2025届高三化学一轮复习课时作业：化学实验4.物质的制备

2025高考化学一轮复习课时作业：化学实验4.物质的制备 一、单选题 1．利用下列实验装置能达到实验目的的是( ) A检验氨气极易溶于水 B制取并干燥氨气 C制取并收集二氧化氮 D将化学能转化为电能 A.A B.B C.C D.D 2．用下列装置不能达到相关实验目的的是( ) A.用装置甲证明：ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) B.用装置乙收集NO气体 C.用装置丙制取无水 D.用装置丁制取金属锰 3．下列实验设计可以达到相应实验目的的是( ) 选项 A B 实验设计 实验目的 观察Na燃烧的产物 实验室制备少量 选项 C D 实验设计 实验目的 制备少量氧气 检验浓硫酸与铜反应生成二氧化硫 A. A B. B C. C D. D 4．溴苯是不溶于水的液体，常温下不与酸、碱反应，可用如图所示的装置制取(该反应放出热量)，化学反应式为。制取时观察到烧瓶中有大量红棕色蒸气，锥形瓶中导管口有白雾出现等现象。 下列说法错误的是( ) A.制备溴苯的反应属于取代反应 B.白雾出现是因为HBr易挥发且极易溶于水 C.装置图中长直玻璃导管仅起导气作用 D.溴苯中含有少量的溴，可用NaOH溶液洗涤除去 5．利用如图所示的装置（夹持及加热装置略）制备高纯白磷的流程如下： 下列操作错误的是( ) A.红磷使用前洗涤以除去表面杂质 B.将红磷转入装置，抽真空后加热外管以去除水和氧气 C.从a口通入冷凝水，升温使红磷转化 D.冷凝管外壁出现白磷，冷却后在氮气氛围下收集 6．实验室可以通过以下反应和操作制取肉桂酸： 已知:苯甲醛、肉桂酸均难溶于水，乙酸酐易水解。 操作:①将一定量苯甲醛、乙酸酐、混合加热回流 ②向回汇流后的混合液中加入，溶液调节溶液至碱性 ③将“②”中溶液装入下图的II装置中，并通入水蒸气，III中下列有关说法错误的是( ) A.回流过程中可能有气泡产生 B.当馏出液无油珠时，即可停止通入水蒸气 C.操作③结束时，应先移去热源再打开弹簧夹 D.向II中残余溶液中加入盐酸酸化，再过滤、洗涤、干燥可以获得肉桂酸粗品 7．下列气体中，既可用浓硫酸干燥，又可用NaOH固体干燥的是( ) A. B. C. D. 8．图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是（加热、除杂和尾气处理装置任选）( ) 选项 气体 试剂 A 饱和溶液+浓硫酸 B 浓盐酸 C 固体熟石灰 D 石灰石+稀盐酸 A.A B.B C.C D.D 9．标准状况下，将两个干燥圆底烧瓶中分别充满相应的气体后进行喷泉实验（如图所示）.下列说法错误的是( ) A.收集氨气时，可用湿润的蓝色石蕊试纸靠近瓶口，若试纸变为红色，则已集满 B.若将右图中的气体换为气体，则不会产生喷泉现象 C.挤出胶头滴管中的水后，两个装置均可产生红色喷泉 D.若去掉装置中的胶头滴管，采用冷敷烧瓶的方法也可产生喷泉现象 10．下列实验装置能达到实验目的的是( ) A混合浓硫酸和乙醇 B分离苯和溴苯(部分装置略) C排空气法收集CH4 D分离苯萃取碘水后已分层的有机层和水层 A.A B.B C.C D.D 11．水合肼（）是重要的氢能源稳定剂，其制备的反应原理为：。下列装置和操作不能达到实验目的的是( ) A.在装置甲的圆底烧瓶中加入生石灰制取 B.用装置乙作为反应过程的安全瓶 C.制备水合肼时先将NaClO溶液加入锥形瓶再通入 D.用装置丁吸收反应中过量的 12．实验室利用如图所示装置制取、收集气体并进行尾气处理（省略夹持、净化装置和c中玻璃导管）。下列选项中正确的是( ) 选项 a中的物质 b中的物质 d中的物质 C中的玻璃导管 制取气体 A 浓盐酸 溶液 长进短出 B 浓氨水 短进长出 C 稀硝酸 短进长出 D 稀硫酸 溶液 长进短出 A.A B.B C.C D.D 13．能用如图所示装置完成气体制备、尾气处理（加热和夹持等装置略去）的是( ) 气体 制备试剂 烧杯中试剂 A 碱石灰与浓氨水 溶液 B 大理石和硫酸 石灰水 C 电石与水 水 D 与浓盐酸 NaOH溶液 A.A B.B C.C D.D 14．用图示装置制取相应气体，其中不可行的是( ) 选项 药品和试剂 制备的气体 A Zn和稀硫酸 B 和水 C 和浓盐酸 D 大理石和稀硫酸 A.A B.B C.C D.D 15．用如图所示装置完成相应实验(a、b、c中分别盛有试剂1、2、3)，能达到实验目的的是( ) 选项 试剂1 试剂2 试剂3 实验目的 A 双氧水 浓硫酸 制取干燥的 B 浓硫酸 Cu片 浓硫酸 制取干燥的 C 浓盐酸 饱和NaCl溶液 制取并除去HCl D 浓硝酸 Fe片 制取干燥的 A.A B.B C.C D.D 16．用如图所示实验装置进行相关实验，其中合理的是( ) A制备并收集 B鉴别纯碱与小苏打 C收集NO气体 D进行喷泉实验 A.A B.B C.C D.D 二、多选题 17．1640年，我国早期科技丛书《物理小识·金石类》（方以智）提到：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂，惟乌桕树不畏其气”。“青矾”主要成分是绿矾（），“文”中有关物质转化如下图所示。 已知：、的沸点依次为16.8℃、℃。下列说法正确的是( ) A.矾油主要成分是和 B.铁的氧化物可能是、 C.白色固体R是和 D.上述转化中发生了氧化还原反应 18．某学习小组利用制备的流程如下图，下列说法正确的是( ) A.实验前和实验后均需通一段时间的或 B.反应器1中加入少量稀硫酸可提高稀硝酸的利用率 C.气体B在反应器1中是还原产物，在2中是氧化剂 D.理论上反应器1、2中生成盐的物质的量之比为3：1 19．卤代烃与端基炔（）催化偶联反应的一种机理如图所示。下列说法错误的是( ) A.为该催化过程的中间产物 B.偶联反应中起催化作用的只有M C.该催化机理改变了反应路径和反应热 D.该偶联反应的原理为 20．某兴趣小组拟在实验室里通过氨气和镁粉反应制取少量氨化镁（），制备装置示意图如下。下列说法正确的是( ) A.装置A中制备氮气的离子方程式为： B.中阳离子半径大于阴离子半径 C.装置B的作用除了可以平衡压强，还可以判断装置是否发生堵塞 D.实验时应先点燃D处的酒精喷灯，再点燃A处的酒精灯 21．硫酸亚铁铵是一种重要的化工原料，用途十分广泛。实验室可用如图所示流程制备硫酸亚铁铵，下列说法错误的是( ) A.步骤①中用溶液处理的目的是去除废铁屑表面的油污 B.为了提高产率，步骤②中硫酸一定要过量 C.步骤②中发生的氧化还原反应主要有、 D.步骤③的操作为蒸发结晶 三、填空题 22．五水硫酸铜在化工、农业、医药、食品等方面均有广泛的用途，实验室制备方法如下： （1）制备硫酸铜溶液 称取3.0g铜粉放入双颈烧瓶中，加入11.0mL,再分批缓慢加入5.0mL浓,待反应缓和后水浴加热。在加热过程中补加6.0mL和1.0mL浓硝酸。 ①仪器甲的名称是_________，硝酸的主要作用是_________。 ②分批加入硝酸的主要原因是_________。 ③实验过程中，观察到有气体生成，NaOH溶液的作用是吸收_________和_________。 （2）制得五水硫酸铜粗品 待Cu接近于全部溶解后，趁热用倾析法将溶液转至小烧杯中，然后通过“相关操作”得到粗五水硫酸铜晶体。 ①趁热用倾析法转液的目的是_________、_________。 ②通过“相关操作”得到粗五水硫酸铜晶体，其“相关操作”是指将溶液转至蒸发皿中，水浴加热，_________。 ③如果蒸发水时温度过高，得到的晶体会偏白色，则原因是_________。（用化学反应方程式表示） 23．我国的钴（Co）资源非常贫乏，一种利用湿法炼锌净化渣回收钴的工艺如下图所示。已知净化渣含有较高的锌、铜、铅、钴元素以及一定量的铁和锰元素，它们大多以金属单质和氧化物的形式存在。 已知：①298K，，，。 ②在酸性溶液中有强氧化性 （1）写出钴原子的价层电子排布式：_________。 （2）“常压浸出”需加热至70℃左右，宜采用_________（填序号；①盐酸②硫酸③硝酸）进行酸浸，浸出渣主要成分为_________。 （3）大多数金属硫化物都难溶于水，能选择除铜的原因是_________，若加入后溶液中,，则溶液的pH约为_________。 （4）过二硫酸钠（）氧化Mn2+生成MnO2沉淀，同时生成，请写出该反应的离子方程式：_________。加入过二硫酸钠也可以氧化生成，但不会生成沉淀，则还需要加入氯酸钠的原因是_________。 （5）根据流程可知：在“沉淀分离”步骤中，还原性_________（填“强于”或“弱于”）；氧化沉淀所得产物为，最终钴产品是脱水后的产物，脱水前后质量比为55:46，则钴产品的化学式为_________。 24．锂和铍是重要的稀有金属，被国内外视为战略性资源。一种从尾矿（主要含及元素）中回收锂、铍、铝的工艺流程如图： 回答下列问题： （1）“浸渣”中主要成分的晶体类型为_____。 （2）“沉铁”中生成沉淀，其中元素的化合价为_____，该反应的离子方程式为_____。 （3）“萃取”时，以为萃取剂、为协萃剂，溶液中的可与结合成而被萃取。“反萃取”时，加入浓盐酸，发生。 ①“萃取”时还需要加入，其作用是_____。 ②取尾矿（其中质量分数为），“反萃取”后所得水相中，则该过程的回收率为_____（用含相关物理量字母的代数式表示）。 （4）实验室提纯方法是_____。 （5）为了得到较高的空间利用率，离子晶体中的阴离子（通常半径较大）会尽可能紧密堆积，阳离子（通常半径较小）填入阴离子形成的空隙中，这种模型称为离子晶体的“堆积-填隙模型”。 已知常见的型离子晶体的离子半径比和配位数的关系如下表： 配位数 晶胞类型 4 立方 6 8 表中离子半径比的临界值是由“堆积—填隙模型”中阴阳离子的几何关系确定的，例如配位数为8时，阳离子进入阴离子形成的正方体空隙，正方体8个顶点处的阴离了相切，空隙处（正方体体心）的阳离子与8个阴离子也相切，此时可由相关几何关系求得。 ①_____。 ②晶胞为立方型，而等的晶胞为型。请结合上表，解释出现此结果的原因：_____。 四、实验题 25．研究氮、硫及其化合物对工业生产、资源利用和环境保护都具有重要意义。 (1)实验室制备、收集干燥的，所需装置如图Ⅰ所示。    ①装置A中反应的化学方程式为______________。 ②请按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→___________→___________→___________→___________→f。______________ ③装置D的作用是______________，装置E中反应的离子方程式为______________。 (2)为了有效实现NO和的相互转化，设计如下实验：按图Ⅱ组装好实验装置，并检查装置的气密性，实验前用排水法收集半瓶NO气体。    ；；   图II ①打开弹簧夹，推动针筒活塞，使进入烧瓶。关上弹簧夹，首先观察到烧瓶中的现象为______________，产生此现象的化学方程式为______________。 ②轻轻摇动烧瓶，观察到烧瓶中的现象为______________，产生此现象的化学方程式为______________。 (3)在下列物质转化中，A是一种正盐，D的相对分子质量比C的相对分子质量大16，E是酸，当X无论是强酸还是强碱时，都有如下的转化关系：    当X是强酸时， A、B、C、D、E均含同种元素；当X是强碱时，A、B、C、D、E均含另外同一种元素。 ①A是______________。(填化学式) ②当X是强碱时，B生成C的化学方程为______________。 参考答案 1．答案：A 解析： A.滴入水，气球膨胀，说明氨气极易溶于水，故A选； B.氯化铵分解后在试管口又重新化合生成氯化铵，故B不选； C.二氧化氮能与水反应转化成一氧化氮，故C不选； D.不能形成闭合回路，不能将化学能转化为电能，故D不选； 故选 A。 2．答案：B 解析：A.Na在水与煤油的交界面反应，钠在煤油中上下跳动，说明钠密度大于煤油，浮在水面，说明钠密度小于水，用装置甲证明：ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)，故A正确；B.NO密度小，应该从短管进，才能排出收集NO，故B错误。C.在加热过程中镁离子会发生水解，但在氯化氢气流中加热，氯化氢能抑制的水解，最终得到无水，该装置能达到实验目的，故C正确；D.可以用铝热反应制备熔点较高的金属铝和二氧化锰反应制备金属Mn，故D正确。 3．答案：D 解析： 4．答案：C 解析：A项，苯和液溴混合后加入铁粉，溴与铁反应生成，在作催化剂的条件下，苯环上的氢原子被溴原子取代生成溴苯，属于取代反应，正确；B项，HBr气体遇水蒸气易形成白雾，正确；C项，苯和溴在的作用下反应放出热量，使部分苯和溴成为蒸气，在经过长导管时，苯蒸气和溴蒸气会冷凝回流下来，故长导管的作用是导气和冷凝回流，错误；D项，溴苯与NaOH溶液不反应，能与NaOH溶液反应，可用NaOH溶液洗涤除去溴苯中的，正确。 5．答案：C 解析：长期放置的红磷，表面会生成磷的氧化物和磷的含氧酸，可用水洗涤除去表面杂质，得到纯净的红磷，A正确；红磷在转化过程中，应避免接触氧气和水，防止发生副反应，红磷转入装置后，抽真空后加热外管，以去除水和氧气，B正确；应从b口通入冷凝水，随水量增加、水面上涨，水从a口流出，C错误；在氮气氛围下收集冷却的白磷，可防止其与氧气反应，D正确。 6．答案：C 解析：A.回流过程存在水带出苯甲酸，产生气泡，A正确；B:当馏出液无油珠时，说明未应的苯甲醒已除完全可停上入水蒸汽，B正确；C.操作③结束后，如先移去热源，中的液体会倒吸到发生器I中，正确的操作是先打开弹簧夹使系统与大气连通后，停上加热，移去热源，C错误；D.向II残余容液中加入盐酸酷化，使肉桂酸钠转化为因桂酸，肉桂酸难溶于水，经过过滤洗冻干燥可获得肉桂酸粗品，D正确，故选择C。 7．答案：B 解析：B项，不与浓硫酸和固体氢氧化钠反应，这两种物质均可干燥，故选B项； A项，能和氢氧化钠反应，不能用固体氢氧化钠干燥，故不选A项；C项，是酸性气体，可以与氢氧化钠反应，不能用固体氢氧化钠干燥，故不选C项；D项，是碱性气体，可以与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，故不选D项。综上所述，本题正确答案为B。 8．答案：C 解析：利用固体和熟石灰混合加热制取氨气，反应物均为固体，若利用题给图示装置进行实验，反应生成的水会冷凝回流至圆底烧瓶内，使烧瓶炸裂，该实验通常在试管中进行，实验时需使试管口稍向下倾斜，防止生成的水回流使试管受热不均匀而炸裂，C符合题意。 9．答案：A 解析：收集氨气时，可用湿润的红色石蕊试纸靠近瓶口，若试纸变为蓝色，则已集满，A错误；不溶于水，不会使烧瓶内气压减小，故不会产生喷泉现象，B正确；①中氨气极易溶于水，使瓶内气压减小，氨水呈碱性能使酚酞溶液变红，可形成红色喷泉，②中发生反应：,气体体积减小，使瓶内气压减小，硝酸溶液能使石蕊溶液变红，可形成红色喷泉，C正确；去掉装置中的胶头滴管，冷敷烧瓶，造成压强差，也会引发喷泉现象，D正确. 10．答案：C 解析：A.浓硫酸稀释过程中会释放大量的热，将乙醇倒入浓硫酸中，因浓硫酸稀释放热会引起液体飞溅，造成危险，应将浓硫酸沿烧杯壁倒入乙醇中，边加边搅拌，A不选； B.采用蒸馏的方法分离苯和溴苯的过程中，冷凝水的进出方向应为下进上出，冷凝效果好B不选； C.CH:的密度比空气小，应采用向上排空气法收集，导气管应短进长出，C选； D.苯的密度比水小，萃取后有机层在上层，水层在下层，D不选； 故选C。 11．答案：C 解析：A.在装置甲的圆底烧瓶中加入碱石灰，其中的CaO与氨水中的水反应产生，反应放热使分解制取，且电离产生，使溶液中增大，的电离平衡逆向移动，也会导致浓度增大，也有益于分解产生，故可用于制取，故A正确； B.装置乙中导管短进短出，可作安全瓶，故B正确； C.制备水合肼时先通入再将NaClO溶液加入锥形瓶，可保证N元素充分被氧化，故C错误； D.丁中球形结构容积大，水进入球形部分，就不能再进入左边装置中，因而可防止倒吸现象的发生，且用于极容易溶于水，因此丁可吸收过量的，故D正确。 12．答案：B 解析：浓盐酸和反应制备需要在加热条件下进行，A错误；氨气的密度比空气小，应使用向下排空气法收集，B正确；NO会与氧气发生反应，因而不能用排空气法收集，C错误；生成的硫酸钙是微溶物，会覆盖在表面，阻止反应继续进行，所以不用稀硫酸和反应制备，D错误。 13．答案：D 解析：A.浓氨水滴入固体碱石灰上，生成，氨气尾气吸收时不能将导管直接通入溶液中，会引起倒吸，故A错误； B.不能用硫酸与大理石制备，生成的硫酸钙会附着在大理石上，阻碍反应进行，故B错误； C.电石与饱和食盐水反应生成，尾气应用酸性高锰酸钾溶液或新的四氯化碳溶液吸收，故C错误； D.与浓盐酸在加热条件下制取，为了防止污染空气，过量的用NaOH溶液吸收，故D正确。 答案选D。 14．答案：D 解析：稀硫酸和反应会生成微溶于水的沉淀，覆盖在大理石的表面上，阻碍反应的继续进行，因此制备二氧化碳应当用稀盐酸与大理石反应。 15．答案：C 解析： A.双氧水在催化作用下分解放出氧气，故不选A； B.常温下铜和浓硫酸不反应，故不选B； C.浓盐酸和高锰酸钾在常温下反应放出氯气，用饱和食盐水除去氯气的氯化氢，故选C； D.常温下，铁在浓硝酸中钝化，故不选D； 选C。 16．答案：D 解析： 17．答案：BD 解析：由流程梳理可知,A、C项错误；分解有生成,部分硫元素化合价降低,则铁元素的化合价应升高,含+3价铁的氧化物可能是,B项正确；的分解反应是氧化还原反应,D项正确。 18．答案：BD 解析： 19．答案：BC 解析：A.从图中可以看出，是循环过程中的中间产物之一，所以是该催化过程的中间产物，A正确； B.从图中可以看出，偶联反应中起催化作用的为M和CuI，B不正确； C.该催化机理改变了反应路径，但没有改变该反应的反应热，C不正确； D.从箭头指示的信息看，总反应的反应物为、RI，产物为、RI，所以该偶联反应的原理为，D正确； 故选BC。 20．答案：AC 解析：B项，和核外电子排布相同，核电荷数越大的半径反而越小，所以大于，所以中阳离子半径小于阴离子半径，B项错误。 D项，因为Mg在加热时与空气中的氧气可以反应生成MgO，所以实验时应先点燃A处的酒精灯，让生成的氯气排尽装置中的空气，再点燃D处的酒精喷灯，D项错误。 21．答案：BD 解析： 22．答案：（1）分液漏斗；氧化铜粉；防止反应产生的热效应增加硝酸的挥发量；二氧化氮；一氧化氮 （2）除去残余固体；防止硫酸铜晶体析出；浓缩至表面有晶膜出现，取下蒸发皿（或拆去热源），自然冷却，析出粗五水硫酸铜晶体； 解析：（1）①仪器甲的名称是分液漏斗，硝酸的主要作用是氧化铜粉； ②分批加入硝酸的主要原因是防止反应产生的热效应增加硝酸的挥发量； ③实验过程中，观察到有气体生成，NaOH溶液的作用是吸收二氧化氮和一氧化氮的混合气体。 （2）①趁热用倾析法转液的目的是除去残余固体、防止硫酸铜晶体析出； ②通过“相关操作”得到粗五水硫酸铜晶体，其“相关操作”是指将溶液转至蒸发皿中，水浴加热，浓缩至表面有晶膜出现，取下蒸发皿（或拆去热源），自然冷却，析出粗五水硫酸铜晶体； ③如果蒸发水时温度过高，得到的晶体会偏白色，说明受热分解产生，方程式为：。 23．答案：（1） （2）②；Cu、 （3）生成的CuS溶解度最小，先于其它的金属离子沉淀；1 （4）；消耗了，促进水解生成沉淀而被除去 （5）弱于；CoO（OH） 解析：（1）Co为27号元素，其基态原子的价层电子排布式：。 （2）“常压浸出”的加热温度为70℃左右，温度高时，盐酸、硝酸均挥发，对设备的腐蚀能力强，而硫酸不挥发，则宜采用②硫酸进行酸浸。酸浸后金属元素转化为对应的金属硫酸盐，但铜与硫酸不反应，为难溶物，则浸出渣主要成分为Cu、。 （3）大多数金属硫化物都难溶于水，能选择除铜的原因是生成的CuS溶解度最小，先于其它的金属离子沉淀；加入后的溶液中，，则溶液中的，根据、知，，其中，则，溶液的pH约为1。 （4）过二硫酸钠（）氧化生成沉淀，同时生成，根据化合价升降守恒、电荷守恒及原子守恒可得反应的离子方程式：。加入过二硫酸钠能氧化为，但不会生成沉淀，氯酸钠属于强碱弱酸盐，加入氯酸钠可消耗溶液中的，从而促进水解生成沉淀而被除去。 （5）由图知，在“沉淀分离”步骤中得到锰铁渣和含钴元素的溶液，说明还原性弱于；的相对分子质量为110，脱水前后质量比为55:46，说明则该过程中发生：，则钴产品的化学式为CoO（OH）。 24．答案：（1）共价晶体 （2）+3； （3）增大的浓度，使转化成，增大的萃取率； （4）重结晶 （5）；阳离子半径逐渐增大，配位数逐渐增大，晶体类型发生变化 解析： 25．答案：(1)；a→d→e→c→b→f；防止倒吸，起到安全瓶的作用； (2)烧瓶中气体由无色变为红棕色；；烧杯中红棕色气体又变为无色；烧杯中水倒吸到烧瓶中(或烧瓶中液面上升)； (3)； 解析： 学科网（北京）股份有限公司 $$