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1、中学化学精品资料第十六讲实验设计和评价 1. (2018届扬州市第一次模拟测试)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于水，可溶于氯离子浓度较大的体系。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下：回答下列问题：(1) 步骤溶解温度应控制在6070，原因是。(2) 写出步骤中反应生成CuCl的离子方程式：。已知NH4Cl、Cu2 的物质的量之比与Cu2沉淀率的关系如右图所示，当氯化铵用量增加到一定程度后氯化亚铜的沉淀率减少，其可能的原因是。(3) 氯化亚铜的纯度测定：称取样品0.50 g置于预先放入玻璃珠50粒和10
2、 mL过量的FeCl3 溶液250 mL的锥形瓶中，不断摇动，玻璃珠的作用是。待样品溶解后，立即用物质的量浓度为0.05 molL1的K2Cr2O7溶液与之完全反应，一共用去K2Cr2O7溶液 16.00 mL。试计算CuCl纯度(写出计算过程)。已知：CuClFe3 = Cu2Fe2Cl、6Fe2Cr2O14H =6Fe32Cr37H2O 2. (2018届徐州市第二次模拟测试)某研究小组利用软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收工业废气中SO2，并制备硫酸锰的生产流程如下(浸出液的pH7.6时，随pH增大，SO2脱除率又升高，其原因可能为。(4) 国家标准规定产品中优级纯试剂纯度99.8%，分
3、析纯试剂纯度99.7%，化学纯试剂纯度99.5%。为了确定某批次NaClO2产品的等级，研究小组设计测定方案如下：取10.00 g样品，用适量蒸馏水溶解后，加入略过量的KI溶液；充分反应后，将反应液定容至200 mL，取出20.00 mL于锥形瓶中；向锥形瓶中滴加两滴淀粉溶液，用2.00 molL1的Na2S2O3溶液与之反应，消耗Na2S2O3溶液22.00 mL。该样品可达试剂纯度。(写出计算过程)已知：ClO4I4H=2H2O2I2Cl、I22S2O=2IS4O。 7. (2018届连云港市模拟测试)化学实验室产生的废液中含有大量会污染环境的物质，为了保护环境，化学实验室产生的废液必须经
4、处理后才能排放。某化学实验室产生的酸性废液中含Fe3、Cu2、Ba2三种金属阳离子和Cl一种阴离子，实验室设计了下述方案对废液进行处理，以回收金属并测定含量，保护环境。已知实验中处理的酸性废液的体积为1 L，用pH计测定出其中H物质的量浓度为0.10 molL1。请回答下列问题：(1) 实验中操作、的方法相同，操作步骤依次为过滤、干燥。(2) “氧化”步骤所得溶液颜色为棕黄色，该反应的离子方程式为。(3) 实验中称量固体的质量为4.66 g，固体的质量为15.2 g，用足量的稀硝酸溶解固体后产生了标准状况下的无色气体4.48 L，则固体中金属铜的质量为g。(4) 实验中将固体进行充分灼烧，使用
5、的仪器除了酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒外，还有(填名称)。最后得到的红棕色固体质量为40.0 g，求原溶液中氯离子的物质的量浓度(写出计算过程)。 8. (2018届南京市模拟测试)硫酸镁晶体(MgSO47H2O)是一种重要的化工原料，可用作制革、炸药、造纸、瓷器等。以菱镁矿(主要成分是碳酸镁，含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁晶体的流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Mg2Fe2Fe3开始沉淀9.17.61.9完全沉淀11.19.73.2(1) “氧化”步骤中，加入H2O2溶液的目的是(用离子方程式表示)。“沉淀”步骤中，用氨水调节pH的范围是
6、。(2) “过滤”所得滤液中含有的阳离子为Mg2、。(3) “结晶”步骤中需蒸发浓缩滤液，使用的实验仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒、。(4) 测定硫酸镁晶体样品中MgSO47H2O的含量常采用下列实验方法：. 称取待测硫酸镁晶体样品1.500 g加入过量的EDTA，配成100 mL pH在910的溶液A。. 移取25.00 mL溶液A于锥形瓶中，用0.100 0 molL1 Zn2标准溶液与过量的EDTA反应，消耗Zn2标准溶液20.00 mL。. 另移取25.00 mL溶液A于另一锥形瓶中，调节pH为56，用0.100 0 molL1 Zn2标准溶液与之充分反应，消耗Zn2标准溶液3
7、5.00 mL。已知：pH为910时，Mg2、Zn2均能与EDTA(H2Y2)反应：Mg2H2Y2=MgH2YZn2H2Y2=ZnH2YpH为56时，Zn2除与EDTA反应，还能与MgH2Y反应：Zn2MgH2Y=ZnH2YMg2样品中杂质不参与反应。计算硫酸镁晶体样品中MgSO47H2O的质量分数。(请写出计算过程)。 9. (2018届无锡市第二次模拟测试)Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备化肥X和Mn3O4的工艺流程如下：请回答下列问题：(1) 几种盐的溶解度见下图1。化肥X的化学式为；为获得固体X，加入KCl溶液后需对混合溶液进行蒸发浓缩，当析出大量晶体
8、后，应(填操作名称)，再洗涤、干燥晶体。(2) 检验X样品是否含有氯化物杂质的实验操作是。(3) 图2是隔绝空气条件煅烧MnSO4H2O时剩余固体质量与温度的变化曲线，请写出AB的化学方程式。图1图2 (4) 为了测定产品中Mn3O4的纯度，取2.500 g样品与浓盐酸共热(杂质不与盐酸反应)，将产生的气体通入足量淀粉碘化钾溶液中，稀释至250 mL，从中取25.00 mL用0.100 0 molL1Na2S2O3标准溶液滴定至终点时，消耗20.00 mL标准溶液(2Na2S2O3I2=2NaINa2S4O6)。样品与浓盐酸发生反应的离子方程式为。该样品的纯度为。第十六讲实验设计和评价1. (
9、1) 温度低溶解速率慢，温度过高铵盐分解(2) 2Cu2SO2ClH2O=2CuClSO2H生成的CuCl又溶解于氯化铵溶液中 (3) 加速样品的溶解 n(Cr2O)0.05 molL11.6102 L8104 mol6CuClCr2O6 1n(CuCl) 8104moln(CuCl)4.8103mol(CuCl)100%95.52%2. (1) SO2(2) 2Fe2MnO24H=2Fe3Mn22H2O(3) 4.78.3(4) 过滤冷却结晶(5) 解：设MnSO4H2O的纯度为x，则：Fe2MnSO4H2O00195 L0.05 molL11 mol1 molx95.8%答：MnSO4H2
10、O的纯度为95.8%。3. (1) 2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O分液漏斗(或滴液漏斗)温度高时H2O2会分解取最后一次洗涤后的滤液少许于试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液(或硝酸酸化的硝酸银溶液)，若无白色沉淀生成，则说明已经洗涤干净(2) 淀粉0.108 Vc/a(或%)(3) 取样品少许于试管中，加入稀盐酸使其完全溶解，再加入MnO2粉末，如有气泡生成，则原固体中含有CaO2，反之则无CaO24. (1) 2NaClO3SO2H2SO4=2NaHSO42ClO2(2) NaOHNa2CO3(3) 小于(4) NaClO23H2O2I24Na2S2O3n(Na
11、ClO23H2O)n(Na2S2O3)0.264 0 molL1 0.02 L1.32103 mol 则10.00 g样品中NaClO23H2O总质量为：m(NaClO23H2O)总1.32103 mol1445 gmol19.537 g 产品的纯度为100%95.37%90%所以该产品为合格产品。5. (1) 250 mL容量瓶(2) 沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至浸没滤渣，待液体自然流完后再重复操作23次(3) 2KIPbO24CH3COOH=(CH3COO)2PbI22CH3COOK2H2O淀粉(4) n(Pb2)n(EDTA4)0.4 molL10.02 L50.04 moln(PbO2
12、)n(I2)0.5n(Na2S2O3)0.51.6 molL10.025 L0.02 moln(Pb4)0.02 moln(O2)0.08 moln(Pb2)n(Pb4)n(O2)214该铅氧化物的化学组成为Pb3O46. (1) 2NaClO3SO2H2SO4=2NaHSO42ClO2(2) Cl2(3) 碱性条件下OH吸收SO2(4) n(Na2S2O3)2.00 molL122103L4.4102 molNaClO24Na2S2O3 1 4 n(NaClO2) 4.4102moln(NaClO2)1.1102mol(NaClO2)100%99.55%产品可达化学纯。7. (1) 洗涤(2
13、) 2Fe2H2O22H=2Fe32H2O(3) 9.6(4) 坩埚1.04 molL18. (1) 2Fe2H2O22H=2Fe32H2O32pH9.1(2) NH(3) 蒸发皿(4) n(过量EDTA)n(Zn2)0.100 0 molL10.020 00 L0.002 moln(Mg2)n(Zn2)n(过量EDTA)0.100 0 molL10.035 00 L0.002 mol0.001 5 molw(MgSO47H2O)100%98.4%9. (1) K2SO4趁热过滤(2) 取少量样品于试管中配成溶液，滴加过量Ba(NO3)2溶液，再取上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则不含氯化物(3) 3MnSO4Mn3O4SO22SO3(4) Mn3O48H2Cl3Mn2Cl24H2O91.6%