2019版高考化学总复习 第10章 化学实验基础 第3节 物质的制备模拟预测通关 新人教版.doc

第3节 物质的制备一、选择题1在实验室可用氧化还原反应制取的气体是()NO2O2CO2Cl2NOH2AB仅C仅 D仅解析：选A。中CO2制取：2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O，无元素化合价变化，不是氧化还原反应。2既能用浓H2SO4干燥，又可用CaO干燥的气体有()H2O2N2SO2H2SCH4NH3CO2A BC D解析：选A。能用浓H2SO4干燥的气体有，能用CaO干燥的气体有，故选项A正确。3用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是()解析：选C。铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大，因此应利用向上排空气法收集NO2气体，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，且吸收装置能防止倒吸，只有C项符合。4.某学生想利用如图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体：H2Cl2CH4HClNH3NONO2SO2，下列操作正确的是()A烧瓶是干燥的，由A进气收集B烧瓶是干燥的，由B进气收集C在烧瓶中盛满水，由A进气收集D在烧瓶中盛满水，由B进气收集解析：选A。由A进气，应该收集密度比空气小且不和空气反应的气体，可以用此方法收集，A项正确；由B进气，应该收集密度比空气大且不和空气反应的气体，可以用此方法收集，B项错误；用排水法收集的气体在水中的溶解度要小，不与水反应，且应该由A进气，因此C、D两项错误。5关于下列各装置图的叙述中，正确的是()A装置是洗气装置，除去氯气中的氯化氢B实验室用装置制取氨气C装置可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色D装置中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸解析：选D。装置作洗气装置时，应长进短出；制取氨气时试管口应向下倾斜；制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入新制硫酸亚铁溶液中；由于氨气在四氯化碳中溶解度很小，可以防止倒吸。6如图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是()选项气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DCO2稀硝酸CaCO3浓硫酸解析：选D。 A项，氢氧化钠溶液会吸收生成的NO2，不正确；B项，铜与浓硫酸反应需要加热，且酸性高锰酸钾能氧化SO2，不正确；C项，碱石灰是固体干燥剂，而题给的装置适用于液体干燥剂，且NH3不能用向上排空气法收集，不正确。7某课外实验小组设计的下列实验合理的是()A.制备少量氨气B.吸收HClC.配制一定浓度的硫酸溶液D.制备并收集少量NO2气体解析：选A。氨气制备装置正确，A对；HCl极易溶于水，导管直接通入水中会发生倒吸现象，B错；不能在容量瓶中进行溶液的稀释，C错；NO2气体能与水反应，不能用排水法收集，D错。8双球洗气管是一种多用途仪器，常用于除杂质、气体干燥、气体吸收等实验操作。如图是一个以双球洗气管为尾气处理装置，用吸收剂X吸收气体Y的情形，其中符合事实的组合是()选项ABCD吸收气体YCl2HClSO2NO吸收剂X饱和NaCl溶液水浓硫酸NaOH溶液解析：选B。 A项，氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，不能被吸收，错误；B项，因HCl极易溶于水，则极易被吸收，正确；C项，二氧化硫能用浓硫酸干燥，但不能被吸收，错误；D项，NO不能与NaOH反应，不能被吸收，错误。9要组装一套实验室利用液体和液体反应制备气体的装置，现设计了如下的五步操作，正确的顺序是()将蒸馏烧瓶固定在铁架台上将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集装置中检查装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查气密性)在蒸馏烧瓶中装好分液漏斗，连接好导气管A BC D解析：选A。实验仪器的安装原则：从下向上，从左向右。首先放置酒精灯，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网；把烧瓶固定在铁架台上，在烧瓶中装好分液漏斗，连好导气管，检查装置气密性；装置不漏气后，再加液体药品开始反应，制取、收集气体。10如图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置，根据需要可在其中加入液体或固体试剂。下列说法错误的是()AA、B装置既能用于收集Cl2，又能用于收集NOB装有浓硫酸的F装置可用于干燥CO2气体CC、E装置可用于尾气吸收，能防止液体倒吸到气体发生装置中DG装置可用于合成氨实验中，可干燥、混合并能大致观察H2和N2的体积比解析：选B。A项，A装置可用排空气法收集Cl2，若A装置装满水，则可用于收集NO，B装置可用排饱和食盐水法收集Cl2，也能用于收集NO，正确；B项，F为U形干燥管装置，该装置只能盛装固体干燥剂，错误；C项，C装置中的烧杯可吸收尾气，洗气瓶起到缓冲作用，防止烧杯中的液体倒吸入气体发生装置中，E装置中间膨大部分可防止液体倒吸，正确；D项，G装置中装入浓硫酸，可干燥H2和N2混合气体，通过气泡多少可大致观察H2和N2的体积比，正确。二、非选择题11N2在诸多领域中用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流和讨论。查阅资料N2的制法有下列三种方案：方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。实验准备以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(部分夹持和加热仪器未画出)。分析交流(1)若以方案1制得N2，应选择的发生装置是_。(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料制得，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是_(填字母)。获得N2的反应原理是_(写反应方程式)。(3)若用排水法收集N2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法，其原因是_。你提出的收集方法是_。解析：(1)方案1为加热两种液态物质，符合此条件的只有A装置。(2)方案2为固体和气体的反应，反应器应选择B装置，但要求通入的氨气干燥且纯净，利用浓氨水和生石灰反应制取氨气为固液不加热的装置，选择E装置，但同时有水蒸气生成，因此利用碱石灰来干燥，反应完毕后产生的水蒸气以及没有参与反应的氨气与氮气一同导出，利用浓硫酸既可以除去水，又可以除去氨气。(3)排气法收集气体主要是利用气体密度的差别。可以利用直接排空内部空气的装置来收集氮气。答案：(1)A(2)EDBC2NH33CuO3CuN23H2O(3)N2与空气密度大小接近，收集的氮气中易混入氧气等成分用真空气囊收集12利用反应I2(s)Cl2(g)=2ICl(l)，实验室可用如图所示装置(加热、夹持仪器已略去)制取少量ICl。已知：ICl的熔点为13.9 ，沸点为97.4 ，易水解，且能发生反应ICl(l)Cl2(g)=ICl3(l)。ICl3的熔点为33 ，沸点为77 。(1)装置A中发生反应的化学方程式是_。(2)装置B的作用是_。不能用装置F代替装置E，理由是_。(3)所制得的ICl中溶有少量ICl3杂质，提纯的方法是_(填字母编号)。A过滤 B蒸发结晶 C蒸馏 D分液解析：(1)装置A用于制Cl2，反应的化学方程式为MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2。(2)浓盐酸具有挥发性，制得的Cl2中含有HCl、H2O杂质气体，应在与碘反应前将杂质除去。(3)根据二者沸点的差别，可以用蒸馏的方法除去ICl中溶有的少量ICl3杂质。答案：(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)除去氯气中的氯化氢杂质装置F中的水蒸气会进入装置D中，使ICl水解(其他合理答案也可)(3)C13如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请根据下列要求回答问题。(1)若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：当仪器连接顺序为ACBBD时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。此实验的目的是_，D装置的作用是_。为了使B装置中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有_(写一种)。加热前必须进行的操作是_。(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，则：烧瓶内产生的气体主要有_(写化学式)。用产生的气体做氨的催化氧化实验，各装置按气流方向从左到右的连接顺序是_(填字母)E。B装置中反应的化学方程式为_。解析：(1)A装置中锌片与稀硫酸反应产生H2，C装置是对H2进行干燥，然后依次通过分别盛有CuO、无水CuSO4粉末的B装置；通过CuO时，氢气与CuO反应生成Cu和H2O；通过无水CuSO4粉末时，可以检验生成的水，故实验目的是验证H2的还原性并检验其氧化产物；D装置的作用是防止空气中的水蒸气进入B装置，干扰产物H2O的检验。使B装置中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可以减缓A装置中产生氢气的速率，如控制硫酸的滴入速率、控制烧瓶的温度等。加热前必须检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净。(2)滴入浓氨水，则Na2O2与H2O反应生成O2，放热使氨水挥发，氨气逸出。做氨的催化氧化实验，A装置为O2、NH3的发生装置，由于产生的O2、NH3中含有水蒸气，需要先通过D装置干燥后再进入B装置发生催化氧化反应。答案：(1)验证H2的还原性并检验其氧化产物防止空气中的水蒸气进入B装置，干扰H2氧化产物的检验控制分液漏斗的活塞，使稀H2SO4缓慢滴下(或向烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾捂着烧瓶等，其他答案合理即可)检验装置中空气是否排尽(或检验氢气是否纯净)(2)O2、NH3ADB4NH35O24NO6H2O14某实验小组利用如下仪器组装一套制备氮化硼晶体的装置。反应原理是B2O32NH32BN3H2O。(已知：BN高温下能被空气氧化，不溶于水；B2O3难溶于冷水但可溶于热水)(1)各仪器接口由左到右的连接顺序为_。(2)实验过程分为如下操作：提纯BN滴加浓氨水添加药品连接装置加热管式电炉检查装置气密性取出反应混合物停止加热，继续通一段时间的氨气。则正确的操作顺序为_(填序号)。(3)仪器A的名称为_，装置D的作用是_，若去掉装置E会导致_。(4)装置C能产生氨气的原因有_(答出其中一项即可)。(5)管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是_，反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是_。(6)除去产物中未反应的B2O3并得到纯净的BN固体的实验操作是_。解析：(1)按照“发生装置净化装置主体实验防倒吸装置尾气处理装置”的顺序选择实验装置，各仪器接口连接顺序为eabcdfgh。(2)根据实验目的以及组装实验装置的原则，本实验的操作步骤为。(3)仪器A的名称为球形干燥管，装置D的作用是防止倒吸，起安全瓶作用，装置E是尾气处理装置，去掉它会导致氨气逸出，造成大气污染。(4)浓氨水和生石灰混合，生石灰和水反应，生成氢氧化钙，使c(OH)增大，同时放出大量的热。消耗水、c(OH)增大、放热都有利于氨气逸出，可任选一个角度进行阐释。(5)管式电炉加热反应前必须先通入氨气，排尽装置内的空气，防止BN被氧化。反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是使BN冷却，防止外界空气进入而使BN在高温下被氧化。(6)根据B2O3难溶于冷水但可溶于热水的性质，利用趁热过滤法进行分离。答案：(1)eabcdfgh(2)(3)球形干燥管防止倒吸氨气逸出污染空气(4)氨水中存在可逆反应NH3H2ONH3H2ONHOH , 生石灰与水反应消耗水，促使氨气放出(或生石灰与水反应生成氢氧化钙电离出大量OH，反应逆向进行有利于NH3放出；或生石灰与水反应放出大量热，促进NH3H2O分解，并使气体溶解度下降，有利于NH3放出)(5)排尽装置中的空气冷却反应混合物，防止BN被氧化(6)将粗产品加入适量的热水中，充分搅拌后趁热过滤，用热水洗涤滤渣23次，烘干