【步步高】2014届高三化学一轮总复习 第十章 第2讲 物质制备与工艺流程分析型实验题 新人教版

1 第第 2 2 讲讲 物质制备与工艺流程分析型实验题物质制备与工艺流程分析型实验题 热点一 物质制备实验题 物质制备是中学化学试验的重要组成部分 以新物质制备为背景的实验题 涉及知识 面广 题型多变 思维发散空间大 能很好的考查学生综合运用化学试验基础知识解 决实际问题的能力 因而倍受高考命题者的青睐 解答此类试题的一般程序是 第一 认真阅读题干 抽取有用信息 第二 仔细观察装置图 或框图 联想熟悉的 实验 观察装置图 或框图 找出每件仪器 或步骤 与熟悉的某一实验相似的地方 分析每件仪器中所装药品的作用 第三 通读问题 整合信息作出答案 把所有的问 题进行综合分析 运用题给信息和化学基础知识作出正确答案 典例 1 2012 山东理综 30 4 无水 AlCl3 183 升华 遇潮湿空气即产生大 量白雾 实验室可用下列装置制备 装置 B 中盛放饱和 NaCl 溶液 该装置的主要作用是 F 中试剂的 作用是 用一件仪器装填适当试剂后也可起到 F 和 G 的作用 所装填的试剂为 题中信息 AlCl3性质 升华 水解 制 AlCl3的流程 审装置图 制取纯净 干燥的氯气 A B C 生成无水 AlCl3 D 收集无水 AlCl3 E 保护措施Error 制备装置的识图技巧 明确目的 所制备物质是否有特殊性质 即是否需要特 殊保护 制备过程中是否产生有毒气体等 进入每一装置的物质是什么 吸 收了什么物质或产生了什么物质 解析 B 中 NaCl 溶液的作用是除去 Cl2中混有的 HCl F 中试剂的作用是防止 G 中 的水蒸气进入 E 中 使 AlCl3遇 H2O 反应产生大量白雾 用一件仪器装填适当试剂 可起到 F 和 G 的作用 所加试剂应既能防止水蒸气进入 E 又能吸收尾气 Cl2 故可 装填碱石灰 答案 除去 HCl 气体 吸收水蒸气 碱石灰 或 NaOH 与 CaO 混合物 典例 2 某实验小组利用如下装置 部分固定装置略 制备氮化钙 Ca3N2 并探究 其实验式 2 1 按图连接好实验装置 检查装置的气密性 方法是 2 反应过程中末端导管必须始终插入试管 A 的水中 目的是 3 制备氮化钙的操作步骤是 打开活塞 K 并通入 N2 点燃酒精灯 进行反应 反应结束后 拆除装置 取出产物 4 数据记录如下 空瓷舟质 量m0 g 瓷舟与钙的 质量m1 g 瓷舟与产物 的质量m2 g 14 8015 0815 15 计算得到实验式 CaxN2 其中x 若通入的 N2中混有少量 O2 请比较x与 3 的大小 并给出判断依据 解析 2 要保证整个装置不能混入其他气体 3 一定要使玻璃管冷却后再停止通 入氮气流 4 要确定x值必须求出钙和氮的原子个数比 根据题目所给的数据可 做如下计算 m Ca 15 08 14 80 g 0 28 g m N 15 15 15 08 g 0 07 g 则n Ca n N 7 5 则x 若通入的 N2中混 0 28 40 0 07 14 14 5 有少量 O2 则产物中就有可能混有了 CaO 而 Ca3N2中钙的质量分数为 81 08 CaO 中钙的质量分数为 71 43 所以产物中混有了 CaO 会导致钙的质量分 数减小 x的值偏小 答案 1 关闭活塞 K 微热反应管 试管 A 中有气泡冒出 停止加热 冷却后若 末端导管中水柱上升且高度保持不变 说明装置气密性良好 2 防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置 氧化单质钙 生成氧化钙 引 入杂质 3 熄灭酒精灯 待玻璃管冷却至室温 停止通入氮气 并关闭活塞 4 2 80 x 3 产物中生成了 CaO 题组训练 气体制备方案探究 1 N2在诸多领域用途广泛 某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净 N2的方法 进行了认真的准备 请你参与交流与讨论 3 查阅资料 N2的制法有下列三种方案 方案 1 加热 NaNO2和 NH4Cl 的浓溶液制得 N2 方案 2 加热条件下 以 NH3还原 CuO 可制得 N2 同时获得活性铜粉 方案 3 将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的 N2 实验准备 以实验室常见仪器 药品 等设计的部分装置如下图 有的夹持和加热仪 器未画出 分析交流 1 若以方案 1 制得 N2 应选择的发生装置是 2 若按方案 2 制得干燥 纯净的 N2 且需要的 NH3以生石灰和浓氨水作原料 整 套制气装置按气流从左到右的连接顺序是 填写序号 获得 N2的反 应原理是 写反应方程式 3 若以排水法收集 N2 其中会混入水蒸气 但也不宜用排空气法 其原因是 你提出的收集方法是 4 上述三个方案中 制得的 N2纯度最差的是 在 N2纯度要求不甚严格 的情况下 有人建议将方案 2 和方案 3 结合使用 你认为其优点是 答案 1 A 2 E D B C 2NH3 3CuO3Cu N2 3H2O 3 N2的相对分子质量 28 与空气的平均相对分子质量相近 用气体密度大小比较回 答问题也可 用气囊收集 其他合理答案也可 4 方案 3 CuO 和 Cu 可循环利用 节省药品 4 解析 采用反应器的特点与反应物的状态以及反应条件有关 方案 1 为加热两种液 态物质 符合此条件的只有 A 设备 方案 2 为固体和气体的反应 反应器应选择 B 但要求通入的氨气干燥且纯净 利用浓氨水和生石灰反应制取氨气为固液不加 热的装置 选择 E 但同时有水蒸气生成 因此利用碱石灰来干燥 反应完毕后产 生的水蒸气与没有参与反应的氨气与氮气一同导出 利用浓硫酸既可以除去水 又 可以除去氨气 排气法收集气体主要是利用气体密度的差别 因此利用可以直接排 空内部空气的装置来收集氮气 方案 3 利用了除去空气中的氧气即得氮气的原理 空气中除了氧气和氮气外还有二氧化碳和稀有气体 因此不纯净 2 2011 大纲全国卷 29 请回答下列实验室中制取气体的有关问题 1 下图是用 KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置 装置 B C D 的作用分别是 B C D 2 在实验室欲制取适量 NO 气体 下图中最适合完成该实验的简易装置是 填序号 根据所选的装置完成下表 不需要的可不填 5 选项应加入的物质所起的作用 A B C D 简单描述应观察到的实验现象 答案 1 向上排空气收集氯气 安全瓶作用 防止 D 中的液体倒吸进入集气管 B 中 吸收尾气 防止氯气扩散到空气中污染环境 2 选项应加入的物质所起的作用 A 铜屑和稀硝酸制取 NO 气体 B 水排水收集 NO 气体 C 主要是接收 B 中排出的水 D 反应开始时 A 中铜屑表面出现无色小气泡 反应速率逐渐加快 A 管上部空间 由无色逐渐变为浅红棕色 随着反应的进行又逐渐变为无色 A 中的液体由无色变 为浅蓝色 B 中的水面逐渐下降 B 管中的水逐渐流入烧杯 C 中 解析 1 KMnO4与浓盐酸发生反应 2KMnO4 16HCl 浓 2KCl 2MnCl2 5Cl2 8H2O 装置 B 采用向上排空气法收集 Cl2 装置 C 起安 全瓶作用 防止 D 中的液体倒吸进入 B 中 Cl2具有毒性 装置 D 中 NaOH 溶液用于 吸收多余的 Cl2 防止污染环境 2 实验室制取 NO 气体通常用铜与稀硝酸反应 3Cu 8HNO3 稀 3Cu NO3 2 2NO 4H2O 由于 NO 易与空气中的 O2反应生成 NO2 不宜用排空气法收集 NO 气体 应用排水法收集 NO 故装置 和 错误 装置 和 比较 更简单 A 中 Cu 与稀硝酸反应生成 NO 气体 B 中盛满水 用排水法收集 NO 热点二 工艺流程中的实验分析 工艺流程的命题来源很广 与各个知识模块的结合点较多 因此分析工业生产工艺流 程题时 应将流程路线 试题设问和理论知识有机结合起来 它常常结合工艺流程考 查基本化学实验问题 可以说它是无机框图题的创新 流程的呈现形式有 操作流 程 物质变化流程 装置流程 解题时首先要明确原料和产品 包括副产品 即箭头进出方向 其次依据流程图分析 反应原理 紧扣信息 搞清流程中每一步发生了什么反应 知其然 弄清有关反应 原理 明确目的 如沉淀反应 除杂 分离 知其所以然 最后联系储存的知识 6 有效地进行信息的利用 准确表述和工整书写 由于工艺流程常与溶液的配制 物质 的分离及定量测定等基本操作有机结合起来 所以只有复习时牢固掌握实验基础知识 才能有效结合题中的信息 准确答题 7 典例 1 明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料 明矾石的组成和明矾相似 此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质 具体实验流程如下 请回答下列问题 1 操作 1 所用到的玻璃仪器的名称是 2 由溶液 3 制取氢氧化铝的离子方程式为 3 明矾石焙烧时产生 SO2 请你写出能验证 SO2具有还原性且实验现象明显的化学 方程式 4 请你写出验证溶液 1 中有 NH的实验过程 4 5 实验室用 Fe2O3与 CO 反应来制取单质 Fe 请按气流由左到右的方向连接下列各装置 顺序为 A 检查装置 A 气密性的方法是 在点燃 B 处的酒精灯前 应进行的操作是 装置 C 的作用 是 解析 1 操作 1 是过滤 过滤操作所需要的玻璃仪器为玻璃棒 烧杯和漏斗 2 经氨水浸泡 过滤得到固体氢氧化铝和少量氧化铁固体 再加入试剂 1 氢氧化钠溶 液并过滤 得到溶液 3 偏铝酸钠溶液 最后通入 CO2得到氢氧化铝 3 检验 SO2的 还原性方法较多 可以用氯水 溴水或酸性高锰酸钾溶液来检验 SO2具有还原性 4 检验 NH时 应先加入浓 NaOH 溶液 然后加热 再用湿润的红色石蕊试纸或 4 8 蘸有浓盐酸的玻璃棒进行检验 5 先用 NaOH 溶液除去 CO 中的 CO2杂质 再通过 碱石灰吸收水蒸气 再通过 B 中红热的氧化铁 再通过 NaOH 溶液洗气除去反应产 生的 CO2 最后点燃未反应的 CO 答案 1 玻璃棒 烧杯和漏斗 2 AlO 2H2O CO2 Al OH 3 HCO 3 2 3 SO2 Cl2 2H2O H2SO4 2HCl 其他合理答案也可 4 取少量溶液 1 加入浓 NaOH 溶液后加热 有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生 证明有 NH 其他 4 合理答案也可 5 E B C D 将导气管插入水槽中 关闭弹簧夹 a 和活塞 b 微热圆底烧瓶 导管口有气泡产生 撤去热源 导管中形成一段水柱 检查 CO 的纯度 除去 CO 中的 CO2 有利于点燃 CO 典例 2 聚合硫酸铁又称聚铁 化学式为 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 广泛用于污水处 理 实验室利用硫酸厂烧渣 主要成分为铁的氧化物及少量 FeS SiO2等 制备聚铁 和绿矾 FeSO4 7H2O 过程如下所示 1 验证固体 W 焙烧后产生的气体中含有 SO2的方法是 2 制备绿矾时 向溶液 X 中加入过量 充分反应后 经 操 作得到溶液 Y 再经浓缩 结晶等步骤得到绿矾 3 溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数 用 pH 试纸测定溶液 pH 的操作方法为 若溶液 Z 的 pH 偏小 将导致聚铁中铁的质量分数 填 偏大 或 偏小 解析 1 利用 SO2的漂白性来鉴别二氧化硫 2 溶液中有 Fe3 Fe2 欲制绿矾 应把 Fe3 转化为 Fe2 所以要加过量的铁 屑 3 用 pH 试纸测定溶液的 pH 为了测定的准确性 应选用干燥 洁净的装置 若 pH 偏小 酸性过强 则 Fe3 难以形成聚铁胶体 所以聚铁中铁的质量分数偏小 答案 1 将产生的气体通入盛有品红溶液的小试管中 若品红溶液褪色 加热能 恢复原色 证明气体中含有 SO2 2 铁屑 过滤 3 取一小块 pH 试纸 放在干燥 洁净的表面皿 或玻璃片 上 用干燥 洁净的玻 璃棒蘸取待测溶液 滴到 pH 试纸上 然后与标准比色卡比较 偏小 9 物质制备化工生产流程的主线一般为 题组一 操作流程式 1 过氧化钙可以用于改善地表水质 处理含重金属粒子废水和治理赤潮 也可用于应 急供氧等 工业上生产过氧化钙的主要流程如下 已知 CaO2 8H2O 呈白色 微溶于水 加热至 350 左右开始分解放出氧气 1 用上述方法制取 CaO2 8H2O 的化学方程式是 2 检验 水洗 是否合格的方法是 3 沉淀时常用冰水控制温度在 0 左右 其可能原因是 写出两种 4 测定产品中 CaO2的含量的实验步骤 第一步 准确称取a g 产品于有塞锥形瓶中 加入适量蒸馏水和过量的b g KI 晶 体 再滴入少量 2 mol L 1的 H2SO4溶液 充分反应 第二步 向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液 第三步 逐滴加入浓度为c mol L 1的 Na2S2O3溶液至反应完全 消耗 Na2S2O3溶 液V mL 已知 I2 2S2O 2I S4O 2 32 6 CaO2的质量分数为 用字母表示 某同学第一步和第二步的操作都很规范 第三步滴速太慢 这样测得的 CaO2的 质量分数可能 填 不受影响 偏低 或 偏高 原因是 答案 1 CaCl2 H2O2 2NH3 8H2O CaO2 8H2O 2NH4Cl 2 可取最后一次洗涤液少许于试管中 再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液 看是否 10 产生白色沉淀 3 温度低可减少过氧化氢的分解 提高过氧化氢的利用率 该反应是放热反应 温度低有利于提高 CaO2 8H2O 的产率 4 偏高 滴速太慢 S2O在滴定过程中被氧气氧化 0 036cV a2 3 题组二 物质变化流程 2 碱式碳酸铜广泛用于制油漆颜料 烟火 杀虫剂 催化剂 其他铜盐和固体荧光粉 激活剂等 也用于种子处理及作杀菌剂等 某化学兴趣小组在实验室利用 Na2CO3 10H2O 跟 CuSO4 5H2O 反应制备并检验碱式碳酸铜 实验步骤如下 Error 黏胶状蓝绿色沉淀蓝绿色晶体 研细 混合 研磨 沸水 搅拌 抽滤 洗涤 风干 1 写出制备碱式碳酸铜的化学方程式 2 用研钵分别研细 Na2CO3 10H2O 和 CuSO4 5H2O 的目的是 3 检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净的实验操作是 4 碱式碳酸铜可以看成 Cu OH 2 CuCO3 该兴趣小组同学选择下列实验仪器验证 产物中含有 Cu OH 2 CuCO3 各装置连接顺序为 装置 B 中试剂的名称是 装置 C 中试剂的名称是 证明含有 CuCO3的实验现象是 证明含有 Cu OH 2的实验现象是 答案 1 2CuSO4 2Na2CO3 H2O Cu2 OH 2CO3 2Na2SO4 CO2 2 增大反应 物接触面积 使反应物充分混合并反应 3 取最后一次洗涤液少许 滴加 BaCl2 溶液 若没有白色沉淀产生 则沉淀已洗涤干净 4 ACB 澄清石灰水 无水 硫酸铜粉末 装置 B 中澄清石灰水变浑浊 装置 C 中白色粉末变为蓝色 解析 1 制备碱式碳酸铜是利用了 CuSO4和 Na2CO3的水解相互促进的性质 2 用研钵分别研细 Na2CO3 10H2O 和 CuSO4 5H2O 是为了增大反应物的接触面积 使反应物充分混合并反应 3 若蓝绿色沉淀洗涤干净 则最后洗涤液中不含 SO 滴加 BaCl2溶液 没有白 2 4 色沉淀产生 11 4 利用无水硫酸铜可检验出加热后的产物中存在 H2O 从而证明含有 Cu OH 2 利 用澄清石灰水可检验出加热后的产物中含有 CO2 从而证明含有 CuCO3 但是检验 H2O 必须在检验 CO2之前 题组三 综合流程型 3 氯化亚铜在工业上应用广泛 氯化亚铜 CuCl 为白色晶体 微溶于水 能溶于氨水 浓盐酸 并生成配合物 不溶于硫酸 稀硝酸和醇 实验药品 铜丝 20 g 氯化铵 20 g 65 硝酸 10 mL 36 盐酸 15 mL 水 1 反应 的化学方程式为 用 95 乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是 2 工业化生产时 95 乙醇可通过 的方法回收并循环利用 而 NH4Cl 填化学式 可直接循环利用 3 实验室用下图装置制备 CuCl 实验时通入 O2的速率不宜过大 为便于观察和控制产生 O2的速率 最宜选择下 列装置中的 填字母序号 实验开始时 温度计显示反应液温度低于室温 主要原因是 电炉加热升温至 50 时停止加热 反应快速进行 烧瓶上方气体颜色逐渐由无色 变为红棕色 从环保角度考虑 当 时才能停止通 12 入氧气 待冷却至室温后 再打开瓶塞 沿 填字母 口倾出棕色反应液于 1 000 mL 大烧杯 加水 500 mL 即有大量白色沉淀析出 答案 1 NH4 CuCl2 CuCl NH4Cl 避免 CuCl 溶于水而造成损耗 洗去晶体表 面的杂质离子及水分 2 蒸馏 HNO3 3 B 氯化铵溶于水吸收大量热 造成反应液温度降低 烧 瓶上方红棕色气体逐渐变为无色 a 或 c 解析 1 注意反应 的反应物和生成物即可确定该反应的化学方程式为 NH4 CuCl2 CuCl NH4Cl 用 95 乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是洗去晶体表面的杂质 离子及水分 减小 CuCl 的溶解损失 同时可以加快固体的干燥 2 将乙醇与水分 离的操作是蒸馏 根据残液浓缩后的补充物质可知 可直接循环利用的有 NH4Cl 和 HNO3 3 在题给三个装置中 能观察到产生 O2速率的只有 B 实验开始时 温 度计显示反应液温度低于室温的主要原因是氯化铵溶于水时吸热 造成反应液温度 降低 为使反应产生的氮氧化物完全转化为硝酸 消除氮氧化物对环境的影响 因 此需到烧瓶上方红棕色气体逐渐变为无色时才能停止通入氧气 将三颈瓶中液体倒 出时利用左口或右口 即从 a 口或 c 口倾出棕色反应液 4 以黄铜矿 主要成分为 CuFeS2 含少量杂质 SiO2等 为原料 进行生物炼铜 同时 得到副产品绿矾 FeSO4 7H2O 其主要工艺流程如下 已知 部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的 pH 如下表 沉淀物 Cu OH 2Fe OH 3Fe OH 2 开始沉淀 pH 4 72 77 6 完全沉淀 pH 6 73 79 6 1 反应 的化学反应方程式为 该反应中被 填 氧化 或 还原 其目的是 Fe 2 2 试剂 a 是 具体操作为 目的是 3 反应 的离子方程式为 13 试剂 c 参与反应的离子方程式分别为 答案 1 4CuFeS2 2H2SO4 17O2 4CuSO4 2Fe2 SO4 3 2H2O 氧化 Fe2 和 Cu2 通过水解难于分离 将氧化成 Fe3 易于利用水解分离两离子 Fe 2 2 CuO 或 Cu OH 2 CuCO3 Cu2 OH 2CO3等 加入试剂调节 pH 至 3 7 4 7 之间 使 Fe3 形成 Fe OH 3沉淀 防止生成 Cu OH 2沉淀 3 Cu2 Fe Cu Fe2 Fe 2H Fe2 H2 Fe OH 3 3H Fe3 3H2O 解析 1 结合过滤操作分离出 SiO2知 CuFeS2中的 Cu Fe 元素被引入溶液 结 合后一问的变化情况知其被氧化至 Fe3 即可写出反应 的方程式 结合阳离 Fe 2 子以氢氧化物形式沉淀的 pH 关系知 将元素氧化是为了利用离子的分离 Fe 2 2 过量的稀硫酸使溶液酸性很强 为使 Fe3 形成 Fe OH 3沉淀而不让 Cu2 沉淀 需调节 pH 至 3 7 4 7 消耗溶液中的 H 同时还不能引入新的杂质离子 故使 用 Cu 元素对应的氧化物 碱 碳酸盐等均可 3 反应 主要是 Cu2 与过量的 Fe 即 b 试剂 反应 为将 Cu2 全部转化 加入的 铁粉过量 因此在反应 时应该将过量的铁粉除去 利用铁 铜的性质差别 加入 适量稀硫酸 即试剂 c 即可 1 实验室常用强氧化剂 如 KMnO4 KClO3 MnO2等 氧化浓盐酸的方法来制备氯气 某 研究性学习小组欲探究用 Na2O2与浓盐酸制备并检验氯气 供选用的实验试剂及装 置如下图所示 部分导管 蒸馏水略 a Na2O2 b 浓盐酸 c 碱石灰 d NaOH 溶液 e 淀粉 KI 溶液 f CaCO3 g 石蕊试液 h 饱和 NaCl 溶液 14 1 写出用 Na2O2与浓盐酸制备氯气的化学方程式 2 下表中的装置组合最合理的是 填序号 需考虑实验结束撤除装置时 残留有害气体的处理 组合制备装置净化装置检验装置 试剂尾气处理装置 A e B g C e D g 3 尾气经处理后仍有较多气体排出 其主要原因可用化学方程式表示为 4 某小组成员建议用双氧水代替过氧化钠进行实验更好 请你给出两条合适的理 由 答案 1 Na2O2 4HCl 2NaCl Cl2 2H2O 2 D 3 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 或 4Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 4 Na2O2能与水反应 会使原料的利用率降低 双氧水比 Na2O2更经济 产 生等量的 Cl2 用双氧水消耗盐酸的量少 Na2O2能与水反应 生成的 NaOH 能与 盐酸反应 Na2O2能与水反应 生成的 NaOH 吸收了 Cl2 填写其中任意两条即可 解析 Na2O2具有强氧化性 能把 Cl 氧化成 Cl2 制备时应把浓盐酸滴到 Na2O2固 体上 所以应选 作为制备装置 装置 可观察导气管是否堵塞 利用 KI 淀粉溶 液或石蕊试液检验 Cl2 根据装置应选择 g 可用 NaOH 溶液吸收 Cl2 在此实验 中 不可避免 Na2O2和水反应生成 Cl2 2 次硫酸氢钠甲醛 NaHSO2 HCHO 2H2O 在印染 医药以及原子能工业中应用广泛 已知次硫酸氢钠甲醛具有强还原性 且在 120 以上发生分解 以 Na2SO3 SO2 HCHO 和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下 步骤 1 在烧瓶中 装置如图所示 加入一定量 Na2SO3和水 搅拌溶解 缓慢通入 SO2 至溶液 pH 约为 4 制得 NaHSO3溶液 15 步骤 2 将装置 A 中导气管换成橡皮塞 向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛 溶液 在 80 90 下 反应约 3 h 冷却至室温 抽滤 步骤 3 将滤液真空蒸发浓缩 冷却结晶 抽滤 1 仪器 A 的名称为 冷凝管进水口 填 a 或 b 装置 C 的作用是 2 步骤 2 中 应采用何种加热方式 优点是 冷凝管中回流的主要物质除 H2O 外还有 填化学式 3 在抽滤操作中 仪器除抽气泵 烧杯 玻璃棒 布氏漏斗外 还必须使用属于 硅酸盐材料的仪器 或装置 有 抽滤所用的滤纸应略 填 大于 或 小于 布氏漏斗内径 并将全部小孔盖住 4 步骤 3 中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是 答案 1 三颈烧瓶 a 吸收二氧化硫 并防止倒吸 2 水浴加热 均匀受热 容易控制温度 HCHO 3 抽滤瓶 安全瓶 小于 4 防止产物被空气氧化 解析 1 由于冷凝管的作用是冷凝回流 所以冷凝水应从下口通入 2 根据次硫酸氢钠甲醛的分解温度应选择水浴加热 水浴加热均匀 且容易控制 由于 HCHO 易挥发 应使 HCHO 回流再利用 4 由于次硫酸氢钠甲醛具有强还原性 所以蒸发浓缩时不能在敞口容器中进行 3 绿矾 FeSO4 7H2O 是治疗缺铁性贫血药品的重要成分 下面是以市售铁屑 含少量 锡 氧化铁等杂质 为原料生产纯净绿矾的一种方法 查询资料 得有关物质的数据如下表 25 时pH 值 饱和 H2S 溶液 3 9 SnS 沉淀完全 1 6 16 FeS 开始沉淀 3 0 FeS 沉淀完全 5 5 1 检验制得的绿矾晶体中是否含有 Fe3 可选用的试剂为 A KSCN 溶液 B NaOH 溶液 C KMnO4溶液 D 苯酚溶液 2 操作 中 通入硫化氢至饱和的目的是 在溶液中用硫酸酸化至 pH 2 的目的是 3 操作 的顺序依次为 冷却结晶 4 操作 得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤 其目的是 除去晶体表面附着的硫 酸等杂质 答案 1 AD 2 除去溶液中的 Sn2 并防止 Fe2 被氧化 防止 Fe2 生成沉淀 3 蒸发浓缩 过滤洗涤 4 降低洗涤过程中 FeSO4 7H2O 的损耗 解析 1 检验 Fe3 可用 KSCN 或苯酚溶液 2 操作 中 通入 H2S 至饱和时 SnS 完全沉淀且能防止 Fe2 被氧化 因为 2 价 硫的还原性更强 加入 H2SO4 至 pH 2 可以防止 Fe2 生成沉淀 由于绿矾中带 有结晶水 所以应采取蒸发浓缩 冷却结晶的方法 在洗涤沉淀时 用冰水洗涤可 降低 FeSO4 7H2O 的溶解度 4 化学实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气 因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌 同时 由于粗锌中还含有铁等杂质 使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁 为了充分 利用制氢废液 常用其制备皓矾 ZnSO4 7H2O 某校化学兴趣小组的同学以制氢 气的废液为原料来制取皓矾 制备皓矾的实验流程如下图所示 已知 开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的 pH 范围分别为 Fe OH 3 2 7 3 7 Fe OH 2 7 6 9 6 Zn OH 2 5 7 8 0 试回答下列问题 1 加入的试剂 供选择使用的有 氨水 NaClO 溶液 20 的 H2O2 浓硫酸 浓 硝酸等 最好选用 其理由是 2 加入的试剂 供选择使用的有 a Zn 粉 b ZnO c Zn OH 17 2 d ZnCO3 e ZnSO4等 可选用 3 从晶体 1 晶体 2 该过程的名称是 4 在得到皓矾时 向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是 答案 1 20 的 H2O2 将制氢废液中的 Fe2 氧化成 Fe3 同时避免引入新的杂质 2 bcd 3 重结晶 4 为了冲洗掉晶体表面的杂质离子 防止晶体溶解 影响产率 解析 1 根据 Fe3 Fe2 Zn2 沉淀的 pH 值 为了沉淀 Fe3 Fe2 而不沉淀 Zn2 应用 H2O2 把 Fe2 氧化成 Fe3 2 为了促进 Fe3 水解应降低 H 的浓度 但不能引入杂质离子 所以应加入