2019届一轮复习鲁科版物质的制备方法学案

2019届一轮复习鲁科版物质的制备方法学案

第三节　物质的制备方法 ‎ ‎ ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．常见气体制备的发生装置 选择反应装置一般需考虑反应物的状态、溶解性和反应条件等，具体如表所示：‎ 反应装置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、固加热型 O2、NH3等 ‎①试管要干燥；‎ ‎②试管口略低于试管底；‎ ‎③加热时先预热再固定加热；‎ ‎④用KMnO4制取O2时，需在管口处塞一小团棉花 固、液加热型或液、液加热型 Cl2等 ‎①加热烧瓶时要隔石棉网；‎ ‎②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片 固、液不加热型 O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ‎①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；‎ ‎②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水；‎ ‎③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 ‎2.常见气体制备的反应原理 ‎(1)O2：2KClO32KCl＋3O2↑‎ 或2H2O22H2O＋O2↑。‎ ‎(2)H2：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。‎ ‎(3)NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑。‎ ‎(4)CO2：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。‎ ‎(5)Cl2：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。‎ ‎(6)SO2：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。‎ ‎(7)NO：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。‎ ‎(8)NO2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。‎ ‎3．气体的收集方法 收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集原理 收集的气体不与水反应且难溶于水 收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应 收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应 收集装置 适用的气体 H2、O2、NO、CH4‎ Cl2、CO2、NO2、SO2‎ H2、NH3‎ ‎[注意]　气体的收集方法要根据气体的化学性质和物理性质(溶解性、密度)进行分析选择，对易溶于水的气体除用排空气法收集外，还可用排其他液体法，如Cl2可用排饱和食盐水法收集。‎ ‎[知能深化——扫盲点]‎ ‎1．实验室里不能(填“能”或“不能”)用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体，原因是CaCO3与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。‎ ‎2．实验室里除用NH4Cl和熟石灰混合共热制取氨气外，还有哪些方法能制取氨气？加热氨水或浓氨水与生石灰混合等。不能(填“能”或“不能”)加热NH4Cl制备氨气，原因是生成的氨气在试管口又与氯化氢结合生成了NH4Cl。‎ ‎3．实验室里能(填“能”或“不能”)用图1装置制取氯气，若能，试写出反应的化学方程式：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。‎ ‎4．选择合适的试剂，能否用图2所示的装置分别制取少量NO和O2？能制取O2，但不能制取NO，原因是NO不能用排空气法收集，NO易与空气中O2反应，生成红棕色气体NO2。‎ ‎5．气体制备实验的“两大要求”‎ ‎(1)加热操作要求 ‎①使用可燃性气体(如：H2、CO、CH4等)，先用原料气赶走系统内的空气，再点燃酒精灯加热，以防止爆炸。‎ ‎②制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验)，反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气至试管冷却。‎ ‎(2)实验室装置要求 ‎①制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等)，往往在装置的末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气的进入。‎ ‎②用盛有碱石灰的干燥管吸收测定实验中生成CO2的质量时，在干燥管前连盛有无水CaCl2的U形管，在干燥管后再连一个盛有碱石灰的干燥管，前一个的目的是干燥CO2，后一个的目的是防止空气中的CO2和H2O(g)进入。‎ ‎1．“固体＋液体―→气体”装置的创新 通过伸入或拉出燃烧匙，控制反应的发生和停止 大试管中的小试管中盛有液体反应物，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗中逸出，可节省试剂 通过倾斜Y形管使液体与固体接触发生反应，控制反应的进行 通过分液漏斗滴加液体反应物，控制反应的进行 ‎2.“固(液)＋液气体”装置的创新 图A的改进优点是能控制反应液的温度。‎ 图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ ‎1．下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是(　　)‎ 解析：选D　“随开随关”原理是利用压强差控制块状固体和液体反应。打开止水夹，利用液体压强使液体与块状固体接触而反应；关闭止水夹，生成气体产生的压强使液体与块状固体脱离而停止反应，D不符合。‎ ‎2．下列制备和收集气体的实验装置合理的是(　　)‎ 解析：选D　A中加热的大试管管口应略向下倾斜；B中NO很容易被空气中的O2氧化，不能用排空气法收集；C中H2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，C错误。‎ ‎3．(2018·福建三明期末)如图装置可用于收集气体并验证其化学性质，下列对应关系完全正确的是(　　)‎ 选项 气体 试剂 现象 结论 A NO 紫色石蕊溶液 溶液变红 NO与水反应生成硝酸 B Cl2‎ 淀粉KI溶液 溶液变蓝 Cl2有氧化性 C SO2‎ 酸性KMnO4溶液 溶液退色 SO2有漂白性 D NH3‎ 酚酞试剂 溶液变红 NH3是碱性气体 解析：选B　NO易与氧气反应，不能用排空气法收集，且NO不与水反应，A项错误；Cl2的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，具有强氧化性，可与KI反应生成I2，溶液变蓝，B项正确；SO2的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，具有还原性，可与酸性KMnO4溶液反应，C项错误；NH3‎ 的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，D项错误。‎ ‎4．Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是(　　)‎ A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应 B．c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2＋充分接触 C．Y形管乙中产生的是氧化性气体，其将BaSO3氧化为BaSO4沉淀 D．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体 解析：选D　玻璃管起到平衡内外压强的作用，A项错误；要使SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3，应通过d管向溶液中通入碱性气体NH3，d管不能插入溶液中，否则NH3溶于水时，易造成倒吸，B项错误；Y形管乙中产生的是NH3，C项错误；Y形管乙用于制备NH3，D项正确。‎ ‎[教材基础——自热身]‎ ‎1．常见气体的净化方法 净化原则：不损失原来气体，不引入新杂质 物理方法 液化法：利用沸点不同从空气中分离出N2和O2‎ 水洗法：利用溶解度不同从N2和NH3的混合气体中除去NH3‎ 化学方法 氧化还原法：通过灼热的铜丝网除去混合气体中的O2；通过灼热的CuO除去H2、CO等 酸碱法：将NH3和CO2的混合气体通过碱石灰除去CO2‎ 沉淀法：除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液，方程式为 H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4‎ ‎2.气体的净化“套装”与干燥“套装”‎ 液态干燥剂 固态干燥剂 固体，加热 装置 常见 干燥剂 浓硫酸(酸性、‎ 强氧化性)‎ 无水氯化 钙(中性)‎ 碱石灰(碱性)‎ 除杂试剂 ‎(Cu、CuO、‎ Mg)‎ 可干燥 的气体 H2、O2、Cl2、‎ SO2、CO2、‎ CO、CH4、N2‎ H2、O2、Cl2、‎ SO2、CO、‎ CO2、CH4‎ H2、O2、N2、‎ CH4、NH3‎ 可除去O2、‎ H2、CO、N2‎ 不可干 燥的 气体 NH3、HBr、‎ HI、H2S等 NH3‎ Cl2、SO2、‎ CO2、NO2、‎ HCl等 ‎—‎ ‎3．尾气的处理“套装”‎ 通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有：‎ ‎(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图A装置。‎ ‎(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B或C装置。‎ ‎(3)CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去，如图D或E。‎ ‎4．气体除杂的原则 ‎(1)不引入新的杂质。如除去CH4中的CH2===CH2不能用酸性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4溶液氧化CH2===CH2会生成CO2，从而CH4中又引入了新的杂质。‎ ‎(2)不减少被净化气体的量，尽可能增加被净化气体的量。如除去CO2中的SO2气体，如果使用NaOH溶液，CO2也会与NaOH反应，因此选用饱和NaHCO3溶液，既能除去SO2，同时又能增加CO2的量。‎ ‎[知能深化——扫盲点]‎ ‎1．气体净化的3个步骤 ‎2．气体净化与干燥的先后顺序 ‎(1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因是气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气，干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。‎ ‎(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去CO2和H2‎ O(g)，再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管炸裂。‎ ‎[对点练]‎ ‎1．如图所示是实验室制取气体的装置，其中发生装置相同，干燥和集气装置有两套，分别用图1和图2表示 。下列选项中正确的是(　　)‎ 选项 发生装置中的药品 干燥和集气装置 A 锌和稀硫酸 图2‎ B 大理石和稀盐酸 图1‎ C 铜和稀硝酸 图2‎ D 氧化钙和浓氨水 图1‎ 解析：选D　A项，锌和稀硫酸反应产生的氢气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，错误；B项，大理石和稀盐酸反应产生的CO2是酸性气体，与碱石灰会发生反应，不能用碱石灰干燥，且其密度比空气的大，不能用向下排空气法收集，错误；C项，铜和稀硝酸反应产生的NO气体会与空气中的氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集，错误；D项，氧化钙和浓氨水反应产生的氨气能用碱石灰干燥，且其密度比空气的小，应用向下排空气法收集，正确。‎ ‎2．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。‎ 其中连接顺序合理的是(　　)‎ A．a—a′→d′—d→e B．c—c′→d—d′→g C．b—b′→d—d′→g D．d—d′→c—c′→f 解析：选B　盐酸和大理石制得的CO2气体含有氯化氢和水蒸气，除氯化氢用饱和NaHCO3溶液，除水蒸气用浓硫酸，CO2比空气密度大，所以用向上排空气法收集CO2气体。‎ ‎[题点全练——过高考]‎ ‎1.双球洗气管是一种多用途仪器，常用于除杂质、气体干燥、气体吸收等实验操作。右图是一个以双球洗气管为尾气处理装置，用吸收剂X吸收气体Y的情形，其中符合事实的组合是(　　)‎ 选项 A B C D 气体Y Cl2‎ HCl SO2‎ NO 吸收剂X 饱和NaCl溶液 水 浓硫酸 NaOH溶液 解析：选B　A项，Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，不能被吸收，错误；B项，因HCl极易溶于水，则极易被吸收，正确；C项，SO2能用浓硫酸干燥，但不能被吸收，错误；D项，NO有毒，不能直接排放在大气中，且NO不能与NaOH反应，不能被吸收，错误。‎ ‎2．(2018·西安调研)用下列装置进行对应的实验(部分仪器已省略)，能达到实验目的的是(　　)‎ 解析：选D　A项，气体应“长进短出”；B项，HCl易溶于水会倒吸；C项，测馏分的温度，温度计水银球应在支管口附近。‎ ‎3．如图是常见的气体制取、干燥和收集装置。若用H2O2和催化剂MnO2制取干燥的O2，合理的装置组合为(　　)‎ A．①⑤⑧　　　　　　　　 B．③④⑦‎ C．②⑤⑥ D．②④⑧‎ 解析：选C　用H2O2制O2的反应原理为2H2O22H2O＋O2↑，由反应物的状态和反应条件可选②作为制取装置。干燥O2可选用④或⑤装置，要收集干燥的O2只能用⑥‎ 装置，故合理的装置组合为②⑤⑥或②④⑥。‎ ‎4．实验室制备少量干燥的Cl2，其导管口的连接顺序正确的是(　　)‎ A．a→c→d→e→f→g→h→i B．b→c→d→e→f→g→h→i C．b→e→f→c→d→g→h→i D．b→e→f→c→d→h→g→i 解析：选C　实验室一般采用MnO2和浓盐酸混合加热的方法或采用KMnO4和浓盐酸混合不加热的方法制备Cl2；因为制备的Cl2中含有HCl、水蒸气两种杂质，应该选用饱和食盐水除去HCl后，再用浓硫酸除去水蒸气；Cl2的密度比空气的大，收集Cl2时应该g管口进气，h管口出气，最后接i进行尾气处理。‎ ‎5．图中装置可以用来制备、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于(　　)‎ A．锌和盐酸生成氢气 B．亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫 C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳 D．浓氨水和烧碱制取氨气 解析：选A　SO2、CO2能溶于水，且密度比空气大，B、C项错误；D项，NH3极易溶于水，错误。‎ ‎[规律方法]　气体制备的基本思路 ‎(1)选择气体制备原理(化学反应)。(2)选择气体发生装置。‎ ‎(3)确定杂质种类，并依据杂质种类确定除杂顺序和除杂装置。‎ ‎(4)确定收集方法及收集装置。‎ ‎[知能深化——扫盲点]‎ ‎1．物质制备类试题的考查方式 物质制备型实验题是近几年高考实验命题的一大亮点，也是主观大题的难点。分析近三年全国各地的高考试题，不难发现大部分是以陌生物质的制备为载体，综合考查实验相关知识和考生综合分析问题的能力。‎ 主要命题角度有：‎ ‎(1)考查制备原理：如试剂与仪器的使用、实验现象的描述、反应原理等。‎ ‎(2)考查实验的基本操作：如气密性检查、物质分离提纯方法、沉淀洗涤、物质检验等。‎ ‎(3)考查探究实验设计：如设计实验进行酸性强弱的判断、不同方案的评价等。‎ ‎(4)考查绿色化学：如尾气的处理、循环利用等。‎ ‎(5)考查计算：如计算原料投料比、产品纯度、产率等。‎ ‎2．物质制备的三大原则 ‎(1)选择最佳反应途径 如用铝制取氢氧化铝：‎ ‎2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑、‎ ‎2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑‎ Al2(SO4)3＋6Na[Al(OH)4]===8Al(OH)3↓＋3Na2SO4，当n(Al3＋)∶n[Al(OH)4]－＝1∶3时，Al(OH)3产率最高。‎ ‎(2)选择最佳原料 如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不能选用强碱氢氧化钠溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等。‎ ‎(3)选择适宜操作方法 如实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，更要注意隔绝空气。‎ ‎3．物质制备类试题的解答流程 ‎(1)认真阅读题干，提取有用信息。‎ ‎(2)仔细观察装置图(或框图)，联想熟悉的实验，观察装置图(或框图)，找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用。‎ ‎(3)通读问题，整合信息，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识做出正确答案。‎ ‎[典例1]　(2017·浙江高考)ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制备成NaClO2固体以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。‎ 已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O；‎ ‎2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O；‎ ClO2熔点－59 ℃、沸点11 ℃；H2O2沸点150 ℃。‎ 请回答：‎ ‎(1)仪器A的作用是________；冰水浴冷却的目的是___________________________‎ ‎_________________________________________________________(写出两种)。‎ ‎(2)空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因___________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)Cl－存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①________________________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________(用离子方程式表示)，‎ ‎②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋。‎ ‎(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30%H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是________，馏出物是________。‎ ‎(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是(　　)‎ A．为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤 B．先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀 C．洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀 D．抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头 ‎[答案]　(1)防止倒吸　降低NaClO2的溶解度；减少H2O2的分解；增加ClO2的溶解度；减少ClO2的分解(任写两种即可)‎ ‎(2)空气流速过慢时，ClO2不能及时移走，浓度过高导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收 ‎(3)2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O ‎(4)减压　H2O　(5)C ‎[典例2]　(2016·全国卷Ⅲ)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：‎ ‎(一)碳酸钙的制备 ‎ (1)步骤①加入氨水的目的是_______________________________________。‎ 小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于__________________________________。‎ ‎(2)右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是________(填标号)。‎ a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b．玻璃棒用作引流 c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗 e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 ‎(二)过氧化钙的制备 CaCO3滤液 白色结晶 ‎(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是________________________________________________________________________。‎ ‎(4)步骤③中反应的化学方程式为_________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 该反应需要在冰浴下进行，原因是_____________________________________。‎ ‎(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是____________________________________，‎ 产品的缺点是___________________________________________________。‎ ‎[解析]　第(1)问考查阳离子的分离与提纯，除去Ca2＋中混有的Fe3＋，加入氨水，使Fe3＋转化成Fe(OH)3沉淀而除去。第(2)问考查过滤的实验操作和使用范围，用过滤的方法可除去溶液中的大颗粒沉淀。过滤装置中漏斗末端要紧靠烧杯内壁、滤纸边缘要低于漏斗沿，用玻璃棒在漏斗中搅动容易弄碎滤纸。第(3)问考查CaCO3与盐酸的反应原理及碳酸的酸性，CaCO3与盐酸反应时产生CO2气体，其水溶液呈酸性，煮沸的目的除去溶液中CO2，以防止CaO2与酸反应。第(4)问考查质量守恒定律及H2O2的不稳定性，依据原子守恒，CaCl2与H2O2、氨水反应制得CaO2，同时还生成NH4Cl和H2O。由于H2O2性质不稳定，受热易分解，故应在冰水浴中进行。第(5)问考查混合物的分离与提纯，过氧化钙晶体经水洗后，表面会残留水分，利用酒精的易挥发性及与水互溶，可除去晶体表面的水分。第(6)问考查实验方案的评价，该方法一步可以直接制得CaO2，故工艺简单，操作方便；但产品中混有CaCO3杂质，产品的纯度较低。‎ ‎[答案]　(1)调节溶液pH 使Fe(OH)3沉淀　过滤分离 ‎(2)ade　(3)酸　除去溶液中的CO2‎ ‎(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl(或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O)　温度过高时双氧水易分解　(5)去除结晶表面水分　(6)工艺简单、操作方便　纯度较低 ‎[题点全练——过高考]‎ ‎1．实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料，制备铜的氯化物的某种流程如下：‎ 按要求回答下列问题：‎ ‎(1)操作①所用到的玻璃仪器有_____________________________。‎ ‎(2)上述流程中，所得固体1需要加稀盐酸溶解，其理由是________________________；溶液1中加试剂X用于调节pH以除去杂质，X可选用下列试剂中的_______(填字母)。‎ A．NaOH　　　　　　　　B．NH3·H2O C．CuO D．CuSO4‎ ‎(3)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制备CuCl的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。‎ ‎①按气流方向连接各仪器，接口顺序是：a→____________、________→________、________→________、__________→________。实验中大试管加热前要进行一步重要操作，其操作是________________________________________________________。‎ ‎②反应时，盛粗铜粉的试管中的现象是________________________________________。‎ ‎(5)在溶液2转化为CuCl2·2H2O的操作过程中，发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。已知氯化铜溶液中有如下转化关系：‎ Cu(H2O)(aq)＋4Cl－(aq)CuCl(aq)＋4H2O(l)‎ ‎　 蓝色　　　　　　　　　　绿色 该同学取氯化铜晶体配成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能证明溶液中有上述转化关系的是______(填字母)。‎ A．将Y稀释，发现溶液呈蓝色 B．在Y中加入CuCl2晶体，溶液变为绿色 C．在Y中加入NaCl固体，溶液变为绿色 D．取Y进行电解，溶液颜色最终消失 解析：(1)操作①是过滤，所用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒。(2)粗铜中的Cu、Fe均与Cl2反应，分别得到CuCl2、FeCl3，CuCl2、FeCl3均易水解，固体1溶解在稀盐酸中可抑制CuCl2、FeCl3水解。加入CuO调pH可除去杂质Fe3＋，又不引入新杂质。(3)SO2还原Cu2＋变成Cu＋，Cu＋与Cl－结合生成CuCl沉淀，离子方程式为SO2＋2H2O＋2Cu2＋＋2Cl－===2CuCl↓＋SO＋4H＋。(4)①要经过制取气体、除去杂质、干燥气体、发生反应、尾气处理等实验步骤，按气流方向连接各仪器，接口顺序是：a→d、e→h、i→f、g→b。实验中大试管加热前要通入一段时间的氯气，将装置中的空气排尽再进行实验，否则Cu会被氧化为CuO。②在大试管中发生反应：Cu＋Cl2△,CuCl2，盛粗铜粉的试管中产生大量棕黄色的烟。(5)A项，将Y稀释，即加入水，若存在上述平衡，则平衡逆向移动，产生更多的蓝色的Cu(H2O)(aq)；B项，在Y中加入CuCl2晶体，平衡正向移动，绿色的CuCl(aq)的浓度增大，溶液变为绿色；C项，在Y中加入NaCl固体，c(Cl－)增大，平衡正向移动，绿色的CuCl(aq)的浓度增大，溶液变为绿色；D项，取Y进行电解，溶液颜色最终消失，与题述转化关系无关。‎ 答案：(1)普通漏斗、烧杯、玻璃棒 ‎(2)抑制氯化铜、氯化铁水解　C ‎(3)SO2＋2H2O＋2Cu2＋＋2Cl－===2CuCl↓＋SO＋4H＋‎ ‎(4)①d　e　h　i　f　g　b　通入一段时间的氯气，将装置中的空气排尽　②产生大量棕黄色的烟 ‎(5)ABC ‎2．(2018·湖北六校联考)水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨，无色透明，是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体，它是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)2＋2NaOH＋NaClO===Na2CO3＋N2H4·H2O＋NaCl。‎ 实验一：制备NaClO溶液。(实验装置如图1所示)‎ ‎(1)配制30%NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒外还有________(填标号)。‎ A．玻璃棒　　　　　　B．烧杯　　　　　　C．烧瓶 D．容量瓶　　　　　　E．胶头滴管 ‎(2)锥形瓶中发生反应的离子方程式是____________________________________。‎ 实验二：制取水合肼。(实验装置如图2所示)‎ ‎(3)①仪器A的名称为________。‎ ‎②反应过程中需控制反应温度，同时将分液漏斗中溶液缓慢滴入A中，如果滴速过快则会导致产品产率降低，同时产生大量氮气，写出该过程的化学方程式：_______________‎ ‎_____________________________________________________，故分液漏斗中的溶液是 ‎________(填标号)。‎ A．CO(NH2)2溶液　　　　B．NaOH和NaClO溶液 ‎③充分反应后，加热蒸馏A内的溶液，收集108～114 ℃馏分，即可得到水合肼的粗产品。‎ 实验三：测定馏分中水合肼含量。‎ ‎(4)称取馏分5.0 g，加入适量NaHCO3固体，加水配成250 mL溶液，移出25.00 mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.10 mol·L－1的I2溶液滴定。滴定过程中，溶液的pH保持在6.5左右。(已知：N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O)‎ ‎①滴定时，碘的标准溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中，本实验滴定终点的现象为________________________________________________________________。‎ ‎②实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00 mL，馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为________。‎ 解析：(1)配制一定溶质质量分数的溶液时，用托盘天平称量溶质质量，在烧杯中加一定量的水溶解，并用玻璃棒搅拌，所以需要的仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管。(3)②由题中信息可知，如果分液漏斗中溶液滴入A中速度过快则会导致产品产率降低，同时产生大量N2，说明NaClO过量时可将N2H4·H2O进一步氧化成N2，而其本身被还原为Cl－，因此该过程的化学方程式为N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋3H2O＋2NaCl或CO(NH2)2＋2NaOH＋3NaClO===Na2CO3＋N2↑＋3NaCl＋3H2O；为保证NaClO不过量，应将含NaClO的溶液滴入CO(NH2)2溶液中，故分液漏斗中盛放的溶液为NaOH和NaClO的混合溶液。(4)①碘的标准溶液具有氧化性，可以腐蚀橡胶管，所以应盛放在酸式滴定管中。②设馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为a，则：‎ N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O ‎50 g 2 mol ‎5．0 g×a 0.018 L×0.10 mol·L－1×10＝0.018 mol a＝×100%＝9%‎ 答案：(1)ABE ‎(2)Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O ‎(3)①三颈烧瓶　②N2H4·H2O＋2NaClO===N2↑＋3H2O＋2NaCl[或CO(NH2)2＋2NaOH＋3NaClO===Na2CO3＋N2↑＋3NaCl＋3H2O]　B ‎(4)①酸式　溶液出现蓝色且半分钟内不消失　②9%‎ ‎3.醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如图：‎ 可能用到的有关数据如下：‎ 物质 相对分子质量 密度/(g·cm－3)‎ 沸点/℃‎ 溶解性 环己醇 ‎100‎ ‎0.961 8‎ ‎161‎ 微溶于水 环己烯 ‎82‎ ‎0.810 2‎ ‎83‎ 难溶于水 合成反应：在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90 ℃。‎ 分离提纯：反应粗产物倒入分液漏斗中，分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙，最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)装置b的名称是__________________。‎ ‎(2)加入碎瓷片的作用是______________；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是______(填字母)。‎ A．立即补加　　　　　　　B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料 ‎(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为______________________________。‎ ‎(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并____________；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的________(填“上口倒出”或“下口放出”)。‎ ‎(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是________________________________。‎ ‎(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有________(填字母)。‎ A．圆底烧瓶　　　B．温度计　　　C．吸滤瓶 D．球形冷凝管 E．接收器 ‎(7)本实验所得到的环己烯产率是____(填字母)。‎ A．41%　　　B．50%　　　C．61%　　　D．70%‎ 解析：(1)装置b是直形冷凝管。(2)在加热液体时需加入碎瓷片，以防止因加热而使液体暴沸。如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片，应该停止加热，冷却后再加入碎瓷片。(3)本实验中容易产生的副产物是发生分子间脱水生成的环己醚，其结构简式是。(4)分液漏斗在使用前要洗涤干净并检查是否漏水，在本实验分离过程中，产物是环己烯，密度为0.810 2 g·cm－3，比水小，在上层，分离时先把水层从分液漏斗下口放出，产物从分液漏斗上口倒出。(5)加入无水氯化钙是为了除去醇和水。(6)蒸馏操作中所需仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶(可用圆底烧瓶)、温度计、带石棉网的铁架台、直形冷凝管、接引管(尾接管)、接收器等，不需用到的仪器是吸滤瓶和球形冷凝管。(7)根据化学方程式和表格数据可知，100 g环己醇可以生成82 g环己烯，那么20 g环己醇可以制取环己烯16.4 g，而实际得到10 g，所以产率为×100%≈61%。‎ 答案：(1)直形冷凝管(或冷凝管)　(2)防止暴沸　B　‎ ‎(3) ‎ ‎(4)检查是否漏水(检漏)　上口倒出　(5)干燥(或除水除醇)　(6)CD　(7)C 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎[课堂真题集训——明考向]‎ ‎1．(2014·北京高考)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由②中现象，不能证实①中反应发生的是(　　)‎ ‎①中实验 ‎②中现象 A 铁粉与水蒸气加热 肥皂水冒泡 B 加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物 酚酞溶液变红 C NaHCO3固体受热分解 澄清石灰水变浑浊 D 石蜡油在碎瓷片上受热分解 Br2的CCl4溶液退色 解析：选A　水蒸气也可以使肥皂水冒泡，故不能证明铁粉与水蒸气加热是否发生了反应，A项错误；实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物的方法制备NH3，NH3可以使酚酞溶液变红，B项正确；NaHCO3受热分解产生CO2，CO2可以使澄清石灰水变浑浊，C项正确；石蜡油分解的产物中含有烯烃，烯烃可以使Br2的CCl4溶液退色，D项正确。‎ ‎2．(2014·上海高考)如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是(　　)‎ 选项 X 收集气体 Y A 碱石灰 HCl 水 B 碱石灰 NH3‎ 水 C 氯化钙 SO2‎ 氢氧化钠 D 氯化钙 NO 氢氧化钠 解析：选C　该装置中采用向上排空气法收集，说明该气体密度大于空气，且该气体和空气中成分不反应，用固体干燥剂干燥，则该气体和干燥剂不反应。碱石灰呈碱性，能和HCl反应，所以HCl不能用碱石灰干燥，A错误；NH3密度小于空气，应该采用向下排空气法收集，B错误；SO2密度大于空气且常温下和空气中成分不反应，氯化钙和SO2不反应，所以能用氯化钙干燥，C正确； 常温下NO和空气中O2反应生成红棕色气体NO2，D错误。‎ ‎3．(2015·海南高考)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的装置进行尾气处理，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)制取无水FeCl3的实验中，A装置为Cl2的制备装置，发生的反应为MnO2和浓盐酸共热生成MnCl2、Cl2和H2O，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，装置B的作用是除去Cl2中的水蒸气，B中加入的试剂是浓硫酸。(2)根据题给信息知制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl；尾气的成分是HCl和H2；若仍用D的装置进行尾气处理，HCl气体极易溶于水，H2不溶于水，则存在的问题是发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收。(3)检验FeCl3常用的试剂是KSCN溶液；欲制得纯净的FeCl2，应防止装置中O2的干扰，在实验操作中应先通入HCl，利用产生的HCl气体赶尽装置中的空气，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　易发生倒吸　可燃性气体H2不能被吸收　(3)KSCN溶液　通入氯化氢(赶尽装置中的空气)　点燃C处的酒精灯 ‎4．(2015·江苏高考)实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。‎ 已知K2FeO4具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在0～5 ℃、强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。‎ ‎(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为_________________________，将制备的Cl2通过装置B可除去________(填化学式)。‎ ‎(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0～5 ℃进行，实验中可采取的措施是_______________________、‎ ‎__________________________________。‎ ‎(3)制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为_____________。‎ ‎(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L－1 KOH溶液中，__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。‎ 解析：(1)KMnO4具有强氧化性，能将Cl－氧化成Cl2，反应离子方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，用饱和食盐水可除去Cl2中的HCl气体。(2)由于Cl2与KOH反应是放热反应，可以通过缓慢加入盐酸来降低溶液的温度或直接将装置C用冰水浴降温。(3)由于K2FeO4在Fe3＋的作用下会发生分解，故KClO与Fe(NO3)3反应时Fe3＋不能过量，故需要将Fe(NO3)3缓慢滴加到KClO溶液中，并不断搅拌。(4)K2FeO4溶于稀KOH溶液，但微溶于浓KOH溶液，故先将K2FeO4粗产品溶于稀KOH溶液，用砂芯漏斗过滤除去Fe(OH)3杂质，再加入饱和KOH溶液使K2FeO4从溶液中析出。经过滤(砂芯漏斗)、洗涤(乙醇洗涤)、干燥(真空干燥箱)后得K2FeO4。‎ 答案：(1)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O HCl　(2)缓慢滴加盐酸　装置C加冰水浴　(3)在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中 ‎(4)用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥 ‎5．(2015·天津高考)废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程如图：‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)，反应中H2O2的作用是________________。写出操作①的名称：________________________________________________________。‎ ‎(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 操作②用到的主要仪器名称为______________，其目的是________(填字母)。‎ a．富集铜元素 b．使铜元素与水溶液中的物质分离 c．增加Cu2＋在水中的溶解度 ‎(3)‎ 反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和____________。若操作③使用如图装置，图中存在的错误是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是________________________________________________________________________。‎ 操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是_________________________　。‎ ‎(5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是________。循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是____________________________________。‎ 解析：(1)Cu转化为Cu(NH3)，化合价升高，发生氧化反应，故H2O2作氧化剂，将Cu氧化。从图中可以看出，经过操作①得到溶液和残渣，故操作①是过滤。(2)铜氨溶液中的Cu(NH3)与有机物RH反应生成NH3和NH4Cl及溶解在有机层中的CuR2，故反应的离子方程式为Cu(NH3)＋2RH===2NH3＋2NH＋CuR2。操作②‎ 得到溶液和有机层，故该操作是分液，用到的主要仪器是分液漏斗。其目的是使铜元素与水溶液中的物质分离，富集铜元素。(3)根据反应Ⅲ可以判断出CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和RH。图中的错误是分液漏斗的尖端未紧靠烧杯内壁，分液漏斗中的液体太多。(4)电解CuSO4溶液，阳极是水放电，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故阳极产物是O2和H2SO4。将CuSO4溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤即得胆矾晶体。(5)反应Ⅲ消耗H2SO4，操作④电解CuSO4溶液产生H2SO4，实现了H2SO4的循环使用。反应Ⅰ中H2O2将铜氧化为Cu2＋，Cu2＋与NH3产生Cu(NH3)，因为NH3溶于水，溶液显碱性，如果c(OH－)过高，会产生Cu(OH)2 沉淀，为了防止产生Cu(OH)2 沉淀，在反应Ⅰ中加入了NH4Cl。‎ 答案：(1)作氧化剂　过滤 ‎(2)Cu(NH3)＋2RH===2NH＋2NH3＋CuR2‎ 分液漏斗　ab　(3)RH　分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多　(4)O2、H2SO4　加热浓缩、冷却结晶、过滤 ‎(5)H2SO4　防止由于溶液中c(OH－)过高，生成Cu(OH)2沉淀 ‎6．(2014·全国卷Ⅰ)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下：‎ 相对分子质量 密度 ‎/(g·cm－3)‎ 沸点 ‎/℃‎ 水中溶解性 异戊醇 ‎88‎ ‎0.812 3‎ ‎131‎ 微溶 乙酸 ‎60‎ ‎1.049 2‎ ‎118‎ 溶 乙酸异戊酯 ‎130‎ ‎0.867 0‎ ‎142‎ 难溶 实验步骤：‎ 在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片。开始缓慢加热A，回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中，分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤；分出的产物加入少量无水MgSO4固体，静置片刻，过滤除去MgSO4固体，进行蒸馏纯化，收集140～143 ℃馏分，得乙酸异戊酯3.9 g。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)仪器B的名称是________________。‎ ‎(2)在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是____________________，第二次水洗的主要目的是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后________(填字母)。‎ a．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出 c．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出 d．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口倒出 ‎(4)本实验中加入过量乙酸的目的是_______________________________________。‎ ‎(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是__________________________________。‎ ‎(6)在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。‎ ‎(7)本实验的产率是________(填字母)。‎ a．30%　　　b．40%　　　c．60%　　　d．90%‎ ‎(8)在进行蒸馏操作时，若从130 ℃便开始收集馏分，会使实验的产率偏________(填“高”或“低”)，其原因是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)仪器B为球形冷凝管。(2)第一次水洗的目的是除去作催化剂的硫酸和过量的乙酸，接下来用饱和NaHCO3溶液进一步除去残留的少量乙酸，第二次水洗的目的是除去过量的饱和NaHCO3 溶液。(3)洗涤、分液后有机层密度小，在上面，密度大的水层在下面，需将水层从分液漏斗下口放出，然后将有机层从分液漏斗上口倒出，d项正确。(4)制备乙酸异戊酯的反应为可逆反应，加入过量的乙酸，能提高异戊醇的转化率，从而提高乙酸异戊酯的产率。(5)加入少量无水MgSO4能除去有机层中的少量水，起到干燥作用。(6)蒸馏实验中温度计水银球需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度，而c中不应该用球形冷凝管，球形冷凝管一般用于反应装置，即在反应时考虑到反应物的蒸发流失而用球形冷凝管冷凝回流，使反应更彻底，故b正确。(7)根据题中化学方程式及所给各物质的量，可知实验中异戊醇完全反应，理论上应生成乙酸异戊酯6.5 g，实验中实际生成乙酸异戊酯3.9 g，故乙酸异戊酯的产率为×100%＝60%。(8)若从130 ℃便开始收集馏分，则收集得到的是乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇的混合物，导致所测出的实验产率偏高。‎ 答案：(1)球形冷凝管 ‎(2)洗掉大部分硫酸和乙酸　洗掉碳酸氢钠溶液 ‎(3)d　(4)提高异戊醇的转化率　(5)干燥　(6)b　(7)c ‎(8)高　会收集少量未反应的异戊醇 ‎[课下能力测评——查缺漏]‎ ‎1．下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是(　　)‎ 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 A 亚硫酸钠、硫酸 品红试液 褪色 SO2具有还原性 B 浓盐酸、浓硫酸 湿润蓝色石蕊试纸 变红色 HCl为酸性气体 C 浓盐酸、二氧化锰 湿润淀粉碘化钾试纸 变蓝色 Cl2具有氧化性 D 浓氨水、生石灰 湿润红色石蕊试纸 变蓝色 NH3为碱性气体 解析：选A　SO2使品红试液退色是由于SO2具有漂白性，A项错误；HCl为酸性气体，湿润的蓝色石蕊试纸遇HCl气体变红，B项正确；湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2将I－氧化为I2，C项正确；湿润的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝，D项正确。‎ ‎2．可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是(　　)‎ ‎①H2S　②HCl　③NH3　④Cl2　⑤SO2　⑥NO A．①和②　　　　　　　　 B．②和⑤‎ C．③和④ D．⑤和⑥‎ 解析：选B　H2S和NH3不能用浓H2SO4干燥，NO不能用排空气法收集，Cl2不能用水吸收。‎ ‎3．现用二氧化锰、浓盐酸来制取氯气，氯气经过净化装置、干燥装置后，再跟灼热的铜屑反应，以制取氯化铜固体，最后还应连接尾气吸收装置，以保护环境。在尾气吸收装置中，若只有以下试剂，你认为最不适宜的试剂是(　　)‎ A．溴化钠溶液 B．氢氧化钠溶液 C．饱和氯化钠溶液 D．硫酸亚铁溶液 解析：选C　只要能与氯气反应且不产生污染的试剂即符合要求。A项，溴化钠溶液与氯气反应：Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2；B项，NaOH溶液与氯气反应：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O；D项，硫酸亚铁溶液与氯气反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；C项中饱和氯化钠溶液与氯气不反应。‎ ‎4.某学生想利用如图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体：‎ ‎①H2　②Cl2　③CH4　④HCl　⑤NH3　⑥NO　⑦NO2　⑧SO2，下列操作正确的是(　　)‎ A．烧瓶是干燥的，由A进气收集①③⑤‎ B．烧瓶是干燥的，由B进气收集②④⑥⑦⑧‎ C．在烧瓶中充满水，由A进气收集①③⑤⑦‎ D．在烧瓶中充满水，由B进气收集⑥‎ 解析：选A　A进气可收集密度小于空气的气体， B进气可收集密度大于空气的气体，均不能用排空气法收集与空气密度相近的气体，如NO、C2H4、C2H6、C2H2、CO、N2等。‎ ‎5．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 解析：选C　Cu和浓硝酸反应生成NO2，NO2可以与水反应生成NO，故可以用甲装置制取NO，A正确；KMnO4具有强氧化性，在常温下就可以把浓盐酸氧化为Cl2，故乙装置可用于实验室制备Cl2，B正确；乙酸乙酯在强碱性溶液中可以完全水解，故不能用烧碱溶液吸收，C错误；CO2可以先被碱液吸收，在球胆中收集CO气体，再通过分液漏斗向试剂瓶中加入酸液，CO2即可放出，故丁装置可用于实验室分离CO和CO2，D正确。‎ ‎6．现有稀硫酸和用铜网包好的锌粒及下列有关仪器和用品。需要组装一套制备适量氢气的简易装置，要求能随开随用、随关随停。则应选用的仪器(不得损坏)的编号是(　　)‎ ‎①试管　②烧杯　③酒精灯　④铜块　⑤玻璃管　⑥带有玻璃导管和活塞的橡胶塞 A．①②⑤⑥ B．①②④⑥‎ C．②④⑤⑥ D．②③⑤⑥‎ 解析：选C　铜块置于烧杯中，加稀硫酸，将用铜网包好的锌粒放在铜块上，用玻璃管罩住并塞上橡胶塞。‎ ‎7.用如图装置进行实验，将液体a逐滴加入到固体b中，下列叙述正确的是(　　)‎ A．若a为浓盐酸，b为MnO2，c中盛石蕊试液，则c中溶液先变红后退色 B．若a为浓氨水，b为生石灰，c中盛AlCl3溶液，则c中先产生白色沉淀后沉淀又溶解 C．若a为浓硫酸，b为炭，c中盛有苯酚钠溶液，则c中出现白色浑浊 D．若a为浓硝酸，b为金属铜，c中盛有淀粉KI溶液，则c中溶液变蓝 解析：选D　浓盐酸和MnO2、浓硫酸和炭反应都需要加热，选项A、C错误；选项B中白色沉淀不溶解，错误。‎ ‎8．(2018·湖北八所重点中学第一次联考)实验室用溴和苯反应制溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏；②水洗；③用干燥剂干燥；④10% NaOH溶液润洗。正确的操作顺序是(　　)‎ A．①②③④② B．②④②③①‎ C．④②③①② D．②④①②③‎ 解析：选B　根据制溴苯的反应原理可知，得到的粗溴苯中含有溴化铁、溴 、苯、溴化氢等杂质，本着节约药品的原则，应先用水洗去易溶于水的溴化铁、溴化氢，再用NaOH溶液将溴反应成可溶于水的物质，然后水洗除去，剩余苯和溴苯的混合物可根据两者沸点不同用蒸馏法将苯除去，蒸馏前还要先用干燥剂除去水洗时留下的少量水分 ，所以正确的操作顺序是②④②③①。‎ ‎9．(2018·江西南昌模拟)实验室用H2和钠反应制备氢化钠的装置如图所示(Zn 粒中含有少量ZnS杂质), 下列说法不正确的是(　　)‎ A．①、②中依次盛有浓NaOH溶液、浓H2SO4‎ B．管式炉加热前，用试管收集③处气体并点燃，通过声音判断气体纯度 C．结束反应时，先停止管式炉加热，再关闭活塞K D．取出瓷舟内的固体，投入适量水中，若有气体产生，即可证明制得了氢化钠 解析：选D　A项，①、②中依次盛有浓NaOH溶液、浓H2SO4，除去挥发出的HCl、杂质反应生成的H2S，并干燥气体，正确；B项，管式炉加热前，用试管收集③处气体并点燃，通过声音判断H2纯度，正确；C项，结束反应时，先停止管式炉加热，再关闭活塞 K，确保H2氛围；D项，取出瓷舟内的固体，投入适量水中，即使有气体产生，也不能说明制得了氢化钠，因为钠与水反应也生成H2，错误。‎ ‎10．下列实验操作能达到实验目的的是(　　)‎ 解析：选C　氯化铝在水中水解，最终得到氢氧化铝，A项不能达到目的；盐酸易挥发，收集的氯气中混有氯化氢和水蒸气，B项不能达到目的；水和乙醇的沸点不同，二者互溶，采用蒸馏操作分离，C项能达到目的；D项，铜与稀硝酸反应生成NO，NO不能用排空气法收集，D项不能达到目的。‎ ‎11．如图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。请回答下列问题：‎ ‎(1)装置A分液漏斗与烧瓶中分别盛装浓盐酸、MnO2，反应的化学方程式为________________________________________________________________________，‎ A中g管的作用是__________________________________________。‎ ‎(2)装置D可以实现用纯净的氯气和铁粉反应制取少量氯化铁固体，已知氯化铁熔、沸点较低，易水解。‎ ‎①装置B内盛装的试剂为________，作用是________________________________。‎ ‎②装置F内盛装的试剂为________，作用是_______________________________。‎ ‎③该实验设计存在一个明显的缺陷，改进的措施是_________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若装置B、C、D、E、F内分别盛有氢硫酸、水、炭粉、紫色石蕊试液、氢氧化钠溶液。已知B中有黄色固体生成，D中发生氧化还原反应，其产物为二氧化碳和氯化氢。‎ ‎①写出装置B中反应的离子方程式_________________________________________，‎ D中反应的化学方程式______________________________________。‎ ‎②在装置E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③若将装置E处洗气瓶中的溶液改为澄清石灰水，反应过程中的现象为________(填标号)。‎ a．有白色沉淀　　　　　　　　　b．无明显实验现象 c．先生成白色沉淀而后消失 解析： (1)实验室制备Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，g管可平衡分液漏斗与烧瓶中的气体压强，利于向烧瓶中加入浓盐酸。(2)A中制备的Cl2中含有HCl、H2O(g)，故B中盛装饱和食盐水，用于除去HCl，C中盛装浓硫酸，用于除去H2O(g)，氯化铁易水解，所以F中装浓硫酸，防止空气中的H2O(g)进入E与FeCl3发生反应。Cl2有毒，需要进行尾气处理，防止污染空气。(3)Cl2与H2S反应的离子方程式为Cl2＋H2S===2H＋＋2Cl－＋S↓，Cl2与C加热反应的化学方程式为2Cl2＋2H2O＋C4HCl＋CO2，D中产生的HCl、CO2能使E中紫色石蕊试液变红，过量的Cl2与H2O反应产生的HClO能漂白石蕊试液。通入E中的气体有CO2，但同时又有HCl，所以CO2不能使澄清石灰水变浑浊。‎ 答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　平衡分液漏斗与烧瓶内的气体压强，利于向烧瓶中加入浓盐酸 ‎(2)①饱和食盐水　除去Cl2中含有的HCl　②浓H2SO4‎ 防止空气中的水蒸气进入装置E　③在装置F后面添加一个盛NaOH溶液的洗气瓶 ‎(3)①Cl2＋H2S===2H＋＋2Cl－＋S↓‎ ‎2Cl2＋2H2O＋C4HCl＋CO2　②D中产生的HCl、CO2等能使紫色石蕊试液变为红色，过量的Cl2与H2O反应产生的HClO能使石蕊试液退色　③b ‎12．如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请根据下列要求回答问题。‎ ‎(1)若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：‎ ‎①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。‎ 此实验的目的是_________________________________________________________，‎ D装置的作用是_______________________________________________________。‎ ‎②为了使B中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有(写一种)________________________________________________________________________。‎ ‎③加热前必须进行的操作是________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，则：‎ ‎①烧瓶内产生的气体主要有(写化学式)_____________________________________。‎ ‎②用产生的气体做氨的催化氧化实验，各装置按气流方向从左到右的连接顺序是(填字母)________________________________________________________________________→E。‎ ‎③试管B中的反应方程式为______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)①装置A中锌片与稀硫酸反应产生H2，装置C是对H2进行干燥，然后依次通过分别盛有CuO、无水CuSO4粉末的装置B；通过CuO时，H2与CuO反应生成Cu和H2O；通过无水CuSO4粉末时，可以检验生成的水。故实验目的是验证H2的还原性并检验其氧化产物；装置D的作用是防止空气中的水分进入装置B，干扰产物H2O的检验。②使B中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可以减缓A中产生H2的速率，如控制硫酸的滴入速率、控制烧瓶的温度等。③加热前必须检验装置中空气是否排尽或检验H2是否纯净。(2)①滴入浓氨水，则Na2O2与H2O反应生成O2，放热使氨水挥发，NH3逸出。②做氨的催化氧化实验，装置A为O2、NH3的发生装置，由于产生的O2、NH3中含有水蒸气，需要通过装置D干燥后进入装置B发生催化氧化反应。‎ 答案：(1)①验证H2的还原性并检验其氧化产物　防止空气中的水进入装置，干扰H2氧化产物水的检验　②控制分液漏斗的活塞，使稀硫酸缓慢滴下(或在烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾捂着烧瓶等，其他合理答案亦可)　③检验装置中空气是否排尽或检验H2是否纯净 ‎(2)①O2、NH3　②A→D→B　③4NH3＋5O24NO＋6H2O ‎13．某学生利用以下装置探究Cl2与NH3之间的反应。其中A、F分别为NH3和Cl2的发生装置，C为纯净干燥的Cl2与NH3反应的装置。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)装置A中的烧瓶内固体不可以选用______(填字母)。‎ a．生石灰 B．碱石灰 c．五氧化二磷 D．烧碱 ‎(2)装置B的作用是_________________；装置E的作用是________________。‎ ‎(3)通入装置C的两根导管左边较长、右边较短，目的是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)装置F中发生反应的化学方程式是________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：___________________________________________。‎ ‎(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)装置A制取NH3，可用浓氨水与碱石灰(或烧碱或生石灰等)，但不能用P2O5，因其与水反应后生成磷酸，能与NH3反应。(2)装置B中盛放的碱石灰，用来干燥NH3；装置E中盛放的饱和食盐水，用来除去Cl2中混有的HCl气体。(3)由于NH3的密度小，Cl2的密度大，密度小的NH3从长管进入向上扩散，密度大的Cl2从短管进入向下扩散，这样能较快地混合均匀。(6)黄绿色的气体是Cl2，依据Cl2的性质，可用烧碱溶液吸收。‎ 答案：(1)c　(2)干燥NH3　除去Cl2中的HCl气体 ‎(3)使密度较大的Cl2和密度较小的NH3能较快地混合均匀　(4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎(5)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl ‎(6)在G处连接导管，直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中 ‎14．高氯酸铵可用于火箭推进剂，实验室可由NaClO3等原料制取(部分物质溶解度如下图)，其实验流程如下：‎ ‎(1)氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为______________________。‎ ‎(2)80 ℃时浸取液冷却至0 ℃过滤，滤渣的主要成分为________(写化学式)。‎ ‎(3)反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为_______________________。‎ ‎(4)已知：2NH4ClO4N2↑＋2O2↑＋Cl2↑＋4H2O，现可提供下列试剂：‎ a．饱和食盐水　　　b．浓H2SO4　　　c．NaOH溶液 d．Mg e．Cu f．Fe 利用下图装置对高氯酸铵热分解产生的三种气体进行分别吸收或收集。‎ ‎①E中收集到的气体可能是________(填化学式)。‎ ‎②A、B、C中盛放的药品依次是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。‎ Ⅰ.a、b、d Ⅱ.c、b、e Ⅲ.b、c、f ‎(5)过滤用到的主要玻璃仪器是__________________________________。‎ 解析：(2)由图可知，NaClO4的溶解度受温度影响很大，NaCl溶解度受温度影响不大，80 ℃时浸取液冷却至0 ℃过滤，NaClO4的溶解度迅速降低，析出晶体，但是NaCl的溶解度受温度的影响不大，不会析出晶体，故滤渣主要为NaClO4。(3)反应器中加入氯化铵饱和溶液，反应向着生成溶解度更小的物质方向转化，根据物质的溶解度大小可知，会析出NH4ClO4，故发生的离子反应为NH＋ClO===NH4ClO4↓。(4)Cl2能被NaOH吸收，水可以被浓硫酸吸收，O2可以被热的Cu吸收，N2可以用排水法收集。NaOH溶液中含有水，应先吸收Cl2，再将水吸收，最后吸收O2，所以A、B、C中盛放的药品依次是NaOH溶液、浓H2SO4、Cu，最后用排水法收集N2。‎ 答案：(1)4NaClO33NaClO4＋NaCl　(2)NaClO4‎ ‎(3)NH＋ClO===NH4ClO4↓　(4)①N2　②Ⅱ ‎(5)玻璃棒、漏斗、烧杯