高考化學總復習 第十章 化學實驗 課時作業(yè)31 物質的制備、實驗方案的設計與評價 新人教版

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1、 課時作業(yè)31　物質的制備、實驗方案的設計與評價 一、選擇題 1．根據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實驗，經(jīng)過制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個步驟。下列圖示裝置和原理能達到實驗目的的是(　　) 解析：本題考查化學基本實驗原理及選用裝置的正誤判斷，意在考查考生的實驗操作能力。A項，制NH3需要用NH4Cl固體和Ca(OH)2固體加熱進行反應，錯誤；B項，CO2應從長導管進短導管出，錯誤；C項，制得的NaHCO3為固體，用過濾法分離，正確；D項，加熱時NaHCO3會分解，錯誤。 答案：C 2．用如圖所示裝置進行實驗，將少量液體甲逐滴加入到固

2、體乙中，試管中試劑為丙，則下表中現(xiàn)象與結論均正確的是(　　) 選項 甲 乙 丙 試管中現(xiàn)象 A 濃硫酸 Na2SO3 石蕊溶液 先變紅后褪色 B 濃氨水 生石灰 AlCl3溶液 先沉淀后消失 C 醋酸 碳酸鈣 BaCl2溶液 變渾濁 D 濃硝酸 銅 水 試管口出現(xiàn)紅棕色 解析：A選項，SO2只能使石蕊溶液變紅，不能漂白石蕊溶液，錯誤；B選項，氨水不與Al(OH)3沉淀反應，錯誤；C選項，CO2不與BaCl2溶液反應，錯誤；D選項，濃硝酸與銅反應生成NO2，NO2與水反應生成NO，NO遇空氣變?yōu)榧t棕色NO2，正確。 答案：D 3．下列設

3、計的實驗方案能達到實驗目的的是(　　) A．制備Al(OH)3懸濁液：向1 molL－1 AlCl3溶液中加過量的6 molL－1 NaOH溶液 B．提純含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入適量飽和NaOH溶液，振蕩后靜置分液，并除去有機相的水 C．檢驗溶液中是否含有Fe2＋：取少量待檢驗溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀察實驗現(xiàn)象 D．探究催化劑對H2O2分解速率的影響：在相同條件下，向一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O，向另一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液，觀察并比較實驗現(xiàn)象 解析：NaOH

4、過量，Al(OH)3會被溶解生成NaAlO2，A項錯誤；飽和NaOH溶液可以與CH3COOH反應，同時也與乙酸乙酯反應，B項錯誤；待測液中先加氯水，則無法確定溶液中原來存在的是Fe2＋還是Fe3＋，或二者都有，C項錯誤；H2O2的濃度相同時，一支試管中加催化劑，一支不加，通過觀察生成氣泡的快慢來探究催化劑對H2O2分解速率的影響，D項正確。 答案：D 4．實驗室可將硬質玻璃管改裝為燃燒管(如圖所示)，擠壓軟塑料瓶瓶壁，向裝有固體B的錐形瓶中加入液體A，同時往燃燒管中通入氣體C并點燃，可看到明顯的燃燒現(xiàn)象(金屬網(wǎng)用以防止氣體混合爆炸)。若用此裝置模擬工業(yè)制氯化氫，則關于試劑選擇正確的是(　　

5、) 選項 溶液A 固體B 氣體C A 稀硫酸 Zn Cl2 B 濃鹽酸 MnO2 H2 C 稀硝酸 Fe Cl2 D 濃鹽酸 KMnO4 H2 解析：Zn與稀硫酸反應生成的氫氣，在燃燒管中不能與氯氣充分混合，不能燃燒，A項錯誤；該裝置不需加熱即可獲得氯氣，而二氧化錳和濃鹽酸的反應需加熱才能發(fā)生，B項錯誤；金屬鐵和硝酸反應不會產(chǎn)生氫氣，C項錯誤；濃鹽酸和高錳酸鉀在不加熱的條件下可以生成氯氣，氯氣和氫氣在燃燒管中混合均勻可以獲得氯化氫，燃燒時產(chǎn)生蒼白色火焰，D項正確。 答案：D 5．下列實驗方案不能達到實驗目的的是(　　) A．圖甲裝置用

6、Cu和濃硝酸可制取NO B．圖乙裝置可用于實驗室制備Cl2 C．圖丙裝置可用于實驗室制取乙酸乙酯 D．圖丁裝置可用于實驗室分離CO和CO2 解析：Cu和濃硝酸反應生成NO2，NO2可以與水反應生成NO，故可以用甲裝置制取NO，A正確；KMnO4具有強氧化性，在常溫下就可以把濃鹽酸氧化為Cl2，故乙裝置可用于實驗室制備Cl2，B正確；乙酸乙酯在強堿性溶液中可以完全水解，故不能用燒堿溶液吸收，并且導管伸入到液面以下，易倒吸，C錯誤；CO2可以先被堿液吸收，在球膽中收集CO氣體，再通過分液漏斗向試劑瓶中加入酸液，CO2即可放出，故丁裝置可用于實驗室分離CO和CO2，D正確。 答案：C 6

7、．某學習小組擬利用如圖裝置制備氮化鈣(化學式為Ca3N2，極易與H2O反應)。下列說法正確的是(　　) A．打開活塞K通入N2，試管A內有氣泡產(chǎn)生，說明裝置氣密性良好 B．U形管中盛放的干燥劑既可以是堿石灰，也可以是濃硫酸 C．將產(chǎn)物Ca3N2放入鹽酸中，只能得到一種鹽 D．反應結束后，先熄滅酒精燈，待反應管冷卻至室溫后再關閉活塞K 解析：若通入N2的氣流較大，即使裝置氣密性不好，也能在試管A內產(chǎn)生氣泡，A項錯誤；U形管中不能盛放液體干燥劑，B項錯誤；將Ca3N2放入鹽酸中可得到兩種鹽：CaCl2和NH4Cl，C項錯誤；如果先關閉活塞K，再熄滅酒精燈，有可能引起倒吸，D項正確。

8、 答案：D 7．實驗室某些物質的制備裝置如圖所示(省略夾持裝置和凈化裝置)，僅用此裝置和表中提供的物質完成相關實驗，最合理的是(　　) 選項 a中的物質 b中的物質 c中的物質 d中的物質 e中的物質 A 濃硫酸 Na2SO3 (NH4)2SO3 濃氨水 CaO B 濃硝酸 Cu H2SO4 稀鹽酸 Na2S C 稀硫酸 Zn HCl 稀鹽酸 MnO2 D 濃硫酸 CH3CH2OH CH2BrCH2Br 溴單質 CCl4 解析：a、b中的物質反應生成SO2，e、d中的物質反應生成NH3，SO2和NH3在c中生成(NH4

9、)2SO3，故A正確；e、d中生成的H2S會溶解在稀鹽酸中，故B錯誤；MnO2與稀HCl不能生成Cl2，故C錯誤；濃硫酸和乙醇在常溫下不反應，Br2會溶于CCl4中，不能生成Br2，故D錯誤。 答案：A 8．銨明礬[NH4Al(SO4)212H2O]是分析化學常用的基準試劑，其制備過程如圖所示。下列分析不正確的是(　　) A．過程Ⅰ反應：2NH4HCO3＋Na2SO4===2NaHCO3↓＋(NH4)2SO4 B．檢驗溶液B中陰離子的試劑僅需BaCl2溶液 C．若省略過程Ⅱ，則銨明礬的產(chǎn)率明顯降低 D．向銨明礬溶液中逐滴加入NaOH溶液，先后觀察到：刺激性氣體逸出→白色沉淀生成

10、→白色沉淀消失 解析：NaHCO3的溶解度較小，過程Ⅰ可以產(chǎn)生NaHCO3沉淀，符合離子反應的條件，A項正確；過程Ⅱ調整溶液的pH＝2，溶液中不含有CO，故僅需BaCl2溶液即可鑒別SO，B項正確；若省略過程Ⅱ，因CO與Al3＋的水解相互促進，導致銨明礬的產(chǎn)率降低，C項正確；向銨明礬溶液中加入NaOH溶液，Al3＋結合OH－的能力比NH強，應先產(chǎn)生白色沉淀，后產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，再加入過量的NaOH溶液，白色沉淀逐漸溶解并消失，D項錯誤。 答案：D 二、非選擇題 9．如圖是用于氣體制備、干燥、性質驗證、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。

11、 (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________________________________________ ___________________________________________

12、_____________。 ②為了使B中CuO反應充分，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燒瓶內產(chǎn)生的氣體主要有(寫化學式)___________________。 ②用產(chǎn)生的氣體做氨的催化氧化實驗，各裝置

13、按氣流方向從左到右的連接順序是(填字母)________→E。 ③試管B中的反應方程式為_______________________________ ________________________________________________________。 解析：(1)①裝置A中鋅片與稀硫酸反應產(chǎn)生H2，裝置C是對H2進行干燥，然后依次通過分別盛有CuO、無水CuSO4粉末的裝置B；通過CuO時，氫氣與CuO反應生成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；裝置D的作用是防止空氣中的水分進入裝置B，干擾產(chǎn)物H2O的檢

14、驗。②使B中CuO反應充分，在不改變現(xiàn)有藥品的條件下，可以減緩A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(即檢驗氫氣是否純凈)。(2)①滴入濃氨水，則Na2O2與H2O反應生成O2，放熱使氨水分解，氨氣逸出。②做氨的催化氧化實驗，裝置A為O2、NH3的發(fā)生裝置，由于產(chǎn)生的O2、NH3中含有水蒸氣，需要通過裝置D干燥后進入裝置B發(fā)生催化氧化反應。 答案：(1)①驗證H2的還原性并檢驗其氧化產(chǎn)物　防止空氣中的水進入裝置，干擾H2氧化產(chǎn)物的檢驗　②控制分液漏斗的活塞，使稀硫酸緩慢滴下(或在燒瓶中加水或將燒瓶放入冰水中或用冰毛巾捂著燒瓶等，其他合理

15、答案也可)?、蹤z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 10．亞硝酸鈉(NaNO2)是一種重要的工業(yè)鹽，易溶于水，微溶于乙醇。某化學興趣小組對亞硝酸鈉進行多角度探究： Ⅰ.亞硝酸鈉的制備。 (1)實驗中用恒壓滴液漏斗，相比普通分液漏斗，顯著的優(yōu)點是_______________________________________________________。 (2)D中澄清石灰水變渾濁，則C中制備NaNO2的離子方程式為____________________________________________

16、__________。 Ⅱ.探究亞硝酸鈉與硫酸反應的氣體產(chǎn)物成分。 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O ②氣體液化的溫度：NO2為21 ℃，NO為－152 ℃ (3)反應前應打開彈簧夾，先通入一段時間氮氣，目的是 ____________________________________________________________________________________________________________________。 (4)為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序(按左→右連接)：A、C、________、________、__

17、______。 (5)在關閉彈簧夾，打開分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，裝置A中產(chǎn)生紅棕色氣體。 ①確認裝置A中產(chǎn)生的氣體含有NO，依據(jù)的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________________________。 ②裝置B的作用是____________________________________。 Ⅲ.設計實驗證明酸性條件下NaNO2具有氧化性。 供選用的試劑：NaNO2溶液、KMnO4溶液、FeSO4溶液、KI

18、溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN溶液 _____________________________________________________________________________________________________________________。 解析：本題考查亞硝酸鈉的制備及性質探究實驗。Ⅰ.(1)恒壓滴液漏斗可以將滴液漏斗與燒瓶連通，平衡滴液漏斗與燒瓶中壓強，便于硝酸滴下。(2)D中澄清石灰水變渾濁，說明C中產(chǎn)生CO2，故C中NO、O2通入Na2CO3溶液中發(fā)生反應的離子方程式為4NO＋O2＋2CO===4NO＋2CO2。Ⅱ.(3)先通入一段時間氮氣，排盡裝

19、置中的空氣，目的是防止生成的NO被氧化，干擾產(chǎn)物氣體的檢驗。(4)在裝置A中制取氣體，用濃硫酸(C)對氣體進行干燥，然后用冰水浴(E)檢驗NO2，再用O2和熱水浴(D)檢驗NO，最后用NaOH溶液(B)進行尾氣處理。所以儀器的連接順序(按左→右連接)為A、C、E、D、B。(5)①確認裝置A中產(chǎn)生的氣體含有NO，依據(jù)的現(xiàn)象是裝置D中通入氧氣后氣體由無色變?yōu)榧t棕色，發(fā)生反應：2NO＋O2===2NO2。②由于NO、NO2都是大氣污染物，裝置B的作用是尾氣處理，吸收氮氧化物，防止空氣污染。Ⅲ.要證明酸性條件下NaNO2具有氧化性，則證明酸性條件下NaNO2能將Fe2＋氧化為Fe3＋(或將I－氧化為I

20、2)即可。 答案：Ⅰ.(1)平衡滴液漏斗與燒瓶中壓強，便于硝酸流下 (2)4NO＋O2＋2CO===4NO＋2CO2 Ⅱ.(3)排盡裝置中的空氣，防止生成的NO被氧化，干擾產(chǎn)物氣體的檢驗　(4)E　D　B (5)①D中通入氧氣后，氣體由無色變?yōu)榧t棕色?、谖矚馓幚?，吸收氮氧化物，防止空氣污染 Ⅲ.取硫酸亞鐵溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加幾滴KSCN溶液，溶液仍為淺綠色，滴加少許NaNO2溶液，此時溶液由淺綠色變?yōu)榧t色，證明NaNO2具有氧化性(或者取KI溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，無明顯現(xiàn)象，滴加少許NaNO2溶液，溶液變藍，證明NaNO2具有氧化性) 11．PCl3可用于半導體

21、生產(chǎn)的外延、擴散工序。有關物質的部分性質如下： 熔點/℃ 沸點/℃ 密度/gmL－1 其他 黃磷 44.1 280.5 1.82 2P(過量)＋3Cl22PCl3；2P(少量)＋5Cl22PCl5 PCl3 －112 75.5 1.574 遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3 POCl3 2 105.3 1.675 遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3 (一)制備： 如圖是實驗室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略)。 (1)儀器乙的名稱是________。 (2)實驗室用漂白粉加濃鹽酸制備Cl2的化學方程式為 _____

22、_______________________________________________________________________________________________________________。 (3)堿石灰的作用是___________________________________。 (4)向儀器甲中通入干燥Cl2之前，應先通入一段時間的CO2，其目的是________________________________________________。 (二)提純： (5)粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后，通過______

23、__(填實驗操作名稱)，即可得到PCl3的純品。 (三)分析： 測定產(chǎn)品中PCl3純度的方法如下：迅速稱取4.200 g產(chǎn)品，水解完全后配成500 mL溶液，取出25.00 mL加入過量的0.100 0 molL－1 20.00 mL碘溶液，充分反應后再用0.100 0 molL－1 Na2S2O3溶液滴定過量的碘，終點時消耗10.00 mL Na2S2O3溶液。 已知：H3PO3＋H2O＋I2===H3PO4＋2HI；I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6；假設測定過程中沒有其他反應。 (6)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品中PCl3的質量分數(shù)為________。若滴定終點時俯

24、視讀數(shù)，則PCl3的質量分數(shù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 解析：(1)儀器乙為冷凝管。(2)用漂白粉加濃鹽酸制備Cl2的反應為Ca(ClO)2＋4HCl(濃)===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑。(3)根據(jù)PCl3遇水能發(fā)生反應，氯氣有毒知，堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣進入并吸收多余的Cl2。(4)甲中通入干燥Cl2之前，先通入CO2，是為了排盡裝置中的空氣，防止O2和水與PCl3反應。(5)PCl3、POCl3的沸點相差較大，可以利用蒸餾的方法分離。(6)根據(jù)提供的反應，有n(H3PO3)＋n(Na2S2O3)＝n(I2)，則25.00 mL溶液中n(H3PO

25、3)＝0.100 0 molL－10.02 L－0.100 0 molL－10.01 L＝0.001 5 mol。根據(jù)PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl，則4.2 g產(chǎn)品中n(PCl3)＝0.001 5 mol20＝0.03 mol，PCl3的質量分數(shù)為100%＝98.21%。由于滴定管“0”刻度在上，若滴定終點時俯視讀數(shù)，則計算時Na2S2O3溶液的體積偏小，根據(jù)n(H3PO3)＝n(I2)－n(Na2S2O3)知n(H3PO3)偏大，故PCl3的質量分數(shù)偏大。 答案：(1)冷凝管 (2)Ca(ClO)2＋4HCl(濃)===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑ (3)吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境；防止空氣中的水分進入，影響產(chǎn)品純度 (4)排盡裝置中的空氣，防止O2和水與PCl3反應 (5)蒸餾 (6)98.21%　偏大 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375