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专题13 物质的制备与定量实验1某学生在实验室制取Cl2时可能进行如下操作：连接好装置检查气密性；缓慢加热；加入MnO2粉末；由分液漏斗向烧瓶里加浓盐酸；多余的Cl2用NaOH吸收；用向上排空气法收集Cl2，其正确操作顺序是 A BC D【答案】C【解析】：制取气体首先要检验装置的气密性，然后按由下到上、由左到右的顺序组装仪器，只有C项合理。考点：本题考察气体的制备。2 某学生想利用如图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体：H2 Cl2CH4HClNH3NONO2SO2，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在烧瓶中充满水，由A进气收集D在烧瓶中充满水，由B进气收集【答案】A考点：本题考察气体的收集。 3下列气体中，既可用浓H2SO4干燥，又可用固体NaOH干燥的是ACl2 BNH3 CSO2 DO2【答案】D【解析】： ACl2可以和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，错误；B氨气溶于水是氨水，能与浓硫酸反应，错误； CSO2能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，错误； DO2既不与浓硫酸反应，也不与氢氧化钠反应，因此可以干燥，正确。考点：气体的净化和干燥4下列实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是A装置甲可用于检验有乙烯生成B装置乙可用于收集和吸收氨气C装置丙可用于除去CO2中混有的HCl气体D装置丁可用于除去溴苯中的溴【答案】C考点：考查化学实验基本操作。5下列装置和操作能达到实验目的的是( )A实验I：制取并收集氢气B实验II：验证葡萄糖的还原性C实验III：实验室制氨气并收集干燥的氨气D实验：检查碱式滴定管是否漏液【答案】C考点：考查化学实验基础知识，涉及基本操作、化学仪器等相关知识。6实验是研究化学的基础，下列有关实验的方法、装置或操作都正确的是 A从KI和I2的固体混合物中回收I2，可使用如图甲所示实验装置B分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,可使用如图乙所示实验装置C实验室制氨气，如图丙所示D分离乙醇和乙酸的混合液，实验装置如图丁所示【答案】C【解析】：A、I2在加热过程中发生升华，但没有收集装置，错误；B、碳酸钠溶液和乙酸乙酯互不相溶，可以使用分液的方法分离，错误；C、制取氨气为固固加热装置，采用向下排空气法，正确；D、乙醇和乙酸互相溶解，不能使用分液法分离，错误。考点：考查化学实验基本操作7下图装置可用于收集气体并验证其化学性质，下列对应关系完全正确的是气体试剂现象结论ANO紫色石蕊试液溶液变红NO与水反应生成硝酸BCl2NaBr溶液溶液呈橙黄色氯的非金属性大于溴CSO2酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有漂白性DNH3MgCl2溶液产生白色沉淀NH3有碱性【答案】B考点：考查NO、氯气、SO2和NH3的收集、性质检验等8关于下列各实验装置图的叙述中，错误的是 A可用于分离苯和溴苯的混合物 B可用于分离乙酸和乙醇的混合物C可用于分解NH4Cl制备NH3 D可用于Ca(OH)2与NH4Cl共热制备NH3 【答案】C【解析】试题分析：为蒸馏，利用沸点不一样，分离两种或两种以上的物质，AB正确；固固加热制气体的装置，D正确；C、NH4Cl加热分解，在试管口又重新结合，错误。考点：物质分离提纯方法9以下物质的实验室制备不合理的是A用铅皿制备HF B用浓硫酸制备HI C用磨砂接口的装置制备HNO3 D用饱和食盐水代替水制备乙炔【答案】A考点：本题考查了物质制备方法的分析判断，注意氢氟酸的腐蚀性，浓硫酸、硝酸的强氧化性，题目难度中等10用下图装置不能完成气体制取任务的是A过氧化钠和水反应制取氧气B生石灰和浓氨水反应制取氨气C二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气D碳化钙和饱和食盐水反应制取乙炔【答案】D【解析】：A用过氧化钠（Na2O2）和水反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2，该反应制取氧气属于固液常温型的反应，不需加热，可用此装置制取，故A正确；B浓氨水易挥发，CaO固体与水反应放出大量的热，导致温度升高，使得氨气在水中的溶解度进一步减少，以气体的形式逸出，制得氨气，所以能用图中的装置制备，故B正确；C实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2+2H2O，反应需要加热不符合图中装置的要求，故C错误；D实验室常用碳化钙固体（俗称电石，化学式为CaC2）与水反应制备乙炔，同时生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为CaC2+2H2OCa（OH）2+C2H2；属于固体和液体混合反应不需要加热的反应，所以能用图中的装置制备，故D正确；故选C考点：本题主要考查了化学实验装置的选择，认真分析实验装置图的特点，准确读出图示信息是解题的关键，题目难度不大11下图是制取和收集某气体的实验装置，该装置可用于A用浓硫酸和氯化钠反应制取HClB用浓氨水和生石灰反应制取NH3 C用双氧水与二氧化锰反应制取O2D用饱和食盐水和电石反应制取C2H2【答案】C考点：气体的制备，实验基本操作。12利用下列各组中的物质制备并收集少量相应的气体，能采用如图装置的是浓氨水和固体NaOH制NH3 大理石和稀盐酸制CO2过氧化氢溶液和二氧化锰制O2 稀硝酸和铜片制NO浓盐酸和二氧化锰制Cl2 电石和水制C2H220070404锌粒和稀硫酸制H2 乙醇和浓硫酸制C2H4A B C D【答案】A【解析】：题目所给实验装置适用于固体和液体不用加热的反应，制备的气体密度大于空气，可用向上排空气法收集，符合的气体有：CO2、O2，故A项正确。考点：本题考查气体的制备及收集。 13 某化学小组用下图所示装置制取氯气，下列说法不正确的是A该装置图中至少存在两处明显错误B烧瓶中的MnO2可换成KMnO4C在乙后连一盛有饱和食盐水的烧杯可进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出【答案】C【解析】：A、错处：反应需加热，不应直接排入空气中，正确；B、正确；C、在乙后连一盛有NaOH溶液的烧杯，可进行尾气吸收，错误；D、氯气置换碘化钾，生成单质碘，遇淀粉变蓝，正确。考点：考查化学实验等相关知识。14实验是化学研究的基础，下列关于各实验装置的叙述正确的是 A装置常用于分离互相溶解且沸点相差10以上的液态混合物B装置可用于吸收NH3或HCl气体，并防止到吸C装置可用于收集H2、CO2、Cl2、NH3等气体D装置可用于干燥、收集氨气，若将碱石灰改成五氧化二磷，可用于干燥、收集氯化氢【答案】C【解析】：A、装置常用于分离互相溶解且沸点相差30以上的液态混合物，错误；B、NH3或HCl气体与水直接接触，无法防止到吸，错误；C、装置可以向上或向下排空气法用于收集H2、CO2、Cl2、NH3等气体，正确；D、氯化氢密度比空气大，应该向上排空气法收集，错误。考点：考查元素及其化合物的性质、化学实验知识。15下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是A NO和O2 B H2和CO C HCl和NH3 D SO2和CO2【答案】D【解析】试题分析：A、2NOO2=2NO2；B、H2，CO密度均小于空气密度，要用向下排空气法收集；C、HClNH3=NH4Cl；D、SO2和CO2不反应，且两者密度均大于空气密度可用向上排空气法收集。考点：常见气体的物理化学性质。16下图装置可用于收集气体并验证其化学性质，下列对应关系完全正确的是选项气体试剂现象结论A.NO紫色石蕊试液溶液变红NO与水反应生成硝酸B.C2H4 溴水 溶液褪色乙烯能与溴发生加成反应C.SO2酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有还原性D.NH3MgCl2溶液产生白色沉淀NH3有碱性【答案】C考点：考查元素及其化合物相关知识。17下列装置或操作与实验目的最相符的是A实验室制取并收集足量NH3B以溴化钾、90%硫酸、乙醇为原料合成溴乙烷的装置C检查装置气密性D利用排空气法收集CO2【答案】C考点：考查化学实验方案的评价；氨的实验室制法；气体发生装置的气密性检查；气体的收集等18实验室里气体的除杂或尾气的收集，选用装置正确的是 A干燥Cl2 B吸收HCl C干燥H2 D吸收NH3【答案】D【解析】：A图示的干燥装置中，进气导管连接错误，无法对Cl2进行干燥，图中操作错误应长管进短管出，故A错误；B倒置球形漏斗插入溶液中，气体能被充分吸收，且球形管有缓冲作用而防止倒吸，但该装置密封，导致装置内压强瞬间减小，产生倒吸，所以B错误；C该装置用干燥管干燥氢气，所以，选择固体干燥剂，虽氢氧化钠能吸水，但干燥效果差，一般不作干燥剂，可选择碱石灰等常用的干燥剂，故C错误；D氨气易溶于水，更易溶于稀硫酸，用稀硫酸吸收时要防止倒吸，氨气不溶于CCl4，四氯化碳密度比硫酸大，在下层，将氨气通入到CCl4，不会产生倒吸，然后氨气通过硫酸吸收，故D正确；故选D。考点：本题主要考查了化学实验的基本操作，平时的练习中多操作、掌握操作要领是做好化学实验的基础，题目难度不大。19硫化氢（H2S）是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体，有剧毒；存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。资料： H2S可溶于水（约1：2），其水溶液为二元弱酸。 H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。 H2S在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色。（1）某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验，如下图所示。A中是CuSO4溶液，B中放有湿润的蓝色石蕊试纸，C中是FeCl3溶液。回答下列问题： A中有黑色沉淀（CuS）产生，A中发生反应的化学方程式为_。 B中的现象是_。 C中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为_。 D中盛放的试剂可以是_（填标号）。a. 水 b. 盐酸 c. NaCl溶液 d. NaOH溶液（2）为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件，小组同学又设计了下列实验。实验操作实验现象实验1将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比21混合无明显现象实验2将H2S通入Na2SO3溶液中未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀实验3将SO2通入Na2S溶液中有浅黄色沉淀产生已知：电离平衡常数：H2S Ka1 =1.310-7；Ka2 = 7.110-15 H2SO3 Ka1 =1.710-2；Ka2 = 5.610-8 根据上述实验，可以得出结论：在_条件下，+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物。将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是_（填序号）。ABCD（3）文献记载，常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管，请设计简单实验，通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应_。【答案】（14分）（1） H2S+CuSO4=CuS+H2SO4蓝色石蕊试纸变红 H2S+2Fe3+=S+2H+2Fe2+ d（2） 酸性(或酸性较强) C（3）将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中（或硫酸铜溶液或氯化铁溶液等），除去未反应的H2S后，点燃，若观察到火焰呈淡蓝色，说明有H2生成，从而证明H2S与Ag发生了置换反应（或做爆鸣实验，其它合理答案酌情给分）（3）若发生H2S+2Ag = Ag 2S+ H2 证明有H2生成，从而证明H2S与Ag发生了置换反应。H2S过量和H2混在一起，先通入足量氢氧化钠溶液除尽过量的H2S。若观察到火焰呈淡蓝色，说明有H2生成。 考点：本题以实验为基础，考查实验现象分析，图像和实验设计等知识。20以白云石（化学式表示为MgCO3CaCO3）为原料制备Mg(OH)2的工艺流程如下图所示。轻烧研磨加热反应过滤沉淀过滤Mg(OH)2白云石(NH4)2SO4H2ONH3CaCO3氨水溶液（1）研磨的作用是 。（2）该工艺中可循环使用的物质是 、 （写化学式）。（3）白云石轻烧的主要产物是MgOCaCO3，而传统工艺是将白云石加热分解为MgO和CaO后提取，白云石轻烧的优点是 。（4）加热反应的离子方程式为 。（5）加热反应时，在323k和353k溶液中c(NH4+)与反应时间的关系如下图所示，请在下图画出373k的曲线。323k353k反应时间c(NH4) 由图可知，随着温度升高： 。【答案】（16分）（1）增大固体的表面积，加快反应速率，增大原料利用率（2分）（2）NH3、(NH4)2SO4（各2分）（3）减少能耗、减少CO2的排放等（即节能、低碳）（2分）（4）MgO + 2NH4+ Mg2+ + 2NH3 + H2O（3分，写成等号不扣分）（5）（3分） 反应的时间缩短、平衡时c(NH4+)减小（合理也给分）（2分）323k353k反应时间c(NH4) 373k（3）依题意，轻烧时只有碳酸镁分解，而碳酸钙不分解，由于二者的分解反应都是吸热反应，因此可以减少能耗、减少CO2的排放等（即节能、低碳）；（4）加热反应的反应物为轻烧产生的氧化镁、研磨时加入的硫酸铵溶液，生成物是氨气，由此推断加热时溶液中发生复分解反应，根据电解质拆分原则、电荷和原子守恒原理，则该反应为MgO+2NH4+Mg2+2NH3+H2O；（5）读图可知，随着温度的升高，反应速率加快，平衡向正反应方向移动，则达到平衡的时间缩短，平衡时铵根离子浓度减小，由此可以确定373K时曲线的起点、平衡点或拐点，从而可以画出曲线。考点：考查物质制备化学工艺流程，涉及研磨的作用、可以循环使用的物质、评价改进工艺的优点、关键步骤的离子方程式、温度对反应速率和平衡移动的影响规律及画出相应的图像等。21铬及其化合物在现代工业上的应用广泛，可用于电镀，鞣制羊毛，皮革；铬还用于照相材料，胶版印刷及化工触媒剂等。但化工废料铬渣对人体健康有很大危害。：某工厂对制革工业污泥中Cr（III）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3、Al3+、Ca2+、Mg2+）：部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cu2+Cr3+开始沉淀时的pH1.97.04.7沉淀完全时的pH3.29.011.186.79（9溶解）（1）实验室用18.4 molL1的浓硫酸配制250 mL 4.8 molL1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管（一种能精确量取一定体积液体的仪器）外，还需 。（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是 （至少答一点）。（3）调节溶液的pH=8是为了除去 离子。钠离子交换树脂的原理为：MnnNaRMRnnNa，被交换的的杂质离子是 。（4）Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr(OH)3(s) Cr3+(aq)+3OH(aq)常温下，Cr(OH)的溶度积Ksp= c(Cr3+) c3(OH)=1032，要使c(Cr3+)降至105mol/L，溶液的pH应调至 。（5）还原过程发生以下反应（请配平）： Na2Cr2O7 SO2 = Cr(OH) (H2O)5SO4 Na2SO4；：工业废水中常含有一定量的Cr2O72和CrO42，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。其中一种处理方法为电解法：该法用Fe做电极，电解含Cr2O72的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。用Fe做电极的原因为 在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释） 。【答案】：（1）250ml容量瓶、胶头滴管（2）升高反应温度，搅拌，过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取），适当延长浸取时间（3）Fe3+和Al3+； Ca2+、Mg2+（4）5（5）1,3,11H2O，2,1：阳原反应为Fe-2e-=Fe2+，提供还原剂Fe2+，2H+2e-=H2则pH=lg105=5；（5）铬元素由+6价降为+3价，硫元素由+4价升为+6价，先根据最小公倍数法配平氧化剂、还原剂、还原产物和氧化产物的系数，然后再用观察法或原子个数守恒确定另一种反应物及其系数，即1Na2Cr2O73SO211H2O=2Cr(OH) (H2O)5SO41Na2SO4；铁作阳极，本身发生氧化反应：Fe2e=Fe2+，被腐蚀并产生具有还原性的亚铁离子；Fe2+能将Cr2O72还原，即6Fe2+1Cr2O72+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O；H+移向阴极，并在阴极上发生还原反应：2H+2e=H2，因此阴极附近溶液酸性减弱，pH升高。考点：是回收再利用型工艺流程题，包括配制一定物质的量浓度溶液的实验、提高浸取率的措施、控制pH等条件除去混合物中的杂质金属阳离子、容度积和pH的计算、氧化还原反应方程式的配平、电解原理等高考热点。22某课外活动小组欲制取次氯酸钠和氯化钠的混合溶液，为提高次氯酸钠含量，用如图所示装置图中瓶乙盛饱和食盐水，瓶丙盛浓硫酸，分液漏斗A中盛浓盐酸(据资料显示：Cl2与NaOH在不同温度下，产物不同在较高温度下易生成NaClO3)试回答：(1)烧瓶B中盛 ，试管C中盛 .(2)有同学认为可以省去某些装置，你认为怎样：能否省去乙装置？ (填“能”或“不能”)，理由是 (3)有同学认为还必须加入某些装置，你认为怎样？ (填“需要”或“不需要”)，如果你认为需要，请指出该装置的作用 (4)丁装置中冰水的作用是 【答案】 (1)MnO2（1分） NaOH溶液 （1分）(2)不能 （1分）HCl气体进入C中，消耗NaOH，降低NaClO的含量（2分）(3)需要 （1分）应加上尾气处理装置，防止Cl2污染空气（2分）(4)防止Cl2与NaOH溶液在温度较高时，发生其他反应（2分）考点：本题考察实验操作和分析。23某化学兴趣小组利用图一装置制取氨气并探究氨气的有关性质。（1）装置A中烧瓶内试剂可选用_（填序号）a碱石灰 b浓硫酸 c生石灰 d五氧化二磷 e烧碱（2）若探究氨气的溶解性，需在K2的导管末端连接图二装置中的_装置（填序号），当装置D中集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是_。（3）若探究氨气的还原性，需打开K1、K2，K3处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。用二氧化锰与浓盐酸制取氯气，生成气体必须通过盛有_试剂的洗气瓶；D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种无色无味的气体，该反应的化学方程式为_；从K3处导管逸出的气体中含有少量Cl2，则C装置中应盛放_溶液（填化学式），反应的离子方程式为_。【答案】（1）ace(2分，全对得2分，错选不得分)（2）或（2分）用热毛巾将烧瓶捂热(1分)（3）饱和食盐水、浓硫酸（2分）3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2（2分，分布写也可）NaOH（1分）Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O 考点：本题考查化学实验基本仪器和基本步骤以及实验操作和方程式的书写。
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