新教材2024高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題12化學(xué)工藝流程課時(shí)作業(yè)

專題精練（12）綜合實(shí)驗(yàn)探究

1.[2023?北京卷]資料顯示，L可以將Cu氧化為Cu2\某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Cu

被I?氧化的產(chǎn)物及銅元素的價(jià)態(tài)。

已知：12易溶于K1溶液，發(fā)生反應(yīng)卜+廠門；（紅棕色）；L和I；氧化性幾乎相同。

I.將等體積的KI溶液加入到碗。1銅粉和加。1卜（〃＞加的固體混合物中，振蕩。

實(shí)驗(yàn)記錄如下：

。(KI)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

極少量L溶解，溶液為淡紅色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為

實(shí)驗(yàn)10.01mol?I/1

白色沉淀，溶液仍為淡紅色

部分卜溶解，溶液為紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白

實(shí)驗(yàn)II0.Imol,L-1

色沉淀，溶液仍為紅棕色

12完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉完全溶

實(shí)驗(yàn)III4mol,L-1

解，溶液為深紅棕色

（1）初始階段，Cu被弱化的反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)I（填或“="）實(shí)

驗(yàn)II。

（2）實(shí)驗(yàn)III所得溶液中，被氧化的銅元素的可能存在形式有[Qi（H2O）（蚯色）或

[CuL＞（無色），進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究：

步驟a.取實(shí)驗(yàn)III的深紅棕色溶液，加入CCL,多次萃取、分液。

步驟b.取分液后的無色水溶液，滴入濃氨水，溶液顏色變淺藍(lán)色，并逐漸變深。

i.步驟a的目的是

ii.查閱資料，2CW+4「=2CuII+I2,[Cu（NH3）2「（無色）容易被空氣氧化。用

離子方程式解釋步驟b的溶液中發(fā)生的變化：

（3）結(jié)合實(shí)驗(yàn)III,推測(cè)實(shí)驗(yàn)I和II中的白色沉淀可能是Cui,實(shí)驗(yàn)I中銅被氧化的化

學(xué)方程式是。分別取實(shí)驗(yàn)I和II充分反應(yīng)后的固體，洗滌后得

到白色沉淀，加入濃KI溶液，（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），觀察到少量紅

色的銅。分析銅未完全反應(yīng)的原因是

（4）上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，L僅將Cu氧化為+1價(jià)。在隔絕空氣的條件下進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn),

證實(shí)了L能將Cu氧化為Cu2+o裝置如圖所示，a、b分別

是o

（5）運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，分析在.上述實(shí)驗(yàn)中Cu被L氧化的產(chǎn)物中價(jià)態(tài)不同的原

因：_______________________________________________________________________

2.某實(shí)驗(yàn)小組以BaS溶液為原料制備BaCh?21L0,并用重量法測(cè)定產(chǎn)品中BaCL?2Hq

的含量。設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

可選用試劑：晶體、溶液、濃喇、稀」、」溶液、蒸儲(chǔ)水

NaClBaS112s0CuSO

步驟1.BaCk?2H2O的制備

按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到BaCL溶液，經(jīng)一系列步驟獲得BaCk?2H2。產(chǎn)品。

步驟2.產(chǎn)品中BaCL-2比0的含量測(cè)定

①稱取產(chǎn)品0.5000g,用100mL水溶解，酸化，加熱至近沸；

②在不斷攪拌下，向①所得溶液逐滴加入熱的0.lOOmol?廣用2soi溶液；

③沉淀完全后，60C水浴40分鐘，經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟，稱量白色固體，質(zhì)量

為0.4660go

回答下列問題：

（1）I是制取氣體的裝置，在試劑a過量并微熱時(shí)，發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方

程式為;

（2）II中b儀器的作用是；川中的試劑應(yīng)選用；

（3）在沉淀過程中，某同學(xué)在加入一定量熱的H2soi溶液后，認(rèn)為沉淀已經(jīng)完全，判斷

沉淀已完全的方法是

（4）沉淀過程中需加入過量的HSO」溶液，原因是

（5）在過濾操作中，下列儀器不需要用到的是（填名稱）:

TAIO

（6）產(chǎn)品中BaCk?2H2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（保留三位有效數(shù)字）。

3.苯胺又名氨基苯，是最重要的胺類物質(zhì)之一，可作為炸藥中的穩(wěn)定劑、汽油中的防爆

劑，也可作為醫(yī)藥磺胺藥的原料等。苯胺為無色油狀液體，有特殊氣味，可用水蒸氣蒸儲(chǔ)提

純。用納米鐵粉還原硝基苯制備苯胺的原理及裝置圖（略去夾持裝置和加熱裝置）如卜.：

4N（）2+9Fe+4H20c照2H4

NH.+aFeaO.

裝置3

已知部分有機(jī)物的?些數(shù)據(jù)如下表:

相對(duì)分密度/

名稱熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃溶解性

子質(zhì)量(g,ml/1)

難溶于水，易溶于

硝基苯1231.205.7210.8

乙醇、乙酰

難溶于水，易溶于

苯胺931.02—6.3184.4

乙醉、乙醛

微溶于水，易溶于

乙醛740.71-115.334.6

乙醇

I.合成：在裝置1中的儀器X中，加入9g納米鐵粉、20血水、1mL冰醋酸，加熱至煮

沸，煮沸后冷卻至室溫，再將8.0mL硝基苯逐滴加入（該反應(yīng)強(qiáng)烈放熱），攪拌、加熱、回

流半小時(shí)，至反應(yīng)完全。

II.分離提純：將裝置1改為裝置2進(jìn)行水蒸氣蒸儲(chǔ)，取裝置2中的儲(chǔ)出物約5?6mL,

轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，分離出有機(jī)層后，水層加入1.3gNaCl固體，用乙醛萃取3次（每次用

7.0mL乙醛），合并有機(jī)層和乙醛萃取液，加入粒狀MaOH干燥，過濾后轉(zhuǎn)移至干燥的圓底燒

瓶中，水浴蒸去乙雄，殘留物再利用裝置3蒸儲(chǔ)并收集溫度為7C時(shí)的儲(chǔ)分。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）儀器X的名稱是；加入硝基苯時(shí)，“逐滴加入”的目的是

（2）分離提純過程中加入NaCl固體的作用是

（3）裝置2中長(zhǎng)導(dǎo)管B的作用是

（4）“水蒸氣蒸儲(chǔ)”結(jié)束后，應(yīng)先打開止水夾T,再停止對(duì)“水蒸氣發(fā)生裝置”加熱,

理由是

（5）利用裝置3蒸儲(chǔ)時(shí)，溫度的范圍為,實(shí)驗(yàn)結(jié)束得到產(chǎn)物6.0mL,則苯胺

的產(chǎn)率為（保留三位有效數(shù)字）。

4.[2023?全國(guó)甲卷]鉆配合物[CO（NL）6]C13溶于熱水，在冷水中微溶，可通過如下反

回答問題：

（1）實(shí)驗(yàn)室用NH￡1（s）和Ca（OH）2（s）制備氨氣的化學(xué)方程式為

-1

（2）現(xiàn)有濃H3Poi質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%,密度為1.7g?血71若實(shí)驗(yàn)需lOOmLl.7mol?L

的乩原）」溶液，則需濃H3POqmL（保留一位小數(shù)）。

（3）裝置中活塞L的作用為。實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)

關(guān)閉絡(luò)，打開跖

（4）當(dāng)溶液pll為8.0~9.0時(shí),停止通Nik,即可制得＜Nlh）211Poi溶液。若繼續(xù)通入

NL,當(dāng)pHXO.O時(shí)，溶液中OFF、和（填離子符號(hào)）濃度明顯增加。

（5）若本實(shí)驗(yàn)不選用pH傳感器，還可選用作指示劑，當(dāng)溶液顏色由變

為時(shí)，停止通業(yè)3。

6.硫酸鐵錢［aFe2（SOO3-b（NHJ2s0」?d%0］廣泛用于城鎮(zhèn)生活飲用水、工業(yè)循環(huán)水

的凈化等。某化工廠以硫酸亞鐵（含少量硝酸鈣）和硫酸鏤為原料，設(shè)計(jì)如圖工藝流程制取

硫酸鐵錢。

疏酸B

請(qǐng)回答下列問題：

（1）硫酸亞鐵溶液加硫酸酸化的主要目的是。

（2）下列物質(zhì)中最適合的氧化劑B是（填字母）。

a.NaClOb.H202

c.KMnOid.K2Cr207

（3）操作甲的名稱是o

（4）上述流程中，氧化之后和加熱蒸發(fā)之前，需加入少量（填化學(xué)式），檢驗(yàn)

Fe?+是否已全部被氧化的方法為

（5）稱取14.00g所得產(chǎn)品，將其溶于水配制成100mL溶液，分成兩等份，向其中一份

溶液中加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌得到2.14g沉淀；向另一份溶液中加入含0.05raolBa

（NOa）2的溶液，恰好完全反應(yīng)，則該硫酸鐵鐵的化學(xué)式為o

專題精練(12)

1.解析：(1)提高K1濃度，便于提高I；的濃度，與Cu接觸更加充分，Cu與I；的

反應(yīng)速率加快，故實(shí)驗(yàn)I〈實(shí)驗(yàn)H。

(2)加入CCL,L+rwh平衡逆向移動(dòng)，h濃度減小，I一濃度增加，其目的為：除去

+

I；,防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)。加入濃氨水后[Cuk「轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)2],無色的[Cu(NHa)2]

+被氧化為藍(lán)色的[Cu(NIG)4產(chǎn),方程式為?112r+2岫?13=血1(NIL)2r+2H20+21

+2+-

一、4[Cu(NH3)2]+02+8NH3?H20=4[CU(NH,0I]+40H4-6H20O

(3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)m,推測(cè)實(shí)驗(yàn)I和II中的白色沉淀可能是Cui,實(shí)驗(yàn)I中銅被氧化的化

學(xué)方程式是2Cu+L=2CuI或2Cu+Kl3=2CuI+KI；2Cu+l2=2CuI反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加

入濃KI溶液，L濃度減小，Cui轉(zhuǎn)化為Cu和L故產(chǎn)生白色沉淀溶解，出現(xiàn)紅色固體。

(4)要驗(yàn)證h能將Cu氧化為Ci?"需設(shè)計(jì)原電池負(fù)極材料為Cu,b為含miolh的4mc，l?L

7的KI溶液。

(5)含/Tmolk的4mol-□的KI溶液、銅與碘反應(yīng)的體系在原電池裝置中，L將Cu

氧化為Cu2+；而在實(shí)驗(yàn)I、實(shí)驗(yàn)H和實(shí)驗(yàn)HI中Cu以Cu一形式存在，這是由于在實(shí)驗(yàn)I、實(shí)

驗(yàn)【I、實(shí)驗(yàn)ni中cd可以進(jìn)一步與r結(jié)合生成cui沉淀或[CM]，cd濃度減小使得c/+

氧化性增強(qiáng),發(fā)生反應(yīng)2C/++4I=2CuII+1?和2Cu"+6I-=2[Cul2「+l2。

答案：(1)<

(2)除去I；，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)[CulZT+2NL-IM)=[Cu(NHJ/++2&0+2廠、

+

4[Cu(NH3)2]+02+8NI13*lLO=4[Cu(ML)J^+^lF+eiLO

(3)2CU+I2=2CUI或2Cu+K13=2CuI+KI白色沉淀逐漸溶解銅與碘的反應(yīng)為可

逆反應(yīng)(或I；濃度小未能氧化全部的Cu)

(4)銅、含mlolb的4mol-。的KI溶液

(5)在實(shí)驗(yàn)I、實(shí)驗(yàn)II、實(shí)驗(yàn)川中Cd可以進(jìn)一步與I一結(jié)合生成Cui沉淀或[CuIzF,

Cu卡濃度減小使得Ci?+氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)2Cu2+4-4r=2CuII+I2和2Cu2+-6I-

=2[Cul2]~+l2o

2.解析：由給出的試劑和裝置，結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行分析：

HC1發(fā)主裝置BaQ；溶液制備裝置，發(fā)生反

應(yīng)BaS+2IICl=BaCI2+H2S

(1)由上述分析可知，I是制取HC1氣體的裝置，在試劑a(濃ILSOD過量并微熱時(shí)，

NaCl晶體與濃PESO,反應(yīng)生成NaHSOi和HC1。(2)HC1氣體極易溶于水，故II中b儀器的作

用是防止倒吸；III中的試劑是為了吸收112s氣體，應(yīng)選用CuSO,溶液，發(fā)生反應(yīng)Cu2+4-

H2S=CUSI+2H%(3)若沉淀已經(jīng)完全，則上層清液中無Ba?+,可通過向上層清液中繼續(xù)

滴加H2soi溶液的方法判斷沉淀已經(jīng)完全。(4)沉淀過程中需加入過量的H2soi溶液，增大c

(SO：-),可以減少Ba?,在水中的溶解，使其盡可能完全轉(zhuǎn)化為沉淀。(5)過濾的實(shí)驗(yàn)裝置

為故不需要用到錐形瓶。(6)0.4660gBaS0”的物質(zhì)的量為0.002mol,由

BaCL-2H2O?BaSO,可知，產(chǎn)品中BaCh?2H，0為0.002mol,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.002moiX244g?mol

X100%=97.6%?

0.5000g

答案:（1）HC1答案（濃）4-NaCl^=NaHS0.4-HClt

（2）防止II中溶液倒吸CuSOi溶液

（3）取上層清液繼續(xù)滴加Hf（）i溶液，無沉淀出現(xiàn)，說明已經(jīng)沉淀完全

（4）減少Ba"在水中的溶解

（5）錐形瓶

（6）97.6%

3.解析：（5）根據(jù)已知部分有機(jī)物的數(shù)據(jù)表，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱说玫奖桨?，而不是硝?/p>

苯，因此溫度范圍為184.4~210.8C,根據(jù)題干的化學(xué)方程式分析，硝基苯和苯胺的物質(zhì)

的量相同，則理論產(chǎn)量為“AL2：：；1nL竿部?mol』26g,實(shí)驗(yàn)結(jié)束得到產(chǎn)物6.0mL,

123g,mol

實(shí)際產(chǎn)量為6mLX1.02g?mL"'=6.12g,則親胺的產(chǎn)率為黑|x100%Q84.3%。

答案：（1）三頸燒瓶控制反應(yīng)速率防止爆炸并提高硝基苯的轉(zhuǎn)化率

（2）減小茉胺在水中的溶解度，提高茉胺的產(chǎn)率

（3）起安全管的作用（或平衡裝置內(nèi)外氣壓）

（4）防止倒吸

（5）184.4-210.8C84.3%

4.解析?：（1）由圖中儀器的結(jié)構(gòu)特征可知，a為錐形瓶：加快氯化鐵溶解可采用升溫，

攪拌等；

（2）步驟I【中使用了濃氨水和雙氧水，它們高溫下易揮發(fā)，易分解，所以控制在10C

以下，避免濃氨水分解和揮發(fā)，雙氧水分解。要控制溫度在10c以下，通常采用冰水浴降

溫；

（3）圖中為過濾裝置，玻璃棒沒有緊靠三層濾紙?zhí)?，可能戳破濾紙，造成過濾效果不

佳。還有漏斗末端較長(zhǎng)處（尖嘴部分）沒有緊靠在“盛濾液”的燒杯內(nèi)壁，可能導(dǎo)致液滴飛

濺；

（4）步驟IV中，將所得固體轉(zhuǎn)入有少量鹽酸的沸水中，根據(jù)題目信息，鉆配合物［Co

（NH3）iCh溶了熱水，活性炭不溶丁?熱水，所以趁熱過濾可除去活性炭；

（5）步驟V中，將濾液轉(zhuǎn)入燒杯，由于鉆配合物［C。（NH）IC13中含有氯離子，加入

4mL濃鹽酸，可利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)鉆配合物［Co（NH：,）6］C13盡可能完全析出，提高產(chǎn)率，

故答案為：利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)鉆配合物［C。（NIL）「CL盡可能完全析出，提高產(chǎn)率。

答案：（1）錐形瓶升溫，攪拌等

（2）濃氨水分解和挖發(fā)雙氧水分解冰水浴

（3）玻璃棒沒有緊靠三層濾紙?zhí)帲┒纺┒溯^長(zhǎng)處（尖嘴部分）沒有緊靠在“盛濾液”

的燒杯內(nèi)壁

（4）活性炭

利用同離子效應(yīng),促進(jìn)鉆配合物盡可能完全析出，提高產(chǎn)率

（5）［Co（NH3）61C13

5.解析：（2）根據(jù)公式c二-J''可得,濃H：P0,的濃度c=嗎：Q'=

（

1000X1.7g*ml.1X^^14,7mol.L-.,溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，因此配制

lOOmLl.7moi?L-的HFOi溶液，需要濃H3P01的體枳40.0115L=

14.7mol?L

11.5mL；（3）由于NFL極易溶于水，因此可選擇打開活塞K?以平衡氣壓，防止發(fā)生倒吸，所

以實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉《,打開“；（4）繼續(xù)通入NH,（NH.）.HPO,

繼續(xù)反應(yīng)生成（陽）當(dāng)時(shí)，溶液中曠、、一的濃度明顯增加;

3P0i,pH>10.00NH：P0；（5）

由小問可知，當(dāng)為時(shí),可制得。說明溶液顯堿

（4）pH&0?9.0（NH2HPO?（NHD2HPO4

性，因此若不選用pH傳感器，還可以選用酚釀作指示劑，當(dāng)溶液顏色山無色變?yōu)闇\紅色時(shí)，

停止通入NH：“即可制得(NHO2HP0：溶液。

答案：(1)2NH.C1+Ca(OH)2^=CaCk+2HQ+2NH3t

(2)11.5

(3)平衡氣壓防倒吸倒吸

(4)NH：P0;

(5)酚配無色淺紅色

6.解析：(1)硫酸亞鐵溶液(含少量硝酸鈣)加硫酸酸化，可增大溶液中SO；的濃度，

將Ca?*轉(zhuǎn)化為沉淀,同時(shí)可以抑制Fe?+的水解。(2)氧化劑B的作用是將為?+氧化為Fe3+,

HQ2的還原產(chǎn)物是水，不會(huì)引入新的雜質(zhì)，而題給其他試劑都會(huì)引入新的雜質(zhì)，故氧化劑B

選HAo(3)根據(jù)流程圖可知，操作甲的名稱為冷卻結(jié)晶。(4)氧化之后