高考真题专项讲练-化学实验之物质制备型（24）

下面是小编为大家整理的高考真题专项讲练-化学实验之物质制备型（24）,供大家参考。

　高考真题专项讲练-化学实验之物质制备型 宋向前 唐山市开滦二中 三、高考真题专项讲练-化学实验之物质制备型

　 例 例.2018 年全国 Ⅰ第 卷第 26 题 醋酸亚铬[(CH 3 COO) 2 Cr . 2H 2 O]为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬，二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题：

　（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是

　 。仪器 a 的名称是

　 。

　（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于 c 中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开 K1、K2，关闭 K3。

　① c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为

　 。

　②同时 c 中有气体产生，该气体的作用是

　。

　（3）打开 K3，关闭 K1 和 K2。c 中亮蓝色溶液流入 d，其原因是

　；d 中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是

　、

　、洗涤、干燥。

　（4）指出装置 d 可能存在的缺点

　。

　【答案】

　（1）

　去除水中溶解氧；分液（或滴液）漏斗

　（2）

　①Zn+2Cr 3＋ ＝Zn 2 ＋ +2Cr 2 ＋

　 ②排除 c 中空气

　 （3）

　c 中产生 H 2 使压强大于大气压；

　 （冰浴）冷却、过滤

　（4）

　敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触。

　【解析】

　在盐酸溶液中 Zn 把 Cr 3 ＋ 还原为 Cr 2 ＋ ，同时锌与盐酸反应产生氢气排尽装置中的空气防止 Cr 2 ＋ 被氧化，并使 c 中压强增大，把生成的 CrCl 2 压入 d 装置。

　（1）由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要尽可能避免与氧气接触，因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器 a 是分液（或滴液）漏斗； （2）①c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明 Cr 3＋ 被锌还原为 Cr 2 ＋ ，反应的离子方程式为 Zn+2Cr 3＋ ＝Zn 2 ＋ +2Cr 2 ＋ ；

　②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化 Cr 2＋ ，所以氢气的作用是排除 c 中空气；

　（3）打开 K 3 ，关闭 K 1 和 K 2 ，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致 c 中压强增大， c中亮蓝色溶液能流入 d 装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于水冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是（冰浴）冷却、过滤、洗涤、干燥。

　（4）由于 d 装置是敞开体系，因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。

　通过考查新知识(信息):醋酸亚铬的制备，考查学生的化学实验与探究的能力，并与书本知识：氧化还原、离子反应知识知识整合；阿伏加德罗定律的；题目难度中等。考点紧靠教材但又不拘泥于教材。善于捕捉信息是解题的关键。

　【真题演练】

　2018 年北京卷第 26 题 实验小组制备高铁酸钾（K 2 FeO 4 ）并探究其性质。

　资料：K 2 FeO 4 为紫色固体，微溶于 KOH 溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生 O 2 ，在碱性溶液中较稳定。

　（1）制备 K 2 FeO 4 （夹持装置略）

　①A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是________________（锰被还原为 Mn 2+ ）。

　②将除杂装置 B 补充完整并标明所用试剂。

　③C 中得到紫色固体和溶液。C 中 Cl 2 发生的反应有 3Cl 2 +2Fe(OH) 3 +10KOH 2K 2 FeO 4 +6KCl+8H 2 O，另外还有________________。

　（2）探究 K 2 FeO 4 的性质 ①取 C 中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液 a，经检验气体中含有 Cl 2 。为证明是否 K 2 FeO 4 氧化了 Cl － 而产生 Cl 2 ，设计以下方案：

　方案Ⅰ 取少量 a，滴加 KSCN 溶液至过量，溶液呈红色。

　方案Ⅱ 用 KOH 溶液充分洗涤 C 中所得固体，再用 KOH 溶液将 K 2 FeO 4 溶出，得到紫色溶液 b。取少量 b，滴加盐酸，有 Cl 2 产生。

　i．由方案Ⅰ中溶液变红可知 a 中含有______离子，但该离子的产生不能判断一定是K 2 FeO 4 将 Cl － 氧化，还可能由________________产生（用方程式表示）。

　ii．方案Ⅱ可证明 K 2 FeO 4 氧化了 Cl － 。用 KOH 溶液洗涤的目的是________________。

　②根据 K 2 FeO 4 的制备实验得出：氧化性 Cl 2 ________24FeO（填”＞”或”＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl 2 和24FeO的氧化性强弱关系相反，原因是________________。

　③资料表明，酸性溶液中的氧化性24FeO＞4MnO  ，验证实验如下：将溶液 b 滴入 MnSO 4和足量 H 2 SO 4 的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性24FeO＞4MnO  。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：________________。

　【答案】

　（1）

　①

　2KMnO 4 +16HCl 2MnCl 2 +2KCl +5Cl 2 ↑+8H 2 O

　 ②

　③ Cl 2 +2OH −

　Cl − +ClO − +H 2 O

　 （2）

　① i. Fe 3+

　 、4FeO 4 2− +20H +

　4Fe 3+ +3O 2 ↑+10H 2 O

　ii． 排除 ClO − 的干扰

　 ② >

　、溶液的酸碱性不同

　 ③ 能，理由：FeO 4 2− 在过量酸的作用下完全转化为 Fe 3+ 和 O 2 ，溶液浅紫色一 定是MnO 4 − 的颜色（若不能，方案：向紫色溶液 b 中滴加过量稀 H 2 SO 4 ，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）

　【解析】

　（1）KMnO 4 与浓盐酸反应制 Cl 2 ；由于盐酸具有挥发性，所得 Cl 2 中混有 HCl 和 H 2 （g），HCl 会消耗 Fe（OH）

　3 、KOH，用饱和食盐水除去 HCl；Cl 2 与 Fe（OH）

　3 、KOH 反应制备K 2 FeO 4 ；最后用 NaOH 溶液吸收多余 Cl 2 ，防止污染大气。

　反应的化学方程式为 2KMnO 4 +16HCl（浓）=2KCl+2MnCl 2 +5Cl 2 ↑+8H 2 O， 离子方程式为 2MnO 4 - +10Cl - +16H + =2Mn 2+ +5Cl 2 ↑+8H 2 O。

　C 中 Cl 2 发生的反应有 3Cl 2 +2Fe（OH）

　3 +10KOH=2K 2 FeO 4 +6KCl+8H 2 O，还有 Cl 2 与 KOH的反应，Cl 2 与 KOH 反应的化学方程式为 Cl 2 +2KOH=KCl+KClO+H 2 O，反应的离子方程式为 Cl 2 +2OH - = Cl - + ClO - + H 2 O。

　（2）①根据上述制备反应，C 的紫色溶液中含有 K 2 FeO 4 、KCl，还可能含有 KClO 等。I.方案 I 加入 KSCN 溶液，溶液变红说明 a 中含 Fe 3+ 。但 Fe 3+ 的产生不能判断 K 2 FeO 4 与 Cl -发生了反应，根据题意 K 2 FeO 4 在酸性或中性溶液中快速产生 O 2 ，自身被还原成 Fe 3+ ，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可能的反应为 4FeO 4 2- + 20H + = 3O 2 ↑ + 4Fe 3+ + 10H 2 O。II.产生Cl 2 还可能是ClO - +Cl - +2H + =Cl 2 ↑+H 2 O，即KClO的存在干扰判断；K 2 FeO 4 微溶于KOH溶液，用 KOH 溶液洗涤的目的是除去 KClO、排除 ClO - 的干扰，同时保持 K 2 FeO 4 稳定存在。

　②根据同一反应中，氧化性：氧化剂 氧化产物。对比两个反应的异同，制备反应在碱性条件下，方案 II 在酸性条件下，说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。

　③该小题为开放性试题。若能，根据题意 K 2 FeO 4 在足量 H 2 SO 4 溶液中会转化为 Fe 3+ 和O 2 ，最后溶液中不存在 FeO 4 2- ，溶液振荡后呈浅紫色一定是 MnO 4 - 的颜色，说明 FeO 4 2- 将Mn 2+ 氧化成 MnO 4 - ，所以该实验方案能证明氧化性 FeO 4 2- MnO 4 - 。（或不能，因为溶液 b呈紫色，溶液 b 滴入 MnSO 4 和 H 2 SO 4 的混合溶液中，c（FeO 4 2- ）变小，溶液的紫色也会变浅；则设计一个空白对比的实验方案，方案为：向紫色溶液 b 中滴加过量稀 H 2 SO 4 ，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色。

　本题考查 K 2 FeO 4 的制备和 K 2 FeO 4 的性质探究。与气体有关的制备实验装置的连接顺序一般为：气体发生装置→除杂净化装置→制备实验装置→尾气吸收。进行物质性质实验探究是要排除其他物质的干扰。尤其注意最后一空为开放性答案，要注重多角度思考。

推荐访问:高考真题专项讲练-化学实验之物质制备型（24） 高考 制备 真题