解题方法
1 . 某小组设计制备补铁剂甘氨酸亚铁的实验步骤和装置图(夹持装置省略)如图:
合成反应为:2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O。
有关物质性质如表所示:
回答下列问题:
(1)步骤I制备FeSO4,先打开K1、K2,关闭K3,充分反应后(仍有气泡),将B中溶液转移到D中的操作是______ 。
(2)步骤I、II中,为了防止Fe2+被氧化,采取的措施有______ 、______ (填2种)。
(3)步骤II,D中反应液pH过高或过低均会导致产率降低,原因是______ 。
(4)下列说法不正确 的是______ 。
(5)步骤V,检测产品中铁元素的含量,需要用到如图电子天平,以差量法 准确称量样品。操作的正确排序为:电子天平开机预热→A→B→______→______→______→______→F。______
A.调水平(使水平仪气泡归中)
B.利用标准码进行校准
C.往称量瓶中加入一定量样品,放回秤盘
D.将称量瓶置于秤盘中间,待示数不变时,按TAR键去皮
E.从称量瓶中倒出一定量样品,放回秤盘
F.关闭侧门,待示数不变时读数记录
合成反应为:2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O。
有关物质性质如表所示:
甘氨酸 | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇 | 易溶于水和乙醇 | 易溶于水,微溶于乙醇 |
具有两性 | 酸性和还原性 | 常温不易,氧化变质 |
回答下列问题:
(1)步骤I制备FeSO4,先打开K1、K2,关闭K3,充分反应后(仍有气泡),将B中溶液转移到D中的操作是
(2)步骤I、II中,为了防止Fe2+被氧化,采取的措施有
(3)步骤II,D中反应液pH过高或过低均会导致产率降低,原因是
(4)下列说法
A.步骤I、II使用滴液漏斗A或C滴入液体时,无需取下上口玻璃塞 |
B.步骤III加入乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁的溶解度,促使其结晶析出 |
C.步骤III过滤后洗涤,往漏斗中加水浸没沉淀,小心搅拌以加快过滤 |
D.步骤IV重结晶,将粗产品溶解于适量水中,蒸发浓缩至出现大量晶体,趁热过滤 |
A.调水平(使水平仪气泡归中)
B.利用标准码进行校准
C.往称量瓶中加入一定量样品,放回秤盘
D.将称量瓶置于秤盘中间,待示数不变时,按TAR键去皮
E.从称量瓶中倒出一定量样品,放回秤盘
F.关闭侧门,待示数不变时读数记录
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解题方法
2 . 氨基甲酸铵()是一种易分解、易水解的白色固体,可用于化肥、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵。反应式:。
(1)如果使用如图所示的装置制取,你所选择的试剂是__________________ 。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如图,把氨和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,当悬浮物较多时,停止制备。(注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。)
①发生器用冰水冷却的原因是________________________________________________ ;液体石蜡鼓泡瓶的作用是__________________________ ;发生反应的仪器名称是_______________ 。
②从反应后的混合物中过滤分离出产品。为了得到干燥产品,应采取的方法是_______________ (选填序号)
a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空40℃以下烘干
(3)尾气有污染,吸收处理所用试剂为浓硫酸,它的作用是_________________________ 。
(4)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为。样品中氨基甲酸铵的质量分数为_______________ 。[已知]
(1)如果使用如图所示的装置制取,你所选择的试剂是
(2)制备氨基甲酸铵的装置如图,把氨和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,当悬浮物较多时,停止制备。(注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。)
①发生器用冰水冷却的原因是
②从反应后的混合物中过滤分离出产品。为了得到干燥产品,应采取的方法是
a.常压加热烘干 b.高压加热烘干 c.真空40℃以下烘干
(3)尾气有污染,吸收处理所用试剂为浓硫酸,它的作用是
(4)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为。样品中氨基甲酸铵的质量分数为
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解题方法
3 . 一种制取电池级二氧化锰的工艺流程如下图:
回答下列问题:
(1)“浸取”过程有硫单质生成,写出该过程中主要反应的化学方程式_______ 。
(2)“氧化ⅰ”过程软锰矿的作用是_______ 。“氧化ⅱ”过程中,将Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)的最适宜氧化剂是_______ (填标号)。
a. b. c.
(3)工业上煅烧硫铁矿产生的气体可以用石灰乳吸收。常温下,测得与水形成的浊液pH为9,若忽略的第二步水解,则_______ (保留三位有效数字)[已知:室温下亚硫酸的电离平衡常数,]
(4)“沉锰”过程转化为的离子方程式为_______ 。在一定空气流速下,相同时间内“焙烧”,产物中不同价态Mn的占比随热解温度的变化如图。“焙烧”过程中涉及如下化学反应:
①
②
③
为了增大产物中的占比,可以采用的措施是_______ (答出两条)。将制备获得的电池级二氧化锰用于构建水系锌锰电池,其工作原理为:,放电时正极的电极反应式为_______ 。
(5)用氧化还原法测定纯品纯度(杂质不参与下列反应):称取样品0.1000g,试样经过过氧化钠碱熔后,得到溶液,配成溶液经加热煮沸除去过氧化物,酸化溶液,此时歧化为和,过滤除去,用标准溶液滴定,用去37.00mL,则样品中的质量分数为_______ (保留3位有效数字)。
回答下列问题:
(1)“浸取”过程有硫单质生成,写出该过程中主要反应的化学方程式
(2)“氧化ⅰ”过程软锰矿的作用是
a. b. c.
(3)工业上煅烧硫铁矿产生的气体可以用石灰乳吸收。常温下,测得与水形成的浊液pH为9,若忽略的第二步水解,则
(4)“沉锰”过程转化为的离子方程式为
①
②
③
为了增大产物中的占比,可以采用的措施是
(5)用氧化还原法测定纯品纯度(杂质不参与下列反应):称取样品0.1000g,试样经过过氧化钠碱熔后,得到溶液,配成溶液经加热煮沸除去过氧化物,酸化溶液,此时歧化为和,过滤除去,用标准溶液滴定,用去37.00mL,则样品中的质量分数为
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2022-04-29更新
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1213次组卷
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4卷引用:山东省济宁市2022届高三第二次模拟考试化学试题
山东省济宁市2022届高三第二次模拟考试化学试题湖北省武汉市第二中学2022届高三5月全仿真模拟考试(一)化学试题湖南省长沙市长沙县第一中学2021-2022学年高三下学期期中考试化学试题(已下线)微专题17 热点金属及其化合物制备流程(V、Cr、Mn、Co、Ni)-备战2023年高考化学一轮复习考点微专题
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解题方法
4 . NiSO4·nH2O易溶于水,难溶于乙醇,其水溶液显酸性。从电镀污泥中回收制备NiSO4·nH2O和其它金属的工艺流程如下。
已知:Ⅰ.电镀污泥含有Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2等。
Ⅱ.萃取剂(RH)萃取Ni2+的原理为Ni2++2RH2NiR2+2H+。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为加快浸出速率,提高生产效益,下列措施不合理的有___________ (填标号)。
A.用机械搅拌器搅拌 B.体积不变增加硫酸的浓度 C.进一步球磨粉碎
(2)“电解”时,铜的电解电压较低,且电解速率很快,铁和铬存在形式随电解电压的变化如下表。为得到纯的NiSO4·nH2O,电解电压的范围应选择___________ V。
(3)萃取余液可在___________ 中循环利用(填操作单元),反萃取剂X为___________ (填化学式)。
(4)“反萃取”得到的NiSO4溶液,可在强碱溶液中被NaClO氧化,得到用作镍镉电池正极材料的NiOOH。该反应的离子方程式为___________ 。NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等多步操作可得NiSO4·nH2O。下列说法正确的是___________ (填标号)。
A.为得到较大NiSO4·nH2O晶体颗粒,宜用冰水快速冷却结晶
B.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热
C.可通过抽滤提高过滤速度,在80℃鼓风干燥,快速得到干燥晶体
D.向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
(5)采用热重分析法测定NiSO4·nH2O样品所含结晶水数。将样品在900℃下进行煅烧,失重率随时间变化如下图,A点时失掉2个结晶水,n的值为___________ ;C点产物的化学式为___________ 。
已知:Ⅰ.电镀污泥含有Cu(OH)2、Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2等。
Ⅱ.萃取剂(RH)萃取Ni2+的原理为Ni2++2RH2NiR2+2H+。
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,为加快浸出速率,提高生产效益,下列措施不合理的有
A.用机械搅拌器搅拌 B.体积不变增加硫酸的浓度 C.进一步球磨粉碎
(2)“电解”时,铜的电解电压较低,且电解速率很快,铁和铬存在形式随电解电压的变化如下表。为得到纯的NiSO4·nH2O,电解电压的范围应选择
电解电压/V | 1.0 | 1.2 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 |
Fe2+ | 有 | 有 | 有 | 无 | 无 | 无 | 无 |
Cr4+ | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 有 | 有 |
(4)“反萃取”得到的NiSO4溶液,可在强碱溶液中被NaClO氧化,得到用作镍镉电池正极材料的NiOOH。该反应的离子方程式为
A.为得到较大NiSO4·nH2O晶体颗粒,宜用冰水快速冷却结晶
B.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热
C.可通过抽滤提高过滤速度,在80℃鼓风干燥,快速得到干燥晶体
D.向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
(5)采用热重分析法测定NiSO4·nH2O样品所含结晶水数。将样品在900℃下进行煅烧,失重率随时间变化如下图,A点时失掉2个结晶水,n的值为
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2021-05-14更新
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536次组卷
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2卷引用:山东省日照市2021届高三下学期第三次模拟考试化学试题
5 . 磷及其化合物在工农业生产中具有重要用途,下图所示为提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程。下列说法不正确的是
A.过程I中,被氧化的元素是Cu和P |
B.过程II 中,反应物的比例不同可获得不同产物,除Ca3(PO4)2和H2O外,可能还有Ca(H2PO4)2、CaHPO4 |
C.过程Ⅲ的化学方程式为2Ca3(PO4)2 +6SiO2+10C =6CaSiO3+10CO↑+P4 |
D.不慎将白磷沾到皮肤上,可用 0.2 mol·L-1CuSO4溶液冲洗 |
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解题方法
6 . 草酸及其盐是重要的化工原料,其中最常用的是三草酸合铁酸钾和草酸钴,已知草酸钴不溶于水,三草酸合铁酸钾晶体()易溶于水,难溶于乙醇。这两种草酸盐受热均可发生分解等反应,反应及气体产物检验装置如图。
(l)草酸钴晶体()在200℃左右可完全失去结晶水。用以上装置在空气中加热5. 49 g草酸钴晶体()样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。
实验过程中观察到只有B中澄清石灰水明显变浑浊,E中始终没有红色固体生成。根据实验结果,290 - 320℃过程中发生反应的化学方程式是____ ;设置D的作用是____ 。
(2)用以上装置加热三草酸合铁酸钾晶体可发生分解反应。
①检查装置气密性后,先通一段时间的N2,其目的是___ ;结束实验时,先熄灭酒精灯再通入N2至常温。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,E中有红色固体生成,则分解得到的气体产物是____ 。
②C的作用是是____ 。
(3)三草酸合铁酸钾的一种制备流程如下:
回答下列问题:
①流程“I”硫酸必须过量的原因是____
②流程中“Ⅲ”需控制溶液温度不高于40℃,理由是____ ;得到溶液后,加入乙醇,然后进行过滤。加入乙醇的理由是____
(l)草酸钴晶体()在200℃左右可完全失去结晶水。用以上装置在空气中加热5. 49 g草酸钴晶体()样品,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如下表。
温度范围/℃ | 固体质量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
890~920 | 2.25 |
(2)用以上装置加热三草酸合铁酸钾晶体可发生分解反应。
①检查装置气密性后,先通一段时间的N2,其目的是
②C的作用是是
(3)三草酸合铁酸钾的一种制备流程如下:
回答下列问题:
①流程“I”硫酸必须过量的原因是
②流程中“Ⅲ”需控制溶液温度不高于40℃,理由是
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2020-01-20更新
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496次组卷
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3卷引用:2019年安徽省蚌埠市高三第二次教学质量检查考试理综化学试题
7 . 现今太阳能光伏产业蓬勃发展,推动了高纯硅的生产与应用。回答下列问题:
Ⅰ.工业上用“西门子法”以硅石(SiO2)为原料制备冶金级高纯硅的工艺流程如下图所示:
已知:SiHCl3室温下为易挥发、易水解的无色液体。
(1)“还原”过程需要在高温条件下,该反应的主要还原产物为_____________ 。
(2)“氧化”过程反应温度为200~300℃,该反应的化学方程式为__________ 。
(3)“氧化”、“分离”与“热解”的过程均需要在无水、无氧的条件下,原因是_________________ 。
(4)上述生产工艺中可循环使用的物质是_________ 、________ (填化学式)。
Ⅱ.冶金级高纯硅中常含有微量的杂质元素,比如铁、硼等,需对其进行测定并除杂,以进一步提高硅的纯度。
(5)测定冶金级高纯硅中铁元素含量
将m g 样品用氢氟酸和硝酸溶解处理,配成V mL 溶液,用羟胺(NH2OH,难电离)将Fe3+还原为Fe2+后,加入二氮杂菲,形成红色物质。利用吸光度法测得吸光度A 为0.500(吸光度A与Fe2+浓度对应曲线如图)。
① 酸性条件下,羟胺将Fe3+还原为Fe2+,同时产生一种无污染气体,该反应的离子方程式为__________________________________ 。
② 样品中铁元素的质量分数表达式为____________________ (用字母表示)。
(6)利用氧化挥发法除冶金级高纯硅中的硼元素
采用Ar等离子焰,分别加入O2或CO2,研究硼元素的去除率和硅元素的损失率,实验结果如下图所示。在实际生产过程,应调节O2或CO2的合理比例的原因是________________ 。
Ⅰ.工业上用“西门子法”以硅石(SiO2)为原料制备冶金级高纯硅的工艺流程如下图所示:
已知:SiHCl3室温下为易挥发、易水解的无色液体。
(1)“还原”过程需要在高温条件下,该反应的主要还原产物为
(2)“氧化”过程反应温度为200~300℃,该反应的化学方程式为
(3)“氧化”、“分离”与“热解”的过程均需要在无水、无氧的条件下,原因是
(4)上述生产工艺中可循环使用的物质是
Ⅱ.冶金级高纯硅中常含有微量的杂质元素,比如铁、硼等,需对其进行测定并除杂,以进一步提高硅的纯度。
(5)测定冶金级高纯硅中铁元素含量
将m g 样品用氢氟酸和硝酸溶解处理,配成V mL 溶液,用羟胺(NH2OH,难电离)将Fe3+还原为Fe2+后,加入二氮杂菲,形成红色物质。利用吸光度法测得吸光度A 为0.500(吸光度A与Fe2+浓度对应曲线如图)。
① 酸性条件下,羟胺将Fe3+还原为Fe2+,同时产生一种无污染气体,该反应的离子方程式为
② 样品中铁元素的质量分数表达式为
(6)利用氧化挥发法除冶金级高纯硅中的硼元素
采用Ar等离子焰,分别加入O2或CO2,研究硼元素的去除率和硅元素的损失率,实验结果如下图所示。在实际生产过程,应调节O2或CO2的合理比例的原因是
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11-12高三上·福建福州·阶段练习
8 . 无水氯化镁是制备某种催化剂的中间体。某研究性学习小组设计实验方案进行制取无水氯化镁等实验。请填写下列空白。
[实验一]利用下图实验装置(夹持和加热装置省略),在HCl气流中小心加热MgCl2·6H2O晶体制取无水氯化镁(无水氯化镁易吸水)。烧瓶中发生的反应为: NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑
(1)试剂X是________________ 。
(2)该实验装置存在一个缺陷是____________ 。
[实验二]通过下列步骤,测定实验一所得产物中氯元素含量以确定产物是否含有结晶水:
①称取m1g样品置于烧杯中,充分溶解;
②加入足量硝酸银溶液,充分反应后,过滤;
③洗涤沉淀,干燥至恒重,称得沉淀质量为m2g。
(3)若步骤③的操作中未洗涤沉淀,将导致测得的氯元素含量______ (填“偏高”或“偏低”)。
(4)若测得m1=10.40,m2=28.70,则所得产品MgCl2·nH2O中n的值为_______ 。
[实验三]一定条件下,氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响,设计如下对比实验:
注:催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示
(5)表中ω=___________ 。
(6)从实验1,2可以得出的结论是____________ 。
(7)设计实验2、3的目的是________________ 。
[实验一]利用下图实验装置(夹持和加热装置省略),在HCl气流中小心加热MgCl2·6H2O晶体制取无水氯化镁(无水氯化镁易吸水)。烧瓶中发生的反应为: NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑
(1)试剂X是
(2)该实验装置存在一个缺陷是
[实验二]通过下列步骤,测定实验一所得产物中氯元素含量以确定产物是否含有结晶水:
①称取m1g样品置于烧杯中,充分溶解;
②加入足量硝酸银溶液,充分反应后,过滤;
③洗涤沉淀,干燥至恒重,称得沉淀质量为m2g。
(3)若步骤③的操作中未洗涤沉淀,将导致测得的氯元素含量
(4)若测得m1=10.40,m2=28.70,则所得产品MgCl2·nH2O中n的值为
[实验三]一定条件下,氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响,设计如下对比实验:
注:催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示
(5)表中ω=
(6)从实验1,2可以得出的结论是
(7)设计实验2、3的目的是
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