北京市2019版高考化学 专题二十三 物质的检验、分离和提纯课件.ppt

专题二十三物质的检验 分离和提纯 高考化学 北京市专用 考点一物质的检验A组自主命题 北京卷题组1 2012北京理综 10 6分 用如图所示装置进行下列实验 实验结果与预测的现象不一致的是 五年高考 答案A浓硝酸具有挥发性和强氧化性 所以在 中可能发生反应6I 8H 2N3I2 2NO 4H2O 而使 中液体变为蓝色 2 2017课标 13 6分 由下列实验及现象不能推出相应结论的是 B组统一命题 省 区 市 卷题组 答案CFeCl3溶液与足量铁粉发生反应 Fe 2Fe3 3Fe2 Fe为还原剂 还原产物为Fe2 还原剂的还原性强于还原产物的还原性 A项不符合题意 根据实验现象可推知 钠在CO2气体中燃烧生成的黑色颗粒为C O2 则CO2作氧化剂 表现出氧化性 B项不符合题意 NH4HCO3受热分解生成NH3 H2O CO2 其中NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝 根据现象无法得出NH4HCO3显碱性的结论 C项符合题意 相同浓度的银氨溶液中 分别加入相同浓度的Cl 和I 产生AgI沉淀而没有产生AgCl沉淀 说明Ksp AgI Ksp AgCl D项不符合题意 关联知识CO2作氧化剂的反应CO2 2Mg2MgO CCO2 4Na2Na2O CCO2 C2CO 3 2016课标 12 6分 某白色粉末由两种物质组成 为鉴别其成分进行如下实验 取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解 再加入足量稀盐酸 有气泡产生 固体全部溶解 取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生 振荡后仍有固体存在 该白色粉末可能为 A NaHCO3 Al OH 3B AgCl NaHCO3C Na2SO3 BaCO3D Na2CO3 CuSO4 答案CA项 加入足量稀硫酸后 固体全部溶解 B项 加入足量稀盐酸时有气泡产生 但仍有固体存在 D项 加入足量稀硫酸并振荡后 固体全部溶解 故A B D均不符合题意 思路梳理根据题中给出的实验现象 对照各选项逐一分析判断 即可找出正确选项 4 2015课标 13 6分 用如图所示装置进行下列实验 将 中溶液滴入 中 预测的现象与实际相符的是 答案D稀盐酸滴入Na2CO3和NaOH的混合溶液中 NaOH优先发生反应 不会立即产生气泡 A项错误 常温下 铝遇浓硝酸发生钝化 不会产生红棕色气体 B项错误 AlCl3溶液滴加到浓NaOH溶液中发生反应 Al3 4OH Al 2H2O 不会产生沉淀 C项错误 H2C2O4与高锰酸钾酸性溶液发生氧化还原反应 而使KMnO4溶液褪色 D项正确 5 2015天津理综 2 6分 下列关于物质或离子检验的叙述正确的是 A 在溶液中加KSCN 溶液显红色 证明原溶液中有Fe3 无Fe2 B 气体通过无水CuSO4 粉末变蓝 证明原气体中含有水蒸气C 灼烧白色粉末 火焰呈黄色 证明原粉末中有Na 无K D 将气体通入澄清石灰水 溶液变浑浊 证明原气体是CO2 答案BA项 在溶液中加KSCN可检验Fe3 的存在 但不能证明原溶液中无Fe2 B项 无水CuSO4遇水蒸气生成蓝色的CuSO4 5H2O晶体 常用无水CuSO4证明水分的存在 C项 灼烧白色粉末 火焰呈黄色 只能证明原粉末中有Na 不能证明原粉末中无K D项 能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2 SO2 评析本题考查常见物质或离子的检验 学生需要全面掌握物质和离子检验的基础知识 6 2015浙江理综 8 6分 下列说法正确的是 A 为测定新制氯水的pH 用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上 与标准比色卡对照即可B 做蒸馏实验时 在蒸馏烧瓶中应加入沸石 以防暴沸 如果在沸腾前发现忘记加沸石 应立即停止加热 冷却后补加C 在未知液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀 加稀硝酸 沉淀不溶解 说明该未知液中存在S或SD 提纯混有少量硝酸钾的氯化钠 应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶 过滤 干燥的方法 答案B氯水有漂白性 无法用pH试纸测其pH A项不正确 B项正确 若溶液中有Ag 也可产生同样的现象 C项不正确 提纯混有少量KNO3的NaCl应该用蒸发结晶法 提纯混有少量NaCl的KNO3才能采用D项中所述方法 D项不正确 7 2014四川理综 4 6分 下列实验方案中 不能达到实验目的的是 答案B将Fe NO3 2溶于稀H2SO4后 Fe2 会被氧化成Fe3 故无论Fe NO3 2是否变质 滴加KSCN溶液后溶液都会变红 B项错误 8 2014浙江理综 13 6分 雾霾严重影响人们的生活与健康 某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子 Na N Mg2 Al3 S N Cl 某同学收集了该地区的雾霾 经必要的预处理后得试样溶液 设计并完成了如下实验 已知 3N 8Al 5OH 2H2O3NH3 8Al根据以上的实验操作与现象 该同学得出的结论不正确的是 A 试样中肯定存在N Mg2 S和NB 试样中一定不含Al3 C 试样中可能存在Na Cl D 该雾霾中可能存在NaNO3 NH4Cl和MgSO4 答案B气体1和气体2都是NH3 气体1来自N与Ba OH 2的反应 气体2来自N与Al在碱性条件下的反应 沉淀1来自试样与Ba OH 2的反应 且在酸性条件下能部分溶解 所以沉淀1是BaSO4和Mg OH 2 沉淀2来自碱性滤液与CO2的反应 沉淀2中一定有BaCO3 也可能有Al OH 3 由上述分析可知 N N Mg2 S一定存在 Na Cl Al3 可能存在 评析本题以试样分析为载体 考查了元素化合物的性质 离子反应等知识 综合性较强 难度适中 9 2018课标 26节选 硫代硫酸钠晶体 Na2S2O3 5H2O M 248g mol 1 可用作定影剂 还原剂 回答下列问题 1 已知 Ksp BaSO4 1 1 10 10 Ksp BaS2O3 4 1 10 5 市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质 选用下列试剂设计实验方案进行检验 试剂 稀盐酸 稀H2SO4 BaCl2溶液 Na2CO3溶液 H2O2溶液 答案 1 加入过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊 吸 取上层清液 滴入BaCl2 产生白色沉淀 解析 1 设计离子检验实验方案时注意排除杂质离子的干扰 检验市售硫代硫酸钠中含有硫酸根时 先加酸除去S2 再加入Ba2 观察实验现象 实验过程为 取少量样品 加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液 向溶液中加入过量稀盐酸 澄清溶液中出现乳黄色浑浊 有刺激性气体产生 静置 取少量上层清液于试管中 向试管中滴加BaCl2溶液 产生白色沉淀 说明样品中含有S 审题方法设计离子检验实验方案时 要注意排除杂质离子的干扰 答题模板设计离子检验实验方案模板 取少量待测试样于试管中 加入蒸馏水 向试管中加入 试剂 产生 现象 说明含有 离子 10 2014浙江理综 26 15分 某研究小组为了探究一种无机矿物盐X 仅含四种元素 的组成和性质 设计并完成了如下实验 另取10 80gX在惰性气流中加热至完全分解 得到6 40g固体1 请回答如下问题 1 画出白色沉淀1中金属元素的原子结构示意图 写出气体甲的电子式 2 X的化学式是 在惰性气流中加热X至完全分解的化学反应方程式为 3 白色沉淀2在空气中变成红褐色沉淀的原因是 用化学反应方程式表示 4 一定条件下 气体甲与固体1中的某种成分可能发生氧化还原反应 写出一个可能的化学反应方程式 并设计实验方案验证该反应的产物 答案 1 2 CaFe CO3 2CaFe CO3 2CaO FeO 2CO2 3 4Fe OH 2 2H2O O24Fe OH 3 4 2FeO CO2Fe2O3 CO检测Fe2O3 将固体用稀盐酸溶解 加入KSCN溶液若显红色 表明产物中有Fe 检测CO 将气体通过灼热CuO 黑色固体变为红色 解析无氧条件下溶液3中加入OH 产生白色沉淀2 白色沉淀2在空气中被氧化为红褐色沉淀 即Fe OH 3 则溶液3中含Fe2 则固体2可能为FeO 溶液1中通入气体甲先生成白色沉淀1 继续通气体甲白色沉淀1又溶解 溶液1可能为Ca OH 2 气体甲可能为CO2 则固体1可能为FeO和CaO的混合物 结合10 80gX分解得到6 40g固体1 可推知X为CaFe CO3 2 固体1为CaO和FeO的混合物 2 在惰性气流中加热主要是为了防止Fe2 被氧化 3 Fe OH 2在空气中易被O2氧化为Fe OH 3 4 CO2与CaO反应不是氧化还原反应 只能为CO2将FeO氧化为Fe2O3或Fe3O4 检验Fe2O3 将固体用稀盐酸溶解 加入KSCN溶液若显红色 表示产物中有Fe 检验CO 将气体通过灼热CuO 黑色固体变为红色 若CO2将FeO氧化为Fe3O4 3FeO CO2Fe3O4 CO 则Fe3O4的检验方法为 取样品于试管中 加硫酸溶解 分为两份 一份滴加KSCN溶液 另一份滴加KMnO4溶液 若前者溶液变红 后者溶液紫红色褪去 证明产物中有Fe3O4 CO检验方法同上 11 2014天津理综 9 18分 Na2S2O3是重要的化工原料 易溶于水 在中性或碱性环境中稳定 制备Na2S2O3 5H2O 反应原理 Na2SO3 aq S s Na2S2O3 aq 实验步骤 称取15gNa2SO3加入圆底烧瓶中 再加入80mL蒸馏水 另取5g研细的硫粉 用3mL乙醇润湿 加入上述溶液中 安装实验装置 如图所示 部分夹持装置略去 水浴加热 微沸60分钟 趁热过滤 将滤液水浴加热浓缩 冷却析出Na2S2O3 5H2O 经过滤 洗涤 干燥 得到产品 回答问题 1 硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是 2 仪器a的名称是 其作用是 3 产品中除了有未反应的Na2SO3外 最可能存在的无机杂质是 检验是否存在该杂质的方法是 4 该实验一般控制在碱性环境下进行 否则产品发黄 用离子反应方程式表示其原因 测定产品纯度准确称取Wg产品 用适量蒸馏水溶解 以淀粉作指示剂 用0 1000mol L 1碘的标准溶液滴定 反应原理为 2S2 I2S4 2I 5 滴定至终点时 溶液颜色的变化 6 滴定起始和终点的液面位置如图 则消耗碘的标准溶液体积为mL 产品的纯度为 设Na2S2O3 5H2O相对分子质量为M Na2S2O3的应用 7 Na2S2O3还原性较强 在溶液中易被Cl2氧化成S 常用作脱氯剂 该反应的离子方程式为 答案 1 使硫粉易于分散到溶液中 2 冷凝管冷凝回流 3 Na2SO4取少量产品溶于过量稀盐酸 过滤 向滤液中加BaCl2溶液 若有白色沉淀 则产品中含有Na2SO4 4 S2 2H S SO2 H2O 5 由无色变蓝色 6 18 10 100 7 S2 4Cl2 5H2O2S 8Cl 10H 解析 1 硫粉难溶于水 反应前用乙醇润湿硫粉 可使硫粉易于分散到溶液中 从而增大硫粉与Na2SO3溶液的接触面积 有利于反应进行 2 仪器a是球形冷凝管 其作用是冷凝回流 3 Na2SO3可被空气中的O2氧化生成Na2SO4 可用BaCl2和稀盐酸检验Na2SO4是否存在 具体操作见答案 4 产品发黄是因为含杂质硫 生成硫的离子方程式为S2 2H S SO2 H2O 5 终点时 S2消耗完全 I2与淀粉作用 溶液由无色变为蓝色 6 消耗标准溶液的体积为18 10mL 0 00mL 18 10mL 产品的纯度为 100 100 7 根据题给信息 结合质量守恒 电荷守恒及得失电子守恒 可写出Cl2氧化S2的离子方程式为S2 4Cl2 5H2O2S 8Cl 10H 12 2015课标 26 14分 草酸 乙二酸 存在于自然界的植物中 其K1 5 4 10 2 K2 5 4 10 5 草酸的钠盐和钾盐易溶于水 而其钙盐难溶于水 草酸晶体 H2C2O4 2H2O 无色 熔点为101 易溶于水 受热脱水 升华 170 以上分解 回答下列问题 1 甲组同学按照如图所示的装置 通过实验检验草酸晶体的分解产物 装置C中可观察到的现象是 由此可知草酸晶体分解的产物中有 装置B的主要作用是 C组教师专用题组 2 乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO 为进行验证 选用甲组实验中的装置A B和下图所示的部分装置 可以重复选用 进行实验 乙组同学的实验装置中 依次连接的合理顺序为A B 装置H反应管中盛有的物质是 能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 3 设计实验证明 草酸的酸性比碳酸的强 草酸为二元酸 答案 1 有气泡逸出 澄清石灰水变浑浊CO2冷凝 水蒸气 草酸等 防止草酸进入装置C反应生成沉淀 干扰CO2的检验 1分 1分 2分 共4分 2 F D G H D ICuO 3分 1分 共4分 H中黑色粉末变为红色 其后的D中澄清石灰水变浑浊 2分 3 向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液 有气泡产生 2分 用NaOH标准溶液滴定草酸溶液 消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍 2分 解析 1 草酸分解产生CO2 则装置C中观察到的现象是有气泡逸出 澄清石灰水变浑浊 装置B的主要作用是冷凝 水蒸气 草酸等 防止草酸进入装置C反应生成沉淀 干扰CO2的检验 2 为验证产物中有CO 需除去CO2并干燥后通过灼热的CuO 通过检验还原CuO后的产物中有CO2即可 CO有毒 要注意尾气处理 故装置的连接顺序为A B F D G H D I 装置H反应管中盛有的物质为CuO CO能还原CuO 故H中的现象应为黑色的固体粉末变红 H后的D中的现象为澄清石灰水变浑浊 3 依据强酸制弱酸的原理 可将草酸加入到碳酸氢钠溶液中 若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 则证明草酸的酸性强于碳酸 欲证明草酸是二元酸 需证明一个草酸分子中有两个羧基 用NaOH溶液滴定即可 评析此题从草酸的性质出发 考查相关的实验操作 试题难度较小 13 2014浙江理综 28 14分 葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质 葡萄糖酸钙可通过以下反应制得 C6H12O6 葡萄糖 Br2 H2OC6H12O7 葡萄糖酸 2HBr2C6H12O7 CaCO3Ca C6H11O7 2 葡萄糖酸钙 H2O CO2 相关物质的溶解性见下表 实验流程如下 C6H12O6溶液悬浊液Ca C6H11O7 2请回答下列问题 1 第 步中溴水氧化葡萄糖时 下列装置中最适合的是 制备葡萄糖酸钙的过程中 葡萄糖的氧化也可用其他试剂 下列物质中最适合的是 A 新制Cu OH 2悬浊液B 酸性KMnO4溶液C O2 葡萄糖氧化酶D Ag NH3 2 OH溶液 2 第 步充分反应后CaCO3固体需有剩余 其目的是 本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3 理由是 3 第 步需趁热过滤 其原因是 4 第 步加入乙醇的作用是 5 第 步中 下列洗涤剂最合适的是 A 冷水B 热水C 乙醇D 乙醇 水混合溶液 答案 1 BC 2 提高葡萄糖酸的转化率 便于后续分离氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙 3 葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出 如不趁热过滤会损失产品 4 可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度 有利于葡萄糖酸钙析出 5 D 解析 1 水浴加热只要控制水浴的温度即可 所以温度计插入水浴中 恒压漏斗使反应物容易流出 故选用B装置 A D的氧化性较弱 反应速率较慢 B的氧化能力很强 会将葡萄糖氧化成其他物质 因酶是一种高效的催化剂 所以O2 葡萄糖氧化酶是最合适的氧化剂 2 过量的CaCO3能将葡萄糖酸全部转化为葡萄糖酸钙 同时过量的CaCO3可通过过滤除去 不会进入葡萄糖酸钙溶液中 4 第 步过滤后的滤液中除葡萄糖酸钙外 还有溴化钙 加入乙醇后 溴化钙溶于乙醇 而葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度较小 然后通过抽滤将葡萄糖酸钙提取出来 5 用乙醇 水混合溶液作洗涤剂 既可除去溴化钙杂质又可减少葡萄糖酸钙的溶解损失 考点二物质的分离和提纯A组自主命题 北京卷题组1 2016北京理综 7 6分 下列中草药煎制步骤中 属于过滤操作的是 答案CA项属于溶解 B项属于溶解和浓缩 D项则属于液体的转移 审题技巧认真观察中草药煎制的步骤 明确每个步骤的目的 思路分析过滤操作用于分离难溶性固体和液体 据此可知C属于过滤操作 评析该题贴近生活 贴近实际 符合 用所学知识来解决实际问题 的能力要求 2 2012北京理综 8 6分 下列实验中 所选装置不合理的是 A 分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5 选 B 用CCl4提取碘水中的碘 选 C 用FeCl2溶液吸收Cl2 选 D 粗盐提纯 选 和 答案ANa2CO3溶液与CH3COOC2H5互不相溶 故应用分液的方法进行分离 选 装置 3 2016北京理综 27 12分 以废旧铅酸电池中的含铅废料 Pb PbO PbO2 PbSO4及炭黑等 和H2SO4为原料 制备高纯PbO 实现铅的再生利用 其工作流程如下 1 过程 中 在Fe2 催化下 Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是 2 过程 中 Fe2 催化过程可表示为 2Fe2 PbO2 4H S2Fe3 PbSO4 2H2O 写出 的离子方程式 下列实验方案可证实上述催化过程 将实验方案补充完整 a 向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液 溶液几乎无色 再加入少量PbO2 溶液变红 b 3 PbO溶解在NaOH溶液中 存在平衡 PbO s NaOH aq NaHPbO2 aq 其溶解度曲线如下图所示 过程 的目的是脱硫 滤液1经处理后可在过程 中重复使用 其目的是 选填序号 A 减少PbO的损失 提高产品的产率B 重复利用NaOH 提高原料的利用率C 增加Na2SO4浓度 提高脱硫效率 过程 的目的是提纯 结合上述溶解度曲线 简述过程 的操作 答案 1 Pb PbO2 2H2SO42PbSO4 2H2O 2 2Fe3 Pb S2Fe2 PbSO4 b 取a中红色溶液 向其中加入铅粉后 红色褪去 3 A B 向PbO粗品中加入一定量的35 NaOH溶液 加热至110 充分溶解后 趁热过滤 冷却结晶 过滤得到PbO固体 解析 2 Fe2 作催化剂 Fe3 是中间产物 在反应 中Fe3 应被还原成Fe2 Pb作还原剂被氧化成Pb2 Pb2 与S结合成PbSO4沉淀 所以 的离子方程式为Pb 2Fe3 SPbSO4 2Fe2 a对应反应 目的是证明PbO2能将Fe2 氧化成Fe3 则b对应反应 目的是证明Pb能把Fe3 还原成Fe2 所以在实验中应加铅粉 3 C项 S浓度越大 脱硫的效率越低 PbO在35 NaOH溶液中的溶解度随温度升高变化大 且在110 时PbO的溶解度较大 所以在35 NaOH溶液中进行溶解 加热至110 充分溶解后 趁热过滤 冷却结晶 过滤可得到纯净的PbO 审题技巧审题是解题的重要环节 审题时要将所有的信息都挖掘出来 我们不仅要注意明显信息 同时要注意隐含信息 如 1 中 在Fe2 催化下 明确告诉我们Fe2 作催化剂 在 Pb和PbO2反应生成PbSO4 中就隐含着 H2SO4也是反应物 这一信息 4 2017课标 10 6分 实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示 Zn粒中往往含有硫等杂质 焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气 下列说法正确的是 A 中依次盛装KMnO4溶液 浓H2SO4 焦性没食子酸溶液B 管式炉加热前 用试管在 处收集气体并点燃 通过声音判断气体纯度C 结束反应时 先关闭活塞K 再停止加热D 装置Q 启普发生器 也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气 B组统一命题 省 区 市 卷题组 答案B 中应盛KMnO4溶液 除去H2S等还原性气体 中应盛焦性没食子酸溶液 吸收少量O2 中应盛浓H2SO4 干燥H2 A项错误 氢气与空气的混合气体加热易爆炸 加热管式炉之前必须检验H2的纯度 B项正确 结束反应时应先停止加热 再通一段时间的H2 待固体冷却至室温后停止通氢气 可防止生成的W再被氧化 还可以防止倒吸 C项错误 粉末状的二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热 而启普发生器用于块状固体与液体在常温下反应制取气体 D项错误 知识拓展启普发生器的使用条件 1 块状固体和液体反应 且反应较平稳 2 生成的气体微溶于水或难溶于水 3 反应不需要加热 5 2014广东理综 9 4分 下列叙述 和 均正确并有因果关系的是 答案BA项 因为KNO3的溶解度受温度影响较大 NaCl的溶解度受温度影响不大 故可用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl A项错误 B项 往待测溶液中先加稀盐酸若无沉淀产生 再加BaCl2溶液 若出现白色沉淀 证明有S B项正确 C项 NH3可用于设计喷泉实验是因为NH3极易溶于水 C项错误 D项 Ca OH 2是微溶物 不可配制2 0mol L 1的溶液 且叙述 和叙述 不存在因果关系 D项错误 6 2018课标 26 14分 醋酸亚铬 CH3COO 2Cr 2H2O 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 将三价铬还原为二价铬 二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬 实验装置如图所示 回答下列问题 1 实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却 目的是 仪器a的名称是 2 将过量锌粒和氯化铬固体置于c中 加入少量蒸馏水 按图连接好装置 打开K1 K2 关闭K3 c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色 该反应的离子方程式为 同时c中有气体产生 该气体的作用是 3 打开K3 关闭K1和K2 c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 答案 1 去除水中溶解氧分液 或滴液 漏斗 2 Zn 2Cr3 Zn2 2Cr2 排除c中空气 3 c中产生H2使压强大于大气压 冰浴 冷却过滤 4 敞开体系 可能使醋酸亚铬与空气接触 解析 1 为防止水中溶解的氧气氧化Cr2 或 CH3COO 2Cr 需将蒸馏水煮沸并迅速冷却 以除去溶解氧 2 由溶液颜色变化可知 Zn将Cr3 还原为Cr2 反应的离子方程式为Zn 2Cr3 Zn2 2Cr2 c中产生的气体为氢气 可排除c中空气 防止Cr2 被氧化 3 打开K3 关闭K1 K2 c中产生的氢气聚集在溶液上方 气体压强增大 将c中液体经长导管压入d中 CH3COO 2Cr难溶于冷水 可将d置于冰水浴中冷却 CH3COO 2Cr充分结晶后 经过滤 洗涤 干燥得砖红色晶体 4 由于装置d为敞开体系 与大气直接接触 故空气中的氧气可能会氧化 CH3COO 2Cr 审题方法本题解题的关键是题干中指出醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂 说明醋酸亚铬具有强还原性 方法技巧Cr2 CH3COO 2Cr的强还原性与Fe2 Fe OH 2相似 CH3COO 2Cr的制取实验与Fe OH 2制取的改进实验相似 7 2015课标 26 14分 酸性锌锰干电池是一种一次性电池 外壳为金属锌 中间是碳棒 其周围是由碳粉 MnO2 ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物 该电池放电过程产生MnOOH 回收处理该废电池可得到多种化工原料 有关数据如下表所示 溶解度 g 100g水 回答下列问题 1 该电池的正极反应式为 电池反应的离子方程式为 2 维持电流强度为0 5A 电池工作5分钟 理论上消耗锌g 已知F 96500C mol 1 3 废电池糊状填充物加水处理后 过滤 滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl 二者可通过分离回收 滤渣的主要成分是MnO2 和 欲从中得到较纯的MnO2 最简便的方法为 其原理是 4 用废电池的锌皮制备ZnSO4 7H2O的过程中 需除去锌皮中的少量杂质铁 其方法是 加稀H2SO4和H2O2溶解 铁变为 加碱调节至pH为时 铁刚好沉淀完全 离子浓度小于1 10 5mol L 1时 即可认为该离子沉淀完全 继续加碱至pH为时 锌开始沉淀 假定Zn2 浓度为0 1mol L 1 若上述过程不加H2O2后果是 原因是 答案 1 MnO2 H e MnOOH2MnO2 Zn 2H 2MnOOH Zn2 每空1分 共2分 注 式中Zn2 可写为Zn NH3 Zn NH3 2Cl2等 H 可写为N 2 0 05 2分 3 加热浓缩 冷却结晶碳粉MnOOH空气中加热碳粉转变为CO2 MnOOH氧化为MnO2 每空1分 共5分 4 Fe3 2 76Zn2 和Fe2 分离不开Fe OH 2和Zn OH 2的Ksp相近 每空1分 共5分 解析 1 该电池为酸性锌锰干电池 电极反应式为负极 Zn 2e Zn2 正极 2MnO2 2e 2H 2MnOOH 2 电量Q It 0 5A 5 60s 150C 则m Zn 65g mol 1 0 05g 3 由表格中信息可知 ZnCl2的溶解度受温度影响较大 NH4Cl的溶解度受温度影响较小 故可通过加热浓缩 冷却结晶的方法分离 4 Ksp Fe OH 3 c Fe3 c3 OH 1 10 5 c3 OH 1 10 39 c OH 10 11 3mol L 1 pOH 11 3 则pH 2 7 Ksp Zn OH 2 c Zn2 c2 OH 0 1 c2 OH 1 10 17 c OH 10 8mol L 1 pOH 8 则pH 6 因Zn OH 2和Fe OH 2的Ksp接近 若不用H2O2将Fe2 氧化为Fe3 沉淀Zn2 时 Fe2 也可转化为Fe OH 2沉淀 而使制得的ZnSO4 7H2O不纯净 评析本题考查原电池及物质的分离与提纯 同时又涉及沉淀溶解平衡的内容 综合性较强 8 2015浙江理综 29 15分 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 0100mol L 1的AgNO3标准溶液装入滴定管 取100 00mL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 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 3I2 6NaOH5NaI NaIO3 3H2O 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 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D NaOH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 答案 1 坩埚500mL容量瓶 2 20 000 635 3 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 液体分上下两层 下层呈紫红色 AB 过滤 4 主要由于碘易升华 会导致碘的损失 解析 2 根据表中数据绘制出滴定曲线 由滴定曲线可知 当V AgNO3 20 00mL时 即为滴定终点 则n I n AgNO3 0 0100mol L 1 20 00 10 3L 5 1 10 3mol 则海带中碘的百分含量为1 10 3mol 127g mol 1 20g 100 0 635 3 用CCl4萃取 CCl4 H2O 萃取后上层为水层 下层为CCl4层 因此上层接近无色 下层为紫红色 I2单质与NaOH反应时适当控制NaOH溶液的浓度和用量 有利于NaI和NaIO3生成 将碘转化为离子进入水层 4 I2单质易升华 用蒸馏法从I2的CCl4溶液中分离I2 会导致碘的损失 9 2014山东理综 32 12分 工业上用重铬酸钠 Na2Cr2O7 结晶后的母液 含少量杂质Fe3 生产重铬酸钾 K2Cr2O7 工艺流程及相关物质溶解度曲线如图 1 由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为 通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是 2 向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是 3 固体A主要为 填化学式 固体B主要为 填化学式 4 用热水洗涤固体A 回收的洗涤液转移到母液 填 或 中 既能提高产率又可使能耗最低 答案 1 Na2Cr2O7 2KClK2Cr2O7 2NaCl低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分 随温度的降低 K2Cr2O7溶解度明显减小 合理即得分 2 除去Fe3 3 NaClK2Cr2O7 4 解析依据质量守恒定律 分析工艺流程图不难写出化学方程式 Na2Cr2O7 2KClK2Cr2O7 2NaCl 依据题中所示三种物质的溶解度曲线 可看出K2Cr2O7的溶解度在温度较低时明显偏小 NaCl的溶解度受温度的影响变化小 分析可得出冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因和固体A的成分 洗涤固体A时洗涤液中应含有NaCl和K2Cr2O7 所以洗涤液回收后应转移到母液 中 10 2013课标 13 6分 下列实验中 所采取的分离方法与对应原理都正确的是 C组教师专用题组 答案DA中乙醇与水互溶 不能用作萃取剂 B中乙醇与乙酸乙酯互溶 不能用分液法分离 C中NaCl的溶解度受温度影响较小而KNO3的溶解度受温度影响较大 用结晶或重结晶的方法可除去杂质NaCl D中丁醇的沸点与乙醚相差较大 故可用蒸馏法除去乙醚 D正确 11 2014大纲全国 10 6分 下列除杂方案错误的是 答案BA项 先用NaOH溶液除去CO2 再用浓H2SO4干燥 A正确 B项 NaOH溶液会与NH4Cl溶液反应 B错误 C项 先用饱和食盐水除去HCl 再用浓H2SO4干燥 C正确 D项 NaHCO3 s 灼烧后剩余固体为Na2CO3 D正确 12 2013大纲全国 10 6分 下列操作不能达到目的的是 答案A25gCuSO4 5H2O的物质的量为 0 1mol 溶于100mL水后溶液的体积大于100mL 所得溶液中CuSO4的物质的量浓度小于1 0mol L 1 A项错误 KNO3的溶解度受温度的影响变化大 NaCl的溶解度受温度的影响变化小 采取冷却热的饱和溶液的方法可使KNO3结晶析出从而与NaCl分离 B项正确 2Mn 5H2O2 6H 2Mn2 5O2 8H2O C项正确 Ca2 CCaCO3 D项正确 13 2013课标 36 15分 锌锰电池 俗称干电池 在生活中的用量很大 两种锌锰电池的构造如图 a 所示 图 a 两种干电池的构造示意图回答下列问题 1 普通锌锰电池放电时发生的主要反应为 Zn 2NH4Cl 2MnO2Zn NH3 2Cl2 2MnOOH 该电池中 负极材料主要是 电解质的主要成分是 正极发生的主要反应是 与普通锌锰电池相比 碱性锌锰电池的优点及其理由是 2 图 b 表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺 不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属 图 b 一种回收利用废旧普通锌锰电池的工艺 图 b 中产物的化学式分别为A B 操作a中得到熔块的主要成分是K2MnO4 操作b中 绿色的K2MnO4溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体 该反应的离子方程式为 采用惰性电极电解K2MnO4溶液也能得到化合物D 则阴极处得到的主要物质是 填化学式 答案 1 ZnNH4Cl 每空1分 共2分 MnO2 N e MnOOH NH3 2分 碱性电池不易发生电解质的泄漏 因为消耗的负极改装在电池的内部 碱性电池使用寿命较长 因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高 答对一条即可 其他合理答案也给分 2分 2 ZnCl2NH4Cl 每空2分 共4分 3Mn 2CO22Mn MnO2 2C 3分 H2 2分 解析 1 该电池中 负极材料是较活泼的金属Zn 电解质的主要成分是NH4Cl 正极发生还原反应 电极反应为MnO2 N e MnOOH NH3 与普通锌锰电池相比 碱性锌锰电池不易发生电解质的泄漏 因为消耗的负极改装在电池内部 碱性电池使用寿命较长 因为金属材料在碱性电解质中比在酸性电解质中的稳定性提高 2 黑色固体混合物的主要成分为MnO2 NH4Cl Zn NH3 2Cl2 MnOOH 经水浸 过滤 滤液中的主要成分为Zn NH3 2Cl2 NH4Cl 加稀盐酸并浓缩结晶 过滤 得到的固体的主要成分为ZnCl2和NH4Cl 加热 所得固体的主要成分为ZnCl2 故化合物A为ZnCl2 加热后NH4Cl分解为NH3和HCl 再冷却得化合物B 即B为NH4Cl 操作b中 K2MnO4发生歧化反应 一部分锰元素转化为Mn 一部分锰元素转化为MnO2 反应的离子方程式为3Mn 2CO22Mn MnO2 2C 采用惰性电极电解K2MnO4溶液时 阳极是Mn失电子变为Mn 阴极是H 得电子变为H2 阴极的电极反应式为2H 2e H2 14 2012课标 28 14分 溴苯是一种化工原料 实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下 按下列合成步骤回答问题 1 在a中加入15mL无水苯和少量铁屑 在b中小心加入4 0mL液态溴 向a中滴入几滴溴 有白色烟雾产生 是因为生成了气体 继续滴加至液溴滴完 装置d的作用是 2 液溴滴完后 经过下列步骤分离提纯 向a中加入10mL水 然后过滤除去未反应的铁屑 滤液依次用10mL水 8mL10 的NaOH溶液 10mL水洗涤 NaOH溶液洗涤的作用是 向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙 静置 过滤 加入氯化钙的目的是 3 经以上分离操作后 粗溴苯中还含有的主要杂质为 要进一步提纯 下列操作中必须的是 填入正确选项前的字母 A 重结晶B 过滤C 蒸馏D 萃取 4 在该实验中 a的容积最适合的是 填入正确选项前的字母 A 25mLB 50mLC 250mLD 500mL 答案 14分 1 HBr吸收HBr和Br2 2 除去HBr和未反应的Br2干燥 3 苯C 4 B 解析 1 白色烟雾是由苯与Br2发生取代反应生成的HBr结合空气中的水蒸气形成的 装置d的作用是吸收HBr及未反应的Br2 2 滤去铁屑后 滤液是溴苯及少量苯 Br2等的混合液 NaOH溶液可除去其中的Br2和HBr 粗溴苯中加入无水CaCl2 利用CaCl2 6H2OCaCl2 6H2O除去溴苯中残留的少量水 3 通过题述分离操作 粗溴苯中还含有的杂质主要是未反应的苯 由于苯与溴苯沸点相差较大 故可用蒸馏法除去杂质苯 4 反应时三颈烧瓶a中加入液体的总体积约为15mL 4 0mL 19mL 故选择容积为50mL的三颈烧瓶 评析本题重点考查物质的制备 分离与提纯 难度不大 试题源于教材但又高于教材 在平时的教学中要注意对教材实验的挖掘和利用 15 2012全国 29 15分 氯化钾样品中含有少量碳酸钾 硫酸钾和不溶于水的杂质 为了提纯氯化钾 先将样品溶于适量水中 充分搅拌后过滤 再将滤液按下图所示步骤进行操作 回答下列问题 1 起始滤液的pH7 填 大于 小于 或 等于 其原因是 2 试剂 的化学式为 中发生反应的离子方程式为 3 试剂 的化学式为 中加入试剂 的目的是 4 试剂 的名称是 中发生反应的离子方程式为 5 某同学称取提纯的产品0 7759g 溶解后定容在100mL容量瓶中 每次取25 00mL溶液 用0 1000mol L 1的硝酸银标准溶液滴定 三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25 62mL 该产品的纯度为 列式并计算结果 答案 15分 1 大于弱酸强碱盐K2CO3发生水解使体系呈碱性 1分 2分 共3分 2 BaCl2Ba2 CBaCO3 Ba2 SBaSO4 1分 2分 共3分 3 K2CO3除去A中的Ba2 离子 1分 2分 共3分 4 盐酸C 2H H2O CO2 1分 2分 共3分 5 100 98 40 3分 解析 1 由题意可知 滤液为KCl K2CO3 K2SO4的混合溶液 由于K2CO3中的C水解 C H2OHC OH 使混合溶液显碱性 故起始滤液的pH 7 2 加入试剂 的目的是除去滤液中的S 故试剂 应为BaCl2溶液 同时滤液中的C也转化为BaCO3沉淀 S Ba2 BaSO4 C Ba2 BaCO3 3 由框图转化关系可知 A的溶液中含有KCl BaCl2 加入试剂 的目的是除去A中的Ba2 故加入的试剂 为K2CO3溶液 Ba2 CBaCO3 4 由上述分析可知 D的溶液中含有KCl和K2CO3 加入试剂 的目的是除去溶液中的C 故加入的试剂 为盐酸 C 2H CO2 H2O 5 KCl AgNO3AgCl KNO3 在25 00mL溶液中 n KCl n AgNO3 25 62 10 3L 0 1000mol L 1 m KCl 25 62 10 3L 0 1000mol L 1 74 5g mol 1 则产品中KCl的质量为25 62 10 3L 0 1000mol L 1 74 5g mol 1 故该产品的纯度为 100 98 40 A组2016 2018年高考模拟 基础题组 三年模拟 考点一物质的检验1 2018北京海淀零模 11 为检验某加碘食盐中是否含有KIO3 取相同食盐样品进行下表所示实验 已知 KIO3 5KI 3H2SO43I2 3K2SO4 3H2O 下列说法中正确的是 A 仅由实验 就能证明食盐样品中存在KIO3B 实验 中发生反应的离子方程式为4I O2 4H 2I2 2H2OC 实验 能证明食盐样品中不存在KIO3D 以上实验说明离子的还原性 I Fe2 答案BA项 实验 中可能是碘化钾在酸性条件下被空气中的氧气氧化 不能证明食盐样品中存在KIO3 B项 实验 中碘化钾在酸性条件下被空气中的氧气氧化 反应的离子方程式为4I O2 4H 2I2 2H2O C项 实验 溶液呈浅黄色说明Fe2 被氧化 Fe2 可能是被空气中的氧气氧化 也可能是被KIO3氧化 D项 根据题给实验不能判断I 和Fe2 的还原性强弱 2 2018北京石景山期末 4 下列检验方法 利用该气体的氧化性的是 A Cl2使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝B SO2使品红溶液褪色C NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝D NO遇到空气变为红棕色 答案AA项 Cl2使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝是因为氯气氧化碘化钾产生碘单质 碘单质遇淀粉变蓝 B项 SO2使品红溶液褪色是因为二氧化硫与有色物质化合生成无色物质 C项 NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝是因为氨气溶于水生成的氨水呈碱性 D项 NO遇到空气变为红棕色是因为一氧化氮被氧气氧化生成红棕色的二氧化氮 体现了其还原性 3 2018北京西城期末 11 下列叙述正确的是 A 向混有苯酚的苯中加入浓溴水 过滤 可除去其中的苯酚B 向酸性KMnO4溶液中滴加维生素C溶液 酸性KMnO4溶液褪色 说明维生素C有还原性C 向淀粉溶液中加稀硫酸 加热 加新制Cu OH 2悬浊液 加热未见红色沉淀 说明淀粉未水解D 向NaOH溶液中加入溴乙烷 加热 再加入AgNO3溶液 产生沉淀 说明溴乙烷水解 答案BA项 浓溴水会与苯酚发生反应生成三溴苯酚 但是三溴苯酚可以溶于苯 无法用过滤的方法分离 B项 酸性KMnO4溶液具有强氧化性 和维生素C发生反应时褪色证明其被还原 可以说明维生素C具有还原性 C项 水解液中有稀硫酸 新制的Cu OH 2悬浊液可以与稀硫酸发生反应 所以没有出现红色沉淀不能说明淀粉未水解 D项 卤代烃的水解反应环境为碱性 水解后应先加入稀硝酸酸化 再加入AgNO3溶液 4 2018北京东城期末 9 下列实验装置正确且能达到实验目的的是 答案DA项 用水洗气时应该长管进短管出 B项 碳与浓硫酸在加热条件下反应生成的气体有CO2和SO2 品红溶液只可以检验SO2 无法除去SO2 而SO2也可以使澄清石灰水变浑浊 故无法检验是否有CO2生成 C项 析氢腐蚀发生在酸性较强的环境下 而食盐水呈中性 铁在中性条件下发生吸氧腐蚀 D项 铁氰化钾溶液与Fe2 反应生成蓝色沉淀 若无蓝色沉淀生成 则可以证明铁棒受保护 即牺牲阳极的阴极保护法 5 2017北京海淀二模 6 近日 北京某区食药监局向居民发放了家用食品快检试剂盒 试剂盒涉及的部分检验方法如下 其中不是通过化学原理进行检验的是 A 通过测定大米浸泡液的pH检验大米新鲜度B 用含Fe2 的检测试剂检验自来水中余氯的含量C 向食盐样品中加还原剂和淀粉检测食盐的含碘量D 通过观察放入检测液中鸡蛋的沉浮检验鸡蛋新鲜度 答案DD项 利用的是物质的物理性质 密度 不是通过化学原理进行检验的 6 2017北京西城二模 9 已知反应 2Fe3 2I 2Fe2 I2 用KI溶液和FeCl3溶液进行如下实验 下列说法中 不正确的是 A 实验 中现象说明有Fe2 生成B 实验 中现象说明反应后溶液中含有Fe3 C 实验 水溶液中c Fe2 大于 中c Fe2 D 实验 中再加入4滴0 1mol L 1FeCl2溶液 振荡静置 CCl4层溶液颜色无变化 答案DA项 加入K3 Fe CN 6 溶液产生蓝色沉淀说明有Fe2 生成 B项 滴加KSCN溶液变红说明反应后溶液中含有Fe3 C项 CCl4可以萃取水溶液中的I2 使水溶液中I2的浓度减小 化学平衡正向移动 c Fe2 增大 故实验 中c Fe2 大于 中c Fe2 D项 实验 中再加入4滴0 1mol L 1FeCl2溶液 c Fe2 增大 化学平衡逆向移动 CCl4层溶液中I2浓度减小 颜色变浅 7 2016北京东城二模 8 下列说法不正确的是 A 麦芽糖和蔗糖的水解产物相同B 用新制的氢氧化铜可区分乙醇 乙醛C 用酸性高锰酸钾溶液可以区分苯 甲苯D 用饱和溴水可区分苯酚溶液 己烷 1 己烯 答案AA项 麦芽糖的水解产物为葡萄糖 蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖 B项 乙醛和新制的氢氧化铜反应产生红色沉淀 乙醇和新制氢氧化铜不反应 可以区分 C项 甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色 而苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 可以区分 D项 饱和溴水和苯酚反应生成白色沉淀 1 己烯和饱和溴水发生加成反应而使溴水褪色 己烷与溴水不反应 可以区分 考点二物质的分离和提纯1 2018北京昌平期末 10 中国传统文化对人类文明贡献巨大 以下两篇古代文献中都涉及了KNO3 对其解释不合理的是 A 1中利用了溶解 蒸发 结晶的过程B 可用1中方法制得KNO3是由于KNO3的溶解度受温度影响不大C 2中火药使用时体现了硝酸钾的氧化性D 2中火药使用时产物可能污染环境 答案BA项 扫取以水淋汁 为溶解操作 乃煎炼而成 为蒸发 结晶操作 B项 硝酸钾的溶解度受温度的影响变化很大 C项 火药的主要成分是KNO3 S和C 在反应中KNO3表现氧化性 D项 火药使用时可能会产生二氧化硫等污染性气体 2 2017北京东城一模 11 用下图装置完成下列实验 不需要试管 盛有相应的除杂试剂 就能达到实验目的的是 答案DA项 浓硫酸和碳反应生成的气体为二氧化碳和二氧化硫 这两种气体均可以使澄清石灰水变浑浊 B项 盐酸易挥发出氯化氢气体 氯化氢和二氧化碳均可以与苯酚钠溶液反应生成苯酚使溶液变浑浊 C项 制得的不饱和烃中含有SO2 SO2也可使酸性高锰酸钾溶液褪色 D项 石蜡油是多种饱和烃类的混合物 分解产生的不饱和烃可以直接检验 不需要除杂装置 3 2016北京海淀重点高中期中 6 下列除杂质的方法不正确的是 A 氢氧化铁胶体中的铁离子和氯离子可用渗析法除去B 氯化钠中有少量氯化铵 加过量的烧碱溶液后加热蒸干C 乙酸乙酯中混有少量乙酸 用饱和碳酸钠溶液洗涤后分液D 硬脂酸钠中混有少量的甘油 用盐析法除去 答案BA项 离子可透过半透膜 而胶体粒子不能 故可用渗析法除杂 B项 加入的烧碱溶液过量 引入了新杂质NaOH C项 碳酸钠与乙酸反应 反应后与乙酸乙酯分层 然后分液即可得到乙酸乙酯 D项 加入浓的无机盐溶液可降低硬脂酸钠的溶解度 故可用盐析法除杂 4 2018北京西城期末 18 某同学取海带灰加蒸馏水煮沸2 3min 冷却 过滤 获得含I 的溶液 并设计以下实验方案 从中提取I2 已知 3I2 6NaOH5NaI NaIO3 3H2O 1 试剂a的作用是 2 试剂b应选择 填序号 A CCl4B 苯C 酒精D 植物油 3 操作1的名称是 4 反应3的离子方程式是 答案 1 将I 氧化成I2 或作氧化剂 2 A 3 萃取 分液 4 5I I 6H 3I2 3H2O 解析 1 由流程图可知 I 与试剂a反应后转化为I2 因此试剂a是氧化剂 2 加入NaOH溶液后I2转化为盐类 应在水层中 所以上层溶液为水层 下层溶液为有机层 即萃取剂的密度应该大于水的密度 故试剂b为CCl4 3 由流程图知 经操作1后 由含I2溶液得到I2的有机溶液 故操作1为萃取 分液 4 由已知反应可得上层溶液为含I与I 的混合溶液 加H2SO4后转化为I2 属于归中反应 再按照氧化还原反应方程式的配平方法即得反应3的离子方程式是5I I 6H 3I2 3H2O 5 2018北京朝阳期末 17 印刷铜制电路板的腐蚀液的选取和回收再利用一直是研究的热点 1 FeCl3溶液一直作为传统的腐蚀液 腐蚀过程中的离子方程式为 腐蚀结束后 通过以下两步可分离出铜 并实现FeCl3溶液再生 废液溶液XFeCl3溶液 步骤 所加试剂和操作分别为 可实现步骤 转化的物质或方法是 填一种即可 2 研究发现 CuCl2溶液添加盐酸或氨水配制成酸性腐蚀液或碱性腐蚀液 其效果优于FeCl3溶液 腐蚀液的主要成分及腐蚀原理如下 酸性腐蚀液中铜离子含量对腐蚀速率的影响如下图所示 为保持较快和较平稳的腐蚀速率 腐蚀液中铜离子含量应选择g 100mL的使用范围 酸性腐蚀废液经过处理后 倒入一定量的水中 可得CuCl沉淀 过滤 洗涤 干燥后即得产品CuCl 倒入一定量的水中 可得CuCl沉淀的原因是 通入适量的氧气可使碱性腐蚀液再生 将该过程的离子方程式补充完整 Cu NH3 NH3 N 1O2 3 H2O2也常用来腐蚀金属铜 使用时加入盐酸或氨水将其配制成酸性或碱性腐蚀液 回收其废液的工艺如下 酸性条件下H2O2腐蚀金属铜的离子方程式为 下图是研究碱性腐蚀液的温度对铜腐蚀量的实验结果 升高温度 腐蚀量变化的原因是 碱转时的反应为Cu2 OH 3Cl NaOHCuO Cu OH 2 NaCl H2O 检验转化完全的方法是 取少量洗涤后的碱转固体 答案 1 2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 过量铁粉 过滤 Cl2或H2O2 其他答案合理也可 2 18 20 加水后 Qc K CuCl 2Cl CuC平衡逆向移动 析出CuCl沉淀 4444Cu NH32H2O 3 Cu H2O2 2H Cu2 2H2O 20 30 时 升高温度 腐蚀量有所增加 主要是因为温度升高使反应速率加快 30 以上 升高温度 腐蚀量降低 主要是因为H2O2分解 NH3逸出 加入足量HNO3使沉淀溶解 再加入AgNO3溶液 观察是否出现白色沉淀 解析 1 FeCl3溶液作为印刷铜制电路板腐蚀液的反应为2Fe3 Cu2Fe2 Cu2 腐蚀后的废液中含有Fe2 Cu2 Fe3 步骤 用过量Fe置换出铜 过滤得到的溶液X为FeCl2溶液 步骤 可以用Cl2 H2O2将Fe2 氧化为Fe3 避免引入新杂质 2 保持较快腐蚀速率 要求反应时间较短 平稳 则要求一定范围内浓度变化导致的速率变化较小 综合两点得出铜离子含量范围为18 20g 100mL 酸性腐蚀废液中存在平衡CuCl 2Cl CuC 加水后 Qc K 平衡逆向移动 析出CuCl沉淀 首先根据题目要求 使碱性腐蚀液再生 可知 得到的产物之一是Cu NH3 然后根据得失电子守恒 电荷守恒 原子守恒 得到离子方程式为4Cu NH3 4NH3 4N O24Cu NH3 2H2O 3 酸性条件下 H2O2腐蚀金属铜的离子方程式为Cu H2O2 2H Cu2 2H2O 观察图像知 20 30 时 升高温度 腐蚀量有所增加 主要是因为温度升高使反应速率加快 30 以上 升高温度 腐蚀量降低 主要是因为H2O2分解 NH3逸出 依据已知反应知 检验转化是否完全只需要检验洗涤后的碱转固体中是否含有Cl 故取少量 洗涤后的碱转固体 加入足量HNO3使沉淀溶解 再加入AgNO3溶液 观察是否出现白色沉淀 6 2018北京海淀期中 17 硫酸铜是一种重要的化工产品 某工厂用刻蚀印刷电路板产生的碱性废液 含较多Cu NH3及少量Cu2 N