2014高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)測試-9-3-物質(zhì)的制備及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價

PAGEPAGE8第三單元物質(zhì)的制備及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價一、選擇題1．用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(部分儀器已省略)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?()解析A中稀釋濃H2SO4不能在量筒中進(jìn)行；B中稱量NaOH固體應(yīng)在干燥的小燒杯中稱量；C中冷卻水的流向不對，溫度計(jì)水銀球的位置不對。答案D2．下圖是一套實(shí)驗(yàn)室用于發(fā)生、干燥和收集氣體的裝置。下列各組物質(zhì)中，能利用這套裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是(尾氣處理裝置已經(jīng)省略) （）A.銅和稀硝酸B.二氧化錳和濃鹽酸C.濃氨水和生石灰D.雙氧水和二氧化錳解析不能用排空氣法收集NO；二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)需要加熱；不能用濃硫酸干燥氨氣答案D3．在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行下列有關(guān)物質(zhì)的制備流程中，理論上正確、操作上可行且經(jīng)濟(jì)上合理的是()A．Ceq\o(→,\s\up7(在空氣中點(diǎn)燃))COeq\o(→,\s\up7(CuO),\s\do5(△))CO2eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))Na2CO3B．Cueq\o(→,\s\up7(AgNO3))Cu(NO3)2溶液eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))Cu(OH)2C．CaOeq\o(→,\s\up7(H2O))Ca(OH)2溶液eq\o(→,\s\up7(Na2CO3溶液D．Feeq\o(→,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe2O3eq\o(→,\s\up7(H2SO4溶液))Fe2(SO4)3溶液解析解題的關(guān)鍵是：準(zhǔn)確判斷在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的物質(zhì)的制備過程中，要理論上正確、操作上可行且經(jīng)濟(jì)上合理。A項(xiàng)中實(shí)驗(yàn)室里用在空氣中點(diǎn)燃單質(zhì)碳來制備CO的方法，在操作上是不可行的；B項(xiàng)中用硝酸銀溶液與銅反應(yīng)來制備Cu(NO3)2是不經(jīng)濟(jì)的；D項(xiàng)中用鐵點(diǎn)燃制備氧化鐵在理論上不正確、操作上不可行；只有C符合要求。答案C4．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理或操作正確的是 ()A．選擇合適的試劑，用圖1所示裝置可分別制取少量CO2、NO和O2B．制備乙酸乙酯時，向乙醇中緩慢加入濃硫酸和冰醋酸C．洗滌沉淀時(見圖2)，向漏斗中加適量水，攪拌并濾干D．用廣泛pH試紙測得0.10mol·L－1NH4Cl溶液的pH＝5.2解析A項(xiàng)，無法用排空氣法收集NO；B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，洗滌沉淀時向漏斗中加適量水后要讓水自然濾出，不能攪拌；D項(xiàng)，pH試紙測出的pH無法精確到0.1，只能是整數(shù)。答案B5．關(guān)于下圖中各裝置的敘述不正確的是 ()A．裝置①能驗(yàn)證AgCl沉淀可轉(zhuǎn)化為溶解度更小的Ag2S沉淀B．裝置②中若X為四氯化碳，可用于吸收氨氣，并防止發(fā)生倒吸C．裝置③的實(shí)驗(yàn)可推斷硫、碳、硅三種元素的非金屬性強(qiáng)弱D．裝置④可檢驗(yàn)溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)得到的氣體中含有乙烯解析A項(xiàng)，硝酸銀與氯化鈉反應(yīng)中硝酸銀過量，再加入硫化鈉，硫化鈉與過量的硝酸銀反應(yīng)會產(chǎn)生硫化銀沉淀，故不能說明是氯化銀轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧y沉淀，不正確。答案A6．設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)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(見右圖)。若關(guān)閉K，不能使反應(yīng)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．用硫化亞鐵(塊狀)與鹽酸制硫化氫D．用碳酸鈣(塊狀)與稀硫酸制二氧化碳解析A項(xiàng)，粉末會從孔中漏出提出試管，反應(yīng)也無法停止；C項(xiàng)，H2S逸出污染空氣；D項(xiàng)，反應(yīng)生成的微溶性的CaSO4附著在CaCO3的表面，使反應(yīng)不能繼續(xù)，制氣量有限。答案B7．下列實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)正確且能達(dá)到目的的是 ()解析干燥氣體時，應(yīng)“長進(jìn)短出”，A項(xiàng)錯誤；濃硫酸稀釋時，應(yīng)將濃硫酸加入水中，B項(xiàng)錯誤；NaOH溶液應(yīng)置于堿式滴定管中，D項(xiàng)錯誤。答案C8．下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠成功的是 ()實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象A檢驗(yàn)亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì)試樣eq\o(→,\s\up7(溶解))eq\o(→,\s\up7(硝酸鋇溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(稀硝酸))沉淀不溶解B除去乙酸乙酯中混有的乙酸混合液eq\o(→,\s\up7(飽和碳酸鈉溶液))eq\o(→,\s\up7(振蕩))溶液分層eq\o(→,\s\up7(分液))得上層液體C證明酸性條件下H2O2氧化性比I2強(qiáng)NaI溶液eq\o(→,\s\up7(30%H2O2溶液))eq\o(→,\s\up7(稀硝酸及淀粉))溶液變藍(lán)色D鑒定鹽A的成分是FeBr2Aeq\o(→,\s\up7(適量硝酸酸化的AgNO3溶液))eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→B→C\o(→,\s\up7(KSCN溶液))D血紅色溶液))解析A項(xiàng)中亞硫酸鈉變質(zhì)應(yīng)被氧化成硫酸鈉，檢驗(yàn)時應(yīng)使用氯化鋇溶液和稀鹽酸作檢驗(yàn)試劑，而不應(yīng)該使用硝酸鋇和稀硝酸，因?yàn)樵谒嵝詶l件下硝酸根(硝酸)能將亞硫酸鹽(亞硫酸根)氧化成硫酸鹽，干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，A錯誤；B項(xiàng)中由于乙酸能和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的乙酸鈉，且乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度小，故可通過分液分離，B正確；C項(xiàng)中后續(xù)操作用到了具有強(qiáng)氧化性的稀硝酸，稀硝酸也能將I－氧化成I2，干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，應(yīng)改用稀鹽酸，C錯誤；D項(xiàng)中并沒有檢驗(yàn)出Fe2＋，因?yàn)橄跛峋哂袕?qiáng)氧化性，將Fe2＋氧化成了Fe3＋，D錯誤。答案B二、非選擇題9．氫化鈣固體是登山運(yùn)動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如圖裝置制備氫化鈣。請回答下列問題：(1)請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開_______(填儀器接口的字母編號)。(2)根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞；________(請按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號)。A．加熱反應(yīng)一段時間B．收集氣體并檢驗(yàn)其純度C．關(guān)閉分液漏斗活塞D．停止加熱，充分冷卻(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學(xué)據(jù)此判斷，上述實(shí)驗(yàn)確有CaH2生成。①寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________；②該同學(xué)的判斷不準(zhǔn)確，原因是______________________________________________。(4)請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實(shí)驗(yàn)簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)登山運(yùn)動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是______________________________________________________________________________________________。解析本題主要考查制取氫化鈣的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)裝置的連接以及氫化鈣的鑒別與用途，意在考查考生的實(shí)驗(yàn)操作、探究能力。(1)首先用鹽酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣，再與鈣反應(yīng)制得氫化鈣，其中氫氣通入裝有鈣的硬質(zhì)玻璃管前要除去雜質(zhì)HCl，再用濃硫酸干燥除去水蒸氣，制取氫化鈣的裝置要與盛有無水氯化鈣的干燥管連接，從而防止空氣中的水蒸氣與其反應(yīng)。(2)首先收集氫氣并驗(yàn)純，然后加熱反應(yīng)，停止加熱，充分冷卻，最后關(guān)閉活塞。(3)氫化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，方程式：CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑，金屬鈣與水反應(yīng)也生成氫氧化鈣和氫氣。(4)區(qū)別金屬鈣和氫化鈣，可根據(jù)氫化鈣中含有氫元素，讓其與氧氣反應(yīng)生成水，并用無水硫酸銅來檢驗(yàn)。答案(1)i→e，f→d，c→j，k(或k，j)→a(2)B、A、D、C(3)①CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑②金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象(4)取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣體產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色(5)氫化鈣是固體，攜帶方便10．課題式課堂教學(xué)是研究性學(xué)習(xí)的一種方式，其基本教學(xué)模式為：eq\x(提出課題)→eq\x(確定研究方案)→eq\x(解決問題)→eq\x(總結(jié)和評價)甲如圖甲是關(guān)于“一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)”的課題式課堂教學(xué)中解決問題階段，甲同學(xué)設(shè)計(jì)的證明CO具有還原性的實(shí)驗(yàn)裝置。乙(1)實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先點(diǎn)燃________處(填“A”或“B”)的酒精燈。乙(2)硬質(zhì)試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。(3)乙同學(xué)認(rèn)為甲裝置有待優(yōu)化，如尾氣可先儲存在瓶內(nèi)，然后再處理。如圖乙是他設(shè)計(jì)的貯氣瓶，尾氣應(yīng)從________(填“a”或“b”)口通入(其他裝置略)。(4)丙同學(xué)質(zhì)疑：CO能否使澄清石灰水變渾濁？因此，他設(shè)計(jì)在CO通入CuO之前，應(yīng)先通入澄清石灰水，以比較排除CO與澄清石灰水反應(yīng)，試對此作出評價。你認(rèn)為丙的設(shè)計(jì)是否有必要________，理由是________________________。(5)如果開始時通入的是CO和CO2的混合氣體，則應(yīng)如何設(shè)計(jì)才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?？________________________________________________________________________。解析(1)CO為可燃性有毒氣體，由于先通CO排空氣，故應(yīng)先點(diǎn)燃B處的酒精燈。(2)CO能還原CuO生成CO2。(3)貯氣瓶應(yīng)從a口進(jìn)氣，水從b口排出。(4)由于整個設(shè)計(jì)過程中CO開始通過了澄清石灰水，故沒必要排除CO的干擾。(5)應(yīng)先除去CO2再進(jìn)入裝置。答案(1)B(2)CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2(3)a(4)不必要在酒精燈A點(diǎn)燃前，CO已通過了澄清石灰水(5)先通過堿石灰除去CO2后再通入裝置11．聚合硫酸鐵又稱聚鐵，化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，廣泛用于污水處理。實(shí)驗(yàn)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：燒渣eq\a\vs4\al(\f(足量O2,H2SO4溶液))固體W(S、SiO2等)溶液Xeq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(調(diào)節(jié)pH),\s\do5()))溶液Zeq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(70～80℃),\s\do5()))聚鐵膠體聚鐵↓溶液Y→綠礬(1)驗(yàn)證固體W焙燒后產(chǎn)生的氣體含有SO2的方法是_________________________________________________________________________________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的SO2，所需儀器如下。裝置A產(chǎn)生SO2，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍→__________________________→f。裝置D的作用是________，裝置E中NaOH溶液的作用是__________________________________________________。(3)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。(4)溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?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?jǐn)?shù)偏________。解析本題是一道實(shí)驗(yàn)制備題。(1)檢驗(yàn)SO2常用品紅溶液。(2)發(fā)生裝置中生成的SO2經(jīng)干燥后用向上排空氣法收集。在制備有毒氣體時應(yīng)連接尾氣處理裝置，SO2在NaOH溶液中的溶解量較大，故D為安全瓶，防止倒吸。(3)溶液X中主要成分是硫酸鐵，加入過量鐵粉轉(zhuǎn)化成硫酸亞鐵，然后過濾出多余鐵粉，得硫酸亞鐵溶液。(4)pH試紙使用時不能濕潤，采用正確的方法可測得較準(zhǔn)確的pH；若溶液Z的pH偏小，則聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就會偏低。答案(1)將氣體通入品紅溶液，溶液褪色，加熱恢復(fù)原色(2)d→e→c→b防止倒吸吸收多余的SO2(3)鐵屑過濾(4)將小片pH試紙放在點(diǎn)滴板(或表面皿)上，用玻璃棒蘸取少量待測液點(diǎn)在試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照低(小)12．實(shí)驗(yàn)室以含有Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、Br－等離子的鹵水為主要原料制備無水CaCl2和Br2，流程如下：(1)操作Ⅰ使用的試劑是________，所用主要儀器的名稱是________。(2)加入溶液W的目的是________。用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg2＋。由表中數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇的pH最大范圍是________。酸化溶液Z時，使用的試劑為________。開始沉淀時的pH沉淀完全時的pHMg2＋9.611.0Ca2＋12.2c(OH－)＝1.8mol·L－1(3)實(shí)驗(yàn)室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集CO2氣體，下列裝置中合理的是________。(4)常溫下，H2SO3的電離常數(shù)Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝6.3×10－8；H2CO3的電離常數(shù)Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11。某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3；將SO2和CO2氣體分別通入水中至飽和，立即用酸度計(jì)測兩溶液的pH，若前者的pH小于后者，則H2