1、实验方案的设计专题九大题题空逐空突破(十)1.(2019无锡高三期末)已知：pH12时Cr(OH)3能溶于NaOH溶液生成Cr(OH)4；pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了几种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0.1 molL1计算)。12345金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHCr26.68.6Cr34.35.6Zn26.28.212345镀锌工业中(电解液为ZnCl2溶液)会产生大量含铬杂质(主要以Cr3形式存在，含少量Cr2)，结合题给信息，请补充完整由该电解液制备ZnO的实验方案：向电解液中加入适量1 molL1 盐酸酸
2、化，边鼓入空气边搅拌，使其充分反应；_；900 煅烧。实验中可选用的试剂：1 molL1盐酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1 NaOH 滴加1.0 molL1 NaOH，调节溶液pH范围约为6(或5.6pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液，所以pH不能超过11。将过滤出来的Zn(OH)2加热分解生成ZnO。2.(2019淮安、徐州、连云港三市高三期末)实验室用红土镍矿(主要成分为NiS、FeS、CaS和SiO2等)为原料制备NiSO46H2O的流程如下：12345已知：CaF2难溶于水，NiSO4易溶于水，不溶于乙醇；Ni溶于稀H2SO4。NiSO4质量分数随温度变化曲
3、线如图，请补充流程中“过滤”后得到NiSO46H2O晶体的实验方案：将滤渣_，得到NiSO46H2O晶体(实验中须使用的试剂有1 molL1H2SO4，乙醇)。溶于适当过量的1 molL1H2SO4中，过滤；将滤液蒸发浓缩，降温至28 结晶；趁热过滤；用乙醇洗涤，低温干燥 解析滤渣用稀硫酸溶解得到NiSO4溶液，从图像看，NiSO4随温度升高，其质量分数增大，所以需要将溶液蒸发浓缩，然后降温结晶，但不能低于28，否则会生成NiSO47H2O，趁热过滤以获得NiSO46H2O晶体，然后用乙醇洗涤以减小其溶解量。123453.(2019南通、扬州、泰州、宿迁四市高三一模)磷酸二氢钾(KH2PO4)
4、是一种高效复合肥。工业上以羟磷灰石精矿主要成分是Ca5(PO4)3OH，还含有少量石英和氧化铁等杂质为原料，生产磷酸二氢钾的流程如下：12345查阅资料可知：磷酸三丁酯、二(2-乙基己基)磷酸都是难溶于水的液态有机物。磷酸三丁酯对H3PO4和Fe3有较强的萃取作用。二(2-乙基己基)磷酸仅对Fe3有较强的萃取作用。请根据题中信息，补充完整“提纯”步骤的实验方案：向“制酸”所得粗磷酸中加入活性炭，_，向有机层中加入蒸馏水，振荡、静置，分液取水层，得到稀磷酸。实验中须使用的试剂有：二(2-乙基己基)磷酸、磷酸三丁酯12345 过滤；向滤液中加入适量二(2-乙基己基)磷酸，振荡、静置，分液取水层；在
5、水层中加入适量磷酸三丁酯，振荡、静置，分液取有机层解析“制酸”后粗磷酸中的所含杂质有CaCl2、FeCl3等，本题的提纯试剂用的是萃取剂，所以提纯的思路是利用萃取剂将杂质提取或将H3PO4提取。因为没有提供除去CaCl2的试剂，所以需要将H3PO4提取，但如果先用磷酸三丁酯，则会将Fe3和H3PO4提取，与试题最后的信息不符，所以应先用二(2-乙基己基)磷酸提取Fe3，取水层，再用磷酸三丁酯提取H3PO4，取有机层，最后再加水反萃取，将大部分磷酸转移到水中。活性炭吸附部分杂质后会以沉淀的形式存在，若不除去会影响萃取及分液的操作。123454.(2019苏锡常镇四市高三二调)连二亚硫酸钠(Na2
6、S2O4)俗称保险粉，是一种漂白剂、脱氧剂和防腐剂。由锌粉法制备Na2S2O4的实验装置如图所示。主要步骤如下：步骤1：将SO2通入锌粉的水悬浮液中，于3545 下反应生成连二亚硫酸锌。步骤2：加入过量烧碱溶液，于2835 下反应生成Na2S2O4和氢氧化锌悬浮溶液。由上述实验进一步提纯得到Na2S2O4(s)的实验方案是取一定量的Na2S2O4和氢氧化锌悬浮溶液，_(实验中须使用的试剂有：氯化钠、乙醇；除常规仪器外须使用的仪器有：真空干燥箱)。过滤，向滤液中加入一定量的氯化钠进行盐析，过滤，用乙醇洗涤固体，置于真空干燥箱中干燥12345解析Na2S2O4中混有Zn(OH)2沉淀，故需要先过滤
7、除去Zn(OH)2，然后再加入NaCl使Na2S2O4析出(题目要求必须用NaCl)，再过滤，然后用乙醇洗涤，干燥，得Na2S2O4(s)。123455.(2019盐城高三三模)四溴乙烷(CHBr2CHBr2)是一种无色透明液体，密度2.967 gmL1，难溶于水，沸点244，可用作制造塑料的有效催化剂等。用电石(主要成分CaC2，少量CaS、Ca3P2、Ca3As2等)和Br2等为原料制备少量四溴乙烷的装置(夹持装置已省略)如题图1所示。12345一种制备Ca10(PO4)6(OH)2的原理为10Ca(OH)26H3PO4=Ca10(PO4)6(OH)218H2O。请设计用装置A得到的石灰乳
8、等为原料制备Ca10(PO4)6(OH)2的实验方案：向烧杯中加入0.25 L含0.5 molL1Ca(OH)2的石灰乳，_，在100 烘箱中烘干1 h。已知：Ca10(PO4)6(OH)2中Ca/P比理论值为1.67。影响产品Ca/P比的主要因素有反应物投料比及反应液pH。在95，pH对Ca/P比的影响如图2所示。实验中 的试剂：含0.5 molL1Ca(OH)2的石灰乳、0.3 molL1磷酸及蒸馏水。12345 在分液漏斗中加入0.25 L 0.3 molL1磷酸，将石灰乳加热到95，在不断搅拌下，先快速滴加磷酸，然后慢慢滴加，不时滴加蒸馏水以补充蒸发掉的水分，直到磷酸全部滴完，调节并控制溶液pH 89，再充分搅拌一段时间、静置，过滤、水洗解析制备原理为石灰乳和H3PO4反应，控制反应温度为95，且pH约为89时，对应的Ca/P比理论值为1.67，即此时生成的产量最多。开始反应时，可以快速加入H3PO4，当接近终点时，要慢慢滴加，并且还要补充水分。充分反应后，将Ca10(PO4)6(OH)2过滤，水洗，烘干得产品。12345
