（浙江选考）2020版高考化学大一轮复习专题检测九（考查范围：专题五化学实验28 - 34讲）

答案(1)黑色固体物质变成红色 吸收NH3,防止金属镁与NH3反应生成副产物 (2)CD 解析(1)NH3具有还原性,与CuO发生反应的化学方程式为3CuO+2NH3

Cu+N2+3H2O,因此A中观察到

的实验现象是黑色固体物质变成红色。根据信息,Mg能与NH3发生反应,因此装置C的另一个作用是吸收NH3,防止金属镁与NH3反应生成副产物。(2)装置中若有空气,其中的氧气能与Mg发生反应生成MgO,因此实验前,需要排除装置中的空气,故A说法正确;根据装置B的特点可知,它能起到缓冲安全的作用,故B说法正确;装置C的作用是干燥N2和除去多余的NH3,碱石灰只能吸收H2O,不能吸收氨气,因此不能替换,否则不能达到实验目的,故C说法错误;NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故D说法错误。

22.(14分)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂,该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。利用图2装置制备过碳酸钠,在冷水浴中充分反应后,按图1流程可获得过碳酸钠产品。

图1

图2

(1)恒压滴液漏斗中支管的作用是 。 (2)制备过碳酸钠的关键是 。

(3)如果配制过碳酸钠的水中含有铁离子,不仅会削弱洗涤剂的去污能力,甚至完全失去杀菌作用。 试分析其中的原因: (写出其中一种即可,用方程式表示)。

(4)某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型漂白剂的不良影响,取该漂白剂100 mL,加入25 g FeCl3固体,产生大量无色无味气体,用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程:0.1 mol·L NaOH溶液、8.0 mol·L NaOH溶液、澄清石灰水、0.01 mol·L KMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。 ①提出假设:对该气体成分提出合理假设。

假设1:气体是O2;假设2:气体是 ;假设3:气体是CO2。

②设计方案:设计实验方案证明你的假设,在下表中完成实验步骤、预期现象与结论。 实验步骤 将气体依次通入盛有 、 的洗气瓶中, 预期现象与结论 ① ; ② -1

-1

-1

9

; ③

答案(1)使液体顺利流下

(2)控制反应温度 (3)2H2O2

2H2O+O2↑或2Fe+3C +3H2O

3+

2Fe(OH)3↓+3CO2↑

(4)①CO2和O2 ② 实验步骤

预期现象与结论

若澄清石灰水不变浑浊,木条复燃,则假设1成立

-1

澄清石灰水 8.0 mol·LNaOH溶液 并将带火星的木条放若澄清石灰水变浑浊,木条复燃,在最后一个洗气瓶的出口处 则假设2成立

若澄清石灰水变浑浊,木条不复燃,则假设3成立

解析(1)恒压滴液漏斗中支管连接了上下两端,使液体上下气压相等,使漏斗中的液体能顺利流下。(2)温度高时H2O2易分解,故控制好反应温度是关键。(3)铁离子可以作催化剂,使过氧化氢分解,另外铁离子和碳酸根离子可以发生相互促进的水解反应。(4)无色无味气体可能是O2或CO2或CO2和O2二者的混合气体。检验CO2用澄清石灰水,检验O2用带火星的木条。

23.(18分)工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有Al2O3、CaO等杂质),钙化法焙烧制备V2O5,其流程如下:

【资料】+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系:

pH 4~6 6~8 8~10 10~12 主要 -V2 V V V 离 子

(1)焙烧:向石煤中加生石灰焙烧,将V2O3转化为Ca(VO3)2的化学方程式是 。

(2)酸浸:① Ca(VO3)2难溶于水,可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4,Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式是 。

②酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示:酸浸时溶液的酸度控制在大约3.2%,根据下图推测,酸浸时不选择更高酸度的原因

是 。

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(3)转沉:将浸出液中的钒转化为NH4VO3固体,其流程如下:

①浸出液中加入石灰乳的作用是 。 ②已知CaCO3的溶解度小于Ca3(VO4)2。向Ca3(VO4)2沉淀中加入(NH4)2CO3溶液,可使钒从沉淀中溶出。结合化学用语,用平衡移动原理解释其原

因: 。

③向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液,控制溶液的pH=7.5。当pH>8时,NH4VO3的产量明显降低,原因是 。 (4)测定产品中V2O5的纯度:

称取a g产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1 mL c1 mol·L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(V +2H+Fe

+

2+

-1

VO+Fe+H2O)。最后用c2 mol·L KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,

-2+

2+3+-1

消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL。已知 Mn 被还原为Mn,假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是 (V2O5的摩尔质量为182 g·mol)。 答案(1)CaO+O2+V2O3

Ca(VO3)2 (2)①Ca(VO3)2+4H

+

-1

2V +Ca+2H2O ②酸度大于3.2%时,钒的

2+

溶解量增大不明显,而铝的溶解量增大程度更大

(3)①调节溶液的pH,并提供Ca,形成Ca3(VO4)2沉淀(富集钒元素) ②Ca3(VO4)2的浊液中存在平衡Ca3(VO4)2(s)

2+

2+

3Ca(aq)+2V (aq),加入(NH4)2CO3溶液后,C 与Ca结合生成更难溶的

2+

2+

CaCO3沉淀,c(Ca)降低,平衡正向移动,使钒从沉淀中溶出 ③pH>8时,钒的主要存在形式不是V (4)

- -

解析(1)根据反应流程:向石煤中加生石灰焙烧,V2O3与氧化钙和氧气反应生成Ca(VO3)2,化学方程式是CaO+O2+V2O3

Ca(VO3)2。

(2)①根据信息可知:pH在4~6之间,生成V ,所以Ca(VO3)2与盐酸反应的离子方程式是:Ca(VO3)2+4H

+

2V +Ca+2H2O。

2+

②根据图像变化可知:酸度大于3.2%时,钒的溶解量增大不明显,而铝的溶解量增大程度更大,因此酸浸时不选择更高酸度。

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(3)①浸出液中含有V ,加入石灰乳后生成Ca3(VO4)2沉淀,便于钒元素的富集。

②Ca3(VO4)2的浊液中存在平衡Ca3(VO4)2(s)

2+

2+

3Ca(aq)+2V (aq),加入(NH4)2CO3溶液

2+

后,C 与Ca结合生成更难溶的CaCO3沉淀,c(Ca)降低,平衡正向移动,使钒从沉淀中溶出;因此向

Ca3(VO4)2沉淀中加入(NH4)2CO3溶液,可使钒从沉淀中溶出。

③根据信息可知pH>8时,钒的主要存在形式为V2 或V 等,会使NH4VO3的产量明显降低。

(4)高锰酸钾氧化亚铁离子变为铁离子,根据Mn ~5Fe,消耗KMnO4物质的量b2×10×c2mol,

则消耗亚铁离子的物质的量为5b2×10×c2mol,再根据V ~Fe关系可知,用来还原V 的亚铁离子

-3

2+

-

2+-3

的物质的量为(b1×c1×10-5b2×10×c2)mol,因此V 物质的量为(b1×c1×10-5b2×10×c2)mol,

-3

-3

-3

-3

产品中V2O5的物质的量为(b1×c1×10-5b2×10×c2)mol,产品中V2O5的质量为(b1×c1×10-

-3-3

-3

5b2×10×c2)mol×182g·mol=91(c1b1-5c2b2)×10g,则产品中V2O5的质量分数是

-3-1-3

- 。

24.(20分)长期存放的Na2SO3可能部分被氧化。某化学兴趣小组为了测定某无水Na2SO3被氧化的程度,进行如下实验:

(1)甲同学设计如下实验流程:

①甲同学选择的试剂a可以是 (填序号)。 A.盐酸酸化后的氯化钡 B.硝酸酸化后的氯化钡 C.氢氧化钡

②判断试剂a是否过量的方法

是 。 ③操作Ⅱ名称是 。

④Na2SO3的质量分数的表达式为 。 (2)乙同学准确称量Na2SO3样品m g,并设计如图所示的实验装置,进行相关实验:

①实验中待锥形瓶中不再产生气体后,打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气,这样做的目的是 。

②装置B中发生反应的离子方程式为 。 ③装置C的作用是 。

④若实验前后装置D的质量差为n g,则样品中Na2SO3的质量分数的表达式为 。

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答案(1)①A ②向上层清液中,滴加氯化钡溶液,若无沉淀产生,证明试剂a已过量 ③洗涤 ④

- ×100%

(2)①将装置中的SO2全部排入到U形管中被吸收

②S +2H

+

SO2↑+H2O ③吸收SO2中的水蒸气(或干燥SO2气体) ④×100%

解析(1)①利用流程可知是利用生成BaSO4沉淀来达到实验目的,结合选项可知A项可使变质的Na2SO3生成沉淀,同时可排除未变质的Na2SO3对实验的干扰;B项,因硝酸具有强氧化性,不论样品是否变质,均产生BaSO4沉淀;C项,可使Na2SO3、Na2SO4均生成沉淀,无法达到实验目的。②若试剂a过

量,则沉淀后的清液中不再含有S ,因此可取沉淀后的上层清液,滴加BaCl2溶液,通过观察有无沉

淀得出结论。③利用流程知操作Ⅰ应是过滤,操作Ⅱ为洗涤,得到纯净的BaSO4沉淀。④mg样品中含有Na2SO4的质量为 g,故样品中Na2SO3的质量分数为

- - ×100%=×100%。(2)①结合装置 可知该实验是想利用装置D来吸收B中反应生成的SO2,通过D的增重计算样品中Na2SO3的质量,为使实验准确,鼓入空气的目的是将装置中的SO2全部排入到U形管中被吸收。②装置B中反应为Na2SO3与H2SO4发生的复分解反应。③装置C中浓硫酸作干燥剂,吸收SO2气体中的H2O(g)。④结合①的分析可知样品中Na2SO3的质量为 g,故mg样品中Na2SO3的质量分数为 ×100%。 13