1、 第 2 讲 物 质 制备 与 工 艺 流 程 分析 型 实 验 题 热点一 物 质制 备实 验题 物质制 备是 中学 化学 试验 的重要 组成 部分 ，以 新物 质制备 为背 景的 实验 题 ， 涉及知 识面 广 、 题型多 变 、 思维 发散 空间 大 ， 能 很好 的考 查学 生综 合运用 化学 试验 基础 知识 解决实 际问 题的 能力 ， 因而 倍受 高考 命题 者的青 睐 。 解答此 类试 题的 一般 程序 是 第一 ， 认真 阅读 题干 ， 抽 取有用 信息 ；第二 ， 仔细 观察装 置图( 或框 图) ， 联想 熟悉的 实验 ， 观察装置图( 或框图) ， 找 出每件仪器( 或
2、步骤) 与熟 悉的某一实验相似的地方 ， 分析每件仪器 中所装 药品 的作 用 ； 第三 ， 通读 问题 ， 整 合信 息作 出答案 ， 把 所有 的问 题进 行综合 分析 ， 运 用题给 信息 和化 学基 础知 识作出 正确 答案 。 【典例 】 (2013 山东 理综 ，30) 审题指 导 TiO 2 既是 制备 其他 含钛 化 合物的 原料 ， 又是 一种 性能 优异的 白色颜 料。 (1) 实验室 利用 反应 TiO 2 (s) CCl 4 (g)= TiCl 4 (g) CO 2 (g) ， 在无水 无氧 条件 下制 备 TiCl 4 ，实 验装 置示 意图 如下 ： 有关物 质性
3、质如 下表 ： 物质 熔点/ 沸点/ 其他 CCl 423 76 与 TiCl 4 互溶 TiCl 425 136 遇潮湿 空气 产生 白雾 仪器 A 的名 称是_ 。装 置 E 中的 试剂 是_ 。 反应开 始前 依次 进行 如下 操作： 组装仪 器、_ 、加 装药品 、 通 N 2 一 段时 间后 点燃酒 精灯。 反应 结束 后的 操作 包括： 停止通 N 2 熄 灭酒精 灯 冷却 至室 温 。正 确的 顺 序为_( 填 序号) 。 欲 分离 D 中的液 态混 合物 ，所 采用 操作的 名称 是_ 。 题干信 息 ： 反 应条 件是 无 水无 氧， 因 而要 先排 空气， 且 要保 持反应
4、 装置 内干 燥 。 装 置 图信 息：A 的 作用 干燥 氮气，B 处 产生 CCl 4 (g) ，C 为核 心反 应 装置 ，D 为 冷凝 装置 ，E 为干 燥装置 ， 防止 空气 中的 水 蒸气 进入。 表格 信息 ：根 据 CCl 4 和 TiCl 4 的沸 点可 知在 冰水 中 都会液 化， 分离 可用 蒸馏 。 问题信 息： 回答 操作 顺序 ， 联 系题干 信息 和装 置特 点知 ， N 2 必须进 行干 燥处 理( 干 燥管) ； 然后通 过 N 2 排除 系统 内的 空 气(O 2 ) ， 点燃 酒精 灯， 使 反应 发生； 为了 防止 倒吸， 反 应结 束后， 应先 熄灭
5、酒精 灯。 (2) 工业上 由钛 铁矿(FeTiO 3 )( 含 Fe 2 O 3 、 SiO 2 等杂 质)制备 TiO 2 的有关 反应 包括 ： 酸溶 FeTiO 3 (s) 2H 2 SO 4 (aq)=FeSO 4 (aq) TiOSO 4 (aq) 2H 2 O(l) 水解 TiOSO 4 (aq) 2H 2 O(l)= 90 H 2 TiO 3 (s) H 2 SO 4 (aq) 简要工 艺流 程如 下： 试剂 A 为_ 。 钛 液 需 冷却 至 70 左右 ， 若温度 过高会 导致 产 品 TiO 2 回 收 率降低 ，原 因是 _ 取少 量酸 洗后 的 H 2 TiO 3 ，
6、加入 盐酸 并振 荡， 滴 加 KSCN 溶液后 无明 显现 象， 再 加 H 2 O 2 后 出现 微红 色， 说明 H 2 TiO 3 中 存在 的杂 质离 子是_ 。 这种 H 2 TiO 3 即使 用 水充分 洗涤， 煅烧 后获 得 的 TiO 2 也会发 黄， 发黄 的杂 质是 _( 填 化学式) 。 题干信 息：Fe 2 O 3 杂 质可 溶 于 硫酸；FeTiO 3 酸溶 后的 产 物 TiOSO 4 易水 解 。 流 程图 信 息： 试剂 A 是将 溶液 中的 Fe 3 转 化为 Fe 2 。 问题 信息 ： 解释 TiO 2 的回 收率 ，联 系题 干 信 息， 从水 解的
7、视角 。 Fe 2 的 检验方 法； 含 Fe 2 的溶液 蒸干 后变 为 Fe 2 O 3 。 解析 (1) 注意 审题 ， 该 反 应是在 无水 无氧 条件 下制 备的； 安装 完装 置， 首先 检 查气密 性， 然后装 入药 品。 根据 反应 条件，N 2 必 须进行 干燥 处 理( 干燥 管) 。 然后 通过 N 2 排除系 统内 的空气(O 2 ) ， 点燃 酒精 灯， 使反应 发生 。 为 了防 止倒 吸， 反 应结 束后 ， 应 先熄 灭酒精 灯， 再冷却 到室 温， 最后 停止 通 N 2 。在 D 中冷 凝的 液体 有 CCl 4 和 TiCl 4 ， 根据 沸点 不同， 可
8、 采用分 馏的 方法 分离 。 (2) 加入 H 2 SO 4 ，除 发 生 FeTiO 3 酸 溶外 ，还 发生 反 应 Fe 2 O 3 6H =2Fe 3 3H 2 O ，为 了使 Fe 3 转化成 Fe 2 ，所以应加 入 Fe 粉(A) ， 钛液 中含 有 FeSO 4 和 TiOSO 4 ， 考虑到 温 度越高 ，TiOSO 4 的水 解程 度越大 ，造 成 TiOSO 4 提 前 水解生 成 H 2 TiO 3 沉淀 ，在 过滤时 ， 造成钛 损失 。 由于 Fe 2 不可能全 部结 晶生成 绿矾 ， 造 成 H 2 TiO 3 中含 Fe 2 ， 滴入 H 2 O 2 发 生
9、反应 2Fe 2 2H H 2 O 2 =2Fe 3 2H 2 O ， 所 以当 加入 KSCN 后， 显红 色， 由 于 在 H 2 TiO 3 中含 Fe 2 ，所 以煅 烧后 会发 生反 应 生成 Fe 2 O 3 ，造 成 TiO 2 发 黄。 答案 (1) 干燥 管 浓 H 2 SO 4检查 气密 性 分馏( 或蒸 馏) (2) Fe 温度 过高 会导 致 TiOSO 4 提前 水解 ， 产生 H 2 TiO 3 沉淀 Fe 2 Fe 2 O 3题组一 气 体制 备方 案探 究 1N 2 在 诸多 领域 用途 广 泛 。某 化学 兴趣 小组 为探 究在实 验室 制备 较为 纯净 N
10、2 的方 法 ， 进 行了认 真的 准备 。 请 你参 与交流 与讨 论 。 查阅资 料N 2 的 制法 有下 列三种 方案 ： 方案 1 ：加热 NaNO 2 和 NH 4 Cl 的浓 溶液 制得 N 2 。 方案 2 ：加 热条 件下 ，以 NH 3 还原 CuO 可 制得 N 2 ， 同时获 得活 性铜 粉 。 方案 3 ：将 空气 缓缓 通过 灼热的 铜粉 获得 较纯 的 N 2 。 实 验准备 以实验 室常 见仪 器( 药品) 等设计 的部 分装 置如下 图( 有的 夹持 和加热 仪器未 画 出) 。 分析交 流 (1) 若以方 案 1 制得 N 2 ，应 选择的 发生 装置 是 _
11、 。 (2) 若按方 案 2 制 得干 燥 、 纯净的 N 2 ，且需 要的 NH 3 以生 石灰 和浓 氨水 作原 料 ，整套 制 气装置 按气 流从 左到 右的 连接顺 序是_( 填写 序 号) 。 获得 N 2 的反 应原理 是 _( 写 反应方 程式) 。 (3) 若 以 排 水 法 收 集 N 2 ， 其 中 会 混 入 水 蒸 气 。 但 也 不 宜 用 排 空 气 法 ， 其 原 因 是 _ 。你提出 的收 集方 法是 _ 。 (4) 上述三 个方 案中 ， 制得 的 N 2 纯 度最 差的 是_ 。 在 N 2 纯 度要 求不 甚 严格的 情 况下， 有人 建议 将方 案 2
12、和方 案 3 结 合使 用 ， 你认 为其优 点是 _ 。 答案 (1)A (2)E D B C 2NH 3 3CuO= 3Cu N 2 3H 2 O (3)N 2 的相 对分 子质 量 28 与空气 的平 均相 对分 子质 量相近( 用气 体密 度大 小比 较回答 问题 也可) 用气 囊收 集( 其 他合 理答案 也可) (4) 方案 3 CuO 和 Cu 可 循环利 用 ， 节省 药品 解析 (1) 采用 反应 器的 特 点与反 应物 的状 态以 及反 应条件 有关 ， 方 案 1 为加 热两种 液态 物质， 符合此 条件 的只 有 A 设 备。(2)方案 2 为固 体 和气体 的反 应，
13、 反 应器 应 选择 B，但 要求通入 的氨 气干燥 且纯 净，利用 浓氨 水和生 石灰 反应制取 氨气 为固液 不加 热的装置 ， 选择 E ， 但同 时有 水蒸 气 生成， 因此 利用 碱石 灰来 干燥， 反应 完毕 后产 生的 水蒸气 与没 有参与 反应 的氨 气与 氮气 一同导 出 ， 利 用浓 硫酸 既 可 以除 去水 ， 又可 以除 去 氨气 。(3) 排 气法收集 气体 主要是 利用 气体密度 的差 别。因 此利 用可以直 接排 空内部 空气 的装置来 收 集氮气 。(4)方案 3 利用 了 除去空 气中 的氧 气即 得氮 气的原 理， 空气 中除 了氧 气和氮 气外 还有二 氧
14、化 碳和 稀有 气体 ，因此 不纯 净。 2 实 验室 用 KClO 3 和 浓盐 酸反应 也可 以制 备氯 气 。 某研究 性学 习小 组利 用如 图所示 装置 在 实验室 中制 取 Cl 2 并 探究 其 相关性 质 ： (1) 装置 A 中 存在 一处 错误 ，请改 正这 处错 误 ： _ 。 (2) 写出装 置 A 中 发生 反应 的化学 方程 式 ： _ _ 。 (3) 为了除 去氯 气中 的氯 化 氢 ，需 要在 装置 A 、B 之 间添加 装置 E ， 装置 E 中 所盛装 的试 剂为_ 。 为 了探究 使有 色布 条褪 色的 是氯气 还是 氯气 与水 反应 的生成 物 ， 需
15、要在整 套装置中 添加装置 E ，其中 加入浓硫 酸 ，装置 E 在整套 装置中 的添 加位置 为 _( 填 序号) 。 a A 、B 之间 bB 、C 之间 c C 、D 之间 dD 之后 (4) 取 下 集 气 瓶 B ， 将 铁 丝 加 热 至 红 热 状 态 ， 伸 入 集 气 瓶 B 中 ， 可 以 观 察 到 的 现 象 是 _ ， 能检 验该 反应 产物 中铁 元素价 态的 试剂 是_( 填序 号) 。 a 氯水 b蒸 馏水 和铁 粉 c 氢 氧化 钠溶 液 dKSCN 溶液 (5) 另外一 个化 学学 习小 组 就环境 保护 方面 指出 了上 述装置 的缺 陷 ， 并给 出了
16、改进措 施 ， 该改进 措施 是 _ _ 。 答案 (1) 长颈 漏斗 换为 分 液漏斗 (2)KClO 3 6HCl( 浓)=KCl 3Cl 2 3H 2 O (3) 饱和食 盐水 b (4) 集气瓶 内有 棕褐 色烟 产 生 bcd (5) 在装 置 D 后增 加一 个 盛 装碱液 的装 置 ， 用碱 液吸 收剩余 的氯 气 解析 (1) 长颈 漏斗 与分 液 漏斗的 结构 不同 ，前 者无 控制活 塞， 不能 控制 液体 的添加 量， 而且制 备的 气体 会从 “长颈 ”中 逸出 。(2) 该反 应中 ， 氯 酸钾 是氧 化剂 ， 将 HCl 氧化， 氧 化产物 即氯 气 。(3) 干
17、燥的 氯气没 有漂 白作 用 ， 而 制 备的氯 气中 往往 含有 水蒸 气， 为了 排 除水蒸 气对 探究 氯气 不具 备漂白 作用 的干 扰， 需要 对氯气 进行 干燥 。(4) 铁 丝 在氯气 中的 燃烧产物 为氯 化铁。 氯水 与氯化铁 不反 应；氯 化铁 溶液与铁 粉可 以发生 反应 ，生成氯 化 亚铁 ； 氯 化铁与 氢氧 化钠 溶液反 应生 成红 褐色 的氢 氧化铁 沉淀 ； 铁 离子 与 KSCN 溶液 反 应，现 象为 溶液 变血 红色 。(5) 氯气 有毒 ，实 验中 需 要对尾 气进 行处 理。 题组二 非 气体 物质 的制 备实验 探究 3 某 实验 小组 利用 如下
18、装 置( 部分 固定 装置 略去) 制备 氮化钙(Ca 3 N 2 ) ， 并 探究 其 实验式 。 (1) 按图连 接好 实验 装置 。 检查装 置的 气密 性 ， 方法 是 _ _ 。 (2) 反应过 程中 末端 导管 必 须始终 插入 试 管 A 的水 中 ，目的 是 _ 。 (3) 制备氮 化钙 的操 作步 骤 是 ： 打开 活塞 K 并通 入 N 2 ； 点 燃酒 精灯 ， 进 行反应 ； 反应结 束后 ，_ ； 拆除 装置 ，取 出产 物 。 (4) 数据记 录如 下 ： 空瓷舟 质 量m 0 /g 瓷舟与 钙的 质量m 1 /g 瓷舟与 产物 的质 量m 2 /g 14.80 1
19、5.08 15.15 计 算得 到实 验式 Ca x N 2 ，其中x _ 。 若 通 入 的 N 2 中 混 有 少 量 O 2 ， 请 比 较 x 与 3 的大小， 并给出判断依据 ： _ 。 答案 (1) 关闭 活 塞 K ， 微热反应 管 ， 试管 A 中有 气 泡冒出 ， 停 止加 热 ； 冷 却 后若末 端导 管中水 柱上 升且 高度 保持 不变 ， 说明 装置 气密 性良 好 (2) 防止空 气中 的氧 气通 过 末端导 管进 入实 验装 置 ， 氧化单 质钙 ， 生成 氧化 钙 ， 引 入杂 质 (3) 熄灭酒 精灯 ， 待 玻璃 管 冷却至 室温 ，停 止通 入氮 气 ，并
20、关闭 活塞 (4) 2.80 x 3 ，产 物 中生成 了 CaO 解析 (2) 要保 证整 个装 置 不能混 入其 他气 体 ； (3) 一 定要使 玻璃 管冷 却后 再停 止通入 氮气 流；(4) 要确 定 x 值 必须求 出 钙和 氮的 原 子个 数比， 根 据题 目所 给 的数 据可做 如 下计 算 m(Ca) (15.08 14.80) g 0.28 g ，m(N) (15.15 15.08) g 0.07 g ，则n(Ca) n(N) 0.28 40 0.07 14 7 5，则 x 14 5 ； 若 通入的 N 2 中混 有少量 O 2 ，则产 物中 就 有 可 能 混 有 了 C
21、aO ，而 Ca 3 N 2 中 钙的 质 量分数 为 81.08% ，CaO 中钙的 质量 分数 为 71.43% ，所以 产物 中混有 了 CaO 会 导致 钙的 质量分 数减 小，x 的 值偏 小 。 4 碱 式碳 酸铜Cu 2 (OH) 2 CO 3 是一 种用 途广 泛的 化工 原料 ， 实 验室 以废 铜屑 为 原料制 取碱 式 碳酸铜 的步 骤如 下 ： 步骤一 ：废 铜屑 制硝 酸铜 如图 ， 用胶头 滴管 吸取浓硝 酸缓 慢加到 锥形 瓶内的废 铜屑 中( 废铜 屑过 量) ，充 分反 应后 过滤， 得到 硝酸 铜溶 液 。 步骤二 ：碱 式碳 酸铜 的制 备 向大试管中加入
22、 碳酸钠溶 液和硝酸铜溶液 ，水浴加 热至 70 左右，用 0.4 mol L 1 的 NaOH 溶 液调 节 pH 至 8.5 ，振荡，静置 ，过滤 ，用 热水洗 涤 ，烘干，得 到碱 式碳酸 铜产 品 。 完成下 列填 空 ： (1) 写出浓 硝酸 与铜 反应 的 离子方 程式 _ _ 。 (2) 上图装 置 中 NaOH 溶液 的作用 是 _ _ 。 (3) 步骤二 中 ， 水 浴加 热所 需仪器 有_ 、_(加热 、 夹持 仪器 、 石 棉 网除外) ， 水浴加 热的 优点 是 _ _ 。 (4) 若实验 得 到 2.42 g 样品( 只含 CuO 杂质) ， 取 此样 品 加热至 分
23、解 完全 后 ， 得到 1.80 g 固 体 ，此 样品 中碱 式碳 酸铜 的质量 分数 是_ 。 答案 (1)Cu 4H 2NO 3 =Cu 2 2NO 2 2H 2 O (2) 吸收氮 氧化 物 (3) 烧杯 温度 计 受热 均 匀 ，温 度易 于控 制 (4)91.74% 解析 (1) 铜与 浓硝 酸反 应 生成 NO 2 ， 其 离子 方程 式为 Cu 4H 2NO 3 =Cu 2 2NO 2 2H 2 O 。 (2)NO 2 有 毒， 可与 氢氧 化 钠溶液 反应 生成 硝酸 盐和 亚硝酸 盐。 (3) 水浴加 热可 使被 加热 物 体受热 均匀 ，且 温度 易于 控制。 水浴 加热
24、 所需 仪器 除了热 源、 夹持仪 器、 石棉 网外 ，还 必须有 烧杯 、温 度计 。 (4)Cu 2 (OH) 2 CO 3 分 解反应 方程式 为 Cu 2 (OH) 2 CO 3 = 2CuO CO 2 H 2 O ， 用 差量 法求 解 Cu 2 (OH) 2 CO 3 = 2CuO CO 2 H 2 O 差量 222 160 62 m 2.42 g 1.80 g, 0.62 g 222 m 62 0.62 g解得m 2.22 g 样品中 碱式 碳酸 铜的 质量 分数 2.22 g 2.42 g 100% 91.74% 。 制备装 置的 识图 技巧 明确 目的 ； 所制 备物 质是否
25、 有特 殊性 质( 即 是否 需要特 殊保 护) ； 制 备过 程中是 否产 生 有毒气 体等 ； 进入 每一 装置的 物质 是什 么， 吸收 了什么 物质 或产 生了 什么 物质。 热点二 工 艺流 程中 的实 验分析 工艺流 程的 命题 来源 很广 ， 与各个 知识 模块 的结 合点 较多 ， 因 此分 析工 业生 产工 艺流程 题时 ， 应将流 程路 线 ， 试题 设问 和理论 知识 有机 结合 起来 ， 它常 常结 合工 艺流 程考 查基本 化学 实验 问题 ， 可以 说它 是无 机框 图题的 创新 。流 程的 呈现 形式有 ： 操作 流程 ； 物质变 化流 程 ； 装置 流程 。 解
26、题时 首先 要明 确原 料和 产品( 包 括副 产品) ， 即 箭头 进出方 向 ， 其次 依据 流程 图分析 反应 原 理 ， 紧 扣信 息 ， 搞清 流程 中每一 步发 生了 什么 反应 知 其然 ， 弄 清有 关反 应原理 ， 明 确目 的( 如沉 淀反 应 、 除杂 、 分离) 知其 所以 然 ， 最 后 联系储 存的 知识 ， 有效 地 进行信 息的 利 用 ， 准确 表述 和工整 书写 。 由 于工 艺流 程常与 溶液 的配制 、 物质 的分离 及定 量测定 等基 本 操 作有机 结合 起来 ， 所 以只 有复习 时牢 固掌 握实 验基 础知识 ， 才能 有效结 合题 中的信 息
27、， 准确 答题 。 【典 例 1】 明 矾石 是制 取 钾肥和 氢氧 化铝 的重 要原 料 ， 明 矾石 的组 成和 明矾 相似 ， 此外 还 含有氧 化铝 和少 量 的 氧化 铁杂质 。具 体实 验流 程如 下 ： 明矾石 焙烧 氨水浸 泡 操作1 溶液1K 、SO 2 4 、NH 4 钾氮混 合肥 溶液2 固体 试剂1 Fe 2 O 3 溶液3 过量二 氧化 碳 氢氧化 铝 溶液4请回答 下列 问题 ： (1) 操作 1 所用 到的 玻璃 仪 器的名 称是_ 。 (2) 由溶液 3 制 取 氢 氧 化 铝 的 离 子 方 程 式 为 _ _ 。 (3) 明矾石 焙烧 时产 生 SO 2 ，
28、请 你写 出能 验证 SO 2 具 有还原 性且 实验 现象 明显 的 化学 方程 式 ：_ 。 (4) 请你写 出验 证溶 液 1 中有 NH 4 的实 验过 程 ：_ 。 (5) 实验室 用 Fe 2 O 3 与 CO 反应来 制取 单 质 Fe 。 请按 气流 由左 到右 的方 向连接 下列 各装 置 ， 顺序 为 A _ 。 检查 装 置 A 气 密性的 方 法是 _ 。 在点 燃 B 处 的酒 精灯 前 ， 应进 行的 操作 是_ 。 装置 C 的作 用是_ 。 解析 (1)操作 1 是 过滤 ， 过滤操 作所 需要 的玻 璃仪 器为玻 璃棒 、 烧杯 和漏 斗 。(2) 经 氨水
29、浸泡， 过滤 得到 固体 氢氧 化铝和 少量 氧化 铁固 体， 再加入 试剂 1 氢氧 化钠 溶 液并过 滤， 得到溶 液 3 偏铝 酸钠 溶液 ， 最后通 入 CO 2 得 到氢 氧化 铝。 (3) 检验 SO 2 的 还原 性 方法较 多， 可以用 氯水、 溴水 或酸 性 高锰酸 钾溶 液来 检 验 SO 2 具有还 原性。 (4)检验 NH 4 时， 应先 加 入浓 NaOH 溶 液 ， 然 后加 热， 再用 湿润 的红 色石 蕊 试纸或 蘸有 浓盐 酸的 玻璃 棒进行 检验 。 (5) 先用 NaOH 溶 液除 去 CO 中的 CO 2 杂 质 ， 再 通过 碱石灰 吸收 水蒸 气 ，
30、 再 通 过 B 中红 热 的氧化 铁， 再通 过 NaOH 溶液洗 气除 去反 应产 生 的 CO 2 ，最 后点 燃未 反应 的 CO 。 答案 (1) 玻璃棒、 烧 杯和 漏斗 (2)AlO 2 2H 2 O CO 2 =Al(OH) 3 HCO 3(3)SO 2 Cl 2 2H 2 O=H 2 SO 4 2HCl( 其他合 理答 案也 可) (4) 取少量 溶液 1 ，加 入浓 NaOH 溶液 后加热 ，有 能使 湿润 的红 色石蕊 试纸 变蓝 的气 体产 生 ，证明有 NH 4 ( 其他 合理 答案也 可) (5) E B C D 将 导气管 插入 水槽 中 ， 关闭 弹簧 夹 a
31、和 活塞 b， 微热 圆 底烧瓶 ， 导 管口有 气泡 产生 ， 撤 去热 源 ，导 管中 形成 一段 稳定 的水柱 检查 CO 的纯度 除去 CO 中的 CO 2 ， 有利 于点 燃 CO 【典 例 2】 化 工流 程规 范答题 (14 分) 工 业生 产纯 碱的 工 艺流程 示意 图如 下 ： 完成下 列填 空 ： (1) 粗盐水 加 入 沉淀 剂 A 、B 除 杂质( 沉淀 剂 A 来 源于 石灰窑 厂) ， 写出 A 、B 的 化学式 。 A_ ，B_ 。 (2) 实验室 提纯 粗盐 的实 验 操作依 次为 ：取样 、_ 、 沉淀、_ 、_ 、冷 却结 晶 、_ 、 烘干。 (3) 工
32、业生 产纯 碱工 艺流 程 中 ，碳 酸化 时产 生的 现象 是 _ _ 。 碳酸化 时没 有析 出碳 酸钠 晶体 ， 其原 因是 _ _ 。 (4) 碳酸化 后过 滤 ， 滤液 D 最主要 的成 分是_( 填写 化学 式) ，检验 这一成 分的 阴离 子的 具体 方法是 ： _ 。 (5) 氨碱法 流程 中氨 是循 环 使用的 ， 为此 ， 滤液 D 加 入石灰 水产 生氨 。 加 石灰 水时所 发生 的反应 的离 子方 程式 为 _ _ 。 批阅现 场 评卷人 007 得分 3 纠错 错误 1 ： _ 错误 2 ： _ 错误 3 ： _ 错误 4 ： _ 错误 5 ： _ 答案 (1)Ca
33、(OH) 2 或 CaO Na 2 CO 3(2) 溶解 过滤 蒸发 过滤 (3) 出现浑 浊( 或 有晶 体析 出) 碳酸 钠的 溶解 度比 碳酸 氢钠大 (4)NH 4 Cl 取少 量滤 液于 洁净的 试管 中 ， 加 硝酸 酸 化 ， 再加 入 AgNO 3 ， 有 白 色沉淀 产生 ， 证明含 有阴 离 子 Cl (5)NH 4 OH =NH 3 H 2 O 题组一 操 作流 程型 1 硫 酸 铜 是 一 种 应 用 极 其 广 泛 的 化 工 原 料 。 以 下 是 某 工 厂 用 含 铁 废 铜 为 原 料 生 产 胆 矾 (CuSO 4 5H 2 O) 的生 产流 程 示意图 ：
34、 胆矾和 石膏 在不 同温 度下 的溶解 度(g/100 g 水) 见下 表 。 温度( ) 20 40 60 80 100 石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07 胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114 请回答 下列 问题 ： (1) 红棕色 滤渣 的主 要成 分 是 _ 。 (2) 写出浸 出过 程中 生成 硫 酸铜的 化学 方程 式 _ 。 (3) 操作 的温 度应 该控 制 在_ 左右 。 (4) 从溶液 中分 离出 硫酸 铜 晶体的 操作 应为_ 、 洗涤 、干燥 。 (5) 取样检 验是 为了 确 认 Fe 3 是否 除净 ， 有的 同学 设计 如下方 案
35、 ： 取样 于试 管 滴加 KSCN 溶液。 老 师 的 评 价 是 ： 此 方 案 不 合 理 。 请 指 出 该 方 案 存 在 的 问 题 ： _ 。 (6) 反应产 物中 的 NO 可以 循环使用 ， 试仅 用一 个化 学方程 式表 示 NO 转化 为 HNO 3 ： _ 。 答案 (1)Fe(OH) 3(2)3Cu 2HNO 3 3H 2 SO 4 =3CuSO 4 2NO 4H 2 O (3)100 (4) 冷却结 晶 、 过滤 (5)Cu 2 的 蓝色 对少 量 Fe 3 的检验 有干 扰 (6)4NO 3O 2 2H 2 O=4HNO 3解析 对 比原 料与产 品可 知，该生
36、产的 主要工 序： 一是除去 原料 中的杂 质铁 ，二是利 用 溶解度数 据分 离石膏 和胆 矾。再进 一步 分析， 由于 目的是制 胆矾 ，则投 入的 硝酸应反 应 完；杂 质铁 应除 去， 除铁 一般方 法是 将之 氧化 成 Fe 3 ，然 后调 节溶液 pH 使 之 水解完 全 形成 Fe(OH) 3 沉淀 。 题组二 物 质变 化流 程型 2 碱式 碳酸铜 广泛 用于制 油漆颜 料 、烟火 、杀 虫剂 、催化 剂 、 其 他铜盐 和固 体荧光 粉激活 剂等， 也用 于种 子处 理及 作杀菌 剂等 。某 化学 兴趣 小组在 实验 室利用 Na 2 CO 3 10H 2 O 跟 CuSO 4 5H 2 O 反 应制备 并检 验碱式 碳酸 铜 ， 实验 步骤 如下 ： Na 2 CO 3 1 0H 2 O CuSO 4 5H 2 O 研细 混合 研磨 黏胶状 沸水 搅拌 蓝绿 色沉 淀 抽滤 洗涤 风干 蓝绿色 晶体 (1) 写出制 备碱 式碳 酸铜 的 化学方 程式 _ 。 (2) 用研钵 分别 研 细 Na 2 CO 3 10H 2 O 和 CuSO 4 5H 2 O 的 目的是 _ 。 (3) 检验蓝 绿色 沉淀 是否 洗 涤干净 的实 验操 作是 _ 。 (4) 碱式碳 酸铜 可以 看 成 Cu(OH) 2 CuCO 3 ， 该 兴趣 小组 同
