2022届高三化学一轮复习实验专题考点细练专题32以“化工流程”为载体的综合实验含解析
展开专题32 以“化工流程”为载体的综合实验
一、单选题(本大题共16小题,共48分)
1. 氧化亚铜主要用于制造船底防污漆、杀虫剂等,在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。用黄铜矿主要成分为制备氧化亚铜的流程如下:
下列说法错误的是
A. “焙烧”、“酸溶”产生的气体直接排入空气中会污染环境
B. 将滤渣1的主要成分煅烧得到的产物可以用于制备红色油漆
C. FeO、、NO、CuO、均为氧化物
D. 酸溶时,与足量稀硝酸充分反应,产生标准状况下NO体积为
2. 由硫铁矿主要成分:和为主要原料得到绿矾的流程如下,下列说法不正确的是
A. 过程1,废气中含
B. 过程2,试剂a为稀硫酸
C. 过程3,离子方程式为
D. 过程4,将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,可得纯净绿矾
3. 某废催化剂含、ZnS、CuS及少量的。某实验小组以该废催化剂为原料,回收锌和铜,设计实验流程如图:
下列说法正确的是
A. 步骤操作中,生成的气体可用溶液吸收
B. 检验滤液1中是否含有,可以选用KSCN和新制的氯水
C. 步骤操作中,应先加,然后不断搅拌下缓慢加入
D. 滤渣1和滤渣2成分均含有
4. 洋葱所含的微量元素硒是一种很强的抗氧化剂,能消除体内的自由基,增强细胞的活力和代谢能力,具有防癌抗衰老的功效。工业上用精炼铜的阳极泥硒主要以CuSe存在,含有少量Ag、为原料与浓硫酸混合焙烧,将产生的、混合气体用水吸收即可得Se固体,其工艺流程如下图,下列有关说法错误的是
A. 实验室中过滤用到的玻璃仪器为:玻璃棒、烧杯、普通漏斗
B. 既有氧化性又有还原性,其还原性比强
C. “焙烧”时的主要反应为:浓
D. 生产过程中产生的尾气可以用NaOH溶液吸收
5. 洋葱所含的微量元素硒是一种很强的抗氧化剂,能消除体内的自由基,增强细胞的活力和代谢能力,具有防癌抗衰老的功效。工业上用精炼铜的阳极泥硒主要以CuSe存在,含有少量Ag、为原料与浓硫酸混合焙烧,将产生的、混合气体用水吸收即可得Se固体,其工艺流程如图,下列有关说法错误的是
A. 实验室中过滤用到的玻璃仪器为:玻璃棒、烧杯、普通漏斗
B. 既有氧化性又有还原性,其还原性比强
C. “焙烧”时的主要反应为:浓
D. 生产过程中产生的尾气可以用NaOH溶液吸收
6. 环己烯是重要的化工原料,其实验室制备流程如图所示。下列叙述错误的是
A. 可用溶液检验原料环己醇中可能存在的苯酚杂质
B. 操作2中,饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度,便于分层
C. 有机相是粗环己烯,加入氯化钙后直接蒸馏获得较纯净的环己烯
D. 该制备反应不用浓硫酸作催化剂,减少污染,符合绿色化学理念
7. 以黄铜矿主要成分为,含少量杂质等为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾。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
开始沉淀pH
完全沉淀pH
下列说法不正确的是
A. 试剂a可以是CuO或,作用是调节pH至之间
B. 反应Ⅰ的化学反应方程式为,该反应中铁元素被还原
C. 操作X为蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜,再冷却结晶
D. 反应Ⅲ的离子方程式为,试剂c参与反应的离子方程式分别为、
8. 下图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:
已知:室温下饱和溶液的pH约为,SnS沉淀完全时溶液的pH为,FeS开始沉淀时溶液的pH为,沉淀完全时的pH为。根据以上流程图,下列说法不正确的是
A. 操作Ⅰ所得滤液中不含有
B. 操作Ⅱ中用硫酸酸化至的主要目的是抑制的水解
C. 操作Ⅱ中,通入至饱和的目的是使转化为SnS沉淀并防止被氧化。
D. 操作Ⅳ中所得的晶体最后用乙醇洗去晶体表面附着的水分。
9. 某工厂利用闪锌矿,含有和少量FeS、CdS、PbS杂质为原料制备金属锌的流程如图所示:
下列表述不正确的是
A. 滤渣1的成分只有
B. “氧化除杂”中加入ZnO的目的是调节溶液pH值,使转化为沉淀
C. “还原除杂”中发生反应:
D. 滤液经电解后在阴极获得金属锌
10. 甲基氯丙烷是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如下:下列说法错误的是
A. 由叔丁醇制备甲基氯丙烷的反应类型为取代反应
B. 无水的作用是除去有机相中残存的少量水
C. 用溶液洗涤分液时,有机相在分液漏斗的下层
D. 蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系
11. 从茶叶中可以分离出茶多酚,工艺流程图如图所示:
根据以上流程,下列说法不正确的是
A. 与传统方法使用、相比,改用作沉淀剂,会更加绿色环保
B. 在减压蒸馏之前,一般会先加入干燥剂,必须先过滤除去,再进行蒸馏
C. 操作a的名称是萃取分液,在实际工艺中该操作一般会多次进行
D. 干燥产品时可以高温烘干,以加快干燥速度
12. 和均具有漂白性,工业上用气体制的工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是
A. 步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
B. 吸收器中生成的离子方程式:
C. 工业上可将制成固体,便于贮存和运输
D. 通入空气的目的是驱赶出,使其被吸收器充分吸收
13. 某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣主要成分为、、,不考虑其他杂质制备七水合硫酸亚铁,设计了如下流程:
下列说法不正确的是
A. 溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉
B. 固体1中一定有,控制pH是为了使转化为进入固体2
C. 从溶液2得到产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解
D. 若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到
14. 氯酸钾是常见的氧化剂,用于制造火药、烟火,工业上用石灰乳氯化法制备氯酸钾的流程如下
己知:氯化过程主要发生反应
下列说法不正确的是
A. 工业生产氯气的方法是电解饱和食盐水
B. 由制备流程可知:的溶解度大于的溶解度
C. 向热的滤液中加入稍过量的氯化钾,溶解后进行冷却,有大量氯酸钾晶体析出
D. 氯化过程需要控制较高温度,其目的是加快反应速率和减少与之间的副反应
15. 过氧化钙晶体常用作医药消毒剂,可以轻质碳酸钙为原料,按以下实验方法来制备。
下列有关说法正确的是
A. 煮沸的主要目的是为了除去溶解的
B. 的反应中作氧化剂,氨水用来调节溶液的pH
C. 中结晶的颗粒较小,过滤时可用玻璃棒轻轻搅动
D. 醇洗的主要目的是为了减少晶体的损失
16. 硫代硫酸钠是一种常见的滴定剂和重要化工原料。实验室制备硫代硫酸钠的流程如下:已知:易溶于水,受热、遇酸均反应
下列说法不正确的是
A. “溶解”使用的水必须先煮沸一段时间,然后冷却至室温待用
B. 为了提高硫代硫酸钠的产量,“反应”需要通入过量的
C. “结晶”时应小火蒸发浓缩,再冷却结晶
D. 粗产品可能含有的杂质是、、、和S等其中的一种或几种
二、实验题(本大题共6小题,共52分)
17. 绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁。某实验小组用工业上的废弃固体主要成分为和制取粗铜和绿矾产品,设计流程如图所示:
回答下列问题:
气体a为_________填化学式,检验该气体的方法为__________________。
固体B的主要成分为____________填化学式。
溶液B在空气中放置有可能变质,检验溶液B是否变质的方法为________________________。
为测定绿矾中结晶水的含量不考虑硫酸亚铁分解,将石英玻璃管带两端开关和,设为装置称重,记为。将绿矾装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为。按如图连接好装置进行实验夹持装置已略去。
仪器B的名称是_____________。
下列实验操作步骤的正确顺序为___________________________填字母;重复上述操作步骤,直至装置A恒重,记为。
点燃酒精灯,加热 熄灭酒精灯
关闭和 打开和,缓缓通入
称量装置冷却到室温
根据实验记录,绿矾化学式中结晶水的数目为___________用含、、的代数式表示。
18. 硫酸铜晶体是铜盐中重要的无机化工原料,广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。Ⅰ采用孔雀石主要成分、硫酸、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如下:
预处理时要用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径 ,破碎的目的是____________。
已知氨浸时发生的反应为,蒸氨时得到的固体呈黑色,请写出蒸氨时的反应方程式:________________________。
蒸氨出来的气体有污染,需要净化处理,下图装置中合适的为_______________________填标号;经吸收净化所得的溶液用途是_______________________任写一条。
Ⅱ采用金属铜单质制备硫酸铜晶体
教材中用金属铜单质与浓硫酸反应制备硫酸铜,虽然生产工艺简洁,但在实际生产过程中不采用,其原因是__________________________________________任写两条。
某兴趣小组查阅资料得知:
现设计如下实验来制备硫酸铜晶体,装置如图:
向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液,利用二连球鼓入空气,将铜溶解,当三颈烧瓶中呈乳状浑浊液时,滴加浓硫酸。
装置中加入的作用是_______________________
若开始时加入铜粉,含氯化铜溶质的氯化铜溶液,最后制得,假设整个过程中杂质不参与反应且不结晶,每步反应都进行得比较完全,则原铜粉的纯度表达式为___________。
19. 碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防治碘缺乏病,KI、曾先后用于加碘盐中。KI还可用于分析试剂、感光材料、制药等,其制备原理如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
请回答有关问题。
启普发生器中发生反应的化学方程式为_____。装置中盛装氢氧化钾溶液的仪器名称是_____。
关闭启普发生器活塞,先滴入的KOH溶液。待观察到三颈烧瓶中溶液颜色由棕黄色变为_____填现象,停止滴人KOH溶液;然后_____填操作,待三颈烧瓶和烧杯中产生气泡的速率接近相等时停止通气。滴入硫酸溶液,并对三颈烧瓶中的溶液进行水浴加热,其目的是使溶液酸化并加热,有利于溢出,从而除去。
把三颈烧瓶中的溶液倒入烧杯中,加入碳酸钡,在过滤器中过滤,过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外,还含有硫酸钡和_____填名称。合并滤液和洗涤液,蒸发至析出结晶,干燥得成品。
实验室模拟工业制备流程如图:
几种物质的溶解度见表:
KCl
时的溶解度
时的溶解度
由上表数据分析可知,“操作a”为_____。
用惰性电极电解KI溶液也能制备,与电解法相比,上述流程制备的缺点是_____。
某同学测定。上述流程生产的样品的纯度。
取样品溶于蒸馏水中并用硫酸酸化,再加入过量的KI和少量的淀粉溶液,逐滴滴加溶液,恰好完全反应时共消耗溶液。该样品中的质量分数为_____已知反应:。
20. 草酸晶体是一种重要的络合剂,其熔点为,易溶于水,受热脱水,以上分解。工业上可利用下图所示原理制备草酸晶体。请回答:
“高压、加热”时的容器不能选用瓷质容器,理由为________用化学方程式表示。
“铅化法”中可循环利用的物质为________;一系列操作为________。
与“钙化法”相比,“铅化法”制备的草酸晶体更纯,但其不足之处为________。
某同学利用如下装置,探究草酸晶体分解的产物中是否含有CO。
A. B. C.
D. E.
上述装置依次连接的合理顺序为________按气流方向,用小写字母表示;装置D反应管中盛有的物质是________。
能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是________。
21. 实验室以活性炭为催化剂,用制取三氯化六氨合钴Ⅲ。总反应式为。制备流程如下:
回答下列问题:
步骤“溶解”需加热并使用研细的,目的是________。
步骤“络合”需降温至进行,原因是________。
步骤“氧化”在进行。“操作Ⅰ”是________。已知:在冷水中溶解度较小,在热水中溶解度较大。
“溶液2”中钴主要以形式存在,加入浓HCl的作用是________。
用下图装置测定产品中的含量已省略加热和夹持装置:
蒸氨:取mg样品进行测定。添加药品后,加热三颈烧瓶,蒸出的通入含有标准溶液的锥形瓶中。液封装置1的作用是________。
滴定:将液封装置2中的水倒入锥形瓶后,滴定过剩的,消耗的NaOH标准溶液。产品中的质量分数为________。若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶,测得的质量分数可能________填“偏高”或“偏低”。
22. 氯化亚铜白色固体,湿的CuCl在空气中易氧化广泛用于有机合成、染料、颜料及催化剂等。在实验室中采用硝酸催化氧化法制备氯化亚铜,具体流程如下:
回答下列问题:
步骤Ⅰ的目的是去除废铁铜丝表面的绝缘层,采取的方法是________。
步骤Ⅱ的实验装置如下图所示:
装置A用于制备氧气,试剂a、b依次为________、________.
装置B中发生多个反应:Cu与稀硝酸反应;与NO反应;与反应以及与Cu、HCl、反应生成。其中Cu与稀硝酸反应的化学方程式为________;生成的离子方程式为________。
装置B适宜的加热方式是________;实验中,停止通入所依据的现象是________。
步骤Ⅳ的详细操作是________。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】本题考查简单工艺流程,解题的关键是从题目吸收信息、分析解决问题。
【解答】
A. “焙烧”、“酸溶”产生的气体为、NO,直接排放到空气中都会污染环境,故A正确;
B. 滤渣1的主要成分为,煅烧得到的产物为,可以用于制作红色油漆,故 B正确
C. FeO、、NO、CuO、均为氧化物,故C正确;
D.与足量稀硝酸充分反应的化学方程式为:
,为,产生NO气体2mol,标准状况下体积为,故D错误。
2.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查绿矾的制备,题目难度中等,注意对知识的灵活运用。
【解答】
硫铁矿主要成分: 和高温煅烧后的烧渣为氧化铁、二氧化硅,溶于硫酸,滤渣为二氧化硅,滤液为硫酸铁,通入足量二氧化硫,硫酸铁被还原为硫酸亚铁,经蒸发浓缩、冷却结晶得到绿矾晶体。
A.二硫化亚铁与氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫,化学方程式为: ,过程1废气中含,故A正确;
B.制取绿矾晶体,过程2试剂a 为稀硫酸,故B正确;
C.过程3为二氧化硫还原铁离子生成亚铁离子,离子方程式为,故C正确;
D.过程4将溶液加热到有较多固体析出,再用余热将液体蒸干,蒸干时绿矾受热易失去结晶水,得不到纯净绿矾,故D错误。
故选D。
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查物质制备工艺流程,难度一般,关键是掌握流程中各步反应的原理及实验目的,侧重考查分析能力和灵活运用能力。
【解答】
废催化剂加入稀硫酸,第一次浸出主要发生反应、,过滤后滤液中含、、,浓缩结晶得到粗,滤渣1含有、CuS,向盛有滤渣1的反应器中加和溶液,发生氧化还原反应,生成硫酸铜、硫,滤渣2含有硫和二氧化硅,滤液含有硫酸铜,经浓硫酸结晶可得到硫酸铜晶体,以此解答该题。
A.步骤操作中生成的气体为硫化氢,可用溶液吸收,故A正确;
B.滤液1中不仅含有,还含有,加入KSCN和新制的氯水不能检验,故B错误;
C.步骤操作中,过氧化氢在酸性条件下可氧化CuS,应先加入稀硫酸,再加入过氧化氢,故C错误;
D.滤渣1含有、CuS,滤渣2含有硫和二氧化硅,故D错误。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查物质的制备,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和实验能力,题目为元素化合物知识与位构性、无机实验相结合的题目,注意把握物质的性质,题目难度中等。
【解答】
A.实验室中过滤用到的玻璃仪器为:玻璃棒、烧杯、普通漏斗,故A正确;
B.中Se元素化合价为价,处于中间价态,则既有氧化性又有还原性,将产生的、混合气体用水吸收即可得Se固体,方程式为,则还原性比弱,故B错误;
C.“焙烧”时,CuSe与浓反应,产生、的混合气体,同时生成硫酸铜,反应的化学方程式为浓,故C正确;
D.Se与S元素位于元素周期表中同一主族,则化学性质相似,则生产过程中产生的尾气可以用NaOH溶液吸收,故D正确。
故选B。
5.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查物质的制备,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和实验能力,题目为元素化合物知识与位构性、无机实验相结合的题目,注意把握物质的性质,题目难度中等。
【解答】
A.实验室中过滤用到的玻璃仪器为:玻璃棒、烧杯、普通漏斗,故A正确;
B.中Se元素化合价为价,处于中间价态,则既有氧化性又有还原性,将产生的、混合气体用水吸收即可得Se固体,方程式为,则还原性比弱,故B错误;
C.“焙烧”时,CuSe与浓反应,产生、的混合气体,同时生成硫酸铜,反应的化学方程式为浓,故C正确;
D.Se与S元素位于元素周期表中同一主族,则化学性质相似,则生产过程中产生的尾气可以用NaOH溶液吸收,故D正确。
故选B。
6.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查有机物的制备流程分析,为高频考点,难度不大。掌握流程中物质的性质、物质的分离和提纯操作为解答关键。
【解答】
A.苯酚与溶液可发生显色反应,A说法正确;
B.水中加入NaCl会增大溶液极性,降低有机物溶解度,B说法正确;
C.有机物与水溶液分离后,一般需要加入干燥剂,过滤后再蒸馏提纯,C说法错误;
D.若用浓硫酸,则副反应会较多,产生等污染性气体,D说法正确。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查工业流程的过程分析,难度一般,准确分析每一步过程的反应是解题关键。
【解答】
A. 调节pH值至之间,使铁元素沉淀同时不引入新杂质,可以选择氧化铜,氢氧化铜,碱式碳酸铜等固体物质,故A正确;
B. 结合题目发生反应为,其中铁元素由正二价变为正三价,被氧化,故B错误;
C. 操作X是将硫酸亚铁溶液变成硫酸亚铁晶体,应为蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,故C正确;
D. 由流程可知是将铜离子置换出来,发生反应Ⅲ的离子方程式为,试剂c参与反应的离子方程式分别为,,故 D正确。
故选B。
8.【答案】B
【解析】
【分析】
题目基于化工流程图考查元素化合物知识、物质提纯与除杂问题,可结合相关知识与题干信息解答,题目难度一般。
【解答】
A.由于铁屑含少量锡、氧化铁等杂质中单质铁过量,故操作Ⅰ所得滤液中不含有 ,故A正确;
B.操作Ⅱ中用硫酸酸化至的主要目的是SnS沉淀完全而不使FeS沉淀,不是抑制的水解,故 B错误;
C.操作Ⅱ中,通入至饱和的目的是使转化为SnS沉淀并防止被氧化,故C正确;
D.乙醇与水可任意比互溶,绿矾晶体不溶于乙醇,操作Ⅳ中所得的晶体最后可用乙醇洗去晶体表面附着的水分,故D正确;
故选B。
9.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查物质的制备实验及混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、制备原理为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。由制备流程可知,焙烧过程中发生的反应有、、、,所以焙烧过程中生成的气体是;然后加入稀硫酸酸浸,生成、、、、,所以滤渣1为未反应的和生成的;氧化除杂时,通入氧气,使转化为,加入ZnO调节溶液的pH值,将转化为而除去,滤渣2为生成的;然后向溶液中加入Zn,Zn和发生氧化还原生成Cd,然后过滤得到滤液,滤渣3为Cd;将滤液电解得到Zn,以此解答该题。
【解答】
A.由上述分析可知,滤渣1中含有、,故A错误;
B.“氧化除杂”过程中通入氧气把氧化为,加入ZnO调节溶液pH值,使转化为氢氧化铁沉淀,故B正确;
C.“还原除杂”中锌把Cd置换出来,发生反应的离子方程式是,故C正确;
D.电解硫酸锌溶液,锌离子在阴极得电子生成金属锌,故D正确。
10.【答案】C
【解析】
【分析】
本题主要考查的是由叔丁醇与浓盐酸反应制备甲基氯丙烷的流程,难度一般,解题关键是分析流程中产品、杂质、试剂及操作。
【解答】
A.对比反应物和产物的结构可得,叔丁醇制备甲基氯丙烷的反应是Cl原子取代的过程,反应类型为取代反应,故A正确;
B.无水与水能结合生成结晶水合物,可作干燥剂,可用于除去有机相中残存的少量水,故B正确;
C.用溶液洗涤分液时,由于有机物甲基氯丙烷的密度小于水,则有机相在分液漏斗的上层,故C错误;
D.甲基氯丙烷比叔丁醇的沸点低,所以产物先蒸馏出体系,故D正确。
11.【答案】D
【解析】
【分析】
本题以茶叶提取茶多酚为背景考查流程图中提取出化工流程中的分离提纯方法、工业生产原则等环节,涉及萃取、减压蒸馏、干燥等实验操作事项,意在考查学生的分析能力和知识应用能力。
【解答】
A.传统方法中、毒性较大,对人体健康无害,会更加绿色环保,故A正确;
B.减压蒸馏之前,先加干燥剂是为了除水,防止形成共沸物,必须先过滤除去,否则蒸馏时,干燥剂受热又会失水,故B正确;
C.利用乙酸乙酯进行萃取分液,并且在实际工艺中都会进行多次,且合并有机相,从而提高萃取率,故C正确;
D.茶多酚等有机物在高温条件下易被破坏,不能使用高温加热方式,故D错误。
故选D。
12.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握制备流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
由流程可知,发生器通入空气,可将排出,确保其被充分吸收,在吸收器中发生,然后真空蒸发、冷却结晶,再经过过滤、洗涤和干燥得到,以此解答该题。
【解答】
A.步骤a用于从蒸发后的溶液中得到晶体,操作包括过滤、洗涤和干燥,故A正确;
B.吸收器反应在碱性条件下进行,离子反应为,故B错误;
C.固体较为稳定,便于贮存和运输,故C正确;
D.反应结束后,发生器中含有少量,用空气可以将其排出,确保其在吸收器中被充分吸收,故D正确。
故选:B。
13.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查制备实验方案的设计与评价、工艺流程的分析应用,题目难度中等,侧重学生分析能力和创新能力的培养,注意把握常见物质的分离方法。
【解答】
硫铁矿焙烧取硫后的烧渣主要成分为、、,不考虑其他杂质,混合物中加入足量硫酸,、与酸反应生成的硫酸铁、硫酸铝,二氧化硅不反应,过滤,固体1为二氧化硅;在滤液中加入铁粉将铁离子还原为亚铁离子,调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀,过滤,固体2为氢氧化铝,溶液2为硫酸亚铁,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,得到硫酸亚铁晶体,
A.由流程分析可知,溶解烧渣选用足量硫酸,X为铁粉,故A正确;
B.由流程分析可知,固体1中一定含有,调节pH值使铝离子完全生成氢氧化铝沉淀,则固体2为氢氧化铝,故B正确;
C.亚铁离子易被空气中的氧气氧化,而且受热易失去结晶水,所以从溶液2得到产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解,故C正确;
D.在溶液1中含有铁离子和铝离子,加过量的氢氧化钠,铝离子转化为偏铝酸根离子,铁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化铁沉淀,所以最终得到的是硫酸铁而不是硫酸亚铁,故D错误。
故选:D。
14.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查工业制取氯气的方法、沉淀的转化、氯气与氢氧化钙的反应等化学实验评价,题目难度中等,熟练掌握化学实验流程是解题的关键。
【解答】
A. 工业上电解饱和食盐水来生产氯气,故A正确;
B. 热的氯酸钙与氯化钾反应生成溶解度更小的氯酸钾,因此由制备流程可知:的溶解度小于的溶解度,故B错误;
C. 由于的溶解度小于的溶解度,所以向热的滤液中加入稍过量的氯化钾,溶解后进行冷却,有大量氯酸钾晶体析出,故C正确;
D. 氯化过程需要控制较高温度,其目的是加快反应速率和减少与之间的副反应,故D正确。
故选B。
15.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查化学实验的操作,难度一般,掌握实验原理和操作即可解答。
【解答】
A.碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,气体在溶液中的溶解度随温度的升高而减小,加热煮沸是为了除去多余的盐酸,反应方程式为,故A错误;
B.向溶液中加入、,发生反应:,的组成元素化合价没有发生变化,因此没有发生氧化还原反应,故B错误;
C.尽管中结晶的颗粒较小,但是过滤时若用玻璃棒轻轻搅动,会导致滤纸破损,过滤失败,所以不能搅动,故C错误;
D.过氧化钙晶体微溶于水,也不溶于乙醇,用醇洗涤,可以减少晶体的溶解,同时乙醇容易挥发,可以加速晶体干燥,故 D正确。
故选D。
16.【答案】B
【解析】
【分析】
本题是以物质制备为背景的工艺流程题,弄清流程中物质的转化和实验操作是解题关键,有一定难度。
【解答】
A.“溶解”使用的水必须先煮沸一段时间,避免水中的溶解氧氧化还原性的硫离子和二氧化硫,然后冷却至室温待用,故A正确;
B.由于与酸反应,所以通入的不能过量,故B错误;
C.“结晶”时应小火蒸发浓缩,再冷却结晶,故C正确;
D.根据流程中加入的物质及原料,粗产品可能含有的杂质是、、、和S等其中的一种或几种,故 D正确。
故选B。
17.【答案】;将该气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后恢复红色,则该气体为SO2
、Cu
取少量溶液B于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红,则溶液B已变质
球形干燥管
【解析】
【分析】
本题考查物质制备方案设计,题目难度中等,明确实验原理为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质及中和滴定方法,试题培养了学生的分析能力及化学实验能力。
【解答】
废弃固体主要成分和,灼烧废气固体发生反应,所以气体a为;检验该气体的方法为将该气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后恢复红色,则该气体为;
溶液A中成分为、、稀硫酸若过量,向溶液A中加入过量Fe屑,发生反应、、稀硫酸若过量,所以固体B成分是Fe、Cu;
溶液B成分为,若变质会被氧化成铁离子,可用硫氰化钾检验,方法为:取少量溶液B于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红则溶液变质,反之则没有变质;
由仪器的图形可知B为球形干燥管;
实验时,为避免亚铁离子被氧化,应先通入氮气,冷却时注意关闭开关,防止氧气进入,冷却至室温再称量固体质量的变化,则正确的顺序为dabfce;
直至A恒重,记为 g,应为和装置的质量,则,,则、,结晶水的数目等于。
18.【答案】增大反应物接触面积,提高氨浸的效率
2CuO
;制化学肥料等
产生有毒的气体,污染环境;原材料利用率低;浓硫酸有强腐蚀性
做催化剂;
【解析】
【分析】
本题考查物质制备实验方案设计,侧重考查阅读、实验操作、实验分析判断及计算能力,明确元素化合物性质及其性质差异性、流程图中发生的反应及物质提纯分离方法、关系式的正确运用等知识点是解本题关键,知道各个仪器作用,题目难度中等。
【解答】
破碎机把孔雀石破碎成细小颗粒,增大了与氨水接触面积,提高氨浸的效率,
故答案为:增大反应物接触面积,提高氨浸的效率;
由题意可知,氨浸时生成,蒸氨时得到的固体呈黑色,含有Cu元素的黑色固体是CuO,说明蒸氨时分解生成CuO,同时还生成氨气、二氧化碳和水,其反应方程式为,
故答案为:;
蒸氨出来的气体有氨气和二氧化碳,氨气有污染,需要通入硫酸净化处理生成硫酸铵,为了防止倒吸,合适的装置为A;净化后生成硫酸铵溶液,其用途是制备化学肥料等,
故答案为:A;制化学肥料等;
直接利用铜与浓硫酸反应会产生有毒的气体二氧化硫,这样既污染环境又使原材料利用率低,而且浓硫酸有强腐蚀性,会腐蚀生成设备,
故答案为:产生有毒的气体,污染环境;原材料利用率低;浓硫酸有强腐蚀性;
由题意可知,氯化铜虽然参与反应,但最后又生成了等量的氯化铜,可知氯化铜在此反应过程中做催化剂,
故答案为:做催化剂;
将、、相加得总反应方程式,根据原子守恒得,,原铜粉的纯度为,
故答案为:。
19.【答案】恒压滴液漏斗
无色;打开启普发生器活塞,通入气体
硫
蒸发浓缩、冷却结晶;产生氯气,污染环境
【解析】
【分析】
本题主要考查化学实验原理、物质的制备、实验操作以及物质含量的测定,考查学生对实验的理解和综合运用的能力,试题难度一般。
【解答】
根据装置图中的药品可知启普发生器中硫化锌与稀硫酸反应产生硫化氢气体和硫酸锌,对应的化学方程式为:;装置中盛装氢氧化钾溶液的仪器名称是恒压滴液漏斗;
当反应完成时碘单质完全被消耗,因此待观察到三颈烧瓶中溶液颜色由棕黄色变为无色时,停止滴入KOH溶液;后续为硫化氢与碘酸钾的反应,因此打开启普发生器活塞,通入气体,待三颈烧瓶和烧杯中产生气泡的速率接近相等时停止通气;
把KI混合液倒入烧杯,加入碳酸钡除去过量的硫酸,在过滤器中过滤,过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外,还有硫酸钡和单质硫;
根据流程:碘、氯酸钾、水酸化反应得到、和KCl,逐,结晶过滤,分离和KCl,加水溶解,加入KOH调节pH,浓缩结晶得到碘酸钾,据此解答。表数据分析可知在常温下溶解度小,操作Ⅰ是得到晶体,操作的名称为:蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得到晶体;
电解法将碘氧化为碘酸钾,而氧化法产生氯气,污染环境;
3
1 6
,。
20.【答案】;
硫酸铅或;蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
铅为重金属,会产生污染;
或;CuO;
中黑色粉末变为红色,B中澄清石灰水变浑浊。
【解析】
【分析】
本题主要考查的是草酸的制备,意在考查学生的分析能力和实验设计能力,解题的关键是掌握相关物质的性质、混合物分离提纯的方法和根据实验装置理解草酸分解实验的原理。
【解答】
“高压、加热”时的容器不能选用瓷质容器,瓷质容器中含有二氧化硅,能与氢氧化钠反应,反应的方程式为;
故答案为:;
由难溶电解质的沉淀溶解平衡原理可知,滤渣2为硫酸铅,则“铅化法”中可循环利用的物质为硫酸铅或;由草酸溶液得到草酸晶体的一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
故答案为:硫酸铅或;蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
“铅化法”不足之处为铅为重金属,会产生污染;
故答案为:铅为重金属,会产生污染;
为草酸的分解装置,草酸分解后,要先通过C,以除去可能产生的二氧化碳气体并干燥,排除后续CO检验时的干扰,然后通入D中,通过氧化铜颜色的变化可知有还原性气体产生,再通过B,若澄清石灰水变浑浊,可证明有二氧化碳,即草酸分解产物中含有CO,最后收集气体,防止污染,
上述装置依次连接的合理顺序为或;装置D反应管中盛有的物质是CuO;
故答案为:或;CuO;
能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是D中黑色粉末变为红色,B中澄清石灰水变浑浊。
故答案为:D中黑色粉末变为红色,B中澄清石灰水变浑浊。
21.【答案】加速溶解
防止氨气逸出
趁热过滤
存在溶解平衡 ,加入浓HCl增大浓度,使平衡逆向移动,有利于析出晶体
平衡气压,防止倒吸,防止氨气逸出
;偏低
【解析】
【分析】
本题主要考查无机化合物的制备、物质含量测定实验等相关知识,题目难度较大,掌握基本实验操作以及实验原理是解答关键。
【解答】
步骤“溶解”中,研细的更易溶于水,使用研细的是为了加速溶解。
步骤“络合”过程中加入了浓氨水,浓氨水有很强的挥发性,降温可以防止氨气的逸出。
已知:在冷水中溶解度较小,在热水中溶解度较大。为了分离活性炭和,需趁热过滤,滤渣主要为活性炭。
已知存在溶解平衡 ,加入浓盐酸增大浓度,使平衡逆向移动,有利于析出晶体。
液封装置1连通大气,起到平衡气压防止倒吸的作用,而里面用的是浓NaOH溶液进行液封,大大降低氨气溶解度,可以防止氨气逸出。
已知原稀硫酸物质的量为,滴定过剩的 消耗的NaOH,则生成的物质的量为,那么的物质的量为,样品中的质量分数为;液封装置2中的水溶解了部分的,若未将液封装置2中的水倒入锥形瓶,测得的质量分数可能偏低。
22.【答案】充分灼烧;
;;
;;
水浴加热;烧瓶内液面上方气体变为无色;
过滤、乙醇洗涤、真空干燥。
【解析】
【分析】
本题主要考查的是无机物制备的工艺流程,意在考查学生的实验分析能力,解题的关键是掌握相关物质的性质和根据实验装置图理解实验的原理。
【解答】
废铁铜丝表面的绝缘层的主要成分为有机物塑料,可以采取充分灼烧的方法除去,
故答案为:充分灼烧;
装置A用于制备氧气,由装置特点可知,试剂a是过氧化氢溶液、b为二氧化锰,
故答案为:;;
与稀硝酸反应的化学方程式为;生成的离子方程式为;
故答案为:;;
根据加热的温度范围,装置B适宜的加热方式是水浴加热;通入氧气的目的是使二氧化氮转化为硝酸,二氧化氮为红棕色,实验中,停止通入所依据的现象是烧瓶内液面上方气体变为无色;
故答案为:水浴加热;烧瓶内液面上方气体变为无色;
步骤Ⅳ的详细操作是过滤、乙醇洗涤、真空干燥。
故答案为:过滤、乙醇洗涤、真空干燥。
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