2018届二轮复习化学综合性实验题型研究学案（江苏专用） 31页

‎[题型特点]‎ 江苏实验综合题的特点是以工业物质制备为载体设计综合实验题，从中学阶段最熟悉的基础实验入手，由易到难，主要包括实验基本操作(仪器的选用、分离提纯)、实验条件的控制、实验方案的设计与完善、实验步骤的分析与评价、化学实验探究等，难度较大。‎ ‎1.(2017·江苏化学，19)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。‎ 已知：①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如3NaClO===2NaCl＋NaClO3‎ ‎②AgCl可溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2OAg(NH3)＋Cl－＋2H2O ‎③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)：‎ ‎4Ag(NH3)＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH＋4NH3↑＋H2O ‎(1)“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行，适宜的加热方式为________。‎ ‎(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为_____________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是______________________________________________________________。‎ ‎(3)为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并______________________________________________________________。‎ ‎(4)若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2‎ O不反应)，还因为__________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：____________________________________________________________‎ ‎____________________________________________________________‎ ‎(实验中须使用的试剂有：2 mol·L－1水合肼溶液，1 mol·L－1 H2SO4)。‎ 解析　(1)加热温度低于100 ℃，采用水浴加热，优点是便于控制温度，受热均匀。(2)由题发生反应：Ag＋NaClO＋H2O―→AgCl＋NaOH＋O2↑，有Ag、Cl、O三种元素的变化，因Ag、Cl原子个数比为1∶1，设Ag、NaClO的系数为1，则NaOH系数为1，Ag失去1e－，NaClO―→NaCl，得到2e－，根据电子守恒O2的系数为，根据原子守恒，H2O系数为，相应扩大4倍。HNO3也能氧化Ag，但生成NOx会污染环境。(3)滤渣沉淀时表面会附有溶质，因此洗涤液中含有Ag(NH3)，将洗涤液并入过滤Ⅱ的滤液中，以提高利用率。(4)若直接在溶液中加入氨水，一是稀释氨水，氨水的利用率低，二是原溶液中有氧化时生成的NaCl(见(2)中反应)，Cl－使可逆反应AgCl＋2NH3·H2OAg(NH3)＋Cl－＋2H2O逆向移动，不利于AgCl的溶解。(5)由题给信息③，利用水合肼还原Ag(NH3)，但同时有NH3生成，利用H2SO4吸收防止逸出污染大气。‎ 答案　(1)水浴加热　(2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑　会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染 ‎(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中 ‎(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl－，不利于AgCl与氨水反应 ‎(5)向滤液中滴加2 mol·L－1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1 mol·L－1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥。‎ ‎2.(2016·江苏化学，19)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：‎ ‎(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为 MgCO3(s)＋2H＋(aq)===Mg2＋(aq)＋CO2(g)＋H2O(l)‎ ΔH＝－50.4 kJ·mol－1‎ Mg2SiO4(s)＋4H＋(aq)===2Mg2＋(aq)＋H2SiO3(s)＋H2O(l)　ΔH＝－225.4 kJ·mol－1‎ 酸溶需加热的目的是________；所加H2SO4不宜过量太多的原因是________。‎ ‎(2)加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为_____________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(3)用下图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3＋。‎ ‎①实验装置图中仪器A的名称为________。‎ ‎②为使Fe3＋尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，________、静置、分液，并重复多次。‎ ‎(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，____________________________________________‎ ‎___________________________________________________________，‎ 过滤、用水洗涤固体2～3次，在50 ℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。‎ ‎[已知该溶液中pH＝8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH＝5.0时Al(OH)3沉淀完全]。‎ 解析　(1)加热，加快酸溶的速率，提高酸溶的效率。后续反应中生成MgCO3，若酸过多，生成MgCO3时需要中和硫酸，消耗过多的碱，提高生产成本。(2)H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为H2O，Fe2＋＋H2O2→Fe3＋＋ H2O，前面酸溶，溶液呈酸性，补H＋配平。(3)①A为分液漏斗。②萃取时要充分振荡，使水相与有机相充分接触，提高萃取效率。(4)由于萃取除去Fe3＋，萃取液中含有Mg2＋和Al3＋，要除去Al3＋，调节5