高考化学一轮复习 第五板块 专题十 化学实验基础 跟踪检测（三十二）非选择题中的实验命题点综合练（一）-人教版高三化学试题

跟踪检测（三十二）非选择题中的实验命题点综合练（一）1.2018·镇江一模以废旧铅蓄电池的含铅废料主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4和稀硫酸为原料制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其主要流程如下：1酸溶过程中加热的目的是。酸溶时，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是。2检验滤液A中是否含有Fe2＋，可选用下列填字母试剂。a.KSCN溶液b.氯水c.酸性KMnO4溶液3写出脱硫过程发生主要反应的离子方程式：______________________________。4冷却、过滤后，对所得固体进行洗涤的操作是。5PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbOs＋NaOHaqNaHPbO2aq，其溶解度曲线如图所示。结合溶解度曲线，简述由粗品PbO得到高纯PbO的操作：_________________________________________________。解析：酸溶时含铅废料中的Pb和PbO2发生归中反应生成PbSO4，与NaOH反应并加热得到PbO。2Fe2＋具有还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色。5PbO在110℃、35%NaOH溶液中溶解度最大。答案：1加快酸溶速率Pb＋PbO2＋2H2SO4Fe2＋2PbSO4＋2H2O(2)c(3)PbSO4＋2OH－eq\o(=,\s\up7(△))PbO＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2O(4)沿玻璃棒向过滤器(漏斗)中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水慢慢流出，重复2～3次(5)将粗品PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加热至110℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体2．(2017·南京、淮安三模)CuCl常用作有机合成催化剂，实验室以初级铜矿粉(主要含Cu2S及少量Fe2O3、FeO等)为原料制备活性CuCl。实验过程如下：(1)“酸浸”中，加入稀硫酸不宜过量太多的原因是____________________________。(2)已知：Cu(OH)2可溶于氨水形成深蓝色[Cu(NH3)4]2＋溶液。①“分解”实验条件及现象如下表所示。序号温度/℃压强/kPa时间/min残液颜色A110101.360浅蓝色B10074.640很浅C9060.030无色透明则“分解”实验条件应选________(填序号)。②“分解”生成的NH3可以回收利用。在实验室用如图装置来收集NH3，当集气瓶收集满NH3时观察到的现象是_____________________。(3)CuCl易氧化，Ksp(CuCl)＝1.2×10－6。“合成”中生成CuCl的离子方程式为______________________________；请补充从“合成”所得混合物中得到CuCl的实验操作步骤：过滤、洗涤、___________。(4)请补充“除杂”步骤中分别回收Fe(OH)3和MnCO3的实验方案：向“滤液Ⅰ”中________________________________________________________________________。[已知：pH＝3.2时，Fe(OH)3沉淀完全；pH＝4.7时，Cu(OH)2开始沉淀；pH＝10时，MnCO3沉淀完全]解析：(2)①由表中的数据可看出，分解的温度越低、压强越小、反应时间越短，所得溶液中Cu2＋残存的越少，故实验条件应选C。②当集气瓶收满氨气后，倒置漏斗有防倒吸作用，故观察到的现象为漏斗中液面忽上忽下。(3)由于CuCl容易被氧化，故过滤、洗涤后，应真空干燥或隔绝空气干燥。(4)在“除杂”步骤中，加入氨水的目的是调节溶液的pH，当使得溶液中Fe3＋沉淀完全且Cu2＋不沉淀时，应控制溶液3.2≤pH<4.7，过滤、洗涤、干燥后得到Fe(OH)3；然后加入氨水，使得Cu2＋转变成[Cu(NH3)4]2＋，继续加入氨水和NH4HCO3，调节溶液的pH为10，溶液中Mn2＋转变成MnCO3，过滤、洗涤、干燥后得到MnCO3。答案：(1)避免“除杂”步骤消耗更多的氨水和NH4HCO3(2)①C②漏斗中的液面忽上忽下(3)SO2＋2CuO＋2Cl－=2CuCl＋SOeq\o\al(2－,4)真空干燥(或隔绝空气干燥)(4)边搅拌边滴加氨水至溶液pH为[3.2,4.7)，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥得Fe(OH)3；再向滤液中边搅拌边滴加氨水和碳酸氢铵混合溶液至pH＝10，有大量MnCO3沉淀生成，将沉淀过滤、洗涤、干燥得MnCO33．(2017·苏锡常镇三模)工业上利用废铝屑(含Al、Al2O3、Fe及Fe的氧化物)制取纯净的无水氯化铝，主要过程如下：(1)检验氯化铝溶液中是否含有微量的Fe3＋，可用的试剂为________。(2)操作Ⅱ的步骤为________、结晶、过滤、洗涤。(3)煅烧过程反应的化学方程式为__________________________________。(4)在强热条件下，Al2O3转化为AlCl3的反应如下：Al2O3(s)＋3Cl2(g)＋3C(s)=2AlCl3(g)＋3CO(g)ΔH>0Al2O3(s)＋3Cl2(g)＋eq\f(3,2)C(s)=2AlCl3(g)＋eq\f(3,2)CO2(g)ΔH<0工业上在通氯气的同时鼓入适量的氧气，其目的是：①除去多余的炭粉；②________________________________________________________________________。(5)利用下列试剂设计由废铝制备氯化铝溶液的“一系列操作Ⅰ”的实验方案：____________________________________________________________________。(实验中可供选择的试剂：6mol·L－1HCl溶液、3mol·L－1H2SO4溶液、6mol·L－1NaOH溶液、氨水、H2O、CO2)(6)AlCl3的熔点为190℃，沸点为183℃。某公司研究出一种新的氯化铝电解制铝法。将AlCl3和NaCl、KCl、LiCl混熔电解冶炼铝，其中NaCl、KCl、LiCl的作用是______________________________。解析：(5)在该实验方案中，需要除去Fe及其氧化物，Al、Al2O3都能溶于NaOH溶液而Fe及其氧化物不与NaOH溶液反应，故可用NaOH溶液溶解废铝屑，过滤后在滤液(主要溶质为NaAlO2)中通入足量的CO2，生成Al(OH)3，再次过滤、洗涤后，在滤渣中加入6mol·L－1盐酸，从而得到AlCl3溶液。(6)AlCl3是共价化合物，熔融不导电，故加入NaCl、KCl、LiCl的目的是增强熔融物的导电性。答案：(1)KSCN溶液(或苯酚溶液)(2)蒸发浓缩(3)2(AlCl3·6H2O)eq\o(=,\s\up7(煅烧))Al2O3＋6HCl↑＋9H2O↑(4)减少尾气中的CO含量(或利用C、CO与O2反应放出热量维持反应所需的温度)(5)将废铝屑溶于适量的6mol·L－1NaOH溶液，充分搅拌，过滤，向滤液中通入足量的CO2，充分反应后过滤，洗涤固体[或将废铝屑溶于适量的6mol·L－1盐酸(或3mol·L－1H2SO4溶液)，充分搅拌，向所得溶液中加入足量的6mol·L－1NaOH溶液，充分搅拌后过滤，向滤液中通入足量的CO2，充分反应后过滤，洗涤固体]，将所得固体溶于适量的6mol·L－1盐酸(6)增强熔融物的导电性4．溴化钙晶体(CaBr2·2H2O)为白色固体，易溶于水，可用于制造灭火剂、制冷剂等。一种制备溴化钙晶体的工艺流程如下：(1)实验室模拟海水提溴的过程中，用苯萃取溶液中的溴，分离溴的苯溶液与水层的操作(装置如右图)：使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，将活塞拧开，使下面的水层慢慢流下，待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞，_______________________________________________________________。(2)“合成”主要反应的化学方程式为__________________________________。“合成”温度控制在70℃以下，其原因是__________________。投料时控制n(Br2)∶n(NH3)＝1∶0.8，其目的是______________________________。(3)“滤渣”的主要成分为____________(填化学式)。(4)“滤液”呈强碱性，其中含有少量BrO－、BrOeq\o\al(－,3)，请补充从“滤液”中提取CaBr2·2H2O的实验操作：加热驱除多余的氨，_______________________________。[实验中须使用的试剂：氢溴酸、活性炭、乙醇；除常用仪器外须使用的仪器：砂芯漏斗，真空干燥箱]解析：(2)理论上投料时，应控制n(Br2)∶n(NH3)＝3∶2，当控制在1∶0.8时(即3∶2.4)，能保证NH3过量，确保Br2被充分还原。(3)合成步骤中，原料之一为CaO，加入后能生成微溶于水的Ca(OH)2，故滤渣的主要成分是Ca(OH)2。(4)根据给定的试剂，应加入氢溴酸，调节溶液呈酸性，此时发生反应BrO－＋Br－＋2H＋=Br2＋H2O、BrOeq\o\al(－,3)＋5Br－＋6H＋=3Br2＋3H2O，加入活性炭脱色(吸附生成的Br2)，用砂芯漏斗过滤(将吸附Br2的活性炭过滤掉)，所得滤液中主要含有CaBr2，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶，再用砂芯漏斗过滤得到CaBr2晶体，再用乙醇洗涤干净后，在真空干燥箱中干燥即可。答案：(1)打开玻璃塞，将上层液体从上口倒入另一烧杯中(2)3CaO＋3Br2＋2NH3=3CaBr2＋N2＋3H2O温度过高，Br2、NH3易挥发使NH3稍过量，确保Br2被充分还原(3)Ca(OH)2(4)用氢溴酸调节滤液呈酸性，加入活性炭脱色，用砂芯漏斗过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后，在真空干燥箱中干燥5．(2018·常州一模)过硫酸钾()具有强氧化性(常被还原成硫酸钾)，80℃以上易发生分解。实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下：(1)硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液。写出电解时发生反应的离子方程式：____________________________________________________。(2)已知相关物质的溶解度曲线如下图所示。在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为：将过硫酸钾粗产品溶于适量水中，________________________________，干燥。(3)样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定，实验步骤如下：步骤1：称取过硫酸钾样品0.3000g于碘量瓶中，加入30mL水溶解。步骤2：向溶液中加入4.000gKI固体(略过量)，摇匀，在暗处放置30min。步骤3：在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化，以淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，共消耗Na2S2O3标准溶液21.00mL。①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)；上述步骤3中滴定终点的现象是__________。②根据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为________。③为确保实验结果的准确性，你认为还需要____________________________。(4)将0.40mol过硫酸钾与0.20mol硫酸配制成1L溶液，在80℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴入少量FeCl3溶液(作催化剂)，测定溶液中各成分的浓度如下图所示(H＋浓度未画出)。图中物质X的化学式为_____________________________________________。解析：(1)电解时SOeq\o\al(2－,4)在阳极失电子转变成S2Oeq\o\al(2－,8)，H＋在阴极得电子生成H2，则发生反应的离子方程式为2SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋eq\o(=,\s\up7(电解))S2Oeq\o\al(2－,8)＋H2↑。(2)由于过硫酸钾在80℃以上易分解，故提纯时加热温度不超过80℃，将溶液浓缩后冷却结晶，过滤、洗涤后干燥。(3)①放置时间过短，过硫酸钾与KI反应不充分，则最终消耗的Na2S2O3偏少，从而使测定结果偏小。②由整个滴定过程中反应可得关系式S2Oeq\o\al(2－,8)～2I－～I2～2S2Oeq\o\al(2－,3)，则过硫酸钾的质量分数＝eq\f(0.1000mol·L－1×21.00×10－3L×\f(1,2)×270g·mol－1,0.3000g)×100%＝94.50%。③为了减少误差，应重复实验2～3次。(4)过硫酸钾80℃以上易发生分解生成X，X在FeCl3溶液作用下生成气体，该气体应为氧气，X应为H2O2。答案：(1)2SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋eq\o(=,\s\up7(电解))S2Oeq\o\al(2－,8)＋H2↑(2)在不超过80℃的条件下加热浓缩、冷却结晶、过滤、用冷水洗涤(3)①偏小溶液由蓝色变为无色，且30s内不恢复原色②94.50%③重复上述实验步骤2～3次(4)H2O26．乙醚是化工生产中重要的溶剂，也用作药物生产的萃取剂和医疗上的麻醉剂。实验室通过乙醇脱水制备：[原理]2CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(浓H2SO4),\s\do5(140℃))CH3CH2OCH2CH3＋H2O(170℃时产生CH2CH2，长时间加热还会发生脱水、氧化还原反应等)[主要物质的物理性质]物质熔点/℃沸点/℃溶解性水醇醚浓硫酸10.35340互溶互溶互溶乙醚－89.1234.5微溶(在盐溶液中溶解度降低)互溶互溶乙醇－114.578.4极易溶极易溶极易溶[装置][实验步骤]Ⅰ.加浓硫酸和95%乙醇各12mL于三颈瓶中，并将三颈瓶浸入冰水中冷却，将25mL95%乙醇加入滴液漏斗，组装好仪器。Ⅱ.加热三颈瓶，使反应瓶温度迅速上升到140℃，然后开始慢慢滴加乙醇，控制合适的滴加速度，维持反应温度在135～145℃。Ⅲ.反应停止后，去掉热源，得粗产品。Ⅳ.将粗产品转入仪器A，依次用8mL5%NaOH溶液、8mL试剂B、8mL(两次)饱和CaCl2溶液洗涤。Ⅴ.处理后的粗产品最后用无水氯化钙干燥至澄清，经操作C得到16.8g乙醚。请回答：(1)在步骤Ⅰ中，向三颈瓶中加乙醇和浓硫酸的顺序是先加________，再加________。(2)比较改进装置中两根冷凝管中水温的高低，如果用橡皮管将一个冷凝管的出水口接到另外一个冷凝管的进水口，有关说法和操作方法最合理的是________。A．冷凝管①的水温相对高，水流方向为a→b→d→cB．冷凝管①的水温相对高，水流方向为d→c→a→bC．冷凝管②的水温相对高，水流方向为a→b→d→cD．冷凝管②的水温相对高，水流方向为d→c→a→b(3)反应过程中发现温度计①正常，温度计②的读数比预计温度高，为保证实验成功，可进行的操作是________。A．适当加快滴液漏斗中乙醇的滴加速度B．降低加热装置的加热温度C．将温度计②拔高一点D．加快冷