知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．甲苯氧化法制备苯甲酸的反应原理如下：

实验时将一定量的甲苯和KMnO₄溶液置于图1装置中，在100℃时，反应一段时间，再停止反应，并按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯．

（1）实验室中实现操作Ⅰ所需的玻璃仪器有 ______ 、烧杯；操作Ⅱ的名称为 ______ ．
（2）如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加入浓盐酸酸化，若无此操作会出现的危害是 ______ ．
（3）在操作Ⅲ中，抽滤前需快速冷却溶液，其原因是 ______ ；如图2所示抽滤完毕，应先断开 ______ 橡皮管．
（4）纯度测定：称取1.220g产品，配成100mL溶液，取其中25.00mL溶液，进行滴定，消耗KOH物质的量为2.4×10^-3 mol．产品中苯甲酸质量分数为 ______ ．

难度：中等

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2．三氯化铁是合成草酸铁的重要原料．
（1）利用工业FeCl₃制取纯净的草酸铁晶体[Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O]的实验流程如图所示：

①为抑制FeCl₃水解，溶液X为 ______ ．
②上述流程中FeCl₃能被异丙醚萃取，其原因是 ______ ；检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe³⁺的方法是 ______ ．
③所得Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O需用冰水洗涤，其目的是 ______ ．
④为测定所得草酸铁晶体的纯度，实验室称取a g样品，加硫酸酸化，用KMnO₄标准溶液滴定生成的H₂C₂O₄，KMnO₄标准溶液应置于右图所示仪器 ______ （填“甲”或“乙”）中．下列情况会造成实验测得Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O含量偏低的是 ______ ．
a．盛放KMnO₄的滴定管水洗后未用标准液润洗
b．滴定管滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后消失
c．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数
（2）某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液（溶质为FeCl₂、CuCl₂、FeCl₃）出发，制备单质铜和无水FeCl₃，再由FeCl₃合成Fe₂（C₂O₄）₃•5H₂O．请补充完整由蚀刻废液制备单质铜和无水FeCl₃的实验步骤（可选用的试剂：铁粉、盐酸、NaOH溶液和H₂O₂溶液）：向废液中加入足量铁粉，充分反应后过滤； ______ ；调节溶液pH，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得FeCl₃•6H₂O； ______ ，得到无水FeCl₃．

难度：较易

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3．某同学用沉淀法测定Na₂SO₃和NaCl固体混合物中Na₂SO₃的质量分数．操作流程如下：

（1）操作I所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ______ ．
（2）操作I之前，为判断所加BaCl₂溶液是否过量，设计如下方案，其中最合理的是 ______ ．
A．取少量上层清液，继续滴加稀H₂SO₄，若沉淀产生则说明BaCl₂已过量
B．待浊液澄清后，继续滴加BaCl₂溶液，若无沉淀产生则说明BaCl₂已过量
C．待浊液澄清后，继续滴加稀H₂SO₄，若沉淀产生则说明BaCl₂已过量
（3）根据操作流程中的数据计算Na₂SO₃的质量分数 ______ ．
（4）该同学认真分析，上述实验操作均正确，但发现实验结果与预期相差较大，请你推测可能的原因 ______ ．

难度：较易

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4．磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：

请回答：
（1）A的化学式为 ______ ．A煅烧生成B和E的化学方程式为 ______ ．
（2）溶液C可溶解铜片，反应的离子方程式为 ______ ，例举该反应的一个实际应用是 ______ ．
（3）已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为1.518g/L），该气体分子的电子式为 ______ ．该反应的离子方程式为 ______ ．

难度：较易

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5．实验室从含碘废液中测定I^-的含量以及碘的回收过程如下：
Ⅰ．含碘废液中I^-含量的测定
用移液管量取25.00mL废液于250mL锥形瓶中，分别加入5mL 2mol•L^-1 H₂SO₄溶液和10mL 20% NH₄Fe（SO₄）₂•12H₂O溶液，摇匀，小火加热蒸发至碘完全挥发，取下锥形瓶冷却后，加入10mL 2mol•L^-1 H₂SO₄溶液，加入几滴二苯胺磺酸钠（用作指示剂），用0.025 0mol•L^-1标准K₂Cr₂O₇溶液进行滴定到终点．重复3次，数据记录见下表：（已知反应：
①2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂　②6Fe²⁺+Cr₂O $%20%C2%A0_%7B%207%20%7D%5E%7B%202-%20%7D$ +14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O）
次数 1 2 3
滴定体积/mL 19.60 19.65 19.55
Ⅱ．碘的回收
取250mL含碘废液于烧杯中，加入Na₂S₂O₃溶液，并将饱和CuSO₄溶液在不断搅拌下滴加到废液中，加热至70℃左右完全反应生成CuI沉淀．过滤，得到的CuI沉淀按图1进行操作，检查装置的气密性后，从分液漏斗中逐滴加浓硝酸（注意滴液的速度），完全反应后，通过减压过滤，得到粗碘固体产品和抽滤液，然后按图2进行粗碘的提纯．

请回答下列问题：
（1）简述图2实验装置中烧瓶的作用 ______ ．
（2）某同学欲配制200mL 2mol•L^-1的H₂SO₄，配制方法合理的是 ______ ．
A．在200mL 1mol•L^-1的H₂SO₄中加入22.4L标准状况下的SO₃
B．向100mL 4mol•L^-1的H₂SO₄中加入100mL水
C．取5mol•L^-1的H₂SO₄ 80.0mL，加水至200mL
D．将16g NaOH固体加入到200mL 3mol•L^-1的H₂SO₄溶液中
（3）在盛有废液的锥形瓶中先加入5mL 2mol•L^-1H₂SO₄的目的是 ______ ．
（4）根据滴定的有关数据，计算该废液中I^-的含量为 ______ g•L^-1（保留小数点后两位）．
（5）写出图1锥形瓶中发生反应的化学方程式： ______ ．
（6）按图2装置进行粗碘提纯，采用的分离方法是 ______ ，a、b为冷凝水进出口，其中 ______ （填“a”或“b”）接水龙头，最终能得到较多较高纯度的单质碘．

难度：较易

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6． [Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O是一种重要的染料及合成农药中间体，受热可分解，摩尔质量为246g•mol^-1．某化学课外小组设计了如下实验（部分夹持装置略）验证它的部分分解产物，请回答问题：

（1）连接装置， ______ ，在各装置中加入相应的药品和试剂．
（2）打开K₂、K₄，闭合K₁、K₃，加热一段时间后观察到品红溶液褪色，写出NaOH溶液中发生反应的离子方程式 ______ ．
（3）打开K₁、K₃，闭合K₂、K₄，继续加热一段时间后观察到湿润红色石蕊试纸变蓝，证明分解产物中含有 ______ （填化学式）．
（4）CCl₄的作用是 ______ ．
（5）加热过程中，还生成Cu、N₂和H₂O．写出[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂分解的化学方程式 ______ ．
（6）若实验中称取ag[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O收集到bmLN₂（已换算成标准状况），[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O的分解率表达式为 ______ ．
（7）量气管读数时需注意的事项有：①气体冷却到室温；②量气装置两侧液面相平；③ ______ ．若某同学按图2所示读数，则计算出的分解率 ______ （填“偏高”“偏低”或“无影响”）．

难度：较易

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7．某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀（可能含有CuO、CuS、Cu₂S，其中CuS和 Cu₂S不溶于稀盐酸、稀硫酸）进行探究，实验步骤如下：
Ⅰ．将光亮铜丝插人浓硫酸，加热；
Ⅱ．待产生大量黑色沉淀和气体时，抽出铜丝，停止加热；
Ⅲ．冷却后，从反应后的混合物中分离出黑色沉淀，洗净、干燥备用．
回答下列问题：
（1）步骤Ⅱ产生气体的化学式为 ______ ．
（2）向含微量 Cu²⁺试液中滴加K₄[Fe（CN）₆]溶液，能产生红褐色沉淀．现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中，充分振荡以后，再滴加K₄[Fe（CN）₆]溶液，未见红褐色沉淀，由此所得结论是 ______ ．
（3）为证明黑色沉淀含有铜的硫化物，进行如下实验：

装置	现象	结论及解释
	①A试管中黑色沉淀逐渐溶解 ②A试管上方出现红棕色气体 ③B试管中出现白色沉淀	a．现象②说明褐色沉淀具有 ______ 性． b．试管B中产生白色沉淀的总反应的离子方程式为 ______

（4）CuS固体能溶于热的浓硫酸，请用有关平衡移动原理加以解释： ______ ．
（5）为测定黑色沉淀中Cu₂S 的百分含量，取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀，在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO₄溶液处理，发生反应如下：
8MnO₄^-+5Cu₂S+44H⁺═10Cu²⁺+5SO₂↑+8Mn²⁺+22H₂O
6MnO₄^-+5CuS+28H⁺═5Cu²⁺+5SO₂↑+6Mn²⁺+14H₂O
反应后煮沸溶液，赶尽SO₂，过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0mL 0.1mol/L （NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 溶液反应完全．则混合物中Cu₂S 的质量分数为 ______ ．

难度：中等

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8．某铜（Ⅱ）盐晶体组成可以表示为K_a[Cu_b（C₂O₄）_c]•dH₂O，其组成可通过下列实验测定：
I．准确称取3.54g样品，灼烧．剩余固体质量随温度变化如图：
Ⅱ．将灼烧剩余固体加入到过量的稀盐酸中完全溶解，再向其中滴加NaOH溶液至过量，过滤、洗涤、干燥、灼烧得固体质量为0.80g．
已知：①该晶体在150℃时失去结晶水，260℃时分解．
②H₂C₂O₄ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%C2%A0%E2%96%B3%C2%A0%C2%A0%7D%7B%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ CO↑+CO₂↑+H₂O
回答下列问题：
（1）灼烧时用到的主要仪器有酒精灯、玻璃棒和 ______ ．
（2）已知：Ksp[Cu（OH）₂]约为1.0×10^-20，欲使操作Ⅱ溶液中Cu²⁺完全沉淀，则反应后溶液中的c（OH^-）≥ ______ ．（设c（Cu²⁺）≤1×10^-5mol•L^-1时为沉淀完全）
（3）洗涤沉淀时，证明沉淀已洗涤干净的方法是 ______ ．
（4）计算该铜盐的组成（请写出计算过程）．

难度：较易

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9．由软锰矿制备KMnO₄的主要反应为：
熔融氧化3MnO₂+KClO₃+6KOH $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E9%AB%98%E6%B8%A9%7D%7D$ 3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
加酸歧化3K₂MnO₄+2CO₂→2KMnO₄+MnO₂↓+2K₂CO₃
已知相关物质的溶解度（20℃）
物质 K₂CO₃ KHCO₃ K₂SO₄ KMnO₄
溶解度g/100g 111 33.7 11.1 6.34
（1）在实验室进行“熔融氧化”操作时，应选用铁棒、坩埚钳、泥三角和 ______ （填序号）
a．铁坩埚 b．蒸发皿 c．瓷坩埚 d．烧杯
（2）在“加酸岐化”时不宜用硫酸的原因是 ______ ；不宜用盐酸的原因是 ______ ．
反应后得到KMnO₄的步骤是：过滤、蒸发结晶、趁热过滤．
该步骤能够得到KMnO₄的原理是 ______ ．
（3）草酸钠滴定法测定KMnO₄质量分数步骤如下：
（已知涉及到的反应：Na₂C₂O₄+H₂SO₄→H₂C₂O₄（草酸）+Na₂SO₄
5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺→2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
Na₂C₂O₄的式量为134 KMnO₄的式量为158）
Ⅰ．称取0.80g 的KMnO₄产品，配成50mL溶液．
Ⅱ．称取0.2014gNa₂C₂O₄，置于锥形瓶中，加蒸馏水溶解，再加少量硫酸酸化．
Ⅲ．将瓶中溶液加热到75～80℃，趁热用Ⅰ中配制的KMnO₄溶液滴定至终点．消耗KMnO₄溶液8.48mL．
①判断达到滴定终点的标志是 ______ ．
②样品中高锰酸钾的质量分数为 ______ （保留3位小数）．
③加热温度大于90℃，部分草酸发生分解，会导致测得产品纯度 ______ （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

难度：较易

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10． Na₂S₂O₃（俗称保险粉）在医药、印染中应用广泛，可通过下列方法制备：
取15.1gNa₂SO₃溶于80.0mL水．另取5.0g硫粉，用少许乙醇润湿后加到上述溶液中．
小火加热至微沸，反应1小时后过滤．滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na₂S₂O₃•5H₂O．
（1）加入的硫粉用乙醇润湿的目的是 ______ ．
（2）滤液中除Na₂S₂O₃和可能未反应完全的Na₂SO₃外，最可能存在的无机化合物杂质是 ______ ；
（3）某环境监测小组用含0.100mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液[含少量的Na₂SO₃，且n（Na₂S₂O₃）：n（Na₂SO₃）=
5：1]测定某工厂废水中Ba²⁺的浓度．他们取废水50.0mL，控制适当的酸度加入足量的K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀硫酸溶解，此时CrO₄^2-全部转化为Cr₂O₇^2-；再加过量KI溶液，充分反应后，用上述Na₂S₂O₃溶液进行滴定，反应完全时，测得消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为36.00mL．
（已知有关反应的离子方程式为：①Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；
②I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-；③I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺）
则滴定过程中可用 ______ 作指示剂；滴定终点的现象 ______ ．
计算该工厂废水中Ba²⁺的物质的量浓度．（写出计算过程） ______ ．

难度：较易

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物质	K₂CO₃	KHCO₃	K₂SO₄	KMnO₄
溶解度g/100g	111	33.7	11.1	6.34

次数	1	2	3
滴定体积/mL	19.60	19.65	19.55