2020高三化学实验题、工业流程题综合练习

高三实验题，工业流程题综合练习25．（14分）如下图装置所示，是用氢氧燃料电池B 进行的某电解实验：（1）若电池B 使用了亚氨基锂（Li 2NH ）固体作为储氢材料，其储氢原理是：Li 2NH ＋H 2＝LiNH 2＋LiH ，则下列说法中正确的是 。

A ．Li 2NH 中N 的化合价是－1B ．该反应中H 2既是氧化剂又是还原剂C ．Li ＋和H ＋的离子半径相等D ．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同 （2）在电池B 工作时：① 若用固体Ca(HSO 4)2为电解质传递H ＋，则电子由 极流出，H ＋向 极移动 。

(填“a”或“b ”)② b 极上的电极反应式为：③ 外电路中，每转移0.1 mol 电子，在a 极消耗 L 的H 2（标准状况下）。

（3）若A 中X 、Y 都是惰性电极，电解液W 是滴有酚酞的饱和NaCl 溶液，则B 工作时：① 电解池中X 极上的电极反应式是 。

在X 极这边观察到的现象是 。

② 检验Y 电极上反应产物的方法是 。

③ 若A 中其它均不改变，只将电极Y 换成铁棒，可实现的实验目的是 。

28．（12分）利用含锰废水（主要含Mn 2+、SO 42-、H +、Fe 2+、Al 3+、Cu 2+）可制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO 3）。

其中一种工业流程如下：已知某些物质完全沉淀的pH 值如下表：（1）若下列物质均能把Fe 2+氧化为Fe 3+，则过程①中可选择加入的氧化剂是 。

a ．Cl 2 b ．MnO 2 c ．浓HNO 3 d ．H 2O 2（2）过程②中，所得滤渣的成分是 。

（3）过程③中，搅拌的目的是 ，发生反应的离子方程式是 。

（4）过程④中，若生成的气体J 可使澄清石灰水变浑浊，则生成MnCO 3反应的离子方程式是___________。

（5）由MnCO 3可制得重要的催化剂MnO 2，MnCO 3 + O 2→ MnO 2 + CO 2。

现在空气中加热 460.0 g 的MnCO 3，得到332.0 g 产品，若产品中杂质只有MnO ，则该产品中MnO 2的质量分数是 。

（摩尔质量/g·：MnCO 3 115 MnO 2 87 MnO 71）29．（10分）如图是某研究性学习小组设计的SO 2与Na 2O 2反应的探究装置．（1）实验开始时，打开旋塞K ，通入N 2排尽整套装置中的空气，关闭旋塞K 。

点燃酒精灯，A 中反应的化学方程式是 。

（2）B 装置的作用是 。

（3）反应过程中，观察到：A 中出现黑色不溶物；C 中固体由淡黄色逐渐至完全转化为白色；若将带火星木条伸入D 试管口内，火星显得更明亮。

1 2① 停止加热后，再通入N 2至整套装置冷却，其目的是 。

② 取少量C 中白色固体，溶于蒸馏水得无色溶液W 。

若向W 中滴加几滴酸性KMnO 4溶液，振荡，紫色褪去；若向W 中加入用盐酸酸化的BaCl 2溶液，出现大量白色沉淀；则说明C 中白色固体有 。

③ D 装置中发生反应的离子方程式是 。

④过滤出A 装置中的黑色不溶物，洗涤后将其溶于浓硝酸，得到蓝色溶液并产生红棕色气体；向蓝色溶液中滴加BaCl 2溶液，产生白色沉淀；则黑色物质可能是___________。

a ．Cu b ． CuO c ．CuS d ．Cu 2S19．（16分）某同学对Cl 2与KI 溶液的反应进行了实验探究。

反应装置如下：通入氯气一段时间，KI 溶液变为黄色。

继续通入氯气一段时间后，溶液黄色褪去，变为无色。

继续通入氯气，最后溶液变为浅黄绿色。

（1）Cl 2与NaOH 溶液反应的化学方程式是 。

（2）KI 溶液变为黄色说明氯气具有的 性，该反应的离子方程式是 。

（3）已知I 2＋I－ I 3－ ， I 2、I 3－在水中均呈黄色。

为确定黄色溶液的成分，进行了以下实验。

① 实验b 的目的是 。

② 根据实验a 中，水层中含有的粒子有 。

③ 实验a 中水溶液颜色变浅的原因是 。

④ 为保证实验的严谨性，在实验a 、b 的基础上，需补充一个实验，该实验为 。

（4）通入氯气，溶液由黄色变为无色，是因为氯气将I 2氧化。

已知1 mol Cl 2可氧化0.2 molI 2，该反应的化学方程式是 。

（5） 根据上述实验，请预测向淀粉-KI 溶液中持续通入氯气，可能观察到的现象为 。

（6）溶液最终变为浅绿色的原因是 。

18 某小组同学设计实验探究Fe 3+与Fe 2+相互转化，实验方案及现象如下：Ⅰ. 配制FeCl 2溶液取部分变质的氯化亚铁固体[含有难溶性杂质Fe(OH)2Cl]，向其中加入稀盐酸，使其 完全溶解，再加入适量铁粉。

操作 实验现象 a 取2~3 mL 黄色溶液，加入足量CCl 4， 振荡静置。

CCl 4层呈紫红色， 水层显浅黄色。

b 取2~3 mL 饱和碘水，加入足量CCl 4， 振荡静置。

CCl 4层呈紫红色，水层几近无色。

Ⅱ. 实验探究Fe 3+与Fe 2+相互转化实验1: 0.1 mol/L FeCl 2溶液无明显现象 溶液变红实验2: 0.1 mol/L FeCl 3溶液 溶液变红 溶液红色未褪去（1）写出Fe(OH)2Cl 与盐酸反应的离子方程式 。

（2）请用离子方程式解释实验1中滴加氯水后溶液变红的原因 。

（3）实验2的现象与预测不同, 为探究可能的原因，该小组同学又进行了如下实验，方案及现象如下：步骤1：10 mL 0.1 mol/L KI 溶液 溶液明显变黄 步骤2：将黄色溶液分为三份：试管1 取2 mL 黄色溶液 溶液变红试管2 取3 mL 黄色溶液 溶液变蓝 试管3 取3 mL 黄色溶液 取上层溶液 溶液变蓝（比试管2中溶液颜色深）① 试管2中滴加K 3[Fe(CN)6] 检验的离子是 。

② 黄色溶液中含有的溶质微粒有K + 、Cl - 和 。

③ 综合上述实验现象，得出的实验结论是 。

24. （15分）已知FeCl 3溶液与KI 溶液的反应为可逆反应，某小组同学对该反应进行实验探究。

（1）甲同学首先进行了实验1。

①写出FeCl 3溶液与KI 溶液反应的离子方程式 。

②加入KSCN 溶液的目的是 。

③甲同学认为溶液不显红色的原因是反应体系中c (Fe 3+)太低，故改进实验方案，进行了实验2。

滴加KSCN 溶液 滴加氯水滴加KSCN 溶液 滴加6滴0.1 mol/L FeCl 3溶液滴加KSCN 溶液加入2mLCCl 4 加2滴K 3[Fe(CN)6] 溶液加2滴K 3[Fe(CN)6] 溶液 滴加0.1 mol/L KI 溶液实验2实验步骤实验现象ⅰ．取2 mL 0.1 mol·L-1KI溶液，滴加0.1mol·L-1 FeCl3溶液3滴。

ⅰ．溶液呈棕黄色。

ⅱ．向其中滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液。

ⅱ．溶液显红色。

ⅲ．继续加入2 mL CCl4，充分振荡、静置。

ⅲ．液体分层，上层红色消失，变为棕黄色，下层呈紫红色。

本实验改用0.1 mol·L-1KI溶液的目的是。

用化学平衡原理解释实验2中加入CCl4后上层溶液红色消失的原因：。

（2）甲同学认为“用CCl4萃取后上层溶液仍为棕黄色”的原因是I2未被充分萃取，但乙同学查阅资料得到信息：I2、I3－在水中均呈棕黄色，两者有如下关系：I2＋I－I3－。

于是提出假设：萃取后的溶液呈棕黄色的主要原因是存在I3－。

①为验证假设，乙同学设计并完成了实验3。

实验3实验步骤实验现象ⅰ．取1 mL实验2中棕黄色的上层清液，再加入2 mLCCl4，振荡、静置。

ⅰ．液体分层，上层呈黄色，下层呈紫红色。

ⅱ．取1 mL饱和碘水，加入2 mL CCl4，振荡、静置。

ⅱ．液体分层，上层为无色，下层呈紫红色。

实验3的结论是。

②甲同学依据乙同学的实验设计思路，选用实验2中的试剂，运用控制变量的方法设计了更加严谨的实验，证明了平衡I2＋I－I3－的存在。

请你补充完整他设计的实验步骤：将实验2中下层紫红色溶液平均分成两份，分装于两支试管中，向试管1中加入1 mL水，振荡、静置；向试管2中。

两支试管中的现象分别为。

2.（12分）某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究，实现Fe2+与Fe3+的相互转化。

（1）该同学最初的实验操作和现象如下：编号操作现象I 先向2 mL 0.1 mol/L FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水II先向2 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1 mol/L KI溶液滴加KSCN溶液后，溶液变成红色；滴加KI溶液后，红色无明显变化①实验I的现象为。

②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为。

（2）该同学分析了导致实验II现象的可能原因，并对实验方案进行了改进。

改进后的实验操作和现象如下：编号操作现象I II 向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL0.1 mol/L FeCl3溶液，再滴加KSCN溶液滴加FeCl3溶液后，溶液变成黄色；滴加KSCN溶液后，溶液变成红色根据实验III，甲同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应，请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由。

（3）该同学认为需要进一步设计实验证明根据实验III中现象得出的结论。

请补全下表中的实验方案。

编号操作预期现象及结论I V 向2 mL 0.1 mol/L KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液，（4）上述实验结果表明，Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应。

进一步查阅资料知，参加反应的Fe3+与I-的物质的量相同。

该同学结合上述实验结论，分析了实验III中加入KSCN后溶液变红的原因，认为Fe3+与I-反应的离子方程式应写为。

17．（15分）某化学小组在实验室模拟用软锰矿（主要成分MnO2，杂质为铁及铜的化合物等）制备高纯碳酸锰，过程如下（部分操作和条件略）：①缓慢向烧瓶中（见右图）通入过量混合气进行“浸锰”操作，主要反应原理为：SO2+ H2O = H2SO3MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O（铁浸出后，过量的SO2 会将Fe3+还原为Fe2+）②向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。

③再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右，过滤。

④调节滤液pH为6.5～7.2 ，加入NH4HCO3 ，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。

回答：（1）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6 的生成，温度对“浸锰”反应的影响如下图，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是。

（2）查阅表1，③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是。

②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是，相应反应的离子方程式为。

表1：生成相应氢氧化物的pH物质Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Cu(OH)2（3）③中所得的滤液中含有Cu2+，可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+，经过滤，得到纯净的MnSO4。