12.1 第57讲 以物质制备为主的综合实验（word练习）-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习（广东专版）

课时测评57　以物质制备为主的综合实验 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 选择题1－5题，每小题6分，共30分。 1.CuBr是常用的催化剂，受热易分解。可通过SO2＋2Cu2＋＋2Br－＋2H2O===2CuBr↓＋S＋4H＋制备。下列实验室制备CuBr的实验装置和操作不能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲制备SO2气体 B.用装置乙收集SO2气体 C.用装置丙制备CuBr D.用装置丁吸收多余的SO2气体 答案：B 解析：实验室用亚硫酸钠固体和70％的硫酸制取二氧化硫，故A能达到实验目的，故A不选；二氧化硫密度比空气大，所以应用向上排空气法收集，故B不能达到实验目的，故B选；根据题给方程式，二氧化硫通入硫酸铜和NaBr的混合溶液中可制取CuBr，能达到实验目的，故C不选；SO2和NaOH溶液反应，可以用NaOH溶液吸收多余的SO2，用干燥管可以防止倒吸，能达到实验目的，故D不选；故选B。 2.下列由废易拉罐制取Al2O3的实验原理与装置不能达到实验目的的是(　　) A.用装置甲溶解废易拉罐细屑 B.用装置乙过滤得到Na[Al(OH)4]溶液 C.用装置丙制取Al(OH)3沉淀 D.用装置丁灼烧Al(OH)3制取Al2O3 答案：D 解析：易拉罐可与NaOH溶液反应被溶解，生成Na[Al(OH)4]，A正确；可以通过乙装置将Na[Al(OH)4]溶液和未被溶解的固体进行过滤分离，B正确；将二氧化碳通入Na[Al(OH)4]溶液中，可反应生成Al(OH)3沉淀，C正确；灼烧Al(OH)3固体应选坩埚，D错误；答案选D。 3.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：图甲浓硫酸有吸水性，可干燥氢气和氮气，并将两者混合，同时可由气体经过液体产生的气泡快慢来观察气体流速，选项A正确；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，选项B错误；加热固体药品时，试管口应略向下，选项C错误；氨气极易溶于水，发生倒吸，造成实验安全问题，选项D错误；答案选A。 4.实验室在如图所示装置中制取NH3，将NH3通入CuSO4溶液，当生成的蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液，再滴加乙醇可获得[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。已知：[Cu(NH3)4]2＋呈蓝色。下列说法不正确的是(　　) A.在装置甲试管中加入NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制取NH3 B.装置乙中的a和装置丙中的b均可防止倒吸 C.[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度 D.与NH3相比，H2O更易与Cu2＋形成配位键 答案：D 解析：实验室用装置甲加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物制取少量氨气，装置乙中NH3通入CuSO4溶液，生成的蓝色沉淀为Cu(OH)2，后溶解为[Cu(NH3)4]2＋，装置丙进行尾气处理并防倒吸，据此作答。实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气，制取装置中试管口略向下倾斜，防止水倒流引起试管炸裂，A正确；氨气极易溶于水，易发生倒吸，装置乙中a的容积较大，可防止制备过程中发生倒吸现象，倒扣的漏斗与液面相切，液体很难倒吸，因此倒扣的漏斗可防止液体倒吸，B正确；由题意可知[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度，故C正确；由向硫酸铜溶液中通入NH3，先生成蓝色沉淀，蓝色沉淀逐渐溶解为深蓝色溶液可知，氨分子比水分子更容易与铜离子反应形成配合物，故D错误；故答案选D。 5.实验室模拟侯氏制碱法制备Na2CO3，下列装置与原理均正确的是(　　) 答案：C 解析：图示装置中长颈漏斗下端未形成液封，制取的CO2将从长颈漏斗逸出，A不合题意；只加热NH4Cl得不到NH3，实验室应该用NH4Cl和熟石灰共热来制取NH3，B不合题意；侯氏制碱法为向氨化后的饱和食盐水中通入CO2，来制取NaHCO3，反应原理为NaCl＋H2O＋NH3＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，C符合题意；侯氏制碱法中最后为加热NaHCO3固体来制取Na2CO3，故应该使用坩埚而不能是蒸发皿，D不合题意；故答案为C。 6.(18分)硫酸亚铁在印染、医药、化肥等多个行业有广泛应用。某学习小组对硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的热分解产物进行探究。回答下列问题： (1)装置A中石棉绒的作用为　　　　　　　；装置D中的仪器名称为　　　　　　　　。 (2)按气流方向，上述装置合理的连接顺序为a→g→f→　　→　　→　　→　　→h(填装置口小写字母)。 (3)该小组同学按上述顺序连接各装置并进行实验，请为他们补全表格： 装置编号 填装试剂 实验现象 实验结论 A FeSO4·7H2O 绿色固体逐渐变为红色粉末 B ①　　　 ②　　　 分解产物中含有SO2 C BaCl2溶液 产生白色沉淀 ③　　　 D 无水CuSO4粉末 白色固体逐渐变为蓝色 分解产物中含有水蒸气 E ④　　　 (4)硫酸亚铁晶体分解的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (5)设计实验证明A中得到的红色粉末不含＋2价铁元素：　　　　　　　　　　　　 　(简述实验操作及现象)。 答案：(1)防止固体粉末堵塞导管　(球形)干燥管　 (2)e　d　c　b　 (3)①品红溶液　②溶液由红色褪为无色　③分解产物中含有SO3　④NaOH溶液 (4)2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑　 (5)取实验后反应管中少量固体，溶于稀盐酸后，向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不产生蓝色沉淀(用硫酸溶解，酸性高锰酸钾检验Fe2＋也可以) 解析：装置A为硫酸亚铁晶体煅烧分解的装置，分解生成Fe2O3、SO2、SO3和水，装置B盛放品红溶液，可以检验SO2，装置C盛放BaCl2溶液，可以检验SO3，装置D中为无水CuSO4粉末，可以检验水蒸气，装置E盛放氢氧化钠溶液，进行尾气处理。(1)装置A中石棉绒可以防止固体粉末堵塞导管，装置D中的仪器为(球形)干燥管；(2)生成物应该先检验水蒸气，再检验SO3，最后检验SO2，因为检验SO2和SO3时都有水溶液，会带出水蒸气，SO3极易溶于水且和水反应，所以连接顺序为a→g→f→e→d→c→b→h；(3)硫酸亚铁晶体煅烧后由绿色固体逐渐变为红色粉末，说明生成了Fe2O3；品红溶液褪色，说明分解产物中含有SO2；BaCl2溶液产生白色沉淀，说明分解产物中含有SO3；无水CuSO4粉末由白色固体逐渐变为蓝色，说明分解产物中含有水蒸气；装置E盛放氢氧化钠溶液，进行尾气处理；(4)硫酸亚铁晶体煅烧得到红色固体氧化铁，同时生成二氧化硫、三氧化硫和水蒸气，分解的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO3↑＋SO2↑＋14H2O↑；(5)证明A中得到的红色粉末不含＋2价铁元素，需要取实验后反应管中少量固体，溶于稀盐酸后，向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀生成，证明A中得到的红色粉末不含＋2价的铁元素。 7.(12分)乙醇酸钠(HOCH2COONa)又称羟基乙酸钠，它是一种有机原料，其相对分子质量为98。羟基乙酸钠易溶于热水，微溶于冷水，不溶于醇、醚等有机溶剂。实验室拟用氯乙酸(ClCH2COOH)和NaOH溶液制备少量羟基乙酸钠，此反应为剧烈的放热反应。具体实验步骤如下： 步骤1：向如图所示装置的三颈烧瓶中，加入132.3 g氯乙酸、50 mL水，搅拌。逐步加入40％ NaOH溶液，在95 ℃继续搅拌反应2小时，反应过程控制 pH在9至10之间。 步骤2：蒸出部分水至液面有薄膜，加少量热水，操作1，滤液冷却至15 ℃，过滤得粗产品。 步骤3：粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，操作2，分离掉活性炭。 步骤4：将去除活性炭后的溶液加入适量乙醇中，操作3，过滤、干燥，得到羟基乙酸钠。 请回答下列问题： (1)步骤1中，发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　。 (2)如图所示的装置中仪器B为球形冷凝管，下列说法不正确的是　　　　(填字母)。 A.球形冷凝管与直形冷凝管相比，冷却面积更大，效果更好 B.球形冷凝管既可以作倾斜式蒸馏装置，也可用于垂直回流装置 C.在使用冷凝管进行蒸馏操作时，一般蒸馏物的沸点越高，蒸气越不易冷凝 (3)步骤2中，三颈烧瓶中如果忘加磁转子该如何操作：　　　　　　　　　　　　　 　　。 (4)上述步骤中，操作1、2、3的名称分别是　　　　(填字母)。 A.过滤，过滤，冷却结晶 B.趁热过滤，过滤，蒸发结晶 C.趁热过滤，趁热过滤，冷却结晶 (5)步骤4中，得到纯净羟基乙酸钠1.1 mol，则实验产率为　　　　％(结果保留1位小数)。 答案：(1)ClCH2COOH＋2NaOHHOCH2COONa＋NaCl＋H2O　(2)BC　(3)待溶液冷却后补加磁转子　(4)C　(5)78.6 解析：(2)球形冷凝管内芯管为球泡状，容易积留蒸馏液，故不适宜作倾斜式蒸馏装置，多用于垂直回流装置，故B错误；在使用冷凝管进行蒸馏操作时，一般蒸馏物的沸点越高，蒸气越易冷凝，故C错误。(4)蒸出部分水至液面有薄膜，说明有固体开始析出，加少量热水趁热过滤；粗产品溶解于适量热水中，加活性炭脱色，需要趁热过滤分离掉活性炭固体；将去除活性炭后的溶液加到适量乙醇中，冷却结晶，过滤，干燥，得到羟基乙酸钠。(5)132.3 g氯乙酸(ClCH2COOH)的物质的量为＝1.4 mol，根据ClCH2COOH～HOCH2COONa可知，理论上可以生成1.4 mol羟基乙酸钠，步骤4中，得到纯净羟基乙酸钠1.1 mol，则实验产率为×100％≈78.6％。 学科网（北京）股份有限公司 $