2025屆高考化學(xué)考前沖刺+制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(大題)_第1頁
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第1頁(共1頁)2025年高考化學(xué)考前20天終極沖刺之制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(解答大題)一.解答題(共20小題)1.(2025?廣東一模)硫代硫酸鈉(Na2S2O3?5H2O)的俗名是大蘇打,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有廣泛應(yīng)用。(1)實(shí)驗(yàn)室可通過向含Na2S和Na2CO3的溶液中通入SO2來制備Na2S2O3(其簡單流程如圖所示)。①寫出制備Na2S2O3的化學(xué)方程式:。②“一系列操作”包括、、過濾、洗滌、干燥。(填操作名稱)(2)工業(yè)上,常用Na2S2O3溶液吸收尾氣中的Cl2,氧化產(chǎn)物為SO42?。寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:(3)臨床上,Na2S2O3可用于氰化物解毒,解毒原理:S2O32?+CN﹣═SCN﹣+SO3(4)工業(yè)上,測定V2O5樣品純度的方法:取wg樣品溶于稀硫酸,加入足量KI溶液,再加入cmol/L的Na2S2O3溶液至恰好完全反應(yīng),消耗Na2S2O3溶液VmL。相關(guān)反應(yīng):V2O5+2KI+3H2SO4═2VOSO4+I2+K2SO4+3H2O;I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6。①該樣品中V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng))。②如果稀硫酸過多,測得結(jié)果會(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。2.(2025春?南昌縣校級期中)Ⅰ.亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的發(fā)色劑和防腐劑,使用過量會使人中毒。某興趣小組進(jìn)行下面實(shí)驗(yàn)探究,查閱資料知道:①HNO2為弱酸②2NO+Na2O2=2NaNO2③2NO2+Na2O2=2NaNO3④酸性KMnO4溶液可將NO和NO2?均氧化為NO3NaNO2的制備方法如下(夾持裝置和加熱裝置已略,氣密性已檢驗(yàn)):(1)B裝置的作用是;其中銅參與反應(yīng)的離子方程式是。(2)為避免B中逸出的氣體中混有的雜質(zhì)氣體與Na2O2反應(yīng),應(yīng)在B、C裝置間增加一個(gè)裝置,則該裝置及其中盛放藥品的儀器及藥品名稱分別為、。(3)D裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)裝置C中NaNO2的存在(不考慮Na2O2剩余)(寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。Ⅱ.將一定量純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)。(5)能使該反應(yīng)的速率增大的是。A.及時(shí)分離出CO2氣體B.適當(dāng)升高溫度C.加入少量NH2COONH4(s)D.選擇高效催化劑(6)下列不能判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(填序號)。①v正(NH3)=2v逆(CO2)②混合氣體的密度保持不變③CO2(g)的體積分?jǐn)?shù)保持不變④密閉容器中氣體總壓強(qiáng)保持不變⑤氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變3.(2025春?杭州期中)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密。請回答下列問題:(1)自然界有多種含鐵礦石,其中黃鐵礦的主要成分。(2)鋼鐵廠生產(chǎn)中,熾熱的鐵水注入模具之前,模具要充分干燥處理。用化學(xué)方程式解釋模具不得留有水的原因:。(3)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種高效殺菌、凈水劑,用廢鐵屑制備高鐵酸鈉的流程如圖所示:Ⅰ.下列有關(guān)說法不正確的是。A.步驟①中加入Na2CO3溶液的目的除去鐵屑表面油污B.部分原料廢鐵屑表面已氧化生銹,鐵銹不影響Na2FeO4的制備C.步驟④中涉及到的離子方程式為:2Fe(OHD.Na2FeO4具強(qiáng)氧化性能殺菌,生成的氫氧化鐵膠體具吸附性能沉降水體中懸浮顆粒Ⅱ.步驟③操作:邊加NaOH溶液、邊鼓入空氣、邊攪拌。步驟③制備Fe(OH)3的過程用一步離子方程式表示為。4.(2025?全國模擬)一種用于汽車尾氣處理的三效催化劑(CexZr(1﹣x)O2)的合成步驟如下:Ⅰ.稱取18.04g硝酸亞鈰[Ce(NO3)3?6H2O,Mr=434g/mol],加入到盛有100mL蒸餾水的燒杯中,使全部溶解。緩慢加入4.15mLH2O2(體積分?jǐn)?shù)30%)。稱取5.75g碳酸氧鋯(Mr=167g/mol),加入到盛有1.73mL濃硝酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)68%)的燒杯中,在60﹣80℃下,用玻璃棒攪拌至不再產(chǎn)生氣泡,加入50mL蒸餾水,攪拌均勻。將上述燒杯中的兩種溶液混合均勻,得Ce﹣Zr鹽溶液,備用。Ⅱ.在60℃下,控制pH8﹣10,以恒定速率向500mL三頸燒瓶加入150mLCe﹣Zr鹽溶液和0.1mol/L碳酸鈉溶液進(jìn)行共沉淀,溶液加完后,繼續(xù)攪拌10min。Ⅲ.將沉淀物減壓過濾、在120℃下烘干,再置于馬弗爐中400℃下焙燒1h,得到分末狀CexZr(1﹣x)O2氧化物?;卮鹣铝袉栴}:(1)恒壓滴液漏斗在使用的時(shí)候(填需要或不需要)將上口塞子拔下來,原因是。(2)雙氧水將無色Ce3+氧化為橙紅色的Ce4+該反應(yīng)的離子方程式為。(3)本實(shí)驗(yàn)采用了碳酸鈉溶液代替NH3?H2O~(NH4)2CO3緩沖溶液來控制溶液的pH,制取了相同晶型的鈰鋯固溶體,選擇的Na2CO3溶液的原因是。(4)為了確定適合的焙燒溫度,對樣品進(jìn)行了熱重測試,結(jié)果如圖所示。50~90℃主要為的過程,隨著溫度升高,沉淀物分解轉(zhuǎn)化為氧化物。(5)沉淀產(chǎn)物需要減壓過濾以及洗滌,圖是一種減壓過濾裝置。其中,C裝置的作用是,減壓過濾結(jié)束時(shí)應(yīng)該首先進(jìn)行的操作是。A.應(yīng)先斷開連接抽氣泵和吸濾瓶的橡皮管B.先關(guān)閉水龍頭,以防倒吸(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),氧化物CexZr(1﹣x)O2中x=(保留2位小數(shù))。5.(2025春?南通期中)含氯化合物在工業(yè)上有廣泛的用途。(1)過氧化氫法制備亞氯酸鈉(NaClO2)的流程如圖:已知:Ⅰ.ClO2氣體極易溶于水,具有強(qiáng)滅菌作用。濃度高時(shí)易發(fā)生分解爆炸,在堿性溶液中會轉(zhuǎn)化為ClO3?和Ⅱ.NaClO2在溫度高于60℃時(shí)易分解。①制備ClO2氣體的化學(xué)方程式為(已知硫酸的化合價(jià)沒有發(fā)生變化)。制備過程中,需不斷的鼓入空氣,其原因是。②“吸收”時(shí),反應(yīng)一段時(shí)間后產(chǎn)品的純度逐漸降低,為提高產(chǎn)品純度可采取的措施為。③“吸收”過程中轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),理論上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為。④已知NaClO2的溶解度隨溫度變化曲線如圖所示。請補(bǔ)充完整從NaClO2溶液中獲得無水NaClO2晶體的實(shí)驗(yàn)方案:操作時(shí)先減壓,,獲得無水NaClO2晶體。(2)用過量冷氫氧化鈉溶液吸收氯氣,測得ClO﹣的濃度為1.2mol?L﹣1(不含NaClO3),加熱時(shí)NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3一段時(shí)間后,測得溶液中含ClO﹣濃度為0.3mol?L﹣1。(忽略過程中體積變化,反應(yīng)過程中無氣體產(chǎn)生)計(jì)算此時(shí)溶液中Cl﹣的濃度(寫出計(jì)算過程)。6.(2025?廣西模擬)過氧乙酸(CH3COOOH一種弱酸)是一種廣譜消毒劑。它是無色易揮發(fā)、易溶于水的液體,受熱易分解,具有強(qiáng)氧化性,其氧化性與高錳酸鉀的氧化性相近。某課外實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)按下述流程合成少量過氧乙酸并對其含量進(jìn)行測定。Ⅰ.合成過氧乙酸按如圖裝置,利用高濃度的雙氧水和乙酸反應(yīng)合成少量過氧乙酸,同時(shí)利用乙酸丁酯與水形成共沸物(沸點(diǎn)90.7℃)及時(shí)分離出水。已知乙酸丁酯的密度為0.88g/cm3,難溶于水。CH3COOH+H2O2→加熱消體酸催化劑CH3COOOH+H(1)儀器a的名稱為。(2)裝置中油水分離器的作用是將水從體系中分離出來,有利于反應(yīng)向(填“正”或“逆”)。反應(yīng)方向進(jìn)行,當(dāng)觀察到時(shí),可判斷反應(yīng)結(jié)束。(3)反應(yīng)體系采用減壓的目的是降低共沸物的沸點(diǎn),防止。Ⅱ.過氧乙酸含量測定(4)過氧乙酸被Fe2+還原,產(chǎn)物之一為CH3COOH其離子方程式為。(5)若樣品體積為V0mL,加入c1mol?L﹣1FeSO4溶液V1mL,消耗c2mol?L﹣1K2Cr2O7溶液V2mL,則樣品中過氧乙酸含量為g?L﹣1。(6)若用KMnO4溶液除H2O2時(shí),不慎滴加KMnO4過量,則導(dǎo)致最終測定過氧乙酸的含量(填“偏高”“偏低”或“不變”)。7.(2025?江蘇模擬)利用鎂泥(主要成分為MgCO3、FeCO3和SiO2等)為主要原料制取碳酸鎂(MgCO3?3H2O)的工業(yè)流程如圖:(1)酸溶。某工廠用1.78噸發(fā)煙硫酸(化學(xué)式:H2SO4?SO3)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%H2SO4溶液,配制時(shí)需要水的質(zhì)量為噸。(2)除鐵。已知濾渣2的成分與溫度、pH的關(guān)系如圖所示。①若控制溫度80℃、pH=2,可得到黃鐵礬鈉[Na2Fe6(SO4)4(OH)12](上圖中陰影部分),寫出“除鐵”過程總反應(yīng)的離子方程式:。②工業(yè)生產(chǎn)不選擇以Fe(OH)3形式除鐵的可能原因:(寫出兩點(diǎn))。(3)沉淀。①寫出“沉淀”過程的離子方程式:。②“沉淀”過程中溶液pH隨時(shí)間的變化如圖所示?!俺恋怼边^程的操作:向含Mg2+溶液中。(4)控制“沉淀”溫度50℃,可制得堿式碳酸鎂[Mga(CO3)b(OH)c?xH2O],堿式碳酸鎂常用作塑料阻燃劑?,F(xiàn)稱取一定質(zhì)量堿式碳酸鎂樣品經(jīng)高溫完全分解后得8.0gMgO固體,放出3.36LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),計(jì)算該堿式碳酸鎂樣品中的n(CO3(5)某鈣鎂礦(CaMgS2)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若將Ca全部換為Mg,所得晶體中每個(gè)晶胞含有的Mg原子數(shù)為。8.(2025?順義區(qū)一模)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效的多功能水處理劑。資料:?。甂2FeO4為紫色固體;在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。ⅱ.FeAsO3和FeAsO4均不溶于水,Ksp(FeAsO4)<Ksp(FeAsO3)。(1)高鐵酸鉀中鐵元素的化合價(jià)為。(2)配制高鐵酸鉀溶液時(shí),應(yīng)將高鐵酸鉀固體溶于一定濃度的KOH溶液中,結(jié)合化學(xué)用語解釋原因。(3)含砷(主要以AsO33?、AsO43?形式存在)廢水對環(huán)境污染極大,工業(yè)上常用高鐵酸鉀處理含砷酸性廢水,結(jié)合資料解釋K2(4)電解法制備K2FeO4產(chǎn)量高、設(shè)備要求低、純度高等優(yōu)點(diǎn)。工業(yè)上以Fe和16mol?L﹣1KOH溶液為原料,裝置示意圖如圖所示。①陽極的電極反應(yīng)式為。②為了進(jìn)一步探究溫度對K2FeO4產(chǎn)量的影響,將電解裝置水浴加熱相同時(shí)間,得到K2FeO4產(chǎn)量的相關(guān)數(shù)據(jù)(電流效率)如圖。已知:電流效率(η)=n(實(shí)際產(chǎn)生的產(chǎn)物)解釋當(dāng)反應(yīng)溫度在60℃~70℃時(shí),K2FeO4產(chǎn)量隨溫度的升高而降低的原因是(寫一條即可)。③該裝置可以實(shí)現(xiàn)電解液的循環(huán)利用,請結(jié)合電極反應(yīng)解釋其原理。9.(2025?金山區(qū)二模)硫在自然界中既有游離態(tài)又有化合態(tài)。在硫酸工業(yè)的接觸室中發(fā)生的反應(yīng)為2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)ΔH=﹣198kJ?mol﹣1。(1)下列說法正確的是。A.SO2是含有極性鍵的非極性分子B.SO2能使紫色石蕊試液先變紅后褪色C.接觸室中的催化劑為鐵觸媒D.硫酸分子間能形成氫鍵(2)實(shí)驗(yàn)室制取SO2并回收硫酸銅,下列裝置及操作能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖恰.生成SO2B.干燥SO2C.收集SO2D.蒸發(fā)濃縮CuSO4(aq)(3)下列關(guān)于硫及其化合物的轉(zhuǎn)化,說法正確的是。(不定項(xiàng))A.硫酸型酸雨產(chǎn)生途徑之一:SO2→H2SO3→H2SO4B.用少量O2處理H2S:H2S→SO2C.用過量氨水處理工業(yè)尾氣中的SO2:SO2→NH4HSO3D.用H2O2、BaCl2證明SO2的還原性:SO2→BaSO4(4)工業(yè)上可以用硫(S8)與CH4為原料制備CS2,加熱時(shí)S8分解為S2,然后發(fā)生反應(yīng):2S2(g)+CH4(g)?CS2(g)+2H2S(g)ΔH>0共價(jià)鍵鍵能如表所示:共價(jià)鍵S=SC—HC=SS—H鍵能/kJ?mol﹣1abcd則(a+2b)(c+2d)(選填“>”“<”或“=”)。該反應(yīng)涉及化合物分子中鍵角由大到小的順序是。(5)焦炭催化還原SO2既可除去SO2,同時(shí)還可以回收硫(S2):2C(s)+2SO2(g)?△催化劑S2(g)+2CO一定壓強(qiáng)下,向1L密閉容器中加入足量的焦炭、催化劑和1molSO2,測得SO2的生成速率與S2(g)的生成速率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(不定項(xiàng))。A.a(chǎn)點(diǎn)時(shí),反應(yīng)正向進(jìn)行B.圖中a、b、c、d四點(diǎn),只有c點(diǎn)處于平衡狀態(tài)C.T3℃時(shí)增大壓強(qiáng)(壓縮容器),能增大活化分子百分?jǐn)?shù)D.該反應(yīng)的ΔH>0(6)鐵酸鋅可用于高溫煤氣脫硫:ZnFe2O4(s)+3H2S(g)+H2(g)?2FeS(s)+ZnS(s)+4H2O(g),在600℃時(shí),該反應(yīng)的K=8,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,則初始投料比x[x=n(H2(7)利用Fe2(SO4)3溶液可除去天然氣中的H2S,原理如圖1,請寫出Fe2+與O2反應(yīng)的離子方程式。實(shí)驗(yàn)室測得Fe2(SO4)3溶液的脫硫率與溶液pH、Fe3+質(zhì)量濃度的關(guān)系如圖2。請分析當(dāng)Fe3+質(zhì)量濃度大于10g?L﹣1時(shí),脫硫率逐漸降低的原因。。(8)利用電化學(xué)原理(圖甲)去除天然氣中的H2S,同時(shí)將甲裝置作為電源利用雙極膜實(shí)現(xiàn)煙氣脫SO2(圖乙)。圖甲中主要反應(yīng):2Fe+2H2S+O2=2FeS+2H2O,負(fù)極的電極反應(yīng)式為。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,甲中天然氣的進(jìn)氣流量為448m3?h﹣1(H2S的體積分?jǐn)?shù)為1%),則乙裝置中H2O2的產(chǎn)量為kg?h﹣1。10.(2025?海淀區(qū)一模)利用菱錳礦[主要化學(xué)成分為MnCO3,含CaMg(CO3)2、SiO2等雜質(zhì)]制備MnCO3粉的工藝流程如圖。已知:ⅰ.MnO易被氧化為Mn2O3MnO能溶于氨水生成[Mn(NH3)4]2+ⅱ.Mn(OH)2(s)?Mn2+(aq)+2OH﹣(aq)(1)脫硅時(shí)進(jìn)行的分離操作是。(2)在不同溫度焙燒后,焙砂的主要成分如表。溫度/℃600700800主要成分MnO、CaMg(CO3)2MnO、CaMg(CO3)2CaCO3MgOMnO、CaCO3MgO下列說法正確的是(填序號)。A.800℃時(shí)發(fā)生了反應(yīng):CaMg(CO3)2高溫CaCO3+MgO+CO2B.熱穩(wěn)定性:MnCO3>CaCO3>MgCO3C.焙燒時(shí),N2的作用是避免MnO被氧化(3)已知MnCO3分解反應(yīng)吸熱。在密閉裝置中焙燒時(shí),若將N2替換為CO2MnCO3顯著分解的溫度從600℃升高至700℃,從平衡角度解釋原因:。(4)圖1中,氨水﹣(NH4)2CO3溶液中的總氮濃度固定為14mol?L﹣1,結(jié)合圖1解釋浸錳時(shí)同時(shí)使用氨水和碳酸銨的原因:。(5)沉錳過程中溫度對Mn沉淀率的影響如圖2。結(jié)合化學(xué)用語解釋溫度升高,Mn沉淀率增大的原因:。(6)該工藝流程中可再次利用的物質(zhì)為。11.(2025春?蘇州期中)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效水處理劑,可用于去除水體中的As元素。已知高鐵酸鉀具有下列性質(zhì):①紫色固體,可溶于稀的KOH溶液,微溶于濃KOH溶液;②具有強(qiáng)氧化性,在酸性溶液中完全、快速產(chǎn)生O2;③在冰水浴、堿性溶液中比較穩(wěn)定。(1)制備K2FeO4①裝置B中所用試劑為。②裝置C中得到紫色固體。發(fā)生的主要反應(yīng)為(寫化學(xué)方程式)。③提純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)]的實(shí)驗(yàn)方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的稀KOH溶液中,(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:冰水、飽和KOH溶液,乙醇)。(2)測定K2FeO4的純度。準(zhǔn)確稱取0.5280gK2FeO4樣品置于錐形瓶中,用KOH溶液溶解,加入過量KCr(OH)4溶液,再加入硫酸酸化配成待測液。用0.3000mol?L﹣1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液20.00mL。計(jì)算樣品中K2FeO4的純度(寫出計(jì)算過程)。測定過程中涉及的離子反應(yīng)有(未配平):Cr(OH)4﹣+FeO42?→Fe(OH)3CrO42?+H+→Cr2OCr2O72?+Fe2++H+→Cr3++Fe3+(3)K2FeO4的應(yīng)用。某水樣中As元素主要以As(Ⅲ)存在,As(Ⅲ)可被K2FeO4氧化為As(Ⅴ),再通過Fe(Ⅲ)吸附去除。①K2FeO4對水中As元素的去除率隨pH變化如圖2所示。當(dāng)pH大于7時(shí),As去除率迅速下降的原因是。②FeCl3也能去除水中As元素。pH=6.5時(shí),加入FeCl3或K2FeO4后水中鐵濃度對As去除率的影響如圖3所示,鐵濃度相同,使用K2FeO4時(shí)As去除率比使用FeCl3時(shí)高的原因是。12.(2025?福建三模)利用綠礬(FeSO4?7H2O)為原料制備高純補(bǔ)鐵劑乙二胺四乙酸鐵鈉晶體(NaFeY?3H2O)的工藝流程如圖:已知:?。叶匪囊宜幔℉4Y)微溶于冷水,易溶于熱水;25℃時(shí),Ka1=10﹣2,Ka2=10﹣2.7,Ka3=10﹣6,Ka4=10﹣10.3;H4Y結(jié)構(gòu)如圖甲。ⅱ.25℃時(shí),Ksp[Fe(OH)3]=10﹣37.4;Fe3+(aq)+Y4﹣(aq)?[FeY]﹣(aq)K=1025.1;[FeY]﹣結(jié)構(gòu)如圖乙?;卮鹣铝袉栴}:(1)“沉鐵”生成FeCO3的離子方程式為。(2)“氧化”生成Fe(OH)3的化學(xué)方程式為。(3)“沉鐵”和“氧化”也可用FeCl3?6H2O與NaHCO3一步反應(yīng)完成。已知:ⅰ.Fe3+水解過程先生成堿式鹽,再聚合生成多核陽離子,如[Fe2(OH)2(H2O)8]4+,結(jié)構(gòu)如圖。ⅱ.FeCO3顆粒大,易沉降。①鍵長:12(填“>”“<”或“=”)。②結(jié)合[Fe2(OH)2(H2O)8]4+的結(jié)構(gòu)分析,綠礬兩步反應(yīng)制備Fe(OH)3的優(yōu)點(diǎn)有。(4)①“合成”反應(yīng)Fe(OH)3(s)+H4Y(aq)+OH﹣(aq)=[FeY]﹣(aq)+4H2O(l)的平衡常數(shù)K=;此時(shí)溶液中未參與配位的含Y主要微粒為。②相較于H4Y,[FeY]﹣中C—N鍵極性會(填“增大”“減小”或“不變”)。③將NaOH、H4Y、Fe(OH)3固體加入水中,保持NaOH用量不變,NaFeY產(chǎn)率隨n(H4Y)n[Fe(OH)(5)操作X為。(填標(biāo)號)a.熱水洗滌b.冷水洗滌c.硫酸洗滌(6)利用“濾液1”三室電解后的陰極產(chǎn)物溶液吸收“氣體1”“氣體2”,吸收液可在流程中循環(huán)使用,利用該吸收液的操作單元為。13.(2025?杭州二模)二茂鐵的化學(xué)式為Fe(C5H5)2,制備原理和流程如圖1:4KOH+2C5H6+FeCl2═Fe(C5H5)2+2KCl+2KOH?H2OΔH<0。已知:①環(huán)戊二烯酸性與乙醇相當(dāng)②相關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下:物質(zhì)熔點(diǎn)沸點(diǎn)溶解性二茂鐵173℃249℃不溶于水,易溶于苯、乙醚等有機(jī)溶劑環(huán)戊二烯—41.5℃—乙醚—34.6℃—請回答:(1)步驟1在圖2裝置中進(jìn)行,儀器a的名稱為,F(xiàn)e(C5H5)2屬于晶體。(2)步驟Ⅱ中發(fā)生的反應(yīng)為。(3)SOCl2在步驟Ⅲ中的作用,。(4)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是。A.步驟Ⅰ中圖儀器b可以冷凝回流乙醚B.乙醚在反應(yīng)中主要作用是溶劑,若用乙醇代替產(chǎn)率不變C.步驟Ⅳ中溶液3加入溶液2中:應(yīng)當(dāng)分批次緩慢D.FeCl2?4H2O可由FeCl2的溶液蒸發(fā)結(jié)晶獲得(5)步驟Ⅴ,從混合物Ⅰ中得到粗產(chǎn)物的所有操作如下,請排序:過濾→→→→→(填序號)。①水洗并分液②過濾③用乙醚洗滌濾渣,合并有機(jī)相④蒸出乙醚后得到產(chǎn)品⑤加入無水Na2SO4吸水(6)環(huán)戊二烯負(fù)離子為平面結(jié)構(gòu)(圖3),較穩(wěn)定,請分析KOH奪取的H為(填Ha、Hb或Hc)。14.(2025春?靜安區(qū)期中)天然氣開采過程中普遍混有H2S,它會腐蝕管道等設(shè)備,必須予以去除。工業(yè)上,CH4和H2S重整制氫的反應(yīng)為:(1)關(guān)于硫(S)、磷(P)、氯(Cl)三種元素的判斷,正確的是。A.第一電離能:S>P>ClB.原子半徑:Cl>S>PC.電負(fù)性:Cl>S>PD.酸性:H3PO4<H2SO3<HClO4(2)反應(yīng)i在金屬硫化物的催化下進(jìn)行,機(jī)理如圖。①請判斷機(jī)理圖中的物質(zhì)X、Y,將其化學(xué)式分別填入下列空格中:X為,Y為。②反應(yīng)ⅰ的ΔH1=(用代數(shù)式表示)。(3)一定條件下,若只發(fā)生反應(yīng)i。下列說法正確的是。(不定項(xiàng))A.加入合適的催化劑,可以降低反應(yīng)i的焓變B.升高溫度,若H2S的體積分?jǐn)?shù)將減小,則ΔH1<0C.降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)i的正逆反應(yīng)速率均減小D.增大反應(yīng)容器的體積,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率增大天然氣開采過程產(chǎn)生的H2S一般可用Na2SO3氧化處理。(4)常溫下,向濃度為0.68g?L﹣1的H2S溶液中加入一定量Na2SO3固體。不同pH下,H2S的去除率隨時(shí)間變化如圖所示。①實(shí)際生產(chǎn)中采用的去除條件是pH=5,不選擇更低pH的原因是;②pH=5時(shí),計(jì)算0﹣10min內(nèi)H2S的去除速率v(H2S)=mol?L﹣1?min﹣1;(5)實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)時(shí)間一般選擇10min,而不是更長,其原因是。(不定項(xiàng))A.10min后,H2S的去除率增幅減小B.10min后,H2S的去除率繼續(xù)增高,但與時(shí)間成本相比,效率反而降低C.10min后,H2S溶液的濃度持續(xù)下降,其反應(yīng)速率必然減小D.10min后,溶液的pH不斷升高(6)25℃時(shí),Ka1(H2S)=10﹣6.97、Ka2(H2S)=10﹣12.90。此溫度下,0.01mol?L﹣1Na2S溶液的有關(guān)微粒濃度關(guān)系正確的是。(不定項(xiàng))A.c(Na+)+c(H+)<c(OH﹣)+c(HS﹣)+c(S2﹣)B.c(Na+)>c(OH﹣)>c(S2﹣)>c(HS﹣)C.c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HS﹣)+2c(S2﹣)D.c(Na+)=2c(S2﹣)+2c(HS﹣)我國科技工作者設(shè)計(jì)了一套電化學(xué)裝置,能在常溫常壓下實(shí)現(xiàn)H2S的分解,得到H2和S。該裝置的工作示意圖如圖。(7)該裝置能實(shí)現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換是。A.化學(xué)能→電能B.電能→化學(xué)能C.光能→化學(xué)能→電能D.光能→電能→化學(xué)能(8)裝置中,電極a為(填電極名稱)。裝置工作時(shí),兩側(cè)電解質(zhì)溶液pH的變化是。15.(2025?陜西模擬)某同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室制備消毒劑亞氯酸鈉(NaClO2),經(jīng)查閱資料部分物質(zhì)性質(zhì)如下:①制備NaClO2的反應(yīng)為2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2,且是放熱反應(yīng)。②ClO2的濃度較大時(shí)易分解爆炸,一般操作時(shí)需要控制濃度低于10%。③NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時(shí)析出NaClO2?3H2O晶體,溫度高于38℃時(shí)析出NaClO2晶體,溫度高于60℃時(shí),NaClO2分解成NaClO3和NaCl。現(xiàn)設(shè)計(jì)如圖裝置完成亞氯酸鈉的實(shí)驗(yàn)室制備(夾持裝置已略去):回答下列問題:(1)從如圖選出制備裝置中B處所缺的儀器組合。(2)制備裝置中裝草酸溶液的儀器a的名稱是。(3)寫出A裝置中生成ClO2的離子方程式,實(shí)驗(yàn)中通入氮?dú)獾哪康氖?。?)實(shí)驗(yàn)中C處冰水浴的目的是。(5)從裝置C反應(yīng)后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作名稱依次為:a.減壓,55℃蒸發(fā)結(jié)晶;b.??;c.溫水洗滌;d.低于60℃干燥,得到成品。b的操作名稱為。(6)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力,則NaClO2的有效氯含量為(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。16.(2025?江蘇模擬)工業(yè)上可由菱鋅礦(主要成分為ZnCO3,還含有Ni、Cd、Fe、Mn等元素)制備ZnO。工藝如圖所示:已知:①“酸浸”后的溶液pH=1,所含金屬離子主要有Zn2+、Fe3+、Cd2+、Mn2+、Ni2+。②弱酸性溶液中KMnO4氧化Mn2+時(shí),產(chǎn)物中含Mn元素物質(zhì)只有MnO2。(1)“氧化除雜”時(shí),KMnO4與Mn2+的離子方程式為。(2)“沉鋅”生成堿式碳酸鋅[ZnCO3?2Zn(OH)2?2H2O]沉淀,寫出生成該沉淀的化學(xué)方程式:。(3)“高溫灼燒”后獲得ZnO。已知ZnO的一種晶體晶胞是立方晶胞(如圖﹣1),請?jiān)趫D﹣1中畫出該晶胞沿z軸方向的平面投影圖。(4)測定氧化鋅樣品純度(雜質(zhì)不參與反應(yīng)):稱取1.000g樣品,酸溶后,配制成250mL溶液。用移液管移取25.00mL溶液于錐形瓶,調(diào)節(jié)pH至7~8,加入幾滴鉻黑T(用X﹣表示)做指示劑,用0.08000mol?L﹣1的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)液滴定其中的Zn2+(反應(yīng)方程式為Zn2++X﹣═ZnX+,Zn2++H2Y2﹣═ZnY2﹣+2H+),平行滴定三次,平均消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)液15.12mL。(已知X﹣呈藍(lán)色、ZnY2﹣呈無色、ZnX+呈酒紅色)。①滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為。②計(jì)算ZnO樣品的純度。(保留四位有效數(shù)字,寫出計(jì)算過程)(5)ZnO有棒狀ZnO(r﹣ZnO)、片狀ZnO(p﹣ZnO)兩種.均可用作CO2選擇性加氫轉(zhuǎn)化為CH3OH的催化劑。在ZnO催化劑存在下,將CO2與H2混合,同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng):反應(yīng)ⅠCO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=﹣53.7kJ/mol反應(yīng)ⅡCO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ/mol控制一定的CO2和H2初始投料比,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過相同反應(yīng)時(shí)間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(其中“甲醇選擇性”是指轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比)已知:p﹣ZnO表面合成CH3OH的生成活化能Ea=32kJ?mol﹣1,r﹣ZnO表面合成CH3OH的生成活化能Ea=54kJ?mol﹣1①在280~320℃范圍內(nèi),相同催化劑條件下,隨溫度升高,CH3OH與CO的產(chǎn)率均提高,而甲醇的選擇性降低的可能原因是;②在280~320℃范圍內(nèi),比較圖a和圖b兩種ZnO催化劑催化CO2加氫性能,說明在CO2加氫合成甲醇時(shí)優(yōu)先選用p﹣ZnO催化劑的原因:。17.(2025?張掖一模)比亞迪2025年計(jì)劃推出新一代基于磷酸鐵鋰技術(shù)的“刀片電池”。一種以鈦鐵礦(FeTiO3)和磷灰石礦[Ca5F(PO4)3]為主要原料制取磷酸鐵鋰前驅(qū)體磷酸鐵(FePO4)的工藝流程如圖1:已知:鈦(Ⅳ)在酸性溶液中的存在形式是TiO2+,在堿性環(huán)境中轉(zhuǎn)化為H4TiO4。(1)寫出對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式:“試劑X”,“氣體Y”。(2)“濾液1”中加入過量Na2CO3粉末可得到H4TiO4,寫出該反應(yīng)的離子方程式:。(3)“沉淀”反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)工業(yè)上也可以用磷酸亞鐵粗產(chǎn)品(混有氫氧化鐵)制備磷酸鐵(FePO4)。其他條件一定,制備FePO4時(shí)測得Fe的有效轉(zhuǎn)化率[n(FeSO4)n(Fe)總×100%]與溶液pH的關(guān)系如圖2所示。從下列所給試劑中選擇相應(yīng)試劑并完成制備FePO4晶體的實(shí)驗(yàn):邊攪拌邊向磷酸亞鐵粗產(chǎn)品中加入(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑:1mol?L﹣1Na2HPO4溶液,1mol?L﹣1H2SO4溶液,30%H2O2溶液)。(5)鋰離子電池電極材料是LiFePO4其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖①所示。其中O圍繞Fe和P分別形成4個(gè)正八面體和4個(gè)正四面體。電池充電時(shí),LiFePO4脫出部分Li+形成Li(1﹣x)FePO4,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖②所示,則Li(1﹣x)FePO4晶胞中n(Fe2+);n(Fe3+)=。18.(2025?河南模擬)某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備對氨基苯甲酸乙酯?!痉磻?yīng)式】+CH3CH2OH?濃硫酸+H2O【試劑】1g(約0.0073mol)對氨基苯甲酸、12.5mL95%乙醇(過量)、1mL濃硫酸、10%碳酸鈉溶液、乙醚、無水硫酸鎂。【步驟】①在50mL圓底燒瓶中,加入1g對氨基苯甲酸和12.5mL95%乙醇,旋搖燒瓶使大部分固體溶解。加入1mL濃硫酸,將燒瓶置于冰浴中冷卻,立即產(chǎn)生大量沉淀(在接下來的回流中沉淀溶解),將反應(yīng)混合物在水浴上回流1小時(shí),并時(shí)加搖蕩。②將反應(yīng)后混合物轉(zhuǎn)入燒杯中,冷卻后分批加入10%碳酸鈉溶液中和(約需6mL),可觀察到有氣體逸出并產(chǎn)生泡沫,直至加入碳酸鈉溶液后無明顯氣體釋放。反應(yīng)混合液接近中性時(shí),測定溶液pH,再加入碳酸鈉溶液調(diào)節(jié)pH為9左右。在中和過程中會產(chǎn)生少量固體沉淀。③將溶液傾潷到分液漏斗中,并用少量乙醚洗滌固體后并入分液漏斗。向分液漏斗中加入乙醚,搖蕩后分出醚層。加入無水硫酸鎂,在水浴上蒸去乙醚和大部分乙醇,至殘余油狀物約1mL為止。殘余液用乙醇﹣水重結(jié)晶,產(chǎn)量約為0.5g。已知:ⅰ.對氨基苯甲酸乙酯呈弱堿性;ⅱ.對氨基苯甲酸能與硫酸反應(yīng)生成鹽(對氨基苯甲酸硫酸鹽)?;卮鹣铝袉栴}:(1)步驟①中,加入濃硫酸之后,將燒瓶置于冰浴中冷卻,其目的是。加入濃硫酸產(chǎn)生“大量沉淀”,解釋其產(chǎn)生原因:。(2)步驟②中,“冷卻后分批加入”碳酸鈉溶液的目的是。(3)步驟②中,不用NaOH溶液替代碳酸鈉溶液,其原因是。不調(diào)節(jié)溶液呈中性,而應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH至9左右,其目的是。(4)步驟②中和過程中會生成少量沉淀,該沉淀是。(5)步驟③中,用乙醇—水重結(jié)晶時(shí)需要選擇如圖玻璃儀器中的(填字母)。(6)本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率約為%(結(jié)果保留1位小數(shù))。19.(2025?棗莊模擬)[Co(Ⅱ)Salen]常用于模擬研究金屬蛋白質(zhì)的載氧機(jī)理?;卮鹣铝袉栴}:Ⅰ.按如圖甲裝置進(jìn)行制備[Co(Ⅱ)Salen]已知:1Co2+在溶液中易被氧化為Co3+Ⅱ.雙水楊醛縮乙二胺與[Co(Ⅱ)Salen]的結(jié)構(gòu)簡式分別為:制備過程:在三頸燒瓶中加入水楊醛(1.6mL)、乙二胺(0.5mL)及95%乙醇(80mL),室溫?cái)嚢?~5min,生成亮黃色雙水楊醛縮乙二胺晶體。通N2,通冷凝水,加熱使晶體溶解,將醋酸鈷溶液(15mL)加入燒瓶中,生成膠狀沉淀,繼續(xù)保持微沸,有暗紅色晶體析出,回流結(jié)束……。冷卻、抽濾、洗滌、干燥,制得產(chǎn)品。(1)A處應(yīng)安裝的儀器是(填名稱);恒壓滴液漏斗支管的作用是。(2)不通氮?dú)鈺斐蓪?shí)驗(yàn)失敗,原因是;“保持微沸”的目的是。(3)回流結(jié)束后,接下來的操作順序?yàn)椋ㄌ钚蛱枺"訇P(guān)閉冷凝水②停止加熱③停止通氮?dú)猓?)雙水楊醛縮乙二胺與醋酸鈷反應(yīng)生成[Co(Ⅱ)Salen]的化學(xué)方程式為。Ⅱ.按如圖乙裝置進(jìn)行載氧量測定(5)除去裝置中的空氣后,關(guān)閉K1%K2,每隔5分鐘記錄一次數(shù)據(jù)。每次讀數(shù)前應(yīng)先進(jìn)行的操作是。(6)[Co(Ⅱ)Salen]在DMF中可吸氧。載氧量測定結(jié)果如表:序號[Co(Ⅱ)Salen]樣品質(zhì)量/g吸氧體積/mL(標(biāo)況下)1m3.222m3.383m3.20配合物載氧量=n(吸收的O2):n([Co(Ⅱ)Salen])的計(jì)算式為(已知:M[Co(Ⅱ)Salen]=325g?mol﹣1)。20.(2025春?遼寧月考)二苯乙二酮()是重要的化學(xué)品,常由安息香(,Mr=212)制得。一種利用NH4NO3氧化安息香制二苯乙二酮的原理、裝置及步驟如下:Ⅰ.在50mL裝置A中加入0.08g(CH3COO)2Cu,2.40gNH4NO3(過量)、4.24g安息香以及18.0mL冰醋酸。Ⅱ.安裝回流裝置,加入磁子,使用磁攪拌加熱器加熱攪拌。平穩(wěn)回流40min后,每隔15min利用薄板層析檢測反應(yīng)混合物,當(dāng)安息香已全部轉(zhuǎn)化為二苯乙二酮后,停止加熱。Ⅲ.充分冷卻后,將析出的黃色固體濾出,用95%乙醇重結(jié)晶,晾干后稱量,得黃色柱狀晶體3.57g。回答下列問題:(1)裝置A的名稱是。(CH3COO)2Cu的作用是。(2)步驟Ⅱ中,攪拌的作用是。(3)反應(yīng)B的化學(xué)方程式為。(4)薄板層析在生化實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用廣泛。薄板表面涂有硅膠,其剖面如圖一所示。取裝置A內(nèi)液體點(diǎn)在薄板M處,乙酸乙酯和正己烷的混合液帶動(dòng)樣品在薄板上爬升時(shí)(圖二),由于硅膠層表面對安息香與二苯乙二酮吸附力強(qiáng)弱不同,因此爬升高度不同(圖三)?;卮鹣铝袉栴}:①以下關(guān)于薄板層析檢測的說法錯(cuò)誤的是(填字母)。A.乙酸乙酯是一種常用的密度比水小的有機(jī)溶劑B.將硅膠置于蒸餾水中,Si—O鍵會逐漸斷開形成硅酸C.薄板層析實(shí)驗(yàn)的原理是利用物質(zhì)的相對分子質(zhì)量不同對物質(zhì)進(jìn)行區(qū)分②圖三中,當(dāng)(填“P點(diǎn)”或“Q點(diǎn)”)消失時(shí),應(yīng)關(guān)閉磁攪拌加熱器停止反應(yīng)。(5)利用紅外光譜對產(chǎn)物進(jìn)行表征,對比安息香的紅外光譜圖,能夠初步推測安息香轉(zhuǎn)化為二苯乙二酮的譜圖變化為。(6)本次實(shí)驗(yàn)二苯乙二酮的產(chǎn)率為。

2025年高考化學(xué)考前20天終極沖刺之制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(解答大題)參考答案與試題解析一.解答題(共20小題)1.(2025?廣東一模)硫代硫酸鈉(Na2S2O3?5H2O)的俗名是大蘇打,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有廣泛應(yīng)用。(1)實(shí)驗(yàn)室可通過向含Na2S和Na2CO3的溶液中通入SO2來制備Na2S2O3(其簡單流程如圖所示)。①寫出制備Na2S2O3的化學(xué)方程式:Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2。②“一系列操作”包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。(填操作名稱)(2)工業(yè)上,常用Na2S2O3溶液吸收尾氣中的Cl2,氧化產(chǎn)物為SO42?。寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:S2O32?+4Cl2+5H2O=2SO4(3)臨床上,Na2S2O3可用于氰化物解毒,解毒原理:S2O32?+CN﹣═SCN﹣+SO32?。檢驗(yàn)該轉(zhuǎn)化生成了SCN(4)工業(yè)上,測定V2O5樣品純度的方法:取wg樣品溶于稀硫酸,加入足量KI溶液,再加入cmol/L的Na2S2O3溶液至恰好完全反應(yīng),消耗Na2S2O3溶液VmL。相關(guān)反應(yīng):V2O5+2KI+3H2SO4═2VOSO4+I2+K2SO4+3H2O;I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6。①該樣品中V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.1cVw%②如果稀硫酸過多,測得結(jié)果會偏高(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)?!敬鸢浮浚?)①Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2;②蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;(2)S2O32?+4Cl2+5H2O=2SO42?(3)取解毒后溶液于試管中,滴加FeCl3溶液;(4)①9.1cVw②偏高?!痉治觥浚?)根據(jù)題干提供的信息,Na2S2O3的制備涉及Na2CO3、Na2S和SO2的反應(yīng),以及后續(xù)的處理操作;(2)Na2S2O3溶液吸收Cl2的反應(yīng)涉及到氧化還原反應(yīng),需要寫出相應(yīng)的離子方程式;(3)Na2S2O3用于氰化物解毒,涉及到SCN﹣的生成,需要檢驗(yàn)SCN﹣的存在;(4)V2O5樣品純度的測定涉及到氧化還原反應(yīng)和滴定,需要計(jì)算V2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并考慮稀硫酸的影響?!窘獯稹浚?)①向含Na2S和Na2CO3的溶液中通入SO2反應(yīng)生成Na2S2O3和CO2氣體,則制備Na2S2O3的化學(xué)方程式為:Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2,故答案為:Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2;②“一系列操作”包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,故答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;(2)工業(yè)上,常用Na2S2O3溶液吸收尾氣中的Cl2,氧化產(chǎn)物為SO42?,則氯氣被還原為氯離子,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:S2O32?+4Cl2+5H2O=2SO故答案為:S2O32?+4Cl2+5H2O=2SO42?(3)臨床上,Na2S2O3可用于氧化物解毒,解毒原理:S2O32?+CN?=SCN?+SO故答案為:取解毒后溶液于試管中,滴加FeCl3溶液;(4)①加入cmol?L﹣1的Na2S2O3溶液至恰好完全反應(yīng),消耗Na2S2O3溶液VmL,則Na2S2O3物質(zhì)的量為:n(Na2S2O3)=cV×10﹣3;由反應(yīng)I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知n(I2):n(Na2S2O3)=1:2,則n(I2)=cV×10﹣3×12;由反應(yīng)V2O5+2KI+3H2SO4=2VOSO4+I2+K2SO4+3H2O可知n(I2):n(V2O5)=1:1,則n(V2O5)=cV×10﹣3×12,V2O5的相對分子質(zhì)量為182,則實(shí)際質(zhì)量為:m=nM=cV×10﹣3×12×182=0.091cV,取wg樣品,則該樣品中V2故答案為:9.1cVw②如果稀硫酸過多,則Na2S2O3和H2SO4會發(fā)生反應(yīng)被消耗,所以測得結(jié)果會偏高;故答案為:偏高?!军c(diǎn)評】本題主要考查了硫代硫酸鈉的制備、性質(zhì)和應(yīng)用,以及氧化還原反應(yīng)和滴定計(jì)算。完成此題,需要從題干中抽取有用的信息,并結(jié)合已有的化學(xué)知識進(jìn)行分析和計(jì)算。這些知識點(diǎn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,對于提高實(shí)驗(yàn)技能和理解化學(xué)反應(yīng)機(jī)理具有重要意義。2.(2025春?南昌縣校級期中)Ⅰ.亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的發(fā)色劑和防腐劑,使用過量會使人中毒。某興趣小組進(jìn)行下面實(shí)驗(yàn)探究,查閱資料知道:①HNO2為弱酸②2NO+Na2O2=2NaNO2③2NO2+Na2O2=2NaNO3④酸性KMnO4溶液可將NO和NO2?均氧化為NO3NaNO2的制備方法如下(夾持裝置和加熱裝置已略,氣密性已檢驗(yàn)):(1)B裝置的作用是制取NO;其中銅參與反應(yīng)的離子方程式是3Cu+8H+(2)為避免B中逸出的氣體中混有的雜質(zhì)氣體與Na2O2反應(yīng),應(yīng)在B、C裝置間增加一個(gè)裝置,則該裝置及其中盛放藥品的儀器及藥品名稱分別為球形干燥管、堿石灰。(3)D裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5NO+3MnO4(4)試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)裝置C中NaNO2的存在(不考慮Na2O2剩余)(寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論)取少量裝置C中產(chǎn)物于試管中,加入適量蒸餾水溶解,滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,若溶液紫色褪去,則說明C中含亞硝酸鈉。Ⅱ.將一定量純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)置于特制的密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)。(5)能使該反應(yīng)的速率增大的是BD。A.及時(shí)分離出CO2氣體B.適當(dāng)升高溫度C.加入少量NH2COONH4(s)D.選擇高效催化劑(6)下列不能判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是③⑤(填序號)。①v正(NH3)=2v逆(CO2)②混合氣體的密度保持不變③CO2(g)的體積分?jǐn)?shù)保持不變④密閉容器中氣體總壓強(qiáng)保持不變⑤氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變【答案】(1)制取NO;3Cu+8H(2)球形干燥管;堿石灰;(3)5NO+3MnO(4)取少量裝置C中產(chǎn)物于試管中,加入適量蒸餾水溶解,滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,若溶液紫色褪去,則說明C中含亞硝酸鈉;(5)BD;(6)③⑤?!痉治觥垦b置A中碳和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化碳和水,二氧化氮在裝置B中與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,硝酸與銅反應(yīng)也生成一氧化氮,一氧化氮可與C中過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉,多余的一氧化氮可被D中酸性高錳酸鉀溶液吸收,同時(shí)裝置B中過來的水蒸氣與二氧化碳也會與過氧化鈉反應(yīng)?!窘獯稹拷猓海?)裝置A中碳和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化碳和水,二氧化氮在裝置B中與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮,硝酸與銅反應(yīng)也生成一氧化氮,所以裝置B的作用是制取NO;銅和反應(yīng)生成的稀硝酸反應(yīng)得到硝酸銅,水和一氧化氮,離子方程式為:3Cu+8H故答案為:制取NO;3Cu+8H(2)裝置A中生成的二氧化碳經(jīng)過B后可能會有剩余,會進(jìn)入C中與過氧化鈉反應(yīng),裝置B中帶出的水蒸氣也會和過氧化鈉反應(yīng),所以需將二氧化碳和水蒸氣除去,可在B、C之間加一個(gè)裝有堿石灰的球形干燥管,故答案為:球形干燥管;堿石灰;(3)酸性KMnO4溶液可將NO氧化為NO3?,MnO4故答案為:5NO+3MnO(4)酸性KMnO4溶液可將NO2?氧化為NO3故答案為:取少量裝置C中產(chǎn)物于試管中,加入適量蒸餾水溶解,滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,若溶液紫色褪去,則說明C中含亞硝酸鈉;(5)A.及時(shí)分離出CO2氣體,生成物濃度降低,速率降低,故A錯(cuò)誤;B.適當(dāng)升高溫度,能加快反應(yīng)速率,故B正確;C.加入少量NH2COONH4(s),不影響反應(yīng)速率,故C錯(cuò)誤;D.選擇高效催化劑,可降低反應(yīng)活化能,大幅提升反應(yīng)速率,故D正確;故答案為:BD;(6)①v正(NH3)=2v逆(CO2),表示反應(yīng)方向相反,且數(shù)值與化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相等,則此時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),可作為判斷平衡的標(biāo)志,故①錯(cuò)誤;②由反應(yīng)NH2COONH4(s)?2NH3(g)+CO2(g)可知,恒容時(shí)反應(yīng)過程中氣體質(zhì)量不斷增加,密度不斷增大,反應(yīng)平衡時(shí),氣體質(zhì)量不再變化,則混合氣體的密度保持不變,可判斷平衡,故②錯(cuò)誤;③因?yàn)榉磻?yīng)物為固體,容器中氨氣和二氧化碳的物質(zhì)的量之比始終為定值,則CO2(g)的體積分?jǐn)?shù)始終保持不變,不能用于判斷平衡,故③正確;④對于該反應(yīng),反應(yīng)過程中氣體分子數(shù)增加,壓強(qiáng)增大,當(dāng)密閉容器中氣體總壓強(qiáng)保持不變,則反應(yīng)達(dá)到平衡,故④錯(cuò)誤;⑤因?yàn)榉磻?yīng)物為固體,整個(gè)體系中氣體的平均相對分子質(zhì)量為定值,不可用于判斷平衡,故⑤正確;故答案為:③⑤?!军c(diǎn)評】本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重考查學(xué)生無機(jī)實(shí)驗(yàn)的掌握情況,試題難度中等。3.(2025春?杭州期中)鐵及其化合物與生產(chǎn)、生活聯(lián)系緊密。請回答下列問題:(1)自然界有多種含鐵礦石,其中黃鐵礦的主要成分FeS2。(2)鋼鐵廠生產(chǎn)中,熾熱的鐵水注入模具之前,模具要充分干燥處理。用化學(xué)方程式解釋模具不得留有水的原因:3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2↑(3)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種高效殺菌、凈水劑,用廢鐵屑制備高鐵酸鈉的流程如圖所示:Ⅰ.下列有關(guān)說法不正確的是C。A.步驟①中加入Na2CO3溶液的目的除去鐵屑表面油污B.部分原料廢鐵屑表面已氧化生銹,鐵銹不影響Na2FeO4的制備C.步驟④中涉及到的離子方程式為:2Fe(OHD.Na2FeO4具強(qiáng)氧化性能殺菌,生成的氫氧化鐵膠體具吸附性能沉降水體中懸浮顆粒Ⅱ.步驟③操作:邊加NaOH溶液、邊鼓入空氣、邊攪拌。步驟③制備Fe(OH)3的過程用一步離子方程式表示為4Fe2++8OH﹣+O2+2H2O═4Fe(OH)3↓?!敬鸢浮浚?)FeS2;(2)3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2(3)Ⅰ.C;Ⅱ.4Fe2++8OH﹣+O2+2H2O═4Fe(OH)3↓?!痉治觥浚?)黃鐵礦的主要成分是二硫化亞鐵;(2)Fe可以與高溫水蒸氣反應(yīng),生成Fe3O4和H2;(3)廢鐵屑加入碳酸鈉溶液,加熱,除去表面的油污,過濾,向?yàn)V渣中加入硫酸酸溶,向酸溶后的溶液中,邊加NaOH溶液、邊鼓入空氣、邊攪拌,發(fā)生離子反應(yīng);4Fe2++8OH﹣+O2+2H2O═4Fe(OH)3↓,最后向生成的Fe(OH)3中加入次氯酸鈉溶液,發(fā)生離子反應(yīng):2Fe(OH)3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42?+3Cl﹣+5H2O,制取高鐵酸鈉(Na2【解答】解:(1)自然界有多種含鐵礦石,其中黃鐵礦的主要成分是FeS2,故答案為:FeS2;(2)鋼鐵廠生產(chǎn)中,熾熱的鐵水注入模具之前,模具要充分干燥處理,模具不得留有水的原因是:3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2故答案為:3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2(3)Ⅰ.A.Na2CO3溶液具有較強(qiáng)的堿性,可以促進(jìn)油脂的水解,步驟①中加入Na2CO3溶液的目的除去鐵屑表面油污,故A正確;B.部分原料廢鐵屑表面已氧化生銹,鐵銹溶液酸,生成鐵離子,最終也可以被氧化為高鐵酸鈉,鐵銹不影響Na2FeO4的制備,故B正確;C.根據(jù)題意可知,步驟④中涉及到的離子方程式為:2Fe(OH)3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42?+3Cl﹣D.Na2FeO4中鐵為+6價(jià),可以降低,具有強(qiáng)氧化性能殺菌,生成的氫氧化鐵膠體具吸附性能沉降水體中懸浮顆粒,故D正確;故答案為:C;Ⅱ.步驟③操作:邊加NaOH溶液、邊鼓入空氣、邊攪拌,步驟③制備Fe(OH)3的過程用一步離子方程式表示為4Fe2++8OH﹣+O2+2H2O═4Fe(OH)3↓,故答案為:4Fe2++8OH﹣+O2+2H2O═4Fe(OH)3↓?!军c(diǎn)評】本題主要考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),具體涉及高鐵酸鈉(Na2FeO4)的制取,同時(shí)考查鐵及其化合物之間的轉(zhuǎn)化,屬于高考高頻考點(diǎn),難度中等。4.(2025?全國模擬)一種用于汽車尾氣處理的三效催化劑(CexZr(1﹣x)O2)的合成步驟如下:Ⅰ.稱取18.04g硝酸亞鈰[Ce(NO3)3?6H2O,Mr=434g/mol],加入到盛有100mL蒸餾水的燒杯中,使全部溶解。緩慢加入4.15mLH2O2(體積分?jǐn)?shù)30%)。稱取5.75g碳酸氧鋯(Mr=167g/mol),加入到盛有1.73mL濃硝酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)68%)的燒杯中,在60﹣80℃下,用玻璃棒攪拌至不再產(chǎn)生氣泡,加入50mL蒸餾水,攪拌均勻。將上述燒杯中的兩種溶液混合均勻,得Ce﹣Zr鹽溶液,備用。Ⅱ.在60℃下,控制pH8﹣10,以恒定速率向500mL三頸燒瓶加入150mLCe﹣Zr鹽溶液和0.1mol/L碳酸鈉溶液進(jìn)行共沉淀,溶液加完后,繼續(xù)攪拌10min。Ⅲ.將沉淀物減壓過濾、在120℃下烘干,再置于馬弗爐中400℃下焙燒1h,得到分末狀CexZr(1﹣x)O2氧化物。回答下列問題:(1)恒壓滴液漏斗在使用的時(shí)候不需要(填需要或不需要)將上口塞子拔下來,原因是導(dǎo)管a將漏斗與三頸燒瓶聯(lián)通,溶液可以順利滴下。(2)雙氧水將無色Ce3+氧化為橙紅色的Ce4+該反應(yīng)的離子方程式為2Ce3+(3)本實(shí)驗(yàn)采用了碳酸鈉溶液代替NH3?H2O~(NH4)2CO3緩沖溶液來控制溶液的pH,制取了相同晶型的鈰鋯固溶體,選擇的Na2CO3溶液的原因是廉價(jià)易得無污染。(4)為了確定適合的焙燒溫度,對樣品進(jìn)行了熱重測試,結(jié)果如圖所示。50~90℃主要為失去吸附水的過程,隨著溫度升高,沉淀物分解轉(zhuǎn)化為氧化物。(5)沉淀產(chǎn)物需要減壓過濾以及洗滌,圖是一種減壓過濾裝置。其中,C裝置的作用是安全瓶,減壓過濾結(jié)束時(shí)應(yīng)該首先進(jìn)行的操作是A。A.應(yīng)先斷開連接抽氣泵和吸濾瓶的橡皮管B.先關(guān)閉水龍頭,以防倒吸(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),氧化物CexZr(1﹣x)O2中x=0.045(保留2位小數(shù))?!敬鸢浮浚?)不需要;導(dǎo)管a將漏斗與三頸燒瓶聯(lián)通,溶液可以順利滴下;(2)2Ce(3)廉價(jià)易得無污染;(4)失去吸附水;(5)安全瓶;A;(6)0.45?!痉治觥竣?稱取18.04g硝酸亞鈰[Ce(NO3)3?6H2O,Mr=434g/mol],即0.0416mol,加入到盛有100mL蒸餾水的燒杯中,使全部溶解。緩慢加入4.15mLH2O2(體積分?jǐn)?shù)30%),將+3價(jià)Ce氧化為+4價(jià);稱取5.75g碳酸氧鋯(Mr=167g/mol),即0.0344mol,加入到盛有1.73mL濃硝酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)68%)的燒杯中,在60﹣80℃下,用玻璃棒攪拌至不再產(chǎn)生氣泡,得到硝酸鋯溶液,加入50mL蒸餾水,攪拌均勻,將上述燒杯中的兩種溶液混合均勻,得Ce﹣Zr鹽溶液,備用;Ⅱ.在60℃下,控制pH在8﹣10,以恒定速率向500mL三頸燒瓶加入150mLCe﹣Zr鹽溶液和0.1mol/L碳酸鈉溶液進(jìn)行共沉淀,溶液加完后,繼續(xù)攪拌10min;Ⅲ.將沉淀物減壓過濾、在120℃下烘干,再置于馬弗爐中400℃下焙燒1h,得到分末狀CexZr(1﹣x)O2氧化物,據(jù)此分析作答。【解答】解:(1)恒壓滴液漏斗在使用的時(shí)候不需要將上口塞子拔下來,原因是導(dǎo)管a將漏斗與三頸燒瓶聯(lián)通,溶液可以順利滴下,故答案為:不需要;導(dǎo)管a將漏斗與三頸燒瓶聯(lián)通,溶液可以順利滴下;(2)根據(jù)題意可得離子方程式為:2Ce故答案為:2Ce(3)本實(shí)驗(yàn)采用了碳酸鈉溶液代替NH3?H2O~(NH4)2CO3緩沖溶液來控制溶液的pH,制取了相同晶型的鈰鋯固溶體,選擇的Na2CO3溶液的原因是廉價(jià)易得無污染,故答案為:廉價(jià)易得無污染;(4)50~90℃主要為失去吸附水的過程,隨著溫度升高,沉淀物分解轉(zhuǎn)化為氧化物,故答案為:失去吸附水;(5)由圖可知,其中,C裝置的作用是安全瓶,防止倒吸,減壓過濾結(jié)束時(shí)應(yīng)該首先進(jìn)行的操作是應(yīng)先斷開連接抽氣泵和吸濾瓶的橡皮管,即A符合題意,故答案為:安全瓶;A;(6)18.04g硝酸亞鈰[Ce(NO3)3?6H2O,Mr=434g/mol]的物質(zhì)的量為18.04g434g/mol=0.0416mol,5.75g碳酸氧鋯(Mr=167g/mol)的物質(zhì)的量為5.75g167g/mol故答案為:0.45?!军c(diǎn)評】本題主要考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),具體涉及三效催化劑(CexZr(1﹣x)O2)的制取,屬于高考高頻考點(diǎn),難度中等。5.(2025春?南通期中)含氯化合物在工業(yè)上有廣泛的用途。(1)過氧化氫法制備亞氯酸鈉(NaClO2)的流程如圖:已知:Ⅰ.ClO2氣體極易溶于水,具有強(qiáng)滅菌作用。濃度高時(shí)易發(fā)生分解爆炸,在堿性溶液中會轉(zhuǎn)化為ClO3?和Ⅱ.NaClO2在溫度高于60℃時(shí)易分解。①制備ClO2氣體的化學(xué)方程式為2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O(已知硫酸的化合價(jià)沒有發(fā)生變化)。制備過程中,需不斷的鼓入空氣,其原因是稀釋ClO2,防止ClO2濃度高時(shí)。發(fā)生分解爆炸。②“吸收”時(shí),反應(yīng)一段時(shí)間后產(chǎn)品的純度逐漸降低,為提高產(chǎn)品純度可采取的措施為使用冰水浴或0℃的水浴降溫。③“吸收”過程中轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí),理論上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為22.4L。④已知NaClO2的溶解度隨溫度變化曲線如圖所示。請補(bǔ)充完整從NaClO2溶液中獲得無水NaClO2晶體的實(shí)驗(yàn)方案:操作時(shí)先減壓,再將NaClO2溶液加熱至略低于60℃加熱濃縮,當(dāng)晶膜出現(xiàn)時(shí),再在常壓下冷卻至略高于38℃結(jié)晶,過濾、洗滌、低溫干燥,獲得無水NaClO2晶體,獲得無水NaClO2晶體。(2)用過量冷氫氧化鈉溶液吸收氯氣,測得ClO﹣的濃度為1.2mol?L﹣1(不含NaClO3),加熱時(shí)NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3一段時(shí)間后,測得溶液中含ClO﹣濃度為0.3mol?L﹣1。(忽略過程中體積變化,反應(yīng)過程中無氣體產(chǎn)生)計(jì)算此時(shí)溶液中Cl﹣的濃度起始ClO﹣的濃度為1.2mol?L﹣1,則c(Cl﹣)=1.2mol?L﹣1,加熱時(shí)NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3,方程式為:3ClO﹣=2Cl﹣+3ClO3?,當(dāng)ClO﹣濃度為0.3mol?L﹣1,即消耗ClO﹣濃度為0.9mol?L﹣1,所以生成c(Cl﹣)=0.6mol?L﹣1,此時(shí)溶液中Cl﹣的濃度為(1.2+0.6)mol?L﹣1=1.8mol?L﹣1【答案】(1)①2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;稀釋ClO2,防止ClO2濃度高時(shí)。發(fā)生分解爆炸;②使用冰水浴或0℃的水浴降溫;③22.4L;④再將NaClO2溶液加熱至略低于60℃加熱濃縮,當(dāng)晶膜出現(xiàn)時(shí),再在常壓下冷卻至略高于38℃結(jié)晶,過濾、洗滌、低溫干燥,獲得無水NaClO2晶體;(2)起始ClO﹣的濃度為1.2mol?L﹣1,則c(Cl﹣)=1.2mol?L﹣1,加熱時(shí)NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3,方程式為:3ClO﹣=2Cl﹣+3ClO3?,當(dāng)ClO﹣濃度為0.3mol?L﹣1,即消耗ClO﹣濃度為0.9mol?L﹣1,所以生成c(Cl﹣)=0.6mol?L﹣1,此時(shí)溶液中Cl﹣的濃度為(1.2+0.6)mol?L﹣1=1.8mol?L【分析】ClO2發(fā)生器中發(fā)生反應(yīng):2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,制取ClO2,再將ClO2通入H2O2、NaOH的混合溶液中,發(fā)生反應(yīng):2H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O,制取NaClO2,最后將其經(jīng)過一系列處理得到NaClO2晶體,據(jù)此分析作答?!窘獯稹拷猓海?)①制備ClO2氣體時(shí),NaClO3被還原為ClO2,H2O2被氧化為O2,根據(jù)原子守恒、化合價(jià)升降守恒,可得反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,制備過程中,需不斷的鼓入空氣,其原因是:稀釋ClO2,防止ClO2濃度高時(shí)。發(fā)生分解爆炸,故答案為:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;稀釋ClO2,防止ClO2濃度高時(shí)。發(fā)生分解爆炸;②NaClO2在溫度高于60℃時(shí)易分解,“吸收”時(shí),反應(yīng)一段時(shí)間后,溶液溫度升高,產(chǎn)品的純度逐漸降低,為提高產(chǎn)品純度可采取的措施為使用冰水浴或0℃的水浴降溫,故答案為:使用冰水浴或0℃的水浴降溫;③“吸收”過程中方程式為:2H2O2+2ClO2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O~2e﹣,若轉(zhuǎn)移2mol電子,理論上生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為1mol×22.4L/mol=22.4L,故答案為:22.4L;④由圖可知,從NaClO2溶液中獲得無水NaClO2晶體的實(shí)驗(yàn)方案:操作時(shí)先減壓,再將NaClO2溶液加熱至略低于60℃加熱濃縮,當(dāng)晶膜出現(xiàn)時(shí),再在常壓下冷卻至略高于38℃結(jié)晶,過濾、洗滌、低溫干燥,獲得無水NaClO2晶體,故答案為:再將NaClO2溶液加熱至略低于60℃加熱濃縮,當(dāng)晶膜出現(xiàn)時(shí),再在常壓下冷卻至略高于38℃結(jié)晶,過濾、洗滌、低溫干燥,獲得無水NaClO2晶體;(2)根據(jù)方程式:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,起始ClO﹣的濃度為1.2mol?L﹣1,則c(Cl﹣)=1.2mol?L﹣1,加熱時(shí)NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3,方程式為:3ClO﹣=2Cl﹣+3ClO3?,當(dāng)ClO﹣濃度為0.3mol?L﹣1,即消耗ClO﹣濃度為0.9mol?L﹣1,所以生成c(Cl﹣)=0.6mol?L﹣1,此時(shí)溶液中Cl﹣的濃度為(1.2+0.6)mol?L﹣1=1.8mol?L故答案為:起始ClO﹣的濃度為1.2mol?L﹣1,則c(Cl﹣)=1.2mol?L﹣1,加熱時(shí)NaClO轉(zhuǎn)化為NaClO3,方程式為:3ClO﹣=2Cl﹣+3ClO3?,當(dāng)ClO﹣濃度為0.3mol?L﹣1,即消耗ClO﹣濃度為0.9mol?L﹣1,所以生成c(Cl﹣)=0.6mol?L﹣1,此時(shí)溶液中Cl﹣的濃度為(1.2+0.6)mol?L﹣1=1.8mol?L【點(diǎn)評】本題主要考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),具體涉及氯及其化合物之間的轉(zhuǎn)化、方程式書寫等,屬于高考高頻考點(diǎn),難度中等。6.(2025?廣西模擬)過氧乙酸(CH3COOOH一種弱酸)是一種廣譜消毒劑。它是無色易揮發(fā)、易溶于水的液體,受熱易分解,具有強(qiáng)氧化性,其氧化性與高錳酸鉀的氧化性相近。某課外實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)按下述流程合成少量過氧乙酸并對其含量進(jìn)行測定。Ⅰ.合成過氧乙酸按如圖裝置,利用高濃度的雙氧水和乙酸反應(yīng)合成少量過氧乙酸,同時(shí)利用乙酸丁酯與水形成共沸物(沸點(diǎn)90.7℃)及時(shí)分離出水。已知乙酸丁酯的密度為0.88g/cm3,難溶于水。CH3COOH+H2O2→加熱消體酸催化劑CH3COOOH+H(1)儀器a的名稱為球形冷凝管。(2)裝置中油水分離器的作用是將水從體系中分離出來,有利于反應(yīng)向正(填“正”或“逆”)。反應(yīng)方向進(jìn)行,當(dāng)觀察到油水界面不再增高時(shí),可判斷反應(yīng)結(jié)束。(3)反應(yīng)體系采用減壓的目的是降低共沸物的沸點(diǎn),防止溫度過高過氧乙酸分解。Ⅱ.過氧乙酸含量測定(4)過氧乙酸被Fe2+還原,產(chǎn)物之一為CH3COOH其離子方程式為CH3(5)若樣品體積為V0mL,加入c1mol?L﹣1FeSO4溶液V1mL,消耗c2mol?L﹣1K2Cr2O7溶液V2mL,則樣品中過氧乙酸含量為38(c1V1(6)若用KMnO4溶液除H2O2時(shí),不慎滴加KMnO4過量,則導(dǎo)致最終測定過氧乙酸的含量偏高(填“偏高”“偏低”或“不變”)?!敬鸢浮浚?)球形冷凝管;(2)正;油水界面不再增高;(3)溫度過高過氧乙酸分解;(4)CH(5)38(c(6)偏高?!痉治觥浚?)過氧乙酸具有強(qiáng)氧化性,F(xiàn)e2+具有還原性,過氧乙酸被Fe2+還原,還原產(chǎn)物之一為乙酸,F(xiàn)e2+被氧化生成Fe3+,離子方程式為CH3COOOH+2Fe2++2H+=CH3COOH+2Fe3++H2O;【解答】解:(1)儀器a的名稱是球形冷凝管,故答案為:球形冷凝管;(2)利用油水分離器將反應(yīng)過程中生成的水從體系中移除,可以使反應(yīng)正向進(jìn)行更容易;且乙酸丁酯難溶于水,若油水界面不再變化,說明反應(yīng)已達(dá)限度,可以結(jié)束反應(yīng),故答案為:正;油水界面不再增高;(3)根據(jù)題目信息,過氧乙酸受熱易分解,減壓可以降低共沸物的沸點(diǎn),使共沸物在較低溫度下被蒸出,防止過氧乙酸分解,故答案為:溫度過高過氧乙酸分解;(4)Fe2+作還原劑,氧化產(chǎn)物為Fe3+過氧乙酸為氧化劑,還原產(chǎn)物為乙酸,結(jié)合原子守恒、得失電子守恒可得離子方程式為:CH故答案為:CH(5)Fe2+總物質(zhì)的量=c1V1×10?3moln(K2Cr2O7)=c2V2×10?3mol根據(jù)得失電子守恒有:K2Cr2O7~2Cr3+~6e﹣~6Fe2+~6Fe3+,即每1molK2Cr2O7與6molFe2+恰好完全反應(yīng),與c2V2×10?3molK2Cr2O7,反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量=6c2V2×10?3mol與過氧乙酸反應(yīng)的Fe2+的物質(zhì)的量=c1V故答案為:38(c(6)若是在用KMnO4溶液除H2O2時(shí),不慎滴加KMnO4過量,則過量高錳酸鉀可以和加入的Fe2+反應(yīng),導(dǎo)致剩余的Fe2+偏少,則消耗重鉻酸鉀的量偏小,最終導(dǎo)致測定過氧乙酸的含量會偏高,故答案為:偏高?!军c(diǎn)評】本題考查物質(zhì)制備,側(cè)重考查閱讀、信息獲取、信息整合和靈活應(yīng)用能力及計(jì)算能力,明確實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟及操作規(guī)范性、方程式中各物質(zhì)的關(guān)系是解本題關(guān)鍵,易錯(cuò)點(diǎn)是操作順序排列,題目難度中等。7.(2025?江蘇模擬)利用鎂泥(主要成分為MgCO3、FeCO3和SiO2等)為主要原料制取碳酸鎂(MgCO3?3H2O)的工業(yè)流程如圖:(1)酸溶。某工廠用1.78噸發(fā)煙硫酸(化學(xué)式:H2SO4?SO3)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%H2SO4溶液,配制時(shí)需要水的質(zhì)量為2.14噸。(2)除鐵。已知濾渣2的成分與溫度、pH的關(guān)系如圖所示。①若控制溫度80℃、pH=2,可得到黃鐵礬鈉[Na2Fe6(SO4)4(OH)12](上圖中陰影部分),寫出“除鐵”過程總反應(yīng)的離子方程式:2Na++3ClO﹣+6Fe2++4SO42?+9H2O80℃Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl﹣+6H②工業(yè)生產(chǎn)不選擇以Fe(OH)3形式除鐵的可能原因:H+濃度小,ClO﹣的氧化性弱;溫度低,反應(yīng)速率慢(寫出兩點(diǎn))。(3)沉淀。①寫出“沉淀”過程的離子方程式:Mg2++CO2+2OH﹣+2H2O=MgCO3?3H2O↓。②“沉淀”過程中溶液pH隨時(shí)間的變化如圖所示?!俺恋怼边^程的操作:向含Mg2+溶液中先通CO2至飽和,然后滴加NaOH溶液,同時(shí)繼續(xù)通入CO2。(4)控制“沉淀”溫度50℃,可制得堿式碳酸鎂[Mga(CO3)b(OH)c?xH2O],堿式碳酸鎂常用作塑料阻燃劑?,F(xiàn)稱取一定質(zhì)量堿式碳酸鎂樣品經(jīng)高溫完全分解后得8.0gMgO固體,放出3.36LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),計(jì)算該堿式碳酸鎂樣品中的n(CO3(5)某鈣鎂礦(CaMgS2)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若將Ca全部換為Mg,所得晶體中每個(gè)晶胞含有的Mg原子數(shù)為4。【答案】(1)2.14;(2)①2Na++3ClO﹣+6Fe2++4SO42?+9H2O80℃Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl﹣②H+濃度小,ClO﹣的氧化性弱;溫度低,反應(yīng)速率慢;(3)①M(fèi)g2++CO2+2OH﹣+2H2O=MgCO3?3H2O↓;②先通CO2至飽和,然后滴加NaOH溶液,同時(shí)繼續(xù)通入CO2;(4)3:2;(5)4。【分析】由制備流程可知,鎂泥的主要成分為MgCO3、FeCO3和SiO2,加硫酸時(shí)SiO2不溶解,過濾得到濾渣1為二氧化硅,NaClO具有氧化性,能將Fe2

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