2021届一轮复习鲁科版物质的制备、实验方案的设计与评价作业 11页

物质的制备、实验方案的设计与评价 基础巩固 ‎1.(2019全国3,12)下列实验不能达到目的的是(　　)‎ 选项 目的 实验 A 制取较高浓度的次氯酸溶液 将Cl2通入碳酸钠溶液中 B 加快氧气的生成速率 在过氧化氢溶液中加入少量MnO2‎ C 除去乙酸乙酯中的少量乙酸 加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液 D 制备少量二氧化硫气体 向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸 答案A 解析本题考查了物质的制备、除杂、混合物的分离等化学基础知识。氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,两种酸均可与碳酸钠反应生成NaCl和NaClO,故Cl2通入碳酸钠溶液中得不到次氯酸溶液,A项错误;MnO2可增大过氧化氢分解生成氧气的速率,B项正确;由于乙酸可与碳酸钠反应,但乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度较小,故除去乙酸乙酯中的少量乙酸,可用饱和碳酸钠溶液洗涤,静置分层后再分液即可达到除杂的目的,C项正确;饱和亚硫酸钠溶液可与浓硫酸发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+H2O+SO2↑,D项正确。‎ ‎2.(2020陕西汉中质检)下列设计的实验方案或实验结论正确的是(　　)‎ A.向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的CuSO4溶液,振荡后再加入0.5 mL有机物X,加热后未出现砖红色沉淀,说明X中不含醛基 B.室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量浓溴水,振荡、静置后过滤,可除去苯中的少量苯酚 C.向无色的淀粉KI溶液中滴加少量氯水,溶液变成蓝色,说明氧化性:Cl2>I2‎ D.向含酚酞的氢氧化钠溶液中加入少量30%的H2O2溶液,红色退去,向退色后的溶液中再补加NaOH溶液,不显红色,说明H2O2因显酸性而使溶液退色 答案C 解析用新制Cu(OH)2检验醛基时,需要在碱性条件下进行,该实验中NaOH的量不足,故无论有机物X中是否含有醛基都不会产生砖红色沉淀,A项无法达到实验目的;苯酚和浓溴水反应生成三溴苯酚沉淀,三溴苯酚可溶于苯,不能用浓溴水除去苯中的苯酚,应该用NaOH溶液和苯酚反应生成可溶于水的苯酚钠,然后用分液方法除去,B项无法达到实验目的;根据实验现象知,Cl2将I-氧化为I2,氧化剂是Cl2,氧化产物是I2,则氧化性是Cl2>I2,C项可以达到实验目的;因为该反应中H2O2的量较少,混合溶液中NaOH过量,混合溶液呈碱性,但溶液退色,说明酚酞发生了反应,该实验体现了H2O2的氧化性,D项无法达到实验目的。‎ ‎3.(2020山东潍坊月考)下列实验方案、现象和结论均正确的是(　　)‎ 选项 实验方案 现象 结论 A 向里推活塞时,长颈漏斗中有一段水柱,静置,水柱高度不变 该装置的气密性良好 续表 选项 实验方案 现象 结论 B 脱脂棉燃烧 Na2O2与水反应生成NaOH和O2‎ C 烧杯①中的澄清石灰水先变浑浊 NaHCO3比Na2CO3受热更易分解 D U形管右端的液面高 铁钉发生吸氧腐蚀 答案A 解析向里推活塞时,锥形瓶内压强增大,长颈漏斗中会出现一段水柱,说明装置气密性良好,A项正确;脱脂棉燃烧不足以证明Na2O2与水反应生成NaOH和O2,脱脂棉燃烧是反应放热所致,B项错误;NaHCO3受热分解产生CO2使烧杯②中澄清石灰水变浑浊,C项错误;吸氧腐蚀导致密封装置内气体减少,故U形管左端的液面高,D项错误。‎ ‎4.下列实验操作能达到实验目的的是(　　)‎ 实验目的 实验操作 A 配制1.0 mol·L-1 CuSO4溶液 把25 g胆矾晶体溶于水配成100 mL溶液 B 证明某溶液中含有SO‎4‎‎2-‎ 向该溶液中滴入BaCl2溶液 C 实验室制取大量CO2‎ 向稀硫酸中加入大理石 D 制备Fe(OH)3胶体 将饱和的FeCl3溶液滴加到热NaOH溶液中 答案A 解析25 g胆矾是0.1 mol,溶液体积是0.1 L,硫酸铜溶液中溶质的浓度是1 mol·L-1,A项正确;检验硫酸根离子时首先加入盐酸,排除其他离子的干扰,然后再加入氯化钡,B项错误;硫酸钙微溶,应该用盐酸和大理石反应制备二氧化碳,C项错误;将饱和的FeCl3溶液滴加到沸腾的蒸馏水中制备氢氧化铁胶体,D项错误。‎ ‎5.(2020浙江嘉兴调研)依据下列事实或实验得出结论正确的是(　　)‎ 选项 事实或实验 结论 A 原电池可将化学能转化为电能 原电池需外接电源才能工作 B 向某溶液中滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液呈红色 原溶液中一定含有Fe2+‎ C 汽车尾气净化反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔS<0‎ 该反应在常温下不能自发进行 D 向NaBr溶液中滴入少量氯水和CCl4,振荡、静置,溶液下层呈橙红色 Br-还原性强于Cl-‎ 答案D 解析原电池自身就是电源,不需要外接电源,A错误;若原溶液含有Fe3+,会有同样的现象,应先加KSCN溶液,无现象,再滴加氯水,溶液呈红色,则原溶液中一定含有Fe2+,B错误;因不能确定该反应是吸热还是放热,无法判断反应在常温下能否自发进行,C错误;溶液下层呈橙红色,说明有单质溴生成,即Br-能把Cl2还原成Cl-,则证明Br-的还原性强于Cl-,正确。‎ ‎6.某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。他在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是(　　)‎ A.操作①中玻璃棒的作用是加快固体溶解速度 B.操作②的名称是过滤 C.操作③中盛放药品的仪器是坩埚 D.操作④的目的是除去滤渣中杂质 答案D 解析操作①中玻璃棒起到搅拌、加速溶解的作用,故A项正确;普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,NH4Cl、ZnCl2易溶于水,MnO2难溶于水,操作②是把固体与溶液分离,应是过滤,故B项正确;由图可知操作③是在坩埚内灼烧滤渣,通常把泥三角放在三脚架上,再把坩埚放在泥三角上,故C项正确;二氧化锰是黑色固体,能作双氧水分解的催化剂,‎ 灼烧后的滤渣能加快双氧水分解产生氧气的速率,能证明黑色固体是二氧化锰,所以该实验的目的不是除去滤渣中杂质,故D项错误。‎ ‎7.(2020甘肃兰州质检)SO2气体为无色气体,有强烈刺激性气味,是大气主要污染物之一,某学习小组为了探究二氧化硫的某些性质,进行了如下实验。‎ Ⅰ.如图所示,使用试剂和装置探究二氧化硫的还原性:‎ ‎(1)仪器C的名称为　　　　　。 ‎ ‎(2)装置B中溶液的现象为　。 ‎ ‎(3)学生甲预测装置D中没有白色沉淀产生,但随着反应的进行,发现装置D中产生了少量白色沉淀。学生乙经过查阅资料发现少量白色沉淀可能是硫酸钡,因为装置或溶液中少量的氧气参与了氧化反应,请写出装置D中反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ Ⅱ.经过思考,设计了如下装置,且所配制的溶液均使用无氧蒸馏水,检验SO2在无氧干扰时,是否与氯化钡反应生成沉淀。‎ ‎(4)加入碳酸钠粉末的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)当　　　　　　　时,氯化钡溶液中没有沉淀出现,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应,此时滴加双氧水,出现了白色沉淀。 ‎ ‎(6)装置中选用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案(1)分液漏斗　(2)溶液由棕黄色变为浅绿色 ‎(3)2SO2+O2+2BaCl2+2H2O2BaSO4↓+4HCl ‎(4)产生二氧化碳,排除装置中的氧气 ‎(5)淀粉碘溶液蓝色退去 ‎(6)检验二氧化碳是否已排尽装置中的空气 解析(1)仪器C为分液漏斗。(2)装置A中生成二氧化硫,气体进入装置B中,二氧化硫会将氯化铁还原为氯化亚铁,所以看到的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色。(3)装置或溶液中少量的氧气参与了氧化反应,则一定是氧气将+4价S氧化为+6价,反应物一定有SO2、O2和BaCl2,生成物中一定有硫酸钡沉淀,则氯元素只能以HCl的形式存在,反应物中还应有H2O,所以反应的化学方程式为2SO2+O2+2BaCl2+2H2O2BaSO4↓+4HCl。(4)装置需要排除空气,所以用碳酸钠和硫酸反应生成的二氧化碳来排空气。(5)当淀粉碘溶液蓝色退去时,说明二氧化硫已经进入淀粉碘溶液,但是氯化钡溶液中无沉淀,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应。(6)最后的氢氧化钙溶液的主要作用是指示装置的空气已经被除尽,即看到澄清石灰水变浑浊,说明二氧化碳气体已经到达最后的烧杯中,即证明装置中的空气被排净。‎ 能力提升 ‎8.(2020重庆一中月考)氧化铅(PbO)是黄色固体。实验室用草酸在浓硫酸作用下分解制备CO,其原理为H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某课题小组同学设计实验探究CO还原氧化铅并检验氧化产物(已知CO能使银氨溶液产生黑色沉淀)的装置如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A.装置②④⑤中的试剂依次为碱石灰、银氨溶液、澄清石灰水 B.实验时,先点燃装置①处酒精灯,当装置⑤中产生连续气泡且有明显现象后再点燃装置③处酒精灯 C.实验完毕时,先熄灭装置①处酒精灯,再熄灭装置③处酒精灯 D.尾气处理可选用点燃、气袋收集、NaOH溶液吸收 答案B 解析装置①中发生草酸在浓硫酸作用并加热的条件下反应产生CO、H2O、CO2,装置②中用碱石灰除去H2O和CO2,装置③中发生反应CO+PbOPb+CO2,装置④中用澄清石灰水检验并除去产生的CO2,装置⑤中用银氨溶液检验反应前CO是否将装置中的空气排尽,A错误;实验时先点燃①处酒精灯,用CO排尽装置中的空气,再点燃③处酒精灯,B正确;实验完毕时应先熄灭③处酒精灯,待Pb冷却后再熄灭①处酒精灯,C错误;尾气中的CO不能被NaOH溶液吸收,D错误。‎ ‎9.(2020湖北荆门龙泉中学月考)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(　　)‎ 选项 实验 现象 结论 A 用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液,点在pH试纸上 试纸最终显蓝色 次氯酸钠溶液显碱性 B 将铜粉加入1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 C 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 D 将0.1 mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液 白色沉淀变为蓝色沉淀 Cu(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的小 答案D 解析次氯酸钠溶液在空气中与水、二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,故A错误;Fe2(SO4)3与铜反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,没有黑色铁生成,故B错误;氧化铝的熔点高,熔化后的液态铝不能滴落下来,故C错误;氢氧化铜比氢氧化镁更难溶,将0.1 mol·L-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,氢氧化钠不足,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液,氢氧化镁沉淀变为氢氧化铜沉淀,故D正确。‎ ‎10.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(夹持装置未画出)(　　)‎ A.用装置甲检验溶液中是否有K+‎ B.用装置乙验证牺牲阳极的阴极保护法 C.用装置丙进行中和热的测定 D.用装置丁加热熔融NaOH固体 答案B 解析观察钾元素的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,A项错误;Fe为正极,Zn为负极,铁被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法,B项正确;中和热测定实验中,为了使反应物充分反应,需要环形玻璃搅拌棒,由图可知,缺少环形玻璃搅拌棒,故C项错误;瓷坩埚中的二氧化硅能与NaOH反应,仪器选择不合理,应使用铁坩埚,D项错误。‎ ‎11.某兴趣小组查阅资料得知,连苯三酚的碱性溶液能定量吸收O2;CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO,且易被O2氧化。拟设计实验方案,采用上述两种溶液和KOH溶液逐一吸收混合气体(由CO2、CO、N2和O2组成)的相应组分。有关该方案设计,下列说法不正确的是(　　)‎ A.采用上述3种吸收剂,气体被逐一吸收的顺序应该是CO2、O2和CO B.其他两种吸收剂不变,O2的吸收剂可以用灼热的铜网替代 C.CO的吸收必须在吸收O2后进行,因为CuCl的盐酸溶液会被O2氧化 D.在3种气体被逐一吸收后,导出的气体中可能含有HCl 答案B 解析根据题意,CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO,且易被O2氧化,因此需要在CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO之前吸收氧气,防止CuCl的盐酸溶液被氧化,二氧化碳能够与连苯三酚的碱性溶液反应,因此需要在连苯三酚的碱性溶液能定量吸收O2之前吸收二氧化碳,气体被逐一被吸收的顺序应该是CO2、O2和CO,故A项正确;CO和O2在通过灼热的铜网时能够发生反应生成二氧化碳,故B项错误;根据A的分析,因为CuCl的盐酸溶液会被O2氧化,CO的吸收必须在吸收O2后进行,故C项正确;CO 的吸收在最后,由于使用的是CuCl的盐酸溶液,盐酸中的HCl容易挥发,在3种气体被逐一吸收后,导出的气体中可能含有挥发出来的HCl,故D项正确。‎ 拓展深化 ‎12.(2020甘肃武威月考)有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH4Cl),某小组对岩脑砂进行以下探究。‎ Ⅰ.岩脑砂的实验室制备 ‎(1)C装置中盛放碱石灰的仪器名称为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)为使氨气和氯气在D中充分混合并反应,上述装置的连接顺序为a→d→c→　　　　、　　　　←j←i←h←g←b。 ‎ ‎(3)装置D处除易堵塞导管外,还有不足之处为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)检验氨气和氯气反应有岩脑砂生成时,除了蒸馏水、稀硝酸、AgNO3溶液、红色石蕊试纸外,还需要的试剂为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ Ⅱ.天然岩脑砂中NH4Cl纯度的测定(杂质不影响NH4Cl纯度测定)‎ 已知:2NH4Cl+3CuO3Cu+2HCl↑+N2↑+3H2O。‎ 步骤:①准确称取1.19 g岩脑砂;②将岩脑砂与足量的氧化铜混合加热(装置如下)。‎ ‎(5)连接好仪器后,检查装置的气密性时,先在H和K中装入蒸馏水,然后加热G,　　　　　　　　　　　　　　　,则气密性良好。 ‎ ‎(6)装置H的作用是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(7)实验结束后,装置Ⅰ增重0.73 g,则天然岩脑砂中NH4Cl的质量分数为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(8)若用K中气体体积测定NH4Cl纯度,当量气管内液面低于量筒内液面时,所测纯度　　　　(填“偏高”“无影响”或“偏低”)。 ‎ 答案(1)干燥管　(2)e　f　(3)无尾气处理装置 ‎(4)氢氧化钠浓溶液 ‎(5)导管末端有气泡冒出,停止加热,量气管内形成一段水柱 ‎(6)吸收反应产生的水蒸气,防止对HCl测定造成干扰 ‎(7)89.9%　(8)偏低 解析(1)C装置中盛放碱石灰的仪器名称为干燥管。‎ ‎(2)制取氨气的气流顺序为adc,制取氯气的气流顺序为bghij,考虑到氯气的密度比空气大,氨气的密度比空气小,所以氨气从e口进,氯气从f口进,氨气和氯气形成逆向流动,更有利于二者充分混合,同时注意确定连接顺序时,氯气气流是从右向左的,合理的连接顺序为a→d→c→e、f←j←i←h←g←b。‎ ‎(3)装置D处发生反应生成了氯化铵,氯化铵为固体小颗粒,导管太细,固体颗粒容易堵塞导管;因为氯气有毒,需要有尾气处理装置,所以不足之处为无尾气处理装置。‎ ‎(4)检验固体氯化铵中的铵根离子需要氢氧化钠浓溶液和红色石蕊试纸,检验氯离子需要蒸馏水、硝酸银溶液和稀硝酸,所以还需要的试剂为氢氧化钠浓溶液。‎ ‎(5)连接好仪器后,检查装置的气密性时,先将H和K中装入蒸馏水,然后加热G,导管末端有气泡冒出,停止加热,量气管内形成一段水柱,则气密性良好。‎ ‎(6)产生的气体通过装置H中的浓硫酸,能够吸收混合气体中的水蒸气,防止对HCl测定造成干扰,减小实验误差。‎ ‎(7)装置Ⅰ增重为氯化氢气体的质量,0.73 g氯化氢的物质的量为0.02 mol,根据反应2NH4Cl+3CuO3Cu+2HCl↑+N2↑+3H2O可知,消耗氯化铵的物质的量为0.02 mol,其质量为0.02 mol×53.5 g·mol-1=1.07 g,则天然岩脑砂中NH4Cl的质量分数为‎1.07 g‎1.19 g×100%≈89.9%。‎ ‎(8)当量气管内液面低于量筒内液面时,氮气的压强偏大,所测定的体积偏小,求得氯化铵的质量偏小,所测纯度偏低。‎