课题二物质的制备知识点题库

钛铁矿的主要成分为FeTiO₃（可表示为FeO•TiO₂），含有少量MgO、CaO、SiO₂等杂质．利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂和磷酸亚铁锂LiFePO₄）的工业流程如图所示：

已知：FeTiO₃与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO₃+4H⁺+4Cl^﹣=Fe²⁺+TiOCl₄²^﹣+2H₂O

（1）化合物FeTiO₃中铁元素的化合价是
（2）滤渣A的成分是
（3）滤液B中TiOCl₄^2﹣转化生成TiO₂的离子方程式是
（4）
反应②中固体TiO₂转化成（NH₄）₂Ti₅O₁₅溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示．反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是
（5）反应③的化学方程式是
（6）由滤液D制备LiFePO₄的过程中，所需 17%双氧水与H₂C₂O₄的质量比是
（7）
若采用钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）和磷酸亚铁锂（LiFePO₄）作电极组成电池，其工作原理为：Li₄Ti₅O₁₂+3LiFePO₄⇌+3FePO₄该电池充电时阳极反应式是

如表实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系是（）

选项	实验	现象	结论
A	将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液	有气体生成，溶液呈血红色	稀硝酸将Fe氧化为Fe³⁺
B	向NaAlO₂溶液中通入CO₂气体，至过量	溶液出现大量白色胶状沉淀	实验室可用这个原理制备Al（OH）₃
C	用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热	熔化后的液态铝滴落下来	金属铝的熔点较低
D	将NaHCO₃溶液与NaAlO₂溶液混合	有白色沉淀生成	HCO₃^﹣与 AlO₂^﹣在溶液中发生了双水解

A . A B . B C . C D . D

下列实验操作能够达到实验目的是（）

A . 实验室采用图①所示装置收集SO₂ B . 用图②所示装置，分离CCl₄萃取I₂水后的有机层和水层 C . 除去NaHCO₃溶液中的Na₂CO₃可加入Ca（OH）₂溶液后过滤 D . 称取0.40gNaOH，放入100mL容量瓶中，配制0.10mol•L^﹣¹的NaOH溶液

化学是一门以实验为基础的科学，下列叙述正确的是（填写序号）．

A、金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火

B、用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上

C、将0.2mol•L^﹣1FeCl₃溶液滴加到沸水中，然后继续加热并不断搅拌可制得氢氧化铁胶体．

D、稀释浓硫酸时，应将水沿器壁缓缓加入浓硫酸中，并不断用玻璃棒搅拌．

E、容量瓶中含有少量蒸馏水，对配制一定物质的量浓度的硫酸溶液无影响．

F、使用容量瓶、分液漏斗时，首先应检验是否漏水．

G、在粗盐的提纯实验中，溶解、过滤、蒸发都用到了玻璃棒．

下列实验操作、现象、结论均正确的是（）

	实验操作	实验现象	实验结论
A	将过氧化钠投入滴有酚酞试液的水中	溶液最终为红色	过氧化钠与水反应生成碱性物质
B	向Ba(NO₃)₂溶液中通入SO₂气体	产生白色沉淀	SO₂具有还原性
C	向FeCl₃溶液中加入Cu，振荡	溶液颜色由棕黄色一蓝绿色一蓝色	Cu与FeCl₃发生了置换反应
D	室温时用酸度计分别测量等浓度的NaA、NaB溶液	pH(NaB)<pH(NaA)	酸性：HA>HB

A . A B . B C . C D . D

下列装置应用于实验室制NO₂并回收硝酸铜，能达到实验目的的是（）

A . 用装置甲制取NO B . 用装置乙除NO₂中的少量HNO₃ C . 用装置丙收集NO₂ D . 用装置丁蒸干Cu(NO₃)₂ 溶液制Ca(NO₃)₂·6H₂O

利用下图装置可以进行实验并能达到实验目的的是( )

选项	实验目的	X中试剂	Y中试剂
A	用MnO₂和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl₂	饱和食盐水	浓硫酸
B	用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO	水	浓硫酸
C	验证Na₂SO₃和浓硫酸反应的产物的性质	品红溶液	KMnO₄溶液
D	CaCO₃和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO₂	饱和Na₂CO₃溶液	浓硫酸

A . A B . B C . C D . D

碳酸亚铁（白色固体，难溶于水）是一种重要的工业原料，可用于制备补血剂乳酸亚铁，也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验，寻找利用复分解反应制备 FeCO₃沉淀的最佳方案：

实验	试剂		现象
实验	滴管	试管	现象
	0.8 mol/LFeSO₄溶液（pH=4.5）	1 mol/L Na₂CO₃溶液（pH=11.9）	实验Ⅰ：立即产生灰绿色沉淀，5min 后出现明显的红褐色
	0.8 mol/LFeSO₄溶液（pH=4.5）	1 mol/L NaHCO₃溶液（pH=8.6）	实验Ⅱ：产生白色沉淀及少量无色气泡，2min 后出现明显的灰绿色
	0.8 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液（pH=4.0）	1 mol/LNaHCO₃溶液（pH=8.6）	实验Ⅲ：产生白色沉淀及无色气泡，较长时间保持白色

（1）实验 I 中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示，请补全反应：
Fe²⁺ + + + H₂O=Fe(OH)₃ +HCO₃⁻
（2）实验 II 中产生 FeCO₃的离子方程式为。

（3）为了探究实验 III 中 NH₄⁺所起的作用，甲同学设计了实验 IV 进行探究：

	操作	现象
实验 IV	向 0.8 mol/LFeSO₄溶液中加入①，再加入 Na₂SO₄固体配制成混合溶液（已知 Na⁺对实验无影响，忽略混合后溶液体积变化）。再取该溶液一滴管，与 2mL 1 mol/L NaHCO₃溶液混合	与实验 III 现象相同

实验 IV 中加入 Na₂SO₄固体的目的是②。

对比实验 II、III、IV，甲同学得出结论：NH₄⁺水解产生 H⁺ ，降低溶液 pH，减少了副产物 Fe(OH)₂的产生。

乙同学认为该实验方案不够严谨，应补充的对比实验操作是：③，再取该溶液一滴管，与 2mL 1 mol/L NaHCO₃溶液混合。

（4）小组同学进一步讨论认为，定性实验现象并不能直接证明实验 III 中 FeCO₃ 的纯度最高，需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验 I、II、III 中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量，然后转移至 A 处的广口瓶中。

为测定 FeCO₃的纯度，除样品总质量外，还需测定的物理量是。
（5）实验反思：经测定，实验 III 中的 FeCO₃纯度高于方案 I 和方案 II。通过以上实验分析，制备 FeCO₃实验成功的关键因素是

下列实验装置或操作正确的是( )

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A . 用甲图装置验证CH₃COOH、H₂CO₃和H₂SiO₃的酸性强弱 B . 用乙图装置配制一定浓度的稀硫酸 C . 用丙图装置验证NaHCO₃和Na₂CO₃的热稳定性 D . 用丁图装置制备并收集少量NO₂气体

二氯化钒(VCl₂)有强吸湿性和强还原性，熔点为425℃、沸点900℃，是制备多种医药、催化剂、含钒化合物的中间体。有以下两种方案制备VCl₂：

方案一：V₂O₅ $\text{[math]}$ VCl₂溶液

方案二：在800℃的N₂流中VCl₃分解

（1）请写出方案一的化学方程式：。
（2）某学习小组在实验室用方案二制备VCl₂并检验其气体产物Cl₂。

请回答下列问题：

①按气流方向，上述装置合理的连接顺序为A→(用大写字母填空)。

②焦性没食子酸溶液的作用是。

③实验过程中需持续通入空气，其作用为。

④实验后，选用D中所得溶液和其他合理试剂，设计实验方案证明C处有Cl₂生成。
（3）测定产品纯度：实验后产品中只混有少量VCl₃杂质。称量1.3775g样品，充分溶于水中，调pH后滴加Na₂CrO₄作指示剂，用0.500mol·L^-1AgNO₃标准溶液滴定Cl^- ，达到滴定终点时消耗标准液体积为46.00mL(Ag₂CrO₄为砖红色沉淀，杂质不参加反应)。
①滴定终点的现象为。

②产品中VCl₂的物质的量分数为。(保留3位有效数字)
（4）钒元素的常见离子有V²⁺、V³⁺、VO²⁺、VO $\text{[math]}$ ，小组同学进一步用如图所示装置验证还原性V²⁺强于VO²⁺。接通电路后，能观察到的实验现象是。

以淀粉或以石油裂解产物F(其产量常用来衡量一个国家的石油化工发展水平)为原料制备一种具有果香味的物质E的生产流程如下：

请回答下列问题：

（1） F的结构简式为；D中官能团的名称为。
（2）写出一种分子中含有HCOO-的E的同分异构体的结构简式：。
（3）写出B→C反应的化学方程式：。
（4） $\text{[math]}$ 反应的实验装置如图，球形干燥管的作用是。反应前，要在大试管中加入几颗沸石或碎瓷片防暴沸，不小心忘记加，应当。装置中溶液M为，其作用是。该反应的化学方程式为。

下列关于实验室制备乙酸乙酯的操作错误的是（）

A . 配料：加入过量乙醇 B . 加热：用水浴加热 C . 分离：用边反应边分离的方法 D . 净化：产物用氢氧化钠溶液洗涤

利用废旧镀锌铁皮制备 $\text{[math]}$ 胶体粒子的流程图如下：

已知：镀锌铁皮就是铁皮表面镀上一层锌； $\text{[math]}$ 溶于强碱时生成 $\text{[math]}$ 。下列有关说法正确的是（）

A . 用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮，主要目的是为了处理铁皮表面的油污 B . “酸溶”的离子方程式为 $\text{[math]}$ C . “氧化”后溶液中所存在的离子有： $\text{[math]}$ D . 最后一步“反应”中 $\text{[math]}$ 的作用是将部分 $\text{[math]}$ 还原成 $\text{[math]}$

下列实验方案不能达到实验目的的是（）

选项	实验方案	实验目的
A	将 $\text{[math]}$ 通入到 $\text{[math]}$ 溶液中	比较硫元素和碳元素非金属性强弱
B	将少量新制氯水滴加到 $\text{[math]}$ 溶液中	比较氯元素、硫元素原子得电子能力的强弱
C	分别向 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 溶液中滴加NaOH溶液直至过量	比较镁元素和铝元素金属性强弱
D	将打磨过的表面积相同的镁条和铝片分别放入沸水中，并滴入酚酞溶液	比较镁元素、铝元素原了失电子能力的强弱

A . A B . B C . C D . D

下列实验装置或操作不能达到实验目的的是（）


A 制氨气	B 收集氧气	C 除去水中泥沙	D 分离乙醇和水

A . A B . B C . C D . D

某小组同学利用一定浓度的HCl溶液和MnO₂制备Cl₂ ，并进行有关实验。

（1） Ⅰ．为了防止制备的Cl₂逸散，该小组同学设计装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
试回答：
发生装置选择(填“图甲”、“图乙”或“图丙”)。
（2） ①若用所选的发生装置和装置Ⅰ制取氯气，b瓶加入的液体一般为。反应开始后，关闭活塞K时，发现c中液面上升不明显，可能的原因是，检查的简单方法是。
②装置Ⅰ能防止多余气体逸散的原因是。
③欲用装置Ⅱ(或装置Ⅲ)代替装置Ⅰ中的b～c部分(试剂相同)，装置Ⅱ(填“是”或“否”)可行，理由是。装置Ⅲ(填“是”或“否”)可行，理由是。
（3） Ⅱ．在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中：①的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液，置于水浴中；②的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液，置于冰水浴中；③的试管里加有紫色石蕊试液；④为尾气吸收装置。
比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件，二者的差异是①；②。
（4）反应完毕经冷却后，①的试管中有大量晶体析出。图中符合该晶体溶解度曲线的是(填写编号字母)；从①的试管中分离出该晶体的方法是(填写操作名称)。
（5）根据③的试管里试液的颜色变化可否证明氯气的强氧化性。为什么？。

用蒙脱土(MMT)代替浓硫酸的条件下，加热乙醇与乙酸的混合液也可以发生酯化反应。现用如图装置(夹持和加热装置已略去)制备乙酸乙酯。

（1）球形冷凝管可冷凝回流未反应的乙醇和乙酸，其最终目的是。
（2）饱和碳酸钠溶液的作用是；其装置中不能将导管插入液面下的原因是。
（3）同位素示踪法是探索有机反应原理的常用方法。为了探究乙醇与乙酸的酯化反应原理，将乙醇分子中的氧标记为 $\text{[math]}$ ，则充分反应后，含 $\text{[math]}$ 的物质的结构简式为(标记出 $\text{[math]}$ )。
（4）工业上可以通过乙烯水化获得乙醇，发生反应的化学方程式为；也可以通过淀粉水解后的葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇。在淀粉、葡萄糖、乙醇三种物质中，属于糖类的是(填物质的名称)。

下列方案设计、现象和结论都正确的是（）

	目的	方案设计	现象和结论
A	探究乙醇消去反应的产物	取4mL乙醇，加入12mL浓硫酸、少量沸石，加热，将产生的气体直接通入2mL酸性KMnO₄溶液中	酸性KMnO₄溶液褪色，证明消去反应的产物为乙烯
B	探究Na₂SO₃溶液是否变质	取少量溶液置于试管中，加入足量稀盐酸，再加入BaCl₂溶液	有白色沉淀产生，证明Na₂SO₃溶液已经变质
C	探究金属钠在氧气中燃烧所得固体的成分	取少量固体置于试管中，加入2~3mL蒸馏水	有气体生成，证明所得固体为Na₂O₂
D	探究Al和Mg的金属活动性	取20mL0.5mol/LNaOH溶液放入小烧杯中，将打磨光亮的铝片和镁片用导线连接后浸入溶液中	铝片表面有大量气泡冒出，证明Mg的金属性强于Al

A . A B . B C . C D . D

下列实验设计及实验现象能达到实验目的的是（）

选项	实验目的	实验设计及实验现象
A	检验乙醇的还原性	向乙醇中滴加少量酸性 $\text{[math]}$ 溶液，振荡，溶液紫红色褪去
B	证明淀粉完全水解	取少量淀粉水解后的溶液，加入过量NaOH溶液，再滴加新制的银氨溶液，水浴加热，有银镜生成
C	验证卤乙烷中卤素原子为氯原子	卤乙烷与NaOH溶液加热至不再分层，再滴加少量 $\text{[math]}$ 溶液，有白色沉淀产生
D	除去苯中混有的少量苯酚	取样，向混合物中滴加饱和溴水，静置后过滤

A . A B . B C . C D . D

以下实验能获得成功的是（）

A . 要检验溴乙烷中的溴元素，可以加入 $\text{[math]}$ 溶液共热，冷却后滴入 $\text{[math]}$ 溶液，观察有无浅黄色沉淀生成 B . 将铜丝在酒精灯上加热变黑后，立即伸入盛有无水乙醇的试管中，铜丝恢复成原来的红色，取出，铜丝又会变为黑色，反复几次，用氢氧化铜悬浊液可以证明是否生成了乙醛 C . 要检验蔗糖的水解产物，将蔗糖的水解液加入到新制的氢氧化铜悬浊液中，加热至沸腾观察是否有红色沉淀产生 D . 在进行溴乙烷与 $\text{[math]}$ 乙醇溶液反应的实验中，将反应产生的气体直接通入到酸性高锰酸钾溶液中来检验产生的气体是否为乙烯

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