2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三節(jié) 物質(zhì)的制備 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)練習(xí) 新人教版必修1

2022年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三節(jié) 物質(zhì)的制備 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)練習(xí) 新人教版必修1 1在實(shí)驗(yàn)室可利用氧化還原反應(yīng)制取的氣體是()H2NH3O2CO2Cl2NOA BC D解析：考查學(xué)生對(duì)課本常提到的氣體實(shí)驗(yàn)室制法的熟練程度。是在實(shí)驗(yàn)室可利用氧化還原反應(yīng)制取的氣體，NH3、CO2都是利用復(fù)分解反應(yīng)制取的。答案：D2為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的CO2氣體，從下圖中選擇合適的裝置并連接，合理的是() Aaadde BbbddgCccddg Dddccf解析：由鹽酸和大理石制得的CO2氣體中混有HCl和H2O，HCl可用水或飽和碳酸氫鈉溶液除去，H2O可用濃硫酸吸收。由于CO2氣體能溶于水，因此不能用排水法收集，考慮到CO2氣體的密度比空氣大，故用向上排空氣法收集，綜合以上幾點(diǎn)可得選項(xiàng)C正確。答案：C3在實(shí)驗(yàn)室中可按如圖所示裝置來干燥、收集氣體R，多余氣體R可用水吸收，則R是() AHCl BCl2CCO DNH3解析：干燥劑是固態(tài)的，同時(shí)尾氣吸收使用倒置的漏斗，說明該氣體極易溶于水，此外由圖中集氣瓶進(jìn)、出氣導(dǎo)管的長(zhǎng)短分析，該氣體密度應(yīng)小于空氣。一些學(xué)生看到倒置的漏斗，誤認(rèn)為是HCl，事實(shí)上HCl的密度大于空氣，不能用這種排氣集氣法。答案：D4下列制備和收集氣體的實(shí)驗(yàn)裝置合理的是() 解析：A中固體混合物加熱時(shí)，試管口應(yīng)略向下傾斜且在收集NH3的試管口放一團(tuán)棉花；B中NO收集應(yīng)用排水法，排空氣法收集到的是NO2；H2密度小于空氣，應(yīng)用向下排空氣法收集。答案：D5某化學(xué)小組在常溫下測(cè)定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：方案：銅鋁混合物測(cè)定生成氣體的體積方案：銅鋁混合物測(cè)定剩余固體的質(zhì)量下列有關(guān)判斷中不正確的是()A溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B溶液A和B均可以選用稀硝酸C若溶液B選用濃硝酸，則測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小D實(shí)驗(yàn)室方案更便于實(shí)施解析：因鋁具有兩性，而銅不能與堿、無氧化性酸反應(yīng)，所以A和B是鹽酸或氫氧化鈉時(shí)，都與鋁反應(yīng)，故A可行；又因測(cè)固體質(zhì)量比測(cè)氣體體積易進(jìn)行，故D正確；若A和B都是稀硝酸時(shí)則方案無法實(shí)施，故B錯(cuò)；若B是濃硝酸則鋁鈍化，導(dǎo)致剩余固體質(zhì)量增加，所以測(cè)得銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，故C正確。答案：B6實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的基礎(chǔ)，關(guān)于下列各實(shí)驗(yàn)裝置圖的敘述中，正確的是()A裝置常用于分離互不相溶液體混合物B裝置可用于吸收HCl氣體，并防止倒吸C以NH4HCO3為原料，裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3D裝置b口進(jìn)氣可收集CO2、NO等氣體解析：本題考查物質(zhì)分離、氣體的制取、收集以及尾氣的吸收等知識(shí)。裝置為蒸餾裝置，用于分離沸點(diǎn)不同的液體混合物；裝置中苯在水的上面，起不到防止倒吸的作用(與沒有苯的效果是一樣的)；裝置中堿石灰吸收CO2和H2O，可用于制取NH3；裝置收集CO2時(shí)應(yīng)從a口進(jìn)氣，不管從a口或b口進(jìn)氣都不能用于收集NO(NO與O2反應(yīng)，因而不能用排空氣法收集)。答案：C7(xx年山東省萊州一中高三第三次質(zhì)檢)某同學(xué)對(duì)下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)都設(shè)計(jì)了兩種方案，其中兩種方案均合理的是()選項(xiàng)ABCD實(shí)驗(yàn)?zāi)康某ヌ妓徕c中少量的碳酸氫鈉清洗鐵制品表面的鐵銹檢驗(yàn)苯中含有少量甲苯鑒別二氧化氮和溴蒸汽方案1溶解后加入鹽酸加適量稀鹽酸加入Br2/CCl4加水方案2加熱用水洗滌加入酸性KMnO4加壓答案：D8用試紙檢驗(yàn)氣體性質(zhì)是一種重要的實(shí)驗(yàn)方法。如下圖所示的實(shí)驗(yàn)中(可加熱)，下列試紙的選用、現(xiàn)象、對(duì)應(yīng)結(jié)論都正確的一項(xiàng)是() 選項(xiàng)試劑B濕潤(rùn)的試紙A現(xiàn)象結(jié)論A碘水淀粉試紙變藍(lán)碘具有氧化性B濃氨水，生石灰藍(lán)色石蕊試紙變紅氨氣為堿性氣體CNa2SO3，硫酸品紅試紙褪色SO2具有漂白性DCu，濃硝酸KI­淀粉試紙變藍(lán)NO2為酸性氣體解析：碘遇淀粉溶液變藍(lán)是因碘分子進(jìn)入到淀粉分子間而顯藍(lán)色，這是碘的一個(gè)特殊性質(zhì)而不是它的氧化性，A錯(cuò)誤；氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，B錯(cuò)誤；二氧化氮能使碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)，因其具有氧化性，將碘離子氧化為單質(zhì)碘，D錯(cuò)誤。答案：C9(xx上海黃埔嘉定區(qū)質(zhì)量抽查)用下圖裝置測(cè)定水中氫、氧元素的質(zhì)量比，其方法是分別測(cè)定通氫氣前后玻璃管的質(zhì)量差和U形管的質(zhì)量差，實(shí)驗(yàn)測(cè)得m(H)m(O)>18。下列對(duì)導(dǎo)致這一結(jié)果的原因的分析中，一定錯(cuò)誤的是()A、裝置之間缺少干燥裝置B裝置后缺少干燥裝置C裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝DCuO沒有全部被還原解析：解決此類題的關(guān)鍵是分析透徹此實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理：CuOH2CuH2O，依據(jù)反應(yīng)前后玻璃管的質(zhì)量差可知生成水中氧元素的質(zhì)量m(O)，U形管的質(zhì)量差為生成水的質(zhì)量m(H2O)，所以水中氫元素的質(zhì)量為m(H)m(H2O)m(O)。A項(xiàng)因?yàn)镠2中含有水蒸氣，所以m(H2O)的質(zhì)量偏大，即A可能導(dǎo)致題中結(jié)果；B可能吸收空氣中的水蒸氣即m(H2O)的質(zhì)量偏大，所以B可能導(dǎo)致題中結(jié)果；C選項(xiàng)相當(dāng)于裝置反應(yīng)后增加了玻璃管內(nèi)冷凝水中的氫的質(zhì)量，使m(O)減小，可導(dǎo)致題中結(jié)果；D對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。答案：D10(xx年北京理綜)下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能測(cè)定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是()A取a克混合物充分加熱，減重b克B取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體C取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克D取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體解析：C項(xiàng)沒有干燥氣體，堿石灰會(huì)吸收水，導(dǎo)致CO2的質(zhì)量偏大。答案：C11(xx年大綱全國(guó)理綜)請(qǐng)回答下列實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的有關(guān)問題。(1)下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝置。裝置B、C、D的作用分別是：B_；C_；D_。(2)在實(shí)驗(yàn)室欲制取適量NO氣體。下圖中最適合完成該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置是_(填序號(hào))；根據(jù)所選的裝置完成下表(不需要的可不填)：應(yīng)加入的物質(zhì)所起的作用ABCD簡(jiǎn)單描述應(yīng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_。解析：(1)KMnO4與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)2KMnO416HCl(濃)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。裝置B采用向上排空氣法收集Cl2，裝置C起安全瓶作用，防止D中的液體倒吸進(jìn)入B中。Cl2具有毒性，裝置D中NaOH溶液用于吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境。(2)實(shí)驗(yàn)室制取NO氣體通常用銅與稀硝酸反應(yīng)：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。由于NO易與空氣中的O2反應(yīng)生成NO2，不宜用排空氣法收集NO氣體，應(yīng)用排水法收集NO，故裝置和錯(cuò)誤。裝置和比較，更簡(jiǎn)單，A中Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體，B中盛滿水，用排水法收集NO。答案：(1)向上排氣收集氯氣安全瓶作用，防止D中的液體倒吸進(jìn)入集氣管B中吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境(2)應(yīng)加入的物質(zhì)所起的作用A銅屑和稀硝酸制取NO氣體B水排水收集NO氣體C主要是接收B中排出的水D反應(yīng)開始時(shí)，A中銅表面出現(xiàn)無色小氣泡，反應(yīng)速率逐漸加快；A管上部空間由無色逐漸變?yōu)闇\紅棕色，隨著反應(yīng)的進(jìn)行又逐漸變?yōu)闊o色；A中的液體由無色變?yōu)闇\藍(lán)色；B中的水面逐漸下降，B管中的水逐漸流入燒杯C中12(xx年新課標(biāo)全國(guó)理綜)氫化鈣固體是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。請(qǐng)回答下列問題：(1)請(qǐng)選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開(填儀器接口的字母編號(hào))。(2)根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞；_(請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號(hào))。A加熱反應(yīng)一段時(shí)間 B收集氣體并檢驗(yàn)其純度C關(guān)閉分液漏斗活塞 D停止加熱，充分冷卻(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學(xué)據(jù)此判斷，上述實(shí)驗(yàn)確有CaH2生成。寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_；該同學(xué)的判斷不準(zhǔn)確，原因是_。(4)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象_。(5)登山運(yùn)動(dòng)員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是_。解析：從題給裝置圖分析制備氫化鈣的原料是氫氣和金屬鈣，制備出的氫氣需要先凈化HCl氣體用NaOH溶液吸收，再干燥選擇濃硫酸，盛有CaCl2的干燥管連接在裝有鈣的大試管上，防止外界的水蒸氣干擾實(shí)驗(yàn)。(1)按氣流方向連接順序?yàn)閕e，fd，cj，ka。(2)氫氣易燃燒，反應(yīng)開始后應(yīng)先檢驗(yàn)其純度，再加熱鈣進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束時(shí)應(yīng)先停止加熱，此時(shí)要保證繼續(xù)通氫氣，防止倒吸入空氣，影響氫化鈣的純度，充分冷卻后再關(guān)閉活塞停止通氫氣。所以順序?yàn)锽ADC。(3)氫化鈣中氫元素為1價(jià)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)：CaH22H2O=Ca(OH)22H2?；顫娊饘貱a與水反應(yīng)也生成氫氣和氫氧化鈣，產(chǎn)生類似現(xiàn)象。(4)兩者的不同之處在于氫化鈣中含有氫元素，區(qū)分它們需在干燥環(huán)境中，取適量氫化鈣與氧氣在加熱條件下反應(yīng)，將生成的氣體通入盛有無水硫酸銅的干燥管中，觀察到固體由白色變?yōu)樗{(lán)色；取適量的鈣做類似實(shí)驗(yàn)，無明顯現(xiàn)象。(5)氫化鈣為固體，攜帶方便。答案：(1)ie，fd，cj，k(或k，j)a(2)BADC(3)CaH22H2O=Ca(OH)22H2金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象(4)取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣體產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到固體由白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到固體由白色變?yōu)樗{(lán)色(5)氫化鈣是固體，便于攜帶13(xx年山東理綜)聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為Fe2(OH)n(SO4)30.5nm，廣泛用于污水處理。實(shí)驗(yàn)室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O)過程如下：(1)驗(yàn)證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是_。(2)實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍_f。裝置D的作用是_，裝置E中NaOH溶液的作用是_。(3)制備綠礬時(shí)，向溶液X中加入過量_，充分反應(yīng)后，經(jīng)_操作得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。(4)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用pH試紙測(cè)定溶液pH的操作方法為_。若溶液Z的pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏_。解析：(1)檢驗(yàn)SO2氣體一般情況下是將混合氣體通入品紅溶液中。(2)裝置B為收集裝置，C為干燥裝置，D為防倒吸裝置，E為尾氣吸收裝置。(3)加過量鐵屑，使溶液中的Fe3全部轉(zhuǎn)化為Fe2，把剩余的鐵屑過濾除去。(4)pH減小，聚鐵分子式中Fe2(OH)n(SO4)30.5nm的SO就增多，OH就減少，利用極限法，F(xiàn)e(OH)3和Fe2(SO4)3質(zhì)量相同時(shí)，F(xiàn)e(OH)3中鐵元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)大，所以pH減小，聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。答案：(1)將氣體通入少量品紅溶液中，溶液褪色，加熱恢復(fù)原色(2)decb防止倒吸吸收多余的SO2(3)鐵屑過濾(4)將試紙放在點(diǎn)滴板(或表面皿)上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取少許待測(cè)液，點(diǎn)在pH試紙的中部，待變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比，讀出讀數(shù)低或小14(xx年福建卷)實(shí)驗(yàn)室常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2(發(fā)生裝置如圖所示)。(1)制備實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是_(填序號(hào))。A往燒瓶中加入MnO2粉末B加熱C往燒瓶中加入濃鹽酸(2)制備反應(yīng)會(huì)因鹽酸濃度下降而停止。為測(cè)定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學(xué)提出下列實(shí)驗(yàn)方案：甲方案：與足量AgNO3溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl質(zhì)量。乙方案：采用酸堿中和滴定法測(cè)定。丙方案：與已知量CaCO3(過量)反應(yīng)，稱量剩余的CaCO3質(zhì)量。丁方案：與足量Zn反應(yīng)，測(cè)量生成的H2體積。繼而進(jìn)行下列判斷和實(shí)驗(yàn)：判定甲方案不可行，理由是_。進(jìn)行乙方案實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確量取殘余清液稀釋一定倍數(shù)后作為試樣。a量取試樣20.00 mL，用0.1000 mol·L1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗22.00 mL，該次滴定測(cè)得試樣中鹽酸濃度為_mol·L1；b平行滴定后獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。判斷丙方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果_(填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”)。已知：Ksp(CaCO3)2.8×109、Ksp(MnCO3)2.3×1011進(jìn)行丁方案實(shí)驗(yàn)：裝置如右圖所示(夾持器具已略去)。()使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應(yīng)的正確操作是將_轉(zhuǎn)移到_中。()反應(yīng)完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐次減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是_(排除儀器和實(shí)驗(yàn)操作的影響因素)。解析：(1)MnO2與濃鹽酸加熱時(shí)生成Cl2，根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全，先檢查裝置氣密性，再加入藥品，應(yīng)先加入MnO2粉末，再加入濃鹽酸，最后加熱。故順序?yàn)锳CB。(2)MnO2與濃鹽酸反應(yīng)后，溶液中存在MnCl2和HCl，Cl來源于MnCl2和HCl。HClNaOH=NaClH2Oc(HCl)0.1100 mol·L1。加入CaCO3除與HCl反應(yīng)外，Ksp(CaCO3)Ksp(MnCO3)，CaCO3轉(zhuǎn)化為MnCO3，使剩余固體的質(zhì)量偏大，即相當(dāng)于反應(yīng)掉的CaCO3質(zhì)量偏小，測(cè)得c(HCl)偏小。為使殘余清液與足量Zn粒完全反應(yīng)，應(yīng)將Zn粒轉(zhuǎn)移到殘余清液中。Zn和鹽酸反應(yīng)放熱，使生成H2體積變大，故反應(yīng)完畢后，每隔1分鐘讀氣體體積，因氣體溫度降低，氣體體積逐次減小。答案：(1)ACB(按序?qū)懗鋈?xiàng))(2)殘余清液中，n(Cl)n(H)(或其他合理答案)0.1100偏小()Zn粒殘余清液(按序?qū)懗鰞身?xiàng))()裝置內(nèi)氣體尚未冷至室溫