高三化学实验选考复习巩固练习题Word文件下载.docx
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调溶液pH的目的是使_______________________________生成沉淀。
⑶简述第
步由滤液2得到CuSO4·
5H2O的方法是________________________。
⑷由滤渣2制取Al2(SO4)3·
18H2O,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸探究小组用滴定法测定CuSO4·
5H2O(Mr=250)含量。
取ag试样配成100mL溶液,每次取20.00mL,消除干扰离子后,用cmol·
L-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液bmL。
滴定反应如下:
Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+
写出计算CuSO4·
5H2O质量分数的表达式ω=_____________________________;
下列操作会导致CuSO4·
5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
4.(10分)绿矾(FeSO4·
7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
下面是以市售铁屑(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H2S溶液的pH约为3.9,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;
FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是
(2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是;
在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是。
(3)操作IV的顺序依次为:
、冷却结晶、。
(4)操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;
②。
(5)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:
a.称取2.8500g绿矾产品,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.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①滴定时发生反应的离子方程式为:
。
②计算上述样品中FeSO4·
7H2O的质量分数为(用小数表示,保留三位小数)。
5.新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用。
Li2FeSiO4是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料,在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用。
其中一种制备Li2FeSiO4的方法为:
固相法:
2Li2SiO3+FeSO4
Li2FeSiO4+Li2SO4+SiO2
某学习小组按如下实验流程制备Li2FeSiO4并测定所得产品中Li2FeSiO4的含量。
实验
(一)制备流程:
实验
(二)Li2FeSiO4含量测定:
从仪器B中取20.00mL溶液至锥形瓶中,另取0.2000mol·
Lˉ1的酸性KMnO4标准溶液装入仪器C中,用氧化还原滴定法测定Fe2+含量。
相关反应为:
MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应。
经4次滴定,每次消耗KMnO4溶液的体积如下:
实验序号
1
2
3
4
消耗KMnO4溶液体积
20.00mL
19.98mL
21.38mL
20.02mL
(1)实验
(二)中的仪器名称:
仪器B,仪器C。
(2)制备Li2FeSiO4时必须在惰性气体氛围中进行,其原因是。
(3)操作Ⅱ的步骤,在操作Ⅰ时,所需用到的玻璃仪器中,除了普通漏斗、烧杯外,还需。
(4)还原剂A可用SO2,写出该反应的离子方程式,此时后续处理的主要目的是。
(5)滴定终点时现象为;
根据滴定结果,可确定产品中Li2FeSiO4的质量分数为;
若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的Li2FeSiO4含量。
(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
6.乙酸正丁酯是无色透明有愉快果香气味的液体,可由乙酸和正丁醇制备。
反应的化学方程式如下:
发生的副反应如下:
有关化合物的物理性质见下表:
化合物
密度(g·
cm-3)
水溶性
沸点(℃)
冰乙酸
1.05
易溶
118.1
正丁醇
0.80
微溶
117.2
正丁醚
0.77
不溶
142.0
乙酸正丁酯
0.90
126.5
乙酸正丁酯、正丁醇和水组成三元共沸物恒沸点为90.7℃。
合成:
方案甲:
采用装置甲(分水器预先加入水,使水面略低于分水器的支管口),在干燥的50mL圆底烧瓶中,加入11.5mL(0.125mol)正丁醇和7.2mL(0.125mol)冰醋酸,再加入3~4滴浓硫酸和2g沸石,摇匀。
按下图安装好带分水器的回流反应装置,通冷却水,圆底烧瓶在电热套上加热煮沸。
在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水(注意保持分水器中水层液面仍保持原来高度,使油层尽量回到圆底烧瓶中)。
反应基本完成后,停止加热。
方案乙:
采用装置乙,加料方式与方案甲相同。
加热回流,反应60min后停止加热。
提纯:
甲乙两方案均采用蒸馏方法。
操作如下:
请回答:
(1)a处水流方向是(填“进水”或“出水”),仪器b的名称。
(2)合成步骤中,方案甲监控酯化反应已基本完成的标志是。
(3)提纯过程中,步骤②是为了除去有机层中残留的酸,检验有机层已呈中性的操作是;
步骤③的目的是。
(4)下列有关洗涤过程中分液漏斗的使用正确的是。
A.分液漏斗使用前必须要检漏,只要分液漏斗的旋塞芯处不漏水即可使用
B.洗涤时振摇放气操作应如图所示
C.放出下层液体时,需将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
D.洗涤完成后,先放出下层液体,然后继续从下口放出有机层置于干燥的锥形瓶中
(5)按装置丙蒸馏,最后圆底烧瓶中残留的液体主要是;
若按图丁放置温度计,则收集到的产品馏分中还含有。
(6)实验结果表明方案甲的产率较高,原因是。
7.过氧化钙常用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂及封闭胶泥的快干剂。
在食品、牙粉、化妆品等制造中广泛使用。
查阅资料:
过氧化钙(CaO2)是一种白色结晶体粉末,极微溶于水,不溶于醇类、乙醚等,加热至350℃左右开始分解放出氧气,与水缓慢反应生成H2O2,易与酸反应生成H2O2。
(Ⅰ)CaO2的制备原理:
CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O═CaO2•8H2O↓+2NH4Cl实验步骤、反应装置如图所示,请回答下列问题:
(1)仪器X的名称。
(2)加入氨水的作用是。
(3)该合成反应生成沉淀的过程中,关键是控制温度,其合理的措施是。
A.冰水浴B.不断搅拌
C.逐滴滴加CaCl2溶液D.直接加CaCl2固体,而不用其溶液滴加
(4)①过滤后洗涤沉淀的试剂最好用。
A.热水B.冷水C.乙醇D.乙醚
②如何判断沉淀已经洗涤干净。
(Ⅱ)产品稳定性分析:
取I中所得产品置于试剂瓶内保存一个月,并分别在放置前、放置后取一定质量的样品溶于水,加适量稀硫酸酸化,用0.1000mol·
L-1酸性高锰酸钾溶液滴定生成的H2O2(KMnO4反应后生成Mn2+),以此分析产品的稳定性,所得实验数据如下表
a.H2O2不稳定,加热,加入某些金属离子或加碱均有利于其分解。
b.产品稳定性=(放置一个月后CaO2的质量分数/放置前CaO2的质量分数)×
100%
(5)用KMnO4滴定,达到滴定终点时的现象是。
(6)该产品的“产品稳定性”=。
8.(15分)已知苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇、乙醚,有弱酸性,酸性比醋酸强。
它可用于制备苯甲酸乙酯和苯甲酸铜。
(一)制备苯甲酸乙酯
相关物质的部分物理性质如表格:
实验流程如下:
(1)制备苯甲酸乙酯,下列装置最合适的是,反应液中的环己烷在本实验中的作用。
(2)步骤②控制温度在65~70℃缓慢加热液体回流,分水器中逐渐出现上、下两层液体,直到反应完成,停止加热。
放出分水器中的下层液体后,继续加热,蒸出多余的乙醇和环己烷。
反应完成的标志是_______。
(3)步骤③碳酸钠的作用是,碳酸钠固体需搅拌下分批加入的原因。
(4)步骤④将中和后的液体转入分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取,然后合并至有机层,用无水MgSO4干燥。
乙醚的作用。
(5)步骤⑤蒸馏操作中,下列装置最好的是________(填标号),蒸馏时先低温蒸出乙醚,蒸馏乙醚时最好采用(水浴加热、直接加热、油浴加热)。
(二)制备苯甲酸铜
将苯甲酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2粉未,然后水浴加热,于70~80℃下保温2~3小时;
趁热过滤,滤液蒸发冷却,析出苯甲酸铜晶体,过滤、洗涤、干燥得到成品。
(6)混合溶剂中乙醇的作用是_______________,趁热过滤的原因________________
(7)本实验中下列药品不能代替氢氧化铜使用的是_____________________
A.醋酸铜B.氧化铜C.碱式碳酸铜D.硫酸铜
(8)洗涤苯甲酸铜晶体时,下列洗涤剂最合适的是________
A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇水混合溶液
9.【加试题】实验室制取高纯NaI晶体(无色)可按下列步骤进行:
按化学计量称[来源:
学+科+网Z+X+X+K]取各原料,在三颈烧瓶中(如图)先加入适量的高纯水,然后按Na2CO3、I2和水合肼的投料顺序分批加入。
I2+Na2CO3==NaI+NaIO+CO2↑;
△H<0
3I2+3Na2CO3==5NaI+NaIO3+3CO2↑;
△H<0
I2(s)+I-(aq)
I3-(aq);
水合肼(N2H4·
H2O)具有强还原性,可分别将IO-、IO3-和I2还原为I-,本身被氧化为N2(放热反应);
100℃左右水合肼分解为氮气和氨气等。
(1)常温常压时,I2与Na2CO3溶液反应很慢,下列措施能够加快反应速率的是(填字母)。
a.将碘块研成粉末b.起始时加少量NaI
c.将溶液适当加热d.加大高纯水的用量
(2)I2与Na2CO3溶液反应适宜温度为40~70℃,温度不宜超过70℃,除防止反应速率过快,另一个原因是。
(3)写出水合肼氧化IO-的离子方程式。
(4)所得溶液(偏黄,且含少量SO42-,极少量的K+和Cl-)进行脱色、提纯并结晶,可制得高纯NaI晶体。
实验方案为:
①、将溶液在不断搅拌下依次加入稍过量的Ba(OH)2溶液、稍过量的Na2CO3溶液、过滤,在滤液中加少量活性炭煮沸后(填操作名称),这样操作的目的是。
②、溶液在不断搅拌下加入(填试剂名称)至溶液的PH约为6,然后(填操作名称),再次过滤,用洗涤晶体2~3次,在真空干燥箱中干燥。
10.(16分)已知硫酸亚铁铵晶体为浅绿色,易溶于水、不溶于乙醇,在水中的溶解度比FeSO4和(NH4)2SO4都要小;
能水解;
具有还原性,但比硫酸亚铁稳定。
以下是将绿矾(FeSO4•7H2O)、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体的流程图。
根据下图回答:
(1)为处理废铁屑表面的油污,用10%Na2CO3溶液清洗,请用离子方程式表示Na2CO3溶液呈碱性的原因:
。
(2)步骤1中采用倾析法分离出铁屑,下列适合用倾析法的有:
A.沉淀的颗粒较大B.沉淀容易沉降C.沉淀呈胶状D.沉淀呈絮状
(3)步骤2
中铁屑过量的目的是(用离子方程式表示):
。
步骤2中溶液趁热过滤的原因是。
(4)步骤3中,加入(NH4)2SO4固体后,应
加热到时,停止加热。
需经过的实验操作包括:
、 、减压过滤(或抽滤)等得到较为的晶体。
(5)抽滤装置的仪器有:
、、安全瓶、抽气泵组成。
(6)产品中Fe2+的定量分析:
制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+。
为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含
量,一般采用在酸性下用KMnO4标准液滴定的方法。
称取4.0g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸。
用0.2mo1/LKMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积10.00mL。
①请完成滴定过程中发生的离子方程式:
Fe2++MnO4-+()=Mn2++Fe3++H2O
②本实验的指示剂。
A.酚酞B.甲基橙C.石蕊D.不需要
③KMnO4溶液置于(酸式、碱式)滴定管中
④终点颜色的变化:
。
⑤产品中Fe2+的质量分数为。
(7)在25℃时,相同物质的量浓度的(NH4)2CO3、(NH4)2SO4、摩尔盐三种盐溶液a,b,c,其铵根离子浓度由小到大的排列顺序为:
(用a,b,c回答)
11.(15分)某合作学习小组的同学拟用硼砂制取硼酸并测定硼酸样品的纯度。
制备硼酸的实验流程如下:
(1)溶解硼砂时需要的玻璃仪器有:
烧杯和___________。
(2)用pH试纸测定溶液pH的操作方法为__________________________________。
(3)用盐酸酸化硼砂溶液生成硼酸的离子方程式为_________________________。
(4)实验流程中缺少的步骤a、步骤b操作分别为_________、_________。
(5)硼酸酸性太弱不能用碱的标准溶液直接滴定,实验室常采用间接滴定法,其原理为:
滴定步骤为:
①滴定到终点时溶液颜色变化是______________________________________。
②若滴定到终点时消耗NaOH标准溶液22.00mL,则本次滴定测得的硼酸样品中硼酸的质量分数为__________________(假定杂质不反应)。
③若滴定时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中消失,将导致测得的结果_____。
(选填:
“偏大”、“偏小”或“不变”)。
参考答案
【答案】
【解析】
该题是目的是生成乳酸亚铁和硫酸亚铁.
(1)步骤①中得到滤渣和硫酸亚铁溶液,其操作是过滤。
步骤⑥必须控制一定的真空度,其主要原因是,有利于水分的蒸发,以,防止Fe2+被氧化。
(2)由于是水解,必然水是反应物,另外已知了产物,TiO2•xH2O,根据守恒方知另一产物是硫酸。
这样就可以写水解方程式TiOSO4+(x+1)H2O=TiO2•xH2O+H2SO4。
(3))FeCO3存在着溶解平衡,这样乳酸电离出的H+就会影响平衡向正方向移动;
(4)由化合价升降守恒,就可把方程式配平。
由方程式找出Fe2+与MnO4-的计算计量数关系,方可进行计算:
W(FeSO4•7H2O=(0.10000mol/L×
0.02L×
5×
278g/mol)÷
ag=13.9/a
2.
(1)①将硫酸转化成硫酸锌(或除去硫酸),不带进其他杂质(2分)
②溶液表面出现晶膜2分
(2)①布氏漏斗(1分)吸滤瓶(1分)②过滤速度快(1分)
③利用乙醇的挥发,除去晶体表面附着的水分(2分)
(3)无(1分)铜不与稀硫酸反应,过滤除去;
铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,但锌比铁活泼,只要锌粒过量,就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去(2分
(1)①溶液中含有过量的硫酸,所以加入少量氧化锌调节滤液使pH≈2目的是将硫酸转化成硫酸锌,不带进其他杂质。
②蒸发时当溶液表面出现晶膜时,才能停止加热。
(2)①根据装置特点可判断,a是布氏漏斗,b是吸滤瓶。
②布氏漏斗的优点和普通漏斗相比过滤速度快。
③乙醇和水是互溶的,所以用少量无水乙醇洗涤晶体的目的是,利用乙醇的挥发,除去晶体表面附着的水分。
(3)因为铜不与稀硫酸反应,过滤即可除去;
铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,但锌比铁活泼,只要锌粒过量,就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去,所以不会影响硫酸锌的质量。
3.⑴Cu+4H++2NO
Cu2++2NO2↑+2H2O或
3Cu+8H++2NO
3Cu2++2NO↑+4H2OAu、Pt
⑵将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染Fe3+、Al3+
⑶蒸发冷却结晶过滤
⑷甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙zxxk
⑸
×
100%c
试题分析:
(1)浓硝酸具有强氧化性,能把铜氧化生成硝酸铜、NO和水,反应的方程式是Cu+4H++2NO
Cu2++2NO2↑+2H2O。
由于浓硝酸和硫酸都不能溶解Au或Pt,所以滤渣是1的主要成分为Au、Pt。
(2)由于滤液中可能含有亚铁离子,所以加入双氧水的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,然后生成氢氧化铁沉淀而除去。
双氧水的还原产物是水,所以双氧水作为氧化剂的优点是不引入杂质,对环境无污染。
要回收铜,就必需除去溶液中的铁离子和铝离子,所以调溶液pH的目的是使Fe3+、Al3+形成沉淀而除去。
(3)硫酸铜易溶于水,所以要得到硫酸铜晶体需要经过蒸发、冷却、结晶、过滤。
(4)由于甲方案中硫酸和氢氧化铁及氢氧化铝都是反应的,所以生成的滤液中含有硫酸铁和硫酸铝。
因此如果直接蒸发,将使所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质。
由于铝的金属性强于铁的,所以方案乙中铝能置换出铁,从原子利用率最高。
而方案丙中生成的硫酸铝小于方案乙中生成的硫酸铝,原子利用率没有乙高。
(5)消耗EDTA的物质的量是0.001bcmol,所以根据反应的方程式可知,消耗铜离子的物质的量也是0.001bcmol,所以每一份中胆矾的物质的量是0.001bcmol。
因此CuSO4·
5H2O质量分数的表达式ω=
100%。
根据表达式可知,如果未干燥锥形瓶,是不会影响实验结果的。
若滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡,则消耗标准液的体积将减少,测定结果偏低;
如果未除净可与EDTA反应的干扰离子,则消耗标准液的体积将偏大,测定结果偏高,因此答案选C。
考点:
考查物质的分离与提纯、试剂的选择、实验操作以及有关计算等
点评:
化学是一门以实验为基础的学科,所以有化学实验即科学探究之说法。
纵观近几年高考,主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。
这些探究性和制备性实验的试题,综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,要求考生必须冷静的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能正确作答。
探究性实验的一般思路
1、准确地把握实验目的
2、利用已学知识,分析如何实现这个目的--实验原理
3、结合实验材料,初步确定设计对策--实验方案
4.(本题10分,前6个每空1分,后2个空每空2分)
(1)取少量晶体溶于水,滴加KSCN溶液,若溶液不显现红色表明溶液不含Fe3+
(2)①除去溶液中的Sn2+离子,并防止Fe2+被氧化②防止Fe2+离子生成沉淀
(3)蒸发浓缩过滤洗涤
(4)降低洗涤过程中FeSO4·
7H2O的损耗
(5)①5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O②0.975
(1)检验铁离子的常用试剂是KSCN溶液,操作是取少量晶体溶于水,滴加KSCN溶液,若溶液不显现红色表明溶液不含Fe3+。
(2)①由于滤液中含有Sn2+离子,所以通入H2S的目的是除去溶液中的Sn2+离子,保证能制得纯净的绿矾;
又因为亚铁离子极易被氧化,而H2S具有还原性,所以H2S的另外作用是防止Fe2+被氧化。
②由于SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6,而FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,所以在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是防止Fe2+离子生成沉淀。
(3)从溶液中得到绿矾晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)由于绿矾的溶解度随温度的升高而增大,所以用冰水洗涤的目的是降低洗涤过程中FeSO4·
7H2O的损耗。
(5)①首先高锰酸钾溶液具有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,反应的离子方程式是5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。
②根据方程式可知,25ml溶液中含有的亚铁离子的物质的量是0.01000mol/L×
0.020L×
5=0.001mol,因此样品中FeSO4·
7H2O的质量分数为
。
5.
(1)100mL容量瓶;
酸式滴定管
(2)防止二