實驗探究 化工工藝流程模擬實驗無機(jī)化工實驗題,除考查學(xué)生

1、實驗探究實驗探究 化工工藝流程模擬實驗化工工藝流程模擬實驗無機(jī)化工實驗題，除考查學(xué)生綜合運用化學(xué)反應(yīng)原理解無機(jī)化工實驗題，除考查學(xué)生綜合運用化學(xué)反應(yīng)原理解決相關(guān)工業(yè)的實際問題外，另一個重要熱點是工業(yè)生產(chǎn)決相關(guān)工業(yè)的實際問題外，另一個重要熱點是工業(yè)生產(chǎn)過程的實驗室的模擬實驗。除注意金屬、非金屬部分的過程的實驗室的模擬實驗。除注意金屬、非金屬部分的解題方法，還應(yīng)注意實驗方法的獨特特點。解題方法，還應(yīng)注意實驗方法的獨特特點。作為物質(zhì)制備方案的探究往往從以下幾個方面進(jìn)行考慮：作為物質(zhì)制備方案的探究往往從以下幾個方面進(jìn)行考慮：一、實驗方案是否科學(xué)合理，即從理論上能否制得；一、實驗方案是否科學(xué)合理，即從理

2、論上能否制得；二、原料是否價廉易得；三、實驗方案是否簡潔；四、二、原料是否價廉易得；三、實驗方案是否簡潔；四、實驗過程是否遵循無污染。現(xiàn)代化學(xué)中的綠色化學(xué)是我實驗過程是否遵循無污染?，F(xiàn)代化學(xué)中的綠色化學(xué)是我們設(shè)計化學(xué)實驗方案中很重要的思路。同時還要注意常們設(shè)計化學(xué)實驗方案中很重要的思路。同時還要注意常見的文字?jǐn)⑹鎏茁?，如洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水見的文字?jǐn)⑹鎏茁?，如洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2323次，次，從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。在寫從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。在寫某一步驟是

3、為了除雜時，應(yīng)該注明某一步驟是為了除雜時，應(yīng)該注明“是為了除去是為了除去XXXX雜質(zhì)雜質(zhì)”，只寫只寫“除雜除雜”的回答是不給分的；看清楚是寫化的回答是不給分的；看清楚是寫化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平等等。學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平等等?！緦嶒炋骄俊緦嶒炋骄? 1】七水合硫酸亞鐵（七水合硫酸亞鐵（FeSOFeSO4 47H7H2 2O O）是一）是一 種重要的食品或飼料添加劑、顏料及電子工業(yè)的原材種重要的食品或飼料添加劑、顏料及電子工業(yè)的原材 料。其實驗室中常采用如下流程來制備：料。其實驗室中常采用如下流程來制備：已知硫酸亞鐵的溶解度（已知硫酸亞鐵的溶解度（S S）隨溫度變化

4、的曲線如圖所）隨溫度變化的曲線如圖所示：示：回答下列問題：回答下列問題：（1 1）向鐵屑中加入熱）向鐵屑中加入熱NaNa2 2COCO3 3溶液的目的是溶液的目的是 。（2 2）加入）加入“過量稀硫酸過量稀硫酸”的實驗操作明顯不合理，原因的實驗操作明顯不合理，原因是是 。（3 3）某同學(xué)認(rèn)為鐵屑與硫酸反應(yīng)不需要精確溫度，因此）某同學(xué)認(rèn)為鐵屑與硫酸反應(yīng)不需要精確溫度，因此不必使用熱水浴加熱，可改用酒精燈直接加熱來維持反應(yīng)不必使用熱水浴加熱，可改用酒精燈直接加熱來維持反應(yīng)溫度，該做法的不妥之處是溫度，該做法的不妥之處是 。（4 4）“趁熱過濾趁熱過濾”后的濾液有時略顯黃色，其原因是后的濾液有時略顯

5、黃色，其原因是（用離子方程式表示）（用離子方程式表示） 。（5 5）若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出）若需從硫酸亞鐵溶液中結(jié)晶出FeSOFeSO4 44H4H2 2O O，應(yīng)，應(yīng)控制結(jié)晶和過濾的溫度（控制結(jié)晶和過濾的溫度（t t）范圍為）范圍為 。（6 6）已知：）已知：FeSOFeSO4 47H7H2 2O O（s s） FeSOFeSO4 4(s)+(s)+7H7H2 2O(g) O(g) H H1 1=+468.75 kJ/mol=+468.75 kJ/molFeSOFeSO4 47H7H2 2O O（s s） FeSOFeSO4 4HH2 2O O（s s）+6H+6H2 2O(g) O(g

6、) H H2 2=+416.35 kJ/mol=+416.35 kJ/mol寫出寫出FeSOFeSO4 4HH2 2O O加熱脫水生成無水加熱脫水生成無水FeSOFeSO4 4的熱化學(xué)方程的熱化學(xué)方程式：式： 。解析解析 （1 1）結(jié)合實驗?zāi)康?、流程可知向廢鐵屑中加入熱）結(jié)合實驗?zāi)康?、流程可知向廢鐵屑中加入熱碳酸鈉溶液的目的是利用溶液的堿性，促進(jìn)油污水解，碳酸鈉溶液的目的是利用溶液的堿性，促進(jìn)油污水解，以除去鐵屑表面的油污。以除去鐵屑表面的油污。（2 2）硫酸過量，鐵完全轉(zhuǎn)化為）硫酸過量，鐵完全轉(zhuǎn)化為FeFe2+2+，在此環(huán)境中易被，在此環(huán)境中易被氧化成氧化成FeFe3+3+而無法制得純凈的硫

7、酸亞鐵。而無法制得純凈的硫酸亞鐵。（3 3）采用酒精燈直接加熱，一是不易控制反應(yīng)溫度，）采用酒精燈直接加熱，一是不易控制反應(yīng)溫度，二是因反應(yīng)中有氫氣生成，明火加熱可能引起爆炸。二是因反應(yīng)中有氫氣生成，明火加熱可能引起爆炸。（4 4）濾液顯黃色，是因為過濾時）濾液顯黃色，是因為過濾時FeFe2+2+被空氣中的被空氣中的O O2 2氧氧化成化成FeFe3+3+的結(jié)果。的結(jié)果。（5 5）由圖知硫酸亞鐵飽和溶液溫度在）由圖知硫酸亞鐵飽和溶液溫度在56.66456.664之間，之間，溶液中析出的晶體是溶液中析出的晶體是FeSOFeSO4 44H4H2 2O O。（6 6）利用蓋斯定律，將反應(yīng)）利用蓋斯定

8、律，將反應(yīng)減去反應(yīng)減去反應(yīng)即可得到即可得到FeSOFeSO4 4HH2 2O O受熱分解的熱化學(xué)方程式。受熱分解的熱化學(xué)方程式。答案答案 （1 1）除去廢鐵屑表面的油污）除去廢鐵屑表面的油污（2 2）應(yīng)該鐵屑過量（或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余），）應(yīng)該鐵屑過量（或反應(yīng)后溶液中必須有鐵剩余），否則酸性條件下否則酸性條件下FeFe2+2+易被氧化為易被氧化為FeFe3+3+(3)(3)直接加熱不易控制反應(yīng)所需要的溫度，溫度過高時直接加熱不易控制反應(yīng)所需要的溫度，溫度過高時FeFe2+2+易被氧化，同時由于反應(yīng)中有氫氣生成，明火加熱易被氧化，同時由于反應(yīng)中有氫氣生成，明火加熱不安全不安全（4 4）4F

9、e4Fe2+2+O+O2 2+4H+4H+ + 4Fe4Fe3+3+2H+2H2 2O O（5 5）56.656.6t t6464（6 6）FeSOFeSO4 4HH2 2O(s) FeSOO(s) FeSO4 4(s)+H(s)+H2 2O(g)O(g)H H=+52.40 kJ/mol=+52.40 kJ/mol【實驗探究【實驗探究2 2】某種粗鹽中含有泥沙、某種粗鹽中含有泥沙、CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+、 SO SO 等雜質(zhì)。某同學(xué)在實驗室中設(shè)計了用這種粗鹽等雜質(zhì)。某同學(xué)在實驗室中設(shè)計了用這種粗鹽制備精鹽的方案如下（用于沉淀的試劑稍過量）：制備精鹽的方案如下（用

10、于沉淀的試劑稍過量）：24請回答以下問題：請回答以下問題：（1 1）為相應(yīng)操作選擇所需儀器（用標(biāo)號字母填寫）：）為相應(yīng)操作選擇所需儀器（用標(biāo)號字母填寫）：操作操作 ; ;操作操作 。A.A.燒杯燒杯 B.B.托盤天平托盤天平 C.C.電子天平電子天平 D.D.試管試管 E.E.玻璃棒玻璃棒F.F.分液漏斗分液漏斗 G.G.漏斗漏斗 H.H.泥三角泥三角 I. I.酒精燈酒精燈 J. J.蒸發(fā)皿蒸發(fā)皿（2 2）操作）操作中常用中常用NaNa2 2COCO3 3(aq)(aq)、NaOH(aq)NaOH(aq)、BaClBaCl2 2(aq)(aq)作作為除雜試劑，則加入除雜試劑的順序為：為除雜試

11、劑，則加入除雜試劑的順序為：NaOH(aq)NaOH(aq) 。寫出除去寫出除去FeFe3+3+的離子方程式：的離子方程式： 。（3 3）操作）操作中，判斷加入中，判斷加入BaClBaCl2 2已過量的方法是已過量的方法是 。（4 4）操作）操作應(yīng)選擇的酸是應(yīng)選擇的酸是 。若將操作。若將操作與操作與操作的先后順序?qū)φ{(diào)，將會對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響的先后順序?qū)φ{(diào)，將會對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響是是 。（5 5）操作）操作是是 （選擇合理操作的名稱，用標(biāo)號（選擇合理操作的名稱，用標(biāo)號字母按操作先后順序填寫）。字母按操作先后順序填寫）。a. a.過濾、洗滌過濾、洗滌 b. b.蒸發(fā)、濃縮蒸發(fā)、濃縮 c. c.

12、萃取、分液萃取、分液 d. d.冷卻、冷卻、結(jié)晶結(jié)晶答案答案 （1 1）C AEGC AEG（2 2）BaClBaCl2 2 NaNa2 2COCO3 3 FeFe3+3+3OH+3OH- - Fe(OH)Fe(OH)3 3（3 3）取所得溶液的上層清液）取所得溶液的上層清液1212滴于滴定板上，再滴入滴于滴定板上，再滴入1212滴滴BaClBaCl2 2溶液，若溶液未變渾濁，則表明溶液，若溶液未變渾濁，則表明BaClBaCl2 2已過量已過量（4 4）鹽酸）鹽酸 在此酸性條件下，會有部分沉淀溶解，從而影在此酸性條件下，會有部分沉淀溶解，從而影響制得精鹽的純度響制得精鹽的純度（5 5）bdab

13、da【實驗探究【實驗探究3 3】孔雀石主要含孔雀石主要含CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3, ,還含少量還含少量 FeFe、SiSi的化合物。實驗室以孔雀石為原料制備的化合物。實驗室以孔雀石為原料制備 CuSOCuSO4 45H5H2 2O O及納米材料及納米材料G G，步驟如下：，步驟如下： 請回答下列問題：請回答下列問題： （1 1）溶液）溶液A A的金屬離子有的金屬離子有CuCu2+2+、FeFe2+2+、FeFe3+3+。從下列。從下列 所給試劑中選擇：實驗步驟中試劑所給試劑中選擇：實驗步驟中試劑最佳為最佳為（填代號），檢驗溶液（填代號），檢驗溶液A A中中FeFe3+

14、3+的最佳試劑為的最佳試劑為（填代號）。（填代號）。 a.KMnOa.KMnO4 4b.(NHb.(NH4 4) )2 2S S c.H c.H2 2O O2 2d.KSCNd.KSCN沉淀沉淀D D中除了過量的中除了過量的CuOCuO外，還存在另一種固體，其化外，還存在另一種固體，其化學(xué)式為學(xué)式為 。加入。加入CuOCuO的作用是的作用是 。（2 2）由溶液）由溶液C C獲得獲得CuSOCuSO4 45H5H2 2O O，需要經(jīng)過，需要經(jīng)過 操操作。除燒杯、漏斗外，過濾操作還用到另一玻璃儀器，作。除燒杯、漏斗外，過濾操作還用到另一玻璃儀器，該儀器在此操作中的主要作用是該儀器在此操作中的主要作

15、用是 。（3 3）制備納米材料）制備納米材料G G時，應(yīng)向時，應(yīng)向CaClCaCl2 2溶液中先通入（或先溶液中先通入（或先加入）加入） （填化學(xué)式）。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方（填化學(xué)式）。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：程式： 。（4 4）欲測定溶液）欲測定溶液A A中中FeFe2+2+的溶液，可用的溶液，可用KMnOKMnO4 4標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，取用滴定，取用KMnOKMnO4 4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)使用 。取。取A A溶液溶液稀釋一定倍數(shù)后，用稀釋一定倍數(shù)后，用KMnOKMnO4 4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點現(xiàn)象為標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點現(xiàn)象為 。答案答案 （1 1）c d Fe(OH)c d Fe(OH

16、)3 3 調(diào)節(jié)溶液的調(diào)節(jié)溶液的pHpH值，促進(jìn)值，促進(jìn)FeFe3+3+的水解的水解（2 2）蒸發(fā)、冷卻晶體、過濾）蒸發(fā)、冷卻晶體、過濾 引流引流（3 3）NHNH3 3 2NH2NH3 3+CO+CO2 2+CaCl+CaCl2 2+H+H2 2O CaCOO CaCO3 3+2NH+2NH4 4ClCl(4)(4)酸式滴定管酸式滴定管 溶液變成紫紅色并保持半分鐘不褪色溶液變成紫紅色并保持半分鐘不褪色【實驗探究【實驗探究4 4】聚合硫酸鐵（聚合硫酸鐵（PFSPFS）是一種新型高效的無）是一種新型高效的無 機(jī)高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理。用鐵的氧化物機(jī)高分子絮凝劑，廣泛用于水的處理。用鐵的氧化

17、物 為原料來制取聚合硫酸鐵，為控制水解時為原料來制取聚合硫酸鐵，為控制水解時FeFe3+3+的濃度，的濃度， 防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的防止生成氫氧化鐵沉淀，原料中的FeFe3+3+必須先還原為必須先還原為 FeFe2+2+。實驗步驟如下：。實驗步驟如下：(1)(1)用用98%98%的硫酸配制的硫酸配制28%28%的硫酸，所需的玻璃儀器除量的硫酸，所需的玻璃儀器除量筒外，還有筒外，還有 。a. a.玻璃棒玻璃棒 b. b.燒杯燒杯 c. c.燒瓶燒瓶（2 2）步驟）步驟取樣分析溶液中取樣分析溶液中FeFe2+2+、FeFe3+3+的含量，目的是的含量，目的是 。a. a.控制溶液中控制溶液

18、中FeFe2+2+與與FeFe3+3+含量比含量比b. b.確保鐵的氧化物酸溶完全確保鐵的氧化物酸溶完全c. c.確定下一步還原所需鐵的量和確定氧化確定下一步還原所需鐵的量和確定氧化FeFe2+2+所需所需NaClONaClO3 3 的量的量（3 3）完成步驟）完成步驟中的氧化還原反應(yīng)：補(bǔ)充產(chǎn)物并配平中的氧化還原反應(yīng)：補(bǔ)充產(chǎn)物并配平 FeFe2+2+ + ClO + ClO + H H+ + FeFe3+3+ +ClCl- -+ +3(4)(4)聚合硫酸鐵溶液中聚合硫酸鐵溶液中SO SO 與與FeFe3+3+物質(zhì)的量之比不是物質(zhì)的量之比不是3232。根據(jù)下列提供選擇的試劑和基本操作，測定聚合硫酸鐵根據(jù)下列提