2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第10章 第2講 物質(zhì)制備與工藝流程分析型實(shí)驗(yàn)題（含解析）.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理與訓(xùn)練 第10章 第2講 物質(zhì)制備與工藝流程分析型實(shí)驗(yàn)題（含解析）物質(zhì)制備是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，以新物質(zhì)制備為背景的實(shí)驗(yàn)題，涉及知識(shí)面廣、題型多變、思維發(fā)散空間大，能很好的考查學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，因而倍受高考的青睞。解答此類試題的一般程序是第一，認(rèn)真閱讀題干，抽取有用信息；第二，仔細(xì)觀察裝置圖(或框圖)，聯(lián)想熟悉的實(shí)驗(yàn)，觀察裝置圖(或框圖)，找出每件儀器(或步驟)與熟悉的某一實(shí)驗(yàn)相似的地方，分析每件儀器中所裝藥品的作用；第三，通讀問題，整合信息作出答案，把所有的問題進(jìn)行綜合分析，運(yùn)用題給信息和化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)作出正確答案。典例(xx山東理綜，30)審題指導(dǎo)TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。（1）實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2(s)CCl4(g)TiCl4(g)CO2(g)，在無水無氧條件下制備TiCl4，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/其他CCl42376與TiCl4互溶TiCl425136遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧儀器A的名稱是_。裝置E中的試劑是_。反應(yīng)開始前依次進(jìn)行如下操作：組裝儀器、_、加裝藥品、通N2一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈。反應(yīng)結(jié)束后的操作包括：停止通N2熄滅酒精燈冷卻至室溫。正確的順序?yàn)開(填序號(hào))。欲分離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是_。題干信息：反應(yīng)條件是無水無氧，因而要先排空氣，且要保持反應(yīng)裝置內(nèi)干燥。裝置圖信息：A的作用是干燥氮?dú)猓珺處產(chǎn)生CCl4(g)，C為核心反應(yīng)裝置，D為冷凝裝置，E為干燥裝置，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入。表格信息：根據(jù)CCl4和TiCl4的沸點(diǎn)可知在冰水中都會(huì)液化，分離可用蒸餾。問題信息：回答操作順序，聯(lián)系題干信息和裝置特點(diǎn)知，N2必須進(jìn)行干燥處理(干燥管)；然后通過N2排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣(O2)，點(diǎn)燃酒精燈，使反應(yīng)發(fā)生；為了防止倒吸，反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅酒精燈。(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括：酸溶FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l)水解TiOSO4(aq)2H2O(l)H2TiO3(s)H2SO4(aq)簡(jiǎn)要工藝流程如下：試劑A為_。鈦液需冷卻至70左右，若溫度過高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2回收率降低，原因是_。取少量酸洗后的H2TiO3，加入鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色，說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是_。這種H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會(huì)發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是_(填化學(xué)式)。題干信息：Fe2O3雜質(zhì)可溶于硫酸；FeTiO3酸溶后的產(chǎn)物TiOSO4易水解。流程圖信息：試劑A的作用是將溶液中的Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2問題信息：解釋TiO2的回收率，聯(lián)系題干信息，從水解的視角。Fe2的檢驗(yàn)方法；含F(xiàn)e2的溶液蒸干后變?yōu)镕e2O3。(2)加入H2SO4，除發(fā)生FeTiO3酸溶外，還發(fā)生反應(yīng)Fe2O36H=2Fe33H2O，為了使Fe3轉(zhuǎn)化成Fe2，所以應(yīng)加入Fe粉(A)，鈦液中含有FeSO4和TiOSO4，考慮到溫度越高，TiOSO4的水解程度越大，造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀，在過濾時(shí)，造成鈦損失。由于Fe2不可能全部結(jié)晶生成綠礬，造成H2TiO3中含F(xiàn)e2，滴入H2O2發(fā)生反應(yīng)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O，所以當(dāng)加入KSCN后，顯微紅色，由于在H2TiO3中含F(xiàn)e2，所以煅燒后會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成Fe2O3，造成TiO2發(fā)黃。答案(1)干燥管濃H2SO4檢查氣密性分餾(或蒸餾)(2)Fe溫度過高會(huì)導(dǎo)致TiOSO4提前水解，產(chǎn)生H2TiO3沉淀Fe2Fe2O3題組一氣體制備方案探究1N2在諸多領(lǐng)域用途廣泛。某化學(xué)興趣小組為探究在實(shí)驗(yàn)室制備較為純凈N2的方法，進(jìn)行了認(rèn)真的準(zhǔn)備。請(qǐng)你參與交流與討論。查閱資料N2的制法有下列三種方案：方案1：加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2。方案2：加熱條件下，以NH3還原CuO可制得N2，同時(shí)獲得活性銅粉。方案3：將空氣緩緩?fù)ㄟ^灼熱的銅粉獲得較純的N2。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備以實(shí)驗(yàn)室常見儀器(藥品)等設(shè)計(jì)的部分裝置如下圖(部分夾持和加熱儀器未畫出)。分析交流(1)若以方案1制得N2，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是_。(2)若按方案2制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的連接順序是_(填字母)。獲得N2的反應(yīng)原理是_(寫反應(yīng)方程式)。(3)若以排水法收集N2，其中會(huì)混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是_。你提出的收集方法是_。(4)上述三個(gè)方案中，制得的N2純度最差的是_。在N2純度要求不甚嚴(yán)格的情況下，有人建議將方案2和方案3結(jié)合使用，你認(rèn)為其優(yōu)點(diǎn)是_。答案(1)A(2)EDBC2NH33CuO3CuN23H2O(3)N2的相對(duì)分子質(zhì)量28與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量相近(用氣體密度大小比較回答問題也可)用氣囊收集(其他合理答案也可)(4)方案3CuO和Cu可循環(huán)利用，節(jié)省藥品解析(1)采用反應(yīng)器的特點(diǎn)與反應(yīng)物的狀態(tài)以及反應(yīng)條件有關(guān)，方案1為加熱兩種液態(tài)物質(zhì)，符合此條件的只有A裝置。(2)方案2為固體和氣體的反應(yīng)，反應(yīng)器應(yīng)選擇B，但要求通入的氨氣干燥且純凈，利用濃氨水和生石灰反應(yīng)制取氨氣為固液不加熱的裝置，選擇E，但同時(shí)有水蒸氣生成，因此利用堿石灰來干燥，反應(yīng)完畢后產(chǎn)生的水蒸氣與沒有參與反應(yīng)的氨氣與氮?dú)庖煌瑢?dǎo)出，利用濃硫酸既可以除去水，又可以除去氨氣。(3)排氣法收集氣體主要是利用氣體密度的差別。因此利用可以直接排空內(nèi)部空氣的裝置來收集氮?dú)狻?4)方案3利用了除去空氣中的氧氣即得氮?dú)獾脑恚諝庵谐搜鯕夂偷獨(dú)馔膺€有二氧化碳和稀有氣體，因此不純凈。2實(shí)驗(yàn)室用KClO3和濃鹽酸反應(yīng)也可以制備氯氣。某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示裝置在實(shí)驗(yàn)室中制取Cl2并探究其相關(guān)性質(zhì)：(1)裝置A中存在一處錯(cuò)誤，請(qǐng)改正這處錯(cuò)誤：_。(2)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)為了除去氯氣中的氯化氫，需要在裝置A、B之間添加裝置E，裝置E中所盛裝的試劑為_。為了探究使有色布條褪色的是氯氣還是氯氣與水反應(yīng)的生成物，需要在整套裝置中添加裝置E，其中加入濃硫酸，裝置E在整套裝置中的添加位置為_(填字母)。aA、B之間bB、C之間cC、D之間dD之后(4)取下集氣瓶B，將鐵絲加熱至紅熱狀態(tài)，伸入集氣瓶B中，可以觀察到的現(xiàn)象是_，能檢驗(yàn)該反應(yīng)產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)的試劑是_(填字母)。a氯水b蒸餾水和鐵粉c氫氧化鈉溶液dKSCN溶液(5)另外一個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)小組就環(huán)境保護(hù)方面指出了上述裝置的缺陷，并給出了改進(jìn)措施，該改進(jìn)措施是_。答案(1)長(zhǎng)頸漏斗換為分液漏斗(2)KClO36HCl(濃)=KCl3Cl23H2O(3)飽和食鹽水b(4)集氣瓶?jī)?nèi)有棕褐色煙產(chǎn)生bcd(5)在裝置D后增加一個(gè)盛裝堿液的裝置，用堿液吸收剩余的氯氣解析(1)長(zhǎng)頸漏斗與分液漏斗的結(jié)構(gòu)不同，前者無控制活塞，不能控制液體的添加量，而且制備的氣體會(huì)從“長(zhǎng)頸”中逸出。(2)該反應(yīng)中，氯酸鉀是氧化劑，將HCl氧化，氧化產(chǎn)物即氯氣。(3)干燥的氯氣沒有漂白作用，而制備的氯氣中往往含有水蒸氣，為了排除水蒸氣對(duì)探究氯氣不具備漂白作用的干擾，需要對(duì)氯氣進(jìn)行干燥。(4)鐵絲在氯氣中的燃燒產(chǎn)物為氯化鐵。氯水與氯化鐵不反應(yīng)；氯化鐵溶液與鐵粉可以發(fā)生反應(yīng)，生成氯化亞鐵；氯化鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成紅褐色的氫氧化鐵沉淀；鐵離子與KSCN溶液反應(yīng)，現(xiàn)象為溶液變血紅色。(5)氯氣有毒，實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)尾氣進(jìn)行處理。題組二非氣體物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)探究3堿式碳酸銅Cu2(OH)2CO3是一種用途廣泛的化工原料，實(shí)驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下：步驟一：廢銅屑制硝酸銅如圖，用膠頭滴管吸取濃硝酸緩慢加到錐形瓶?jī)?nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過量)，充分反應(yīng)后過濾，得到硝酸銅溶液。步驟二：堿式碳酸銅的制備向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液，水浴加熱至70左右，用0.4molL1的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5，振蕩，靜置，過濾，用熱水洗滌，烘干，得到堿式碳酸銅產(chǎn)品。完成下列填空：(1)寫出濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式_。(2)上圖裝置中NaOH溶液的作用是_。(3)步驟二中，水浴加熱所需儀器有_、_(加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外)，水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是_。(4)若實(shí)驗(yàn)得到2.42g樣品(只含CuO雜質(zhì))，取此樣品加熱至分解完全后，得到1.80g固體，此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。答案(1)Cu4H2NO=Cu22NO22H2O(2)吸收氮氧化物(3)燒杯溫度計(jì)受熱均勻，溫度易于控制(4)91.74%解析(1)銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2，其離子方程式為Cu4H2NO=Cu22NO22H2O。(2)NO2有毒，可與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成硝酸鹽和亞硝酸鹽。(3)水浴加熱可使被加熱物體受熱均勻，且溫度易于控制。水浴加熱所需儀器除了熱源、夾持儀器、石棉網(wǎng)外，還必須有燒杯、溫度計(jì)。(4)Cu2(OH)2CO3分解反應(yīng)方程式為Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2O，用差量法求解Cu2(OH)2CO32CuOCO2H2Om22216062m2.42g1.80g0.62g解得m2.22g樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)100%91.74%。制備裝置的識(shí)圖技巧明確目的；所制備物質(zhì)是否有特殊性質(zhì)(即是否需要特殊保護(hù))；制備過程中是否產(chǎn)生有毒氣體等；進(jìn)入每一裝置的物質(zhì)是什么，吸收了什么物質(zhì)或生成了什么物質(zhì)。熱點(diǎn)二化工流程中的實(shí)驗(yàn)分析化工流程的命題來源很廣，與各個(gè)知識(shí)模塊的結(jié)合點(diǎn)較多，因此分析工業(yè)生產(chǎn)化工流程題時(shí)，應(yīng)將流程路線、試題設(shè)問和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來，它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題，可以說它是無機(jī)框圖題的創(chuàng)新。流程的呈現(xiàn)形式有：操作流程；物質(zhì)變化流程；裝置流程。解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向，其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)知其然，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)知其所以然，最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效地進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書寫。由于化工流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測(cè)定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來，所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題。典例1明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明礬石的組成和明礬相似，此外還含有氧化鋁和少量的氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)流程如下：明礬石請(qǐng)回答下列問題：(1)操作1所用到的玻璃儀器的名稱是_。(2)由溶液3制取氫氧化鋁的離子方程式為_。(3)明礬石焙燒時(shí)產(chǎn)生SO2，請(qǐng)你寫出能驗(yàn)證SO2具有還原性且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的化學(xué)方程式：_。(4)請(qǐng)你寫出驗(yàn)證溶液1中有NH的實(shí)驗(yàn)過程：_。(5)實(shí)驗(yàn)室用Fe2O3與CO反應(yīng)來制取單質(zhì)Fe。請(qǐng)按氣流由左到右的方向連接下列各裝置，順序?yàn)锳_。檢查裝置A氣密性的方法是_。在點(diǎn)燃B處的酒精燈前，應(yīng)進(jìn)行的操作是_。裝置C的作用是_。解析(1)操作1是過濾，過濾操作所需要的玻璃儀器為玻璃棒、燒杯和漏斗。(2)經(jīng)氨水浸泡，過濾得到固體氫氧化鋁和少量氧化鐵固體，再加入試劑1氫氧化鈉溶液并過濾，得到溶液3偏鋁酸鈉溶液，最后通入CO2得到氫氧化鋁。(3)檢驗(yàn)SO2的還原性方法較多，可以用氯水、溴水或酸性高錳酸鉀溶液來檢驗(yàn)SO2具有還原性。(4)檢驗(yàn)NH時(shí)，應(yīng)先加入濃NaOH溶液，然后加熱，再用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒進(jìn)行檢驗(yàn)。(5)先用NaOH溶液除去CO中的CO2雜質(zhì)，再通過堿石灰吸收水蒸氣，再通過B中紅熱的氧化鐵，再通過NaOH溶液洗氣除去反應(yīng)產(chǎn)生的CO2，最后點(diǎn)燃未反應(yīng)的CO。答案(1)玻璃棒、燒杯和漏斗(2)AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO(3)SO2Cl22H2O=H2SO42HCl(其他合理答案也可)(4)取少量溶液1，加入濃NaOH溶液后加熱，有能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體產(chǎn)生，證明有NH(其他合理答案也可)(5)EBCD將導(dǎo)氣管插入水槽中，關(guān)閉彈簧夾a和活塞b，微熱圓底燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，撤去熱源，導(dǎo)管中形成一段穩(wěn)定的水柱檢查CO的純度除去CO中的CO2，有利于點(diǎn)燃CO典例2(14分)工業(yè)生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下：完成下列填空：(1)粗鹽水加入沉淀劑A、B除雜質(zhì)(沉淀劑A來源于石灰窯廠)，寫出A、B的化學(xué)式：A_，B_。(2)實(shí)驗(yàn)室提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)操作依次為取樣、_、沉淀、_、_、冷卻結(jié)晶、_、烘干。(3)工業(yè)生產(chǎn)純堿工藝流程中，碳酸化時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是_。碳酸化時(shí)沒有析出碳酸鈉晶體，其原因是_。(4)碳酸化后過濾，濾液D最主要的成分是_(填寫化學(xué)式)，檢驗(yàn)這一成分的陰離子的具體方法是：_。(5)氨堿法流程中氨是循環(huán)使用的，為此，濾液D加入石灰水產(chǎn)生氨。加石灰水時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_。批閱現(xiàn)場(chǎng)評(píng)卷人007得分4糾錯(cuò)錯(cuò)誤1：_錯(cuò)誤2：_錯(cuò)誤3：_錯(cuò)誤4：_錯(cuò)誤5：_答案(1)Ca(OH)2或CaONa2CO3(2)溶解過濾蒸發(fā)過濾(3)出現(xiàn)渾濁(或有晶體析出)碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉大(4)NH4Cl取少量濾液于潔凈的試管中，加硝酸酸化，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，證明含有陰離子Cl(5)NHOH=NH3H2O題組一操作流程型1某化學(xué)實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢液中含有Fe3、Cu2、Ba2、Cl四種離子，現(xiàn)設(shè)計(jì)下列方案對(duì)廢液進(jìn)行處理，以回收金屬并制備氯化鋇、氯化鐵晶體。(1)沉淀1中含有的金屬單質(zhì)是_。(2)氧化時(shí)加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。 (3)下列物質(zhì)中，可以作為試劑X的是_(填字母)。ABaCl2BBaCO3CNaOHDBa(OH)2(4)檢驗(yàn)沉淀2洗滌是否完全的方法是_。(5)制備氯化鐵晶體過程中需保持鹽酸過量，其目的是_。(6)由過濾2得到的濾液制備BaCl2的實(shí)驗(yàn)操作依次為_、冷卻結(jié)晶、_、洗滌、干燥。答案(1)鐵、銅(2)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O(3)BD(4)取最后一次洗滌液少許，滴入12滴硫酸鈉溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全(或取最后一次洗滌液少許，滴入12滴硝酸銀溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全)(5)抑制Fe3水解(答案合理均可)(6)蒸發(fā)濃縮過濾解析(1)加入過量鐵，置換出銅單質(zhì)。(2)2Fe22HH2O2=2Fe32H2O(3)加入X，目的是調(diào)pH，并且不能引入新的雜質(zhì)。(4)檢驗(yàn)沉淀2洗滌是否完全的方法是：取最后一次洗滌液少許，滴入12滴硫酸鈉溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全。(或取最后一次洗滌液少許，滴入12滴硝酸銀溶液，若不出現(xiàn)白色渾濁，表明已洗滌完全。)(5)制備氯化鐵晶體過程中需保持鹽酸過量，其目的是抑制Fe3水解。(6)BaCl2易溶于水，若想得固體，通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾可得。題組二物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程型2某實(shí)驗(yàn)小組用工業(yè)上廢棄固體(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗銅和Fe2(SO4)3晶體，設(shè)計(jì)的操作流程如下：(1)實(shí)驗(yàn)操作中用到的玻璃儀器有_。(2)操作中會(huì)有一種氣體生成，若在實(shí)驗(yàn)室制備該氣體，可選擇下列哪些裝置_(填字母)。(3)溶液B在空氣中放置有可能變質(zhì)，如何檢驗(yàn)溶液B是否變質(zhì)：_。(4)溶液B加稀硫酸酸化后加強(qiáng)氧化劑X，試劑X最好選擇下列哪種試劑_(填字母)。aCl2bH2O2cKMnO4試劑X在酸性條件下與溶液B反應(yīng)的離子方程式為_。(5)由溶液C經(jīng)_、_、過濾等操作得Fe2(SO4)3晶體。(6)某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)制得的Fe2(SO4)3晶體配制0.1molL1的Fe2(SO4)3溶液，在稱量出Fe2(SO4)3晶體后，溶解該晶體的具體操作為_。答案(1)漏斗、燒杯、玻璃棒(2)cd(3)取少量溶液B于試管中，加入幾滴KSCN溶液，如果變?yōu)檠t色則證明存在Fe3，即原溶液已變質(zhì)(4)bH2O22Fe22H=2Fe32H2O(5)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(6)將稱量好的晶體放于燒杯中，加入適量的稀硫酸和蒸餾水，用玻璃棒攪拌題組三綜合流程型3氯化亞銅(CuCl)為白色晶體，微溶于水，能溶于氨水、濃鹽酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇，在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。工業(yè)上制取氯化亞銅的工藝流程如下：實(shí)驗(yàn)藥品：銅絲20g、氯化銨20g、65%硝酸10mL、36%鹽酸15mL、水。(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_，用95%乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是_(寫出一條即可)。(2)工業(yè)化生產(chǎn)時(shí)，95%乙醇可通過_的方法回收并循環(huán)利用，而NH4Cl、_(填化學(xué)式)可直接循環(huán)利用。(3)實(shí)驗(yàn)室用右圖裝置制備CuCl。實(shí)驗(yàn)時(shí)通入O2的速率不宜過大，為便于觀察和控制產(chǎn)生O2的速率，最宜選擇下列裝置中的_(填字母)。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，溫度計(jì)顯示反應(yīng)液溫度低于室溫，主要原因是_。電爐加熱升溫至50時(shí)停止加熱，反應(yīng)快速進(jìn)行，燒瓶上方氣體顏色逐漸由無色變?yōu)榧t棕色，從環(huán)保角度考慮，當(dāng)_時(shí)才能停止通入氧氣；待冷卻至室溫后，再打開瓶塞，沿_(填字母)口傾出棕色反應(yīng)液于1000mL大燒杯中，加水500mL，即有大量白色沉淀析出。答案(1)NH4CuCl2=CuClNH4Cl避免CuCl溶于水而造成損耗(洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分)(2)蒸餾HNO3(3)B氯化銨溶于水吸收大量熱，造成反應(yīng)液溫度降低燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色a(或c)解析(1)注意反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物即可確定該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4CuCl2=CuClNH4Cl。用95%乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分，減小CuCl的溶解損失，同時(shí)可以加快固體的干燥。(2)將乙醇與水分離的操作是蒸餾，根據(jù)殘液濃縮后的補(bǔ)充物質(zhì)可知，可直接循環(huán)利用的有NH4Cl和HNO3。(3)在題給三個(gè)裝置中，能觀察到產(chǎn)生O2速率的只有B。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，溫度計(jì)顯示反應(yīng)液溫度低于室溫的主要原因是氯化銨溶于水時(shí)吸熱，造成反應(yīng)液溫度降低。為使反應(yīng)產(chǎn)生的氮氧化物完全轉(zhuǎn)化為硝酸，消除氮氧化物對(duì)環(huán)境的影響，因此需到燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色時(shí)才能停止通入氧氣。將三頸瓶中液體倒出時(shí)利用左口或右口，即從a口或c口傾出棕色反應(yīng)液。解答操作流程題一般要思考的幾個(gè)問題對(duì)比分析生產(chǎn)流程示意圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品，從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清以下幾個(gè)問題：生產(chǎn)流程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程中依次進(jìn)行的反應(yīng)；每一步操作，加入的輔助試劑的作用；除了目標(biāo)物質(zhì)外產(chǎn)生的雜質(zhì)或副產(chǎn)物；雜質(zhì)是否要除去及除去的方法；為了確保產(chǎn)品的純度和產(chǎn)率，采取了什么措施。練出高分1實(shí)驗(yàn)室常用強(qiáng)氧化劑(如KMnO4、KClO3、MnO2等)氧化濃鹽酸的方法來制備氯氣，某研究性學(xué)習(xí)小組欲探究用Na2O2與濃鹽酸制備并檢驗(yàn)氯氣。供選用的實(shí)驗(yàn)試劑及裝置如下圖所示(部分導(dǎo)管、蒸餾水略)。aNa2O2b濃鹽酸c堿石灰dNaOH溶液e淀粉KI溶液fCaCO3g石蕊溶液h飽和NaCl溶液(1)寫出用Na2O2與濃鹽酸制備氯氣的化學(xué)方程式：_。(2)下表中的裝置組合最合理的是_(填字母，需考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)束撤除裝置時(shí)殘留有害氣體的處理)。組合制備裝置凈化裝置檢驗(yàn)裝置/試劑尾氣處理裝置A/eB/gC/eD/g(3)尾氣經(jīng)處理后仍有較多氣體排出，其主要原因可用化學(xué)方程式表示為_。(4)某小組成員建議用雙氧水代替過氧化鈉進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更好，請(qǐng)你給出兩條合適的理由：_；_。答案(1)Na2O24HCl(濃)=2NaClCl22H2O(2)D(3)2Na2O22H2O=4NaOHO2(或2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2)(4)Na2O2能與水反應(yīng)，會(huì)使原料的利用率降低雙氧水比Na2O2更經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生等量的Cl2，用雙氧水消耗鹽酸的量少Na2O2能與水反應(yīng)，生成的NaOH能與鹽酸反應(yīng)Na2O2能與水反應(yīng)，生成的NaOH吸收了Cl2(填寫其中任意兩條即可)解析Na2O2具有強(qiáng)氧化性，能把Cl氧化成Cl2，制備時(shí)應(yīng)把濃鹽酸滴到Na2O2固體上，所以應(yīng)選作為制備裝置，裝置可觀察導(dǎo)氣管是否堵塞，利用KI淀粉溶液或石蕊溶液檢驗(yàn)Cl2，根據(jù)裝置應(yīng)選擇/g，可用NaOH溶液吸收Cl2。在此實(shí)驗(yàn)中，不可避免Na2O2和水反應(yīng)生成O2。2工業(yè)尾氣中的氮氧化物常用氨催化吸收法，原理是NH3和NOx反應(yīng)生成無毒物質(zhì)。某同學(xué)采用以下裝置和步驟模擬工業(yè)上氮氧化物的處理過程。.提供的裝置.NH3的制取(1)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)室制備氣體的說法正確的是_(填序號(hào))。可以用排飽和食鹽水的方法收集氯氣用赤熱的炭與水蒸氣反應(yīng)制取氫氣實(shí)驗(yàn)室制氧氣有時(shí)需要加熱，有時(shí)不需要加熱用無水氯化鈣干燥氨氣用濃鹽酸洗滌高錳酸鉀分解制氧氣的試管(2)從所提供的裝置中選取一個(gè)能制取氨氣的裝置：_(填字母)。(3)當(dāng)采用你所選用的裝置制取氨氣時(shí)，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。.模擬尾氣的處理選用上述部分裝置，按下列順序連接成模擬尾氣處理裝置，回答有關(guān)問題：(4)A中反應(yīng)的離子方程式為_。(5)裝置D的作用有：使氣體混合均勻、調(diào)節(jié)氣流速度，還有一個(gè)作用是_。(6)D裝置中的液體可換成_(填字母)。aCuSO4bH2OcCCl4d濃硫酸(7)該同學(xué)所設(shè)計(jì)的模擬尾氣處理實(shí)驗(yàn)還存在的明顯缺陷是_。答案(1)(2)C(或G)(3)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(或NH3H2OCaO=Ca(OH)2NH3，對(duì)應(yīng)即可)(4)3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O(5)防止NH3發(fā)生倒吸(6)c(7)NO尾氣直接排放，沒有進(jìn)行處理解析(2)實(shí)驗(yàn)室制備氨氣可用氫氧化鈣與氯化銨固體加熱法，也可以用濃氨水與氧化鈣(或氫氧化鈉)在常溫下制取，故可選裝置為C或G。(3)根據(jù)所選裝置寫出相應(yīng)制備反應(yīng)的化學(xué)方程式。(4)A中為Cu與稀硝酸的反應(yīng)：3Cu2NO8H=3Cu22NO4H2O。(5)NH3是易溶于水的氣體，因此D還可以防止倒吸。(6)D中用飽和氨水防止氨氣被吸收，因此還可以換成CCl4。(7)該反應(yīng)中尾氣含有NO等污染性氣體，應(yīng)除去后再排入空氣中。3聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為Fe2(OH)n(SO4)30.5nm，廣泛用于污水處理。實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO47H2O)，過程如下所示：(1)驗(yàn)證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體中含有SO2的方法是_。(2)制備綠礬時(shí)，向溶液X中加入過量_，充分反應(yīng)后，經(jīng)_操作得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。(3)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用pH試紙測(cè)定溶液pH的操作方法為_。若溶液Z的pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_(填“偏大”或“偏小”)。答案(1)將產(chǎn)生的氣體通入盛有品紅溶液的小試管中，若品紅溶液褪色，加熱能恢復(fù)原色，證明氣體中含有SO2(2)鐵屑過濾(3)取一小塊pH試紙，放在干燥、潔凈的表面皿(或玻璃片)上，用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)溶液，滴到pH試紙上，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較偏小解析(1)利用SO2的漂白性來鑒別二氧化硫。(2)溶液中有Fe3、Fe2，欲制綠礬，應(yīng)把Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2，所以要加過量的鐵屑。(3)用pH試紙測(cè)定溶液的pH，為了測(cè)定的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用干燥、潔凈的裝置。若pH偏小，酸性過強(qiáng)，則Fe3難以形成聚鐵膠體，所以聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。4用二氧化氯(ClO2)可制備用途廣泛的亞氯酸鈉(NaClO2)，實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置(略去部分夾持儀器)制備少量的亞氯酸鈉。裝置C中發(fā)生反應(yīng)：2NaClO3SO2=2ClO2Na2SO4()裝置D中發(fā)生反應(yīng)：2ClO2H2O22NaOH=2NaClO22H2OO2()(1)儀器組裝完畢，關(guān)閉兩個(gè)彈簧夾，打開A中活塞，向A中注入水可檢驗(yàn)裝置氣密性，裝置氣密性良好的現(xiàn)象是_。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開A的活塞，兩個(gè)彈簧夾的開關(guān)操作是_，F(xiàn)中盛有的液體為_。(2)裝置B中進(jìn)行的是用硫酸與亞硫酸鈉制備二氧化硫的反應(yīng)，該處使用的是70%80%的硫酸，而不是98%的濃硫酸或極稀的硫酸，原因是_。(3)裝置C的作用是_，裝置E的作用是_。(4)在堿性溶液中NaClO2比較穩(wěn)定，所以裝置D中應(yīng)維持NaOH稍過量，判斷NaOH是否過量所需要的試劑是_。a稀鹽酸b品紅溶液c石蕊溶液d酚酞溶液(5)一次實(shí)驗(yàn)制備中，通過檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)制備的NaClO2中含有NaOH、Na2SO3，出現(xiàn)這些雜質(zhì)的可能原因是_。檢驗(yàn)產(chǎn)物中含有Na2SO3雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是_。(供選擇的試劑有：Ba(OH)2溶液、H2O2溶液、AgNO3溶液、品紅溶液、H2SO4溶液)答案(1)水滴的速度逐漸變慢，最后停止滴入打開兩個(gè)彈簧夾NaOH溶液(2)70%80%的硫酸能提供反應(yīng)所需的足夠的H(3)制備氣體ClO2、觀察反應(yīng)快慢并調(diào)節(jié)反應(yīng)進(jìn)行的快慢安全瓶(防止液體倒吸)(4)cd(5)制備的SO2和裝置D中的NaOH同時(shí)過量取少量溶液于試管中，加入Ba(OH)2溶液，有白色沉淀生成解析(1)若裝置氣密性良好，水滴的速度會(huì)越來越慢，直到最后不滴。彈簧夾甲打開后的作用是調(diào)節(jié)裝置內(nèi)氣壓與大氣壓平衡，彈簧夾乙打開后，可以使裝置F中的NaOH溶液吸收尾氣。(2)硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制備二氧化硫的反應(yīng)為離子反應(yīng)，70%80%的硫酸能提供該反應(yīng)所需的足夠的H。(3)裝置C的作用是制備ClO2氣體，并可通過觀察氣泡判斷反應(yīng)的快慢，由此可調(diào)節(jié)反應(yīng)進(jìn)行的快慢；裝置E可起到安全瓶的作用，即防止液體倒吸入裝置D中。(4)檢驗(yàn)堿液的存在可用酸堿指示劑。(5)過量的SO2和過量的NaOH反應(yīng)生成Na2SO3；Na2SO3與Ba(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀BaSO3。5三氯化鉻是化學(xué)合成中的常見物質(zhì)，三氯化鉻易升華，在高溫下能被氧氣氧化，堿性條件下能被H2O2氧化為6價(jià)Cr。制三氯化鉻的流程如下：(1)重鉻酸銨分解產(chǎn)生三氧化二鉻(Cr2O3)，其分解的化學(xué)方程式為_。(2)已知CCl4沸點(diǎn)為57.6，為保證穩(wěn)定的CCl4氣流，適宜的加熱方式是_。(3)用如圖裝置制備CrCl3時(shí)，主要步驟包括：將產(chǎn)物收集到蒸發(fā)皿中；加熱反應(yīng)管至400，開始向三頸燒瓶中通入氮?dú)?，使CCl4蒸氣經(jīng)氮?dú)廨d入反應(yīng)室進(jìn)行反應(yīng)，繼續(xù)升溫到650；三頸燒瓶中裝入150mLCCl4，并加熱CCl4，溫度控制在5060之間；反應(yīng)管出口端出現(xiàn)了CrCl3升華物時(shí)，切斷加熱管式爐的電源；停止加熱CCl4，繼續(xù)通入氮?dú)猓粰z查裝置氣密性。正確的順序：_，步驟中通入氮?dú)獾哪康氖莀。(4)已知反應(yīng)管中發(fā)生的主要反應(yīng)有Cr2O33CCl42CrCl33COCl2，因光氣有劇毒，故實(shí)驗(yàn)需在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，并用濃氨水處理COCl2，生成兩種常見的氮肥，它們分別是_(寫名稱)。(5)樣品中三氯化鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定：稱取樣品0.3300g，加水溶解并配成250mL溶液。移取25.00mL于碘量瓶(一種帶塞的錐形瓶)中，加熱至沸后加入1gNa2O2，充分加熱煮沸，適當(dāng)稀釋，然后加入過量的2molL1H2SO4至溶液呈強(qiáng)酸性，此時(shí)鉻以Cr2O存在，再加入過量KI，塞上塞子，搖勻，于暗處靜置5min后，加入1mL指示劑，用0.0250molL1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，平行測(cè)定三次，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液24.00mL。已知：Cr2O6I14H=2Cr33I27H2O,2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI。該實(shí)驗(yàn)可選用的指示劑名稱為_。本實(shí)驗(yàn)除移液管、碘量瓶、燒杯外，還需要的玻璃儀器有_。樣品中無水三氯化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。答案(1)(NH4)2Cr2O7Cr2O3N24H2O(2)水浴加熱(并用溫度計(jì)顯示溫度)(3)排除裝置中的空氣，防止CrCl3被氧化(4)尿素(或碳酰二胺)和氯化銨(或氯銨)(5)淀粉溶液250mL容量瓶、堿式滴定管96.1%解析(1)由題中流程圖得出，(NH4)2Cr2O7的分解產(chǎn)物為Cr2O3，另外產(chǎn)物為N2和H2O，可寫出化學(xué)方程式。(2)為了保持溫度恒定，采用加熱方式為水浴加熱(并用溫度計(jì)顯示溫度)。(3)步驟中通入氮?dú)?，可以排除裝置中的空氣，防止CrCl3被氧化。(4)用濃氨水處理COCl2，兩者反應(yīng)生成尿素(或碳酰二胺)和氯化銨(或氯銨)。(5)反應(yīng)過程中有碘單質(zhì)生成，可以用淀粉溶液來作指示劑；本實(shí)驗(yàn)需配制250mL溶液，除了題給儀器外，還需250mL容量瓶，另要進(jìn)行滴定實(shí)驗(yàn)，故還需堿式滴定管；據(jù)題意得關(guān)系式：2Cr33I26Na2S2O3，故25mL溶液中含Cr3的物質(zhì)的量為0.025molL10.024L32104mol，所以樣品中三氯化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為102104mol158.5gmol10.3300g100%96.1%。