高考化学实验题解题要领

1 高考化学实验题解题要领高考化学实验题解题要领 高考化学实验大题可分为两类 一类是与实验装置有关的问题 另一类是实验流程的高考化学实验大题可分为两类 一类是与实验装置有关的问题 另一类是实验流程的 问题 也可以按实验类型分为定性实验和定量实验 无论是定性实验还是定量实验 实验问题 也可以按实验类型分为定性实验和定量实验 无论是定性实验还是定量实验 实验 考察的点基本上是相通的 因此 需要关注下面几个问题 考察的点基本上是相通的 因此 需要关注下面几个问题 一 实验基本操作一 实验基本操作 1 气密性检查 气密性检查 问题 你知道气密性检查应在何时进行吗 原理是什么 一般方法有几种 问题 你知道气密性检查应在何时进行吗 原理是什么 一般方法有几种 2 固定操作 固定操作 很多复杂的化学实验 其实都是有一些固定的操作组合而成的 特别是一些定量实验很多复杂的化学实验 其实都是有一些固定的操作组合而成的 特别是一些定量实验 中更是如此 中更是如此 1 采取沉淀法进行定量实验时 生成沉淀后 一般都要经过 采取沉淀法进行定量实验时 生成沉淀后 一般都要经过 和和 三步操作后 再经三步操作后 再经 称 称 量 而量 而 AgCl 沉淀等第三步应是沉淀等第三步应是 而对于象 而对于象 Al OH 3 Fe OH 2 Fe OH 3等絮状沉淀第三步一般是等絮状沉淀第三步一般是 要证明上述第二步已经完成的 要证明上述第二步已经完成的 方法是方法是 图 1 K 图 2图 3 K 图 4 K 图 5 ABC 图 6 K 有孔塑料板 K 图 7图 8图 9 2 要证明第三步已经完成一般则是进行要证明第三步已经完成一般则是进行 操作 而要证明将已沉淀完全的方法则操作 而要证明将已沉淀完全的方法则 是是 2 结晶结晶 是化学上常用的分离方法 结晶又分为蒸发结晶 降温结晶 常称重结晶 是化学上常用的分离方法 结晶又分为蒸发结晶 降温结晶 常称重结晶 和和 升温结晶 如 除去升温结晶 如 除去 KNO3晶体中少量晶体中少量 NaCl 一般是用一般是用 的方法 具体操作的方法 具体操作 是先将晶体溶解后 再是先将晶体溶解后 再 再重复 再重复 上述上述 操作后即可得到较纯的操作后即可得到较纯的 KNO3晶体 若要用结晶的方法除去晶体 若要用结晶的方法除去 Ca OH 2中的杂质 让中的杂质 让 Ca OH 2 结晶析出 则可以用结晶析出 则可以用 结晶的方法 具体操作是结晶的方法 具体操作是 除去除去 NaCl 晶体中少量晶体中少量 KNO3则可以用则可以用 方法 具体操作是方法 具体操作是 若要通过测碳酸钠晶体质量的方法来定量测定 若要通过测碳酸钠晶体质量的方法来定量测定 Na2CO3的含量 则的含量 则 需要将溶液中的需要将溶液中的 Na2CO3经经 后后 等步骤完成 等步骤完成 3 仪器的使用 仪器的使用 明确几个典型仪器的使用明确几个典型仪器的使用 1 蒸发结晶蒸发结晶 或或 蒸发浓缩蒸发浓缩 时都需要用到的受热仪器是时都需要用到的受热仪器是 灼烧固 灼烧固 体时需要用到的受热仪器是体时需要用到的受热仪器是 要注意的是它们都不是玻璃仪器 要注意的是它们都不是玻璃仪器 2 玻璃棒是化学实验中常用的一种非常简单的玻璃仪器 用涂十分广泛 在过滤和溶液 玻璃棒是化学实验中常用的一种非常简单的玻璃仪器 用涂十分广泛 在过滤和溶液 配制中转移液体时的作用常称为配制中转移液体时的作用常称为 在溶解过程及部分物质反应时 也常用到玻 在溶解过程及部分物质反应时 也常用到玻 璃棒 此处玻璃棒的作用常称为璃棒 此处玻璃棒的作用常称为 目的是 目的是 3 漏斗是化学实验中使用频率较高的玻璃仪器之一 漏斗主要分 漏斗是化学实验中使用频率较高的玻璃仪器之一 漏斗主要分 也还有一些特殊的漏斗等 也还有一些特殊的漏斗等 其中过滤操作用到的是其中过滤操作用到的是 分液漏斗主要作用有 分液漏斗主要作用有 另外一种漏斗则主要用于 另外一种漏斗则主要用于 和和 4 万能瓶万能瓶 主要是指它的用途非常广 主要是指它的用途非常广 3 5 长导管 长导管 冷却 冷凝 冷凝回流的不同冷却 冷凝 冷凝回流的不同 6 试纸 试纸 4 操作的先后 操作的先后 如 先通气还是先加热的问题如 先通气还是先加热的问题 例 某校化学活动小组 利用下图例 某校化学活动小组 利用下图 装置及试剂 图中部分夹持仪器已略去 探究工业制装置及试剂 图中部分夹持仪器已略去 探究工业制 硫酸中接触室中的反应 并测定此条件下二氧化硫的转化率 已知装置硫酸中接触室中的反应 并测定此条件下二氧化硫的转化率 已知装置 C 中浓硫酸含溶质中浓硫酸含溶质 H2SO4为为 n mol 假定气体的每步吸收都能完全 假定气体的每步吸收都能完全 请回答下列问题 请回答下列问题 1 组装好仪器 检查完装置的气密性 装好药品或试剂 并称量了装置 组装好仪器 检查完装置的气密性 装好药品或试剂 并称量了装置 D 的质量后 的质量后 应应 进行的操作是进行的操作是 填字母 填字母 原因是 原因是 a 通 通 SO2气体气体 b 点燃酒精灯 点燃酒精灯 c 通 通 O2 d 同时通 同时通 SO2和和 O2 2 该小组认为 实验结束 熄灭酒精灯 拆除装置前应继续 该小组认为 实验结束 熄灭酒精灯 拆除装置前应继续 二 实验装置或实验仪器二 实验装置或实验仪器 明确实验装置选择的一般思路 发生装置明确实验装置选择的一般思路 发生装置 净化装置净化装置 干燥装置干燥装置 收集装置收集装置 性质实性质实 验装置验装置 产物检验装置产物检验装置 尾气处理装置 其中有时还需要考虑隔离装置 尾气处理装置 其中有时还需要考虑隔离装置 1 要了解常见的各种装置及扩展装置 要了解常见的各种装置及扩展装置 如 恒压漏斗可以解什么问题 启普发生器及其拓展装置的适用范围等 如 恒压漏斗可以解什么问题 启普发生器及其拓展装置的适用范围等 例 二氯化二硫 例 二氯化二硫 S2Cl2 在工业上用于橡胶的硫化 为在实验室合成 在工业上用于橡胶的硫化 为在实验室合成 S2Cl2 某化学研究 某化学研究 性学习小组查阅了有关资料 得到如下信息 性学习小组查阅了有关资料 得到如下信息 将干燥的氯气在将干燥的氯气在 110 140 与硫反应 即可得与硫反应 即可得 S2Cl2粗品 粗品 abab k1 k2 ab 精制炉气 40 50 SO2催化氧气 SO3 精制炉气 约 400 热交换器 催化剂催化剂 图 图 V2O5 SO2 O2 浓硫酸浓硫酸 碱石灰 ABCD E 4 有关物质的部分性质如下表 有关物质的部分性质如下表 物质物质熔点熔点 沸点沸点 化学性质化学性质 S112 8444 6略略 S2Cl2 77137 遇水生成遇水生成 HCl SO2 S 300 以上完全以上完全 分解 分解 S2Cl2 Cl2 2SCl2 设计实验装置图如下 设计实验装置图如下 1 上图中气体发生和尾气处理装置不够完善 请你提出改进意见 上图中气体发生和尾气处理装置不够完善 请你提出改进意见 2 明确气体的常规制法和拓展方法 明确气体的常规制法和拓展方法 3 知道常见气体中可能的杂质及除去方法 知道常见气体中可能的杂质及除去方法 4 注意状态改变问题 注意状态改变问题 5 尾气处理的方法及需要注意的问题 尾气处理的方法及需要注意的问题 6 装置的不足之处及解决方案 装置的不足之处及解决方案 如 恒压漏斗 不同的加热方式 如 恒压漏斗 不同的加热方式 Y 形管形管 三 熟悉课本实验掌握物质性质清楚实验现象三 熟悉课本实验掌握物质性质清楚实验现象 1 课本上所有实验需要非常熟悉 课本上所有实验需要非常熟悉 2 中学课本上实验现象大约有 中学课本上实验现象大约有 90 个个 3 熟悉物质的性质 熟悉物质的性质 四 解题注意四 解题注意 审清题干 明确目的是什么 是定性实验还是定量实验 审清题干 明确目的是什么 是定性实验还是定量实验 练习 练习 1 工业上常用铁质容器盛装冷浓酸 为研究铁质材料与热浓硫酸的反应 某学习小组进行 工业上常用铁质容器盛装冷浓酸 为研究铁质材料与热浓硫酸的反应 某学习小组进行 了以下探究活动 了以下探究活动 探究一探究一 1 将已去除表面氧化物的铁钉 碳素钢 放入冷浓硫酸中 将已去除表面氧化物的铁钉 碳素钢 放入冷浓硫酸中 10 分钟后移入硫酸铜溶液分钟后移入硫酸铜溶液 中 片刻后取出观察 铁钉表面无明显变化 其原因是中 片刻后取出观察 铁钉表面无明显变化 其原因是 2 另称取铁钉 另称取铁钉 6 0 g 放入放入 15 0 mL 浓硫酸中 加热 充分应后得到溶液浓硫酸中 加热 充分应后得到溶液 X 并收集到气体并收集到气体 Y 5 甲同学认为甲同学认为 X 中除中除 Fe3 外还可能含有 外还可能含有 Fe2 若要确认其中的 若要确认其中的 Fe2 应先用 应先用 选填序号 选填序号 a KSCN 溶液和氯水溶液和氯水 b 铁粉和 铁粉和 KSCN 溶液溶液 c 浓氨水 浓氨水 d 酸性 酸性 KMnO4溶液溶液 乙同学取乙同学取 336 mL 标准状况 气体 标准状况 气体 Y 通入足量溴水中 发生反应 通入足量溴水中 发生反应 SO2 Br2 2H2O 2HBr H2SO4 然后加入足量 然后加入足量 BaCl2溶液 经适当操作后得干燥固体溶液 经适当操作后得干燥固体 2 33 g 由于此推知气体 由于此推知气体 Y 中中 SO2的体积分数为的体积分数为 探究二探究二 分析上述实验中分析上述实验中 SO2体积分数的结果 丙同学认为气体体积分数的结果 丙同学认为气体 Y 中还可能含量有中还可能含量有 H2和和 Q 气体 气体 为此设计了下列探究实验状置 图中夹持仪器省略 为此设计了下列探究实验状置 图中夹持仪器省略 3 装置 装置 B 中试剂的作用是中试剂的作用是 4 认为 认为气体气体 Y 中还含有中还含有 Q 的理由是的理由是 用化学方程式表 用化学方程式表 示 示 5 为确认 为确认 Q 的存在 需在装置中添加的存在 需在装置中添加 M 于于 选填序号 选填序号 a A 之前之前 b A B 间间 c B C 间间 d C D 间间 6 如果气体 如果气体 Y 中含有中含有 H2 预计实验现象应是 预计实验现象应是 7 若要测定限定体积气体 若要测定限定体积气体 Y 中中 H2的含量 标准状况下约有的含量 标准状况下约有 28 mL H2 除可用测量 除可用测量 H2体积的方法外 可否选用质量称量的方法 做出判断并说明理由体积的方法外 可否选用质量称量的方法 做出判断并说明理由 答案 答案 1 铁钉表面被钝化 或其他合理答案 铁钉表面被钝化 或其他合理答案 2 d 66 7 或其他合理答案 或其他合理答案 3 检验 检验 SO2是否除尽是否除尽 4 C 2H2SO4 浓浓 CO2 2SO2 2H2O 5 c 6 D 中固体由黑变红和中固体由黑变红和 E 中固体由白变蓝中固体由白变蓝 7 否 用托盘天平无法称量 否 用托盘天平无法称量 D 或或 E 的差量 可 用分析天平称量的差量 可 用分析天平称量 D 或或 E 的差量 的差量 2 高纯 高纯 MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料 实验室以是制备高性能磁性材料的主要原料 实验室以 MnO2为原料制备少量高纯为原料制备少量高纯 MnCO3的操作步骤如下 的操作步骤如下 1 制备 制备 MnSO4溶液 溶液 在烧瓶中 装置见右图 加入一定量在烧瓶中 装置见右图 加入一定量 MnO2 和水 搅拌 通入和水 搅拌 通入 SO2和和 N2混合气体 反应混合气体 反应 3h 停止通入停止通入 SO2 继续反应片刻 过滤 继续反应片刻 过滤 已知已知 MnO2 H2SO3 MnSO4 H2O 石灰乳参与反应的化学方程式为石灰乳参与反应的化学方程式为 ABCDEF品红 溶液 碱石灰 碱石灰 无水 CuSO4 CuO 加热 酸性 KMnO4 溶液 Y 气体 N2 N2用于载 送气体反应物和产物 M 6 反应过程中 为使反应过程中 为使 SO2尽可能转化完全 在通入尽可能转化完全 在通入 SO2和和 N2比例一定 不改变固液投料比例一定 不改变固液投料 的条件下 可采取的合理措施有的条件下 可采取的合理措施有 若实验中将若实验中将 N2换成空气 测得反应液中换成空气 测得反应液中 Mn2 SO42 的浓度随反应时间 的浓度随反应时间 t 变化如右图 变化如右图 导致溶液中导致溶液中 Mn2 SO42 浓度变化产生明显差 浓度变化产生明显差 异的原因是异的原因是 2 制备高纯 制备高纯 MnCO3固体 已知固体 已知 MnCO3 难溶于水 乙醇 潮湿时易被空气氧化 难溶于水 乙醇 潮湿时易被空气氧化 100 开始分解 开始分解 Mn OH 2开始沉淀时开始沉淀时 pH 7 7 请补充 请补充 由 由 1 制得的 制得的 MnSO4溶液制备高纯溶液制备高纯 MnCO3的操作步骤的操作步骤 实验中可选用的试剂 实验中可选用的试剂 Ca OH 2 NaHCO3 Na2CO3 C2H5OH 低于低于 100 干燥 干燥 答案答案 1 Ca OH 2 SO2 CaSO3 H2O 控制适当的温度控制适当的温度 缓慢通入混合气体缓慢通入混合气体 Mn2 催化催化 O2与与 H2SO3 反应生成反应生成 H2S04 2 边搅拌边加入边搅拌边加入 NaHCO3 Na2CO3 并控制溶液并控制溶液 PH 7 7 过滤 用少量水洗涤过滤 用少量水洗涤 2 3 次 次 检验检验 SO42 是否被洗涤除去是否被洗涤除去 用少量用少量 C2H5OH 洗涤洗涤 凡合理答案均可凡合理答案均可 3 下图是用浓 下图是用浓 H2SO4和和 HCOOH 制备制备 CO 还原还原 Fe2O3并检验反应产物的实验装置图 并检验反应产物的实验装置图 1 A B C E 中应分别盛放中应分别盛放 2 制备制备 CO 的方程式为的方程式为 3 加热还原加热还原 Fc2O3之前首先要做之前首先要做 检验 然后还要做检验 然后还要做 试验 试验 4 实验时应先点燃煤气灯实验时应先点燃煤气灯 填 填 a 或或 b 5 磁铁要在反应磁铁要在反应 填填 前前 或或 后后 才能吊在玻璃管上方 它的作用是才能吊在玻璃管上方 它的作用是 ab 7 6 D 中所放物质为中所放物质为 CuCl NH3溶液 它的作用是溶液 它的作用是 答案答案 HCOOH 浓浓 H2SO4 浓浓 H2SO4 澄清石灰水澄清石灰水 每空每空 1 分分 2 分 分 气密性气密性 1 分 分 爆鸣爆鸣 1 分 分 a 1 分分 后后 1 分 分 分离反应产生的铁分离反应产生的铁 验验 证有铁生成证有铁生成 2 分 分 6 吸收尾气中的吸收尾气中的 CO 保护环境保护环境 2 分 分 五 定量实验五 定量实验 定量实验三种常规方法即重量法 滴定法和气体法 定量实验除了原理 装置要合理定量实验三种常规方法即重量法 滴定法和气体法 定量实验除了原理 装置要合理 外 最主要的是误差控制和误差的分析 外 最主要的是误差控制和误差的分析 例例 1 1 某过碳酸钠中含有少量过氧化钠 甲 乙两位同学各称取质量为 某过碳酸钠中含有少量过氧化钠 甲 乙两位同学各称取质量为m m 克的该样品 并克的该样品 并 用如下图所示仪器测定样品的纯度 仪器的连接顺序 甲同学 用如下图所示仪器测定样品的纯度 仪器的连接顺序 甲同学 乙同学 乙同学 已知 过碳酸钠已知 过碳酸钠 Na Na2 2COCO4 4 过氧化钠分别跟稀硫酸反应的化学方程式如下 过氧化钠分别跟稀硫酸反应的化学方程式如下 2Na2Na2 2COCO4 4 2H 2H2 2SOSO4 4 2Na 2Na2 2SOSO4 4 2CO 2CO2 2 O O2 2 2H 2H2 2O O 2Na2Na2 2O O2 2 2H2H2 2SOSO4 4 2Na 2Na2 2SOSO4 4 O O2 2 2H2H2 2O O 1 1 甲同学想通过实验测得的数据是 甲同学想通过实验测得的数据是 他选用的装置 他选用的装置 填 填 序号 是没有必要的 实验中甲同学测得气体体积为序号 是没有必要的 实验中甲同学测得气体体积为v v L 20 L 20 1 1 大气压大气压 计算时他未将 计算时他未将 v v L L 换算到标准状况 则甲同学得到的换算到标准状况 则甲同学得到的 NaNa2 2COCO4 4的质量分数的质量分数 填 填 偏高偏高 或或 偏低偏低 2 2 乙同学想通过实验测得的数据是 乙同学想通过实验测得的数据是 按他测得的数据计算出的实 按他测得的数据计算出的实 验结果有可能会偏高 原因是验结果有可能会偏高 原因是 按他测得的数据计算出的实验结果也 按他测得的数据计算出的实验结果也 有可能会偏低 原因是有可能会偏低 原因是 3 3 为了测得准确的实验数据 请你将乙同学的实验设计进行改进 写出你所选用仪器的 为了测得准确的实验数据 请你将乙同学的实验设计进行改进 写出你所选用仪器的 连接顺序 每种仪器最多使用一次 可以不用 连接顺序 每种仪器最多使用一次 可以不用 填序号 按你的设计进行 填序号 按你的设计进行 实验 若实验前后装置实验 若实验前后装置 的质量分别是的质量分别是w w1 1克和克和w w2 2克 则该样品中克 则该样品中 NaNa2 2COCO4 4的质量分数为的质量分数为 26 共 共 12 分 分 1 1 氧气的体积 氧气的体积 1 分分 1 分分 偏小 偏小 2 2 分 分 2 2 COCO2 2气体的体积 空气中的水蒸气和气体的体积 空气中的水蒸气和 COCO2 2进入装置进入装置 生成的 生成的 COCO2 2中混有的水蒸气进入中混有的水蒸气进入 装置装置 生成的 生成的 COCO2 2没有全部被装置没有全部被装置 中的碱石灰吸收中的碱石灰吸收 各各 1 分 共分 共 4 分分 3 3 2 2 分 分 2 2 分 分 例例 2 Na2O2 Na2O中中 Na2O2含量的测定含量的测定 浓 H2SO4 HCOOH CO H2O 8 例例 3 现有某铁碳合金现有某铁碳合金 铁和碳两种单质的混合物 铁和碳两种单质的混合物 某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中 铁的质量分数 并探究浓硫酸的某些性质 设计了下图所示的实验装置 夹持仪器已省略 铁的质量分数 并探究浓硫酸的某些性质 设计了下图所示的实验装置 夹持仪器已省略 和实验方案进行实验探究 和实验方案进行实验探究 I 测定铁的质量分数 测定铁的质量分数 1 检查上述装置气密性的一种方法是 关闭分液漏斗的活塞 在 检查上述装置气密性的一种方法是 关闭分液漏斗的活塞 在 E 装置后面连装置后面连 上一根导管 然后上一根导管 然后 则证明装置的气密性良好 则证明装置的气密性良好 2 称量 称量 E 的质量 并将的质量 并将 a g 铁碳合金样品放入装置铁碳合金样品放入装置 A 中 再加入足量的浓硫酸 中 再加入足量的浓硫酸 待待 A 中不再逸出气体时 停止加热 拆下中不再逸出气体时 停止加热 拆下 E 并称重 并称重 E 增重增重 b g 铁碳合金中铁的质量分 铁碳合金中铁的质量分 数为数为 写表达式 写表达式 3 装置 装置 C 的作用的作用 4 甲同学认为 依据此实验测得的数据 计算合金中铁的质量分数可能会偏低 甲同学认为 依据此实验测得的数据 计算合金中铁的质量分数可能会偏低 原因是空气中原因是空气中 CO2 H2O 进入进入 E 管使管使 b 增大 你认为改进的方法是增大 你认为改进的方法是 5 乙同学认为 即使甲同学认为的偏差得到改进 依据此实验测得合金中铁 乙同学认为 即使甲同学认为的偏差得到改进 依据此实验测得合金中铁 的质量分数也可能会偏高 你认为其中的原因是的质量分数也可能会偏高 你认为其中的原因是 探究浓硫酸的某些性质 探究浓硫酸的某些性质 6 往 往 A 中滴加足量的浓硫酸 未点燃酒精灯前 中滴加足量的浓硫酸 未点燃酒精灯前 A B 均无明显现象 其原因是 均无明显现象 其原因是 7 A 中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是 答案 答案 浓硫酸 铁碳合金 A B 品红溶液 D 浓硫酸 C 足量酸性 KMnO4溶液 E 足量碱石灰 9 六 实验流程 无机化工物质制备 六 实验流程 无机化工物质制备 做这类问题的关键要理清做这类问题的关键要理清 有什么 有什么 要干什么 要干什么 例例 1 红矾钠 即重铬酸钠晶体 红矾钠 即重铬酸钠晶体 Na2Cr2O7 2H2O 是一种重要的基础化工原料 铬的主要 是一种重要的基础化工原料 铬的主要 自然资源则是铬铁矿自然资源则是铬铁矿 FeCr2O4 含有 含有 Al2O3 MgO SiO2等杂质 等杂质 实验室模拟工业流程以 实验室模拟工业流程以 铬铁矿为原料生产红矾钠 主要流程如下 铬铁矿为原料生产红矾钠 主要流程如下 中的主要反应是 中的主要反应是 4FeCr2O4 8Na2CO3 7O2 8Na2CrO4 2Fe2O3 8CO2 中的副反应是 中的副反应是 Al2O3 Na2CO3 2NaAlO2 CO2 SiO2 Na2CO3 Na2SiO3 CO2 请回答下列问题 请回答下列问题 2 中滤渣中滤渣 1 的主要成分是的主要成分是 中调节中调节 pH 是是 调高调高 调低调低 中滤渣中滤渣 2 的主要成分是的主要成分是 2 聚合硫酸铁又称聚铁聚合硫酸铁又称聚铁 化学式为化学式为 Fe2 OH n SO4 3 0 5n m 广泛用于污水处理 实验室利广泛用于污水处理 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 制备聚铁和绿矾等 制备聚铁和绿矾 FeSO4 7H2O 过程如下 过程如下 氧化煅烧浸取 过 滤 稀释 调节 pH 煮 沸 操作 过滤酸化操作 硫酸 滤渣 1 纯碱铬铁矿 空气 辅料 滤渣 2硫酸钠晶体红矾钠 高温 高温 高温 烧渣 足量 O2 H2SO4溶液 固体 W S SiO2 等 溶液 X 调节 pH 70 80 聚铁胶体 绿矾溶液 Y 溶液 Z聚铁 10 1 验证固体 验证固体 W 焙烧后产生的气体含有焙烧后产生的气体含有 SO2 的方法是的方法是 2 实验室制备 收集干燥的 实验室制备 收集干燥的 SO2 所需仪器如下 装置 所需仪器如下 装置 A 产生产生 SO2 按气流方向连 按气流方向连 接各仪器接口 顺序为接各仪器接口 顺序为 a f 装置装置 D 的作用是的作用是 装置 装置 E 中中 NaOH 溶液的作用是溶液的作用是 3 制备绿矾时 向溶液 制备绿矾时 向溶液 X 中加入过量中加入过量 充分反应后 经 充分反应后 经 操操 作得到溶液作得到溶液 Y 再经浓缩 结晶等步骤得到绿矾 再经浓缩 结晶等步骤得到绿矾 4 溶液 溶液 Z 的的 pH 影响聚铁中铁的质量分数 用影响聚铁中铁的质量分数 用 pH 试纸测定溶液试纸测定溶液 pH 的操作方法为的操作方法为 若溶液 若溶液 Z 的的 pH 偏小 将导致聚铁中铁的质量分数偏偏小 将导致聚铁中铁的质量分数偏 解析 解析 1 检验检验 SO2的方法一般是 将气体通入品红溶液中 如品红褪色 加热后又变红 的方法一般是 将气体通入品红溶液中 如品红褪色 加热后又变红 2 收集干燥的收集干燥的 SO2 应先干燥 再收集 应先干燥 再收集 SO2密度比空气的大 要从密度比空气的大 要从 b 口进气口进气 最后进行 最后进行 尾气处理 因为尾气处理 因为 SO2易与易与 NaOH 反应 故 的作用是安全瓶 防止倒吸 反应 故 的作用是安全瓶 防止倒吸 3 因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气 故溶液因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气 故溶液 Y 中含有中含有 Fe3 故应先加入过量的铁粉 故应先加入过量的铁粉 然后过滤除去剩余的铁粉 然后过滤除去剩余的铁粉 4 用用 pH 试纸测定溶液试纸测定溶液 pH 的操作为 将试纸放到表面皿上 用玻璃棒蘸取溶液 点到试的操作为 将试纸放到表面皿上 用玻璃棒蘸取溶液 点到试 纸的中央 然后跟标准比色卡对比 纸的中央 然后跟标准比色卡对比 Fe OH 3的含铁量比的含铁量比 Fe2 SO4 3高 若溶液高 若溶液 Z 的的 pH 偏小 则生成的聚铁中偏小 则生成的聚铁中 OH 的含量减少 的含量减少 SO42 的含量增多 使铁的含量减少 的含量增多 使铁的含量减少 答案 答案 1 将气体通入品红溶液中 如将气体通入品红溶液中 如品红褪色 加热后又变红 证明有品红褪色 加热后又变红 证明有 SO2 2 d e b c 安全瓶 防止倒吸 尾气处理 防止污染 安全瓶 防止倒吸 尾气处理 防止污染 3 铁粉 铁粉 过滤过滤 4 将试纸放到表面皿上 用玻璃棒蘸取溶液 点到试纸的中央 然后跟标准比色 将试纸放到表面皿上 用玻璃棒蘸取溶液 点到试纸的中央 然后跟标准比色 卡对比 卡对比 低低 3 锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题 某研究性学习小组对废旧锂离 锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题 某研究性学习小组对废旧锂离 子电池正极材料 子电池正极材料 LiMn2O4 碳粉等涂覆在铝箔上 进行资源回收研究 设计实验流程如 碳粉等涂覆在铝箔上 进行资源回收研究 设计实验流程如 下 下 A 浓硫酸NaOH 溶液 BCDE abcdef 废旧锂离子 电池正极材料 滤液 LiMn2O4 碳 粉 MnO2 碳粉 沉淀 X 过滤 加过量 NaOH 溶液 Li2CO3 滤液 滤液 加稀 H2SO4 通入空气 通入过量 CO2 加入一定量 Na2CO3 过滤 过滤 过滤 11 1 第 第 步反应得到的沉淀步反应得到的沉淀 X 的化学式为的化学式为 2 第 第 步反应的离子方程式是步反应的离子方程式是 3 第 第 步反应后 过滤步反应后 过滤 Li2CO3所需的玻璃仪器有所需的玻璃仪器有 若过滤时发现滤液中有少量浑浊 从实验操作的角度给出两种可能的原因 若过滤时发现滤液中有少量浑浊 从实验操作的角度给出两种可能的原因 4 若废旧锂离子电池正极材料含 若废旧锂离子电池正极材料含 LiNB2O4的质量为的质量为 18 1 g 第第 步反应中加入步反应中加入 20 0 mL 3 0 mol L 的的 H2SO4溶液 定正极材料中的锂经反应溶液 定正极材料中的锂经反应 和和 完全为完全为 Li2CO3 剩至少有剩至少有 Na2CO3参加了反应 参加了反应 答案答案 1 Al OH 3 2 4 LiMn2O4 O2 4H 4Li 8MnO2 2H2O 3 漏斗漏斗 玻璃棒玻璃棒 烧杯烧杯 滤纸破损 滤液超过滤纸边缘等滤纸破损 滤液超过滤纸边缘等 4 5 3 解析 第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中解析 第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生成氢氧化铝 第三步是氧化还原反应 注意根据第一步反应第三步是氧化还原反应 注意根据第一步反应 LiMn2O4不溶于水 不溶于水 第 第 4 小题计算时要通过计算判断出硫酸过量 小题计算时要通过计算判断出硫酸过量 4 下图是某学习小组设计的 用含铁废铜为原料生产胆矾 下图是某学习小组设计的 用含铁废铜为原料生产胆矾 CuSO4 5H2O 生产流程示意 生产流程示意 图 并用获得的胆矾产品测定结晶水的含量 以熟悉化学实验的基本操作方法 图 并用获得的胆矾产品测定结晶水的含量 以熟悉化学实验的基本操作方法 胆矾和石膏 胆矾和石膏 CaSO4 2H2O 在不同温度下的溶解度 在不同温度下的溶解度 g 100 g 水 水 见下表 见下表 温度 温度 20406080100 石膏石膏0 320 260 150 110 07 胆矾胆矾3244 661 883 8114 1 浸出浸出 操作中生成硫酸铜的总化学方程式是操作中生成硫酸铜的总化学方程式是 2 取样检验取样检验 的具体操作是的具体操作是 取上层清液少许 滴加少量试剂以检验取上层清液少许 滴加少量试剂以检验 填 填 化学符号 化学符号 3 操作 操作 蒸发浓缩 趁热过滤 趁热过滤的目的是 蒸发浓缩 趁热过滤 趁热过滤的目的是 下列实验中也用到了 下列实验中也用到了 趁热过滤趁热过滤 操作的有操作的有 含铁 废铜 浸出 Cu2 Fe3 浸出液 稀硝酸与稀 硫酸混合液 调节 pH 静置 石灰浆 取样 检验 过滤 操作 蒸发浓缩 趁热过滤 红棕色 滤渣 石膏 操作 产品 母液 12 填字母 填字母 a 将 将 I2从从 KCl 固体中分离出来固体中分离出来 b 用 用 95 的酒精制取无水乙醇的酒精制取无水乙醇 c 除去 除去 NaCl 固体中含有的少量固体中含有的少量 KNO3 d 除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸 除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸 4 操作 操作 具体方法是具体方法是 填操作方法 填操作方法 洗涤后干 洗涤后干 燥 对产品进行干燥宜在燥 对产品进行干燥宜在 填 填 较高较高 或或 不太高不太高 温度下 判断产品已经干 温度下 判断产品已经干 燥的操作是燥的操作是 26 本题共 本题共 12 分 分 1 3Cu 2HNO3 3H2SO4 3CuSO4 2NO 4H2O 2 分分 2 Fe3 1 分分 3 使使 CuSO4尽量溶解而石膏尽量析出尽量溶解而石膏尽量析出 c 各各 1 分 分 4 冷却结晶 过滤 冷却结晶 过滤 各 各 1 分分 不太高 不太高 1 分分 冷却后称量 再干燥冷却后称量直到 冷却后称量 再干燥冷却后称量直到 连续两次称量相差在连续两次称量相差在 0 001 g 或恒重操作 或恒重操作 2 分分 5 茶是我国人民喜爱的饮品 某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中 茶是我国人民喜爱的饮品 某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中 含有钙 铁 铝三种金属元素 含有钙 铁 铝三种金属元素 查阅部分资料查阅部分资料 草酸铵 草酸铵 NH4 2C2O4 属于弱电解质 草酸钙 属于弱电解质 草酸钙 CaC2O4 难溶于水 难溶于水 Ca2 A13 Fe3 完全沉淀的完全沉淀的 pH Ca OH 2 pH 13 A1 OH 3 pH 5 5 Fe OH 3 pH 4 1 试根据上述过程及信息填空 试根据上述过程及信息填空 试根据上述过程及信息填空 试根据上述过程及信息填空 1 步骤 步骤 中 使茶叶灰化需要三角架 泥三角 酒精喷灯 中 使茶叶灰化需要三角架 泥三角 酒精喷灯 等仪器 等仪器 2 步骤 步骤 加盐酸的作用是加盐酸的作用是 3 上述实验方案中 检出铁元素的实验步骤是 上述实验方案中 检出铁元素的实验步骤是 检出铝元素的实验步骤是 检出铝元素的实验步骤是 填实验步骤编号 填实验步骤编号 4 写出沉淀 写出沉淀 C 所含主要物质的化学式所含主要物质的化学式 5 写出步骤 写出步骤 发生反应的离子方程式发生反应的离子方程式 6 步骤 步骤 的作用是的作用是 写出发生反应的离子方 写出发生反应的离子方 程式程式 13 答案答案 6 5 12 大地震后在灾区使用了多种消毒剂 高锰酸钾是其中之一 以下是工业上用软锰大地震后在灾区使用了多种消毒剂 高锰酸钾是其中之一 以下是工业上用软锰 矿制备高锰酸钾的一种工艺流程 矿制备高锰酸钾的一种工艺流程 1 KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂 其消毒机理与下列物质相同的是稀溶液是一种常用的消毒剂 其消毒机理与下列物质相同的是 填代 填代 号 号 a 84 消毒液 消毒液 NaClO 溶液 溶液 b 双氧水双氧水 c 苯酚苯酚 d 75 酒精酒精 2 高锰酸钾保存在棕色试剂瓶 下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是 高锰酸钾保存在棕色试剂瓶 下列试剂保存不需要棕色试剂瓶的是 填代号 填代号 a 浓硝酸浓硝酸 b 硝酸银硝酸银 c 氯水氯水 d 纯碱纯碱 3 上述流程中可以循环使用的物质有 上述流程中可以循环使用的物质有 写化学式 写化学式 4 该生产中需要纯净的该生产中需要纯净的 CO2气体 若实验室要制备纯净的气体 若实验室要制备纯净的 CO2所需试剂最好所需试剂最好 选填代号 选填代号 a 石灰石石灰石 b 稀稀 HCl c 稀稀 H2SO4 d 纯碱纯碱 所需气体发生装置是所需气体发生装置是 选填代号 选填代号 5 操作 操作 的名称是的名称是 操作 操作 是根据是根据 KMnO4和和 K2CO3两物质在两物质在 填性质 上的差异 采用 填性质 上的差异 采用 填操作步骤 填操作步骤 趁热过滤得到 趁热过滤得到 KMnO4粗晶体粗晶体 的 的 答案 答案 1 ab 2 d 3 MnO2 KOH 4 cd A 5 过滤 溶解度 浓缩结晶 少 过滤 溶解度 浓缩结晶 少 浓缩浓缩 不给分 不给分 粉碎 Mn O2 熔融 KMnO4 K2CO3 MnO2 KOH H2O K2MnO4 CO2 操作 KMnO4 K2CO3 操作 母液 KMnO4 粗晶体 干燥 KMnO4 晶体 石灰苛化 KOH 空气 A B C 14 7 碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域 已碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域 已 锂辉石锂辉石 主要成分为主要成分为 Li2O Al2O34SiO2 为原材料制备为原材料制备 Li2CO3的工艺流程如下的工艺流程如下 已知 已知 Fe3 Al3 Fe2 和和 Mg2 以氢氧化物形式完全沉淀时 溶液的以氢氧化物形式完全沉淀时 溶液的 pH 分别为分别为 3 2 5 2 9 7 和和 12 4 Li2SO4 LiOH 和和 Li2CO3在在 303K 下的溶解度分别为下的溶解度分别为 34 2 g 12 7 g 和和 1 3 g 1 步骤 步骤 前 前 锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 2 步骤 步骤 中 酸浸后得到的酸性溶液中含有中 酸浸后得到的酸性溶液中含有 Li SO42 另含有 另含有 Al3 Fe3 Fe2 Mg2 Ca2 Na 等杂质 需在搅拌下加入等杂质 需在搅拌下加入 填 填 石灰石石灰石 氯化钙氯化钙 或或 稀硫稀硫 酸酸 以调节溶液的 以调节溶液的 pH 到到 6 0 6 5 沉淀部分杂质离子 然后分离得到浸出液 沉淀部分杂质离子 然后分离得到浸出液 3 步骤 步骤 IIII 中 将适量的中 将适量的 H2O2溶液 石灰乳和碳酸钠溶液依次加入浸出液中 可除去溶液 石灰乳和碳酸钠溶液依次加入浸出液中 可除去 的的 杂质金属离子有杂质金属离子有 4 步骤 步骤 IIIIII 中 生成沉淀的离子方程式为中 生成沉淀的离子方程式为 5 从母液中可回收的主要物质是 从母液中可回收的主要物质是 8 过氧化钙 过氧化钙 CaO2 难溶于水 在常温下稳定 在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气 难溶于水 在常温下稳定 在潮湿空气及水中缓慢分解放出氧气 因而广泛应用于渔业 农业 环保等许多方面 下图是以大理石 主要杂质是氧化铁 等因而广泛应用于渔业 农业 环保等许多方面 下图是以大理石 主要杂质是氧化铁 等 为原料制取过氧化钙 为原料制取过氧化钙 CaO2 的流程 的流程 浸取锂除杂蒸发浓缩沉淀 锂辉石浸出液 浸出渣 滤液 滤渣 碳酸锂 母液 硫酸 饱和碳酸钠溶液 加 HNO3 大理石 过滤 滤液 A 用氨水调节 pH 至 8 9 过滤 滤渣 B 滤液 B 加 NH4 2CO3 过滤 纯 CaCO3 滤液 C CaO2 加盐酸 操作 CaCl2 2H2O 晶 体 260 干燥脱水 无水 CaCl2 浓 H2O2溶液 操作 15 请回答下列问题 请回答下列问题 1 操作 操作 应包括下列操作中的应包括下列操作中的 填序号 填序号 A 溶解 溶解 B 过滤 过滤 C 蒸馏 蒸馏 D 分液 分液 E 蒸发结晶 蒸发结晶 2 用氨水调节 用氨水调节 pH 至至 8 9 的目的是的目的是 3 若测得滤液 若测得滤液 C 中中 c CO32 10 3 mol L 则 则 Ca2 填 填 是是 或或 否否 沉淀完全 沉淀完全 已知已知 c Ca2 10 5 mol L 可视为沉淀完全 可视为沉淀完全 Ksp CaCO3 4 96 10 9 4 若在滤液 若在滤液 C 中 加入中 加入 HNO3使溶液呈酸性以得到副产物使溶液呈酸性以得到副产物 NH4NO3 则酸化后溶液中 则酸化后溶液中 c NH4 c NO3 填 填 或或 5 操作 操作 是 在低温下 往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应 写出该反应的是 在低温下 往过氧化氢浓溶液中投入无水氯化钙进行反应 写出该反应的 化学方程式化学方程式 一段时间后 再加入氢氧化钠溶液 当调节溶液一段时间后 再加入氢氧化钠溶液 当调节溶液 pH 至至 9 11 才出现大量沉淀 才出现大量沉淀 用简要 用简要 的文字解释需用氢氧化钠调节的文字解释需用氢氧化钠调节 pH 至至 9 11 的原因的原因 6 已知大理石含 已知大理石含 CaCO3的质量分数为的质量分数为 a m g 大理石可以制得大理石可以制得 n g CaO2 请计算 请计算 CaCO3转化为转化为 CaO2过程中 过程中 Ca 原子的利用率为原子的利用率为 答案 答案 1 A B E 2 分 分 2 除去 除去 Fe3 2 分 分 3 是 是 2 分 分 4 2 分 分 5 CaCl2 H2O2CaO2 2HCl 或或 CaCl2 H2O2 2NaOH CaO2 2NaCl 2H2O 3 分 分 加入加入 NaOH 溶液使上述平衡向正反应方向 有利于溶液使上述平衡向正反应方向 有利于 CaO2沉淀的生成 沉淀的生成 2 分 分 6 25n 18am 2 分 分 9 孔雀石主要含 孔雀石主要含 Cu2 OH 2CO3 还含少量还含少量 Fe Si 的化合物 实验室以孔雀石为原料制备的化合物 实验室以孔雀石为原料制备 CuSO4 5H2O 及及 CaCO3 步骤如下步骤如下 请回答下列问题 请回答下列问题 1 溶液 溶液 A 的金属离子有的金属离子有 Cu2 Fe2 Fe3 从下列所给试剂中选择 实验步骤中试剂 从下列所给试剂中选择 实验步骤中试剂 为为 填代号 填代号 检验溶液 检验溶液 A 中中 Fe3 的最佳试剂为的最佳试剂为 填代号 填代号 a KMnO4 b NH4 2S c H2O2 d KSCN CaCl2溶液 NH3 H2O CaCO3 试剂 溶液 B CuO 过滤 Fe OH 3 溶液 C CuSO4 5H2O 孔雀石 稀 H2SO4 SiO2 溶液 A CO2 16 2 由溶液 由溶液 C 获得获得 CuSO4 5H2O 需要经过加热蒸发 需要经过加热蒸发 过滤等操作 除烧 过滤等操作 除烧 杯 漏斗外 过滤操作还用到另一玻璃仪器 该仪器在此操作中的主要作用是杯 漏斗外 过滤操作还用到另一玻璃仪器 该仪器在此操作中的主要作用是 3 制备 制备 CaCO3时 应向时 应向 CaCl2溶液中选通入 或先加入 溶液中选通入 或先加入 填化学式 填化学式 若 若 实验过程中有氨气逸出 应选用下列实验过程中有氨气逸出 应选用下列 装置回收 填代号 装置回收 填代号 4 欲测定溶液 欲测定溶液 A 中中 Fe2 的浓度 需要用容量瓶配制某标准溶液 定容时视线应的浓度 需要用容量瓶配制某标准溶液 定容时视线应 直到 直到 用 用 KMnO4标准溶液滴定时应选用标准溶液滴定时应选用 滴定管 填滴定管 填 酸式酸式 或或 碱式碱式 答案 答案 1 c d 2 冷却结晶冷却结晶 引流引流 3 NH3 或或 NH3 H2O b d 4 注视凹液面的最低处与刻度线注视凹液面的最低处与刻度线 凹液面的最低处与刻度线相平凹液面的最低处与刻度线相平 酸式酸式 解析 解析 1 为使 为使 Fe2 Fe3 一块沉淀 要加氧化剂将一块沉淀 要加氧化剂将 Fe2 氧化而又不引入新杂质 选氧化而又不引入新杂质 选 H2O2 检验 检验 Fe3 选择选择 SCN 2 从溶液中要析出晶体 采用冷却结晶法 过滤时要用到玻璃棒引流 从溶液中要析出晶体 采用冷却结晶法 过滤时要用到玻璃棒引流 3 CaCl2溶液不能与溶液不能与 CO2反应 加入碱能反应 但又不能引入杂质 应通入反应 加入碱能反应 但又不能引入杂质 应通入 NH3 或先加入 或先加入 NH3 H2O 氨气极易溶于水 要注意防倒吸 氨气极易溶于水 要注意防倒吸 a 装置广口瓶内的进气装置广口瓶内的进气 管长 容易倒吸 管长 容易倒吸 c 装置中的倒置漏斗 装置中的倒置漏斗 d 中的多空球泡可以防倒吸 中的多空球泡可以防倒吸 10 柴达木盆地以青藏高原 柴达木盆地以青藏高原 聚宝盆聚宝盆 之誉蜚声海内外 它有富足得令人惊讶的盐矿资源 之誉蜚声海内外 它有富足得令人惊讶的盐矿资源 液体矿床以钾矿为主 伴生着镁 溴等多种矿产 某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液体矿床以钾矿为主 伴生着镁 溴等多种矿产 某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩 液 富含液 富含 K Mg2 Br SO42 Cl 等 等 来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴 来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴 Br2 他 他 们设计了如下流程 们设计了如下流程 请根据以上流程 回答相关问题 请根据以上流程 回答相关问题 1 操作 操作 的所需的主要仪器是的所需的主要仪器是 2 参照右图溶解度曲线 得到的固体 参照右图溶解度曲线 得到的固体 A 的主要成分是的主要成分是 填化学式 填化学式 3 同学甲提出一些新的方案 对上述操作 同学甲提出一些新的方案 对上述操作 后无色后无色 溶液进行除杂提纯 其方案如下 溶液进行除杂提纯 其方案如下 有关资料有关资料 abcd 多孔球泡 17 化学式化学式BaCO3BaSO4Ca OH 2MgCO3Mg OH 2 Ksp8 1 10 一一 9 1 08 10 一一 10 1 0 10 一一 4 3 5 10 一一 5 1 6 10 一一 11 设计除杂过程设计除杂过程 已知试剂已知试剂 B 是是 K2CO3溶液 则混合液溶液 则混合液 A 的主要成分是的主要成分是 填化学式 填化学式 获取纯净氯化钾获取纯净氯化钾 对溶液对溶液 B 加热并不断滴加加热并不断滴加 l mol L 的盐酸溶液 同时用的盐酸溶液 同时用 pH 试纸检测溶液 直至试纸检测溶液 直至 pH 5 时时 停止加盐酸 得到溶液停止加盐酸 得到溶液 C 该操作的目的是 该操作的目的是 将溶液将溶液 C 倒入蒸发皿中 加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌 直到倒入蒸发皿中 加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌 直到 时时 填现象 填现象 停止加热 停止加热 问题讨论问题讨论 进行操作进行操作 中控制溶液中控制溶液 pH 12 可确保可确保 Mg2 除尽 根据提供的数据计算 此时溶液除尽 根据提供的数据计算 此时溶液 B 中中 Mg2 物质的量浓度为物质的量浓度为 答案答案 1 分液漏斗分液漏斗 2 MgSO4 3 Ba OH 2 或或 BaCl2和和 KOH 除去未反应的除去未反