17.实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如图所示:
下列叙述错误的是
A.合理处理废弃旧电池的铜帽既有利于节约资源,又有利于保护环境
B.“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2
C.加入锌粉反应的离子为Cu2+
D.“过滤”操作后直接将溶液蒸发结晶、高温灼烧得到ZnO
18.下图表示从固体混合物中分离X的2种方案,请根据方案Ⅰ与方案Ⅱ指出下列说法不合理的是( )
A.可以选用方案Ⅰ分离NaCl中的I2
B.方案Ⅰ中X物质不可能是受热易分解的物质
C.方案Ⅱ中加入NaOH溶液可以分离出含SiO2的Fe2O3
D.方案Ⅱ中加入的可以是能够溶解除X外的其余物质的试剂
19.碘单质的制备流程如图,下列说法不正确的是( )
A.“煮沸”操作有利于I-的充分溶解
B.灼烧时用到的硅酸盐仪器为玻璃棒、蒸发皿、酒精灯。
C.氧化的步骤中发生的氧化还原反应:
2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
D.萃取分液中分液漏斗中萃取液的处理是:
下层液体经旋塞放出,上层液体从上口倒出
20.氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,酸性条件下不稳定,易生成金属Cu和Cu2+,广泛应用于化工和印染等行业。
某研究性学习小组拟热分解CuC12•2H2O制备CuCl,并进行相关探究。
下列说法不正确的是()
A.途径1中产生的Cl2可以回收循环利用
B.途径2中200℃时反应的化学方程式为:
Cu2(OH)2Cl2
2CuO+2HCl↑
C.X气体是HCl,目的是抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解
D.CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为:
2CuCl+4H++SO42—=2Cu2++2Cl—+SO2↑+2H2O
第Ⅱ卷(非选择题共60分)
二、必做题(本题共5小题,共60分)
21.(12分)乳酸亚铁晶体([CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,Mr=288)是常用的补铁剂。
乳酸亚铁可由乳酸与碳酸亚铁(易被空气中氧气氧化)反应制得:
2CH3CH(OH)COOH+FeCO3===[CH3CH(OH)COO]2Fe+CO2↑+H2O。
某兴趣小组用FeCl2(用铁粉与盐酸反应制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如图所示。
回答下列问题:
(1)A装置的名称是__________________。
(2)将生成的FeCl2溶液压入C装置的操作是______________,该装置中涉及的主要反应的离子方程式为____________________________________________。
(3)将制得的FeCO3加入到乳酸溶液中,再加入少量铁粉,75℃下搅拌使之充分反应,然后向其中加入适量的________,除去铁粉,其中加入少量铁粉的作用是________________。
(4)从上述(3)所得溶液中获得乳酸亚铁晶体的方法是_________、_______、洗涤、干燥。
(5)该兴趣小组用KMnO4测定产品中亚铁含量进而计算乳酸亚铁晶体的质量分数,发现产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是________________________。
经查阅文献后,该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2+的含量。
取2.880g产品配成100mL溶液,每次取20.00mL,进行必要处理,用0.1000mol/LCe(SO4)2标准溶液滴定至终点,平均消耗Ce(SO4)219.7mL。
滴定反应为Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为__________。
22.(8分)以苯甲醛为原料,通过Cannizzaro反应来制备苯甲醇和苯甲酸,反应式为:
主反应:
副反应:
主要物料的物理常数如下表:
名称
分子量
性状
相对密度(g·cm-3)
沸点(℃)
溶解度
水
乙醚
苯甲醛
106
无色液体
1.04
179
微溶
易溶
苯甲酸
122
无色晶体
1.27
249
0.21g
66g
苯甲醇
108
无色液体
1.04
205
微溶
易溶
乙醚
74
无色液体
0.71
35
不溶
-
实验步骤:
(1)仪器A的作用是_________________________________。
(2)蒸馏操作时温度应该控制在________左右。
(3)①上层溶液1中除乙醚外主要有机杂质是________________、__________。
洗涤时先后用到了饱和NaHSO3溶液、10%的NaHCO3溶液和水。
②洗涤操作在__________(填字母)中进行。
a.烧杯b.布氏漏斗c.烧瓶d.分液漏斗
③加入10%的NaHCO3溶液至__________(填现象)时说明杂质已被除尽。
(4)若产品甲的质量为5.40g,则产品甲的产率是____________________。
23.(11分)氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品,广泛应用于石油化工、有机合成等行业。
CuCl晶体呈白色,微溶于水,不溶于稀盐酸和乙醇,露置于潮湿空气中易水解氧化为绿色的[Cu2(OH)3Cl],见光易分解。
某研究小组以CuCl2(含少量Fe2+)粗品为原料制取CuCl,设计的合成路线如下:
已知:
①在较高的盐酸浓度下,Fe3+能溶解于甲基异丁基甲酮。
②CuCl在溶液中存在:
CuCl(s)+2Cl-(aq)[CuCl3]2-(aq)。
请回答:
(1)下列叙述正确的是________。
A.CuCl2原料中含有的Fe2+等杂质经氧化、萃取几乎都在有机相中被除去
B.加入萃取剂后,混合物转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如图用力振摇
C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.用浓盐酸洗涤分液后的有机相时,需在分液漏斗中进行
(2)上述合成路线中,SO2通入混合液的实验装置如下图所示:
①装置D的作用是___________________________。
②C中反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)上述合成路线中,向混合液中加入大量去氧水的目的是___________________。
(4)上述合成路线中,一系列操作包括:
抽滤、洗涤、干燥。
干燥时应注意密封________。
(5)现称取1.200g产品,用硫酸酸化的硫酸铁溶解,并稀释成250mL。
每次用移液管移取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定平均消耗24.00mL。
产品中CuCl的纯度为________(本实验条件下,Cl-难被MnO
氧化)。
24.(14分)实验室用如图所示装置制备Na2S2O3·5H2O,已知Na2S2O3·5H2O具有下列性质:
①无色晶体,易溶于水,难溶于酒精;
②在33℃以上的干燥空气中风化;
③在酸性溶液中发生反应:
S2O
+2H+===H2O+SO2↑+S↓。
(1)分液漏斗中如直接用浓硫酸,烧瓶中固体易产生“结块”现象使反应速率变慢,产生“结块”现象的原因是________________,装置B的作用是________。
(2)如直接加水溶解Na2S,溶液中易出现浑浊且有H2S逸出,原因是________。
(3)装置C中反应生成Na2S2O3和CO2,其离子方程式为___________________,该反应的最佳温度为35℃,实验中可采取的措施是________。
(4)由于副反应的存在,产品中常含有Na2SO4等杂质。
①检验Na2S2O3·5H2O粗产品中是否含有Na2SO4的方法为:
取少量粗产品溶于足量稀盐酸,______________________________________________________。
②如粗产品含少量Na2SO4杂质,则提纯产品的实验方案为__________________________。
(相关物质的溶解度曲线如图所示。
实验中可供选择的试剂:
BaCl2溶液,无水乙醇,蒸馏水)
25.(15分)检测明矾样品(含砷酸盐)中的砷含量是否超标,实验装置如图所示(夹持装置已略去)。
[实验1]配制砷标准溶液
①取0.132gAs2O3,用NaOH溶液完全溶解后,配制成1LNa3AsO3溶液(1mL此溶液中相当于含0.10mg砷)。
②取一定量上述溶液,配制1L含砷量为1mg·L-1的砷标准溶液。
(1)步骤①中,必须使用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还有____________________。
步骤②需取用步骤①中Na3AsO3溶液________mL。
[实验2]制备砷标准对照液
①往A瓶中加入2.00mL砷标准溶液,再依次加入一定量的盐酸、KI溶液和SnCl2溶液,混匀,室温放置10min,使砷元素全部转化为H3AsO3。
②往A瓶中加入足量锌粒(含有ZnS杂质),立即塞上装有乙酸铅棉花的导气管B,并使B管右侧末端插入比色管C中银盐吸收液的液面下,控制反应温度为25~40℃,45min
后,生成的砷化氢气体被完全吸收,Ag+被还原为红色胶态银。
③取出C管,向其中添加氯仿至刻度线,混匀,得到砷标准对照液。
(2)乙酸铅棉花的作用是_______________________________________________。
(3)完成生成砷化氢反应的离子方程式:
Zn+____H3AsO3+____H+===____( )+____Zn2++____( )
(4)控制A瓶中反应温度的方法是________;反应中,A瓶有较多氢气产生,氢气除了起搅拌作用外,还具有的作用是____________________________。
(5)B管右侧末端导管口径不能过大(约为1mm),目的是______________________。
[实验3]判断样品中砷含量是否超标
称取ag明矾样品替代[实验2]①中“2.00mL砷标准溶液”,重复[实验2]后续操作。
将实验所得液体与砷标准对照液比对,若所得液体的颜色浅,则说明该样品含砷量未超标,反之则超标。
(6)国标规定砷限量为百万分之二(质量分数),若该明矾样品中砷含量恰好未超标,则a的值为________。
高考实验综合强化训练
(二)
答案及解析
可能用到的相对原子质量:
H-1C-12N-14O-16F-19Na-23Al-27
S-32Cl-35.5K-39Fe-56Cu-64As-75Br-80Ag-108Ce-140
第Ⅰ卷(选择题共40分)
一、选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目求的)
1.化学实验中安全意识是重要的科学素养,下列实验操作或事故处理中正确的是()
A.用剩的药品为避免浪费应放回原瓶
B.不慎洒出的酒精在实验台燃烧起来,应立即用大量水扑灭
C.配制稀硫酸溶液时,可先在量筒中加入一定量的水,再在搅拌条件下加入浓H2SO4
D.学生实验时应戴防护眼镜,万一眼睛中溅进酸或碱溶液,应立即用水冲洗(切忌要用手揉眼睛),然后请医生处理
【答案】D
【解析】A项,一般用剩后的药品不能放回原瓶,防止试剂污染,特殊药品如钠等需要放回原瓶,A错误;B项,酒精易溶于水,用水不能扑灭,应用湿抹布盖灭,B错误;C项,量筒是用来测量液体体积的仪器,不能用做反应容器或配制溶液,C错误;D项,正确。
2.下列有关除杂的实验操作不合理的是( )
A.除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3:
加入足量的Mg(OH)2并过滤
B.除去NaCl溶液中少量的Na2S:
加入AgCl后再过滤
C.除去苯中的溴单质:
加Na2SO3溶液洗涤,分液
D.除去氯化钠固体中的少量纯碱:
加入足量氯化钙,过滤、蒸发、结晶
【答案】D
【解析】A项,Mg(OH)2和酸反应促进Fe3+水解形成Fe(OH)3沉淀,通过过滤即可除去Fe(OH)3。
B项,Na2S和AgCl反应生成Ag2S沉淀和NaCl,过滤除去Ag2S和剩余的AgCl,即可除去NaCl溶液中的Na2S。
C项,溴可与亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应,生成物可溶于水,而苯不溶于水,然后用分液的方法分离。
D项,能除去杂质纯碱,但又引入了新的杂质CaCl2。
3.下列鉴别方法不可行的是( )
A.用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯
B.用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳
C.用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯
D.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷
【答案】D
【解析】A、B、C均可鉴别:
A中,乙醇溶于水,甲苯密度比水小,溴苯密度比水大;B中,乙醇、苯燃烧火焰有明显差别,而四氯化碳不燃烧;C中,乙醇溶于碳酸钠溶液,乙酸与碳酸钠反应产生气泡,乙酸乙酯浮于碳酸钠溶液表面。
4.下列化学实验有关的叙述正确的是()
A.某无色溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,说明该无色溶液中一定含有SO42-
B.向2.0mL浓度均为0.1mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01mol·L-1AgNO3溶液,振荡,生成黄色沉淀,说明Ksp(AgI)比Ksp(AgCl)大
C.铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落,说明铝箔表面氧化铝膜熔点高于铝
D.
SO2、Cl2都能使品红试液褪色,其原理是相同的
【答案】C
【解析】A项产生该现象的也可能是CO32-、SO32-;B项说明Ksp(AgI)比Ksp(AgCl)小;D项SO2的褪色原理是与有色物质化合为无色不稳定的物质,Cl2用于漂白是因为与水反应生成的HClO的强氧化性。
5.下列有关实验装置的说法正确的是( )
A.用图甲装置收集并测量NO2的体积
B.用图乙装置可以完成“喷泉”实验
C.用图丙装置可以实现化学能转化为电能
D.用图丁装置制取并收集SO2
【答案】C
【解析】NO2与H2O发生反应,A项错误;Cl2在饱和食盐水中溶解度最小,不能发生“喷泉”现象,B项错误;该装置符合原电池形成条件,C项正确;Cu与浓硫酸反应需要加热才能发生,D项错误。
6.下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是( )
A.a-b-c-d-e-f-g-hB.a-e-d-c-b-h-i-g
C.a-d-e-c-b-h-i-gD.a-c-b-d-e-h-i-f
【答案】B
【解析】装置顺序为制氯气、除杂(HCl、水蒸气)、反应制备、尾气碱处理,注意洗气瓶中导管为“长进短出”。
7.下列除去杂质的方法错误的是( )
选项
物质
杂质
试剂
主要操作
A
SiO2
Fe2O3
盐酸
过滤
B
Mg
Al
NaOH溶液
过滤
C
FeCl2
FeCl3
Cu
过滤
D
KNO3
KCl
H2O
冷却结晶
【答案】C
【解析】C项中,加入Cu会发生反应:
Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2,引入新杂质Cu2+,故错误。
8.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是( )
A.用图1所示装置从Fe(OH)3胶体中过滤出Fe(OH)3胶粒
B.用图2所示装置蒸发掉CuCl2溶液中部分水制得CuCl2·2H2O晶体
C.用图3所示装置从CH3OH与C2H5OH的混合物中分离出乙醇
D.用图4所示装置从C2H5OH与C2H5OOCCH3的混合物中分离出乙酸乙酯
【答案】C
【解析】胶粒能透过滤纸,A错误;氯化铜溶液中铜离子会发生水解,加热促进水解,且生成的氯化氢易挥发,因此蒸发氯化铜溶液,得不到氯化铜晶体,B错误;乙醇与甲醇互溶,但乙醇与甲醇的沸点相差较大,蒸馏可实现分离,C正确;乙酸乙酯易溶于乙醇,不能分液分离,D错误。
9.茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨
B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦
C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩
【答案】B
【解析】灼烧固体物质一般使用坩埚,而坩埚加热需用泥三角支撑然后放在三脚架上,三脚架的下面应放酒精灯,选用的实验用品都能用到,选项A不符合题意。