【创新设计】（江苏专用）高考化学二轮题型专攻微题型17化学实验综合题（含新题，含解析）[题型专练]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6mol·L－1硫酸，加热并通入空气，实验装置如图，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，温度应控制在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地提高，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即可，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为：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如图所示的装置，其目的是________________。解析(1)反应物有Cu、O2和H＋，生成物有Cu2＋和H2O。(4)从溶液中获取结晶水合物多用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥的方法。(5)该装置图是蒸馏装置，目的是回收易挥发的乙醇。答案(1)2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O(2)温度低，反应速率小温度过高，空气在溶液中的溶解度降低(3)增大反应物的接触面积，加快反应速率(4)②冷却结晶④洗涤(5)降低能耗回收乙醇2．CoxFe3－xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉。工业上以FeSO4为原料制备CoxFe3－xO4的主要步骤如下：FeSO4――→FeOOH晶种――→FeOOH――→Fe2O3――→Fe3O4――→CoxFe3－xO4(1)步骤①是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，在40℃下搅拌生成FeOOH晶种。生成晶种的化学方程式为____________。(2)步骤②将晶种移到放有FeSO4溶液和铁皮的生长槽中，升温到60℃，吹入空气，待晶种长大到一定尺寸后，过滤、水洗、干燥，得FeOOH粉末。生长槽中放入铁皮的目的是________________，吹入空气的作用为______________。(3)步骤③将FeOOH在200～300℃下加热脱水，生成红色Fe2O3。实验室完成该操作需要下列仪器中的________(填字母)。a．蒸发皿b．烧杯c．坩埚d．泥三角e．酒精灯(4)步骤④通入H2，加热至300～400℃，生成Fe3O4。通入H2前要向加热炉中通入N2，其作用为_______________。(5)步骤⑤加入CoSO4溶液，所得粗产品经过滤、洗涤、干燥即得成品。检验粗产品是否洗涤干净的实验操作和现象是______________________________。(6)某研究小组欲用锂离子电池正极废料(含LiCoO2、铝箔、铁的氧化物)制备CoSO4·7H2O晶体。下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)：金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3＋1.13.2Fe2＋5.88.8Co2＋6.99.4请完成下列实验步骤(可选用的试剂：H2O2、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液)：①用N－甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正极废料，使LiCoO2与铝箔分离，得到LiCoO2粗品并回收铝。②___________________________________________________________。③向所得粗品CoSO4溶液中加入NaOH溶液，调节pH约为5，过滤。④____________________________________________________________。⑤将Co(OH)2沉淀溶于稀硫酸中，蒸发浓缩、降温结晶，得到CoSO4·7H2O晶体。解析(3)200～300℃下加热脱水，属于高温灼烧，使用坩埚、泥三角、酒精灯。(5)检验洗涤液中是否有SO即可。(6)溶解(酸溶)→氧化Fe2＋→NaOH溶液调pH沉淀Fe3＋→用NaOH溶液沉淀滤液中Co2＋→酸溶Co(OH)2→获取CoSO4·7H2O晶体。答案(1)4FeSO4＋8NaOH＋O240℃,4FeOOH＋4Na2SO4＋2H2O(2)消耗硫酸，生成FeSO4氧化硫酸亚铁生成FeOOH，使晶种生长(3)cde(4)除去空气，防止氢气与氧气混合发生爆炸(5)取最后一次洗涤滤出液少许于试管中，滴加氯化钡溶液，如果不产生白色沉淀，则表明已洗涤干净(6)②用稀硫酸溶解LiCoO2，并加入过量H2O2④向③所得滤液中加入NaOH溶液...
