浙江省高三化学二轮复习专项提分训练微型实验流程分析.docx
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浙江省高三化学二轮复习专项提分训练微型实验流程分析
微型实验流程分析
1.某实验小组用MgBr2稀溶液模拟从海水中制取无水氯化镁和溴单质,实验流程如下,下列说法不正确的是( A )
A.步骤①中的NaOH溶液,可用Na2CO3、Na2SO3溶液代替
B.步骤②可用硫酸酸化,发生的离子反应为5Br-+Br
+6H+
3Br2+3H2O
C.步骤③包含过滤、洗涤等操作,可用AgNO3溶液检验是否洗涤干净
D.经步骤③④,溶液1和溶液2的主要成分是相同的,但浓度上有较大差异
解析:
试样中加入Cl2,发生2Br-+Cl2
2Cl-+Br2,通入热空气吹出来的气体为溴蒸气,Br2与Na2CO3发生3Br2+3Na2CO3
5NaBr+NaBrO3+3CO2,发生的是歧化反应,Na2SO3具有还原性,能与Br2发生氧化还原反应,得到NaBr和Na2SO4,不符合题意,NaOH溶液不能用Na2SO3溶液代替,故A不正确;步骤②可用硫酸酸化,发生5Br-+Br
+6H+
3Br2+3H2O,故B正确;溶液1的溶质主要成分是MgCl2,加入NaOH溶液,发生Mg2++
2OH-
Mg(OH)2↓,然后过滤、洗涤等操作,Mg(OH)2表面含有杂质Cl-,因此检验是否洗涤干净用AgNO3溶液,故C正确;步骤③④相当于富集,故D正确。
2.ClO2和NaClO2均具有漂白性,工业上用ClO2气体制备NaClO2的工艺流程如图所示:
下列说法不正确的是( C )
A.工业上可将ClO2制成NaClO2固体,便于贮存和运输
B.通入空气的目的是驱赶出ClO2,使其被吸收器充分吸收
C.吸收器中生成NaClO2的离子方程式:
2ClO2+H2O2
2Cl
+O2+2H+
D.步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
解析:
A.ClO2为气体,不易储存和运输,常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存;B.反应结束后,发生器中仍有少量ClO2,用空气可以将其排出,确保其被充分吸收;C.反应的环境是碱性环境,离子方程式应该为2ClO2+2OH-+H2O2
2Cl
+O2+2H2O,故不正确;D.NaClO2溶液中获得NaClO2固体需要真空蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。
3.工业废料和废水的处理离不开化学。
某工业废料含SiO2、FeS和CuS等物质,采用如下实验方案进行回收利用。
下列说法不正确的是( D )
A.已知步骤①中发生的化学反应为非氧化还原反应,则产生气体的电子式为
H
B.①中产生的气体可用足量的NaOH溶液吸收,反应的离子方程式为H2S+2OH-
S2-+2H2O
C.晶体Si可用作太阳能电池材料、半导体材料、制作电脑芯片
D.步骤②的操作依次为降温结晶、过滤、洗涤、干燥
解析:
A项,FeS与H2SO4反应生成H2S气体,其电子式为
H,正确;B项,H2S与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H2S+2OH-
S2-+2H2O,正确;C项,晶体Si可用作太阳能电池材料、半导体材料等,正确;D项,步骤②是从溶液中得到FeSO4·7H2O晶体,则操作依次是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,不正确。
4.某炉渣的主要成分为铁的氧化物及SiO2等,用它制备聚铁[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m和绿矾(FeSO4·7H2O)的流程如图所示:
下列说法正确的是( D )
A.A酸可以是盐酸,固体W是SiO2
B.调节溶液X的pH,加入的药品是FeO
C.溶液X生成溶液Y需要加入试剂铁粉,溶液Y过滤得绿矾
D.检验溶液Y中是否含有Fe3+,可取试样滴加KSCN溶液,若呈血红色,则含有Fe3+
解析:
根据流程图知,A酸为硫酸,A错误;调节溶液X的pH最终得到聚铁[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,其中铁显+3价,故应加入Fe2O3,B错误;溶液Y蒸发结晶得绿矾,C错误;可用KSCN溶液检验溶液Y中是否含有Fe3+,若滴加KSCN溶液后试样变成血红色,则含有Fe3+,D正确。
5.Na2S2O5是常用的防腐剂和漂白剂。
可利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,其流程如下:
下列说法正确的是( C )
A.上述制备过程所涉及的物质中只有一种酸性氧化物
B.Na2S2O5作防腐剂和SO2作漂白剂时,均表现还原性
C.上述流程中的Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换
D.实验室模拟“结晶脱水”时用到的仪器只有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、漏斗
解析:
饱和碳酸钠溶液中通入二氧化硫,反应产生了NaHSO3,同时放出二氧化碳,再加入Na2CO3固体,将NaHSO3转化为Na2SO3,再次充入SO2,将Na2SO3转化为NaHSO3,得到过饱和的NaHSO3溶液,由NaHSO3过饱和溶液结晶脱水制得Na2S2O5。
制备过程所涉及的物质中有2种酸性氧化物——二氧化硫和二氧化碳,故A错误;SO2作漂白剂时,未发生氧化还原反应,没有表现还原性,故B错误;Na2CO3饱和溶液和Na2CO3固体不可互换,否则得不到过饱和的NaHSO3溶液,故C正确;“结晶脱水”是加热固体分解,应该在坩埚中进行,故D错误。
6.硼镁泥是硼镁矿生产硼砂的废渣,其中含25%~38%的MgO,是可贵的镁资源。
主要成分是MgO(约占25%~38%),还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质(其中杂质不溶于硫酸)。
以此为原料制取的硫酸镁,可用于印染、造纸、医药等工业。
从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:
根据题意,下列选项说法正确的是( D )
A.实验中需用1mol·L-1的硫酸800mL,若用18.4mol·L-1的浓硫酸来配制,量取浓硫酸时,需使用的量筒的规格为50mL
B.加入的NaClO可与Mn2+反应:
Mn2++ClO-+2OH-
MnO2↓+Cl-+H2O
C.滤渣中只含有Fe(OH)3、Al(OH)3和SiO2
D.在“除钙”前,需检验滤液中的Fe3+是否被除尽,利用KSCN溶液可达此目的
解析:
A项,虽然本实验中需用1mol·L-1的硫酸800mL,但是应选用1000mL的容量瓶,用18.4mol·L-1的浓硫酸来配制该溶液,需要量取此浓度的浓硫酸约为54.3mL,因而需要100mL的量筒,错误;B项,该反应为酸性环境,化学方程式为Mn2++ClO-+H2O
MnO2↓+Cl-+2H+,错误;C项,滤渣中含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2、SiO2及其他杂质,错误;D项,Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3(血红色溶液),具体操作为:
取少量滤液向其中加入硫氰化钾溶液,如果溶液不变血红色,说明滤液中不含Fe3+,如果溶液变血红色,说明滤液中含Fe3+,正确。
7.某化学兴趣小组以菱铁矿(主要成分为FeCO3,含有SiO2、Al2O3等少量杂质)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的实验过程如下:
下列说法不正确的是( B )
A.酸溶及后续过程中需保持酸过量,其目的除了提高铁元素的浸出率之外,还有抑制Fe3+水解
B.操作Ⅱ是溶解过滤、蒸发结晶
C.在氧化过程中,检验铁元素全部以Fe3+形式存在的操作是取少许氧化后的溶液于试管中,滴加1~2滴酸性高锰酸钾溶液,若紫色不褪去,说明铁元素全部以Fe3+形式存在
D.加入过量NaOH溶液的目的是将Al3+转化为Al
分离Fe3+与Al3+
解析:
向菱铁矿(主要成分为FeCO3,含有SiO2、Al2O3等少量杂质)中加入硫酸溶液,碳酸亚铁和硫酸反应生成硫酸亚铁,氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝,二氧化硅不溶,通过操作Ⅰ分离出二氧化硅固体,滤液中加入过氧化氢溶液,亚铁离子被氧化生成铁离子,加入过量的氢氧化钠溶液,生成氢氧化铁沉淀和偏铝酸钠,过滤得氢氧化铁沉淀,其再与盐酸反应得到氯化铁溶液,最后得到氯化铁晶体。
A项,由于Fe2+、Fe3+均易水解,故酸溶和后续过程中酸过量可以抑制其水解,正确;B项,操作Ⅱ是将过滤所得的氢氧化铁沉淀用盐酸溶解得到氯化铁溶液,然后在HCl气体的氛围中蒸发结晶得氯化铁晶体,不正确;C项,在氧化过程中,检验铁元素全部以Fe3+形式存在,即在铁离子存在的条件下检验是否有亚铁离子,利用亚铁离子具有还原性,可使酸性高锰酸钾溶液褪色的性质来检验,操作为:
取少许氧化后的溶液于试管中,滴加1~2滴酸性高锰酸钾溶液,若紫色不褪去,说明铁元素全部以Fe3+形式存在,正确;D项,加入过量的氢氧化钠溶液可以将Al3+转化为Al
铁离子以氢氧化铁形式沉淀,从而分离Fe3+与Al3+,正确。
8.实验室模拟工业上利用含有一定浓度的I2与CuSO4的废水制备饲料添加剂Ca(IO3)2,其操作流程如下:
已知:
还原过程中有CuI沉淀生成,Ca(IO3)2溶于酸而微溶于水。
下列有关说法不正确的是( D )
A.还原阶段的主要离子反应为2S2
+I2
S4
+2I-
B.浓缩过滤阶段用到的仪器有漏斗、烧杯和蒸发皿等,滤渣的主要成分为CuS和Cu2S
C.氧化阶段加入H2O2的目的是减少污染空气的氮氧化物生成
D.加入石灰乳的目的是提供Ca2+,所以,也可以用CaCl2饱和溶液代替
解析:
还原阶段的主要离子反应为2S2
+I2
S4
+2I-,A正确;沉淀阶段加入Na2S的目的是除去铜元素,发生的反应为Cu2++S2-
CuS和2CuI+S2-
Cu2S+2I-,所以滤渣的主要成分为CuS和Cu2S,蒸发浓缩一般需要用到蒸发皿,过滤用到漏斗和烧杯等,B正确;由于H2O2也具有氧化性,加入H2O2可减少氧化剂HNO3的消耗,从而减少氮氧化物的生成,C正确;由于前期处理过程中加入了大量的酸,而在酸性条件下,Ca(IO3)2不可能以沉淀形式析出,所以不能用CaCl2饱和溶液代替石灰乳,D不正确。
9.碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。
工业上用精炼铜的阳极泥(含有质量分数为8%的TeO2、少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下(已知TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱),下列有关说法不正确的是( C )
A.将阳极泥研磨、反应适当加热都有利于提高“碱浸”的速率和效率
B.“碱浸”时发生主要反应的离子方程式为TeO2+2OH-
Te
+H2O
C.“沉碲”时为使碲元素沉淀充分,应加入过量的硫酸
D.若提取过程碲元素的回收率为90%,则处理1kg这种阳极泥最少需通入标准状况下SO220.16L
解析:
研磨增大接触面积,和加热均能提高“碱浸”的速率和效率,故A正确;由已知信息可知,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,是两性氧化物,与氢氧化钠发生类似氧化铝与氢氧化钠的反应,生成Te
离子方程式为TeO2+2OH-
Te
+H2O,故B正确;由已知信息可知,TeO2易溶于强酸和强碱,在沉降的过程中,硫酸若过量,可能导致TeO2的溶解,造成产品的损失,故C不正确;1kg阳极泥中含TeO2的质量为
1000g×8%=80g,碲元素的回收率为90%,则有80g×90%=72g的TeO2被还原,每摩尔TeO2得4mol电子,每摩尔SO2失去2mol电子,则有关系式:
TeO2~2SO2,V(SO2)=
×2×22.4L·mol-1=
20.16L,故D正确。
10.下列流程用于综合处理分别含有CN-和Cr2
两种离子的工业
废水。
已知:
Cr3+也有一定毒性,Cr3+在pH=6.0时开始沉淀,pH=8.0时沉淀完全。
步骤②中无气体生成,步骤④中有两种无毒的不支持燃烧的气体产生,溶液B中含有S
和Cr3+。
下列说法不正确的是( D )
A.步骤②所涉及的离子反应为CN-+ClO-
CNO-+Cl-
B.步骤④所生成的两种无毒的不支持燃烧的气体是N2、CO2
C.步骤⑥中每处理1molCr2
转移6mole-
D.步骤⑦所得溶液D经蒸发结晶、过滤和干燥,可得到纯净的芒硝
晶体
解析:
根据流程图分析可得,步骤②的反应为CN-被氧化成CNO-,发生反应CN-+ClO-
CNO-+Cl-;步骤④是CNO-继续被氧化,氧化产物为N2,反应为2CNO-+3ClO-+H2O
N2↑+2CO2↑+3Cl-+2OH-;步骤⑥所发生的反应为4Cr2
+3S2
+26H+
6S
+8Cr3++13H2O;在步骤⑦中,溶液A呈碱性,与溶液B混合时,B中的Cr3+将被沉淀为Cr(OH)3,同时得到硫酸钠和氯化钠溶液,经过滤所得硫酸钠和氯化钠混合溶液只通过蒸发结晶的方法不能将两者分开,而应采用先蒸发浓缩,后降温结晶的方法除去NaCl,获得纯净的Na2SO4·10H2O晶体,D不正确。
11.某科研小组以难溶性钾长石(K2O·Al2O3·6SiO2)为原料,提取Al2O3、K2CO3等物质,工艺流程如下:
下列说法不正确的是( C )
A.上述工艺中可以循环利用的主要物质是Na2CO3、CO2和水
B.“转化”时加入NaOH,将碳酸氢钾、碳酸氢钠转化为碳酸钾和碳
酸钠
C.已知NaAlO2和KAlO2易发生如下水解反应:
Al
+2H2O
Al(OH)3+OH-,“浸取”时应保持溶液呈酸性
D.“浸取”时不断搅拌的目的是加快浸取速率
解析:
由流程图可知,提取碳酸钾之前得到了碳酸钠,CaCO3与SiO2、Al2O3与Na2CO3高温下都可以反应生成二氧化碳,所以可以循环利用的主要物质是Na2CO3、CO2和水,故A正确;由工艺流程可知,滤液中主要含有碳酸氢钾、碳酸氢钠,“转化”时加入NaOH,将碳酸氢钾、碳酸氢钠转化为碳酸钾、碳酸钠,反应的离子方程式为HC
+OH-
H2O+C
故B正确;Al
在碱性条件下水解程度非常小,所以“浸取”时应保持溶液呈碱性,故C不正确;“浸取”时不断搅拌可以加快浸取速率,故D正确。
12.钛矿工业中的酸性废水富含Ti、Fe等元素,其综合利用如下:
已知:
TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中。
下列说法不正确的是( B )
A.操作a是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
B.步骤Ⅰ中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量时应先加双氧水再加KSCN溶液检验
C.步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3
FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑
D.为防止NH4HCO3受热分解、减少Fe2+水解和氧化反应,温度一般需控制在较低温度下
解析:
A项,操作a的目的是得到FeSO4·7H2O,因此操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,正确;B项,如果铁不足,则溶液中仍然存在铁离子,因此步骤Ⅰ中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂只用KSCN溶液即可,加双氧水会导致Fe2+转化为Fe3+,错误;C项,步骤Ⅲ中发生的是硫酸亚铁和碳酸氢铵反应,反应的化学方程式为FeSO4+
2NH4HCO3
FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,正确;D项,铵盐受热易分解,Fe2+易水解和被氧化,控制反应在较低温度下进行可在一定程度上抑制Fe2+水解和氧化,正确。
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