1、1考点规范练 33 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机物质主要成分为
2、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,下列说法不正确的是( )A.采用上述 3种吸收剂,气体
3、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 I2在 CCl4中的溶解度大于在水中的2色,下层显紫红色 溶解度C 向 CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出 Fe
4、2+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 红色石蕊试纸6.(2018河南豫南豫北名校高三精英联赛)用下列实验装置进行相
5、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)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
6、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。该课题组对固体产物(不考虑 PbSO4)的成分提出如下假设,请你
7、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 2O 2Cr (黄色)+2H +2-7 2-4(1)进行实
8、验和:序号 操作 现象4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溶液中滴加 pH=2的 0.05 molL-1 K2Cr2O7橙色溶液 3滴
9、 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,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
10、于反应器中;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;5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 。 (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
11、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 33 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;普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为 MnO2、NH 4Cl、ZnCl 2等物质,NH
12、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
13、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
14、 -和 I-的浓度未知,若Cl -=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退色,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溶液退色,故 C项错误;生石灰与水反应生成氢
15、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+2
16、H2O,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) 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
17、全部为 PbCO3时,26.7 mg 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2-3 2-4K= 。(2)Na 2CO3溶液中C 较大,根据平衡移动原理,可知 Na2CO3溶液中 PbSO4转化率较2-42-3 2-3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 2P
18、bCO3Pb(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确定结论。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
19、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,则证明产品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,不需要加热条件下的液体与固体作用制氨气,则仪器 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,装置 F中会产生倒吸;同时该装置缺少尾气处理装置。(3)步骤中选择 NiCl2溶液,NiCl2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;使镍能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,反应为 2Ga+2NH3 2GaN+3H2,氨气极易溶于水,氢气不溶于水,则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
