备考高考化学150天全方案之纠错补缺专题22物质的制备与合成学案含解析

备考高考化学150天全方案之纠错补缺专题22物质的制备与合成学案含解析

‎【2019最新】精选备考高考化学150天全方案之纠错补缺专题22物质的制备与合成学案含解析 不能掌握定量测定实验题的解题思路 常见的定量测定实验包括混合物成分的测定、物质纯度的测定等。该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定等实验操作。实验过程中要特别注意以下几个问题：‎ ‎（1）气体体积的测定是考查的重点，对于气体体积的测量，读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平，还要注意视线与液面最低处相平。‎ ‎（2）测定实验中还要注意消除干扰气体的影响，如可利用“惰性”气体将装置中的干扰气体排出。‎ ‎（3）要使被测量气体全部被测量，反应结束后可继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收。‎ ‎（4）许多实验中的数据处理，都是对多次测定的结果求取平均值，但对于“离群”数据（指与其他测定数据有很大差异的数据）要舍弃。‎ ‎【易错典例1】某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：‎ ‎（1）测定反应结束后硝酸的物质的量，从下图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 mol·L－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。‎ 12 / 12‎ 在B容器中生成硝酸的物质的量为　　　　，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2的物质的量为　　　　。‎ ‎（2）测定NO的体积。‎ ‎①从上图所示的装置中，你认为应选用　　　　装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是__________________________________________________。‎ ‎②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是　　　　（填各导管口编号）。‎ ‎③在读取量筒内液体体积之前，应进行的操作是______________________。‎ ‎（3）气体成分分析。‎ 若实验测得NO的体积为112.0 mL（已折算到标准状况），则Ag与浓硝酸反应的过程中　　　　（填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是_______________________。‎ ‎【答案】（1）0.008 mol　0.012 mol ‎（2）①A　因为A装置可以通入N2将装置中的空气排尽，防止NO被空气中O2氧化　②1 2 3 5 4 7‎ ‎③液体冷却到室温，并使集气瓶和量筒内液面相平 ‎（3）有　NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积 ‎0．012 mol 0.004 molV（NO）＝0.004 mol×22.4 L·mol－1＝0.089 6 L<0.112 L，所以有NO产生。‎ 物质制备实验操作中应注意的四个问题 12 / 12‎ ‎1．实验操作顺序。如与气体有关实验的操作为：装置选择与连接→气密性检验→装固体药品→加液体药品→开始实验（按程序）→拆卸仪器→其他处理等。‎ ‎2．加热操作的要求。主体实验加热前一般应先用原料气赶走空气后，再点燃酒精灯，其目的一是防止爆炸，如H2还原CuO、CO还原Fe2O3；二是保证产品纯度，如制备Mg3N2、CuCl2等。反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气直到冷却为止。‎ ‎3．尾气处理方法。有毒气体常采用溶液（或固体）吸收或将之点燃，无毒气体直接排放。‎ ‎4．特殊的实验装置。①制取在空气中易吸水、潮解以及水解的物质（如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等）及易受潮的物质时，往往在装置末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气进入。②用碱石灰吸收测定实验中生成CO2的质量时，前面要干燥，末端要防止空气中的水蒸气和CO2进入。‎ ‎【易错典例2】下列实验方案不能达到实验目的的是（　　）‎ A．图甲装置用Cu和浓硝酸可制取NO B．图乙装置可用于实验室制备Cl2‎ C．图丙装置可用于实验室制取乙酸乙酯 D．图丁装置可用于实验室分离CO和CO2‎ ‎【答案】C 气体制备中的常见易错点 ‎1．制备气体时误认为先加药品后检查装置的气密性，为了避免浪费，应该先检查装置气密性后加药品。‎ 12 / 12‎ ‎2．无水氯化钙是中性干燥剂，误认为可以干燥任何气体，其实CaCl2不能干燥氨气。‎ ‎3．实验室里用大理石和稀盐酸反应制取CO2，而不能用大理石和稀硫酸反应制取。‎ ‎4．实验室里用MnO2和浓盐酸加热制取Cl2，错误认为MnO2和稀盐酸加热也能发生反应。‎ ‎5．SO2具有还原性，浓H2SO4具有强氧化性，错误认为SO2不能用浓硫酸干燥，其实不然。‎ ‎6．误认为倒扣的漏斗一定能防止倒吸。如下图装置不能防倒吸。‎ ‎【易错典例3】下列叙述正确的是（　　）‎ A．装置①可用于制备并收集少量NO2‎ B．装置②能用于制备并收集少量Cl2‎ C．装置③可用于制备少量CO2‎ D．装置④可用于实验室制少量NH3‎ ‎【答案】D 中和滴定中的几个易模糊点 ‎1．滴定管的“0”刻度在滴定管的上方，大刻度在滴定管下端，故前仰后俯体积偏小，前俯后仰体积偏大。‎ ‎2．恰好中和＝酸碱恰好完全反应≠溶液呈中性≠滴定终点。‎ ‎3．在酸碱中和滴定误差分析中，要看清楚是标准液滴定待测液还是待测液滴定标准液。标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差情况相反。、‎ ‎【易错典例4】某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况，进行了如下实验。‎ 实验一　配制并标定醋酸溶液的浓度 12 / 12‎ 取冰醋酸配制250 mL 0.2 mol·L－1的醋酸溶液，用0.2 mol·L－1的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液，再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题：‎ ‎（1）配制250 mL 0.2 mol·L－1醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、　　　　和　　　　。‎ ‎（2）为标定某醋酸溶液的准确浓度，用0.200 0 mol·L－1的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定，几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下：‎ 实验序号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 消耗NaOH溶液的体积（mL）‎ ‎20.05‎ ‎20.00‎ ‎18.80‎ ‎19.95‎ 则该醋酸溶液的准确浓度为　　　　　　。（保留小数点后四位）‎ 实验二　探究浓度对醋酸电离程度的影响 用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸溶液的pH，结果如下：‎ 醋酸溶液浓度（mol·L－1）‎ ‎0.001 0‎ ‎0.010 0‎ ‎0.020 0‎ ‎0.100 0‎ ‎0.200 0‎ pH ‎3.88‎ ‎3.38‎ ‎3.23‎ ‎2.88‎ ‎2.73‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）根据表中数据，可以得出醋酸是弱电解质的结论，你认为得出此结论的依据是_____________________。‎ ‎（2）从表中的数据，还可以得出另一结论：随着醋酸溶液浓度的减小，醋酸的电离程度　　　　（填“增大”、“减小”或“不变”）。‎ 实验三　探究温度对醋酸电离程度的影响 请你设计一个实验完成该探究，请简述你的实验方案_______________。‎ ‎【答案】实验一：（1）胶头滴管　250 mL容量瓶 ‎（2）0.200 0 mol·L－1　实验二：（1）0.010 0‎ 12 / 12‎ ‎ mol·L－1醋酸溶液的pH大于2（或醋酸稀释10倍时，pH的变化值小于1）‎ ‎（2）增大　实验三：用pH计（或pH试纸）测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH 实验三：将相同浓度的醋酸放在不同的温度环境中，然后测其pH即可。‎ ‎1．下列实验操作能达到实验目的的是（ ）‎ A．用排水法收集铜粉与浓硝酸反应产生的NO2‎ B．用氨水鉴别NaCl、MgCl2、A1C13、NH4C1四种溶液 C．用酸性KMnO4溶液验证草酸的还原性 D．加热氯化铵固体制备氨气 ‎【答案】C ‎【解析】A.NO2能与水反应生成NO和，不能用排水收集，A项错误；B.上述四种溶液加入氨水后、会产生白色沉淀，而和则无明显现象，所以无法鉴别四种溶液，B项错误；C项，酸性KMnO4溶液具有氧化性，能还原草酸溶液，酸性KMnO4溶液呈紫色，反应后生成的含溶液无色，所以能用其证草酸的还原性，C项正确；D.加热氯化铵固体会分解为氯化氢和氨气，但是氯化氢和氨气相遇会反应又变回氯化铵固体。答案选C。‎ ‎2．下列实验操作能达到实验目的的是 A．用50 mL量筒准确量取25.00 mL NaOH溶液 B．除去乙酸乙酯中溶解的乙酸，加NaOH溶液充分振荡、分液 C．向含有CuCl2的FeC13溶液中加足量铁粉搅拌、过滤，得纯净 FeCl3溶液 D．用向上排空气法收集Na2SO3与浓硫酸反应生成的SO2‎ ‎【答案】D 12 / 12‎ 点睛：本题考查仪器的使用、物质制备及分离提纯等，意在考查考生化学实验与探究的能力。对于A项，要明确中学常用量器的精确度，如：量筒、托盘天平、温度计一般都是精确到小数点后一位，滴定管、移液管一般都是精确到小数点后两位，而电子天平精确度更高。对于D项，选择气体的收集方法，要根据气体的溶解性、密度、某些化学性质等，难溶于水的可用排水法收集、密度比空气大且不和空气反应的可用向上排空气法收集、反之需用向下排空气法收集。‎ ‎3．过碳酸钠是过氧化氢与碳酸钠通过反应得到的一种固体物质，具有双氧水的性质，主要用作漂白剂和氧化剂、去污剂、清洗剂以及杀菌剂，一种制备过碳酸钠的工艺如下。下列说法正确的是 A．过碳酸钠是混合物 B．为了加快反应速率，应该在高温下进行反应，再冷却析出更多过碳酸钠 C．稳定剂使碱性溶液转化为酸性溶液，让过碳酸钠更稳定 D．操作a应该是过滤、洗涤 ‎【答案】D ‎【解析】过碳酸钠是具有确定化学组成的化合物，选项A错误。高温会使过氧化氢分解而无法得到过碳酸钠，选项B错误。稳定剂是硫酸镁（中性）和硅酸钠（碱性），都不可能使溶液显酸性，选项C错误。得到过碳酸钠以后，经冷却结晶，过滤洗涤，干燥就得到产品，选项D正确。‎ ‎4．某小组以石膏（CaSO4·2H2O）为主要原料制备（NH4）2SO4的流程如下：‎ 下列说法正确的是( )‎ A．气体B是NH3，可循环利用 12 / 12‎ B．操作Ⅰ中，所用的主要玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、分液漏斗 C．操作Ⅱ中，可用蒸发结晶的方法得到纯净的（NH4）2SO4‎ D．整个过程的总反应方程式为CaSO4＋CO2＋2NH3＋H2O＝CaCO3↓＋（NH4）2SO4‎ ‎【答案】D 点睛：氨气比二氧化碳易溶于水，所以先通入氨气，再通入二氧化碳，目的是使溶液呈碱性增大二氧化碳的溶解。‎ ‎5．某学习小组设计了下列装置进行相关实验，装置和使用的药品均正确且能达列相应实验目的的是 A．制备Cl2 B．干燥并收集SO2‎ C．制硝酸铜 D．制备NaHCO3‎ ‎【答案】C ‎【解析】二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，故A错误；SO2是酸性气体，不能用碱石灰干燥，故B错误；铜与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，为防止污染，再用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮，故C正确；把通入二氧化碳气体的导管伸入溶液中，通入氨气要防倒吸，故D错误。‎ ‎6．碳酸镧[La2(CO3)3]可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症。制备反应原理为：LaCl3+6NH4HCO3= La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O；某化学兴趣小组利用下列装置实验室中模拟制备碳酸镧。‎ ‎（1）盛放稀盐酸的仪器为__________________。‎ ‎（2）制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为：F→ → → → → 。_____________‎ 12 / 12‎ ‎（3）Y中发生反应的化学反应式为____________________________________。‎ ‎（4）X中盛放的试剂是____________，其作用为___________________________。‎ ‎（5）Z中应先通入NH3，后通入过量的CO2，原因为_________________________。‎ ‎（6）La2(CO3)3质量分数的测定：准确称取10.0g产品试样，溶于10.0mL稀盐酸中，加入10 mL NH3-NH4Cl缓冲溶液，加入0.2 g紫脲酸铵混合指示剂，用0.5 mol·L-1 EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定至呈蓝紫色（La 3＋＋H2Y2－= LaY－＋2H＋），消耗EDTA溶液44.0 mL。则产品中La2(CO3)3的质量分数w[La2(CO3)3]=________________。‎ ‎（7）该化学兴趣小组为探究La2(CO3)3和La(HCO3)3的稳定性强弱，设计了如下的实验装置，则甲试管中盛放的物质为__________；实验过程中，发现乙试管中固体质量与灼烧时间的关系曲线如图所示。在t1 min之后固体质量增加的原因可能是_______________。‎ ‎【答案】 分液漏斗 F→A→B→D→E→C NH3·H2O+CaO= Ca(OH)2+NH3↑ NaHCO3溶液 吸收挥发的HCl同时产生CO2 NH3在水的溶解度大 50.38％ La(HCO3)3 La2O3被空气中的氧气氧化成更高价态的氧化物 ‎【解析】（1）W中盛放稀盐酸的仪器为分液漏斗。（2）由装置可知，W中制备二氧化碳，X除去HCl，Y中制备氨气，在Z中制备碳酸镧，则制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为：‎ 12 / 12‎ ‎7．三氯氧磷（化学式：POCl3）常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。氯化水解法生产三氯氧磷的流程如下：‎ ‎（1）请写出氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式____。‎ ‎（2）氯化水解法生产三氯氧磷时，会产生含磷（主要为H3PO3、H3PO4等）的废水，已知H3PO3是一种易溶于水的二元弱酸。‎ ‎①用化学方程式表示废水中含有H3PO4的原因：____‎ ‎②写出H3PO3与过量NaOH溶液反应的离子方程式：____。‎ ‎③处理废水时，先在其中加入适量漂白粉，再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸钙沉淀并回收，加入漂白粉的作用是____。‎ ‎④若处理后的废水中c(PO43ˉ)=4×10ˉ7mol·Lˉ1，溶液中c(Ca2+)=____mol·Lˉ1。（已知Ksp[Ca3(PO4)2]=2×10ˉ29）‎ ‎（3）通过实验可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，实验步骤如下：‎ Ⅰ．取a g产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待完全水解后加稀硝酸至酸性。‎ Ⅱ．向锥形瓶中加入0.1000 mol·L－1的AgNO3溶液40.00‎ 12 / 12‎ ‎ mL，使Cl－完全沉淀。‎ Ⅲ．向其中加入2 mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖。‎ Ⅳ．加入指示剂，用c mol·Lˉ1 NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点，记下所用体积。已知：Ksp(AgCl)=3.2×10ˉ10，Ksp(AgSCN)=2×10ˉ12‎ ‎①滴定时如选用NH4Fe(SO4)2作指示剂，则滴定终点时的现象是____。‎ ‎②下列滴定操作会使所测Cl元素含量偏大的是____‎ A．滴定前未向锥形瓶中加入硝基苯 B．滴定前仰视，滴定后俯视 C．滴定管在滴液前有气泡，滴定后无气泡 ‎ D．滴定前向锥形瓶中加入少量水 ‎【答案】 PCl3+H2O+Cl2＝POCl3+2HCl POCl3 +3H2O＝H3PO4+3HCl H3PO3+2OH - =HPO32- +2H2O 将废水中的H3PO3氧化为H3PO4 5×10ˉ6 溶液由无色变成红色且半分钟不再变化 B 无色变成红色且半分钟不再变化；②A．滴定前未向锥形瓶中加入硝基苯，‎ 12 / 12‎ ‎ AgCl沉淀会部分重新溶解，测得过量n(Ag+)偏大，则与氯离子产生沉淀的银离子浓度偏小，使测得氯元素含量偏小，选项A不选；B．滴定前仰视，滴定后俯视，NH4SCN溶液读数偏小，测得过量n(Ag+)偏小，则与氯离子产生沉淀的银离子浓度偏大，使测得氯元素含量偏大，选项B选；C．滴定管在滴液前有气泡，滴定后无气泡，NH4SCN溶液体积偏大，测得过量n(Ag+)偏小，则与氯离子产生沉淀的银离子浓度偏大，使测得氯元素含量偏大，选项C不选；D．滴定前向锥形瓶中加入少量水，对实验无影响，结果无影响。答案选B。‎ 点睛：本题考查化学综合实验（条件的选择、滴定操作、误差分析、溶解度的计算等），明确滴定原理及误差判断是解题的关键。‎ 12 / 12‎