化学实验专题练习(框图、表格题)讲述

1、化学实验专题练习考点解读：1. 考察方式：呈现形式：流程图、表格、图像 设问方式：措施、成分、物质、原因能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。2. 考察内容主要有：（1）原料预处理（2）反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择）（3）反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯）（4）绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用）（5）化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯3. 工业生产流程主线与核心 4. 熟悉工业流程常见的操作与名词原料的预处理溶 解 通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等灼 烧 如从海带中提取碘煅 烧 如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解研 磨 适用于有机物的提取 如苹果中维生素C

2、的测定等。控制反应条件的方法控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 - pH值的控制。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8问题：若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，应该怎样做？调节pH所需的物质一般应满足两点： 、能与H反应，使溶液pH值增大； 、不引入新杂质。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值 蒸发、反应时的气体氛围加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动降温反应的目的 防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动趁热过滤 防止某物质降温时会析出冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗物质的分离和提纯的方法结晶固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发）过滤固、液分离蒸馏液、液分离分液互不相溶的液体间的分离萃取用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。升华将可直接气化的固体分离出来。盐析加无机盐使溶质的溶解度降低

3、而析出常见名词浸 出：固体加水（酸）溶解得到离子浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少酸 浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程水 洗：通常为除去水溶性杂质水 浸：与水接触反应或溶解考点练习：1、柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外，它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主，伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液（富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等），来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴（Br2），他们设计了如下流程：请根据以上流程，回答相关问题：（1）操作需要的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、_。（2）操作的名称： 。（3）对上述操作后的无色溶液进行除杂提纯，甲同学提出新的方案。其方案如下：【设计除杂过程】（i）若在操作结束后发现溶液E略有浑浊，应采取的措施 ；（ii）试剂X是 （填化学式）。【获取纯净氯化钾】（）对溶液E加热并不断滴加l mol L一1的盐酸溶液，同时用pH试纸检测溶液，直至pH=5时停止加盐酸，得到溶液F。（）将溶液F倒入 （填仪器名称）中，加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌，直到 ，停止加热

4、。【问题讨论】（）进行操作前，需先加热，使沉淀颗粒增大，便于过滤；该操作中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽，根据提供的数据计算，此时悬浊液D中Mg2+物质的量浓度 mol/L。（已知Ksp(MgCO3)= 3.510一5 KspMg（OH）2= 1.610一11）2、海水中含有丰富的化学元素，下面是某化工厂从海水中提取NaCl、Mg（以MgCl2形式存在）和Br2（以NaBr的形式存在）及综合利用的生产流程简图： 请回答：（1）Mg(OH)2中加入盐酸中，要获得MgCl26H2O晶体，需要进行的实验操作依次为 ；（2）目前工业上主要采用离子交换膜法电解饱和食盐水，下列关于离子交换膜电解槽的叙述错误的是 ；A精制饱和食盐水进入阳极室 B纯水（加少量NaOH）进入阴极室C阴极产物为氢氧化钠和氢气 D电解槽的阳极用金属铁网制成（3）母液中常含有MgCl2、NaCl、MgSO4、KCl等，可进一步加工制得一些重要的产品。若将母液加热升温到60以上，随着水分的蒸发，会逐渐析出晶体，此晶体的主要成分是 ；过滤上述晶体后，将滤液降温到30以下，又逐渐析出晶体，用一定量的冷水洗涤该晶体，最后可得到

5、比较纯净的 晶体。3、海水中溶解了大量的气体物质和各种盐类。人类在陆地上发现的100多种元素，在海水中可以找到80多种。海洋是一个远未完全开发的巨大化学资源宝库，海洋资源的综合利用具有非常广阔的前景。回答下列问题： 蒸馏法是人类最早使用的淡化海水的方法，技术和工艺比较完备，但由于使用大量燃煤，因此能耗多、排污量大。为克服蒸馏法海水淡化的缺陷，请你对蒸馏法淡化海水的工艺提出一条改进建议 。 使用离子交换树脂与水中的离子进行交换也是常用的水处理技术。聚丙烯酸钠是一种离子交换树脂，写出聚丙烯酸钠单体的结构简式 。 空气吹出法是目前从海水中提取溴的常用方法，流程如下（苦卤：海水蒸发结晶分离出食盐后的母液）： 反应的离子方程式为 ； 从反应后的溶液中分离出单质溴的方法是 。 苦卤中含有较多的NaCl、MgCl2、KCl、MgSO4等物质。用沉淀法测定苦卤中MgCl2的含量（g/L），测定过程中应获取的数据有 ；4、明矾石的主要成分是K2SO4Al2(SO4)32Al 2O36H2O，此外还含有少量Fe2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化铝的流程如下：（1）“焙烧”过程中反应的化学方程式为2Al2(S

6、O4)33S 2Al 2O3 _；该反应的氧化剂是_；该反应中被氧化的元素与被还原的元素的质量比是 。（2）“溶解”时反应的离子方程式为_。（3）“调节pH后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀，证明已洗涤干净的实验操作和现象是_。（4）“母液”中可回收的物质是_。（5）工业上常用氢氧化铝脱水后的产物X熔融电解冶炼金属铝，则该反应的化学方程式为。5、为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下图所示实验方案，用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO47H2O）和胆矾晶体。 请回答：（1）步骤I、II、III中均需进行的实验操作是 。（2）溶液D中的离子主要有 ；试剂X是 。（3）进行步骤II时，该小组用右图装置及试剂将制得的CO2通入溶液A中，一段时间后，观察到烧杯中产生的Al(OH)3沉淀逐渐减少，其原因是 （用离子方程式表示）；为了避免Al(OH)3沉淀减少，根据右图所示，改进的措施是 。（4）从氧化还原反应和环保角度考虑，用F制备CuSO4时需要氧气和硫酸共同参与，对应的化学方程式是 。6、业炼铝是用铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶炼铝

7、的主要原料氧化铝，然后进行电解。工艺流程如下图：（1）滤液1中要加入稍过量的原料B，原料B的化学式是 。写出步骤有关反应的离子方 、 。（2）如果省去步骤，即溶解铝土矿从直接加入原料B开始，则最终会对氧化铝的生成有什么影响？ 。（3）步骤是在铝电解槽中进行，电解槽的两极材料均用石墨，其中 极的材料随反应的进行需要不断补充，为什么？ （4）铝粉与三氧化二铁粉末在引燃剂作用下常用来焊接钢轨，主要是利用了该反应，而且该反应焊接速度快、设备简易，适于野外作业。7、二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料，普通锌锰干电池的电池反应式为：2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下（软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在）：某软锰矿的主要成分为MnO2，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.24%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH及部分硫化物的Ksp（均为25时）见下表，回答下列问题：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2Zn(OH)2pH5.23.29.710.46.78.0沉淀物CuSZnSMnSFeSKsp8.510451.210231.410153.71014（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要化学方程式为： 。（2）滤渣A的主要成分为 。（3）加入MnS的目的是除去 杂质。（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应式为 。（5）从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有 （写两种）8、七水硫酸镁（MgSO47H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH沉淀物Al（OH）3Fe（OH）3Fe（OH）2Mn（OH）2Mg（OH）2pH值5.23.29.710.411.2表2 两种盐的溶解度（单位为g1

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