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2010年高考化学试题分类汇编——化学实验2


山东卷) 30. 聚合硫酸铁又称聚铁, 化学式为[Fe2 (OH ) n ( SO4 )3?0.5 n ]m , (2010 山东卷) (16) 广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量 FeS、SiO2 等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O )过程如下:

(1)验证固体 W 焙烧后产生的气体含有 SO2 的方法是_____。 (2)实验室制备、收集干燥的 SO2 ,所需仪器如下。装置 A 产生 SO2 ,按气 流方向连接各仪器接口,顺序为 a →









f 装置 D 的作 .

用是_____,装置 E 中 NaOH 溶液的作用是______。

(3)制备绿矾时,向溶液 X 中加入过量_____,充分反应后,经_______操 作得到溶液 Y,再经浓缩,结晶等步骤得到绿矾。 (4)溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数,用 pH 试纸测定溶液 pH 的操作 方法为______。若溶液 Z 的 pH 偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏 _______。 解析: (1)检验 SO2 的方法一般是:将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变 红。 (2) 收集干燥的 SO2,应先干燥,再收集(SO2 密度比空气的大,要从 b 口进气), 最后进行尾气处理;因为 SO2 易与 NaOH 反应,故D的作用是安全瓶,防止倒
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吸。 (3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气,故溶液 Y 中含有 Fe3+,故应先加入过 量的铁粉,然后过滤除去剩余的铁粉。 (4)用 pH 试纸测定溶液 pH 的操作为: 将试纸放到表面皿上, 用玻璃棒蘸取溶液, 点到试纸的中央,然后跟标准比色卡对比。 Fe(OH)3 的含铁量比 Fe2(SO4)3 高,若溶液 Z 的 pH 偏小,则生成的聚铁中 OH的含量减少,SO42-的含量增多,使铁的含量减少。 答案:(1)将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变红,证明有 SO2。 (2)d e b c;安全瓶,防止倒吸;尾气处理,防止污染 (3)铁粉 过滤 (4)将试纸放到表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点到试纸的中央,然后跟 标准比色卡对比。 低

(2010 安徽卷)27.(14 分)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要

课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳粉等涂覆在 铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如下:

(1)第②步反应得到的沉淀 X 的化学式为 (2)第③步反应的离子方程式是 (3)第④步反应后,过滤 Li2CO3 所需的玻璃仪器有

。 。 。

若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因: 、 。

(4)若废旧锂离子电池正极材料含 LiNB2O4 的质量为 18.1 g 第③步反应中加入 20.0mL3.0mol·L-1 的 H2SO4 溶液。定正极材料中的锂经反应③和④完全为 Li2CO3, 剩至少有 Na2CO3 参加了反应。

答案: (1)Al(OH)3 (2)4 LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O
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(3) 漏斗 玻璃棒 烧杯 ; (4)5.3

滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等

解析:第一步就是铝溶解在氢氧化钠溶液中 第二步就是偏铝酸钠与二氧化碳生 成氢氧化铝,第三步是氧化还原反应,注意根据第一步反应 LiMn2O4 不溶于水。 第(4)小题计算时要通过计算判断出硫酸过量。
(2010 福建卷)25. 工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓

硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动: [探究一] (1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10 分钟后移人硫 酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。

(2)另称取铁钉 6.0g 放入 15.0ml.浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液 X 并收集到气体 Y。 ①甲同学认为 X 中除 Fe3+ 外还可能含有 Fe 2 + 。若要确认其中的 Fe 2 + ,应先用 选填序号) 。 a. KSCN 溶液和氯水 溶液 ②乙同学取 336ml(标准状况)气体 Y 通入足量溴水中,发生反应: SO2 + Br2 + 2 H 2O = 2 HBr + H 2 SO4 然后加入足量 BaCl2 溶液,经适当操作后得干燥固体 2.33g。由于此推知气 体 Y 中 SO2 的体积分数为 [探究二] 分析上述实验中 SO2 体积分数的结果, 丙同学认为气体 Y 中还可能含量有 H 2 和 Q 气体。为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略) 。 。 b. 铁粉和 KSCN 溶液 c. 浓氨水 d. 酸性 KMnO 4

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(3)装置 B 中试剂的作用是 (4)认为 气体 Y 中还含有 Q 的理由是

。 (用化学方程式表示) 。 (选填序号) 。 d.C-D 间 。

(5)为确认 Q 的存在,需在装置中添加 M 于 a. A 之前 b.A-B 间 c.B-C 间

(6)如果气体 Y 中含有 H 2 ,预计实验现象应是

,除可 (7)若要测定限定体积气体 Y 中 H 2 的含量(标准状况下约有 28ml H 2 ) 用测量 H2 体积的方法外,可否选用质量称量的方法?做出判断并说明理 由 。

解析: (1)铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉 钝化阻止反应进一步进行 (2)+2 价亚铁离子能使算话的高锰酸钾褪色,溶液中已经有+3 价铁离子,选择 a 会造成干扰,选 c 会造成两种沉淀,受氢氧化铁颜色的影响无法辨别 (3)A 除去 SO2 ,B 可以检验 A 中是否完全除去 SO2
(4) C + 2 H 2 SO4 (浓) ? CO2 ↑ +2 SO2 ↑ +2 H 2O (5)Q 为 CO2 ,他与二氧化硫一样都能使澄清石灰水便浑浊,选择 a 或 b 受二氧化硫的影 响无法判断 Q 的存在;选择 d,Q 被碱石灰吸收 (6)氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝 (7)中学阶段的质量称量选择托盘天平,分度值 0.1g,无法精确称量出差量。

答案: (1)铁钉表面被钝化(或其他合理答案) (2)①d ②66.7%(或其他合理答案)

(3)检验 SO2 是否除尽
(4) C + 2 H 2 SO4 (浓) ? CO2 ↑ +2 SO2 ↑ +2 H 2O (5)c (6)D 中固体由黑变红和 E 中固体由白变蓝 (7)否,用托盘天平无法称量 D 或 E 的差量 可,用分析天平称量 D 或 E 的差量
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(2010 浙江卷)25.(14 分)洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生

碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊, 从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中 的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅 Na、Fe、N、O 四种元素。水溶性 试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固 体,可溶于盐酸。 取 13.0g 化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折 合成标准状况下的体积为 6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕 色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。 化合物丙与空气接触可转化为可溶性 盐。 请回答下列问题: (1)甲的化学式为 ,丙的电子式为 。 。

(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为

( 3 ) 单 质 乙 与 红 棕 色 粉 末 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 是 。 ,安全气囊中红棕色粉末的作用

(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的 是 A. KCl 。 B. KNO3 C. Na2S D. CuO

(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分 (不考虑结晶水合物) 试题解析: 本题知识载体很新鲜,很生活,很化学。简答式的题目首先要进行分析,确 定设计的物质及反应才能完成各小题的内容。 题目关键词:粉末分解 分解释放氮气,粉末仅含 Na、Fe、N、O,水溶性试验部 分解 部 分溶解,可溶部分为化合物甲 化合物甲,不溶物红棕色 红棕色可溶于盐酸。13.0g 甲完全分解 完全分解为 分溶解 化合物甲 红棕色 完全分解 N2 和单质乙 单质乙,N26.72L,单质乙在高温隔绝空气 高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反 单质乙 高温隔绝空气 应生成化合物丙 化合物丙和另和一种单质 一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。 化合物丙 一种单质 解题分析: 粉末由两种物质混合而成。 红棕色物质可能为 Fe2O3\Fe(OH)3 1、 2、 。

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等,根据题意只能是 Fe2O3。3、甲只有两种元素,且含 N,必含 Na。3、计算: N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则 Na 的物质的量为: (13-8.4)/23=0.2mol,N 与 Na 的 物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为 Na3N。4、在高温下 Na 与 Fe2O3 反 应的产物为 Na2O2 和 Fe。 答案: (1)Na3N, (2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2

(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂, 除去氮化钠分解产生 的金属钠(金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质) ,提供大量的热量用于 氮化钠的迅速分解。 (4)从氧化性角度分析 KNO3、CuO 均可,但 KNO3 本身受热 分解,产生氧气与氮气反应。故选择 D. CuO。 (5)实验目的:检验 Na2O2 在空气 中与水或二氧化碳反应的产物, 即检验 NaOH 和 Na2CO3 或 NaHCO3。 实验设计一: 实验原理:定量分析法。步骤:1、称量混合固体的质量。2、将混合物加热,并 将气体通入澄清石灰水,无气体则无 NaHCO3 ,石灰水变浑浊则有 NaHCO3 无 NaOH,称量石灰水质量变化量 mg。3、加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清 石灰水,称量石灰水质量增加量 ng。4、通过 m 与 n 的计算获得最终结果。实验 设计二:实验原理:测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。 1、不产生二氧化碳则混合物只有 NaOH。2、开始产生二氧化碳前,与开始产生 二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为 1:1 则只有 Na2CO3。大于 1:1 则为 NaOH 与 Na2CO3 的混合物。小于 1:1 则为 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物。即比较图 中 a,b 的大小。 教与学提示: 题型的难点 1 是通过定性和定量两种方式确定物质的化学 成分, 其中 Na3N 又是学生很不熟悉的。 难点 2 是氧化还原方程式的书写与配平, 及氧化还原原理的应用。难点 3 是实验设计,通过定量来定性。但,题目设计与 问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。比如实验设计部分,在省市多次 统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过,或反复练习过。但,在简答的 环境中也还是有难度的。 解题中要动用到平时知识的积累, 决定成败还是在平时。 27. 一水硫酸四氨合铜 (Ⅱ) 的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O (2010 浙江卷) (15 分) 是一种重要的染料及农药中间体。 某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成 该物质,设计的合成路线为:

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相关信息如下: ①[Cu(NH3)4]SO4·H2O 在溶液中存在以下电离(解离)过程:
2 [Cu(NH3)4]SO4·H2O=[Cu(NH3)4]2++ so4 ? +H2O

[Cu(NH3)4]2

+

Cu2++4NH3

②(NH4)2SO4 在水中可溶,在乙醇中难溶。 ③[Cu(NH3)4]SO4·H2O 在乙醇·水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化 曲线示意图如下:

请根据以下信息回答下列问题: (1)方案 1 的实验步骤为: a. 加热蒸发 干燥 b. 冷却结晶 c. 抽滤

图3

d. 洗涤

e.

①步骤 1 的抽滤装置如图 3 所示,该装置中的错误之处是 滤完毕或中途停止抽滤时,应先 ,然后

;抽 。 杂

②该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体中往往含有 质,产生该杂质的原因是 (2)方案 2 的实验步骤为: a. 向溶液 C 中加入适量 燥 ①请在上述内填写合适的试剂或操作名称。 ②下列选项中,最适合作为步骤 c 的洗涤液是 A. 乙醇 钠溶液
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,b.

,c. 洗涤,d. 干

。 D. 饱和硫酸

B. 蒸馏水

C. 乙醇和水的混合液

③步骤 d 不宜采用加热干燥的方法,可能的原因是 试题解析:



本题所示的制取过程和课本的银铵溶液的配置过程类似。综合考察了过滤、 抽滤实验、沉淀洗涤与干燥及结晶等实验操作与原理。 (1)①漏斗口斜面反转才正确;先断开漏斗与安全瓶的连接,然后关闭水 龙头。 ②含有 CuSO4 晶体杂质; 加热蒸发时促进了[Cu(NH3)4]2+ 电离产生 Cu2+。 和[Cu(NH3)4]SO4·H2O 电离产生的硫酸根离子在冷却结晶时析出 CuSO4 晶体杂质。 (2)a. 向溶液 C 中加入适量(NH4)2SO4, 目的:促使 NH3+H2O NH4++OH 向生成更多 NH3 的方向移动,抑制[Cu(NH3)4]2+ Cu2++4NH3。b.过滤。只要一 NH3H2O

般的过滤就可以。抽滤针对含结晶水的化合物不适用。 故, ②因[Cu(NH3)4]SO4·H2O 在水溶液中可以完全电离, 选择的洗涤剂为 A. 乙 醇。 ③加热干燥可以导致失去结晶水。 教与学提示: 实验、化学平衡移动、结晶方式这些内容都是和实验有密切联系的。在高考 复习的教学中尽量还原、复原课本实验,尽量将课本实验综合化是重要的复习思 路。 上海卷) (2010 上海卷)26.CaCO3 广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。大理石 主要成分为 CaCO3,另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制 备 CO2 气体。下列装置可用于 CO2 气体的提纯和干燥。

完成下列填空: 1)用浓盐酸配制 1:1(体积比)的稀盐酸(约 6 mol.L-1),应选用的仪器 是 。
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a.烧杯

b.玻璃棒

c.量筒

d.容量瓶 。

2)上述装置中,A 是 3)上述装置中, 物质是 b 如果 B 物质失效,测定结果

溶液,NaHCO3 溶液可以吸收

。 用这个实验得到的气体测定 CO2 的分子量, (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。 、

4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和 CaCO3 在食物中的溶出量是评价饭盒质量 的指标之一,测定溶出量的主要实验步骤设计如下: 剪碎、称重→浸泡溶解→过滤→残渣烘干→冷却、称重→恒重 为了将石蜡和碳酸钙溶出,应选用的试剂是 a.氯化钠溶液 b.稀醋酸 。

c.稀硫酸 d 正已烷

5)在溶出量测定实验中,为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量,应先溶出 后溶出 。 ,说明样品已经恒重。

6)上述测定实验中,连续

答案:1)abc;2)CuSO4 溶液或酸性 KMnO4 溶液;吸收 HCl 气体或吸收酸性 气体;3)无水 CaCl2;偏低;4)bd;5)石蜡;CaCO3;6)两次称量的结果相差 不超过(或小于)0.001g。 解析:此题考查了溶液的配制、气体的除杂、实验设计和评价、蒸发等化学 实验知识。1)配制一定体积比的溶液时,应选用烧杯、玻璃棒和量筒;2)根据 实验所用药品,制得的气体中可能含有 H2S、HCl 和水蒸气;根据除杂的要求, 除去 H2S 是可选用 CuSO4 溶液或酸性 KMnO4 溶液; 碳酸氢钠溶液用于吸收 HCl 气体 或吸收酸性气体;3)B 物质用于干燥制得的 CO2,可选用无水 CaCl2;其失效时, 会造成测定结果偏低;4)根据实验步骤,为将石蜡和碳酸钙溶出,可选用稀醋 酸溶出碳酸钙、正己烷溶出石蜡;5)由于醋酸中的乙酸也是有机物,为防止石 蜡损失,一般先溶出石蜡再溶出 CaCO3;6)称重时,当两次称量的结果相差不超 过(或小于)0.001g,说明达到恒重。 知识归纳:此题很好的将化学实验与其他化学知识有机地结合于一体,综合 考查学生的能力和素质;考查知识也是从简单到复杂、从单一到综合。 上海卷) (2010 上海卷)27.工业生产纯碱的工艺流程示意图如下:

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完成下列填空: 1)粗盐水加入沉淀剂 A、B 除杂质(沉淀剂 A 来源于石灰窑厂) ,写出 A、B 的化学式。 A 2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为: 取样、 、沉淀、 、 、冷却结晶、 、烘干。 。碳 。 (填写 。 B

3)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是 酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是 4)碳酸化后过滤,滤液 D 最主要的成分是 化学式) 检验这一成分的阴离子的具体方法是: ,

5)氨碱法流程中氨是循环使用的,为此,滤液 D 加入石灰水产生氨。加石 灰水后所发生的反应的离子方程式为: 滤液 D 加石灰水前先要加热,原因是 。

6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠 的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为:

(注明你的表达式中所用的有关符号的含义) 答案:1)Ca(OH)2 或 CaO;Na2CO3;2)溶解;过滤;蒸发;过滤;3)有晶体 析出(或出现浑浊) ;碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大;4)NH4Cl;取样,加硝酸酸 化,加硝酸银,有白色沉淀,该阴离子是氯离子;5)NH4++OH-→NH3↑+H2O;防止

加石灰水时产生碳酸钙沉淀;6)



解析:此题考查了物质的提纯、化学实验基本操作、实验结果的处理等知识。 1)沉淀剂 A 源于石灰窑,说明其是生石灰或熟石灰;粗盐中的镁离子和钙离子 一般用碳酸钠除去;2)实验室提纯粗盐的整个操作过程为:取样、溶解、沉淀、

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过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干几步;3)纯碱生产中碳酸化时,会看到溶 液中析出晶体,这是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠;4)根据操作过程,碳 酸后溶液中主要是 NH4Cl;检验其中的氯离子时,要经过取样,加硝酸酸化,加 硝酸银,有白色沉淀,该阴离子是氯离子;5)滤液中主要含有的是氯化铵,其 和石灰水反应时:NH4 +OH-→NH3↑+H2O;由于滤液中还含有一定量的碳酸氢钠, 故此加石灰水前先加热,是为防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀;6)假设加热前 纯碱的质量为 m1,加热后的质量为 m2,则加热损失的质量为:m1-m2,则纯碱中碳 酸氢钠的质量为:84(m1-m2)/31;故纯碱中含有的碳酸氢钠的质量分数为: 。 技巧点拨:解答实验问题时,要首先理清实验目的和实验原理,从实验的安 全性、科学性和简约型入手进行解答。对化学实验数据进行处理时,要注意处理 的合理性。 江苏卷) (2010 江苏卷)15. (12 分)高纯 MnCO3 是制 备高性能磁性材料的主要原料。 实验室以 MnO2 为原料制备少量高纯 MnCO3 的操作步骤如下: (1)制备 MnSO4 溶液: 在烧瓶中 (装置见右图) 加入一定量 MnO2 和水, 搅拌, 通入 SO2 和 N 2 混合气体, 反应 3h。 停止通入 SO2 , 继续反应片刻, 过滤 (已 知 MnO2 + H 2 SO3 = MnSO4 + H 2O ) 。 ①石灰乳参与反应的化学方程式为 。
+

②反应过程中,为使 SO2 尽可能转化完全,在通入 SO2 和 N 2 比例一定、不改变 固 有 液 投 料 的 条 件 下 、 , 可 采 取 。 的 合 理 措 施

③若实验中将 N 2 换成空气,测得反应液中 Mn 2 + 、 SO42? 的浓度随反应时间 t 变化 如右图。 导致溶液中 Mn 2 + 、SO42? 浓度变化产生明显差异的原因是 。

(2)制备高纯 MnCO3 固体:已知 MnCO3 难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧
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化,100℃开始分解;Mn(OH ) 2 开始沉淀时 pH = 7.7 。请补充由(1)制得的 MnSO4 溶液制备高纯 MnCO3 的操作步骤[实验中可选用的试剂: Ca (OH ) 2 、 NaHCO3 、
Na2 CO3 、 C2 H 5OH ]。



;②

;③

;④

;⑤低于 100℃干燥。

【答案】 (1) ①Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O ②控制适当的温度 缓慢通入混合气体

③Mn2+催化 O2 与 H2SO3,反应生成 H2S04 (2) ①边搅拌边加入 NaHCO3(Na2CO3),并控制溶液 PH<7.7 ②过滤,用少量水洗涤 2~3 次。 ③检验 SO42-是否被洗涤除去 ④用少量 C2H5OH 洗涤 (凡合理答案均可) 【解析】本题主要考查的是实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析。 因此实验基础的考察依然是以后学习和复习的重点。 (1)①石灰乳参与反应主要 是与 SO2 的反应。②为是 SO2 尽快转化,在比例不变的情况下,可以通过控制温 度或控制气体的流速以确保反应的充分进行;③从图中可以看出,c(Mn2+)减少, c(SO42-)增加,可以认为 Mn2+在 O2 与 H2SO3 反应中起了催化作用; (2)根据题 给信息,可以得出制备高纯 MnCO3 的操作流程:加入 NaHCO3 溶解,同时控制 溶液的 pH<7.7→过滤、洗涤→检验 SO42-是否被除去→为了降低 MnCO3 的损耗, 用 C2H5OH 洗涤→低温干燥。 江苏卷) . (2010 江苏卷)21.(12 分)本题包括 A、B 两小题,分别对应于“物质结构与性 质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域 内作答。若两题都做,则按 A 题评分。 B.对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体,它常以浓硝酸为硝 .

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化剂,浓硫酸为催化剂,通过甲苯的硝化反应制备。

一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是:以发烟硝酸为硝化剂,固体 NaHSO4 为催化剂(可循环使用) ,在 CCl4 溶液中,加入乙酸酐(有脱水作用) ,45℃反 应 1h 。反应结束后,过滤,滤液分别用 5% NaHCO3,溶液、水洗至中性,再经 分离提纯得到对硝基甲苯。 (l)上述实验中过滤的目的是 (2) 滤液在分液漏斗中洗涤静置后,有机层处于 。 层(填“上”或'下”) ;放

液时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还 有 。

(3) 下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。 催化剂 n(催化剂) 硝化产物中各种异构体质量分数(%) n(甲苯) 浓 H2SO4 1.0 1.2 0.15 0.25 NaHSO4 0.32 0.36 47.9 45.2 51.8 54.2 0.3 0.6 99.9 99.9 对硝基甲苯 邻硝基甲苯 间硝基甲苯 35.6 36.5 44.6 46.3 60.2 59.5 55.1 52.8 4.2 4.0 0.3 0.9 98.0 99.8 98.9 99.9 总产率 (%)

① NaHSO4 催 化 制 备 对 硝 基 甲 苯 时 , 催 化 剂 与 甲 苯 的 最 佳 物 质 的 量 之 比 为 。

②由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知,甲苯硝化反应的特点 是 。

③ 与 浓 硫 酸 催 化 甲 苯 硝 化 相 比 , NaHSO4 催 化 甲 苯 硝 化 的 优 点 有 _ 、 。

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【答案】 (1)回收 NaHSO4 (2)下 分液漏斗上口塞子未打开 (3)①0.32 ②甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯 ③在硝化产物中对硝基甲苯比例提高 催化剂用量少且能循环使用

【解析】本题主要考察的是物质的性质和制备,同时考查了数据的处理与分析能 力,能够迅速在表中提取到有用信息,利用信息解决有关问题。 (1)NaHSO4 在该反应中作为催化剂,因此反应后过滤的目的是为了回收 NaHSO4 (2)该反应是以 CCl4 作为有机溶剂,CCl4 的密度比水大。故有机层在下层; 分液漏斗里的液体放不下来,出了分液漏斗堵塞,还有可能是分液漏斗上口活塞 未打开 (3)①从题给数据分析,当催化剂与甲苯的比例为 0.32 时,总产率最高且对硝 基甲苯的含量最高 ②从题给数据可以看出,无论以何种比例反应,产物中的主

要成分主要是对硝基甲苯和邻硝基甲苯; ③用 NaHSO4 做催化剂的优点是在硝 化物中对消极甲苯的比例提高、同时催化剂能循环使用。 四川理综卷) (2010 四川理综卷)27.(16 分) 碘被称为“智力元素” ,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。 碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶 于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质 碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。 请回答下列问题: (1)碘是 (填颜色)固体物质,实验室常用 方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。 (2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应: 3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极 区,电解槽用水冷却。 电解时,阳极上发生反应的电极反应式为 ;阴极

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上观察到的实验现象是




(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有 I 。请设计一个 检验电解液中是否有 I 的实验方案,并按要求填写下表。 要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。 试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。 实验方法 实验现象及结论


(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:

步骤②的操作名称是 是 。步骤④洗涤晶体的目的是

,步骤⑤的操作名称

。 答案: (1)紫黑色 升华

(2) 2 I ? ? 2e ? = I 2 (或I ? + 6OH ? ? 6e ? = IO3? + 3H 2O ) 有气泡产生 (3) 实验方法 取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫 酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否 变蓝。 (4)冷却结晶 干燥 实验现象及结论 如果不变蓝,说明无 I ? 。 (如果 变蓝,说明有 I ? 。 )

洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质

解析: (1)考查物质的物理性质,较容易。 (2)阳极发生氧化反应失电子
2 I ? ? 2e ? = I 2 (或I ? + 6OH ? ? 6e ? = IO3? + 3H 2O ) 。阴极区加入氢氧化钾溶液,电解

氢氧化钾实质是电解水。 (3)考查 I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一
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特性,要设法将碘离子转化为碘单质。 (4)考查实验的基本操作。要求考生对整 个流程分析透彻。 重庆卷) (15 分)某兴趣小组用题 27 图装置探究氨的催化氧化. (2010 重庆卷)27.

(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________. (2)加热玻璃管 2 一段时间后,挤压 1 中打气球鼓入空气,观察到 2 中物质呈 红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_________反应(填“吸热”或“放 热”) . (3) 为保证在装置 4 中观察到红棕色气体, 装置 3 应装入_________; 若取消 3, 在 4 中仅观察到大量白烟,原因是___________________. (4)为实现氨催化氧化,也可用装置 5 替换装置_________(填装置代号) ;化 合物 X 为_________(只写一种) ,Na2O2 的作用是___________________. 27.答案(15 分)
催化剂

(1)4NH3+5O2 (2)放热



4NO+6H2O

(3)浓 H2SO4;生成的 NO 与 O2 反应生成 NO2,NO2 与水反应生成 HNO3,NH3 与 HNO3 反应生成了
NH 4 NO3

(4)I; NH 4 CL 2 与 HCL 反应生成氧气(合理答案均给分) 【解析】本题考查氨的催化氧化。 (1) NH3 和 O2 氧化生成 NO 。 (2)该反应为 放热,故不加热后仍能保持红热状态。 (3)产物中有 NO 和 NH3 , NO 会被 O2 氧 化生成 NO 2 ,在于空气中的水蒸气反应生成 NHO3 ,而 NHO3 与 NH3 会产生白烟。

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(4)装置 5 与 1 均产生科产生 NH 2 。 NH 4 CL 加热分解可得 NH3 和 HCL,而 HCL 与 Na 2 O 2 可生成 O2 。

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