1实验探究化工工艺流程模拟实验无机化工实验题,除考查学生综合运用化学反应原理解决相关工业的实际问题外,另一个重要热点是工业生产过程的实验室的模拟实验。除注意金属、非金属部分的解题方法,还应注意实验方法的独特特点。作为物质制备方案的探究往往从以下几个方面进行考虑:一、实验方案是否科学合理,即从理论上能否制得;二、原料是否价廉易得;三、实验方案是否简洁;四、实验过程是否遵循无污染。现代化学中的绿色化学是我们设计化学实验方案中很重要的思路。同时还要注意常见的文字叙述套路,如洗涤沉淀:往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复以上操作2~3次,2从溶液中得到晶体:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。在写某一步骤是为了除杂时,应该注明“是为了除去XX杂质”,只写“除杂”的回答是不给分的;看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式,注意配平等等。3【实验探究1】七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品或饲料添加剂、颜料及电子工业的原材料。其实验室中常采用如下流程来制备:4已知硫酸亚铁的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示:5回答下列问题:(1)向铁屑中加入热Na2CO3溶液的目的是。(2)加入“过量稀硫酸”的实验操作明显不合理,原因是。(3)某同学认为铁屑与硫酸反应不需要精确温度,因此不必使用热水浴加热,可改用酒精灯直接加热来维持反应温度,该做法的不妥之处是。(4)“趁热过滤”后的滤液有时略显黄色,其原因是(用离子方程式表示)。6(5)若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O,应控制结晶和过滤的温度(t)范围为。(6)已知:FeSO4·7H2O(s)FeSO4(s)+7H2O(g)ΔH1=+468.75kJ/molFeSO4·7H2O(s)FeSO4·H2O(s)+6H2O(g)ΔH2=+416.35kJ/mol写出FeSO4·H2O加热脱水生成无水FeSO4的热化学方程式:。7解析(1)结合实验目的、流程可知向废铁屑中加入热碳酸钠溶液的目的是利用溶液的碱性,促进油污水解,以除去铁屑表面的油污。(2)硫酸过量,铁完全转化为Fe2+,在此环境中易被氧化成Fe3+而无法制得纯净的硫酸亚铁。(3)采用酒精灯直接加热,一是不易控制反应温度,二是因反应中有氢气生成,明火加热可能引起爆炸。(4)滤液显黄色,是因为过滤时Fe2+被空气中的O2氧化成Fe3+的结果。(5)由图知硫酸亚铁饱和溶液温度在56.6~64℃℃之间,溶液中析出的晶体是FeSO4·4H2O。(6)利用盖斯定律,将反应①减去反应②即可得到FeSO4·H2O受热分解的热化学方程式。8答案(1)除去废铁屑表面的油污(2)应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余),否则酸性条件下Fe2+易被氧化为Fe3+(3)直接加热不易控制反应所需要的温度,温度过高时Fe2+易被氧化,同时由于反应中有氢气生成,明火加热不安全(4)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O(5)56.6<℃t<64℃(6)FeSO4·H2O(s)FeSO4(s)+H2O(g)ΔH=+52.40kJ/mol9【实验探究2】某种粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等杂质。某同学在实验室中设计了用这种粗盐制备精盐的方案如下(用于沉淀的试剂稍过量):2410请回答以下问题:(1)为相应操作选择所需仪器(用标号字母填写):操作Ⅰ;操作Ⅳ。A.烧杯B.托盘天平C.电子天平D.试管E.玻璃棒F.分液漏斗G.漏斗H.泥三角I.酒精灯J.蒸发皿(2)操作Ⅲ中常用Na2CO3(aq)、NaOH(aq)、BaCl2(aq)作为除杂试剂,则加入除杂试剂的顺序为:NaOH(aq)→→。写出除去Fe3+的离子方程式:。11(3)操作Ⅲ中,判断加入BaCl2已过量的方法是。(4)操作Ⅴ应选择的酸是。若将操作Ⅴ与操作Ⅳ的先后顺序对调,将会对实验结果产生的影响是。(5)操作Ⅵ是(选择合理操作的名称,用标号字母按操作先后顺序填写)。a.过滤、洗涤b.蒸发、浓缩c.萃取、分液d.冷却、结晶12答案(1)CAEG(2)BaCl2Na2CO3Fe3++3OH-Fe(OH)3↓(3)取所得溶液的上层清液1~2滴于滴定板上,再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量(4)盐酸在此酸性条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度(5)bda13【实验探究3】孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及纳米材料G,步骤如下:14请回答下列问题:(1)溶...