1、1第四单元 定量分析与工艺流程实验分析1能预测或描述实验现象，分析或处理实验数据，得出合理结论。 2.实验基础知识的综合应用。定量实验知识梳理常见的定量测定型实验题包括混合物成分的测定、物质纯度的测定以及化学式的确定等。该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定、一定物质的量浓度溶液的配制等实验操作。实验过程中或问题解答中要特别注意以下几个问题：1气体体积的测量(1)量气装置的改进(2)量气时应注意的问题量气时应保持装置处于室温状态。读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。如上图 A、D 应使左侧和右侧的液面高度保持相平。2测定实验中要有消除干扰气体
2、的意识如用“惰性”气体将干扰气体排出，或用溶液吸收干扰气体等。3测定实验中要有被测量气体全部被测量的意识如可采取反应结束后继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收的方法。4测定实验中要有数据的采集处理意识实验数据的采集是化学计算的基础，一般来讲，固体试剂称质量，而液体试剂和气体试剂测量体积。(1)称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到 0.1 g，精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平，可精确到 0.000 1 g。2(2)测量液体体积时，一般实验中选用适当规格的量筒，可估读到 0.1 mL，准确度要求高的定量实验如中和滴定中选用滴定管(酸式或碱式)，可估读到 0
3、.01 mL。容量瓶作为精密的定容仪器，用于配制一定物质的量浓度的溶液，一般不用于量取液体的体积。(3)气体除了量取外，还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法：一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量，计算其减小值；另一种方法是称吸收装置吸收气体前后的质量，计算其增大值。(4)用 pH 试纸或 pH 计(精确到 0.01)直接测出溶液的 pH，经过计算可以得到溶液中 H或 OH 的物质的量浓度。为了数据的准确性，实验中要采取必要的措施，确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等，必要时可以进行平行实验，重复测定，然后取其平均值进行计算。例如：中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做 23 次滴定，取体
4、积的平均值求算未知溶液的浓度，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃，因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。(1)数据的表格化项目实验编号项目 1 项目 2 项目 3 项目 4123根据实验原理确定应记录的项目：所测的物理量。应注意数据的有效数字及单位和必要的注释。设计的表格要便于数据的查找、比较，便于数据的计算和进一步处理，便于反映数据间的联系。(2)数据的图像化图像化是用直线图或曲线图对化学实验结果加以处理的一种简明化形式。它适用于一个量的变化引起另一个量的变化的情况。图像化的最大特点是鲜明、直观、简单、明了。(2017高考全国卷，26，14 分)绿矾是含有
5、一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加 KSCN 溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_、_。(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关 K1和 K2)(设为装置 A)称重，3记为 m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置 A 称重，记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。仪器 B 的名称是_。将下列实验操作步骤正确排序_(填标号)；重复上述操作步骤，直至 A恒重，记为 m3 g。a点燃酒精灯，加热 b熄灭酒精灯c关闭 K1和
6、K2 d打开 K1和 K2，缓缓通入 N2e称量 A f冷却到室温根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目 x_(列式表示)。若实验时按 a、d 次序操作，则使 x_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置 A 接入下图所示的装置中，打开 K1和 K2，缓缓通入 N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D 中的溶液依次为_(填标号)。C、D 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。a品红 bNaOHcBaCl 2 dBa(NO 3)2e浓 H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式：_。解析 (1)加入 KSCN 溶液，溶液颜色无
7、明显变化，说明样品中不含三价铁；再向试管中通入空气，溶液逐渐变红，说明 FeSO4易被空气中的氧气氧化。(2)仪器 B 是干燥管。根据实验目的及绿矾易被氧化的性质可知，实验时先打开 K1和 K2，缓缓通入 N2排出装置中的空气，避免空气中的氧气将绿矾氧化；再点燃酒精灯进行加热；一段时间后熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭 K1和 K2，再称量 A。故正确的操作顺序是 dabfce。根据题意，绿矾样品的质量为( m2 m1) g，绿矾中结晶水的质量为( m2 m3) g，则 FeSO4的质量为(m3 m1) g，故绿矾中 FeSO4与 H2O 的物质的量之比为 m3 m115241 ，因此绿矾化学式中
8、结晶水数目为 。如果实验时按m2 m318 76（ m2 m3）9（ m3 m1） 76（ m2 m3）9（ m3 m1）照 a、d 次序操作，则部分绿矾被氧化，导致 m3增大，所以 会偏小。(3)实验76（ m2 m3）9（ m3 m1）后残留的红色固体是氧化铁。根据氧化还原反应规律，反应中硫元素的化合价必然降低，生成二氧化硫。根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的化学方程式：2FeSO 4Fe2O3SO 2SO 3。由于三氧化硫极易溶于水且能与水反应生成硫酸，= = = = =高 温 欲检验二氧化硫和三氧化硫，必须先用氯化钡溶液检验三氧化硫，再用品红溶液检验二氧化硫。答案 (1)样品中没有
9、 Fe() Fe()易被氧气氧化为 Fe()(2)干燥管 dabfce 偏小76（ m2 m3）9（ m3 m1）(3)c、a 生成白色沉淀、褪色2FeSO 4 Fe2O3SO 2SO 3= = = = =高 温 (2015高考全国卷，28，15 分)二氧化氯(ClO 2，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：(1)工业上可用 KClO3与 Na2SO3在 H2SO4存在下制得 ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_。(2)实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO 2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备 ClO2：电解时发生反应的化学方程式为_。溶液 X 中大量存在的
10、阴离子有_。除去 ClO2中的 NH3可选用的试剂是_(填标号)。a水 b碱石灰 c浓硫酸 d饱和食盐水(3)用如图装置可以测定混合气中 ClO2的含量：.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用 50 mL 水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸；5.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；.用 0.100 0 molL1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I22S 2O =2I S 4O )，指示剂显示终点时共用去 20.00 mL 硫代硫酸钠溶液。在23 26此过程中：锥形瓶内 ClO2与碘化钾反应的离子方程式为
11、_。玻璃液封装置的作用是_。中加入的指示剂通常为_，滴定至终点的现象是_。测得混合气中 ClO2的质量为_g。(4)用 ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_(填标号)。a明矾 b碘化钾c盐酸 d硫酸亚铁解析：(1)该反应中 Cl 由5 价降低为4 价，S 由4 价升高为6 价，则 KClO3为氧化剂，Na 2SO3为还原剂。根据氧化还原反应中电子得失守恒可得： n(KClO3)(54) n(Na2SO3)(64)，则有 n(KClO3) n(Na2SO3)21。(2)由图可知，电解 NH4Cl 和盐酸混合溶液得到 H2和 NCl3，结合质量
12、守恒和得失电子守恒写出电解时反应的化学方程式为 NH4Cl2HCl 3H2NCl 3。= = = = =通 电 由图可知，NCl 3溶液中加入 NaClO2溶液，得到 ClO2和 NH3及溶液 X，N 由3 价降低为3 价，NaClO 2中 Cl 由3 价升高到4 价，生成 ClO2，Cl 未参与氧化还原反应，该反应的化学方程式为 6NaClO2NCl 33H 2O=6ClO2NH 33NaCl3NaOH，溶液呈碱性，故溶液 X 中含有大量的阴离子为 Cl 和 OH 。ClO 2是酸性气体，NH 3是碱性气体，除去 ClO2中的 NH3可选用酸性干燥剂，如浓H2SO4等。(3)ClO 2具有氧
13、化性，I 具有还原性，二者在酸性溶液中发生氧化还原反应，离子方程式为 2ClO210I 8H =5I24H 2O2Cl 。该实验中 ClO2不一定被完全吸收，故玻璃液封管的作用是吸收残留的 ClO2气体，同时防止生成的单质碘逸出。淀粉遇 I2显蓝色，用 Na2S2O3溶液滴定 I2时，可选用淀粉溶液作指示剂，达到滴定终点时溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变。ClO 2、I 2和 Na2S2O3间存在关系式：2ClO 25I 210Na 2S2O3，则有 n(ClO2)1/5 n(Na2S2O3)1/50.100 0 molL1 (20.00103 ) L410 4 mol， m(C
14、lO2) 4104 mol67.5 gmol1 0.027 00 g。6(4)利用亚氯酸盐的氧化性及 FeSO4的还原性除去含有的亚氯酸盐。答案：(1)21(2)NH 4Cl2HCl 3H2NCl 3 Cl 、OH = = = = =通 电 c(3)2ClO 210I 8H =5I24H 2O2Cl 吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变0.027 00(4)d定量实验题(2017高考全国卷，26，15 分)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过
15、滴定测量。已知：NH 3H 3BO3=NH3H3BO3；NH 3H3BO3HCl= =NH4ClH 3BO3。回答下列问题：(1)a 的作用是_。(2)b 中放入少量碎瓷片的目的是_。f 的名称是_。(3)清洗仪器：g 中加蒸馏水；打开 k1，关闭 k2、k 3，加热 b，蒸气充满管路；停止加热，关闭 k1，g 中蒸馏水倒吸进入 c，原因是_；打开 k2放掉水。重复操作 23 次。(4)仪器清洗后，g 中加入硼酸(H 3BO3)和指示剂。铵盐试样由 d 注入 e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗 d，关闭 k3，d 中保留少量水。打开 k1，加热 b，使水蒸气进入e。d 中保留少量水的目的是
16、_。e 中主要反应的离子方程式为_，e 采用中空双层玻璃瓶的作用是_。(5)取某甘氨酸(C 2H5NO2)样品 m 克进行测定，滴定 g 中吸收液时消耗浓度为 c 7molL1 的盐酸 V mL，则样品中氮的质量分数为_%，样品的纯度_%。解析：(1)导管 a 与大气相通，其作用是避免烧瓶内气压过大，发生危险。(2)加热液体时加入碎瓷片，其作用是防止液体暴沸。冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管等，要指明。(3)停止加热，瓶内水蒸气冷凝，气体压强减小，会引起 g 中液体倒吸入 c 中，利用蒸馏水倒吸来洗涤仪器 e、f。(4)止水夹 k3处可能漏气，导致测定的 N 元素质量分数偏低，故d 中保留少量水
17、起液封作用，防止氨气逸出。e 中发生的主要反应是铵盐与氢氧化钠反应，需要加热，使氨气全部逸出。“中空双层玻璃瓶”考生比较陌生，可以联想平时生活中保温玻璃瓶来分析问题。(5) n(N) n(NH3) n(HCl) mol， w(N)cV1 000100% %。C 2H5NO2的相对分子质量为 75， w(C2H5NO2)cV1 000 mol14 gmol 1m g 1.4cVm% %。1.4cVm 7514 7.5cVm答案：(1)避免 b 中压强过大(2)防止暴沸 直形冷凝管(3)c 中温度下降，管路中形成负压(4)液封，防止氨气逸出NH OH NH3H 2O 保温使氨完全蒸出 4 = =
18、= = = (5) 1.4cVm 7.5cVm实验数据筛选的一般方法和思路实验所得的数据，可分为有用、有效数据，正确、合理数据，错误、无效数据，及无用、多余数据等。能从大量的实验数据中找出有用、有效、正确、合理的数据是实验数据分析处理题的一个重要能力考查点，也是近年来命题变化的一个重要方向。对实验数据筛选的一般方法和思路为“五看”：一看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精确度为 0.1 g，若数值超过了这个范围，说明所得数据是无效的；二看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去；三看反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所
19、得的数据，才能进行有效处理和应用；四看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算；8五看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。 工艺流程实验分析知识梳理1无机化工流程题的主线化学工艺流程题就是把化工生产过程中的重要生产工序和主要流程，用框图形式表示出来，并围绕生产流程中涉及的有关化学知识和原理设置问题，形成与化工生产紧密联系的化学工艺试题。其流程主线可表示为 原 料对 原 料 的预 处 理 核 心 化学 反 应 产 品 的 提纯 分 离 目 标产 物2无机化工流程题的结构化学工艺流程题的结构分为题引、题干和题设三部分。
20、(1)题引就是用引导性的语言，简单介绍该工艺生产的目的、原料、产品，有时还提供相关表格、图像等参考数据或信息；(2)题干主要是用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；(3)题设是根据生产过程中涉及的化学知识设计成系列问题，要求考生依据化学原理进行分析解答。3无机化工流程题的特点(1)试题源于社会实际，充分利用生产、生活中的鲜活实例为载体，使问题情境真实，体现化学学科与工业生产和日常生活的紧密联系，能激发学生学习化学的兴趣。(2)以解决化学实际问题作思路进行设问，考查学生运用化学反应原理及相关知识解决化工生产中实际问题的能力，培养学生理论联系实际、学以致用的学习品质。(3)试题内容丰富
21、，涉及的化学知识面广、综合性强、思考容量大，考查学生化学知识的掌握情况和应用化学知识解决有关问题的能力。(4)试题新颖，信息阅读量大，考查学生的阅读能力、资料收集处理能力和知识迁移能力。4工艺流程术语与操作(1)常见操作或名词研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末状或将液体雾化，增大接触面积，提高反应速率，使反应充分进行浸取固体加入溶剂或溶液使其中可溶性物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸取率 固体加入溶剂或溶液后，溶解出的物质的百分率9酸化、碱化加入酸(硫酸、硝酸等)、碱使溶液呈一定的酸、碱性，类似还有“氨化”是指通入氨气或加入氨水碱化煅烧 在高温下灼烧使固体分解、反应或改变晶体结构表
22、面处理含义很多，如用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等(2)通常用到的表述词汇和所要考虑的答题角度表述词汇 答题角度加过量试剂 反应进行完全或增大转化率、产率等溶液呈酸(碱)性 电离或水解产生 H 或 OH ，是否促进或抑制电离或水解等利用率 经济性或成本、环保性等在某气体中考虑气体是否参与反应，是否需要达到防氧化、水解、潮解等目的控制 pH 防水解(促水解)、促沉淀等用特殊溶剂清洗 降低物质溶解度、有利于析出，减少损耗，提高利用率等酸作用 溶解、去氧化物(膜)、调节 pH 促进水解(沉淀)碱作用去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节 pH 抑
23、制水解(沉淀)，去油污氧化剂氧化某物质，转化为易于被除去(沉淀)的离子，如 H2O2将 Fe2氧化为 Fe3温度控制在某范围(水浴或油浴)控制反应速率或固体的溶解；防止高温时会溶解、分解或挥发；催化剂活性最好；为了使某物质达到沸点挥发出来；控制副反应发生；控制化学反应的方向；对于某些工艺，降温(减压)可以减少能源成本，降低设备要求(3)化工生产的主要实验操作过滤 固、液分离滴定 定量测定，可用于某物质的物质的量浓度的测定煮沸促进水解，聚沉后有利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气趁热过滤为了防止被过滤的溶液在常温下析出晶体，所以保持溶液在热的时候过滤蒸发结晶蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱
24、和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩 蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度10水洗 用水洗去可溶性杂质。还有类似的酸洗、碱洗、醇洗等中学阶段常见的化工流程(1)饱和 NaCl 溶液 NaHCO3晶体 Na2CO3 通 入 足 量 NH3 通 入 过 量 CO2 过 滤 (2)废铁屑 纯 碱 液 除 油 污 稀 H2SO4 Fe粉 浓 缩 结 晶 FeSO47H2O(绿矾)(3)铝矿石 滤液 足 量 NaOH溶 液 过 滤 通 入 足 量 CO2 Al(OH)3 Al2O3 Al 电 解 (4)海水 Mg(OH)2 MgCl26H2O MgCl2 Mg 石 灰 乳 过 滤 盐 酸 HCl
25、电 解 (5) (2017高考全国卷，27，15 分)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为 FeOCr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题：(1)步骤的主要反应为FeOCr2O3Na 2CO3NaNO 3 Na2CrO4Fe 2O3CO 2NaNO 2 高 温 上述反应配平后 FeOCr2O3与 NaNO3的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_。(2)滤渣 1 中含量最多的金属元素是_，滤渣 2 的主要成分是_及含硅杂质。(3)步骤调滤液 2 的 pH 使之变_(填“大”或“小”)，原因是_ (用离子方程式表示)。(4)有关物质的溶解
26、度如图所示。向“滤液 3”中加入适量 KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，11过滤得到 K2Cr2O7固体。冷却到_(填标号)得到的 K2Cr2O7固体产品最多。a80 b60 c40 d10 步骤的反应类型是_。(5)某工厂用 m1 kg 铬铁矿粉(含 Cr2O3 40%)制备 K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为_。解析 (1)1 mol FeOCr2O3参与反应共失去 7 mol 电子，而 1 mol NaNO3参与反应得到 2 mol 电子，根据得失电子守恒，二者的系数比为 27。由于高温下碳酸钠能与陶瓷中的二氧化硅发生反应，所以该步骤不能使用陶瓷容器。(2)步骤中生成的氧化铁因不
27、溶于水而进入滤渣 1，所以滤渣 1 中含量最多的金属元素是 Fe。结合流程图可知，滤渣 2 的主要成分是氢氧化铝及含硅杂质。(3)滤液 2 中存在平衡：2CrO 2H Cr 2O H 2O，氢离子浓度越大(pH 越小)，越有利于平衡正向移动，所24 27以步骤应调节滤液 2 的 pH 使之变小。(4)根据题图，可知温度越低，K 2Cr2O7的溶解度越小，析出的重铬酸钾固体越多，故 d 项正确。步骤中发生的反应为Na2Cr2O72KCl= =K2Cr2O7 2NaCl，其属于复分解反应。(5)该铬铁矿粉中 Cr2O3的物质的量为 ，根据 Cr 元素守恒可求得 K2Cr2O7的理论质量 m0m11
28、03 g40%152 gmol 1294 gmol1 103 kgg1 kg，所以产品的产率为m1103 g40%152 gmol 1 147m1190100% 100%。m2m0 190m2147m1答案 (1)27 陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应(2)Fe Al(OH) 3(3)小 2CrO 2H Cr 2O H 2O24 27(4)d 复分解反应(5) 100%190m2147m12016高考全国卷，28(1)(3)(4)(5)(6)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V 2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收 V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。12废钒催化剂的主要成
29、分为物质 V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3质量分数/% 2.22.9 2.83.1 2228 6065 12 90 溶解)(1)酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是_(至少写一条)。(2)调 pH8.0 是为了除去_(填“Fe 3 ”“Al3 ”“Ca2 ”或“Mg 2 ”)。(3)钠离子交换树脂的原理为 Mn nNaR MR n nNa ，被交换的杂质离子是_(填“Fe 3 ”“Al3 ”“Ca2 ”或“Mg 2 ”)。(三)印刷电路铜板腐蚀剂常用 FeCl3溶液。腐蚀铜板后的混合溶液中，若 Cu2 、Fe 3和 Fe2 的浓度均为 0.10 molL1 ，请
30、参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl2溶液中 Fe3 和 Fe2 的实验步骤：_；_；过滤。(提供的药品：Cl 2、浓H2SO4、NaOH 溶液、CuO、Cu)解析：(一)在碱性条件下用铝粉还原 NO ，根据题意知 NO 被还原的产物为 2 2NH3H2O，铝元素被氧化成 AlO ，然后进行书写和配平。 2(二)先对污泥处理过程作整体分析，过滤的目的是除去污泥中的不溶性杂质，然后18用 H2O2将难以沉淀的 Fe2 氧化成易沉淀的 Fe3 ，在此过程中 Cr3 被氧化成 Cr2O 。再调27节 pH 至 8，通过对照阳离子沉淀 pH 表可知，此时 Fe3 和 Al3 完全沉淀，通过
31、过滤后除去沉淀，溶液中还有杂质离子 Ca2 、Mg 2 ，通过钠离子交换树脂可以除去，最后用 SO2还原 Cr2O 得到最终的产物。27(三)欲除去 CuCl2溶液中的 Fe3 和 Fe2 ，必须先将 Fe2 氧化成 Fe3 ，然后再通过调节 pH 至 3.24.7，可以将 Fe3 转化成 Fe(OH)3沉淀而除去。为了不引入新的杂质，氧化时用 Cl2，调节 pH 用 CuO。答案：(一)2AlOH NO 2H 2O=2AlO NH 3H2O 2 2(二)(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)、适当延长浸取时间(只要答出任意一点即可，其他合理答案也可)(2)Fe3 、Al
32、3 (3)Ca 2 、Mg 2(三)通入足量 Cl2将 Fe2 氧化成 Fe3 加入 CuO 调节溶液的 pH 至 3.24.73菱锰矿的主要成分是碳酸锰，还含有 Fe2O3、FeO、CaO、MgO 等成分。某化工厂用废盐酸(质量分数约为 20%)与菱锰矿制备 MnCl24H2O(106 时失去一分子结晶水，198 时失去全部结晶水)，部分工艺流程如下：(1)盐酸与菱锰矿中的碳酸锰反应的化学方程式为_。(2)酸浸取时，浸出时间对浸出率的影响如图所示，工业上采用的浸取时间是 60 min，其可能的原因是_。(3)图中“净化剂 X”可能是_。(4)加入 MnSO4后控制实验条件可析出含某种杂质离子
33、的盐 Y，盐 Y 的主要成分是_。(5)浓缩结晶时，一出现晶膜就必须立刻停止加热，其原因是_。19解析：菱锰矿溶于盐酸得到氯化锰、氯化铁、氯化亚铁、氯化钙、氯化镁等。加入氧化剂(如双氧水、氯水等)将氯化亚铁转化为氯化铁，控制溶液的酸度使 Fe3 完全沉淀。根据流程图提示，加入净化剂 X 使钙离子沉淀，钙离子通常以碳酸钙形式沉淀。加入硫酸锰粉末是为了除去镁离子：MnSO 4MgCl 2=MgSO4(晶体)MnCl 2。最终产物是四水合氯化锰晶体，如果加热时间过长，晶体会失去一部分结晶水。答案：(1)MnCO 32HCl= =MnCl2CO 2H 2O(2)由图可知浸取时间为 60 min 时浸出
34、率出现第一个峰值，此后时间延长对浸出率没有明显影响，从提高生产效率的角度考虑，选择浸出时间为 60 min 较为合理(3)碳酸锰(4)MgSO4(5)如果加热时间过长，晶体会失去一部分结晶水4(2018石家庄高三模拟)某浅绿色晶体 Xx(NH4)2SO4yFeSO4zH2O在分析化学上常用作还原剂。为确定其组成，某小组同学进行如下实验：.NH 的测定 4采用蒸馏法，蒸馏装置如图所示(加热及夹持装置略)。实验步骤如下：准确称取 19.6 g 晶体 X，加水溶解，注入圆底烧瓶中；准确量取 50.00 mL 1.010 0 molL1 H2SO4溶液于锥形瓶中；向圆底烧瓶中加入足量 NaOH 溶液，
35、加热蒸馏；用 0.040 0 molL1 NaOH 标准溶液滴定锥形瓶中过剩的酸，到终点时消耗 NaOH 标准溶液 25.00 mL。(1)步骤中，准确量取 H2SO4溶液所用的玻璃仪器为_。(2)步骤中，加热蒸馏时间需长达 30 分钟，其目的为_。(3)步骤中，若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，则所测 n(NH )的值将 4_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。.SO 的测定24采用重量分析法，实验步骤如下：另准确称取 19.6 g 晶体 X 于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的 BaCl 2溶液；用无灰滤纸(灰分质量很小，可忽略)过滤，洗涤沉淀 34 次；20用滤纸包裹好沉淀取出，
36、灼烧滤纸包至滤纸完全灰化；继续灼烧沉淀至恒重，得沉淀质量 23.3 g。(4)步骤中，判断 BaCl2溶液已过量的实验操作和现象是_。(5)步骤中，所用洗涤剂最合适的是_(填选项字母)。A冷水 B稀硫酸 C滤液(6)步骤灼烧操作中，除三脚架外，还需要用到下列仪器中的_(填选项字母)。A烧杯 B坩埚 C表面皿D泥三角 E蒸发皿 F酒精灯(7)综合实验、，通过计算得出晶体 X 的化学式为_。解析：.(1)酸性溶液用酸式滴定管量取，所以准确量取硫酸应该选用酸式滴定管。(2)晶体 X 与 NaOH 反应生成氨气，氨气易溶于水，加热可以使氨气完全逸出，被硫酸溶液完全吸收。(3)滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴
37、定后气泡消失，则消耗的 NaOH 标准溶液的体积偏大，计算出与 NaOH 反应的硫酸的物质的量偏大，则与氨气反应的硫酸的物质的量偏小，所以计算得到的氨气的物质的量偏小。.(4)判断氯化钡是否过量，可以在上层清液中继续滴加氯化钡，若没有新的沉淀生成则说明溶液中没有硫酸根离子，即氯化钡已经过量。(5)用冷水洗涤可以减少固体的溶解，用硫酸洗涤会使沉淀上附着硫酸根离子，滤液中也含有硫酸根离子，所以不能用硫酸洗涤沉淀，应该选用冷水洗涤。(6)做灼烧的实验时，固体在坩埚中灼烧，用酒精灯加热，坩埚放置在有泥三角的三脚架上，所以用到的仪器为坩埚、三脚架、泥三角、酒精灯。(7)与 NaOH 反应的硫酸的物质的量
38、为 n(H2SO4) n(NaOH)12 0.040 0 molL1 0.025 0 L，与氨气反应的硫酸的物质的量为 0.050 0 L1.010 120 molL1 0.040 0 molL1 0.025 0 L0.05 mol，则氨气的物质的量为 n(NH3)122 n(H2SO4)0.1 mol。准确称取 19.6 g 晶体 X 于烧杯中，加水溶解，边搅拌边加入过量的 BaCl 2溶液，得到硫酸钡沉淀 23.3 g，则 n(SO ) 0.10 mol，由题意知，2423.3 g233 g/mol则 x y2 x，即 x y。令 x1，则19.6132x 152y 18z2x 0.1 （
39、 mol） ，19.6132x 152y 18z（ x y） 0.1 （ mol） ， )20.1，则 z6，即其化学式为(NH 4)2SO4FeSO46H2O，令 x2，则19.6132 152 18z2140.1，则 z12，即其化学式与 x1 相同，综上可推知晶19.61322 1522 18z体 X 的化学式。答案：(1)酸式滴定管 (2)将生成的 NH3全部蒸出，被硫酸溶液完全吸收 (3)偏小 (4)待浊液分层后，在上层清液中加入 12 滴 BaCl2溶液，无白色浑浊出现，则 BaCl2溶液已过量 (5)A (6)BDF (7)(NH 4)2SO4 FeSO4 6H2O5(2015高
40、考浙江卷)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。实验(一) 碘含量的测定取 0.010 0 molL1 的 AgNO3标准溶液装入滴定管，取 100.00 mL 海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势( E)反映溶液中 c(I )的变化，部分数据如下表：V(AgNO3)/mL15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00E/mV 225 200 150 100 50.0 175 275 300 325实验(二) 碘的制取另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：已知：3I 26NaOH= =5N
41、aINaIO 33H 2O。请回答：(1)实验(一)中的仪器名称：仪器 A_，仪器 B_。(2)根据表中数据绘制滴定曲线：22该次滴定终点时用去 AgNO3溶液的体积为_mL，计算得海带中碘的百分含量为_%。(3)分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为_。步骤 X 中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是_。下列有关步骤 Y 的说法，正确的是_。A应控制 NaOH 溶液的浓度和体积B将碘转化成离子进入水层C主要是除去海带浸取原液中的有机杂质DNaOH 溶液可以由乙醇代替实验(二)中操作 Z 的名称是_。(4)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是_。解析：(1)实验(一)中干海带需要灼烧，故仪器 A 为坩埚，根据
42、最后得到的含 I 的溶液的体积可以判断仪器 B(定容)为 500 mL 容量瓶。(2)根据表中的数据描点，连线即可得到对应的滴定曲线。根据滴定曲线，滴定突变在 20.00 mL 附近发生，故可判断 AgNO3溶液的体积为20.00 mL，海带中碘的质量分数为 w100%0.20.00 mL10 3 LmL 10.010 0 molL 1127 gmol 1520.00 g635%。(3)分液漏斗使用前要检漏，主要是检验旋塞及玻璃塞处是否漏水，检查方法：向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水。用 CCl4萃取后，CCl 4的密度比水大，故有机层在下层，现象为溶液分层，上层几乎为无色，下层呈紫红色。A 项，如果 NaOH 的浓度过大，导致使用的溶液太少，不利于溶液的分离，如果 NaOH的浓度太小，导致溶液体积太大，不利于物质的浓缩，A 项正确；B 项，步骤 Y 加入 NaOH溶液后 I2转变为 I 和 IO ，进入水层，B 项正确；C 项，加入 NaOH 溶液主要目的是与碘
