专题二十四物质的检验分离和提纯课件

专题二十四物质的检验分离和提纯专题二十四物质的检验分离和提纯专题二十四物质的检验分离和提纯考点一物质的检验A组

自主命题·江苏卷题组1.(2017江苏单科,13,4分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 ()五年高考考点一物质的检验A组

自主命题·江苏卷题组1.(2017江苏单科,13,4分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

()五年高考选项实验操作和现象实验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀苯酚浓度小B向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解部分Na2SO3被氧化C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液,未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色溶液中含Br2答案

B本题考查化学实验基本操作。向苯酚溶液中滴加少量浓溴水,生成的有机物会溶

解在过量的苯酚溶液中,并非苯酚浓度小,A不正确;Na2SO3可被氧化成Na2SO4,BaSO3可与稀盐

酸反应而溶解,BaSO4不溶于稀盐酸,B正确;未将水解后的溶液调到碱性,故银镜反应不能发生,

C不正确;若黄色溶液中含Cl2或Fe3+,加入淀粉KI溶液,溶液同样会呈蓝色,D不正确。关联知识

向苯酚稀溶液中滴加过量浓溴水,可发生反应:

+3Br2

↓+3HBr,溶液中出现白色沉淀。2.[2014江苏单科,18(3),8分,0.33]碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下实验:①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应,生成CO20.560L(已换算成标准状况下)。②另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(

×100%)随温度的变化如下图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水,600℃以上残留固体为金属氧化物的混合

物)。

根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH-)∶n(C )(写出计算过程)。答案(3)n(CO2)=

=2.50×10-2molm(CO2)=2.50×10-2mol×44g·mol-1=1.10g在270~600℃之间,失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2Om(CO2)+m(H2O)=3.390g×(0.7345-0.3702)=1.235gm(H2O)=1.235g-1.10g=0.135gn(H2O)=

=7.50×10-3moln(OH-)=7.50×10-3mol×2=1.50×10-2moln(OH-)∶n(C

)=1.50×10-2mol∶2.50×10-2mol=3∶5解析(3)碱式碳酸铝镁与稀盐酸反应生成的CO2与受热分解生成的CO2相等,n(C

)=n(CO2)=

=2.50×10-2mol,m(CO2)=2.50×10-2mol×44g/mol=1.10g。由图像可知,当温度从270℃升高到600℃后,失去结晶水的碱式碳酸铝镁完全分解为MgO、Al2O3、CO2和H2O,由固体

残留的差值可得m(H2O)+m(CO2)=3.390g×(0.7345-0.3702)=1.235g,则MgaAlb(OH)c(CO3)d分解

得到的H2O的质量m(H2O)=1.235g-1.10g=0.135g,故n(OH-)=2n(H2O)=2×

=1.50×10-2mol,则n(OH-)∶n(C

)=1.50×10-2mol∶2.50×10-2mol=3∶5。审题技巧

此类图像的纵坐标可能是固体的质量,也可能是固体残留率,在审题时应注意区

分。解题技巧

热重法分析不同温度下残留物成分时,有以下几点技巧:①若样品中含结晶水,则受热时一般先失去结晶水;②样品中的金属元素一般不失去;③样品中的非金属元素C、S、N等可能会以CO、CO2、SO2、SO3、NH3的形式放出;④若纵坐标为固体残留率,则可将初始样品设为100g或1mol,以方便计算。评析本题以MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O分解为线索,以图像形式展现数据,并引入“固体残留率”供学生学习并应用,重点考查学生的计算能力,题目偏难。B组统一命题、省(区、市)卷题组1.(2016课标Ⅱ,12,6分)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶

解;②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为

()A.NaHCO3、Al(OH)3B.AgCl、NaHCO3C.Na2SO3、BaCO3D.Na2CO3、CuSO4

答案

CA项,加入足量稀硫酸后,固体全部溶解;B项,加入足量稀盐酸时有气泡产生,但仍有

固体存在;D项,加入足量稀硫酸并振荡后,固体全部溶解。故A、B、D均不符合题意。思路梳理

根据题中给出的实验现象,对照各选项逐一分析判断,即可找出正确选项。2.[2018课标Ⅱ,28(1)(2),10分]K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制

蓝图。回答下列问题:(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化

学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]

2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为

。(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是

。②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有

、

。③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是

。④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:

。答案(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]

Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置②CO2CO③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3

解析本题考查探究物质组成、性质的实验方案的设计。(1)Fe2+与[Fe(CN)6]3-可反应生成蓝

色固体Fe3[Fe(CN)6]2。(2)②B中澄清石灰水变浑浊,说明分解产物中有CO2;装置E中固体变为红色,F中澄清石灰水变

浑浊,证明分解产物中有CO。③停止实验时,若先停止通入氮气,后熄灭酒精灯,会导致装置内

气压减小,造成倒吸。④检验Fe2O3需先将固体溶于稀硫酸,然后利用Fe3+遇SCN-会生成红色的

Fe(SCN)3的性质检验。3.(2015课标Ⅰ,26,14分,★★)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。

草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,

易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。回答下列问题:(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的

现象是

,由此可知草酸晶体分解的产物中有

。

装置B的主要作用是

。(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下

图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、

。装置H反应管

中盛有的物质是

。②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是

。(3)设计实验证明:①草酸的酸性比碳酸的强

。②草酸为二元酸

。答案(14分)(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进

入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验(1分,1分,2分,共4分)(2)①F、D、G、H、D、ICuO(3分,1分,共4分)②H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊(2分)(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生(2分)②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍(2分)解析(1)草酸分解产生CO2和H2O,则装置C中观察到的现象是有气泡逸出,澄清石灰水变浑

浊;装置B的主要作用是冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的

检验。(2)①为验证产物中有CO,需除去CO2并干燥后通过灼热的CuO,通过检验还原CuO后的

产物中有CO2即可。CO有毒,要注意尾气处理,故装置的连接顺序

为A、B、F、D、G、H、D、I。装置H反应管中盛有的物质为CuO。②CO能还原CuO,故H

中的现象应为黑色的固体粉末变红,H后的D中的现象为澄清石灰水变浑浊。(3)①依据强酸

制弱酸的原理,可将草酸加入到碳酸氢钠溶液中,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则证明

草酸的酸性强于碳酸。②欲证明草酸是二元酸,需证明草酸中有两个羧基,用NaOH溶液滴定

即可。C组

教师专用题组1.(2013江苏单科,13,4分,★★★)下列依据相关实验得出的结论正确的是

()A.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶

液B.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液C.将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+

答案

D碳酸氢盐溶液、亚硫酸盐溶液都可与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体,A

项错误;NaOH溶液进行焰色反应,火焰也呈黄色,但NaOH溶液为碱溶液,B项错误;SO2通入溴水

中,溴水颜色也可褪去,C项错误;Fe2+被氯水氧化成Fe3+,Fe(SCN)3溶液显红色,D项正确。易错警示

B项错在“盐”字,该溶液也可能为NaOH溶液。规律总结

向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则原溶液中可能含有C

或HC

或S

或HS

。2.(2009江苏单科,15,10分,★★★)医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工

业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数

为97.0%~103.0%)的主要流程如下:

(1)除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH为8.0~8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验

Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是

。(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①将溶液中的少量Ca(OH)2转化为

CaCl2;②防止Ca2+在蒸发时水解;③

。(3)测定样品中Cl-含量的方法是:a.称取0.7500g样品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积

的平均值为20.39mL。①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有

。②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为

。③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高(测定过程中产生的误差可忽略),其

可能原因有

;

。答案(1)取少量上层清液,滴加KSCN溶液,若不出现血红色,表明Fe(OH)3沉淀完全(2)防止溶液吸收空气中的CO2(3)①酸式滴定管②99.9%③样品中存在少量的NaCl少量CaCl2·2H2O失水解析

(1)检验Fe(OH)3是否沉淀完全可检验Fe3+是否有剩余,可用SCN-检验。(2)加酸的目的

是:①将Ca(OH)2转化为CaCl2;②抑制Ca2+水解;③减小CO2的溶解度。(3)①AgNO3溶液呈酸性,

酸性、强氧化性溶液一般放在酸式滴定管中。容量瓶、锥形瓶均不需润洗,若润洗则会使测

定结果偏大;滴定管需用标准液润洗。②n(Cl-)=0.05000mol·L-1×20.39×10-3L=1.0195×10-3mol,m(CaCl2·2H2O)=

n(Cl-)×M(CaCl2·2H2O)×10=

×1.0195×10-3mol×147g·mol-1×10=0.74933g,CaCl2·2H2O的质量分数ω=

×100%≈99.9%。考点二物质的分离和提纯A组

自主命题·江苏卷题组1.(2015江苏单科,13,4分,★★)下列设计的实验方案能达到实验目的的是

()A.制备Al(OH)3悬浊液:向1mol·L-1AlCl3溶液中加过量的6mol·L-1NaOH溶液B.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振

荡后静置分液,并除去有机相的水C.检验溶液中是否含有Fe2+:取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,

观察实验现象D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mL

H2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象答案

BDA项中AlCl3+4NaOH

NaAlO2+3NaCl+2H2O,AlCl3在过量的NaOH溶液中生成NaAlO2,而不是Al(OH)3;B项,乙酸与Na2CO3反应,乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中溶解度小,可用

饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸;C项,检验Fe2+应先加入KSCN溶液,不变色,再滴加氯

水,呈红色,说明有Fe2+存在;D项,H2O2溶液浓度相同,一支试管中加入了催化剂,一支试管中未加

催化剂,可以达到实验目的。知识拓展

常见离子检验离子检验方法S 先加稀盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,出现白色沉淀Cl-加入HNO3酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀Fe3+滴加KSCN溶液,溶液变为血红色Fe2+先加KSCN溶液,无明显现象,再加氯水,溶液变为血红色N 与浓NaOH溶液共热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝易错警示

探究催化剂FeCl3对H2O2分解速率的影响时,为更好地说明结论,需增加一组空白实

验进行对比,以便于观察实验现象。2.[2016江苏单科,19(3)(4),9分,0.494]实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和

少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下:40%H2SO4↓30%H2O2↓有机萃取剂↓废渣

酸溶

过滤

氧化

萃取分液

……

MgCO3·3H2O↓滤渣↓含Fe3+的有机相(3)用下图所示的实验装置进行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+。

①实验装置图中仪器A的名称为

。②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:向装有水溶液的仪器A中加入一定量

的有机萃取剂,

、静置、分液,并重复多次。(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案:边搅拌边向溶液中滴加氨水,

,过滤、用水洗涤固体2~3次,在50℃下干燥,得到MgCO3·3H2O。[已知该溶液中

pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀;pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]。答案(3)①分液漏斗②充分振荡(每空2分)(4)至5<pH<8.5,过滤,边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,向上层清液

中滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成(5分)解析(4)除去Fe3+的溶液中还含有Al3+,所以需要通过控制溶液的pH来除去Al3+。为了让Al3+沉

淀完全,需要调节pH在5.0以上;为了防止Mg2+也沉淀出来,溶液的pH不能超过8.5。审题方法

在解答第(4)问时要认真审题,明确括号中信息的作用。知识拓展

中学阶段需要掌握的漏斗有:普通漏斗、长颈漏斗、分液漏斗(梨形、球形)。B组统一命题、省(区、市)卷题组1.(2018课标Ⅰ,9,6分)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是

()

答案

D本题考查乙酸乙酯的制取与分离、提纯。冰醋酸、乙醇在浓硫酸作用下,加热反

应生成乙酸乙酯,A涉及;导出乙酸乙酯的导气管在饱和碳酸钠溶液上方可以防止倒吸,B涉及;

乙酸乙酯难溶于水,浮在溶液上方,可以用分液法分离出乙酸乙酯,C涉及;蒸发是使易溶固体从

其溶液中析出,D不涉及。知识拓展

饱和碳酸钠溶液的作用制取乙酸乙酯实验中,饱和碳酸钠溶液的作用是溶解乙醇、吸收乙酸、降低乙酸乙酯的溶解

度,便于乙酸乙酯的分离、提纯。2.(2017课标Ⅰ,10,6分)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等

杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是

()

A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气答案

B本题考查氢气还原WO3制取W。①中应盛KMnO4溶液(除去H2S等还原性气体),②

中应盛焦性没食子酸溶液(吸收少量O2),③中应盛浓H2SO4(干燥H2),A项错误;氢气与空气的混

合气体加热易爆炸,加热管式炉之前必须检验H2的纯度,B项正确;结束反应时应先停止加热,再

通一段时间的H2,待固体冷却至室温后停止通氢气,可防止生成的W再被氧化,还可以防止倒

吸,C项错误;粉末状的二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热,而启普发生器用于块状固体

与液体在常温下反应制取气体,D项错误。知识拓展

启普发生器的使用条件(1)块状固体和液体反应,且反应较平稳;(2)生成的气体微溶于水或难溶于水;(3)反应不需要加热。3.(2018课标Ⅱ,26,14分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含

有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为

。(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有

;氧化除杂工序中ZnO的作用是

,若不通入氧气,其后果是

。(3)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为

。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为

;沉积锌后

的电解液可返回

工序继续使用。答案(1)ZnS+

O2

ZnO+SO2(2)PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2+(3)Cd2++Zn

Cd+Zn2+(4)Zn2++2e-

Zn溶浸解析本题考查元素化合物知识在化工生产中的应用。(1)高温焙烧,金属硫化物转化为金属

氧化物和二氧化硫气体。(2)PbSO4难溶于水;氧化除杂工序中通入O2,可将铁元素完全转化为

Fe3+,加入ZnO调节溶液pH为2.8~6.2,保证Fe3+被完全除去。(3)还原除杂工序中锌粉可置换出

金属Cd。(4)电解硫酸锌溶液时,阴极反应式为Zn2++2e-

Zn,阳极反应式为2H2O-4e-

O2↑+4H+,沉积锌后的电解液中主要含硫酸,可返回溶浸工序继续使用。4.(2016北京理综,27,12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)

和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:

(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是

。(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:ⅰ:2Fe2++PbO2+4H++S

2Fe3++PbSO4+2H2Oⅱ:……①写出ⅱ的离子方程式:

。②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红。b.

。(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq)

NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如下图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是

(选填序

号)。A.减少PbO的损失,提高产品的产率B.重复利用NaOH,提高原料的利用率C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:

。答案(1)Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O(2)①2Fe3++Pb+S

2Fe2++PbSO4②b.取a中红色溶液,向其中加入铅粉后,红色褪去(3)①A、B②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液,加热至110℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,

过滤得到PbO固体解析(2)①Fe2+作催化剂,Fe3+是中间产物,在反应ⅱ中Fe3+应被还原成Fe2+,Pb作还原剂被氧化

成Pb2+,Pb2+与S

结合成PbSO4沉淀,所以ⅱ的离子方程式为Pb+2Fe3++S

PbSO4+2Fe2+。②a对应反应ⅰ,目的是证明PbO2能将Fe2+氧化成Fe3+,则b对应反应ⅱ,目的是证明Pb能把Fe3+还

原成Fe2+,所以在实验中应加铅粉。(3)①C项,S

浓度越大,脱硫的效率越低。②PbO在35%NaOH溶液中的溶解度随温度升高变化大,且在110℃时PbO的溶解度大,所以在35%NaOH溶液中进行溶解,加热至110℃,充分

溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤可得到纯净的PbO。审题技巧审题是解题的重要环节,审题时要将所有的信息都挖掘出来,我们不仅要注意明显

信息,同时要注意隐含信息,如(1)中“在Fe2+催化下”,明确告诉我们Fe2+作催化剂;在“Pb和

PbO2反应生成PbSO4”中就隐含着“H2SO4也是反应物”这一信息。5.(2014课标Ⅰ,26,13分,★★★)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。

实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:

相对分子质量密度/(g·cm-3)沸点/℃水中溶解性异戊醇880.8123131微溶乙酸601.0492118溶乙酸异戊酯1300.8670142难溶实验步骤:在A中加入4.4g异戊醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出

的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9g。回答下列问题:(1)仪器B的名称是

。(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是

,第二次水洗的主要目的是

。(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后

(填标号)。a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出(4)本实验中加入过量乙酸的目的是

。(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是

。(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是

(填标号)。

(7)本实验的产率是

(填标号)。a.30%b.40%c.60%d.90%(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏

(填“高”或

“低”),其原因是

。答案(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氢钠(3)d(4)提高醇的转化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高会收集少量未反应的异戊醇解析(2)反应后A中液体是乙酸异戊酯、乙酸、硫酸、异戊醇、水的混合物,第一次水洗的

目的是除去大部分乙酸、硫酸,用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是除去残留的少量CH3

COOH、H2SO4,第二次水洗的目的是除去残留的少量NaHCO3。(3)静置分层后,乙酸异戊酯在

上层,应先将水层从分液漏斗下口放出后,再从上口倒出乙酸异戊酯。(4)加入过量乙酸,可提

高异戊醇(价格较高)的转化率。(5)加入无水MgSO4,可除去乙酸异戊酯中残留的少量水(MgSO4+7H2O

MgSO4·7H2O)。(6)蒸馏时,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,通常球形冷凝管用于反应装置中冷凝反应物蒸气,直形冷凝管用于蒸馏装置中冷凝馏分,故选择b装

置。(7)乙酸过量,应用异戊醇的量计算乙酸异戊酯的理论产量。n(异戊醇)=

=0.05mol,故乙酸异戊酯的理论产量为0.05mol×130g/mol=6.5g,本实验的产率为

×100%=60%。(8)若从130℃便开始收集馏分,则产品中会混入异戊醇,导致实验产率偏高。评析本题以乙酸异戊酯的制备为命题素材,主要考查物质制备过程中实验装置的选择,实验条件的控制,产品的分离、提纯,产率的计算等知识,试题难度中等。产品的分离、提纯是本题的难点,弄清产品的成分,根据各成分的物理或化学性质选择合理的分离、提纯方法,是解决物质分离、提纯问题的关键。C组

教师专用题组1.(2012江苏单科,6,2分,★★)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是

()A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HClB.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层答案

DA项,Cl2也能与NaOH溶液反应,故不能用NaOH溶液除去Cl2中含有的少量HCl;B项,

NH4Cl晶体受热易分解,故不能通过蒸干NH4Cl饱和溶液的方法制备NH4Cl晶体;C项,纯碱易溶

于水,利用图示装置不能达到使反应随时发生或停止的目的,不能制取少量纯净的CO2气体;D

项,碘在CCl4中的溶解度远大于在水中的溶解度,且CCl4与水不相溶,密度大于水的密度,故可用

图中所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层。2.(2010江苏单科,16,10分,★★★)钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:(1)酸溶后溶液的pH=1,Ba(FeO2)2与HNO3反应的化学方程式为

。(2)酸溶时通常控制反应温度不超过70℃,且不使用浓硝酸,原因是

、

。(3)该厂结合本厂实际,选用的X为

(填化学式);中和Ⅰ使溶液中

(填离子符号)

的浓度减小(中和Ⅰ引起的溶液体积变化可忽略)。(4)上述流程中洗涤的目的是

。答案

(1)Ba(FeO2)2+8HNO3

Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O(2)防止反应速率过快浓HNO3易挥发、分解(凡合理答案均可)(3)BaCO3Fe3+、H+(4)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染(凡合理答案均可)解析(1)Ba(FeO2)2中Fe元素是+3价,故Ba(FeO2)2与硝酸不发生氧化还原反应,反应的化学方程

式为Ba(FeO2)2+8HNO3

Ba(NO3)2+2Fe(NO3)3+4H2O。(2)酸溶时控制反应温度不超过70℃,是为了防止温度过高,反应速率太快;不使用浓硝酸,是因

为浓HNO3不稳定,易分解,易挥发。(3)加入X调节溶液的pH=4~5,则X应能消耗H+,结合本厂主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的实

际情况,可选用BaCO3。中和后溶液中H+浓度减小,pH在4~5时,Fe3+也完全沉淀,故Fe3+浓度也减

小。(4)洗涤废渣是为了减轻废渣中可溶性钡盐对环境的污染。3.(2014北京理综,27,12分,★★)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是

将钢样中碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。(1)采用装置A,在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。

①气体a的成分是

。②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:3FeS+5O2

1

+3

。(2)将气体a通入测硫装置中(如右图),采用滴定法测定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化学方程式:

。②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗zmLNaOH溶液。若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的

质量为y克,则该钢样中硫的质量分数:

。(3)将气体a通入测碳装置中(如下图),采用重量法测定碳的含量。①气体a通过B和C的目的是

。②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是

。答案(1)①O2、SO2、CO2②Fe3O4SO2(2)①H2O2+SO2

H2SO4②

(3)①排除SO2对CO2测定的干扰②吸收CO2前、后吸收瓶的质量解析(1)①钢样在O2中灼烧,所得气体a的成分是SO2、CO2和过量的O2。②依据质量守恒定

律及得失电子守恒,可写出反应方程式:3FeS+5O2

Fe3O4+3SO2。(2)①H2O2氧化SO2的化学方程式为SO2+H2O2

H2SO4。②钢样中m(S)=yzg,故钢样中硫的质量分数为

。(3)①气体a通过B、C时,SO2被氧化吸收,排除了SO2对CO2测定的干扰。②测定CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质量,就可得出灼烧生成CO2的质量,进而求出钢样中碳的

质量分数。A组

2016—2018年高考模拟·基础题组考点一物质的检验1.(2018南通如皋中学高三上阶段练习,10)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结

论不正确的是

()三年模拟

①②③A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应答案

DD项,③中检测出的CO2可能是木炭与空气中的氧气反应生成的,故错误。2.[2018苏锡常镇高三调研(一),13]根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

()选项实验操作和现象结论A将乙醇与浓硫酸共热所得气体通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色反应生成了乙烯B某溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,无明显现象,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成溶液中一定含有Cl-C淀粉溶液中滴加稀硫酸加热,取加热后的溶液于试管中,加入新制Cu(OH)2悬浊液后,加热至沸腾,没有出现砖红色沉淀淀粉未水解D向10mL0.2mol·L-1NaOH溶液中滴入2滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,有红褐色沉淀生成Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]答案

BA项,乙醇与浓硫酸共热所得气体中除了生成物乙烯外,还有挥发出的乙醇蒸气,乙

醇蒸气也会使酸性KMnO4溶液褪色,故错误;C项,加入新制的Cu(OH)2悬浊液之前,应先加

NaOH溶液中和H2SO4,否则H2SO4会和Cu(OH)2悬浊液反应,干扰淀粉水解产物葡萄糖的检验,

故错误;D项,因加入的MgCl2溶液量很少,NaOH溶液过量,再加FeCl3溶液,NaOH溶液和FeCl3反

应,未发生沉淀转化,无法比较Mg(OH)2和Fe(OH)3的Ksp的大小,故错误。3.(2017南通如皋中学检测,13)下列设计的实验方案不能达到实验目的的是

()A.检验溶液中Fe3+是否完全被还原为Fe2+:取少量待检验溶液,向其中滴加KSCN溶液,观察实验

现象B.比较Cl2与I2的氧化性强弱:向无色的淀粉KI溶液中滴加少量氯水,观察溶液颜色是否变蓝C.除去苯中少量苯酚:室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量浓溴水,振荡、静置后过滤D.探究温度对Na2CO3溶液中C

水解的影响:取滴有2滴酚酞试液的等体积、等浓度的Na2CO3溶液于试管中,分别将它们浸入冰水和热水中,观察实验现象答案

CA项,Fe3+遇SCN-显血红色是Fe3+的特征反应,故正确;B项,Cl2+2I-

I2+2Cl-,淀粉遇I2变蓝,可说明氧化性:Cl2>I2,故正确;C项,三溴苯酚也能溶于苯,故错误;D项,水解反应为吸热反

应,升高温度,促进水解,Na2CO3溶液的碱性增强,溶液红色变深,故正确。4.(2017南通栟茶中学一检,13)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是

()选项实验操作和现象结论A测定等物质的量浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,前者的pH比后者的大元素非金属性:S>CB向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.1mol·L-1H2SO4溶液,试管口出现红棕色气体溶液中N 被Fe2+还原为NO2C向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4,CCl4层呈无色Fe2+的还原性强于Br-D向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀原溶液中一定含有S 答案

CA项,等浓度的Na2CO3溶液和Na2SO3溶液的pH前者大,说明C

水解程度比S

大,能证明酸性:H2SO3>H2CO3,但由于H2SO3不是S元素的最高价含氧酸,因此该实验不能用来推导

S、C的非金属性强弱关系,故错误;B项,向Fe(NO3)2溶液中加入H2SO4,此时H+、N

、Fe2+之间发生氧化还原反应,N

被Fe2+还原,产物为NO,NO在试管口处与O2反应生成红棕色的NO2,故错误;C项,FeBr2溶液中存在Fe2+和Br-,两者均可与Cl2反应,加入少量氯水没有得到Br2,可知Fe2+

先和Cl2反应,故Fe2+还原性强于Br-,正确;D项,加入盐酸酸化的BaCl2溶液生成白色沉淀,原溶液

中也可能含有Ag+,故错误。5.(2016连云港高三上期中调研,13)下列设计的实验方案能达到实验目的的是

()A.工业上制取漂白粉:向澄清石灰水中通入足量的Cl2B.验证醋酸是弱电解质:常温下测定0.1mol·L-1醋酸或醋酸钠溶液的pHC.探究FeCl3和KI溶液反应限度:向5mL0.1mol·L-1KI溶液中加入0.1mol·L-1FeCl3溶液1mL,振

荡,加苯萃取后,向水层中加入5滴KSCN溶液,观察实验现象D.检验蔗糖水解生成的葡萄糖:蔗糖溶液在稀硫酸存在下水浴加热一段时间后,再与银氨溶液

混合加热,观察实验现象答案

BCA项,氢氧化钙的溶解度较小,工业上制取漂白粉是向石灰乳中通入足量的Cl2,故

错误;D项,蔗糖溶液在稀硫酸存在下水浴加热一段时间后,应先加碱中和硫酸,至溶液呈碱性

后,再与银氨溶液混合加热,观察实验现象,故错误。考点二物质的分离和提纯6.(2018扬州宝应中学第一次月考,14)经测定某钠盐溶液中含大量的HC

、C

、S

、S

、N

等阴离子。已知硝酸盐受热易分解,下列判断正确的是

()A.若向该溶液中加入少量的Na2O2,物质的量不变的离子是S

和N

B.若将该溶液用足量盐酸酸化,则产生的气体中一定含有CO2和NOC.向B选项所得溶液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀,可证明原溶液中还存在Cl-D.若将该溶液蒸干并灼烧至恒重,则所得固体中一定不含NaHCO3、Na2SO3、NaNO3

答案

BDA项,若向溶液中加入少量的Na2O2,S

会被氧化为S

,则S

的物质的量增大,故错误;B项,若将该溶液用盐酸酸化,会发生反应:H++HC

H2O+CO2↑,2H++C

H2O+CO2↑,2H++3S

+2N

3S

+2NO↑+H2O,产生的气体中一定含有CO2和NO,故正确;C项,B项溶液用盐酸酸化时引入了Cl-,加入AgNO3溶液后,会产生白色沉淀,该现象不能证明原溶

液中存在Cl-,故错误;D项,该溶液蒸干并灼烧时,NaHCO3会发生分解反应生成Na2CO3,Na2SO3会

被空气中的氧气氧化生成Na2SO4,NaNO3会分解,因此所得固体中一定不含HC

、S

、N

,故正确。7.(2018盐城中学高三上第二次阶段测试,7)下列实验装置能达到实验目的的是

()

答案

BA项,用浓盐酸和MnO2制Cl2需加热才能反应,故错误;C项,苯和硝基苯互溶,不能用

分液的方法分离,故错误;D项,不能用NaOH溶液来接收乙酸乙酯,因为乙酸乙酯在NaOH溶液

中能完全水解,应改用饱和Na2CO3溶液,故错误。8.(2018姜堰中学高三下期初,13)下列实验设计能够成功的是

()A.检验亚硫酸钠试样是否变质:试样

白色沉淀

沉淀不溶解

说明试样已变质B.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质:粗盐

精盐C.检验某溶液中是否含有Fe2+:试样

溶液颜色无变化

溶液变为血红色

溶液中含有Fe2+D.证明酸性条件下H2O2的氧化性比I2强:NaI溶液

溶液变蓝色

氧化性:H2O2>I2

答案

CA项,滴加稀盐酸后,BaSO3能被N

氧化为BaSO4,无法说明试样已变质,故错误;B项,先加足量Na2CO3溶液,除去Ca2+,后加足量BaCl2溶液,可除去S

,但过量的Ba2+在后续操作中无法除去,应先加足量的BaCl2溶液除S

,后加足量的Na2CO3溶液除Ca2+和引入的Ba2+,过滤后,再加盐酸可除去过量的C

,故错误;D项,硝酸具有强氧化性,也能将I-氧化为I2,无法说明氧化性H2O2>I2,故错误。9.(2017盐城中学检测,6)用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是

()

A.图1所示装置制取并收集氨气B.图2所示装置用于制备并收集NO气体C.图3所示装置用于除去碳酸氢钠固体中的少量碳酸钠D.图4所示装置用于Na2CO3和稀H2SO4反应制取少量的CO2气体答案

AA项,浓氨水滴到生石灰上,CaO与水反应,同时放出热量,且生成的碱性溶液可以降

低NH3的溶解度,促使NH3逸出,且NH3密度小于空气,收集时应从短导管进入集气瓶,故正确;B

项,NO能与O2反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,故错误;C项,加热时,NaHCO3受热分解而

被除去,而Na2CO3不分解,故错误;D项,由于Na2CO3易溶于水,置于隔板上的Na2CO3在加入稀H2SO4后很快溶解,无法控制反应的开始与停止,故错误。10.(2016泰州一模,7)下列实验操作正确的是

()

A.将25.0gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸馏水,配得1.0mol·L-1硫酸铜溶液B.焰色反应实验中,在蘸取待测溶液前,先用稀盐酸洗净铂丝并灼烧至火焰为无色C.用装置甲除去Cl2中的HCl气体D.用装置乙制取乙酸乙酯答案

BA项,25.0gCuSO4·5H2O中CuSO4的物质的量为0.1mol,但溶于100mL蒸馏水后溶液

的体积不能确定,无法计算溶液浓度,故错误;C项,HCl与NaHCO3反应生成CO2,形成新杂质,且

Cl2溶于水后生成的HCl也会和NaHCO3反应,故错误;D项,乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解,

应将NaOH溶液换成饱和Na2CO3溶液,故错误。B组

2016—2018年高考模拟·综合题组(时间：45分钟分值：100分)非选择题(共100分)1.[2018徐淮连宿高三上期末,19(3)(4)(5)](15分)利用锌冶炼废渣(ZnSO4、CuSO4、FeSO4、FeS2、Al2O3、SiO2)制备ZnSO4和Fe2O3的实验流程如下:H2OH2O2NaOH溶液↓↓↓

废渣→水浸→氧化→过滤Ⅰ→灼烧→碱浸→过滤Ⅱ→Fe2O3↓↓滤液Ⅰ→…→ZnSO4滤液Ⅱ已知:“碱浸”时,NaOH溶液浓度越大,溶液越黏稠,越容易生成铝硅酸钠沉淀。(3)“灼烧”时FeS2发生反应的化学方程式为

。使用的装置

如右图,仪器a的名称为

。(4)“碱浸”阶段,在其他条件不变的情况下,所得固体中Fe2O3含量随NaOH溶液浓度的增大而

增大,但当NaOH溶液浓度大于12mol·L-1时,所得固体中Fe2O3含量反而降低,其原因是

。(5)已知硫酸锌晶体的溶解度随温度的变化如图,请设计从“滤液Ⅰ”中获取ZnSO4晶体的实

验方案:

(实验中须使用的试剂有锌粉、稀硫酸、酒精)。答案(3)4FeS2+11O2

2Fe2O3+8SO2坩埚(4)NaOH溶液浓度大于12mol·L-1时,生成的铝硅酸钠沉淀附着在反应物表面,阻碍反应的进一

步进行,使所得固体中Fe2O3的含量降低(5)向滤液Ⅰ中加入过量的锌粉,过滤,在滤渣中加入稍过量稀硫酸,过滤,把两次过滤的滤液合

并,保持60℃左右蒸发浓缩,冷却至室温结晶,过滤,用酒精洗涤,干燥解析(3)联系硫酸的工业制法,很容易判断FeS2在灼烧时与空气中的O2反应生成Fe2O3和SO2。仪器a的名称是坩埚。(4)根据已知条件:“碱浸”时,NaOH溶液浓度越大,溶液越黏稠,越容易生成铝硅酸钠沉淀。因

此当NaOH溶液浓度大于12mol·L-1时,生成的铝硅酸钠沉淀附着在反应物表面,使碱浸不完全,

导致所得固体中Fe2O3的含量降低。(5)由实验流程可知滤液Ⅰ中除ZnSO4外,还含有少量CuSO4杂质,结合ZnSO4的溶解度曲线可设

计实验方案如下:向滤液Ⅰ中加入过量的锌粉,过滤,在滤渣中加入稍过量稀硫酸,过滤,把两次

滤液合并,保持60℃左右蒸发浓缩,冷却至室温结晶,过滤,用酒精洗涤,干燥。易错警示

给固体加热用坩埚而不用蒸发皿,注意“坩埚”两字的书写。规律总结

解答实验方案的设计补充完善类问题时,应注意题中所给文字的导向作用,应注意

产品的分离、提纯方法的选择及洗涤剂的选择等。2.[2018海安中学高三下期初,19(1)(2)(4)](15分)实验室以一种工业废渣[含80%~90%的Ca(OH)2,其余为焦炭等不溶物]为原料制备KClO3的实验过程如下:

几种物质的溶解度如下:

(1)反应Ⅰ的目的是制备Ca(ClO3)2,写出该反应的化学方程式:

;在通入Cl2和O2比例、废渣量均一定的条件下,为使Cl2转化完全,可采取的

合理措施是

。(2)若过滤时滤液出现浑浊,其可能的原因是

(填字母)。A.漏斗中液面高于滤纸边缘B.滤纸已破损C.滤纸未紧贴漏斗内壁(4)已知:4KClO3

3KClO4+KCl;2KClO3

2KCl+3O2↑。实验室可用KClO3制备高纯KClO4固体,实验中必须使用的用品有:热过滤装置(如下图所示)、冰水。

①热过滤装置中玻璃漏斗的下端露出热水浴部分不宜过长,其原因是

。②请补充完整由KClO3制备高纯KClO4固体的实验方案:向坩埚中加入一定量的KClO3,

,在低温下干燥得KClO4固体。答案(1)2Ca(OH)2+2Cl2+5O2

2Ca(ClO3)2+2H2O缓慢通入Cl2、O2(或搅拌浆料等)(2)AB(4)①防止滤液冷却时析出的晶体堵塞漏斗②控制温度在400℃,使KClO3充分分解,将所得固体溶于水并煮沸至有大量固体析出,用热过

滤装置过滤,并用冰水洗涤滤渣2~3次解析(1)根据实验流程可知反应物有Ca(OH)2、Cl2和O2,生成物有Ca(ClO3)2,可写出化学方程

式:2Ca(OH)2+2Cl2+5O2

2Ca(ClO3)2+2H2O;在Cl2和O2比例、废渣量一定的条件下,为使Cl2转化完全,可缓慢通入Cl2、O2使其充分反应,还可采取搅拌浆料等措施。(2)若过滤时出现浑浊,可能的原因有液面高于滤纸边缘或滤纸破损等。(4)①为防止滤液冷却时析出的晶体堵塞漏斗,漏斗的下端露出热水浴部分不宜过长。②由已知信息,4KClO3

3KClO4+KCl,可知制得的KClO4中混有KCl杂质,设计实验时应考虑除去KCl杂质,并要控制好温度,减少产品的损失等。知识拓展

(1)常见的洗涤方式:①冰水洗涤;②饱和盐溶液洗涤;③有机溶剂洗涤;④蒸馏水洗

涤。(2)洗涤的目的:洗去固体表面的杂质,减少产品的溶解损失。3.[2017南京、盐城一模,16(2)~(4)](15分)聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种

用钢管厂的废铁渣(主要成分为Fe3O4,含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下:(2)“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等,其中酸浸温度对铁浸取率的影

响如图所示:

①“酸浸”时,通入O2的目的是

。②当酸浸温度超过100℃时,铁浸取率反而减小,其原因是

。(3)滤渣的主要成分为

(填化学式)。(4)“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;在酸性条件下,再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2

被还原为Cr3+),该滴定反应的离子方程式为

。答案(2)①将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3②温度超过100℃时,Fe3+水解反应的速率明显加快,导致Fe3+浓度降低(3)C、SiO2(4)6Fe2++Cr2

+14H+

6Fe3++2Cr3++7H2O解析(2)①酸浸时有Fe2+生成,通入O2能将Fe2+氧化为Fe3+;②Fe3+在水溶液中存在水解平衡,温

度升高促进Fe3+水解,温度超过100℃时Fe3+水解反应的速率明显加快,导致Fe3+浓度降低。(3)酸浸时,废铁渣中的碳和二氧化硅不溶于工业硫酸也不与其反应,故滤渣的主要成分为C和SiO2。(4)酸性条件下,Cr2

将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为Cr3+,根据得失电子守恒并用H+调节电荷守恒,得:6Fe2++Cr2

+14H+

6Fe3++2Cr3++7H2O。规律总结

在反应中控制温度的目的:加快反应速率、使平衡向某反应方向移动、防止产物

挥发或分解等。4.[2017南通启东中学高三下期初,18(2)(3)](10分)钴及其化合物可作为一些化学反应的催化

剂,亦可用于油漆、颜料、玻璃、釉瓷及电极板等的制造。(2)CoxNi(1-x)Fe2O4可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性。由两种不同方法制得的催化剂

CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化的曲线如图所示,由图

中信息可知:由

法制取得到的催化剂活性更高;Co2+、Ni2+两种离子中催化效果较好的

是

。

(3)CoCl2常用作多彩水泥的添加剂,可用钴的氧化物(其中Co的化合价为+2、+3)制备。现将一

定量的某种钴的氧化物用480mL5mol·L-1盐酸恰好将其完全溶解,得到CoCl2溶液和6.72L(标准状况下)黄绿色气体。则该钴的氧化物的化学式为

。答案(2)微波水热Co2+(3)Co3O4

解析(2)过氧化氢的分解速率越快,说明催化剂活性越高,根据图像可知,x相同时,微波水热法

对应的H2O2分解的相对初始速率大于常规水热法,故由微波水热法制得的催化剂活性更高;由

图可知,x值越大,过氧化氢的分解速率越快,而x越大,Co2+的比例越大,故Co2+催化效果更好。(3)设该氧化物的化学式为CoaOb,与盐酸反应的化学方程式为CoaOb+HCl——CoCl2+Cl2↑+H2O

(未配平),因n(HCl)=0.48L×5mol·L-1=2.4mol,由Cl原子守恒可知n(CoCl2)=0.9mol,再由H原子

守恒,得n(H2O)=1.2mol,再由O原子守恒,得该氧化物中n(O)=1.2mol,所以CoaOb中

=

=

,化学式为Co3O4。易错警示

判断Co2+、Ni2+哪个催化效果较好,要抓住题给图像中横坐标x,x代表Co2+的含量,x

越大,催化效果越好说明Co2+催化效果较好。5.[2017南通如皋中学检测,21(1)(2)(3)](15分)以含镍(Ni2+)废液为原料生产碱式氧化镍

(NiOOH)的一种工艺流程如下:(1)配制NiSO4溶液时,常将NiSO4固体溶于稀硫酸,再加水稀释,其目的是

。(2)常温下,当pH=9时,NiSO4溶液中残留的c(Ni2+)=

;用pH试纸较准确地测定溶液

的pH,应注意的事项有

(任写一点)。已知:Ksp[Ni(OH)2]=2×10-15。(3)若加热温度过高,所得产品中会含有少量N