2019版高考化學總復習 第10章 化學實驗基礎(chǔ) 第3節(jié) 物質(zhì)的制備模擬預測通關(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()NO2O2CO2Cl2NOH2AB僅C僅 D僅解析：選A。中CO2制?。?HClCaCO3=CaCl2CO2H2O，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()H2O2N2SO2H2SCH4NH3CO2A BC D解析：選A。能用濃H2SO4干燥的氣體有，能用CaO干燥的氣體有，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.某學生想利用如圖裝置(燒瓶位置不能移動)收集下列氣體：H2Cl2CH4HClNH3NONO2SO2，下列操作正確的是()A燒瓶是干燥的，由A進氣收集B燒瓶是干燥的，由B進氣收集C在燒瓶中盛滿水，由A進氣收集D在燒瓶中盛滿水，由B進氣收集解析：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，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，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裝置是洗氣裝置，除去氯氣中的氯化氫B實驗室用裝置制取氨氣C裝置可用于制備氫氧化亞鐵并觀察其顏色D裝置中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abcANO2濃硝酸銅片NaOH溶液BSO2濃硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3濃氨水生石灰堿石灰DCO2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HClC.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ABCD吸收氣體YCl2HClSO2NO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()將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上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)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，并將導氣管放入氣體收集裝置中檢查裝置的氣密性(利用固定裝置微熱的方法檢查氣密性)在蒸餾燒瓶中裝好分液漏斗，連接好導氣管A BC D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()AA、B裝置既能用于收集Cl2，又能用于收集NOB裝有濃硫酸的F裝置可用于干燥CO2氣體CC、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DG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11N2在諸多領(lǐng)域中用途廣泛。某化學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：將空氣緩緩通過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)EDBC2NH33CuO3CuN23H2O(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：ICl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)。ICl3的熔點為33 ，沸點為77 。(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是_。(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)的化學方程式為MnO24HCl(濃)MnCl22H2OCl2。(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)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(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)C13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：當儀器連接順序為ACBBD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_。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)。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：燒瓶內(nèi)產(chǎn)生的氣體主要有_(寫化學式)。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。B裝置中反應(yīng)的化學方程式為_。解析：(1)A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，故實驗目的是驗證H2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。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。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)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。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)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?檢驗裝置中空氣是否排盡(或檢驗氫氣是否純凈)(2)O2、NH3ADB4NH35O24NO6H2O14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B2O32NH32BN3H2O。(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：提純BN滴加濃氨水添加藥品連接裝置加熱管式電爐檢查裝置氣密性取出反應(yīng)混合物停止加熱，繼續(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)實驗目的以及組裝實驗裝置的原則，本實驗的操作步驟為。(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)(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)NH3H2ONH3H2ONHOH , 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23次，烘干