2019-2020年高三化學二輪復習 專題訓練 物質(zhì)的制備 收集和凈化（含解析）.doc

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2019-2020年高三化學二輪復習 專題訓練 物質(zhì)的制備 收集和凈化（含解析） 1．下圖中a、b表示相應儀器中加入的試劑，可用下圖裝置制取、收集的氣體是 【答案】B 2．下列氣體中，不能用排空氣法收集的是( )。 A．NO B．NO2 C．SO2 D．O2 【答案】A 3．實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣時，一般有以下的操作過程； ①放置酒精燈；②固定裝好試劑的試管；③加熱；④用排水法集氣；⑤停止加熱；⑥將導管移出水面。正確的操作順序為（ ） A．②③④⑥⑤ B．②③④⑤⑥ C．②①③④⑥⑤ D．①②③④⑥⑤ 【答案】D 4．下列關(guān)于實驗室制取乙烯的實驗，其中說法正確的是（ ） A．乙醇和濃硫酸體積比為3∶1 B．溫度計應插入反應物液體中 C．加熱混合液至140℃左右 D．向濃硫酸中注入乙醇 【答案】B 5．下列家庭小實驗不能制得溶液的是 （ ） A. 食鹽 B. 飽和FeCl3溶液 C. 蔗糖 D. 碘 【答案】B 6．下列裝置所示的實驗，能達到實驗目的的是 【答案】D 【解析】 試題分析：碘易溶再酒精中，A不正確；氯化銨受熱分解生成氯化氫和氨氣，但冷卻后二者又生成氯化銨，B不正確；氯氣也能和氫氧化鈉溶液反應，C不正確。甲烷難溶于水，D正確，答案選D。 考點：考查常見的基本實驗操作。 點評：化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，所以有化學實驗即科學探究之說法?？v觀近幾年高考，主要以考察探究性實驗和物質(zhì)制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，要求考生必須冷靜的審題，聯(lián)系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能正確作答。 7．由海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟：①在一定條件下脫水干燥；②加熟石灰；③加鹽酸；④過濾；⑤濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是 A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤① 【答案】D 【解析】 試題分析：因海水中MgCl2的濃度較小，所以要經(jīng)過富集這一過程：先加熟石灰形成沉淀：MgCl2+Ca（OH）2＝Mg（OH）2+CaCl2，然后將沉淀過濾，接著將Mg（OH）2沉淀轉(zhuǎn)化為MgCl2：Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O，這樣就實現(xiàn)了MgCl2富集，將溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到六水合氯化鎂晶體（MgCl2?6H2O）（這步是為了得到純凈的MgCl2），又因MgCl2 易水解，為防止MgCl2水解，加熱六水合氯化鎂晶體必須在HCl氛圍下中進行：MgCl2?6H2OMgCl2 +6H2O，其先后順序是②④③⑤①，答案選D。 【考點定位】考查由海水制備氯化鎂流程的判斷 【名師點晴】本題通過海水中氯化鎂提取的有關(guān)流程分析，重點考查了物質(zhì)的分離、提純，該類試題為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意從整體把握各步發(fā)生的反應，知道每一步操作的目的，再結(jié)合物質(zhì)間的反應來分析解答，題目難度不大。 8．在一定的溫度、壓強下，向100mLCH4和Ar的混合氣體中通入400mLO2，點燃使其完全反應，最后在相同條件下得到干燥氣體460mL，則反應前混合氣體中CH4和Ar的物質(zhì)的量之比為 A．1:2 B． 1:3 C． 1:4 D．1:1 【答案】C 【解析】 試題分析：由題意可知最后得到的干燥氣體是氧氣、Ar、二氧化碳氣體，根據(jù)甲烷完全燃燒的化學方程式可知每1體積甲烷完全燃燒需要2體積的氧氣，生成1體積的二氧化碳和2體積的水，所以氣體體積減少2體積，現(xiàn)在氣體體積減少100+400-460=40mL，所以有20mL的甲烷參加反應，則原混合氣體中甲烷的體積是20ml，Ar的體積是80mL，二者的體積之比也是物質(zhì)的量之比為20:80=1:4，答案選A。 考點：考查混合氣體的計算 9．關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，正確的是 ① ② ③ ④ A．實驗室用裝置①制取氨氣 B．裝置②可用于制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色 C．裝置③中X為苯，可用于吸收氨氣，并防止倒吸 D．裝置④是原電池，鋅電極為負極，發(fā)生氧化反應 【答案】D 【解析】 試題分析：A、制備氨氣應用氯化銨和氫氧化鈣共熱，錯誤；B、應把教頭滴管插入液面以下，防止空氣中氧氣氧化氫氧化亞鐵，錯誤；C、苯的密度比水小，在上層，錯誤；D、鋅活潑性強于銅，做負極發(fā)生氧化反應，正確。 考點：考查實驗裝置和操作有關(guān)問題。 10．下圖為實驗室制氫氣的簡易裝置。若在加稀硫酸時,發(fā)現(xiàn)鋅粒與稀硫酸沒有接觸,而稀硫酸又不夠了。為使該反應順利進行,則可以從長頸漏斗中加入的試劑是 ①食鹽水 ②KNO3溶液 ③適量稀硫酸銅溶液 ④醋酸鈉溶液 ⑤苯 ⑥濃氨水 A．①②④ B．②⑤⑥ C．③④⑤ D．①③④ 【答案】D 【解析】 試題分析：①食鹽水與鋅和硫酸都不反應，所以不影響氫氣的生成，只是降低反應速率，正確；②加入KNO3溶液后，相當于溶液中含有硝酸，硝酸和鋅反應不生成氫氣，錯誤；③適量稀硫酸銅溶液，鋅能置換出銅，鋅、銅和硫酸構(gòu)成原電池能加快反應速率，但不產(chǎn)生其它氣體，也不影響氫氣，正確；④醋酸鈉溶液和硫酸反應生成醋酸，醋酸與Zn能生成氫氣，所以不影響氫氣的生成，正確；⑤苯和硫酸、鋅都不反應，苯的密度小于水，會浮在溶液的上層，不能使鋅粒與稀硫酸接觸，錯誤；⑥濃氨水能和硫酸反應生成鹽，所以能影響氫氣，錯誤，故選D。 考點：本題考查物質(zhì)的性質(zhì)及實驗操作。 11．用下列裝置進行的實驗，不能達到相應實驗目的的是 A．裝置①可除去Cl2中的HCl雜質(zhì) B．裝置②可用于制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色 C．裝置③可制取金屬錳 D．裝置④可用于收集H2、CO2、Cl2、HCl、NO2等氣體 【答案】B 【解析】 試題分析：A．氯氣在水溶液中存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO，NaCl中含有氯離子，氯化鈉溶液抑制氯氣溶解，HCl極易溶于水，所以采用排飽和食鹽水的方法除去氯氣中的氯化氫，故A正確；B．Fe（OH）2不穩(wěn)定，易被氧氣氧化生成Fe（OH）3，為防止氫氧化亞鐵被氧化，應該將膠頭滴管伸入到液面下而隔絕空氣，故B錯誤；C．Mn的金屬活動性小于Al，Al和二氧化錳發(fā)生鋁熱反應冶煉Mn，3MnO2+4Al2Al2O3+3Mn，故C正確；D．常溫下和空氣不反應，且密度和空氣相差較大的氣體可以采用排空氣法收集，H2、CO2、Cl2、HCl、NO2等氣體常溫下和空氣不反應，且和空氣密度相差較大，所以可以采用排空氣法收集，但收集氫氣時a為進氣口、b為出氣口，收集CO2、Cl2、HCl、NO2時，b為進氣口、a出氣口，故D正確；故選B。 考點：考查化學實驗方案評價，涉及混合物的分離和提純、物質(zhì)的制備、金屬的冶煉、氣體的收集等 12．下列說法不正確的是 圖Ⅰ 圖Ⅱ 圖Ⅲ 圖Ⅳ A．圖Ⅰ所示裝置可制備氫氧化亞鐵 B．圖Ⅱ所示裝置可電解制氯氣和氫氣 C．圖Ⅲ所示裝置可驗證氨氣在水中的溶解性 D．圖Ⅳ所示裝置和操作可從苯酚中分離出苯 【答案】B 【解析】 試題分析：圖Ⅱ所示裝置可電解裝置中，Cu做陽極，Cu-2e-==Cu2+，不產(chǎn)生氯氣，B說法不正確。 考點：實驗裝置設(shè)計的合理性判斷。 13．由海水制備無水氯化鎂，主要有以下步驟： ①在一定條件下脫水干燥；②加熟石灰；③加鹽酸； ④過濾；⑤濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是 A．②④⑤③① B．③②④①⑤ C．③④②⑤① D．②④③⑤① 【答案】D 【解析】 試題分析：因海水中MgCl2的濃度較小，所以要經(jīng)過富集這一過程：先加熟石灰形成沉淀：MgCl2+Ca（OH）2＝Mg（OH）2+CaCl2，然后將沉淀過濾，接著將Mg（OH）2沉淀轉(zhuǎn)化為MgCl2：Mg（OH）2+2HCl＝MgCl2+2H2O，這樣就實現(xiàn)了MgCl2富集，將溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到六水合氯化鎂晶體（MgCl2?6H2O）（這步是為了得到純凈的MgCl2），又因MgCl2 易水解，為防止MgCl2水解的水解，加熱六水合氯化鎂晶體必須在HCl氛圍下中進行：MgCl2?6H2OMgCl2 +6H2O，其先后順序是②④③⑤①，答案選D。 【考點定位】考查由海水制備氯化鎂流程的判斷 【名師點晴】本題通過海水中氯化鎂提取的有關(guān)流程分析，重點考查了物質(zhì)的分離、提純，該類試題為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意從整體把握各步發(fā)生的反應，知道每一步操作的目的，再結(jié)合物質(zhì)間的反應來分析解答。該題的難點和易錯點是鎂離子在溶液中易水解，加熱能促進水解，需要從影響鹽類水解的因素分析解答。 14．下列有關(guān)實驗裝置進行的相應實驗，能達到實驗目的的是 A．用圖1所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl B．用圖2所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制備NH4Cl晶體 C．用圖3所示裝置制取少量純凈的CO2氣體 D．用圖4所示裝置分離CCl4萃取碘水后已分層的有機層和水層 【答案】D 【解析】 試題分析：A.Cl2、HCl都可以與NaOH溶液發(fā)生反應，因此不能用于除去Cl2中含有的少量HCl，應該使用飽和NaCl溶液，錯誤；B.NH4Cl不穩(wěn)定，加熱容易發(fā)生分解，因此不能用圖2所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制備NH4Cl晶體，錯誤；C.純堿是粉末狀固體，不能放在隔板上與鹽酸反應制取CO2氣體，錯誤；D.碘單質(zhì)在四氯化碳中溶解度比在水中大，四氯化碳與水互不相溶，密度比水大，因此可以作萃取劑把碘從水溶液中萃取出來，由于四氯化碳與水互不相溶，密度比水大，因此萃取后有機物在下層，正確。 考點：考查化學實驗操作及實驗目的的正誤判斷的知識。 15．以下是在實驗室模擬“侯氏制堿法”生產(chǎn)流程的示意圖： 則下列敘述錯誤的是 A．A氣體是NH3，B氣體是CO2 B．把純堿及第Ⅲ步所得晶體與某些固體酸性物質(zhì)（如酒石酸）混合可制泡騰片 C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒 D．第Ⅳ步操作是將晶體溶于水后加熱、蒸發(fā)、結(jié)晶 【答案】D 【解析】 試題分析：向飽和NaCl水中先通入氨氣，使溶液顯堿性，然后再通入足量的CO2氣體，發(fā)生反應：NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，把NaHCO3過濾出來，然后洗滌、灼燒，發(fā)生分解反應：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，就得到了純堿Na2CO3。A．因此A氣體是NH3，B氣體是CO2，正確；B．泡騰片是有機酸與純堿、小蘇打的混合物。把純堿及第Ⅲ步所得晶體NaHCO3與某些固體酸性物質(zhì)（如酒石酸）混合可制泡騰片，正確；C．第Ⅲ步操作是過濾。用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒，正確； D．第Ⅳ步操作是將晶體洗滌、灼燒，錯誤。 考點：考查實驗室模擬“侯氏制堿法”生產(chǎn)流程的操作方法、試劑的選擇及儀器的使用等知識。 16．晶體硅是一種重要的非金屬材料。請寫出晶體硅的二種用途：______、______ 制備純硅的主要步驟如下： ①高溫下用碳還原二氧化硅制得粗硅 ②粗硅與干燥HCl氣體反應制得SiHCl3(常溫下為液態(tài)，易揮發(fā)) ③SiHCl3與過量Ｈ2在1000～1100℃反應制得純硅。 已知:Ⅰ.SiHCl3水解會生成兩種氣態(tài)產(chǎn)物，請寫出其水解的化學方程式：___________。 Ⅱ.SiHCl3 在空氣中自燃。請回答下列問題： （1）第①步制備粗硅的化學反應方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）用SiHCl3與過量Ｈ2反應制備純硅的裝置如下（熱源及夾持裝置略去） ①裝置Ｂ中的試劑是　　　　 ，裝置Ｃ中的燒瓶需要加熱，其目的是______________， ②反應一段時間后，裝置Ｄ中觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　_　　， 裝置Ｄ中發(fā)生反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　___　　， ③為保證制備純硅實驗的成功，操作的關(guān)鍵是檢查實驗裝置的氣密性，控制好反應溫度 以及　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　_____________　， ④設(shè)計鑒定產(chǎn)品硅中是否含少量Fe單質(zhì)的方法:_________________________________。 【答案】計算機芯片、太陽能電池。(2分) SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑(2分) (1)①SiO2＋2CSi＋2CO↑(1分) (2)①濃H2SO4，(1分) 使SiHCl3氣化，(1分) ②D石英管的內(nèi)壁附有灰黑色晶體，(1分) SiHCl3＋H2Si+3HCl，(1分) ③先通一段時間H2,將裝置中的空氣排盡，(1分) ④取少量產(chǎn)品于試管中加鹽酸溶解，再滴加氯水和KSCN(aq)，若出現(xiàn)紅色說明含F(xiàn)e，若不出現(xiàn)紅色說明不含F(xiàn)e。(2分) 【解析】晶體硅的二種只要用途是計算機芯片、太陽能電池；SiHCl3水解會生成兩種氣態(tài)產(chǎn)物，則根據(jù)原子守恒可知，氣體是氯化氫和氫氣，所以方程式為SiHCl3＋3H2O===H2SiO3＋H2↑＋3HCl↑。 （1）焦炭在高溫下還原二氧化硅制取粗硅，方程式為SiO2＋2CSi＋2CO↑。 （2）①由于SiHCl3易水解，所以必須干燥氫氣，即B中試劑是濃硫酸；由于SiHCl3是液態(tài)，因此加熱的目的是使SiHCl3氣化。 ②在D中氫氣還原SiHCl3生成單質(zhì)硅，所以D中現(xiàn)象是石英管的內(nèi)壁附有灰黑色晶體，方程式為SiHCl3＋H2Si+3HCl。 ③由于高溫下氫氣及硅都能和空氣中的氧氣反應，而裝置中含有空氣，所以應先通一段時間H2,將裝置中的空氣排盡。 ④鐵是活潑的金屬，能和酸反應，而硅和一般的酸是不反應的，所以正確的方法是取少量產(chǎn)品于試管中加鹽酸溶解，再滴加氯水和KSCN(aq)，若出現(xiàn)紅色說明含F(xiàn)e，若不出現(xiàn)紅色說明不含F(xiàn)e。 17．氯化亞銅(CuCl)是白色粉末，不溶于水、乙醇，熔點422 ℃，沸點1366 ℃，在空氣中迅速被氧化成綠色，常用作有機合成工業(yè)中的催化劑。以粗鹽水(含Ca2＋、Mg2＋、SO42－等雜質(zhì))、Cu、稀硫酸、SO2等為原料合成CuCl的工藝如下： （1）在粗鹽除雜的反應I中加Na2CO3溶液的作用是 ； 濾渣的主要成分： 。 （2）反應Ⅱ完成后溶液中主要溶質(zhì)是 。 （3）反應IV和VI都是制備CuCl的化學過程： ①反應IV加入的Cu必須過量，其目的是 。 ②寫出反應VI的離子方程式 。 （4）反應VI后，過濾得到CuCl沉淀，用無水乙醇洗滌沉淀，在真空干燥機內(nèi)于70 ℃干燥2小時，冷卻，密封包裝即得產(chǎn)品。于70℃真空干燥的目的是 。 【答案】（1）除去Ca2＋和過量的Ba2＋ BaSO4、CaCO3、Mg(OH)2 、BaCO3 （2）NaCl （3）防止生成CuCl2 2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O = 2CuCl↓＋4H+＋SO42- （4）加快乙醇和水的蒸發(fā)，防止CuCl被空氣氧化 【解析】 試題分析：（1）分析流程圖知，反應Ⅰ為粗鹽的提純，為保證雜質(zhì)離子除盡所加試劑要過量，加過量氯化鋇溶液除硫酸根，加過量Na2CO3溶液可以粗鹽溶液中的除去Ca2+和除去硫酸根離子所加的過量的Ba2+，加過量氫氧化鈉溶液除鎂離子；答案為：除去Ca2+和過量的Ba2+；（2）分析流程圖知，反應Ⅱ完成后溶液中主要溶質(zhì)是氯化鈉；（3）①反應Ⅳ加入的Cu必須過量，金屬銅可以和銅離子在溶液中生成亞銅離子，這樣可以防止生成CuCl2；②二氧化硫和硫酸銅之間可以發(fā)生氧化還原反應生成氯化亞銅沉淀，反應的離子方程式為2Cu2+＋2Cl-＋SO2＋2H2O = 2CuCl↓＋4H+＋SO42-；（4）根據(jù)題給信息知，氯化亞銅(CuCl)在空氣中迅速被氧化成綠色，CuCl沉淀在真空干燥機內(nèi)于70℃干燥2小時的目的是加快乙醇和水的蒸發(fā)，防止CuCl被空氣氧化。 考點：考查物質(zhì)的分離、提純和制備，離子方程式的書寫。 18．在實驗室制各氯氣的實驗中：制法 （1）反應原理（方程式）為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （2）實驗裝置如圖所示 指出下列裝置中所盛試劑及其作用： C． D． F． 【答案】 【解析】 Y A C B D E 19． （16分）如右圖所示，B中盛裝的是一種固體物質(zhì)。當A中的溶液滴入B內(nèi)反應一段時間后，所得產(chǎn)物經(jīng)裝置C后可得到純凈的氣體X，每個X分子中含有10個電子。D中盛裝的是黑色粉末，當X氣體通過D時，黑色粉末逐漸變成紅色，最后從E裝置中出來的氣體是一種純凈的單質(zhì)Y，Y在標準狀況下的密度為1.25g/L。裝置中A、B、C、D、E中的藥品只能從下列所給試劑a~p中選擇，圖中某些夾持儀器未畫出。 a．濃硫酸　　b．濃硝酸　　c．稀硝酸　　d．濃鹽酸　　e．稀硫酸　　f．濃氨水 g．銅片　　h．鋅片　　i．堿石灰　　j．硫酸銅　　k．生石灰　　l．硝酸銨晶體 m．固體燒堿　　n．稀NaOH溶液　　o．CuO　　p．MnO2 回答下列問題： ⑴C裝置內(nèi)的藥品是 （用a~p中的字母表示），其作用是 。 ⑵A中溶液和B中固體的所有可能的組合共有 種。 ⑶純凈氣體X通過D時，發(fā)生反應的化學方程式是 ，反應中若轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.2mol，則D裝置中黑色固體共失重 g。 ⑷E中的藥品是 （用a~p中的字母表示），其作用是 。 【答案】⑴i（或k，或m，2分）；干燥氨氣（2分） ⑵3（3分） ⑶2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O（2分）；9.6（3分） ⑷a（2分）；吸收水蒸汽及未反應的NH3（2分）。 【解析】（1）由題意“單質(zhì)Y在標準狀況下的密度為1.25g/L”可知，M(Y)=28，單質(zhì)Y為N2。又X氣體通過D時，黑色粉末逐漸變成紅色，且生成N2，X分子中含有10個電子，那么X為氨氣。黑色粉末為CuO。（2）A中溶液和B中固體的所有可能的組合為：濃氨水與生石灰，濃氨水與固體燒堿，硝酸銨晶體與稀NaOH溶液。，共3組。（3）轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.8mol時，參與反應的CuO的物質(zhì)的量為0.9mol，CuO共失重為：0.916=14.4g。⑷E中的藥品是用來吸收氨氣和水蒸汽，要用濃硫酸。 20．某實驗小組利用如下裝置(部分固定裝置略)制備氮化鈣(Ca3N2)，并探究其實驗式。 （1）反應過程中末端導管必須始終插入試管A的水中，目的是_____________________。 （2）制備氮化鈣的操作步驟是： ①打開活塞K并通入N2； ②點燃酒精燈，進行反應； ③反應結(jié)束后，__________________________________________________________； ④拆除裝置，取出產(chǎn)物。 （3）數(shù)據(jù)記錄如下：（假設(shè)反應完全） 空硬質(zhì)管質(zhì) 量m0/g 硬質(zhì)管與鈣的 質(zhì)量m1/g 硬質(zhì)管與產(chǎn)物 的質(zhì)量m2/g 14.80 15.08 15.15 ① 計算得到實驗式CaxN2，其中x＝________。 ②若通入的N2中混有少量O2，請比較x與3的大小，并給出判斷依據(jù)： ______________________________________________________________________。 【答案】（1）防止空氣中的氧氣通過末端導管進入實驗裝置，氧化單質(zhì)鈣，生成氧化鈣，引入雜質(zhì) （1分） （2）熄滅酒精燈，待玻璃管冷卻至室溫，停止通入氮氣，并關(guān)閉活塞 （2分） （3）①2.80?。?分） ②x＜3，產(chǎn)物中生成了CaO導致鈣的質(zhì)量分數(shù)減小 （2分） 【解析】 試題分析：（1）由于鈣非?；顫娦璺乐箍諝庵械难鯕馔ㄟ^末端導管進入實驗裝置通過末端導管進入實驗裝置，氧化單質(zhì)鈣，生成氧化鈣，引入雜質(zhì) （2）由實驗步驟可知應為熄滅酒精燈，待玻璃管冷卻至室溫，停止通入氮氣，并關(guān)閉活塞 （3）)m(Ca)=15.08－14.80=0.28g；m(N)=15.15－15.08=0.07g；則 =( )/()解得X=2.80 ①2.80　 ②若通入的N2中混有少量O2產(chǎn)物中生成了CaO導致鈣的質(zhì)量分數(shù)減小,所以x＜3。 考點：考查實驗基本操作、物質(zhì)制備、計算等相關(guān)知識 21．實驗室用8.7g的MnO2與足量的濃鹽酸制取氯氣：求生成氯氣的體積（標準狀況）和被氧化的HCl的物質(zhì)的量。 【答案】 MnO2+4HCl＝Mn Cl2+Cl2↑+2H2O 被氧化的HCl 22.4 2 8.7 V (Cl2) n(HCl) V (Cl2) =2.24L n(HCl)=0.2mol 22．堿式碳酸銅和氯氣都是用途廣泛的化工原料。 （1）工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液（主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl?）制備堿式碳酸銅，其制備過程如下： 已知：Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下： 物質(zhì) Cu(OH)2 Fe (OH)2 Fe (OH)3 開始沉淀pH 4.2 5.8 1.2 完全沉淀pH 6.7 8.3 3.2 ①氯酸鈉的作用是 ； ②反應A后調(diào)節(jié)溶液的pH范圍應為 。 ③第一次過濾得到的產(chǎn)品洗滌時，如何判斷已經(jīng)洗凈？ 。 ④造成藍綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)的原因是 。 （2）某學習小組在實驗室中利用下圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)。 ①實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，所用儀器需要檢漏有 。 ②若C中品紅溶液褪色，能否證明氯氣與水反應的產(chǎn)物有漂白性，說明原因 。此時B裝置中發(fā)生反應的離子方程式是 。 ③寫出A溶液中具有強氧化性微粒的化學式 。若向A溶液中加入NaHCO3粉末，會觀察到的現(xiàn)象是 。 【答案】（1）①將Fe2+氧化成Fe3+并最終除去。②3.2－4.2。 ③取最后一次洗滌液，加入硝酸銀、稀硝酸，無沉淀生成則表明已洗滌干凈。 ④反應B的溫度過高。 （2）①分液漏斗 ②不能證明，因為Cl2也有氧化性，此實驗無法確定是Cl2還是HClO漂白。 2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2 　　 ③ Cl2 HClO ClO- 有無色氣體產(chǎn)生 【解析】（1）該化學工藝流程目的是酸性廢液制備堿式碳酸銅，必須除去廢液中Fe3+、Fe2+，結(jié)合題所給的數(shù)據(jù)，需將Fe2+氧化為Fe3+,才能與Cu2+分離開?？涛g廢液加入NaClO3，經(jīng)的反應A將Fe2+氧化為Fe3+，調(diào)節(jié)pH范圍是3.2-4.2，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀經(jīng)過濾，濾液中加入碳酸鈉經(jīng)反應B生成堿式碳酸銅，過濾得產(chǎn)品。判斷洗凈的方法是，取最后一次洗滌液，加入硝酸銀、稀硝酸，無沉淀生成則表明已洗滌干凈。造成藍綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)的原因是，反應B的溫度過高。 （2）①實驗室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣為固液加熱制氣體的裝置，所用儀器需要檢漏的有分液漏斗； ②若C中品紅溶液褪色，不能證明氯氣與水反應的產(chǎn)物有漂白性，原因是因為Cl2也有氧化性，此實驗無法確定是Cl2還是HClO漂白；C中品紅溶液褪色，說明裝置B中氯氣已過量，此時B裝置中亞鐵離子和溴離子均被氧化，離子方程式是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2。 ②氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，該反應為可逆反應，次氯酸為弱酸，則A溶液中具有強氧化性微粒的化學式是Cl2、HClO、ClO-；若向A溶液中加入NaHCO3粉末，鹽酸和碳酸氫鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，會觀察到的現(xiàn)象是有無色氣體產(chǎn)生。 23．(12分) 以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細α-氧化鋁，既降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3（含少量雜質(zhì)SiO2、FeO、Fe2O3），其制備實驗流程如下： （1）圖中“沉鐵”化學方程式為 。 （2）圖中“過濾”后濾液中金屬陽離子除了含有的Al3＋，還含有 (填化學式)。 （3）加30%的H2O2溶液發(fā)生的離子反應方程式為 。 （4）煅燒硫酸鋁銨晶體，發(fā)生的主要反應為： 4[NH4Al(SO4)212H2O] 2Al2O3 + 2NH3↑+ N2↑+ 5SO3↑+ 3SO2↑+ 53H2O,將產(chǎn)生的氣體通過圖9所示的裝置。 水 氣體 飽和NaHSO3 溶液 KMnO4溶液 ①集氣瓶中收集到的氣體是 (填化學式)。 ②足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質(zhì)除大部分H2O（g）外還有 (填化學式)。 ③KMnO4溶液褪色（MnO4－還原為Mn2+），發(fā)生的離子反應方程式為 。 【答案】（1）2K4[Fe(CN)6]+ Fe 2(SO4)3 = 2KFe[Fe(CN)6]↓+3K2SO4（2分） （2）Fe2+ Fe3+（2分） （3）2Fe2++H2O2+2H+ = 2Fe3++2H2O（2分） （4）①N2 （2分）②SO3、NH3 （2分，缺漏不給分）。 ③2MnO4－ +5SO2 + 2H2O = 2Mn2+ + 5SO42－+4H+（2分） 【解析】 試題分析：（1）由K4[Fe(CN)6]生成KFe[Fe(CN)6]；（2）鐵的氧化物和氧化鋁溶于酸，二氧化硅不溶形成濾渣；（3）溶液中的亞鐵離子不易除去，需把其氧化為鐵離子再沉淀除去；（4）①通過飽和亞硫酸氫鈉溶液除去氨氣、三氧化硫，通過高錳酸鉀溶液除去二氧化硫氣體，故收集的氣體為氮氣；②SO3、NH3均溶解于水與水反應；③KMnO4溶液與二氧化硫反應，二氧化硫被氧化為硫酸根離子。 考點：考查工業(yè)流程中的化學原理有關(guān)問題。 24．（12分）乙烯是來自石油的重要有機化工原料。結(jié)合以下路線回答問題： 已知：2CH3CHO+O22CH3COOH （1）D為高分子化合物，可以用來制造多種包裝材料，其結(jié)構(gòu)簡式是 。 （2）E是有香味的物質(zhì)，實驗室制取E的裝置如圖所示。 ①反應IV的化學方程式是_________________，該反應類型是__________。 ②該裝置圖中有一個明顯的錯誤是_____________。 ③反應開始前，試管乙中盛放的溶液的作用是 ，可用 的方法把制得的E分離出來。 （3）反應I的化學方程式是 。 反應II的化學方程式是 。 【答案】（12分） （1） （2）①CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O； 酯化（取代）反應 ②乙試管中導管插入液面下； ③ 溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解性 分液 （3） CH2=CH2+H2O CH2CH3OH 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 【解析】 試題分析：（1）乙烯發(fā)生加聚反應產(chǎn)生聚乙烯D，聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡式是； （2）乙烯與水發(fā)生加成反應生成A（乙醇），乙醇催化氧化得到B（乙醛）；乙醛催化氧化得到C（乙酸）；乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應產(chǎn)生E，E是有香味的乙酸乙酯，據(jù)此回答： ①反應IV的化學方程式是CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O；該反應類型是酯化反應，也是取代反應； ②該裝置圖中有一個明顯的錯誤是乙試管中導管插入液面下； ③反應開始前，試管乙中盛放的溶液的作用是溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解性，乙酸乙酯不溶于水溶液，可用分液的方法把制得的E分離出來。 （3）反應I的化學方程式是CH2=CH2+H2O CH2CH3OH； 反應II的化學方程式是 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。 考點：考查乙烯的性質(zhì)，乙酸乙酯的制備，實驗操作，化學方程式的書寫等知識。