(通用版)高考化学实验专项训练2．减压浓缩.docx

专项训练2 减压浓缩1．过氧化氢的沸点比水高，但受热容易分解某试剂厂先制得7%~8%的过氧化氢溶液，再浓缩成30%的溶液时，可采用的适宜方法是A．常压蒸馏 B．减压蒸馏 C．加生石灰常压蒸馏 D．加压蒸馏【答案】B【解析】把7%~8%的过氧化氢溶液浓缩成30%的溶液时，需要蒸发掉部分水分，虽然过氧化氢的沸点比水高，但受热容易分解，所以不能常压蒸馏如果降低压强，水的沸点会降低所以可以采取减压蒸馏的方法，使水在达到过氧化氢分解温度之前就挥发出去，从而达到浓缩过氧化氢溶液的目的2．将一定量CO2通入NaOH溶液中，将充分反应后的溶液减压蒸发得到固体下列对所得固体的成分说法中不正确的是A．所得固体可能由NaOH和Na2CO3组成 B．所得固体可能由NaOH和NaHCO3组成C．所得固体可能由Na2CO3和NaHCO3组成 D．所得固体可能只含有NaHCO3【答案】B【解析】：A、当 n（NaOH）/ n（CO2）＞2，NaOH过量，生成Na2CO3，则所得固体可能由NaOH和Na2CO3组成，A项错误；B、NaOH和NaHCO3发生反应生成Na2CO3和H2O，不可能为二者的混合物，B项正确；C、当1＜n（NaOH）/ n（CO2）＜2，发生CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+NaOH=NaHCO3，所得固体可能由Na2CO3和NaHCO3组成，C项错误；D、当n（NaOH）/ n（CO2）=1时，发生CO2+NaOH=NaHCO3，所得固体可能只含有NaHCO3，D项错误；答案选B。

3．聚合硫酸铁（PFS）是水处理中重要的絮凝剂，以废铁屑为原料制备PFS的具体工艺流程如下：下列说法不正确的是（ ）A．步骤①，粉碎的目的是增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率B．步骤③，可选用H2O2、Cl2、KMnO4等氧化剂将Fe2+转化为Fe3+C．步骤④，加稀硫酸调节pH在一定范围内，若pH偏小则Fe3+水解程度太弱，若pH偏大时则形成Fe（OH）3沉淀D．步骤⑤，减压蒸发，有利于降低蒸发温度防止产物分解【答案】B【解析】废铁屑粉粹过筛后加入酸浸，过滤得到滤液在反应釜中加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子，加入水和硫酸生成聚合硫酸铁，减压蒸发得到PES固体产品A. 步骤①，粉碎可以增大反应物接触面积，提高“酸浸”反应速率，故A正确；B. 步骤③，若选用Cl2、KMnO4等氧化剂将Fe2+转化为Fe3+，产品中将含有氯离子锰离子等杂质，故B错误；C. 步骤④，若pH偏小则Fe3+水解程度太弱，若pH偏大时则形成Fe（OH）3沉淀，因此需要加稀硫酸调节pH在一定范围内，故C正确；D. 步骤⑤，为了防止聚合硫酸铁分解，可以减压蒸发，有利于降低蒸发温度，故D正确；故选B4．工业上利用银块制取硝酸银及硝酸银的有关性质如下图所示。

下列说法错误的是A．反应器中若增大硝酸浓度，生成总量将减少B．操作②为减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥C．硝酸银固体应保存在棕色瓶中D．X是氧气【答案】A【解析】A．已知Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O，3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O可知反应器中若增大硝酸浓度，生成总量将增大，A错误；B．由于AgNO3受热易分解，故操作②为减压蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，B正确；C．由于AgNO3见光易分解，硝酸银固体应保存在棕色瓶中避光保存，C正确；D．已知反应：2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑，故X是氧气，D正确；故答案为：A5．ClO2、NaClO2均是高效含氯消毒剂和漂白剂，主要用于自来水、污水等水环境的杀菌消毒制备NaClO2固体的实验装置如图所示(夹持装置省略)，其中A装置制备ClO2，C装置用于制备NaClO2.请回答下列问题：已知：①饱和NaClO2溶液中析出的晶体成分与温度的关系如下表所示：温度/℃<3838~6060>晶体成分NaClO2·3H2ONaClO2NaClO2分解成NaClO3和NaCl②ClO2在温度过高、浓度过大时均易发生分解，工业上通常制成固体以便运输和储存。

1）仪器a的名称是_____________________________（2）装置B的作用是_____________________________（3）装置A中发生反应的离子方程式为_____________________________4）研究测得C装置吸收液中的c(NaOH)与对粗产品中NaClO2含量的影响如图所示则最佳条件为c(NaOH)=_________________mol·L-1，________________5）C装置采用“冰水浴”的目的是_______________________6）对C装置溶液采用结晶法提取NaClO2晶体，减压蒸发结晶(控制温度为____________℃)、趁热过滤、50℃左右热水洗涤低于60℃条件下得到成品答案】（1）三颈烧瓶（2）防止倒吸（3）2ClO-+SO+2H+=2ClO2↑+SO+H2O（4）     4     0.8（5）减少H2O2分解和防止生成物NaClO2发生分解（6）     55     干燥【解析】本实验产生污染性气体，直接排放会污染环境，故需要尾气处理，装置D就是用碱吸收反应产生的ClO2等尾气；关闭最左侧活塞，装置A中发生反应：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O，生成ClO2气体，装置B起到安全瓶的作用能够防止倒吸现象的发生，ClO2气体经装置B进入装置C，发生反应：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2，得NaClO2溶液，经减压，55℃蒸发结晶；趁热过滤；用38℃～60℃的温水洗涤；低于60℃干燥，得晶体NaClO2•3H2O，据此分析解题。

1）由实验装置图可知，仪器a的名称为三颈烧瓶；（2）由分析可知，装置B的作用是起到安全瓶的作用能够防止倒吸现象的发生；（3）由分析可知，装置A用来制取ClO2，发生反应的反应方程式为：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2ClO2+2Na2SO4+H2O，其离子方程式为：2ClO-+SO+2H+=2ClO2↑+SO+H2O；（4）由图可知，氢氧化钠浓度为5mol/L到4mol/L时NaClO2含量未变，故则最佳条件为c(NaOH)=4mol/L，的值由0.9变化到0.8的过程中，NaClO2含量未变，故=0.8为最佳条件；（5）由于C装置中的反应H2O2高温易分解，且温度高于60℃时生成物NaClO2也发生分解成NaClO3和NaCl，故C采用“冰水浴”；（6）已知：NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O，高于38℃时析出的晶体是NaClO2，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，故从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO2的操作步骤为：减压，55℃蒸发结晶；趁热过滤；用38℃～60℃的温水洗涤；低于60℃干燥，得到成品6．亚氯酸钠(NaClO2)常用于纺织、造纸业漂白，也用于食品消毒、水处理等。

已知：①亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解；②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下Ⅰ：制取NaClO2晶体（1）实验过程中需要持续通入空气，目的是_________________________2）装置A中产生ClO2的化学方程式为_____________________________________3）装置B中氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________________，氧化产物为___________________；反应结束后，为从溶液中得到NaClO2固体，采取减压蒸发而不用常压蒸发，原因是_________________________4）装置C的作用是_________________________答案】（1）稀释ClO2以防爆炸（2）2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4=2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O（3）     2∶1     O2     常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解（4）吸收ClO2，防止污染空气【解析】（1）根据题给信息“纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下”，可知实验过程中持续通入空气的目的是稀释ClO2，以防止发生爆炸。

2）装置A中NaClO3被还原为ClO2，Na2SO3被氧化为Na2SO4；根据得失电子守恒和元素守恒，可知装置A中产生ClO2的化学方程式为2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O3）装置B中ClO2参加反应生成NaClO2，Cl元素的化合价降低，作氧化剂，H2O2作还原剂，有氧气生成，根据得失电子守恒可得关系式：2ClO2～H2O2，故装置B中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，氧化产物为O2根据题给信息“亚氯酸钠(NaClO2)受热易分解”，可知反应结束后为从溶液中得到NaClO2固体，应采取减压蒸发而不用常压蒸发，原因是常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解4）装置C的作用是吸收ClO2，防止污染空气7．ClO2 又称百毒净，可用于水的净化和纸张、纺织品的漂白用如下图所示装置（夹持装置和加热装置省略）制备ClO2并探究ClO2的某些性质已知：①高氯酸：沸点90℃，浓度低于60%比较稳定，浓度高 60%遇含碳化合物易爆炸②回答下列问题：（1）仪器a的名称为_________________________实验开始前，胶塞及导管接口必须包锡箔纸，其原因是_________。

2）写出装置A制备ClO2同时生成高氯酸的化学方程式__________________________________3）关闭止水夹②，打开止水夹①③，通空气一段时间，装置C中生成NaC1O2，离子方程式为____________若关闭止水夹③，打开止水夹②，B中可观察到的现象为______________________4）从装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体，需控温在_______________范围内进行减压蒸发结晶，采用减压蒸发的原因是___________________________________________5）城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠替代Cl2如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，NaClO2、Na2FeO4、Cl2 三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是____________答案】（1）三颈烧瓶或三颈瓶 橡胶是含碳化合物，若生成的高氯酸浓度高时遇胶塞及导管易发生爆炸 （2）3NaClO3＋3H2SO4（浓）=HClO4＋2ClO2↑＋3NaHSO4＋H2O （3）2ClO2＋2OH—＋H2O2=2ClO2—＋2H2O＋O2 红色布条褪色 （4）38℃～60℃ 减压可降低沸点，较低温度下蒸发，避免晶体高温分解 （5）NaClO2 Cl2 Na2FeO4 【解析】（1）仪器a为三颈烧瓶，由题可知，高氯酸浓度高于60%遇含碳化合物易爆炸，橡胶是含碳化合物，若生成的高氯酸浓度高时遇橡胶塞及导管易发生爆炸；（2）A种过量浓硫酸和NaClO3反应制备二氧化氯和高氯酸，反应为3NaClO3＋3H2SO。