课时微练45 物质的制备-（教师用书）【赢在微点·顶层设计】2027年高中化学高考一轮总复习

课时微练(四十五)　物质的制备 　 基础训练 1.制备二氧化硫并验证其性质的装置如图所示,下列说法错误的是(已知亚硫酸钠溶液呈碱性,亚硫酸氢钠溶液呈酸性)(C) A.通过分液漏斗滴加硫酸可控制反应速率 B.反应一段时间后,乙中溶液可能显中性 C.丙、丁中溶液褪色均体现了SO2的还原性 D.戊中反应的离子方程式可能为SO2+2OH-===S+H2O 解析　分液漏斗带有活塞,可通过分液漏斗滴加硫酸来控制反应速率,A项正确;二氧化硫与碳酸氢钠反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,由于亚硫酸钠溶液呈碱性,亚硫酸氢钠溶液呈酸性,因此反应一段时间后,乙中溶液可能显中性,B项正确;丙中溶液褪色体现了SO2的漂白性,丁中溶液褪色体现了SO2的还原性,C项错误;二氧化硫是酸性氧化物,戊中反应的离子方程式可能为SO2+2OH-===S+H2O,D项正确。 2.实验室制备氯苯的反应原理和装置如下图所示,下列关于实验操作或叙述不正确的是(B) 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 解析　通过反应方程式可知氯化铁为催化剂,A项正确;用酒精灯加热,温度不好控制,容易生成二氯苯,B项错误;冷凝管中冷水下进上出,从a进从b出,C项正确;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),D项正确。 3.某实验小组用NaBO2、SiO2和Na的固体混合物与H2在500 ℃条件下制备NaBH4,实验装置如图所示。下列叙述正确的是(B) A.装置甲还可以用于过氧化钠与水反应制取O2 B.可以将装置乙、丙组合替换为盛有碱石灰的干燥管 C.实验操作顺序为先开启管式炉加热,再打开止水夹 D.此次制备NaBH4反应中Na和H2均是还原剂 解析　过氧化钠是易溶于水的粉末,装置甲不能用于过氧化钠与水反应制取O2,A项错误;装置乙吸收杂质氯化氢、装置丙干燥氢气,可以将装置乙丙组合替换为盛有碱石灰的干燥管,B项正确;为排出装置内的空气,实验操作顺序为先打开止水夹制取氢气,再开启管式炉加热,C项错误;制备NaBH4反应中H2中H元素化合价降低,H2是氧化剂,Na元素化合价升高,Na是还原剂,D项错误。 4.氨基甲酸铵(NH2COONH4)可用于生产医药试剂、发酵促进剂、电子元件等,是一种良好的氨化剂,某化学小组用下列实验装置模拟工业制备少量氨基甲酸铵。下列说法错误的是(C) 氨基甲酸铵的性质及工业制法如表所示: 物理性质 白色粉末,易溶于水,难溶于四氯化碳 化学性质 水解生成碳酸氢铵,受热分解生成尿素 工业制法 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH<0 A.装置Ⅰ中橡胶管a的作用为平衡压强,使液体顺利滴下 B.装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ中盛放的试剂依次为饱和NaHCO3溶液、浓硫酸、碱石灰 C.装置Ⅳ的反应温度越高,氨基甲酸铵的产量越高 D.装置Ⅵ中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 解析　装置Ⅰ的作用是制备二氧化碳,二氧化碳中混有HCl,HCl能与氨气反应,需要除去,因此装置Ⅱ的作用是吸收HCl,盛放饱和碳酸氢钠溶液,根据题中信息,氨基甲酸铵能水解成碳酸氢铵,应避免水蒸气的进入,因此装置Ⅲ的作用是除去二氧化碳中的水蒸气,即盛放浓硫酸,装置Ⅳ制备氨基甲酸铵,装置Ⅵ的作用是制备氨气,装置Ⅴ的作用是除去氨气中的水蒸气,即盛放碱石灰,据此分析解题。装置Ⅰ中橡胶管a的作用为平衡锥形瓶与分液漏斗中的气压,从而使分液漏斗中的液体顺利流下,A项正确;根据上述分析,装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ中盛放的试剂依次为饱和NaHCO3溶液、浓硫酸、碱石灰,B项正确;氨基甲酸铵受热分解生成尿素,因此反应温度不能太高,如果温度过高,会导致氨基甲酸铵分解,产率降低,C项错误;装置Ⅵ的作用是制备氨气,实验室制备氨气常用加热Ca(OH)2和NH4Cl固体的方法得到,其反应方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,D项正确。 5.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(D) 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 解析　实验室将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,A项不符合题意;碱石灰可干燥氨气,该装置能达到实验目的,B项不符合题意;氨气密度比空气小,极易溶于水,用“短进长出”排空气法收集,该装置能达到实验目的,C项不符合题意;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,D项符合题意。 解题有据　 有关气体制备实验装置解题总思路 6.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:Cr2+H2O2Cr+2H+。下列说法错误的是(D) 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 解析　氨气极易溶入水,a用来防止倒吸,A项正确;若溶液pH过大,呈较强碱性,平衡Cr2+H2O2Cr+2H+正向移动,不利于制备(NH4)2Cr2O7,B项正确;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项正确;碱石灰不能用来吸收NH3,可以选用P2O5或无水CaCl2,D项错误。 能力训练 7.胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要化工原料。某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如下: 回答下列问题: (1)步骤①的目的是 除去含有的少量油污 。  (2)步骤②中,若仅用浓硫酸溶解固体B,将生成 SO2 (填化学式)污染环境。  (3)经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是 CuSO4·5H2O易溶于水 。  (4)实验证明,滤液D能将I-氧化为I2。 ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量的H2O2将I-氧化为I2,理由是 溶液C加热浓缩过程中H2O2已经分解 。  ⅱ.乙同学通过实验证实,只能是Cu2+将I-氧化为I2,写出乙同学的实验方案及结果: 向滤液D中加入少量MnO2,不产生气体 (不要求写具体操作过程)。  解析　(1)步骤①中加入的Na2CO3溶液显碱性,碱性条件下油污可水解。(2)浓硫酸与Cu反应生成的SO2污染环境。(4)ⅱ.乙同学通过实验证实,只能是Cu2+将I-氧化为I2,即滤液D中不存在H2O2,可向滤液D中加入少量MnO2,不产生气体即证明不存在H2O2。 8.2⁃噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下: Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。 Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃,加入25 mL噻吩,反应至钠砂消失。 Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10 ℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30 min。 Ⅳ.水解。恢复至室温,加入70 mL水,搅拌30 min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2 h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。 Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92 g。 回答下列问题: (1)步骤Ⅰ中液体A可以选择 c 。  a.乙醇　 　b.水　 　c.甲苯　 　d.液氨 (2)噻吩沸点低于吡咯的原因是 可以形成分子间氢键,氢键可以使熔、沸点升高 。  (3)步骤Ⅱ的化学方程式为 2+2Na—→2+H2↑ 。  (4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是 将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入,此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热 。  (5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是 中和NaOH,使平衡正向移动,增大反应物的转化率 。  (6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是 球形冷凝管和分液漏斗 (填名称);无水MgSO4的作用为 除去水 。  (7)产品的产率为 70.0% (用Na计算,精确至0.1%)。  解析　(1)步骤Ⅰ制钠砂过程中,液体A不能和Na反应,而乙醇、水和液氨都能和金属Na反应。(3)步骤Ⅱ中和Na反应生成2⁃噻吩钠和H2,化学方程式为2+2Na—→2+H2↑。(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入,此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热。(5)2⁃噻吩乙醇钠水解生成2⁃噻吩乙醇的过程中有NaOH生成,用盐酸调节pH的目的是中和NaOH,使平衡正向移动,增大反应物的转化率。(6)步骤Ⅴ中的操作有过滤、蒸馏,蒸馏的过程中需要直形冷凝管,不能用球形冷凝管,无需使用的是球形冷凝管和分液漏斗;向有机相中加入无水MgSO4的作用是除去水。(7)步骤Ⅰ向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠,Na的物质的量为=0.2 mol,步骤Ⅱ中Na完全反应,根据方程式可知,理论上可以生成0.2 mol 2⁃噻吩乙醇,产品的产率为×100%=70.0%。 学科网（北京）股份有限公司 $$