2020版高考化学一轮复习 全程训练计划 周测10 化学实验和化工流程（含解析）.doc

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周测10　化学实验和化工流程 夯基提能卷⑩ 一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。 1．下列有关说法正确的是(　　) A．分离碘单质和四氯化碳的混合物需要烧杯、玻璃棒和漏斗 B．用湿润的pH试纸测定溶液的pH一定会产生误差 C．实验室可以向浓硫酸中滴加浓盐酸制取少量氯化氢 D．用浓氨水可以除去试管内壁的银镜 答案：C 解析：分离碘单质和四氯化碳可以采用蒸馏的方法，蒸馏需要蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、尾接管和锥形瓶，A错误；用湿润的pH试纸测定中性溶液的pH不会产生误差，B错误；浓硫酸具有吸水性，实验室可以向浓硫酸中滴加浓盐酸制取少量氯化氢，C正确；浓氨水不能与银反应，D错误。 2．[2018全国卷Ⅰ]磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下： 下列叙述错误的是(　　) A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋ D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 答案：D 解析：废旧电池中含有的金属、电解质溶液会对水体和土壤等造成污染，处理废旧电池有利于资源再利用，同时能够降低环境污染，保护环境，A项正确；从流程图看出，正极材料涉及了铝、铁、锂等金属，B项正确；因流程中加入的有HNO3，故在含Li、P、Fe等滤液中加碱液，发生“沉淀”反应的金属离子为Fe3＋，C项正确；硫酸锂可溶于水，不会产生锂沉淀，D项错误。 3．下列化学工艺不可行的是(　　) A．FeS2SO2H2SO3H2SO4 B．石英砂粗硅粗SiCl4高纯硅 C．提取食盐后的母液含Br2的溶液…粗Br2Br2 D．铝土矿NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3Al 答案：A 解析：A项，接触法制硫酸，应对二氧化硫进行催化氧化，然后用98.3%的硫酸吸收，错误；B项，工业制取高纯硅，先用焦炭还原石英砂得到粗硅，再用氯气氧化、H2还原得纯硅，工艺可行，正确；C项，从提取食盐后的母液中提取单质溴的过程，工艺可行，正确；D项，工业上用铝土矿制铝的过程，每一步所加试剂必须过量，工艺可行，正确。 4．下列有关实验用品或实验操作、现象能实现相应实验目的的是(　　) 选项 实验用品或实验操作、现象 实验目的 A 37 g Ca(OH)2、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、1000 mL容量瓶、蒸馏水 配制0.5 mol/L Ca(OH)2溶液 B 将苯、溴水、三溴化铁混合于试管中 制备溴苯 C 将鲜花置于盛有干燥氯气的贮气瓶内 证明Cl2无漂白性 D 向淀粉溶液中加入适量稀硫酸并加热，一段时间后再向此溶液中加入几滴碘水 确定淀粉是否完全水解 答案：D 解析：Ca(OH)2是微溶性物质，无法配得要求浓度的Ca(OH)2溶液，A项错误；制备溴苯时应使用液溴而不是溴水，B项错误；鲜花中含有水分，Cl2溶于水后形成的HClO能使鲜花褪色，C项错误；若淀粉没有完全水解，遇碘水会变蓝色，否则的话不会变蓝色，D项正确。 5．[2019温州模拟]某同学采用工业大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)制取CaCl26H2O，设计了如下流程： 下列说法不正确的是(　　) A．固体Ⅰ中含有SiO2，固体Ⅱ中含有Fe(OH)3 B．使用石灰水时，要控制pH，防止固体Ⅱ中Al(OH)3转化为AlO C．试剂a选用盐酸，从溶液Ⅲ得到CaCl26H2O产品的过程中，须控制条件防止其分解 D．若改变实验方案，在溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全，滤去沉淀，其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶也可得到纯净的CaCl26H2O 答案：D 解析：SiO2难溶于盐酸，固体Ⅰ中含有SiO2；氯化铁与氢氧化钙反应生成Fe(OH)3，所以固体Ⅱ中含有Fe(OH)3，A正确；Al(OH)3可溶于强碱，使用石灰水时，要控制pH，防止固体Ⅱ中Al(OH)3转化为AlO，B正确；CaCl26H2O易失去结晶水，所以须控制条件防止其分解，C正确；溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全，生成氯化铵，溶液Ⅲ经蒸发浓缩、冷却结晶不能得到纯净的CaCl26H2O，D错误。 6．使用下列实验用品不能达到预期目的的是(　　) 实验目的 实验用品 A 证明2Fe3＋＋2I－―→2I2＋2Fe2＋是可逆反应 0.2 mol/L KI溶液2 mL、0.1 mol/L Fe2(SO4)3溶液2 mL、淀粉溶液、试管、胶头滴管 B 证明草酸是弱酸 0.1 moL/L Na2C2O4溶液、酚酞试液 C Na2O2与水反应是放热反应且有O2生成 脱脂棉、胶头滴管、玻璃片 D 铝的熔点低于氧化铝 铝箔、坩埚钳、酒精灯 答案：A 解析：Fe3＋与I－无论是否为可逆反应，混合后一定有I2生成，A项错误；Na2C2O4溶液会使酚酞试液变红，说明C2O发生了水解，使Na2C2O4溶液显碱性，可以说明草酸是弱酸，B项正确；只要在玻璃片上将Na2O2与脱脂棉按适当方式混合，根据脱脂棉在滴入水后能否燃烧即可判断，C项正确；用坩埚钳夹住铝箔置于酒精灯上加热，根据熔化的铝并不滴落可判断，D项正确。 7．利用如图装置和表中试剂完成相应实验(必要时可加热)，合理的是(　　) 选项 试管Ⅰ中试剂 试管Ⅱ中试剂 实验目的 实验装置 A 乙醇、乙酸和浓硫酸 NaOH溶液 制取乙酸乙酯 B 铜和浓硝酸 淀粉KI溶液 证明二氧化氮具有强氧化性 C 亚硫酸钠固体与浓硫酸 品红溶液 探究二氧化硫的制备及漂白性 D 苯、液溴和铁粉 硝酸银溶液 验证苯与溴反应生成了HBr 答案：C 解析：乙酸乙酯在NaOH溶液中能发生水解，A错误；浓硝酸具有挥发性和强氧化性，挥发出来的HNO3能将KI氧化，B错误；苯和液溴反应放热，挥发出的溴溶于水生成氢溴酸，与硝酸银溶液反应也能生成沉淀，D错误。 二、非选择题：共43分。 8．(14分)[2018全国卷Ⅰ，26]醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr2H2O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题： (1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是______________，仪器a的名称是________。 (2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为 ___________________________________________________________________。 ②同时c中有气体产生，该气体的作用是______________________________________。 (3)打开K3，关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d，其原因是______________________________________；d中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是__________、________、洗涤、干燥。 (4)指出装置d可能存在的缺点______________________________。 答案： (1)去除水中溶解氧　分液(或滴液)漏斗 (2)① Zn＋2Cr3＋===Zn2＋＋2Cr2＋　②排除c中空气　 (3)c中产生H2使压强大于大气压　(冰浴)冷却　过滤 (4)敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触 解析： (1)由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要尽可能避免与氧气接触，因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器a是分液(或滴液)漏斗。 (2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3＋被锌还原为Cr2＋，反应的离子方程式为Zn＋2Cr3＋＝Zn2＋＋2Cr2＋。 ②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化Cr2＋，所以氢气的作用是排除c中空气。 (3)打开K3，关闭K1和K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致c中压强增大，所以c中亮蓝色溶液能流入d装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。 (4)由于d装置是敞开体系，因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。 9．(14分)[2019湖北华师一附中等八校联考]下图是某工业生产过程，请回答下列问题。 溶解度表(单位：g/100 g水)： 温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 90 100 氯化铵 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 55.2 65.6 71.3 77.3 硫酸铵 70.6 73 75.4 78 81 88 95 98 103 硫酸钾 7.4 9.3 11.1 13 14.8 18.2 21.4 22.9 24.1 氯化钾 28 31.2 34.2 37.2 40.1 45.8 51.3 53.9 56.3 (1)该工业生产过程的目标产品是________________(写化学式)。 (2)过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还有一种物质，该物质的用途有________________________________________________________________(试举一例)。 (3)根据溶解度表，转化Ⅱ中适宜的温度是________。 A．0～10 ℃ B．20～30 ℃ C．40～60 ℃ D．90～100 ℃ 过滤Ⅱ操作所得滤渣是________。 (4)我国著名的化学家也利用了转化Ⅱ的反应原理制备了一种重要的碱，该制备过程的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 (5)氯化钙结晶水合物(CaCl26H2O)进行脱水处理可制得常用的干燥剂，根据下图选择的最佳脱水方法是________。 A．氯化氢气流中加热到174 ℃ B．直接加热至174 ℃ C．直接加热至260 ℃ D．氯化氢气流中加热到260 ℃ (6)上述工业流程实现了绿色化学的理念，其中______________(填化学式)实现了循环利用，副产品________(填化学式)可转化为原料，整个流程基本实现了污染物零排放。 答案： (1)CaCl26H2O (2)做石膏模型；加入水泥中调节水泥的硬化速率；做建筑材料(答出一点即可) (3)D　K2SO4(或K2SO4和KCl) (4)NH3＋H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓ (5)C　(6)NH3　CaCO3 解析：(1)根据流程图可知，本工业生产过程的目标产品是CaCl26H2O。 (2)CaSO4是一种微溶于水的物质，故另一种固体物质应为CaSO4，其用途有做石膏模型、加入到水泥中调节水泥的硬化速率、做建筑材料等。 (3)根据表中数据可知，90～100 ℃时，硫酸铵、氯化钾、氯化铵的溶解度相对而言比硫酸钾大得多，溶液中容易析出硫酸钾晶体，故D正确；过滤Ⅱ操作所得滤渣是K2SO4(或K2SO4和KCl)。 (4)我国著名化学家侯德榜也利用了转化Ⅱ的反应原理制备了一种重要的碱，该制备过程是在饱和食盐水中先通入足量的氨气，再通入足量的二氧化碳产生碳酸氢钠沉淀，化学方程式为NH3＋H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓。 (5)由题图可知，温度为260 ℃时，CaCl26H2O分解为CaCl2，且Ca2＋不水解，故直接加热到260 ℃即可。 (6)蒸氨过程中NH3可循环利用，副产品CaCO3可转化为原料氧化钙和二氧化碳。 10．(15分)[2019四川双流中学月考]氯酸镁常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备Mg(ClO3)26H2O的流程如下： 已知： ①卤块的主要成分为MgCl26H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。 ②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)的变化曲线如图所示。 (1)过滤所需要的主要玻璃仪器有________________________。 (2)加入MgO后过滤所得滤渣的主要成分的化学式为________。 (3)加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________， 进一步制取Mg(ClO3)26H2O的实验步骤依次为①________；________；洗涤；②将滤液冷却结晶；③过滤、洗涤。 (4)产品中Mg(ClO3)26H2O含量的测定：[已知Mg(ClO3)26H2O的摩尔质量为299 gmol－1] 步骤1：准确称量3.50 g产品配成100 mL溶液。 步骤2：取10.00 mL溶液于锥形瓶中，加入10.00 mL稀硫酸和20.00 mL 1.000 molL－1的FeSO4溶液，微热。 步骤3：冷却至室温，用0.100 molL－1K2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2＋至终点。反应的方程式为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。 步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00 mL。 ①写出步骤2中发生反应的离子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②产品中Mg(ClO3)26H2O的质量分数为________。(保留到小数点后一位) 答案：(1)烧杯、漏斗、玻璃棒 (2)Fe(OH)3 (3)MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓　蒸发浓缩或蒸发结晶　趁热过滤 (4)①ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O　②78.3% 解析： (1)过滤所需要的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 (2)加入KMnO4的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加BaCl2除去SO，此时溶液中的溶质主要为MgCl2、FeCl3，加入MgO调节溶液pH，可将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而与MgCl2分离。 (3)过滤后所得溶液中的溶质为MgCl2，MgCl2溶液中加入NaClO3后生成的NaCl的溶解度小，在饱和溶液中以沉淀的形式析出，故发生反应的化学方程式为MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓；加入NaClO3后生成Mg(ClO3)2溶液和NaCl沉淀，可以先将混合物蒸发浓缩，使更多的NaCl沉淀析出；由于Mg(ClO3)2的溶解度随温度的降低而降低，为了减少Mg(ClO3)2的析出，必须在较高温度下过滤，得到含Mg(ClO3)2的滤液，洗涤沉淀得到NaCl晶体，再对滤液进行冷却结晶，得到Mg(ClO3)26H2O晶体。 (4)①ClO具有氧化性，Fe2＋具有还原性，两者在酸性条件下反应，离子方程式为ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O；②根据Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，K2Cr2O7溶液滴定的Fe2＋的物质的量为60.10015.0010－3mol＝910－3mol，所以ClO消耗的Fe2＋的物质的量为2010－3 mol －910－3 mol＝0.011 mol，根据ClO＋6Fe2＋＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O，可得ClO的物质的量为 mol，所以原100 mL样品溶液中ClO的物质的量为 mol10＝ mol,3.5 g样品中Mg(ClO3)26H2O的物质的量为 mol，质量为299 g，故Mg(ClO3)26H2O的质量分数为100%≈78.3% 。 探究创新卷⑩ 一、选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。 1．下列实验基本操作正确的是(　　) A．用碳酸钠饱和溶液吸收乙酸乙酯后，可通过分液的方法分离 B．与滴瓶配套的胶头滴管，每次使用前需用蒸馏水洗涤干净 C．实验室用碱式滴定管量取11. 00 mL稀溴水 D．检验MgCl2中是否含有AlCl3，可以选用过量的NaOH溶液 答案：A 解析：乙酸乙酯与碳酸钠溶液互不相溶，可以通过分液的方法分离，A项正确；与滴瓶配套的胶头滴管是该滴瓶所盛装试剂的专用滴管，不能用蒸馏水洗涤，否则会对药品起到稀释的作用，B项错误；溴水具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，C项错误；若所含AlCl3的量较少，则MgCl2与NaOH溶液反应产生的沉淀会掩盖AlCl3与NaOH溶液反应产生的“沉淀”及“沉淀消失”的现象，D项错误。 2．按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物： 下列说法错误的是(　　) A．步骤(1)需要过滤装置 B．步骤(2)需要用到分液漏斗 C．步骤(3)需要用到坩埚 D．步骤(4)需要蒸馏装置 答案：C 解析：步骤(1)是分离固液混合物，其操作为过滤，需要过滤装置，A正确；步骤(2)分离互不相溶的液体混合物，需进行分液，要用到分液漏斗，B正确；步骤(3)是从溶液中得到固体，操作为蒸发，需要蒸发皿，而不用坩埚，C错误；步骤(4)是利用物质的沸点不同采取蒸馏法得到甲苯，需要蒸馏装置，D正确。 3．下表是Fe2＋、Fe3＋、Zn2＋被OH－完全沉淀时溶液的pH。某硫酸锌酸性溶液中含有少量Fe2＋、Fe3＋杂质，为制得纯净的ZnSO4，应加入的试剂是(　　) 金属离子 Fe2＋ Fe3＋ Zn2＋ 完全沉淀时的pH 7.7 4.5 6.5 A.H2O2、ZnO　　B．氨水 C．KMnO4、ZnCO3 D．NaOH溶液 答案：A 解析：要使Fe2＋和Fe3＋全部除去，由题给信息可知，需将Fe2＋全部氧化成Fe3＋，再调节溶液pH范围为4.5≤pH<6.5，即可将Fe3＋完全转化为Fe(OH)3沉淀，且保证Zn2＋不沉淀。氧化Fe2＋时不能引入新的杂质，只能用H2O2，调pH时也不能引入新的杂质，用ZnO调节pH，能促进Fe3＋的水解。本题选A。 4．某同学欲利用钠、溴水、碳酸钠溶液和石蕊试液鉴别乙酸、乙醇和乙酸乙酯三种有机物，下表中列出的有关实验现象完全正确的是(　　) 选项 选用试剂 乙酸 乙醇 乙酸乙酯 A 钠 产生无色气体 产生无色气体 产生无色气体 B 溴水 不分层 不分层 溴水褪色 C 碳酸钠溶液 产生无色气体 产生无色气体 分层 D 石蕊试液 变红 变蓝 变蓝 答案：B 解析：钠与乙酸乙酯不反应，A错误；乙醇与碳酸钠溶液不反应，C错误；乙醇和乙酸乙酯都不能使石蕊试液变蓝，D错误。 5．下列实验操作正确或实验设计能达到实验目的的是(　　) A．证明钠的密度小于水的密度但大于煤油的密度 B．制备氢氧化铁胶体 C．利用过氧化钠与水反应制备氧气，且随开随用、随关随停 D．证明氯气具有漂白性 答案：A 解析：钠在水和煤油的界面反复上下跳动，可以证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)，A项正确；饱和氯化铁溶液滴入氢氧化钠溶液中得到氢氧化铁沉淀，B项错误；过氧化钠是粉末状物质，不能做到随开随用、随关随停，C项错误；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，利用D装置只能证明氯水具有漂白性，而不能说明氯水中的某种成分具有漂白性，氯气本身没有漂白性，D项错误。 6．为落实“五水共治”，某工厂拟综合处理含NH废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考虑其他成分)，设计了如下流程： 下列说法不正确的是(　　) A．固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B．X可以是空气，且需过量 C．捕获剂所捕获的气体主要是CO D．处理含NH废水时，发生反应的离子方程式为：NH＋NO===N2↑＋2H2O 答案：B 解析：工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反应生成更难溶的CaCO3和CaSO3，石灰乳微溶于水，A项正确；气体1中含有NO、CO和N2，若用过量空气，则NO被全部氧化为NO2，NO2与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2，与流程图中NaNO2不符，故通入的空气不能过量，NO2与NO气体按照1：1混合与NaOH完全反应生成NaNO2，B项错误；气体2只含有N2和CO，N2无毒，故捕获剂捕获的气体主要为CO，C项正确；NaNO2具有氧化性，NH具有还原性，二者发生氧化还原反应生成无污染的N2，D项正确。 7．从下列实验事实所得出的相应结论正确的是(　　) 实验事实 结论 ① SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色 可证明SO2有漂白性 ② 浓盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2，稀硝酸可除去试管内壁的银镜，用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液 都会发生氧化还原反应 ③ 取少量Na2SO3样品加入Ba(NO3)2溶液后，产生白色沉淀，滴加稀盐酸，沉淀不溶解 证明Na2SO3已氧化变质 ④ 将某溶液加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，该溶液滴入CaCl2溶液，有白色沉淀生成 确定该溶液中存在CO ⑤ 某无色溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝 该溶液一定有NH A.②⑤ B．①② C．④⑤ D．全部 答案：C 解析：①SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现了SO2的还原性，错误；②用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液发生非氧化还原反应，错误；③Na2SO3与Ba(NO3)2反应生成了亚硫酸钡，滴加稀盐酸，亚硫酸钡被硝酸氧化为硫酸钡沉淀，不能证明Na2SO3已氧化变质，错误；④某溶液加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，该气体为二氧化碳，该溶液滴入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，确定该溶液中存在CO，正确；⑤某无色溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，说明该溶液中一定有NH，正确。 二、非选择题：共43分。 8．(14分)[2018全国卷Ⅱ]K3[Fe(C2O4)3]3H2O (三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题： (1)晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；显色反应的化学方程式为________________________。 (2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。  ①通入氮气的目的是 ________________________________________________________________________。 ②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有________、________。 ③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是______________________。 ④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是：______________________________。 (3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 ①称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c molL－1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是________________。 ②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c molL－1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为____________。 答案： (1)3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4 (2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 ②CO2　CO ③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气 ④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3 (3)①粉红色出现　②100% 解析： (1)发生的显色反应是溶液中Fe2＋与K3[Fe(CN6)]生成Fe3[Fe(CN)6]2，其化学方程式为3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4。 (2)①实验时通入N2，不仅能隔绝空气，排除空气的干扰，还能使反应产生的气体全部进入后续装置。②实验中装置B中澄清石灰水变浑浊，说明三草酸合铁酸钾的热分解产物中含有CO2，经NaOH溶液可除去CO2，气体经浓硫酸干燥后，与灼热的CuO反应，得到单质Cu，且由装置F中现象可知装置E中又生成CO2，由此可判断热分解产物中还含有CO。③为防止倒吸，实验结束后，应先熄灭装置A、E两处的酒精灯，冷却后停止通入氮气。④要检验A中残留固体中含有Fe2O3，可取少量A中残留固体，加入足量稀硫酸或稀盐酸溶解，再滴入少许KSCN溶液，溶液中出现红色，即可确定残留固体中含有Fe2O3。 (3)①KMnO4能将样品溶液中Fe2＋氧化成Fe3＋，将C2O氧化成CO2，达到滴定终点时，KMnO4稍过量，溶液中出现粉红色。②加入过量锌粉能将溶液中Fe3＋还原为Fe2＋，酸化后Fe2＋与KMnO4溶液反应，根据化合价变化可找出关系式为5Fe2＋～MnO，根据消耗KMnO4溶液的浓度和体积可知溶液中n(Fe2＋)＝c molL－1V10－3L5＝510－3cV mol，则该晶体中铁元素的质量分数为100%或100%。 9．(14分)[2019江西上饶一中等重点中学联考]利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下： 已知：①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3＋，其次是Fe3＋、Al3＋、Ca2＋和Mg2＋。 ②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下： 阳离子 Fe3＋ Mg2＋ Al3＋ Cr3＋ 沉淀完全时的pH 3.7 11.1 5.4(>8溶解) 9(>9)溶解 (1)实验室用18.4 molL－1的浓硫酸配制480 mL 2 molL－1的硫酸，需要量取浓硫酸________ mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需 ________________________________________________________________________。 (2)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3＋转化为Cr2O，写出此反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。 (3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，既可以除去某些杂质离子，同时又可以将Cr2O转化为______________(填微粒的化学式)。 (4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn＋＋nNaR===MRn＋nNa＋，则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有________。 (5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式： _________________________________________________________________________。 (6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一，为了测定某废水中SCN－的浓度，可用标准AgNO3溶液滴定待测液，已知： 银盐性质 AgCl AgI AgCN Ag2CrO4 AgSCN 颜色 白 黄 白 砖红 白 Ksp 1.810－10 8.310－17 1.210－16 3.510－11 1.010－12 滴定时可选为滴定指示剂的是________(填编号)，滴定终点的现象是 ________________________________________________________________________。 A．NaCl B．K2CrO4 C．KI D．NaCN 答案： (1)54.3　500 mL容量瓶、胶头滴管 (2)2Cr3＋＋3H2O2＋H2O===Cr2O＋8H＋ (3)CrO　(4)Mg2＋、Ca2＋ (5)2CrO＋3SO2＋12H2O===2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO＋2OH－ (6)B　当滴入最后一滴标准液时，出现砖红色沉淀，且半分钟内沉淀颜色不改变 解析： (1)根据“大而近”的原则，配制480 mL溶液应选用500 mL容量瓶。根据c(浓溶液)V(浓溶液)＝c(稀溶液)V(稀溶液)，有18.4 moIL－1V(浓H2SO4)＝2 molL－1500 mL，解得V(浓H2SO4)≈54.3 mL，故需要量取浓硫酸的体积为54.3 mL。配制溶液的实验步骤：计算→量取→稀释→冷却→转移→洗涤→初步振荡→定容→摇匀→装瓶贴标签，配制时所用的玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需500 mL容量瓶、胶头滴管。 (2)H2O2将Cr3＋氧化成Cr2O，根据得失电子守恒、原子守恒及滤液Ⅰ呈酸性可得反应的离子方程式为3H2O2＋2Cr3＋＋H2O===Cr2O＋8H＋。 (3)根据各金属阳离子沉淀完全时的pH，加入NaOH溶液调节溶液pH＝8，可以将Fe3＋、Al3＋完全转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去；同时将Cr2O转化为CrO，该反应可表示为Cr2O＋2OH－===2CrO＋H2O。 (4)经上述处理后，滤液Ⅱ中还有Ca2＋、Mg2＋，可利用钠离子交换树脂除去。 (5)根据流程，加入SO2可将CrO还原为Cr(OH)(H2O)5SO4，SO2被氧化成SO，反应可写成SO2＋CrO―→Cr(OH)(H2O)5SO4↓，S元素的化合价由＋4价升高至＋6价，Cr元素的化合价由＋6价降低至＋3价，根据得失电子守恒配平为3SO2＋2CrO―→2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO，结合原子守恒、电荷守恒和溶液呈碱性，配平离子方程式为3SO2＋2CrO＋12H2O===2Cr(OH)(H2O)5SO4↓＋SO＋2OH－。 (6)A项，若选择NaCl作指示剂，AgCl、AgSCN的颜色都是白色，无法判断滴定终点；B项，若选用K2CrO4作指示剂，Ksp(Ag2CrO4)>Ksp(AgSCN)，滴入的AgNO3先与SCN－形成沉淀，当SCN－沉淀完全，AgNO3溶液与K2CrO4反应产生砖红色沉淀，可判断滴定终点；C项，若选用KI作指示剂，Ksp(AgI)≪Ksp(AgSCN)，AgSCN与AgI类型相同，更易形成AgI沉淀；D项，若选用NaCN作指示剂，由于Ksp(AgCN)≪Ksp(AgSCN)，AgSCN与AgCN类型相同，更易形成AgCN沉淀，且AgCN、AgSCN的颜色都是白色，无法判晰滴定终点。 10．(15分)[2019广西模拟]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甲所示。 (1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的Cu2S，其原理如图乙所示，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。 ①反应：Cu2S＋4FeCl3===2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成1 mol CuCl2，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Fe3＋较高浓度，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________。 ②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丙所示，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的关系如图丁所示。当pH>1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3＋萃取率降低的原因是 ________________________________________________________________________。 (4)用“反萃取”得到的CuSO4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： (1)CuFeS2＋Cu＋2H＋===Cu2S＋Fe2＋＋H2S↑ (2)①2 mol　4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O ②生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取 (3)Fe3＋水解程度随pH的升高而增大 (4)32：7 (5)洗涤　煅烧(或灼烧) 解析： (1)由图乙可知，反应物为CuFeS2、Cu、H＋，生成物为Fe2＋、H2S、Cu2S，故反应的离子方程式为CuFeS2＋Cu＋2H＋===Cu2S＋Fe2＋＋H2S↑。 (2)①根据反应：Cu2S＋4FeCl3===2CuCl2＋4FeCl2＋S可知，每生成2 mol CuCl2，转移4 mol电子，则每生成1 mol CuCl2，转移电子的物质的量为2 mol；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3＋较高浓度，是因为氧气能够氧化Fe2＋，反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。②如果未洗硫，生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取，会使铜元素浸取率降低。 (3) Fe3＋的水解程度随pH的升高而增大，铁元素以Fe(OH)3的形式析出，萃取率降低。 (4)由流程图可知，在碱性条件下，Cu2＋与N2H4反应生成氮气和铜，反应的化学方程式为2Cu2＋＋N2H4＋4OH－===2Cu↓＋N2↑＋4H2O，反应中Cu2＋中Cu元素化合价降低，被还原，铜为还原产物，N2H4中N元素化合价升高，被氧化，氮气为氧化产物，故还原产物与氧化产物的质量之比为(264)：28＝32：7。 (5)萃取后的“水相”中含有铁离子，过滤，加入氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，煅烧可得到铁红(Fe2O3)。