1、1、(18分)海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）请列举海水淡化的两种方法：_、_。（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、_、_或H2、_。（3）步骤中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br-，其目的为_。（4）步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_。（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点为59 ，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装
2、置简图：请你参与分析讨论：图中仪器B的名称：_。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因为_。实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：_。C中液体产物颜色为_，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是_。2、(18分)纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。 制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2xH2O，经过滤、水洗除去其中的Cl，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2。用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解
3、并还原为Ti3，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3至全部生成Ti4。请回答下列问题：(1)TiCl4水解生成TiO2xH2O的化学方程式为_。(2)检验TiO2xH2O中Cl是否被除净的方法是_。(3)下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是_(填字母代号)。a核磁共振法 b红外光谱法c质谱法d透射电子显微镜法(4)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的原因是_；使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的_(填字母代号)。(5)滴定终点的现象是_。(6)滴定分析时，称取TiO2(摩尔质量为M gmol1)试样w g，消耗c
4、 molL1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL，则TiO2质量分数表达式为_。(7)判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出，使测定结果_。若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使测定结果_。3、(18分)某研究性学习小组为合成1丁醇，查阅资料得知一条合成路线： CH3CH=CH2COH2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH；CO的制备原理：HCOOHCOH2O，并设计出原料气的制备装置(如图)。请填写下列空白：（1）实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2
5、丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯，写出化学反应方程式：_，_。（2）若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是_，_；c和d中盛装的试剂分别是_，_。若用以上装置制备H2，气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是_；在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。（3）制丙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是_(填序号)。饱和Na2SO3溶液酸性KMnO4溶液石灰水无水CuSO4品红溶液（4）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是_。a低温、高压、催化剂b适当的温度、
6、高压、催化剂c常温、常压、催化剂d适当的温度、常压、催化剂（5）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品。为纯化1丁醇，该小组查阅文献得知：RCHONaHSO3(饱和)RCH(OH)SO3Na；沸点：乙醚34 ，1丁醇118 ，并设计出如下提纯路线：试剂1为_，操作1为_，操作2为_，操作3为_。4(18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第步Cu与酸反应的离子方程式为_；得到滤
7、渣1的主要成分为_。(2)第步加H2O2的作用是_，使用H2O2的优点是_；调溶液pH的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得CuSO45H2O制备无水CuSO4的方法是_。(4)由滤渣2制取Al2(SO4)318H2O，探究小组设计了三种方案：甲：Al2(SO4)318H2O乙：Al2(SO4)318H2O丙：Al2(SO4)318H2O上述三种方案中，_方案不可行，原因是_；从原子利用率角度考虑，_方案更合理。(5)探究小组用滴定法测定CuSO45H2O(Mr250)含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取20.00 mL，消除干扰离子后，用c molL1 EDTA(H2Y2)标准溶液
8、滴定至终点，平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下：Cu2H2Y2=CuY22H写出计算CuSO45H2O质量分数的表达式w_；下列操作会导致CuSO45H2O含量的测定结果偏高的是_。a未干燥锥形瓶b滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c未除净可与EDTA反应的干扰离子5(2013天津理综，9)(18分)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：检验装置的气密性；
9、通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。请回答下列问题：(1)装置A中反应的化学方程式为_。(2)第步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。要使沉积的FeCl3进入收集器，第步操作是_。(3)操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)_。(4)装置B中冷水浴的作用为_；装置C的名称为_；装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：_。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。该组同学用装置D中的
10、副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为_。(7)电解池中H在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为_。(8)综合分析实验的两个反应，可知该实验有两个显著优点：H2S的原子利用率为100%；_。6(18分)Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。制备Na2S2O35H2O反应原理：Na2SO3(aq)S(s)Na2S2O3(aq)实验步骤：称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉，用3 mL乙醇润湿，加入上述溶液中。安装实验装置(如图
11、所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60分钟。趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O35H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。回答问题：(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是_。(2)仪器a的名称是_，其作用是_。(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是_。检验是否存在该杂质的方法是_。(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：_。测定产品纯度准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0 molL1碘的标准溶液滴定。反应原理为：2I2=2I(5)滴定至终点时，溶液颜色的变化：_。(6)滴定起始
12、和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为_ mL。产品的纯度为(设Na2S2O35H2O相对分子质量为M)_。Na2S2O3的应用(7) Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为_。7.(18分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：(1)反应是将Cu转化为Cu(NH3)，反应中H2O2的作用是_。写出操作的名称：_。(2)反应是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应，写出该反应的
13、离子方程式：_。操作用到的主要仪器名称为_，其目的是(填序号)_。a富集铜元素 b使铜元素与水溶液中的物质分离c增加Cu2在水中的溶解度 (3)反应是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和_。若操作使用下图装置，图中存在的错误是_。(4)操作以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是_。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_。(5)流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是_。循环使用的NH4Cl在反应中的主要作用是_。答案解析1、(18分) (1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种（2）Cl2 NaOH NaClO (3)富集溴
14、元素 （4）Br2+SO2+2H2O=4H+2Br- 强酸对设备的严重腐蚀（5）冷凝管 Br2腐蚀橡胶 控制温度计b的温度，并收集59 时的馏分 深红棕色 分液（或蒸馏）解析：（2）电解NaCl溶液的产物有H2、Cl2、NaOH，若发生反应Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,则产物为H2和NaClO。（5）提纯溴的实验中，要注意Br2的沸点高低，溴的沸点低于100 ，应采用水浴加热，并通过温度计控制温度。除去Br2(液)中少量Cl2，加NaBr溶液后，Br2在水中溶解度不大，出现分层现象，可分液得到纯溴，亦可采用再次蒸馏的方法。2、(18分) (1)TiCl4(x2)H2O Ti
15、O2xH2O4HCl (2)取少量最后一次水洗液，滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀，说明Cl已除净(3)d(4)抑制NH4Fe(SO4)2水解ac(5)溶液变为红色且半分钟内不褪色(6) (或%)(7)偏高偏低解析：(2)应该检验最后一次水洗液中是否含有Cl；(3)核磁共振法是测定H原子种类及数目比，红外光谱是测官能团的，质谱法主要是测有机物的相对分子质量，只有d符合；(4)配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时，加入一定量H2SO4的作用是抑制NH4Fe(SO4)2水解，定容时需要胶头滴管；(5)NH4Fe(SO4)2溶液电离生成Fe3，Fe3Ti3=Fe2Ti4，当Ti3反应完后，继续滴加
16、NH4Fe(SO4)2溶液，就会生成红色Fe(SCN)3；(6)n(Fe3)n(Ti3)n(TiO2)cV103 mol，m(TiO2)cVM103 g；(7)NH4Fe(SO4)2溅出，配制的溶液浓度偏低，消耗的标准液体积V偏大，结果偏高；如图，俯视读数，可知使标准液体积V读数偏大，结果偏低。3、(18分) （1）Zn2HCl=ZnCl2H2 CH3CH(OH)CH3CH2=CHCH3H2O（2）恒压防倒吸NaOH溶液浓H2SO4 分液漏斗、蒸馏烧瓶（3）(或)（4）b（5）饱和NaHSO3溶液过滤萃取蒸馏解析：（1）根据所给药品可知，用锌和稀盐酸反应制备氢气，用2丙醇在浓硫酸加热条件下发生
17、消去反应制备丙烯。（2）因为a连接分液漏斗和烧瓶，故a具有恒压作用，使漏斗内的液体顺利流下，由b装置导气管长短可知b装置是为了防止倒吸，因为甲酸易挥发，所以制备的CO中一定含有甲酸，可用NaOH溶液除去，d中盛有浓硫酸，用于干燥CO；若用以上装置制备氢气，因为是液体与固体不加热制备气体的反应装置，所以必须用到的玻璃仪器是分液漏斗和蒸馏烧瓶；要收集干燥的氢气，不能用排水法收集，则应该用向下排空法收集氢气。（3）注意检验的是四种气体，要先检验水的存在；因为SO2的存在会干扰CO2的检验，所以应该先检验SO2并除去SO2，再检验CO2，SO2与丙烯均能与酸性KMnO4溶液反应，所以不能用酸性KMnO
18、4溶液除SO2气体，只能用饱和Na2SO3溶液除去SO2生成NaHSO3，故正确的顺序应该是(或)。（4）因为合成正丁醛的反应是气体化学计量数减小的反应，故可以采用高压，加快反应速率且增大了转化率；由于合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，高温会使原料气的转化率降低，所以要采用适当的温度来提高反应速率，故答案是b。（5）根据信息可知，试剂1是饱和亚硫酸氢钠溶液，再采取操作1即过滤的方法得到1丁醇；加入乙醚是萃取了其中的1丁醇，故操作2是萃取，根据乙醚和1丁醇的沸点相差较大，可推知操作3是蒸馏。4答案：(1)Cu4H2Cu22NO22H2O或3Cu8H23Cu22NO4H2OAu、Pt(2)将F
19、e2氧化为Fe3不引入杂质，对环境无污染Fe3、Al3(3)加热脱水(4)甲所得产品中含有Fe2(SO4)3杂质乙(5)c解析：(1)由于加入的为稀硫酸、浓硝酸，可确定与Cu反应的为硝酸，发生的离子反应为Cu4H2=Cu22NO22H2O或3Cu8H23Cu22NO4H2O，Au与Pt不与酸反应。(2)分析滤液中的离子为Cu2、Fe2、Fe3、Al3，与氧化剂H2O2反应的只有Fe2，所以加H2O2的目的为氧化Fe2为Fe3，便于在调节pH时使其沉淀出来。用H2O2的优点为不引入新杂质，对环境无污染；调节pH的目的是使Fe3和Al3生成沉淀。(3)用CuSO45H2O制备CuSO4，只需加热脱
20、水即可。(4)由滤渣2Fe(OH)3、Al(OH)3制取Al2(SO4)318H2O，甲方案中的Fe3未除去，所得产品中含Fe2(SO4)3，不可行。三个方案中乙方案原子利用率更高，可获得更多的产品。(5)未干燥的锥形瓶对滴定无影响；滴定终点时，滴定管尖嘴部分有气泡，使消耗的标准液读数变小，结果偏低，可与EDTA标准液反应的干扰离子的存在消耗更多标准液，结果偏高。5答案：(1)2Fe3Cl22FeCl3(2)在沉积的FeCl3固体下方加热(3)(4)冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品干燥管K3Fe(CN)6溶液(5)(6)2Fe3H2S=2Fe2S2H(7)Fe2e=Fe3(8)FeCl3得
21、到循环利用解析：(1)装置A中反应的方程式为2Fe3Cl22FeCl3。(2)由于无水FeCl3加热易升华，第步操作可在沉积的FeCl3固体下方加热，使沉积的FeCl3进入收集器。(3)为防止FeCl3潮解采取的措施有和。(4)装置B中冷水浴的作用是冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品。装置C的名称为干燥管。用K3Fe(CN)6溶液检验FeCl2是否失效，若未失效则生成蓝色沉淀，若失效则无明显现象。(5)用NaOH溶液吸收多余的Cl2。(6)由题意可写出FeCl3与H2S反应的离子方程式2Fe3H2S=2Fe2S2H。(7)电解FeCl2溶液时，阳极电极反应式为：Fe2e=Fe3。(8)该实验
22、另一个显著的优点为FeCl3得到循环利用。6(18分)答案：(1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管冷凝回流 (3)Na2SO4取少量产品溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有Na2SO4(4)2H=SSO2H2O(5)由无色变蓝色(6)18.10100%(7)4Cl25H2O=28Cl10H解析：(2)球形冷凝管或冷凝管，作用是冷凝回流蒸馏水、乙醇等易挥发性物质。(3)Na2SO3易被氧气氧化为Na2SO4，检验即可。(4)发黄说明有单质S生成，依据中S的化合价为2可知另一产物为SO2，配平即可。(5)滴定终点时，I2不再发生反应，则溶液由无色变为蓝色且
23、半分钟不变色。(6)V(I2)18.10 mL，消耗n(I2)1.81103 mol，n(Na2S2O3)3.62103 mol。w(Na2S2O35H2O)100%(7)转化为，Cl2被还原为Cl，第1步Cl2Cl，第2步化合价守恒可得4Cl2Cl，第3步配平除H、O之外其他元素4Cl228Cl，第4步用H配平电荷4Cl228Cl10H，第5步补水配“H”可得4Cl25H2O=28Cl10H。7解析：(1)Cu转化为Cu(NH3)，化合价升高，发生氧化反应，故H2O2作氧化剂，将Cu氧化。从图中可以看出，经过操作得到溶液和残渣，故操作是过滤。(2)铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应生
24、成NH3和NH4Cl及溶解在有机层中的CuR2，故反应的离子方程式为Cu(NH3)2RH=2NH32NHCuR2。操作得到溶液和有机层，故该操作是分液，用到的主要仪器是分液漏斗。其目的是使铜元素与水溶液中的物质分离，富集铜元素。(3)根据反应可以判断出CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和RH。图中的错误是分液漏斗的尖端未紧靠烧杯内壁，分液漏斗中的液体太多。(4)电解CuSO4溶液，阳极是水放电，电极反应式为2H2O4e=O24H，故阳极产物是O2和H2SO4。将硫酸铜溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤即得胆矾晶体。(5)反应消耗H2SO4，操作电解CuSO4溶液产生H2SO4，实现了H2SO4的循环使用。反应中H2O2将铜氧化为Cu2，Cu2与NH3产生Cu(NH3)，因为NH3溶于水，溶液显碱性，如果c(OH)过高，会产生Cu(OH)2沉淀，为了防止产生Cu(OH)2沉淀，在反应中加入了NH4Cl。答案：(1)作氧化剂过滤(2)Cu(NH3)2RH=2NH2NH3CuR2分液漏斗ab(3)RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多(4)O2、H2SO4加热浓缩、冷却结晶、过滤(5)H2SO4防止由于溶液中c(OH)过高，生成Cu(OH)2沉淀
