专题07 化学实验基础(期末真题汇编,江苏专用)高二化学上学期
2025-12-17
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2份
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58页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学实验基础 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.33 MB |
| 发布时间 | 2025-12-17 |
| 更新时间 | 2025-12-18 |
| 作者 | xkw_071652087 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-12-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55481908.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:
专题07 化学实验基础
3大高频考点概览
考点01 仪器的使用与实验安全
考点02 物质的制备、分离、提纯
考点03 探究性化学实验
地 城
考点01
仪器的使用与实验安全
1.(24-25高二上·江苏盐城东台·期末)下列仪器可用于熔融NaCl晶体的是
A. B. C. D.
2.(24-25高二上·江苏通州高级中学·期末)下列有关实验方法或操作正确的是
A.喷泉实验 B.氯气除杂
C.分离汽油和水 D.丁达尔效应
3.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期末)为了达到实验目的,下列实验中的实验仪器与试剂选择均正确的
选项
实验目的
主要仪器
试剂
A
配制氯化钠溶液
容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、托盘天平
氯化钠固体、蒸馏水
B
测定中和反应反应热
大烧杯、小烧杯、量筒2个、泡沫塑料、硬纸板
盐酸、溶液
C
测定溶液的物质的量浓度
酸式滴定管、锥形瓶、铁架台(带铁夹)
已知浓度的盐酸、待测溶液
D
提纯混有杂质的溶液
烧杯、分液漏斗、胶头滴管、铁架台
待提纯的溶液、溶液
A.A B.B C.C D.D
4.(24-25高二上·江苏南京六校联合体·期末)实验室制取少量并研究其性质,下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.制取
B.除去杂质
C.测量氯水pH
D.吸收尾气的
A.A B.B C.C D.D
5.(24-25高二上·江苏江苏省淮安市涟水县·期末)既可用排水法又可用向上排空气法收集的气体是( )
A.O2 B.NO C.NH3 D.NO2
6.(24-25高二上·江苏镇江中学·期末)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,下列有关说法错误的是
甲 乙
A.甲装置中的长导管有导气、冷凝的作用
B.钠和乙醇反应的现象与钠和水反应的现象相同
C.用甲装置制取并收集乙酸乙酯
D.用乙装置验证乙醇的结构简式不是CH3—O—CH3而是CH3CH2OH
7.(24-25高二上·江苏淮安市涟水县第一中学·期末)过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)在常温下为白色,能溶于酸,难溶于水、乙醇,是一种温和的氧化剂,常用作鱼类长途运输的增氧剂等。
(1)过氧化钙晶体可用下列方法制备:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl。
用下图制取装置制备过氧化钙晶体:
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②仪器X的名称为 。
③为提高CaO2·8H2O的产率,装置B的温度需控制在0 ℃,可采取的方法是 。
(2)测定产品中CaO2·8H2O含量的实验步骤如下:
步骤一:准确称取0.500 0 g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,再滴入2 mol·L-1的硫酸溶液,充分反应。
步骤二:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液,逐滴加入浓度为0.200 mol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00 mL。
求产品中CaO2·8H2O的质量分数 。(写出计算过程)
已知:CaO2·8H2O +2KI+2H2SO4=CaSO4+K2SO4+I2+10H2O;I2+2S2O=2I-+S4O。
8.(24-25高二上·江苏南京六校联合体·模拟)碳酸亚铁(FeCO3)难溶于水,常用于制取铁盐或补血剂。一种FeCO3的制备装置如图所示。实验中观察到三颈烧瓶中有大量白色沉淀产生,烧杯中溶液变浑浊,恰好完全反应时,三颈烧瓶内溶液中只含一种溶质。
(1)盛装NH4HCO3溶液的实验仪器名称为 。
(2)反应后从三颈烧瓶中获得FeCO3产品需进行的操作: 、洗涤、烘干、研磨。
(3)FeCO3在潮湿的空气中会转化为Fe(OH)3并进一步转化为Fe2O3。写出FeCO3在潮湿的空气中转化为Fe(OH)3的化学方程式: 。
(4)某FeCO3固体被部分氧化,为测定其中Fe3+的质量分数,现进行如下实验:称取5.000g固体样品,加足量盐酸溶解,将溶液稀释至100mL,量取20.00mL该溶液,加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L Na2S2O3溶液滴定,当滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL。已知实验过程中发生反应如下:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,I2+2=+2I-。计算FeCO3固体样品中Fe3+的质量分数,写出计算过程: 。
1.(24-25高二上·江苏部分高中·期末)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上一种制备高铁酸钾的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O,制备的工艺流程如图所示:地 城
考点02
物质的制备、分离、提纯
已知:6KOH+3Cl2KCl+KClO3+3H2O。下列说法错误的是
A.反应①应在温度较高的情况下进行
B.反应②加入KOH固体既可与过量的Cl2反应,又能提供碱性环境
C.反应③中可能有Fe(OH)3沉淀生成
D.K2FeO4的净水原理与明矾的净水原理不同
2.(24-25高二上·江苏苏州·期末)四氧化三锰广泛应用于生产软磁材料、催化材料。一种以低品位锰矿(含、、及少量、、)为原料生产的工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是
A.可用稀硫酸代替“溶浸”中的
B.“溶浸”步骤中作氧化剂
C.“沉锰”步骤中母液的主要成分为
D.“氧化”步骤中参加的反应:
阅读下列材料,完成下面小题:
卤代烃应用广泛,可用通式RX表示。氯仿、是良好的有机溶剂,光照下易被氧化,方程式为;聚四氟乙烯被誉为“塑料王”;RX在碱性条件下与反应生成;RX与镁反应生成的烃基卤化镁(),可用于合成烃,醇,羧酸,酮等多种有机化合物。
3.(24-25高二上·江苏徐州·期末)实验室制备溴苯和1-溴丙烷,下列装置或用途不正确的是
A.装置甲用于制取溴苯 B.装置乙用作安全瓶
C.装置丙用于制取并蒸馏1-溴丙烷 D.装置丁用于收集1-溴丙烷
4.(24-25高二上·江苏徐州·期末)下列物质转化或方程式书写不正确的是
A.制取甲醇的转化过程:
B.制取丙烯的转化过程:
C.制取的离子方程式:
D.制取的化学方程式:
5.(24-25高二上·江苏徐州·期末)下列分析或推测不正确的是
A.C-X键具有极性,在极性试剂作用下易断裂
B.用萃取溴水后的有机层在上层
C.氯乙烷沸点低易汽化,可用作局部麻醉剂
D.可用酸化的溶液,检验是否变质
6.(24-25高二上·江苏盐城五校联考·期末)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、。为了保护环境,充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的回收,其中HAc是醋酸。下列说法不正确的是
A.“铅膏”中主要来源于该电池的正极材料
B.“酸浸”步骤中利用的原理之一是醋酸酸性大于碳酸
C.“酸浸”中的作氧化剂
D.“沉铅”后的滤液焰色反应呈黄色
7.(24-25高二上·江苏淮安·期末)草酸亚铁(FeC2O4)晶体为淡黄色粉末,难溶于水,溶于稀酸,是生产锂电池的原材料。实验室制备FeC2O4部分实验过程如下:
已知室温时:、、。
下列说法正确的是
A.可用KMnO4溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O是否变质
B.室温时,反应的平衡常数
C.“操作a”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥
D.“操作a”所得滤液中存在:
8.(24-25高二上·江苏连云港灌云县第一中学·期末)为了除去酸性氯化镁溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后可得到氯化镁溶液,这种试剂是
A.氧化镁 B.烧碱 C.纯碱 D.氨水
9.(24-25高二上·江苏盐城·期末)对氨基苯酚()是一种重要的有机合成中间体,常用铁粉还原法或氢气还原法合成。
已知:对氨基苯酚有强还原性,易被空气中的氧气氧化,可溶于水。硝基苯易溶于非极性溶剂,难溶于水。
(1)铁粉还原法。将对硝基苯酚()与铁粉浸入酸性介质充分搅拌,生成对氨基苯酚与Fe3O4,然后加入亚硫酸钠稀溶液浸取、过滤,将滤液重结晶可得对氨基苯酚粗品。
① 写出铁粉还原法中生成对氨基苯酚的化学方程式: 。
② 浸取液选用亚硫酸钠稀溶液而不用水的原因是 。
③ 某实验小组用如下实验来测定亚硫酸钠稀溶液的浓度:取稀溶液10 mL,调节溶液的pH至弱酸性,再向其中加入40.00 mL 0.01mol·L-1 I2标准溶液,充分反应后加入2~3滴淀粉溶液,用0.01 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定过量的I2至终点,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL(I2+2S2O= 2I-+S4O),计算亚硫酸钠的物质的量浓度 (写出计算过程)。
(2)氢气还原法:原理如图-1所示,实验过程如下:
步骤1:如图-2三颈烧瓶中加入硝基苯和十六烷基三甲基溴化铵搅拌均匀,然后依次加入一定浓度的硫酸溶液和一定量Pt/C催化剂。
步骤2:先从c处通入氮气置换装置中的空气,然后通入氢气置换氮气,保持一定压力,加热、搅拌,当反应完成后,再通入氮气,降温至50℃,分离出水溶液,继续处理可得对氨基苯酚。
① 冷凝水应从上述装置中 (填“a”或“b”)处通入。
② 十六烷基三甲基溴化铵[CH3(CH2)15N+(CH3)3Br-]是一种表面活性剂,氮原子端易溶于水,十六烷基端易溶解硝基苯。硝基苯易溶于十六烷基端的原因是 。
③ 实验后检验分离出水溶液中是否含有对氨基苯酚的方法是 。
10.(24-25高二上·江苏镇江中学·期末)以Al2O3为载体的钯催化剂常用于石化行业加氢催化裂化过程中,工业上以失活后的废Pd-Al2O3催化剂(主要含有机物、活性炭、Pd、Al2O3,还有少量PdO、SiO2)为原料制备氯化钯的流程如下:
已知:PdO性质稳定,难溶于水、盐酸。
(1)“焙烧”的目的主要是将 、 氧化为气态物质除去。
(2)温度、固液比对浸取率的影响如图,则“氯化浸取”的最佳条件为 、 。
(3)“氯化浸出”时,若盐酸浓度过高,可能发生的副反应离子方程式为 。
(4)滤渣1为 、 。已知,若要使溶液中不高于,则应加入氨水使pH不低于 。
(5)就“沉钯”中获得的进行“热分解”,生成的气体可返回 (填字母)工序继续使用。
A.焙烧 B.氯化浸出 C.转化、除杂
(6)工业上也可用还原制取海绵Pd,且对环境友好,该反应的化学方程式为 。
11.(24-25高二上·江苏盐城五校联考·期末)Sr与、同主族,实验室以天青石精矿(主要含,还含有少量、、)为原料制取,其实验流程如下:
(1)浸取天青石精矿时,向溶液中加入适量浓氨水发生的反应为: (写离子方程式)。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃,搅拌,反应3小时,温度过高将会导致的转化率下降,其原因是 。
(2)“焙烧”所得粗品用蒸馏水多次浸取得溶液。判断粗品已经浸取完全的方法: 。
(3)“沉淀”过程中除得到外,还得到一种可循环利用的物质,该物质为 。
(4)将与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰()。设计以黑灰为原料,制取的实验方案 。
(已知:易溶于水,易水解。水浸时的浸取率随温度变化如图。实验中锶元素需充分转化,必须使用的试剂:蒸馏水,和溶液)。
12.(24-25高二上·江苏部分高中·期末)纳米氧化锌是一种新型无机功能材料。以氧化锌烟灰(含ZnO及少量Fe2O3、FeO、MnO、CuO)为原料制备纳米氧化锌的工艺流程如图:
常温下,相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子的物质的量浓度为0.1 mol·L-1计算):
金属离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
Zn2+
Mn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.1
5.8
6.2
8.1
完全沉淀的pH
2.7
8.3
7.6
8.2
10.1
(1)基态Zn2+的电子排布式为 。
(2)Ksp[Fe(OH)2]= (填数值)。
(3)“浸取”时盐酸不宜过量太多,否则可能导致 。
(4)“滤渣1”的成分是MnO2、Fe(OH)3。“氧化除杂”时KMnO4与Fe 2+发生反应的离子方程式为 ,溶液pH的范围应控制在 。
(5)①“沉锌”得到的碱式碳酸锌的化学式为3ZnCO3·4Zn(OH)2·H2O,该反应的离子方程式为 。
②一种碱式碳酸锌[2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O]加热升温过程中固体的质量变化如图所示。则在500 ℃时剩余固体的化学式为 。
13.(24-25高二上·江苏省苏州市梁丰高级中学·期末)从含砷氧化锌废渣(还含有Cu、Ni、Ag的氧化物等)制取活性氧化锌的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)写出“氨浸”时,生成的离子方程式: ;该工序锌的浸出率与温度关系如图,当温度高于328K时,锌的浸出率反而下降的原因是 。
(2)“除砷”时,需过量,一是生成[或]胶体吸附含砷微粒,二是 ;写出砷酸铁的化学式: 。
(3)“除铁”时,被全部氧化为,再调pH将、转化为沉淀而除去。检验铁元素是否被完全除去的试剂是 。
(4)写出“蒸氨”时,生成的化学方程式: 。
(5)以1 t含锌元素10%的含砷氧化锌制得活性氧化锌113.4 kg,依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能,写出计算结果,若不能,请说明理由: 。
1.(24-25高二上·江苏扬州·期末)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是地 城
考点03
探究性化学实验
选项
探究方案
探究目的
A
用pH计分别测定相同体积CH3COONa溶液与NaNO2溶液的pH
比较Ka(CH3COOH)与Ka(HNO2)的大小
B
向1 mL浓度均为0.05 mol·L−1的NaI、NaCl混合溶液中滴加2~3滴0.05 mol·L−1 AgNO3溶液,观察沉淀的颜色
比较Ksp(AgI)与Ksp(AgCl) 的大小
C
向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
Fe2+是否水解
D
向1 mL 0.1 mol·L−1KI溶液中加入5 mL 0.1 mol·L−1 FeCl3溶液,充分反应后用苯萃取2~3次,取水层滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
验证反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2有一定限度
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高二上·江苏南京五校联盟·期末)下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是
选项
实验内容
实验结论
A
向的溶液中滴入3滴的溶液,再滴入4滴溶液,先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀
同温度下的:
B
在相同条件下,用试纸测定同等浓度的和溶液的,
结合能力:
C
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴溶液
若溶液变血红色,则和反应有一定限度
D
向2支盛有不同浓度溶液的试管中,同时加入溶液,观察并比较实验现象
探究浓度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高二上·江苏南京六校联合体·期末)高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。为紫色固体,可溶于水,在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定,在酸性、中性溶液中易分解放出。
(1)的制备。在碱性条件下,可通过KClO溶液与溶液的反应制备。
①工业上常用废铁屑为原料制备溶液,溶液中可能含有少量,检验的方法 。
②写出生成的反应的离子方程式 。
(2)测定纯度。工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度:用碱性KI溶液溶解1.00g样品,调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子,再调节pH为3~4,用1.00mol·L-1的标准溶液作为滴定剂进行滴定(),淀粉作指示剂,平行测定三次,平均消耗标准溶液18.00mL。
①用标准溶液滴定时,达到终点的标志为 。
②样品中的质量分数为 。(写出计算过程)
(3)的应用。可用于生活垃圾渗透液的脱氮(将含氮物质转化为)处理。对生活垃圾渗透液的脱氮效果随水体pH的变化结果如下:
①根据图推测,时生活垃圾渗透液中含氮物质主要以 形式存在。
②由上图可知脱氮的最佳pH约为8,试分析可能原因 。
4.(24-25高二上·江苏扬州·期末)实验室以二氧化钛(TiO2)废渣为原料制备BaTiO3。
(1)TiO2废渣制备TiOSO4
①350℃时,TiO2和浓硫酸反应生成TiOSO4的化学方程式为 。
②已知:TiOSO4分解温度为500℃。TiO2废渣和浓硫酸按一定比例混合,在不同温度下反应相同时间。高于400℃时,检测到有SO3生成。在400℃以下,随着温度升高TiOSO4产率增加程度较大,在400~500℃,随着温度升高TiOSO4产率的增加程度不大,其原因为 。
(2)TiOSO4制备金红石型TiO2
①已知:TiOSO4溶于酸性溶液形成TiO2+,当酸性降低时易水解为H2TiO3沉淀。TiO2+水解生成沉淀的离子方程式为 。
②已知:温度升高,TiO2晶型会由锐钛型转化为金红石型;煅烧H2TiO3过程中,固体质量残留率和TiO2晶型转化率随温度变化如图所示。补充完整实验方案:取一定量TiOSO4粉末, ,冷却后研磨得金红石型TiO2。(实验须用的试剂:蒸馏水、2 mol·L−1H2SO4溶液)
(3)TiO2制备BaTiO3
BaTiO3由TiO2与BaCO3反应制得,其晶体结构如图-1所示。距离Ba2+最近且距离相等的O2-数目为 ,在答题卡图-2中补全该晶胞的俯视图 。
5.(24-25高二上·江苏南京五校联盟·期末)氯酸镁[]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量的流程如图:
已知:①卤块主要成分为,含有、等杂质。
②四种化合物的溶解度()随温度()变化曲线如图所示。
(1)加速卤块在酸性溶液中溶解的措施有: 。(任写一点)。
(2)滤渣的成分 。
(3)加入饱和溶液后发生反应的化学方程式为 (溶解度低的物质以沉淀形式析出)。
产品中含量的测定:
步骤1:准确称量产品配成溶液。
步骤2:取试液于锥形瓶中,加入稀硫酸和的溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用溶液滴定剩余的至终点。此过程中反应的离子方程式为:。
步骤4:将步骤2、3重复两次
(4)①写出步骤2中发生反应的离子方程式: ;
②步骤3中若滴定前不用标准液润洗滴定管,将会导致最终结果 (填“偏大、偏小”或“不变”)。
(5)若平均消耗溶液,则产品中的质量分数为 。(写出必要的计算过程)
6.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期末)五氧化二钒(V2O5)具有强氧化性,可作制硫酸的催化剂。利用废钒催化剂的酸浸液(含、和)制取V2O5的一种工艺路线如下:
已知:ⅰ.溶液中含+5价V的各种离子浓度与溶液pH的关系如图所示。
ⅱ.“离子交换”和“洗脱”可表示为4ROH+R4V4O12+4OH−(ROH为阴离子交换树脂)。
(1)“氧化”时控制溶液的pH<1,VO2+(约)反应的离子方程式为 。
(2)“调pH”时控制溶液pH约为7~8,pH不能过大的原因除了pH过大,OH-浓度过大,抑制后续离子交换反应向正向进行;还有 、 。
(3)“沉钒”时,得到NH4VO3沉淀。确认沉淀已洗涤干净的实验方法是 。
(4)“煅烧”时须在有氧条件下进行,原因是 。
(5)为测定所制得V2O5样品的纯度,进行如下实验:称取0.5000g样品,用稀硫酸溶解、定容得溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中,加入过量的溶液,再用标准溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗标准溶液的体积为10.00 mL。计算V2O5样品的纯度 (写出计算过程,杂质不参与反应)。实验过程中反应如下:(未配平);(未配平)。
7.(24-25高二上·江苏徐州·期末)硫代硫酸钠()常用作纸浆漂白的脱氯剂。实验室可用下图装置制备少量。
已知:①难溶于水;
②在酸性溶液中发生反应
(1)装置A用于制备,其化学方程式为 。装置B的作用是 。
(2)装置C中反应生成的同时放出,其离子方程式为 ,该反应中体现了 性(填“氧化”或“还原”)。
(3)装置C所得溶液经过结晶等操作获得的晶体中含有少量,检验其中含有的方法是:取少量固体, ,静置,过滤, ,有白色沉淀生成。
(4)装置D的作用是 。
(5)为验证装置C中生成了,下列所选的试剂组合和顺序合理的是 。
a.品红→溶液→澄清石灰水
b.溶液→品红→澄清石灰水
c.酸性溶液→品红→澄清石灰水
8.(24-25高二上·江苏盐城五校联考·期末)MgF2是一种重要的无机化工原料,可用于制备多晶材料、光学玻璃。现有如下两种途径可以制得。
途径Ⅰ:以工业级MgSO4溶液(含Fe3+和Mn2+等杂质)为原料制备MgF2,过程如下:
(1)除杂
①向硫酸镁溶液中加入Na2SO4,加热、保持溶液温度在80~95℃,将Fe3+转化为Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀,反应后滤液的pH (填“增大”、“不变”或“减小”);
②调节滤液的pH,使溶液呈弱碱性,向其中加入H2O2,将Mn2+转化为MnO2沉淀,写出该反应的离子方程式 。
③Mn+(Fe3+、Mn2+、Mg2+)转变为氢氧化物沉淀的pH如图。除杂时未采取将Mn2+直接转化为Mn(OH)2的原因是 。
(2)沉镁
向“除杂”后滤液中加入Na2CO3,同时产生气体,写出生成Mg2(OH)2CO3的化学方程式 。
(3)酸溶
将所得Mg2(OH)2CO3置于 (填“玻璃”、“聚丙烯”或“石英”)烧杯中,加入适量的HF,搅拌溶解。
途径Ⅱ:以磷肥副产物H2SiF6溶解MgO,充分反应后过滤、得MgSiF6溶液,浓缩得MgSiF6·6H2O,300℃条件下煅烧得MgF2。
(4)溶解时,H2SiF6质量分数控制在18%~20%的原因: (20℃时,MgSiF6的溶解度30.8 g)。
9.(24-25高二上·江苏南京六校联合体·期末)实验室以菱锰矿(含及少量Fe、Si的氧化物等)为原料制备高纯和的流程如下图所示。
已知:室温下、、、。
(1)该流程中可循环使用的物质有 。
(2)“焙烧”过程中发生的化学方程式: 。
(3)“沉铁”过程中会产生少量沉淀。在工业上可用于去除溶液中,反应为,其平衡常数 。
(4)制取在如图所示实验装置中,搅拌下使一定量的溶液与氨水混合溶液充分反应。
①滴液漏斗中添加的药品是 。
②混合溶液中氨水的作用是 。
(5)制取。固定其他条件不变,反应物物质的量浓度比值、温度、空气流量对溶液制取纯度的影响分别如图所示。
补充完整制取纯净的实验方案:取25mL0.7mol·L-1的溶液, ,控制搅拌速率500r·min-1反应8h, ,110℃干燥2h,得到纯净的(须使用的试剂:0.7mol·L-1NaOH溶液、1.0mol·L-1溶液)。
10.(24-25高二上·江苏盐城五校联考·期末)Sr与、同主族,实验室以天青石精矿(主要含,还含有少量、、)为原料制取,其实验流程如下:
(1)浸取天青石精矿时,向溶液中加入适量浓氨水发生的反应为: (写离子方程式)。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃,搅拌,反应3小时,温度过高将会导致的转化率下降,其原因是 。
(2)“焙烧”所得粗品用蒸馏水多次浸取得溶液。判断粗品已经浸取完全的方法: 。
(3)“沉淀”过程中除得到外,还得到一种可循环利用的物质,该物质为 。
(4)将与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰()。设计以黑灰为原料,制取的实验方案 。
(已知:易溶于水,易水解。水浸时的浸取率随温度变化如图。实验中锶元素需充分转化,必须使用的试剂:蒸馏水,和溶液)。
试卷第1页,共3页
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专题07 化学实验基础
3大高频考点概览
考点01 仪器的使用与实验安全
考点02 物质的制备、分离、提纯
考点03 探究性化学实验
地 城
考点01
仪器的使用与实验安全
1.(24-25高二上·江苏盐城东台·期末)下列仪器可用于熔融NaCl晶体的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】熔融NaCl晶体应选用坩埚,故选B。
2.(24-25高二上·江苏通州高级中学·期末)下列有关实验方法或操作正确的是
A.喷泉实验 B.氯气除杂
C.分离汽油和水 D.丁达尔效应
【答案】C
【详解】A.N2难溶于水,烧瓶内压强不会降低,故不会引发喷泉,选项A错误;
B.Cl2与NaOH反应,故除去Cl2混有的HCl不能用NaOH溶液,应该用饱和食盐水,选项B错误;
C.汽油和水不互溶分层,可用分液法分离两者,选项C正确;
D.硫酸铜溶液不能产生丁达尔效应,选项D错误;
答案选C。
3.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期末)为了达到实验目的,下列实验中的实验仪器与试剂选择均正确的
选项
实验目的
主要仪器
试剂
A
配制氯化钠溶液
容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、托盘天平
氯化钠固体、蒸馏水
B
测定中和反应反应热
大烧杯、小烧杯、量筒2个、泡沫塑料、硬纸板
盐酸、溶液
C
测定溶液的物质的量浓度
酸式滴定管、锥形瓶、铁架台(带铁夹)
已知浓度的盐酸、待测溶液
D
提纯混有杂质的溶液
烧杯、分液漏斗、胶头滴管、铁架台
待提纯的溶液、溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.配制氯化钠溶液,根据实验步骤,需要的仪器主要有容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、托盘天平,试剂为氯化钠固体、蒸馏水,故A正确;
B.测定中和反应反应热,仪器缺少温度计和玻璃搅拌器,故B错误;
C.测定溶液的物质的量浓度,缺少碱式滴定管和指示剂,故C错误;
D.提纯方法可以用:①加入过量溶液;②过滤;③向滤液中通气体;④过滤得;⑤加适量盐酸得溶液,仪器、药品均不正确,故D错误;
选A。
4.(24-25高二上·江苏南京六校联合体·期末)实验室制取少量并研究其性质,下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.制取
B.除去杂质
C.测量氯水pH
D.吸收尾气的
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.浓盐酸与MnO2反应制取氯气要加热,A错误;
B.除去氯气中的氯化氢要通过饱和食盐水,不能用饱和碳酸氢钠溶液,会引入CO2杂质气体、且Cl2参与反应,B错误;
C.氯水中有次氯酸,具有强氧化性、漂白性,不能用pH试纸测氯水的pH值,C错误;
D.氯气在水中溶解度不大,氯气能与氢氧化钠反应,可以用氢氧化钠溶液吸收氯气尾气,不会发生倒吸现象,D正确;
答案选D。
5.(24-25高二上·江苏江苏省淮安市涟水县·期末)既可用排水法又可用向上排空气法收集的气体是( )
A.O2 B.NO C.NH3 D.NO2
【答案】A
【详解】A项、氧气不与水反应,且难溶于水,能使用排水法收集,氧气与空气的成分不反应,密度比空气大,也能够使用向上排空气法收集,故A正确;
B项、一氧化氮能够与空气中的氧气反应,不能使用排空气法收集,所以只能使用排水法收集一氧化氮,故B错误;
C项、NH3极易溶于水,密度比空气小,只能用向下排空气法收集,故C错误;
D项、二氧化氮能够与水反应生成硝酸和一氧化氮,不能使用排水法收集,密度比空气大,只能使用向上排空气法收集,故D错误。
故选A。
【点睛】本题主要考查气体的收集方法,了解气体收集装置选择的依据及气体的溶解性、密度等性质是解答关键。
6.(24-25高二上·江苏镇江中学·期末)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,下列有关说法错误的是
甲 乙
A.甲装置中的长导管有导气、冷凝的作用
B.钠和乙醇反应的现象与钠和水反应的现象相同
C.用甲装置制取并收集乙酸乙酯
D.用乙装置验证乙醇的结构简式不是CH3—O—CH3而是CH3CH2OH
【答案】B
【详解】A.甲装置中的长导管可以起到导气、冷凝的作用,A不符合题意;
B.乙醇分子中羟基上氢原子的活性不如水分子中氢原子,即钠和乙醇反应不如钠和水反应剧烈,B符合题意;
C.乙酸和乙醇发生在浓硫酸催化下发生酯化反应,生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠溶液可以吸收挥发出来的乙醇,中和挥发出来的乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度,且导管不可插入液面以下,防止气体倒吸,C不符合题意;
D.用一定量乙醇和足量钠反应,按照反应产生的气体体积、消耗的乙醇的物质的量的关系可推测出氢原子乙醇的结构简式不是而是,D不符合题意;
故答案选B。
7.(24-25高二上·江苏淮安市涟水县第一中学·期末)过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)在常温下为白色,能溶于酸,难溶于水、乙醇,是一种温和的氧化剂,常用作鱼类长途运输的增氧剂等。
(1)过氧化钙晶体可用下列方法制备:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl。
用下图制取装置制备过氧化钙晶体:
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②仪器X的名称为 。
③为提高CaO2·8H2O的产率,装置B的温度需控制在0 ℃,可采取的方法是 。
(2)测定产品中CaO2·8H2O含量的实验步骤如下:
步骤一:准确称取0.500 0 g产品于有塞锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,再滴入2 mol·L-1的硫酸溶液,充分反应。
步骤二:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液,逐滴加入浓度为0.200 mol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00 mL。
求产品中CaO2·8H2O的质量分数 。(写出计算过程)
已知:CaO2·8H2O +2KI+2H2SO4=CaSO4+K2SO4+I2+10H2O;I2+2S2O=2I-+S4O。
【答案】(1) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 分液漏斗 将装置B置于冰水浴中
(2)n(Na2S2O3)=0.200 mol·L-1×20.00×10-3 L=0.004 mol
由关系式“CaO2·8H2O~I2~2S2O”可知,n(CaO2·8H2O)=×0.004 mol=0.002 mol,
m(CaO2·8H2O)=0.002 mol×216 g·mol-1=0.432 g
则样品中CaO2·8H2O的质量分数为w(CaO2·8H2O)=×100%=86.4%
【分析】氯化铵与氢氧化钙加热生成氨气,氨气、双氧水、氯化钙生成过氧化钙,以此分析;
【详解】(1)①根据分析装置A中,氯化铵与氢氧化钙加热生成氨气;
故答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2≜CaCl2+2NH3↑+2H2O;
②X为分液漏斗;
故答案为:分液漏斗;
③为提高CaO2·8H2O的产率,装置B的温度需控制在0 ℃,故需要将装置B置于冰水浴中;
故答案为:将装置B置于冰水浴中;
(2)n(Na2S2O3)=0.200 mol·L-1×20.00×10-3 L=0.004 mol,由关系式“CaO2·8H2O~I2~”可知,n(CaO2·8H2O)=12×0.004 mol=0.002 mol,m(CaO2·8H2O)=0.002 mol×216 g·mol-1=0.432 g,则样品中CaO2·8H2O的质量分数为w(CaO2·8H2O)=×100%=86.4%;
故答案为:(见解析)。
8.(24-25高二上·江苏南京六校联合体·模拟)碳酸亚铁(FeCO3)难溶于水,常用于制取铁盐或补血剂。一种FeCO3的制备装置如图所示。实验中观察到三颈烧瓶中有大量白色沉淀产生,烧杯中溶液变浑浊,恰好完全反应时,三颈烧瓶内溶液中只含一种溶质。
(1)盛装NH4HCO3溶液的实验仪器名称为 。
(2)反应后从三颈烧瓶中获得FeCO3产品需进行的操作: 、洗涤、烘干、研磨。
(3)FeCO3在潮湿的空气中会转化为Fe(OH)3并进一步转化为Fe2O3。写出FeCO3在潮湿的空气中转化为Fe(OH)3的化学方程式: 。
(4)某FeCO3固体被部分氧化,为测定其中Fe3+的质量分数,现进行如下实验:称取5.000g固体样品,加足量盐酸溶解,将溶液稀释至100mL,量取20.00mL该溶液,加入过量KI溶液充分反应,然后加入几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L Na2S2O3溶液滴定,当滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL。已知实验过程中发生反应如下:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,I2+2=+2I-。计算FeCO3固体样品中Fe3+的质量分数,写出计算过程: 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)过滤
(3)4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2
(4)由2Fe3++2I-=2Fe2++I2、I2+2=+2I-得:, FeCO3固体样品中Fe3+的质量分数为:
【分析】烧杯中溶液变浑浊,说明生成的二氧化碳进入澄清石灰水生成了碳酸钙沉淀,恰好完全反应时,三颈烧瓶内溶液中只含一种溶质,结合元素守恒可知为硫酸铵,则碳酸氢铵与硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵、二氧化碳气体和水,
【详解】(1)盛装NH4HCO3溶液的实验仪器名称为分液漏斗。
(2)过滤用于分离液体和固体,则反应后从三颈烧瓶中获得FeCO3产品需进行的操作:过滤、洗涤、烘干、研磨。
(3)FeCO3在潮湿的空气中会转化为Fe(OH)3,则铁元素化合价升高被空气中的氧气氧化,同时有二氧化碳气体生成,则FeCO3在潮湿的空气中转化为Fe(OH)3的化学方程式为:4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2。
(4)已知实验过程中发生反应如下:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,I2+2=+2I-。则存在关系式:, FeCO3固体样品中Fe3+的质量分数为:。
1.(24-25高二上·江苏部分高中·期末)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上一种制备高铁酸钾的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2+3Cl-+5H2O,制备的工艺流程如图所示:地 城
考点02
物质的制备、分离、提纯
已知:6KOH+3Cl2KCl+KClO3+3H2O。下列说法错误的是
A.反应①应在温度较高的情况下进行
B.反应②加入KOH固体既可与过量的Cl2反应,又能提供碱性环境
C.反应③中可能有Fe(OH)3沉淀生成
D.K2FeO4的净水原理与明矾的净水原理不同
【答案】A
【分析】向KOH溶液,通入过量氯气,发生反应为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O,除去KCl,KClO具有强氧化性,碱性条件下KClO与硝酸铁反应生成K2FeO4、KCl和H2O,离子方程式为,过滤得到滤渣K2FeO4,纯化,经过洗涤干燥得到纯K2FeO4晶体,据此分析;
【详解】A.根据已知可知温度高会产生副产品KClO3,A错误;
B.反应②加入KOH固体既可与过量的Cl2反应,又能提供碱性环境生成K2FeO4,B正确;
C.Fe3+在碱性条件下可能生成Fe(OH)3,C正确;
D.根据题干信息可知K2FeO4是一种新型绿色消毒剂,能够杀毒,同时生成胶体起净化作用,而明矾只生成胶体起净化作用,D正确;
故选A。
2.(24-25高二上·江苏苏州·期末)四氧化三锰广泛应用于生产软磁材料、催化材料。一种以低品位锰矿(含、、及少量、、)为原料生产的工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是
A.可用稀硫酸代替“溶浸”中的
B.“溶浸”步骤中作氧化剂
C.“沉锰”步骤中母液的主要成分为
D.“氧化”步骤中参加的反应:
【答案】B
【详解】A.也能提供、,可用稀硫酸代替“溶浸”中的,故A正确;
B.与、、反应生成、、,根据流程图,沉锰后得到+2价,因此、在酸性条件下将氧化成,本身被还原成,作还原剂,故B错误;
C.“沉锰”步骤母液中含有,故C正确;
D.氧化过程中反应方程式为,故D正确;
答案选B。
阅读下列材料,完成下面小题:
卤代烃应用广泛,可用通式RX表示。氯仿、是良好的有机溶剂,光照下易被氧化,方程式为;聚四氟乙烯被誉为“塑料王”;RX在碱性条件下与反应生成;RX与镁反应生成的烃基卤化镁(),可用于合成烃,醇,羧酸,酮等多种有机化合物。
3.(24-25高二上·江苏徐州·期末)实验室制备溴苯和1-溴丙烷,下列装置或用途不正确的是
A.装置甲用于制取溴苯 B.装置乙用作安全瓶
C.装置丙用于制取并蒸馏1-溴丙烷 D.装置丁用于收集1-溴丙烷
4.(24-25高二上·江苏徐州·期末)下列物质转化或方程式书写不正确的是
A.制取甲醇的转化过程:
B.制取丙烯的转化过程:
C.制取的离子方程式:
D.制取的化学方程式:
5.(24-25高二上·江苏徐州·期末)下列分析或推测不正确的是
A.C-X键具有极性,在极性试剂作用下易断裂
B.用萃取溴水后的有机层在上层
C.氯乙烷沸点低易汽化,可用作局部麻醉剂
D.可用酸化的溶液,检验是否变质
【答案】3.C 4.A 5.B
【解析】3.A.苯和溴在铁做催化剂作用下生成溴苯,装置甲可用于制取溴苯A正确;
B.生成的HBr与醇反应,装置乙用作安全瓶,防倒吸,B正确;
C.装置丙中通入的气体中含溴,与醇会发生反应,应该先通入CCl4除去溴单质,C错误;
D.因沸点不同,装置丁可用于收集1-溴丙烷,D正确;
故选C。
4.A.得不到甲醇,可制甲醇,A错误;
B.制取丙烯是卤代烃的消去,转化过程:,B正确;
C.制取是发生取代反应,离子方程式:,C正确;
D.发生加聚反应制取,化学方程式:,D正确;
故选A。
5.A.卤代烃中C-X键电子对向X原子偏移,使X易以阴离子形式离去,A正确;
B.密度大于水,萃取溴水后的有机层在下层,B错误;
C.氯乙烷沸点为12.3℃,易汽化而吸收热量,使局部冷冻麻醉,C正确;
D.被氧化变质有HCl生成,检验氯离子方法,用酸化的溶液,有白色沉淀,D正确;
故选B。
6.(24-25高二上·江苏盐城五校联考·期末)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、。为了保护环境,充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的回收,其中HAc是醋酸。下列说法不正确的是
A.“铅膏”中主要来源于该电池的正极材料
B.“酸浸”步骤中利用的原理之一是醋酸酸性大于碳酸
C.“酸浸”中的作氧化剂
D.“沉铅”后的滤液焰色反应呈黄色
【答案】C
【分析】从主要含、废旧铅蓄电池的铅膏中回收铅资源。通过如图流程可知“脱硫”时利用了沉淀转化原理,将PbSO4转化为PbCO3,便于后面的酸浸。在“酸浸”时将还原,最终铅元素全部转化为可溶性的Pb(Ac)2,“沉铅”时将Pb(Ac)2转化为Pb(OH)2,最后Pb(OH)2加热得到PbO。
【详解】A.铅蓄电池中铅做负极,二氧化铅做正极,“铅膏”中主要来源于该电池的正极材料,A正确;
B.“酸浸”步骤中,其中的反应之一是,反应原理是强酸制弱酸,B正确;
C.“酸浸”中PbO2通过和H2O2、HAc反应转化为Pb(Ac)2,此过程中,Pb元素的化合价降低, PbO2做氧化剂,H2O2做还原剂,C错误;
D.“沉铅”后的滤液含有Na+,滤液焰色反应呈黄色,D正确;
故选C。
7.(24-25高二上·江苏淮安·期末)草酸亚铁(FeC2O4)晶体为淡黄色粉末,难溶于水,溶于稀酸,是生产锂电池的原材料。实验室制备FeC2O4部分实验过程如下:
已知室温时:、、。
下列说法正确的是
A.可用KMnO4溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O是否变质
B.室温时,反应的平衡常数
C.“操作a”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥
D.“操作a”所得滤液中存在:
【答案】B
【分析】由题干流程图信息可知,硫酸亚铁铵加水并加入H2SO4进行酸化溶解,然后加入草酸,加热后反应生成草酸亚铁沉淀,通过过滤,洗涤,干燥即得到FeC2O4晶体,据此分析解题。
【详解】A.铵根中N为-3价能够被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不可用KMnO4溶液检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O是否变质,应该用KSCN溶液等,A错误;
B.室温时,反应的平衡常数K=====11.8,B正确;
C.由分析可知,FeC2O4是沉淀,故“操作a”为过滤、乙醇洗涤、干燥,C错误;
D.由分析可知,“操作a”为过滤出FeC2O4沉淀后所得滤液中,则存在:,否则将继续产生FeC2O4沉淀,D错误;
故答案为:B。
8.(24-25高二上·江苏连云港灌云县第一中学·期末)为了除去酸性氯化镁溶液中的Fe3+,可在加热搅拌的条件下加入一种试剂,过滤后可得到氯化镁溶液,这种试剂是
A.氧化镁 B.烧碱 C.纯碱 D.氨水
【答案】A
【详解】A.为了除去酸性氯化镁溶液中的Fe3+,向溶液中加入氧化镁消耗溶液中的氢离子,调节溶液的pH,促进铁离子水解生成氢氧化铁,而Mg2+不沉淀,故A符合题意;
B.向溶液中加入烧碱(NaOH)会引入Na+杂质,故B不符合题意;
C.向溶液中加入纯碱(Na2CO3)会引入Na+杂质,故C不符合题意;
D.向溶液中加入氨水会引入杂质,故D不符合题意;
故选A。
9.(24-25高二上·江苏盐城·期末)对氨基苯酚()是一种重要的有机合成中间体,常用铁粉还原法或氢气还原法合成。
已知:对氨基苯酚有强还原性,易被空气中的氧气氧化,可溶于水。硝基苯易溶于非极性溶剂,难溶于水。
(1)铁粉还原法。将对硝基苯酚()与铁粉浸入酸性介质充分搅拌,生成对氨基苯酚与Fe3O4,然后加入亚硫酸钠稀溶液浸取、过滤,将滤液重结晶可得对氨基苯酚粗品。
① 写出铁粉还原法中生成对氨基苯酚的化学方程式: 。
② 浸取液选用亚硫酸钠稀溶液而不用水的原因是 。
③ 某实验小组用如下实验来测定亚硫酸钠稀溶液的浓度:取稀溶液10 mL,调节溶液的pH至弱酸性,再向其中加入40.00 mL 0.01mol·L-1 I2标准溶液,充分反应后加入2~3滴淀粉溶液,用0.01 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定过量的I2至终点,消耗Na2S2O3标准溶液40.00 mL(I2+2S2O= 2I-+S4O),计算亚硫酸钠的物质的量浓度 (写出计算过程)。
(2)氢气还原法:原理如图-1所示,实验过程如下:
步骤1:如图-2三颈烧瓶中加入硝基苯和十六烷基三甲基溴化铵搅拌均匀,然后依次加入一定浓度的硫酸溶液和一定量Pt/C催化剂。
步骤2:先从c处通入氮气置换装置中的空气,然后通入氢气置换氮气,保持一定压力,加热、搅拌,当反应完成后,再通入氮气,降温至50℃,分离出水溶液,继续处理可得对氨基苯酚。
① 冷凝水应从上述装置中 (填“a”或“b”)处通入。
② 十六烷基三甲基溴化铵[CH3(CH2)15N+(CH3)3Br-]是一种表面活性剂,氮原子端易溶于水,十六烷基端易溶解硝基苯。硝基苯易溶于十六烷基端的原因是 。
③ 实验后检验分离出水溶液中是否含有对氨基苯酚的方法是 。
【答案】(1) 4+9Fe+4H2O4+3Fe3O4 防止对氨基苯酚被氧化 0.02mol/L
(2) a 硝基苯分子的极性较弱,十六烷基端的极性也较弱 取少量水溶液,滴入氯化铁溶液,若溶液变紫色,说明水溶液中含有对氨基苯酚,反之说明水溶液中不含有对氨基苯酚
【分析】该实验的实验目的是用铁粉还原法和氢气还原法合成对氨基苯酚。
【详解】(1)
①由题意可知,酸性条件下对硝基苯酚与铁、水反应生成对氨基苯酚和四氧化三铁,反应的化学方程式为4+9Fe+4H2O4+3Fe3O4,故答案为:4+9Fe+4H2O4+3Fe3O4;
②由题给信息可知,对氨基苯酚有强还原性,易被空气中的氧气氧化,所以浸取液选用亚硫酸钠稀溶液而不用水是因为亚硫酸氢钠溶液具有还原性,可以防止对氨基苯酚被空气中氧气氧化,故答案为:防止对氨基苯酚被氧化;
③由题意可知,滴定消耗40.00mL0.01mol/L硫代硫酸钠溶液,则由方程式可知,与亚硫酸钠溶液反应的碘的物质的量为0.01mol/L×0.04L—0.01mol/L×0.04L×=0.0002mol,则可知,亚硫酸钠溶液的浓度为=0.02mol/L,故答案为:0.02mol/L;
(2)①由实验装置图可知,与三颈烧瓶相连的冷凝回流装置为球形冷凝管,为增强冷凝效果冷凝水应从冷凝管的下口a处通入,故答案为:a;
②硝基苯易溶于十六烷基端是因为硝基苯分子的极性较弱,十六烷基端的极性也较弱,由相似相溶原理可知,分子极性较弱的硝基苯易溶于极性较弱的十六烷基端,故答案为:硝基苯分子的极性较弱,十六烷基端的极性也较弱;
③由结构简式可知,对氨基苯酚分子中含有的酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应使溶液呈紫色,所以检验分离出水溶液中是否含有对氨基苯酚的方法为取少量水溶液,滴入氯化铁溶液,若溶液变紫色,说明水溶液中含有对氨基苯酚,反之说明水溶液中不含有对氨基苯酚,故答案为:取少量水溶液,滴入氯化铁溶液,若溶液变紫色,说明水溶液中含有对氨基苯酚,反之说明水溶液中不含有对氨基苯酚。
10.(24-25高二上·江苏镇江中学·期末)以Al2O3为载体的钯催化剂常用于石化行业加氢催化裂化过程中,工业上以失活后的废Pd-Al2O3催化剂(主要含有机物、活性炭、Pd、Al2O3,还有少量PdO、SiO2)为原料制备氯化钯的流程如下:
已知:PdO性质稳定,难溶于水、盐酸。
(1)“焙烧”的目的主要是将 、 氧化为气态物质除去。
(2)温度、固液比对浸取率的影响如图,则“氯化浸取”的最佳条件为 、 。
(3)“氯化浸出”时,若盐酸浓度过高,可能发生的副反应离子方程式为 。
(4)滤渣1为 、 。已知,若要使溶液中不高于,则应加入氨水使pH不低于 。
(5)就“沉钯”中获得的进行“热分解”,生成的气体可返回 (填字母)工序继续使用。
A.焙烧 B.氯化浸出 C.转化、除杂
(6)工业上也可用还原制取海绵Pd,且对环境友好,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 活性炭 有机物
(2) 70℃ 3:1
(3)
(4) PdO SiO2 5
(5)C
(6)
【分析】废催化剂,在空气中“焙烧”除去有机物、活性炭,用盐酸、氯酸钠“氯化浸出”,性质稳定,难溶于水、盐酸。加入氯酸钠,被转化为,和不溶于盐酸,过滤出、;滤液中含有、,滤液加氨水生成氢氧化铝沉淀(滤渣)。滤液有,加盐酸转化为,加热分解为。
【详解】(1)有机物、碳能燃烧生成二氧化碳,“焙烧”的目的是除去有机物、活性炭。
(2)根据温度、固液比对浸取率的影响图,、固液比时浸取率最高,则“氯化浸取”的最佳条件为、固液比。
(3)氯酸钠具有强氧化性,若盐酸浓度过高,氯酸钠和盐酸发生归中反应生成氯气,可能发生的副反应离子方程式为。
(4)性质稳定,难溶于水、盐酸,不溶于盐酸,所以滤渣1为和。若要使溶液中铝离子不高于,,,则,所以应加入氨水使不低于。
(5)“沉钯”中获得的,根据原子守恒,进行“热分解”,会生成氨气,氨气可返回“转化、除杂”工序继续使用,故选C。
(6)对环境友好,说明氧化产物是氮气,根据得失电子守恒,该反应的化学方程式为:。
11.(24-25高二上·江苏盐城五校联考·期末)Sr与、同主族,实验室以天青石精矿(主要含,还含有少量、、)为原料制取,其实验流程如下:
(1)浸取天青石精矿时,向溶液中加入适量浓氨水发生的反应为: (写离子方程式)。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃,搅拌,反应3小时,温度过高将会导致的转化率下降,其原因是 。
(2)“焙烧”所得粗品用蒸馏水多次浸取得溶液。判断粗品已经浸取完全的方法: 。
(3)“沉淀”过程中除得到外,还得到一种可循环利用的物质,该物质为 。
(4)将与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰()。设计以黑灰为原料,制取的实验方案 。
(已知:易溶于水,易水解。水浸时的浸取率随温度变化如图。实验中锶元素需充分转化,必须使用的试剂:蒸馏水,和溶液)。
【答案】(1) 温度过高将会导致的分解及氨水的分解挥发
(2)取最后一次浸取液,向其中滴加几滴酚酞,溶液不变红
(3)氨水
(4)取适量的黑灰用90℃的热水浸取2~3次,将产生的气体用溶液充分吸收,所得浸取液合并后滴加稍过量的,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干
【分析】天青石精矿(主要含SrSO4,还含有少量SiO2、CaSO4、BaSO4),加入碳酸氢铵溶液和氨水浸取,可将SrSO4转化为SrCO3,过滤后滤渣含有SiO2、CaCO3、BaSO4、SrCO3,滤液中含有NH,滤渣经过焙烧,“焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)2溶液,再和第一步浸取的滤液反应生成SrSO4,以此解答。
【详解】(1)浸取天青石精矿时,向NH4HCO3溶液中加入适量浓氨水将HCO转化为CO,增大溶液中CO的浓度从而促进生成SrCO3,故离子方程式为;NH4HCO3加热易分解,温度过高将会导致NH4HCO3的分解及氨水的分解挥发,所以“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃、搅拌、反应3小时,温度过高将会导致SrSO4的转化率下降;
(2)SrO粗品已经浸取完全时,浸取后的溶液中不再有Sr(OH)2,取最后一次浸取液,向其中滴加几滴酚酞,溶液不变红说明浸取完全;
(3)第一步浸取滤液中含有NH,在沉淀过程中会生成NH3H2O,可循环利用;
(4)由图可知,90℃是Sr(OH)2的浸取率最高,取适量的黑灰用90℃的热水浸取2~3次,将产生的气体用NaOH溶液充分吸收,所得浸取液合并后滴加稍过量的3mol·L-1H2SO4,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干,故答案为:取适量的黑灰用90℃的热水浸取2~3次,将产生的气体用NaOH溶液充分吸收,所得浸取液合并后滴加稍过量的3mol·L-1H2SO4,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干。
12.(24-25高二上·江苏部分高中·期末)纳米氧化锌是一种新型无机功能材料。以氧化锌烟灰(含ZnO及少量Fe2O3、FeO、MnO、CuO)为原料制备纳米氧化锌的工艺流程如图:
常温下,相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子的物质的量浓度为0.1 mol·L-1计算):
金属离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
Zn2+
Mn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.1
5.8
6.2
8.1
完全沉淀的pH
2.7
8.3
7.6
8.2
10.1
(1)基态Zn2+的电子排布式为 。
(2)Ksp[Fe(OH)2]= (填数值)。
(3)“浸取”时盐酸不宜过量太多,否则可能导致 。
(4)“滤渣1”的成分是MnO2、Fe(OH)3。“氧化除杂”时KMnO4与Fe 2+发生反应的离子方程式为 ,溶液pH的范围应控制在 。
(5)①“沉锌”得到的碱式碳酸锌的化学式为3ZnCO3·4Zn(OH)2·H2O,该反应的离子方程式为 。
②一种碱式碳酸锌[2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O]加热升温过程中固体的质量变化如图所示。则在500 ℃时剩余固体的化学式为 。
【答案】(1)1s22s22p63s23p63d10或者[Ar]3d10
(2)10-16.8
(3)防止后续“氧化除杂”步骤中消耗更多的KMnO4和产生污染性气体Cl2
(4) +3Fe 2++7H2O=MnO2↓+ 3Fe(OH)3↓+5H+ 2.7~5.8
(5) 7Zn2++7+5H2O=3ZnCO3·4Zn(OH)2·H2O↓+4CO2↑ ZnO
【分析】由题干流程图可知,氧化锌烟灰(含ZnO及少量Fe2O3、FeO、MnO、CuO)中加入盐酸,发生反应为:ZnO+2HCl=ZnCl2+H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、FeO+2HCl=FeCl2+H2O、CuO+2HCl=CuCl2+H2O、MnO+2HCl=MnCl2+H2O,向浸取液中加入KMnO4固体,将Fe2+氧化为Fe3+,再转化为Fe(OH)3沉淀,将Mn2+转化为MnO2沉淀,过滤出滤渣1,主要成分是Fe(OH)3和MnO2,滤液中含有Cu2+和Zn2+,加入锌粉,置换出Cu,Zn+Cu2+=Zn2++Cu,过滤出滤渣2,主要成分为Cu和Zn,滤液2主要成分是ZnCl2和KCl,加入Na2CO3,发生反应:7Zn2++7+5H2O=3ZnCO3·4Zn(OH)2·H2O↓+4CO2↑,据此分析解题。
【详解】(1)Zn原子核外有30个电子,根据构造原理,基态Zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,基态Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或 [Ar]3d10。
(2)开始沉淀时的pH=6.1,此时溶液中c(OH-)=,c()=0.1mol/L,则Ksp[Fe(OH)2]=c()c2(OH-)=0.1×()2=1×10-16.8。
(3)后续 “氧化除杂”步骤中加入的KMnO4能与盐酸反应生成有毒有害的Cl2,则为了防止过量的盐酸与后续“氧化除杂”步骤中加入的KMnO4反应生成有毒有害的Cl2,则“浸取”过程中盐酸不宜过量太多。
(4)“滤渣1”的成分是MnO2、Fe(OH)3,根据氧化还原反应配平可得,“氧化除杂”过程中KMnO4与Fe2+发生反应的离子方程式为:+3Fe 2++7H2O=MnO2↓+ 3Fe(OH)3↓+5H+;调节溶液pH是使Fe3+完全沉淀,而Cu2+不生成沉淀,由题干表中数据可知,范围应控制在2.7~5.8。
(5)①“沉锌”得到碱式碳酸锌[化学式为3ZnCO3·4Zn(OH)2·H2O],即ZnCl2和Na2CO3溶液反应生成3ZnCO3·4Zn(OH)2·H2O,则该反应的离子方程式为:7Zn2++7+5H2O=3ZnCO3·4Zn(OH)2·H2O↓+4CO2↑;
②碱式碳酸锌[2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O]加热升温过程中固体的质量变化如图所示,碱式碳酸锌即2ZnCO3·3Zn(OH)2·2H2O的摩尔质量为:583g/mol,设1mol碱式碳酸锌加热到500℃时,固体质量变为405g,则固体减少了:583-405=178g,178=2×44+18x,解得x=5,说明分解产生了5molH2O,即2mol结晶水和3molZn(OH)2分解出3molH2O,则剩余固体中只含有ZnO。
13.(24-25高二上·江苏省苏州市梁丰高级中学·期末)从含砷氧化锌废渣(还含有Cu、Ni、Ag的氧化物等)制取活性氧化锌的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)写出“氨浸”时,生成的离子方程式: ;该工序锌的浸出率与温度关系如图,当温度高于328K时,锌的浸出率反而下降的原因是 。
(2)“除砷”时,需过量,一是生成[或]胶体吸附含砷微粒,二是 ;写出砷酸铁的化学式: 。
(3)“除铁”时,被全部氧化为,再调pH将、转化为沉淀而除去。检验铁元素是否被完全除去的试剂是 。
(4)写出“蒸氨”时,生成的化学方程式: 。
(5)以1 t含锌元素10%的含砷氧化锌制得活性氧化锌113.4 kg,依据以上数据能否计算出锌元素的回收率。若能,写出计算结果,若不能,请说明理由: 。
【答案】(1) 或 温度高,氨挥发量增加,生成锌氨配合物减少,不利于锌的浸出
(2) 使砷酸根沉淀完全
(3)溶液
(4)
(5)不能,“除杂”时添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率
【分析】含砷氧化锌废渣进行氨浸,发生生成。再加入锌粉发生金属的置换,铜、银和镍等金属变成金属单质过滤除去。滤液中加入硫酸亚铁等试剂生成砷酸铁除砷后加入高锰酸钾,被全部氧化为,再调pH将、转化为沉淀而除去。经过蒸氨后获得碱式碳酸锌,经干燥、热分解获得产品。
【详解】(1)根据流程图所给出反应物,“氨浸”时,生成在溶液中,故离子方程式为由于也提供了,故写成也可以;由于氨挥发,故温度越高,锌的浸出率越低;
(2)“除砷”时,根据该工序目的是将除去,故过量,一是生成[或]胶体可吸附含砷微粒,二是与砷酸根反应生成沉淀;砷酸铁的化学式为;
(3)检验用溶液;
(4)生成的化学方程式为;
(5)由于除Cu、Ag、Ni的过程中添加了锌粉,最终中的锌元素不完全来自于含砷氧化锌废渣中,故无法计算含砷氧化锌废渣中锌元素的回收率。
1.(24-25高二上·江苏扬州·期末)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是地 城
考点03
探究性化学实验
选项
探究方案
探究目的
A
用pH计分别测定相同体积CH3COONa溶液与NaNO2溶液的pH
比较Ka(CH3COOH)与Ka(HNO2)的大小
B
向1 mL浓度均为0.05 mol·L−1的NaI、NaCl混合溶液中滴加2~3滴0.05 mol·L−1 AgNO3溶液,观察沉淀的颜色
比较Ksp(AgI)与Ksp(AgCl) 的大小
C
向2 mL FeSO4溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
Fe2+是否水解
D
向1 mL 0.1 mol·L−1KI溶液中加入5 mL 0.1 mol·L−1 FeCl3溶液,充分反应后用苯萃取2~3次,取水层滴加KSCN溶液观察溶液颜色变化
验证反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2有一定限度
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【来源】江苏省扬州市2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试卷
【详解】A.CH3COONa和NaNO2溶液的pH越大,对应酸的Ka越小。通过pH计测定两者的pH可比较其对应酸的Ka,但题目未明确给出两种盐溶液的浓度大小,无法比较,A错误;
B.当两种阴离子浓度相同时,加入少量AgNO3会先生成溶度积常数小的沉淀,可通过沉淀颜色直接判断Ksp大小,B正确;
C.Fe2+水解使溶液呈弱酸性,但酚酞在pH<8.2时无色,无法通过颜色变化验证水解,C错误;
D.FeCl3过量,反应后水层中必然存在Fe3+,KSCN显色无法证明反应是否可逆,D错误;
故选B。
2.(24-25高二上·江苏南京五校联盟·期末)下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是
选项
实验内容
实验结论
A
向的溶液中滴入3滴的溶液,再滴入4滴溶液,先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀
同温度下的:
B
在相同条件下,用试纸测定同等浓度的和溶液的,
结合能力:
C
取溶液于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴溶液
若溶液变血红色,则和反应有一定限度
D
向2支盛有不同浓度溶液的试管中,同时加入溶液,观察并比较实验现象
探究浓度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【来源】江苏省南京市五校联盟2024-2025学年高二上学期1月期末调研化学试题
【详解】A.向的溶液中滴入3滴的溶液,发生反应:,由用量可知过量,再滴入4滴的溶液,先产生白色沉淀,后产生红褐色沉淀,可知转化为,则的溶解度小于,:,A错误;
B.用pH试纸测定和溶液的pH,,则说明HCN的酸性弱于,即结合H+能力:,B正确;
C.根据反应:2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KI+I2可知,取2mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/LFeCl3,充分反应后FeCl3过量,滴入5滴15%KSCN溶液,若溶液变血红色,也不能说明KI和FeCl3反应有一定限度,C错误;
D.由于NaHSO3+H2O2=NaHSO4+H2O,反应过程中无明显现象,不能探究浓度对反应速率的影响,D错误;
故选:B。
3.(24-25高二上·江苏南京六校联合体·期末)高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。为紫色固体,可溶于水,在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定,在酸性、中性溶液中易分解放出。
(1)的制备。在碱性条件下,可通过KClO溶液与溶液的反应制备。
①工业上常用废铁屑为原料制备溶液,溶液中可能含有少量,检验的方法 。
②写出生成的反应的离子方程式 。
(2)测定纯度。工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度:用碱性KI溶液溶解1.00g样品,调节pH使高铁酸根全部被还原成亚铁离子,再调节pH为3~4,用1.00mol·L-1的标准溶液作为滴定剂进行滴定(),淀粉作指示剂,平行测定三次,平均消耗标准溶液18.00mL。
①用标准溶液滴定时,达到终点的标志为 。
②样品中的质量分数为 。(写出计算过程)
(3)的应用。可用于生活垃圾渗透液的脱氮(将含氮物质转化为)处理。对生活垃圾渗透液的脱氮效果随水体pH的变化结果如下:
①根据图推测,时生活垃圾渗透液中含氮物质主要以 形式存在。
②由上图可知脱氮的最佳pH约为8,试分析可能原因 。
【答案】(1) 取少量溶液于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若有蓝色沉淀生成,则含有
(2) 滴入最后半滴标准溶液,蓝色褪去,且半分钟不恢复 89.1%
(3) 时,随pH减小,的稳定性减弱,溶液中高铁酸根的浓度减小,含氮离子去除率降低(或随pH减小,的氧化性增强,有可能将氧化成含氮酸根离子,去除率降低);的溶液,随pH增大,氧化性弱,不利于将含氮物质氧化
【来源】江苏省南京市六校联合体2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题
【详解】(1)①亚铁离子和K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀:;故检验的方法:取少量溶液于试管中,滴加几滴铁氰化钾溶液,若有蓝色沉淀生成,则含有;
②在碱性条件下,可通过KClO溶液与溶液的反应制备,反应中铁化合价由+3变为+6、氯化合价由+1变为-1,结合电子守恒,生成的反应的离子方程式为:;
(2)①淀粉作指示剂,碘单质能使得淀粉溶液变为蓝色,则用标准溶液滴定时,达到终点的标志为滴入最后半滴标准溶液,蓝色褪去,且半分钟不恢复。
②由题意,碘离子和发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘单质,反应中铁化合价由+6变为+2、碘化合价由-1变为0,结合电子守恒,结合反应,存在,则样品中的质量分数为
(3)①根据图推测,时溶液为较强酸性,酸性条件下氮元素能以铵根离子存在,则生活垃圾渗透液中含氮物质主要以形式存在;
②已知,强碱性溶液中比较稳定,在酸性、中性溶液中易分解放出;时,随pH减小,的稳定性减弱,溶液中高铁酸根的浓度减小,含氮离子去除率降低(或随pH减小,的氧化性增强,有可能将氧化成含氮酸根离子,去除率降低);的溶液,随pH增大,氧化性弱,不利于将含氮物质氧化,故脱氮的最佳pH约为8。
4.(24-25高二上·江苏扬州·期末)实验室以二氧化钛(TiO2)废渣为原料制备BaTiO3。
(1)TiO2废渣制备TiOSO4
①350℃时,TiO2和浓硫酸反应生成TiOSO4的化学方程式为 。
②已知:TiOSO4分解温度为500℃。TiO2废渣和浓硫酸按一定比例混合,在不同温度下反应相同时间。高于400℃时,检测到有SO3生成。在400℃以下,随着温度升高TiOSO4产率增加程度较大,在400~500℃,随着温度升高TiOSO4产率的增加程度不大,其原因为 。
(2)TiOSO4制备金红石型TiO2
①已知:TiOSO4溶于酸性溶液形成TiO2+,当酸性降低时易水解为H2TiO3沉淀。TiO2+水解生成沉淀的离子方程式为 。
②已知:温度升高,TiO2晶型会由锐钛型转化为金红石型;煅烧H2TiO3过程中,固体质量残留率和TiO2晶型转化率随温度变化如图所示。补充完整实验方案:取一定量TiOSO4粉末, ,冷却后研磨得金红石型TiO2。(实验须用的试剂:蒸馏水、2 mol·L−1H2SO4溶液)
(3)TiO2制备BaTiO3
BaTiO3由TiO2与BaCO3反应制得,其晶体结构如图-1所示。距离Ba2+最近且距离相等的O2-数目为 ,在答题卡图-2中补全该晶胞的俯视图 。
【答案】(1) TiO2+H2SO4TiOSO4+H2O 在400℃以下,随着温度升高,反应速率加快;400℃~500℃,部分TiOSO4分解
(2) TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+ 在搅拌下加入足量2mol·L−1硫酸溶液中,至粉末完全溶解,向溶液中加入蒸馏水至沉淀不再增加,过滤,洗涤,干燥,在950℃(或950℃~1000℃范围具体温度)煅烧至恒重
(3) 12 (或)
【来源】江苏省扬州市2024-2025学年高二上学期期末考试 化学试卷
【详解】(1)①TiO2和浓硫酸反应生成TiOSO4和水,化学方程式为TiO2+H2SO4TiOSO4+H2O;
②在400℃以下,随着温度升高,反应速率加快,产率增加程度较大;400℃~500℃,有SO3生成,部分TiOSO4分解,产率的增加程度不大;
(2)①TiO2+水解生成H2TiO3沉淀,离子方程式为TiO2++2H2O=H2TiO3↓+2H+;
②在搅拌下加入足量2mol·L−1硫酸溶液中,至粉末完全溶解,TiOSO4完全转化为H2TiO3,向溶液中加入蒸馏水至沉淀不再增加,过滤,洗涤,干燥,在950℃(或950℃~1000℃范围具体温度)煅烧至恒重,冷却后研磨得金红石型TiO2;
(3)
距离Ba2+最近且距离相等的O2-数目为;晶胞的俯视图或。
5.(24-25高二上·江苏南京五校联盟·期末)氯酸镁[]常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量的流程如图:
已知:①卤块主要成分为,含有、等杂质。
②四种化合物的溶解度()随温度()变化曲线如图所示。
(1)加速卤块在酸性溶液中溶解的措施有: 。(任写一点)。
(2)滤渣的成分 。
(3)加入饱和溶液后发生反应的化学方程式为 (溶解度低的物质以沉淀形式析出)。
产品中含量的测定:
步骤1:准确称量产品配成溶液。
步骤2:取试液于锥形瓶中,加入稀硫酸和的溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用溶液滴定剩余的至终点。此过程中反应的离子方程式为:。
步骤4:将步骤2、3重复两次
(4)①写出步骤2中发生反应的离子方程式: ;
②步骤3中若滴定前不用标准液润洗滴定管,将会导致最终结果 (填“偏大、偏小”或“不变”)。
(5)若平均消耗溶液,则产品中的质量分数为 。(写出必要的计算过程)
【答案】(1)将卤块粉碎或适当升高温度等
(2)BaSO4、Fe(OH)3
(3)
(4) 偏小
(5)78.3%
【来源】江苏省南京市五校联盟2024-2025学年高二上学期1月期末调研化学试题
【分析】卤块的成分有MgCl2•6H2O、MgSO4、FeCl2,加入H2O2之后,亚铁离子可以被氧化为三价铁离子,再向混合物中加入氯化钡溶液,可以将硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,加入氧化镁,调节pH=4,可以促进铁离子的水解,将铁离子转化为氢氧化铁而除去,过滤,得到的滤液是氯化镁,滤渣有BaSO4和Fe(OH)3,根据溶解度曲线可知,混合溶液中NaCl溶解度最小,再加入NaClO3饱和溶液得到NaCl沉淀与Mg(ClO3)2溶液,经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到Mg(ClO3)2•6H2O,据此回答。
【详解】(1)影响化学反应速率的因素有:升高温度、将固体粉碎成细小的颗粒、增加物质的浓度等,因此加速卤块在H2O2溶液中溶解的措施有:将卤块粉碎或适当升高温度等;
(2)根据分析可知,滤渣有BaSO4和Fe(OH)3;
(3)加入NaClO3饱和溶液后得到NaCl沉淀与Mg(ClO3)2溶液,方程式为:;
(4)①步骤2中发生反应的离子方程式:;
②步骤3中若滴定前不用标准液润洗滴定管,会稀释K2Cr2O7溶液,使消耗K2Cr2O7溶液体积偏大,应用亚铁离子物质的量一定,故测定的物质的量偏小,则导致最终结果偏小;
(5)消耗K2Cr2O7的物质的量是0.1mol∙L−1×0.015L=0.0015mol,则根据方程式可得关系式:,可知消耗亚铁离子的物质的量是0.0015mol×6=0.009mol,所以与氯酸镁反应的硫酸亚铁是1.00mol∙L−1×0.02L−0.009mol=0.011mol,则根据方程式可知氯酸镁的物质的量是,所以产品中的质量分数为=78.3%。
6.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期末)五氧化二钒(V2O5)具有强氧化性,可作制硫酸的催化剂。利用废钒催化剂的酸浸液(含、和)制取V2O5的一种工艺路线如下:
已知:ⅰ.溶液中含+5价V的各种离子浓度与溶液pH的关系如图所示。
ⅱ.“离子交换”和“洗脱”可表示为4ROH+R4V4O12+4OH−(ROH为阴离子交换树脂)。
(1)“氧化”时控制溶液的pH<1,VO2+(约)反应的离子方程式为 。
(2)“调pH”时控制溶液pH约为7~8,pH不能过大的原因除了pH过大,OH-浓度过大,抑制后续离子交换反应向正向进行;还有 、 。
(3)“沉钒”时,得到NH4VO3沉淀。确认沉淀已洗涤干净的实验方法是 。
(4)“煅烧”时须在有氧条件下进行,原因是 。
(5)为测定所制得V2O5样品的纯度,进行如下实验:称取0.5000g样品,用稀硫酸溶解、定容得溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中,加入过量的溶液,再用标准溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗标准溶液的体积为10.00 mL。计算V2O5样品的纯度 (写出计算过程,杂质不参与反应)。实验过程中反应如下:(未配平);(未配平)。
【答案】(1)
(2) pH大于8,的浓度降低 Al(OH)3溶解后带入杂质
(3)取最后一次洗涤后的滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀产生则已洗涤干净
(4)防止V2O5煅烧时被NH3还原
(5)91%
【来源】江苏省镇江市第一中学2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题
【分析】废钒催化剂的酸浸液(含、VO2+、K+、Fe3+、Al3+和),加入氧化剂KClO3把VO2+氧化为,用KOH调节控制溶液pH约为7~8除去Fe3+、Al3+,同时VO转化为V4O,通过“离子交换”和“洗脱”,发生反应4ROH+V4OR4V4O12+4OH-,得到含有V4O的溶液,加入氯化铵得到钒酸铵沉淀(NH4VO3),煅烧钒酸铵生成V2O5。
【详解】(1)pH<1,VO2+(约0.1 mol·L−1)时,,则钒元素主要以形式存在,KClO3把VO2+氧化为,故离子方程式为6VO2+++3H2O=Cl−+6+6H+;
(2)pH过大,OH−浓度过大,抑制后续离子交换反应向正向进行;pH大于8,转化为其他含钒离子,的浓度降低;Al(OH)3可能会溶解后带入杂质;
(3)“沉钒”时,得到NH4VO3沉淀。确认沉淀已洗涤干净即检验是否则含有氯离子,实验方法是取最后一次洗涤滤液,向其中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,若无沉淀产生则已洗涤干净;
(4)加入氯化铵得到钒酸铵沉淀(NH4VO3),煅烧钒酸铵生成V2O5,其中氮元素为-3价,具有还原性,“煅烧”时须在有氧条件下进行,原因是:防止V2O5煅烧时被NH3还原;
(5)根据题给信息,结合得失电子守恒可知配平后的方程式为:;;,,根据方程式可知,与反应的Fe2+和与KMnO4反应的Fe2+的总的物质的量为,则有=5+ ,=,,V2O5样品的纯度:。
7.(24-25高二上·江苏徐州·期末)硫代硫酸钠()常用作纸浆漂白的脱氯剂。实验室可用下图装置制备少量。
已知:①难溶于水;
②在酸性溶液中发生反应
(1)装置A用于制备,其化学方程式为 。装置B的作用是 。
(2)装置C中反应生成的同时放出,其离子方程式为 ,该反应中体现了 性(填“氧化”或“还原”)。
(3)装置C所得溶液经过结晶等操作获得的晶体中含有少量,检验其中含有的方法是:取少量固体, ,静置,过滤, ,有白色沉淀生成。
(4)装置D的作用是 。
(5)为验证装置C中生成了,下列所选的试剂组合和顺序合理的是 。
a.品红→溶液→澄清石灰水
b.溶液→品红→澄清石灰水
c.酸性溶液→品红→澄清石灰水
【答案】(1) 防止倒吸
(2) 还原
(3) 加入足量稀盐酸 向滤液中加入少量 BaCl2溶液
(4)吸收多余的二氧化硫
(5)c
【来源】江苏省盐城市伍佑中学2022-2023学年高一下学期2月月考化学试题
【分析】向盛有亚硫酸钠固体的烧瓶中滴加浓硫酸,生成二氧化硫,二氧化硫和碳酸钠、硫化钠溶液反应生成硫代硫酸钠,用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫,防止污染空气,装置B是安全瓶,其作用是防止倒吸;
【详解】(1)亚硫酸钠固体滴加浓硫酸,生成二氧化硫,水和硫酸钠,;二氧化硫和碳酸钠、硫化钠溶液反应会导致装置中压强减小,则装置B是安全瓶,其作用是防止倒吸;
(2)二氧化硫和碳酸钠、硫化钠溶液反应生成硫代硫酸钠,同时放出,该反应中SO2中硫元素的化合价由+4价到+2价,化合价降低被还原,体现了氧化性,硫化钠中硫化合价由-2变为+2,化合价升高体现还原性,结合电子守恒,其离子方程式为;
(3)检验晶体中含有的少量,要防止产生的硫代硫酸钡沉淀的干扰,检验Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4,依据,首先加入盐酸使得Na2S2O3转化为沉淀和气体,利用硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀进行检验,检验其中含有Na2SO4的方法是∶ 取少量固体加入足量稀盐酸,静置过滤,向滤液中加入少量 BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明Na2S2O3晶体中含有少量Na2SO4;
(4)装置D的作用是:用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫,防止污染空气;
(5)装置C中除了生成的二氧化碳,还有剩余的二氧化硫,要检验装置C中生成了,首先要用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,再用品红检验二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液完全除去,最后通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,则说明有二氧化碳气体生成,故答案为:c。
8.(24-25高二上·江苏盐城五校联考·期末)MgF2是一种重要的无机化工原料,可用于制备多晶材料、光学玻璃。现有如下两种途径可以制得。
途径Ⅰ:以工业级MgSO4溶液(含Fe3+和Mn2+等杂质)为原料制备MgF2,过程如下:
(1)除杂
①向硫酸镁溶液中加入Na2SO4,加热、保持溶液温度在80~95℃,将Fe3+转化为Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀,反应后滤液的pH (填“增大”、“不变”或“减小”);
②调节滤液的pH,使溶液呈弱碱性,向其中加入H2O2,将Mn2+转化为MnO2沉淀,写出该反应的离子方程式 。
③Mn+(Fe3+、Mn2+、Mg2+)转变为氢氧化物沉淀的pH如图。除杂时未采取将Mn2+直接转化为Mn(OH)2的原因是 。
(2)沉镁
向“除杂”后滤液中加入Na2CO3,同时产生气体,写出生成Mg2(OH)2CO3的化学方程式 。
(3)酸溶
将所得Mg2(OH)2CO3置于 (填“玻璃”、“聚丙烯”或“石英”)烧杯中,加入适量的HF,搅拌溶解。
途径Ⅱ:以磷肥副产物H2SiF6溶解MgO,充分反应后过滤、得MgSiF6溶液,浓缩得MgSiF6·6H2O,300℃条件下煅烧得MgF2。
(4)溶解时,H2SiF6质量分数控制在18%~20%的原因: (20℃时,MgSiF6的溶解度30.8 g)。
【答案】 减小 Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O 若要将Mn2+完全转化为Mn(OH)2沉淀,就会将一部分Mg2+转化沉淀 2MgSO4+2Na2CO3+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4 聚丙烯 若H2SiF6浓度过低,溶解速率慢,会增加MgSiF6溶液浓缩成本;H2SiF6浓度过高,会导致MgSiF6溶液浓度过大而析出
【来源】江苏基地学校2021届高三上学期第一次大联考试题(12月) 化学试题
【分析】途径I:工业级MgSO4溶液中含Fe3+和Mn2+,经过除杂除去Fe3+和Mn2+得到MgSO4溶液,向MgSO4溶液中加入Na2CO3得到Mg2(OH)2CO3沉淀,Mg2(OH)2CO3用HF溶解生成MgF2,然后经烘干得到MgF2;
途径II:用H2SiF6溶解MgO获得MgSiF6溶液,MgSiF6溶液浓缩得MgSiF6·6H2O,300℃条件下煅烧MgSiF6·6H2O得MgF2。
【详解】(1)①工业级MgSO4溶液中含Fe3+和Mn2+,加入Na2SO4,加热、保持溶液温度在80~95℃,将Fe3+转化为Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀,发生的离子反应为:2Na++6Fe3++4+12H2O= Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+12H+,反应后溶液的酸性增强,则反应后滤液的pH减小;故答案为:减小;
②加入H2O2,Mn2+被氧化转化为MnO2沉淀,1molMn2+失去2mol电子生成1molMnO2,则H2O2被还原成H2O,1molH2O2得到2mol电子,根据溶液呈弱碱性,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O;故答案为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O;
③根据图象可知,除杂时未采取将Mn2+直接转化为Mn(OH)2的原因是:若要将Mn2+完全转化为Mn(OH)2沉淀(即Mn2+的浓度小于1×10-5mol/L时),就会将一部分Mg2+转化沉淀;故答案为:若要将Mn2+完全转化为Mn(OH)2沉淀,就会将一部分Mg2+转化沉淀。
(2)向“除杂”后的滤液MgSO4溶液中加入Na2CO3生成Mg2(OH)2CO3沉淀、同时产生气体,该气体为CO2,根据原子守恒,反应的化学方程式为:2MgSO4+2Na2CO3+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4;故答案为:2MgSO4+2Na2CO3+H2O=Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑+2Na2SO4。
(3) Mg2(OH)2CO3中加入适量HF溶解时发生的反应为:Mg2(OH)2CO3+4HF=2MgF2+3H2O+CO2↑,由于玻璃中含有SiO2、石英晶体就是结晶的SiO2,HF能与SiO2发生反应:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,HF能腐蚀玻璃和石英烧杯,故“酸溶”时不能选用玻璃和石英烧杯、应选用聚丙烯烧杯;故答案为:聚丙烯。
(4)途径II用H2SiF6溶解MgO得到MgSiF6溶液,发生的反应为H2SiF6+MgO= MgSiF6+H2O,20℃时,MgSiF6的溶解度30.8 g,饱和MgSiF6溶液的质量分数为×100%=23.5%;若H2SiF6浓度过低,一方面溶解速率慢,另一方面得到的MgSiF6溶液的浓度小,会增加MgSiF6溶液浓缩成本;若所用H2SiF6质量分数为20%,取100g质量分数为20%的H2SiF6,其中H2SiF6的质量为20g,根据H2SiF6+MgO= MgSiF6+H2O,反应消耗的MgO的质量为5.56g、生成的MgSiF6的质量为 23.06g,所得MgSiF6溶液的质量分数为×100%=21.8%(比23.5%略小),若H2SiF6浓度过高,会导致MgSiF6溶液浓度过大而析出,故溶解时,H2SiF6质量分数控制在18%~20%;故答案为:若H2SiF6浓度过低,溶解速率慢,会增加MgSiF6溶液浓缩成本;H2SiF6浓度过高,会导致MgSiF6溶液浓度过大而析出。
9.(24-25高二上·江苏南京六校联合体·期末)实验室以菱锰矿(含及少量Fe、Si的氧化物等)为原料制备高纯和的流程如下图所示。
已知:室温下、、、。
(1)该流程中可循环使用的物质有 。
(2)“焙烧”过程中发生的化学方程式: 。
(3)“沉铁”过程中会产生少量沉淀。在工业上可用于去除溶液中,反应为,其平衡常数 。
(4)制取在如图所示实验装置中,搅拌下使一定量的溶液与氨水混合溶液充分反应。
①滴液漏斗中添加的药品是 。
②混合溶液中氨水的作用是 。
(5)制取。固定其他条件不变,反应物物质的量浓度比值、温度、空气流量对溶液制取纯度的影响分别如图所示。
补充完整制取纯净的实验方案:取25mL0.7mol·L-1的溶液, ,控制搅拌速率500r·min-1反应8h, ,110℃干燥2h,得到纯净的(须使用的试剂:0.7mol·L-1NaOH溶液、1.0mol·L-1溶液)。
【答案】(1)或氨水、
(2)
(3)10
(4) 氨水混合溶液 调节溶液pH,增大,使尽可能沉淀完全
(5) 边搅拌边向其中加入50mL0.7mol·L-1NaOH溶液,并保持75℃加热,同时以17L·min-1的流量向溶液中通入空气 静置过滤,用水洗涤2~3次,取最后一次洗涤滤液,向其中滴加1.0mol·L-1溶液,无沉淀生成
【来源】江苏省南京市六校联合体2024-2025学年高二上学期1月期末化学试题
【分析】向菱锰矿(含及少量Fe、Si的氧化物等)中加入硫酸铵焙烧,碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气、水和二氧化碳,铁的氧化物、二氧化硅不与硫酸铵反应,加水溶解,再加入氨水调节pH除去铁,过滤得到硫酸锰溶液,搅拌条件下使一定量的MnSO4溶液与氨水−NH4HCO3混合溶液充分反应制取,同时得到硫酸铵,据此解答。
【详解】(1)该流程中NH3或氨水、(NH4)2SO4既是反应物又是生成物,则该流程中可循环使用的物质有NH3或氨水、(NH4)2SO4;
(2)“焙烧”过程中碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(3)反应,其平衡常数K==;
(4)①溶液与氨水混合溶液充分反应,氨水受热易分解挥发,则三颈烧瓶中盛有MnSO4溶液,滴液漏斗中添加的药品是氨水混合溶液;
②反应生成MnCO3,则混合溶液中氨水的作用是:调节溶液pH,增大,使尽可能沉淀完全;
(5)由图可知,制取纯净Mn3O4需控制氢氧化钠与硫酸锰的浓度比值为2.0、温度75℃、空气流量在17L/min,此时得到的Mn3O4纯度较大,钡离子和硫酸根离子能生成硫酸钡沉淀,溶液用于检验得到Mn3O4沉淀是否洗涤干净;故制取纯净Mn3O4的实验方案:取25mL0.7mol/L的MnSO4溶液,边搅拌边向其中加入50mL0.7mol/LNaOH溶液,并保持75℃加热,同时以17L·min-1的流量向溶液中通入空气,控制搅拌速率500r·min-1反应8h,静置过滤,用水洗涤2~3次,取最后一次洗涤滤液,向其中滴加1.0mol·L-1溶液,无沉淀生成,100℃干燥2h,得到纯净的Mn3O4。
10.(24-25高二上·江苏盐城五校联考·期末)Sr与、同主族,实验室以天青石精矿(主要含,还含有少量、、)为原料制取,其实验流程如下:
(1)浸取天青石精矿时,向溶液中加入适量浓氨水发生的反应为: (写离子方程式)。“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃,搅拌,反应3小时,温度过高将会导致的转化率下降,其原因是 。
(2)“焙烧”所得粗品用蒸馏水多次浸取得溶液。判断粗品已经浸取完全的方法: 。
(3)“沉淀”过程中除得到外,还得到一种可循环利用的物质,该物质为 。
(4)将与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰()。设计以黑灰为原料,制取的实验方案 。
(已知:易溶于水,易水解。水浸时的浸取率随温度变化如图。实验中锶元素需充分转化,必须使用的试剂:蒸馏水,和溶液)。
【答案】(1) 温度过高将会导致的分解及氨水的分解挥发
(2)取最后一次浸取液,向其中滴加几滴酚酞,溶液不变红
(3)氨水
(4)取适量的黑灰用90℃的热水浸取2~3次,将产生的气体用溶液充分吸收,所得浸取液合并后滴加稍过量的,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干
【来源】江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题
【分析】天青石精矿(主要含SrSO4,还含有少量SiO2、CaSO4、BaSO4),加入碳酸氢铵溶液和氨水浸取,可将SrSO4转化为SrCO3,过滤后滤渣含有SiO2、CaCO3、BaSO4、SrCO3,滤液中含有NH,滤渣经过焙烧,“焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)2溶液,再和第一步浸取的滤液反应生成SrSO4,以此解答。
【详解】(1)浸取天青石精矿时,向NH4HCO3溶液中加入适量浓氨水将HCO转化为CO,增大溶液中CO的浓度从而促进生成SrCO3,故离子方程式为;NH4HCO3加热易分解,温度过高将会导致NH4HCO3的分解及氨水的分解挥发,所以“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃、搅拌、反应3小时,温度过高将会导致SrSO4的转化率下降;
(2)SrO粗品已经浸取完全时,浸取后的溶液中不再有Sr(OH)2,取最后一次浸取液,向其中滴加几滴酚酞,溶液不变红说明浸取完全;
(3)第一步浸取滤液中含有NH,在沉淀过程中会生成NH3H2O,可循环利用;
(4)由图可知,90℃是Sr(OH)2的浸取率最高,取适量的黑灰用90℃的热水浸取2~3次,将产生的气体用NaOH溶液充分吸收,所得浸取液合并后滴加稍过量的3mol·L-1H2SO4,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干,故答案为:取适量的黑灰用90℃的热水浸取2~3次,将产生的气体用NaOH溶液充分吸收,所得浸取液合并后滴加稍过量的3mol·L-1H2SO4,将所得沉淀过滤、洗涤、烘干。
试卷第1页,共3页
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