2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第10章 化學(xué)實驗基礎(chǔ) 第3節(jié) 物質(zhì)的制備模擬預(yù)測通關(guān) 新人教版.doc

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第3節(jié) 物質(zhì)的制備 一、選擇題 1．在實驗室可用氧化還原反應(yīng)制取的氣體是(　　) ①NO2?、贠2?、跜O2?、蹸l2?、軳O?、轍2 A．①②④⑤⑥　　　　　 B．僅①②④⑥ C．僅①③ D．僅③④⑤ 解析：選A。③中CO2制?。?HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，無元素化合價變化，不是氧化還原反應(yīng)。 2．既能用濃H2SO4干燥，又可用CaO干燥的氣體有(　　) ①H2?、贠2?、跱2　④SO2?、軭2S?、轈H4 ⑦NH3　⑧CO2 A．①②③⑥ B．①②③⑧ C．④⑤⑥ D．④⑤ 解析：選A。能用濃H2SO4干燥的氣體有①②③④⑥⑧，能用CaO干燥的氣體有①②③⑥⑦，故選項A正確。 3．用下列裝置制取并收集NO2氣體，其中最合理的是(　　) 解析：選C。銅與濃硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物是NO2，其密度比空氣的大，因此應(yīng)利用向上排空氣法收集NO2氣體，導(dǎo)氣管應(yīng)長進短出，這樣才能將裝置中的空氣排盡，且吸收裝置能防止倒吸，只有C項符合。 4. 某學(xué)生想利用如圖裝置(燒瓶位置不能移動)收集下列氣體：①H2?、贑l2?、跜H4　④HCl?、軳H3　⑥NO?、逳O2　⑧SO2，下列操作正確的是(　　) A．燒瓶是干燥的，由A進氣收集①③⑤ B．燒瓶是干燥的，由B進氣收集②④⑥⑦⑧ C．在燒瓶中盛滿水，由A進氣收集①③⑤⑦ D．在燒瓶中盛滿水，由B進氣收集⑥ 解析：選A。由A進氣，應(yīng)該收集密度比空氣小且不和空氣反應(yīng)的氣體，①③⑤可以用此方法收集，A項正確；由B進氣，應(yīng)該收集密度比空氣大且不和空氣反應(yīng)的氣體，②④⑦⑧可以用此方法收集，B項錯誤；用排水法收集的氣體在水中的溶解度要小，不與水反應(yīng)，且應(yīng)該由A進氣，因此C、D兩項錯誤。 5．關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，正確的是(　　) A．裝置①是洗氣裝置，除去氯氣中的氯化氫 B．實驗室用裝置②制取氨氣 C．裝置③可用于制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色 D．裝置④中X若為四氯化碳，可用于吸收氨氣，并防止倒吸 解析：選D。裝置①作洗氣裝置時，應(yīng)長進短出；制取氨氣時試管口應(yīng)向下傾斜；制備氫氧化亞鐵時，膠頭滴管要伸入新制硫酸亞鐵溶液中；由于氨氣在四氯化碳中溶解度很小，可以防止倒吸。 6．如圖裝置可用于制取、提純并收集表格中的四種氣體(a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑)，其中可行的是(　　) 選項 氣體 a b c A NO2 濃硝酸 銅片 NaOH溶液 B SO2 濃硫酸 Cu 酸性KMnO4溶液 C NH3 濃氨水 生石灰 堿石灰 D CO2 稀硝酸 CaCO3 濃硫酸 解析：選D。 A項，氫氧化鈉溶液會吸收生成的NO2，不正確；B項，銅與濃硫酸反應(yīng)需要加熱，且酸性高錳酸鉀能氧化SO2，不正確；C項，堿石灰是固體干燥劑，而題給的裝置適用于液體干燥劑，且NH3不能用向上排空氣法收集，不正確。 7．某課外實驗小組設(shè)計的下列實驗合理的是(　　) A.制備少量 氨氣　　　 B.吸收HCl C.配制一定濃 度的硫酸溶液 D.制備并收集少量NO2氣體 解析：選A。氨氣制備裝置正確，A對；HCl極易溶于水，導(dǎo)管直接通入水中會發(fā)生倒吸現(xiàn)象，B錯；不能在容量瓶中進行溶液的稀釋，C錯；NO2氣體能與水反應(yīng)，不能用排水法收集，D錯。 8．雙球洗氣管是一種多用途儀器，常用于除雜質(zhì)、氣體干燥、氣體吸收等實驗操作。如圖是一個以雙球洗氣管為尾氣處理裝置，用吸收劑X吸收氣體Y的情形，其中符合事實的組合是(　　) 選項 A B C D 吸收氣體Y Cl2 HCl SO2 NO 吸收劑X 飽和NaCl溶液 水 濃硫酸 NaOH溶液 解析：選B。 A項，氯氣在飽和氯化鈉溶液中的溶解度很小，不能被吸收，錯誤；B項，因HCl極易溶于水，則極易被吸收，正確；C項，二氧化硫能用濃硫酸干燥，但不能被吸收，錯誤；D項，NO不能與NaOH反應(yīng)，不能被吸收，錯誤。 9．要組裝一套實驗室利用液體和液體反應(yīng)制備氣體的裝置，現(xiàn)設(shè)計了如下的五步操作，正確的順序是(　　) ①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上 ②將酒精燈放在鐵架臺上，根據(jù)酒精燈確定鐵圈高度，固定鐵圈，放好石棉網(wǎng) ③用漏斗向蒸餾燒瓶中加入一種液體反應(yīng)物，再向分液漏斗中加入另一種液體反應(yīng)物，并將導(dǎo)氣管放入氣體收集裝置中 ④檢查裝置的氣密性(利用固定裝置微熱的方法檢查氣密性) ⑤在蒸餾燒瓶中裝好分液漏斗，連接好導(dǎo)氣管 A．②①⑤④③ B．④①②⑤③ C．①②⑤④③ D．①⑤④②③ 解析：選A。實驗儀器的安裝原則：從下向上，從左向右。首先放置酒精燈，根據(jù)酒精燈確定鐵圈高度，固定鐵圈，放好石棉網(wǎng)；把燒瓶固定在鐵架臺上，在燒瓶中裝好分液漏斗，連好導(dǎo)氣管，檢查裝置氣密性；裝置不漏氣后，再加液體藥品開始反應(yīng)，制取、收集氣體。 10．如圖為常用玻璃儀器組成的七種實驗裝置，根據(jù)需要可在其中加入液體或固體試劑。下列說法錯誤的是(　　) A．A、B裝置既能用于收集Cl2，又能用于收集NO B．裝有濃硫酸的F裝置可用于干燥CO2氣體 C．C、E裝置可用于尾氣吸收，能防止液體倒吸到氣體發(fā)生裝置中 D．G裝置可用于合成氨實驗中，可干燥、混合并能大致觀察H2和N2的體積比 解析：選B。A項，A裝置可用排空氣法收集Cl2，若A裝置裝滿水，則可用于收集NO，B裝置可用排飽和食鹽水法收集Cl2，也能用于收集NO，正確；B項，F(xiàn)為U形干燥管裝置，該裝置只能盛裝固體干燥劑，錯誤；C項，C裝置中的燒杯可吸收尾氣，洗氣瓶起到緩沖作用，防止燒杯中的液體倒吸入氣體發(fā)生裝置中，E裝置中間膨大部分可防止液體倒吸，正確；D項，G裝置中裝入濃硫酸，可干燥H2和N2混合氣體，通過氣泡多少可大致觀察H2和N2的體積比，正確。 二、非選擇題 11．N2在諸多領(lǐng)域中用途廣泛。某化學(xué)興趣小組為探究在實驗室制備較為純凈N2的方法，進行了認真的準備。請你參與交流和討論。 [查閱資料]N2的制法有下列三種方案： 方案1：加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2。 方案2：加熱條件下，以NH3還原CuO可制得N2，同時獲得活性銅粉。 方案3：將空氣緩緩?fù)ㄟ^灼熱的銅粉獲得較純的N2。 [實驗準備]以實驗室常見儀器(藥品)等設(shè)計的部分裝置如下圖(部分夾持和加熱儀器未畫出)。 [分析交流] (1)若以方案1制得N2，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是________________________________________________________________________。 (2)若按方案2制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料制得，整套制氣裝置按氣流從左到右的連接順序是______________________________(填字母)。獲得N2的反應(yīng)原理是________________________________________________________(寫反應(yīng)方程式)。 (3)若用排水法收集N2，其中會混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是__________________________________________________________________。你提出的收集方法是________________________________________________________________________。 解析：(1)方案1為加熱兩種液態(tài)物質(zhì)，符合此條件的只有A裝置。(2)方案2為固體和氣體的反應(yīng)，反應(yīng)器應(yīng)選擇B裝置，但要求通入的氨氣干燥且純凈，利用濃氨水和生石灰反應(yīng)制取氨氣為固液不加熱的裝置，選擇E裝置，但同時有水蒸氣生成，因此利用堿石灰來干燥，反應(yīng)完畢后產(chǎn)生的水蒸氣以及沒有參與反應(yīng)的氨氣與氮氣一同導(dǎo)出，利用濃硫酸既可以除去水，又可以除去氨氣。(3)排氣法收集氣體主要是利用氣體密度的差別。可以利用直接排空內(nèi)部空氣的裝置來收集氮氣。 答案：(1)A (2)E→D→B→C　2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O (3)N2與空氣密度大小接近，收集的氮氣中易混入氧氣等成分　用真空氣囊收集 12．利用反應(yīng)I2(s)＋Cl2(g)===2ICl(l)，實驗室可用如圖所示裝置(加熱、夾持儀器已略去)制取少量ICl。 已知：①ICl的熔點為13.9 ℃，沸點為97.4 ℃，易水解，且能發(fā)生反應(yīng)ICl(l)＋Cl2(g)===ICl3(l)。 ②ICl3的熔點為33 ℃，沸點為77 ℃。 (1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ________________________________________________________________________。 (2)裝置B的作用是______________________________。 不能用裝置F代替裝置E，理由是 ________________________________________________________________________。 (3)所制得的ICl中溶有少量ICl3雜質(zhì)，提純的方法是________(填字母編號)。 A．過濾 B．蒸發(fā)結(jié)晶 C．蒸餾 D．分液 解析：(1)裝置A用于制Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。(2)濃鹽酸具有揮發(fā)性，制得的Cl2中含有HCl、H2O雜質(zhì)氣體，應(yīng)在與碘反應(yīng)前將雜質(zhì)除去。(3)根據(jù)二者沸點的差別，可以用蒸餾的方法除去ICl中溶有的少量ICl3雜質(zhì)。 答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)除去氯氣中的氯化氫雜質(zhì)　裝置F中的水蒸氣會進入裝置D中，使ICl水解(其他合理答案也可)　(3)C 13．如圖是用于氣體制備、干燥、性質(zhì)驗證、尾氣處理的部分儀器裝置(加熱及夾持固定裝置均已略去)。請根據(jù)下列要求回答問題。 (1)若燒瓶中盛裝鋅片，分液漏斗中盛裝稀硫酸，則： ①當儀器連接順序為A→C→B→B→D時，兩次使用B裝置，其中所盛的藥品依次是CuO、無水CuSO4粉末。此實驗的目的是______________________________， D裝置的作用是_____________________________________。 ②為了使B裝置中CuO反應(yīng)充分，在不改變現(xiàn)有藥品的條件下，可采取的方法有________________________________________________________________________ __________________________________________(寫一種)。 ③加熱前必須進行的操作是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若燒瓶中盛裝Na2O2固體，分液漏斗中盛裝濃氨水，慢慢打開分液漏斗的活塞，則： ①燒瓶內(nèi)產(chǎn)生的氣體主要有_________________________________________(寫化學(xué)式)。 ②用產(chǎn)生的氣體做氨的催化氧化實驗，各裝置按氣流方向從左到右的連接順序是____________(填字母)→E。 ③B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)①A裝置中鋅片與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，C裝置是對H2進行干燥，然后依次通過分別盛有CuO、無水CuSO4粉末的B裝置；通過CuO時，氫氣與CuO反應(yīng)生成Cu和H2O；通過無水CuSO4粉末時，可以檢驗生成的水，故實驗?zāi)康氖球炞CH2的還原性并檢驗其氧化產(chǎn)物；D裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣進入B裝置，干擾產(chǎn)物H2O的檢驗。②使B裝置中CuO反應(yīng)充分，在不改變現(xiàn)有藥品的條件下，可以減緩A裝置中產(chǎn)生氫氣的速率，如控制硫酸的滴入速率、控制燒瓶的溫度等。③加熱前必須檢驗裝置中空氣是否排盡或檢驗氫氣是否純凈。(2)①滴入濃氨水，則Na2O2與H2O反應(yīng)生成O2，放熱使氨水揮發(fā)，氨氣逸出。②做氨的催化氧化實驗，A裝置為O2、NH3的發(fā)生裝置，由于產(chǎn)生的O2、NH3中含有水蒸氣，需要先通過D裝置干燥后再進入B裝置發(fā)生催化氧化反應(yīng)。 答案：(1)①驗證H2的還原性并檢驗其氧化產(chǎn)物　防止空氣中的水蒸氣進入B裝置，干擾H2氧化產(chǎn)物的檢驗 ②控制分液漏斗的活塞，使稀H2SO4緩慢滴下(或向燒瓶中加水或?qū)糠湃氡谢蛴帽砦嬷鵁康?，其他答案合理即? ③檢驗裝置中空氣是否排盡(或檢驗氫氣是否純凈) (2)①O2、NH3?、贏→D→B ③4NH3＋5O24NO＋6H2O 14．某實驗小組利用如下儀器組裝一套制備氮化硼晶體的裝置。反應(yīng)原理是B2O3＋2NH32BN＋3H2O。(已知：BN高溫下能被空氣氧化，不溶于水；B2O3難溶于冷水但可溶于熱水) (1)各儀器接口由左到右的連接順序為____________________________。 (2)實驗過程分為如下操作： ①提純BN　②滴加濃氨水?、厶砑铀幤贰、苓B接裝置 ⑤加熱管式電爐?、迿z查裝置氣密性　⑦取出反應(yīng)混合物?、嗤Ｖ辜訜幔^續(xù)通一段時間的氨氣。則正確的操作順序為_____________________________(填序號)。 (3)儀器A的名稱為________________，裝置D的作用是__________，若去掉裝置E會導(dǎo)致________________________________________________________________________。 (4)裝置C能產(chǎn)生氨氣的原因有 ________________________________________________________________________(答出其中一項即可)。 (5)管式電爐加熱反應(yīng)前必須進行的一步操作是__________________________，反應(yīng)結(jié)束時，繼續(xù)通一段時間氨氣的目的是_________________________________。 (6)除去產(chǎn)物中未反應(yīng)的B2O3并得到純凈的BN固體的實驗操作是________________________________________。 解析：(1)按照“發(fā)生裝置→凈化裝置→主體實驗→防倒吸裝置→尾氣處理裝置”的順序選擇實驗裝置，各儀器接口連接順序為eabcdfgh。 (2)根據(jù)實驗?zāi)康囊约敖M裝實驗裝置的原則，本實驗的操作步驟為④⑥③②⑤⑧⑦①。 (3)儀器A的名稱為球形干燥管，裝置D的作用是防止倒吸，起安全瓶作用，裝置E是尾氣處理裝置，去掉它會導(dǎo)致氨氣逸出，造成大氣污染。 (4)濃氨水和生石灰混合，生石灰和水反應(yīng)，生成氫氧化鈣，使c(OH－)增大，同時放出大量的熱。消耗水、c(OH－)增大、放熱都有利于氨氣逸出，可任選一個角度進行闡釋。 (5)管式電爐加熱反應(yīng)前必須先通入氨氣，排盡裝置內(nèi)的空氣，防止BN被氧化。反應(yīng)結(jié)束時，繼續(xù)通一段時間氨氣的目的是使BN冷卻，防止外界空氣進入而使BN在高溫下被氧化。 (6)根據(jù)B2O3難溶于冷水但可溶于熱水的性質(zhì)，利用趁熱過濾法進行分離。 答案：(1)eabcdfgh　(2)④⑥③②⑤⑧⑦① (3)球形干燥管　防止倒吸　氨氣逸出污染空氣 (4)氨水中存在可逆反應(yīng)NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－ , 生石灰與水反應(yīng)消耗水，促使氨氣放出(或生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣電離出大量OH－，反應(yīng)逆向進行有利于NH3放出；或生石灰與水反應(yīng)放出大量熱，促進NH3H2O分解，并使氣體溶解度下降，有利于NH3放出) (5)排盡裝置中的空氣　冷卻反應(yīng)混合物，防止BN被氧化 (6)將粗產(chǎn)品加入適量的熱水中，充分攪拌后趁熱過濾，用熱水洗滌濾渣2～3次，烘干