【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021高考化學(xué)總復(fù)習(xí)(江西版)作業(yè)本：第10章-課時(shí)2-物質(zhì)的制備與定量分析實(shí)驗(yàn)

課時(shí)2物質(zhì)的制備與定量分析試驗(yàn)(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7個(gè)小題，每題6分，共42分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．(2011·上海高考)草酸晶體(H2C2O4·2H2O)100℃開頭失水，101.5℃熔化，150℃左右分解產(chǎn)生H2O、CO和CO2。用加熱草酸晶體的方法獵取某些氣體，應(yīng)當(dāng)選擇的氣體發(fā)生裝置是(圖中加熱裝置已略去) ()。解析草酸晶體加熱過程中有水生成，不能利用A、B，否則生成的水冷凝后令儀器炸裂；因草酸晶體在101.5℃熔化，在試管中流到管口，而發(fā)生堵塞，C錯(cuò)誤。答案D2．為測(cè)定某一鐵礦石樣品中的鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取3.702g該鐵礦石(鐵以Fe2O3形式存在，其余物質(zhì)不含鐵)溶于濃熱鹽酸中，稀釋至250mL，從中取出25mL溶液，作如下處理：加入過量的氨水，使鐵以氫氧化鐵的形式沉淀，將沉淀過濾，洗凈并灼燒，使之完全轉(zhuǎn)化為氧化鐵。有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)：坩堝質(zhì)量：15.2861g第一次灼燒后坩堝和固體的質(zhì)量：15.6209g其次次灼燒后坩堝和固體的質(zhì)量：15.6205g第三次灼燒后坩堝和固體的質(zhì)量：15.6205g則鐵礦石中的鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ()。A．63.2% B．90.3% C．6.32% D．34.4%解析三次稱量的數(shù)據(jù)試驗(yàn)1數(shù)據(jù)偏離較大，屬于一個(gè)試驗(yàn)“誤差”數(shù)據(jù)，應(yīng)予舍去。由數(shù)據(jù)2、3得氧化鐵質(zhì)量為15.6205g－15.2861g＝0.3344g，則0.3702g鐵礦石中鐵元素的含量為eq\f(0.3344×\f(112,160),0.3702)×100%＝63.2%。答案A3．用某種儀器量取液體體積，平視時(shí)讀數(shù)為nmL，仰視時(shí)讀數(shù)為xmL俯視時(shí)讀數(shù)為ymL，若x>n>y，則所用儀器可能為 ()。A．量筒 B．容量瓶 C．滴定管 D．以上均不對(duì)解析留意量筒無(wú)“0”刻度，讀數(shù)從下到上仰視偏小，俯視偏大；滴定管“0”刻度在上方，讀數(shù)從下到上仰視偏大，俯視偏小。答案C4．(2021·濟(jì)南模擬)用下列試驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)，能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)。A．用圖1所示裝置除去Cl2中含有的少量HClB．用圖2所示裝置制取少量氨氣C．用圖3所示裝置制取少量純潔的CO2氣體D．選擇合適的試劑，用圖4所示裝置可分別制取少量CO2、NO和O2解析B項(xiàng)，試管中空氣無(wú)法排出，不能收集NH3；C項(xiàng)，純堿易溶于水，利用圖示裝置不能達(dá)到使反應(yīng)隨時(shí)發(fā)生或停止的目的；D項(xiàng)，無(wú)法用排空氣法收集NO。答案A5．下列能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖? ()。解析A選項(xiàng)，導(dǎo)氣管應(yīng)當(dāng)“進(jìn)步短出”；B選項(xiàng)，Cl2密度比空氣密度大，Cl2會(huì)直接進(jìn)入NaOH溶液，收集不到氣體；D選項(xiàng)，HCl易溶于水，發(fā)生倒吸。答案C6．以下各種尾氣吸取裝置中，不適合于吸取HCl氣體，而且不能防止倒吸的是()。解析B選項(xiàng)中，倒扣的漏斗伸入液面以下太多，不能起到防倒吸的作用。答案B7．關(guān)于下列各裝置圖的敘述中，正確的是 ()。A．裝置①是洗氣裝置，除去氯氣中的氯化氫B．試驗(yàn)室用裝置②制取氨氣C．裝置③可用于制備氫氧化亞鐵并觀看其顏色D．裝置④中X若為四氯化碳，可用于吸取氨氣，并防止倒吸解析裝置①作洗氣裝置時(shí)，應(yīng)進(jìn)步短出；制取氨氣時(shí)的藥品不能選擇氯化銨，由于加熱生成的氯化氫和氨氣在試管口處反應(yīng)重新生成氯化銨；制備氫氧化亞鐵時(shí)，膠頭滴管要伸入溶液中；由于氨氣在四氯化碳中溶解度很小，可以防止倒吸，D正確。答案D二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共58分)8．(13分)試驗(yàn)室欲制取少量NaHCO3與NH4Cl。試驗(yàn)步驟如下：請(qǐng)回答：(1)步驟Ⅰ、Ⅲ中需用到氨氣，下列裝置可用于試驗(yàn)室制氨氣的是________(填序號(hào))。(2)步驟Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________。若用圖甲裝置進(jìn)行該沉淀反應(yīng)，試驗(yàn)時(shí)，須先從________(填“a”、“b”或“c”)管通入________。(3)有人設(shè)計(jì)了如圖乙所示的裝置來(lái)驗(yàn)證步驟Ⅲ所得的晶體中含有NH4＋。具體操作是取少量晶體于硬質(zhì)試管中，對(duì)晶體部位加熱，并在________(填“A”或“B”)處放置________試紙，觀看現(xiàn)象。解析(1)a中NH4Cl受熱分解生成的HCl和NH3在試管口遇冷又重新生成NH4Cl，堿石灰起不到吸取HCl的作用。c中反應(yīng)裝置試管口應(yīng)略向下傾斜。(2)試驗(yàn)時(shí)應(yīng)先通入NH3再通入CO2，NH3極易溶于水，故應(yīng)從a管通入。(3)由于NH3的密度比空氣小，因此應(yīng)把試紙放在硬質(zhì)試管的上口。答案(1)bd(2)NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓＋NH4ClaNH3(3)A潮濕的紅色石蕊(或潮濕的酚酞)9．(16分)(2021·大綱，28)制備氮化鎂的裝置示意圖如下：回答下列問題：(1)檢查裝置氣密性的方法是___________________________________________________________________________________________________________，a的名稱是________，b的名稱是________；(2)寫出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式_________________________________________________________________________________；(3)C的作用是_____________________，D的作用是_____________________，是否可以把C和D的位置對(duì)調(diào)并說明理由________________________________________________________________________；(4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________；(5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂，寫出試驗(yàn)操作及現(xiàn)象_____________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)由于裝置比較簡(jiǎn)單，所以在檢查裝置氣密性的時(shí)候要實(shí)行加熱法，即微熱b，這時(shí)G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好；(2)依據(jù)反應(yīng)物(NaNO2)和(NH4)2SO4和生成物(N2)?？芍摲磻?yīng)為歸中反應(yīng)，所以化學(xué)方程式為2NaNO2＋(NH4)2SO4=2N2↑＋Na2SO4＋4H2O；(3)從A中出來(lái)的氣體中可能含有O2，對(duì)后面的試驗(yàn)會(huì)帶來(lái)干擾，所以在和Mg反應(yīng)之前必需除去，而飽和的硫酸亞鐵溶液中含有(Fe2＋)，能除去O2；生成物Mg3N2極易和水發(fā)生反應(yīng)，所以在制取反應(yīng)前必需干燥(即濃硫酸的作用)；(5)依據(jù)Mg3N2和H2O反應(yīng)的方程式：Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑，可知檢驗(yàn)方法為取少量產(chǎn)物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味(把潮濕的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍(lán))，證明產(chǎn)物中含有氮化鎂；棄去上清液，加入鹽酸，若觀看到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂。答案(1)微熱b，這時(shí)G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好分液漏斗圓底燒瓶(2)2NaNO2＋(NH4)2SO4=2N2↑＋Na2SO4＋4H2O(3)除去氧氣及氮氧化物除去水蒸氣不能，對(duì)調(diào)后無(wú)法除去水蒸氣(4)N2＋3Mgeq\o(=,\s\up7(△))Mg3N2(5)取少量產(chǎn)物于試管中，加入少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味(把潮濕的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍(lán))，證明產(chǎn)物中含有氮化鎂；棄去上清液，加入鹽酸，若觀看到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂10．(14分)(2022·全國(guó)大綱卷，28)現(xiàn)擬用下圖所示裝置(尾氣處理部分略)來(lái)制取一氧化碳，并用以測(cè)定某銅粉樣品(混有CuO粉末)中金屬銅的含量。(1)制備一氧化碳的化學(xué)方程式是________________；(2)試驗(yàn)中，觀看到反應(yīng)管中發(fā)生的現(xiàn)象是________________；尾氣的主要成分是________________；(3)反應(yīng)完成后，正確的操作挨次為________(填字母)a．關(guān)閉漏斗開關(guān) b．熄滅酒精燈1 c．熄滅酒精燈2(4)若試驗(yàn)中稱取銅粉樣品5.0g，充分反應(yīng)后，反應(yīng)管中剩余固體的質(zhì)量為4.8g，則原樣品中單質(zhì)銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________；(5)從濃硫酸、濃硝酸、蒸餾水、雙氧水中選用合適的試劑，設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定樣品中金屬銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方案；①設(shè)計(jì)方案的主要步驟是(不必描述操作過程的細(xì)節(jié))_______________________________________________________________；②寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式________________。解析(1)甲酸在濃硫酸催化下脫水制取CO。(2)CO通過反應(yīng)管時(shí)與混有的CuO反應(yīng)，CuO(黑)＋COeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Cu(紅)＋CO2，因此尾氣中含有CO、CO2。(3)反應(yīng)完成后，為防止單質(zhì)Cu在高溫時(shí)被氧化，先熄滅酒精燈2，再關(guān)閉漏斗，最終熄滅酒精燈1。(4)用差量法：CuO～CuΔmeq\f(m（CuO）,80g)＝eq\f(5.0－4.8,16g)解得m(CuO)＝1.0g，則單質(zhì)Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(5.0－1.0,5.0)×100%＝80%。(5)方案一用稀硝酸與混合物反應(yīng)，測(cè)量單質(zhì)Cu與稀HNO3反應(yīng)生成的NO的體積(用排水法)。但這種方法的弊端是NO會(huì)與空氣中的O2反應(yīng)生成NO2，NO2溶于水，使氣體的氣體測(cè)量不精確?????。方案二用稀硫酸溶解樣品，稀H2SO4只溶解CuO，不溶解單質(zhì)Cu，最終稱量固體質(zhì)量即可。此法簡(jiǎn)潔可行。答案(1)HCOOHeq\o(=,\s\up10(濃硫酸),\s\do10(△))CO↑＋H2O(2)黑色粉末變?yōu)榧t色CO、CO2(3)cab(4)80%(5)①將濃硫酸稀釋，稱取肯定量的樣品；樣品與過量稀硫酸反應(yīng)；過濾、洗滌；干燥、稱量、計(jì)算。②H2SO4＋CuO=CuSO4＋H2O11．(15分)(2022·重慶，27)氯離子插層鎂鋁水滑石[Mg2Al(OH)6Cl·xH2O]是一種新型離子交換材料，其在高溫下完全分解為MgO、Al2O3、HCl和水蒸氣，現(xiàn)用下圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)確定其化學(xué)式(固定裝置略去)。(1)Mg2Al(OH)6Cl·xH2O熱分解的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________________________________。(2)若只通過測(cè)定裝置C、D的增重來(lái)確定x，則裝置的連接挨次為________(按氣流方向，用接口字母表示)，其中C的作用是________________。裝置連接后，首先要進(jìn)行的操作名稱是________________。(3)加熱前先通N2排盡裝置中的空氣，稱取C、D的初始質(zhì)量后，再持續(xù)通入N2的作用是________________________、________________________等。(4)完全分解后測(cè)得C增重3.65g、D增重9.90g，則x＝________。若取消冷卻玻管B后進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定的x值將________(填“偏高”或“偏低”)(5)上述水滑石在空氣中放置時(shí)易發(fā)生反應(yīng)生成[Mg2Al(OH)6Cl1－2y(CO3)y·zH2O]，該生成物能發(fā)生類似的熱分解反應(yīng)，現(xiàn)以此物為樣品，用(2)中連接的裝置和試劑進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定z，除測(cè)定D的增重外，至少還需測(cè)定________________________。解析(1)該分解反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，題中已給出產(chǎn)物，只要依據(jù)質(zhì)量守恒即可寫出反應(yīng)方程式。(2)裝置C(NaOH)用來(lái)吸取HCl氣體，而裝置D(濃H2SO4)用來(lái)吸取H2O，故分解產(chǎn)生的氣體應(yīng)先通過濃硫酸，再通過氫氧化鈉溶液；要留意長(zhǎng)管進(jìn)、短管出。(3)加熱前先通入N2的目的是將裝置中的CO2、水蒸氣等吹出，以防止對(duì)試驗(yàn)造成干擾；加熱后持續(xù)通入N2，是為了將產(chǎn)生的氣體全部吹到C、D裝置中，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)精確?????，同時(shí)，也可防止因HCl極易溶于水而引起的倒吸。(4)C增重的是HCl的質(zhì)量，D裝置增重的是H2O的質(zhì)量，所以有：2HCl↑～(5＋2x)H2O↑eq\f(3.65g,2×36.5g)＝eq\f(9.9g,（5＋2x）×18g)解得x＝3若取消冷卻玻璃管，會(huì)使x偏小的緣由：濃硫酸遇水放熱，高溫(通常約1000℃)生成的HCl、H2O(氣)溫度較高，遇濃硫酸后會(huì)使?jié)饬蛩岬臏囟让黠@上升，由于濃硫酸的沸點(diǎn)為338℃，會(huì)有一部分濃硫酸揮發(fā)(即使?jié)饬蛩岵粨]發(fā)，也使它的吸水力量大打折扣)而使測(cè)量出的水的質(zhì)量小于9.9g，同時(shí)會(huì)使測(cè)量出的HCl的質(zhì)量大于3.65g，用上式算出的x值就偏低。(5)該樣品分解的化學(xué)方程式為2[Mg2Al(OH)6Cl1－2y(CO3)y·zH2O]eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())4MgO＋Al2O3＋2(1－2y)HCl↑＋2yCO2↑＋(5＋2z＋2y)H2O↑，化學(xué)方程