2021届高考化学热点：化学实验热点（解析版）

化学实验热点

1.焦亚硫酸钠(Na2s2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方向应用广泛。回答下列问题：

(1)生产Na2s2O5,通常是由NaHSOs过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程

式：

(2)利用烟道气中的SO2生产Na2s2O5的工艺为:

SO；NajCOM体SO.

XX),他

网溶液

•|~HH；-M~%T结晶脱水—NauSQ、

pHM.IpH-7-8pHM.I

①pH=4.1时，I中为溶液(写化学式)。

②工艺中加入Na2c。3固体，并再次充入S02的目的是o

(3)制备Na2s2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有

NaHS03和Na2S03。阳极的电极反应式为

电解后,___________室的NaHSOs浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S205o

用肉/交换股

蟀■二-二-蓍二•二鬟三・二・擎。二三二1-二・#

林也so,so：碱吸收液

1

(4)Na2s2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2s2O5残留量时，取50.00mL

葡萄酒样品，用0.01000mol・广】的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。滴定反

应的离子方程式为

,该样品中Na2s2O5的残留量为g-L(以SO2计)。

【答案】(1)2NaHS03==Na2S205+H20

(2)①NaHSOs②得到NaHSOs过饱和溶液

++

(3)2H20-4e~===4H+021a(4)S2O1-+2I2+3H20===2SOj-+4r+6H0.128

【解析】(D根据题给信息，将NaHSOs过饱和溶液结晶脱水可得到Na2s2O5,则化学方程

式为2NaHSO3===Na2s2O5+H2O。

(2)①酸性条件下，SO?与Na2c溶液反应生成NaHSOs。②工艺中加入Na2cO3固体并再次

通入SO?,其目的是得到NaHSOs过饱和溶液。

(3)阳极上阴离子0H-放电，电极反应式为2H20—4e一==。21+4H+,电解过程中H卡透

过阳离子交换膜进入a室，故a室中NaHSOs浓度增加。

⑷根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S20t+2I2+

+-

3H20===2SOi-+4r+6H,Z7(S2O1-)=|x/7(I2)=1x0.01000mol•L^XIO.00X10

3L=5X10-5mol,该样品中S2O『的残留量(以SO2计)为5X10501X2X64g•mol-1

1

xiooomL?L-=0128.L-io

50.00mL

2.磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：

2

界一篇精30/粮磷酸蒜徐甘一精制硝酸

犷研阳0*"嬴LflUi后(主要成分为CaSO.•O.5H。

已知：磷精矿主要成分为Ca5(P0D3(0H),还含有Ca5(P0)F和有机碳等。

溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaS04・0.5H20

(1)上述流程中能加快反应速率的措施有

(2)磷精矿粉酸浸时发生反应：

2Ca5(P04)3(0H)+3H20+10H2S04?10CaS04•0.5H20+6H3P04

①该反应体现出酸性关系：HJUH2s0/填“>”或“<”)。

②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同，

(3)酸浸时，磷精矿中Cas很0JF所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF,除去，写出生

成HF的化学方程式：o

(4)402将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、

相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：

3

(5)脱硫时，CaCOs稍过量，充分反应后仍有SO：一残留，原因是；加

入BaC03可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是

____________________________________________________________________________________O

(6)取ag所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚配作指示剂，用Amol-L^NaOH

溶液滴定至终点时生成Na2Hp(X,消耗NaOH溶液皿。精制磷酸中H3P0,的质量分数是

o(已知：H3PO4摩尔质量为98g•mol-1)

【答案】(1)研磨、加热(幻①^②核电荷数PCS,原子半径P>S,得电子能力P〈S,

非金属性P<S

(3)2Ca5(P04)3F+10H2S04+5H20?10CaS04・0.5H20+6H3P04+2HF

(4)80℃后，庆。2分解速率大，浓度显著降低

(5)CaS(X微溶BaC03+So5-+2H3P04==BaS04+C021+H20+2H2PO；

(6)0.049bc

a

【解析】(1)可通过增大接触面积和升高温度等措施加快反应速率。通过题给流程可知,

能够加快反应速率的措施有研磨和加热。

(2)①由强酸制弱酸规律可知，硫酸的酸性强于磷酸的酸性。②根据两者电子层数相同，

可判断两者处于同一周期，且S在P的右侧，核电荷数P〈S,原子半径P>S,得电子能

力P〈S,非金属性P<S,根据非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强的

规律可知，硫酸的酸性强于磷酸的酸性。

4

⑶已知反应物为Ca5(P04)3F和H2s。4,生成物为CaS04・0.5乩0、H3P和HF,再根据原

子个数守恒可写出该反应的化学方程式：2Ca5(P04)3F+10H2S04+5H20?10CaS04・0.5H2O

+6H3PO4+2HF0

(4)由题意可知，H2O2在氧化有机碳时，自身也会发生分解，且分解速率随温度的升高

而加快，因此80C后脱除率降低。

(5)硫酸钙是微溶物，存在溶解平衡，因此反应后的溶液中仍含有SOjo由题给信息

可知，反应物为BaC03、SO/和H3P0”生成物为BaS(\、C02>H2Poi和水，由此可写出

该反应的离子方程式：BaC03+SOi-+2H3P04===BaS04+C021+H2O+2H2PO3。

(6)由题意知，消耗氢氧化钠的物质的量为蕊moL当生成NazHPO,时，参加反应磷酸

的物质的量为芸押)1,即磷酸的质量为鬻g,则磷酸的质量分数为磊=吧也。

3.醋酸亚倍［(CLCOObCr-240］为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析

中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铝

还原为二价铝；二价倍再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铭。实验装置如图所示。

回答下列问题：

(1)实验中所用蒸储水均需经煮沸后迅速冷却，目的是

仪器a的名称是。

5

(2)将过量锌粒和氯化铝固体置于c中，加入少量蒸馈水，按图连接好装置。打开及、

K2,关闭及。

①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为

②同时c中有气体产生，该气体的作用是o

⑶打开K3,关闭及和K2OC中亮蓝色溶液流入d,其原因是；

d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是、、

洗涤、干燥。

(4)指出装置d可能存在的缺点o

【答案】(1)去除水中溶解氧分液漏斗

(2)①Zn+2Cr3+===Zn2++2Cr2+②排除c中空气

(3)c中产生也使压强大于大气压(冰浴)冷却过滤

(4)敞开体系，可能使醋酸亚铭与空气接触

【解析】(1)由题给信息，(CH3C00)2Cr-2H2。在气体分析中用作吸收剂，说明C/+

具有强还原性，易被氧化，故所用蒸储水需经煮沸除去其中的以免影响

(CMCOO的Cr・240的制备。由仪器的结构特点可知，a为分液漏斗。

(2)①Zn将CY+还原为Cr2+,离子方程式为Zn+2Cr3+==Zn2++2Cr2+。②Zn+2H+==Zn2

++H23H2起到排除c中空气的作用，以防C-+被氧化。

6

(3)过量的Zn与盐酸反应放出大量的比，使装置c中压强增大，关闭K1和心，打开及

时，溶液被压入装置d。由题给信息知，(CH3C00)2Cr・240难溶于冷水，因此应用冰

浴冷却，以便于(CMOOMr・2乩0析出，再将沉淀过滤、洗涤、干燥即可。

⑷装置d的缺点是该装置与大气直接相通，空气中的易将(C&COOMr・2H20氧化。

4.Li,TisOiz和LiFeP04都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,

还含有少量MgO、Si。?等杂质)来制备，工艺流程如下：

TKl-xILOVILi,O)

*-1-1-MT沉淀，温.Li.Tt.O,,

以仅K过漉一RW,L-

LiFePO.

电代店温爆忧2

回答下列问题:

(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时,

所采用的实验条件为

(2)“酸浸”后，钛主要以TiOClk形式存在,写出相应反应的离子方程式

(3)TiO2•加2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：

7

温度P303540150

TiO：•rH?O转化率%9295979388

分析40℃时Ti02加2O转化率最高的原因o

(4)以2门5。15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为o

⑸若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol・L-1,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1

倍)，使Fe计恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0X10-5mol-L-1,此时是否有Mg3(POD2

沉淀生成？

___________________________________________________________(列式计算)。

-24

FeP04.Mg3(P0j的小分别为1.3X107、L0X10

(6)写出“高温烦烧②"中由FeP04制备LiFeP04的化学方程式

_________________________O

【答案】(1)100℃、2h或90℃、5h

+2+

(2)FeTiO3+4H+4Cl~==Fe+TiOCir+2H20

(3)低于40℃,官()2・就20转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃,双氧水分

解与氨气逸出导致Ti02-AH20转化反应速率下降

(4)4

8

(5)Fe3+恰好沉淀完全时，c(POD=13X10J7mol•L-1=l.3X10-17mol•L-1,c3(Mg2

1.0X105

31724

+)・c2(P0『)值为0.01X(1.3X10-)=l.7X10-°<^[Mg3(P04)2],因此不会生成

Mg3(P0,沉淀

(6)2FeP04+Li2C03+H2C204^^2LiFeP04+H20t+3C021

【解析】(1)由图示可知，当铁浸出率为70%时，可以采用100°C、2h,也可采用

90℃>5ho(2)反应物有FeTiOs,由生成物有TiOClk可知，反应物中还含有C1,

生成物中还有Fe2+,注意酸性条件，用H+平衡电荷，配平。(3)温度低，转化速率慢,

单位时间内转化效率低，温度过高，H2O2分解，NH3挥发，导致转化速率慢。注意：取

的是相同时间内的转化率。(4)由化合物中所有元素化合价代数和为0,有15个。原

子共22价，设一2价氧原子为x个，-1价氧原子则为(15—彳)个，有一2x—(15—x)

=-22,x=7,则一1价0原子共8个，即有4个过氧键。(6)反应物为FePO,、Li2c。3、

H2c2O4,生成物有LiFePO”铁元素的化合价降低，则H2c2O4中碳元素的化合价升高，产

物为CO2,配平。

5.水中溶氧量(D0)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质

量表示，单位mg-f1,我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的D0不能

低于5mg某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的D0。

稳

M压

金

9

I.测定原理：

碱性条件下，。2将向2+氧化为MnO（OH）2：①2Mn2++（）2+40H一===2MnO（OH）2l

2+

酸性条件下，MnO（OH）2将1一氧化为12：②^。（。叽+「+丫---Mn+I2+H20（7kSB¥）

用Na2s2O3标准溶液滴定生成的L：③2s+I2===S40r+21，

II.测定步骤：

a.安装装置，检验气密性，充弗排尽空气后，停止充用。

b.向烧瓶中加入200mL水样。

c.向烧瓶中依次迅速加入1mLMnSCh无氧溶液（过量）、2mL碱性KI无氧溶液（过量），

开启搅拌器，至反应①完全。

d.搅拌并向烧瓶中加入2mLH2sO,无氧溶液，至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。

e.从烧瓶中取出40.00mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.01000mol­厂】岫2s2O3溶液

进行滴定，记录数据。

f....

g.处理数据（忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化）。

回答下列问题：

（1）配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为O

（2）在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为o

10

①滴定管②注射器③量筒

⑶搅拌的作用是

（4）配平反应②的方程式，其化学计量数依次为o

（5）步骤f为o

（6）步骤e中达到滴定终点的标志为o若某次滴定消耗Na2s2O3溶液4.50mL,

水样的DO=mg•（保留一位小数）。作为饮用水源，此次测得D0是否达标:

（填“是”或"否"）o

（7）步骤d中加入H2sO4溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产生明显的误差，写出

产生此误差的原因（用离子方程式表示，至少写出2

个）___________________________________

【答案】（D将溶剂水煮沸后冷却（2）②（3）使溶液混合均匀，快速完成反应

（4）1,2,4,1,1,3（5）重复步骤e的操作2〜3次（6）溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复

++

原色9.0是（7）2H+S20j-===SI+S02f+H20,S02+I2+2H20===4H+S0；-+21

",4H++4r+02===2l2+2H20（任写其中2个）

【解析】（1）气体在水中的溶解度随着温度升高而减小，将溶剂水煮沸可以除去所用

溶剂水中氧气。（2）在橡胶塞处加入水样及有关试剂，应选择注射器。（3）搅拌可以使

溶液混合均匀，加快反应速率。（4）由Mn元素的化合价由+4价降低到+2价，碘元素

11

的化合价由一1价升高到0价，根据化合价升降总数相等，反应②配平后化学方程式

为Mn0(0H)2+2r+4H+===Mn2++i2+3H20,故其化学计量数依次为1,2,4,1,1,3。(5)

为了减小实验的误差，滴定操作一般需要重复操作2〜3次，因此步骤f为重复步骤e

的操作2〜3次。(6)1一被氧化为L后，再用Na2s2O3溶液滴定，将L还原为1一，因此滴

定结束时,溶液的蓝色消失且半分钟不恢复原色;HNa2s2O3)=0.01000mol4^X0.004

-s

5L=4.5X10mol,根据反应①②③有。2〜2MnO(0H)2〜2h〜4s20T,/?(02)=1/7(Na2S2O3)

-5-1-1

=1.125X10mol,该河水的DO=L31q:芳1顺1ng・L=9.0mg•L>5mg-L-

ZUuxlv

)此次测得的DO达标。(7)Na2s2O3在酸性条件下发生歧化反应，生成的SO?也能够被

生成的L氧化,同时空气中的也能够将I一氧化，反应的离子方程式有2H++Sz(r===S

++

I+S021+H20,S02+l2+2H20===4H+S0i-+21",4H+4I~+02===2I2+2H20o

6.镁铝水滑石是一种重要的无机非金属材料，其组成可表示为3(1一

X)NX(0H)2](C03)X/2-yH20o某同学为测定镁铝水滑石的组成，进行如下实验：①称取

0.3010g镁铝水滑石试样，溶于适量稀盐酸，最后配制成100.00mL溶液A；②准

确量取10.00mL溶液A,控制条件只与Mg2+反应，以铭黑T作指示剂，用0.02500molL

t的EDTA标准溶液滴定其中的Mg2+(离子方程式为Mg2++Y4~===MgY2-),由红色变为蓝

色终点时消耗EDTA标准溶液12.00mL；③准确量取10.00mL溶液A,加入20.00mL

0.02500mol・广1的EDTA标准溶液控制条件只发生：A13++Y4~===A1Y_,用二甲酚

1

橙作指示剂，再用0.02000mol-L-(CH3COO)2Zn标准溶液滴定过量的丫,一(离子方程

式为Zn2++Y4-===ZnY2"),滴定到终点溶液由黄色变为红色时，消耗20.00

mL(CH3C00)2Zn溶液；④另取0.3010g镁铝水滑石，加入足量稀硫酸，收集到标准

状况下C02气体11.20mLo

12

(1)配制溶液A时，除用到分析天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶，

还用到的玻璃仪器有;检验CO2实验室常用试剂是。

2+w

⑵J1^；[M(1-X)NX(OH)2](COS)^•yH20中，M表示(填“A/+”或«Mg)。

(3)通过计算确定镁铝水滑石的化学式(写出计算过程)。

【答案】(1)胶头滴管澄清石灰水(2)Mg2+

(3)z?(Mg2+)=0.02500mol•L^X12.00mLX10-3L・mL-1=3.000X10-4mol

z?(Al3+)=0.02500mol•L-1X20.00mLX10-3L•mL-l-0.02000mol•L-1X20.00mL

X10-3L•mL-1=1.000X10-4mol

.3.1

2-=112010

0.3010g镁铝水滑石中：/7(co3)-^t一=5.OOOXWmol,

22.4L-mor1

1/10X0.3010g时为5.000X10-51noi。

27(OH")=2X3.000X10-4mol+3Xl.000X10-4mol-2X5.000X10~5mol

=8X10-4mol

227(Mg2+)=24g•000X10-4mol=7.2000X10-3g

2Z?(A13+)=27g•mol-1XI.000X10-4mol=2.7000X10-3g

MOFF)=17g«mol-IX8X10-4mol=1.36X10~2g

2-5-3

2»(C03)=60g・mol^XS.000X10_mol=3.000X10g

Q)_0.3010gx10QmL-(7.2000+2.7000+13.6000+3.000)x]0Tg

18g-mob1

13

=2.000X10-4mol

2+3+2-

z?(Mg)：z?(Al)：77(0H-)：/?(C03)：^(H20)=6：2：16：1：4

故化学式为Mg6Ab(OH)16co3•4H20

或：Mgo.7sAlo.25(OH)2(CO3)0,125*0.5H2。

【解析】(1)根据配制步骤可知，配制溶液时一定需要胶头滴管定容，提供的仪器中还

缺少胶头滴管；二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊，实验室中通常使用澄清石灰水检

验二氧化碳；

(2)[Ma=)Nx(0H)2](C03)寸ylW为镁铝水滑石的化学式，则M、N表示A产或Mg?+,若M

为A产，则N为Mg?',化学式中离子的总电荷为0,正电荷为：3(l-x)+2x=3-x,负

电荷为：1X2+|X2=2+x,正负电荷不一定相等；若N为A/+,则M为Mg?*,则正电荷

为：2(l-x)+3x=2+x,负电荷还是2+x,正负电荷相等，M应该为Mg,

(3)根据②可知：lOmLA的溶液中含有的镁离子的物质的量为：^(Mg2+)=/7(Y4-)=0.02500

mol-L^X^.OOmLXlO^L-mL'M.OOOXlO^mol；根据③可知：lOmLA的溶液中含有

3+41

铝离子的物质的量为：/?(A1)=Z7(Y')-/7(CH3COO)2Zn)=0.02500mol-L-X20.00mL

XlOl-mL'-0.02000mol*L1X20.00mLX10'3L*mL'l=l.000X10'4mol；根据④及

2

碳原子守恒可知，0.3010g镁铝水滑石中含有碳酸根离子的物质的量为：/7(C03

34

')=/2(CO2)QL=5j000X10-mol,lOmLA的溶液中含有4X0.3010g镁铝水滑

22.4L/mol10

2

石，则看X0.3010g镁铝水滑石中含有碳酸根离子的物质的量为：/7(C03')=^X5.000

X10-000X10-5mol；根据电荷守恒可得看X0.3010g镁铝水滑石中含有的氢氧

2+3+2-4

根离子的物质的量为：/?(0H)=2/2(Mg)+3/?(Al)-2n(C03')=2X3.000X10mol+3X

14

1.000X104mol-2X5.OOOXW5mol=8.000X10-4mol；

/ff（Mg2+）=24g/molX3.OOOX10mol=7.200X10-3g,

/z?（Al3+）=27g/molX1.OOOX10-4mol=2.700X10-3g,

23

57（C03'）=60g/molX5.OOOX10^01=3.000X10g,

/7（OH'）=17g/molX8.OOOX10'4mol=l.360X10'2g,

得XO.3010g镁铝水滑石中含有水的物质的量为：

小）=吧吧避上空吧巴丝吧空!=2.000XIO-W,

18g/mol

2+3+24

/?（Mg）：/2（A1）：/7（0H）：Z7（C03'）：/7（H2O）=3.OOOXIO-W：1.000X10-mol：8.000

X10-4mol：5.OOOX10mol：2.OOOX10'4mol=6：2：16：1：4,

#

镁铝水滑石的化学式为：Mg6Al2（0H）16C034H20o

7.Na2s2（）3（俗称保险粉）在医药、印染中应用广泛，可通过下列方法制备：取15.1gNa2S03

溶于80.0mL水。另取5.0g硫粉，用少许乙醇润湿后加到上述溶液中。小火加热至

微沸，反应1小时后过滤。滤液在100C经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na2s2O3・5呢。

（1）加入的硫粉用乙醇润湿的目的是。

（2）滤液中除Na2s2O3和可能未反应完全的Na2s外，最可能存在的无机化合物杂质是；

其检测的方法是：取出少许溶液，加盐酸至酸性后，过滤除去S,再加BaCb溶液。则

加入的盐酸发生两个反应的化学方程式为：

15

Na2S03+2HCl=S021+H20+2NaCl；°

(3)某环境监测小组用含0.100mol-I?Na2s2O3溶液［含少量的Na2S03,且/7(Na2S2O3)：

z?(Na2S03)

=5：1］测定某工厂废水中Ba?+的浓度。他们取废水50.0mL,控制适当的酸度加入足

量的KCnO,溶液，得Baer。,沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀硫酸溶解，此时

2

Cr(V-全部转化为Cr2O7-；再加过量KI溶液，充分反应后，用上述Na2s2O3溶液进行滴定,

反应完全时，测得消耗Na2s2O3溶液的体积为36.0mL。

(已知有关反应的离子方程式为：①Cr2(V-+6I-+14H+2Cr3++3l2+7H20；

22-

②I2+2S2O32-21-+S4O62-；@i2+so3+H2o2r+so4+2ir)

则滴定过程中可用作指示剂。计算该工厂废水中Ba?*的物质的量浓度。

【答案】(1)有利于硫粉和Na2s溶液充分接触，加快反应速率

(2)Na2SO4Na2S203+2HCl=SI+S021+H20+2NaCl

(3)淀粉

z?(Na2s2O3)=0.0360LXO.100mol-L=0.0036mol

贝!J(Na2sO3)=0.00360mol4-5=0.00072mol

2-2-

根据题意：2BaCrO「Cr207"3I2"6S203

得m(BaCrO4)=空誓£=三等0.0012mol

2-/v

2BaCrO「Cr2073I2"3s(V-

16

得历(BaCrOj=44汽*:;=啰；"=。mol

贝!]c(Ba2+)=(虫飞黑＞==3.36X10-mol•L-1

【解析】(1)硫粉难溶于水，用乙醇润湿后再加入水中，目的是使硫粉和Na2s。3溶液

充分接触，加快反应速率；

(2)Na2s。3在加热的条件下会被空气中的。2氧化成Na2sO,，最可能存在的无机化合物杂

质是Na2s(X,加盐酸至酸性就是为了排除S(V-和S2(V一的干扰，还有一个化学方程式为:

Na2S2O3+2HCl=SI+S021+H20+2NaCl；

(3)原理是用Na2s2O3溶液滴定12,因此可用淀粉溶液作指示剂，〃(Na2s2O3)=0.0360L

-1

X0.100mol•L=0.0036mol,贝！)/7(Na2SO3)=0.00360mol4-5=0.00072mol,

根据题意：

2-

2BaCrO「Cr2072d3L~6S203,得4(BaCrO。=生冷£=三竿三=o.0012mol

2:::c07oix2

2BaCrO「Cr2072c3L~3S03',得用(BaCrO。=^=o.00048mol

贝!Jc(Ba2+)=3°：葭=3.36X10-2mol•lA

8.活性ZnO在橡胶、塑料、涂料工业有重要应用，工业上用含锌物料(含FeO、CuO

等杂质)制取活性ZnO的流程如图9所示：

17

zn

ibsaHOl

图9

⑴上述流程中，浸出时用的是60%H2sON密度是1.5g/cn?),则该H2s(X的物质的量浓

度为(保留两位小数)。

-1

⑵上述流程H2sO,浸出后溶液中Fe3+的浓度为0.04mol-L,控制滤液的pH,加入H202

后产生大量红褐色沉淀。

①粗略测定溶液pH的实验操作是。

②已知：常温下Fe(0H)3的E^^OXIO-38。滤液的pH至少为时，溶液中Fe"

开始沉淀。

(3)A溶液中主要含有的溶质是,验证溶质所含阳离子的方法是

⑷制备ZnO所焙烧的物质是含结晶水的碱式碳酸锌。取碱式碳酸锌6.82g,溶于HC1

生成C02448mL(标准状况下)，溶解过程消耗HC10.12mol,若该碱式盐中氢元素的

质量分数为1.76%,试推测该碱式碳酸锌的化学式o

【答案】(1)9.18mol•L-1

⑵①用玻璃棒蘸取待测溶液并滴在pH试纸上，将显示的颜色与标准比色卡对照②2

18

⑶(NH4)2S04取少量A溶液，加入浓NaOH溶液，加热，产生的气体使湿润的红色石蕊试

纸变蓝

(4)Zn3(OH)4CO3・H20

【解析】⑴稀硫酸的物质的量浓度也智=100°x短*=9.18mol/L;

HIyo

(2)①已知：常温下Fe(OH)3的%=4.0X10-38.上述流程H2s0,浸出后溶液中Fe”的浓度

为0.04mol/L,控制滤液的pH,加入H2O2后产生大量红褐色沉淀；当出现氢氧化铁沉

33+3812

淀时，溶液中A；P=C(0H)c(Fe)=4.OX10-c(0H)=lX10'mol/L,c00=10/1noi/L,

pH=2；

②若控制滤液的pH过大，可能导致的后果是铜离子和锌离子沉淀；

(3)依据流程分析，碳酸氢钱洗涤沉淀表面硫酸反应生成硫酸筱，A中主要含有的溶质

是(NHJ2SO4；检验NHZ离子的方法是：取少量A溶液，加入NaOH溶液，加热，产生的

气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；

2

(4)Z7(C03')=/7(C02)=0.02mol；

2+

z?(Zn)=z7(ZnCl2)=/7(Cl')=z?(HCl)=0.06mol；

2+2

Z7(0H')=2/7(Zn)-2/2(C03)=0.08mol；

2+2

A(HaO)=[6.82g-2z?(Zn)-in(OH')-^(C03')]4-18g/mol=0.02mol；

2+2

/?(Zn)：27(0H)：Z7(C03')：Z?(H20)=0.06：0.08：0.02：0.02=3：4：1：1：

化学式为:Zn3(0H)4C03*H20o

19

9.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钱盐，利用如图所示装置处理较盐，然后通过滴定测量。已知:

NH3+H3B03===NH3•H3BO3；NH3•H3BO3+HC1===NH4C1+H3BO30

吸收装置

回答下列问题：

⑴a的作用是

(2)b中放入少量碎瓷片的目的是o

f的名称是o

(3)清洗仪器：g中加蒸储水：打开r，关闭⑹、K3,加热b,蒸气充满管路：停止加

热，关闭Ki,g中蒸馆水倒吸进入c,原因是

___________________________________________________________________________________________________________________9

打开也放掉水，重复操作2〜3次。

(4)仪器清洗后，g中加入硼酸(LBOJ和指示剂，核盐试样由d注入e,随后注入氢氧

化钠溶液，用蒸储水冲洗d,关闭％,d中保留少量水，打开K1，加热b,使水蒸气进

入e。

20

①d中保留少量水的目的是O

②e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o

⑸取某甘氨酸6购。2）样品〃克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为anol・L-1

的盐酸矶，则样品中氮的质量分数为%,样品的纯度W%o

【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）①液封，防止氨气蒸出②NHi+OlT/=NHst+庆0保温使氨完全蒸出

⑸加m

【解析】（l）a管作用是平衡气压，防止b中压强过大。（2）碎瓷片可防止液体加热

时暴沸。f为直形冷凝管。（3）停止加热，管路中气体温度下降，水蒸气冷凝为液态水,

形成负压，g中蒸储水倒吸入c中。（4）①d中保留少量水，起液封作用，防止有M

逸出。②e中NH；与0联加热反应放出NH3O因为加热水蒸气充满管路，双层玻璃瓶中

也充满水蒸气，起保温作用，有利于NH3完全逸出。（5）C2H5NO2-NH3-NH3•H3BO3-HC1,

样品中氮的质量分数为"义x]00%=年%。样品的纯度W

c，Xl07molX75gnn<y__7.5cr

m…g八入1UU/0m...先。

10.质子交换膜燃料电池广受关注。

（1）质子交换膜燃料电池中作为燃料的庆通常来自水煤气。

已知：C（s）+02（g）=CO（g）A^=-110.35kJ•mol-1

21

-1

2H20(l)=2H2(g)+02(g)A打=+571.6kJ・mol

-1

H20(l)=H2O(g)AA=+44.0kJ・mol

贝(JC(s)+HzO(g)=CO(g)+H2(g)△八

(2)燃料气(流速为1800mL・h人体积分数为50%员,0.98%CO,1.64%02,47.38%N2)

中的CO会使电极催化剂中毒，使用CuO/CeOz催化剂可使C0优先氧化而脱除。

①160℃、CuO/CeOz作催化剂时，C0优先氧化反应的化学方程式为。

②灼烧草酸钵［Ce2(C204)3］制得CeO2的化学方程式为。

③在CuO/CeOz催化剂中加入不同的酸(HI03或H3PoD,测得燃料气中C0优先氧化的转

化率随温度变化如图1所示。

>

O

加入(填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。催化剂为Cu0/Ce02—HI03,

120c时，反应lh后CO的体积为mL。

(3)图2为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图。该装置中—(填“a”或"b”)

为电池的负极，负极的电极反应式为。

【答案】（1）+131.45kJ•mol-1

22

(2)①2C0+02£%10黑UV乜2c。2

(2)Ce2(C204)3^2Ce02+4C0t+2C02t

③HIO33.528

+

(3)aHC00H-2e=C021+2H

1

【解析】(1)已知：@C(s)-H|02(g)—CO(g)A^=-110.35kj/mol-

1

(2)2H20(1)—2H2(g)+02(g)A^=+571.6kj.mol'

1

(§)H20(1)—H20(g)A^=+44.0kj/mol'

则：反应C(s)+H20(g)-C0(g)+H2(g)可以是①+②X•|-③得到，根据盖斯定律，△&=

①+②义假-③=(-110.35kj・mol")+(571.6kpmoU1)X-1-44.0kj-mol'1

=+131.45kj/mol；

⑵①160℃、CuO/CeOz作催化剂时，CO优先氧化为二氧化碳，方程式为：2C0+02

CuO/Ce09

②灼烧草酸铺［Ce2(C20，］,分解制得CeOz、一氧化碳以及二氧化碳，即

Ce2(C204)32Ce02+4C0t+2C021；

③Cu0/Ce02催化剂催化性能最好，即化学反应速率最快，据图象知道当HI03加入时，

催化性能最好，催化剂为CuO/CeOz-HIO3,120C时，C0的转化率是80%,气体混合物

流速为1800mfh，体积分数为：0.98%的C0,则反应1小时后CO的体积为1800

23

X1X0.98%X80%=3.528；

（3）在燃料电池中，氢离子移向正极b极，a是负极，在负极上发生燃料失电子的氧化

反应：HCOOH-2e-=CO2+2H%

11.绿矶是含有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

趣小组对绿研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研样品，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：、o

（2）为测定绿研中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和KJ（设为装置A）称重，

记为的g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为物按下图连接好装

置进行实验。

①仪器B的名称是o

②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ZZfego

a.点燃酒精灯，加热b.熄灭酒精灯

c.关闭&和K2d.打开及和除缓缓通入此

e.称量Af.冷却到室温

③根据实验记录，计算绿研化学式中结晶水数目x=（列式表示）。若实验时

24

按a、d次序操作，则使^_______(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L和缓缓通入弗，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、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b.NaOHc.BaCl2d.Ba(N03)2e.浓H2sO4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式O

【答案】(1)样品中没有Fe'+Fe2+易被氧气氧化为Fe?+

⑵①干燥管②d、a、b、f、c、e③黑二偏小

(3)①c、a生成白色沉淀、褪色

②2FcSO,苍运FeOo+SO?f+SO3t

【解析】(D绿矶溶解于水电离出Fe?+,滴加KSCN溶液后颜色无明显变化，说明样品

中没有Fe",通入空气之后，空气中的氧气把Fe2+氧化为Fe3+,Fe"与KSCN反应而使

3+

溶液显红色，说明Fe2+易被氧气氧化为FeO

(2)①仪器B的名称是干燥管；②实验时先打开&和及，缓慢通入岫，排除装置中的空

气，防止空气中的氧气将绿矶中的Fe?+氧化为Fe?+,一段时间后点燃酒精灯，使绿矶

25

中的结晶水变为水蒸气并被总排出，然后熄灭酒精灯，将石英玻璃管冷却至室温后关

闭及和及，防止空气进入石英玻璃管中，最后称量A；

③由题意可知FeSO,的物质的量为号告moL水的物质的量为也请mol,则绿矶中

结晶水的数目k勰^=黑雪=篝三翳；若先点燃酒精灯再通附则石

英玻璃管中原有的空气会将绿研中的Fe2+氧化，最终剩余的固体质量会偏大，则计算

得到的结晶水的数目会偏小；

(3)①实验后反应管中残留的红色粉末为Fe203,根据得失电子守恒可知必然有SO?产生,

根据元素守恒可知还会生成S03,检验的试剂应选择品红溶液、BaCk溶液，不能选择

Ba(N03)2溶液，因为SO?会与Ba(N03)2溶液产生白色沉淀，干扰SO3的检验，由于S(h可

与水反应生成硫酸，故应先检验S03,再利用SO?能使品红褪色的原理检验SO2;②由题

意可以得到硫酸亚铁分解的方程式为2FeS04^^Fe203+S021+S031o

12.CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2•2H2O制备

CuCl,并进行相关探究。

｛资料查阅｝

HC1气流>3001

CuCU«2H,0-------*CuCU-------------CuCl+CU

140r1■

200I

CU2（OH）2C12-----------CuO

｛实验探究｝该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)

D

26

请回答下列问题：

(1)仪器X的名称是O

(2)实验操作的先后顺序是a--e(填操作的编号)。

a.检查装置的气密性后加入药品

b.熄灭酒精灯，冷却

c.在“气体入口”处通入干燥HC1

d.点燃酒精灯，加热

e.停止通入HCL然后通入用

(3)在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是o

(4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是

｛探究反思｝

(5)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCL或CuO杂质。根

据资料信息分析：

①若杂质是CuCl2,则产生的原因是o

②若杂质是CuO,则产生的原因是

27

【答案】(1)干燥管