高考化學(xué)《重要無機(jī)物的制備(1)》專項復(fù)習(xí)卷

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重要無機(jī)物的制備(1) 可能用到的相對原子質(zhì)量：H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 K-39 Ca-40 Mn-55 Fe-56 Cu-64 Br-80 I-127 第Ⅰ卷 (選擇題 共40分) 一、 選擇題(本題共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目求的) 1．下列物質(zhì)的制備合理的是( ) ①將氯化鋁溶液與硫化鉀溶液混和后過濾來制備硫化鋁 ②將過量的鐵與氯氣加熱反應(yīng)制備氯化亞鐵 ③在配制FeSO4溶液時常向其中加入一定量鐵粉和稀硫酸 ④銅先氧化成氧化銅，再與硫酸反應(yīng)來制取硫酸銅 ⑤將45mL水加入到盛有5g NaCl的燒杯中，攪拌溶解來配制50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaCl溶液 A．①④ B．②③ C．③④ D．全部 【答案】C 【解析】①AlCl3和K2S能發(fā)生相互促進(jìn)的水解生成Al(OH)3和H2S，所以得不到硫化鋁，鋁在S蒸氣中燃燒生成硫化鋁，故錯誤；②無論鐵是否過量，鐵在氯氣中燃燒生成FeCl3，鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，故錯誤；③亞鐵離子易被氧化生成鐵離子，亞鐵離子易水解導(dǎo)致溶液呈酸性，所以為防止亞鐵離子被氧化、水解，在配制的硫酸亞鐵溶液常加入一定量的鐵粉和硫酸，故正確；④銅先氧化成氧化銅，再與硫酸反應(yīng)來制取硫酸銅，如果用銅和濃硫酸制取硫酸銅，會產(chǎn)生二氧化硫而產(chǎn)生污染，故正確；⑤將45mL水加入到盛有5g氯化鈉的燒杯中，水的質(zhì)量為45g，溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝100%＝10%，故錯誤；故選C。 2．下列物質(zhì)的制備合理的是(　　) ①將氯化鋁溶液與硫化鉀溶液混合后過濾來制備硫化鋁 ②將過量的鐵與氯氣加熱反應(yīng)制備氯化亞鐵 ③在配制FeSO4溶液時常向其中加入一定量鐵粉和稀硫酸 ④銅先氧化成氧化銅，再與稀硫酸反應(yīng)來制取硫酸銅 ⑤用氧化鈣與濃氨水反應(yīng)制取氨氣 A．①②④　　　B．②③⑤ C．③④⑤ D．全部 【答案】C 【解析】①中Al3＋與S2－會發(fā)生水解相互促進(jìn)反應(yīng)生成Al(OH)3和H2S，得不到Al2S3；②中無論Fe過量與否均生成FeCl3；③中加入鐵粉是防止Fe2＋被氧化，加入稀H2SO4是抑制Fe2＋的水解；④中符合綠色化學(xué)的思想，減少了污染；⑤中方法不用加熱，操作簡便。 3．下列通過制取硫酸鋁、氫氧化鋁獲得氧化鋁的裝置和原理能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?　　) 【答案】C 【解析】A項，常溫下，濃硫酸遇鋁鈍化，錯誤；B項，NaOH過量，Al(OH)3溶解，錯誤；D項，灼燒要用到坩堝，不是蒸發(fā)皿，錯誤。故選C 4．某課外小組的同學(xué)設(shè)計了以下裝置(部分夾持儀器已略)制取無水AlCl3(易升華)，其中不能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康牡氖?　　) A．用裝置甲制取氯氣 B．用裝置乙干燥氯氣 C．用裝置丙制取并收集AlCl3 D．用裝置丁處理丙中排出的尾氣 【答案】B 【解析】由于堿石灰的成分是氧化鈣和氫氧化鈉，能與氯氣反應(yīng)，不能用作氯氣的干燥劑，B項錯誤。故選B。 5．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗制備供氫劑氫化鈣(CaH2)，實驗裝置如下圖所示。 已知：氫化鈣遇水劇烈反應(yīng)。 下列說法正確的是(　　) A．相同條件下，粗鋅(含少量銅)比純鋅反應(yīng)速率慢 B．酸R為濃鹽酸，裝置b中盛裝濃硫酸 C．實驗時先點燃酒精燈，后打開活塞K D．裝置d的作用是防止水蒸氣進(jìn)入硬質(zhì)玻璃管 【答案】D 【解析】粗鋅中含少量銅，鋅、銅、稀硫酸構(gòu)成原電池，使反應(yīng)速率加快，A項錯誤；酸R應(yīng)為稀硫酸，實驗室一般不會使用濃鹽酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣，因為這樣會引入氯化氫雜質(zhì)，徒增除雜成本，裝置b中盛裝濃硫酸，用于干燥氫氣，B項錯誤；點燃酒精燈前必須用氫氣排盡裝置內(nèi)的空氣，避免鈣與空氣中的氧氣反應(yīng)，或引燃?xì)錃夂涂諝獾幕旌衔?，C項錯誤；氫化鈣遇水劇烈反應(yīng)，裝置d中的濃硫酸可吸收水槽中可能逸出的水蒸氣，避免氫化鈣因吸收水蒸氣而變質(zhì)，D項正確。故選D。 6．已知FeCO3與砂糖混用可以作補(bǔ)血劑。某校化學(xué)小組同學(xué)在實驗室里制備FeCO3的流程如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．過濾操作需要用到的玻璃儀器只有燒杯和漏斗 B．沉淀過程中有NH3放出 C．可利用KSCN溶液檢驗FeSO4溶液是否變質(zhì) D．產(chǎn)品FeCO3在空氣中高溫分解可得到純凈的FeO 【答案】C 【解析】過濾操作中用漏斗過濾，用玻璃棒引流，燒杯盛放溶液，所以過濾操作常用的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒，A項錯誤；FeSO4與NH4HCO3發(fā)生的反應(yīng)為Fe2＋＋2HCO===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，則沉淀過程中有CO2氣體放出，B項錯誤；Fe2＋變質(zhì)會生成Fe3＋，則檢驗FeSO4溶液是否變質(zhì)可利用KSCN溶液，C項正確；Fe2＋在空氣中加熱易被氧化為Fe3＋，所以FeCO3在空氣中高溫分解不能得到FeO，D項錯誤。 7．下面是以橄欖巖(主要成分為硅酸鎂，還有少量的Fe3＋、Fe2＋、Al3＋及少量不溶于酸的雜質(zhì))為原料，制備硫酸鎂晶體的流程圖： 下列說法正確的是(　　) A．過濾1操作的主要目的是以硅酸鹽的形式除去Si B．加氨水調(diào)節(jié)pH＝7～8，目的是使Fe3＋、Al3＋轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀而除去 C．加雙氧水時發(fā)生的主要反應(yīng)為H2O2＋Fe2＋＋2H＋===Fe3＋＋2H2O D．粗硫酸鎂晶體通過一系列操作后得到硫酸鎂晶體，目的是使硫酸鎂晶體結(jié)晶得更漂亮 【答案】B 【解析】A項，過濾1操作的主要目的是以硅酸的形式除去Si；C項，反應(yīng)方程式的電荷不守恒；D項，粗硫酸鎂晶體通過一系列操作后得到硫酸鎂晶體，目的是提純硫酸鎂，除去混有的雜質(zhì)。 8．從海帶中提取碘，可經(jīng)過以下實驗步驟完成，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．在灼燒過程中使用的儀器只有酒精燈、三腳架、泥三角、燒杯、玻璃棒 B．在上述氧化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2I－＋H2O2===I2＋2OH－ C．在提取碘單質(zhì)時，用酒精作萃取劑 D．在分液時，待下層液體完全流出后，關(guān)閉旋塞，上層液體從上口倒出 【答案】D 【解析】灼燒固體物質(zhì)一般用坩堝而不用燒杯，A項錯誤；在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式應(yīng)為2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，B項錯誤；酒精與水互溶，不能作提取碘單質(zhì)的萃取劑，C項錯誤。 9．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．侯氏制堿法的工藝過程中應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異 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】A項，利用NH3極易溶于水，且水溶液顯堿性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，A正確；B項，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差異，B正確；C項，操作III是過濾，因此利用玻璃儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒，C正確；D項，晶體是NaHCO3，利用NaHCO3的不穩(wěn)定性，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D錯誤。 10．實驗用含有雜質(zhì)(FeO、Fe2O3)的廢CuO制備膽礬晶體經(jīng)歷下列過程，F(xiàn)e3+在pH=5時早已完全沉淀。其分析錯誤的是( ) A．若要測定所得硫酸銅晶體中結(jié)晶水的數(shù)目，實驗中要用到坩堝、坩堝鉗和干燥器等 B．利用Cu(OH)2替代CuO也可調(diào)試溶液pH，不影響實驗結(jié)果 C．洗滌晶體：向濾出晶體的漏斗中加少量冷水浸沒晶體，自然流下，重復(fù)2-3次 D．用18.4mol/L濃硫酸配制溶解所用4.00mol/L的稀硫酸，玻璃儀器一般只有4種 【答案】D 【解析】A項，測定結(jié)晶水的含量，通過解熱固體，脫去結(jié)晶水，稱量質(zhì)量的變化可的結(jié)晶水的個數(shù)，加熱用到坩堝和坩堝鉗，故A正確；B項，Cu(OH)2和CuO都與溶液中H+反應(yīng)，起到調(diào)節(jié)溶液pH的作用，并不引入新的雜質(zhì)，故B正確；C項，固體具有吸附性，過濾時表面有可溶性物質(zhì)，可向濾出晶體的漏斗中加少量水浸沒晶體，自然流下，重復(fù)2-3次，可洗滌晶體，故C正確；D項，用18mol/L濃硫酸配制溶解所用4mol/L的稀硫酸，用到量筒、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒以及容量瓶等儀器，故D錯誤。 11．實驗室用含有雜質(zhì)(FeO、Fe2O3)的廢CuO制備膽礬晶體，經(jīng)歷了下列過程(已知 Fe3+在 pH=5時沉淀完全)．其中分析錯誤的是( ) A．步驟②發(fā)生的主要反應(yīng)為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O B．步驟②可用氯水、硝酸等強(qiáng)氧化劑代替H2O2 C．步驟③用 CuCO3代替CuO也可調(diào)節(jié)溶液的pH D．步驟⑤ 的操作為：向漏斗中加入少量冷的蒸餾水至浸沒晶體，待水自然流下，重復(fù)操作 2～3次 【答案】B 【解析】A項，樣品中含有CuO、FeO、Fe2O3，跟硫酸反應(yīng)生成Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋，H2O2具有強(qiáng)氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，離子反應(yīng)方程式為2Fe2＋＋H2O＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，故說法正確；B項，不能用硝酸和氯水代替H2O2，防止引入NO3－和Cl－等雜質(zhì)，同時也防止產(chǎn)生污染，故說法錯誤；C項，CuCO3不溶于水，可以調(diào)節(jié)pH，不引入新雜質(zhì)，故說法正確；D項，沿玻璃棒向原過濾器中加入蒸餾水，沒過沉淀，待水流完后，重復(fù)上述操作2～3次，故說法正確。故選B。 12．實驗室采用HCl氣體“置換”除水、升華相結(jié)合的方法用市售的氯化鋅制備高純度無水氯化鋅，裝置如圖所示[市售氯化鋅含Zn(OH)Cl]。下列說法不正確的是(　　) A．恒壓分液漏斗的作用是平衡氣體壓強(qiáng) B．管式爐Ⅰ采取的升溫方式是階段式升溫 C．實驗時，應(yīng)先撤去管式爐Ⅰ，再撤去管式爐Ⅱ D．在尾氣吸收裝置前應(yīng)增加一個干燥裝置 【答案】C 【解析】恒壓分液漏斗可以保證內(nèi)部壓強(qiáng)不變，保持恒壓分液漏斗與三頸燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)相等，使?jié)饬蛩犴樌蜗?，故A正確；裝置中干燥的HCl氣體從左邊進(jìn)入管式爐Ⅰ，與Zn(OH)Cl反應(yīng)生成氯化鋅和H2O(g)，H2O(g)隨HCl氣流進(jìn)入尾氣吸收裝置，然后管式爐Ⅰ升至更高的溫度使氯化鋅升華進(jìn)入管式爐Ⅱ，凝華得到高純度無水氯化鋅，所以管式爐Ⅰ采取的升溫方式是階段式升溫，故B正確；氯化鋅升華進(jìn)入管式爐Ⅱ，凝華得到高純度無水氯化鋅，所以實驗時應(yīng)先撤去管式爐Ⅱ，再撤去管式爐Ⅰ，故C錯誤；為防止氯化鋅吸水再次生成Zn(OH)Cl，在尾氣吸收裝置前應(yīng)增加一個干燥裝置，故D正確。 13．MnSO4?H2O是一種易溶于水的微紅色斜方晶體，某同學(xué)設(shè)計下列裝置制備硫酸錳:下列說法錯誤的是( ) A．裝置I燒瓶中放入的藥品X為Na2SO3 B．裝置II中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率 C．裝置Ⅲ燒杯中溶液為飽和NaHSO3 D．用裝置II反應(yīng)后的溶液制備MnSO4?H2O需經(jīng)歷蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌干燥等過程 【答案】C 【解析】A項，Cu與濃硫酸反應(yīng)制取SO2需要加熱，裝置圖中無加熱裝置，所以X不可能為Cu；亞硫酸鈉，與濃硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鈉、水、二氧化硫，所以裝置I燒瓶中放入的藥品X為Na2SO3，A正確；B項，裝置Ⅱ中用“多孔球泡”，增大接觸面積，可增大SO2的吸收速率，B正確；C項，SO2是有毒氣體，不能隨意排入大氣，可根據(jù)SO2是酸性氧化物，能夠與堿反應(yīng)的性質(zhì)除去，所以Ⅲ中NaOH溶液可吸收尾氣，而飽和NaHSO3溶液不可吸收尾氣，C錯誤；D項，用裝置Ⅱ反應(yīng)后的溶液為MnSO4，制備MnSO4?H2O，通過蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌及干燥可得到，D正確；故選C。 14．銨明礬[NH4Al(SO4)212H2O]是分析化學(xué)常用基準(zhǔn)試劑，其制備過程如下。下列分析不正確的是( ) A．過程Ⅰ反應(yīng)：2NH4HCO3＋Na2SO4=2NaHCO3↓＋(NH4)2SO4 B．檢驗溶液B中陰離子的試劑僅需BaCl2溶液 C．若省略過程Ⅱ，則銨明礬產(chǎn)率明顯減小 D．向銨明礬溶液中逐滴加入NaOH溶液并加熱，先后觀察到：刺激性氣體逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失 【答案】D 【解析】A項，過程Ⅰ利用NaHCO3的溶解度比較小，NH4HCO3和Na2SO4發(fā)生反應(yīng)：2NH4HCO3＋Na2SO4=2NaHCO3↓＋(NH4)2SO4，故A正確；B項，溶液B已經(jīng)呈酸性，檢驗SO42－只需加入BaCl2溶液即可，故B正確；C項，若省略過程Ⅱ，溶液中還有一定量的HCO3－，加入Al2(SO4)3，Al2(SO4)3會與HCO3－發(fā)生雙水解反應(yīng)，銨明礬產(chǎn)率會明顯減小，故C正確；D項，向銨明礬溶液中逐滴加入NaOH溶液，先有氫氧化鋁沉淀產(chǎn)生，后產(chǎn)生氨氣，再后來氫氧化鈉與氫氧化鋁反應(yīng)，沉淀消失，所以觀察到：白色沉淀生成→刺激性氣體逸出→白色沉淀消失，故D錯誤；故選D。 15．以二氧化錳為原料制取高錳酸鉀晶體的實驗流程如下： 下列說法正確的是( ) A．“灼燒”可在石英坩堝中進(jìn)行 B．母液中的溶質(zhì)是K2CO3、KHCO3、KCl C．“結(jié)晶”環(huán)節(jié)采用加熱蒸發(fā)結(jié)晶的方法 D．“轉(zhuǎn)化”反應(yīng)中，生成的KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為2︰1 【答案】D 【解析】A項，“灼燒”時，可在鐵坩堝中進(jìn)行，KOH與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)，A錯誤；B項，結(jié)晶后的母液中有K2MnO4、KMnO4和K2CO3等溶質(zhì)，若二氧化碳過量還可能存在碳酸氫鉀，B錯誤；C項，“結(jié)晶”環(huán)節(jié)采用加蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法，C錯誤；D項，由3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，氧化產(chǎn)物為KMnO4，還原產(chǎn)物為MnO2，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2：1，D正確；故選D。 16．依據(jù)反應(yīng)2NaIO3+5SO2+4H2O=I2+3H2SO4+2NaHSO4，利用下列裝置從含NaIO3的廢液中制取單質(zhì)碘的CCl4溶液并回收NaHSO4。其中裝置正確且能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康氖? ) A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．②④ 【答案】B 【解析】①濃硫酸在加熱條件下與銅反應(yīng)制取SO2，裝置正確且能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康?；②氣體和液體反應(yīng)，有防倒吸裝置，裝置正確且能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康?；③用四氯化碳從廢液中萃取碘，靜置后分液，裝置正確且能達(dá)到相應(yīng)實驗?zāi)康模虎苷舭l(fā)溶液時用蒸發(fā)皿，而不應(yīng)用坩堝，裝置錯誤，不能達(dá)到實驗?zāi)康?；故B項正確。故選B。 17．某化工廠制備凈水劑硫酸鐵銨晶體[NH4Fe(SO4)26H2O]的一種方案如下： 下列說法不正確的是( ) A．濾渣A的主要成分是CaSO4 B．相同條件下，NH4Fe(SO4)26H2O凈水能力比FeCl3強(qiáng) C．“合成”反應(yīng)要控制溫，溫度過高，產(chǎn)率會降低 D．“系列操作”包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、干燥等 【答案】B 【解析】A項，硫酸鈣微溶于水，濾渣A主要成分是硫酸鈣，故A正確；B項，NH4＋水解生成H＋,抑制Fe3＋的水解，故氯化鐵凈水能力比硫酸鐵銨強(qiáng)，故B錯誤；C項，“合成”中溫度過高，會促進(jìn)Fe3＋的水解，故C正確；D項，硫酸鐵銨的溶解度隨溫度降低而減小，宜采用結(jié)晶法提純，故D正確；故選B。 18．實驗室根據(jù)反應(yīng)：TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g)，在無氧無水條件下制備TiCl4，實驗裝置如圖所示(CCl4、TiCl4的沸點分別為76℃、136℃，且兩者互溶)。下列說法不正確的是( ) A．③中反應(yīng)完成后，先停止通N2，再停止加熱 B．①、⑤裝置中分別盛有無水氯化鈣、濃硫酸 C．②中熱水使CCl4氣化，④中冰水使TiCl4冷凝 D．④中分離TiCl4、CCl4混合物的方法是蒸餾 【答案】A 【解析】A項，終止實驗時為防止倒吸，應(yīng)先熄滅酒精燈，冷卻到室溫后再停止通入N2，故A錯誤；B項，因為TiCl4遇到水蒸氣會水解，所以干燥管①盛有無水氯化鈣，⑤盛有濃硫酸來隔離空氣中的水蒸汽，故B正確；C項，②裝置加熱使四氯化碳揮發(fā)，CCl4、TiCl4熔點較低，④裝置使這兩種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，故C正確；D項，CCl4和TiCl4是兩種沸點差異較大的液體混合物，應(yīng)該用蒸餾，故D正確；故選A。 19．氯化鐵是有機(jī)合成中常用的催化劑，如圖是實驗室模擬化工廠利用工業(yè)廢鐵屑(雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng))制備催化劑氯化鐵的部分裝置圖，下列相關(guān)說法正確的是( ) A．實驗室也可以用裝置甲制備SO2、C2H4 B．實驗過程中，應(yīng)先讓裝置乙中的反應(yīng)進(jìn)行一段時間后，再開始裝置甲中的反應(yīng) C．實驗過程中應(yīng)該關(guān)閉彈簧夾3，讓裝置丙中的NaOH溶液充分吸收多余的Cl2 D．反應(yīng)結(jié)束后將三頸燒瓶中的溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶，可制得氯化鐵晶體 【答案】B 【解析】A項，裝置甲的特點是固體和液體加熱制氣體，而SO2可用濃硫酸和銅加熱制取，所以可以用裝置甲制備SO2，但實驗室用濃硫酸和乙醇制C2H4需控制溫度為170℃，所以要使用溫度計，故A錯誤；B項，氯氣在常溫下不能和鐵反應(yīng)，所以應(yīng)先讓裝置乙中的反應(yīng)進(jìn)行一段時間生成氯化亞鐵后，再開始裝置甲中的反應(yīng)，故B正確；C項，實驗過程中關(guān)閉彈簧夾3，將導(dǎo)致氣體不能流通，不但不能實現(xiàn)讓NaOH溶液充分吸收多余的Cl2的目的，反而會使裝置氣壓增大，產(chǎn)生危險，故C錯誤；D項，廢鐵屑含不與鹽酸反應(yīng)的雜質(zhì)，所以如果加熱反應(yīng)結(jié)束后將三頸燒瓶中的溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶，將混入這些雜質(zhì)，使晶體不純，同時要考慮設(shè)法抑制水解，故D錯誤；故選。 20．實驗室用含有雜質(zhì)(FeO、Fe2O3)的廢CuO制備膽礬晶體經(jīng)歷下列過程(Fe3＋在pH＝5時已完全沉淀)： ，②→CuSO45H2O晶體 下列分析中正確的是( ) A．用98%的濃硫酸配制溶解所用的4.5 molL－1的稀硫酸，只需3種玻璃儀器 B．步驟②目的是將溶液Ⅰ中的Fe2＋充分轉(zhuǎn)化成Fe3＋，實驗操作是向溶液Ⅰ中通入足量氯氣 C．利用Cu(OH)2替代CuO也可調(diào)節(jié)溶液pH而不影響實驗結(jié)果 D．步驟④之后的實驗操作是蒸干溶劑結(jié)晶，所需儀器是蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、泥三角、三腳架 【答案】C 【解析】A項，用98%的濃硫酸配制溶解所用的4.5 molL-1的稀硫酸需要用到的玻璃儀器有燒杯、容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管四種玻璃儀器，A錯誤；B項，步驟②目的是將溶液Ⅰ中的Fe2+充分轉(zhuǎn)化成Fe3+，若通入足量的氯氣會引入新的雜質(zhì)對后面晶體的提取產(chǎn)生影響，所以應(yīng)該用綠色氧化劑過氧化氫溶液，B錯誤；C項，Cu(OH)2和CuO都與溶液中H+反應(yīng)，起到調(diào)節(jié)溶液pH的作用，并不引入新的雜質(zhì)，氫氧化銅溶液呈堿性可以代替氧化銅，對實驗結(jié)果無影響，故C正確；D項，在進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶時不能將溶劑直接蒸干，應(yīng)該蒸發(fā)到剩下少量水時停止加熱利用余熱蒸干，D錯誤；故選C。 第Ⅱ卷 (非選擇題 共60分) 二、必做題(本題共5小題，共60分) 21．(8分)聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，廣泛用于污水處理。實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO47H2O)，制備過程如下所示： (1)驗證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體中含有SO2的方法是_________________________。 (2)制備綠礬時，向溶液X中加入過量________，充分反應(yīng)后，經(jīng)________操作得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。 (3)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用pH試紙測定溶液pH的操作方法為_________________________________________________________________________。 若溶液Z的pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________(填“偏大”或“偏小”)。 【答案】(1)將產(chǎn)生的氣體通入盛有品紅溶液的小試管中，若品紅溶液褪色，加熱能恢復(fù)原色，證明氣體中含有SO2(2分) (2)鐵屑(1分)　過濾(1分)　 (3)取一小塊pH試紙，放在干燥、潔凈的表面皿(或玻璃片)上，用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液，滴到pH試紙上，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較(3分)　偏小(1分) 【解析】(1)利用SO2的漂白性來鑒別SO2。(2)溶液X中有Fe3＋，欲制綠礬，應(yīng)把Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，所以要加過量的鐵屑。(3)用pH試紙測定溶液的pH，為了測定的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用干燥、潔凈的裝置。若pH偏小，酸性過強(qiáng)，則形成的聚鐵中OH－偏少，SO偏多，導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。 22．(10分)鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題。某研究性學(xué)習(xí)小組對廢舊鋰離子電池正極材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上)進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計實驗流程如下： (1)第②步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為_____________________________。 (2)第③步反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________。 (3)第④步反應(yīng)后，過濾Li2CO3所需的玻璃儀器有______________________________。若過濾時發(fā)現(xiàn)濾液中有少量渾濁，從實驗操作的角度給出兩種可能的原因： ________________________________________________________________________。 (4)若廢舊鋰離子電池正極材料含LiMn2O4的質(zhì)量為18.1 g，第③步反應(yīng)中加入20.0 mL 3.0 molL－1的H2SO4溶液，假定正極材料中的鋰經(jīng)反應(yīng)③和④完全轉(zhuǎn)化為Li2CO3，則至少有__________g Na2CO3參加了反應(yīng)。 【答案】(1)Al(OH)3(2分) (2)4LiMn2O4＋4H＋＋O2===8MnO2＋4Li＋＋2H2O(2分) (3)燒杯、漏斗、玻璃棒(2分)　玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣(其他合理答案均可) (2分) (4)6.36(2分) 【解析】(1)鋰離子電池正極材料中的鋁箔與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，在濾液中通入過量CO2時，NaAlO2與CO2反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀。(2)第③步為LiMn2O4在酸性條件下與氧氣反應(yīng)，該反應(yīng)中氧氣是氧化劑，反應(yīng)生成硫酸鋰、二氧化錳和水。(3)過濾所用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒。若濾液渾濁，則可能是漏斗中液面高于濾紙邊緣，或者是玻璃棒緊靠的不是三層濾紙?zhí)?，?dǎo)致濾紙破損。(4)LiMn2O4的物質(zhì)的量為0.1 mol，最終生成0.05 mol Li2CO3；加入H2SO4一共0.06 mol，與LiMn2O4反應(yīng)后剩余0.01 mol H2SO4；加入的Na2CO3先與剩余的硫酸反應(yīng)，再與Li＋反應(yīng)生成Li2CO3，故至少有0.06 mol(即6.36 g)Na2CO3參加反應(yīng)。 23．(12分)加碘食鹽中加入的碘酸鉀是一種白色結(jié)晶粉末，常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，加熱至560 ℃開始分解。在酸性條件下碘酸鉀是一種較強(qiáng)的氧化劑，可與碘化物、亞硫酸鹽等還原性物質(zhì)反應(yīng)。工業(yè)生產(chǎn)碘酸鉀的流程如下： (1)已知步驟①反應(yīng)器發(fā)生的反應(yīng)中，單質(zhì)碘和氯酸鉀的物質(zhì)的量之比為6∶11，則反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。 (2)步驟②中調(diào)節(jié)pH＝10的目的是___________________________________。 參照碘酸鉀的溶解度： 溫度/℃ 20 40 60 80 KIO3 g/100 g H2O 8.08 12.6 18.3 24.8 操作③的方法是_____________________________________________________。 (3)檢驗加碘食鹽中的碘元素，學(xué)生甲利用碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生反應(yīng)，然后用四氯化碳檢驗生成的碘單質(zhì)時，甲應(yīng)觀察到的明顯現(xiàn)象有____________________。 學(xué)生乙對純凈的NaCl進(jìn)行了如下實驗：取1 g純凈的NaCl，加3 mL水配成溶液，然后滴入5滴淀粉溶液和1 mL 0.1 molL－1 KI溶液，振蕩，溶液無變化，然后再滴入1滴1 molL－1的H2SO4，振蕩，一段時間后溶液變淺藍(lán)色。請推測實驗中產(chǎn)生藍(lán)色現(xiàn)象的可能原因，用離子方程式表示_________________________________。 (4)學(xué)生丙查閱有關(guān)食品碘強(qiáng)化劑的資料后知道，碘酸鈣也是一種允許使用的食品碘強(qiáng)化劑，它是一種白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，難溶于水和乙醇。丙同學(xué)在氯化鈣溶液中加入理論量的碘酸鉀溶液，反應(yīng)生成的沉淀經(jīng)水洗后，室溫下干燥得碘酸鈣晶體，加熱至160～540 ℃變成無水物，此時固體質(zhì)量為原晶體質(zhì)量的78.3%，寫出制備碘酸鈣晶體的離子方程式：________________________；檢驗沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是_____________________。 【答案】(1)6I2＋11KClO3＋3H2O===6KH(IO3)2＋5KCl＋3Cl2↑(2分) (2)使KH(IO3)2轉(zhuǎn)化為KIO3(1分)　蒸發(fā)結(jié)晶(1分) (3)液體分層，下層液體呈現(xiàn)紫紅色(2分)　4I－＋4H＋＋O2===2I2＋2H2O(2分) (4)Ca2＋＋2IO＋6H2O===Ca(IO3)26H2O(2分)　 在最后一次洗滌液中加入硝酸銀溶液，若無白色沉淀說明已經(jīng)洗滌干凈(2分) 【解析】(2)KH(IO3)2可以和堿反應(yīng)，所以當(dāng)pH＝10時，可以使KH(IO3)2轉(zhuǎn)化為KIO3，由于KIO3的溶解度受溫度的影響較大且分解溫度較高，所以采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法。(3)KIO3和KI在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成I2，加入CCl4，下層呈紫紅色。在酸性條件下，I－可被空氣中的O2氧化成I2，所以當(dāng)加入淀粉溶液時呈藍(lán)色。(4)設(shè)Ca(IO3)2xH2O，根據(jù)題意：100%＝78.3%，x＝6，所以Ca2＋＋2IO＋6H2O===Ca(IO3)26H2O檢驗沉淀是否洗凈，應(yīng)取最后一次洗滌液。 24．(15分)六氨氯化鎂(MgCl26NH3)具有極好的可逆吸、放氨特性，是一種優(yōu)良的儲氨材料。某研究小組在實驗室以菱鎂礦(主要成分MgCO3，含少量FeCO3等雜質(zhì))為原料制備六氨氯化鎂，實驗流程圖如下： ―→ 其中氨化過程裝置示意圖如下： 已知：Ⅰ.與Mg2＋結(jié)合能力：H2O>NH3>HOCH2CH2OH>CH3OH。 Ⅱ.相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)見下表： 物質(zhì)名稱 氨氣的溶解性 氯化鎂的溶解性 六氨氯化鎂的溶解性 水 易溶 易溶 易溶 甲醇(沸點65 ℃) 易溶 易溶 難溶 乙二醇(沸點197 ℃) 易溶 易溶 難溶 請回答： (1)調(diào)pH適合的物質(zhì)是__________(填化學(xué)式)。 (2)在空氣中直接加熱MgCl26H2O晶體得不到純的無水MgCl2，原因是___________________ (用化學(xué)方程式表示)。 (3)虛框內(nèi)裝置的作用：_______________________________，操作a的名稱是________。 (4)提純操作中，下列洗滌劑最合適的是________。 A．冰濃氨水 B．乙二醇和水的混合液 C．氨氣飽和的甲醇溶液 D．氨氣飽和的乙二醇溶液 (5)制得產(chǎn)品后，該科研小組對產(chǎn)品的成分進(jìn)行測定，其中氯離子含量檢測方法如下： a．稱取1.420 g樣品，加足量硫酸溶解，配制成250 mL溶液； b．量取25.00 mL待測液于錐形瓶中； c．用0.200 0 molL－1 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，記錄消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積； d．重復(fù)b、c操作2～3次，平均消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00 mL。 ①配制樣品溶液時加硫酸的原因_______________________________。 ②該樣品中氯離子百分含量為__________。 ③將氯離子百分含量實驗值與理論值(36.04%)相比較，請分析造成此結(jié)果的可能原因有________________________(已知滴定操作正確、硫酸根離子對檢測無影響)。 【答案】(1)MgO[或Mg(OH)2或MgCO3，答案合理即可] (2分) (2)MgCl2＋H2OMg(OH)Cl＋HCl(2分) (3)吸收氨氣，防止水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶中(2分)　過濾(1分) (4)C(2分) (5)①除去NH3，避免NH3與銀離子結(jié)合，干擾檢測(2分)　 ②50.00%(2分) ?、郯被^程不完全或晶體稱量時已有部分氨氣逸出(2分) 【解析】(1)為了不引入新的雜質(zhì)，調(diào)pH合適的物質(zhì)為MgO或Mg(OH)2或MgCO3，同時過量的不溶物過濾即可除去。(2)加熱能促進(jìn)Mg2＋水解生成Mg(OH)Cl等，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl2＋H2OMg(OH)Cl＋HCl↑，所以在空氣中直接加熱MgCl26H2O晶體得不到純的無水MgCl2。(3)倒置漏斗用于吸收剩余的氨氣，干燥管用于防止水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶中；由于六氨氯化鎂不溶于乙二醇，所以可用過濾的方法得到粗產(chǎn)品。(4)根據(jù)甲醇沸點65 ℃和乙二醇的沸點197 ℃，產(chǎn)品在二者中都是難溶的，所以用氨氣飽和的甲醇溶液洗滌粗產(chǎn)品，因甲醇和氨氣都易揮發(fā)，更有利于提純產(chǎn)品，因此正確答案為C。(5)①檢驗Cl－需要用AgNO3，而Ag＋能與NH3絡(luò)合生成[Ag(NH3)2]＋，所以加入硫酸除去NH3；②由實驗數(shù)據(jù)可得n(AgNO3)＝10.0010－3 L0.200 0 molL－1＝0.002 000 mol，所以Cl－的百分含量＝100%＝50.00%；③根據(jù)MgCl26NH3的組成可得，其中Cl－的百分含量＝100%≈36.04%，但實驗結(jié)果偏高，可能是MgCl2沒有完全氨化，也可能是產(chǎn)品在稱量時已有部分氨氣逸出。 25．(15分)過氧化鈣(CaO2)是水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的一種化學(xué)試劑。CaO2微溶于水，可與水緩慢反應(yīng)。實驗室用如下方法制備CaO2并測定其純度。 Ⅰ.過氧化鈣的制備 實驗裝置和步驟如下： 步驟1：向盛有6% H2O2溶液和濃氨水混合液的三頸瓶中加入穩(wěn)定劑，置于冷水浴 中； 步驟2：向上述混合液中逐滴加入濃CaCl2溶液，邊加邊攪拌，析出固體CaO28H2O； 步驟3：充分反應(yīng)后，將所得固體過濾、洗滌、脫水干燥，得產(chǎn)品過氧化鈣。 請回答： (1)支管a的作用為________________________________________________。 (2)步驟1中將三頸瓶置于冷水浴中，其主要目的為___________________________。 (3)三頸瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。 (4)為研究氨水濃度和穩(wěn)定劑種類對反應(yīng)產(chǎn)率的影響，設(shè)計下列三組實驗： 實驗編號 雙氧水濃度/% 氨水濃度/% 穩(wěn)定劑種類 產(chǎn)率/% ① 9 9 NaH2PO4 62.0 ② a 10 NaH2PO4 50.3 ③ b c Na2SiO3 40.9 則c＝________。 Ⅱ.過氧化鈣純度的測定 準(zhǔn)確稱取所制備的過氧化鈣樣品m g，置于錐形瓶中，分別加入30 mL蒸餾水和1 mL稀鹽酸，振蕩使之溶解。再加入0.5 mL MnSO4溶液，然后用c molL－1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(MnO被還原為Mn2＋)，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。 (5)滴定至終點的現(xiàn)象為_______________________________________________。 (6)計算樣品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(用含m、c和V的代數(shù)式表示)。 (7)實驗中加入MnSO4溶液的作用是_____________________________________。 若滴定管在使用前未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，則測定結(jié)果將________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 (8)過氧化鈣可用于長途運輸魚苗，應(yīng)用了過氧化鈣_______________的性質(zhì)(答出兩點)。 【答案】(1)平衡壓強(qiáng)(1分)　　(2)(反應(yīng)放熱)防止雙氧水分解和氨水揮發(fā)(2分)　 (3)CaCl2＋H2O2＋2NH3H2O＋6H2O===CaO28H2O↓＋2NH4Cl(2分)　　(4)9或10(2分)　　 (5)滴入最后一滴KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色，且在半分鐘內(nèi)不褪色(2分)　　 (6)100%(合理即可) (2分)　　 (7)加快反應(yīng)速率(1分)　　偏高(1分)　　 (8)可與水緩慢反應(yīng)放出氧氣；能吸收魚苗呼出的CO2氣體；可殺菌防腐(任答兩點即可) (2分)　 【解析】(1)支管a的作用是平衡壓強(qiáng)，有利于濃CaCl2溶液順利滴下。(2)該反應(yīng)放熱，冷水浴可防止雙氧水分解和氨水揮發(fā)。(3)三頸瓶中發(fā)生的反應(yīng)為CaCl2＋H2O2＋2NH3H2O＋6H2O===CaO28H2O↓＋2NH4Cl。(4)由題表可知實驗①和實驗②是在雙氧水濃度和穩(wěn)定劑種類相同的條件下，研究不同氨水濃度對產(chǎn)率的影響；實驗①和實驗③或?qū)嶒灑诤蛯嶒灑凼窃陔p氧水濃度和氨水濃度相同的條件下，研究不同穩(wěn)定劑對產(chǎn)率的影響，所以c＝9或10。(5)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液時，錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色，且在半分鐘內(nèi)不褪色，說明達(dá)到滴定終點。(6)由CaO2＋2H＋===Ca2＋＋H2O2,2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，得到2MnO～5CaO2，n(CaO2)＝mol，CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。(7)MnSO4起催化作用，可以加快反應(yīng)速率；滴定管在使用前未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，相當(dāng)于將KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋，造成消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積增大，測定結(jié)果偏高。(8)由題給條件“可與水緩慢反應(yīng)”可知，其可與水反應(yīng)放出氧氣，由Na2O2能與CO2反應(yīng)推出CaO2能吸收魚苗呼出的CO2氣體，由Na2O2能殺菌防腐推測CaO2也可殺菌防腐。