浙江省高三高考化学三年(2021-2023)模拟题分类汇编78化学实验基础(2)
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一、单选题
1.(2022·浙江·模拟预测)下列实验所用仪器与操作都正确的是
A.稀释浓硫酸 B.取用适量液体
C.闻液体的气味 D.转移灼热的坩埚
2.(2022·浙江·模拟预测)下列“实验操作和现象”与“结论”对应正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将少量固体溶于氢氧化钠溶液,加热产生刺激性气味气体,用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝
说明固体中存在
B
向某无色溶液中滴加淀粉—KI溶液,溶液不变蓝色
说明溶液中不存在,
C
将油脂滴入稀硫酸中,振荡,滴加新制氢氧化铜,未出现绛蓝色
说明油脂未发生水解
D
加热少量硝酸铜(产物为、、),将产生的气体收集,并用带火星的木条检验,木条复燃
说明具有助燃性
A.A B.B C.C D.D
3.(2022·浙江·模拟预测)下列仪器中,名称为“冷凝管”的仪器为
A. B. C. D.
4.(2022·浙江·模拟预测)下列说法不正确的是
A.利用射线衍射技术可测算有机物分子中的键长、键角等结构信息
B.容量瓶使用前需进行检漏,若瓶口有渗水,可涂少许凡士林提高密封性
C.实验后未使用完的钠、钾、白磷均应放回原试剂瓶
D.向硫酸铜溶液中滴加适量氨水可得到深蓝色溶液,再加入乙醇可析出深蓝色晶体
5.(2022·浙江·模拟预测)钯(Pd)的性质与铂相似,一种从废钯催化剂(主要成分为Pd、和活性炭,还含少量Fe、Cu等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图:
已知:阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为、。下列说法正确的是
A.能与盐酸反应
B.“离子交换”所用树脂为阳离子交换树脂
C.“洗脱”过程中增大盐酸浓度有利于洗脱
D.“洗脱”过程中的盐酸可以用硫酸代替
6.(2022·浙江·模拟预测)下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项
目的
方案设计
现象和结论
A
钢铁的吸氧腐蚀过程有生成
往装有铁钉的试管中加入3mL饱和氯化钠溶液,充分反应后,取少量铁钉附近溶液于另一支试管中,滴加1滴溶液
出现蓝色沉淀,说明有生成
B
葡萄糖分子中含有醛基
向2mL10%的溶液中滴入5滴5%NaOH溶液,再加入2mL葡萄糖溶液,加热
产生砖红色沉淀,说明葡萄糖分子中含有醛基
C
溴乙烷可以发生消去反应
将溴乙烷与NaOH的乙醇溶液加热产生的气体通入盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中
试管中的溶液紫色褪去,说明溴乙烷发生消去反应
D
测定碳酸氢钠加水过程中的热量变化
向装有固体的试管中,滴入几滴水,振荡,将温度计插入其中,观察温度计示数变化
温度计示数略有上升,说明该过程放热
A.A B.B C.C D.D
7.(2022·浙江·模拟预测)名称为“蒸馏烧瓶”的仪器是
A. B. C. D.
8.(2022·浙江·模拟预测)类比法是一种常用的化学思维,下列各项中类比结论正确的是
选项
已知
类比结论
A
强碱弱酸盐溶液通常保存在配有橡胶塞的细口瓶中
溶液保存在配有橡胶塞的细口瓶中
B
C
为非极性分子
也为非极性分子
D
溶液低温蒸干得到
NaCl溶液低温蒸干也可得到NaOH
A.A B.B C.C D.D
9.(2022·浙江·模拟预测)在石油中提取汽油的实验中用不到的仪器是
A. B. C. D.
10.(2022·浙江·模拟预测)下列实验操作、现象及结论不正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向装有经过硫酸处理的(橘红色)的硅胶导管中吹入乙醇蒸气
固体逐渐由橘红色变为浅绿色()
乙醇具有还原性
B
检验含氟化钠的牙膏中的,向稀溶液中加过量含氟牙膏的浸泡液
血红色褪去
说明含氟牙膏中含
C
鉴别NaCl与,各取少量固体加水溶解,分别滴加盐酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
其中一份溶液变黄,另一份无明显现象
使溶液变黄色的是,无明显现象的是NaCl
D
在硫酸酸化的溶液中加入溶液,再滴加溶液
产生白色沉淀
将氧化成
A.A B.B C.C D.D
11.(2022·浙江·模拟预测)焦亚硫酸钠是常用的食品抗氧化剂之一。利用烟道气中的生产(焦亚硫酸钠)的工艺如图,已知:过饱和溶液经结晶脱水可制得。下列说法不正确的是
A.步骤Ⅰ得到溶液
B.步骤Ⅱ的目的是使转化为,可用NaOH溶液代替固体
C.工艺中加入固体、并再次充入的目的是得到过饱和溶液
D.在测定某葡萄酒中残留量时,可用一定浓度的碘标准液进行滴定
12.(2022·浙江·模拟预测)下列关于胆矾的说法错误的是
A.向胆矾上滴加浓硫酸,固体由蓝色变为白色,此过程体现浓硫酸的吸水性,发生了物理变化
B.胆矾可用来制备波尔多液,波尔多液杀菌的原理是铜离子使细菌的蛋白质变性
C.从硫酸铜溶液中获得胆矾晶体的操作为蒸发浓缩、降温结晶、过滤
D.实验室需用托盘天平称量12.5 g胆矾来配制480 mL 硫酸铜溶液
13.(2022·浙江·模拟预测)下列说法不正确的是
A.将某气体通入红色石蕊试液中,试液变为蓝色,该气体可能为
B.将通入溶液中,可制取较高浓度的溶液
C.用坩埚钳夹住用砂纸打磨过的铝箔在酒精灯上加热,铝边熔化边滴落
D.向某无色溶液中滴加双氧水和苯,振荡静置,上层液体显紫色,则原溶液中可能含有
二、元素或物质推断题
14.(2022·浙江·模拟预测)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:
已知:X、A、B、C、D均为单一物质,且固体B隔绝空气加热不发生反应。
请回答:
(1)组成X的三种元素为___________;X的化学式为___________。
(2)溶液2的溶质组成为___________(用化学式表示)。
(3)由X到A和B的化学方程式为___________;黑色固体D可缓慢溶于浓氨水,写出该反应的离子方程式___________。
(4)设计实验,检验溶液5中的阴离子:___________。
15.(2022·浙江·模拟预测)化合物A由四种常见元素组成,是一种重要的化工原料。某实验小组按如图所示流程进行相关实验:
已知化合物A含有两种阴离子和一种阳离子,向溶液A滴加溶液产生蓝色沉淀。
请回答:
(1)组成A的四种元素为_______;A的化学式为_______。
(2)滤液C加稀硝酸酸化时产生了无色气体,该反应的离子方程式为_______。
(3)①溶液A中加入稍过量的溶液,生成沉淀的同时有一种气体产生,写出反应的化学方程式:_______。
②D可以溶解在的浓溶液中,沉淀消失变为无色溶液,该反应的离子方程式为_______。
(4)设计实验检验化合物A是否变质,在下表中填写检验出化合物A没有变质的方案。
实验操作
实验现象
实验结论
_______
_______
_______
三、结构与性质
16.(2022·浙江·模拟预测)铬是一种重要的战略金属元素,在工业生产中有着重要的应用。
(1)基态铬原子的价层电子排布式为_______。
(2)金属铬的第二电离能和锰的第二电离能分别为、,的原因是_______。
(3)铬、钙、氧可形成一种具有特殊导电性的复合氧化物,其晶胞结构如图甲所示。
①该化合物的化学式为_______。
②请在图乙中画出该晶胞沿轴方向的投影图_______。
③已知氧离子与钙离子的最近距离为,请计算该晶体的密度:_______(列计算式)。
(4)三氯化铬晶体是一种难溶于乙醚,易溶于水、乙醇的绿色晶体,可作为猪饲料的添加剂。某研究小组以铬酸钠为主要原料制备,实验步骤如下:
i、将铬酸钠、甲醇、水依次加入三颈烧瓶中;
ii、升温至,加入过量盐酸,保持温度在继续反应三小时;
iii、待反应液冷却后,用溶液调节,得到沉淀;
iv、_______,得到晶体。
①下列说法正确的是_______(填序号)。
A由于步骤i中的甲醇具有毒性,故可用乙醇代替
B.步骤ii应快速加入过量盐酸,防止水解而导致反应液出现浑浊
C.三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为
D.制备过程中应采用水浴加热,以便于控制温度
②步骤iv的实验操作如下:将过滤得到的固体溶于足量的盐酸中,_______,用_______洗涤,干燥后得到晶体。
四、实验题
17.(2022·浙江·模拟预测)二氯异氰尿酸钠是一种高效、安全的消毒剂,常温下为白色固体,20℃以上易溶于水。某研究团队在实验室中利用高浓度的NaClO溶液和(氰尿酸,三元弱酸)固体反应制备二氯异氰尿酸钠,并测定产品中氯元素的含量。
实验装置如图所示(部分夹持装置略)。
已知:
①
②
③
回答下列问题:
(1)装置A中盛放氯酸钾的仪器名称为___________。
(2)当装置B出现___________现象时,向B中加入固体,在反应过程中仍需不断通入的目的是___________。
(3)实验发现装置B中NaOH溶液的利用率较低,改进方法是___________。
(4)反应结束后,装置B中的物质需经“过滤、洗涤”操作,此过程中主要除去的杂质为___________(填化学式),洗涤操作过程中用___________洗涤,再经干燥得粗产品。
(5)为测定产品中氯元素的含量,请从下列选项中选出合理的选项,并对操作进行排序___________:准确称取mg产品于锥形瓶中→(___________)→b→(___________)→(___________)→(___________)。
a、向锥形瓶中滴加2~3滴淀粉溶液
b、加入足量的KI溶液
c、加入约25mL蒸馏水,使产品完全溶解
d、加入25mL一定浓度的醋酸溶液(足量),使产品完全溶解
e、加入25mL一定浓度的盐酸溶液(足量),使产品完全溶解
f、洗涤酸式滴定管后装入标准溶液,排气泡、调液面、记录读数
g、洗涤碱式滴定管后装入标准溶液,排气泡、调液面、记录读数
h、用标准溶液滴定,消耗标准液VmL
样品中氯元素的质量分数表达式为___________。
18.(2022·浙江·模拟预测)高铁酸钾是一种新型非氯高效消毒净水剂,集氧化、消毒、吸附、絮凝、去污等多种功能为一体,是新型、高效、安全、多功能的水处理剂。如图是以三价铁盐作为铁源、次氯酸盐作为强氧化剂制备高铁酸钾的装置图(部分夹持装置略)。回答下列问题:
(1)向圆底烧瓶中添加浓盐酸时,应先使磨口塞上的凹槽与漏斗口上的小孔对准,原因是___________,装置B既可以除去A中挥发出的HCl气体,又可以___________。
(2)实验结束时通入氮气的目的是___________。
(3)低温下,向充分反应后的装置C中液体加入KOH至饱和,可析出高铁酸钾粗产品,该反应的离子方程式为___________。粗产品中的可溶性杂质可通过___________方法进一步提纯。
(4)目前,利用氧化还原滴定原理测定高铁酸钾纯度最为常见的方法是亚铬酸盐法:
样品溶液滴定
准确称取a g高铁酸钾粗品配成溶液,取该待测液于锥形瓶中,加入浓碱性溶液和过量的三价铬盐;再加稀硫酸和指示剂二苯胺磺酸钠,用硫酸亚铁铵标准液滴定至溶液颜色由紫色变成浅绿色,即为终点,共消耗标准液(假设杂质不参与反应)。
①滴定时发生反应的离子方程式为___________。
②该粗品中高铁酸钾的质量分数为___________(用含字母的代数式表示)。
19.(2022·浙江·模拟预测)葡萄糖酸锌[,相对分子质量455]是一种有机补锌剂,易溶于热水,不溶于乙醇,温度高于100℃即开始分解。实验室制葡萄糖酸锌的装置如图所示(夹持、控温装置略)。
(1)图中仪器a的名称是_________,X处所用仪器为_________。
(2)该反应需控制温度在90℃左右,其原因为_________,采用的加热方式是_________。
(3)三颈烧瓶中反应的化学方程式为_________。
(4)反应完毕后,再经过一系列实验操作得到葡萄糖酸锌粗品。粗品含少量难溶于水的杂质,纯化粗品的合理操作顺序是_________(填序号)。
A.待晶体充分析出后,减压过滤
B.在50℃下用恒温干燥箱烘干
C.趁热减压过滤,除去难溶物
D.将滤液冷却至室温,加入10mL95%乙醇溶液并搅拌促进晶体析出
E.取烧杯加入10mL蒸馏水,加热至微沸,加入粗品,得到葡萄糖酸锌饱和溶液
(5)测定产品纯度:取mg提纯后的产品溶于水配制成100.00mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,向其中滴入少量EBT作为指示剂(与生成),再加入过量的EDTA无色溶液(与生成),同时发生反应:,再用标准溶液滴定至终点。三次滴定平均消耗标准溶液。
①滴定终点的现象为_________。
②该产品的纯度为_________(用含m、、、、的代数式表示,写出计算过程)。
五、工业流程题
20.(2022·浙江·模拟预测)某兴趣小组以废旧锂离子电池正极材料(主要成分为镍钴锰酸锂,还有少量铝箔和含铁化合物)为原料,回收、、的过程如图甲。
(1)“酸浸”时,+3价镍、+3价钴、+4价锰转化为、、进入溶液。该过程中的作用是___________。
(2)保持其他条件相同,搅拌相同时间,测得不同温度下镍、钴、锰的浸出率如图乙所示。60℃时浸出率达到最大,可能的原因是___________。
(3)“除铁”生成黄钠铁矾沉淀时需控制溶液为1.5~1.8.该过程中需不断加入溶液,其作用是___________。
(4)物质可调节溶液,为___________(填序号)。
A. B. C.
(5)回收液可用于合成锂离子电池正极材料,合成前需测定其中等离子的浓度。
测定原理:用过量标准溶液氧化经预处理的回收液样品中的,再用标准溶液滴定过量的。
反应的离子方程式为。
测定过程:取预处理后的回收液样品,向其中加入溶液,充分反应;再用溶液滴定反应后的溶液,消耗溶液。
数据分析:计算预处理后的回收液样品中的物质的量浓度__________ (写出计算过程)。
参考答案:
1.D
【详解】A.稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,故A错误;
B.试剂瓶需紧挨着试管口倾斜倒入,故B错误;
C.闻气体或液体的气味时,都应用手在瓶口轻轻地扇动,使极少量的气体飘进鼻子中,为防止中毒,不能将鼻子凑到集气瓶口去闻太多气体的气味,故C错误;
D.用坩埚钳夹取灼热的坩埚时,必须将钳尖先预热,以免坩埚因局部冷却而破裂,且钳尖朝上,利用中间的圆形部位托住坩埚,故D正确;
故选:D。
2.D
【详解】A.该实验现象说明生成,固体中不一定含有,也可能是尿素或者氮化镁等,故A错误;
B.由于没有酸化,和无法反应生成,故溶液中可能含有,故B错误;
C.水解液呈酸性,加入的新制氢氧化铜会被酸中和,从而无法检验是否有甘油生成,即无法判断油脂是否水解,故C错误;
D.硝酸铜受热发生反应,产生的气体中,而空气中,而带火星的木条在空气中无法复燃,在产生的气体中可复燃,说明具有助燃性,故D正确;
故答案为D。
3.B
【详解】A.该装置为量筒,A错误;
B.该装置为冷凝管,B正确;
C.该装置为酸式滴定管,C错误;
D.该装置为胶头滴管,D错误;
故选B。
4.B
【详解】A.X射线衍射实验可测算有机物分子中的键长、键角等结构信息,可用于测定有机化合物晶体的结构,A正确;
B.若容量瓶瓶口渗水,不可涂抹凡士林,原因是在倾倒时瓶口的凡士林会污染配制好的溶液,B错误;
C.由于钠、钾、白磷性质十分活泼,在空气中易自燃,故未使用完的钠、钾、白磷均应放回原试剂瓶,C正确;
D.向硫酸铜溶液中滴加适量氨水可得到深蓝色的铜氨溶液,再加入乙醇后,的溶解度降低,从而析出深蓝色晶体,D正确。
故选B。
5.C
【分析】废钯催化剂(主要成分为Pd、α-Al2O3 和活性炭,还含少量Fe、Cu等元素),在空气中灼烧,除去活性炭,灼烧产物加入盐酸和过氧化氢酸浸后,得到滤渣α-Al2O3,浸出液中含[PdCl4]2-离子,利用R-Cl+M -⇌R-M+C1-原理,经阴离子离子交换树脂后,[PdCl4]2-变成R- PdCl4,除去含Fe3+和Cu2+流出液,R- PdCl4加盐酸洗脱,使R-Cl+M -⇌R-M+C1-平衡逆向移动,重新变成[PdCl4]2-溶液,最后得到经历一系列操作得到海绵钯。
【详解】A.由已知流程图可知,酸浸时是滤渣,所以不能与盐酸反应,A错误;
B.浸出液中含,利用原理,经阴离子交换树脂,与树脂中的阴离子交换,和进入流出液从而被除去,B错误;
C.加入盐酸洗脱,氯离子浓度增大,使平衡逆向移动,有利于洗脱,C正确;
D.“洗脱”过程中需要增大氯离子浓度,不能改用硫酸,D错误。
故选C。
6.A
【详解】A.钢铁的吸氧腐蚀过程中产生的可用溶液检验,出现蓝色沉淀,说明有生成,故A正确;
B.新制氢氧化铜的配制需要碱过量,应向2mL10%的NaOH溶液中滴入5滴5%溶液,再加入2mL葡萄糖溶液,加热,产生砖红色沉淀,说明葡萄糖分子中含有醛基,故B错误;
C.乙醇易挥发,溴乙烷与NaOH的乙醇溶液加热产生的气体中有乙醇蒸气,乙醇具有还原性,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,影响乙烯的检验,故C错误;
D.碳酸氢钠固体中滴入几滴水的过程是吸热过程,现象和结论错误,故D错误;
故选A。
7.A
【详解】A.仪器为蒸馏烧瓶;
B.仪器为圆底烧瓶;
C.仪器为为容量瓶;
D.仪器为分液漏斗;
故A符合题意。
8.A
【详解】A.碱性溶液应该保存在配有橡胶塞的细口瓶中,、水解,溶液均显碱性,故二者水溶液保存在配有橡胶塞的细口瓶中,A正确;
B.与发生氧化还原反应,生成单质硫和氯化亚铁,B错误;
C.为共价晶体,是立体网状结构,不存在分子,C错误;
D.属于挥发性酸的弱碱盐,蒸干过程中HCl挥发会促进氯化镁水解得到,而NaCl是强酸强碱盐,不会发生水解,所以低温蒸干得到的仍是NaCl,D错误;
故答案选A。
9.B
【详解】在石油中提取汽油的实验属于蒸馏,蒸馏时用到的仪器有带铁圈的铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶(接收器),不需要用到球形干燥管;故选B。
10.D
【详解】A.与乙醇反应之后变为,Cr元素化合价降低,被还原,说明乙醇具有还原性,A正确;
B.铁离子与氟离子形成的络合离子更稳定,向稀溶液中加过量含氟牙膏的浸泡液能形成,溶液血红色褪去,B正确;
C.酸性条件下,亚硝酸根离子具有氧化性,能把亚铁离子氧化成铁离子,C正确;
D.溶液酸化时引入了,产生白色沉淀无法确定被氧化为,D错误。
故选D。
11.B
【分析】向饱和碳酸钠的溶液中通入调pH=4.1,溶液呈酸性,饱和碳酸钠的溶液为碱性,其反应为,得到溶液;再加入碳酸钠固体调pH为,其目的为得到;最后再通入,然后脱结晶水得到;
【详解】A.本题考查生产的工艺流程分析。向饱和溶液中通入使溶液的pH变为4.1,此时得到溶液,A正确;
B.步骤Ⅱ的目的是使转化为,该步操作需要调节溶液的,NaOH的碱性过强,所以不能用NaOH溶液代替固体,B错误;
C.结合以上分析可知,步骤Ⅱ使转化为,步骤Ⅲ再次充入,调节,得到过饱和溶液,以便于后续结晶脱水得到,C正确;
D.为抗氧化剂,具有较强的还原性,能够与碘单质发生氧化还原反应,可用一定浓度的碘标准液测定葡萄酒中的残留量,D正确;
故选B。
12.A
【详解】A.向胆矾上滴加浓硫酸,固体由蓝色变为白色,此过程体现浓硫酸的吸水性,但是转化为,发生了化学变化,A错误;
B.为重金属离子,能使细菌的蛋白质变性,B正确;
C.铜离子易水解,从硫酸铜溶液中获得胆矾晶体的操作为蒸发浓缩、降温结晶、过滤,C正确;
D.实验室配制480 mL 硫酸铜溶液需用500 mL容量瓶,则需用托盘天平称量的胆矾的质量为,D正确;
故选A。
13.C
【详解】A.中学阶段可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,所以将气体通入红色石蕊试液中,若试液变蓝,则该气体可能为氨气,A正确;
B.与反应生成和,该反应为可逆反应,将通入溶液中,会消耗,而Na2CO3与HClO不反应,使该反应平衡正向移动,得到较高浓度的溶液,B正确;
C.打磨过的铝箔在酒精灯上加热,金属铝表面迅速生成致密的氧化铝薄膜,氧化铝熔点高,包裹着熔化的铝,所以现象为铝箔只熔化不滴落,C错误;
D.苯的密度比水小,且与水不互溶、不反应,分层后在上层,碘在苯中显紫色,原溶液为无色,加入双氧水和苯后,上层液体显紫色,可能是原溶液中的被氧化成了,D正确;
故答案为:C。
14.(1) Na、Cu、I
(2)、、
(3)
(4)取少量溶液分为两等份,其中一份滴加足量盐酸,无明显变化,再滴加溶液,若出现白色沉淀,说明存在;向另一份溶液中滴加酚酞试液,若变为红色,说明存在
【分析】本题考查物质组成、性质和实验推断的综合知识。化合物X中加入氢氧化钠溶液生成固体B,固体B加入适量稀硫酸生成红色固体和蓝色溶液4,说明固体B中Cu元素的化合价为+1价,在稀硫酸中发生歧化反应,生成铜和硫酸铜,蓝色溶液4加入过量氢氧化钠溶液后生成蓝色沉淀,灼烧后得到的黑色固体D为氧化铜,质量为0.8g,根据原子守恒,铜的物质的量为0.01mol,说明化合物X中含有0.02mol铜,溶液2加入淀粉溶液后得到蓝色溶液3,说明溶液2中含有,则溶质A为,与、反应生成、和,可推知无水晶体为硫酸钠,其物质的量为,则无色溶液(含)中含有钠离子物质的量为,加入氢氧化钠的物质的量为,说明化合物中含有钠元素,物质的量为,溶质为NaI,则说明中含碘元素,根据化合物的质量为分析,碘元素的质量为,物质的量为,X的化学式是。
【详解】(1)根据分析组成X的三种元素为Na、Cu、I;X的化学式为;
(2)由于无水晶体C为硫酸钠,且溶液2加入淀粉溶液得到蓝色溶液3,可知溶液2中存在,又因为加入的足量,故溶液2的溶质为、、;
(3)根据产物可推得化学方程式为;黑色固体D可缓慢溶于浓氨水是由于形成了可溶性的铜氨离子,故离子方程式为。
(4)溶液5中的阴离子为和,故可取少量溶液分为两等份,其中一份滴加足量盐酸,无明显变化,再滴加溶液,若出现白色沉淀,说明存在:向另一份溶液中滴加酚酞试液,若变为红色,说明存在。
15.(1) Fe、Cl、S、O(或铁、氯、硫、氧)
(2)
(3)
(4) 将化合物A溶于水,取少量溶液于试管,加入几滴KSCN溶液,观察现象 加入硫氰化钾溶液后,溶液颜色无变化 化合物A中不含,没有变质
【分析】化合物A由四种元素组成,化合物A溶于水后配制成溶液A,加入可溶性钡盐后产生不溶于稀硝酸的白色沉淀B 23.3g,则B是,物质的量为0.1mol,则化合物A中含;为了避免实验过程中引入氯离子,可溶性钡盐应该选择,滤液C加入溶液后产生不溶于稀硝酸的白色沉淀D,D为AgCl,物质的量为0.2mol,则化合物A中含;向溶液A滴加溶液产生蓝色沉淀,表明化合物A所含阳离子是,的质量为,物质的量为0.2mol,所以、、的物质的量之比为2∶2∶l,化合物A的化学式为;
【详解】(1)根据上述分析,组成A的四种元素为Fe、Cl、S、O(或铁、氯、硫、氧);化合物A的化学式为,故填Fe、Cl、S、O(或铁、氯、硫、氧);;
(2)滤液C中含有阳离子,加稀硝酸发生氧化还原反应,生成和NO,该反应的离子方程式为,故填;
(3)①溶液A是溶液,加入稍过量的溶液发生复分解反应,生成的沉淀是,同时产生的气体是,其化学方程式为;故填;
②AgCl与的浓溶液反应的离子方程式为,故填;
(4)变质会生成,则只需检验化合物A溶解所得溶液中是否含有,可利用KSCN和反应溶液显红色进行检验,方案为:将化合物A溶于水,取少量溶液于试管,加入几滴KSCN溶液,观察现象,加入硫氰化钾溶液后,溶液颜色无变化,化合物A中不含,没有变质;
故填将化合物A溶于水,取少量溶液于试管,加入几滴KSCN溶液,观察现象;加入硫氰化钾溶液后,溶液颜色无变化;化合物A中不含,没有变质。
16.(1)
(2)基态铬原子失去1个电子后的价层电子排布为,轨道达到较稳定的半充满状态,基态锰原子失去1个电子后的价层电子排布为,较易失去轨道上的1个电子从而达到较稳定状态,所以铬的第二电离能大于锰的第二电离能
(3)
(4) C 蒸发浓缩至出现晶膜,冷却结晶,过滤 乙醚
【详解】(1)铬元素是24号元素,基态铬原子的电子排布式为(或),价层电子排布式为,故填;
(2)基态铬原子的价电子排布式为,失去1个电子后,轨道处于较稳定的半充满状态,基态锰原子的价层电子排布式为,失去1个电子后价层电子排布为,较易失去轨道上的1个电子达到半充满状态,所以铬的第二电离能大于锰,故填基态铬原子失去1个电子后的价层电子排布为,轨道达到较稳定的半充满状态,基态锰原子失去1个电子后的价层电子排布为,较易失去轨道上的1个电子从而达到较稳定状态,所以铬的第二电离能大于锰的第二电离能;
(3)①根据均摊法,氧离子有个,铬离子有1个,钙离子有个,故可推得化学式为,故填;
②根据如图所示的晶胞,沿轴的投影可得 ,故填 ;
③钙离子和氧离子的最近距离为晶胞面对角线长的一半,则晶胞面对角线长为,晶胞棱长为,晶胞体积,根据,晶体密度为,故填;
(4)根据题意,步骤ii中加入盐酸的目的是在酸性条件下将还原为,冷却后加入NaOH溶液,得到沉淀,其目的在于富集Cr元素,最后将溶于盐酸中得到溶液,经处理得到;
①A.若用乙醇代替甲醇,会产生副产物乙酸导致后续产品纯度下降,A错误;
B.应缓慢加入盐酸,以减少盐酸的挥发损失,B错误;
C.三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为,C正确;
D.由于开始反应时温度需升到,故应用油浴而不是水浴,D错误
故填C;
②由于带有结晶水,故应将过滤得到的溶于足量的盐酸中得到含的溶液,再蒸发浓缩,冷却结晶,过滤;由题干可知,难溶于乙醚,易溶于水、乙醇,故应用乙醚洗涤,故填蒸发浓缩至出现晶膜,冷却结晶,过滤;乙醚。
17.(1)三颈烧瓶
(2) 液面上方出现黄绿色气体 使之与NaClO和反应生成的NaOH继续反应,提高原料利用率
(3)在A、B装置间加盛装饱和食盐水的洗气瓶洗气
(4) NaCl 20℃以下冷水(或冰水)
(5) dgah或dagh
【详解】(1)由图可知,装置A中盛放氯酸钾的仪器名称为三颈烧瓶。
(2)装置A中产生氯气,进入B中与氢氧化钠溶液反应生成高浓度NaClO溶液,当装置B中液面上方出现黄绿色,说明氢氧化钠已全部转化为次氯酸钠和氯化钠,再向B中加入氰尿酸固体,发生反应:,该反应中会产生氢氧化钠,所以在反应过程中不断通入氯气,使反应生成的NaOH继续反应,提高原料利用率。
(3)盐酸易挥发,装置A后没有除杂装置,挥发出的HCl与装置B中氢氧化钠反应,使其利用率降低,应在A、B装置间加盛装饱和食盐水的洗气瓶洗气。
(4)装置B中先后发生反应和,同时不断通入氯气,使氢氧化钠继续转化为氯化钠和次氯酸钠,次氯酸钠继续反应,杂质主要为氯化钠;二氯异氰尿酸钠20℃以上易溶于水,洗涤过程中可用冰水或20℃以下冷水。
(5)结合题干及已知信息,可知应先转化为HClO,HClO氧化KI生成,再与反应。由已知②离子方程式可知,二氯异氰尿酸钠可在酸性条件下生成次氯酸,HCl与HClO发生归中反应生成,影响HClO氧化KI,因此可选择一定浓度的醋酸溶液溶解产品,硫代硫酸钠具有还原性,其溶液应放在碱式滴定管中,向锥形瓶中加入足量KI溶液并滴加2~3滴淀粉溶液作指示剂,最后滴定并读数,则排序为d→b→g→a→h或d→b→a→g→h。在醋酸溶液中完全溶解后生成HClO,HClO与足量KI溶液发生氧化还原反应,由得失电子守恒得关系式HClO~,根据已知③得,则样品中氯元素的质量分数为。
18.(1) 使分液漏斗内外的空气相通,平衡内外压强,便于液体顺利流出 观测气体流速,进而调节后续反应速率
(2)将体系内残留的氯气排尽
(3) 重结晶
(4) %
【分析】本实验利用次氯酸盐和三价铁盐制备高铁酸钾,装置A用于制备氯气,将制得的氯气通过装置B,除去其中混有的少量HCl,然后通入装置C中,氯气与NaOH反应转变为次氯酸钠,次氯酸钠具有强氧化性,与三价铁离子反应生成高铁酸钠,最后利用装置D吸收没有反应的尾气,向制得的含高铁酸钠等物质的混合溶液中加入KOH至饱和,可析出高铁酸钾粗产品,粗产品通过重结晶方法进一步提纯,据此分析解答。
【详解】(1)向圆底烧瓶中添加浓盐酸时,应打开上口玻璃塞或先使磨口塞上的凹槽与漏斗口上的小孔对准,使分液漏斗内外的空气相通,平衡内外压强,便于漏斗里的液体顺利流出。由分析知,装置B用于除去A中挥发出的HCl气体,又可以用于观测气体流速,进而调节后续反应速率。
(2)氯气有毒,多余氯气必须处理,实验结束时通入氮气的目的是将体系内残留的氯气排尽。
(3)高铁酸钾微溶于浓碱,在低温下、强碱溶液中比较稳定,则低温下,向充分反应后的装置C中液体加入KOH至饱和,可析出高铁酸钾粗产品,该反应的离子方程式为。粗产品中的可溶性杂质可通过重结晶方法进一步提纯。
(4)①滴定时酸性环境中把氧化为,自身被还原为,发生反应的离子方程式为。
②由流程图知,存在反应,,可得关系式:,到达滴定终点时,消耗的的物质的量为,则的物质的量为,该a g粗品中高铁酸钾的质量分数为%%。
19.(1) 恒压滴液漏斗 球形冷凝管
(2) 温度过低葡萄糖酸锌会析出,且反应速率较慢,温度过高葡萄糖酸锌容易分解 水浴加热
(3)
(4)ECDAB
(5) 滴入最后半滴标准溶液后,溶液恰好由蓝色变为酒红色,且半分钟内不变色
【分析】恒压分液漏斗装有葡萄糖酸钙溶液,与硫酸锌溶液反应生成葡萄糖酸锌[Zn(C6H11O7)2,已知其易溶于热水,不溶于乙醇,可加入乙醇溶液促进晶体析出,利用EDTA滴定Zn2+的浓度进而计算产品纯度。
【详解】(1)仪器a为恒压滴液漏斗;X处装置应为冷凝回流装置,选用球形冷凝管。
(2)葡萄糖酸锌易溶于热水,温度低时反应速率慢,易析出,温度高于100℃葡萄糖酸锌开始分解,因此反应控制温度在90℃左右,采用水浴加热方式。
(3)三颈烧瓶中是利用硫酸锌和葡萄糖酸钙制备葡萄糖酸锌,由(2)可知反应温度在90℃左右,则反应的化学方程式为。
(4)葡萄糖酸锌易溶于热水,故先将葡萄糖酸锌粗品加入加热至微沸的蒸馏水中得到葡萄糖酸锌饱和溶液,后将饱和溶液趁热减压过滤除去难溶物,由于葡萄糖酸锌不溶于乙醇,故将滤液冷却至室温后再加入浓乙醇溶液,葡萄糖酸锌溶解度降低,晶体析出,待晶体充分析出后减压过滤,在50℃下恒温烘干,防止葡萄糖酸锌受热分解,故正确的顺序为ECDAB。
(5)①开始滴定前溶液中成分为Zn-EDTA(无色)、EDTA、EBT(蓝色),故溶液颜色为蓝色;用锌离子标准溶液滴定,由题给反应可知,稳定性:,则先与过量的EDTA反应,待反应完全,达到滴定终点会生成Zn-EBT(酒红色),即滴定终点颜色变化为由蓝色变为酒红色。②整个滴定过程中EDTA与锌离子反应,锌离子来源为两部分:一部分来自产品配成的溶液,另一部分来自锌离子标准溶液,可找到关系式:,即25mL溶液中,100mL样品溶液中,产品的纯度为。
20.(1)作还原剂
(2)温度低于60℃时,酸浸反应速率较慢;温度高于60℃时,分解反应速率较快
(3)提供以生成沉淀;消耗,控制在1.5~1.8内,促进黄钠铁矾沉淀
(4)C
(5)0.0194mol/L
【分析】废旧锂离子电池正极材料的主要成分为镍钴锰酸锂,还有少量铝箔和含铁化合物,酸浸时+3价镍、+3价钴、+4价锰转化为、、进入溶液,铝箔和含铁化合物转化为 ,也进入溶液,“除铁”生成黄钠铁矾沉淀除去铁元素后,再调节pH沉淀除去铝元素,过滤后回收到、、的溶液。
【详解】(1)酸浸时+3价镍、+3价钴、+4价锰转化为、、进入溶液,金属元素的化合价降低,则作还原剂,故答案为:作还原剂。
(2)高温会加快分解,温度太低反应速率太慢,所以60°C时浸出率达到最大,可能的原因是温度低于60℃时,酸浸反应速率较慢;温度高于60℃时,分解反应速率较快,故答案为:温度低于60℃时,酸浸反应速率较慢;温度高于60℃时,分解反应速率较快。
(3)“除铁”时生成的是黄钠铁矾沉淀,不断加入溶液既能提供以生成沉淀;由会消耗,控制在1.5~1.8内,促进黄钠铁矾沉淀,故答案为:提供以生成沉淀;消耗,控制在1.5~1.8内,促进黄钠铁矾沉淀。
(4)加入后可调节溶液,与发生双水解反应生成沉淀和气体,C项符合题意。故答案为:C。
(5)加入的总物质的量,与溶液反应的的物质的量,与样品反应的的物质的量,,故答案为:0.0194mol/L。
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