高考化学《重要无机物的制备(2)》专项复习卷

重要无机物的制备(2)可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Ba-137第卷 (选择题 共40分)一、 选择题(本题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目求的)1下列关于气体制备的说法不正确的是()A用碳酸钠粉末可以制备CO2B用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4C加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3D用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同【答案】B【解析】选项A，Na2CO3粉末可以与稀硫酸等反应制备CO2；选项B，Fe在浓H2SO4中发生钝化，不能得到大量的H2；选项C，加热NH4HCO3得到CO2、NH3、H2O的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去CO2和H2O即可得到NH3；选项D，用KMnO4固体和KClO3固体制备O2都属于“固固加热”型，其装置完全相同。2实验室制备下列气体时，所用方法正确的是()A制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物选择相同的气体发生装置B制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化和干燥气体C制氢气时，用浓硫酸与锌反应比用稀硫酸快D制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气【答案】A【解析】A项，用Na2O2或H2O2作反应物制备氧气都是利用固体和液体不和加热反应生成，应选择分液漏斗中的液体加入过氧化钠中反应或过氧化氢从分液漏斗中滴入固体二氧化锰催化作用发生反应生成氧气，应选择相同的气体发生装置，故A正确；B项，氯气溶于水和水反应生成盐酸和次氯酸是化学平衡，盐酸和碳酸氢钠能发生反应促进平衡正向进行，生成的氯气通过饱和 NaHCO3溶液不能制得氯气，故B错误；C项，浓硫酸和锌反应刚开始会产生二氧化硫，随着反应的进行，成为稀硫酸后反应才放出氢气，不能只生成氢气，实验室是用稀硫酸和锌反应生成氢气，故C错误；D项，二氧化氮和水反应生成硝酸同时生成一氧化氮也是污染气体，不能被吸收，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化氮气体，故D错误；故选A。3用如图装置制取并收集气体，对应的装置和试剂均正确的是()收集气体中试剂a，b中试剂c中试剂d ASO2 稀硫酸与铜片浓硫酸NaOH溶液 BCl2 浓盐酸与二氧化锰 饱和氯化钠溶液NaOH 溶液 CHBr浓硫酸与溴化钠 浓硫酸 水 DCO甲酸与浓硫酸 浓硫酸 酸性KMnO4溶液【答案】B【解析】A项，Cu与稀硫酸不反应，不能制备二氧化硫，故A错误；B项，浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气的密度比空气密度大，氯气与NaOH反应，图中装置可制备、收集氯气，且NaOH可吸收尾气，故B正确；C项，浓硫酸与HBr发生氧化还原反应生成溴，不能制备和干燥HBr，故C错误；D项，甲酸与浓硫酸反应生成CO、H2O，CO不能与高锰酸钾反应，且CO不能选向上排空气法收集，高锰酸钾不能吸收尾气，故D错误；故选B4下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是()选项试剂试纸或试液现象结论A浓氨水、生石灰红色石蕊试纸变蓝NH3为碱性气体B浓盐酸、浓硫酸pH试纸变红HCl为酸性气体C浓盐酸、二氧化锰淀粉碘化钾试液变蓝Cl2具有氧化性D亚硫酸钠、硫酸品红试液褪色SO2具有还原性【答案】D【解析】使红色石蕊试纸变蓝，说明NH3的水溶液呈碱性，故NH3为碱性气体，A项结论正确。pH试纸变红，说明HCl的水溶液呈酸性，HCl是酸性气体，B项结论正确。淀粉碘化钾试液变蓝，是由于有碘单质生成：Cl22KI=2KClI2，该反应中Cl2表现出氧化性，C项结论正确。二氧化硫使品红溶液褪色是由于其具有漂白性，与其还原性无关，D项结论错误。5下列实验方案中，能达到相应实验目的是( )目的利用乙醇的消去反应制取乙烯验证石蜡油分解的产物是乙烯方案选项AB目的制备并收集氨气制取并收集二氧化氮方案选项CD【答案】C【解析】A项，利用乙醇的消去反应制取乙烯，应加热到1700C，温度计应插入液面以下，故A错误； B项，石蜡油分解生成的气体为烯烃混合物，除了乙烯还含有其它烯烃，如丙烯，故B错误；C项，图示装置中药品、装置均合理，能够在实验室中制取少量氨气，故C正确； D项，二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，收集到的是NO，应该用排空气法收集，故D错误； 故选C。6下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某种化学性质，其中能达到实验目的的是()A用装置甲制取氨气 B用装置乙除去氨气中的水蒸气C用装置丙验证氨气具有还原性 D用装置丁吸收尾气【答案】C【解析】A项，无加热，两者反应生成NH3H2O，无法制得NH3，错误；B项，NH3能被浓硫酸吸收：2NH3 H2SO4=(NH4)2SO4，错误；C项，发生反应：2NH33CuON2 3Cu 3H2O，NH3作还原剂，正确；D项，NH3直接通入水中，会倒吸，错误。7用下列装置在实验室中进行二氧化硫的制取、检验、收集和尾气处理，不能达到相应实验目的的是()A用装置甲制取二氧化硫 B用装置乙检验二氧化硫的漂白性C用装置丙收集二氧化硫 D用装置丁进行尾气处理【答案】C【解析】A项，75%的硫酸为浓H2SO4，与Na2SO3不需要加热可以生成SO2，正确；B项，SO2可以使品红褪色，正确；C项，SO2的密度比空气大，应从长管进气，错误；D项，两个较大的球泡，可以防止倒吸，正确。8下列装置适用于实验室制氨气并验证氨气的某化学性质，其中能达到实验目的的是() A用装置甲制取氨气 B用装置乙除去氨气中的水蒸气C用装置丙验证氨气具有还原性 D用装置丁吸收尾气【答案】C【解析】A项，NH3的溶解度较大，不加热，NH3不会从溶液中逸出，错误；B项，NH3显碱性，会被浓H2SO4吸收，故不可用浓H2SO4作干燥剂，错误；C项，发生的反应为3CuO2NH33CuN23H2O，反应中NH3作还原剂，正确；D项，NH3通入溶液中，首先接触的是水，故会发生倒吸，错误。9下列有关图示装置的叙述不正确的是()A装置可用于吸收实验中多余的H2SB装置可用于收集H2、NH3、Cl2、NO2等C装置中X为苯，可用于吸收NH3或HCl气体D装置可用于收集NH3，并吸收多余的NH3【答案】C【解析】苯的密度比水小，应在水层上面，且无法起到防倒吸作用。10以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是()【答案】B【解析】C、D两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关调节反应器的压强，通过控制反应与否来控制产生气体的量。A项可通过控制加入液体的量来控制产生气体的量。11下图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时，发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了，为使该反应顺利进行，则可以从长颈漏斗中加入的试剂是()食盐水KNO3溶液适量稀硫酸铜溶液Na2CO3溶液CCl4浓氨水A B C D【答案】A【解析】加入KNO3溶液后不再产生H2，会产生NO气体。Na2CO3溶液会与H2SO4反应生成CO2，既消耗H2SO4又会使H2不纯净。浓氨水会与H2SO4反应。12用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是()【答案】C【解析】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。13下列装置应用于实验室制NO2并回收硝酸铜，能达到实验目的的是()A用装置甲制取NO2 B用装置乙除NO2中的少量HNO3C用装置丙收集NO2 D用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)26H2O【答案】C【解析】A项，Cu和稀HNO3反应生成NO，错误；B项，NO2能与水反应，错误；D项，由于Cu(NO3)2水解，蒸干无法获得固体Cu(NO3)26H2O，错误。14实验室制备氨气、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()A用装置甲制取氨气B用装置乙收集氨气时气体应该从a口进b口出C装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜D可以用装置丁吸收氨气，进行尾气处理【答案】B【解析】A项，NH4Cl加热分解生成NH3和HCl，但NH3和HCl化合又生成NH4Cl，无法制得氨气，错误；B项，NH3密度小于空气，用向上排空气法收集时，“短进长出”，正确；C项，除Cu外，Cu2O也是红色固体，不一定为铜，错误；D项，会发生倒吸，错误。15如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为()AB C D【答案】C【解析】用H2O2制O2的反应原理为2H2O22H2OO2，由反应物的状态和反应条件可选作为制取装置。干燥O2可选用和装置，要收集干燥的O2只能用装置，故合理的装置组合为或。16用下图装置制取、提纯并收集表中的四种气体(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DO2双氧水MnO2浓硫酸【答案】D【解析】A项，NO2能与氢氧化钠溶液反应，收集不到NO2气体，错误；B项，铜和浓硫酸反应需要加热，且SO2能被酸性KMnO4溶液氧化，故不能用酸性KMnO4溶液除杂，错误；C项，碱石灰是固体干燥剂，应放在干燥管中，且应用向下排空气法收集NH3，错误；D项，双氧水在MnO2的催化作用下分解放出O2，能用浓硫酸干燥，其密度大于空气，可用向上排气法收集，正确。17氢化钙(CaH2)常作供氢剂，遇水蒸气剧烈反应。某小组设计如下实验制备氢化钙。下列说法错误的是()A装置、盛装试剂依次为NaOH溶液、浓硫酸B装置优点是能控制反应的发生和停止C可以用稀硫酸替代浓盐酸制备氢气D装置用于吸收尾气，避免H2扩散到空气中【答案】D【解析】A项，浓盐酸易挥发，氢气中混有氯化氢和水蒸气，用氢氧化钠溶液吸收氯化氢，浓硫酸干燥氢气，A项正确；B项，装置中，打开活塞，球形漏斗中浓盐酸流到容器中与Zn接触发生反应产生氢气，关闭活塞，容器内的反应继续发生使容器内压强增大，将酸液压回球形漏斗中，停止反应；B项正确；C项，稀硫酸与锌反应生成氢气，C项正确；D项，由于CaH2遇水蒸气剧烈反应，装置V碱石灰吸收空气中二氧化碳和水蒸气，不能吸收氢气，装置V的作用是防止外界空气进入装置IV中，D项错误；故选D。18某化学兴趣小组用如图装置探究硝酸银受热分解的产物，在a处充分加热固体后，b中观察到红棕色气体，d中收集到无色气体，a中残留黑色固体，下列叙述错误的是()A装置a中残留的固体是Ag2OB装置b还起安全瓶的作用C装置c中生成的盐含有NaNO3D装置d中的无色气体遇空气仍然是无色【答案】A【解析】Ag2O受热分解生成银和氧气，故装置a中残留的固体是Ag，A项错误；装置b还起安全瓶的作用，防止c中溶液倒吸入a中，B项正确；二氧化氮、氧气与氢氧化钠溶液反应生成NaNO3和水，C项正确；装置d中的无色气体为氧气，遇空气仍然是无色，D项正确。19某校化学探究小组成员讨论下列、四种仪器装置在气体制备与性质实验中的用法，其中不合理的是()A装置：可以用来验证碳的非金属性比硅强B装置：橡皮管的作用是使水顺利流下C装置：不能检查该装置的气密性D装置：先从口进气收集满CO2气体，再从口进气，可收集NO气体【答案】C【解析】中可以证明碳酸的酸性大于硅酸，从而证明碳的非金属性比硅强，A项正确；中橡皮管维持漏斗和烧瓶中压强相同，从而使水顺利流下，B项正确；中通过观察甲、乙液面的高度差是否变化可以检查装置的气密性，C项错；NO的密度比CO2小，可以通过向下排CO2法收集，D项正确。20某小组设计如图所示装置(夹持装置略去)，在实验室模拟侯氏制碱工艺中NaHCO3的制备。下列说法不正确的是()A、中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水B应先向中通入足量NH3，再通入足量CO2C中反应的离子方程式为NH3CO2H2O=NHHCOD装置也可用于制取H2【答案】C【解析】本实验利用浓氨水与碱石灰混合制取氨气，所以装置中盛装浓氨水，装置中盛装饱和食盐水，A项正确；先通入足量的氨气，再通入足量的CO2有利于NaHCO3的生成和析出，B项正确；中反应的离子方程式为NH3CO2NaH2O=NaHCO3NH，C项错误；装置适合块状不溶于水的固体和液体反应，可以用其制取氢气，D项正确。第卷 (非选择题 共60分)二、必做题(本题共5小题，共60分)21(10分)实验室常用强氧化剂(如KMnO4、KClO3、MnO2等)氧化浓盐酸的方法来制备氯气，某研究性学习小组欲探究用Na2O2与浓盐酸制备并检验氯气。供选用的实验试剂及装置如下图所示(部分导管、蒸馏水略)。aNa2O2b浓盐酸c碱石灰dNaOH溶液e淀粉KI溶液fCaCO3g石蕊试液h饱和NaCl溶液(1)写出用Na2O2与浓盐酸制备氯气的化学方程式_。(2)下表中的装置组合最合理的是_(填序号，需考虑实验结束撤除装置时残留有害气体的处理)。组合制备装置净化装置检验装置/试剂尾气处理装置A/eB/gC/eD/g(3)尾气经处理后仍有较多气体排出，其主要原因可用化学方程式表示为_。(4)某小组成员建议用双氧水代替过氧化钠进行实验更好，请你给出两条合适的理由：_，_。【答案】(1)Na2O24HCl=2NaClCl22H2O(2分) (2)D(2分)(3)2Na2O22H2O=4NaOHO2(或4Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2) (2分)(4)Na2O2能与水反应，会使原料的利用率降低双氧水比Na2O2更经济产生等量的Cl2，用双氧水消耗盐酸的量少Na2O2能与水反应，生成的NaOH能与盐酸反应Na2O2能与水反应，生成的NaOH吸收了Cl2(填写其中任意两条即可) (4分)【解析】Na2O2具有强氧化性，能把Cl氧化成Cl2，制备时应把浓盐酸滴到Na2O2固体上，所以应选作为制备装置，装置可观察导气管是否堵塞，利用KI淀粉溶液或石蕊试液检验Cl2，根据装置应选择/g，可用NaOH溶液吸收Cl2。在此实验中，不可避免Na2O2和水反应生成Cl2。22(12分)N2在诸多领域用途广泛。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。请你参与交流与讨论。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(有的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，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是_(填写序号)。获得N2的反应原理是_(写反应方程式)。(3)若以排水法收集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_。(4)上述三个方案中，制得的N2纯度最差的是_。在N2纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是_。【答案】(1)A(1分) (2)EDBC(2分)2NH33CuO3CuN23H2O(2分)(3)N2的相对分子质量为28，与空气的平均相对分子质量相近(用气体密度大小比较回答问题也可) (2分) 用气囊收集(其他合理答案也可) (2分)(4)方案3(1分)CuO和Cu可循环利用，节省药品(2分)【解析】(1)选取发生装置与反应物的状态以及反应条件有关，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，且需加热，反应器应选择B，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，应选择E，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与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)排空气法收集气体主要是利用气体密度的差别，因N2的密度与空气的密度相近，故不能用排空气法收集。可用气囊收集。(4)方案3利用了除去空气中的氧气即得氮气的原理，空气中除了氧气和氮气外还有二氧化碳和稀有气体，因此所得N2纯度最差。23(11分)下图是实验室氯气制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。(1)检查装置气密性的方法是打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2和分液漏斗的活塞，在E中加入适量的水至长导管淹没，_。(2)A为气体发生装置，仪器a的名称是_，仪器a内所盛液体为_。(3)B为干燥装置，加入的固体是_；欲净化氯气，A、B间应添加一个_。(4)C中的反应现象为_；D的作用是_。(5)E中总反应的离子方程式为_。【答案】(1)微热A，E中有气泡冒出，停止加热，冷却后，长导管内形成一段稳定的水柱，说明气密性良好(3分)(2)分液漏斗(1分)浓盐酸(1分)(3)五氧化二磷(或其他合理答案) (1分)盛有饱和食盐水的洗气瓶(1分)(4)生成棕黄色的烟(1分)安全瓶(防倒吸) (1分)(5)Cl2SO22H2OBa2=BaSO44H2Cl(2分)【解析】(1)因为E中长导管插入水中，所以可以通过微热装置A，使装置内气体压强增大的方法来检查装置气密性，若气密性良好，则E中有气泡冒出，停止加热，冷却后，长导管内形成一段稳定的水柱。(2)制备氯气用的液体试剂是浓盐酸，盛放在分液漏斗中。(3)干燥氯气需要酸性或中性干燥剂，如五氧化二磷、无水氯化钙等；制备的氯气中含有杂质氯化氢，可以用饱和食盐水除去。(4)铜在氯气中燃烧生成棕黄色的烟；D是防倒吸装置。(5)E中反应：Cl2SO22H2O=4HSO2Cl，SOBa2=BaSO4，相加即可得到总反应的离子方程式。24(12分)某课外小组欲探究在适当温度和催化剂的条件下，SO2与O2反应后混合气体的成分。已知：沸点：SO2为10 ，SO3为45 ；SO3遇水反应，放出大量热，产生酸雾；98.3% H2SO4可以吸收SO3和酸雾。提供的药品：Na2SO3固体、10 mol/L H2SO4、催化剂(V2O5)、KMnO4固体、蒸馏水、0.5 mol/L BaCl2溶液、98.3% H2SO4、2.0 mol/L NaOH溶液、品红溶液等。(1)该小组同学用Na2SO3固体与10 mol/L H2SO4混合制取SO2。发生装置应该选用下图中_装置(填字母)。(2)若选用上图中B装置制O2，反应的方程式是_。(3)该小组同学为检验反应后混合气体的成分，设计如下装置：b中发生反应的化学方程式是_。c中盛放的试剂是_；e中盛放的试剂是_，其作用是_。某同学提出用饱和的Na2SO3溶液代替98.3%的浓 H2SO4，请你评价该方案是否可行，若可行不必说明理由；若不可行，简述其理由：_。【答案】(1)C(2分)(2)2KMnO4K2MnO4MnO2O2(2分)(3)2SO2O22SO3(2分)0.5 mol/L BaCl2溶液品红溶液(或KMnO4溶液) (2分)检验和除去SO2(2分)SO3与Na2SO3溶液反应生成SO2，干扰对原混合气体中SO2的检验(2分)【解析】(1)实验室制取二氧化硫用Na2SO3固体与10 mol/L H2SO4混合制取：Na2SO3H2SO4(较浓)=Na2SO4SO2H2O，反应条件是常温，分液漏斗上有活塞，能通过控制滴加硫酸的速率来控制反应的速率，所以选C。(2)B装置应满足的条件是反应物的状态是固态，反应条件是加热，提供的药品能制取氧气的是高锰酸钾，所以利用B装置制取氧气是加热高锰酸钾，化学方程式为2KMnO4K2MnO4MnO2O2。(3)从a装置进入b装置的气体是干燥的混合均匀的二氧化硫和氧气，在催化剂五氧化二钒的作用下，发生反应：2SO2O22SO3。该实验的目的是检验反应后混合气体的成分，因二氧化硫和氧气反应是可逆反应，所以从b装置导出的气体是二氧化硫、三氧化硫和氧气，c装置中装有0.5 mol/L BaCl2溶液，三氧化硫和水反应生成硫酸，可以检验三氧化硫，而二氧化硫和氧气均不与BaCl2溶液反应，d装置中装有98.3%的浓 H2SO4，作用是吸收除去三氧化硫，e装置中装有品红(或KMnO4)溶液，作用是检验并除去二氧化硫，品红(或KMnO4)溶液颜色变浅说明有二氧化硫，f装置收集的是氧气。三氧化硫和水反应生成硫酸，硫酸和亚硫酸钠反应：Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO2，生成的二氧化硫干扰对原混合气体中SO2的检验。25(15分)请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是B_；C_；D_。(2)在实验室欲制取适量NO气体。下图中最适合完成该实验的简易装置是_(填序号)。根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：应加入的物质所起的作用ABCD简单描述应观察到的实验现象：_。【答案】(1)向上排空气收集氯气(2分)作安全瓶，防止D中的液体倒吸进入试管B中(2分)吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境(2分)(2)(2分)(5分)应加入的物质所起的作用A铜屑和稀硝酸制取NO气体B水排水法收集NO气体C主要是接收B中排出的水D反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A中上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随着反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，水逐渐流入烧杯C中(2分)【解析】(1)KMnO4与浓盐酸发生反应2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。装置B采用向上排空气法收集Cl2，装置C起安全瓶作用，防止D中的液体倒吸进入B中。Cl2具有毒性，装置D中NaOH溶液用于吸收多余的Cl2，防止污染环境。(2)实验室制取NO气体通常用铜与稀硝酸反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。由于NO易与空气中的O2反应生成NO2，不宜用排空气法收集NO气体，应用排水法收集NO，故装置和错误。装置和比较，更简单，A中Cu与稀硝酸反应生成NO气体，B中盛满水，用排水法收集NO。