应后的溶液中先加入硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,有浅黄色沉淀生成
卤代烃中X为Br原子
【答案】D
【解析】A项,溶液中含有铁离子,加入KSCN溶液也会出现相同现象,不能说明待测液中含有Fe2+,错误;B项,硝酸钠溶液中滴加几滴8 mol·L-1硫酸,酸性条件下,硝酸根离子氧化铜单质生成铜离子,硝酸根离子体现氧化性,不能体现8 mol·L-1硫酸具有强氧化性,错误;C项,饱和碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度过大,使得硫酸钡沉淀转化为碳酸钡沉淀,不能比较Ksp(BaSO4)、Ksp(BaCO3)的大小,错误;D项,向盛有少量一卤代乙烷的试管中加入氢氧化钠溶液并加热,发生取代反应生成乙醇和卤化钠,冷却后加入足量稀硝酸酸化,滴加硝酸银溶液后产生浅黄色沉淀,说明有机物中存在的卤素原子为溴原子,正确。
二、非选择题:共4题,共55分。
16.(14分)(2025·南通市海安市开学考)FePO4可用于制备电动汽车电池的正极材料LiFePO4。
已知:LiFePO4、FePO4难溶于水和碱,可溶于酸。
(1)制备LiFePO4
①以FePO4、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,该反应只生成一种气体,该气体具有可燃性,其反应方程式为______________________________________________________________________。
②检验产品中是否混有FePO4杂质的方法是__________________________________________________
____________________________。
③LiFePO4的晶胞结构示意图如图甲所示(“·”为Li+,位置分别在顶角、棱中心和面心,正八面体和正四面体由O围绕Fe和P形成,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构)。电池充电时,LiFePO4脱出Li+,形成Li1-xFePO4,结构示意图如图乙所示,x=________。
(2)测定LiFePO4纯度
准确称取18.000 g产品,用稀硫酸溶解,将所得溶液定容至250 mL,然后取出25.00 mL溶液放入锥形瓶中,滴加3滴二胺磺酸钠指示剂,用0.1000 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液由浅绿变为蓝紫稳定半分钟,平行滴定3次,平均消耗标准液K2Cr2O7溶液18.00 mL(Cr2O72-Cr3+)。产品的纯度为___________。(写出计算过程)
(3)制备FePO4
FePO4制备过程中溶液的pH对磷酸铁沉淀的影响如图所示。
请补充完整由绿矾晶体制取FePO4的实验方案:取一定量的绿矾晶体(FeSO4•7H2O),_____________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________,干燥得到FePO4。(实验中须使用的试剂有:H3PO4溶液、NaClO溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液)
【答案】(1)①2FePO4+Li2CO3+2C2LiFePO4+3CO↑(2分) ②将产品溶于盐酸,加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明含有FePO4杂质(2分) ③0.75(2分) (2)94.8%(4分) 计算过程为:根据得失电子守恒可得关系式为6Fe2+~Cr2O72-,所以可知25 mL溶液n(Fe2+)=0.1 mol·L-1×1.8×10-2 L×6=0.0108 mol,则250 mL溶液中n(Fe2+)=0.108 mol,因此m(LiFePO4)=0.108 mol×158 g·mol-1=17.064 g,所以LiFePO4纯度为×100%=94.8% (3)取一定量的绿矾晶体(FeSO4·7H2O),加入过量次氯酸钠后加入磷酸,随后加入氢氧化钠,调节pH为2.5左右(2分),过滤,洗涤,取最后一次的洗涤液,加入BaCl2,若无沉淀产生,说明沉淀洗涤完全,干燥得到FePO4(2分)。
【解析】以FePO4、Li2CO3、单质碳为原料在高温下制备LiFePO4,并测定其纯度。设计实验方案利用绿矾晶体制取FePO4。
(1)①根据反应只生成一种气体,且该气体具有可燃性,推测该气体为CO,所以化学方程式为2FePO4+Li2CO3+2C2LiFePO4+3CO↑;②检验是否含有FePO4杂质,即检验是否含有三价铁离子,所以检验方法为:将产品溶于盐酸,加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明含有FePO4杂质;③由晶胞结构可知,每个晶胞中含有LiFePO4的单元数为4个。电池充电时,LiFePO4脱出Li+,形成Li1-xFePO4,由图乙可知Li+个数为8×=1,n(Li+)∶n(PO43-)=1∶4=0.25,此时化学式为Li0.25FePO4,则x=1-0.25=0.75;(2)根据得失电子守恒可得关系式为6Fe2+~Cr2O72-,所以可知25 mL溶液n(Fe2+)=0.1 mol·L-1×1.8×10-2 L×6=0.0108 mol,则250 mL溶液中n(Fe2+)=0.108 mol,因此m(LiFePO4)=0.108 mol×158 g·mol-1=17.064 g,所以LiFePO4纯度为×100%=94.8%;(3)分析图示数据可知,由绿矾晶体制取FePO4的实验方案:取一定量的绿矾晶体(FeSO4•7H2O),加入过量次氯酸钠后加入磷酸,随后加入氢氧化钠,调节pH为2.5左右,过滤,洗涤,取最后一次的洗涤液,加入BaCl2,若无沉淀产生,说明沉淀洗涤完全,干燥得到FePO4。
17.(13分)(2025·江苏省苏锡常镇一模)过氧化钙、过氧化铜可用作化工生产的氧化剂和催化剂。
Ⅰ.过氧化钙的制备。
过氧化钙(CaO2)在室温下稳定。微溶于水,可溶于稀酸生成过氧化氢。实验室制备过氧化钙的过程如下:
(1)“煮沸”的目的是__________________________________________________。
(2)“沉淀”反应的化学方程式为________________________________________。
(3)CaO2·8H2O需烘干转化为CaO2。烘干时需控温140℃原因是___________________________
__________________________________。
Ⅱ.过氧化铜的制备。
反应[Cu(NH3)4]2++H2O2+2H2O=CuO2↓+2NH+2NH3·H2O可用于制备黄褐色固体CuO2。实验装置与实验用到的试剂如题图所示。
(4)补充完整由胆矾制备过氧化铜的实验步骤:称取NH4Cl和CuSO4•5H2O各2.0 g于三颈烧瓶中,加入40 mL水溶解,_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________,过滤,洗涤,晾干,称重。
(5)测定产品纯度。
取产品0.1000 g与过量酸性KI溶液完全反应后,溶液呈弱酸性。以淀粉为指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液30.00 mL。
已知:CuO2+I-+H+CuI+I2+H2O(未配平),I2+2S2O32-=2I-+S4O62—。
计算产品中CaO2的纯度________(写出计算过程)。
【答案】(1)使得溶液中二氧化碳气体逸出(2分) (2)CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl(2分) (3)温度过低不能有效烘干,高于140℃会使得CaO2·8H2O受热分解(2分) (4)边搅拌边0.03mol/L氢氧化钠溶液,至溶液变为深蓝色(2分),将溶液置于冰水浴中,边搅拌边加入3%过氧化氢溶液至产生黄褐色沉淀,停止搅拌,静置,向上层清液中滴加3%过氧化氢溶液至无沉淀生成(2分) (5)96%(3分)
【解析】碳酸钙和稀盐酸反应后煮沸除去溶解的二氧化碳,滤液加入氨水、过氧化氢沉淀得到CaO2·8H2O和含氯化铵的滤液,CaO2·8H2O处理得到CaO2;
(1)碳酸钙和稀盐酸生成二氧化碳,“煮沸”的目的是使得溶液中二氧化碳气体逸出,防止沉淀时生成碳酸钙杂质;(2)“沉淀”反应为氯化钙和氨水、过氧化氢生成CaO2·8H2O沉淀和氯化铵,化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;(3)烘干时需控温140℃的原因是温度过低不能有效烘干,高于140℃会使得CaO2·8H2O受热分解;(4)已知,反应[Cu(NH3)4]2++H2O2+2H2O=CuO2↓+2NH+2NH3·H2O可用于制备黄褐色固体CuO2;氢氧化钠和氯化铵能生成一水合氨,一水合氨能和铜离子转化为深蓝色[Cu(NH3)4]2+,则由胆矾制备过氧化铜的实验步骤:称取NH4Cl和CuSO4·5H2O各2.0 g于三颈烧瓶中,加入40 mL水溶解,边搅拌边0.03 mol·L-1氢氧化钠溶液,至溶液变为深蓝色,将溶液置于冰水浴中,边搅拌边加入3%过氧化氢溶液至产生黄褐色沉淀,停止搅拌,静置,向上层清液中滴加3%过氧化氢溶液至无沉淀生成,过滤,洗涤,晾干,称重;(5)根据电子守恒,过氧化铜和碘离子反应为2CuO2+8I-+8H+=2CuI+3I2+4H2O,结合反应I2+2S2O32-=2I-+S4O62—,存在关系:2CuO2~3I2~6S2O32-,则产品中CuO2的纯度为×100%=96%。
18.(14分)(2025·江苏省淮安市一模)一种以废铜渣(主要是CuO,含有少量Fe2O3杂质)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的流程如下所示。
(1)“酸浸”时,采取下列措施一定能提高铜元素浸出率的有_________(填序号)。
A.升高酸浸温度 B.加快搅拌速度 C.缩短酸浸时间 D.粉碎废铜渣
(2)“除铁”时滤渣主要成分为___________。(填化学式)
(3)“蒸氨”过程中生成CuO,写出该过程发生反应的化学方程式为:________________________
_________________________。
(4)①制备碱式碳酸铜时,不采取向“除铁”后的溶液中直接加入NaHCO3溶液的原因是_______________________________________________。
②“沉铜”时发生反应的离子方程式为___________________________________________________。
③“沉铜”时也可以利用Na2CO3和NaHCO3混合溶液,已知25℃时,碱式碳酸铜的饱和溶液pH约为8.5,溶液中H2CO3、HCO3-、CO32-的分布系数δ随pH的变化如图所示。当恰好形成饱和碱式碳酸铜溶液时,溶液中c(CO32-)∶c(HCO3-)=___________。
(5)由含少量Fe3+的CuSO4溶液可制取CuSO4·H2O晶体,请补充完整该制备过程的实验方案:向含有少量Fe3+的CuSO4溶液中,_______________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________。(已知:Fe3+在pH≥3.2时完全转化为氢氧化物沉淀;室温下从CuSO4饱和溶液中结晶出CuSO4·5H2O,CuSO4·5H2O在80~120℃下干燥得到CuSO4·H2O。实验中需要使用CuO粉末、pH计)
【答案】(1)BD(2分) (2)Fe(OH)3(1分) (3)Cu(NH3)4(OH)24NH3↑+CuO+H2O(2分) (4)①溶液中Cu2+浓度较低(2分) ②2Cu2++4HCO3-=Cu2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O(2分) ③10-1.75∶1(2分) (5)加入CuO粉末调节溶液pH≥3.2使Fe3+完全沉淀除去,(1分)在室温下蒸发CuSO4饱和溶液得到CuSO4·5H2O晶体,过滤,洗涤(1分),在80~120℃下干燥得到CuSO4·H2O(1分)
【解析】由题干流程图可知,加入盐酸与氧化铜、氧化铁反应生成氯化铜、氯化铁,加入过量氨水与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,蒸氨后生成氧化铜,CuO和硫酸反应生成硫酸铜,铜离子和碳酸氢根离子反应生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],据此分析解题。
(1)A项,适当升高酸浸温度,加快酸浸反应速率,能提高铜元素浸出率,但温度太高,盐酸挥发速度加快,反应速率不一定加快,不合题意;B项,加快搅拌速度,能提高铜元素浸出率,符合题意;C项,缩短酸浸时间,酸浸反应不完全,铜元素浸出率下降,不合题意;D项,粉碎废铜渣,增大反应物接触面积,加快酸浸反应速率,能提高铜元素浸出率,符合题意;故答案为:BD;(2)“除铁”时加入过量氨水与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,滤渣主要成分为Fe(OH)3,故答案为:Fe(OH)3;(3)过量氨水与氯化铜反应生成Cu(NH3)4(OH)2,蒸氨生成CuO、氨气和水,反应的化学方程式为Cu(NH3)4(OH)24NH3↑+CuO+H2O,故答案为:Cu(NH3)4(OH)24NH3↑+CuO+H2O;(4)①制备碱式碳酸铜时,不采取向“除铁”后的溶液中直接加入NaHCO3溶液的原因是溶液中Cu2+浓度较低,产率不高故答案为:溶液中Cu2+浓度较低;②“沉铜”时生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],同时生成二氧化碳,离子方程式为2Cu2++4HCO3-=Cu2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O,故答案为:2Cu2++4HCO3-=Cu2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O;③由题干分布图可知,当pH=10.25时,HCO3-CO32-+H+,Ka2==10-10.25,饱和碱式碳酸铜溶液的pH约为8.5,得c(H+)=10-8.5 mol·L-1,代入Ka2==10-10.25,===10-1.75,故答案为:故答案为:10-1.75∶1;(5)向含有少量Fe3+的CuSO4溶液中,加入CuO粉末调节溶液pH≥3.2使Fe3+完全转化为氢氧化铁沉淀除去,在室温下蒸发结晶CuSO4饱和溶液得到CuSO4·5H2O晶体,过滤,洗涤,在80~120℃下干燥得到CuSO4·H2O,故答案为:加入CuO粉末调节溶液pH≥3.2使Fe3+完全沉淀除去,在室温下蒸发CuSO4饱和溶液得到CuSO4·5H2O晶体,过滤,洗涤,在80~120℃下干燥得到CuSO4·H2O。
19.(14分)(2025·江苏省泰州市考前指导卷)BiOCl是一种新型的不溶于硫酸的高档环保珠光材料。某工厂以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2,SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料,制取氯氧化铋和超细氧化铋的工艺流程如下:
已知:
①Bi3+易与Cl-形成BiCl63-,在一定条件下BiCl63-可以发生水解:BiCl63-+H2OBiOCl↓+5Cl-+
2H+。
②2BiOCl(白色)+2OH-2Cl-+H2O+Bi2O3(黄色)
(1)“联合焙烧”时,Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2S3和MnSO4。该反应的化学方程式为____________________________________________________________。
(2)“酸浸”时,需及时补充浓盐酸调节酸浸液的pH小于1.4,其目的是_____________________
______________________________________________________________________。
(3)“转化”时,加入金属Bi的作用是_________________________________________________。
(4)“萃取”时,铋离子能被有机萃取剂TBP萃取,其萃取原理可表示为:BiCl63-+nTBPBiCl3•nTBP+3Cl-,萃取温度对铋、铁萃取率的影响如图所示,Bi的萃取率随萃取温度的升高而降低的原因可能是_________________________________________________________________________________
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(5)请补充完整利用含少量Fe(OH)3杂质的BiOCl粗品制备Bi2O3的实验方案:________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________,过滤、洗涤、干燥,得Bi2O3。(须使用的试剂有:1 mol·L-1 H2SO4溶液、4 mol·L-1 NaOH溶液、1 mol·L-1 BaCl2溶液、蒸馏水)
【答案】(1)2Bi2S3+6MnO2+9O2Bi2O3+6MnSO4(2分) (2)增大Cl-、H+浓度,Bi3+与Cl-形成BiCl63-,使Bi3+充分浸出(1分);同时抑制金属离子Bi3+(或BiCl63-)、Fe3+水解(1分) (3)将Fe3+转化为Fe2+,避免形成Fe(OH)3沉淀,保证BiOCl的纯度(2分) (4)升高温度,促进BiCl63-水解,导致溶液中Cl-浓度增大,BiCl63-+H2OBiOCl+5Cl-+2H+平衡逆向移动(2分) (5)边搅拌边向BiOCl粗品中分批加入足量1 mol·L-1 H2SO4溶液,充分反应后静置,过滤(2分),所得沉淀用蒸馏水洗涤,直至向最后一次洗涤后的滤液中滴加1 mol·L-1BaCl2溶液不再出现白色沉淀。(2分)将洗涤后的滤渣浸入过量4 mol·L-1 NaOH溶液中,加热并充分搅拌至固体颜色不再变化(2分)
【解析】辉铋矿和软锰矿联合焙烧时,Bi2O3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4,FeS2转化为Fe2O3,水浸后过滤,滤渣中加浓盐酸酸浸后过滤,滤渣1为SiO2,将滤液分成两份,其中一份中加金属铋转化,铋和铁离子发生氧化还原反应,生成亚铁离子和Bi3+:Bi+2Fe3+=Bi3++3Fe2+,然后调溶液pH=2.6,使BiCl63-水解生成BiOCl;另一份加萃取剂TBP,使Fe3+和Bi3+分离,分液,有机相再加草酸溶液反萃取出Bi3+,最终得到超细氧化铋。
(1)联合焙烧时,Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4,化学方程式为:2Bi2S3+6MnO2+9O2Bi2O3+6MnSO4;(2)根据题目已知信息,Bi3+易与Cl-形成BiCl63-,及时补充浓盐酸调节酸浸液的pH小于1.4,增大Cl-、H+浓度,Bi3+与Cl-形成BiCl63-,使Bi3+充分浸出;同时,一定条件下BiCl63-可以发生水解:BiCl63-+H2OBiOCl+5Cl-+2H+,补充浓盐酸调节酸浸液的pH小于1.4,抑制金属离子Bi3+(或BiCl63-)、Fe3+水解;(3)由分析可知,转化加入金属Bi的作用是将Fe3+转化为Fe2+,避免形成Fe(OH)3沉淀,从而保证BiOCl的纯度;(4)升高温度,促进水解反应BiCl63-+H2OBiOCl+5Cl-+2H+正向移动,导致溶液中Cl-浓度增大,使得BiCl63-+nTBPBiCl3•nTBP+3Cl-平衡逆向移动,故Bi的萃取率随萃取温度的升高而降低;(5)利用含少量Fe(OH)3杂质的BiOCl粗品制备Bi2O3,首先要除去Fe(OH)3杂质,再将BiOCl与OH-发生反应:2BiOCl(白色)+2OH-2Cl-+H2O+Bi2O3(黄色)制备Bi2O3,根据提供的试剂,实验方案为:边搅拌边向BiOCl粗品中分批加入足量1 mol·L-1 H2SO4溶液,充分反应后静置,过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤,直至向最后一次洗涤后的滤液中滴加1 mol·L-1 BaCl2溶液不再出现白色沉淀。将洗涤后的滤渣浸入过量4 mol·L-1 NaOH溶液中,加热并充分搅拌至固体颜色不再变化。
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