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1、化学实验综合题 1某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验 过程为: 杂铜粗制氧化铜硫酸铜溶液 浓硫酸,加热 稀硫酸,加热,通氧气 途径 途径 胆矾 CuSO45H2O (1) 杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于 上 ( 用以下所给仪器的编号填入,下同) ,取用坩埚应使用,灼烧后的坩埚应放在 上,不能直接放在桌面上。 实验所用仪器:a蒸发皿 b石棉网c泥三角 d表面皿 e 坩埚钳 f试管夹 (2) 杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜 的可能原因是 a灼烧过程中部分氧化铜被还原
2、b灼烧不充分铜未被完全氧化 c氧化铜在加热过程中分解生成铜 d该条件下铜无法被氧气氧化 (3) 通过途径II实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、 过滤、 _ _、冷却结晶、自然干燥。 (4) 由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径I 相比,途径II有明显的两个优点是: 、。 (5) 在测定所得胆矾(CuSO4xH2O)中结晶水x值的实验过程中: 称量操作至少进行次。 (6) 若测定结果x值偏高,可能的原因是 a加热温度过高 b胆矾晶体的颗粒较大 c加热后放在空气中冷却 d胆矾晶体部分风化 2二氯化二硫 (S2Cl2) 在工业上用于橡胶的硫化。为在实验室合成S2
3、Cl2,某化学研究性学习小 组查阅了有关资料,得到如下信息: 将干燥的氯气在110 140 与硫反应,即可得S2Cl2粗品。 有关物质的部分性质如下表: 设计实验装置图如下: (1)上 图 中 气 体 发 生 和 尾 气 处 理 装 置 不 够 完 善 , 请 你 提 出 改 进 意 见 _ _ _ 。 利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题: (2)B 中反应的离子方程式_ ; E中反应的化学方程式_。 (3)C 、D中的试剂分别是_、_。 (4)仪器A 、B的名称是_、_, F的作用是 _ 。 (5) 如果在加热E时温度过高,对实验结果的影响是_ ,在 F 中可能出现的现象是_ 。
4、(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是( 填写两种 )_ 、 _, 为了提高S2Cl2 的纯度,关键的操作 是控制好温度和 _ 。 3 (09 浙江卷 28) (15 分)单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二 氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硫、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度 450- 500C) ,四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置 示意图。 相关信息如下: a. 四氯化硅遇水极易水解; b. 硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物; c. 有关物质的物理常数见下表: 物质SiCl4BCl3AlCl3FeCl
5、3PCl5 沸点/ 57.7 12.8 315 熔点/ 70.0 107.2 升华温度 / 180 300 162 请回答下列问题: (1)写出装置A中发生反应的离子方程式。 (2)装置 A中 g 管的作用是;装置 C中的试剂是;装置 E中的 h 瓶需要冷却理由是。 (3)装置 E中 h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏 后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是(填写元素符号) 。 (4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,是铁元素还原成Fe 2+ ,再用 KMnO 4 标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是: OHMnFeH
6、MnOFe 2 23 4 2 4585 滴定前是否要滴加指示剂?(填“是”或“否”) ,请说明理由。 某同学称取5.000g 残留物,预处理后在容量瓶中配制成100ml 溶液,移取25.00ml ,试样 溶液,用 1.00010 -2mol L-1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00ml, 则残留物中铁元素的质量分数是。 4二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯 二氧化锰的流程如下: 某软锰矿的主要成分为MnO 2,还含有Si(16.27%) 、Fe(5.86%) 、Al(3.42%) 、Zn(2.68%) 和 Cu(0.86
7、%) 等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的 pH见下表,回答下列问题: 沉淀物 Al(OH) 3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2 Zn(OH)2CuS ZnS MnS FeS pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.0 0.42 2.5 7 7 (1) 硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 _ 。 (2) 滤渣 A的主要成分是_ 。 (3) 加入 MnS的目的是除去 _杂质。 (4) 碱性锌锰电池中, MnO2参与的电极反应方程式为_ 。 (5) 从废旧碱性锌锰电池中可以回收
8、利用的物质有_( 写两 种) 。 5. (12 分)某试验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氧化钙(Ca3N2) ,并探究其实 验式。 (1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性,方法是。 (2)反应过程中末端导管必须插入试管A的水中,目的是。 (3)制备氮化钙的操作步骤是:打开活塞K并通入 N2;点燃酒精灯,进行反应;反应 结束后,;拆除装置,取出产物。 (4) 数据记录如下: 空瓷舟质量m0/g 瓷舟与钙的质量m1/g 瓷舟与产物的质量m2/g 14.80 15.08 15.15 计算得到实验式CaxN2, 其中 x= . 若通入的N2中混有少量O2,请比较x 与 3 的大小,并给出判
9、断依据:。 6. (8 分)以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜 料,原料的综合利用率较高。其主要流程如下: (1)反应 I 前需在 4 FeSO溶液中加入(填字母),以除去溶液中的 3 Fe。 A.锌粉 B.铁屑 C.KI溶液 D. 2 H (2)反应需控制反应温度低于35,其目的是。 (3)工业生产上常在反应的过程中加入一定量的醇类溶剂,其目的是。 (4)反应常被用于电解生产 4228 ()NHS O( 过二硫酸铵 ) 。电解时均用惰性电极,阳极发生 地电极反应可表示为。 化学实验综合题答案 1(B)(1)c; e ; b 。 (2)a; b 。 (3)
10、蒸发;过滤。 2(1) 用导管将A的上口和B相连 ( 或将 A换成恒压滴液漏斗) ;在 G和 H之间增加干燥装置。 (2)MnO2 4H 2Cl Mn 2Cl 2 2H2O; 2S Cl2 S2Cl2。 (3) 饱和食盐水 ( 或水 ) 、浓硫酸。 (4) 分液漏斗、蒸馏烧瓶;导气、冷凝。 (5) 产率降低 ( 或 S2Cl2分解 ) ;有固体产生。( 或其他正确描述) (6)SCl 2、 Cl2、S(任写其中两种即可) ;控制浓盐酸的滴速不要过快。 3 (1)MnO2 + 4H + 2Cl Mn 2 + Cl 2 + 2H2O(2) 平衡压强浓硫酸使 SiCl4冷凝 (3)Al 、P、 Cl
11、(4) 否; KMnO 4溶液自身可作指示剂;4.480% 4 (1)MnO22FeSO42H2SO4MnSO4Fe2(SO4)32H2O。 (2)Fe(OH)3、 Al(OH)3。 (3)Cu 2、 Zn2。 (4)MnO2H2O e MnO(OH) OH (或 2MnO2H2O 2e Mn 2O32OH ) (5) 锌、二氧化锰。 5(1)关闭活塞K,将末端导管插入试管A的水中,用酒精灯微热硬质试管,若末端导管有连 续均匀的气泡冒出,撤去酒精灯冷却一段时间,在导管内形成一段水柱,并且一段时间不 回落,则证明装置的气密性良好。 (2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水中,目的是:防止空气中的氧气通过末端 导管进入实验装置,氧化单质钙,生成氧化钙,引入杂质。 (3)反应结束后,先将末端导管从试管A中拔出,再熄灭酒精灯。 (4) x=2.8 ;因为钙的总量不变,若通入的N2中混有少量O2,所得产物中会混有氧化钙,因 为氮的相对原子质量小于样的相对原子质量,结果 m2偏大,n(N) 会偏大, 所以 x 值会减小。 6(1)B (2)防止 NH4HCO3分解(或减少Fe 2 的水解) (3)降低 K2SO4的溶解度,有利于K2SO4析出。 (4) 2SO4 2- -2e 2S2O8 2-
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