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题型:简答题
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简答题

某化学研究性学习小组探究Fe3+和SO32-之间发生的反应。

(1)取5mLFeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3浓溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色。无气泡产生,无沉淀生成。这种红褐色液体是___________________。

(2)除了观察到以上的现象外,有成员提出了另一种可能:发生氧化还原反应。反应的离子方程式为                                           

研究性学习小组设计了两种实验方案证明发生了氧化还原反应。请把实验方案补充完整:

方案一:检验溶液中含有Fe2+证明发生了氧化还原反应

方案二:检验溶液中含有         证明发生了氧化还原反应

实验用品:0.1mol/L BaCl2、3mol/L盐酸、0.1mol/LKMnO4(H+)、氯水、20%KSCN、0.5mol/LKI;试管若干、胶头滴管若干

Ⅰ预处理:将(1)中获得的混合物放在如图装置中处理足够时间。

Ⅱ检验过程

 

正确答案

(1)Fe(OH)3胶体 (2)2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H(3)SO42-

 

试题分析:(1)FeCl3是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性; Na2SO3是强碱弱酸盐水解使溶液显碱性。当二者混合时,对彼此的水解起到了促进作用,所以产生了红褐色的氢氧化铁胶体。(2)如果二者混合发生氧化还原反应,则反应的两种方程式是:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+。在该反应中氧化剂Fe3+生成还原产物Fe2+;还原剂SO32-氧化为氧化产物SO42-。所以证明发生了氧化还原反应可以通过检验溶液中含有Fe2+或检验溶液中含有SO42-。方案一:利用Fe3+遇到SCN-产生血红色溶液,而Fe2+遇到SCN-不会发生反应,Fe2+遇到氯水被氧化为Fe3+后产生血红色溶液。来检验溶液中含有Fe2+。方案二:向溶液中加入足量3mol/L的盐酸使SO32-转化为SO2气体溢出,再滴加0.1mol/L BaCl2溶液,若产生白色沉淀,就证明含有SO42-3+和SO32-之间发生的反应的原理。

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题型:填空题
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填空题

多彩水泥的添加剂是CoCl2-6H2O。工定是以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程如下图:

已知:①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HClCoCl2+H2

②CoCl2·6H2O溶点86oC,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110oC~120OC时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。

③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:

请回答下列问题:

(1)上述流程中的试剂a可能为        ;其作用是                           

(2)加入碳酸钠调节pH至b,b的范围是                

 

(3)操作1是             ;滤渣的成分为                

(4)操作2的过程为蒸发浓缩、              和过滤。

(5)制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是                                    

正确答案

(1)H2O2(或C12)氧化二价铁离子

(2)5.2~7.6

(3)过滤  Fe(OH)3和A1(OH)3

(4)冷却结晶

(5)降低烘干温度,防止产品分解(失去结晶水)

试题分析:(1)从表格和工艺流程分析,在调整pH前,应将Fe2+氧化为Fe3+,所以应加氧化剂;(2)从表格中各物质沉淀的pH,需将Al3+、Fe3+沉淀而Co2+不沉淀,从而得到所需pH的范围;(5)采用低压的主要原因是防止分解。

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简答题

铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量杂质)是提取氧化铝的原料.提取氧化铝的工艺流程如下:

(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第①步反应:______.

(2)写出以上工艺流程中第③步反应的化学方程式:______.

(3)金属铝与氧化铁混合在高温下,会发生剧烈的反应.该反应的化学方程式______.请举一例该反应的用途______.

(4)电解熔融氧化铝制取金属铝,若有0.9mol电子发生转移.理论上能得到金属铝的质量是______.

正确答案

(1)Ai2O3和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,反应的实质是:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O,故答案为:Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O;

(2)向偏铝酸钠中通入过量的二氧化碳可以生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,发生的反应为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,故答案为:NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3

(3)金属铝在高温下可以和氧化铁发生铝热反应,获得金属铁,铁以铁水的形式生成,这样可以来焊接钢轨,故答案为:2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;焊接铁轨;

(4)电解熔融氧化铝制取金属铝2Al2O34Al+3O2↑,反应转移电子为12mol,若有0.9mol电子发生转移,则能得到金属铝的质量是×27=8.1(g),故答案为:8.1g.

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简答题

.实验室中要除去细碎铜屑中的少量细碎铁屑,某同学设计了两个方案:

(1)Cu、Fe过滤→洗涤

(2)Cu、Fe过滤→洗涤

两个方案较好的是______(填序号),理由是______.你是否有简便的方法,若有,请写出做法:______.

正确答案

铁能够与盐酸反应而铜不能与盐酸反应,且反应较易分离.而(2)中铁置换硫酸铜中的铜,虽然看起来增加了铜的质量,但是由于置换反应发生在铁的表面,导致铜在铁表面附着,从而阻碍反应的进行,导致铁铜难以分离和彻底反应.最简单的方法就是用物理法除去铁,根据铁具有磁性,而铜则不能被磁铁吸引.

故答案为:(1);铁能够与盐酸反应而铜不能与盐酸反应,且反应较易分离,而(2)中铁置换硫酸铜中的铜,虽然看起来增加了铜的质量,但是由于置换反应发生在铁的表面,导致铜在铁表面附着,从而阻碍反应的进行,导致铁铜难以分离和彻底反应;用磁铁吸引,铁屑则被吸去,剩余的则是铜.

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简答题

某化学课外活动小组以海带为原料获得少量碘水,并以四氯化碳(沸点76.8℃)为溶剂将碘从碘水中提取出来,具体过程如图所示.

请回答下列问题:

(1)操作①的名称为______、______;

(2)操作②中用到氯气,请写出实验室制取氯气反应的离子方程式______;

(3)向含碘单质的水溶液中加入CCl4 振荡、静置后,观察到的现象是______;

(4)操作③中,将含碘单质的水溶液与CCl4在分液漏斗中混合、振荡摇匀放在铁架台的铁圈上,分液漏斗的下端尖嘴处紧贴在承接的烧杯内壁上静置后,下面的操作步骤是______;

(5)从含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂,该实验需要的主要玻璃仪器除酒精灯、烧杯、温度计、锥形瓶外,还需要______,实验中温度计水银球所处位置为______,锥形瓶中收集到物质的名称为______.

正确答案

(1)过滤适用于分离不溶于水的固体和液体,海带灰难溶于水,碘元素以碘离子的形式存在于溶液中,所以将海带烧成灰,向灰中加水搅拌用过滤分离它们;

故答案为:溶解、过滤;

(2)实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,发生反应的化学方程式是MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2、Cl2、H2O写化学式,所以其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,

故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;

(3)根据四氯化碳能萃取碘水中的碘,但密度大于水的密度,看到的现象是溶液分层,碘溶解四氯化碳中呈紫红色,所以下层呈紫红色,上层是水层,呈无色,

故答案为:溶液分层,上层为水层接近无色,下层为CCl4层呈紫红色;

(4)根据萃取的实验操作,打开分液漏斗的玻璃塞(或将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈的小口),目的是为了使漏斗内外空气相通,以保证进行液体顺利流出,再转动打开活塞,使下层液体缓慢流下后,因上层液体从下口流出,产生杂质,所以关闭活塞,将上层液体从上口倒出,

故答案为:打开分液漏斗的玻璃塞(或将分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈的小口),再转动打开活塞,使下层液体缓慢流下后,关闭活塞,将上层液体从上口倒出;

(5)从含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂,蒸馏操作中所用的仪器有:带铁圈的铁架台,酒精灯,石棉网,蒸馏烧瓶,温度计,冷凝管,牛角管,锥形瓶(接收器),还需要蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管(尾接管);因温度计测量的是蒸汽的温度,故应放在支管口;根据含碘的有机溶剂中经过蒸馏可以提取碘和回收有机溶剂,四氯化碳为常用的有机溶剂,碘为非金属单质,所以锥形瓶中收集到物质的名称为四氯化碳,

故答案为:带铁圈的铁架台、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管(尾接管);蒸馏烧瓶支管口处; 四氯化碳;

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简答题

(14分)(2012•山东)实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:

(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入    (填“A”或“B”),再滴加另一反应物.

(2)如下图所示,过滤操作中的一处错误是                 

(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是                      .高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是      

(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备.

装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是       .F中试剂的作用是          .用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为             

正确答案

(1)B(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸性的AgNO3溶液);坩埚(4)除去HCl;吸收水蒸气;碱石灰

(1)先加入氨水,再加入盐的混合溶液,会使两种沉淀同时生成;

(2)为了防止液体溅出,在过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁;

(3)根据题意可知,沉淀中应该附着氯离子和铵根离子,若判断是否洗净,可以取少量最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液进行判断,若生成白色沉淀,则说明没有洗涤干净;若没有沉淀生成,则说明已经洗涤干净;

(4)根据所给的装置图可知,B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体;因为氯化铝易发生水解,故应该防止空气中的水蒸气进入E装置,而G是吸收空气中的CO2,所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用.

解:(1)如先加入MgCl2、AlCl3的混合溶液,再加氨水,氨水少量,应先生成氢氧化镁沉淀,反之,先加氨水,因氨水足量,则同时生成沉淀,故答案为:B;

(2)过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁,防止液体溅出,故答案为:漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁;

(3)沉淀中应该附着氯离子和铵根离子,若判断是否洗净,可以取少量最后一次洗涤液,加入AgNO3溶液(或硝酸酸性的AgNO3溶液)溶液进行判断,若生成白色沉淀,则说明没有洗涤干净;若没有沉淀生成,则说明已经洗涤干净,高温焙烧固体应在坩埚中进行,

故答案为:AgNO3溶液(或硝酸酸性的AgNO3溶液);坩埚;

(4)B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体;因为氯化铝易发生水解,故应该防止空气中的水蒸气进入E装置,而G是吸收空气中的CO2,所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用,

故答案为:除去HCl;吸收水蒸气;碱石灰.

点评:本题考查物质的制备实验设计,题目难度不大,注意把握实验设计的仪器连接顺序,清楚实验原理.

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简答题

为了探究AgNO3的热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。用如图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束后,试管中残留固体为黑色。

(1)装置B的作用是________。

(2)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是________________________________________。

(3)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。

【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是:ⅰ.Ag;ⅱ.Ag2O;ⅲ.Ag和Ag2O。

【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。

 

【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是______(填实验编号)。

【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出AgNO3固体热分解的产物有______。

正确答案

 (1)防倒吸 (2)用带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明无色气体为O2 (3)b Ag、NO2、O2

 (1)装置B中的进气管和出气管的长度相等,故为安全瓶,防止C中的溶液倒吸入A装置中,引起试管炸裂。(2)检验O2的方法:将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃则证明气体为氧气。(3)银不溶于氨水,实验a中,加入氨水后固体不溶解,说明黑色固体为Ag;金属银与稀硝酸反应生成NO,故实验b不能说明固体是Ag还是Ag与Ag2O的混合物;根据上述分析可知只能采用实验a的结论,故AgNO3固体分解的产物为Ag、NO2、O2

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题型:填空题
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填空题

含苯酚的工业废水处理的流程图如图所示:

(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是_________操作(填写操作名称)。实验室里这一步

操作可以用____________(填写仪器名称)进行。

(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是_____    ____。由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是______________。(均填写物质的化学式)

(3)在设备Ⅲ中发生反应的化学方程式为:_______                    ________。

(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和________。通过________操作(填写操作名称),可以使产物相互分离。

(5)图中,能循环使用的物质是C6H6、CaO、________、__________。(均填写物质的化学式)

正确答案

(1)萃取(或萃取、分液),分液漏斗       (2)C6H5ONa  NaHCO3

(3)C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3(4)CaCO3 过滤(5)NaOH水溶液  CO2

试题分析:在设备Ⅰ中废水中的苯酚不容易溶解于水而容易溶解于苯中,苯与水互不相溶。所以在该装置中进行的操作是萃取(或萃取、分液)。使用的仪器是分液漏斗。在设备Ⅱ中发生反应:C6H5-OH+NaOHC6H5-ONa+H2O.在设备Ⅲ中发生反应:C6H5-ONa+H2O+CO2= C6H5-OH+NaHCO3.苯酚被分离出来,NaHCO3及未反应的C6H5-ONa进入设备Ⅳ。在设备Ⅳ中,发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2, Ca(OH)2+NaHCO3= CaCO3↓+ NaOH+H2O.产生的CaCO3沉淀通过过滤分离出来。由物质制备流程示意图可知:能循环使用的物质是C6H6、CaO:CO2、NaOH溶液。

H考点:

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简答题

溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:

 

按下列合成步骤回答问题:

(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了_______气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_____           ___;

(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:

①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;

②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是________;

③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是____________________;

(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为________,要进一步提纯,下列操作中必需的是________(填入正确选项前的字母);

A.重结晶     B.过滤       C.蒸馏      D.萃取

(4)在该实验中,a的容积最适合的是________  (填入正确选项前的字母)。

A. 25 mL    B.50 mL     C.250 mL    D.500 mL

正确答案

(1)HBr  吸收HBr和溴蒸汽 (2)除去HBr和未反应的Br2  干燥(3)苯  C

(4)B

试题分析:(1)苯与液溴在铁作催化剂的条件下反应生成HBr,HBr极易溶于水,遇水蒸气形成白雾;苯的溴代反应是放热反应,液溴易挥发,所以尾气中有HBr及挥发出溴蒸汽,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气,答案为:HBr  吸收HBr和溴蒸汽;(2)溴苯提纯的方法是:先用水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑;滤液用水洗,分液后再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水层中,分液后加干燥剂无水氯化钙能干燥溴苯,答案为:除去HBr和未反应的Br2;干燥;(3)反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯,苯和溴苯互溶,但苯的沸点低,所以采用蒸馏的方法进行分离,溴苯留在母液中,答案为:苯;C;(4)操作过程中,先在a中加入15mL无水苯,在b中小心加入4.0mL液态溴,最后向a 中加入10mL水,共约30mL,溶液的体积一般不超容器容积的2/3,不少于1/3,所以a的容积最适合的是50mL,选B。

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题型:填空题
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填空题

氧化铜矿中含有主要杂质为Fe2+和Al3+等,用其生产CuSO4·5H2O主要工艺流程如下图。

(1)图中加入氧化剂的目的是            ,结合下表回答除铁步骤的最佳pH范围为            

(2)氧化剂若选用KMnO4,会降低产品的纯度,其原因是       ,实际生产中NaClO作为最佳氧化剂,发生反应的离子方程式为            

(3)请在下图中完善所缺步骤及所添加试剂的化学式。可供选择的操作有:萃取、蒸发浓缩、过滤、洗涤、降温结晶、蒸馏、分液。

正确答案

(1)将Fe2+氧化成Fe3+,便于沉淀、除杂  3.9≤pH<4.6

(2)引入新的杂质离子Mn2+,生成Mn(OH)2

2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O

(3)稀硫酸 降温结晶 过滤  洗涤

(1)由表格中可以发现Fe3+沉淀完全时所需的pH较小,而Fe2+沉淀完全所需的pH较大,故加入氧化剂的目的就是将Fe2+氧化成Fe3+,便于沉淀,除杂。由表格可以看出Fe3+沉淀完全所需的pH为3.9,故pH要大于等于3.9,但不能让Cu2+沉淀,故pH要小于4.6(因Cu2+开始沉淀的pH的最小值为4.6,故答案为3.9≤pH<4.6。

(2)氧化剂若选用KMnO4,将引入新的杂质离子Mn2+,生成Mn(OH)2,在沉淀铜离子时,得不到纯净的Cu(OH)2;NaClO作为最佳氧化剂会将Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原成Cl-,故正确答案为:2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O。

(3)先加入稀硫酸溶解氢氧化铜沉淀,然后蒸发浓缩,接着是降温结晶,析出晶体后,过滤,再洗涤,最后经干燥,得到成品

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