《2019年高考化学二轮复习专题24化学实验设计与评价练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考化学二轮复习专题24化学实验设计与评价练习（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题24 化学实验设计与评价1.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是_，还可使用_代替硝酸。（2）沉淀A的主要成分是_，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为_。（3）加氨水过程中加热的目的是_。沉淀B的主要成分为_、_（写化学式）。（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：+H+H2C2O4Mn2+C
2、O2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 molL1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为_。【答案】（1）将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ H2O2（2）SiO2 (或H2SiO3) SiO2+4HF=SiF4+2H2O（或H2SiO3+4HF= SiF4+3H2O）（3）防止胶体生成，易沉淀分离 Fe(OH)3 Al(OH)3 （4）45.0% 2.1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，沸点为71，密度为1.36 gcm3。实验室制备少量1溴丙烷的主要步骤如下： 步骤1： 在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水，
3、冰水冷却下缓慢加入28 mL浓H2 SO4 ；冷却至室温，搅拌下加入24 g NaBr。步骤2： 如图所示搭建实验装置， 缓慢加热，直到无油状物馏出为止。 步骤3： 将馏出液转入分液漏斗，分出有机相。步骤4： 将分出的有机相转入分液漏斗，依次用12 mL H2O、12 mL 5% Na2CO3溶液和12 mL H2O洗涤，分液，得粗产品，进一步提纯得1-溴丙烷。（1）仪器A的名称是_；加入搅拌磁子的目的是搅拌和_。 （2）反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和_。 （3）步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是_。 （4）步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行，目的是_。（5）
4、步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作： 向分液漏斗中小心加入12 mL 5% Na2CO3溶液，振荡，_，静置，分液。 【答案】（1）蒸馏烧瓶 防止暴沸（2）丙烯、正丙醚（3）减少1-溴丙烷的挥发（4）减少HBr挥发 （5）将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体【解析】（1）仪器A的名称是蒸馏烧瓶；加入搅拌磁子的目的是搅拌加快反应速率和防止暴沸；（2）反应时生成的主要有机副产物有正丙醇发生消去反应产生丙烯、正丙醇分子之间脱水生成正丙醚。3纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图1所示。（1）用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废
5、铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S,其原理如图2所示，该反应的离子方程式为_。（2）从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。反应：Cu2S+4FeCl3=2CuCl2+4FeCl2+S，每生成1molCuCl2，反应中转移电子的物质的量为_；浸取时，在有氧环境下可维持Fe2+较高浓度，有关反应的离子方程式为_。浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图3 所示，未洗硫时铜元素浸取率较低,其原因是_。（3）“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图4 所示，当pH1.7时,pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe2+萃取率降低的原因是_。（4）用“反萃取”得到的C
6、uSO4溶液制备纳米铜粉时，该反应中还原产物与氧化产物的质量之比为_。（5）在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤、_、干燥、_等操作可得到Fe2O3产品。【答案】 CuFeS2+Cu+2H+=Cu2S+Fe2+H2S 2mol 4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O 生成的硫覆盖在Cu2S表面,阻碍浸取 Fe3+水解程度随pH的升高而增大 32：7 洗涤 煅烧(或灼烧)4利用H2还原铁的氧化物并确定其组成的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫化物等杂质，焦性没食子酸溶液可吸收少量氧气)。回答下列问题:（1）装置Q(启普发生器)用于制备H2，还可用于_(填字母，下同)。A生石灰与浓氨
7、水制NH3 B过氧化钠与水制O2C硫化铁固体与稀硝酸制H2S D大理石与稀盐酸制CO2（2）中依次盛装的试剂为_。AKMnO4酸性溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B焦性没食子酸溶液、浓H2SO4、KMnO4酸性溶液CKMnO4酸性溶液、焦性没食子酸溶液、浓H2SO4KMnO4酸性溶液中发生反应的离子方程式为_。（3）“加热管式炉”和“打开活塞K”这两步操作应该先进行的是_，在这两步之间还应进行的操作是_。（4）反应过程中G管逸出的气体是_，其处理方法是_。（5）结束反应时，应该_，待装置冷却后称量并记录相应数据。（6）假设反应完全后瓷舟中的固体只有Fe单质，实验中测得了下列数据: 瓷舟的质
8、量为30.4g；瓷舟和FexOy的总质量为42.0g；反应前U形管及内盛物的总质量为98.4g；反应后U形管及内盛物的总质量为102.0g。由以上数据计算并确定该铁的氧化物的化学式为_。【答案】 D C 8MnO4-+5H2S+14H+=8Mn2+5SO42-+12H2O 打开活塞K 检验H2 的纯度 氢气(或H2) 在G管口处放置一个点燃的酒精灯 先停止加热，冷却至室温后,再关闭活塞K Fe3O4 5芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定，难于氧化，而环上的支链不论长短，在强烈氧化时，最终都氧化成羧基。某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理：相关物质的物理常数：名称相对
9、分子质量性状熔点/沸点/密度/(gcm-3)溶解性水乙醇乙醚甲苯92无色液体，易燃，易挥发-95110.60.8669不溶易溶易溶苯甲酸122白色片状或针状晶体122.42481.2659微溶易溶易溶主要实验装置和流程如下：图1 回流搅拌装置 图2 抽滤装置实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中，在90时，反应一段时间，再停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。（1）操作I为_；操作II为_。（2）如果水层呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化。加亚硫酸氢钾的目的是_。（3）白色固体B的主要成分为_，其中可能含有的主要杂质是_。（4）下列关于仪器的组装或者使用
10、正确的是_。A抽滤可以加快过滤速度，得到较干燥的沉淀B安装电动搅拌器时，搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触C图1回流搅拌装置可采用酒精灯直接加热的方法D图1冷凝管中水的流向是上进下出（5）称取1.22 g产品，配成100.0 mL溶液。取其中25.00 mL溶液于锥形瓶中，滴加酚酞作为指示剂，用浓度为0.1000 molL1的KOH标准溶液进行滴定，消耗了20.00 mL。产品中苯甲酸质量分数为_。若采用甲基橙作指示剂，会导致测定的结果_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”） 。【答案】 分液 蒸馏 除去未反应的高锰酸钾，防止盐酸酸化时被高锰酸钾所氧化，产生氯气 苯甲酸 KCl AB 80
11、.0% 偏低【解析】一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在90反应一段时间后停止反应，按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯，苯甲酸能溶于水，甲苯不溶于水，互不相溶的液体采用分液方法分离，得到有机层和6二硫化钼(MoS2) 被誉为“固体润滑剂之王”，利用低品质的辉钼矿( 含MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质) 制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如下:回答下列问题:（1）钼酸铵的化学式为(NH4)2MoO4,其中Mo的化合价为_.（2）利用联合浸出除杂时，氢氟酸可除去的杂质化学式为_如改用FeCl3溶液氧化浸出，CuFeS2杂质的浸出效果更好，写出氧化浸出时发生的化学反应方程式_。（3）加入N
12、a2S后，钼酸铵转化为硫代钼酸铵(NH4)MoS4,写出(NH4)2MoS4与盐酸生成MoS3沉淀的离子反应方程式_。（4）由下图分析产生三硫化钼沉淀的流程中应选择的最优温度和时间是_。利用化学平衡原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因:_。（5）高纯MoS2中3然会存在极微量杂质，如非整比晶体MoS2.8,则该杂质中Mo4+与Mo6+的物质的量之比为_。（6）已知Ksp(BaSO4) =1.110-10,Ksp(BaMoO4)=4.010-8),钼酸钠品体( NaMoO42H2O) 是新型的金属缓蚀剂，不纯的钼酸钠溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质，可加入Ba(OH)2固体除去
13、SO42-(溶液体积变化忽略)，则当BaMoO4开始沉淀时，溶液中的c(MoO42-)/c(SO42-)_(结果保留2位有效数字)【答案】 +6 SiO2 4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S MoS42-+2H+=MoS3+H2S 40，30min 温度太低不利于H2S 逸出; 温度太高，盐酸挥发，溶液c(H+)下降，都不利于反应正向进行 1: 4 3.6102 。7高氯酸铵可用作火箭推进剂，实验室可由NaClO3等原料制取(部分物质溶解度见下图)，其实验流程如下：（1）氯酸钠高温分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为_。（2）80 时浸取液冷却至0 过滤，滤渣的主要成分为_(写化学式)。（3）反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为_。（4）已知：2NH4ClO4N22O2Cl24H2O。现可提供下列试剂：a饱和食盐水b浓H2SO4cNaOH溶液 dMg eCu fFe利用下图装置对高氯酸铵受热分解产生的三种气体分别进行吸收或收集
