高考化學(xué)復(fù)習(xí)應(yīng)用創(chuàng)新題組

專題十六實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

1.某化學(xué)興趣小組擬采用如下圖所示裝置（部分夾持裝置略去）制取

氨基鉀（KNHJ。已知氨基鉀很容易與空氣中的水和二氧化碳反應(yīng)。

（1）A裝置裝藥品前應(yīng)檢驗(yàn)氣密性,操作

是o濃氨水與生石灰混合能

迅速產(chǎn)生氨氣,主要利用生石灰吸水且遇水放熱升溫減小氨氣溶解度,

以及（從平衡角度回答）o

⑵整套裝置的連接順序?yàn)閍-（裝置不重復(fù)使

用）。

（3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先打開分液漏斗的活塞,再點(diǎn)燃酒精燈，目的

是o藥品M為—（填字母標(biāo)

號(hào)）。

A.無(wú)水氯化鈣B.堿石灰

C.五氧化二磷D.硅膠

（4）1）中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

（5）B裝置的作用是。

答案（1）關(guān)閉分液漏斗活塞,將導(dǎo)氣管延長(zhǎng)插入水中,微熱燒瓶,導(dǎo)

氣管口有氣泡冒此停止加熱,導(dǎo)氣管中倒吸一段水柱,證明A裝置氣

密性良好生成的Ca（0H）2增大氨水中氫氧根離子濃度，使一水合氨

的電離平衡逆向移動(dòng)

（2）hi-fg-de-b

⑶利用產(chǎn)生的氨氣排盡裝置內(nèi)的空氣,防止金屬鉀被氧化BD

△

（4）2K+2NH3-2KNH2+H2

⑸吸收多余的NA,并防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入D中

解析（2）A裝置制備氨氣,用E裝置中藥品M干燥氨氣,干燥的氨氣

和金屬鉀在D裝置中反應(yīng);為防止倒吸,尾氣通過(guò)C裝置;為吸收多余

的NH3,并防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入D裝置中,在C裝置后連接裝

有濃硫酸的B裝置。（3）利用產(chǎn)生的氨氣排盡裝置內(nèi)的空氣,防止金屬

鉀被氧化,所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先打開分液漏斗的活塞,再點(diǎn)燃酒精燈；

藥品M用于干燥氨氣,無(wú)水氯化鈣和五氧化二磷均能與氨氣反應(yīng),不

能用來(lái)干燥氨氣,所以M可以是堿石灰或硅膠,故選BDo（4）D裝置中

硬質(zhì)玻璃管內(nèi)金屬鉀和氨氣反應(yīng)生成氨基鉀和氫氣，可寫出發(fā)生反應(yīng)

的化學(xué)方程式。（5）B裝置內(nèi)的濃硫酸可以吸收氨氣,防止污染空氣；

氨基鉀很容易與空氣中的水和二氧化碳反應(yīng),B裝置能防止空氣中的

CO2和水蒸氣進(jìn)入D裝置中。

名師點(diǎn)睛裝置的氣密性檢驗(yàn):形成封閉體系（有活塞別忘關(guān)活塞）一

操作（微熱、手捂、熱毛巾捂、加水等）一描述現(xiàn)象一得出結(jié)論。微熱

法關(guān)鍵詞是:封閉（將導(dǎo)管一端放入水中）、微熱、氣泡、水柱。液差（封）

法關(guān)鍵詞是:封閉（用止水夾關(guān)閉右側(cè)導(dǎo)氣管，向XX漏斗中加水）、液

差（XX漏斗中形成一段水柱，停止注水后，水柱不變化）。注意:整套

裝置氣密性檢查,為使其產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象,用酒精燈對(duì)裝置中某個(gè)可

加熱容器微熱,觀察插入水中的導(dǎo)管口處是否有氣泡冒出，也可對(duì)整

套裝置適當(dāng)分割,分段檢查氣密性。

2.CuCl是一種重要化工原料，常用作催化劑、殺菌劑?；瘜W(xué)小組利用

下圖裝置（部分夾持裝置略去）制備氯化亞銅。

已知:①CuCl為白色固體,微溶于水,不溶于酒精,在空氣中能被迅速

氧化。

②CuCl能溶于氨水，［Cu（NHjJ為無(wú)色。

實(shí)驗(yàn)步驟：

I.向15mL0.5mol?L1的CuCk溶液中，力口入0.5mol?L-1的NaOH

溶液30mL;打開A中分液漏斗的活塞,產(chǎn)生SO2氣體,一段時(shí)間后C中

產(chǎn)生白色固體。

II.將C中混合物過(guò)濾、洗滌、干燥得CuCl產(chǎn)品。

回答下列問題：

（1）儀器a的名稱是,裝置B的作用是一

(2)步驟I中通入SO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

為o

(3)步驟II采用抽濾法快速過(guò)濾,防止濾渣被空氣氧化為Cu2(OH)3CIo

CuCl被氧化為CU2(0H)3C1的化學(xué)方程式

為；用95%的乙醇代替蒸儲(chǔ)水洗滌

的優(yōu)點(diǎn)是

(4)判斷CuCl沉淀洗滌干凈的實(shí)驗(yàn)方案是

(5)CuCl樣品加氨水溶解后露置于空氣中迅速得到深藍(lán)色溶液,深藍(lán)

色是由溶液中的陽(yáng)離子(填化學(xué)式)呈現(xiàn)的。

(6)準(zhǔn)確稱取所制備的氯化亞銅樣品mg,將其置于過(guò)量的FeCh溶液

中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用amol?L的《CnO’溶液

滴定到終點(diǎn),消耗K2CRO7溶液bmL,反應(yīng)中CmO廠被還原為Cr"該條

件下C1不反應(yīng))，樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

答案(1)三頸燒瓶作安全瓶,防止倒吸,并可以降低二氧化硫在溶

液中的溶解度

(2)S(V2Cu(OH)z+2C「——2CuCl+SOg+2H2。

(3)4CUC1+O2+4H2O—2CU2(OH)3C1+2HC1減少CuCl的損失,且較容

易干燥

(4)取最后一次洗滌液于試管中，先向其中加入過(guò)量的稀鹽酸,再向其

中滴加氯化鋼溶液,若無(wú)白色沉淀生成,則洗滌干凈

(5)[Cu(NH3)4產(chǎn)

m

解析（DB中長(zhǎng)頸漏斗與外界連通可以平衡內(nèi)外的氣壓，起到防倒吸

的作用，同時(shí)飽和亞硫酸氫鈉溶液可以降低二氧化硫在水中的溶解度,

減少二氧化硫的損失。（2）步驟I在氯化銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液

反應(yīng)生成氫氧化銅,氫氧化銅懸濁液中通入二氧化硫,發(fā)生氧化還原

反應(yīng)得到氯化亞銅。（3）CuCl被氧氣氧化為CU2（0H）3C1,反應(yīng)的化學(xué)方

程式為4CUC1+02+4H2（1-2CU2（0H）3C1+2HC1;CUC1不溶于乙醇,用95%

的乙醇洗滌可減少CuCl的損失,且乙醛易揮發(fā),得到的CuCl比較容易

干燥。（4）判斷CuCl沉淀洗滌干凈需檢驗(yàn)洗滌液中是否存在硫酸根離

子。（5）CuCl在空氣中迅速被氧化成CuCL,加氨水后會(huì)形成四氨合銅

離子,為深藍(lán)色的溶液。（6）該過(guò)程中的發(fā)生的反應(yīng)有CuCl+Fe*——

2++

C『+Fe"+C「、Cr2O^"+6Fe+14H-2Cr"+6Fe"+7H2。,可得關(guān)系

式:6CuC「CnO萬(wàn)，樣品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為二父業(yè)竺x

100%=^^%o

m

3.四濱化鈦（TiBrJ可用作橡膠工業(yè)中烯垃聚合反應(yīng)的催化劑。已知

TiBn常溫下為橙黃色固體，熔點(diǎn)為38.3℃,沸點(diǎn)為233.5℃,具有潮

解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiOz+C+ZBn^TiBn+CO?制備

TiBn的裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

K,T%、C

0r-防匚腐膠了塞

試劑人用囿國(guó)液溟收集瓶U裝置單元X

⑴檢查裝置氣密性并加入藥品后,加熱前應(yīng)進(jìn)行的操作

是，其目的是，此時(shí)活塞K、（、K,的

狀態(tài)為;一段時(shí)間后,打開電爐并加熱反應(yīng)管,此時(shí)活

塞左、K2＞鼠的狀態(tài)為o

⑵試劑A為,裝置單元X的作用是

反應(yīng)過(guò)程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是o

⑶反應(yīng)結(jié)束后應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間C02,主要目的

是O

⑷將連接管切斷并熔封，采用蒸館法提純。此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝

為、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是

（填儀器名稱）。

答案（1）先通入過(guò)量的CO2氣體排盡裝置內(nèi)空氣打開K,關(guān)閉K?

和L打開（和電，同時(shí)關(guān)閉&

⑵濃硫酸吸收多余的漠蒸氣，同時(shí)防止外界的水蒸氣進(jìn)入裝置使

產(chǎn)物水解防止產(chǎn)品四溟化鈦凝固成晶體，堵塞連接管，造成危險(xiǎn)

⑶排出殘留在裝置中的TiBn和澳蒸氣

⑷直形冷凝管溫度計(jì)（量程250℃）

解析（1）加熱前應(yīng)排盡裝置內(nèi)的空氣,防止碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng),浪費(fèi)

原料,還可能產(chǎn)生有毒氣體C0等,污染空氣;此時(shí)僅僅是通入CO2氣體,

所以只需要打開K.,關(guān)閉&和K：,;而CO2氣體通入一段時(shí)間后，打開電

爐并加熱反應(yīng)管,此時(shí)需要打開凡和K3,同時(shí)關(guān)閉除保證CO2氣體攜

帶浪蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置中。（2）四濱化鈦易水解,進(jìn)入的CO?氣體必須

干燥,則試劑A為濃硫酸;裝置單元X應(yīng)為尾氣處理裝置,吸收多余的

漠蒸氣，同時(shí)還能防止空氣中的水蒸氣干擾實(shí)驗(yàn)，使產(chǎn)品四溟化鈦水

解變質(zhì)；反應(yīng)過(guò)程中需用熱源間歇性微熱連接管,其目的是防止產(chǎn)品

四浪化鈦凝固成晶體,堵塞連接管,造成危險(xiǎn),還可以使產(chǎn)品四淡化鈦

熔化,流入收集裝置中。⑶反應(yīng)結(jié)束后在反應(yīng)裝置中還有少量四溟化

鈦殘留，以及剩余的浪蒸氣,應(yīng)繼續(xù)通入一段時(shí)間co2,主要目的是把

少量殘留四溟化鈦排入收集裝置中,提高產(chǎn)率,而且還可以排出剩余

的澳蒸氣,進(jìn)行尾氣處理，防止污染。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在產(chǎn)品四澳化鈦

中還有殘留的液浪,根據(jù)題中給出的四澳化鈦的沸點(diǎn)233.5°C,將連

接管切斷并熔封,采用蒸鐳法提純;此時(shí)應(yīng)將a端的儀器改裝為直形

冷凝管、承接管和接收瓶,在防腐膠塞上加裝的儀器是溫度計(jì)（量程是

250℃）o

4.氮化鈣有耐高溫、抗沖擊、導(dǎo)熱性好等優(yōu)良性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于電

子工業(yè)、陶瓷工業(yè)等領(lǐng)域。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)制備氮化鈣并測(cè)定其

純度的實(shí)驗(yàn)如下。

已知:氮化鈣（CaN）是一種棕色粉末,遇水會(huì)發(fā)生水解,生成氫氧化鈣

并放出氨。

1.氮化鈣的制備（如圖）：

⑴儀器a的名稱是

(2)裝置A中每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72L距轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量

為o

⑶裝置C的作用是吸收氧氣,則C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明(:明用中混有鈣單質(zhì)，寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)

象：________________________________________________________

H.測(cè)定氮化鈣的純度：

⑸甲同學(xué)稱取mg反應(yīng)后的固體,加入足量的碳酸鈉溶液充分反應(yīng)，

過(guò)濾、洗滌、干燥得ng沉淀，通過(guò)數(shù)據(jù)m、n即可求得氮化鈣的質(zhì)量

分?jǐn)?shù)。

甲同學(xué)的方案是否合理?(填“是”或“否”)，理由是o

(6)乙同學(xué)的方案如下：

取氮化鈣樣品24g,按圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)B裝置增重5.1go

①該樣品中氮化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

②導(dǎo)致該樣品中氮化鈣含量測(cè)定結(jié)果偏低的可能原因

是o

答案(1)分液漏斗

(2)0.9mol

(3)4Fe2W4H+——4Fe3++2H,0(4)取少量固體,加足量稀硫酸,仍能

收集到無(wú)色氣體

(5)否未參加反應(yīng)的鈣也能與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為鈣離子而形成碳酸鈣沉

淀

(6)①92.5%②氨氣未能全部被吸收

解析(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NO2+NH：—2H2O+N2f,

每生成1molN2,轉(zhuǎn)移3mol電子,則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LM轉(zhuǎn)移

的電子的物質(zhì)的量為0.9叭)1。(3)裝置C中氧氣氧化亞鐵離子，反應(yīng)

的離子方程式為4Fe=02+4H+——4Fe-2H2。。(4)氮化鈣與水反應(yīng)生成

氨氣,氨氣可與稀硫酸反應(yīng)，但是鈣單質(zhì)和硫酸反應(yīng)生成氫氣,故設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)操作為取少量固體，加足量稀硫酸,仍能收集到無(wú)色氣體。(5)該

反應(yīng)得到的沉淀是碳酸鈣,可是樣品中含有鈣單質(zhì)，也可以生成碳酸

鈣沉淀。(6)乙同學(xué)的方案中B裝置增重的5.1g即為氮化鈣與水反

應(yīng)產(chǎn)生的氨氣的質(zhì)量,故n(NHO=O.3mol,根據(jù)氮元素守恒得

n(Ca3N2)=0.15mol,則樣品中m(Ca3N2)=0.15molX148g/mol=22.2g,

則樣品中氮化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3(CasN2)二三*X100%=92.5吼

24g

5.丙烯酸酯類聚合物能降低原油的凝點(diǎn),改善其低溫流動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)自

動(dòng)化輸油。實(shí)驗(yàn)室合成降凝劑所需的丙烯酸十八酯的裝置如圖,可能

用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如表。

十八醇丙烯酸甲苯丙烯酸十八酯

相對(duì)分子質(zhì)量2707292324

密度/g?cm-30.811.050.900.80

沸點(diǎn)/℃210141110.6402

水中溶解度難溶可溶難溶難溶

笠

一

■白

■電動(dòng)攪拌器

乙Ta一

L溫度計(jì)

實(shí)驗(yàn)步驟：

I.向儀器甲中依次加入十八醇(C/32H)、阻凝劑、攜水劑，安裝好其

他儀器。

II.攪拌、加熱,瓶?jī)?nèi)試劑完全溶解后加入丙烯酸、催化劑，加熱至回

流溫度115120℃,待分水器水量達(dá)到理論量時(shí)停止加熱。

HI.取甲中產(chǎn)物倒入分液漏斗中，先后用5%的Na2c溶液和蒸儲(chǔ)水多

次洗滌,分液后有機(jī)層加入無(wú)水MgS0.b靜置、過(guò)濾,得粗產(chǎn)品,進(jìn)一步

提純,得純凈產(chǎn)品。

回答下列問題：

(1)儀器甲名稱為，儀器乙的作用為o

⑵步驟H生成丙烯酸十八酯的化學(xué)方程式

為，保持回流溫度恒

定可采用的加熱方式為(填字母)。

a,沸水浴b.鹽浴c.電加熱套d.油浴

⑶為將反應(yīng)生成的水及時(shí)移出，需加入攜水劑。實(shí)驗(yàn)選用甲苯作攜水

劑的原因是O

(4)用5%Na2c溶液水洗的目的是,加入

無(wú)水MgSO.的目的是o

(5)步驟III進(jìn)一步提純,在該提純步驟中會(huì)用到的儀器有(填

標(biāo)號(hào))。

?3f飛、畬

abcdef

答案(1)三頸燒瓶冷凝回流

催化劑

(2)CH2-CHCOOH+C8H3/0H-

CH2rHe00G8H37+H2Obed

⑶甲苯的沸點(diǎn)和水的沸點(diǎn)相差小于30℃,且甲苯不溶于水,所以甲

苯可作攜水劑

(4)除去剩余的丙烯酸干燥有機(jī)物

(5)bcf

解析(2)丙烯酸和十八醇(G8H3i0H)在催化劑、加熱條件下發(fā)生酯化

反應(yīng)生成丙烯酸十八酯和水;該反應(yīng)溫度為115~120℃,超過(guò)了水的沸

點(diǎn),故不能用沸水浴,若要保持回流溫度恒定可采用的加熱方式為鹽

浴、電加熱套、油浴。(3)由于甲苯的沸點(diǎn)和水的沸點(diǎn)相近，故甲苯和

水產(chǎn)生共沸物,一起蒸出然后在分水器中分層,可作為攜水劑。⑷

由于反應(yīng)后還會(huì)存在多余的反應(yīng)物丙烯酸，因此要采用弱堿性的5%的

Na2c溶液來(lái)中和；由于水洗后的有機(jī)物中會(huì)存在少量水分,加入無(wú)水

MgSO,來(lái)作為吸水劑干燥除水。（5）產(chǎn)物中主要雜質(zhì)為十八醇,為了提

高產(chǎn)物的純度需要進(jìn)行蒸儲(chǔ),蒸儲(chǔ)需要用到的儀器有蒸儲(chǔ)燒瓶、直形

冷凝管和酒精燈。

6.從石油廢催化劑（主要含有AI2O3、V2O5、Ni、Mo、Fe等）中回收機(jī)、

鑰,是提取這些緊缺金屬的重要方法。國(guó)內(nèi)采用的一種工業(yè)流程如下:

離子

廢催交換

*W一年畫畫一國(guó)f回收

破碎f?焙燒

化劑

im]氫氧偏鈕酸鉉鋼

化鋁（\HN（）>

函鐵

回答下列問題:

⑴對(duì)原料進(jìn)行了兩次焙燒，第一次焙燒的主要目的

是。第二次焙燒時(shí)V2O5發(fā)生反應(yīng)的化

學(xué)方程式為。

（2）水浸取濾渣中主要含有氧化銀、三氧化二鐵?！俺凌F”時(shí),若溶液

中c（Ni2+）=0.35mol?L,加入碳酸鈉調(diào)節(jié)溶液的pH為可使

Fe*合好沉淀完全（離子濃度WL0X10-5皿。]?L）,此時(shí)（填

“有”或“無(wú)”）Ni（0H）2沉淀生成。{假設(shè)溶液體積不變,1g6^

3915

0.8;Ksp[Fe（0H）3>2.16X10,Ksp[Ni（0H）2]=2XIO-}

⑶加入NH￡1調(diào)節(jié)溶液pH到8.5,將鋼元素以偏鋼酸鏤的形式分離出

來(lái)，加氨系數(shù)K（鐵鹽與專凡含量換算比）和溫度對(duì)帆沉淀率的影響如圖

所示,則K最佳值約為,最佳溫度約為,溫度過(guò)高會(huì)

使沉機(jī)率下降,原因是。

1

00

90

謝80

迪70

二60

后

界

23456

加腐系數(shù)對(duì)偏銳酸筱沉淀的影響

溫度對(duì)偏鈕酸鉉沉淀的影響

(4)鋁酸鐵溶液可以結(jié)晶出二鋁酸鉉[(NH)2Mo2。?,相對(duì)分子質(zhì)量為

340],取少量晶體,一定條件下受熱分解的熱重曲線如圖所示:

105

二鋁酸鏤熱重曲線

103

興

而95

任90272呼

597r

92.30%184.70%

85

'°。1(X)2003004()05(X)6()0

溫度一

則597℃時(shí),二鋁酸鏤熱分解的化學(xué)方程式

為。

答案(1)去除廢催化劑表面的有機(jī)物

V205+Na2C03-2NaV03+C02\

(2)2.8無(wú)

(3)480℃氯化鉉受熱分解，溶液中錢根離子濃度下降

5Q7

(4)(NH.J2MOA-----2MO03+2NH3f+H20t

3+3

解析(2)根據(jù)KSP[Fe(OH)J=c(Fe)Xc(OH)=2.16X10國(guó)可知,溶液

中的c(0H)二平sp【；e(M)3L3卜^亭?go】?匚二6.0X1012mol-L1,此

Yc(Fe3+)71x10-5

時(shí)pH=-1gc(H+)=-lg-^-=14-12+lg6"2.8;已知Q=c(Ni")X

C(OHj

2-,22-2315

C(0H)=0.35X(6.0X10)=l.26X10<KSP[Ni(0H)2]=2XIO-,則無(wú)

Ni(0H)2生成。(3)由圖像可知，溫度最佳值約為80℃;因?yàn)镹HQL受

熱易分解,則溫度過(guò)高因氯化鏤分解,溶液中錢根離子濃度下降,會(huì)使

沉鋼率下降。⑷設(shè)有1mol(NHJ2Mo2O7,則其質(zhì)量為340g,在量7c

時(shí)，固體損失340gX(1-84.70%)=52g,因?yàn)殓U鹽受熱易分解,結(jié)合分

解前后固體質(zhì)量變化分析可知，固體損失的質(zhì)量為2molN”與1mol

H20的質(zhì)量,則余下固體應(yīng)為MO03,可得答案。

7.硫酸鏤常溫下是無(wú)色結(jié)晶或白色顆粒,無(wú)氣味,280°C以上開始分

解,500℃以上徹底分解為氣體。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)證硫酸錢

的分解產(chǎn)物。試回答下列問題。

圖1

無(wú)水破酸銅

圖2

堿4灰鈍化桐

圖3

⑴組裝好裝置加入藥品前要進(jìn)行的操作

為O

⑵當(dāng)圖1與圖2裝置連接后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察到無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色,證

明硫酸鐵分解產(chǎn)物中有;還觀察到品紅溶液褪色、酸性KMnO4

溶液紫色變淺。量氣管中收集到一種氣體單質(zhì)(經(jīng)檢驗(yàn)該氣體能使燃

著的火柴熄滅)，最后大試管中無(wú)固體剩余。寫出KMnO,溶液紫色變淺

發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:o

⑶圖1與圖3裝置連接后,可以觀察到硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變紅色,

硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

為。結(jié)合現(xiàn)象分析寫出硫酸錢受熱分

解的化學(xué)方程式:o

(4)圖4給出的是不同溫度下13.2g硫酸鏤固體加熱過(guò)程中的固體質(zhì)

量變化。寫出290℃時(shí)硫酸鏤分解的化學(xué)方程

式:。350℃時(shí)分解產(chǎn)物的化學(xué)式為

HxNySzOm,x：y：z：m=_。

圖4

⑸S03(g)可以將NH3氧化為Nz和水蒸氣,SO：,被還原為S02,各物質(zhì)中的

平均鍵能數(shù)據(jù)如下表,寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程

式：o

2N

化學(xué)鍵s—0(S03)s—0(S02)N—H0—H

鍵能/

(kJ?molabcde

l)

答案(D檢驗(yàn)裝置氣密性

⑵水蒸氣(或水)5so2+2MnO[+2H2。一2Mn"+5SO歹+4H.

(3)2NH3+3CU0-N2+3CU+3H203(NHJ)2S01-N2t+3S02t+6H20t+4NH3

t

(4)(NHJzSO^-NH31+NH」HSO18：2：2：7

(5)3S03(g)+2NH3(g)——N2(g)+3H2O(g)+3S02(g)

△H=(9a+6c-6b-e-6d)kJ?mol1

解析根據(jù)無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色可知分解產(chǎn)物中有水蒸氣，根據(jù)品紅溶

液褪色可知分解產(chǎn)物中有S02,SO2可與酸性KMnOi溶液反應(yīng)，使溶液顏

色變淺;最后收集到無(wú)色氣體單質(zhì)，經(jīng)分析可知該氣體一定是氮?dú)?。?/p>

據(jù)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)升降總數(shù)相等,結(jié)合原子守恒進(jìn)行配平,可知

分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為3(NHJ2soi2t+3S021+6H20f+4NH3f。

⑴裝置組裝好之后應(yīng)該先檢查裝置的氣密性。(2)S02可被Mn()4氧化

而使KMnOi溶液紫色變淺，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式。(3)圖1和圖

3裝置相連接后,堿石灰吸收了S0?在玻璃管中還原性氣體還原氧化

銅生成氮?dú)夂豌~,該還原性氣體一定是Nft,由此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方

程式。(4)13.2g(NHjSOi為0.1mol,290℃時(shí)質(zhì)量變?yōu)?1.5g,減

少了1.7g,可知恰好減少了0.1molNH3,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為

(NH4)2S04-NH31+NH4HSO4;35O℃時(shí)質(zhì)量變?yōu)?0.6g,相比IL5g減

少了0.9g,可知恰好減少了0.05molH20O反應(yīng)前(NH^SOI中四種元

素原子的關(guān)系可表示為％81%.25?！??！?所以剩余物質(zhì)中四種元素原子的

關(guān)系可表示為Ho.4No.1So.1Oo.35,x：y：表m=8：2：2：7。

8.過(guò)氧化鈣(Ca02)是一種用途廣泛的優(yōu)良供氧劑,常溫下為白色固體,

能溶于酸,難溶于水、乙醇,且本身無(wú)毒,不污染環(huán)境,某實(shí)驗(yàn)小組制備

CaOz過(guò)程如下。

I.制備Ca02?8H20

2+

Ca+H202+2NH3+8H20—Ca02*81120I+2NH],在堿性環(huán)境下制

Ca02?8H20的裝置如圖：

計(jì)Ww三基美"aj溶液

I必—/居X-J叁耳?冰水混合物

甲乙

(1)Ca()2的電子式為o

⑵寫出甲裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程

式:O

⑶儀器A的名稱為；儀器B的作用是。

(4)乙中反應(yīng)溫度需控制在0℃左右的原因是該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫

度低有利于提高CaO2-8H2的產(chǎn)率和o

⑸反應(yīng)結(jié)束后,分離提純Ca02-8H2O的過(guò)程中,洗滌的操作

為O

n.制得產(chǎn)品并定量檢測(cè)

(6)CaO2-8H20脫水干燥即得CaOz產(chǎn)品。經(jīng)檢測(cè)知某CaO?產(chǎn)品中含有

CaO2?XH20和CaO,已知CaO2?xH2O受熱分解有CaO、O2和H20生成。

①稱取3.248g產(chǎn)品，加熱，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成268.8mL氣體。②另

取等量產(chǎn)品,溶于適量的稀鹽酸后,加入足量的Na2cOs溶液得到沉淀

2.80g,則該產(chǎn)品中Ca02-XH2O的x為。

????

答案(l)Ca2+[??0??0??/(2)2NHC1+Ca(OH)^CaCl+2NH

????4223

t+2H2O(3)三頸燒瓶防倒吸(4)過(guò)氧化氫的利用率(5)向過(guò)

濾器中加入蒸儲(chǔ)水浸沒沉淀,待水自然流出后,重復(fù)操作2~3次

(6)3

解析(4)過(guò)氧化氫受熱易分解，降低溫度減少過(guò)氧化氫分解,可提高

過(guò)氧化氫利用率。(6)2CaO2?xHzO'Oz,266.8mL氧氣的物質(zhì)的量為

I?“8012mol,則Ca02?xIl20的物質(zhì)的量為0.012molX

22.4L/mol

2=0.024mol;由②可知，反應(yīng)生成2.80g碳酸鈣的物質(zhì)的量為

「0.028mol,則樣品中Ca0-xH0和CaO的物質(zhì)的量之和為

100g/mol22

0.028mol,CaO的物質(zhì)的量為0.028mol-0.024mol=0.004mol;由產(chǎn)

品的質(zhì)量為3.248g可得0.024molX（72+18x）g/mol+0.004mol

X56g/mol=3.248g,解得x=3。

9.某小組探究Cu與HNOs反應(yīng),發(fā)現(xiàn)有趣的現(xiàn)象。室溫下,3mol-L

的稀硝酸（溶液A）遇銅片短時(shí)間內(nèi)無(wú)明顯變化,一段時(shí)間后才有少量

氣泡產(chǎn)生,而溶液B（如圖）遇銅片立即產(chǎn)生氣泡。

一［反應(yīng)片刻后口「

的綠色清液銅片

濃硝倒入水中稀釋Ig

刑藍(lán)色溶液B立即產(chǎn)

其中,（HNOJ=3mol?L-1生氣泡

回答下列問題：

⑴探究溶液B遇銅片立即發(fā)生反應(yīng)的原因。

①假設(shè)1：對(duì)該反應(yīng)有催化作用。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：向溶液A中加入少量硝酸銅,溶液呈淺藍(lán)色,放入銅片,沒

有明顯變化。

結(jié)論:假設(shè)1不成立。

②假設(shè)2:N02對(duì)該反應(yīng)有催化作用。

方案I：向盛有銅片的溶液A中通入少量N02,銅片表面立即產(chǎn)生氣泡,

反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)補(bǔ)充對(duì)比實(shí)驗(yàn)：向盛有銅片的溶液A中

加入幾滴5mol?1?的硝酸,沒有明顯變化。補(bǔ)充該實(shí)驗(yàn)的目的

是o

方案H:向溶液B中通入氮?dú)鈹?shù)分鐘得溶液鼠相同條件下,銅片與A、

B、C三份溶液的反應(yīng)速率:B>C>A,該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明假設(shè)2成立的理由

是

③查閱資料:N02溶于水可以生成HN02和o

向盛有銅片的溶液A中加入HN02,銅片上立即產(chǎn)生氣泡,實(shí)驗(yàn)證明HNO2

對(duì)該反應(yīng)也有催化作用。

結(jié)論:NO?和HN02均對(duì)Cu與HN03的反應(yīng)有催化作用。

⑵試從結(jié)構(gòu)角度解釋N0,在金屬表面得電子的能力強(qiáng)于NO?的原

因:C

⑶Cu與稀硝酸的反應(yīng)中HNO2可能參與的催化過(guò)程如下。將ii補(bǔ)充完

整。

i.NOg+HNC"——2N02t+乩0

ii._______________________

iii.3NO2+H2O-2H'+2NOg+NO

(4)探究Cu(NO3)2?6H20的性質(zhì)o

將一定質(zhì)量的CU(N03)2?6H2O放在用煙中加熱,在不同溫度階段進(jìn)行

質(zhì)量分析,當(dāng)溫度升至TC時(shí),剩余固體質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的24.33%,則

剩余固體的化學(xué)式可能為。

答案(D①C/+②排除通入NO?與水反應(yīng)引起硝酸濃度增大的影響

通入吊可以帶走溶液中的NO?,因此三份溶液中NO2的濃度:B>C>A,反

應(yīng)速率隨NO?濃度降低而減慢,說(shuō)明NO?對(duì)該反應(yīng)有催化作用③HN0：,

(2)N02有單電子,很容易得到一個(gè)電子形成更穩(wěn)定的NO);N0］為平面

正三角形結(jié)構(gòu),且?guī)б粋€(gè)負(fù)電荷,難以獲得電子(3)CU+2N02+2H-

2+

CU+2IIN02(4)CU20

解析(1)①溶液B與稀硝酸的區(qū)別是B是銅和濃硝酸反應(yīng)后的稀釋

液,其先呈綠色后呈藍(lán)色,稀釋液中除了硝酸還存在銅離子、少量二氧

化氮,溶液B遇銅片立即發(fā)生反應(yīng)，催化劑能加快反應(yīng)速率,故推測(cè)

C/'對(duì)該反應(yīng)有催化作用。②方案II:向溶液B中通入氮?dú)鈹?shù)分鐘得溶

液C,則三份溶液中唯一的變量NO2的濃度不一樣，由于通入N可以帶

走溶液中的N02,所以NO?的濃度:B>C>A,則相同條件下,銅片與A、B、

C三份溶液的反應(yīng)速率:B〉C>A,說(shuō)明NO?對(duì)該反應(yīng)有催化作用。③已知

N0,溶于水可以生成HNO?氮元素化合價(jià)降低,則該反應(yīng)是氧化還原反

應(yīng),推測(cè)氧化產(chǎn)物為HNO：.,故NO2溶于水可以生成HNO?和HN03O

(3)Cu與稀硝酸的總反應(yīng)過(guò)程中HN02可能參與催化,HN02先在反應(yīng)中

消耗后又重新生成,反應(yīng)前后HNO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變;Cu

與稀硝酸的總反應(yīng)為3Cu+2NOg+8H'一3CU2，+2N0t+4比0,反應(yīng)ii

1(總反應(yīng)-iX6-iiiX2)o(4)硝酸鹽受熱易分解,銅活潑性較弱，硝

酸銅晶體受熱分解會(huì)生成銅的氧化物，假設(shè)CU(N03)2-6H20的質(zhì)量為

296g,即1mol,當(dāng)溫度升至T℃時(shí)，剩余固體質(zhì)量為296gX24.33%

52g,其中Cu為64g,剩余8g應(yīng)為0,所以剩余物質(zhì)中Cu和。的

物質(zhì)的量之比為1：0.5,則該物質(zhì)應(yīng)為Cu20o

10.氯化亞銅(CuCl)是一種重要的化工產(chǎn)品。它難溶于FLSO”、HNO3和

醇,微溶于水,可溶于濃鹽酸和氨水,在水溶液中存在平衡:CuCl(白

色)+2C1=[CUC112-(無(wú)色溶液)。在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的

堿式氯化銅[CiUOH.zClIn隨著環(huán)境酸度的改變而改變。某研究小

組設(shè)計(jì)如下兩種方案制備氯化亞銅。

方案一:銅粉還原CuSO1溶液

__________NaCl、過(guò)R銅粉…____水_____?95%乙上真空___

CuSO1溶液|濃鹽酸，加熱①，一濾液|官-1與濾渣|~"洗滌"干從CllCl|

請(qǐng)回答：

(1)步驟①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

為。

⑵步驟②中,加入大量水的作用

是o

⑶如圖流程中用95%乙醇洗滌和真空干燥是為了防

止O

(4)隨著pH減小,Cu2(0H)4_nCln中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)o

A.增大B.不變B.減小D.不能確定

方案二:在氯化氫氣流中加熱CuCl2?2H2O晶體制備,其流程和實(shí)驗(yàn)裝

置(夾持儀器略)如圖：

請(qǐng)回答：

⑸實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a-

e(填操作的編號(hào))。

a.檢查裝置的氣密性后加入藥品

b.點(diǎn)燃酒精燈,加熱

c.在“氣體入口”處通入干燥HC1

d.熄滅酒精燈,冷卻

e.停止通入HC1,然后通入N2

(6)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到B中無(wú)水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙

的顏色變化是_

⑺反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2

雜質(zhì),請(qǐng)分析產(chǎn)生CuCh雜質(zhì)的原

因：o

答案(l)Cu+Cu24+6Cr-2[CUC13]2-(2)稀釋促進(jìn)平衡CUC1+2C「

一[CuCL『逆向移動(dòng),生成CuCl(3)CuCl在潮濕空氣中被水解氧化

(4)C

(5)cbd(6)先變紅后褪色

⑺加熱時(shí)間不足或加熱溫度偏低，使CuCb未完全分解

解析(1)由題給信息“氯化亞銅可溶于濃鹽酸”，則步驟①中，銅、

硫酸銅在氯化鈉和濃鹽酸環(huán)境中發(fā)生反應(yīng),生成[CuCl--,據(jù)此寫出

離子方程式。(3)為了加快乙醇和水的揮發(fā),防止CuCl在潮濕空氣中

水解氧化,析出的CuCl晶體用95%乙醇洗滌和真空干燥。(4)隨著pH

減小,Cii2(0H)iCL中4-n減小,n增大，則銅的含量減小，故選C。(5)

先檢查氣密性，在“氣體入口”處通入干燥HC1以使氯化銅晶體能在

氯化氫環(huán)境中脫水,加熱晶體,氯化氫抑制了氯化銅的水解,故可得無(wú)

水氯化銅,失水完畢后，停止加熱,等冷卻到室溫后停止通入HClo(6)

實(shí)驗(yàn)中有HC1氣體,能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅,在大于300°C時(shí),

氯化銅分解產(chǎn)生氯氣，氯氣能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色，

故C中試紙的顏色變化是先變紅后褪色。(7)2CUCL^^C12t

+2CuCl,反應(yīng)結(jié)束后,CuCl產(chǎn)品中含有少量的CuCb雜質(zhì)的原因?yàn)榧訜?/p>

時(shí)間不足或加熱溫度偏低，使CuCk未完全分解。

11.三苯甲醇是有機(jī)合成中間體。實(shí)驗(yàn)室用格氏試劑((>MgBr)

與二苯酮反應(yīng)制備三苯甲醇。

已知:①格氏試劑非常活潑,易與水反應(yīng)

②無(wú)蓑ifC^MgBr

(聯(lián)苯)

0

II

c

(4)X/無(wú)水乙嬲~~?

(M=182g?mol1)

三苯甲醇(M=260g?mol-1)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:

①合成格氏試劑:實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，向三頸燒瓶加入0.75g鎂屑

和1小粒碘,裝好裝置,在恒壓漏斗中加入3.20mL澳苯(0.03mol)

和15.00mL乙醛混勻，開始緩慢滴入三頸燒瓶,滴完后待用。

②制備三苯甲醇:實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,將5.5g二苯酮與15mL乙醇

在恒壓漏斗中混勻，滴入三頸燒瓶。40°C左右水浴回流0.5h,加入

20mL飽和氯化鏤溶液,使晶體析出，經(jīng)過(guò)系列操作得到粗產(chǎn)品。

③提純:用圖2所示裝置進(jìn)行提純,最后冷卻抽濾。

(1)實(shí)驗(yàn)中乙醛溶劑必須預(yù)先用試劑除去溶解在其中痕量的

水,再經(jīng)過(guò)得到；

A.濃硫酸B.金屬鈉C.過(guò)濾D.蒸儲(chǔ)

(2)圖1實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置存在缺陷,應(yīng)在球形冷凝管上連接

裝置；

⑶合成格氏試劑過(guò)程中,如果混合液滴加過(guò)快將導(dǎo)致格氏試劑產(chǎn)率

下降，其原因是—

(4)在制備三苯甲醇的過(guò)程中,不能先將20mL飽和氯化錢溶液一起加

入后再水浴回流的原因是；

(5)步驟②中系列操作為、過(guò)濾、洗滌、;

A.蒸發(fā)結(jié)晶B.冷卻結(jié)晶

C.高溫烘干D.濾紙吸干

(6)通過(guò)提純得到產(chǎn)品4.00g,則本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為(計(jì)算結(jié)果保

留3位有效數(shù)字)。

答案(1)BC(2)干燥

⑶滴加過(guò)快導(dǎo)致生成的格氏試劑與濱苯反應(yīng)生成副產(chǎn)物聯(lián)苯,導(dǎo)致

格氏試劑產(chǎn)率下降

(4)先將20mL飽和氯化錢溶液一起加入會(huì)導(dǎo)致格氏試劑與水反應(yīng)，

使三苯甲醇產(chǎn)率降低

(5)BD

(6)51.3%

解析(1)乙醛中含有極少量水時(shí)通常用金屬鈉干燥,然后經(jīng)過(guò)濾得

到無(wú)水乙醛；(2)格氏試劑易與水反應(yīng),為防止格氏試劑變質(zhì),應(yīng)在球

形冷凝管上連接干燥裝置；⑶根據(jù)題中已知信息可知,混合液滴入過(guò)

快會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物聯(lián)苯，使格氏試劑產(chǎn)率下降,故合成格氏試劑過(guò)程中，

應(yīng)緩慢滴加混合液；(4)格氏試劑非?；顫?易與水反應(yīng),加入飽和氯

化鐵溶液會(huì)發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致三苯甲醇產(chǎn)率減??；⑸反應(yīng)結(jié)束后,反應(yīng)液

經(jīng)冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、濾紙吸干可得到三苯甲醇晶體；(6)0.03mol

溟苯理論上得到0.03mol格氏試劑,則理論上得到三苯甲醇0.03mol,

即理論上生成的三苯甲醇的質(zhì)量為003molX260g-80g,

故產(chǎn)率為竺"X100%^51.3%o

7.80g

12.實(shí)驗(yàn)室以合成氨(低溫變換的)廢催化齊I」(主要含Zn、Cu的單質(zhì)和

氧化物)為原料制取ZnC。：?2Zn(0H)2和Cu20,其實(shí)驗(yàn)流程如下：

(1)“灼燒”時(shí)，使用的硅酸鹽質(zhì)儀器除玻璃棒、酒精燈外，還有一

和O

⑵“浸取”時(shí)，生成［Zn(NH3］C03的離子方程式

為。

(3)加“Zn粉”時(shí),為使Zn粉不過(guò)量太多｛已知:溶液中［Cu(NH3產(chǎn)呈

深藍(lán)色｝,合適的操作方法及依據(jù)的現(xiàn)象

是;分離出的銅粉

中混有少量Zn,提純銅粉的方案

是。

242+10

(4)已知反應(yīng)：［Zn(NH3).J-Zn+4NH3,K=3.5X1O,由

［Zn(NH3)1C03溶液制取ZnC03-2Zn(0H)2,可采用的裝置是(填

字母)。

A

⑸設(shè)計(jì)以提純后的銅粉為原料制取012。的實(shí)驗(yàn)方案：向燒杯中加入

一定量的銅粉,,靜

置、冷卻、過(guò)濾、水洗及干燥。［已知在約50C時(shí),發(fā)生反

應(yīng):C11+H2O2+H2soi——CUS04+2H20O實(shí)驗(yàn)中必須使用的求劑:稀硫酸、葡

萄糖溶液、10%的NaOH溶液和15%的上。2溶液。］

答案(1)用埸泥三角

2+

(2)ZnO+3NH3?HzO+NH^+HCOg——［Zn(NH3)t］+COi-+4H20

⑶攪拌下分次加入Zn粉,直到最后加入Zn粉時(shí),溶液顏色由深藍(lán)色

變?yōu)闊o(wú)色用稀硫酸溶解、過(guò)濾和水洗(干燥)(4)CD

⑸攪拌下加入稍過(guò)量硫酸和過(guò)量的15%的僅2溶液,加熱至約50℃,

待銅粉完全溶解時(shí),煮沸溶液片刻(除去過(guò)量H2O2),冷卻至室溫，向溶

液中加入10%的NaOH溶液至沉淀完全,再加入一定量的10%的NaOH溶

液和足量葡萄糖溶液,充分加熱

解析(2)“浸取"時(shí)，生成［Zn(NH3)JCO3,反應(yīng)物為N&ZnO、NH4HCO3,

根據(jù)質(zhì)量守恒、電荷守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式。(4)生成的氨氣

密度小于空氣且極易溶于水，故由［Zn(NH)］C03溶液制取

ZnCO3-2Zn(0H)2,采用的裝置可加熱且有防倒吸功能。

13.磷酸亞鐵［Fe3(P0)2?8比0］是生產(chǎn)鋰電池的原料,能溶于強(qiáng)酸,不溶

于水。實(shí)驗(yàn)室可利用FeSO.,?7H2O、Na2HpO4?12H20及CH3C00Na?3H2O

為原料制備磷酸亞鐵,主要反應(yīng)為3FeSO.+2Na2HPO1+2CH3COONa+8H2O

一Fe3(P04)2?8H2OI+3Na2so4+2CH3COOH。

(1)應(yīng)用煮沸并冷卻的蒸儲(chǔ)水配制酸性FeSO,溶液,若蒸儲(chǔ)水未經(jīng)煮沸

直接配制,則可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。

⑵可用如圖裝置合成磷酸亞鐵。在三頸燒瓶中先加入抗壞血酸(即維

生素C)稀溶液作底液，向燒瓶中滴入NazHPOi與ClLCOONa混合溶液至

pH=4時(shí),再滴入FeSO,溶液,最終維持pH=6o

①用抗壞血酸溶液作底液的作用

是0

②為提高反應(yīng)過(guò)程中磷酸亞鐵的產(chǎn)率,實(shí)驗(yàn)中可采取的措施

有o

A.適當(dāng)提高水浴溫度

B.將抗壞血酸改用稀硫酸,加快反應(yīng)速率

C.適當(dāng)加快攪拌速度,延長(zhǎng)攪拌時(shí)間

D.把FeSOi溶液滴入NazHPOi與CIhCOONa的混合溶液中，再加入抗壞血

酸

(3)檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有Fe(OH)3或FePOi雜質(zhì)的方

法：________________________________________________________

(4)某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用工業(yè)品十二水合磷酸氫二鈉(含

NEHPO”、重金屬鹽及有色雜質(zhì)等)提純得到NazHPOr1240晶體。已

知:NazHPOi溶液pH在8.2、8.4之間,重金屬硫化物不溶于水。請(qǐng)補(bǔ)充

實(shí)驗(yàn)步驟:將工業(yè)品溶于熱

水,________________________________________________________

____________________________________________,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、

洗滌及干燥。［實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:Na2s溶液、0.1mol-LHH3PO.1

溶液、0.1mol?L-1NaOH溶液、活性炭］。

234

答案(1)4Fe*+02+4H^—4Fe+2H20

⑵①防止亞鐵離子被氧化［防止生成Fe(0H)2沉淀］②AC

(3)取少量產(chǎn)品溶于適量鹽酸中，向其中滴加幾滴KSCN溶液,若溶液

變?yōu)榧t色,說(shuō)明含有Fe(III)雜質(zhì)，反之不含有

(4)邊攪拌邊滴入Na2s溶液,至不再生成沉淀為止;加入活性炭煮沸，

趁熱過(guò)濾;用0.1mol?I?H3Pol溶液和0.1mol-LNaOH溶液調(diào)節(jié)

溶液pH在8.2、8.4,蒸發(fā)濃縮

3+

解析(1)水中溶解的氧氣可以將Fe"氧化為FeO

(2)②適當(dāng)提高水浴溫度可以加快反應(yīng)速率,從而提高磷酸亞鐵的產(chǎn)

率,A正確;將抗壞血酸改用稀硫酸會(huì)導(dǎo)致Fe"被氧化，降低磷酸亞鐵

的產(chǎn)率,B錯(cuò)誤;適當(dāng)加快攪拌速度,延長(zhǎng)攪拌時(shí)間,可以使反應(yīng)物充分

接觸,加快反應(yīng)速率,提高磷酸亞鐵的產(chǎn)率,C正確;把FeSO”溶液滴入

NazHPO」與CHCOONa的混合溶液中,Fe"可能被氧化,降低磷酸亞鐵產(chǎn)

率,D錯(cuò)誤。⑶Fe(0H)3或FePOi難溶于水，但可溶于酸溶解后產(chǎn)生Fe",

然后用KSCN溶液檢驗(yàn)。⑷NazHPO」?12氏0中含有的重金屬鹽與Na2s

反應(yīng)生成硫化物沉淀而除去,有色雜質(zhì)用活性炭吸附而除去；除去雜

質(zhì)后,用H3P。4和NaOH調(diào)節(jié)溶液pH使其范圍在8.2、8.4之間。

14.工業(yè)上以石煤(主要成分為V203,含有少量SiO2,P2O5等雜質(zhì))為原

料制備鋼的主要流程如圖：

純堿MgSC)4NH4cl

~~i~~i

苴f焙燒f圈f底彳圭、磷卜加漸卜儲(chǔ)fIf鈿

t

赤

已知:①NHM)3難溶于水;②Ksp(MgSiO3)=2.4X10-5,KSP[Mg3(P04)2]=2.7

X10-27o

⑴焙燒:通入空氣的條件下，向石煤中加純堿焙燒，將V2O3轉(zhuǎn)化為

NaV03的化學(xué)方程式為o

⑵除硅、磷：

①用MgSCh溶液除硅、磷時(shí),Si、P會(huì)形成Mg3(P0)2、MgSiOs沉淀。若

沉淀后溶液中c(POY)=l.0X10-8mol?!?,則c(SiOp)二

mol?L

②如圖所示,隨著溫度升高，除磷率下降,其原因是Mg3(P0j溶解度增

大,;隨著溫度升高，除硅率升高,其原因

是。

除磷(硅)率/%Y?除磷率

90|一^除硅率

80^o—S

70

607080Tt℃.

⑶沉專凡:此過(guò)程反應(yīng)溫度需控制在50℃左右,溫度不能過(guò)高的原因

是0

(4)灼燒:在灼燒NHM)3的過(guò)程中，固體的殘留率(黯瞿X100%)隨

原始固體質(zhì)量

溫度變化的曲線如圖所示,則A?B段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。

8

/

<

把00

事90

及80

近

8

)(

X)6()TZ

答案⑴Na2C03+02+V203-2NaV03+C02

⑵①0.08②促進(jìn)Mg"水解生成Mg(0H)2促進(jìn)SiO仁水解生成硅酸

沉淀

⑶NH.C1受熱會(huì)分解⑷2HV03-V2O5+HQ

解析(1)V2O3轉(zhuǎn)化成NaV03,V元素化合價(jià)升高,空氣中作氧化劑，

根據(jù)得失電子守恒、原子守恒可寫出化學(xué)方程式。(2)①

32+232+82-27

KSP[Mg3(P04)2]=c(Mg)-c(P01-)=c(Mg)X(1.OX10-)=2.7XIO,

24

解得c(Mg2+)=3X10'mol?L：由Ksp(MgSiOa)=c(Mg)?c(SiC^-)=3X

10-4Xc(SiO|-)=2.4X10-5,c(SiO|-)=0.08mol?L②

2+

Mg3(P04)2(s)13Mg(aq)+2P0『(aq),升溫促進(jìn)Mg3水解,導(dǎo)致沉淀

溶解平衡右移,故除磷率下降;MgSiCVs)一Mg2，(aq)+SiO歹(aq),升

溫促進(jìn)SiOg水解成HzSiOs沉淀,故除硅率升高。⑷設(shè)NHM)3為1mol,

即117g,從起始到A點(diǎn)失去質(zhì)量=117gX(l-85.47%)^17g,結(jié)合錢

鹽受熱分解一般產(chǎn)生NH3,推測(cè)A點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體物質(zhì)為HVO/酸分解一般

生成氧化物和水,故設(shè)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體物質(zhì)為VOX,根據(jù)V元素守恒知

n(VOx)=lmol,則(51+16x)g?mol*1mol=117gX77.78%,解得x%

2.5,根據(jù)V、0物質(zhì)的量之比知,B點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體物質(zhì)為V205,即可寫出

A~B段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

15.碘酸鈣［Ca(I()3)2］是重要的食品添加劑。實(shí)驗(yàn)室制取Ca(I03)2^20

的實(shí)驗(yàn)流程如下：

H2OCI2

L的水層一CadOJ-H,0

一溶液而

已知:碘酸是易溶于水的強(qiáng)酸,不溶于有機(jī)溶劑。

(1)“轉(zhuǎn)化”步驟是為了制得碘酸，該過(guò)程在圖1所示的裝置中進(jìn)行，

當(dāng)觀察到反應(yīng)液中紫紅色接近褪去時(shí)，停止通入氯氣。

L的CCL溶液+水

圖1

①轉(zhuǎn)化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

為O

②轉(zhuǎn)化過(guò)程中CCL的作用

是。

③為增大轉(zhuǎn)化過(guò)程的反應(yīng)速率,可采取的措施

是。

(2)將CCL與水層分離的玻璃儀器有燒杯、o除去HI03水溶

液中少量L的實(shí)驗(yàn)操作為,直至用

淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘單質(zhì)的存在。

(3)已知:①Ca(I03)2?6上0是一種難溶于水的白色固體,在堿性條件下

不穩(wěn)定。

②Ca(I03)2?6H2O加熱升溫過(guò)程中固體的質(zhì)量變化如圖2所示。

至

彌

定

及

運(yùn)

右

盛56

498

100160330380540

溫度胤

圖2

設(shè)計(jì)以除碘后的水層為原料,制取Ca(I03)2?H2的實(shí)驗(yàn)方案：向水層

中o

［實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑:Ca(0H)2粉末、AgN()3溶液］。

答案(1)①I2+5CL+6H2O-2IO&+10C1+12H+

②增大CL的溶解量，提高Cb的利用率③加快攪拌速率(2)分液

漏斗將11103水溶液用CCL多次萃取,分液(3)加入Ca(Oil)2粉末

邊加邊攪拌至溶液pH約為7,過(guò)濾,洗滌沉淀至向洗滌液中滴加AgNO3

溶液不再有沉淀產(chǎn)生，將濾渣在100^160°C溫度下加熱至恒重

解析(1)①根據(jù)流程圖分析,C12、b和H20發(fā)生反應(yīng)生成HI。,和HC1;

②Ch可溶于水,且與水發(fā)生反應(yīng),降低轉(zhuǎn)化過(guò)程中CL的利用率,而CL

易溶于CCL,加入CCL增大CL的溶解量,提高其利用率。(2)HI0s可溶

于水但不溶于有機(jī)溶劑，碘單質(zhì)在水中溶解度較小但極易溶于有機(jī)溶

劑,故可進(jìn)行萃取分離。(3)除碘后的水層溶液為HI。,溶液,可與

Ca(OH)2反應(yīng)生成Ca(IO3-6H2O,根據(jù)圖示,在100^160℃條件下固體

質(zhì)量基本保持不變,根據(jù)熱重曲線所給數(shù)據(jù)可以算出此時(shí)固體主要成

分為Ca(I03)2?H20,即目標(biāo)產(chǎn)物。

16.CS(NH3(硫胭，白色而有光澤的晶體，溶于水,20℃時(shí)溶解度為

13.6go在150°C時(shí)轉(zhuǎn)變成NH,SCN)是用于制造藥物、染料、金屬礦

物浮選劑的原料。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用Ca(HS)2與CaCM合成硫胭

并探究其性質(zhì)。

⑴制備Ca(HS)2溶液,所用裝置如圖(己知酸性:H2cORLS):

①裝置a中反應(yīng)發(fā)生的操作為;裝置b中盛放的試劑

是。

②裝置c盛放CaS和水的儀器名稱是，裝置c中的長(zhǎng)直

導(dǎo)管的作用是o

⑵制備硫版:將CaCM與Ca(HS)2溶液混合,加熱至80℃時(shí),可合成硫

胭，同時(shí)