2017届江苏省高考化学一轮复习专题9《综合化学实验》39《化学综合实验探究》(苏教版)Word版含解析.doc

课时39 化学综合实验探究 1　某化学研究小组拟采用铜粉在酸溶液中直接通入空气氧化制备硫酸铜晶体。 Ⅰ. 制备硫酸铜溶液 称取一定质量的铜粉放入烧杯中，加入6 mol·L-1硫酸，加热并通入空气，实验装置见右图，待铜粉完全溶解后即可得硫酸铜溶液。 (1) 上述制备过程中所涉及反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。? (2) 小组经过多次实验后发现，在反应时间相同的情况下，温度应控制70~90 ℃为最佳。若温度低于70 ℃，会导致铜的反应量较少，原因可能是　　　　　　 　　　；若温度高于90 ℃，铜的反应量并没有明显的提高，主要原因可能是　　　　　　　　　　 　　　。? (3) 实验时通入空气的速度不宜过慢，应能使铜粉较均匀地悬浮在溶液中，其目的是　　　　　　　　　 　　　。? Ⅱ. 获得硫酸铜晶体 (4) 从硫酸铜溶液中获得硫酸铜晶体的实验步骤依次如下： ①蒸发浓缩；②　　　　；③过滤；④　　　　；⑤干燥。? (5) 在(4)的步骤①中，加入了适量乙醇，其优点有： ①降低CuSO4的溶解度，有利于CuSO4晶体析出。 ②　　　　　。在蒸发浓缩的初始阶段还采用了右图所示的装置，其目的是　　　　　　。 【答案】　(1) 2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O (2) 温度低，反应速率小　温度过高，空气在溶液中溶解度降低 (3) 增大反应物的接触面积，加快反应速率 (4) 冷却结晶　洗涤 (5) 降低能耗　 回收乙醇 【解析】　(1) 该反应的原理可以理解为Cu先被O2氧化为CuO，后CuO与H2SO4反应生成CuSO4，反应的离子方程式为2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O。(2) 制备硫酸铜溶液所发生反应的速率的影响因素有温度、硫酸的浓度(本实验中固定)、O2的浓度等，当温度低于70℃时，反应速率较低；当温度高于90℃时，空气在溶液中的溶解度大大降低。(3) 当铜粉均匀悬浮在溶液中时，O2与铜粉的接触面积很大，提高了反应速率。(4) 从溶液中得到含结晶水的晶体的步骤：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5) 因为从溶液中得到晶体的过程中需要加热，而乙醇极易挥发，故加入乙醇后，蒸发所需的能量要小于用水作溶剂时所需的能量；由于乙醇易挥发，故开始使用图示装置的目的是回收乙醇，便于循环利用。 2　(2014·江苏高考)实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I-等)中回收碘，其实验过程如下： (1) 向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I-，其离子方程式为　　　　　　　　　　　　　；该操作将I2还原为I-的目的是　?　　　　　　。? (2) 操作X的名称为　　　　　　　　。? (3) 氧化时，在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40 ℃左右反应(实验装置如右图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是　　　　　　　　　　；锥形瓶里盛放的溶液为　　　　　。 (4) 已知：5S+2I+2H+I2+5S+H2O，某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2，可能存在I-、I中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、I的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在，?　 。? (实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液) 【答案】　(1) S+ I2+ H2O2I-+ S+2H+　使CCl4 中的碘进入水层　(2) 分液　(3) 使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2 升华或防止I2 进一步被氧化)　NaOH溶液　(4) 从水层取少量溶液，加入1~2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，若出现蓝色则说明I-、I都含有，若无现象，则继续滴加FeCl3 溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I-；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I-。另从水层取少量溶液，加入1~2 mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3 溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I 【解析】　(3) 温度控制低于某个值，一般有如下的情形：防止因温度高造成气体的溶解度减小、防止物质分解、防止挥发(升华)、防止水解、防止反应速率太快等；锥形瓶中盛放的液体是为了吸收未反应完的氯气，用氢氧化钠等碱性溶液。(4) 若水层中碘离子和碘酸根离子都含有，则加入盐酸酸化，它们就会反应生成碘单质，用淀粉检验会有蓝色出现；若水层中只有碘离子则利用其还原性，用氯化铁溶液和淀粉溶液进行检验；若水层中只含有碘酸根离子则利用其氧化性，用亚硫酸钠溶液和淀粉溶液检验。 3　(2015·泰州一模)硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一，反应原理如下