高考化學物質(zhì)制備與工藝流程分析型實驗題考點全歸納【更多資料關(guān)注微博@高中學習資料庫 】

1、物質(zhì)制備與工藝流程分析型實驗題熱點一物質(zhì)制備實驗題物質(zhì)制備是中學化學試驗的重要組成部分，以新物質(zhì)制備為背景的實驗題，涉及知識面廣、題型多變、思維發(fā)散空間大，能很好的考查學生綜合運用化學試驗基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，因而倍受高考命題者的青睞。解答此類試題的一般程序是第一，認真閱讀題干，抽取有用信息；第二，仔細觀察裝置圖(或框圖)，聯(lián)想熟悉的實驗，觀察裝置圖(或框圖)，找出每件儀器(或步驟)與熟悉的某一實驗相似的地方，分析每件儀器中所裝藥品的作用；第三，通讀問題，整合信息作出答案，把所有的問題進行綜合分析，運用題給信息和化學基礎(chǔ)知識作出正確答案?！镜淅?】2013·山東理綜，30(4)

2、無水AlCl3(183 升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實驗室可用下列裝置制備。裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是_。F中試劑的作用是_。用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為_。題中信息AlCl3性質(zhì)：升華；水解。制AlCl3的流程：審裝置圖：制取純凈干燥的氯氣(A、B、C)生成無水AlCl3(D)收集無水AlCl3(E)保護措施制備裝置的識圖技巧明確目的；所制備物質(zhì)是否有特殊性質(zhì)(即是否需要特殊保護)；制備過程中是否產(chǎn)生有毒氣體等；進入每一裝置的物質(zhì)是什么，吸收了什么物質(zhì)或產(chǎn)生了什么物質(zhì)。解析B中NaCl溶液的作用是除去Cl2中混有的HCl，F(xiàn)中試劑的作

3、用是防止G中的水蒸氣進入E中，使AlCl3遇H2O反應(yīng)產(chǎn)生大量白霧；用一件儀器裝填適當試劑可起到F和G的作用，所加試劑應(yīng)既能防止水蒸氣進入E又能吸收尾氣Cl2，故可裝填堿石灰。答案除去HCl氣體吸收水蒸氣堿石灰(或NaOH與CaO混合物)【典例2】某實驗小組利用如下裝置(部分固定裝置略)制備氮化鈣(Ca3N2)，并探究其實驗式。(1)按圖連接好實驗裝置。檢查裝置的氣密性，方法是_。(2)反應(yīng)過程中末端導(dǎo)管必須始終插入試管A的水中，目的是_。(3)制備氮化鈣的操作步驟是：打開活塞K并通入N2；點燃酒精燈，進行反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，_；拆除裝置，取出產(chǎn)物。(4)數(shù)據(jù)記錄如下：空瓷舟質(zhì)量m0/g瓷舟與鈣

4、的質(zhì)量m1/g瓷舟與產(chǎn)物的質(zhì)量m2/g14.8015.0815.15 計算得到實驗式CaxN2，其中x_。若通入的N2中混有少量O2，請比較x與3的大小，并給出判斷依據(jù)：_。解析(2)要保證整個裝置不能混入其他氣體；(3)一定要使玻璃管冷卻后再停止通入氮氣流；(4)要確定x值必須求出鈣和氮的原子個數(shù)比，根據(jù)題目所給的數(shù)據(jù)可做如下計算m(Ca)(15.0814.80) g0.28 g，m(N)(15.1515.08) g0.07 g，則n(Ca)n(N)75，則x；若通入的N2中混有少量O2，則產(chǎn)物中就有可能混有了CaO，而Ca3N2中鈣的質(zhì)量分數(shù)為 81.08%，CaO中鈣的質(zhì)量分數(shù)為71.4

5、3%，所以產(chǎn)物中混有了CaO會導(dǎo)致鈣的質(zhì)量分數(shù)減小，x的值偏小。答案(1)關(guān)閉活塞K，微熱反應(yīng)管，試管A中有氣泡冒出，停止加熱；冷卻后若末端導(dǎo)管中水柱上升且高度保持不變，說明裝置氣密性良好(2)防止空氣中的氧氣通過末端導(dǎo)管進入實驗裝置，氧化單質(zhì)鈣，生成氧化鈣，引入雜質(zhì)(3)熄滅酒精燈，待玻璃管冷卻至室溫，停止通入氮氣，并關(guān)閉活塞(4)2.80 x3，產(chǎn)物中生成了CaO題組訓(xùn)練氣體制備方案探究1N2在諸多領(lǐng)域用途廣泛。某化學興趣小組為探究在實驗室制備較為純凈N2的方法，進行了認真的準備。請你參與交流與討論。查閱資料N2的制法有下列三種方案：方案1：加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2。方案

6、2：加熱條件下，以NH3還原CuO可制得N2，同時獲得活性銅粉。方案3：將空氣緩緩?fù)ㄟ^灼熱的銅粉獲得較純的N2。實驗準備以實驗室常見儀器(藥品)等設(shè)計的部分裝置如下圖(有的夾持和加熱儀器未畫出)。 分析交流(1)若以方案1制得N2，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是_。(2)若按方案2制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的連接順序是(填寫序號)_。獲得N2的反應(yīng)原理是(寫反應(yīng)方程式)_。(3)若以排水法收集N2，其中會混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是_。你提出的收集方法是_。(4)上述三個方案中，制得的N2純度最差的是_。在N2純度要求不甚嚴格的情況下

7、，有人建議將方案2和方案3結(jié)合使用，你認為其優(yōu)點是_。答案(1)A(2)EDBC2NH33CuO3CuN23H2O(3)N2的相對分子質(zhì)量28與空氣的平均相對分子質(zhì)量相近(用氣體密度大小比較回答問題也可)用氣囊收集(其他合理答案也可)(4)方案3CuO和Cu可循環(huán)利用，節(jié)省藥品解析采用反應(yīng)器的特點與反應(yīng)物的狀態(tài)以及反應(yīng)條件有關(guān)，方案1為加熱兩種液態(tài)物質(zhì)，符合此條件的只有A設(shè)備。方案2為固體和氣體的反應(yīng)，反應(yīng)器應(yīng)選擇B，但要求通入的氨氣干燥且純凈，利用濃氨水和生石灰反應(yīng)制取氨氣為固液不加熱的裝置，選擇E，但同時有水蒸氣生成，因此利用堿石灰來干燥，反應(yīng)完畢后產(chǎn)生的水蒸氣與沒有參與反應(yīng)的氨氣與氮氣一

8、同導(dǎo)出，利用濃硫酸既可以除去水，又可以除去氨氣。排氣法收集氣體主要是利用氣體密度的差別。因此利用可以直接排空內(nèi)部空氣的裝置來收集氮氣。方案3利用了除去空氣中的氧氣即得氮氣的原理，空氣中除了氧氣和氮氣外還有二氧化碳和稀有氣體，因此不純凈。2(2013·大綱全國卷，29)請回答下列實驗室中制取氣體的有關(guān)問題。(1)下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。裝置B、C、D的作用分別是：B_；C_；D_。(2)在實驗室欲制取適量NO氣體。下圖中最適合完成該實驗的簡易裝置是_(填序號)；根據(jù)所選的裝置完成下表(不需要的可不填)：選項應(yīng)加入的物質(zhì)所起的作用ABCD簡單描述應(yīng)觀察到的實

9、驗現(xiàn)象_。答案(1)向上排空氣收集氯氣安全瓶作用，防止D中的液體倒吸進入集氣管B中吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境(2)選項應(yīng)加入的物質(zhì)所起的作用A銅屑和稀硝酸制取NO氣體B水排水收集NO氣體C主要是接收B中排出的水D反應(yīng)開始時，A中銅屑表面出現(xiàn)無色小氣泡，反應(yīng)速率逐漸加快；A管上部空間由無色逐漸變?yōu)闇\紅棕色，隨著反應(yīng)的進行又逐漸變?yōu)闊o色；A中的液體由無色變?yōu)闇\藍色；B中的水面逐漸下降，B管中的水逐漸流入燒杯C中解析(1)KMnO4與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)：2KMnO416HCl(濃)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。裝置B采用向上排空氣法收集Cl2，裝置C起安全瓶作用，防止D中的液體倒吸

10、進入B中。Cl2具有毒性，裝置D中NaOH溶液用于吸收多余的Cl2，防止污染環(huán)境。(2)實驗室制取NO氣體通常用銅與稀硝酸反應(yīng)：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。由于NO易與空氣中的O2反應(yīng)生成NO2，不宜用排空氣法收集NO氣體，應(yīng)用排水法收集NO，故裝置和錯誤。裝置和比較，更簡單，A中Cu與稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體，B中盛滿水，用排水法收集NO。熱點二工藝流程中的實驗分析工藝流程的命題來源很廣，與各個知識模塊的結(jié)合點較多，因此分析工業(yè)生產(chǎn)工藝流程題時，應(yīng)將流程路線，試題設(shè)問和理論知識有機結(jié)合起來，它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學實驗問題，可以說它是無機框圖題的創(chuàng)新。流程的

11、呈現(xiàn)形式有：操作流程；物質(zhì)變化流程；裝置流程。解題時首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進出方向，其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)知其然，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)知其所以然，最后聯(lián)系儲存的知識，有效地進行信息的利用，準確表述和工整書寫。由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測定等基本操作有機結(jié)合起來，所以只有復(fù)習時牢固掌握實驗基礎(chǔ)知識，才能有效結(jié)合題中的信息，準確答題?！镜淅?】明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料，明礬石的組成和明礬相似，此外還含有氧化鋁和少量的氧化鐵雜質(zhì)。具體實驗流程如下：請回答下列問題：(1)操作

12、1所用到的玻璃儀器的名稱是_。(2)由溶液3制取氫氧化鋁的離子方程式為_。(3)明礬石焙燒時產(chǎn)生SO2，請你寫出能驗證SO2具有還原性且實驗現(xiàn)象明顯的化學方程式：_。(4)請你寫出驗證溶液1中有NH的實驗過程：_。(5)實驗室用Fe2O3與CO反應(yīng)來制取單質(zhì)Fe。請按氣流由左到右的方向連接下列各裝置，順序為A_。檢查裝置A氣密性的方法是_。在點燃B處的酒精燈前，應(yīng)進行的操作是_；裝置C的作用是_。解析(1)操作1是過濾，過濾操作所需要的玻璃儀器為玻璃棒、燒杯和漏斗。(2)經(jīng)氨水浸泡，過濾得到固體氫氧化鋁和少量氧化鐵固體，再加入試劑1氫氧化鈉溶液并過濾，得到溶液3偏鋁酸鈉溶液，最后通入CO2得到

13、氫氧化鋁。(3)檢驗SO2的還原性方法較多，可以用氯水、溴水或酸性高錳酸鉀溶液來檢驗SO2具有還原性。 (4)檢驗NH時，應(yīng)先加入濃NaOH溶液，然后加熱，再用濕潤的紅色石蕊試紙或蘸有濃鹽酸的玻璃棒進行檢驗。(5)先用NaOH溶液除去CO中的CO2雜質(zhì)，再通過堿石灰吸收水蒸氣，再通過B中紅熱的氧化鐵，再通過NaOH溶液洗氣除去反應(yīng)產(chǎn)生的CO2，最后點燃未反應(yīng)的CO。答案(1)玻璃棒、燒杯和漏斗(2)AlO2H2OCO2=Al(OH)3HCO(3)SO2Cl22H2O=H2SO42HCl(其他合理答案也可)(4)取少量溶液1，加入濃NaOH溶液后加熱，有能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體產(chǎn)生，證明

14、有NH(其他合理答案也可)(5)EBCD將導(dǎo)氣管插入水槽中，關(guān)閉彈簧夾a和活塞b，微熱圓底燒瓶，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，撤去熱源，導(dǎo)管中形成一段水柱檢查CO的純度除去CO中的CO2，有利于點燃CO【典例2】聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學式為Fe2(OH)n(SO4)30.5nm，廣泛用于污水處理。實驗室利用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4·7H2O)，過程如下所示：(1)驗證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體中含有SO2的方法是_。(2)制備綠礬時，向溶液X中加入過量_，充分反應(yīng)后，經(jīng)_操作得到溶液Y，再經(jīng)濃縮、結(jié)晶等步驟得到綠礬。(3)溶液Z的pH影響聚

15、鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)，用pH試紙測定溶液pH的操作方法為_。若溶液Z的pH偏小，將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)_(填“偏大”或“偏小”)。解析(1)利用SO2的漂白性來鑒別二氧化硫。(2)溶液中有Fe3、Fe2，欲制綠礬，應(yīng)把Fe3轉(zhuǎn)化為Fe2，所以要加過量的鐵屑。(3)用pH試紙測定溶液的pH，為了測定的準確性，應(yīng)選用干燥、潔凈的裝置。若pH偏小，酸性過強，則Fe3難以形成聚鐵膠體，所以聚鐵中鐵的質(zhì)量分數(shù)偏小。答案(1)將產(chǎn)生的氣體通入盛有品紅溶液的小試管中，若品紅溶液褪色，加熱能恢復(fù)原色，證明氣體中含有SO2(2)鐵屑過濾(3)取一小塊pH試紙，放在干燥、潔凈的表面皿(或玻璃片)上，用干燥、潔凈的玻

16、璃棒蘸取待測溶液，滴到pH試紙上，然后與標準比色卡比較偏小 物質(zhì)制備化工生產(chǎn)流程的主線一般為題組一操作流程式1過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)，處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應(yīng)急供氧等。工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下：已知CaO2·8H2O呈白色，微溶于水，加熱至350 左右開始分解放出氧氣。(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化學方程式是_；(2)檢驗“水洗”是否合格的方法是_；(3)沉淀時常用冰水控制溫度在0 左右，其可能原因是(寫出兩種)：_；_。(4)測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟：第一步：準確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的b

17、g KI晶體，再滴入少量2 mol·L1的H2SO4溶液，充分反應(yīng)。第二步：向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。第三步：逐滴加入濃度為c mol·L1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全，消耗Na2S2O3溶液V mL?！疽阎篒22S2O=2IS4O】CaO2的質(zhì)量分數(shù)為_(用字母表示)；某同學第一步和第二步的操作都很規(guī)范，第三步滴速太慢，這樣測得的CaO2的質(zhì)量分數(shù)可能_(填“不受影響”、“偏低”或“偏高”)，原因是_。答案(1)CaCl2H2O22NH38H2O=CaO2·8H2O2NH4Cl(2)可取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)

18、生白色沉淀(3)溫度低可減少過氧化氫的分解，提高過氧化氫的利用率該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO2·8H2O的產(chǎn)率(4)偏高滴速太慢，S2O在滴定過程中被氧氣氧化題組二物質(zhì)變化流程2堿式碳酸銅廣泛用于制油漆顏料、煙火、殺蟲劑、催化劑、其他銅鹽和固體熒光粉激活劑等，也用于種子處理及作殺菌劑等。某化學興趣小組在實驗室利用Na2CO3·10H2O跟CuSO4·5H2O反應(yīng)制備并檢驗堿式碳酸銅，實驗步驟如下：黏膠狀藍綠色沉淀藍綠色晶體(1)寫出制備堿式碳酸銅的化學方程式_。(2)用研缽分別研細Na2CO3·10H2O和CuSO4·5H2O的目的

19、是_。(3)檢驗藍綠色沉淀是否洗滌干凈的實驗操作是_。(4)堿式碳酸銅可以看成Cu(OH)2·CuCO3，該興趣小組同學選擇下列實驗儀器驗證產(chǎn)物中含有Cu(OH)2、CuCO3。各裝置連接順序為_。裝置B中試劑的名稱是_，裝置C中試劑的名稱是_。證明含有CuCO3的實驗現(xiàn)象是_，證明含有Cu(OH)2的實驗現(xiàn)象是_。答案(1)2CuSO42Na2CO3H2O=Cu2(OH)2CO32Na2SO4CO2(2)增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)物充分混合并反應(yīng)(3)取最后一次洗滌液少許，滴加BaCl2溶液，若沒有白色沉淀產(chǎn)生，則沉淀已洗滌干凈(4)ACB澄清石灰水無水硫酸銅粉末裝置B中澄清石灰水

20、變渾濁裝置C中白色粉末變?yōu)樗{色解析(1)制備堿式碳酸銅是利用了CuSO4和Na2CO3的水解相互促進的性質(zhì)。 (2)用研缽分別研細Na2CO3·10H2O和CuSO4·5H2O是為了增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)物充分混合并反應(yīng)。(3)若藍綠色沉淀洗滌干凈，則最后洗滌液中不含SO，滴加BaCl2溶液，沒有白色沉淀產(chǎn)生。(4)利用無水硫酸銅可檢驗出加熱后的產(chǎn)物中存在H2O，從而證明含有Cu(OH)2，利用澄清石灰水可檢驗出加熱后的產(chǎn)物中含有CO2，從而證明含有CuCO3。但是檢驗H2O必須在檢驗CO2之前。題組三綜合流程型3氯化亞銅在工業(yè)上應(yīng)用廣泛。氯化亞銅(CuCl)為白色晶

21、體，微溶于水，能溶于氨水、濃鹽酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇。實驗藥品：銅絲20 g、氯化銨20 g、65%硝酸10 mL、36%鹽酸15 mL、水。(1)反應(yīng)的化學方程式為_，用95%乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是_。(2)工業(yè)化生產(chǎn)時，95%乙醇可通過_的方法回收并循環(huán)利用，而NH4Cl、_(填化學式)可直接循環(huán)利用。(3)實驗室用下圖裝置制備CuCl。實驗時通入O2的速率不宜過大，為便于觀察和控制產(chǎn)生O2的速率，最宜選擇下列裝置中的_(填字母序號)。實驗開始時，溫度計顯示反應(yīng)液溫度低于室溫，主要原因是_。電爐加熱升溫至50 時停止加熱，反應(yīng)快速進行，燒瓶上方氣體顏色逐漸由無色變

22、為紅棕色，從環(huán)保角度考慮，當_時才能停止通入氧氣；待冷卻至室溫后，再打開瓶塞，沿_(填字母)口傾出棕色反應(yīng)液于1 000 mL大燒杯，加水500 mL，即有大量白色沉淀析出。答案(1)NH4CuCl2=CuClNH4Cl避免CuCl溶于水而造成損耗(洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分)(2)蒸餾HNO3(3)B氯化銨溶于水吸收大量熱，造成反應(yīng)液溫度降低燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色a(或c)解析(1)注意反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物即可確定該反應(yīng)的化學方程式為NH4CuCl2=CuClNH4Cl。用95%乙醇代替蒸餾水洗滌的主要目的是洗去晶體表面的雜質(zhì)離子及水分，減小CuCl的溶解損失，同時可以加快固體的干燥。(2)將乙醇與水分離的操作是蒸餾，根據(jù)殘液濃縮后的補充物質(zhì)可知，可直接循環(huán)利用的有NH4Cl和HNO3。(3)在題給三個裝置中，能觀察到產(chǎn)生O2速率的只有B。實驗開始時，溫度計顯示反應(yīng)液溫度低于室溫的主要原因是氯化銨溶于水時吸熱，造成反應(yīng)液溫度降低。為使反應(yīng)產(chǎn)生的氮氧化物完全轉(zhuǎn)化為硝酸，消除氮氧化物對環(huán)境的影響，因此需到燒瓶上方紅棕色氣體逐漸變?yōu)闊o色時才能停止通入氧氣。將三頸瓶中液體倒出時利用左口或右口，即從a口或c口傾出棕色反應(yīng)液。4以黃銅礦(主要成分為CuFeS2，含少量雜質(zhì)