1、 课时规范练 29 物质的制备 实验方案的设计与评价基础巩固1.(2020 广东深圳第一次调研)铜与浓硫酸反应的装置如图所示。下列描述合理的是( )A.反应过程中,试管中出现的灰黑色固体是 Cu2OB.反应结束后,为观察溶液颜色需向试管中加入水C.若试管盛放紫色石蕊溶液,可观察到紫色褪至无色D.为验证气体产物具有还原性,试管可盛放溴水2.(2020 山西晋中模拟)某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是( )A.装置中发生的反应为 NaNO +NH ClNaCl+N +2H O2422B.加热片刻后需要将酒精灯移开,说明该反应是放热反应C.装置的作用是冷凝水蒸气D.在装置末端收
2、集纯净干燥的 N2 只能用向下排空气法3.(2020 湖南邵阳部分学校联考)亚硝酸钠广泛用于媒染剂、漂白剂等。某兴趣小组用下列装置制取较纯净的 NaNO2。 反应原理为:2NO+Na2O22NaNO 。已知:NO 能被酸性 KMnO 溶液氧化成 NO-,MnO 被还原为-2434Mn2+。下列分析错误的是( )A.甲中滴入稀硝酸前需通入 N2B.仪器的连接顺序为 a-f-g-d-e-bC.丙中 CaCl2 用于干燥 NOD.乙中吸收尾气时发生的离子反应为 3MnO-4+5NO+4H+3Mn2+5NO- +2H O324.(2020 广东深圳第二次调研)实验室制备莫尔盐(NH ) SO FeSO
3、 6H O的过程是:向稀硫酸中加入42442过量的铁屑,充分反应后过滤,向滤液中加入一定量的(NH ) SO 饱和溶液。经蒸发浓缩、冷却结424晶、过滤,得到莫尔盐晶体。下列说法正确的是( )A.铁屑上若有少量铁锈,将导致莫尔盐中混入杂质 Fe2(SO )4 3B.蒸发浓缩使用的仪器有坩埚、玻璃棒、酒精灯C.室温时,莫尔盐的溶解度比(NH ) SO 和 FeSO 的都小4244D.晶体析出后,取少量母液加入 K Fe(CN) ,无蓝色沉淀生成365.(2020 北京西城二模)某同学研究 FeSO 溶液和 AgNO 溶液的反应,设计如下对比实验。43实验现象连通电路后,电流表指针向右偏转,分别取
4、反应前和反应一段时间后 连通电路后,电流表指针向左发生微小的偏甲烧杯中的溶液,滴加 KSCN 溶液,前者几乎无色,后者显红色 转,丙、丁烧杯中均无明显现象下列说法正确的是( )A.仅由中的现象可推知 Ag+的氧化性强于 Fe3+B.中电流表指针向左偏转的原因是 Fe2+氧化了银电极C.中若将银电极换成石墨电极,电流表指针可能不再向左偏转D.对比、可知,中 NO-3氧化了 Fe2+能力提升6.(2020 山东滨州第三次模拟)下列实验操作和现象及所得出的结论正确的是( )选项实验操作实验现象结论pH:MgCl2 溶液小于CaCl2 溶液A用pH计测同温同浓度的MgCl和CaCl溶液的pH金属性:C
5、aMg22该溶液一定是钠盐溶液BCD用铂丝蘸取少量某无色溶液进行焰色试验火焰呈黄色向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入新制的氢氧化铜悬浊液无砖红色沉淀产生酸性高锰酸钾溶液褪色说明蔗糖并未水解丙烯醛中含有碳碳双键向丙烯醛溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液 7.(2020 北京朝阳区等级考试练习二)用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去),能达到实验目的的是 ( )选a 中 b 中项试剂 试剂 试剂c 中实验目的装置A 氨水 CaO无制取并收集氨气饱和MnO2 NaCl溶液浓盐酸BCD制备纯净的Cl2浓盐酸Na SiO 比较酸性强2溶液3Na2CO3弱:H CO H SiO3
6、232酸性Na SO KMnO 验证 SO2 具有还原性浓硫酸234溶液8.(双选)(2020 山东济宁三模)碳酸镧La (CO ) 可用于治疗高磷酸盐血症。某化学小组用如图装置3 32模拟制备碳酸镧,反应为 2LaCl +6NH HCOLa (CO ) +6NH Cl+3CO +3H O,下列说法正确的3 33432422是( )A.从左向右接口的连接顺序:FB,AD,ECB.装置 X 中盛放的试剂为饱和 Na CO 溶液23C.装置 Z 中用干燥管的主要目的是增大接触面积,加快气体溶解D.实验开始时应先打开 Y 中分液漏斗的旋转活塞9.(双选)(2020 山东潍坊三模)Cl2O 能与水反应
7、生成次氯酸,可杀死新型冠状病毒等多种病毒。一种制备 Cl2O 的原理为 HgO(红色粉末)+2Cl2Cl2O(夹持装置略去):HgCl (白色粉末)+Cl O,某化学小组用下图装置制备22已知:Cl2O 的熔点为-116 、沸点为 3.8 ,易溶于水;高浓度的 Cl O 易爆炸,Cl O 与有机化合物接触或加热时会发生剧烈反应。22 下列说法错误的是( )A.装置中盛装的试剂是饱和食盐水,中现象是红色粉末逐渐变为白色B.装置中橡胶塞用锡箔包裹,防止 Cl2O 与橡胶塞反应C.从装置中逸出气体的主要成分是 Cl2OD.通入干燥空气的目的是将生成的 Cl2O 稀释,防止发生爆炸拓展深化10.(20
8、20 海南高考调研测试)硫代硫酸钠(Na S O )是一种解毒药,用于氰化物、砷、汞、铅、铋、碘223等中毒的解毒,临床常用于治疗荨麻疹、皮肤瘙痒等病症。硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生 S 和 SO2。实验.Na S O 的制备。工业上可用反应:2Na S+Na CO +4SO3Na S O +CO 制得,实验室模拟22322322232该工业过程的装置如图所示。(1)仪器 a 的名称是 ,仪器 b 的名称是 。b 中利用质量分数为 70%80%的 H SO 溶液与 Na SO 固体反应制备 SO 的化学方程式为 。24232c 中试剂为 。(2)实验中要控制 SO2
9、的生成速率,可以采取的措施有(写出一条)。(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的 SO2 不能过量,原因是 。实验.探究 Na S O 与金属阳离子的氧化还原反应。223资料:Fe3+3S O2-Fe(S O ) (紫黑色)3-2323 3装置试剂 X 实验现象Fe (SO ) 混合后溶液先变成紫黑色,30 s 后溶液几乎2溶液4 3变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终 Fe3+被 S O2 还原为 Fe2+,通过-23(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了 Fe2+。课时规范练29物质的制备实验方案的 设计与评价1.D 铜与浓硫酸反应时可能会发生副反应,生成灰黑色的硫化亚铜,
10、Cu2O 是红色固体,A错误;不能直接向试管中加入水,因为浓硫酸剩余时加水会放出大量的热可导致液滴飞溅,B 错误;铜和浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫,二氧化硫和水反应会生成亚硫酸,能使紫色石蕊溶液变红,但不褪色,C 错误;实验中产生的二氧化硫气体,通入溴水中,二氧化硫与溴单质和水发生氧化还原反应,生成硫酸和溴化氢,会使溴水褪色,溴具有氧化性,二氧化硫体现还原性,D 正确。2.D 该实验为 NaNO 与 NH Cl 反应制备 N 的过程,根据原子守恒和电子得失守恒,结242合反应物及已知的产物,可写出反应方程式。分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管,可使烧瓶内压强与分液漏斗压强相等,从而使 NaN
11、O2 溶液顺利滴下。装置中的冰盐起冷凝作用,装置的干燥管用来干燥 N2。根据题中已知的反应物和生成物,结合原子守恒和电子得失守恒,可知装置中发生的反应为 NaNO +NH Cl NaCl+N +2H O,A 项正确;因移开酒精灯后反应仍能进行,说2422明该反应自身放热,是放热反应,B 项正确;据化学方程式可知产物有水蒸气,且反应物为溶液状态,可知反应在产生 N2 的同时产生大量水蒸气,为便于干燥,先用装置将绝大多数水蒸气冷凝后再用装置进行干燥,故装置的作用是冷凝水蒸气,C 项正确;N2 的密度与空气密度相差太小,不适合用排空气法收集,D 项错误。3.B 甲中稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化
12、氮易被空气中的氧气氧化,需要将装置中的空气全部排尽,空气中有少量二氧化碳,也会和过氧化钠反应,影响丁装置中亚硝酸钠的制备,则滴入稀硝酸前需通入 N2 排空气,A 正确;制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,一氧化氮有毒,不能排放到大气中,可用高锰酸钾溶液吸收,则仪器的连接顺序为 a-d-e-f-g-b 或 a-d-e-g-f-b,B 错误;根据B 选项分析,制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,故丙中 CaCl2 用于干燥 NO,C 正确;根据已知信息:NO 能被酸性KMnO 氧化成 N - ,Mn
13、 - 被还原为 Mn2+,则乙中吸收尾气时发生的离子反应为 3Mn -OOO4434+5NO+4H+ 3Mn2+5N - +2H O,D 正确。O324.C 2Fe3+Fe 3Fe2+,A 错误;蒸发浓缩使用的仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯,B 错误;硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小,C 正确;晶体析出后,取少量母液,其中含有 Fe2+,加入 K Fe(CN) ,3Fe2+2K Fe(CN) 6K+Fe Fe(CN) ,有363636 2蓝色沉淀生成,D 错误。5.C 由实验可知甲烧杯溶液在反应后生成 Fe3+,电子由石墨电极流向银电极,则石墨电极为负极,银电极为正极,负极
14、发生的反应为 Fe2+-e- Fe3+;由实验可知,银电极为负极,石墨电极为正极,负极发生的反应为 Ag-e- Ag+,而 Fe 的氧化性强于 Ag,故正极溶液中的 Fe2+不参与反应,所以正极发生吸氧腐蚀。若 Ag+的氧化性强于 Fe3+,那么中原电池的总反应为 Ag+Fe2+ Fe3+Ag,而实验随着反应的进行丁烧杯中也能生成 Ag+,也可以构成原电池,生成 Fe3+,溶液颜色会改变,但是实验中无明显现象,故中的现象是溶解在溶液中的氧气氧化 Fe2+导致,A 错 误;中是空气中的氧气氧化银电极,B 错误;中若将银电极换成石墨电极,石墨为惰性电极,不能失去电子,不能形成原电池,电流表指针可能
15、不再向左偏转,C 正确;若是 NO-3氧化了 Fe2+,那么中的 Fe2+也会被 NO-3氧化,D 错误。6.A pH:MgCl 溶液小于 CaCl 溶液,说明碱性:Ca(OH) Mg(OH) ,说明金属2222性:CaMg,A 正确;焰色试验火焰呈黄色,说明该溶液中含有钠元素,但不一定是钠盐溶液,也可能是 NaOH 溶液,B 错误;蔗糖水解时加入了稀硫酸,能与新制氢氧化铜悬浊液反应,从而使氢氧化铜悬浊液溶解并转化为 Cu2+,不能被葡萄糖还原为 Cu2O,所以即便生成了葡萄糖,也看不到砖红色沉淀,应在加新制氢氧化铜悬浊液之前加 NaOH 溶液,C 错误;丙烯醛的结构简式为 CH2 CHCHO
16、,其中,碳碳双键和醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故无法证明丙烯醛中含有碳碳双键,D 错误。7.D 氨水中的水可以和氧化钙反应,反应过程放热,使氨气在水中的溶解度降低,可以用来制取氨气,但是由于氨气的密度小于空气,故在收集氨气时需要短导管进气长导管出气,A 错误;浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气的过程需要加热,图中没有画出加热装置,故不能达到实验目的,B 错误;浓盐酸有挥发性,与碳酸钠反应时除了有二氧化碳生成,还有氯化氢逸出,两种气体溶于硅酸钠溶液均能使硅酸根沉淀,故不能判断碳酸与硅酸酸性的强弱,C 错误;浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,将二氧化硫气体导入酸性高锰酸钾溶液中,二氧化硫与高锰酸
17、钾反应,可以验证二氧化硫的还原性,D 正确。8.AD 氨气极易溶于水,则采用防倒吸装置,EC;制取的二氧化碳需除去 HCl 杂质,则FB,AD,A 正确;装置 X 是为了除去 HCl 杂质,盛放的试剂为饱和 NaHCO3 溶液,B 错误;装置 Z 中用干燥管的主要目的是防止氨气溶于水时发生倒吸,C 错误;实验开始时应先打开 Y 中分液漏斗的旋转活塞,使溶液呈碱性以吸收更多的二氧化碳,D 正确。9.AC 中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气,为饱和食盐水可除去氯气中的 HCl,中浓硫酸干燥氯气,氯气进入装置中与 HgO 反应生成 Cl2O 气体,由沸点可知中冷凝得到 Cl O 液体,最后出
18、来的气体为空气及过量的 Cl ,高浓度的 Cl O 易爆炸,222干燥的空气可将生成的 Cl2O 稀释,防止发生爆炸。根据分析可知装置中为饱和食盐水,装置中为浓硫酸用来干燥氯气,A 错误;橡胶属于有机化合物,Cl2O 与有机化合物接触或加热时会发生剧烈反应,所以橡胶塞用锡箔包裹,B 正确;Cl2O 的沸点为 3.8 ,在装置中冷凝成液体,最后出来的气体为空气及过量的 Cl ,C 错误;高浓度的 Cl O 易爆炸,干燥的空气可将生成的 Cl O 稀释,防止发生爆222炸,D 正确。10.答案 (1)分液漏斗 蒸馏烧瓶 H SO +Na SONa SO +H O+SO 硫化钠和碳酸24232422
19、钠的混合溶液(2)调节酸的滴加速度(合理即可)(3)若 SO2 过量,溶液显酸性,产物会发生分解(4)取少量反应后的溶液于试管中,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀解析 利用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制取二氧化硫,通入盛有硫化钠和碳酸钠的混合溶液的三颈烧瓶中进行反应制取硫代硫酸钠,由于硫代硫酸钠在酸性环境中容易分解,所以通入的二氧化硫不能过量,装置 d 可以用来吸收尾气。 (1)仪器 a 的名称是分液漏斗,仪器 b 的名称是蒸馏烧瓶,b 中利用质量分数为70%80%的 H SO 溶液与 Na SO 固体反应制备 SO 的化学方程式为 H SO +Na SO324232242SO +H O+Na SO ,c 装置为 Na S O 的生成装置,根据反应原理可知 c 中的试剂为硫2224223化钠和碳酸钠的混合溶液。(2)可以通过控制反应的温度或硫酸的滴加速度来控制 SO2 的生成速率。(3)硫代硫酸钠遇酸易分解,若通入的 SO2 过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解。(4)实验的现象是混合后溶液先变成紫黑色,30 s 后溶液几乎变为无色,取反应后的混合液并加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则有 Fe2+生成,可判断为 Fe3+被 S O2 还原为-23Fe2+。
