2020版高考化学一轮复习 第十章 化学实验基础 第3节 物质的制备课时跟踪练 7页

第3节 物质的制备 课时跟踪练 一、选择题 ‎1．实验室制备下列气体时，所用方法正确的是(　　)‎ A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体 D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气 解析：用Na2O2和水反应制取氧气，与用在MnO2催化下分解H2O2制取氧气的发生装置相同，A项正确；饱和NaHCO3溶液显碱性，能与氯气反应，B项错误；相同条件下，乙烯的密度与空气的密度相差不大，故不能用排空气法收集乙烯，C项错误；NO2与水发生反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，产生的NO仍是有毒气体，故不能用水吸收含NO2的尾气，D项错误。‎ 答案：A ‎2．用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是(　　)‎ 解析：铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大，因此应利用向上排空气法收集NO2气体，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，且还要防止倒吸，只有C项符合。‎ 答案：C ‎3．某学生想利用如图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体：①H2　②Cl2　③CH4　④HCl　⑤NH3　⑥NO ‎⑦NO2　⑧SO2，下列操作正确的是(　　)‎ A．烧瓶是干燥的，由A进气收集①③⑤‎ 7‎ B．烧瓶是干燥的，由B进气收集②④⑥⑦⑧‎ C．在烧瓶中充满水，由A进气收集①③⑤⑦‎ D．在烧瓶中充满水，由B进气收集⑥‎ 解析：由A进气，应该收集密度比空气小且不和空气反应的气体，①③⑤可以用此方法收集，A项正确；由B进气，应该收集密度比空气大且不和空气反应的气体，②④⑦⑧可以用此方法收集，B项错误；用排水法收集的气体在水中的溶解度小，且应该由A进气，因此C、D两项错误。‎ 答案：A ‎4．下列图示实验正确的是(　　)‎ 解析：A项，除去粗盐溶液中的不溶物用过滤的方法，玻璃棒下端应紧靠过滤器中三层滤纸一侧，错误；B项，碳酸氢钠受热分解为固体加热制气体，试管口应略向下倾斜，错误；C项，除去CO气体中的CO2气体，气流方向应为长管进气，短管出气，错误；D项，乙酸乙酯的制备演示实验图示正确。‎ 答案：D ‎5．(2016·江苏卷)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是(　　)‎ 解析：A项中，制取NH3应用Ca(OH)2和NH4Cl固体加热，不正确；B项中，CO2气体应长管进、短管出，不正确；C项中，析出的NaHCO3晶体用过滤的方法分离，正确； D项中NaHCO3应低温烘干，不能直接加热，易发生反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，不正确。‎ 7‎ 答案：C ‎6．关于下列各装置图的叙述中，正确的是(　　)‎ A．装置①是洗气装置，除去氯气中的氯化氢 B．实验室用装置②制取氨气 C．装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色 D．装置④中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸 解析：装置①作洗气装置时，应长进短出；制取氨气时的药品不能选择氯化铵，因为加热生成的氯化氢和氨气在试管口处反应重新生成氯化铵；制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入溶液中；由于氨气在四氯化碳中溶解度很小，可以防止倒吸。 ‎ 答案：D ‎7．(2017·江苏卷)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(　　)‎ 解析：铜和稀硫酸不反应，A错误；二氧化硫可使品红溶液褪色，B正确；二氧化硫密度比空气大，应将进气管伸到瓶底，用向上排空气法收集，C错误；二氧化硫在饱和亚硫酸氢钠溶液中溶解度很小，不可用于吸收尾气，D错误。‎ 答案：B ‎8．(2016·全国卷Ⅰ)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)‎ A．用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物 B．用向上排空气法收集铜粉与稀硝酸反应产生的NO C．配制氯化铁溶液时，将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加水稀释 D．将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2‎ 解析：乙酸与乙醇反应的产物是乙酸乙酯，该物质密度比水小，难溶于水，而未反应的乙醇和乙酸都易溶于水，所以分离互不相溶的两层液体物质要用分液漏斗，A错误；NO的密度与空气接近，且能与氧气反应生成NO2，NO不能溶于水，所以应该用排水法收集，B错误；氯化铁是强酸弱碱盐，在溶液中铁离子发生水解反应，‎ 7‎ 消耗水电离产生的氢氧根离子产生难溶性的氢氧化铁，使溶液变浑浊，当最终水达到电离平衡时，溶液显酸性，因此配制氯化铁溶液时，为了抑制盐的水解，应该先将氯化铁溶解在较浓的盐酸中，然后再加水稀释到相应的浓度，C正确；将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水时，由于HCl极易溶于水，而氯气与水的反应是可逆反应，水中含有一定浓度的NaCl，由于c(Cl－)增大，氯气的溶解度减小，故只能除去氯气中的HCl杂质，但不能除去其中的水蒸气，因此不能得到纯净的Cl2，D错误。‎ 答案：C ‎9．如图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置，根据需要可在其中加入液体或固体试剂。下列说法错误的是(　　)‎ A．A、B装置既能用于收集Cl2，又能用于收集NO B．装有浓硫酸的F装置可用于干燥CO2气体 C．C、E装置可用于尾气吸收，能防止液体倒吸到气体发生装置中 D．G装置可用于合成氨实验中，可干燥、混合并能大致观察H2和N2的体积比 解析：A项，A装置可用排空气法收集Cl2，若A装置装满水，则可用于收集NO，B装置可用排饱和食盐水法收集Cl2，也能用于收集NO，正确；B项，F为U形干燥管装置，该装置只能盛装固体干燥剂，错误；C项，C装置中的烧杯可吸收尾气，洗气瓶起到缓冲作用，防止烧杯中的液体倒吸入气体发生装置中，E装置中间膨大部分可防止液体倒吸，正确；D项，G装置中装入浓硫酸，可干燥H2和N2混合气体，通过气泡多少可大致观察H2和N2的体积比，正确。‎ 答案：B 二、非选择题 ‎10．N2在诸多领域中用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。‎ ‎[查阅资料] N2的制法有下列三种方案：‎ 方案1：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。‎ 方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。‎ 方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。‎ 7‎ ‎[实验准备]以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(部分夹持和加热仪器未画出)。‎ ‎[分析交流]‎ ‎(1)若以方案1制得N2，应选择的发生装置是________。‎ ‎(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是________(填字母)。获得N2的反应原理是_______________________‎ ‎______________________________________(写反应方程式)。‎ ‎(3)若以排水法收集N2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法，其原因是________________________________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ 你提出的收集方法是___________________________________。‎ 解析：(1)方案1为加热两种液态物质，符合此条件的只有A装置。(2)方案2为固体和气体的反应，反应器应选择B，但要求通入的氨气干燥且纯净，利用浓氨水和生石灰反应制取氨气为固液不加热的装置，选择E，但同时有水蒸气生成，因此利用碱石灰来干燥，反应完毕后产生的水蒸气与没有参与反应的氨气与氮气一同导出，利用浓硫酸既可以除去水，又可以除去氨气。(3)排气法收集气体主要是利用气体密度的差别。因此可以利用直接排空内部空气的装置来收集氮气。‎ 答案：(1)A ‎(2)EDBC　2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O ‎(3)N2与空气密度大小接近，收集的氮气中易混入氧气等成分　用真空气囊收集 ‎11．利用反应I2(s)＋Cl2(g)===2ICl(l)，实验室可用如图所示装置(加热、夹持仪器已略去)制取少量ICl。‎ 已知：①ICl的熔点为‎13.9℃‎，沸点为‎97.4℃‎，易水解，‎ 7‎ 且能发生反应ICl(l)＋Cl2(g)===ICl3(l)。‎ ‎②ICl3的熔点‎33℃‎，沸点‎77℃‎。‎ ‎(1)装置A中发生反应的化学方程式是______________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(2)装置B的作用是________________。不能用装置F代替装置E，理由是______________________________________________。‎ ‎(3)所制得的ICl中溶有少量ICl3杂质，提纯的方法是________(填字母编号)。‎ A．过滤　　 B．蒸发结晶 C．蒸馏 D．分液 解析：(1)装置A用于制Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。‎ ‎(2)浓盐酸具有挥发性，制得的Cl2中含有HCl、H2O杂质气体，应在与碘反应前将杂质除去。‎ ‎(3)根据二者沸点的差别，可以用蒸馏的方法除去ICl中溶有的少量ICl3杂质。‎ 答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎(2)除去氯气中的氯化氢杂质　装置F中的水蒸气会进入装置D中，使ICl水解(其他合理答案也可)　(3)C ‎12．如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请根据下列要求回答问题。‎ ‎(1)若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：‎ ‎①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。此实验的目的是 ‎_______________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________，‎ D装置的作用是____________________。‎ ‎②为了使B中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有(写一种)_____________________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ 7‎ ‎③加热前必须进行的操作是______________________________‎ ‎_____________________________________________________。‎ ‎(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，则：‎ ‎①烧瓶内产生的气体主要有(写化学式)____________________。‎ ‎②用产生的气体做氨的催化氧化实验，各装置按气流方向从左到右的连接顺序是(填字母)________________→E。‎ ‎③试管B中的反应方程式为______________________________‎ ‎______________________________________________________。‎ 解析：(1)①装置A中锌片与稀硫酸反应产生H2，装置C是对H2进行干燥，然后依次通过分别盛有CuO、无水CuSO4粉末的装置B；通过CuO时，氢气与CuO反应生成Cu和H2O；通过无水CuSO4粉末时，可以检验生成的水。故实验目的是验证H2的还原性并检验其氧化产物； 装置D的作用是防止空气中的水分进入装置B，干扰产物H2O的检验。②使B中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可以减缓A中产生氢气的速率，如控制硫酸的滴入速率、控制烧瓶的温度等。③加热前必须检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净。‎ ‎(2)①滴入浓氨水，则Na2O2与H2O反应生成O2，放热使氨水挥发，氨气逸出。②做氨的催化氧化实验，装置A为O2、NH3的发生装置，由于产生的O2、NH3中含有水蒸气，需要通过装置D干燥后进入装置B发生催化氧化反应。‎ 答案：(1)①验证H2的还原性并检验其氧化产物　防止空气中的水进入装置，干扰H2氧化产物的检验 ‎②控制分液漏斗的活塞，使稀H2SO4缓慢滴下(或在烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾捂着烧瓶等，其他合理答案亦可给分)‎ ‎③检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净 ‎(2)①O2、NH3　②A→D→B　③4NH3＋5O24NO＋6H2O 7‎