化工题与实验题(罗)(打印)2013.5..doc

1碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料。工业上可用酸性刻蚀废液（主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl-）制备，其制备过程如下：Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下：物 质Cu(OH)2Fe (OH)2Fe (OH)3开始沉淀pH4.25.81.2完全沉淀pH6.78.33.2（1）滤渣的主要成分是 （写化学式）。（2）调节反应A后溶液的pH范围应为 。选择的试剂最合适的是 （填序号）。 a氨水 b稀硫酸 c氢氧化钠 d碳酸铜（3）反应B的温度如过高，则所得蓝绿色产品中可能会出现的杂质是 。（4）将Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀。用相应的离子方程式表示： 沉淀只有CuCO3： ； 沉淀只有Cu(OH)2 且放出气泡： 。（5）碱式碳酸铜的组成可表示为：aCuCO3bCu(OH)2cH2O。要测定其组成，甲同学设计的实验方案中需要如下五个步骤：称量样品的质量；高温分解；测出CO2的质量；测出水蒸汽的质量；称量CuO的质量。而乙同学认为除步骤外，实验只需测定四个量中的三个即可，则合理的组合为 （填序号，写一组即可）。2工业上以软锰矿为原料，利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4H2O的流程如下：某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。酸浸过程发生反应：MemOn+H+Me（2n/m）+H2O，Me表示Fe、 Al、 Zn、 Cu等。25时部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2CuSZnSMnSFeSpH5.23.29.710.46.78.0-0.422.577回答下列问题：（1）酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4，其离子方程式为 。酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如下图，为提高SO2的吸收率，酸浸适宜的条件是 。 图1：SO2 的吸收率与 pH值的关系 图2： SO2的吸收率与温度的关系（2）滤渣B的主要成分是 。（3）加入MnS的目的是 。（4）操作IV的步骤为、过滤、洗涤、干燥。（5）MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，在不断搅拌情况下，电解酸化的MnSO4溶液，阳极的电极反应式为： 。（6）已知金属离子浓度小于1.010-5mol/L时认为已经完全沉淀，根据表格数据，计算25时Zn(OH)2溶度积Ksp为 (不需计算过程)。3钒及化合物用途广泛。工业上常用含少量Al2O3的钒铁矿（FeOV2O5）碱熔法提取V2O5。简要流程如下： 操作 钒铁矿石烧渣A浸出液浸出渣B滤液HVO3V2O5稀H2SO4H2O焙烧操作 Na2CO3空气 已知：焙烧时可发生反应：V2O5 + Al2O3+2Na2CO3 2NaVO3 +2NaAlO2 +2CO2常温下物质的溶解度：NaVO321.2 g /100g水；HVO30.008 g /100g水（1）“浸出渣B”的主要成分是 。（写化学式）（2）生产中，不直接用H2SO4浸泡“烧渣A”获取HVO3的原因是 。（3）“操作”包括 、洗涤。如果不洗涤，则产品中可能含有的金属阳离子是 、 。下列装置（部分夹持仪器省去）可用在实验室进行“操作”的是 。（填序号） A B C D（4）NaVO3用于原油的脱硫技术，由V2O5溶于NaOH溶液中制取，反应的离子方程式为 。（5）V2O5还可用于将硅铁炼成钒铁。生产中加入CaO可节能减排。有关反应如下： 2V2O5（l）+ 5Si（s）+ 5 CaO（s）= 4V（s）+ 5CaSiO3（s）；H1 = -2096.7 kJ/mol 已知：CaSiO3（s）= CaO（s） + SiO2（s）； H2 = +92.5 kJ/mol则：2V2O5（l）+ 5Si（s）= 4V（s）+ 5SiO2（s）； H3 = kJ/mol4工业利用精炼镁渣（含有MgO、KCl、MgCl2、BaCl2、CaCl2、FeCl3等杂质）回收MgCl2的工业流程如下：已知：25时有关物质的溶度积如下：物质CaCO3MgCO3BaCO3Mg(OH)2Fe (OH)3Ksp4.9610-96.8210-65.110-95.6110-122.6410-38回答下列问题：(1) 写出溶解时的离子方程式 (2) 溶解时温度不能太高，也不宜太低，要求控制在35左右，其理由是 (3) 操作I包含多个操作，分别为 过滤，洗涤，烘干。烘干时需要减压烘干，原因是 。(4) 为减少Na2CO3的用量和提高产品质量，在中和工序（中和后溶液接近中性）结束前要检验溶液中是否存在 离子,选择检验该离子的原因是 。(5)母液的主要成分 。5某化学兴趣小组在学习“硫酸盐的某些性质和用途”中，进行了如下实验探究：【实验一】检验(NH4)2Fe(SO4)26H2O溶液中含有的阳离子。（1）在下表中写出操作步骤和实验现象：限选试剂：新制氯水、1mol/LH2SO4溶液、0.1mol/L KSCN溶液、NaOH浓溶液、浓盐酸、1mol/LNa2CO3溶液操 作 步 骤实验现象结 论步骤I：取少量待检液于试管中， 。 溶液中含有Fe2+步骤II：取少量待检液于试管中， 。 溶液中含有NH4【实验二】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数：查阅资料得知：工业上用电解KHSO4饱和溶液可制取一定浓度的H2O2。兴趣小组进行下列实验测定H2O2的质量分数。已知：2MnO4+5H2O2+6H= 2Mn2+8H2O+5O2操作：取5.00 mL H2O2溶液(密度为1.00 g/mL)置于锥形瓶中加水稀释，再加稀硫酸酸化；操作：用0.1000 mol/L KMnO4溶液滴定；操作：用同样方法滴定，四次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL、22.00 mL。回答下列问题： （2）操作中，开始滴入KMnO4溶液时反应速率很慢，随着KMnO4溶液滴入反应速率显著加快，最有可能的原因_。（3）滴定时盛装KMnO4溶液应选取的仪器是 （填序号）。A50mL酸式滴定管 B50mL碱式滴定管 C25mL酸式滴定管 D25mL碱式滴定管（4）在上述实验中，下列操作会造成测定结果偏高的有 （填序号）。A锥形瓶用待测液润洗B量取 H2O2溶液的滴定管用蒸馏水洗净，未用H2O2溶液润洗C滴定速度过快，又未摇匀，停止滴定后发现紫红色褪去D滴定前读数时平视，滴定终点读数时仰视（5）分析数据，计算H2O2溶液中溶质的质量百分含量为_（保留三位有效数字）。61乙氧基萘是一种无色液体，密度比水大，不溶于水，易溶于乙醇，熔点5.5，沸点267。1萘酚(性质与苯酚相似)熔点96，沸点278，微溶于水，易溶于乙醇，乙醇的沸点为78.5。1乙氧基萘常用作香料，也可合成其他香料。实验室制备1乙氧基萘的过程如下：C2H5OHH2SO4H2O1萘酚 1乙氧基萘将72g1萘酚溶于100mL无水乙醇中，加入5mL浓硫酸混合。将混合液置于如图所示的容器中加热充分反应。实验中使用过量乙醇的原因是 。烧瓶上连接长直玻璃管的主要作用是 。t/h80100产量0反应结束，将烧瓶中的液体倒入冷水中，经处理得到有机层。为提纯产物有以下四步操作：蒸馏；水洗并分液；用10%的NaOH溶液碱洗并分液；用无水氯化钙干燥并过滤。正确的顺序是 (填序号)。A B C实验测得1乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化如图所示，时间延长、温度升高，1乙氧基萘的产量下降的原因可能是 、 。某同学推测经提纯的产品可能还含有1萘酚、乙醇、硫酸和水等杂质，设计了如下方案进行检验，请在答题卡上完成表中内容。实验目的实验操作预期现象和结论用金属钠检验1乙氧基萘是否纯净取少量经提纯的产品于试管A中，加入金属钠若 ，则产品纯净；若 ，则产品不纯。检验经提纯的产品是否含有1萘酚 若 ，则含有1萘酚；若 ，则不含1萘酚。7苯酚具有弱酸性，在空气中易被氧化。工业上以苯、硫酸、氢氧化钠、亚硫酸钠为原料合成苯酚的方法可简单表示为：（1）根据上述反应判断下列三种物质的酸性由强到弱的顺序为 （填序号）。A B CH2SO3（2）步骤与使用CO2相比，使用SO2的优点是 （答一个方面）。（3）经反应得到的产物除外、可能还含有OH、SO、HSO等微粒。请设计实验方案，证明溶液中存在、SO、HSO，写出实验步骤、预期现象和结论。限选仪器及试剂：试管、滴管、玻璃棒、过滤装置和滤纸；2molL1盐酸、1molL1 BaCl2溶液、品红溶液、0.01 molL1酸性KMnO4溶液、1 molL1 FeCl3溶液、饱和溴水等。实验步骤预期现象和结论步骤1:取少量待测液于试管中,加入足量的1 molL1BaCl2溶液，静置、过滤，得滤液和沉淀。将滤液分置于试管A、B中，沉淀置于试管C中。步骤2：往试管A中加入 。 ，说明溶液中含有HSO。步骤3：往试管B中加入 。 。步骤4：往试管C中加入2 molL1盐酸酸化，再滴入12滴品红溶液。 ，说明溶液中含有SO。（4）纯度测定：称取1.00g产品溶解于足量温水中，向其中加入足量饱和溴水（产品中除苯酚外，不含其它与饱和溴水反应生成沉淀的物质），苯酚全部生成三溴苯酚沉淀，经过滤、洗涤、干燥后，称得沉淀质量为3.31g，则产品中苯酚的质量分数为 。8.草酸亚铁（FeC2O42H2O）用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。已知：CO能与氯化钯（PdCl2）溶液反应生成黑色的钯粉。回答下列问题：兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。（1）将气体产物依次通过A、澄清石灰水，B、氯化钯，观察到A中澄清石灰水都变浑浊，B中出现黑色物质生成，则上述现象说明气体产物中有 。（2）探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。 提出假设 假设1：_； 假设2：FeO； 假设3：FeO和Fe混合物设计实验方案证明假设3。限选试剂： 1.0 molL-1盐酸、3% H2O2、0.1 molL-1CuSO4、20% KSCN、蒸馏水。实验步骤现象与结论步骤1 ：向试管中加入少量固体产物，再加入足量_，充分振荡若溶液颜色明显改变，且有_生成，则证明有铁单质存在步骤2： 将步骤1中得到的浊液过滤，并用蒸馏水洗涤至洗涤液无色步骤3：取步骤2得到的少量固体与试管中， 滴加_：某草酸亚铁样品中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。滴定反应是：5Fe2+ +5C2O42+3MnO4+24H+5 Fe3+ +10CO2+3Mn2+12H2O 实验方案设计为：将准确称量的0.20g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内，加入适量2 mol/L的H2SO4溶液，使样品溶解，加热至70左右，立即用浓度为0.02000 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点，记下滴定管内液面读数为V1 mL向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H2SO4溶液，煮沸58min，用KSCN溶液在点滴板上检验点滴液，直至溶液不立刻变红。将滤液过滤至另一个锥形瓶中，继续用0.02000 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点，记下滴定管内液面读数为V2 mL重复以上实验12次若某小组的一次测定数据记录如下： V1= 18.90mL ，V2=6.20mL。根据数据计算0.20g 样品中：n（Fe2+） ； n（C2O42） ；FeC2O4 的质量分数为 （精确到0.01%）工业碳酸锶浆液水盐酸适量1mol/LH2SO4溶液少量30%H2O2调pH至8-10过滤滤液滤渣加热蒸发冷却结晶过滤氯化锶晶体干燥洗涤高 纯六 水氯化锶晶 体9锶(Sr)为第五周期第A族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl26H2O)具有很高的经济价值，用工业碳酸锶粉末(含少量钡、铁的化合物等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如下图所示。已知：SrCl26H2O 晶体在61时开始失去结晶水，100时失去全部结晶水。请回答：（1）操作加快反应速率的措施有 (任写一种方法)。碳酸锶与盐酸反应的离子方程式为 。（2）加入少量30% H2O2溶液的发生反应的离子方程式为 。（3）步骤中调节溶液pH至810，宜选用的试剂为_(填序号)：A氨水 B氢氧化钠 C 氢氧化锶粉末 D碳酸钠晶体所得滤渣的主要成分是Fe(OH)3和 (填化学式)。（4）工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是 。A5060 B7080 C80100 D100以上 （5）若滤液中Ba2+浓度为110-5mol/L，依右表数据推算出滤液中Sr2+物质的量浓度不大于 mol/L。 10.亚铁盐中，露置于空气中易被氧气氧化，而莫尔盐露置于空气中不易被氧气氧化，是一种重要的定量分析试剂。其制备原理是：实验室用废铁屑制备莫尔盐的过程如下：(1)步骤I除锈的操作是：将废铁屑放入烧杯， ，过滤，洗涤。(2)步骤II铁屑的溶解在锥形瓶中进行，并水浴加热到60t左右，需要的仪器是铁架台、石棉网、大烧杯、_(3)步骤III中加入的（NH4)2SO4与溶液中FeSO4的物质的量需满足的关系为：=_为了确定（NH4)2SO4的用量，下列方法简便可行的是_ (填编号）A.称量废铁屑的质量，推算所需（NH4)2SO4的质量B.称量无锈铁屑和步骤II之后剩余铁屑的质量，推算所需（NH4)2SO4的质量 C.测定FeSO4溶液的浓度和体积，推算所需（NH4)2SO4的质量(4)所得晶体样品中可能混有的杂质是FeSO47H2O和（NH4)2SO4中的一种。某小组 设计了如下方案进行检验和测定，请在答题卡上完成表中内容。序号实验方案实验现象和结论步骤1取少量样品 样品颜色可能有变化。步骤2步骤1后将样品转移到试管中，加入去氧蒸馏水，振荡溶解，调节至酸性， 若_，说明样品中含有FeSO