1、1课时规范练 30 物质的制备 实验方案的设计与评价一、选择题(本题共 7 小题,每小题 7 分,共 49 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2019 山东临沂兴华学校高三月考)下列实验操作能达到实验目的的是( )实验目的 实验操作A 配制 1.0 molL-1 CuSO4溶液 把 25 g 胆矾晶体溶于水配成 100 mL 溶液B 证明某溶液中含有 S2-4 向该溶液中滴入 BaCl2溶液C 实验室制大量 CO2 向稀硫酸中加入大理石D 制备 Fe(OH)3胶体 将饱和的 FeCl3溶液滴加到热 NaOH 溶液中2.(2018 湖南郴州质量检测)某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内无
2、机物质主要成分为MnO2、NH 4Cl、ZnCl 2等物质。他在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验:下列有关实验的叙述中,不正确的是( )A.操作中玻璃棒的作用是加快固体溶解速率B.操作的操作名称是过滤C.操作中盛放药品的仪器是坩埚D.操作的目的是除去滤渣中杂质3.(2018 福建晋江季延中学高三检测)某兴趣小组查阅资料得知:连苯三酚的碱性溶液能定量吸收O2;CuCl 的盐酸溶液能定量吸收 CO,且易被 O2氧化。拟设计实验方案,采用上述两种溶液和 KOH 溶液逐一吸收混合气体(由 CO2、CO、N 2和 O2组成)的相应组分。有关该方案设计的下列说法不正确的是( )A.采用
3、上述 3 种吸收剂,气体被逐一吸收的顺序应该是 CO2、O 2和 COB.其他两种吸收剂不变,O 2的吸收剂可以用灼热的铜网替代C.CO 的吸收必须在吸收 O2后进行,因为 CuCl 的盐酸溶液会被 O2氧化D.在 3 种气体被逐一吸收后,导出的气体中可能含有 HCl4.(2018 江苏化学,12)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )选项 实验操作和现象 结论A 向苯酚浊液中滴加 Na2CO3溶液,浊液变清 苯酚的酸性强于 H2CO3的酸性B 向碘水中加入等体积 CCl4,振荡后静置,上层接近无色, I2在 CCl4中的溶解度大于在水中的2下层显紫红色 溶解度C 向 CuSO4溶液
4、中加入铁粉,有红色固体析出 Fe2+的氧化性强于 Cu2+的氧化性D向 NaCl、NaI 的混合稀溶液中滴入少量稀 AgNO3溶液,有黄色沉淀生成Ksp(AgCl)Ksp(AgI)5.(2018 天津耀华中学月考)欲用下图装置对所制备的气体进行除杂检验,其设计方案合理的是( )制备气体 X(除杂试剂) Y(检验试剂)A CH3CH2Br 与 NaOH 乙醇溶液共热 H2O 酸性 KMnO4溶液B 电石与 NaCl 水溶液 H2O Br2的水溶液C C2H5OH 与浓硫酸加热至 170 饱和 NaHSO3溶液 酸性 K2Cr2O7溶液D 生石灰与浓氨水 浓硫酸 石蕊溶液6.(2018 河南豫南豫
5、北名校高三精英联赛)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(夹持装置未画出) ( )A.用装置甲检验溶液中是否有 K+B.用装置乙验证牺牲阳极的阴极保护法C.用装置丙进行中和热的测定D.用装置丁加热熔融 NaOH 固体7.(2019 河北邢台高三月考)实验室用 HCl 和 O2制备氯气并检验氯气性质的装置如图所示。下列说法正确的是 ( )3A.、中盛放的试剂依次为浓盐酸、浓硫酸B.管式炉中发生反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 12C.实验结束时先停止加热,关闭 K,再从中拿出导管D.装置 Q(贮气瓶)可用于贮存 NH3二、非选择题(本题共 3 小题,共 51 分)8.(16 分)
6、工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为 PbSO4)发生反应:PbSO 4(s)+C (aq) PbCO3(s)+S (aq)。某课题组以 PbSO4为原料模拟2-3 2-4该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(1)上述反应的平衡常数表达式: K= 。 (2)室温时,向两份相同的 PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的 Na2CO3和 NaHCO3溶液均可实现上述转化,在 溶液中 PbSO4转化率较大,理由是 。 (3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO 3Pb(OH)2,它和 PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固
7、体产物(不考虑 PbSO4)的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:假设一:全部为 PbCO3;假设二: ; 假设三: 。 (4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。定性研究:请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥, 定量研究:取 26.7 mg 的干燥样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由: 。 9.(2018 江淮十校高三联考)(17 分)为探究 Na2SO3溶液和铬()盐溶液的反应规律,某同学进行实验如下:已知:Cr 2 (橙色)+H 2
8、O 2Cr (黄色)+2H +2-7 2-4(1)进行实验和:4序号 操作 现象向 2 mL pH=2 的 0.05 molL-1 K2Cr2O7橙色溶液中滴加饱和 Na2SO3溶液(pH 约为 9)3 滴溶液变绿色(含Cr3+)向 2 mL pH=8 的 0.1 molL-1 K2CrO4黄色溶液中滴加饱和 Na2SO3溶液3 滴溶液没有明显变化用离子方程式解释实验中现象: 。 实验说明在碱性条件下, 。 (2)继续进行实验:序号 操作 现象 向 2 mL 蒸馏水中滴加 pH=2 的 0.05 molL-1 K2Cr2O7橙色溶液 3 滴 溶液变成浅黄色向 2 mL 饱和 Na2SO3溶液中
9、滴加 pH=2 的 0.05 molL-1 K2Cr2O7橙色溶液 3滴溶液变黄色实验的目的是 。 继续向中所得溶液中滴加稀硫酸,溶液变绿色,说明 。 根据实验可推测铬()盐中铬元素的稳定存在形式(填微粒符号):酸性条件 碱性条件10.(2018 河南南阳第一中学高三检测)(18 分)氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料,其应用已经取得了突破性的进展。已知:()氮化镓性质稳定,不与水、酸反应,只在加热时溶于浓碱。()NiCl 2溶液在加热时,先转化为 Ni(OH)2,后分解为 NiO。()制备氮化镓的反应为 2Ga+2NH3 2GaN+3H2某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓,设计实验装置如
10、图所示:设计实验步骤如下:滴加几滴 NiCl2溶液润湿金属镓粉末,置于反应器中;5先通入一段时间的 H2后,再加热;停止通氢气,改通入氨气,继续加热一段时间;停止加热,继续通入氨气,直至冷却;将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中,充分反应后过滤、洗涤、干燥。(1)仪器 X 中的试剂是 ,仪器 Y 的名称是 。 (2)指出该套装置中存在一处明显的错误是 。 (3)步骤中选择 NiCl2溶液,不选择氧化镍的原因是 。 a.增大接触面积,加快化学反应速率b.使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率c.为了能更好形成原电池,加快反应速率(4)步骤中制备氮化镓,则判断该反应接近完成时观察到的现象是 。
11、 (5)请写出步骤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作: 。 (6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,请写出氮化镓溶于热 NaOH 溶液的离子方程式: 。 6课时规范练 30 物质的制备 实验方案的设计与评价1.A 25 g 胆矾是 0.1 mol,溶液体积是 0.1 L,硫酸铜溶液的浓度是 1 molL-1,A 项正确;检验硫酸根时首先加入盐酸,排除其他离子的干扰,然后再加入氯化钡溶液,B 项错误;硫酸钙微溶,应该用盐酸和大理石反应制备二氧化碳,C 项错误;将饱和的 FeCl3溶液滴加到沸腾的蒸馏水中制备氢氧化铁胶体,D 项错误。2.D 操作中玻璃棒起到搅拌加速溶解的作用,故 A 项正确;普通锌
12、锰电池筒内无机物质主要成分为 MnO2、NH 4Cl、ZnCl 2等物质,NH 4Cl、ZnCl 2易溶于水,MnO 2难溶于水,操作是把固体与溶液分离,应是过滤,故 B 项正确;由图可知操作是在坩埚内灼烧滤渣,通常把泥三角放在三脚架上,再把坩埚放在泥三角上,故 C 项正确;二氧化锰是黑色固体,能作双氧水分解的催化剂,灼烧后的滤渣能加快双氧水分解产生氧气,能证明黑色固体是二氧化锰,所以该实验的目的不是除去滤渣中杂质,故 D项错误。3.B 根据题意,CuCl 的盐酸溶液能定量吸收 CO,且易被 O2氧化,因此需要在 CuCl 的盐酸溶液能定量吸收 CO 之前吸收氧气,二氧化碳能够与连苯三酚的碱性
13、溶液反应,因此需要在连苯三酚的碱性溶液定量吸收 O2之前吸收二氧化碳,则气体被逐一吸收的顺序应该是 CO2、O 2和 CO,故 A 项说法正确;CO 和 O2在通过灼热的铜网时能够发生反应生成二氧化碳,故 B 项说法错误;根据 A 项的分析,可知C 项说法正确;CO 的吸收在最后,由于使用的是 CuCl 的盐酸溶液,HCl 容易挥发,在 3 种气体被逐一吸收后,导出的气体中可能含有挥发出来的 HCl,故 D 项说法正确。4.B 苯酚与 Na2CO3反应生成苯酚钠和 NaHCO3,说明苯酚的酸性强于 HC ,A 项错误;碘易溶于-3CCl4,微溶于水,B 项正确;Fe 与 Cu2+反应生成 Cu
14、 和 Fe2+,氧化剂为 Cu2+,氧化产物为 Fe2+,则 Cu2+的氧化性强于 Fe2+,C 项错误;Cl -和 I-的浓度未知,若 c(Cl-)=c(I-),则可以得出该结论,否则不能得出题中结论,D 项错误。5.A CH 3CH2Br 与 NaOH 乙醇溶液共热生成乙烯,而挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰检验的进行,需要用水吸收乙醇,故 A 项正确;电石与水反应生成的乙炔中有硫化氢杂质,均具有还原性,应该用硫酸铜溶液除去硫化氢,故 B 项错误;乙醇在浓硫酸加热至 170 发生消去反应生成乙烯气体,同时乙醇和浓硫酸在 170 以上能发生氧化反应,生成黑色碳、二氧化硫气体和水,含
15、有的杂质二氧化硫不能被饱和 NaHSO3溶液吸收,而二氧化硫也能使酸性 K2Cr2O7溶液褪色,故 C 项错误;生石灰与水反应生成氢氧化钙,同时放出大量热,使浓氨水分解,放出氨气,氨气能够与浓硫酸反应被吸收,不能检验到生成的氨气,故 D 项错误。6.B 观察 K 的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,由图可知,A 项错误;Fe 为正极,锌为负极,铁被保护,则溶液中没有 Fe2+,滴入 K3Fe(CN)6溶液,没有蓝色沉淀生成,则可验证牺牲阳极的阴极保护法,B 项正确;为了使反应物充分反应,需要环形玻璃搅拌棒,由图可知,缺少环形玻璃搅拌棒,故 C 项错误;瓷坩埚中的二氧化硅与 NaOH 反应,仪器选择
16、不合理,可使用铁坩埚,D 项错误。77.A 需将浓盐酸慢慢加入浓硫酸的底部制取 HCl,A 项正确;管式炉中发生反应4HCl+O2 2Cl2+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 14,B 项错误;实验结束时先从中拿出导管,再停止加热,关闭 K,防止发生倒吸,故 C 项错误;因为 NH3极易溶于水,装置 Q(贮气瓶)装有水,不可用于贮存 NH3,故 D 项错误。8.答案 (1)(2-4)(2-3)(2)Na2CO3 Na 2CO3溶液中的 c(C )大2-3(3)全部为 2PbCO3Pb(OH)2 为 PbCO3和 2PbCO3Pb(OH)2的混合物(4)实验步骤(不要求写出具体操作过程)
17、 预期的实验现象和结论充分加热样品,将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管若无水硫酸铜不变蓝,则假设一成立;若无水硫酸铜变蓝,则假设一不成立同意。若全部为 PbCO3时,26.7 mg 样品完全分解后最终固体质量应为 22.3 mg(或不同意,实验最终得到固体的质量与全部为 PbCO3分解所得固体质量相差不大,可能是实验过程中产生的误差引起的)(本题属于开放性试题,答案合理均可)解析 (1)根据 PbSO4(s)+C (aq) PbCO3(s)+S (aq)知,化学平衡常数表达式为 K=2-3 2-4。(2)Na 2CO3溶液中 c(C )较大,根据平衡移动原理,可知 Na2CO3溶液中 Pb
18、SO4转化率(2-4)(2-3) 2-3较大。(3)根据题中信息,提出另外两种假设。假设二:全部为碱式碳酸铅2PbCO 3Pb(OH)2;假设三:为 PbCO3和 2PbCO3Pb(OH)2的混合物。(4)因为 PbCO3受热分解不产生水,而 2PbCO3Pb(OH)2受热分解产生水,所以可利用此不同设计实验方案。因为 PbCO3 PbO+CO2,所以可以利用固体加热前后质量的改变量来获得结论。9.答案 (1)Cr 2 +3S +8H+ 2Cr3+3S +4H2O Na 2SO3溶液和铬()盐溶液不发生氧2-7 2-3 2-4化还原反应(2)空白对照,排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响 酸性
19、条件下,Na 2SO3溶液和铬()盐溶液发生氧化还原反应,生成 Cr3+ Cr 2 Cr2-7 2-410.答案 (1)浓氨水 球形干燥管(2)装置 F 中会产生倒吸或缺少尾气处理装置(3)ab (4)装置 F 中几乎不再产生气泡(5)取最后的一次洗涤液于试管中,滴加 AgNO3溶液,若无白色沉淀,则证明氮化镓固体已洗涤干净8(6)GaN+OH-+H2O Ga +NH3-2解析 (1)根据题中信息可知,装置 A 制取氢气,装置 C 制取氨气,由于是不需要加热条件下的液体与固体作用制氨气,故仪器 X 中的试剂是浓氨水,仪器 Y 的名称是球形干燥管。(2)因过量的氨气进入装置 F 与浓硫酸反应,装
20、置 F 中的溶液会产生倒吸;同时该装置缺少尾气处理装置。(3)步骤中选择 NiCl2溶液,NiCl 2溶液在加热时,先转化为 Ni(OH)2,后分解为 NiO,增大接触面积,加快化学反应速率,且能使镍均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率。(4)步骤中制备氮化镓的反应为 2Ga+2NH32GaN+3H2,氨气极易溶于水 ,氢气不溶于水,故判断该反应接近完成时观察到的现象是装置 F 中几乎不再产生气泡。(5)步骤中检验产品氮化镓固体是否洗涤干净,即检验洗涤液中是否还含有 Cl-,操作为取最后的一次洗涤液于试管中,滴加 AgNO3溶液,若无白色沉淀,则证明产品氮化镓固体已洗涤干净。(6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,则氮化镓溶于热 NaOH 溶液的离子方程式为 GaN+OH-+H2O Ga +NH3。-2
