高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題19 化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)

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化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)探究 【考綱要求】1.了解常見物質(zhì)的分離與提純 2.掌握常見離子的檢驗(yàn) 3.學(xué)會(huì)根據(jù)題意進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 【自主預(yù)學(xué)】物質(zhì)的分離與提純及檢驗(yàn) (2014江蘇高考第19題)實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘, 其實(shí)驗(yàn)過程如下: (1) 向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液,將廢液中的I2還原為I-,其離子方程式 為　　　　　　　　　　　　　　　　　?。辉摬僮鲗2還原為I-的目的 是　　　　　　　　　　 　　。 (2) 操作X的名稱為　　　　。 (3) 氧化時(shí),在三頸燒瓶中將含I-的水溶液 用鹽酸調(diào)至pH約為2,緩慢通入Cl2,在40 ℃左 右反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示)。實(shí)驗(yàn)控制在 較低溫度下進(jìn)行的原因是　　　 　　 　　　； 錐形瓶里盛放的溶液為　　　　。 (4) 已知:某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2,可能存在-中的一種或兩種。請(qǐng)補(bǔ)充完整檢驗(yàn)含碘廢水中是否含有-的實(shí)驗(yàn)方案:取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液,直到水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出有碘單質(zhì)存在: 。 實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑:稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。 【探究學(xué)習(xí)】物質(zhì)的分離與提純、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 2. (2013江蘇高考第19題) 檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種易吸收的高效鐵制劑,可由綠礬(FeSO47H2O)通過下列反應(yīng)制備:FeSO4+Na2CO3FeCO3↓+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7FeC6H6O7+CO2↑+H2O 金屬離子 開始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+ 1.1 3.2 Al3+ 3.0 5.0 Fe2+ 5.8 8.8 下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0molL-1計(jì)算)。 (1) 制備FeCO3時(shí),選用的加料方式是　　　　(填字母),原因是 。 a. 將FeSO4溶液與Na2CO3溶液同時(shí)加入到反應(yīng)容器中 b. 將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應(yīng)容器中 c. 將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中 (2) 生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,檢驗(yàn)洗滌是否完全的方法是　　　　　　　　　　　 　　　　 。 (3) 將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中,再加入少量鐵粉,80℃下攪拌反應(yīng)。 ①鐵粉的作用是　　　　　　　　　　 。 ②反應(yīng)結(jié)束后,無需過濾,除去過量鐵粉的方法是　 (4) 最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥,獲得檸檬酸亞鐵晶 體。分離過程中加入無水乙醇的目的是　 。 (5) 某研究性學(xué)習(xí)小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、 Al2O3)出發(fā),先制備綠礬,再合成檸檬酸亞鐵。請(qǐng)結(jié)合右圖的綠礬 溶解度曲線,補(bǔ)充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO47H2O晶體的實(shí) 驗(yàn)步驟(可選用的試劑:鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量燒 渣中加入足量的稀硫酸充分反應(yīng), 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　, 得到FeSO4溶液,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,得到FeSO47H2O晶體。 3．(2015江蘇高考第19題)實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置制備KClO溶液，并通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)制備高效水處理劑K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性質(zhì)①可溶于水、微溶于濃KOH溶液，②在0℃－－5℃、強(qiáng)堿性溶 液中比較穩(wěn)定，③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解，④在酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2。 （1）裝置A中KMnO4與鹽酸反應(yīng)生成MnCl2和Cl2，其離子方程式為____________ _ 。將制備的Cl2通過裝置B可除去______________（填化學(xué)式）。 （2）Cl2和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下，控制反應(yīng)在0℃～5℃進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是_________ 、 。 （3）制備K2FeO4時(shí)，KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為_______ 。 （4）提純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)]的實(shí)驗(yàn)方案為：將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3molL－1KOH溶液中，_____ _____ _____ (實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：飽和KOH溶液，乙醇；除常用儀器外須使用的儀器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。 【鞏固檢測(cè)】氧化還原反應(yīng)滴定、物質(zhì)的分離與提純 4.(2012江蘇高考第19題) 廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源,又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實(shí)驗(yàn)過程如下: ①銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是　　　　　　　　　　　　　 (用化學(xué)方程式表示)。 ②銅帽溶解完全后,需將溶液中過量的H2O2除去。除去H2O2的簡(jiǎn)便方法是 　。 (2) 為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO,雜質(zhì)為鐵及其氧化物)的量,實(shí)驗(yàn)中需測(cè)定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量。實(shí)驗(yàn)操作為:準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu2+的溶液于帶塞錐形瓶中,加適量水稀釋,調(diào)節(jié)溶液pH=3.4,加入過量的KI,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。上述過程中反應(yīng)的離子方程式如下: ①滴定選用的指示劑為　　　　 ,滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為　　　 　　　　　 。 ②若滴定前溶液中的H2O2 沒有除盡,所測(cè)定的Cu2+ 含量將會(huì)　　　　(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。 (3) 已知pH>11時(shí)，Zn(OH)2 能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。右表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 molL-1計(jì)算): 實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:30% H2O2、1.0 molL-1 HNO3、1.0 molL-1 NaOH。 由除去銅的濾液制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為①　　　　　　　　　　　　　 　　　 ②　　　　　　　　　　　　　　 ；③過濾；④　　　　　　　　　　　　　 ；⑤過濾、洗滌、干燥；⑥ 900 ℃煅燒。