知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．工业上一种制备氯化铁及高铁酸钾的工艺流程如下：

（1）吸收塔中的吸收剂X是    ；保存该试剂时，通常向其中加入一定量的铁屑，其目的是    ．
（2）用FeCl₃溶液（副产物）腐蚀印刷线路板所得的废液中含FeCl₃、FeCl₂和CuCl₂，用化学方法可以回收废液中铜；合并过滤后的剩余液体可以作为上述工艺流程中的吸收剂X．则在此过程中，先后加入的物质分别是    ；写出其中发生置换反应的化学方程式    ，    ．
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为    ．
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品．该反应的化学方程式为2KOH+Na₂FeO₄═K₂FeO₄+2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因：    ．
K₂FeO₄ 在水溶液中易发生反应：4FeO₄^2-+10H₂O⇌4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑，在提纯K₂FeO₄时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用    （填序号）．
a．H₂O                        B．稀KOH溶液、异丙醇
c．NH₄Cl溶液、异丙醇         D．Fe（NO₃）₃溶液、异丙醇．

难度：较难

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2．实验室以苯、乙醛为原料，三氯化铝为催化剂来制备1，1-二苯乙烷，其反应原理为：

制备过程中其他产物会与AlCl₃发生副反应．主要实验装置和步骤如下：
I．合成：
在250mL三口烧瓶中加入140mL苯（密度0.88g/mL）、19gA1C1₃和5.5g乙醛，在20℃时充分反应．
Ⅱ．分离与提纯：
将反应混合物倒入装有150mL，冰水和少量盐酸的烧杯中，充分搅拌，用分液漏斗分离出有机层，依次用水、2%碳酸钠溶液、水洗涤，在分离出的粗产品中加入少量无水硫酸镁固体，过滤后先常压蒸馏除去过量苯再改用减压蒸馏收集170～172℃/6.67kPa的馏分，得12.5g 1，l-二苯乙烷．
（1）仪器a的名称：    ；其他产物与A1C1₃发生副反应的化学方程式为：    ；装置C的作用：    ．
（2）连接装置b的作用是    ．
（3）在洗涤操作中，第二次水洗的主要目的是    ．实验中加入少量无水硫酸镁的目的是    ．
（4）粗产品常压蒸馏提纯时，下列装置中温度计位置正确的是    ，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是    ．

（5）本实验所得到的1，1-二苯乙烷产率约为    （填正确答案的序号）．
A．41%     B．48%    C．55%      D．65%

难度：较难

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3．信息时代给人们的生活带来了极大的便利，但同时也产生了大量的电子垃圾．某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到了主要含Cu、Al及少量Fe、Au等金属的混合物，并设计了如下制备硫酸铜晶体和硫酸铝晶体的路线：

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 Fe（OH）₃ Al（OH₃） Cu（OH）₂
开始沉淀 1.1 4.0 5.4
完全沉淀 3.2 5.2 6.7
（1）过滤操作中用到的玻璃仪器有    ．
（2）Cu可溶于稀硫酸与H₂O₂的混合溶液，其离子方程式是    ．
（3）滤渣a的主要成分是    ．
（4）步骤③中X的取值范围是    ．
（5）为了测定硫酸铜晶体的纯度，该组甲同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液，取10mL溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI和淀粉指示剂，用0.1000mol•L^-1Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点．共消耗14.00mL
Na₂S₂O₃标准溶液．上述过程中反应的离子方程式如下：
2Cu²⁺+4I^-═2CuI（白色）↓+I₂      2S2
O
2-
3
+I₂═2I^-+S4
O
2-
6

①样品中硫酸铜晶体的质量分数为    ．
②该组乙同学提出通过直接测定样品中S
O
2-
4
的量也可求得硫酸铜晶体的纯度，老师审核后予以否决，其原因是    ．
（6）请你设计一个由滤渣c得到Al₂（SO₄）₃•18H₂O的实验方案    ．

难度：较难

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4．（2016•万载县校级二模）实验室用苯和浓硝酸、浓硫酸发生反应制取硝基苯的装置如图所示．回答下列问题：
（1）反应需在50℃～60℃的温度下进行，图中给反应物加热的方法是水浴加热，其优点是    和    ；
（2）在配制混合酸时应将    加入到    中去；
（3）该反应的化学方程式是    ；反应类型：
（4）由于装置的缺陷，该实验可能会导致的不良后果是    ．
（5）反应完毕后，除去混合酸，所得粗产品用如下操作精制：
①蒸馏   ②水洗   ③用干燥剂干燥    ④用10%NaOH溶液洗   ⑤水洗
正确的操作顺序是    ．
A．①②③④⑤B．②④⑤③①C．④②③①⑤D．②④①⑤③

难度：较难

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5．高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下：MnO₂熔融氧化：3MnO₂+KClO₃+6KOH
熔融
.

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；K₂MnO₄歧化：3K₂MnO₄+2CO₂=2KMnO₄+MnO₂↓+2K₂CO₃．
已知K₂MnO₄溶液显绿色．请回答下列问题：
（1）MnO₂熔融氧化应放在    中加热（填仪器编号）．
①烧杯　②瓷坩埚　③蒸发皿　④铁坩埚
（2）在MnO₂熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO₂气体，使K₂MnO₄歧化的过程在如图装置中进行，A、B、C、D、E为旋塞，F、G为气囊，H为带套管的玻璃棒．

①为了能充分利用CO₂，装置中使用了两个气囊．当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后，关闭旋塞B、E，微开旋塞A，打开旋塞C、D，往热K₂MnO₄溶液中通入CO₂气体，未反应的CO₂被收集到气囊F中．待气囊F收集到较多气体时，关闭旋塞    ，打开旋塞    ，轻轻挤压气囊F，使CO₂气体缓缓地压入K₂MnO₄溶液中再次反应，未反应的CO₂气体又被收集在气囊G中．然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中，如此反复，直至K₂MnO₄完全反应．
②检验K₂MnO₄歧化完全的实验操作是    ．
（3）将三颈烧瓶中所得产物进行抽滤，将滤液倒入蒸发皿中，蒸发浓缩至    ，自然冷却结晶，抽滤，得到针状的高锰酸钾晶体．本实验应采用低温烘干的方法来干燥产品，原因是    ．
（4）利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析，原理为：2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
现称取制得的高锰酸钾产品7.245g，配成500mL溶液，用移液管量取25.00mL待测液，用0.1000mol•L^-1草酸钠标准溶液液进行滴定，终点时消耗标准液体积为50.00mL（不考虑杂质的反应），则高锰酸钾产品的纯度为    （保留4位有效数字，已知M（KMnO₄）=158g•mol^-1）．若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗或烘干，则测定结果将    ．（填“偏大”、“偏小”、“不变”）

难度：较难

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6．碳酸镁晶须是一种新型吸波隐形材料中的增强剂．某工厂以MgCl₂（含少量杂质FeCl₂、FeCl₃）为原料制备碳酸镁晶须（MgCO₃•H₂O）的工艺流程如下：

已知：Fe³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺生成氢氧化物沉淀时的pH
物质开始沉淀沉淀完全
Fe（OH）₃ 2.7 3.7
Fe（OH）₂ 7.6 9.6
Mg（OH）₂ 9.9 11.1
注：Fe（OH）₂沉淀呈絮状，不易从溶液中除去．
（1）写出“氧化”过程中发生的离子反应方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目    ．
（2）pH调节的范围    ，滤渣的主要成分    （填化学式）．
（3）操作X包括过滤、洗涤、烘干，证明碳酸镁晶须已经洗涤干净的方法    ．
（4）水浸后溶液中Fe²⁺、Fe³⁺含量的测定
①取水浸后溶液100.00mL，测得Cl^-的浓度为0.455mol•L^-1，向其中缓缓通入氯气使Fe²⁺恰好完全转化为Fe³⁺，测得此时溶液中Cl^-的浓度为0.460mol•L^-1（溶液体积变化忽略不计）．
②另取水浸后溶液100.00mL，向其中加入过量的1mol•L^-1NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、灼烧，冷却后，称得固体粉末的质量为0.96g．
试通过计算确定水浸后溶液中Fe²⁺、Fe³⁺的物质的量浓度（写出计算过程）．

难度：较难

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7．海洋约占地球表面积的71%，海水化学资源的利用具有非常广阔的前景．
（1）海水晒盐可获得粗盐，在实验室中粗盐经过溶解、    、    可制得精盐．
（2）镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，其主要步骤如下：

①为了使MgSO₄转化为Mg（OH）₂，试剂①可以选用    ，要使MgSO₄完全转化为沉淀，加入试剂①的量应    ；
②试剂②可以选用    ；
③试从节约能源、提高金属镁的纯度分析，以下适宜的冶镁方法是    ．
A．Mg（OH）
△
MgO
电解
2800℃
Mg
B．Mg（OH）
△
MgO
C
还原
Mg
C．Mg（OH）₂
HCl
MgCl₂
电解
714℃
Mg
D．Mg（OH）₂
HCl
MgCl₂
活泼金属
还原
Mg
（3）溴及其化合物用途十分广泛，我国正在大力开展海水提溴的研究和开发工作．工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下：

某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去）：

①A装置中通入a气体的目的是（用离子方程式表示）    ；
②A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改通热空气．通入热空气的目的是    ；
③反应过程中，B装置中有SO₄^2-生成．检验SO₄^2-的方法是    ；
④C装置的作用是    ．

难度：较难

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8．实验室制乙酸乙酯得主要装置如图1所示，主要步骤
①在a试管中按2：3：2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物；
②按A图连接装置，使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液（加入几滴酚酞试液）中；
③小火加热a试管中的混合液；
④等b试管中收集到约2mL产物时停止加热．撤下b试管并用力振荡，然后静置待其中液体分层；
⑤分离出纯净的乙酸乙酯．

请回答下列问题：
（1）步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出，写出该反应的离子方程式：．
（2）A装置中使用球形管除起到冷凝作用外，另一重要作用是，步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是．
（3）为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用如图A所示装置进行了以下4个实验．实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min．实验结束后充分振荡小试管b再测有机层的厚度，实验记录如下：

实验编号	试管a中试剂	试管b中试剂	测得有机层的厚度/cm
A	3mL乙醇、2mL乙酸、1mL18mol•L^-1 浓硫酸	饱和Na₂CO₃溶液	5.0
B	3mL乙醇、2mL乙酸		0.1
C	3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol•L^-1 H₂SO₄		1.2
D	3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸		1.2

①实验D的目的是与实验C相对照，证明H⁺对酯化反应具有催化作用．实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是    mL和    mol•L^-1．
②分析实验    （填实验编号）的数据，可以推测出浓H₂SO₄的吸水性提高了乙酸乙酯的产率．浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是    ．
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是    ．
④分离出乙酸乙酯层后，经过洗涤杂质；为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为（填字母）    ．
A．P₂O₅    B．无水Na₂SO₄    C．碱石灰    D．NaOH固体
⑤为充分利用反应物，该同学又设计了图2中甲、乙两个装置（利用乙装置时，待反应完毕冷却后，再用饱和碳酸钠溶液提取烧瓶中的产物）．你认为更合理的是    ．理由是：    ．

难度：较难

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9． 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：较难

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10．高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂．工业上常采用NaClO氧化法生产，原理为：3NaClO+2Fe（NO₃）₃+10NaOH
浓H2SO4
170℃
2Na₂FeO₄↓+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O
Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH主要的生产流程如下：

（1）写出反应①的离子方程式    ．
（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下K_sp（K₂FeO₄）    K_sp（Na₂FeO₄）（填“＞”或“＜”或“=”）．

（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．
图1为不同的温度下，Fe（NO₃）₃不同质量浓度对K₂FeO₄生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe（NO₃）₃质量浓度最佳时，NaClO浓度对K₂FeO₄生成率的影响．
①工业生产中最佳温度为    ℃，此时Fe（NO₃）₃与NaClO两种溶液最佳质量浓度之比为    ．
②若NaClO加入过量，氧化过程中会生成Fe（OH）₃，写出该反应的离子方程式：    ．
③若Fe（NO₃）₃加入过量，在碱性介质中K₂FeO₄与Fe³⁺发生氧化还原反应生成K₃FeO₄，此反应的离子方程式：    ．
（4）K₂FeO₄ 在水溶液中易水解：4FeO₄^2-+10H₂O⇌4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．在“提纯”K₂FeO₄中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用    溶液（填序号）．
A．H₂O   B．CH₃COONa、异丙醇   C．NH₄Cl、异丙醇   D．Fe（NO₃）₃、异丙醇．

难度：较难

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沉淀物	Fe（OH）₃	Al（OH₃）	Cu（OH）₂
开始沉淀	1.1	4.0	5.4
完全沉淀	3.2	5.2	6.7

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）₃	2.7	3.7
Fe（OH）₂	7.6	9.6
Mg（OH）₂	9.9	11.1