1、综合实验题1如下图所示，A、B、C 是实验室常用的三种制取气体的装置，提供的药品有：大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl 2、H 2、CO 2四种气体，试回答以下问题。（1）选用 A 装置可制取的气体有 ；选用 B 装置可制取的气体有 ；通常选用C 装置制取的气体有 。若用亚硫酸钠和浓硫酸来制取二氧化硫气体应选用装置 （填装置的编号字母） 。（2）写出利用上述有关药品制取氯气的化学方程式： 。（3）若要制得干燥的氨气，可选用下列干燥剂中的 （填序号） 。A生石灰 B浓硫酸 C五氧化二磷（4）标号的仪器除可用于在气体发生装置中添加试剂外，在
2、实验中常用于 （填实验操作名称） 。【答案】 （1）NH 3；CO 2，H 2；Cl 2；B （2）MnO 2+4HCl(浓） MnCl2+Cl2+2H 2O （3）A （4）分液 【解析】试题分析：（1）选用 A 装置是固体与固体混合加热制取气体的装置。可制取的气体有NH3；固体与液体混合在不加热时制取气体的装置。选用 B 装置可制取的气体有 CO2，H 2；通常选用 C 装置制取的气体应该是固体与液体混合加热制取气体的装置。选用该装置制取的气体有 Cl2；若用亚硫酸钠和浓硫酸来制取二氧化硫气体，由于是固体与液体混合不需要加热制取气体，所以应选用装置 B。 （2）制取氯气的化学方程式：为 M
3、nO2+4HCl(浓）MnCl2+Cl2+2H 2O 。 （3）若要制得干燥的氨气，由于氨气的水溶液显碱性，所以要用碱性干燥剂来干燥。因此选项为 A。 （4）标号的仪器除可用于在气体发生装置中添加试剂外，在实验中常用于分离互不相溶的两层液体混合物，该实验操作为分液。考点：考查气体制取装置的选择、反应原理、气体的干燥即试剂的添加等实验操作的知识。2有一瓶澄清的溶液，其中可能有 、K 、Na 、Mg 2 、Ba 2 、Al 3 、Cl 、I 、 、S 2 、 、 、 ，取该溶液进行以下实验：(1)取 pH 试纸检验，溶液呈强酸性，可以排除 离子的存在；(2)取出部分溶液，加入少量 CCl4及数滴新
4、制氯水，经振荡后 CCl4层呈紫色，可以排除 离子的存在；(3)另取出部分溶液逐滴加入 NaOH 溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，溶液均无沉淀产生，则又可以排除 离子的存在；(4)取出部分上述碱性溶液滴加 Na2CO3溶液后，有白色沉淀生成，证明 离子存在，又可排除 离子的存在；(5)将(3)得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。根据上述实验事实确定：该溶液中肯定存在的离子是 ，还不能确定是否存在的离子是 。【答案】(1) 、S 2 、(2) NO、(3)Mg2 、Al 3(4)Ba2 ；(5)I 、 、Ba 2 ；K 、Na 、Cl 【解
5、析】(1)溶液呈强酸性，可以排除 、S 2 、 等弱酸根离子。(2)加入少量CCl4及数滴新制氯水，经振荡后 CCl4层呈紫色，一定含有 I ，可以排除 、 等强氧化性离子。(3)加入 NaOH 溶液，过程中和滴加完毕溶液均无沉淀产生，肯定不含有Mg2 和 Al3 ；(4)上述碱液加碳酸钠溶液，有白色沉淀产生，肯定含有 Ba2 ，肯定不含有；(5)将(3)溶液加热，有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体放出，肯定含有 。综合以上，肯定存在的离子是 I 、 、Ba 2 ，不能确定的离子是 K 、Na 、Cl 。3为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动：探
6、究一(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10 分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。(2)称取碳素钢 6.0 g 放入 15.0 mL 浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液 X 并收集到混合气体 Y。甲同学认为 X 中除 Fe3 之外还可能含有 Fe2 。若要确认其中的 Fe2 ，应选用 (选填序号)。AKSCN 溶液和氯水 B铁粉和 KSCN 溶液C浓氨水 D酸性 KMnO4溶液乙同学取 560 mL(标准状况)气体 Y 通入足量溴水中，发生 SO2Br 22H 2O=2HBrH 2SO4反应，然后加入足量 BaCl2溶液，经适当操作后得干
7、燥固体 4.66 g。由此推知气体 Y 中SO2的体积分数为 。探究二根据上述实验中 SO2体积分数的分析，丙同学认为气体 Y 中还可能含有 Q1和 Q2两种气体，其中 Q1气体，在标准状况下，密度为 0.0893 gL1 。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。(3)装置 B 中试剂的作用是 。(4)分析 Y 气体中的 Q2气体是如何生成的 (用化学方程式表示)。(5)已知洗气瓶 M 中盛装澄清石灰水，为确认 Q2的存在，需在装置中添加洗气瓶 M 于 (填序号)。AA 之前 BAB 间CBC 间 DCD 间(6)如果气体 Y 中含有 Q1，预计实验现象应是 。【答案】(1)铁被
8、钝化(2)D 0.80(3)检验 SO2是否除尽(4)C2H 2SO4(浓)CO 22SO 22H 2O(5)C(6)D 中的固体由黑变红、E 中的固体由白变蓝【解析】(1)由于在常温下，铁在浓硫酸中钝化，从而在铁表面形成一层致密的氧化膜，所以不再和 CuSO4溶液反应。(2)Fe 2 具有还原性，可以被 KMnO4(H )氧化，从而溶液褪色，据此可以鉴别，答案选D。，所以 SO2的体积分数为 。(3)M0.0893 gL 1 22.4 Lmol1 2.0 gmol 1 。所以 Q1为 H2。由于 C 能被浓 H2SO4氧化成 CO2，所以 Q2应为 CO2。检验 H2用 CuO，而检验 CO
9、2气体需用澄清石灰水，在验证 CO2之前，须除尽 SO2气体，所以 A 装置用来除去 SO2，B 装置用来检验是否除尽，M 装置应放在 B、C 之间。若有 H2，CuO 应由黑变红，CuSO 4由白变蓝。4王老师在用酒精喷灯做“铁与水蒸气反应”后，该校高一化学研究性小组同学对得到的黑色固体物质进行了如下实验：（1）甲同学认为：该黑色固体为四氧化三铁。请写出黑色固体溶于稀盐酸的化学方程式_；（2）乙同学提出：根据上述实验现象甲同学的观点不可靠，理由是_；（3）深红色溶液 C 放置一段时间后，发现红色褪去。关于溶液褪色的原因，同学们纷纷猜想：假设一：氯水有强氧化性，将溶液中的 SCN氧化；假设二：
10、空气中有还原性物质，将 ；假设三：氯水有极强的氧化性，将 ；基于假设一，为验证合理与否，可选用试剂：浓硫酸、1.0molL -1HNO3、1.0molL -1盐酸、1.0molL-1NaOH、0.lmolL -1FeC13、0.lmolL -1 CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。实验操作 预期现象 结论取少量褪色后的溶液， 说明假设一是合理的（4）乙同学用酒精灯加热做铁与水蒸气反应的实验，也得到了黑色固体，它不能被磁铁吸引，当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加 KSCN 溶液不变色。由此她认为生成该固体的化学方程式为 。【答案】 （1）Fe 3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2
11、+4H2O（2）该固体不一定只是 Fe3O4，当黑色固体是 Fe3O4和 FeO，或 Fe3O4和 Fe，或 Fe3O4、FeO和 Fe 时，也都有上述现象。（3）溶液中的 Fe3+被还原为 Fe2+ 溶液中的+3 铁被氧化成更高价态的铁实验操作 预期现象取少量褪色的溶液，滴加 20%KSCN 溶液 如果溶液变红色或取少量褪色后的溶液，加入 0.1mol/LFeCl3溶液 或如果溶液不变红色（4）Fe+H 2O=FeO+H2【解析】 （1）四氧化三铁可以写作 Fe2O3FeO，所以四氧化三铁与盐酸反应的化学方程式为 Fe3O4+8HCl2FeCl 3+FeCl2+4H2O。（2）由于该黑色固体
12、不一定只是 Fe3O4，当黑色固体是 Fe3O4和 FeO，或 Fe3O4和 Fe，或Fe3O4、FeO 时，也都有上述现象，所以结论是不准确的。（3）溶液显红色，是因为 Fe3+离子与 SCN-反应而显色。如果红色逐渐褪色，则可能的原因是氯水有强氧化性，将溶液中 SCN-氧化；或者空气中有还原性物质，将溶液中 Fe3+还原为Fe2+；或者氯水有极强的氧化性，将溶液中的+3 价铁氧化为更高的价态。如果是由于氯水有强氧化性，将溶液中的 SCN-氧化，则可以向反应后的溶液中继续加入足量的 KSCN 溶液，如果溶液显红色，则说明假设 1 是正确的。或者取少量褪色后的溶液，加入加入0.1mol/LFe
13、Cl3溶液，如果溶液不变红色，则假设 1 是正确的。（4）不能被磁铁吸收，说明没有铁。当加入盐酸溶解该固体时，溶液呈浅绿色，再滴加KSCN 溶液不变色，这说明溶液中含有 Fe2+，因此黑色固体是 FeO。故，Fe+H2O=FeO+H2。5碳酸钠俗称纯碱，其用途很广。实验室中，用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。实验步骤、化盐与精制：粗盐（含 Ca2 、Mg 2 、SO 42-）溶解；加入足量 NaOH 和 Na2CO3溶液，煮沸；过滤；加入盐酸调 pH 至 7。、转化：将精制后的食盐溶液温度控制在 3035之间；在不断搅拌下，加入研细的碳酸氢铵；保温，搅拌半小时；
14、静置，a 、b ；得到 NaHCO3晶体。、制纯碱：将得的 NaHCO3放入蒸发皿中，在酒精灯上灼烧，冷却到室温，即得到纯碱。完成下列填空：（1） “化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是 。（2） “转化”的离子方程式是 。（3） “转化”过程中，温度控制在 3035之间的加热方式是 ；为什么温度控制在 3035之间? 。（4）a、b 处的操作分别是 、 。（5）实验室制得的纯碱含少量 NaCl 还可能含少量 NaHCO3，为测定纯碱的纯度，用电子天平准确称取样品 G 克，将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解，滴加 2 滴酚酞，用 c mol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变，
15、滴定过程中无气体产生，所用盐酸的体积为 V1mL。此时发生的反应为：CO32-H HCO 3-样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是 。向锥形瓶溶液中继续滴加 2 滴甲基橙，用同浓度的盐酸继续滴定至终点，所用盐酸的体积为 V2mL。滴定终点时溶液颜色的变化是 ；根据实验数据，如何判断样品含 NaHCO3 。【答案】 （1）Ca 2 、Mg 2（2）Na HCO 3-NaHCO 3（3）水浴加热；温度过高造成 NH4HCO3分解，温度过低 NH4HCO3的溶解度小（4）过滤洗涤（5）Na 2CO3%=（106cV 110-3）/G 黄色变为橙色且半分钟不变；V 2V 1则含有 NaHCO3【解析】
16、（1）足量 NaOH 可以除去 Mg2+；Na 2CO3可以除去 Ca2+；（2）Na HCO 3-NaHCO 3（3）根据水浴加热，温度易控制且受热均匀；温度过高造成 NH4HCO3分解，温度过低，NH4HCO3的溶解度小；（4）NH 4HCO3与 NaCl 反应生成 NaHCO3，便有晶体析出，然后过滤、洗涤可得到 NaHCO3。（5）酚酞做指示剂，用浓度为 cmol/LHCl 溶液滴定至溶液由红色变成无色，说明 CO32-H HCO 3-反应达到终点，所用盐酸的体积为 V1mL，则碳酸钠的质量为 106cV110-3g,其质量分数是（106cV 110-3）/G。用甲基橙做指示剂，继续用
17、 HCl 滴定至溶液由黄色变成橙色，则 HCO3-+H+=CO2+H2O 反应达到终点，所用 HCl 的体积为 V2，如果 V1=V2，只有 Na2CO3；如果 V2V 1，则含有 NaHCO3。6某研究小组模拟工业处理电镀含氰废水并测定处理的效率，利用下图所示装置进行实验。将 CN 的浓度为 0.2 molL1 的含氰废水 100 mL 与 100 mL NaClO 溶液（过量）置于装置三颈烧瓶中，充分反应。打开分液漏斗活塞，滴入 100 mL 稀 H2SO4，关闭活塞。已知装置中发生的主要反应依次为：CN + ClO =CNO + Cl 2CNO +2H+ +3C1O =N2+2CO 2+
18、3C1 +H2O（1）和的作用是 。（2）装置中，生成需由装置除去的物质的离子方程式为 。（3）反应结束后，缓缓通入空气的目的是 。（4）为计算该实验中含氰废水被处理的百分率，需要测定 的质量。（5）已知 CN-的处理效率可高达 90%，产生的 CO2在标准状况下的体积为 。【答案】 （1）排除空气中 CO2对实验的干扰（2）ClO +Cl +2H+=Cl2+H 2O（3）使装置内残留的 CO2全部进入装置而被吸收（4）装置反应前后的质量或沉淀（5）0.4L【解析】 （1）和的作用是排除空气中 CO2对实验的干扰。（2）已知反应条件，有氯离子生成，又次氯酸有很强的氧化性，所以，ClO +Cl
19、+2H+=Cl2+H 2O。（3）使装置中残留的 CO2全部进入装置而被吸收。（4）通过测定碱石灰的质量的变化测得 CO2的质量，根据关系式计算含氯废水处理百分率，则需要测定装置反应前后的质量。（5）由 CN-+ClO-=CNO-+Cl- 2CNO-+2H+3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O，又因为n（CN -）=0.02mol，转化率为 0.9。由关系式可知，产生的 CO2的体积是 0.4L。7氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜（含杂质 Fe）按下述流程制备氯化铜晶体（CuCl 22H2O） 。（1）实验室采用如下图所示的装置，可将粗铜与 Cl2
20、反应转化为固体 1（加热仪器和夹持装置已略去） 。 仪器 A 的名称是 。 装置 B 中发生反应的离子方程式是 。如果浓盐酸不能顺利滴下，可能的原因是 。装置中盛装的试剂是 ，其作用是 。（2）在 CuCl2溶液转化为 CuCl22H2O 的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。已知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：(aq) +4Cl (aq) (aq) +4H2O(l)蓝色 黄色上述反应的化学平衡常数表达式是 K= 。现欲使溶液由黄色变成蓝色，请写出两种可采用的方法a b 。（3）由 CuCl2溶液得到 CuCl22H2O 的过程中要加入盐酸的目的是 。【答案】 （1
21、）分液漏斗MnO 2+4H+3Cl- Mn2+Cl2+2H 2O分液漏斗的上口瓶塞没有打开NaOH 溶液 吸收未反应的氯气，防止污染（2） K=c( )/c( )c4(Cl-) a 加水稀释 b AgNO 3溶液（3）抑制铜离子的水解，提高产品的产率。【解析】 （1）氯气有毒，必须进行尾气处理（2）变为蓝色则平衡向逆方向移动，可以加水，增加生成的浓度，也可以加入 AgNO3溶液减少 Cl-浓度。（3）Cu 2+易发生水解，加热促进水解，同时 HCl 易挥发，也促进水解，所以直接加热得不到氯化铜晶体。8实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为 NiO，另含 Fe2O3、CaO、CuO、BaO
22、等）生产 Ni2O3。其工艺流程为：（1）根据图所示的 X 射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质 X”为 。图表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于 70时，镍的浸出率降低，浸出渣中 Ni(OH)2含量增大，其原因是 。（2）工艺流程中“副产品”的化学式为 。（3）已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的 pH 如下表：氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2开始沉淀的 pH 1.5 6.5 7.7沉淀完全的 pH 3.7 9.7 9.2操作 B 是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下验方案：向操作 A 所得的滤液中加入 NaOH 溶液，调节溶液 pH 为
23、3.77.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价 （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正） 。（4）操作 C 是为了除去溶液中的 Ca2+，若控制溶液中 F 浓度为 3103 molL1 ，则 Ca2+的浓度为 molL 1 。 （常温时 CaF2的溶度积常数为 2.71011 ）（5）电解产生 2NiOOHH2O 的原理分两步：碱性条件下 Cl 在阳极被氧化为 ClO ；Ni 2+被 ClO 氧化产生 2NiOOHH2O 沉淀。第步反应的离子方程式为 。【答案】 （1）BaSO 4 温度升高，Ni 2+的水解程度增大（2）CuSO 45H2O（3）方案错误。在调节 pH 前，应
24、先在滤液中加入 H2O2，使溶液中的 Fe2+氧化为 Fe3+（4）310 6（5）ClO 2Ni 2+4OH =2NiOOHH2OCl 由题意知，含镍催化剂与硫酸反应后，Ca 2+和 Ba2+形成沉淀，通入硫化氢气体将 Cu2+沉淀，操作 B 除去 Fe3+，操作 C 除去 Ca2+。最后加氯化钠电解硫酸镍溶液得到 2NiOOHH2O。【解析】 （1）硫酸与氧化镍、氧化铁、氧化钙、氧化铜、氧化钡分别生成硫酸镍、硫酸铁、硫酸钙、硫酸铜和硫酸钡，硫酸钙微溶、硫酸钡难溶，物质 X 为硫酸钡。Ni2+2H2O Ni(OH)2+2H+，温度升高，促进 Ni2+水解，Ni(OH) 2含量增大。（2）硫灼
25、烧生成二氧化硫、硫化铜灼烧生成氧化铜和二氧化硫。氧化铜与硫酸生成硫酸铜溶液，结晶后得到胆矾晶体。（3）若溶液中含有 Fe2+，调节 pH 为 3.77.7 时，Fe 2+没有完全沉淀。所以加氢氧化钠溶液调节 pH 时，应先加过氧化氢将 Fe2+完全氧化为 Fe3+。（4）c(Ca 2+)= = =3106 molL1 。（5）Ni 2+被 ClO 氧化产生 2NiOOHH2O，ClO -被还原为 Cl-，根据得失电子相等和电荷守恒、质量守恒配平9工业上以碳酸锰矿为主要原料生产 MnO2的工艺流程如下：有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的 pH 如下表：氢氧化物 Al（OH）2Fe（OH）3Fe（O
26、H）2Cu（OH）2Pb（OH）2Mn（OH）2开始沉淀的 pH 3.3 1.5 6.5 4.2 8.0 8.3沉淀完全的 pH 5.2 3.7 9.7 6.7 8.8 9.8请问答下列问题：（1）酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是 。（2）酸浸后的溶液中含有 Mn2+、 SO42-，另含有少量 Fe2+、Fe 3+、A1 3+、Cu 2+、Pb 2+等，其除杂过程如下：加入 MnO2将 Fe2+氧化，其离子反应方程式为 。 加入 CaO 将溶液的 pH 调到 5.26.0，其主要目的是 。加入 BaS，除去 Cu2+、Pb 2+后，再加入 NaF 溶液，除去 。（3）从溶液 A 中回收的主要物质是
27、 ，该物质常用作化肥。 （4）MnO 2粗品中含有少量 Mn3O4，可以用稀硫酸处理，将其转化为 MnSO4和 MnO2，然后再用氧化剂将 Mn2+转化为 MnO2，制得优质 MnO2，写出 Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式 。【答案】 （1）增大接触面积，加快反应速率（使反应更充分）（2）2Fe 2+MnO2+4H+=2Fe3+Mn2+2H2O 除去 Fe3+,A13+Ca 2+（3）(NH 4)2SO4（4）Mn 3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O【解析】 （1）将反应物粉碎的作用是增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；（2）pH 调到 5.26.0，其主要目的是
28、除去 Fe3+、A1 3+和部分 Cu2+；溶液中除去 Fe2+、Fe 3+、A1 3+、Cu 2+、Pb 2+，但第加入了 Ca2+，再加入 NaF 溶液，显然是除去 Ca2+；（3）流程得到的是碳酸锰沉淀，溶液中主要剩余 NH4+和 SO42-，故回收的物质是(NH 4)2SO4。（4）由 MnO2粗品中含有少量 Mn3O4，可以用稀硫酸处理，将其转化为 MnSO4和 MnO2，可知反应物为 Mn3O4和稀硫酸，生成物为 MnSO4和 MnO2，反应方程式可写成：Mn3O4+H2SO4MnSO 4+MnO2，根据原子守恒，还应有水生成，故可写出：Mn3O4+H2SO4MnSO 4+MnO2
29、+H2O，利用化合价法和原子守恒配平方程式得：Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O10某工厂用软锰矿（含 MnO2约 70及 Al2O3）和闪锌矿（含 ZnS 约 80及 FeS） ，共同生产 MnO2和 Zn（干电池原料） 。已知：A 是 MnSO4、ZnSO 4、Fe 2(SO4)3、Al 2(SO4)3的混合液。IV 中的电解反应式为 MnSO4+ZnSO4+2H2O MnO2+Zn+2H2SO4。（1）A 中属于还原产物的是 。（2）MnCO 3、Zn 2(OH)2CO3的作用是 ；需要加热的原因是 ；C 的化学式是 。（3）中发生的离子方程式为 ， ；（4）如果
30、不考虑生产中的损耗，除矿石外，需购买的化工原料是 。【答案】 （1）MnSO 4（2）增大溶液的 pH，使 Fe3+和 Al3+均生成沉淀；促进 Fe3+、Al 3+的水解；H 2SO4（3）Mn 2+CO32-=MnCO3 2Zn2+2CO32-+H2O=Zn2(OH)2CO3+CO 2（4）纯碱和硫酸【解析】 （1）由已知信息条件知，Mn 元素化合价由+4 价降低为+2 价，民以 A 中还原产物为 MnSO4；（2）由工艺流程图知，MnCO 3、Zn（OH）2CO3 的作用就是调节 pH，使 Fe3+和 Al3+均生成沉淀。Fe 3+、Al 3+沉淀容易形成胶体，不利于氢氧化铝、氢氧化铁沉
31、淀，所以加热的目的是加速沉淀生成，防止胶体出现，并使形成胶体的氢氧化铝和氢氧化铁也生成沉淀；操作加热、浸取需要硫酸，由可知 C 为硫酸，循环利用。（4）溶液 B 中含有 Mn2+、Zn 2+，根据流程图，加入 Na2CO3后，生成 MnCO3和 Zn2(OH)2CO3，离子方程式是，Mn 2+CO32-=MnCO3，2Zn 2+2CO32-+H2O=Zn2(OH)2CO3+CO 2。11高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K 2FeO4）的流程如图所示：洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是 。反应 II 的离子方程式
32、为 。高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂，它能消毒杀菌是因为 它能净水的原因是 。已知 25时 Fe(OH)3的 Ksp = 4.010-38，反应 II 后的溶液 c(Fe3+)=4.010-5mol/L,则需要调整到 时，开始生成 Fe(OH)3（不考虑溶液体积的变化） 。（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和 KOH 溶液，即可析出高铁酸钾。加入饱和 KOH 溶液的目的是 。由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 （填“大”或“小” ） 。湿法 强碱性介质中，Fe(NO 3)3与 NaClO 反应生成紫红色高铁酸盐
33、溶液干法 Fe2O3、KNO 3、KOH 混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和 KNO2等产物（3）干法制备 K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。（4）高铁电池是正在研制中的可充电干电池，高铁电池具有工作电压稳定，放电时间长等优点，有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料，以硫酸酸钾为电解质，用惰性电极设计成高温下使用的电池，写出该电池正极电极反应式 。【答案】 （1）减少高铁酸钾的溶解损失3ClO -+10OH-+3Fe2+=2FeO42-+3Cl-+5H2O高铁酸钾（K 2FeO4）有强氧化性；高铁酸钾的还原产物水解产生的 Fe(OH)3胶体有吸附性，使水澄清起净水作用。3（2
34、）增大 K+浓度，促进 K2FeO4晶体析出；小（3）3：1（4）2FeO 42-+6e-+8SO3=2Fe2+8SO42-【解析】 （1）为防止 K2FeO4的溶解，可用异丙醇洗涤，所以答案是减少铁酸钾的溶解损失。ClO -在碱性条件下能将 Fe3+氧化为 FeO42-,其离子方程式是3ClO-+10OH-+3Fe2+=2FeO42-+3Cl-+5H2O高铁酸钾在水中能消毒杀菌是因为它有强氧化性，净水的原因是高铁酸钾的还原物水解产生 Fe(OH)3胶体，具有吸附性，能使水澄清。K sp=c（Fe 3+）c 3（OH -）=4.010 -38，所以 c3（OH -）=4.010 -38/4.0
35、10-5=1.010-33，c（OH -）=1.010 -11，pH=3；（2）加入饱和的 KOH 溶液的目的是增大 K+浓度，促进 K2FeO4晶体析出；溶解度小的沉淀先析出来，所以高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠要小。（3）干法制备 K2FeO4的反应是 Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O，N 元素化合价降低，是氧化剂，Fe 的化合价升高，是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比是 3：1；（4）高铁酸钾得电子，做氧化剂，所以在正极反应的是 FeO42-，电极反应是，2FeO 42-+6e-+8SO3=2Fe2+8SO42-12以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中
36、含 Fe2O3、SiO 2、Al 2O3、MgO 等。实验室模拟工业以硫酸渣制备铁红（Fe 2O3） ，过程如下：（1）硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是 ，写出酸溶过程 Fe2O3与稀硫酸反应的离子反应方程式 ；（2）生产过程中，为了确保铁红的纯度，氧化过程需要调节溶液的 pH 的范围是 （部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 pH 见下表）沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2开始沉淀 2.7 3.8 7.5 9.4完全沉淀 3.2 5.2 9.7 12.4（3）滤渣 A 的主要成分为 ，滤液 B 可以回收的物质有_；（4）简述洗涤过程的实验操作 ；（5）已知
37、硫酸渣质量为 w kg，假设铁红制备过程中，铁元素损耗 25%，最终得到铁红的质量为 m kg，则原来硫酸渣中铁元素质量分数为 （用最简分数表达式表示） 。【答案】 （1）Al 2O3 Fe2O3 + 6H+ =2Fe3+ + 3H2O（2）3.23.8（3）SiO 2 Na2SO4 Al2(SO4)3 MgSO4（4）沿玻璃棒向漏斗（过滤器）的沉淀加蒸馏水至淹没沉淀，静置使液体自然流出，重复操作数次（3 次）至沉淀洗涤干净。（5）14m/15w【解析】 （1）Al 2O3为两性氧化物，硫酸渣的成分中属于两性氧化物的是 Al2O3；Fe 2O3与硫酸反应生成 Fe2(SO4)3和 H2O，离子
38、方程式是 Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O；（2）由题所给的数据可以看出，要使 Fe3+完全沉淀而其它离子不能沉淀，其 pH 范围是3.2-3.8;（3）硫酸渣中 SiO2不与硫酸反应,所以滤渣 A 的主要成分是 SiO2；加入 NaOH 调节 pH 后，Fe3+转化为 Fe(OH)3沉淀，其它离子仍为硫酸盐，所以滤液 B 可以回收的物质有：Na2SO4、Al 2(SO4)3、MgSO 4。（4）利用蒸馏水洗涤的方法是，沿玻璃棒向漏斗（过滤器）的沉淀加蒸馏水至淹没沉淀，静置使液体自然流出，重复操作数次（3 次）至沉淀洗涤干净。（5）m kg 铁红含铁元素的质量为 112m/160，所以硫
39、酸渣中铁元素质量分数为14m/15w。13亚氯酸钠（NaClO 2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：（1）提高“反应 l”反应速率的措施有_（写出一条即可） 。（2） “反应 2”的氧化剂是_，该反应的化学方程式为_。（3）采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发” ，原因是_。（4）从 “母液”中可回收的主要物质是_。（5） “冷却结晶”后经_（填操作名称）即可获得粗产品。【答案】 （1）升高温度，增大吸收液浓度等。（2）ClO 2 H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2（3）常压蒸发温
40、度过高，亚氯酸钠容易分解；（4）Na 2SO4（5）过滤【解析】 （1）分析工艺流程图知，反应 1 为 SO2气体与溶液的反应，根据影响反应速率的外界条件，为提高反应速率，可升高温度、增大吸收液浓度等；（2）由流程图知，反应 2 为 H2O2、ClO 2和 NaOH 反应，生成 NaClO2，反应中 Cl 元素的化合价由+4 价降低到+3 价，则 ClO2做氧化剂，H 2O2做还原剂，H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2；（3）减压蒸发在较低温度下进行，主要防止常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解。（4）氯酸钠与二氧化硫在酸性条件下发生氧化还原反应生成 ClO2和 N
41、a2SO4，则母液中会含有 Na2SO4；（5）冷却结晶后需要从溶液中分离出固体，通常用过滤的方法。14甲酸钙广泛用于食品、化 工 、 石 油 等 工 业 生 产 上 ，300400左右分解。、实验室制取的方法之一是：Ca(OH) 2 +2HCHO + H2O2 = Ca(HCOO)2 + 2H2O + H2。实验室制取时，将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为 30-70%的过氧化氢溶液中（投料物质的量之比依次为 121.2） ，最终可得到质量分数 98%以上且重金属含量极低的优质产品。（1）过氧化氢比理论用量稍多，其目的是 。（2）反应温度最好控制在 30-70之间，温度不易过高，其主
42、要原因是 。（3）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S 溶液，加硫化钠的目的是 。（4）实验时需强力搅拌 45min，其目的是 ；结束后需调节溶液的 pH 78，其目的是 。最后经结晶分离、干燥得产品。、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为 CaCO3；杂质为：Al 2O3、FeCO 3) 为原料，先制备无机钙盐，再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙。结合如图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 molL-1计算)，现提供的试剂有：a.甲酸钠，b.5molL 1 硝酸，c. 5molL1
43、 盐酸，d. 5molL1硫酸，e. 3%H 2O2溶液，f.澄清石灰水。请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验步骤金属离子开始沉淀的 pH沉淀完全的 pHFe3 1. 1 3. 2Al3 3. 0 5. 0Fe2 5. 8 8. 8步骤 1.称取 13.6g 甲酸钠溶于约 20mL 水，配成溶待用，并称取研细的碳酸钙样品 10g 待用。步骤 2. 。步骤 3. 。步骤 4.过滤后，将滤液与甲酸钠溶液混合，调整溶液 pH 78，充分搅拌，所得溶液经蒸发浓缩、 、洗涤、60时干燥得甲酸钙晶体。【答案】（1）使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度（2 分） （2）防止 H2O2分解和甲醛挥发（2
44、分）（3）除去重金属离子（使重金属离子形成硫化物沉淀除去） （2 分）（4）使反应物充分接触，提高产率（2 分） ；防止甲酸钙水解（或除去甲酸） （2 分） 用稍过量硝酸溶解碳酸钙样品（2 分） ；用石灰水调整溶液 pH 5（2 分） ；趁热过滤（1分） 。或：用稍过量盐酸溶解碳酸钙样品（2 分） ；滴入适量的 H2O2，并用石灰水调节溶液 pH 为 5（2 分） ；过滤（1 分） 。【解析】试题分析：（1）化学反应中一种反应物过量目的是促进其他反应物充分反应，提高转化率；（2）双氧水易分解，甲醛易挥发，所以温度不易过高；（3）题干中提出产品中重金属含量极低，故该步是产生难溶的硫化物，除去重金
45、属离子；（4）搅拌是使使反应物充分接触，使其反应完全，提高产率；甲酸钙为碱性水解，溶液为弱碱性是抑制其水解；该实验首先要去除杂质，同时生成可溶性钙盐，杂质中亚铁离子首先要氧化为铁离子（双氧水或硝酸） ，再生成氢氧化铁除去，铝离子也要生成碱除去，故调节 pH 为 5（用石灰水调节） ；然后加入甲酸钠溶液混合生成溶解度较小、随温度变化不明显是甲酸钙，经蒸发浓缩，得到甲酸钙固体，趁热过滤，防止其它晶体析出。考点：考查综合实验涉及实验操作目的、原理、步骤等有关问题。15以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细 -氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为 Al2O3（含少量杂质 SiO
46、2、FeO、Fe 2O3） ，其制备实验流程如下：（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为 。（2）图中“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。（3）加 30%的 H2O2溶液发生的离子反应方程式为 。（4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为：4NH4Al(SO4)212H2O 12402Al2O3 + 2NH3+ N2+ 5SO3+ 3SO2+ 53H2O,将产生的气体通过下图所示的装置。集气瓶中收集到的气体是 (填化学式)。足量饱和 NaHSO3溶液吸收的物质除大部分 H2O（g）外还有 (填化学式)。KMnO 4溶液褪色（MnO 4 还原为 Mn2+） ，发生的离子反应方程式为 。【答案】（1）Al 2O3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2O（2 分）（2）SiO 2（2 分）（3
