考点:考查化学工艺流程分析,化学实验方案的分析、评价,化学实验基本操作和化学计算。
3.【2016年高考江苏卷】(15分)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和
少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下:
(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为
MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=-50.4 kJ·mol-1
Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2 Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=-225.4 kJ·mol-1 酸溶需加热的目的是______;所加H2SO4不宜过量太多的原因是_______。 (2)加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为___________。
(3)用右图所示的实验装置进行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+。
①实验装置图中仪器A的名称为_______。
②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂,______、静置、分液,并重复多次。
(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案:边搅拌边向溶
液中滴加氨水,______,过滤、用水洗涤固体2~3次,在50℃下干燥,得到MgCO3·3H2O。
已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀;pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]。 【答案】(1)加快酸溶速率;避免制备MgCO3时消耗更多的碱
(2)H2O2+2Fe2+2H=2Fe3+2H2O (3)①分液漏斗;②充分振荡
+
+
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(4)至5.0<pH<8.5,过滤,边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,向
上层清液中滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成,
【考点定位】本题主要是考查物质制备工艺流程图分析,涉及反应条件控制、仪器识别、氧
化还原反应方程式书写、物质的分离与提纯等化学实验基本操作
【名师点晴】分离提纯型探究实验评价题一般以物质的制备、分离、提纯为基础,考查基本
的实验原理、实验方法和实验基本操作。在解题过程中需要注意题目提供信息的应用,特别是新物质的制备过程中,有一些特殊的性质(如易水解、熔沸点等),要善于联系课本相关的物质的性质和实验方法运用于解题。在复习备考中要对元素及化合物的性质进行梳理,从理论的角度进行升入分析,迁移和应用,要重视物质的性质,实验基本操作,物质的分离提纯。电化学类试题具有很强的规律性和策略性,在解题过程中需要不断总结,归纳。工艺流程中的实验分析:工艺流程的命题来源很广,与各个知识模块的结
4.【2016年高考江苏卷】(14分)铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用
于处理水中污染物。
(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72-的酸性废水通过铁炭混
合物,在微电池正极上Cr2O72-转化为Cr3,其电极反应式为_____________。
+
(2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和
Pb2+的去除率,结果如图所示0。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是__________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是_____________。 (3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH4-(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4,其离子方程式为 。
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②纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+NO3-+10H+=4Fe2++NH4++3H2O 研究发现,若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降,其原因是 。
③相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异(见右图),产生该差异的可能原因是 。
【答案】(1)Cr2O72-+6e-+14H+=2Cr3++7H2O;(2)①活性炭对Cu2+和Pb2+有吸附作用
②铁的质量分数增加,铁炭混合物中微电池数目减少;
(3)①2Fe2++BH4-+4OH=2Fe+ B(OH)4+2H2↑;②纳米铁粉与H反应生成H2;
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③Cu或Cu2+催化纳米铁粉去除NO3的反应(或形成的Fe-Cu原电池增大纳米铁粉去
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除NO3的反应速率)。
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