微专题4 热练13 化学实验方案的补充 (学生版+教师版)2026届高考化学二轮复习(含解析)

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名称 微专题4 热练13 化学实验方案的补充 (学生版+教师版)2026届高考化学二轮复习(含解析)
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科目 化学
更新时间 2025-12-12 19:49:12

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微专题4 化学综合实验
热练13 化学实验方案的补充
1. 已知:pH=1~4,Cr(Ⅵ)易被还原生成Cr3+(绿色);pH>5时,Cr3+完全转化为Cr(OH)3;pH>8时,Cr(OH)3开始转化为[Cr(OH)4]-。请补充完整由Na2CrO4溶液制取Cr2O3的实验方案:向Na2CrO4溶液中,
 
 ,静置过滤,洗涤,灼烧得到Cr2O3(可选用的仪器与药品:Na2SO3·7H2O、稀硫酸、NaOH溶液)。
2. 已知:Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20;Cu2++4NH3===[Cu(NH3)4]2+ K=2×1013;沉淀速率过快时,Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。现以CuSO4·5H2O固体为原料,补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案:取一定质量的CuSO4·5H2O固体分批加入蒸馏水中,搅拌至完全溶解,  
 ,低温烘干(须使用的试剂:浓氨水、1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L BaCl2溶液、蒸馏水)。
3. 已知:过氧化钙(CaO2)微溶于水,溶于酸;双氧水在碱性条件下不稳定;0 ℃时,CaCl2(aq)+H2O2(aq)??CaO2(s)+2HCl(aq) ΔH>0。以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有少量SiO2等杂质]为原料也可制备CaO2,设计制备CaO2·8H2O晶体的实验方案: 
 (须使用的试剂:NH4Cl溶液、H2O2溶液、冰水)。
4. 已知:①CoC2O4·2H2O难溶于水;②CoC2O4·2H2O在空气中加热时固体残留物质质量与温度的关系如图所示(Co—59)。
请补充完整由反萃取Co2+所得水层制取Co3O4的实验方案:取反萃取后所得水层,  
 ,得到Co3O4[须使用的试剂:1 mol/L (NH4)2C2O4溶液、0.1 mol/L HCl溶液、0.1 mol/L BaCl2溶液、蒸馏水]。
5. 恒温转化后的母液中主要含Na2HPO4和Na2SO4。已知:水溶液中各含磷微粒的分布如图1所示,Na3PO4和NaCl的溶解度曲线如图2所示;常温下BaSO4、BaHPO4的溶度积常数依次为1.1×10-10和3.2×10-7。
请补充完整由恒温转化后的母液制备Na3PO4晶体的实验方案:用比浊法测定母液中SO的浓度后,在搅拌下向一定体积的母液中  
 ,过滤、用无水乙醇洗涤,干燥。
6. 通过萃取、反萃取等过程除去溶液中的Mg2+、Na+。己知:Mn2+被萃取剂HA萃取的原理可表示为Mn2+(水层)+2HA(有机层)??MnA2(有机层)+2H+(水层);Mn2+的萃取率(E)=
×100%。
(1)萃取时,在一定温度和pH下,Mn2+在有机层和水层中的浓度之比称为分配比(用D表示,为常数)。若25 ℃、pH=a时,分配比D=10,现用20 mL HA萃取100 mL含Mn2+的溶液,按两种方法进行萃取:Ⅰ. 用20 mL HA萃取一次;Ⅱ. 分两次萃取,每次用10 mL HA。
试通过计算说明哪种方法更好(写出计算过程)
(2)反萃取是利用稀硫酸将有机层中的Mn2+转移到水层,需将稀硫酸和有机层共同加入   (填仪器名称)中进行实验操作。为使Mn2+尽可能多地发生上述转移,应选择的实验条件或采取的操作有
   (填字母)。
A. 适当提高H2SO4浓度
B. 加足量蒸馏水
C. 用适量稀硫酸分多次反萃取
D. 充分振荡
(3)制取MnSO4·H2O晶体。补充完整制取MnSO4·H2O晶体的实验方案:向含有少量Fe3+、Al3+的MnSO4溶液中,  
 ,在真空干燥箱中低温干燥,得到MnSO4·H2O(已知:Fe3+、Al3+在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀;MnSO4·H2O的溶解度曲线如图所示;实验中须使用的试剂有:MnCO3粉末、无水乙醇)。
7. 制备Co3O4。以CoCl2为原料先制得CoCO3,然后再制备Co3O4。已知:尿素水溶液呈弱碱性,70 ℃以上能缓慢水解产生CO,pH为1~3时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。
取1 mol CoCO3在空气中加热,反应温度对反应产物的影响如图所示,请补充完整以CoCl2溶液、尿素、盐酸为原料,制备Co3O4的实验方案:取一定体积CoCl2溶液,  
 , ;充分反应,  
 ;反应至固体质量不再变化,即可制得Co3O4。
8. 利用如图所示装置(夹持装置已略去)制取Fe3(PO4)2·8H2O的实验方案:向三颈烧瓶中加入抗坏血酸溶液,   至混合液pH≈4,   ,充分搅拌一段时间,过滤,洗涤固体,真空干燥(已知:所用抗坏血酸溶液pH=2.8,当溶液pH控制在4~6之间时,所得晶体质量最好。恒压滴液漏斗a、b中分别盛放FeSO4溶液和CH3COONa-Na2HPO4混合液)。
9. (1)补充完整制取乙炔银固体的实验方案:将废银催化剂分批加入浓硝酸中,采用空气搅拌,用稀硝酸和氢氧化钠溶液先后吸收反应产生的废气,过滤除去不溶物, 
 ,将Ag2C2转入棕色试剂瓶中(实验中须使用的试剂有:C2H2、2%氨水、去离子水)。
(2)制备酸性乙炔银。将乙炔通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。原理为C2H2+(n+2)AgNO3===Ag2C2·nAgNO3↓+2HNO3。将过滤所得滤渣置于小烧杯中,利用丙酮反复多次冲洗沉淀。检验滤渣已经洗净的实验方案是   。
微专题4 化学综合实验
热练13 化学实验方案的补充
1. 已知:pH=1~4,Cr(Ⅵ)易被还原生成Cr3+(绿色);pH>5时,Cr3+完全转化为Cr(OH)3;pH>8时,Cr(OH)3开始转化为[Cr(OH)4]-。请补充完整由Na2CrO4溶液制取Cr2O3的实验方案:向Na2CrO4溶液中, 加入稀硫酸控制溶液的pH在1~4之间,边搅拌边加入Na2SO3·7H2O,当溶液由橙红色变为绿色时,停止加入Na2SO3·7H2O,加入NaOH溶液调节溶液的5<pH<8 ,静置过滤,洗涤,灼烧得到Cr2O3(可选用的仪器与药品:Na2SO3·7H2O、稀硫酸、NaOH溶液)。
2. 已知:Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20;Cu2++4NH3===[Cu(NH3)4]2+ K=2×1013;沉淀速率过快时,Cu(OH)2絮状沉淀易裹挟杂质。现以CuSO4·5H2O固体为原料,补充完整制备纯净Cu(OH)2的实验方案:取一定质量的CuSO4·5H2O固体分批加入蒸馏水中,搅拌至完全溶解, 边搅拌边向溶液中滴加浓氨水至产生的沉淀完全溶解,滴加1 mol/L NaOH溶液,直至向静置后的上层清液中继续滴加NaOH溶液无沉淀生成,过滤;用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤滤液中滴加0.1 mol/L BaCl2溶液无明显现象 ,低温烘干(须使用的试剂:浓氨水、1 mol/L NaOH溶液、0.1 mol/L BaCl2溶液、蒸馏水)。
3. 已知:过氧化钙(CaO2)微溶于水,溶于酸;双氧水在碱性条件下不稳定;0 ℃时,CaCl2(aq)+H2O2(aq)??CaO2(s)+2HCl(aq) ΔH>0。以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有少量SiO2等杂质]为原料也可制备CaO2,设计制备CaO2·8H2O晶体的实验方案: 在搅拌下,向NH4Cl溶液中分批加入电石渣,置于冰水浴中反应一段时间后,过滤;在冰水浴中,边搅拌边向H2O2溶液中缓慢滴加所得滤液,待有大量晶体生成,过滤,用少量冰水洗涤2~3次,干燥 (须使用的试剂:NH4Cl溶液、H2O2溶液、冰水)。
4. 已知:①CoC2O4·2H2O难溶于水;②CoC2O4·2H2O在空气中加热时固体残留物质质量与温度的关系如图所示(Co—59)。
请补充完整由反萃取Co2+所得水层制取Co3O4的实验方案:取反萃取后所得水层, 边搅拌边滴加1 mol/L (NH4)2C2O4溶液,至静置后向上层清液中继续滴加1 mol/L (NH4)2C2O4溶液不再出现沉淀,过滤,用蒸馏水洗涤至向最后一次洗涤滤液中先滴加0.1 mol/L HCl溶液,再滴加0.1 mol/L BaCl2溶液不出现沉淀,干燥,控制温度在400~800 ℃条件下,将沉淀在空气中加热至固体质量不再发生变化 ,得到Co3O4[须使用的试剂:1 mol/L (NH4)2C2O4溶液、0.1 mol/L HCl溶液、0.1 mol/L BaCl2溶液、蒸馏水]。
【解析】 设CoC2O4·2H2O为0.1 mol,质量为18.3 g,失去结晶水后质量为14.7 g,再失去组合为“C2O”可得组合为“CoO”,即Co3O4,质量为8.03 g,故干燥时,控制温度在400~800 ℃条件下。
5. 恒温转化后的母液中主要含Na2HPO4和Na2SO4。已知:水溶液中各含磷微粒的分布如图1所示,Na3PO4和NaCl的溶解度曲线如图2所示;常温下BaSO4、BaHPO4的溶度积常数依次为1.1×10-10和3.2×10-7。
请补充完整由恒温转化后的母液制备Na3PO4晶体的实验方案:用比浊法测定母液中SO的浓度后,在搅拌下向一定体积的母液中 加入计算量的BaCl2溶液;过滤,向滤液中逐滴加入NaOH溶液调节至溶液pH为14;加热浓缩至溶液表面出现晶膜,降温结晶 ,过滤、用无水乙醇洗涤,干燥。
6. 通过萃取、反萃取等过程除去溶液中的Mg2+、Na+。己知:Mn2+被萃取剂HA萃取的原理可表示为Mn2+(水层)+2HA(有机层)??MnA2(有机层)+2H+(水层);Mn2+的萃取率(E)=
×100%。
(1)萃取时,在一定温度和pH下,Mn2+在有机层和水层中的浓度之比称为分配比(用D表示,为常数)。若25 ℃、pH=a时,分配比D=10,现用20 mL HA萃取100 mL含Mn2+的溶液,按两种方法进行萃取:Ⅰ. 用20 mL HA萃取一次;Ⅱ. 分两次萃取,每次用10 mL HA。
试通过计算说明哪种方法更好(写出计算过程)
计算过程:由萃取率公式可知;萃取一次:
E1(Mn2+)=×100%≈66.7%;
分两次萃取:每次萃取率
E2(Mn2+)=×100%=50%,
Mn2+总萃取率E总(Mn2+)=50%+(1-50%)×50%=75%>66.7%,故分两次萃取更好
(2)反萃取是利用稀硫酸将有机层中的Mn2+转移到水层,需将稀硫酸和有机层共同加入 分液漏斗 (填仪器名称)中进行实验操作。为使Mn2+尽可能多地发生上述转移,应选择的实验条件或采取的操作有 ACD (填字母)。
A. 适当提高H2SO4浓度
B. 加足量蒸馏水
C. 用适量稀硫酸分多次反萃取
D. 充分振荡
(3)制取MnSO4·H2O晶体。补充完整制取MnSO4·H2O晶体的实验方案:向含有少量Fe3+、Al3+的MnSO4溶液中, 分批加入少量MnCO3粉末,搅拌,至用pH试纸测得溶液pH略大于5,过滤;将滤液蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜,在高于40 ℃条件下趁热过滤,用少量无水乙醇洗涤晶体 ,在真空干燥箱中低温干燥,得到MnSO4·H2O(已知:Fe3+、Al3+在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀;MnSO4·H2O的溶解度曲线如图所示;实验中须使用的试剂有:MnCO3粉末、无水乙醇)。
7. 制备Co3O4。以CoCl2为原料先制得CoCO3,然后再制备Co3O4。已知:尿素水溶液呈弱碱性,70 ℃以上能缓慢水解产生CO,pH为1~3时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。
取1 mol CoCO3在空气中加热,反应温度对反应产物的影响如图所示,请补充完整以CoCl2溶液、尿素、盐酸为原料,制备Co3O4的实验方案:取一定体积CoCl2溶液, 边搅拌边加入一定量尿素,水浴加热控制温度在70 ℃以上,加入盐酸调节溶液pH至1~3 ;充分反应, 冷却过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤2~3次,干燥后在空气中加热,控制温度在300~600 ℃ ;反应至固体质量不再变化,即可制得Co3O4。
8. 利用如图所示装置(夹持装置已略去)制取Fe3(PO4)2·8H2O的实验方案:向三颈烧瓶中加入抗坏血酸溶液, 向三颈烧瓶中滴加CH3COONa-Na2HPO4混合溶液 至混合液pH≈4, 再向三颈烧瓶中滴加FeSO4溶液,通过调节恒压滴液漏斗a、b的活塞,控制混合液的pH为4~6 ,充分搅拌一段时间,过滤,洗涤固体,真空干燥(已知:所用抗坏血酸溶液pH=2.8,当溶液pH控制在4~6之间时,所得晶体质量最好。恒压滴液漏斗a、b中分别盛放FeSO4溶液和CH3COONa-Na2HPO4混合液)。
9. (1)补充完整制取乙炔银固体的实验方案:将废银催化剂分批加入浓硝酸中,采用空气搅拌,用稀硝酸和氢氧化钠溶液先后吸收反应产生的废气,过滤除去不溶物, 向滤液中加入2%氨水至产生的沉淀溶解,向所得溶液中通入C2H2至不再有沉淀生成,过滤,用去离子水洗涤滤渣2~3次,常温风干 ,将Ag2C2转入棕色试剂瓶中(实验中须使用的试剂有:C2H2、2%氨水、去离子水)。
(2)制备酸性乙炔银。将乙炔通入硝酸银溶液中可制得酸性乙炔银。原理为C2H2+(n+2)AgNO3===Ag2C2·nAgNO3↓+2HNO3。将过滤所得滤渣置于小烧杯中,利用丙酮反复多次冲洗沉淀。检验滤渣已经洗净的实验方案是 将最后一次洗涤液倒入少量的蒸馏水中,用pH试纸检测溶液pH,若溶液呈中性,则沉淀已洗涤干净(答案合理即可) 。
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