1、1专题 12 物质的分离、提纯与检验1欲从溶有苯酚的乙醇中回收苯酚,有下列操作蒸馏 过滤 静置分液 加入足量的金属钠 通入过量的 CO2气体 加入足量的 NaOH 溶液 加入足量的 FeCl3溶液 加入浓 H2SO4与 NaBr 晶体共热。下列步骤中最合理的是A B C D【答案】B【解析】:欲从溶有苯酚的乙醇中回收苯酚,首先加入足量的 NaOH 溶液,使苯酚发生反应变为苯酚钠溶液,然后利用物质沸点的不同,用蒸馏的方法分离出去乙醇,向溶液中通入 CO2气体,利用酸性碳酸强于苯酚的性质,发生复分解反应,制取苯酚,由于苯酚在水中溶解度不大,因此液体分层,下层为苯酚层,从而得到苯酚步骤是。选项是 B
2、。2将下列液体分别与溴水混合并振荡,静置后分为两层,溴水层几乎呈无色的是A氯水 B乙烯 C乙醇 D碘化钾溶液【答案】B3甲烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到纯净的甲烷,依次通过的洗气瓶中盛放的试剂最好为A澄清石灰水、浓硫酸 BKMnO 4酸性溶液、浓硫酸C溴水、浓硫酸 D浓硫酸、KMnO 4酸性溶液【答案】C【解析】:A甲烷、乙烯与澄清石灰水不能反应,不能达到除杂的目的,错误。BKMnO 4酸性溶液有强的氧化性,会将乙烯氧化为 CO2,不能达到除杂的目的,错误。C乙烯与溴水发生加成反应,变为 1,2-二溴乙烷,甲烷是气体,达到除杂的目的,然后通过浓硫酸干燥,就得到纯净的甲烷气体,正确。D浓硫酸干燥,
3、再通过 KMnO4酸性溶液会使乙烯变为 CO2,不能达到除杂的目的,错误。4分离提纯是化工生产中常用的方法。下列说法合理的是A蒸馏自来水可得到蒸馏水 B酸溶法除去 Al2O3的 Fe2O3C过滤法除去乙酸中的乙醇 D碱溶法除去 Al2O3中的 SiO2【答案】A2【解析】:A蒸馏自来水可得到蒸馏水,A 正确;B氧化铝、氧化铁均能与酸反应,不能用酸溶法除去Al2O3的 Fe2O3,B 错误;C乙醇和乙酸互溶,不能过滤法除去乙酸中的乙醇,C 错误;D氧化铝和二氧化硅均与碱反应,则不能用碱溶法除去 Al2O3中的 SiO2,D 错误,答案选 A。5从海水中提取镁的工艺流程如图所示。下列说法错误的是A
4、用此法提取镁的优点之一是原料来源丰富B步骤电解 MgCl2时阴极产生氯气C步骤可将晶体置于 HCl 气氛中脱水D上述工艺流程中涉及化合、分解和复分解反应【答案】B6下列实验或操作正确的是【答案】D【解析】:A、液体太多,不能超过试管容积的 1/3,A 错误;B、不能用手拿,应该用坩埚钳,B 错误;C、试管太倾斜,大约是 45,C 错误;D、向容量瓶中转移液体时需要玻璃棒引流,D 正确,答案选 D。3考点:考查化学实验基本操作7用下图所示方法,检验某固体中是否含有 Cl,下列说法正确的是A是 BaCl2溶液,稀盐酸B是稀盐酸,稀 BaCl2溶液C是稀硝酸,是 AgNO3溶液D是稀硫酸,是 AgN
5、O3溶液【答案】C考点:考查氯离子检验8下列混合物能用分液法分离的是A乙醇与乙酸 B苯和溴苯C乙酸乙酯和 Na2CO3溶液 D葡萄糖与果糖混合液【答案】C【解析】:A乙酸能够溶解在乙醇中,不能使用分液的方法获得,错误。 B溴苯容易容易苯中,不能使用分液的方法分离,错误。C乙酸乙酯和 Na2CO3溶液是互不相溶的两层液体,可以使用分液的方法分离得到,错误。D葡萄糖与果糖混合液是互溶的物质,不能使用分液的方法分离得到,错误。考点:考查混合物能用分液法分离的判断的知识。9某同学设计实验从海带中提取碘:滴加稀硫酸和双氧水;在海带中加入少量酒精,点燃使其燃烧为灰烬,在灰烬中加水搅拌;加四氯化碳并振荡;过
6、滤;分液。4该实验的合理操作顺序是A B C D【答案】C【解析】:按反应顺序分析,先将海带烧成灰,向灰中加水搅拌;再过滤,取滤液滴加稀硫酸和双氧水,然后加入 CCl4振荡,最后用分液漏斗分液,合理的操作顺序为,答案选 C。10下列分离或提纯物质的方法正确的是A用蒸发法进行海水淡化B用酒精萃取碘水中的碘C用渗析的方法除去淀粉溶液中含有的少量 NaClD用加热蒸发的方法可以除去粗盐中的 CaCl2、MgCl 2等杂质【答案】C11为提纯下列物质(括号内为少量杂质) ,所选试剂及操作都正确的是选项 待提纯的物质 除杂试剂 分离方法A NH3(H 2O) 浓硫酸 洗气B 乙醇(H 2O) 生石灰 分
7、液C 乙酸乙酯(乙酸) 饱和 Na2CO3溶液 分液D 苯(苯酚) 溴水 过滤【答案】C【解析】:ANH 3与浓硫酸会发生反应,因此氨气中含有水蒸汽,不能使用浓硫酸干燥,错误。B乙醇中含有 H2O 蒸汽,加入生石灰,生石灰与水反应产生离子化合物 Ca(OH) 2的沸点与酒精不同,采用蒸馏的方法分离,错误。C乙酸乙酯混有乙酸,可以利用乙酸与饱和 Na2CO3溶液反应产生可溶性的物质,而乙酸乙酯密度比水小,难溶于水,用分液的方法分离得到。正确。D苯中混有苯酚,若加热溴水,产生三溴苯酚容易溶于苯,因此不能采用过滤的方法分离得到,错误。12下列各物质(括号内物质为杂质) 的除杂方法,正确的是ANO (
8、NO 2):通入足量 O2充分反应BCO 2(SO2):通过饱和 Na2CO3溶液5CNa 2SO3溶液(Na 2SO4):滴加适量的 BaCl2溶液DNa 2CO3固体(NaHCO 3):充分加热【答案】D【解析】:A、NO 与氧气反应生成 NO2,不能用通入足量 O2充分反应的方法除去一氧化氮中的二氧化氮,应将混合气体通入水中,错误;B、二氧化碳与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,除去 CO2中的 SO2应通过饱和 NaHCO3溶液,错误;C、Na 2SO3和 Na2SO4均与 BaCl2溶液反应分别生成亚硫酸钡和硫酸钡沉淀,错误;D、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,可用加热的方法
9、除去 Na2CO3固体中的 NaHCO3,正确。13一种试剂能把乙醇、乙酸、甲酸、丙醛溶液区别开,这种试剂是A新制 Cu(OH)2 悬浊液 B溴水 C银氨溶液 DKMnO 4酸性溶液【答案】A14用右图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a、b、c 表示相应仪器中加入的试剂) ,其中可行的是 气体 a b CA NO2 浓硝酸 铜片 NaOH 溶液B SO2 浓硫酸 铜片 酸性高锰酸钾溶液C NH3 浓氨水 生石灰 碱石灰D CO2 稀盐酸 石灰石 浓硫酸6【答案】D【解析】:A.浓硝酸与 Cu 发生反应产生 NO2气体,由于 NO2与 NaOH 会发生反应,因此最后不能得到气体,错误。B浓硫
10、酸与 Cu 在加热时发生反应产生 SO2气体,在室温下不能反应产生气体,错误。C浓氨水与生石灰发生反应产生 NH3,氨气是碱性气体,可以被碱石灰干燥,但是氨气的密度比空气小,不能使用向上排空气的方法收集,错误。D由于酸性 HClH2CO3,所以稀盐酸与石灰石发生反应产生 CO2,CO 2是酸性气体,可以被浓硫酸干燥。由于该物质的密度比空气大,因此可以使用向上排空气的方法收集,正确。15下列各组有机物中,只需加入溴水就能一一鉴别的是A己烯、苯、四氯化碳 B苯、乙炔、乙烯C己烷、苯、环己烷 D甲苯、己烷、己烯【答案】A16实验室从含溴化氢的废液中提取溴单质,下列说法中能达到实验目的的是A用装置甲氧
11、化废液中的溴化氢 B用装置乙分离 CCl4层和水层C用装置丙分离 CCl4和液溴 D用仪器丁长期贮存液溴【答案】B【解析】:装置甲通入气体的导管没有插入到溶液里,排出气体的导管不应该插入到溶液里,选项 A 不正确;用装置乙进行分液操作,可分离出 CCl4层和水层,选项 B 正确;蒸馏操作时温度计只能插到支管口,选项 C 不正确;盛装溴的试剂瓶不能用橡皮塞,因为溴能腐蚀橡胶,选项 D 不正确。17海带中碘元素的检验可经过以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是7A将干海带剪碎后灼烧灰化,选用、和B将海带灰加入蒸馏水搅拌煮沸,选用、和C过滤得到的滤液,选用、和D检验滤液中的 I-,选
12、用、和【答案】B18 欲除去下列物质中混入的少量杂质(括号内物质为杂质),不能达到目的的是A乙酸乙酯(乙酸):加饱和 Na2CO3溶液,充分振荡静置后,分液B乙醇(水):加入新制生石灰,蒸馏C溴苯(溴):加入 NaOH 溶液,充分振荡静置后,分液D苯(苯酚):加浓溴水,静置后,过滤【答案】D【解析】:用加饱和 Na2CO3溶液可除去乙酸乙酯中混有的乙酸,操作方法是:充分振荡静置后,分液;选项 A 正确。加入新制生石灰,蒸馏可除去乙醇中混有的水,选项 B 正确;用加入 NaOH 溶液,充分振荡静置后,分液的方法可除去溴苯中混有的溴,选项 C 正确;苯中混有苯酚不能用浓溴水除,原因多余的溴要溶解在
13、苯中,生成的三溴苯酚也要溶解在苯中,选项 D 不正确。19.下列实验装置图及实验用品均正确的是(部分夹持仪器未画出)8【答案】C20下列有关实验的选项正确的是A.配制 0.10mol/L NaOH 溶液B除去 CO 中的 CO2 C苯萃取碘水中的 I2分出水层后的操作D记录滴定终点读数为 12.20mL【答案】B【解析】A、不能直接在容量瓶中溶解溶质,故 A 错误;B、二氧化碳属于酸性氧化物,可以与氢氧化钠溶液反应,而一氧化碳不与氢氧化钠溶液反应,所以可以用洗气的方法除去一氧化碳中的二氧化碳,故 B正确;C、分液时,下层溶液从下口流出,上层液体应该从上口倒出,苯溶液密度小,应该从上口倒出,故
14、C 错误;D、酸式滴定管的 0 刻度在上方,故读数为:11.80mL,故 D 错误,此题选 B。【考点定位】本题考查化学实验基础,属于中等难度题型,实验包括溶液的配置、杂质的去除、萃取实验、9滴定实验,考点中包含了实验仪器的选择,操作中的注意事项和对数据的处理等知识。21某溶液中可能含有 H+、NH 4+、Mg 2+、Al 3+、Fe 3+、CO 32、SO 42、NO 3中的几种。若加入锌粒,产生无色无味的气体;若加入 NaOH 溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入 NaOH 的物质的量之间的关系如下图所示。则下列说法正确的是A溶液中的阳离子只有 H+、Mg 2+、Al 3+B溶液中一定
15、不含 CO32,可能含有 SO42和 NO3C溶液中 n(NH4+)=0.2molDn(H +)n(Al 3+)n(Mg 2+) = 111【答案】C22下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质,其中能达到实验目的的是A用装置甲制取氨气 B用装置乙除去氨气中的水蒸气10C用装置丙验证氨气具有还原性 D用装置丁吸收尾气【答案】C23.某研究性学习小组,利用固体 Na2SO3与中等浓度的 H2SO4反应,制备 SO2气体并进行有关性质探究实验。该反应的化学方程式为:Na 2SO3(固)+H 2SO4=Na2SO4 + SO2+H 2O。除固体 Na2SO3和中等浓度的 H2SO4外,可供选
16、择的试剂还有:溴水 浓 H2SO4 品红试液 紫色石蕊试液 澄清石灰水 NaOH 溶液回答下列问题:(1)欲验证 SO2的漂白作用,应将 SO2气体通入 中(填物质编号) ,观察到的现象是 ;(2)欲验证 SO2的还原性,应将 SO2气体通入 中(填物质编号) ,观察到的现象是 ;(3)为说明 SO2的氧化性,通常利用的反应是 (写化学反应方程式) ;(4)为防止多余的 SO2气体污染环境,应将尾气通入 中(填物质编号) ,反应离子方程式为 ;(5)有一实验小组发现,SO 2产生缓慢(不考虑 SO2在溶液中的溶解,实验中也不存在漏气、反应温度等装置和操作上的问题) ,请你推测可能的原因(至少填
17、写一种): , 。【答案】 (1)(1 分) 品红试液褪色(1 分) ;(2)(1 分)溴水的橙色褪去(1 分)(3)2H 2S+SO2=3S+2H 2O(2 分)(4)(1 分)SO 2+2OH=SO32+H2O(2 分)(5)硫酸的浓度过小(或过大)或 Na2SO3部分变质等(任写一项即得 2 分)【解析】:(1)SO 2有漂白作用,只能与某些有色物质如品红结合,形成无色物质,因此欲证明 SO2有漂白作用,应将 SO2气体通入品红试液中,若观察到溶液褪色,证明了 SO2有漂白作用;(2)SO 2有强的还原性,能与许多有还原性的物质如溴水、酸性高锰酸钾溶液、FeCl 3等发生氧化还原反应,所
18、以欲验证 SO2的还原性,应将 SO2气体通入溴水中,观察到的现象是溴水的橙色褪去,就证明 O2的还原性;(3)SO 2的氧化性比较弱,只能将 H2S 氧化为 S 单质,所以为说明 SO2的氧化性,通常利用的反应是112H2S+SO2=3S+2H 2O;(4)SO 2气体会污染空气,形成酸雨,由于该气体是酸性气体,所以为防止多余的SO2气体污染环境,应将尾气通入强碱 NaOH 溶液,尽管 Ca(OH)2也是强碱,但是该物质在水中溶解度不大,因此吸收效果差,一般不使用。反应的离子方程式是 SO2+2OH=SO32+H2O;(5)在实验室是利用固体Na2SO3与中等浓度的 H2SO4反应,Na 2
19、SO3有还原性,容易被空气中的氧气氧化为 Na2SO4,因此若药品部分变质,会导致 SO2产生缓慢;若制取时使用的硫酸浓度小,根据影响化学反应速率的因素,可知硫酸的浓度过小,会导致反应 SO2产生速率慢,或硫酸浓度过大,溶液中的水很少,无法发生复分解反应,也会导致 SO2产生速率慢。考点:考查 SO2的制取方案的评价及其化学性质的检验方法的知识。24.实验室制备一氧化碳原理是:HCOOH H2O+CO。(1)从下图挑选所需的仪器,画出中所缺的气体发生装置,并标明容器中的试剂。(2)装置的作用是 。实验室制备四水甲酸铜Cu(HCOO) 24H2O晶体实验步骤如下:(1)碱式碳酸铜的制备:a、步骤
20、是将一定量胆矾和 NaHCO3固体一起放到研钵中研磨,其目的是 。b、步骤是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中,反应温度控制在 7080,如果看到 (填写实验现象) ,说明温度过高。c、相关的化学方程式是 。(2)四水甲酸铜Cu(HCOO) 24H2O晶体的制备:将碱式碳酸铜固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解,趁热过滤除去少量不溶性杂质。然后蒸发,冷却,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体 23 次,晾干,得到产品。a、相关的化学方程式是 。b、 “趁热过滤”中,必须“趁热”的原因是 。12c、用乙醇洗涤晶体的目的是 。探究小组用滴定法测定四水甲酸铜C
21、u(HCOO) 24H2O(Mr226)含量。取 a g 试样配成 100 mL 溶液,每次取 20.00 mL,消除干扰离子后,用 c mol /L1 EDTA( H2Y2 ) 标 准 溶 液 滴 定 至 终 点 , 平 均 消 耗EDTA 溶 液 6 mL。 滴 定 反 应 如 下 : Cu2+H2Y2 CuY 2 +2H+,写出:(1)计算 Cu(HCOO) 24H2O 质量分数的表达式 _;(2)下列操作会导致 Cu(HCOO) 24H2O 含量的测定结果偏高的是_。a未干燥锥形瓶b滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c未除净可与 EDTA 反应的干扰离子【答案】 (1)(2)防止水槽中的水
22、因倒吸流入蒸馏烧瓶中(1)a、研细并混合均匀b、出现黑色固体c、2CuSO 4+4NaHCO3=Cu(OH) 2CuCO3+3CO 2+2Na 2SO4+H2O(2)a、 Cu( OH) 2CuCO3+4HCOOH+ 5H2O=2 Cu( HCOO) 24H2O+ CO2b、防止甲酸铜晶体析出c、乙醇可洗去晶体表面的水和其它杂质(利用溶解性) (1) %105molg26L10mol3 ab(2)c【解析】: 制取 CO 的装置,结合反应方程式,需要加热,且需控制温度在 8090 0C,所以应用到温度计;装置起到安全瓶的作用,防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶。 (1)将一定量胆矾和 NaHCO
23、3固体一起放到研钵中研磨,为了使反应物充分混合;当看到有黑色固体产生说明反应温度过高,生成了 CuO,由质量守恒定律可确定反应的方程式为:2CuSO 4+4NaHCO3=Cu(OH)132CuCO3+3CO 2+2Na 2SO4+H2O;(2)由反应物碱式碳酸铜和甲酸、蒸馏水,以及生成物为 Cu(HCOO)24H2O,由质量守恒定律,确定还有二氧化碳生成,从而写出反应方程式:C u( OH) 2CuCO3+4HCOOH+ 5H2O=2 Cu( HCOO) 24H2O+ CO2 ; 趁 热 过 滤 是 为 了 防 止 甲 酸 铜 晶 体 析 出 , 充 分 滤 出 杂 质 ; 后 用 乙 醇 洗
24、 去 晶 体表面 的 水 及 其 他 杂 质 。III( 1) 结 合 反 应 方 程 式 : Cu2+ + H2Y2 CuY2 + 2H+n cmol/Lb10-3L又因“取 a g 试样配成 100 mL 溶液,每次取 20.00 mL”所以 Cu(HCOO) 24H2O 的总物质的量为cmol/Lb10-3L5,从而列出计算纯度的表达式: %105molg6L10mol3 abc;(2)关于误差分析,需考虑操作影响到表达式中的某个量偏大或偏小,从而确定最后结果偏高或偏低,a 项不影响滴定结果;b 项滴定终点产生气泡,造成消耗 EDTA 的体积减小,结果偏低;c 项为除净与 EDTA 反应
25、的干扰离子,造成消耗其体积增大,从而结果偏高。考点:实验装置、晶体的制备、滴定实验及误差分析。25.黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为 CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含 SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:现称取研细的黄铜矿样品 1.84 g,在空气存在下进行煅烧,生成 Cu、Fe 3O4和 SO2气体,实验后取 d 中溶液的 10置于锥形瓶中,用 0.05 mol/L 标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液 20 mL。请回答下列问题:(1)将样品研细后再反应,其目的是 。(2)装置 a 和 c 的作用分别是_ _和_ _(填标号,可以多选)。a除去 SO2气体 b
26、除去空气中的水蒸气 c有利于气体混合d有利于观察空气流速 14e除去反应后多余的氧气(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是 。(4)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。(5)若用下图装置替代上述实验装置 d,同样可以达到实验目的的是 (填序号)。(6)若将原装置 d 中的试液改为 Ba(OH)2,测得的黄铜矿纯度会产生误差,假设实验操作均正确,可能的原因主要有_。【答案】 (1)增大接触面积,使原料充分反应、加快反应速率 (2)b、d e(3)使反应生成的 SO2全部进入 d 装置中,使结果精确 (4)50% (5)(6)空气中的 CO2与 Ba(OH)2反应生成 BaCO3沉淀;
27、BaSO 3被氧化成 BaSO4(4)根据 n=cV 可知 n(I2)=0.05 mol/L0.02 L=0.001 mol,碘滴定过程中发生的反应为I2SO 22H 2O=4H 2I SO 42,再根据硫原子守恒可知 CuFeS22SO 2得关系式为:CuFeS 22I 2则其纯度为(0.0012)10mol184 g/mol1.84 g100%=50%;(5)SO 2不能与 BaCl2反应,错误;SO 2与 Ba(NO3)2 溶液反应,生成白色的硫酸钡沉淀,过滤、干燥、称取沉淀的质量,可以测定样品的纯度,正确;SO 2不能与 NaHSO3 溶液反应,错误;选。(6)空气中的 CO2与 Ba
28、(OH)2反应生成 BaCO3 沉淀或者 BaSO3 被氧化成 BaSO4 ,这些因素都可能导致误差。考点:考查影响化学反应速率的因素,测定样品的纯度,实验基本操作与计算等知识。27.铜、铬都是用途广泛的金属。工业上利用电镀污泥(主要含有 Fe2O3、CuO、Cr 2O3及部分难溶杂质)回收15金属铜和铬的流程如下图:已知:部分物质沉淀的 pH 如下表:CaSO4的溶解度曲线如图: 请回答下列问题:(1)滤液 I 中所含溶质主要有 (填化学式)。(2)第步操作中,先加人 Ca(OH)2调节溶液的 pH,调节范围为_,然后将浊液加热至 80 趁热过滤,所得滤渣的成分为 。(3)第步操作中,发现除
29、了生成砖红色沉淀外,还产生了无色刺激性气味的气体。写出该步骤中发生反应的离子方程式 (4)当离子浓度1 10 5mol L1 l 时,可以认为离子沉淀完全。第步操作中,若要使 Cr3 完全沉淀,则室温下溶液中 a 的最小值为 。(已知(5)Cr(OH) 3受热分解为 Cr2O3,用铝热法可以冶炼金属铬。写出铝热法炼铬的化学方程式 【答案】 (1)Fe 2(SO4)3、Cr 2(SO4)3、CuSO 4(2)3.2pH4.3 Fe(OH) 3、CaSO 4(3)2H 2OHSO 2Cu 2 = Cu2OSO 5H HSO H = SO2 H 2O(4)5.6(2 分)(5)Cr 2O32Al 高
30、 温 Al2O32Cr【解析】:(1)向电镀污泥(主要含有 Fe2O3、CuO、Cr 2O3及部分难溶杂质)中加入硫酸,氧化铁、CuO、Cr 2O3都与硫酸反应生成硫酸铁、硫酸铜和硫酸铬,滤渣是难溶杂质,则滤液 I 中所含溶质主要有16Fe2(SO4)3、Cr 2(SO4)3、CuSO 4 ;(2)根据题给信息及表格提供的数据,第步操作中,加人 Ca(OH)2调节溶液的 pH 目的是使 Fe3 形成沉淀,所以 pH 值的范围为 3.2pH4.3,向硫酸铁、硫酸铜和硫酸铬溶液中加入 Ca(OH)2 ,Fe 3 生成Fe(OH)3 沉淀,硫酸钙微溶,所以滤渣的成分为 Fe(OH)3、CaSO 4
31、;(3)根据题给信息,向硫酸铜和硫酸铬溶液中加入 NaHSO3 ,生成砖红色沉淀说明铜元素的化合价由2价得电子生成1 价的 Cu2O,则硫元素必须失电子,生成6 价的 SO ,还产生了无色刺激性气味的气体,说明 HSO 与 H 反应生成了 SO2 ,则第步操作中发生反应的离子方程式为 2H2OHSO 2Cu2 = Cu2OSO 5H 、HSO H = SO2 H 2O ;(4) 当离子浓度1 105 mol L1 时,可以认为离子沉淀完全,所以 c(Cr3 )=1 105 mol L1 ,c(Cr 3 )C(OH )3=Ksp(Cr(OH)3=6.31031 ,解得 c(OH )=4.0109
32、 ,根据 Kw=c(H )c(OH )=11014 ,得 c(H )=2.5106 ,pH=5.6;(5)用铝热法可以冶炼金属铬,则铝热法炼铬的化学方程式为 Cr2O32Al 高 温 Al2O32Cr。28.硅在地壳中的含量较高。硅及其化合物的开发由来已久,在现代生活中有广泛应用。回答下列问题:(1)1810 年瑞典化学家贝采利乌斯在加热石英砂、木炭和铁时,得到一种“金属” 。这种“金属”可能是 。(2)陶瓷、水泥和玻璃是常用的硅酸盐材料。其中生产普通玻璃的主要原料有 。(3)高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下
33、:发生的主要反应电弧炉SiO22C Si2CO流化床反应器Si3HCl SiHCl3H 2还原炉SiHCl3H 2 Si3HCl 石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热也可以生产碳化硅,该反应的化学方程式为;碳化硅又称 ,其晶体结构与 相似。17在流化床反应的产物中,SiHCl 3大约占 85%,还有 SiCl4、SiH 2Cl2、SiH 3Cl 等,有关物质的沸点数据如下表,提纯 SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和 。物 质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4沸 点 / 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9S
34、iHCl 3极易水解,其完全水解的产物为 。(4)氯碱工业可为上述工艺生产提供部分原料,这些原料是 。【答案】 (1)含有硅、碳的铁合金(或硅铁) ;(2)石英砂、纯碱和石灰石;(3)SiO 2+3C SiC+2CO,金刚砂,金刚石(或单晶硅等) ;精馏(或蒸馏) ;H 4SiO4(或 H2SiO3) 、H2、HCl;(4)H 2、HCl。SiH2Cl2,都是液体,因此采用蒸馏的方法提纯,水解的反应方程式:SiHCl 3H 2O=H2SiO3HClH 2,故 H2SiO3、H 2、HCl;(4)2NaCl2H 2O=点 燃 =通 电 =电 解 =催 化 剂 2NaOHH 2Cl 2,根据发生的
35、主要反应,可以提供H2、HCl。考点:考查工艺流程、化学原理等知识。29.钒是一种重要的合金元素,还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物(含有 SiO2、Al2O3及其他残渣)中提取钒的一种新工艺主要流程如下:部分含钒化合物在水中的溶解性如下表:请回答下列问题:18(1)反应所得溶液中除 H+之外的阳离子有 (2)反应碱浸后滤出的固体主要成分是 (写化学式) 。(3)反应的离子方程式为 (4)250C、101 kPa 时,用 V2O5发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 。(5)钒液流电池(如图所示)具有广阔的应用领域和市场前景,该电池中隔膜只允许 H+通过。电池放电时负极的电极反应式为
36、,电池充电时阳极的电极反应式是 。(6)用硫酸酸化的 H2C2O4溶液滴定(VO 2)2SO4溶液,以测定反应后溶液中的含钒量,反应的离子方程式为:2 VO2+ H2C2O4+2 H+=2 VO2+2CO2+2H 2O,取 25.00 mL 0.1000 mol/L H2C2O4标准溶液于锥形瓶中,加入指示剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时消耗待测液 24.0 mL,由此可知,该(V0 2)2S04溶液中钒的含量为 g/L。【答案】 (1)VO 2+、Al 3+(2 分) (2)Al(OH) 3(2 分)(3)NH 4+VO 3-=NH4VO3(2 分)(4)10Al(s)3V 2O5(
37、s)=5Al2O3(s)6V(s) H= kJ/mol(3 分)(5)V 2+e = V3+(2 分) VO 2+e H 2O=VO2+2H +(2 分)(6)10.6(3 分)(4)铝热反应是 Al 与金属氧化物的置换反应,根据盖斯定律,将氧气消去,得到用 V205发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 10Al(s)3V 2O5(s)=5Al2O3(s)6V(s) H kJ/mol;19(5)电池放电时,负极发生氧化反应,元素的化合价升高,所以 V2+失去电子生成 V3+,电极反应式是V2+e = V3+;电池充电时阳极发生氧化反应,则元素的化合价升高,根据装置图,所以正极中的 VO2+失去电子,结合水生成 VO2+和 H+,电极反应式是 VO2+e H 2O=VO2+2H +;(6)根据草酸的物质的量 2510-3L0.1mol/L,可知 VO2+的物质的量是22510-3L0.1mol/L=510-3mol,则该(V0 2)2S04溶液中钒的含量为510-3mol51g/mol/(2410-3L)=10.625g/L。考点:考查对工艺流程的分析判断,盖斯定律的应用,电化学反应原理的应用,物质含量的计算