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1、新編高考化學(xué)備考資料
強攻專練(七)
1.(2015·福建卷)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關(guān)探究實驗。
實驗一 制取氯酸鉀和氯水
利用如圖所示的實驗裝置進行實驗。
(1)制取實驗結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有__________________________。
(2)若對調(diào)B和C裝置的位置,________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。
實驗二 氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的探究
(3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響,其中系列a實驗的記錄表如下(實
2、驗在室溫下進行):
試管編號
1
2
3
4
0.20 mol·L-1KI/mL
1.0
1.0
1.0
1.0
KClO3(s)/g
0.10
0.10
0.10
0.10
6.0 mol·L-1H2SO4/mL
0
3.0
6.0
9.0
蒸餾水
9.0
6.0
3.0
0
實驗現(xiàn)象
①系列a實驗的實驗?zāi)康氖莀_________________________________________________
______________________________________________________
3、__________________。
②設(shè)計1號試管實驗的作用是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
③若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色;假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,則此反應(yīng)的離子方程式為______________________。
實驗三 測定飽和氯水中氯元素的總量
(4)該小組設(shè)計的實驗方案為:使用如圖裝置,加熱15.0 mL飽和
4、氯水試樣,測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是______________________________(不考慮實驗裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因)。
(5)根據(jù)下列資料,為該小組設(shè)計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細節(jié)):______________________________________。
資料:ⅰ.次氯酸會破壞酸堿指示劑;
ⅱ.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。
解析:(1)制取實驗結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。根據(jù)該實驗操作過程可知,需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管。(2)對調(diào)B和C裝置的位置,可以除
5、去Cl2中混有的雜質(zhì)HCl氣體,故能提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。(3)①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,KI、KClO3的物質(zhì)的量不變,改變的只有硫酸的體積和水的量,二者之和不變,即硫酸的濃度不同,而溶液的體積相同。可見該實驗研究的目的就是研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。②設(shè)計1號試管實驗的作用是硫酸的濃度為0,可以進行對照實驗。③若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色,證明產(chǎn)生了I2;假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒可得,該反應(yīng)的離子方程式為ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O。(4)實驗三的方案不可行,主要
6、原因是在溶液中存在Cl2的重新溶解及HClO分解產(chǎn)生HCl和氧氣等,使測得氯氣的體積不準確。(5)由于次氯酸會破壞酸堿指示劑,因此實驗設(shè)計時不用酸堿指示劑,可以利用氯水的強氧化性,向該溶液中加入足量的H2O2溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生Cl-,H2O2被氧化變?yōu)镺2,然后加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,發(fā)生沉淀反應(yīng)形成AgCl沉淀,稱量沉淀質(zhì)量可根據(jù)物質(zhì)的元素組成確定其中含有的氯元素的質(zhì)量。
答案:(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)
(2)能
(3)①研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響
②硫酸濃度為0的對照實驗
③ClO+6I-+6H+
7、===Cl-+3I2+3H2O
(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)
(5)量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案)
2.Al及其化合物用途廣泛,工業(yè)上可以將明礬石經(jīng)處理后得到明礬[KAl(SO4)2·12H2O],再將明礬焙燒后制得Al2O3等物質(zhì),進一步處理后還可以得到Al。
已知焙燒明礬的化學(xué)方程式為:
4KAl(SO4)2·12H2O+3S2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
請回答下列問題:
(1)Al2O3的摩爾質(zhì)量
8、是________。
(2)工業(yè)上可用電解Al2O3制備Al,其化學(xué)方程式是______________。
(3)在焙燒明礬的反應(yīng)中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是________。
(4)焙燒明礬時產(chǎn)生的SO2可綜合利用來制硫酸。已知25℃、101 kPa時:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-197 kJ·mol-1
2H2O(g)===2H2O(l) ΔH2=-44 kJ·mol-1
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)===2H2SO4(l) ΔH3=-545 kJ·mol-1
SO3(g)與H2O(l)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是____________
9、____________。
(5)以Al和NiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液可以組成一種新型電池,放電時NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2。
①該電池的負極反應(yīng)式為___________________________________________。
②電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。
解析:(2)工業(yè)上在助熔劑Na3AlF6作用下電解Al2O3。(3)方程式中化合價發(fā)生變化的只有S,6個+6價的S得12個電子,生成6個SO2;3個0價S失去12個電子,生成3個SO2,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1。(4
10、)由蓋斯定律可知,ΔH=×(ΔH3-ΔH1-ΔH2)=-152 kJ·mol-1。(5)Al失去電子作電源的負極,電極反應(yīng)式為Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O,總反應(yīng)為Al+3NiO(OH)+NaOH+H2O===NaAlO2+3Ni(OH)2。
答案:(1)102 g·mol-1
(2)2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
(3)2∶1
(4)SO3(g)+H2O(g)===H2SO4(l) ΔH=-152 kJ·mol-1
(5)①Al-3e-+4OH-===AlO+2H2O
②Al+3NiO(OH)+H2O+NaOH===NaAlO2+3Ni(OH)2
3.用霞
11、石巖[化學(xué)式為KNa3(AlSiO4)4,主要成分Na2O、K2O、Al2O3、SiO2]制碳酸鈉、碳酸鉀和氧化鋁的工藝流程如下:
已知:①NaHCO3溶液的pH約為8~9,Na2CO3溶液的pH約為11~12。
②溶解過濾工序產(chǎn)生的濾液中含鈉、鉀和鋁的可溶性鹽類,鈣和硅等其他雜質(zhì)在濾渣霞石泥中。部分物質(zhì)的溶解度見下圖。
試回答下列問題:
(1)灼燒得到固體M的化學(xué)方程式是________________________。
(2)X物質(zhì)是________,濾液W中主要含有的離子有________(寫三種)。
(3)操作Ⅰ得到碳酸鈉晶體的操作為________、_______
12、_、________、洗滌、干燥。
(4)碳酸化Ⅰ中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是____________________。
(5)碳酸化Ⅱ調(diào)整pH=8的目的是______________________________。
解析:(1)由“溶解過濾工序產(chǎn)生的濾液中含鈉、鉀和鋁的可溶性鹽類,鈣和硅等其他雜質(zhì)在濾渣霞石泥中”知,濾液中含有AlO、Na+、K+等離子,調(diào)節(jié)pH到11時有Al(OH)3析出。(2)石灰石在煅燒的過程中產(chǎn)生CO2,在pH=8時產(chǎn)生HCO,同時還有Na+、K+。(3)碳酸鈉溶液結(jié)晶出碳酸鈉晶體需經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作。(4)碳酸化Ⅰ是將濾液中含有的AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,pH=11時只能生成CO。(5)從溶解度表可以看出KHCO3、NaHCO3的溶解度較小,因此將pH調(diào)整到8,會有利于HCO的生成。
答案:(1)2Al(OH)3Al2O3+3H2O
(2)CO2(或二氧化碳) Na+、K+、HCO
(3)蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 過濾
(4)2AlO+CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO
(5)將CO轉(zhuǎn)化為HCO,利于KHCO3結(jié)晶析出