2011一模理综28题选编(化学实验)

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2011一模理综28题选编（化学实验）
1．（12分）高铁酸钾是一种高效的多功能的水处理剂。

工业上常采用NaClO 氧化法生产， 原理为：3NaClO + 2Fe(NO3)3 + 10NaOH ＝2Na2FeO4↓+ 3NaCl + 6NaNO3 + 5H2O Na2FeO4＋2KOH ＝K2FeO4＋2NaOH
主要的生产流程如下：
（1）写出反应①的离子方程式 。

（2）流程图中“转化”是在某低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2FeO4) Ksp(Na2FeO4)（填“＞”或“＜”或“＝”）。

（3）反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。

图1为不同的温度下，Fe(NO3)3不同质量浓度对K2FeO4生成率的影响；
图2为一定温度下，Fe(NO3)3质量浓度最佳时，NaClO 浓度对K2FeO4生成率的影响。

图1 图2
① 工业生产中最佳温度为 ℃，此时Fe(NO3)3与NaClO 两种溶液最佳质量浓度之比为 。

② NaClO 加入过量，氧化过程中会生成Fe(OH)3，写出该反应的离子方程式：
若Fe(NO3)3加入过量，在碱性介质中K2FeO4与Fe3+发生氧化还原反应生成K3FeO4，此反应的离子方程式： 。

（4）K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42—
+10H2O 4Fe(OH)3+8OH —+3O2↑。

在“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用 溶液（填序号）。

A ．H2O
B ．CH3COONa 、异丙醇
C ．NH4Cl 、异丙醇
D ．Fe(NO3)3、异丙醇
2. （15分）实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

（1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为： ： ；
为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置 。

（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：以空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂。

将铜粉在仪器B 中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。

向反应液中加少量FeSO 4，即发生反应，生成硫酸铜。

反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L -1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。

已知：K sp [Cu((OH)2]≈10-22， K sp [Fe((OH)2]≈10-16, K sp [Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题：
如开始加入的铜粉为3.2 g ，最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol 。

①方案1中的B 仪器名称是 。

②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH 至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是 。

A 、CaO
B 、NaOH
C 、CuCO 3
D 、Cu 2(OH)2CO 3
E 、Fe 2(SO 4)3
④反应中加入少量FeSO 4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因 。

第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g 铜丝放到45 mL 1.5mol·L -1的稀硫酸中，控温在50℃。

加入18mL 10%的H 2O 2，反应0.5h ，升温到60℃，持续反应1 h 后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO 4·5H 2O 10.5g 。

请回答下列问题：
⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是 ，
⑥本实验CuSO 4·5H 2O 的产率为 。

3．（15分）某氯化铁与氯化亚铁的混合物。

现要测定其中铁元素的质量分数，实验按以下
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步骤进行：
Ⅰ．请根据上面流程，回答以下问题：
（1）操作I 所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有 、 ，（填仪器名称）
（2）请写出加入溴水发生的离子反应方程式 ，
（3）将沉淀物加热，冷却至室温，用天平称量其质量为b 1 g ，再次加热并冷却至室温称量其质量为b 2 g ，若b 1－b 2＝0.3g ，则接下来还应进行的操作是 。

若蒸发皿质量是W 1 g ，蒸发皿与加热后固体总质量是W 2 g ，则样品中铁元素的质量分数是
Ⅱ．有同学提出，还可以采用以下方法来测定：
（1）溶解样品改用了硫酸，而不用盐酸，为什么
（2）选择的还原剂是否能用铁 （填“是”或“否”），原因是：
（3）若滴定用掉c mol/L KMnO 4溶液b mL ，则样品中铁元素的质量分数是
4．（14
A B C D E
（1）若实验中，观察到B 、E 中溶液均变浑浊，则D 中的现象是_______________________。

（2）你认为该实验设计还需要如何改进（请至少写出两处）① ；
② 。

（3）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有
K 2CO 3。

验证固体产物中钾元素存在的方法是 ，现象是 。

（4）固体产物中铁元素存在形式的探究。

①提出合理假设：
假设1： ； 假设2： ；假设3： 。

设计实验方案证明上述的假设（限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L －1 HNO 3、1.0 mol·L －1 盐酸、
1.0 mol·L －1 NaOH 、3% H 2O 2 、0.1 mol·L －1 KI 、0.1 mol·L －1 CuSO 4、20% KSCN 、澄清石灰水、蒸馏水）：②若某学生设计实验来探究上述假设中的其中之一成立，请你帮助选择一下实验过程中需要上述试剂中的3% H 2O 2、澄清石灰水 。

酸性条件
KMnO 4滴定
5．二甲酸钾是一种白色晶体，商品名为弗米（Formil），是一种能替代抗生素的促生长剂，化学式为KH（HCOO）2，具有吸湿性，易溶于水。

二甲酸钾的生产工艺流程如下：
（1）以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾，实验测得反应条件对产品回收率的影响如下：
表2 反应物料比对产品回收率的影响
备注：表2中反应物料比为甲酸和无水碳酸钾的物质的量之比。

①写出甲酸和碳酸钾生产二甲酸钾的化学方程式：。

②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在℃∽℃，
反
应物料比应选择。

由表1可知反应温度过高，反应回收率反而会降低，其原
因可能是
③蒸发结晶后需进行的操作步骤是．。

（2）测定某弗米产品纯度的实验方法如下：
称取该弗米产品2．5g，将其全部溶解在水中，配制成250mL未知浓度的溶液，取
出25．00mL于锥形瓶中，再滴加2～3滴指示剂，用0．10mol·L－1的NaOH溶液
滴定至终点，消耗NaOH溶液的体积为18．50mL。

①加入的指示剂是（选填“甲基橙”．“石蕊”或“酚酞”），用NaOH
溶液滴定至终点的现象是。

(3)上述弗米产品中二甲酸钾的质量分数为。

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2011一模理综28题选编（化学实验）答案
1．（12分）（1）Cl2+2OH —＝Cl —+C lO —+H2O （2分）
（2）＜（2分）
（3）①26 （1分） 1.2（1分）
②3ClO —＋Fe3+＋3H2O ＝Fe(OH)3↓＋3HClO （2分）
2FeO42—＋Fe3+＋8OH —＝3FeO43—＋4H2O （2分）
（4）B （2分）
2．（15分）（1）3:2 (2分) B(1分)
（2）①坩埚(1分) ② 3 (2分) ③CD(2分)
④4Fe 2++O 2+4H +==4Fe 3++2H 2O ；(2分) 2Fe 3++Cu==2Fe 2++Cu 2+(2分)
⑤防止双氧水分解(1分)
⑥84％(2分)
3.（15分）Ⅰ．（1）250mL 容量瓶（1分）、胶头滴管（1分）
（2）2Fe 2+ ＋ Br 2 ＝ 2Fe 3+ ＋ 2Br －
（2分） （3）再次加热冷却并称量，直至两次质量差小于0.1g （2分） 铁元素的质量分数是211120()×100160W W a
％ （3分） Ⅱ．（1）过量的盐酸对后面KMnO 4的滴定有干扰（1分）
（2）否（1分）如果用铁做还原剂，会与过量的硫酸反应生成Fe 2+，干扰铁元素的测定（2分）
（3）铁元素的质量分数是2.8bc /a （2分）
4．（14分）（1）溶液褪色或变浅 （2分）
（2） 在AB 装置之间加一个防倒吸装置；在C 装置后增加二氧化碳是否除净的检验装置（澄清石灰水）；最后缺少尾气处理装置 （答出2点即可，2分）
（3）焰色反应，（2分）现象是透过蓝钴玻璃观察呈紫色火焰（2分）
（4）①假设1：铁元素的存在形式为Fe 单质；假设2：铁元素的存在形式为FeO ；假设3：
铁元素的存在形式为Fe 与FeO 的混合物。

（各1分）②1.0 mol·L －1 盐酸、20% KSCN 、
0.1mol/LCuSO 4溶液、蒸馏水（3分）。

5.(1)4HCOOH+K2CO3==2KH(HCOO)2+CO2+H2O ；50-60;4:1;温度过高，甲酸易挥发；过滤，洗涤；
（2）酚酞，溶液由无色恰好变成粉红色且在半分钟内不褪色
(3)96.2%。