制备实验方案的设计 知识点题库

（1）

工业上制备ZnSO₄•7H₂O的方法很多，可由粗ZnO（含Fe²⁺、Mn²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺）通过以下流程完成：

①试写出加入稀高锰酸钾溶液时的离子方程式　 

②流程③中的金属可以用　 　（填编号）．

A．Na      B．Al     C．Zn    D．Cu

③流程④中调pH=1目的为

（2） （2）氧化锌的制备：取精制的硫酸锌溶液慢慢加入碳酸钠溶液，边加边搅拌使气体完全逸出，并使pH约为6.8左右，煮沸至沉淀析出，倾去上层清液，用热水洗涤到无SO₄^2﹣为止，过滤干燥后得固体ZnCO₃•2Zn（OH）₂•2H₂O转至仪器A中，煅烧至完全分解，冷却得固体ZnO．

①仪器A名称为 ．

②写出硫酸锌溶液中慢慢加入碳酸钠溶液时的化学方程式　 ．

③如何证明固体A已煅烧至完全分解？　 

（1） 将浓硫酸“冷却至0℃”可采用的方法是．

（2） 步骤②采用100目鳞片状的石墨，其主要目的是；图3示的“搅拌”方式为．

（3） 步骤③④中加NaNO₃和KMnO₄的作用是．

（4） 步骤⑧H₂O₂还原剩余的KMnO₄反应的离子方程式为；检验洗涤已无SO₄^2﹣的方法是．

（1） 制备粗品

将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入l mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，

缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品．

①A中碎瓷片的作用是，导管B除了导气外还具有的作用是．

②试管C置于冰水浴中的目的是．

（2） 制备精品

①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等．加入饱和食盐水，振荡、静 置、分层，环己烯在上层，分液后用 （填入编号）洗涤．

a．KMnO₄溶液     b．稀H₂SO₄     c．Na₂CO₃溶液

②实验制得的环己烯精品的质量往往低于理论产量，其可能的原因是

a．蒸馏时从100℃开始收集产品

b．环己醇实际用量多了

c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出

（3） 以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是．a．用酸性高锰酸钾溶液   b．用金属钠  c．测定沸点．

（1） 装置B中可观察到的现象是铁粉逐渐溶解，

（2） 将B中生成的FeCl₂溶液压入装置C的操作是

（3） Ⅱ．制备乳酸亚铁：将制得的FeCO₃加入乳酸溶液中，加入少量铁粉，在75℃下搅拌使之充分反应，然后再加入适量乳酸．

加入少量铁粉的作用是

（4） 从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体所需的实验操作是、、洗涤、干燥．

（5） 设计实验证明乳酸亚铁中含 Fe²⁺：．

（1） 盛浓盐酸的装置名称为．

（2） 装置E的作用是

（3） 装置D中发生反应的化学方程式为．

（4） 装置F的作用是，可以用一个盛装（填试剂名称）的干燥管代替装置F和G，使实验更简便．

（5） 为了顺利完成实验，点燃酒精灯的正确操作是（填字母），其理由是．

a．先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯

b．先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯

c．同时点燃A、D两处酒精灯．

（1） 装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO₂^﹣的离子方程式．

（2） 含硫各微粒（H₂SO₃、HSO₃^﹣和SO₃^2﹣）存在于SO₂与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图1所示．

①下列说法正确的是（填标号）．

A．pH=7时，溶液中c（Na⁺）＜c（HSO₃^﹣）+c（SO₃^2﹣）

B．由图中数据，可以估算出H₂SO₃的第二级电离平衡常数Ka₂≈10^﹣7

C．为获得尽可能纯的NaHSO₃ ， 应将溶液的pH控制在4～5为宜

D．pH=9时的溶液中c（OH^﹣）=c（H⁺）+c（HSO₄^﹣）+c（H₂SO₄）

②若1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收13.44L（标况下）SO₂ ， 则反应的离子方程式为．

③取装置Ⅰ中的吸收液vmL，用cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定．酸性高锰酸钾溶液应装在（填“酸式”或“碱式”）滴定管中，判断滴定终点的方法是．

（3） 装置Ⅲ的作用之一是再生Ce⁴⁺ ， 其原理如图2所示．

图中A为电源的（填“正”或“负”）极．右侧反应室中发生的主要电极反应式为．

（4） 已知进人装置Ⅳ的溶液中NO₂^﹣的浓度为0.4mol/L，要使1m³该溶液中的NO₂^﹣完全转化为NH₄NO₃ ， 需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的O₂的体积为L．

（1） 完成并配平下列方程式：

6FeO+6Cr₂O₃+KOH+KClO₃=K₂CrO₄+Fe₂O₃+KCl+

（2） 滤渣1的成分是（填化学式），滤液1的成分除K₂CrO₄、KClO₃、KOH外，还含有（填化学式），过滤后洗涤沉淀的操作是．

（3） 试剂1是（填化学式），利用滤渣2可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，电解时阴极的电极反应式为．

（4） 对滤液2用稀硫酸酸化处理时发生的离子反应方程式是，酸化处理时往往增大稀硫酸浓度的原因是．

（5） 检验氯酸钾晶体中钾元素的具体方法是．

（1） 滤液A加过量NaOH离子方程式表示为

（2） 灼烧时盛放药品的仪器名称是．

（3） 步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式是．

（4） 步骤Ⅲ中生成固体C的离子反应方程式为．

（5） 取滤液B 100mL，加入1mol•L^﹣1盐酸200mL，沉淀量达到最大且质量为11.7g．则滤液B中c（AlO ）=，c（Na⁺） 6mol•L^﹣1（填“＞”、“=”或“＜”）．

（1） 向溶液A中通入过量的CO₂ ， 发生反应的离子方程式为．

（2） 操作II所包含的实验操作的名称依次为、冷却结晶、、洗涤、干燥．

（3） 若开始时称取的废铝屑的质跫为5.00g，得到固体A的质量为0.95g，硫酸铝晶体的质量为49.95g（假设每一步的转化率均为100%），则所得硫酸铝晶体的化学式为．

（4） 取以上制得的硫酸铝晶体进行热重分析，其热分解主要分为三个阶段：第一阶段失重40.54%，第二阶段失重48.65%，第三阶段失重84.68%，以后不再失重．其热分解的曲线如图2所示．

已知：失重%= ×100%

①失重第一阶段反应的化学方程式为．

②失重第三阶段残留固体的化学式为．

（1） 步骤①用热的碳酸钠溶液浸泡的目的是 。

（2） 步骤②中需控制硫酸的用量，使铁粉过量，其目的是。

（3） 装置C的作用是，其中有关反应的离子方程式为。

（4） 步骤④中洗涤时所用的洗涤剂最好是_____________。

（5） II．测定产品的纯度：

称取m g产品，放入锥形瓶中，用经煮沸过且冷却的蒸馏水和稀硫酸溶解，然后用c mol/L的KMnO₄标准溶液滴定，消耗VmL KMnO₄标准溶液。滴定过程中选用（填“酸式”或“碱式”）滴定管，发生反应的离子方程式为；产品的纯度为(列出计算表达式即可)。

（1） 步骤II，调 ，为避免引入新的杂质，适宜加入的试剂为。

（2） 步骤III，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等多步操作。

下列说法正确的是________。

（3） 步骤IV，脱水方案为：将所得 置入坩埚中，300℃加热，得 样品。用沉淀滴定法分别测定所得 、 样品纯度，测定过程如下：称取一定量样品，溶解，定容于容量瓶，将容量瓶中的溶液倒入烧杯，用移液管定量移取烧杯中的溶液加入锥形瓶，调 ，用滴定管中的 标准溶液滴定至终点，根据消耗的 标准溶液体积计算，得 、 的纯度分别为99.96%，95.38%。 纯度偏低。

①上述测定过程提及的下列仪器，在使用前一定不能润洗的是。

A．容量瓶             B．烧杯                 C．锥形瓶             D．滴定管

②测定过程中使用到移液管，选出其正确操作并按序列出字母：

蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→→→→→洗净，放回管架。

a.移液管尖与锥形瓶内壁接触，边吹气边放液

b.放液完毕，停留数秒，取出移液管

c.移液管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指放液设备

d.洗耳球吸溶液至移液管标线以上，食指堵住管口

e.放液完毕，抖动数下，取出移液管

f.放液至凹液面最低处与移液管标线相切，按紧管口

③ 纯度偏低，可能的主要杂质是。

（4） 步骤IV，采用改进的实验方案（装置如图），可以提高 纯度。

①设备X的名称是。

②请说明采用该方案可以提高 纯度的理由。

（1） 冷凝水的流向为（填“a→b"或°b→a"）。

（2） 环己烷、乙醇与水可形成共沸物，沸点为62.1℃，步骤①中加热方式应为。

（3） 步骤②中加入Na₂CO₃的作用是。

（4） 步骤③进行蒸馏操作时，加入无水硫酸镁的目的是，蒸馏过程中需要用到的玻璃仪器除酒精灯、蒸馏烧瓶、牛角管、锥形瓶之外，还需要（填标号）。

（5） 该实验中苯甲酸乙酯的产率是%。

（1） 加快酸浸速率的方法有，电解铝废渣与浓硫酸反应产生的气体的化学式为。苛化反应过程中加入氧化钙将碳酸锂转化为氢氧化锂溶液，若氧化钙过量则可能造成。

（2） 碱解反应中，同时得到气体和沉淀，反应的离子方程式为。

（3） 一般地说K＞10⁵时，该反应就基本进行完全了。苛化反应中存在如下平衡：Li₂CO₃(s)+ Ca²⁺(aq) 2Li⁺(aq)+CaCO₃(s)，通过计算说明该反应是否进行完全：[已知K_sp(Li₂CO₃)=8.64×10^-4、K_sp(CaCO₃)=2.5×10^-9]。

（4） 由碳化反应后的溶液得到Li₂CO₃ 的具体实验操作有：加热浓缩，，过滤，，干燥。

（5） 上述流程得到的副产品冰晶石的化学方程式

（6） 电池级Li₂CO₃可由高纯度LiOH转化而来。将电池级Li₂CO₃和C、FePO₄高温下反应，生成LiFePO₄和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为。

（1） 酸浸时选择H₂SO₄而不是HCl的原因可能是和，沉淀池1中，加入MnO₂时发生反应的离子方程式为。

（2） 该工艺流程中废渣和沉淀1、2均需用水洗涤，并将洗涤液返回酸浸工序，目的是。

（3） 沉淀2的化学式是，不能用NaOH代替NaF，其原因是。

（4） 含MnSO₄溶液中还含有杂质(填离子符号)，利用KMnO₄溶液与Mn^2＋反应生成黑色沉淀的现象可以检验Mn^2＋ ， 发生反应的离子方程式为。

（5） 电解MnSO₄溶液可进一步获得二氧化锰，电解后的废水中还含有Mn^2＋ ， 常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)₂沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na₂S，进行二级沉降。欲使溶液中c(Mn^2＋)≤1.0×10^-5 mol·L^-1 ， 则应保持溶液中c(S^2-)≥mol·L^-1。

（1） “沉淀”是在50~60℃条件下进行，适合的加热方式为。

（2） “抽滤”在如图所示的装置中进行，装置X的作用是。

（3） “洗涤”步骤中用无水乙醇洗涤的目的是。

（4） 以蛇纹石粉末(主要含MgO、FeO、Fe₂O₃、SiO₂等)为原料制备实验所需的MgSO₄溶液。请补充完整相应的实验方案：取一定量蛇纹石粉末，，得到MgSO₄溶液。

已知：①该实验中pH=3.2时，Fe³⁺完全沉淀；pH=8.5时，Mg²⁺开始沉淀。

②Fe²⁺与K₃[Fe(CN)₆]溶液反应产生蓝色沉淀。

实验中可选用的试剂：1.0 H₂SO₄、1.0 NaOH、3%H₂O₂、MgCO₃粉末、K₃[Fe(CN)₆]溶液。

（5） 通过下列方法测定碱式硫酸镁晶须化学式：

I.准确称取1.8560g产品，溶于100.00mL0.5600 HCl，将所得溶液配成250. 00 mL溶液A；

II.取25.00mL溶液A，调节溶液pH=10，用0.1000 的EDTA(Na₂H₂Y)标准溶液滴定其中的Mg²⁺(离子方程式为 )，消耗EDTA标准溶液24.00mL；

III.另取25.00mL溶液A，用0.0800 NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液20.00mL。计算碱式硫酸镁晶须的化学式(写出计算过程)。

（1） “酸浸”需要适当加热，但温度不宜过高，其原因是。灼烧滤渣3得到固体的主要成分是(写出化学式)。

（2） 用FeS还原Fe^3＋的目的是，加入FeO的作用是(用离子反应方程式表示)。

（3） 试剂R宜选择 ___________(填字母)。

（4） 常温下，K_sp(FePO₄)=1.3×10^-22 ， “沉铁”中为了使c(Fe^3＋)≤1×10^-5 mol·L^-1 ， c(PO )最小为mol·L^-1。

（5） 写出“高温煅烧②”中由FePO₄制备LiFePO₄的化学方程式：。

（1） 仪器X的名称为。

（2） 完成上述实验选择合适的装置，按气流从左至右，导管连接顺序为(填字母)。

（3） 装置D中发生反应的离子方程式为。

（4） 当装置A内出现的现象时，打开装置A中分液漏斗的活塞，加入氰尿酸(C₃H₃N₃O₃)溶液，在反应过程中仍不断通入Cl₂的目的是。

（5） 实验过程中装置A的温度必须保持在7℃~12℃，pH控制在6.5~8.5，则该实验适宜的受热方式是(填“冷水浴”或“热水浴”)。

（6） 测定粗产品中二氯异氰尿酸钠的纯度。

将m g粗产品溶于无氧蒸馏水中配制成100 mL溶液，取20.00 mL所配制溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5 min。用的标准溶液进行滴定，加入指示剂，滴定至终点时，消耗标准溶液。(杂质不与反应，涉及的反应为、)

①加入的指示剂是(填名称)。

②C₃N₃O₃Cl₂Na的百分含量为(用含m、c、V的代数式表示)%。

③下列操作会导致粗产品中二氯异氰尿酸钠的纯度偏低的是(填标号)。

a．盛装Na₂S₂O₃标准溶液的滴定管未润洗

b．滴定管在滴定前有气泡，滴定后无气泡

c．碘量瓶中加入的稀硫酸偏少

（1） Cl₂和NaOH溶液制取NaClO的离子方程式是。

（2） A点溶液的pH约为13，主要原因是。

（3） 结合离子方程式解释A→B溶液的pH显著下降的主要原因：。

（4） NaClO溶液中含氯各微粒的物质的量分数与pH的关系如图。

①M点溶液含氯的微粒有。

②C点附近生成红褐色沉淀的主要反应的离子方程式是。

（5） 检验iv中气体的方法是。

（6） A→D的过程中，溶液的pH一直下降，原因是。

（7） 整个滴加过程中发生的反应与、微粒的浓度等有关。

（1） 检查装置气密性并加入WO₃。先通N₂ ， 其目的是；一段时间后，加热管式炉，改通H₂ ， 对B处逸出的H₂进行后续处理。仪器A的名称为。

（2） WO₃完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H₂；②以干燥的接收装置替换E；③在B处加装盛有碱石灰的干燥管；④……；⑤加热，通Cl₂；⑥……。碱石灰的作用是；操作④是，目的是。

（3） 利用碘量法测定WCl₆产品纯度，实验如下：称量待测样品mg，先将WCl₆转化为可溶的Na₂WO₄ ， 通过离子交换柱发生反应： +Ba(IO₃)₂=BaWO₄+2。交换结束后，向所得含的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；反应完全后，用淀粉溶液作指示剂，cmol•L^-1的Na₂S₂O₃标准溶液滴定，发生反应：I₂+2=2I^-+ 。滴定达终点时消耗Na₂S₂O₃溶液VmL，则滴定终点时的实验现象是，该样品中WCl₆(摩尔质量为Mg•mol^-1)的质量分数为。

（1） 仪器B的名称是。

（2） 蒸馏不能分离环己酮和水的原因是。

（3） 反应要控制在55~60℃进行，不能过高或过低的原因是。

（4） 写出草酸与酸性重铬酸钠反应的离子方程式。

（5） 环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作：

a.蒸馏，收集151-156℃馏分，得到精品

b.过滤

c.在收集到的粗品中加NaCl固体至饱和，静置，分液

d.加入无水固体，除去有机物中少量水

上述操作的正确顺序是(填序号)。

（6） 环己酮的产率。