2020届一轮复习人教版物质的制备作业

2020届一轮复习人教版物质的制备作业

物质的制备 ‎1．实验室对制备气体反应的基本要求是：反应条件易满足、能平稳地产生气流、所得气体中尽可能不含杂质成分(除少量水蒸气及少量原料汽化形成的物质)。下列反应一般能用于实验室制备气体的是(　　)‎ A．Na2O2与CO2反应制备O2‎ B．H2O2与MnO2混合制备O2‎ C．加热浓硝酸制备NO2‎ D．浓NaOH溶液与NH4Cl溶液混合加热制备NH3‎ 解析：B　[A项，制备的O2中易混入CO2杂质；C项，4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，即NO2中易混入O2；D项，应使用Ca(OH)2和NH4Cl制备NH3。]‎ ‎2．下列制备NH3的发生装置不正确的是(　　)‎ 解析：C　[用Ca(OH)2和NH4Cl固体制备NH3时，试管口应略向下倾斜，防止生成的水倒流至试管底引起试管炸裂。]‎ ‎3．用KMnO4和浓盐酸可制备Cl2：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。下列装置可用于上述反应制备Cl2的是(　　)‎ 解析：C　[由题给反应及化学方程式，可排除A、D两项；KMnO4为粉末状固体，故不能选用B装置。]‎ ‎4．下列制备和收集气体的实验装置合理的是(　　)‎ 解析：D　[A中加热的试管管口应略向下倾斜；B中NO很容易被空气中的氧气氧化，不能用排空气法收集；C中氢气的密度比空气小，所以集气瓶中的进气导管应比出气导管短。]‎ ‎5．下列有关气体的除杂或收集方法，说法合理的是(　　)‎ A．要除去NO中混有的NO2，可以将混合气体先通过足量水，然后用CaCl2干燥 B．CO2中混有的CO气体可用点燃法除去 C．除去H2S中混有的水蒸气，用浓硫酸干燥即可 D．如图装置只能用来收集CO2，不能收集H2、NH3等 解析：A　[A项，NO中混有NO2时，先通过足量水，NO2与水发生反应得到稀硝酸和NO，然后通过CaCl2干燥即可得到纯净的NO，正确。B项，由于CO2不支持燃烧，无法用点燃法除去CO2中混有的CO，可将混合气体通过灼热的CuO，利用CO的还原性将CO除去，错误。C 项，H2S具有还原性，能被浓硫酸氧化，错误。D项，用图示装置收集气体时，从a端进气可收集CO2等密度比空气大的气体，从b端进气可收集H2、NH3等密度比空气小的气体，错误。]‎ ‎6．下表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂，可用图中装置制取、净化、收集的气体是(　　)‎ 编号 气体 a b c A NH3‎ 浓氨水 生石灰 碱石灰 B CO2‎ 盐酸 碳酸钙 饱和NaHCO3溶液 C NO 稀硝酸 铜屑 H2O D Cl2‎ 浓盐酸 二氧化锰 饱和NaCl溶液 解析：B　[A项，固体干燥剂(碱石灰)应使用干燥管盛放；C项，不能用排空气法收集NO；D项，用MnO2和浓盐酸制备Cl2须加热。]‎ ‎7．实验室制取下列气体时，下列尾气处理方法中不正确的是(　　)‎ A．制Cl2的尾气：可用Na2CO3溶液吸收 B．制NH3的尾气：可用H2SO4溶液吸收 C．制SO2的尾气：可用酸性KMnO4溶液吸收 D．制NO2的尾气：可用水吸收 解析：D　[A项，Na2CO3溶液呈碱性，可用于吸收Cl2；B项，NH3为碱性气体，可用H2SO4溶液吸收；C项，SO2具有还原性，可用酸盐KMnO4溶液吸收；D项，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，产生NO。]‎ ‎8．实验室制取SO2时，用下列装置进行尾气处理时合理的是(　　)‎ A．①②　　　　　　　　 B．②③‎ C．①④ D．②④‎ 解析：C　[SO2与NaOH溶液反应，为了防止倒吸可选用①④装置。]‎ ‎9．草酸晶体(H‎2C2O4·2H2O)‎100 ℃‎开始失水，‎101.5 ℃‎熔化，‎150 ℃‎左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)‎ 解析：D　[草酸晶体加热过程中有水生成，不能采用A、B，否则生成的水冷凝后会使仪器破裂；因草酸晶体在‎101.5 ℃‎熔化，而‎150 ℃‎才分解，使用C装置会使液态草酸流出，不合适，D装置符合题意。]‎ ‎10．(1)下表是实验室制备气体的有关内容，根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的发生装置，将其编号填入下表的空格中。‎ 编号 实验内容 实验原理 发生装置 ‎①‎ 制氧气 H2O2→O2‎ ‎②‎ 制氨气 NH4Cl→NH3‎ ‎③‎ 制氯气 HCl→Cl2‎ ‎(2)上述实验中，从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是　________　(填气体的化学式，下同)；从反应中有无电子转移的角度看，明显不同于其他气体的是_______，写出实验室制取该气体的化学方程式：___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)制备Cl2需用8 mol·L－1的盐酸100 mL，现用12 mol·L－1的盐酸来配制：‎ ‎①需要12 mol·L－1的盐酸的体积为　________　mL(精确到0.1 mL)。‎ ‎②在容量瓶的使用中，下列操作不正确的是　________　(填写标号)。‎ A．使用容量瓶前检查它是否漏水 B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗 C．配制溶液时用量筒量取浓盐酸后用玻璃棒引流入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到距刻度线1～‎2 cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水直到凹液面的最低处和刻度线相平 D．定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，‎ 把容量瓶倒转和摇动多次 解析：(1)用H2O2制取O2时采用MnO2作催化剂，故应用固＋液―→气装置；用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制取NH3，应用固＋固气装置；制取Cl2时用浓盐酸和MnO2固体在加热条件下反应，应用固＋液气装置。(3)②容量瓶使用前需要检漏，A项正确；容量瓶洗净后不需要润洗，否则会引起误差，故B项错误；配制溶液时，应先将浓盐酸在烧杯内稀释并冷却至室温后再转移至容量瓶中，故C项错误；定容后需将容量瓶翻转摇匀，故D项正确。‎ 答案：(1)①C　②B　③A ‎(2)Cl2　NH3　Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O　(3)①66.7　②B、C ‎11．工业上，向500～‎600 ℃‎的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为_________________________，‎ 装置B中加入的试剂是_____________________________________________。‎ ‎(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取　________　。尾气的成分是　_______。若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是_______　、　________________　。‎ ‎(3)若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是　________　。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先_______________________________________，‎ 再________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)根据装置示意图，制取无水氯化亚铁的实验中，装置A为制取氯气的实验装置，发生反应为二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水；装置B的作用是除去混杂在氯气中的水蒸气，故B中加入的试剂为浓硫酸。(2)根据题给信息，在制取无水氯化亚铁实验中，装置A是用于制取HCl气体；经浓H2SO4‎ 干燥后，在硬质玻璃管中发生反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2，则尾气的成分是氯化氢和氢气；若仍用D装置进行尾气处理，则因氯化氢极易溶于水，故会产生倒吸，且氢气与NaOH溶液不反应，可燃性气体氢气也不能被吸收。(3)检验氯化铁溶液常用的试剂是KSCN溶液；欲制得纯净的氯化亚铁，应防止装置中氧气的干扰，在实验过程中应先点燃A处的酒精灯，利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气，再点燃C处的酒精灯。‎ 答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　浓硫酸 ‎(2)HCl　HCl和H2　发生倒吸　没有处理氢气 ‎(3)KSCN溶液　点燃A处的酒精灯(赶尽装置内的空气)　点燃C处的酒精灯 ‎12．在梨、香蕉等水果中存在着乙酸正丁酯。实验室制备乙酸正丁酯的反应、装置示意图和有关数据如下：‎ CH3COOH＋CH3CH2CH2CH2OH CH3COOCH2CH2CH2CH3＋H2O 水中溶解性 密度(g·cm－3)‎ 沸点 相对分子质量 乙酸 溶于水 ‎1.049 2‎ ‎118‎ ‎60‎ 正丁醇 微溶于水 ‎0.809 8‎ ‎117.7‎ ‎74‎ 乙酸正丁酯 微溶于水 ‎0.882 4‎ ‎126.5‎ ‎116‎ 实验步骤：‎ Ⅰ.乙酸正丁酯的制备 在A中加入‎7.4 g正丁醇、‎6.0 g乙酸，再加入数滴浓硫酸，摇匀，放入1～2颗沸石。按图安装带分水器的回流反应装置，并在分水器中预先加入水，使水面略低于分水器的支管口，通入冷凝水，缓慢加热A。在反应过程中，通过分水器下部的旋塞分出生成的水，保持分水器中水层液面的高度不变，使油层尽量回到圆底烧瓶中。反应达到终点后，停止加热，记录分出水的体积。‎ Ⅱ.产品的精制 把分水器中的酯层和A中反应液倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水硫酸镁固体，静置后过滤，将产物常压蒸馏，收集124～126 ℃的馏分，得到‎5.8 g产品。请回答下列问题：‎ ‎(1)冷水应从冷凝管的　________　(填“a”或“b”)口通入。‎ ‎(2)产品的精制过程中，第一次水洗的目的是　________________　，第二次水洗的目的是　________________　，洗涤完成后将有机层从分液漏斗的　________　(填“上口”或“下口”)转移到锥形瓶中。‎ ‎(3)本实验提高产品产率的方法是_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)判断反应终点的依据是______________________________________________。‎ ‎(5)该实验过程中，生成乙酸正丁酯的产率是_______________________________。‎ 解析：(1)冷凝管从下管口进水，上管口出水，使水充满冷凝管，提高冷凝效果。(2)由于反应可逆，硫酸作催化剂，产品中有乙酸、硫酸残留，第一次水洗除去大部分乙酸、硫酸；第二次水洗除去未反应的Na2CO3和生成的钠盐；酯的密度小于水，在水的上层，从分液漏斗的上口倒出乙酸正丁酯。(3)根据化学平衡移动原理，分离出生成物能促进平衡正向移动，提高产率。(4)乙酸和正丁醇发生酯化反应生成乙酸正丁酯和水，分离器中的水层会不断上升，当分离器中的水面高度保持不变时，表明该酯化反应已经完成。(5)理论上生成乙酸正丁酯‎11.6 g，则产率为‎5.8 g÷‎11.6 g×100%＝50%。‎ 答案：(1)a ‎(2)除去大部分乙酸、正丁醇和硫酸　除去残留的钠盐上口 ‎(3)使用分水器分离酯化反应生成的水，使平衡正向移动 ‎(4)分水器中的水层不再增加 ‎(5)50%‎ ‎13．过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：‎ 已知CaO2·8H2O呈白色，微溶于水，加热至‎350 ℃‎左右开始分解放出氧气。‎ ‎(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)检验“水洗”是否合格的方法是_______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)沉淀时常用冰水控制温度在‎0 ℃‎左右，其可能原因是(写出两种)‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎(4)测定产品中CaO2含量的实验步骤：‎ 第一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol·L－1的H2SO4溶液，充分反应。‎ 第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。‎ 第三步：逐滴加入浓度为c mol·L－1的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液V mL。‎ ‎(已知：I2＋2S2O===2I－＋S4O)‎ ‎①CaO2的质量分数为　________　(用字母表示)；‎ ‎②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能　________　(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”)，原因是____________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl ‎(2)取最后一次洗涤液少许于试管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，看是否产生白色沉淀 ‎(3)①温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率 ‎②该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO2·8H2O的产率 ‎(4)①　②偏高　滴速太慢，S2O在滴定过程中被氧气氧化