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【原创】高三理综实验专题之化学(9)Word版含答案


1. (15 分)某化学研究小组测定某 FeCl3 样品(含少量 FeCl2 杂质)中铁元素的质量分数, 在实验室中按以下步骤进行实验: ①称取 a g 样品,置于烧杯中; ②取适量盐酸和适量蒸馏水使样品溶解,准确配制成 250mL 溶液; ③准确量取 25.00mL 步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,使反应完全; ④加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全; ⑤过滤,洗涤沉淀; ⑥将沉淀转移到坩埚内, 加热、 搅拌, 直到固体由红褐色全部变为红棕色, 冷玮至室温后, 称量; ⑦……

请根据上面的叙述回答下列问题: (1)上图所给仪器中,实验步骤①②③中必须用到的仪器是 E 和______(填仪器序号) 。 (2)步骤③、④中所发生反应的离子方程式为 (3)步骤⑤中洗涤沉淀的操作是:________________________________________检验沉 淀是否洗净,应向洗涤液中加入几滴______ (填写序号) 。 ①KSCN 溶液 ②NaOH 溶液 ③AgNO3 溶液 ④酚酞试液 (4)第⑥步的操作中,将沉淀物加热,冷却至室温,称量其质量为 m1g,再次加热并冷 却至室温称量其质量为 m2g,若 m1 与 m2 差值较大,其原因可能是 ____________________________(答出两点即可) 。 (5)若坩埚质量是 W1 g,最终坩埚和固体的总质量是 W2 g,则样品中铁元素的质量分数 为_______________。

2. (15 分)烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。
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(1)利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如下图所示:

某研究小组为探究提高含硫烟气中 SO2 的吸收效率的措施, 进行了天然海水吸收含硫烟气的 模拟实验,实验结果如下图所示:

① 根据图示实验结果,为了提高一定浓度含硫烟气中 SO2 的吸收效率,下列措施正确的是 ( )

A.降低通入含硫烟气的温度 B.减小通入含硫烟气的流速 C.减少天然海水的进入量 D.在天然海水中加入生石灰 ② 天然海水吸收了含硫烟气后会溶有 H2SO3,使用空气中的氧气将其氧化,写出该反应的 离子方程式___________________________________-。 ③ 该小组采用下图装置在实验室测定烟气中 SO2 的体积分数(假设实验在标准状况下进 行) :

上述装置组装连接的顺序是:原料气→________(填 a、b、c、d、e) 。下列试剂中(浓度、 体积一定) ,可以用来代替试管中的碘淀粉溶液的是________(填编号) 。 A.酸性 KMnO4 溶液 C.溴水 B.NaOH 溶液 D.氨水
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(2) 石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺技术的工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸 钙 以 及 鼓 入 的 空 气 反 应 生 成 石 膏 ( CaSO4· 2H2O ) 。写出该反应的化学方程式: ________________。某电厂用煤 300 吨(煤中含硫质量分数为 2.5%) ,若燃烧时煤中的硫 全部转化成二氧化硫,用石膏湿法烟气脱硫中有 96% 的硫转化为石膏,则可生产石膏 ________吨。 3. (14 分)亚铁是血红蛋白的重要组成成分,起着向人体组织传送 O2 的作用,如果缺铁就 可能出现缺铁性贫血, 但是摄入过量的铁也有害。 下面是一种常见补铁药品说明书中的部分 内容:该药品含 Fe2+ 33%—36%,不溶于水但能溶于人体中的胃酸;与 Vc(维生素 C)同 服可增加本品吸收。 (一)甲同学设计了以下实验检测该补铁药品中是否含有 Fe2+并探究 Vc 的作用:

( 1 )加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是 _________________________ 、 Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+。 (2)加入 KSCN 溶液后溶液变为淡红色,说明溶液中有少量 Fe3+。该离子存在的原因可 能是(填编号)____________。 A.药品中的铁本来就应该以三价铁的形式存在 B.在制药过程中生成少量三价铁 C.药品储存过程中有少量三价铁生成 (3)向血红色溶液中加入一片 Vc 片,片刻后溶液血红色褪去,说明 Vc 有______性;怎 样理解药品说明书中“与 Vc 同服可增加本品吸收”这句话?____________。 (二) 乙同学采用酸性条件下用高锰酸钾标准溶液滴定的方法测定该药品是否合格, 反应原 理为 5Fe2++8H++MnO4-=5Fe3++2Mn2++4H2O 。准确称量上述药品 10.00g,将其全部溶于 试剂 2 中,配制成 1 000mL 溶液,取出 20.00mL,用 0.020 0mol/L 的 KMnO4 溶液滴 定,用去 KMnO4 溶液 12.00 mL. (4)该实验中的试剂 2 与甲同学设计的实验中的试剂 1 都可以是_______(填编号) 。 A.蒸馏水 B.稀盐酸 C.稀硫酸 D.稀硝酸

(5)本实验滴定过程中操作滴定管的图示正确的是_________(填编号) 。

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(6)请通过计算,说明该药品含“铁”量是否合格(写出主要计算过程)? 4. (15 分)纳米材料二氧化钛(TiO2)可做优良的催化剂。

资料卡片 物质 SiCl4 TiCl4 Ⅰ.工业上二氧化钛的制备方法: ① 将干燥后的金红石(主要成分为 TiO2,主要杂质 SiO2)与碳粉混合装入氯化炉中,在 高温下通入 Cl2 反应,制得混有 SiCl4 杂质的 TiCl4。 ② 将 SiCl4 分离,得到纯净的 TiCl4。 ③ 在 TiCl4 中加水、加热,水解得到沉淀 TiO2· xH2O。 ④ TiO2· xH2O 高温分解得到 TiO2。 (1) 根据资料卡片中信息判断,TiCl4 与 SiCl4 在常温下的状态是____________,分离二者 所采取的操作名称是________________。 (2) ③中反应的化学方程式是____________________________________________。 (3) 若④在实验室完成,应将 TiO2· xH2O 放在________________(填仪器名称)中加热。 熔点/℃ -70 -25 沸点/℃ 57.6 136.5

Ⅱ.据报道:能“吃废气”的“生态马路”是在铺设时加入一定量的 TiO2,TiO2 受太阳 光照射后,产生的电子被空气或水中的氧获得,生成 H2O2,其过程大致如下: a.O2― →2O b.O+H2O― →2OH c.OH+OH― →H2O2

(4) H2O2 能清除路面空气中的 CxHy、 CO 等, 主要是利用了 H2O2 的____________ (填 “氧 化性”或“还原性” ) 。
4

Ⅲ.某研究性学习小组用下列装置模拟“生态马路”清除 CO 的原理。 (夹持装置已略去) (5) 若缓慢通入 22.4L(已折算成标准状况)CO 气体,结果 NaOH 溶液增重 16.5g, 则 CO 的转化率为____________。 (6) 当 CO 气体全部通入后,还要通一会儿空气,其目的是_______________________ 。 5. (15 分)为测定镁铝合金(不含其它元素)中铝的质量分数,甲、乙两个学习小组设计 了下列二种不同的实验方案进行探究。请回答下列问题: (一)甲组: 实验方案:镁铝合金 实验步骤: ①称量:托盘天平称量 2.7g 镁铝合金粉末。 ②溶解:将①中药品加入烧杯中,用量筒量取至少 mL1mol· L-1NaOH 溶液加入烧 。 测定剩余固体质量。

杯中,不断搅拌,充分反应。发生反应的离子方程式为________________ ③过滤。 ④洗涤:若未对过滤所得固体进行洗涤,测得铝的质量分数将 “偏低”或“不变”) ,证明固体已洗涤干净的方法为 ⑤干燥、称量剩余固体的质量。 (二)乙组:

(填“偏高”、 。

实验方案: 实验装置如右下图,实验步骤如下:

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①按图连接好装置。 ②称取两份质量均为 0.3g 的镁铝合金样品粉末,分别放入 A 装置左右两个管中,向 B 装置中加入一定量的水,把装置 A、B 的胶塞塞好,然后调节 C 的高度使 B 和 C 中的液面 相平,记录下此时的体积为 112 mL。 ③通过注射器的针头向装置 A 左侧管中注入足量的稀盐酸,等不再有气泡产生时,调节 装置 C 的高度,使 B 和 C 中的液面相平时记录下此时的体积为 448mL。 ④通过另一针头向装置 A 右侧管中加入足量的稀 NaOH 溶液,等不再有气泡产生时,调 节装置 C 的高度,使 B 和 C 中的液面相平时记录下此时的体积为 672mL。 问题和讨论: (1)上述实验步骤①和②之间必须加一步 的操作,具体方法为 。 (2) 为使气体体积测定结果不至于引起很大偏差, 除了应注意使 B 和 C 中的液面相平外, 在反应完全后至读数之前,还需要注意的关键问题是(有几点写几点) : 。 (3)计算合金中铝的质量分数时,是否需要将气体体积折算为标准状况的体积 (填“是”或“否”) ,试根据题中数据计算出合金中铝的质量分数为 。 ___

参考答案
1. (1)CFG(3 分) (2)2Fe2++Cl2 =2Fe3++2Cl-;Fe3++3NH3· H2O =Fe(OH)3+3NH4+(2 分) (3)沿玻璃棒向过滤器(或漏斗)中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀,静置使其全部滤 出,重复操作 2—3 次(2 分) ③(3 分)
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(4)第一次加热不够充分;第一次冷却时没有将固体放置于干燥器中冷却;第二次加 热过程中有固体溅出(答出两点即可,2 分) (5)

700(W2 ? W1 ) % (3 分) a
+ -

2. (1) ①ABD(3 分) ②2H2SO3+O2===4H +2SO2 4 (2 分) ③cdbae(3 分) AC(3 分) (2) 2SO2+O2+2CaCO3+4H2O===2(CaSO4· 2H2O)+2CO2 (3 分)38.7(3 分) 3. (1)2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-(2 分) (2)B、C(2 分) (3)还原(1 分) Fe2+在人体血红蛋白中起传送 O2 的作用,Fe3+没有此功能,服用 Vc, 可防止药品中的 Fe2+被氧化成 Fe3+(或答人体只能吸收 Fe2+,Fe2+在人体血红蛋白中起传送 O2 的作用.服用 Vc 可防止药品中的 Fe2+被氧化成 Fe3+) (2 分) (4)C(2 分) (5)A(1 分) (6)n (Fe2+)=0.020 0 mol/L × 12.00 × 10-3 L × 5 × (1 000ml/20.00mL)=0.060 0mol (2 分) m(Fe2+)=0.060 0 molX56 g/mol=3.36g 含“铁”量为:3.36g/10.00g× 100%=33.6% 4. (15 分) (1) 液态 蒸馏(各 2 分) (2) TiCl4+(x+2)H2O△,TiO2· xH2O↓+4HCl(2 分) (3) 坩埚(2 分) (4) 氧化性(2 分) (5) 37.5%(2 分) (6) 将残留在装置中的 CO2 气体排出,被 NaOH 溶液吸收,减小误差(3 分) 5.答案: (一)100(1 分) ,2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑ (2 分) 偏低(1 分) ,取最 后一次洗涤液逐滴滴加稀盐酸至过量, 若滴加过程中始终无沉淀生成说明洗涤干净 (其他合 理答案给分) (2 分) 。 (二) (1)检查装置的气密性,方法是:向 C 中加入一定量的水,然后提高 C 使 C 中液面
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高于 B,静置一会,若液面不发生变化说明气密性良好(3 分) 。 (2)冷却到室温,平视读数 (2 分) (3)否 (1 分) 60%(3 分)

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