《2025年红对勾高考一轮复习金卷化学》

17.(2024·广东珠海模拟)某同学对教材中铜与浓硫酸的实验做了如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置已略去)。
　　　　　　　　　
实验步骤：
①组装仪器，检查装置气密性；
②加入试剂，关闭旋塞E，加热A，观察C中溶液颜色变化；
③将铜丝上提离开液面，停止加热。
(1)检查虚线框内装置气密性的方法是_______。
(2)仪器A的名称是_______，仪器B的作用是_______，仪器D中所盛药品是_______。
(3)A中发生反应的化学方程式为_______。
(4)实验后，拆除装置前，为避免有害气体的泄漏，应当采取的操作是_______。
(5)实验后仪器A中有白色固体产生，将仪器A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中，可观察到的现象是_______。不可直接向仪器A中加水的原因是_______。

答案：
(1)关闭旋塞E,装置C中加水没过导管口,给装置A微热，装置C中导管口有气泡冒出，撤去热源后，导管内有倒吸产生的液柱，且高度保持不变
(2)三颈烧瓶(或三口烧瓶)　防倒吸　碱石灰(或NaOH等合理答案)
(3)2H₂SO₄(浓$)+Cu\xlongequal{\triangle}CuSO₄+SO₂↑+2H₂O(4)$打开旋塞E,从E管口向装置A中鼓入大量空气
(5)混合时放热，白色固体溶解，溶液变蓝　水加入浓硫酸中，放出大量热使液体飞溅
解析:
(2)SO₂在水中的溶解度较大，所以仪器B的作用是防止倒吸。仪器D的作用是吸收尾气中的SO₂，防止污染空气，所以应盛装碱性固体。
(4)反应后装置A、B、C中都会残留有一定量的SO₂，可通过不断鼓入空气的方法将残留的SO₂全部赶入装置D中使其被吸收。

18.(2024·河北邯郸模拟)某课外探究活动小组使用常用仪器，利用实验室制备氢气的原理巧妙设计了如图所示的简单实验装置。
　　　　　　
(1)甲同学设计了如图甲所示装置。
①检查该装置气密性的方法是_______。
②实验时若液面不能与锌粒接触，又无酸液，且该装置已固定。则使反应发生的操作是_______。
(2)乙同学用底部有一小洞的试管和广口瓶组装成如图乙所示装置，若该装置中的隔板是用铁丝网制成的，在不腐蚀铁丝网的情况下_______(填“能”或“不能”)制备氢气，反应的离子方程式为_______(如不能，此空不填)。
(3)丙同学设计了如图丙所示装置，即用橡胶塞代替铁架台来固定试管，则丙同学的做法_______(填“可行”或“不可行”)，理由是_______。

答案：
(1)①用止水夹夹紧乳胶管，然后从长颈漏斗向U形管中加水，若长颈漏斗中形成一段水柱且一段时间不变化，说明气密性良好　②从长颈漏斗中加入适量蒸馏水使溶液与锌粒接触(答案合理即可)
(2)能$　2Al + 2OH⁻ + 6H₂O\xlongequal{\;}2[Al(OH)₄]⁻ + 3H₂↑(3)$不可行　广口瓶被橡胶塞密封后，试管中的液体不能在关闭止水夹时顺利排入广口瓶中，因而不能使反应随时停止，甚至会由于容器中气压过高而发生爆炸危险
解析:
(1)①检查装置气密性的关键是使装置内外的气体形成压强差，通常采用的方法有“微热法”和“液差法”。根据装置甲的特点，可选用“液差法”来检验其气密性。②锌粒必须与酸液接触才能产生氢气，在没有酸的情况下可加入蒸馏水使液面上升至与锌粒接触。
(2)已知铁、铝都能与酸反应，而铝可以与氢氧化钠溶液反应，铁不能与氢氧化钠溶液反应，所以当选用铝与氢氧化钠溶液反应制取氢气时可用图乙装置。
(3)丙装置中广口瓶是密封的，试管内生成气体并关闭止水夹时，试管中的液体不能顺利与铁丝网脱离，即不能保证反应随时停止，甚至会由于广口瓶内的压强太大而有爆炸危险。

19.高纯氧化铁性质稳定，无毒、无臭、无味，是食品、药品、化妆品常用着色剂。某实验小组以工业FeCl₃粗品(含Ca²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺等杂质离子)为原料，以萃取剂Y(甲基异丁基甲酮)萃取法制取高纯氧化铁。实验过程中的主要操作步骤如图：

已知：试剂X是浓盐酸，HCl(浓)+FeCl₃⇌HFeCl₄。
请回答下列问题：
(1)根据上述实验操作过程判断，下列实验装置中，没有用到的是_______(填序号)。
　　
(2)用萃取剂Y萃取的步骤中：
①Ca、Mn、Cu等杂质离子几乎都在_______(填“水”或“有机”)相中。
②实验时分3次萃取并合并萃取液，这样操作的目的是_______。
③以下关于萃取分液操作的叙述，不正确的是_______(填字母)。
A.溶液中加入Y，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，用力振摇(如图)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
B.振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
C.经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
D.分液时，将分液漏斗上口玻璃塞打开或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔，打开旋塞，待下层液体完全流尽时，关闭旋塞后再从上口倒出上层液体
(3)下列试剂中，作反萃取剂Z的最佳选择是_______(填字母)，反萃取能发生的原因是_______。
(4)据上述实验操作过程判断本实验若用适量Na₂C₂O₄溶液代替H₂C₂O₄溶液是否合理，并请说明理由：_______。
(5)测定产品中铁的含量需经酸溶、还原为Fe²⁺，然后在酸性条件下用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定(还原产物是Cr³⁺)。现准确称取W g样品经酸溶、还原为Fe²⁺后，用0.100 0 mol·L⁻¹的标准溶液进行滴定。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
①滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗K₂Cr₂O₇标准溶液的体积为_______mL。
②产品中铁的含量为_______(假设杂质不与K₂Cr₂O₇反应)。

答案：
(1)①　
(2)①水　②提高萃取率，提高产量(合理即可)　③ABC　
(3)A　加高纯水时，c(HCl)降低，平衡向转化为FeCl₃的方向移动(合理即可)　
(4)不合理;采用蒸发、灼烧操作后，高纯氧化铁中会有大量NaCl残留在其中(5)①20.00　②W0.672​×100%(或W67.2​%)解析:
(1)根据题述实验操作过程判断，反应过程中没有制取气体，①未用到，蒸发用到②，萃取用到③，过滤用到④,灼烧用到⑤。
(2)①Ca²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺等杂质离子易溶于水。②由于一次萃取不能完全把所萃取物质全部萃取，故需多次萃取，可知实验时分3次萃取并合并萃取液的目的是提高萃取率，提高产量。③萃取分液时，加入萃取剂后，转移至分液漏斗，塞上玻璃塞，将分液漏斗倒转过来用力振荡，使液体混合均匀，A错误;放气的方法为将漏斗倒置，打开旋塞放气，B错误;经几次振摇并放气后，将分液漏斗放置在铁架台上静置待液体分层，C错误;放出液体时，应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔使分液漏斗内外大气相通，便于液体流出，D正确。
(3)反萃取剂Z的最佳选择是水，加高纯水时，c(HCl)降低，平衡向转化为FeCl₃的方向移动，因此反萃取能发生。
(4)本实验若用适量Na₂C₂O₄溶液代替H₂C₂O₄溶液，则采用蒸发、灼烧操作后，高纯氧化铁中会有大量NaCl残留在其中，故不合理。
(5)①消耗K₂Cr₂O₇标准溶液的体积为(20.00 - 0.00) mL = 20.00 mL。②根据得失电子守恒：K₂Cr₂O₇～6Fe²⁺～3Fe₂O₃～6Fe
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0.100 0 mol·L⁻¹×0.020 L n(Fe)
因此n(Fe)=0.012 mol，产品中铁的含量=Wg0.012mol×56g⋅mol⁻¹​×100%=W0.672​×100%。