化學蘇教版導練大一輪復習方略課時提升作業(yè)三十六10-7物質的制備與合成

溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調節(jié)合適的觀看比例，答案解析附后。關閉Word文檔返回原板塊。課時提升作業(yè)三十六物質的制備與合成1.(2020·唐山模擬)下列藥品和裝置合理且能完成相應實驗的是 ()A.圖①用來制備氫氧化亞鐵B.圖②用來驗證非金屬性Cl>C>SiC.圖③用來檢驗二氧化硫中是否混有二氧化碳D.實驗室用圖④制取并收集氨氣【解析】選C。A.氫氧化亞鐵易被氧氣氧化,氯化亞鐵溶液應用苯隔絕空氣,否則即使生成氫氧化亞鐵也會被空氣氧化而變質,故A錯誤;B.驗證非金屬性Cl>C>Si,應用高氯酸與碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體,然后通入硅酸鈉溶液中觀察是否有沉淀生成,故B錯誤;C.高錳酸鉀與二氧化硫發(fā)生氧化還原反應,品紅用于檢驗二氧化硫是否除盡,如有二氧化碳,通入澄清石灰水變渾濁,實驗合理,故C正確;D.為防止試管炸裂,則試管口應向下傾斜,故D錯誤。【加固訓練】設計實驗要注意安全、無污染、現(xiàn)象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理,可用底部有小孔的試管制簡易的氣體發(fā)生器(如圖)。若關閉K,不能使反應停止,可將試管從燒杯中取出(會有部分氣體逸散)。下列氣體的制取宜使用該裝置的是 ()A.用二氧化錳(粉末)與雙氧水制氧氣B.用鋅粒與稀硫酸制氫氣C.用亞硫酸鈉與鹽酸制二氧化硫D.用碳酸鈣(塊狀)與稀硫酸制二氧化碳【解析】選B。A項,粉末會從孔中漏出,提出試管反應也無法停止;C項,亞硫酸鈉易溶于水,不能控制反應隨時停止;D項,反應生成的微溶性的CaSO4附著在CaCO3的表面,使反應不能繼續(xù),制氣量有限。2.現(xiàn)有下列兩套實驗裝置,用于實驗室制取乙酸乙酯或乙酸丁酯。下列說法錯誤的是 ()A.圖Ⅰ裝置用于制取乙酸乙酯,圖Ⅱ裝置用于制取乙酸丁酯B.導管a和導管b的作用都是冷凝回流C.都可用飽和Na2CO3溶液來洗去酯中的酸和醇D.加入過量的乙酸可以提高醇的轉化率【解析】選B。A、乙酸丁酯相對分子質量大,熔沸點高,不易轉移出去,故采用冷凝回流少量的反應物和產(chǎn)物,乙酸乙酯沸點低易揮發(fā),收集在試管中,正確;B、b是冷凝回流,a是導氣,錯誤;C、Na2CO3溶液反應掉未反應的酸和溶解醇,正確;D、反應為可逆反應,增加一種反應物的量可以提高另一種反應物的轉化率,正確。3.某研究所對含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業(yè)廢料進行相關的研究,實驗過程如圖,下列說法不正確的是 ()A.①和②都是過濾操作B.濾渣的成分是Cu和Fe的混合物C.操作③和④都是在蒸發(fā)皿中進行D.溶液B中反應的離子方程式:4Fe2++O2+8NH3+10H2O8NH4++4Fe(OH)3【解析】選C。含硫酸亞鐵和硫酸銅的工業(yè)廢料,結合流程可知,過量還原性試劑A為Fe,置換出Cu,則操作①為過濾,濾渣中為Cu和過量的Fe;溶液B中主要含硫酸亞鐵,通入空氣和氨氣,反應生成硫酸銨和氫氧化鐵,操作②為過濾,固體為氫氧化鐵,操作④為加熱,生成紅色的氧化鐵;溶液C為硫酸銨溶液,則操作③為蒸發(fā)結晶得到硫酸銨晶體。根據(jù)上面的分析可知,①和②都是過濾操作,故A正確;濾渣中為Cu和過量的Fe,故B正確;操作④為氫氧化鐵固體加熱,生成紅色的氧化鐵,應在坩堝中進行,故C錯誤;溶液B中主要含硫酸亞鐵,通入空氣和氨氣,反應生成硫酸銨和氫氧化鐵,反應的離子方程式為4Fe2++O2+8NH3+10H2O8NH4++4Fe(OH)3↓,故D4.(2020·梧州模擬)高純MnCO3是廣泛用于電子行業(yè)的強磁性材料。MnCO3為白色粉末,不溶于水和乙醇,在潮濕環(huán)境下易被氧化,溫度高于100Ⅰ.實驗室以MnO2為原料制備MnCO3(1)制備MnSO4溶液:①主要反應裝置如圖所示,緩緩通入經(jīng)N2稀釋的SO2氣體,發(fā)生反應H2SO3+MnO2MnSO4+H2O。下列措施中,目的是加快反應速率的是________(填標號)。

2加入前先研磨B.攪拌C.提高混合氣中N2比例②已知實驗室制取SO2的原理是Na2SO3+2H2SO4(濃)2NaHSO4+SO2↑+H2O。選擇如圖所示部分裝置與上圖裝置相連制備MnSO4溶液,應選擇的裝置有________(填標號)。

③若用空氣代替N2進行實驗,缺點是________________________________(酸性環(huán)境下Mn2+不易被氧化)。

(2)制備MnCO3固體:實驗步驟:①向MnSO4溶液中邊攪拌邊加入飽和NH3HCO3溶液生成MnCO3沉淀,反應結束后過濾;②……③在70～80℃下烘干得到純凈干燥的MnCO3固體。步驟____________________________________________________________。

Ⅱ.設計實驗方案(3)利用沉淀轉化的方法證明Ksp(MnCO3)<Ksp(NiCO3):_________________________________________。

(已知NiCO3為難溶于水的淺綠色固體)(4)證明H2SO4的第二步電離不完全:_____________________________。

[已知Ka2(H2SO4)=1.1×102]【解析】(1)①反應物是H2SO3、MnO2,MnO2加入前先研磨、攪拌均可加快反應速率,而提高混合氣中N2比例會使SO2濃度降低,反應速率減慢,故A、B項正確,C項錯誤。②制備SO2用裝置b,裝置a提供N2,用裝置e將SO2和N2混合,用裝置f吸收尾氣。③若用空氣代替N2進行實驗,則空氣中的O2能氧化H2SO3,SO2的利用率降低。(2)步驟②為過濾,用少量水洗滌2～3次;然后用鹽酸酸化的BaCl2溶液檢驗SO42-,從而判斷沉淀是否洗滌干凈;最后用少量C2H(4)H2SO4的第二步電離不完全,但第二步電離產(chǎn)生的SO42-能發(fā)生水解,Na2SO4溶液的pH答案:(1)①A、B②abef③空氣中的O2能氧化H2SO3,使SO2利用率下降(2)水、鹽酸酸化的BaCl2溶液、乙醇(3)向Na2CO3溶液中滴加稍過量NiSO4溶液,生成淺綠色沉淀,再滴加幾滴MnSO4溶液,沉淀變成白色(4)用pH計測量Na2SO4溶液的pH大于72是一種優(yōu)良的消毒劑,濃度過高時易發(fā)生分解,常將其制成NaClO2固體,以便運輸和貯存,過氧化氫法制備NaClO2固體的實驗裝置如圖1所示。已知:2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O2ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+O2↑+2H2OClO2熔點-59℃、沸點11℃;H2O請回答:(1)儀器A的作用是____________;冰水浴冷卻的目的是__

______________________________________(寫兩種)。

(2)空氣流速過快或過慢,均降低NaClO2產(chǎn)率,試解釋其原因

____________________________________________________________________。

(3)Cl存在時會催化ClO2的生成。反應開始時在三頸燒瓶中加入少量鹽酸,ClO2的生成速率大大提高,并產(chǎn)生微量氯氣。該過程可能經(jīng)兩步完成,請將其補充完整:①________________________(用離子方程式表示),②H2O2+Cl22Cl+O2+2H+。

(4)H2O2濃度對反應速率有影響。通過圖2所示裝置將少量30%H2O2溶液濃縮至40%,B處應增加一個設備。該設備的作用是________,餾出物是________________。

圖2(5)抽濾法分離NaClO2的過程中,下列操作不正確的是______。

A.為防止濾紙被腐蝕,用玻璃纖維代替濾紙進行抽濾B.先轉移溶液至漏斗,待溶液快流盡時再轉移沉淀C.洗滌沉淀時,應使洗滌劑快速通過沉淀D.抽濾完畢,斷開水泵與吸濾瓶間的橡皮管,關閉水龍頭【解析】(1)儀器A起安全瓶的作用,目的是防止倒吸。因ClO2的沸點是11℃,且濃度過高時易發(fā)生分解,H2O2受熱易分解,故冰水浴可以降低NaClO2的溶解度;減少雙氧水的分解;增加ClO2的溶解度;減少ClO(2)ClO2濃度過高時易發(fā)生分解,故空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,會導致ClO2分解;當空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收而大量流失。(3)由題意可知,在酸性條件下NaClO3具有強氧化性,能將Cl氧化為Cl2,本身被還原為ClO2,可得其反應的離子方程式為2Cl+2ClO3-+4H+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O(4)將少量30%H2O2溶液濃縮至40%即減少含水量,因雙氧水(沸點150℃)受熱易分解,所以B處應增加的設備是減壓裝置,可以降低蒸餾溫度,減少物質的分解,以及降低能量消耗;因水的沸點比雙氧水的低,故蒸餾出的物質是H2O(或水(5)實驗時,放入比布氏漏斗內徑小的濾紙后,先由洗瓶擠出少量蒸餾水潤濕濾紙,微啟水龍頭,稍微抽吸,使濾紙緊貼在漏斗的瓷板上,然后開大水龍頭進行抽氣過濾,故C錯誤。答案:(1)防止倒吸降低NaClO2的溶解度;減少雙氧水的分解;增加ClO2的溶解度;減少ClO2的分解(答兩點即可)(2)空氣流速過慢時,ClO2不能及時被移走,濃度過高導致分解;空氣流速過快時,ClO2不能被充分吸收(3)2Cl+2ClO3-+4H+2ClO2↑+Cl2↑+2H2(4)減壓H2O(或水)(5)C1.下圖是一套實驗室制取氣體的裝置,用于發(fā)生、干燥、收集和吸收有毒氣體,下列各組物質能利用這套裝置進行實驗的是 ()2和濃鹽酸2SO3(s)和濃硫酸片和稀硝酸D.濃氨水和生石灰【解析】選B。MnO2和濃鹽酸制氯氣需加熱;Cu片和稀硝酸生成的NO不能用排空氣法收集;濃氨水和生石灰生成的NH3不能用濃硫酸干燥。2.現(xiàn)有氧化銀、氧化鎂、氧化鋁的混合物,按如圖所示的方法制取金屬單質,下列敘述不正確的是()A.可利用淀粉水解產(chǎn)生的X試劑與溶液1反應制金屬1試劑可通過氯堿工業(yè)制得C.過量Z與溶液2的第一步反應是2OH+CO2CO32-D.工業(yè)上用電解固體4法制取金屬3,加入冰晶石的作用是降低固體4的熔點【解析】選D?；旌衔镏袃H有氧化銀與氨水反應生成銀氨溶液,則溶液1為銀氨溶液,試劑X可為葡萄糖,金屬1為銀,固體1為氧化鎂和氧化鋁的混合物,試劑Y可為氫氧化鈉溶液,則固體2為氧化鎂,金屬2為鎂,溶液2為偏鋁酸鈉,固體3為氫氧化鋁,固體4為氧化鋁,金屬3為鋁。試劑X可為葡萄糖,可利用淀粉水解產(chǎn)生,葡萄糖與銀氨溶液反應生成銀,故A正確;試劑Y可為氫氧化鈉溶液,可電解飽和食鹽水生成,故B正確;溶液2含有過量的氫氧化鈉,通入二氧化碳,首先發(fā)生2OH+CO2CO32-+H2O,故C正確;加入冰晶石不能降低氧化鋁的熔點,但形成共沸物,熔點降低2O是一種強氧化劑,易溶于水且會與水反應生成次氯酸,與有機物或還原劑接觸會發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示,加熱裝置和夾持儀器已略。 已知:Cl2O的熔點為-116℃,沸點為℃;Cl2的沸點為℃;HgO+2Cl2HgCl2+Cl2A.裝置②③中盛裝的試劑依次是濃硫酸和飽和食鹽水B.通干燥空氣的目的是作氧化劑C.從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2OD.裝置④與⑤之間不用橡皮管連接,是為了防止橡皮管燃燒和爆炸【解析】選D。從飽和食鹽水中逸出的氣體中含有水蒸氣,所以氯氣要先通過飽和食鹽水,再通過濃硫酸,即裝置②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸,A項錯誤;通干燥空氣的目的是將Cl2O從發(fā)生裝置完全趕出至收集裝置,B項錯誤;從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2,C項錯誤;裝置④與⑤之間不用橡皮管連接,是為了防止橡皮管燃燒和爆炸,D項正確。4.氨基磺酸鎳[Ni(H2NSO3)2]是工業(yè)電鍍鎳所必需的化工原料,某科研小組先用尿素、SO3合成中間體氨基磺酸(H2NSO3H),再用氨基磺酸、金屬鎳和雙氧水反應來合成氨基磺酸鎳。已知磺化制氨基磺酸反應原理和整個過程的流程圖如下:①CO(NH2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s)ΔH<0②H2NCONHSO3H(s)+H2SO42H2NSO3H(s)+CO2↑已知物質的部分性質如下:物質溶解性穩(wěn)定性酸堿性氨基磺酸溶于水、不溶于乙醇pH較低時發(fā)生水解生成NH4HSO4強酸性氨基磺酸鎳溶于水、乙醇高于110酸性請回答: (1)操作A的名稱是________,液體1的主要成分是________________________(填化學式)。

(2)“磺化”過程的溫度與產(chǎn)率的關系如下圖。溫度高于80℃時氨基磺酸的產(chǎn)率會降低,原因一是升高溫度平衡逆向移動,原因二是

__________________(3)寫出制備氨基磺酸鎳的化學方程式

____________________________。

(4)寫出固體2洗滌的操作過程__________________________________。

(5)流程圖中“天藍色溶液”需要調節(jié)pH=5～6的原因是____________。

【解析】(1)操作A是用來分離固體和液體,名稱是過濾或抽濾;根據(jù)方程式①CO(NH2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s)和②H2NCONHSO3H(s)+H2SO42H2NSO3H(s)+CO2↑可知通過操作A后得到的液體1的主要成分是H2SO4。(2)“磺化”過程若溫度高于80℃,氨基磺酸的產(chǎn)率會降低,原因是溫度越高,三氧化硫氣體逸出速率加快,且CO(NH2)2(s)+SO3(g)H2NCONHSO3H(s)是放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,(3)氨基磺酸與鎳粉和雙氧水反應可以制得氨基磺酸鎳,化學方程式是Ni+H2O2+2H2NSO3HNi(H2NSO3)2+2H2O。(4)根據(jù)表中已知物質的部分性質可知:氨基磺酸溶于水、不溶于乙醇,可以選擇用乙醇洗滌。洗滌固體2的操作是關小水龍頭,向布氏漏斗中加入乙醇至浸沒沉淀,讓其慢慢流下,重復2～3次。(5)根據(jù)表中已知物質的部分性質可知:氨基磺酸在pH較低時易發(fā)生水解,使產(chǎn)物的純度降低,因此需要調節(jié)pH。答案:(1)過濾或抽濾H2SO4(2)溫度過高,SO3氣體逸出加快,使反應①轉化率降低(3)Ni+H2O2+2H2NSO3HNi(H2NSO3)2+2H2O(4)關小水龍頭,向布氏漏斗中加入乙醇至浸沒沉淀,讓其慢慢流下,重復2～3次(5)pH較小時氨基磺酸易發(fā)生水解,使產(chǎn)物純度降低【加固訓練】鋁鎂加(Almagate)是一種制酸藥,其組成為Al2Mg6(OH)14(CO3)2·4H2O,實驗室可通過下列實驗制備鋁鎂加。步驟1.稱取gMgSO4·7H2mol),gAl2(SO4)3·18H2mol)溶于400mL水中得到混合溶液A,另稱取無水Na2CO352g溶于400步驟2.將A、B兩溶液同時等速滴加到盛有400mL90℃水的2L三頸燒瓶中,步驟3.抽濾,并用蒸餾水洗滌沉淀3～4次,100℃下干燥5h,得白色疏松固體(1)步