高考押题化学总复习 第十章 化学实验 课时作业31 物质的制备实验方案的设计与评价 新人教版.docx
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高考押题化学总复习第十章化学实验课时作业31物质的制备实验方案的设计与评价新人教版
课时作业31 物质的制备、实验方案的设计与评价
一、选择题
1.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。
下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )
解析:
本题考查化学基本实验原理及选用装置的正误判断,意在考查考生的实验操作能力。
A项,制NH3需要用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体加热进行反应,错误;B项,CO2应从长导管进短导管出,错误;C项,制得的NaHCO3为固体,用过滤法分离,正确;D项,加热时NaHCO3会分解,错误。
答案:
C
2.用如图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中现象与结论均正确的是( )
选项
甲
乙
丙
试管中现象
A
浓硫酸
Na2SO3
石蕊溶液
先变红后褪色
B
浓氨水
生石灰
AlCl3溶液
先沉淀后消失
C
醋酸
碳酸钙
BaCl2溶液
变浑浊
D
浓硝酸
铜
水
试管口出现红棕色
解析:
A选项,SO2只能使石蕊溶液变红,不能漂白石蕊溶液,错误;B选项,氨水不与Al(OH)3沉淀反应,错误;C选项,CO2不与BaCl2溶液反应,错误;D选项,浓硝酸与铜反应生成NO2,NO2与水反应生成NO,NO遇空气变为红棕色NO2,正确。
答案:
D
3.下列设计的实验方案能达到实验目的的是( )
A.制备Al(OH)3悬浊液:
向1mol·L-1AlCl3溶液中加过量的6mol·L-1NaOH溶液
B.提纯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适量饱和NaOH溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水
C.检验溶液中是否含有Fe2+:
取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察实验现象
D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:
在相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象
解析:
NaOH过量,Al(OH)3会被溶解生成NaAlO2,A项错误;饱和NaOH溶液可以与CH3COOH反应,同时也与乙酸乙酯反应,B项错误;待测液中先加氯水,则无法确定溶液中原来存在的是Fe2+还是Fe3+,或二者都有,C项错误;H2O2的浓度相同时,一支试管中加催化剂,一支不加,通过观察生成气泡的快慢来探究催化剂对H2O2分解速率的影响,D项正确。
答案:
D
4.实验室可将硬质玻璃管改装为燃烧管(如图所示),挤压软塑料瓶瓶壁,向装有固体B的锥形瓶中加入液体A,同时往燃烧管中通入气体C并点燃,可看到明显的燃烧现象(金属网用以防止气体混合爆炸)。
若用此装置模拟工业制氯化氢,则关于试剂选择正确的是( )
选项
溶液A
固体B
气体C
A
稀硫酸
Zn
Cl2
B
浓盐酸
MnO2
H2
C
稀硝酸
Fe
Cl2
D
浓盐酸
KMnO4
H2
解析:
Zn与稀硫酸反应生成的氢气,在燃烧管中不能与氯气充分混合,不能燃烧,A项错误;该装置不需加热即可获得氯气,而二氧化锰和浓盐酸的反应需加热才能发生,B项错误;金属铁和硝酸反应不会产生氢气,C项错误;浓盐酸和高锰酸钾在不加热的条件下可以生成氯气,氯气和氢气在燃烧管中混合均匀可以获得氯化氢,燃烧时产生苍白色火焰,D项正确。
答案:
D
5.下列实验方案不能达到实验目的的是( )
A.图甲装置用Cu和浓硝酸可制取NO
B.图乙装置可用于实验室制备Cl2
C.图丙装置可用于实验室制取乙酸乙酯
D.图丁装置可用于实验室分离CO和CO2
解析:
Cu和浓硝酸反应生成NO2,NO2可以与水反应生成NO,故可以用甲装置制取NO,A正确;KMnO4具有强氧化性,在常温下就可以把浓盐酸氧化为Cl2,故乙装置可用于实验室制备Cl2,B正确;乙酸乙酯在强碱性溶液中可以完全水解,故不能用烧碱溶液吸收,并且导管伸入到液面以下,易倒吸,C错误;CO2可以先被碱液吸收,在球胆中收集CO气体,再通过分液漏斗向试剂瓶中加入酸液,CO2即可放出,故丁装置可用于实验室分离CO和CO2,D正确。
答案:
C
6.某学习小组拟利用如图装置制备氮化钙(化学式为Ca3N2,极易与H2O反应)。
下列说法正确的是( )
A.打开活塞K通入N2,试管A内有气泡产生,说明装置气密性良好
B.U形管中盛放的干燥剂既可以是碱石灰,也可以是浓硫酸
C.将产物Ca3N2放入盐酸中,只能得到一种盐
D.反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温后再关闭活塞K
解析:
若通入N2的气流较大,即使装置气密性不好,也能在试管A内产生气泡,A项错误;U形管中不能盛放液体干燥剂,B项错误;将Ca3N2放入盐酸中可得到两种盐:
CaCl2和NH4Cl,C项错误;如果先关闭活塞K,再熄灭酒精灯,有可能引起倒吸,D项正确。
答案:
D
7.实验室某些物质的制备装置如图所示(省略夹持装置和净化装置),仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的是( )
选项
a中的物质
b中的物质
c中的物质
d中的物质
e中的物质
A
浓硫酸
Na2SO3
(NH4)2SO3
浓氨水
CaO
B
浓硝酸
Cu
H2SO4
稀盐酸
Na2S
C
稀硫酸
Zn
HCl
稀盐酸
MnO2
D
浓硫酸
CH3CH2OH
CH2BrCH2Br
溴单质
CCl4
解析:
a、b中的物质反应生成SO2,e、d中的物质反应生成NH3,SO2和NH3在c中生成(NH4)2SO3,故A正确;e、d中生成的H2S会溶解在稀盐酸中,故B错误;MnO2与稀HCl不能生成Cl2,故C错误;浓硫酸和乙醇在常温下不反应,Br2会溶于CCl4中,不能生成Br2,故D错误。
答案:
A
8.铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是分析化学常用的基准试剂,其制备过程如图所示。
下列分析不正确的是( )
A.过程Ⅰ反应:
2NH4HCO3+Na2SO4===2NaHCO3↓+(NH4)2SO4
B.检验溶液B中阴离子的试剂仅需BaCl2溶液
C.若省略过程Ⅱ,则铵明矾的产率明显降低
D.向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液,先后观察到:
刺激性气体逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失
解析:
NaHCO3的溶解度较小,过程Ⅰ可以产生NaHCO3沉淀,符合离子反应的条件,A项正确;过程Ⅱ调整溶液的pH=2,溶液中不含有CO
,故仅需BaCl2溶液即可鉴别SO
,B项正确;若省略过程Ⅱ,因CO
与Al3+的水解相互促进,导致铵明矾的产率降低,C项正确;向铵明矾溶液中加入NaOH溶液,Al3+结合OH-的能力比NH
强,应先产生白色沉淀,后产生有刺激性气味的气体,再加入过量的NaOH溶液,白色沉淀逐渐溶解并消失,D项错误。
答案:
D
二、非选择题
9.如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。
请根据下列要求回答问题。
(1)若烧瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸,则:
①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时,两次使用B装置,其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。
此实验的目的是____________________________________________________________________________________________________________________,
D装置的作用是________________________________________
________________________________________________________。
②为了使B中CuO反应充分,在不改变现有药品的条件下,可采取的方法有(写一种)______________________________________
________________________________________________________。
③加热前必须进行的操作是___________________________。
(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体,分液漏斗中盛装浓氨水,慢慢打开分液漏斗的活塞,则:
①烧瓶内产生的气体主要有(写化学式)___________________。
②用产生的气体做氨的催化氧化实验,各装置按气流方向从左到右的连接顺序是(填字母)________→E。
③试管B中的反应方程式为_______________________________
________________________________________________________。
解析:
(1)①装置A中锌片与稀硫酸反应产生H2,装置C是对H2进行干燥,然后依次通过分别盛有CuO、无水CuSO4粉末的装置B;通过CuO时,氢气与CuO反应生成Cu和H2O;通过无水CuSO4粉末时,可以检验生成的水。
故实验目的是验证H2的还原性并检验其氧化产物;装置D的作用是防止空气中的水分进入装置B,干扰产物H2O的检验。
②使B中CuO反应充分,在不改变现有药品的条件下,可以减缓A中产生氢气的速率,如控制硫酸的滴入速率、控制烧瓶的温度等。
③加热前必须检验装置中空气是否排尽(即检验氢气是否纯净)。
(2)①滴入浓氨水,则Na2O2与H2O反应生成O2,放热使氨水分解,氨气逸出。
②做氨的催化氧化实验,装置A为O2、NH3的发生装置,由于产生的O2、NH3中含有水蒸气,需要通过装置D干燥后进入装置B发生催化氧化反应。
答案:
(1)①验证H2的还原性并检验其氧化产物 防止空气中的水进入装置,干扰H2氧化产物的检验 ②控制分液漏斗的活塞,使稀硫酸缓慢滴下(或在烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾捂着烧瓶等,其他合理答案也可) ③检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净
(2)①O2、NH3 ②A→D→B
③4NH3+5O2
4NO+6H2O
10.亚硝酸钠(NaNO2)是一种重要的工业盐,易溶于水,微溶于乙醇。
某化学兴趣小组对亚硝酸钠进行多角度探究:
Ⅰ.亚硝酸钠的制备。
(1)实验中用恒压滴液漏斗,相比普通分液漏斗,显著的优点是_______________________________________________________。
(2)D中澄清石灰水变浑浊,则C中制备NaNO2的离子方程式为______________________________________________________。
Ⅱ.探究亚硝酸钠与硫酸反应的气体产物成分。
已知:
①NO+NO2+2OH-===2NO
+H2O
②气体液化的温度:
NO2为21℃,NO为-152℃
(3)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,目的是
____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(按左→右连接):
A、C、________、________、________。
(5)在关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,装置A中产生红棕色气体。
①确认装置A中产生的气体含有NO,依据的现象是_____________________________________________________________________________________________________________________。
②装置B的作用是____________________________________。
Ⅲ.设计实验证明酸性条件下NaNO2具有氧化性。
供选用的试剂:
NaNO2溶液、KMnO4溶液、FeSO4溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN溶液
_____________________________________________________________________________________________________________________。
解析:
本题考查亚硝酸钠的制备及性质探究实验。
Ⅰ.
(1)恒压滴液漏斗可以将滴液漏斗与烧瓶连通,平衡滴液漏斗与烧瓶中压强,便于硝酸滴下。
(2)D中澄清石灰水变浑浊,说明C中产生CO2,故C中NO、O2通入Na2CO3溶液中发生反应的离子方程式为4NO+O2+2CO
===4NO
+2CO2。
Ⅱ.(3)先通入一段时间氮气,排尽装置中的空气,目的是防止生成的NO被氧化,干扰产物气体的检验。
(4)在装置A中制取气体,用浓硫酸(C)对气体进行干燥,然后用冰水浴(E)检验NO2,再用O2和热水浴(D)检验NO,最后用NaOH溶液(B)进行尾气处理。
所以仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、C、E、D、B。
(5)①确认装置A中产生的气体含有NO,依据的现象是装置D中通入氧气后气体由无色变为红棕色,发生反应:
2NO+O2===2NO2。
②由于NO、NO2都是大气污染物,装置B的作用是尾气处理,吸收氮氧化物,防止空气污染。
Ⅲ.要证明酸性条件下NaNO2具有氧化性,则证明酸性条件下NaNO2能将Fe2+氧化为Fe3+(或将I-氧化为I2)即可。
答案:
Ⅰ.
(1)平衡滴液漏斗与烧瓶中压强,便于硝酸流下
(2)4NO+O2+2CO
===4NO
+2CO2
Ⅱ.(3)排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化,干扰产物气体的检验 (4)E D B
(5)①D中通入氧气后,气体由无色变为红棕色 ②尾气处理,吸收氮氧化物,防止空气污染
Ⅲ.取硫酸亚铁溶液并滴加稀硫酸酸化,滴加几滴KSCN溶液,溶液仍为浅绿色,滴加少许NaNO2溶液,此时溶液由浅绿色变为红色,证明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,无明显现象,滴加少许NaNO2溶液,溶液变蓝,证明NaNO2具有氧化性)
11.PCl3可用于半导体生产的外延、扩散工序。
有关物质的部分性质如下:
熔点/℃
沸点/℃
密度/g·mL-1
其他
黄磷
44.1
280.5
1.82
2P(过量)+3Cl2
2PCl3;2P(少量)+5Cl2
2PCl5
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)制备:
如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。
(1)仪器乙的名称是________。
(2)实验室用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的化学方程式为
____________________________________________________________________________________________________________________。
(3)碱石灰的作用是___________________________________。
(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前,应先通入一段时间的CO2,其目的是________________________________________________。
(二)提纯:
(5)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。
加入黄磷加热除去PCl5后,通过________(填实验操作名称),即可得到PCl3的纯品。
(三)分析:
测定产品中PCl3纯度的方法如下:
迅速称取4.200g产品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入过量的0.1000mol·L-120.00mL碘溶液,充分反应后再用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗10.00mLNa2S2O3溶液。
已知:
H3PO3+H2O+I2===H3PO4+2HI;I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6;假设测定过程中没有其他反应。
(6)根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为________。
若滴定终点时俯视读数,则PCl3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析:
(1)仪器乙为冷凝管。
(2)用漂白粉加浓盐酸制备Cl2的反应为Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2H2O+2Cl2↑。
(3)根据PCl3遇水能发生反应,氯气有毒知,碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气进入并吸收多余的Cl2。
(4)甲中通入干燥Cl2之前,先通入CO2,是为了排尽装置中的空气,防止O2和水与PCl3反应。
(5)PCl3、POCl3的沸点相差较大,可以利用蒸馏的方法分离。
(6)根据提供的反应,有n(H3PO3)+
n(Na2S2O3)=n(I2),则25.00mL溶液中n(H3PO3)=0.1000mol·L-1×0.02L-
×0.1000mol·L-1×0.01L=0.0015mol。
根据PCl3+3H2O===H3PO3+3HCl,则4.2g产品中n(PCl3)=0.0015mol×20=0.03mol,PCl3的质量分数为
×100%=98.21%。
由于滴定管“0”刻度在上,若滴定终点时俯视读数,则计算时Na2S2O3溶液的体积偏小,根据n(H3PO3)=n(I2)-
n(Na2S2O3)知n(H3PO3)偏大,故PCl3的质量分数偏大。
答案:
(1)冷凝管
(2)Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2H2O+2Cl2↑
(3)吸收多余的Cl2,防止污染环境;防止空气中的水分进入,影响产品纯度
(4)排尽装置中的空气,防止O2和水与PCl3反应
(5)蒸馏
(6)98.21% 偏大
圣人之言行身之则----《论语》《论语》是孔子与其弟子的语录结集,儒家重要经典之一。
结集工作是由孔子门人及再传弟子完成的。
《论语》名称的来由,班固《汉书·艺文志》说:
“《论语》者,孔子应答弟子时人及弟子相与言而接闻于夫子之语也。
当时弟子各有所记。
夫子既卒,门人相与辑而论纂,故谓之《论语》。
”这一说法,大体可信。
原始记录杂出于众手,最后编定当在战国初期,以曾参门人为主。
现在通行的《论语》20篇,内容以伦理、教育为主。
《论语》在汉代有《鲁论语》、《齐论语》与《古论语》等不同本子流传,后来统一于郑玄。
现存旧注有魏何晏注、宋邢邴疏《论语注疏》、宋朱熹《论语集注》及清刘宝楠《论语正义》等,今注本有杨伯峻《论语译注》。
《泰伯》第一章:
子曰:
“泰伯,其可谓至德也已矣。
三以天下让,民无得而称焉。
《泰伯》第二章:
子曰:
“恭而无礼则劳,慎而无礼则葸,勇而无礼则乱,直而无礼则绞。
君子笃于亲,则民兴于仁;故旧不遗,则民不偷。
《泰伯》第三章:
曾子有疾,召门弟子曰:
“启予足!
启予手!
诗云:
‘战战兢兢,如临深渊,如履薄冰。
’而今而后,吾知免夫!
《泰伯》第四章:
曾子有疾,孟敬子问之。
曾子言曰:
“鸟之将死,其鸣也哀;人之将死,其言也善。
君子所贵乎道者三:
动容貌,斯远暴慢矣;正颜色,斯近信矣;出辞气,斯远鄙倍矣。
笾豆之事,则有司存。
《泰伯》第五章:
曾子曰:
“以能问于不能,以多问于寡;有若无,实若虚,犯而不校:
昔者吾友尝从事于斯《泰伯》第六章:
曾子曰:
“可以托六尺之孤,可以寄百里之命,临大节而不可夺也:
君子人与?
君子人也。
泰伯》第七章:
曾子曰:
“士不可以不弘毅,任重而道远。
仁以为己任,不亦重乎?
死而后已,不亦远乎。
《泰伯》第八章:
子曰:
“兴于诗,立于礼,成于乐。
《泰伯》第九章:
子曰:
“民可使由之,不可使知之。
”《泰伯》第十章:
子曰:
“好勇疾贫,乱也。
人而不仁,疾之已甚,乱也。
”泰伯》第十一章:
子曰:
“如有周公之才之美,使骄且吝,其余不足观也已。
《泰伯》第十二章:
子曰:
“三年学,不至于谷,不易得也。
”《泰伯》第十三章:
子曰:
“笃信好学,守死善道。
危邦不入,乱邦不居。
天下有道则见,无道则隐。
邦有道,贫且贱焉,耻也。
邦无道,富且贵焉,耻也。
”《泰伯》第十四章:
子曰:
“不在其位,不谋其政。
《泰伯》第十五章:
子曰:
“师挚之始,关睢之乱,洋洋乎盈耳哉。
”《泰伯》第十六章:
子曰:
“狂而不直,侗而不愿,悾悾而不信,吾不知之矣《泰伯》第十七章:
子曰:
“学如不及,犹恐失《泰伯》第十八章:
子曰:
“巍巍乎!
舜禹之有天下也而不与《泰伯》第十九章:
子曰:
“大哉尧之为君也!
巍巍乎!
唯天为大,唯尧则之。
荡荡乎!
民无能名焉。
巍巍乎其有成功也,《泰伯》第二十章:
舜有臣五人而天下治。
武王曰:
“予有乱臣十人。
”孔子曰:
“才难,不其然乎?
唐虞之际,于斯为盛。
有妇人焉,九人而已。
三分天下有其二,以服事殷。
周之德,其可《泰伯》第二十一章:
子曰:
“禹,吾无间然矣。
菲饮食而致孝乎鬼神,恶衣服而致美乎黻冕,卑宫室而尽力乎沟洫。
禹,吾无间然矣。
”泰伯是《论语》的一篇,共计21章,其中著名的文句有:
“鸟之将死,其鸣也哀;人之将死,其言也善”;“任重而道远”;“死而后已”;“民可使由之,不可使知之”;“不在其位,不谋其政”等。
本篇的基本内容,涉及到孔子及其学生对尧舜禹等古代先王的评价;孔子教学方法和教育思想的进一步发挥;孔子道德思想的具体内容以及曾子在若干问题上的见解。
泰伯:
周代始祖古公亶父的长子。
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