【新教材】高考化學配套作業(yè)：專題13 第3單元 常見物質(zhì)的制備 含解析

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1、新教材適用·高考化學 課時提升作業(yè)(三十五) (45分鐘　100分) 一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分) 1.只能用排水法收集的氣體是(　　) A.H2　　　 B.NO　　　 C.CH4　　　 D.C3H8 2.下列物質(zhì)中既能用濃硫酸干燥,又能用堿石灰干燥的是(　　) A.Cl2 B.NH3 C.H2S D.O2 3.用如圖所示裝置制取表中的四種干燥、純凈的氣體(圖中加熱及氣體收集裝置均已略去;必要時可以加熱;a、b、c、d表示相應儀器中加入的試劑)。 氣體 a b c d CO2 稀鹽酸 CaCO3 飽和Na2CO3

2、 濃硫酸 Cl2 濃鹽酸 MnO2 NaOH溶液 濃硫酸 SO2 稀硫酸 Cu 品紅溶液 H2SO4 H2 稀鹽酸 鋅粒 NaOH溶液 濃硫酸 上述方法中可以得到干燥、純凈的氣體是(　　) A.CO2　　　 B.Cl2　　　 C.SO2　　　 D.H2 4.下列制取二氧化碳的裝置中,不能做到“隨時控制反應的發(fā)生與停止”的是 (　　) 5.如圖為實驗室制氫氣的簡易裝置。若在加稀硫酸時,發(fā)現(xiàn)鋅粒與稀硫酸沒有接觸而稀硫酸又不夠了,為使該反應順利進行,則可以從長頸漏斗中加入的試劑是 (　　) ①食鹽水　 ②KNO3溶液　 ③適量

3、稀硫酸銅溶液 ④Na2CO3溶液　 ⑤CCl4　 ⑥濃氨水 A.①③⑤　　　　　　 B.②⑥ C.③⑤ D.①②④ 6.有如下幾種制備氣體的方案: ①用稀硝酸與鋅粉反應制氫氣;②用水與過氧化鈉固體反應制氧氣;③常溫下用鐵片和濃硫酸制備二氧化硫;④氧化鈣與濃氨水反應制氨氣。不宜采用的方案有 (　　) A.①③　　　 B.②③　　　 C.③④　　　 D.①④ 7.(2013·舟山模擬)下列有關(guān)實驗裝置的說法中正確的是(　　) A.用圖1裝置制取干燥純凈的NH3 B.用圖2裝置制備Fe(OH)2并能較長時間觀察其顏色 C.用圖3裝置可以完成“噴

4、泉”實驗 D.用圖4裝置測量Cu與濃硝酸反應產(chǎn)生氣體的體積 8.(2013·株洲模擬)已知:酸式乙二酸鈉與濃硫酸共熱時反應為 HOOC—COONa+H2SO4(濃) NaHSO4+CO2↑+CO↑+H2O。 利用該反應所產(chǎn)生的氣體(X)及下列有關(guān)儀器裝置進行以下實驗: 下列說法不正確的是(　　) A.對裝置Ⅰ,關(guān)閉活塞K2,打開活塞K1,在導管D處能得到純凈而干燥的CO B.當A選項反應完成后,再關(guān)閉活塞K1,打開活塞K2,在導管D處能得到純凈而干燥的CO2 C.利用裝置Ⅰ中D處所得的純凈CO,通過實驗裝置Ⅱ能夠說明CO具有還原性 D.實驗裝置Ⅲ與實驗裝置Ⅱ相比較,能減少

5、CO的污染,能順利完成氧化鐵還原實驗 9.(2013·揚州模擬)下列物質(zhì)的制備合理的是(　　) ①將氯化鋁溶液與硫化鉀溶液混合后過濾來制備硫化鋁 ②將過量的鐵與氯氣加熱反應制備氯化亞鐵 ③在配制FeSO4溶液時常向其中加入一定量鐵粉和稀硫酸 ④銅先氧化成氧化銅,再與硫酸反應來制取硫酸銅 ⑤用氧化鈣與濃氨水反應制取氨氣 A.①②④　　 B.②③⑤　　 C.③④⑤　　 D.全部 10.市場上有一種用于預防和治療缺氧癥狀的便攜式制氧器,利用過碳酸鈉固體A(化學式為2Na2CO3·3H2O2)和灰黑色固體B(不溶于水)與水混合反應制得氧氣。某同學對A、B兩種物質(zhì)進行探究,實驗步驟

6、及現(xiàn)象如圖所示: 下列說法中錯誤的是(　　) A.B在反應①中可能起催化作用 B.設(shè)計③的目的是制取氧氣 C.第②步分離混合物的方法是過濾 D.白色沉淀D為CaCO3 二、非選擇題(本題包括3小題,共40分) 11.(8分)(2013·杭州模擬)硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)是一種重要的食品和飼料添加劑。實驗室通過如下實驗由廢鐵屑制備FeSO4·7H2O晶體: ①將5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中,加熱數(shù)分鐘,用傾析法除去Na2CO3溶液,然后將廢鐵屑用水洗滌2～3次。 ②向洗滌過的廢鐵屑中加入過量的稀硫酸,控制溫度在50℃～80℃之間至鐵屑耗盡;

7、③趁熱過濾,將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中,靜置、冷卻結(jié)晶; ④待結(jié)晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2～3次,再用濾紙將晶體吸干; ⑤將制得的FeSO4·7H2O晶體放在一個小廣口瓶中,密閉保存。 請回答下列問題: (1)實驗步驟①的目的是　　　　　　　　,加熱的作用是　 。 (2)實驗步驟②明顯不合理,理由是　 。 (3)實驗步驟④中用少量冰水洗滌晶體,其目的是? 　

8、 。 12.(16分)(2013·溫州模擬)次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中應用廣泛,已知次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性,且在120℃以上發(fā)生分解。以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實驗步驟如下: 步驟1:在燒瓶中(裝置如圖所示)加入一定量Na2SO3和水,攪拌溶解,緩慢通入SO2,至溶液pH約為4,得NaHSO3溶液。 步驟2:將裝置A中導氣管換成橡皮塞。向燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液,在80℃～90℃下,反應約3 h,冷卻至室溫,抽濾。 步驟3:將濾液真空蒸發(fā)

9、濃縮,冷卻結(jié)晶,抽濾。 (1)儀器A的名稱為　　　　,冷凝管進水口為　　　　(填a或b),裝置C的作用是? 　 。 (2)①步驟2中,應采用何種加熱方式　　　　,優(yōu)點是　 ; ②冷凝管中回流的主要物質(zhì)除H2O外還有　　　　　　　　　　　　　　　　(填化學式)。 (3)在抽濾操作中,儀器除抽氣泵、燒杯、玻璃棒、布氏漏斗

10、外,還必須使用屬于硅酸鹽材料的儀器(或裝置)有　 。 抽濾所用的濾紙應略　　　　(填“大于”或“小于”)布氏漏斗內(nèi)徑,并將全部小孔蓋住。 (4)步驟3中不在敞口容器中蒸發(fā)濃縮的原因是? 　 。 13.(16分)(能力挑戰(zhàn)題)(2013·杭州模擬)工業(yè)上常通過高溫分解FeSO4的方法制備Fe2O3。 (1)某化學興趣小組同學認為其分解化學方程式可能為　

11、 _______________________________________________________________; 并在模擬此實驗時為驗證以上分解反應氣體產(chǎn)物的成分,將產(chǎn)生的氣體通入如圖所示的裝置中;A瓶中盛放的試劑是　　　　,目的是　 , 預期現(xiàn)象是　 ; (2)甲同學認為A瓶中產(chǎn)物的成分可能有兩種,為此在設(shè)計實驗驗證前他先查閱資料,你認為他至少應該查閱哪些數(shù)據(jù)　　　　; a.Ksp(B

12、aSO3)　　　 b.SO2溶解度 c.H2SO3的電離常數(shù) 根據(jù)所查閱得到的數(shù)據(jù)計算,甲同學否定了他的觀點;但當甲同學將從B瓶逸出的氣體重新通入與A瓶盛有相同試劑的洗氣瓶中卻又出現(xiàn)了與(2)中A瓶一樣的現(xiàn)象,你認為最可能的原因是　 ; (3)若C瓶中試劑的量不足,反應的離子方程式是? 　 ; (4)為分析分解后固體產(chǎn)物,乙同學將加熱一

13、段時間后的固體殘留物加入水中充分攪拌溶解,為驗證FeSO4是否分解完全,選擇向上述溶液中加入適量的下列試劑之一,最合理的選擇是　　　　(填序號)。 A.KSCN　　　　　　 B.Fe C.HNO3 D.K3[Fe(CN)6] (5)若乙同學將固體殘留物加入稀硫酸中充分攪拌溶解,然后滴加KMnO4,發(fā)現(xiàn)KMnO4褪色,你認為分解后的固體中還可能有　　　　 。 答案解析 1.【解析】選B。NO易被空氣中的氧氣氧化,只能用排水法收集。H2、CH4、C3H8不與空氣中的成分反應,且密度與空氣有明顯的差異,

14、故可用排氣法收集。 2.【解析】選D。Cl2和H2S均可被堿石灰吸收,而氨氣可被濃硫酸吸收,氧氣與濃硫酸和堿石灰均不作用,故既能用濃硫酸干燥,又能用堿石灰干燥的是氧氣。 【方法技巧】氣體除雜的四條原則 (1)不損失主體氣體,即被干燥的氣體不能與干燥劑發(fā)生化學反應; (2)不引入新的雜質(zhì)氣體; (3)在密閉裝置內(nèi)進行; (4)先除去易除的雜質(zhì)氣體。 3.【解析】選D。CO2可與飽和碳酸鈉溶液反應,Cl2可與氫氧化鈉溶液反應,稀硫酸不與銅反應,故A、B、C三項均不正確。 4.【解析】選A。A項裝置當關(guān)閉止水夾時,繼續(xù)反應生成的氣體不能將鹽酸完全排到漏斗中,反應物之間不能分離,反應不

15、會停止,故不是“隨時控制反應的發(fā)生與停止”的制氣裝置。 5.【解析】選A。②加入KNO3溶液后不再產(chǎn)生H2,會產(chǎn)生NO氣體。④Na2CO3溶液會與H2SO4反應生成CO2,既消耗H2SO4又會使H2不純凈。⑤CCl4在下層,使稀硫酸與鋅粒接觸。⑥濃氨水會與H2SO4反應。 6.【解析】選A。①稀硝酸與金屬反應一般不生成氫氣,應用稀硫酸;③常溫下濃硫酸能使鐵鈍化。 7.【解析】選C。NH3不能用向上排空氣法收集,A錯誤;用電解法制備Fe(OH)2,應用Fe作陽極,B錯誤;Cl2可被NaOH溶液吸收,使燒瓶內(nèi)壓強大大減小,圖3裝置可以完成“噴泉”實驗,C正確;Cu與濃硝酸反應生成的NO2可與

16、水反應,因此不能用排水法測定NO2體積,D錯誤。 8.【解析】選D。對裝置Ⅰ,關(guān)閉活塞K2,打開活塞K1,氣體經(jīng)過氫氧化鈉溶液除去CO2,再經(jīng)濃硫酸干燥,即能得到純凈而干燥的CO,故A項正確;B項中CO2與氫氧化鈉溶液生成的碳酸鈉溶液中加入稀硫酸生成CO2,故B項正確;純凈的CO通過實驗裝置Ⅱ,若紅色粉末變?yōu)楹谏虺吻迨宜儨啙?都能夠說明CO具有還原性,故C項正確;實驗裝置Ⅲ氣體不能順利進入硬質(zhì)玻璃管,故D項不正確。 9.【解析】選C。①中Al3+與S2-水解相互促進,生成Al(OH)3和H2S,不能得到硫化鋁;②中鐵與氯氣反應生成FeCl3,與量的多少無關(guān);③在配制FeSO4溶液時常

17、向其中加入一定量鐵粉,可防止Fe2+被氧化;④銅先氧化成氧化銅,再與硫酸反應來制取硫酸銅,可節(jié)約試劑,減少污染;⑤氧化鈣與水反應放熱,使氨水中的氨氣揮發(fā)出來,故C項正確。 10.【解題指南】解答本題的突破口是: (1)過碳酸鈉的組成為2Na2CO3·3H2O2; (2)流程圖中的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 【解析】選B。A項,過碳酸鈉中含有H2O2,與B混合,加入水時放出O2,說明B可能有催化作用;B項,設(shè)計③的目的是證明灰黑色固體B有催化作用;C項,步驟②是固體和液體的分離,應是過濾;D項,碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液產(chǎn)生的白色沉淀是碳酸鈣。 11.【解析】(1)Na2CO3水解使溶液呈堿性,可以洗去廢

18、鐵屑表面的油污。加熱可促進Na2CO3水解。 (2)制備FeSO4過程中應保證Fe過量,以防止Fe2+被氧化生成Fe3+。 (3)用少量冰水洗滌晶體,可除去晶體表面的雜質(zhì),冰水可減少晶體的溶解。 答案:(1)洗油污　促進Na2CO3水解 (2)鐵耗盡會使亞鐵離子被氧化 (3)防止晶體溶解 12.【解析】(1)進行冷凝回流時,水流方向應下進上出。裝置C用于吸收SO2,倒置的漏斗可防止倒吸。(2)反應溫度控制在80℃～90℃,因此可使用水浴加熱。(3)反應物中HCHO易揮發(fā),因此回流的主要物質(zhì)為HCHO溶液。(4)因為次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性,易被空氣中O2氧化,因此蒸發(fā)濃縮過程中不

19、能在敞口容器進行。 答案:(1)三頸燒瓶　a　吸收二氧化硫,并防止倒吸 (2)①水浴加熱　均勻受熱、容易控制溫度 ②HCHO (3)吸濾瓶、安全瓶　小于　(4)防止產(chǎn)物被空氣氧化 13.【解析】(1)根據(jù)氧化還原反應規(guī)律,FeSO4分解得到Fe2O3,鐵元素化合價升高,則必定有S元素化合價降低,應有SO2氣體生成。根據(jù)得失電子守恒,Fe元素全部被氧化時,S元素不可能全部降低,因此產(chǎn)物還有SO3。要證明氣體中的SO2和SO3,B中品紅溶液應是檢驗SO2氣體,則A中應裝入BaCl2溶液檢驗SO3,反應中可生成白色BaSO4沉淀。 (2)甲同學認為A瓶中產(chǎn)物的成分可能有兩種,即BaSO4

20、和BaSO3,要確定是否含有BaSO3,則應根據(jù)Ksp(BaSO3)進行分析,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3為弱酸,則應根據(jù)SO2的溶解度、H2SO3的電離平衡常數(shù)確定溶液中SO32-的濃度,因此a、b、c三個數(shù)據(jù)均需查閱。 (3)C瓶是為了吸收SO2氣體,防止環(huán)境污染,可用NaOH溶液吸收,NaOH不足,反應應生成NaHSO3。 (4)要驗證FeSO4是否分解完全,即要確定固體殘留物加入水中形成的溶液中是否含有Fe2+,可用K3[Fe(CN)6]檢驗。 (5)固體殘留物加入稀硫酸中得到的溶液可使KMnO4溶液褪色,說明溶液中含有Fe2+,則說明FeSO4分解后的固體中可能含有+2價鐵的化合物,如FeO、Fe3O4、FeS等。 答案:(1)2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ BaCl2溶液　驗證SO3的存在　有白色沉淀產(chǎn)生 (2)a、b、c　空氣中、BaCl2溶液中的O2氧化了部分SO2從而產(chǎn)生BaSO4沉淀 (3)SO2+OH-====HSO3- (4)D　(5)FeO、Fe3O4、FeS等