第06讲 物质的制备(专项训练)(上海专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-10-30
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2份
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53页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 常见物质的制备 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.96 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-06-30 |
| 作者 | 汪静君 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-06-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52815103.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第06讲 物质的制备
目录
01 课标达标练
题型01 物质制备装置的选择
题型02 含系列装置的物质制备
题型03 有机物质的制备
02 核心突破练
03 真题溯源练
01物质制备装置的选择
1.下列气体的制备中,所选的反应物和装置均合理的是____________。
选项
A
B
C
D
装置
反应物
铵盐固体、熟石灰
浓盐酸、高锰酸钾固体
硫化钠固体、浓硫酸
铜丝、稀硝酸
气体
氨气
氯气
硫化氢
一氧化氮
2.实验室制备水合肼(N2H4·H2O)溶液的反应原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl,N2H4·H2O能与NaClO剧烈反应。下列装置和操作能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取Cl2 B.用装置乙制备NaClO溶液
C.用装置丙制备水合肼溶液 D.用装置丁分离水合肼和NaCl混合溶液
3.如图是制备和收集气体的实验装置,该装置可用于____________。
A.用H2O2溶液与MnO2制取O2 B.用MnO2和浓盐酸制取Cl2
C.用生石灰和浓氨水制取NH3 D.用铜片与浓硫酸制取SO2
4.下列实验方案最合理的是____________。
5.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
B.干燥
C.验证氨气的还原性
D.吸收尾气
6.下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制NH3 B.用装置乙制NaHCO3
C.用装置丙分离NaHCO3 D.用装置丁制Na2CO3
7.用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是____________。
选项
实验目的
a中试剂
b中试剂
c中试剂
A
验证非金属性:S>C>Si
稀硫酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
B
制备纯净的氯气
浓盐酸
MnO2
饱和食盐水
C
检验溶液X中含有CO
盐酸
溶液X
澄清石灰水
D
除去Na2SO3中的Na2SO4
氯水
混合物
NaOH溶液
8.用下图所示装置进行实验,下列实验现象描述错误的是____________。
选项
试剂甲
试剂乙
试剂丙
丙中的现象
A
稀盐酸
CaCO3
Na2SiO3溶液
有白色沉淀生成
B
浓硫酸
Na2SO3
BaCl2溶液
有白色沉淀生成
C
过氧化氢
MnO2
酸性KI-淀粉溶液
溶液变为蓝色
D
浓盐酸
KMnO4
Na2S溶液
有淡黄色沉淀生成
9.根据NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2、H2O,利用如图装置通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。
(1)仪器a的名称为________,仪器b中装入的试剂可以是____________。
(2)按气流方向正确的装置连接顺序为________(填字母,装置可重复使用)。
02含系列装置的物质制备
10.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
11.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液,在酸性环境中不稳定,受热易分解,可通过反应3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O制备,实验装置如图所示,下列说法正确的是____________。
A.装置a的圆底烧瓶中盛放的试剂是MnO2
B.装置b的广口瓶中盛放的试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气
C.将装置c中得到的溶液蒸发至干,可得到纯净的紫色固体产品
D.装置d的作用是吸收尾气氯气,防止污染空气
12.硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化学试剂,其熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,遇冷水逐渐分解,其制备原理为SO2(g)+Cl2(g)===SO2Cl2(l) ΔH=-97.3 kJ·mol-1,现用如图所示装置(夹持仪器已略去)进行实验。
下列说法正确的是____________。
A.A的作用是冷凝回流,冷凝水应从b口进a口出
B.乙和丙中分别盛装饱和食盐水和浓硫酸
C.活性炭可加快反应速率
D.B中最好盛装碱石灰,其作用只是为了除去多余的SO2和Cl2
13.【变化观念与平衡思想】重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]可用作有机合成催化剂,具有强氧化性。实验室将NH3通入重铬酸(H2Cr2O7)溶液制备(NH4)2Cr2O7的装置如图所示(夹持装置略去)。已知:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。下列说法错误的是____________。
A.仪器a的作用是防止倒吸
B.装置Y中的溶液pH不宜过大
C.装置X可以观察到通入氨气的快慢和装置Y中是否有堵塞
D.装置b中装入的试剂是碱石灰,目的是吸收过量的氨气
14.实验室利用下列装置进行实验,不能达到实验目的是____________。
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙除去Cl2中混有的HCl气体
C.用装置丙验证潮湿的Cl2具有漂白性
D.用装置丁吸收尾气中的Cl2
15.某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备高纯H2S,实验装置如图所示(装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质)
下列说法不正确的是____________。
A.装置A中的反应利用了水解原理
B.为了简化装置,B可以省略
C.装置C中的Ba(OH)2可以换成NaHS
D.为了快速排除体系内的空气,可先断开装置F和装置G的连接
16.【科学探究与创新意识模】利用转化制取连二亚硫酸钠(Na2S2O4)的装置如图。下列说法不正确的是____________。
A.单向阀的作用是防倒吸
B.先通入SO2至悬浊液变澄清,再打开滴液漏斗旋塞
C.NaOH溶液不宜加入过多的原因是防止Na2S2O4水解
D.上述反应液经过滤,在冷却搅拌下加入一定量NaCl的作用是提高产率
03有机物质的制备
17.苯胺为无色油状液体,沸点184 ℃,易被氧化。实验室以硝基苯为原料通过反应
+3H2+2H2O制备苯胺,实验装置(夹持及加热装置略)如图。下列说法正确的是____________。
A.长颈漏斗内的药品最好是盐酸
B.蒸馏时,冷凝水应该a进b出
C.为防止苯胺被氧化,加热前应先通一段时间H2
D.为除去反应生成的水,蒸馏前需关闭K并向三颈烧瓶中加入浓硫酸
18.环己烯是重要的化工原料,其实验室制备流程如图所示。下列叙述错误的是____________。
A.可用FeCl3溶液检验原料环己醇中可能存在的苯酚杂质
B.操作2中,饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度,便于分层
C.有机相是粗环己烯,加入氯化钙后直接蒸馏获得较纯净的环己烯
D.该制备反应不用浓硫酸作催化剂,减少污染,符合绿色化学理念
19.实验室利用环己酮和乙二醇反应可以制备环己酮缩乙二醇,反应原理及实验装置如下图所示:
下列有关说法错误的是____________。
A.管口A是冷凝水的进水口
B.当观察到分水器中苯层液面高于支管口时,必须打开旋塞B将水放出
C.苯的作用是:作反应溶剂,同时与水形成共沸物便于蒸出水
D.若将反应物环己酮改为苯乙酮( ),则得到的有机产物为
20.乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下:2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5 (乙酰乙酸乙酯)+C2H5OH
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78
乙酸乙酯
88
77
乙酰乙酸乙酯
130
180.4
实验步骤:
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
ⅲ.向反应后的体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水Na2SO4,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g。根据上述实验,下列说法不正确的是____________。
A.步骤ⅰ中,细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠
B.步骤ⅱ中,B处仪器应为球形冷凝管
C.步骤ⅲ中,分液时乙酰乙酸乙酯粗品从下口流出
D.步骤ⅲ中,蒸馏收集目标馏分时,温度计示数控制在180.4℃
21.工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图)从植物组织中获取挥发性成分。这些挥发性成分的混合物统称精油,大都具有令人愉快的香味。从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是柠檬烯(柠檬烯
)。提取柠檬烯的实验操作步骤如下:
①将1~2个橙子皮剪成细碎的碎片,投入乙装置中,加入约30 mL水;
②松开活塞K,加热水蒸气发生器至水沸腾,活塞K的支管口有大量水蒸气冒出时旋紧,打开冷凝水,水蒸气蒸馏即开始进行,可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层。
下列说法不正确的是____________。
A.当馏出液无明显油珠,澄清透明时,说明蒸馏完成
B.蒸馏结束后,先把乙中的导气管从溶液中移出,再停止加热
C.为完成实验目的,应将甲中的长导管换成温度计
D.要得到纯精油,还需要用到以下分离提纯方法:分液、蒸馏
22.实验室制备氯苯的反应原理和装置如下图所示,关于实验操作或叙述不正确的是____________。
已知:把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器A中(内有少量FeCl3),加热维持反应温度在40~60℃为宜,温度过高会生成二氯苯。
A.FeCl3在此反应中作催化剂 B.装置A应选择酒精灯加热
C.冷凝管中冷水应从a口流入b口流出 D.B出口气体中含有HCl、苯蒸气、氯气
23.苯胺为无色油状液体,沸点184 ℃,易被氧化。实验室以硝基苯为原料通过反应
+3H2+2H2O制备苯胺,实验装置(夹持及加热装置略)如图。下列说法正确的是____________。
A.长颈漏斗内的药品最好是盐酸
B.蒸馏时,冷凝水应该a进b出
C.为防止苯胺被氧化,加热前应先通一段时间H2
D.为除去反应生成的水,蒸馏前需关闭K并向三颈烧瓶中加入浓硫酸
24.下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝,获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是____________。
A.制硫酸铝 B.制氢氧化铝
C.过滤氢氧化铝 D.灼烧制氧化铝
25.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) (SO3的熔点16.8℃,沸点44.8℃)。实验室利用该原理制取少量SO3,下列实验装置不能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取SO2气体 B.用装置乙干燥并混合SO2和O2
C.用装置丙制取并收集SO3 D.用装置丁吸收尾气中的SO2
26.下列由废催化剂(主要含FeBr3及少量溴、苯)制取无水FeCl3的实验装置与原理能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙氧化FeBr3溶液中的溴离子
C.用装置丙分离出FeCl3溶液
D.用装置丁蒸干溶液可得无水FeCl3
27.如图为NH3的制备,收集及催化氧化实验,下列说法正确的是____________。
A.图甲装置除了混合氢气和氮气之外还可以干燥气体及观察氢气和氮气的流速
B.将氨气通入图乙装置中,锥形瓶口出现红棕色气体,说明氨被直接氧化为NO2
C.图丙为实验室制取氨气的正确装置
D.图丁装置可用于实验室制氨气的尾气吸收
28.实验室以大理石为原料,制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列图示装置和原理能达到实验目的是____________。
A.用装置甲制取CO2
B.用装置乙除去CO2中的
C.用装置丙干燥并收集CO2
D.用装置丁蒸干溶液获得CaCl2·6H2O
29.实验室制取并收集NH3,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3 D.用操作丁检验NH3是否已收集满
30.下列由废铁屑制取(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O的实验装置与操作能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲称取一定质量的(NH4)2SO4固体
B.用装置乙除去废铁屑表面的油污
C.用装置丙将废铁屑充分溶解
D.用装置丁蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O晶体
31.实验室利用下列装置进行实验,不能达到实验目的是____________。
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙除去Cl2中混有的HCl气体
C.用装置丙验证潮湿的Cl2具有漂白性
D.用装置丁吸收尾气中的Cl2
32.实验室制备柠檬酸铁铵的流程如下:
柠檬酸亚铁柠檬酸铁柠檬酸铁铵柠檬酸铁铵晶体
下列实验装置或操作不能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取FeCO3 B.用装置乙制取NH3
C.用装置丙制取氨水 D.用装置丁分离出柠檬酸铁铵晶体
33.下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制NH3 B.用装置乙制NaHCO3
C.用装置丙分离NaHCO3 D.用装置丁制Na2CO3
34.氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱、配合物等,液氮可以和金属钠反应产生H2。实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验,能够达到实验目的的是____________。
A.制取NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.制[Cu(NH3)4](OH)2溶液
35.实验小组用下图所示装置制取Cl2,并探究Cl2、氯水的性质,能达到实验目的的是____________。
A
B
C
D
制备Cl2
检验Cl2中的
干燥Cl2
测氯水的
36.实验室由硫铁矿烧渣(含FeO、Fe2O3、SiO2等)制取无水氯化铁的实验原理和装置不能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲溶解硫铁矿烧渣 B.用装置乙过滤得到含、混合溶液
C.用装置丙氧化得到FeCl3溶液 D.用装置丁蒸干溶液获得无水FeCl3
37.依据反应原理:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,并利用下列装置制取碳酸氢钠粗品,实验装置正确且能达到实验目的的是____________。
A.A图:用装置制取氨气
B.B图:用装置制取二氧化碳
C.C图:用装置分离碳酸氢钠与母液
D.D图:用装置制取碳酸氢钠
38.【科学探究与创新意识】亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂,生产过程中必须严格控制其用量。某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2=2NaNO2,该兴趣小组利用如图装置(夹持及加热装置已省略)制备干燥的NaNO2。
已知:NO能被高锰酸钾氧化,但不能被浓硫酸氧化。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称 ,其侧管的作用是 。
(2)反应开始前打开止水夹a,通入过量氮气的目的是 。
(3)盛水的洗气瓶的作用是 。
(4)如果实验前未通入过量氮气,硬质玻璃管中过氧化钠可能发生的副反应的化学方程式为 。
(5)酸性高锰酸钾(氧化性强于硝酸)溶液中发生的主要反应的离子方程式为 。
39.【科学探究与创新意识】(2025•上海杨浦期末)某兴趣小组用如图所示装置同时制备H2S和SO2,并进行相关性质实验。
(1)将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中。
在支管交叉处实验现象为 ;写出直接导致此现象的化学反应方程式 。
(2)右侧支管中 FeS 固体中加入一定量水的原因是 。
(3)Na2SO3存放不当易变质,实验室检验Na2SO3是否变质的方法是 。
另一小组用下图装置研究铜与浓硫酸的反应。
(4)写出A 中发生反应的化学方程式 。
(5)从B 试管的直立导管中向BaCl2 溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是 、 。 (要求写出一种单质和一种化合物)
(6)反应完毕,将A 中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离出该不溶物的操作是 。该黑色不溶物不可能是CuO,理由是 。
(7)对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究,实验装置及现象如下:
实验装置
实验现象
品红褪色
①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有 元素。
②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,推测其化学式为 。
1.(2023•江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是____________。
A.制取Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2
D.吸收尾气中的Cl2
2.(2023•北京卷)完成下述实验,装置或试剂不正确的是____________。
A.实验室制Cl2 B.实验室收集C2H4
C.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 D.除去CO2中混有的少量HCl
3.(2023•湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是____________。
A.以共沸体系带水促使反应正向进行 B.反应时水浴温度需严格控制在69℃
C.接收瓶中会出现分层现象 D.根据带出水的体积可估算反应进度
4.(2023•湖北卷)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
5.(2023•广东卷)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是____________。
A.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
6.(2022·山东卷)某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是____________。
气体
液体
固体粉末
A
CO2
饱和Na2CO3溶液
CaCO3
B
Cl2
FeCl2溶液
Fe
C
HCl
Cu(NO3)2溶液
Cu
D
NH3
H2O
AgCl
7.(2021•北京卷)下列气体制备的试剂和装置正确的是____________。
选项
A
B
C
D
气体
O2
H2
NO
CO2
试剂
KMnO4
Zn、H2SO4
Cu、稀HNO3
CaCO3、稀硫酸
装置
a、d
b、e
b、c
b、c
8.(2024·辽吉黑卷)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向50 mL烧瓶中分别加入5.7 mL乙酸(100mmol)、8.8 mL乙醇(150mmol)、1.4 g NaHSO4固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流50 min后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无CO2逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水MgSO4,过滤。
V.蒸馏滤液,收集73~78℃馏分,得无色液体6.60 g,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题:
(1) NaHSO4在反应中起_______作用,用其代替浓H2SO4的优点是_______(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可_______。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。
A.无需分离 B.增大该反应平衡常数
C.起到沸石作用,防止暴沸 D.不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至0.1%)。
(6)若改用C2H518OH作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。
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第06讲 物质的制备
目录
01 课标达标练
题型01 物质制备装置的选择
题型02 含系列装置的物质制备
题型03 有机物质的制备
02 核心突破练
03 真题溯源练
01物质制备装置的选择
1.下列气体的制备中,所选的反应物和装置均合理的是____________。
选项
A
B
C
D
装置
反应物
铵盐固体、熟石灰
浓盐酸、高锰酸钾固体
硫化钠固体、浓硫酸
铜丝、稀硝酸
气体
氨气
氯气
硫化氢
一氧化氮
【答案】D
【解析】铵盐固体与熟石灰反应,反应装置应采用试管,安装时试管口略向下倾斜,故A项错误;浓盐酸与高锰酸钾固体反应无需加热即可产生氯气,故B项错误;浓硫酸具有强氧化性,与硫化钠发生氧化还原反应,不产生硫化氢气体,故C项错误。
2.实验室制备水合肼(N2H4·H2O)溶液的反应原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl,N2H4·H2O能与NaClO剧烈反应。下列装置和操作能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取Cl2 B.用装置乙制备NaClO溶液
C.用装置丙制备水合肼溶液 D.用装置丁分离水合肼和NaCl混合溶液
【答案】B
【解析】A项,浓盐酸与二氧化锰制取氯气需要加热,A装置不满足条件,A不符合题意;B项,氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠,B装置可达到实验目的,B符合题意;C项,氨气可被次氯酸钠氧化,反应剧烈,NaClO过量,可氧化生成的N2H4·H2O,应将NaClO注入氨水,C装置不能达到实验目的 ,C不符合题意;D项,N2H4·H2O沸点较低,溶于水,应该采取蒸馏的方式提纯,蒸馏时温度计测定馏分的温度、冷凝管中冷水下进上出,D装置不能达到实验目的,D不符合题意;故选B。
3.如图是制备和收集气体的实验装置,该装置可用于____________。
A.用H2O2溶液与MnO2制取O2 B.用MnO2和浓盐酸制取Cl2
C.用生石灰和浓氨水制取NH3 D.用铜片与浓硫酸制取SO2
【答案】A
【解析】该装置属于固体和液体混合不加热制气体型,且生成的气体不溶于水,故选A。
4.下列实验方案最合理的是____________。
【答案】B
【解析】A项,Cl2的密度比空气大,收集时应用向上排空气法;B项,浓氨水滴入CaO中,CaO与水反应放热,NH3·H2O受热分解并挥发出NH3,可以制取NH3;C项,NO2能与水反应,不能用排水法收集;D项,Na2O2为粉末状固体,不能用启普发生器的简易装置制取氧气。
5.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
B.干燥
C.验证氨气的还原性
D.吸收尾气
【答案】C
【解析】A项,NaOH与NH4Cl反应生成NH3·H2O,不加热的情况下NH3·H2O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。
6.下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制NH3 B.用装置乙制NaHCO3
C.用装置丙分离NaHCO3 D.用装置丁制Na2CO3
【答案】B
【解析】A项,加热氯化铵和氢氧化钙有水生成,试管口应略向下倾斜,A错误;B项,二氧化碳在水中的溶解度不大,溶有氨气的饱和食盐水可增大二氧化碳的溶解度,则可用图中装置制备NaHCO3,B正确;C项,过滤需用玻璃棒引流,C错误;D项,碳酸氢钠分解为碳酸钠不能用蒸发皿,应在试管或坩埚中加热,D错误;故选B。
7.用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是____________。
选项
实验目的
a中试剂
b中试剂
c中试剂
A
验证非金属性:S>C>Si
稀硫酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
B
制备纯净的氯气
浓盐酸
MnO2
饱和食盐水
C
检验溶液X中含有CO
盐酸
溶液X
澄清石灰水
D
除去Na2SO3中的Na2SO4
氯水
混合物
NaOH溶液
【答案】A
【解析】A项,装置b中出现气体,说明硫酸的酸性强于碳酸,装置c中出现沉淀,说明碳酸的酸性强于硅酸,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,即S>C>Si,A正确;B项,MnO2和浓盐酸反应,需要加热,此装置中没有加热装置,饱和食盐水除去氯气中的HCl,从装置c中出来的氯气中混有水蒸气,不是纯净的,B错误;C项,向装置b中加入盐酸,出现能使澄清石灰水变浑浊的气体,不能说明X中含有CO,可能含有HCO或SO或HSO,C错误;D项,氯水具有强氧化性,能把SO氧化成SO,不能达到实验目的,D错误。
8.用下图所示装置进行实验,下列实验现象描述错误的是____________。
选项
试剂甲
试剂乙
试剂丙
丙中的现象
A
稀盐酸
CaCO3
Na2SiO3溶液
有白色沉淀生成
B
浓硫酸
Na2SO3
BaCl2溶液
有白色沉淀生成
C
过氧化氢
MnO2
酸性KI-淀粉溶液
溶液变为蓝色
D
浓盐酸
KMnO4
Na2S溶液
有淡黄色沉淀生成
【答案】B
【解析】A项,盐酸和碳酸钙反应生成CO2,CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀,正确;B项,浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2,但SO2与氯化钡不反应,错误;C项,过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成氧气,氧气把I-氧化为单质碘,淀粉遇碘显蓝色,正确;D项,浓盐酸与高锰酸钾混合生成氯气,氯气把硫化钠氧化为单质S,生成淡黄色沉淀,正确。
9.根据NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2、H2O,利用如图装置通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。
(1)仪器a的名称为________,仪器b中装入的试剂可以是____________。
(2)按气流方向正确的装置连接顺序为________(填字母,装置可重复使用)。
【答案】 (1)分液漏斗 NaOH固体(或生石灰或碱石灰) (2)BDADC
【解析】(2)该实验在B装置产生氨,通过D干燥氨,在A中NH3与MxOy反应,生成的水在D中被吸收,残留氨被C吸收,所以按气流方向正确的装置连接顺序为BDADC。
02含系列装置的物质制备
10.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
【答案】C
【解析】A项,空气中二氧化碳和水蒸气能与反应物锂反应,水蒸气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。
11.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液,在酸性环境中不稳定,受热易分解,可通过反应3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O制备,实验装置如图所示,下列说法正确的是____________。
A.装置a的圆底烧瓶中盛放的试剂是MnO2
B.装置b的广口瓶中盛放的试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气
C.将装置c中得到的溶液蒸发至干,可得到纯净的紫色固体产品
D.装置d的作用是吸收尾气氯气,防止污染空气
【答案】D
【解析】A项,MnO2与浓盐酸在加热条件下才能反应,图示装置并没有加热装置,A项错误;B项,由于氯气中混有HCl,且HCl会对K2FeO4的制备有影响,故装置b的广口瓶中应盛装饱和食盐水,以除去混有的HCl,B项错误;C项,装置c中除发生生成K2FeO4的反应外,还会发生氯气与氢氧化钾的反应,生成KClO、KCl,将装置c中得到的溶液蒸发至干,得不到纯净的紫色固体产品,且K2FeO4受热易分解,蒸发至干K2FeO4会分解,C项错误;D项,氢氧化钠溶液可以和氯气反应,装置d的作用是吸收尾气氯气,防止污染空气,D项正确。故选D。
12.硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化学试剂,其熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,遇冷水逐渐分解,其制备原理为SO2(g)+Cl2(g)===SO2Cl2(l) ΔH=-97.3 kJ·mol-1,现用如图所示装置(夹持仪器已略去)进行实验。
下列说法正确的是____________。
A.A的作用是冷凝回流,冷凝水应从b口进a口出
B.乙和丙中分别盛装饱和食盐水和浓硫酸
C.活性炭可加快反应速率
D.B中最好盛装碱石灰,其作用只是为了除去多余的SO2和Cl2
【答案】C
【解析】由于反应放热会使SO2Cl2挥发损失,所以冷凝管的作用为冷凝回流,冷凝水应从a口进b口出,A项错误;由于SO2Cl2遇冷水逐渐分解,所以制得的氯气应先用饱和食盐水除去挥发出来的HCl,再用浓硫酸除去水蒸气,B项错误;从反应原理看,活性炭不参与反应,而活性炭的特点是表面积大,具有吸附作用,所以其可增大两种反应物的接触面积,使反应速率加快,C项正确;B中盛装碱石灰,既要防止多余的SO2和Cl2逸出污染环境,也要防止空气中的水蒸气进入装置使SO2Cl2水解,D项错误。
13.【变化观念与平衡思想】重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]可用作有机合成催化剂,具有强氧化性。实验室将NH3通入重铬酸(H2Cr2O7)溶液制备(NH4)2Cr2O7的装置如图所示(夹持装置略去)。已知:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。下列说法错误的是____________。
A.仪器a的作用是防止倒吸
B.装置Y中的溶液pH不宜过大
C.装置X可以观察到通入氨气的快慢和装置Y中是否有堵塞
D.装置b中装入的试剂是碱石灰,目的是吸收过量的氨气
【答案】D
【解析】A项,氨气极易溶入水,a用来防止倒吸,A正确;B项,若溶液pH过大,呈较强碱性,平衡Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,正向移动,不利于制备(NH4)2Cr2O7,B正确;C项,通过观察NH3的气泡快慢,可判断通入氨气的快慢,若Y中堵塞,NH3的气泡快慢也会变慢,C正确;D项,碱石灰不能用来吸收NH3,可以选用P2O5或无水CaCl2,D错误;故选D。
14.实验室利用下列装置进行实验,不能达到实验目的是____________。
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙除去Cl2中混有的HCl气体
C.用装置丙验证潮湿的Cl2具有漂白性
D.用装置丁吸收尾气中的Cl2
【答案】D
【解析】A项,实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气,故A不符合题意;B项,用装置乙饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl气体,故B不符合题意;C项,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性,用装置丙验证可以潮湿的Cl2具有漂白性,故C不符合题意;D项,氯化钙不可以和氯气反应,不可以处理尾气,故D符合题意;故选D。
15.某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备高纯H2S,实验装置如图所示(装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质)
下列说法不正确的是____________。
A.装置A中的反应利用了水解原理
B.为了简化装置,B可以省略
C.装置C中的Ba(OH)2可以换成NaHS
D.为了快速排除体系内的空气,可先断开装置F和装置G的连接
【答案】B
【解析】A作为H2S的发生装置,反应原理为:CaS+MgCl2+2H2O=CaCl2+Mg(OH)2+H2S↑,装置B为除去A中制备的H2S中含有的HCl,防止消耗装置C中的Ba(OH)2,同时酸碱中和反应放热,引起C中溶液升温,由于不能骤冷,所以E、F都是冷却H2S的装置,D装置干燥H2S,F冷却并收集H2S,G作为平衡气压和尾气处理装置。A项,装置A中反应原理为:CaS+MgCl2+2H2O=CaCl2+Mg(OH)2+H2S↑,故该反应利用了水解原理,A正确;B项,装置B的作用为除去H2S中的酸性气体(如HCl),故不能省略装置B,B错误;C项,装置C的作用为进一步除去H2S中的HCl,故C中的Ba(OH)2可以换成NaHS,C正确;D项,装置G的作用为平衡气压和尾气处理装置,一开始装置中的气体中不含有毒有害的气体H2S,故为了快速排除体系内的空气,可以先断开装置F和装置G的连接,D正确;故选B。
16.【科学探究与创新意识模】利用转化制取连二亚硫酸钠(Na2S2O4)的装置如图。下列说法不正确的是____________。
A.单向阀的作用是防倒吸
B.先通入SO2至悬浊液变澄清,再打开滴液漏斗旋塞
C.NaOH溶液不宜加入过多的原因是防止Na2S2O4水解
D.上述反应液经过滤,在冷却搅拌下加入一定量NaCl的作用是提高产率
【答案】C
【解析】SO2通入三颈烧瓶中与Zn的悬浊液反应生成ZnS2O4,Zn+2SO2=ZnS2O4,再滴加氢氧化钠溶液转化制取连二亚硫酸钠,ZnS2O4+2NaOH=Na2S2O4+Zn(OH)2。A项,单向阀可以控制气体单向流动,由于二氧化硫易溶于水,所以单向阀的作用是防止溶液倒吸,A正确;B项,先通入SO2和Zn反应制得ZnS2O4,反应完全时悬浊液变澄清,再打开滴液漏斗活塞,B正确;C项,Na2S2O4是强碱弱酸盐,水解呈碱性,碱性环境中会抑制其水解,因此NaOH溶液不宜加入过多的原因不是防止Na2S2O4水解,其目的是防止Zn(OH)2溶解,不利于与Na2S2O4分离,C错误;D项,加入NaCl固体,增大Na+的浓度,有利于析出Na2S2O4晶体,提高产率,D正确; 故选C。
03有机物质的制备
17.苯胺为无色油状液体,沸点184 ℃,易被氧化。实验室以硝基苯为原料通过反应
+3H2+2H2O制备苯胺,实验装置(夹持及加热装置略)如图。下列说法正确的是____________。
A.长颈漏斗内的药品最好是盐酸
B.蒸馏时,冷凝水应该a进b出
C.为防止苯胺被氧化,加热前应先通一段时间H2
D.为除去反应生成的水,蒸馏前需关闭K并向三颈烧瓶中加入浓硫酸
【答案】C
【解析】A项,因为苯胺为无色液体,与酸反应生成盐,锌与盐酸反应制得的氢气中有氯化氢,通入三颈烧瓶之前应该除去,而装置中缺少一个除杂装置,则不能用稀盐酸,应选择稀硫酸,A错误;B项,为提升冷却效果,冷凝管内冷却水流向与蒸气流向相反,则装置中冷凝水应该b进a出,B错误;C项,苯胺还原性强,易被氧化,所以制备苯胺前用氢气排尽装置中空气,同时氢气是可燃性气体,点燃时易发生爆炸,则点燃酒精灯之前,先打开K,通入一段时间的氢气,排尽装置中的空气,C正确;D项,苯胺还原性强,易被氧化,有碱性,与酸反应生成盐,而浓硫酸具有酸性和强氧化性,苯胺能与浓硫酸反应,则不能选用浓硫酸,三颈烧瓶内的反应结束后,关闭K,先在三颈烧瓶中加入生石灰后蒸馏,D错误;故选C。
18.环己烯是重要的化工原料,其实验室制备流程如图所示。下列叙述错误的是____________。
A.可用FeCl3溶液检验原料环己醇中可能存在的苯酚杂质
B.操作2中,饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度,便于分层
C.有机相是粗环己烯,加入氯化钙后直接蒸馏获得较纯净的环己烯
D.该制备反应不用浓硫酸作催化剂,减少污染,符合绿色化学理念
【答案】C
【解析】苯酚与FeCl3溶液可发生显色反应,A正确;水中加入NaCl会增大溶液极性,降低有机物溶解度,B正确;有机物与水溶液分离后,一般需要加入干燥剂,过滤后再蒸馏提纯,C错误;若用浓硫酸,则副反应会较多,产生SO2等污染性气体,D正确。
19.实验室利用环己酮和乙二醇反应可以制备环己酮缩乙二醇,反应原理及实验装置如下图所示:
下列有关说法错误的是____________。
A.管口A是冷凝水的进水口
B.当观察到分水器中苯层液面高于支管口时,必须打开旋塞B将水放出
C.苯的作用是:作反应溶剂,同时与水形成共沸物便于蒸出水
D.若将反应物环己酮改为苯乙酮( ),则得到的有机产物为
【答案】B
【解析】由题意可知,该实验的实验目的是利用环己酮和乙二醇反应制备环己酮缩乙二醇,反应中环己酮先与乙二醇发生加成反应,后发生取代反应生成环己酮缩乙二醇,装置中苯的作用是作反应溶剂,同时与水形成共沸物便于蒸出水,冷凝管的作用是冷凝回流苯和水蒸气,分水器的作用是减小生成物的浓度,使平衡向正反应方向移动,提高环己酮缩乙二醇的产率,所以当观察到分水器中水层液面高于支管口时,必须打开旋塞B将水放出。A项,由分析可知,冷凝管的作用是冷凝回流苯和水蒸气,从管口A通入冷凝水有利于增大冷凝的接触面积,提高冷凝效果,故A正确;B项,当观察到分水器中水层液面高于支管口时,必须打开旋塞B将水放出,故B错误;C项,装置中苯的作用是作反应溶剂,同时与水形成共沸物便于蒸出水,苯在圆底烧瓶、冷凝管、分水器中循环使用,故C正确;D项,反应中环己酮先与乙二醇发生加成反应,后发生取代反应生成环己酮缩乙二醇,所以将反应物改为苯乙酮和乙二醇得到的有机产物为 ,故D正确;故选B。
20.乙酰乙酸乙酯是一种重要的有机中间体,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应、装置示意图和有关数据如下:2CH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5 (乙酰乙酸乙酯)+C2H5OH
相对分子质量
沸点/℃
乙醇
46
78
乙酸乙酯
88
77
乙酰乙酸乙酯
130
180.4
实验步骤:
ⅰ.向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯。加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠。静置冷却后,用倾析法除去上层液体。
ⅱ.迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应。
ⅲ.向反应后的体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水Na2SO4,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g。根据上述实验,下列说法不正确的是____________。
A.步骤ⅰ中,细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠
B.步骤ⅱ中,B处仪器应为球形冷凝管
C.步骤ⅲ中,分液时乙酰乙酸乙酯粗品从下口流出
D.步骤ⅲ中,蒸馏收集目标馏分时,温度计示数控制在180.4℃
【答案】C
【解析】本题为实验室制备乙酰乙酸乙酯的实验操作,向向三颈烧瓶中加入4.0g钠、5.0g细砂和18mL二甲苯,加热使钠熔化,回流下搅拌5~6min,使其分散成小钠珠,静置冷却后,用倾析法除去上层液体,迅速向三颈烧瓶中加入10mL环己烷、22.0g乙酸乙酯和极少量的乙醇,搅拌并加热,发生反应,向反应后的体系中加入3mL乙醇,过滤。向滤液中加入50%乙酸至其呈弱酸性,再向其中加入饱和食盐水,分液。向有机层加入无水Na2SO4,过滤,蒸馏,收集到目标馏分10.4g,蒸馏分离得到乙酰乙酸乙酯,通过定量分析可测量其产率。A项,由题干信息可知,步骤ⅰ中,细砂的作用是阻碍小颗粒钠聚结成大颗粒钠,以增大固液反应物的接触面积,加快反应速率,同时可以防止因钠过于聚集成大颗粒而引发副反应,A正确;B项,由题干信息状况,步骤ⅱ中冷凝管的作用为冷凝回流,为了保证冷凝效果,B处仪器应为球形冷凝管,B正确;C项,已知低级酯的密度小于水,即乙酰乙酸乙酯的密度比饱和食盐水小,故步骤ⅲ中,分液时乙酰乙酸乙酯粗品在上层,应从上口倒出,C错误;D项,由题干数据可知,乙酰乙酸乙酯的沸点为180.4℃,故步骤ⅲ中,蒸馏收集目标馏分时,温度计示数控制在180.4℃,D正确;故选C。
21.工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图)从植物组织中获取挥发性成分。这些挥发性成分的混合物统称精油,大都具有令人愉快的香味。从柠檬、橙子和柚子等水果的果皮中提取的精油90%以上是柠檬烯(柠檬烯
)。提取柠檬烯的实验操作步骤如下:
①将1~2个橙子皮剪成细碎的碎片,投入乙装置中,加入约30 mL水;
②松开活塞K,加热水蒸气发生器至水沸腾,活塞K的支管口有大量水蒸气冒出时旋紧,打开冷凝水,水蒸气蒸馏即开始进行,可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层。
下列说法不正确的是____________。
A.当馏出液无明显油珠,澄清透明时,说明蒸馏完成
B.蒸馏结束后,先把乙中的导气管从溶液中移出,再停止加热
C.为完成实验目的,应将甲中的长导管换成温度计
D.要得到纯精油,还需要用到以下分离提纯方法:分液、蒸馏
【答案】C
【解析】A项,柠檬烯不溶于水,密度比水的密度小,则当馏出液无明显油珠,澄清透明时,说明蒸馏完成,A正确;B项,蒸馏结束后,为防止倒吸,先把乙中的导气管从溶液中移出,再停止加热,B正确;C项,长导管可作安全管,平衡气压,防止由于导管堵塞引起爆炸,而温度计在甲装置中不能代替长导管,C错误;D项,精油中90%以上是柠檬烯,含有其他成分,萃取后还需要用到以下分离提纯方法:分液、蒸馏,D正确。
22.实验室制备氯苯的反应原理和装置如下图所示,关于实验操作或叙述不正确的是____________。
已知:把干燥的氯气通入装有干燥苯的反应器A中(内有少量FeCl3),加热维持反应温度在40~60℃为宜,温度过高会生成二氯苯。
A.FeCl3在此反应中作催化剂 B.装置A应选择酒精灯加热
C.冷凝管中冷水应从a口流入b口流出 D.B出口气体中含有HCl、苯蒸气、氯气
【答案】B
【解析】A项,通过反应方程式可知氯化铁为催化剂,故A正确;B项,酒精灯加热,温度不好控制,容易生成二氯苯,故B错误;C项,冷凝管中冷水下进上出,从a进从b出,故C正确;D项,B出口气体中含有HCl、苯蒸气、氯气(苯易挥发,反应生成HCl,未反应的Cl2),故D正确;故选B。
23.苯胺为无色油状液体,沸点184 ℃,易被氧化。实验室以硝基苯为原料通过反应
+3H2+2H2O制备苯胺,实验装置(夹持及加热装置略)如图。下列说法正确的是____________。
A.长颈漏斗内的药品最好是盐酸
B.蒸馏时,冷凝水应该a进b出
C.为防止苯胺被氧化,加热前应先通一段时间H2
D.为除去反应生成的水,蒸馏前需关闭K并向三颈烧瓶中加入浓硫酸
【答案】C
【解析】A项,因为苯胺为无色液体,与酸反应生成盐,锌与盐酸反应制得的氢气中有氯化氢,通入三颈烧瓶之前应该除去,而装置中缺少一个除杂装置,则不能用稀盐酸,应选择稀硫酸,故A错误;B项,为提升冷却效果,冷凝管内冷却水流向与蒸气流向相反,则装置中冷凝水应该b进a出,故B错误;C项,苯胺还原性强,易被氧化,所以制备苯胺前用氢气排尽装置中空气,同时氢气是可燃性气体,点燃时易发生爆炸,则点燃酒精灯之前,先打开K,通入一段时间的氢气,排尽装置中的空气,故C正确;D项,苯胺还原性强,易被氧化,有碱性,与酸反应生成盐,而浓硫酸具有酸性和强氧化性,苯胺能与浓硫酸反应,则不能选用浓硫酸,三颈烧瓶内的反应结束后,关闭K,先在三颈烧瓶中加入生石灰后蒸馏,故D错误;故选C。
24.下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝,获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是____________。
A.制硫酸铝 B.制氢氧化铝
C.过滤氢氧化铝 D.灼烧制氧化铝
【答案】C
【解析】A项,常温下浓硫酸能使铝钝化得不到硫酸铝,A错误;B项,过量氢氧化钠与硫酸铝反应生成偏铝酸钠而得不到氢氧化铝,B错误;C项,氢氧化铝不溶于水,可通过过滤与水分离,且过滤操作正确,C正确;D项,灼烧固体用坩埚,不用蒸发皿,D错误;故选C。
25.已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) (SO3的熔点16.8℃,沸点44.8℃)。实验室利用该原理制取少量SO3,下列实验装置不能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取SO2气体 B.用装置乙干燥并混合SO2和O2
C.用装置丙制取并收集SO3 D.用装置丁吸收尾气中的SO2
【答案】A
【解析】A项,铜能与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,但常温下与浓硫酸不反应,则装置甲不能达到制取二氧化硫的实验目的,故A符合题意;B项,由实验装置图可知,装置乙中盛有的浓硫酸用于干燥并混合二氧化硫和氧气,则装置乙能达到实验目的,故B不符合题意;C项,由实验装置图可知,装置丙的硬质玻璃管中二氧化硫和氧气在五氧化二钒做催化剂条件下共热发生催化氧化反应生成三氧化硫,盛放在冰水中的U形管用于冷凝收集三氧化硫,则装置丙能达到实验目的,故C不符合题意;D项,由实验装置图可知,装置丁中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫,防止污染空气,则装置丁能达到实验目的,故D不符合题意;故选A。
26.下列由废催化剂(主要含FeBr3及少量溴、苯)制取无水FeCl3的实验装置与原理能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取氯气
B.用装置乙氧化FeBr3溶液中的溴离子
C.用装置丙分离出FeCl3溶液
D.用装置丁蒸干溶液可得无水FeCl3
【答案】C
【解析】A项,二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,A错误;B项,应把氯气通到溴化铁溶液中,左边装置应长管进短管出,B错误;C项,氯化铁溶于水不溶于苯,溴在苯中的溶解度更大,可用萃取分离,C正确;D项,氯化铁溶液中铁离子易水解,在空气中蒸干溶液会得到氢氧化铁,得不到无水FeCl3,D错误;故选C。
27.如图为NH3的制备,收集及催化氧化实验,下列说法正确的是____________。
A.图甲装置除了混合氢气和氮气之外还可以干燥气体及观察氢气和氮气的流速
B.将氨气通入图乙装置中,锥形瓶口出现红棕色气体,说明氨被直接氧化为NO2
C.图丙为实验室制取氨气的正确装置
D.图丁装置可用于实验室制氨气的尾气吸收
【答案】A
【解析】A项,浓硫酸有吸水性,可干燥氢气和氮气,同时可由气体经过液体产生的气泡快慢来观察气体流速,A正确;B项,瓶口出现红棕色气体,为NO被氧气氧化为NO2,不是直接产生的,B错误;C项,加热固体药品时,试管口应略向下,C错误;D项,氨气极易溶于水,发生倒吸,造成实验安全问题,D错误;故选A。
28.实验室以大理石为原料,制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列图示装置和原理能达到实验目的是____________。
A.用装置甲制取CO2
B.用装置乙除去CO2中的
C.用装置丙干燥并收集CO2
D.用装置丁蒸干溶液获得CaCl2·6H2O
【答案】C
【解析】A项,稀硫酸与大理石反应生成微溶的硫酸钙,会覆盖在大理石表面,会阻止反应进一步发生,应该用稀盐酸与大理石反应制取CO2,A项错误;B项,CO2和HCl都可以与碳酸钠溶液反应,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl,B项错误;C项,二氧化碳通入浓硫酸中干燥后,并用向上排空气法收集,C项正确;D项,CaCl2·6H2O易失去结晶水,因此不能通过加热蒸发皿得到,可由氯化钙的热饱和溶液冷却结晶析出六水氯化钙结晶物,D项错误;故选C。
29.实验室制取并收集NH3,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3 D.用操作丁检验NH3是否已收集满
【答案】D
【解析】A项,实验室用浓氨水加到氧化钙或碱石灰或氢氧化钠固体中制取NH3,该装置能达到实验目的,故A不符合题意;B项,碱石灰干燥氨气,该装置能达到实验目的,故B不符合题意;C项,氨气密度比空气小,极易溶于水,用“短进长出”排空法收集,该装置能达到实验目的,故C不符合题意;D项,浓硫酸是难挥发性酸,该装置不能观察到实验现象,因此不能检验NH3是否已收集满,故D符合题意。故选D。
30.下列由废铁屑制取(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O的实验装置与操作能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲称取一定质量的(NH4)2SO4固体
B.用装置乙除去废铁屑表面的油污
C.用装置丙将废铁屑充分溶解
D.用装置丁蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O晶体
【答案】B
【解析】A项,装置甲中,物品与砝码的位置颠倒,使用游码时称取的(NH4)2SO4固体的质量偏低,A不能达到实验目的;B项,Na2CO3溶液呈碱性,能促进油脂水解,从而去除物品表面的油污,所以可用装置乙除去废铁屑表面的油污,B能达到实验目的;C项,浓硫酸具有强氧化性,能使铁表面发生钝化,所以不能用装置丙将废铁屑充分溶解,C不能达到实验目的;D项,(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O晶体受热易失去结晶水,不能用蒸干溶液的方法制取,所以用装置丁蒸干溶液得不到(NH4)2Fe(SO4)2∙6H2O晶体,D不能达到实验目的;故选B。
31.实验室利用下列装置进行实验,不能达到实验目的是____________。
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙除去Cl2中混有的HCl气体
C.用装置丙验证潮湿的Cl2具有漂白性
D.用装置丁吸收尾气中的Cl2
【答案】D
【解析】A项,实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制取氯气,故A不符合题意;B项,用装置乙饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl气体,故B不符合题意;C项,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性,用装置丙验证可以潮湿的Cl2具有漂白性,故C不符合题意;D项,氯化钙不可以和氯气反应,不可以处理尾气,故D符合题意;故选D。
32.实验室制备柠檬酸铁铵的流程如下:
柠檬酸亚铁柠檬酸铁柠檬酸铁铵柠檬酸铁铵晶体
下列实验装置或操作不能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制取FeCO3 B.用装置乙制取NH3
C.用装置丙制取氨水 D.用装置丁分离出柠檬酸铁铵晶体
【答案】B
【解析】由题给流程可知,碳酸亚铁溶于柠檬酸溶液得到柠檬酸亚铁溶液,向柠檬酸亚铁溶液中加入 的氧化剂,调节溶液pH,将柠檬酸亚铁转化为柠檬酸铁,向柠檬酸铁溶液中加入氨水制得柠檬酸铁铵,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥制得柠檬酸铁铵。A项,硫酸亚铁溶液与加入的碳酸钠溶液反应生成碳酸亚铁沉淀,过滤得到废液和碳酸亚铁,A正确;B项,实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气,氯化铵受热分解,生成的气体在试管口又生成氯化铵,不能得到氨气,B错误;C项,氨气易溶于水,所以需要有防倒吸装置,C正确;D项,最后制得的柠檬酸铁铵需要过滤得到,操作正确,D正确;故选B。
33.下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲制NH3 B.用装置乙制NaHCO3
C.用装置丙分离NaHCO3 D.用装置丁制Na2CO3
【答案】B
【解析】A项,加热氯化铵和氢氧化钙有水生成,试管口应略向下倾斜,A错误;B项,二氧化碳在水中的溶解度不大,溶有氨气的饱和食盐水可增大二氧化碳的溶解度,则可用图中装置制备NaHCO3,B正确;C项,过滤需用玻璃棒引流,C错误;D项,碳酸氢钠分解为碳酸钠不能用蒸发皿,应在试管或坩埚中加热,D错误;故选B。
34.氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱、配合物等,液氮可以和金属钠反应产生H2。实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验,能够达到实验目的的是____________。
A.制取NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.制[Cu(NH3)4](OH)2溶液
【答案】D
【解析】A项,应该用氯化铵和氢氧化钙的固体混合物加热制取NH3,故不选A;B项,氨气是碱性气体,氨气和硫酸反应生成硫酸铵,干燥NH3不能用浓硫酸,应该用碱石灰干燥氨气,故不选B;C项,氨气的密度小于空气,应该用向下排空气法收集氨气,氨气应该从长导管进入烧瓶,故不选C;D项,氢氧化铜和氨水反应生成配合物氢氧化四氨合铜,故选D;故选D。
35.实验小组用下图所示装置制取Cl2,并探究Cl2、氯水的性质,能达到实验目的的是____________。
A
B
C
D
制备Cl2
检验Cl2中的
干燥Cl2
测氯水的
【答案】A
【解析】A项,常温下浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,A正确;B项,氯气和氯化氢都可以和硝酸银反应生成白色沉淀,B错误;C项,应该长进短出,C错误;D项,氯水有漂白性,不能用pH试纸测氯水的pH,D错误;故选A。
36.实验室由硫铁矿烧渣(含FeO、Fe2O3、SiO2等)制取无水氯化铁的实验原理和装置不能达到实验目的的是____________。
A.用装置甲溶解硫铁矿烧渣 B.用装置乙过滤得到含、混合溶液
C.用装置丙氧化得到FeCl3溶液 D.用装置丁蒸干溶液获得无水FeCl3
【答案】D
【解析】A项,硫铁矿烧渣(含FeO、Fe2O3、SiO2等)置于烧杯中,加过量盐酸溶解,其中FeO、Fe2O3溶于盐酸生成氯化亚铁和氯化铁,SiO2不溶于盐酸,故A正确;B项,酸溶后的悬浊液进行过滤分离,得到氯化亚铁和氯化铁的混合溶液,故B正确;C项,含氯化亚铁和氯化铁的混合溶液,转移入锥形瓶中加过量的双氧水,将氯化亚铁氧化为氯化铁,故C正确;D项,所得氯化铁溶液应在HCl氛围中蒸发浓缩、冷却结晶,在将晶体在HCl气氛中脱水得到无水氯化铁,直接蒸发结晶无法得到无水氯化铁,故D错误;故选D。
37.依据反应原理:NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,并利用下列装置制取碳酸氢钠粗品,实验装置正确且能达到实验目的的是____________。
A.A图:用装置制取氨气
B.B图:用装置制取二氧化碳
C.C图:用装置分离碳酸氢钠与母液
D.D图:用装置制取碳酸氢钠
【答案】D
【解析】A项,用氯化铵和氢氧化钙制备氨气,为防止冷凝水倒流,炸裂试管,试管口应略向下倾斜,A项错误;B项,制备二氧化碳用稀盐酸与大理石,不用稀硫酸,因为稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙覆盖在大理石表面上,阻止反应继续进行,B项错误;C项,过滤时要用玻璃棒引流,防止液体溅出,C项错误;D项,向饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳,可以制备碳酸氢钠,达到实验目的,D项正确;故选D。
38.【科学探究与创新意识】亚硝酸钠(NaNO2)是一种肉制品生产中常见的食品添加剂,生产过程中必须严格控制其用量。某化学兴趣小组查阅资料得知2NO+Na2O2=2NaNO2,该兴趣小组利用如图装置(夹持及加热装置已省略)制备干燥的NaNO2。
已知:NO能被高锰酸钾氧化,但不能被浓硫酸氧化。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称 ,其侧管的作用是 。
(2)反应开始前打开止水夹a,通入过量氮气的目的是 。
(3)盛水的洗气瓶的作用是 。
(4)如果实验前未通入过量氮气,硬质玻璃管中过氧化钠可能发生的副反应的化学方程式为 。
(5)酸性高锰酸钾(氧化性强于硝酸)溶液中发生的主要反应的离子方程式为 。
【答案】(1)恒压滴液漏斗 平衡压强,使液体(浓硝酸)顺利滴下
(2)排尽装置内的空气,防止过氧化钠或NO与其反应
(3)除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO
(4)2NO2+Na2O2=2NaNO3或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(5)3 MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O
【解析】首先浓硝酸与铜反应制取NO2,浓硝酸易挥发,和NO2通入水中,与水反应,生成HNO3和NO,然后通过浓硫酸干燥,得干燥的NO与Na2O2反应生成NaNO2,浓硫酸用于隔绝反应装置和溶液,防止后面水分进入反应装置,酸性高锰酸钾溶液用于吸收尾气,防止污染。
(1)由题干装置图可知,仪器A为恒压滴液漏斗,侧管的作用是平衡压强,使液体(浓硝酸)顺利滴下;
(2)装置中空气中的氧气可以和一氧化氮反应,需要用氮气排尽装置内的空气,防止过氧化钠或NO与其反应;
(3)浓硝酸和铜反应生成二氧化氮,NO2和水反应生成NO,另外硝酸也会挥发,洗气瓶可以除去挥发的HNO3并将生成的NO2转化为NO;
(4)如果实验前未通入过量氮气,则装置中会有空气,则一氧化氮会和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮有还原性,和过氧化钠反应生成硝酸钠,方程式为:2NO2+Na2O2=2NaNO3,或者Na2O2与空气中的CO2反应生成Na2CO3和O2,反应方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(5)酸性高锰酸钾具有强氧化性,可以将一氧化氮氧化为硝酸根离子,则方程式为:3 MnO4 -+5NO+4H+=3Mn2++5 NO3-+2H2O。
39.【科学探究与创新意识】(2025•上海杨浦期末)某兴趣小组用如图所示装置同时制备H2S和SO2,并进行相关性质实验。
(1)将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中。
在支管交叉处实验现象为 ;写出直接导致此现象的化学反应方程式 。
(2)右侧支管中 FeS 固体中加入一定量水的原因是 。
(3)Na2SO3存放不当易变质,实验室检验Na2SO3是否变质的方法是 。
另一小组用下图装置研究铜与浓硫酸的反应。
(4)写出A 中发生反应的化学方程式 。
(5)从B 试管的直立导管中向BaCl2 溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是 、 。 (要求写出一种单质和一种化合物)
(6)反应完毕,将A 中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离出该不溶物的操作是 。该黑色不溶物不可能是CuO,理由是 。
(7)对铜与浓硫酸反应产生的黑色不溶物进行探究,实验装置及现象如下:
实验装置
实验现象
品红褪色
①根据实验现象可判断黑色不溶物中一定含有 元素。
②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,推测其化学式为 。
【答案】(1)管壁上产生淡黄色固体和小液滴 2H2S+SO2=3S↓+2H2O
(2)稀释浓硫酸,防止其氧化生成的H2S
(3)取样于试管,加少量水溶解后,先加入足量稀盐酸,再滴加几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则Na2SO3已变质
(4)Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O
(5) O2(或Cl2) NH3
(6)过滤 CuO能溶于硫酸
(7) S Cu2S
【解析】本题通过实验探究S及其化合物的性质,结合S元素化合物性质回答问题。
(1)将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中,发生反应生成得SO2与H2S发生反应生成S,为淡黄色固体,则在支管交叉处实验现象为管壁上产生淡黄色固体和小液滴;直接导致此现象的化学反应方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O;
(2)生成得的H2S具有还原性,可以与浓硫酸发生氧化还原反应,所以FeS一侧应用水稀释浓硫酸,防止其氧化生成的H2S;
(3)Na2SO3存放不当易变质为Na2SO4,实验室检验Na2SO3是否变质的方法是:取样于试管,加少量水溶解后,先加入足量稀盐酸,再滴加几滴BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则Na2SO3已变质;
(4)浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+2H2O;
(5)向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,是因为二氧化硫不与氯化钡溶液反应,通入的气体需要满足把二氧化硫转化为盐或把二氧化硫氧化为硫酸,如碱性气体NH3、做氧化剂的气体如Cl2、O2;
(6)A中的混合物倒入水中,得到呈酸性的蓝色溶液与少量黑色不溶物,分离固体与液体可以采用过滤法;氧化铜与酸反应生成铜离子与水,所以黑色固体不可能为氧化铜;
(7)①黑色固体通入氧气反应生成气体能够使品红褪色,说明生成二氧化硫,含有硫元素;②若该黑色不溶物由两种元素组成且在反应前后质量保持不变,则Cu2S ~2CuO,可知物质为硫化亚铜,化学式为Cu2S。
1.(2023•江苏卷)实验室制取Cl2的实验原理及装置均正确的是____________。
A.制取Cl2
B.除去Cl2中的HCl
C.收集Cl2
D.吸收尾气中的Cl2
【答案】BC
【解析】A项,实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,不能使用稀盐酸,A错误;B项,除去Cl2中的HCl可将气体通入饱和食盐水中,注意长口进入便于充分吸收,B正确;C项,氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,多功能瓶收集气体注意长进短出,C正确;D项,对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,D错误。 故选BC。
2.(2023•北京卷)完成下述实验,装置或试剂不正确的是____________。
A.实验室制Cl2 B.实验室收集C2H4
C.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 D.除去CO2中混有的少量HCl
【答案】D
【解析】A项,MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2,固液加热的反应该装置可用于制备Cl2,A项正确;B项,C2H4不溶于水,可选择排水收集,B项正确;C项,挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C项正确;D项,Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D项错误;故选D。
3.(2023•湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142℃),实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
下列说法错误的是____________。
A.以共沸体系带水促使反应正向进行 B.反应时水浴温度需严格控制在69℃
C.接收瓶中会出现分层现象 D.根据带出水的体积可估算反应进度
【答案】B
【解析】A项,由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;B项,反应产品的沸点为142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,可以温度可以控制在69℃~81℃之间,不需要严格控制在69℃,B错误;C项,接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;D项,根据投料量,可估计生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确;故选B。
4.(2023•湖北卷)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
【答案】B
【解析】A项,红磷表面有被氧化生成的五氧化二磷,五氧化二磷可以溶于水,因此红磷在使用前应洗涤,A正确;B项,在红磷装入装置后,真空环境能降低物质熔沸点,有利于红磷转为白磷;红磷与氧气反应的温度为240℃左右,但是转化的白磷可以在40℃左右燃烧,由于抽真空时不能完全去除水和氧,抽真空后通过加热外管以除去水和氧气,以保证无氧无水环境,因此,在红磷装入装置后应先在氮气氛的保护下加热外管除去水蒸气和氧气后再抽真空进行转化反应,B错误;C项,从a口通入冷凝水后对反应装置加热升温,在冷凝管的下端就可以得到转化成的白磷,C正确;D项,白磷易被空气中的氧气氧化,因此在收集白磷时应将反应装置冷却,再在氮气氛的条件下收集白磷,D正确;故选B。
5.(2023•广东卷)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是____________。
A.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象
D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
【答案】C
【解析】Ⅰ中发生反应S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。A项,Ⅰ中试管内发生反应S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O ,氢元素化合价不变, H+不体现氧化性,故A错误;B项,Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,故B错误;C项,Ⅰ试管内发生反应S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,Ⅲ试管内发生反应2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-,Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,故C正确;D项,撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,故D错误;故选C。
6.(2022·山东卷)某同学按图示装置进行实验,欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是____________。
气体
液体
固体粉末
A
CO2
饱和Na2CO3溶液
CaCO3
B
Cl2
FeCl2溶液
Fe
C
HCl
Cu(NO3)2溶液
Cu
D
NH3
H2O
AgCl
【答案】A
【解析】饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体依次发生反应CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3、CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2,由于在相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,故最终瓶中仍有白色晶体析出,不会得到澄清溶液,A项符合题意;FeCl2溶液中通入Cl2,发生反应Cl2+2FeCl2=2FeCl3、2FeCl3+Fe=3FeCl2,最终Fe消失得到澄清溶液,B项不符合题意;Cu(NO3)2溶液中通入HCl,N在酸性条件下会表现强氧化性,发生离子反应:3Cu+8H++2N=3Cu2++2NO↑+4H2O,最终Cu消失得到澄清溶液,C项不符合题意;AgCl在水中存在溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),通入NH3后,Ag+与NH3结合生成[Ag(NH3)2]+,使溶解平衡正向移动,最终AgCl消失得到澄清溶液,D项不符合题意。
7.(2021•北京卷)下列气体制备的试剂和装置正确的是____________。
选项
A
B
C
D
气体
O2
H2
NO
CO2
试剂
KMnO4
Zn、H2SO4
Cu、稀HNO3
CaCO3、稀硫酸
装置
a、d
b、e
b、c
b、c
【答案】B
【解析】A项,KMnO4是固体物质,加热分解产生O2,由于O2难溶于水,因此可以用排水方法或向上排空气的方法收集,故不可以使用a、d装置制取和收集O2,A错误;B项,Zn与H2SO4发生置换反应产生H2,块状固体与液体反应制取气体,产生的H2难溶于水,因此可以用排水方法收集,故可以使用装置b、e制取H2,B正确;C项,Cu与稀HNO3反应产生NO气体,NO能够与O2发生反应产生NO2气体,因此不能使用排空气的方法收集,C错误;D项,CaCO3与稀硫酸反应产生的CaSO4、CO2气体,CaSO4微溶于水,使制取CO2气体不能持续发生,因此不能使用该方法制取CO2气体,D错误;故选B。
8.(2024·辽吉黑卷)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
I.向50 mL烧瓶中分别加入5.7 mL乙酸(100mmol)、8.8 mL乙醇(150mmol)、1.4 g NaHSO4固体及4~6滴甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
II.加热回流50 min后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
III.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无CO2逸出,分离出有机相。
IV.洗涤有机相后,加入无水MgSO4,过滤。
V.蒸馏滤液,收集73~78℃馏分,得无色液体6.60 g,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题:
(1) NaHSO4在反应中起_______作用,用其代替浓H2SO4的优点是_______(答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可_______。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是_______(填标号)。
A.无需分离 B.增大该反应平衡常数
C.起到沸石作用,防止暴沸 D.不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是_______(填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为_______(精确至0.1%)。
(6)若改用C2H518OH作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为_______(精确至1)。
【答案】(1) 催化剂 无有毒气体二氧化硫产生
(2)吸收生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率
(3)AD (4)分液漏斗 (5)73.5% (6)90
【解析】乙酸与过量乙醇在一定温度下、硫酸氢钠作催化剂、甲基紫的乙醇溶液和变色硅胶作指示剂的条件下反应制取乙酸乙酯,用饱和碳酸钠溶液除去其中的乙酸至无二氧化碳逸出,分离出有机相、洗涤、加无水硫酸镁后过滤,滤液蒸馏时收集73~78℃馏分,得纯度为98.0%的乙酸乙酯6.60 g。(1)该实验可实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,用浓H2SO4时,浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,所以NaHSO4在反应中起催化剂作用;浓硫酸还具有强氧化性和脱水性,用浓H2SO4在加热条件下反应时,可能发生副反应,且浓硫酸的还原产物二氧化硫有毒气体,所以用其代替浓H2SO4的优点是副产物少,可绿色制备乙酸乙酯,无有毒气体二氧化硫产生;(2)变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可吸收加热时生成的水,使平衡正向移动,提高乙酸乙酯的产率;(3)A项,若向反应液中直接加入变色硅胶,则反应后需要过滤出硅胶,而使用小孔冷凝柱承载则无需分离,A正确;B项,反应的平衡常数只与温度有关,使用小孔冷凝柱承载不能增大该反应平衡常数,B错误;C项,小孔冷凝柱承载并没有投入溶液中,不能起到沸石作用,不能防止暴沸,C错误;D项,由题中“反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热”可知,若向反应液中直接加入变色硅胶,则变色硅胶由蓝色变为粉红色,会影响观察反应液由蓝色变为紫色,所以使用小孔冷凝柱承载不影响甲基紫指示反应进程,D正确;故选AD;(4)容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,分离有机相和洗涤有机相不需要容量瓶;漏斗用于固液分离,分离有机相和洗涤有机相不需要漏斗;分离液态有机相和洗涤液态有机相也不需要洗气瓶;分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是分液漏斗;(5)由反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O可知,100 mmol乙酸与150mmol乙醇反应时,理论上可获得的乙酸乙酯的质量为0.1mol×88g/mol=8.8g,则该实验乙酸乙酯的产率为;(6)若改用C2H518OH作为反应物进行反应,则因为CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O,生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol,所以质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。
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