高三化学第二轮热点专题流程题专题复习
1、海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是 (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是 ;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是 。
(3)步骤④反应的离子方程式是 。
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是
。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:
2、四川有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出):
请填写下列空白:
(1)已知0.5mol甲烷与0.5mol水蒸汽在t℃、pkPa时,完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气),吸收了akJ热量,该反应的热化学方程式是: 。
(2)在合成氨的实际生产过程中,常采取的措施之一是:将生成的氨从混合气体中及时分离出来,并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用,同时补充氮气和氢气。请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由:
(3)当甲烷合成氨气的转化率为75%时,5.60×107L甲烷为原料能够合成 L氨气。(假设体积在标准状况下测定)
(4)已知尿素的结构简式为H2N--NH2,请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式:①
;② 。
3、蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成。由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 9.4 |
(1) 蛇纹石矿加盐酸溶解后,溶液里除了Mg2+外,还含有的金属离子是________
(2)进行Ⅰ操作时,控制溶液pH=7-8(有关氢氧化物沉淀的pH见右表)Ca(OH)2不能过量,若Ca(OH)2过量可能会导致_________溶解、_________沉淀。
(3)从沉淀混合物A中提取红色氧化物作颜料,先向沉淀物A中加入_________ (填入物质的化学式),然后__________________________________ (依次填写实验操作名称)。
(4)物质循环使用,能节约资源。上述实验中,可以循环使用的物质是__________________
(填写物质化学式)。
(5)现设计一个实验,确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值,请完善下列实验步骤(可用试剂:浓硫酸、碱石灰):
①样品称量 ②高温分解 ③____________________________________
④____________________________________ ⑤MgO称量
(6)18.2g产品完全分解后,产生6.6gCO2和8.0g MgO,由此可知,产品的化学式中:
a=_________ b =_________ C =_________
4、(12分)苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
试回答下列问题:
⑴Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是____________________________。
⑵甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。该过程中需将混合物冷却,其目的是__________________________________________。
⑶实验过程中,可循环使用的物质分别为_______、_______。
⑷实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是________,其原理是________________________
____________________________。
⑸实验中发现,反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见下表)。
反应时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
苯甲醛产率/% | 76.0 | 87.5 | 83.6 | 72.5 | 64.8 |
请结合苯甲醛的结构,分析当反应时间过长时,苯甲醛产率下降的原因_________________
____________________________。
5、某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:
步骤1:取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。
步骤2:边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH=8~9,静置、过滤、洗涤。
步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题:
⑴上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、______________、______________等玻璃仪器。
⑵步骤1过滤的目的是__________________________________________。
⑶当步骤2中溶液的pH=8~9时,检验沉淀是否完全的方法是__________________________
________________________________________________________________________。
在步骤2中,判断沉淀洗涤是否干净的方法是
⑷步骤2中溶液的pH较难控制,可改用________________________________。
6、氧化铜有多种用途,如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
⑴制备氧化铜
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质,操作是:____________________________________。
②步骤Ⅱ的目的是除铁,操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+完全转化后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制pH =3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH =1。控制溶液pH =3.5的原因是:______ _______________。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O固体,操作是:____________、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是:___________ _________________________________。
⑵探究氧化铜的性质
①取A、B两支试管,往A中加入适量的CuO粉末,再分别向A和B加入等体积3% H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是:______________ _____________________。
②为探究试管A中的反应速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有:___ _。
7、聚合硫酸铁(PFS)是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁,为控制水解时Fe3+的浓度,防止生成氢氧化铁沉淀,原料中的Fe3+必须先还原为Fe3+。实验步骤如下:
(1)用98%的硫酸配制28%的硫酸,所需的玻璃仪器除量筒外,还有 。
(a) 容量瓶 (b) 烧杯 (c) 烧瓶
(2)步骤II取样分析溶液中的Fe2+ 、Fe3+ 的含量,目的是 。
(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+ 含量比 (b) 确定下一步还原所需铁的量
(c) 确定氧化Fe2+所需NaClO3的量 (d) 确保铁的氧化物酸溶完全
(3)用NaClO3氧化时反应方程式如下:6FeSO4+NaClO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O
若改用HNO3氧化,则反应方程式如下:6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+NO↑+4H2O
已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元,评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊,利是 ,弊是 。
聚合硫酸铁溶液中SO42¯与Fe3+ 物质的量之比不是3︰2。根据下列供选择的试剂和基本操作,测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42¯与Fe3+物质的量之比。
(4)测定时所需的试剂 。
(a) NaOH (b) FeSO4 (c) BaCl2 (d) NaClO3
(5)需要测定和的质量(填写化合物的化学式) 。
(6)选出测定过程中所需的基本操作(按操作先后顺序列出)。
(a) 萃取、分液 (b) 过滤、洗涤 (c) 蒸发、结晶
(d) 冷却、称量 (e) 烘干或灼烧
8、钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁矿矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
⑴ Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第_______周期,第______族。
⑵ 步骤①加铁的目的是____________________________________________________;
步骤②冷却的目的是____________________________________________________
⑶
上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是___________;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入_________________处理。
⑷ 由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:TiO2 → TiCl4 Ti
已知:① C(s) + O2(g) == CO2(g); △H = -393.5 KJ/mol
② 2CO(g) + O2(g) == 2CO2(g); △H = -566 KJ/mol
③ TiO2(s) + 2Cl2(g) == TiCl4(s) + O2(g); △H = +141 KJ/mol
则TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s)== TiCl4(s) + 2CO(g) 的△H = _________________。
反应TiCl4 + 2Mg == 2MgCl2 + Ti 在Ar气氛中进行的理由是__________________________。
9、钛被誉为“太空金属”、“未来钢铁”,原因是它的强度大,密度小,抗腐性能好。
(1)室温下,它不与水、稀盐酸、稀H2SO4、稀HNO3作用,但易溶于氢氟酸,推测其原因是 :
A.氢氟酸的酸性比其它酸强 B. 钛离子易与氟离子形成可溶性难电离物质
C.氢氟酸的还原性比其它酸强 D. 氢氟酸的氧化性比其它酸强
(2)钛的一种超导化合物——钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构如右图。请回答:
①该化合物的化学式为 ;
②在该化合物晶体中,与每个钛原子距离最近且相等的
其它钛原子共有 个。
(3)由钛铁矿(其主要成分中各原子个数比与(2)中的
化合物一样)提取钛的工艺流程表示如下(部分反应条件略去):
① 方框中所缺物质的化学式为 ;
② 上述5个反应中属于氧化还原反应的是 (填序号);写出其中一个的化学反应方程式: ;
③ TiCl4常温下为无色液体(熔点- 23.2℃,沸点136.4℃),在潮湿的空气中很容易形成烟雾,写出相应的
化学反应方程式: ;
TiCl4是_______化合物(填写:“离子”或“共价”)。
10、航天飞行器座舱内空气更新过程如图所示:
(1)Ⅱ是CO2和H2的反应装置,该反应的化学方程式
(2)从装置Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ可看出,O2的来源是CO2和H2O,宇航员每天消耗28mol O2,呼出
23 mol CO2,则宇航员每天呼出的气体中含H2O mol。
(3)以下是另一种将CO2转化为O2的实验设想
其中,由MgCl2·6H2O制取无水MgCl2的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如下:
①上图中,装置a由 、 、双孔塞和导管组成
②循环物质甲的名称是
③制取无水氯化镁必须在氯化氢存在的条件下进行,原因是
④装置b中填充的物质可能是 (填入编号)
c.硅胶 f.碱石灰 g. 无水氯化钙 h.浓硫酸
⑤设计d装置要注意防止倒吸,请在方框中画出d装置的简图,并要求与装置c的出口处相连(铁架台不必画出)。
11、Ag/α-Al2O3是石油化学工业的一种重要催化剂,其中Ag起催化作用,α-Al2O3是载体且不溶于硝酸,该催化剂的回收实验如下图所示。其中的转化反应为:
6AgCl+Fe2O3→3Ag2O+2FeCl3
阅读上述实验流程,完成下列填空:
(1)Ag/α-Al2O3加酸溶解应该选用装置 (选填a、b、c)。
(2)在实验操作(Ⅱ),如果用自来水代替蒸馏水进行洗涤,将会发生化学反应的离子方程式
。
(3)实验操作(Ⅳ)所需玻璃仪器为 (填写三种)。
(4)实验操作(Ⅶ)从AgNO3溶液获得AgNO3晶体需要进行的实验操作依次为:
(多选扣分)。
(a)蒸馏 (b)蒸发 (c)灼烧 (d)冷却结晶
(5)已知:NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O; 2NO2+2NaOH→NaNO3+NaNO2+H2O
NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOx。该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,x的值为
(a)x<1.5 (b)x=1.2 (c)X≥1.5
(6)已知Ag/α-Al2O3中Ag的质量分数,若计算Ag的回收率,还必须知道的实验数据为
和 。
12、1892年比利时人索尔维以NaC]、C02、NH3、H20为原判制得了纯净的Na2C03,该法又称氨碱法,其主要生产流程如F:
(1)从理论上看循环生产是否需要再补充NH3? 。
(2)从绿色化学原料的充分利用的角度看,该方法有二个明显的缺陷是:
a :b 。
我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,创造了侯德榜制碱法又叫联碱法,生产流程可简要表示如下:
(1)上述生产纯碱的方法称,副产品的一种用途为 。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是 。
(3)写出上述流程中X物质的分子式 。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有
(a) 增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
(b) 使NaHCO3更多地析出
(c) 使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
该法与氨碱法不同之处有二点:
(3)① 。
②
(4)从理论上看,每再生产lmol Na2C03,再补充的物质及其物质的量分别是 。
13、要同时测定混有少量KCl杂质的明矾KAl(SO4)2·nH2O的纯度和结晶水的含量,按下列流程进行实验:
(1)晶块磨碎时使用的仪器名称 ,加热脱水时使用的容器名称 ,若加热过程中有固体飞溅出来造成损失,则会使测得结晶水的含量偏 。
(2)在加热结束后和称量质量之前的这段时间里,需要进行的实验操作是
(3)实验步骤中加入的A溶液应是 溶液。
(4)若加入A溶液的量不足,则会使测得的纯度偏 ,判断A溶液是否足量的方法是
(5)过滤时,玻璃棒的作用是 ,把滤纸上的沉淀洗涤干净,洗涤沉淀物的方法是
(6)通过实验,测得明矾化学式中n值为12,则明矾的纯度为 %。
14、铁是人体必须的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行了如下实验:
⑴ 试剂1是 ,试剂2是 ,加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是 , ;
⑵ 加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为 ,写出+2价Fe在空气中转化为+3价Fe的化学方程式 ;
⑶ 该同学猜想血红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的+3价铁被还原为+2价铁,你认为该同学的猜想合理吗? 。若你认为合理,请说明理由(若你认为不合理,该空不要作答) ;若你认为不合理请提出你的猜想并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理,该空不要作答)
。
15、某试剂厂有银(含杂质铜)和硝酸(含杂质Fe3+)反应制取硝酸银.步骤如下
依据上述步骤,完成下列填空:
(1)溶解银的硝酸应该用 硝酸(填浓或稀)。原因是 (填序号,下同)
(a)减少过程中产生NOX的量 (b)减少原料银的消耗量 (c)节省硝酸物质的量
(2)步骤B加热保温的作用是 .
(a)有利于加快反应速率 (b)有利于未反应的硝酸挥发 (c)有利于硝酸充分反应,降低溶液中[H+]
(3)步骤C中是为了除去Fe3+、Cu2+等杂质,冲稀静置时发生的化学反应是
(a)置换反应 (b)水解反应 (c)氧化还原反应
产生的沉淀物化学式 .
流程题答案
1、(1)BDE (2)过滤 蒸馏 (3)2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
(4)苯与水互不相溶;碘在苯中的溶解度比在水中大 (5)取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液;观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还是单质碘)
2、(1)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);△H=+2akJ/mol
(2)增大氮气和氢气的浓度有利于增大反应速率;减小氨气的浓度,增大氨气和氢气的浓度均有利于平衡向正反应方向移动 (3)1.12×103
(4)①H--NH-NH2 ②NH4N=C=O
3、(1)Fe3+ Al3+ (2)Al(OH) 3、Mg(OH)2 (3)NaOH 过滤、洗涤、灼烧 (4)CO2
(5)③测出CO2的质量 ④测出水蒸汽的质量 (6)3、1、3
4、⑴使反应物充分接触,增大反应速率 ⑵降低MnSO4的溶解度 ⑶稀硫酸 甲苯 ⑷蒸馏 利用甲苯和苯甲醛的沸点差异使二者分离 ⑸部分苯甲醛倍氧化成苯甲酸
5、⑴烧杯 漏斗 ⑵除去铁等不溶于碱的杂质 ⑶取上层清夜,逐滴加入稀硫酸,若变浑浊则说明沉淀不完全,若不变浑浊则说明沉淀完全 ⑷通入足量的CO2气体
6、(1)①溶于水,过滤。 ②在此条件下Fe3+被沉淀并保证Cu2+不被沉淀。
③小心蒸发浓缩后,冷却结晶。 加热温度不会超过100℃,加热温度改变较缓慢
(2)①CuO对H2O2的分解反应有催化作用。②盛满水的洗气瓶(或量气瓶)、量筒、导气管。
7、(1)b (2)b c (3)利:原料成本较低 弊:产生气体对大气有污染
(4)a c (5)Fe2O3、BaSO4
(6)b e、d
8、
9、1)B (2)①CaTiO3 ② 6 (3)①:H2TiO3 ②:④⑤;
④: 或⑤:
③:TiCl4+3H2O = H2TiO3+4HCl
; 共价
10、⑴2H2+CO2→2H2O+C ⑵10 ⑶ ①分液漏斗 烧瓶 ②盐酸 ③防止水解 ④c g⑤
11、(1)a (2)Ag++Cl-→AgCl↓ (3)漏斗、烧杯、玻棒
(4)b、e、d (5)c (6)催化剂的质量,AgNO3的质量
12、
13、(1)研钵;坩埚 ;大 (3分) (2)用坩埚钳把坩埚移到干燥器中冷却(1分)
(3)BaCl2溶液(其它试剂只要合理也可以)(1分)
(4)小;再滴加试剂A无新沉淀产生则足量(取上层清液滴加A无沉淀产生)(2分)
(5)用玻璃棒引流加入蒸馏水至没过沉淀物,待水流完后重复以上操作2-3次(2分)
(6) (2分)
14、⑴ 稀盐酸 KSCN溶液 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
⑵ 少量的Fe2+转化为Fe3+,加入KSCN后显红色 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
⑶ 不合理 我的猜想是[Fe(SCN)]2+离子中的SCN-被过量的氯水氧化。设计的实验为在褪色后溶液加入FeCl3溶液,仍不变红色(或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液,变红色)
15、(1)稀,(a)、(c) (2)(a)、(c) (3)(b),Fe(OH)3、Cu(OH)2