高中考试化学特训练习含答案——乙物质的制备　实验方案的设计与评价

这是一份高中考试化学特训练习含答案——乙物质的制备　实验方案的设计与评价，共7页。


基础巩固
1
.(2020 广东深圳第一次调研)铜与浓硫酸反应的装置如图所示。下列描述合理的是( )
A.反应过程中,试管Ⅰ中出现的灰黑色固体是 Cu2O
B.反应结束后,为观察溶液颜色需向试管Ⅰ中加入水
C.若试管Ⅱ盛放紫色石蕊溶液,可观察到紫色褪至无色
D.为验证气体产物具有还原性,试管Ⅱ可盛放溴水
2
.(2020 山西晋中模拟)某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是( )
A.装置Ⅰ中发生的反应为 NaNO +NH Cl
NaCl+N ↑+2H O
2
4
2
2
B.加热片刻后需要将酒精灯移开,说明该反应是放热反应
C.装置Ⅱ的作用是冷凝水蒸气
D.在装置Ⅲ末端收集纯净干燥的 N2 只能用向下排空气法
3
.(2020 湖南邵阳部分学校联考)亚硝酸钠广泛用于媒染剂、漂白剂等。某兴趣小组用下列装置制取
较纯净的 NaNO2。

反应原理为:2NO+Na2O2
2NaNO 。已知:NO 能被酸性 KMnO 溶液氧化成 NO
-
,Mn
O 被还原为
-
2
4
3
4
Mn2+。下列分析错误的是( )
A.甲中滴入稀硝酸前需通入 N2
B.仪器的连接顺序为 a-f-g-d-e-b
C.丙中 CaCl2 用于干燥 NO
D.乙中吸收尾气时发生的离子反应为 3MnO-4+5NO+4H+
3Mn2++5NO- +2H O
3
2
4
.(2020 广东深圳第二次调研)实验室制备莫尔盐[(NH ) SO ·FeSO ·6H O]的过程是:向稀硫酸中加入
4
2
4
4
2
过量的铁屑,充分反应后过滤,向滤液中加入一定量的(NH ) SO 饱和溶液。经蒸发浓缩、冷却结
4
2
4
晶、过滤,得到莫尔盐晶体。下列说法正确的是( )
A.铁屑上若有少量铁锈,将导致莫尔盐中混入杂质 Fe2(SO )
4 3
B.蒸发浓缩使用的仪器有坩埚、玻璃棒、酒精灯
C.室温时,莫尔盐的溶解度比(NH ) SO 和 FeSO 的都小
4
2
4
4
D.晶体析出后,取少量母液加入 K [Fe(CN) ],无蓝色沉淀生成
3
6
5
.(2020 北京西城二模)某同学研究 FeSO 溶液和 AgNO 溶液的反应,设计如下对比实验。
4
3
实验
现象
Ⅰ
Ⅱ
连通电路后,电流表指针向右偏转,分别取反应前和反应一段时间后 连通电路后,电流表指针向左发生微小的偏
甲烧杯中的溶液,滴加 KSCN 溶液,前者几乎无色,后者显红色 转,丙、丁烧杯中均无明显现象
下列说法正确的是( )
A.仅由Ⅰ中的现象可推知 Ag+的氧化性强于 Fe3+
B.Ⅱ中电流表指针向左偏转的原因是 Fe2+氧化了银电极
C.Ⅱ中若将银电极换成石墨电极,电流表指针可能不再向左偏转
D.对比Ⅰ、Ⅱ可知,Ⅰ中 NO-3氧化了 Fe2+
能力提升
6
.(2020 山东滨州第三次模拟)下列实验操作和现象及所得出的结论正确的是( )
选
项
实验操作
实验现象
结论
pH:MgCl2 溶液小于
CaCl2 溶液
A
用
p
H
计
测
同
温
同
浓
度
的
M
g
C
l
和
C
a
C
l
溶
液
的
p
H
金
属
性
:
C
a
>
M
g
2
2
该溶液一定是钠盐
溶液
B
C
D
用
铂
丝
蘸
取
少
量
某
无
色
溶
液
进
行
焰
色
试
验
火
焰
呈
黄
色
向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再向其中加入
新制的氢氧化铜悬浊液
无砖红色沉淀产生
酸性高锰酸钾溶液褪色
说
明
蔗
糖
并
未
水
解
丙烯醛中含有碳碳
双键
向
丙
烯
醛
溶
液
中
滴
加
酸
性
高
锰
酸
钾
溶
液

7
.(2020 北京朝阳区等级考试练习二)用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去),能达到
实验目的的是 ( )
选a 中 b 中
项试剂 试剂 试剂
c 中
实验目的
装置
A 氨水 CaO
无
制
取
并
收
集
氨
气
饱和
MnO2 NaCl
溶液
浓盐
酸
B
C
D
制
备
纯
净
的
C
l
2
浓盐
酸
Na SiO 比较酸性强
2
溶液
3
Na2CO3
弱:H CO >H SiO
3
2
3
2
酸性
Na SO KMnO 验证 SO2 具有还原性
浓硫
酸
2
3
4
溶
液
8
.(双选)(2020 山东济宁三模)碳酸镧[La (CO ) ]可用于治疗高磷酸盐血症。某化学小组用如图装置
3 3
2
模拟制备碳酸镧,反应为 2LaCl +6NH HCO
La (CO ) ↓+6NH Cl+3CO ↑+3H O,下列说法正确的
3 3
3
4
3
2
4
2
2
是( )
A.从左向右接口的连接顺序:F→B,A→D,E←C
B.装置 X 中盛放的试剂为饱和 Na CO 溶液
2
3
C.装置 Z 中用干燥管的主要目的是增大接触面积,加快气体溶解
D.实验开始时应先打开 Y 中分液漏斗的旋转活塞
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.(双选)(2020 山东潍坊三模)Cl2O 能与水反应生成次氯酸,可杀死新型冠状病毒等多种病毒。一种制
备 Cl2O 的原理为 HgO(红色粉末)+2Cl2
Cl2O(夹持装置略去):
HgCl (白色粉末)+Cl O,某化学小组用下图装置制备
2
2
已知:①Cl2O 的熔点为-116 ℃、沸点为 3.8 ℃,易溶于水;
高浓度的 Cl O 易爆炸,Cl O 与有机化合物接触或加热时会发生剧烈反应。
②
2
2

下列说法错误的是( )
A.装置③中盛装的试剂是饱和食盐水,④中现象是红色粉末逐渐变为白色
B.装置④中橡胶塞用锡箔包裹,防止 Cl2O 与橡胶塞反应
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是 Cl2O
D.通入干燥空气的目的是将生成的 Cl2O 稀释,防止发生爆炸
拓展深化
1
0.(2020 海南高考调研测试)硫代硫酸钠(Na S O )是一种解毒药,用于氰化物、砷、汞、铅、铋、碘
2
2
3
等中毒的解毒,临床常用于治疗荨麻疹、皮肤瘙痒等病症。硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在
酸性溶液中分解产生 S 和 SO2。
实验Ⅰ.Na S O 的制备。工业上可用反应:2Na S+Na CO +4SO
3Na S O +CO 制得,实验室模拟
2
2
3
2
2
3
2
2
2
3
2
该工业过程的装置如图所示。
(1)仪器 a 的名称是 ,仪器 b 的名称是 。b 中利用质量分数为 70%~80%
的 H SO 溶液与 Na SO 固体反应制备 SO 的化学方程式为 。
2
4
2
3
2
c 中试剂为 。
(2)实验中要控制 SO2 的生成速率,可以采取的措施有
(写出一条)。
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的 SO2 不能过量,原因是 。
实验Ⅱ.探究 Na S O 与金属阳离子的氧化还原反应。
2
2
3
资料:Fe3++3S O2
-
Fe(S O ) (紫黑色)
3-
2
3
2
3 3
装置
试剂 X 实验现象
Fe (SO ) 混合后溶液先变成紫黑色,30 s 后溶液几乎
2
溶液
4 3
变
为
无
色
(4)根据上述实验现象,初步判断最终 Fe3+被 S O2 还原为 Fe2+,通过
-
2
3
(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了 Fe2+。
课
时
规
范
练
2
9
物
质
的
制
备
实
验
方
案
的

设
计
与
评
价
1
.D 铜与浓硫酸反应时可能会发生副反应,生成灰黑色的硫化亚铜,Cu2O 是红色固体,A
错误;不能直接向试管Ⅰ中加入水,因为浓硫酸剩余时加水会放出大量的热可导致液滴飞
溅,B 错误;铜和浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫,二氧化硫和水反应会生成亚硫酸,
能使紫色石蕊溶液变红,但不褪色,C 错误;实验中产生的二氧化硫气体,通入溴水中,二氧
化硫与溴单质和水发生氧化还原反应,生成硫酸和溴化氢,会使溴水褪色,溴具有氧化性,
二氧化硫体现还原性,D 正确。
2
.D 该实验为 NaNO 与 NH Cl 反应制备 N 的过程,根据原子守恒和电子得失守恒,结
2
4
2
合反应物及已知的产物,可写出反应方程式。分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管,可使
烧瓶内压强与分液漏斗压强相等,从而使 NaNO2 溶液顺利滴下。装置Ⅱ中的冰盐起冷凝
作用,装置Ⅲ的干燥管用来干燥 N2。
根据题中已知的反应物和生成物,结合原子守恒和电子得失守恒,可知装置Ⅰ中发生
的反应为 NaNO +NH Cl NaCl+N ↑+2H O,A 项正确;因移开酒精灯后反应仍能进行,说
2
4
2
2
明该反应自身放热,是放热反应,B 项正确;据化学方程式可知产物有水蒸气,且反应物为
溶液状态,可知反应在产生 N2 的同时产生大量水蒸气,为便于干燥,先用装置Ⅱ将绝大多
数水蒸气冷凝后再用装置Ⅲ进行干燥,故装置Ⅱ的作用是冷凝水蒸气,C 项正确;N2 的密
度与空气密度相差太小,不适合用排空气法收集,D 项错误。
3
.B 甲中稀硝酸与铜反应生成一氧化氮,一氧化氮易被空气中的氧气氧化,需要将装置
中的空气全部排尽,空气中有少量二氧化碳,也会和过氧化钠反应,影响丁装置中亚硝酸
钠的制备,则滴入稀硝酸前需通入 N2 排空气,A 正确;制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化
钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用氯化钙吸收水蒸气,一氧化氮有毒,不能排放到大
气中,可用高锰酸钾溶液吸收,则仪器的连接顺序为 a-d-e-f-g-b 或 a-d-e-g-f-b,B 错误;根据
B 选项分析,制取的一氧化氮含有水蒸气,过氧化钠可与水反应,导致制取产物不纯,可用
氯化钙吸收水蒸气,故丙中 CaCl2 用于干燥 NO,C 正确;根据已知信息:NO 能被酸性
KMnO 氧化成 N - ,Mn - 被还原为 Mn2+,则乙中吸收尾气时发生的离子反应为 3Mn -
O
O
O
4
4
3
4
+
5NO+4H+ 3Mn2++5N - +2H O,D 正确。
O
3
2
4
.C 2Fe3++Fe 3Fe2+,A 错误;蒸发浓缩使用的仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯,B 错误;
硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小,C 正确;晶体析出后,取
少量母液,其中含有 Fe2+,加入 K [Fe(CN) ],3Fe2++2K [Fe(CN) ] 6K++Fe [Fe(CN) ] ↓,有
3
6
3
6
3
6 2
蓝色沉淀生成,D 错误。
5
.C 由实验Ⅰ可知甲烧杯溶液在反应后生成 Fe3+,电子由石墨电极流向银电极,则石墨
电极为负极,银电极为正极,负极发生的反应为 Fe2+-e- Fe3+;由实验Ⅱ可知,银电极为负
极,石墨电极为正极,负极发生的反应为 Ag-e- Ag+,而 Fe 的氧化性强于 Ag,故正极溶液
中的 Fe2+不参与反应,所以正极发生吸氧腐蚀。
若 Ag+的氧化性强于 Fe3+,那么Ⅰ中原电池的总反应为 Ag++Fe2+ Fe3++Ag,而实验
Ⅱ
随着反应的进行丁烧杯中也能生成 Ag+,也可以构成原电池,生成 Fe3+,溶液颜色会改
变,但是实验Ⅱ中无明显现象,故Ⅰ中的现象是溶解在溶液中的氧气氧化 Fe2+导致,A 错

误;Ⅱ中是空气中的氧气氧化银电极,B 错误;Ⅱ中若将银电极换成石墨电极,石墨为惰性
电极,不能失去电子,不能形成原电池,电流表指针可能不再向左偏转,C 正确;若是 NO-3氧
化了 Fe2+,那么Ⅱ中的 Fe2+也会被 NO-3氧化,D 错误。
6
.A pH:MgCl 溶液小于 CaCl 溶液,说明碱性:Ca(OH) >Mg(OH) ,说明金属
2
2
2
2
性:Ca>Mg,A 正确;焰色试验火焰呈黄色,说明该溶液中含有钠元素,但不一定是钠盐溶液,
也可能是 NaOH 溶液,B 错误;蔗糖水解时加入了稀硫酸,能与新制氢氧化铜悬浊液反应,
从而使氢氧化铜悬浊液溶解并转化为 Cu2+,不能被葡萄糖还原为 Cu2O,所以即便生成了
葡萄糖,也看不到砖红色沉淀,应在加新制氢氧化铜悬浊液之前加 NaOH 溶液,C 错误;丙
烯醛的结构简式为 CH2 CHCHO,其中,碳碳双键和醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,
故无法证明丙烯醛中含有碳碳双键,D 错误。
7
.D 氨水中的水可以和氧化钙反应,反应过程放热,使氨气在水中的溶解度降低,可以用
来制取氨气,但是由于氨气的密度小于空气,故在收集氨气时需要短导管进气长导管出
气,A 错误;浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气的过程需要加热,图中没有画出加热装置,故
不能达到实验目的,B 错误;浓盐酸有挥发性,与碳酸钠反应时除了有二氧化碳生成,还有
氯化氢逸出,两种气体溶于硅酸钠溶液均能使硅酸根沉淀,故不能判断碳酸与硅酸酸性的
强弱,C 错误;浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,将二氧化硫气体导入酸性高锰
酸钾溶液中,二氧化硫与高锰酸钾反应,可以验证二氧化硫的还原性,D 正确。
8
.AD 氨气极易溶于水,则采用防倒吸装置,E→C;制取的二氧化碳需除去 HCl 杂质,则
F→B,A→D,A 正确;装置 X 是为了除去 HCl 杂质,盛放的试剂为饱和 NaHCO3 溶液,B 错
误;装置 Z 中用干燥管的主要目的是防止氨气溶于水时发生倒吸,C 错误;实验开始时应
先打开 Y 中分液漏斗的旋转活塞,使溶液呈碱性以吸收更多的二氧化碳,D 正确。
9
.AC ①中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气,②为饱和食盐水可除去氯气
中的 HCl,③中浓硫酸干燥氯气,氯气进入装置④中与 HgO 反应生成 Cl2O 气体,由沸点可
知⑤中冷凝得到 Cl O 液体,最后出来的气体为空气及过量的 Cl ,高浓度的 Cl O 易爆炸,
2
2
2
干燥的空气可将生成的 Cl2O 稀释,防止发生爆炸。
根据分析可知装置②中为饱和食盐水,装置③中为浓硫酸用来干燥氯气,A 错误;橡
胶属于有机化合物,Cl2O 与有机化合物接触或加热时会发生剧烈反应,所以橡胶塞用锡
箔包裹,B 正确;Cl2O 的沸点为 3.8 ℃,在装置⑤中冷凝成液体,最后出来的气体为空气及
过量的 Cl ,C 错误;高浓度的 Cl O 易爆炸,干燥的空气可将生成的 Cl O 稀释,防止发生爆
2
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2
炸,D 正确。
1
0.答案 (1)分液漏斗 蒸馏烧瓶 H SO +Na SO
Na SO +H O+SO ↑ꢀ硫化钠和碳酸
2
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钠
的
混
合
溶
液
(2)调节酸的滴加速度(合理即可)
(3)若 SO2 过量,溶液显酸性,产物会发生分解
(4)取少量反应后的溶液于试管中,加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀
解析 利用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制取二氧化硫,通入盛有硫化钠和碳酸钠的混合溶
液的三颈烧瓶中进行反应制取硫代硫酸钠,由于硫代硫酸钠在酸性环境中容易分解,所以
通入的二氧化硫不能过量,装置 d 可以用来吸收尾气。

(1)仪器 a 的名称是分液漏斗,仪器 b 的名称是蒸馏烧瓶,b 中利用质量分数为
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0%~80%的 H SO 溶液与 Na SO 固体反应制备 SO 的化学方程式为 H SO +Na SO
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SO ↑+H O+Na SO ,c 装置为 Na S O 的生成装置,根据反应原理可知 c 中的试剂为硫
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化钠和碳酸钠的混合溶液。
(2)可以通过控制反应的温度或硫酸的滴加速度来控制 SO2 的生成速率。
(3)硫代硫酸钠遇酸易分解,若通入的 SO2 过量,则溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解。
(4)实验①的现象是混合后溶液先变成紫黑色,30 s 后溶液几乎变为无色,取反应后的
混合液并加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀,则有 Fe2+生成,可判断为 Fe3+被 S O2 还原为
-
2
3
Fe2+。