内容正文:
第十一章 化学综合实验探究
课时冲关三十五 物质的制备
学生用书 P459
一、选择题:每题只有一个选项符合题意
1.(2025义乌五校高三联考)下列装置按制备
SO2、收集、验证漂白性及尾气处理的顺序进行
实验(“→”表示气流方向),能达到实验目的
的是 ( )
A. B.
C. D.
解析:D [A项,铜与浓硫酸需加热才反应生成
二氧化硫,故 A不选;B项,二氧化硫密度比空
气大,导气管应该采用长进短出的方法进行收
集,故B不选;C项,SO2 具有漂白性,但不能漂
白酸碱 指 示 剂,故 C不 选;D 项,二 氧 化 硫 与
NaOH能发生反应,可以采用氢氧化钠溶液进
行尾气处理,且要防倒吸,故选D.]
2.下列实验装置的使用及操作正确的是 ( )
A.①制备溴苯并验证有HBr产生
B.②制备并收集干燥的氨气
C.③制备NaHCO3
D.④钠的燃烧反应
解析:C [A.①装置可以制备溴苯,但不能证
明有HBr产生,因为溴有挥发性,挥发出的Br2
也能与 硝 酸 银 溶 液 反 应 生 成 淡 黄 色 沉 淀,且
HBr易 溶 于 水,应 该 有 防 倒 吸 装 置,A 错 误;
B.②装置可以制备干燥的氨气,但氨气密度小
于空 气,应 该 用 向 下 排 空 气 法 收 集,B错 误;
C.向饱和氨的食盐水中通入过量的二氧化碳,
会有NaHCO3 析出,C正确;D.钠的燃烧反应
不能在玻璃器皿中进行,玻璃易炸裂,D错误.]
3.过氧化钙晶体(CaO28H2O)常用作医药消毒
剂,以轻质碳酸钙为原料,按以下实验方法来
制备.
轻质CaCO3 粉末
稀盐酸
①煮沸、趁热过滤
→滤液
NH3H2O、H2O2
②冰浴、过滤
→
白色结晶体
水洗、醇洗
③
→CaO28H2O
下列说法错误的是 ( )
A.①中煮沸的主要目的是除去溶液中的 HCl
和CO2
B.②中氨水用来调节溶液的pH
C.②中结晶的颗粒较小,过滤时可用玻璃棒轻
轻搅动以加快过滤速度
D.③中醇洗的主要目的是减少晶体的损失,使
产品快速干燥
解析:C [碳酸钙和盐酸生成氯化钙、水和二氧
化碳,加入氨水、过氧化氢转化为CaO28H2O
晶体.A.碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水
和二氧化碳,气体在溶液中的溶解度随温度的
升高而 减 小,加 热 煮 沸 是 为 了 除 去 溶 液 中 的
HCl和CO2,A 正确;B.向 CaCl2 溶液中加入
H2O2、NH3H2O发生反应为CaCl2+H2O2+
2NH3H2O+6H2O CaO28H2O↓+
2NH4Cl,氨水用来调节溶液的pH利于CaO2
8H2O的生成,B正确;C.尽管②中结晶的颗粒
较小,但是过滤时若用玻璃棒轻轻搅动,会导致
滤纸 破 损,C错 误;D.过 氧 化 钙 晶 体(CaO2
8H2O)微溶于水,也不溶于乙醇,用醇洗涤,可
以减少晶体的溶解,同时乙醇容易挥发,可以加
速晶体干燥,D正确.]
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高考总复习 化学
4.(2025连云港市高三调研)加热条件下 NH3
能将CuO还原成Cu,实验室制取NH3 并探究
其还原性,下列实验装置能达到实验目的的是
( )
A.制取
NH3
B.干燥
NH3
C.验证氨气
的还原性
D.吸收尾
气
解析:C [A项,NaOH溶液与NH4Cl溶液反应生
成NH3H2O,不加热的情况下NH3H2O难以
分解,一般不用于制备氨气,A错误;B项,NH3 与
浓H2SO4 反应,浓硫酸不能干燥 NH3,B错误;
C项,NH3 与CuO反应生成N2、Cu和H2O,黑色
的CuO转化为红色的Cu,N元素的化合价升高,
说明NH3 具有还原性,C正确;D项,倒置漏斗伸
入液面以下,会导致无法防倒吸,D错误;故选C.]
5.(2025牡丹江市高三检测)氮化锂(Li3N)是一种
快离子导体,导电率高,遇水蒸气剧烈反应生成氢
氧化锂和氨气,一种制备氮化锂的方案如下(实验
室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制
备氮气)
下列说法错误
的是 ( )
A.装置D吸收空气中二氧化碳和水蒸气
B.装置B中盛装浓硫酸
C.先点燃C处酒精灯后点燃A处酒精灯
D.发生装置A可用于制备氯气
解析:C [A项,空气中二氧化碳和水蒸气能与反
应物锂反应,水蒸气也能与生成物氮化锂反应,故
A正确;B项,装置中浓硫酸干燥氮气,故B正确;
C项,先通入氮气,将装置内空气排尽,再点燃C处
酒精灯,故C错误;D项,发生装置A适合液体与
固体共热制备气体,故D正确;故选C.]
6.乙酸正丁酯是重要的化工原料.实验室将乙酸、正
丁醇、浓硫酸加入圆底烧瓶中,加热条件下制备乙
酸正丁酯的装置(加热和夹持装置已省略)和有关
信息如下:
乙酸 正丁醇 乙酸正丁酯
熔点/℃ 16.6 -89.5 -73.5
沸点/℃ 117.9 117 126.0
密度(g/cm3) 1.1 0.80 0.88
下列说法不正确的是 ( )
A.实验开始时应先由装置A的b口通入冷凝水,
再加热装置C
B.装置B的作用是不断分离出产生的水,使反应向
正向移动,提高产率
C.当B中水层高度不再变化时,说明反应完全,这
时可以停止加热
D.提纯乙酸正丁酯可采取水洗、氢氧化钠溶液洗、
无水氯化钙干燥、过滤一系列操作
解析:D [A.实验开始时应先由装置A的b口通
入冷凝水,再加热装置C,提高原料利用率,A项正
确;B.装置B为分水器,可不断分离出产生的水,使
反应向正向移动,提高产率,B项正确;C.当B中水
层高度不再变化时,说明反应不再有水生成,反应
已经基本完成,这时可以停止加热,C项正确;D.提
纯乙酸正丁酯不可采取氢氧化钠溶液洗,碱性条件
下乙酸正丁酯会发生水解,D项错误.]
7.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的
的是 ( )
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第十一章 化学综合实验探究
A.用图2所示装置制取少量氨气
B.用图1所示装置除去Cl2 中含有的少量HCl
C.选择合适的试剂,用图4所示装置可分别制取少
量CO2、NO和O2
D.用图3所示装置制取少量纯净的CO2 气体
解析:B [收集氨气不能用橡皮塞塞住试管口,否
则会因压强过大而导致实验事故,可以在试管口塞
一团棉花,A错误;除去HCl可以用饱和食盐水,洗
气时应该“长进短出”,B正确;NO易与空气中的
O2 反应生成NO2,不能用排空气法收集,C错误;
纯碱为粉末状固体,易溶于水,不能使反应随时停
止,应 选 碳 酸 钙 与 盐 酸 反 应 制 取 少 量 CO2,D
错误.]
二、非选择题
8.(2024河北卷)市售的溴(纯度99%)中含有少量
的Cl2 和I2,某化学兴趣小组利用氧化还原反应原
理,设计实验制备高纯度的溴.
回答下列问题:
(1)装置如图(夹持装置等略),将市售的溴滴入盛
有浓CaBr2 溶液的B中,水浴加热至不再有红棕色
液体馏出.仪器C的名称为 ;
CaBr2 溶液的作用为 ;
D中发生的主要反应的化学方程式为
.
(2)将D中溶液转移至 (填仪器名称)中,
边加热边向其中滴加酸化的KMnO4 溶液至出现
红棕色气体,继续加热将溶液蒸干得固体R.该过
程中生成I2 的离子方程式为
.
(3)利用图示相同装置,将R和K2Cr2O7 固体混合
均匀放入B中,D中加入冷的蒸馏水.由A向B
中滴加适量浓 H2SO4,水浴加热蒸馏.然后将D
中的液体分液、干燥、蒸馏,得到高纯度的溴.D中
蒸馏水的作用为 和
.
(4)为保证溴的纯度,步骤(3)中K2Cr2O7 固体的用
量按理论所需量的3
4
计算,若固体R质量为mg
(以KBr计),则需称取 gK2Cr2O7(M=
294gmol-1)(用含m的代数式表示).
(5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化.
其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧
杯内壁,转移溶液时用 ,
滤液沿烧杯内壁流下.
解析:(1)仪器C为直形冷凝管,用于冷凝蒸气;市
售的溴中含有少量的Cl2,Cl2 可与CaBr2发生氧化
还原反应而除去,水浴加热时,Br2、I2 蒸发进入装
置D中,分别与K2C2O4 发生氧化还原反应:Br2+
K2C2O4
△
2KBr+2CO2↑
、I2+K2C2O4
△
2KI
+2CO2↑,由于Br2 为进入D的主要物质,故主要
反应的化学方程式为Br2+K2C2O4
△
2KBr+
2CO2↑.
(2)将D中溶液转移至蒸发皿中,边加热边向其中
滴加酸化的KMnO4 溶液至出现红棕色气体(Br2),
即说明KMnO4 已将KI全部氧化,发生反应的离
子方程式为2MnO-4 +10I-+16H+
△
2Mn
2++
5I2+8H2O;KBr几乎未被氧化,继续加热将溶液蒸
干所得固体R的主要成分为KBr.
(3)密度:Br2>H2O,D中冷的蒸馏水起到液封的作
用,同时冷的蒸馏水温度较低,也可减少溴的挥发.
(4)mgKBr固体的物质的量为 m119mol
,根据转移
电子相等可得关系式6KBr~6e-~K2Cr2O7,则理
论上需要K2Cr2O7 的物质的量为
1
6×
m
119mol
,实
际所需称取K2Cr2O7 的质量为
1
6×
m
119mol×
3
4×
294gmol-1≈0.31mg.
(5)趁热过滤的具体操作:漏斗下端管口紧靠烧杯
内壁,转移溶液时用玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在
三层滤纸处,滤液沿烧杯内壁流下.
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高考总复习 化学
答案:(1)直形冷凝管 除去市售的溴中少量的Cl2
Br2+K2C2O4
△
2KBr+2CO2↑
(2)蒸发皿 2MnO-4 +10I-+16H+
△
2Mn
2++
5I2+8H2O
(3)液封 降低温度
(4)0.31m
(5)玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在三层滤纸处
9.(2023全国甲卷)钴配合物[Co(NH3)6]Cl3 溶于
热水,在冷水中微溶,可通过如下反应制备:
2CoCl2 +2NH4Cl+10NH3 + H2O2
活性炭
→
2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O.
具体步骤如下:
Ⅰ.称取2.0gNH4Cl,用5mL水溶解.
Ⅱ.分批加入3.0gCoCl26H2O后,将溶液温度降
至10℃以下,加入1g活性炭、7mL浓氨水,搅拌
下逐滴加入10mL6%的双氧水.
Ⅲ.加热至55~60℃反应20min.冷却,过滤.
Ⅳ.将滤得的固体转入含有少量盐酸的25mL沸水
中,趁热过滤.
Ⅴ.滤液转入烧杯,加入4mL浓盐酸,冷却、过滤、
干燥,得到橙黄色晶体.
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中使用的部分仪器如下.
仪器a的名称是 .加快NH4Cl溶解的操
作有 .
(2)步骤Ⅱ中,将温度降至10℃以下以避免 、
;可选用 降低溶液温度.
(3)指出下列过滤操作中不规范
之处:
.
(4)步骤Ⅳ中,趁热过滤,除掉的
不溶物主要为 .
(5)步骤Ⅴ中加入浓盐酸的目的
是
.
解析:称取20g氯化铵,用5mL水溶解后,分
批加入30gCoCl26H2O后,降温,再加入1g
活性炭、7mL浓氨水,搅拌下逐滴加入10mL
6%的双氧水,加热反应20min,反应完成后,冷
却,过滤,钴配合物在冷水中会析出固体,过滤
所得固体为钴配合物[Co(NH3)6]Cl3 和活性炭
的混合物,将所得固体转入有少量盐酸的沸水
中,趁热过滤,除去活性炭,将滤液转入烧杯中,
加入浓盐酸,可促进钴配合物[Co(NH3)6]Cl3
析出,提高产率,据此解答.
(1)由图中仪器的结构特征可知,a为锥形瓶;加
快氯化铵溶解可采用升温、搅拌等;
(2)步骤Ⅱ中使用了浓氨水和双氧水,它们高温
下易挥发,易分解,所以控制在10℃以下,避免
浓氨水分解和挥发,双氧水分解,要控制温度在
10℃以下,通常采用冰水浴降温;
(3)题图为过滤装置,图中玻璃棒没有紧靠三层
滤纸处,可能造成滤液溅出.还有漏斗末端较
长处(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内
壁,可能导致液滴飞溅;
(4)步骤Ⅳ中,将所得固体转入有少量盐酸的沸水
中,根据题目信息,钴配合物[Co(NH3)6]Cl3 溶于
热水,活性炭不溶于热水,所以趁热过滤可除去活
性炭;
(5)步骤Ⅴ中,将滤液转入烧杯,由于钴配合物
为[Co(NH3)6]Cl3 中含有氯离子,加入4mL浓
盐 酸,可 利 用 同 离 子 效 应,促 进 钴 配 合 物
[Co(NH3)6]Cl3 尽可能完全析出,提高产率.
答案:(1)锥形瓶 用酒精灯加热升温,用玻璃
棒搅拌等
(2)浓氨水分解和挥发 双氧水分解 冰水浴
(3)玻璃棒没有紧靠三层滤纸处,漏斗末端较长处
(尖嘴部分)没有紧靠在“盛滤液”的烧杯内壁
(4)活性炭
(5)利 用 同 离 子 效 应,促 进 钴 配 合 物
[Co(NH3)6]Cl3 尽可能完全析出,提高产率
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第十一章 化学综合实验探究