高考化学实验优秀试题

11.一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为。（2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的离子反应方程式为(产物中只有一种酸根)。请从反应原理分析不用盐酸酸化的主要原因____________________________________。（3）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请分别用离子方程式表示在过程III、IV中起的作用：__________________________________；____________________________。（4）某天然碱的化学式可表示为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O,取少量该物质溶于水得稀溶液P。下列有关溶液P中微粒的物质的量浓度关系正确的是______(填序号)。A．c(CO32-)c(HCO3-)c(OH-)c(H+)B．c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)C．3c(Na+)5c(CO32-)+5c(HCO3-)D．将P溶液与少量NaOH溶液混合：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)（5）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是_______________。2【答案】（1）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑（2）4Co2O3·CoO+S2O32－+22H+=12Co2++2SO42－+11H2O；Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2，污染环境。（3）2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；Co2++CO32-=CoCO3↓；（4）A、C、D；（5）CoCl2•2H2O。【解析】试题分析：（1）Al与NaOH溶液发生反应产生NaAlO2和氢气，反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；（2）在滤渣中含有Co2O3·CoO，加入硫酸溶解，然后再加入Na2S2O3溶液浸出钴。根据流程示意图可知浸出钴的离子反应方程式为：4Co2O3·CoO+S2O32－+22H+=12Co2++2SO42－+11H2O；在反应过程中不用盐酸酸化是因为Co2O3·CoO可氧化盐酸产生Cl2，会污染环境；（3）在含有Co2+、Al3+、Li+的溶液中加入碳酸钠溶液，Al3+和CO32-会发生双水解反应产生氢氧化铝沉淀，所以在过程III反应的两种方程式是：2Al3++3CO32-+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑；把沉淀Al(OH)3过滤出去后的溶液中含有Li+、Co2+，向该滤液中加入碳酸钠溶液，会发生沉淀反应形成CoCO3沉淀，在过程IV中反应的离子方程式是：Co2++CO32-=CoCO3↓；（4）将盐2Na2CO3·NaHCO3·2H2O溶于水,得到的溶液p中,根据物料守恒可得c(CO32-)c(HCO3-)，两种盐都是强碱弱酸盐，弱酸根离子水解是溶液显碱性，所以c(OH-)c(H+)，但是盐水解的程度是微弱的，盐电离产生的离子浓度大于水解产生的两种浓度，所以c(HCO3-)c(OH-),故溶液中离子浓度关系是：c(CO32-)c(HCO3-)c(OH-)c(H+)，正确；B．在溶液中除了存在Na2CO3，还存在NaHCO3。在Na2CO3的溶液中根据质子守恒可得c(OH-)＝c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)，所以在二者的混合溶液中该关系式不成立，错误；C．根据物料守恒可得：3c(Na+)=5c(CO32-)+5c(HCO3-)+5c(H2CO3)；所以33c(Na+)5c(CO32-)+5c(HCO3-)，正确；D．将P溶液与少量NaOH溶液混合，根据电荷守恒可得：c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)，正确。因此选项是A、C、D；（5）n(CoCl2)=65g÷130g/mol=0．5mol,在83g晶体中含有H2O的物质的量是n(H2O)=（83g－65g）÷18g/mol=1．0mol,n(CoCl2)：n(H2O)=11，所以物质B的化学式是CoCl2·2H2O。A物质的化学式是CoCl2·2H2O。考点：考查物质的综合利用的知识。主要包括离子方程式的书写、盐的水解、微粒浓度的大小比较、物质化学式的确定的知识。【标题】河南省省级示范性高中2015届高三10月联考化学试卷2.（12分）过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：已知：主反应2Na2CO3(aq)+3H2O2(aq)2Na2CO3·3H2O2(s)ΔH0副反应2H2O2=2H2O+O2↑50°C时2Na2CO3·3H2O2(s)开始分解请回答下列问题：（1）步骤①的关键是控制温度，其措施有和。（2）在滤液X中加入适量NaCl固体可析出过碳酸钠，原因是。（3）步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是。（4）下列物质中，会引起过碳酸钠失效的有。A．Na2SB．CuOC．Na2SiO3D．NaHCO3（5）过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠，可用重量法测定过碳酸钠的质量分数；其操作步骤：取样品溶解→加入BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称量。需要直接测定的物理量有：（用字母表示并注明其含义）．产品中过碳酸钠质量分数的表达式为：。4【答案】（1）冷水浴（1分），缓慢滴加H2O2溶液（，使放出的热量及时散失）（1分）（2）增大钠离子浓度，降低过碳酸钠的溶解度（盐析作用）（1分）（3）减少过碳酸钠的溶解损失，并带走水分利于干燥（2分）（4）AB（2分）（5）样品的质量m1g、沉淀的质量m2g（2分）121m102)197m106m(314（2分）【解析】【知识点】化学实验计算解析：⑴根据已知：主反应是放热反应；50°C时，2Na2CO3·3H2O2(s)开始分解，因此步骤①的关键是控制温度，即温度不能太高，因此可采取冷水浴；让反应速率减小也可控制温度，所以采取缓慢滴加H2O2溶液；还可搅拌使热量散失。⑵加入氯化钠固体即增大Na+浓度，降低了过碳酸钠的溶解度⑶无水乙醇能和水互溶，且极易挥发，而且无机盐在醇中的溶解度小，所以选用无水乙醇洗涤可减少过碳酸钠的溶解损失，并带走水分利于干燥⑷过碳酸钠有碳酸钠和过氧化氢的双重性质，可氧化Na2S，被氧化铜催化分解，因此选AB。⑸需要直接测定的物理量有样品质量，设为m1，碳酸钡沉淀的质量，设为m2。设样品中碳酸钠的物质的量为amol，过碳酸钠的物质的量为bmol，则a+2b=m2/197，106a+314b=m1，解5答b=102)197m106m(21，因此过碳酸钠的质量分数为121m102)197m106m(314。【思路点拨】认真审题（流程中的操作、反应物和生成物；题给已知）获取信息；过碳酸钠有碳酸钠和过氧化氢的双重性质；计算可采取守恒法解。湖北省重点高中2015届高三上学期期中联考化学试题3.兰尼镍（Rancy-Ni）是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金，广泛用作烯烃、氢化反应的催化剂。其高催化活性源于镍本身的催化性质和其多孔结构对氢气的强吸附性。以镍、铝为原料制备兰尼镍的工艺流程如下：（1）“熔融”时通入氩气的目的是_____________________________________。（2）“浸出”是整个流程的核心步骤，该步骤的目的是_____________________，发生反应的离子方程式为____________________________________。浸出反应所用NaOH溶液的浓度需达5mol·L-1以上，若用NaOH稀溶液浸出时，则会产生Al(OH)3沉淀阻止浸出反应持续进行，产生Al(OH)3的化学方程式为___________________________。（3）滤液的主要成分与过量CO2反应的离子方程式为__________________。（4）使用新制的兰尼镍进行氢化反应有时不需要加入氢气即可完成反应得到氢化产物，原因是________________________。【答案】【解析】【知识点】物质的分离和提纯，物质的基本性质C2C5【答案解析】（1）防止Ni、Al被空气氧化（1分）（2）除去合金中大部分的铝，形成多孔结构便于吸附氢气（1分）；2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑(2分)；2Al＋6H2O=2Al(OH)3＋3H2↑(2分)(3)AlO2－＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3－(2分)(4)新制兰尼镍的多孔结构中吸附大量浸出时产生的氢气（1分）解析：（1）铝和镍在加热进行熔融时防止和空气中的氧气发生反应，必须通入惰性气体进行保护。（2）在“浸出”时加入的氢氧化钠与原料中的铝发生反应而除去铝，发生的反应为2Al＋62OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑；当碱液浓度比较小时，铝即可以和水发生反应生成氢氧化铝而阻止浸出反应持续进行。（3）滤液中含有NaAlO2，故与过量CO2反应时生成Al(OH)3↓和NaHCO3。（4）题目中提示镍的多孔结构对氢气具有强吸附性，在制取过程中产生的氢气被镍吸附，故在氢化时不需要加入氢气即可完成。【思路点拨】本题考查了金属铝的性质，以信息的形式得到金属镍的强吸附性能，难度不大。【标题】湖北省百所重点中学2015届高三十月联合考试化学试题Word版含解析4.铈是重要的稀土金属，可以从电视显示屏厂的废玻璃中提取，其工艺流程如下：请回答下列问题：（1）溶液X中金属阳离子是（用离子符号表示）．固体Y的用途是（写一条）．（2）用离子方程式表示步骤Ⅱ中双氧水的作用：（3）常温下，已知的溶度积=a，步骤Ⅳ调节溶液pH=8，c（Ce3+）=bmol•L﹣1．则a和b的关系是．（4）步骤Ⅲ中萃取剂Z具备的条件是．①Z不溶于水，也不和水反应②Ce3+不和萃取剂Z发生反应③Ce3+在萃取剂Z中溶解度于水④萃取剂Z的密度一定大于水（5）写出步骤V的化学方程式：．【答案】（1）Fe3+；作光导纤维的原料、冶炼粗硅、耐高温材料等；（2）2CeO2+H2O2+6H+═2Ce3++O2↑+4H2O；（3）a=10﹣18b；（4）①②③；（5）4Ce（OH）3+O2+2H2O=4Ce（OH）4．【解析】考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；制备实验方案的设计．.专题：实验设计题．分析：根据废玻璃粉末的成分（含SiO2、Fe2O3、CeO2等物质），SiO2、CeO2不能与盐酸反应，Fe2O3和盐酸反应得到溶液X即氯化铁溶液，得到的固体X是SiO2、CeO2等物质，CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+，Ce元素由+4价变为+3价，被还原，则H2O2应被氧化生成O2，然后配平得出第③步反应的化学方程式2CeO2+H2O2+3H2SO4═2Ce2（SO4）3+O2↑+4H2O；固体Y是二氧化硅，向含有Ce2（SO4）3的溶液中加入萃取剂，可以使Ce3+溶解在萃取剂中，向其中加入碱液，可7以得到Ce（OH）3，然后被氧气氧化，可以得到Ce（OH）4，进行热分解可以得到CeO2，进一步获取金属单质Ce，（1）SiO2、CeO2不能与氢盐酸反应，Fe2O3和盐酸反应得到溶液X即氯化铁溶液，根据二氧化硅的应用来回答；（2）双氧水具有氧化性，CeO2与H2O2和稀H2SO4反应生成Ce3+，据此回答；（3）根据Ce（OH）3的Ksp=c（Ce3+）•c3（OH﹣）来计算；（4）根据萃取剂的选择要求来回答；（5）Ce（OH）3可以