2022年高三化学寒假单元测试:04物质的获取 A卷 Word版含解析
展开第Ⅰ卷(选择题 30分)
一、选择题(本题共10小题,每题3分,共30分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列仪器:①漏斗 ②容量瓶 ③蒸馏烧瓶 ④天平 ⑤分液漏斗 ⑥滴定管 ⑦燃烧匙。常用于分离物质的仪器有
A.①③④
B.①②⑥
C.①③⑤
D.②④⑦
答案:C
2.下列除去杂质的实验方法正确的是
A.除去CO中少量O2:通过灼热的Cu网后收集气体
B.除去K2CO3固体中少量NaHCO3:置于坩埚中加热
C.除去KCl溶液中少量MgCl2:加入适量的NaOH溶液,过滤
D.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2:加入稍过量的双氧水后放置
答案:D
3.制备、分离和提纯物质是化学研究的一个重要内容,下列有关说法正确的是
A.分馏和蒸馏的原理相同,且都为物理变化
B.木炭和焦炭的制取原理相同,且都为物理变化
C.用海水等为原料制取氯化钠和碳酸钠的原理相同,且都为物理变化
D.工业制铝和铁的方法相同,所发生的变化都为化学变化
答案:A
解析:制木炭和焦炭分别采用木材和煤的干馏,属化学变化,海水晒盐是物理变化,但制Na2CO3属复分解反应,是化学变化,铝用电解法制取,铁用热还原法制取,方法不同。
4.下列有关实验的叙述或方法正确的是
A.用渗析的方法精制氢氧化铁胶体
B.滴定管、容量瓶在使用前均需用待装液润洗
C.加入适量NaOH溶液后过滤,以除去KCl溶液中少量的MgCl2
D.测定硫酸铜晶体中结晶水含量,加热坩埚中的晶体,失水后应在空气中冷却再称量
答案:A
解析:B中容量瓶不能用待装液润洗;C中会引入NaCl杂质;D中CuSO4·5H2O失水后应在干燥器中冷却。
5.物质的制备方法可以分为实验室制法和工业制法。下列反应中既属于氧化还原反应又属于实验室制法的是
①制SO2:Na2S2O3+H2SO4 ==== Na2SO4+H2O+SO2↑+S↓
②制氧气:
③制氯气:
④制氨气:
⑤制硝酸:
⑥制H2:Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑
A.①②③⑥
B.②
C.②⑥
D.全部
答案:B
解析:判断氧化还原反应的标准是:根据化合价是否有变化,所以排除④与⑤;实验室制取物质需要考虑反应条件、反应速率的快慢等方面因素,因此排除①、③、⑥。
6.在实验室进行下列实验时,必须加碎瓷片以防暴沸的有
①制乙酸乙酯 ②制乙炔 ③制乙烯 ④蒸馏石油 ⑤裂化石蜡 ⑥制溴苯
A.①②③
B.②③④
C.①③④
D.④⑤⑥
答案:C
解析:液体加热至沸点以上或有气体生成时,应加碎瓷片以防暴沸。
7.在实验室进行物质制备,下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是
A. CCOCO2 Na2CO3
B. CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2
C. Fe Fe2O3Fe2(SO4)3溶液
D. CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液
答案:D
解析:A操作上不可行,B经济上不合理,C理论上不正确。
8.下列物质的制备方法正确的是
A. Al(OH)3:铝盐与碱反应
B. Al:电解熔融AlCl3
C.银氨溶液:硝酸银溶液滴入氨水中
D.溴乙烷:乙烷与溴水反应
答案:A
解析:AlCl3为共价化合物,熔融AlCl3不导电,无法电解;银氨溶液配制应把氨水滴入硝酸银溶液至沉淀恰好消失;烷烃不能与溴水发生取代反应,应用液溴或其蒸气,并加以光照。
9.下列说法正确的是
A.复盐的溶解度一般比组成它的每一种盐都小
B.合金的熔点一般比组成它的每一种金属都高
C.用NaOH溶液和铝盐反应得不到Al(OH)3沉淀,因此一般用氨水与铝盐反应制备
Al(OH)3
D.萃取剂选择的标准之一是不能与被萃取的物质反应,并且密度要比原溶剂大
答案:A
解析:合金的熔点一般比组分金属低;用氨水制备Al(OH)3是为了防止Al(OH)3溶于过量强碱,并不是不能生成Al(OH)3;萃取剂的密度不必比原溶剂大,只要与溶剂不互溶即可。
10.下列实验装置不适用于物质分离的是
答案:D
解析:A项可用于互不相溶液体的分离。B项可将容易升华的物质分离出来。D项中,只有当温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处时才能用于沸点不同物质的分离。
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题
11.(5分)选择下列实验方法分离物质,将分离方法的序号填在横线上。
A.萃取分液法 B.加热分解法 C.结晶法 D.分液法 E.蒸馏法 F.过滤法
(1)__________分离饱和食盐水与沙子的混合物。
(2)__________从硝酸钾和氯化钠的混合溶液中获得硝酸钾。
(3)__________分离水和汽油的混合物。
(4)__________分离四氯化碳(沸点为76.75 ℃)和甲苯(沸点为100.6 ℃)的混合物。
(5)__________从碘的水溶液里提取碘。
答案:(1)F (2)C (3)D (4)E (5)A
12.(6分)物质的加热是中学化学实验中的重要基本操作。常用加热方式有3类:①直接在酒精灯上加热;②通过石棉网用酒精灯加热;③通过水浴加热。以下10个中学化学实验中有的需要加热,有的不需要加热:
A.用双氧水和二氧化锰制取氧气
B.食盐溶液蒸发制取氯化钠晶体
C.氯化铵与碱石灰反应制取氨气
D.浓硝酸和铜反应制取二氧化氮气体
E.乙醇和浓硫酸制取乙烯
F.石油的分馏
G.苯与溴在铁催化下制取溴苯
H.乙醛溶液与银氨溶液发生银镜反应
I.乙酸乙酯在酸性条件下发生水解
J.葡萄糖与新制的氢氧化铜悬浊液反应
其中:
(1)可用酒精灯直接加热的有(填写字母代号,下同)__________。
(2)用酒精灯通过石棉网加热的有__________。
(3)通常用水浴加热的有__________。
答案:(1)BCIJ (2)EF (3)H
13.(10分)研究物质的性质需要取用纯净物,物质的提纯是化学实验的重要内容,指出下列方法适于分离什么样的混合物?
答案:①不溶于液体的固体与液体组成的混合物,如泥浆悬浊液
②有一定热稳定性的可溶固态溶质与溶剂组成的混合物,如海水
③沸点不同但彼此互溶的液体混合物,如石油
④易升华固体与有一定热稳定性固体组成的混合物,如碘与沙子
⑤胶体与溶液,如淀粉、NaCl混合溶液
⑥胶体,如鸡蛋清胶体、皂化乳液
⑦用于在两种互不相溶溶剂中有较大溶解度差的物质的富集,如用CCl4从碘水中富集碘
⑧互不相溶液体的分离,如苯和水
⑨可溶固体组成的混合物,如NaCl和KNO3组成的混合物
⑩溶液中多种溶质的分离,如叶绿素a和叶绿素b的分离
14.(10分)同一物质往往可由不同化学反应途径制得,工业上往往主要考虑原料易得而丰富,工艺简单,污染小,经济效益好;实验室更多考虑药品常见易得,操作简便安全。你能想出多少种制备Al(OH)3的方法?写出有关反应原理的方程式,并从中优选一种简便方法,说明选择的理由。(至少列举四种)
答案:(1)Al2(SO4)3+6NaOH ==== 2Al(OH)3↓+3Na2SO4
(2)AlCl3+3NH3·H2O ==== Al(OH)3↓+3NH4Cl
(3)3H2O+2KAl(SO4)2+3Na2CO3 ==== K2SO4+3Na2SO4+2Al(OH)3↓+3CO2↑
(4)Al作阳极,Na2CO3作电解质溶液,电解:阳极:2Al-6e- ==== 2Al3+
阴极:6H2O+6e- ==== 3H2↑+6OH-
总反应方程式:2Al+6H2O2Al(OH)3↓+3H2↑
(5)Al2(SO4)3+6NH3·H2O====2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4
优选:(5),Al2(SO4)3性质稳定,是实验室常见药品,与NH3·H2O反应不会因碱的过量而使Al(OH)3溶解。
提示:AlCl3极易水解,在空气中吸湿水解挥发出HCl气体而“发烟”,难于保存;电解铝消耗大量电能,反应缓慢,现象不明显,需要仪器设备多,操作复杂。
其他合理答案只要方程式正确、说理合理,均可给分。
15.(12分)某化学课外小组用海带为原料制取少量碘水,现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验可分解为如下各步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50 mL碘水和15 mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
H.静置、分层。
就此实验完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写)。
__________→__________→__________→A→H→__________→E→F
(2)上述E步骤的操作中应注意__________。上述G步骤的操作目的是______________________________。
(3)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是________________________________________。
(4)下列物质,不能作为从溴水中萃取溴的溶剂是__________。
A.酒精
B.苯(一种有机溶剂,与水互不相溶,密度比水小)
C.直馏汽油
答案:(1)C B D G
(2)使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,不要让上层液体流出 使漏斗内外空气相通以保证进行E操作时,漏斗里液体能够流出
(3)CCl4与水互不相溶,而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大很多
(4)A
16.(8分)如图,在试管a中先加入2 mL 95%的乙醇,边摇动边缓慢加入5 mL浓H2SO4并充分摇匀,冷却后再加入2 g无水醋酸钠,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上,在试管b中加入7 mL饱和Na2CO3溶液,连接好装置。用酒精灯对试管a加热,当观察到试管b中有明显现象时停止实验。
(1)写出a试管中的主要化学反应的方程式____________________。
(2)在实验中球形干燥管除起冷凝作用外,另一个重要作用是____________________。
(3)饱和Na2CO3溶液的作用是____________________。
答案:(1)
(2)防止倒吸
(3)除去产品中的乙酸
17.(10分)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题:
(1)在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别是________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5升的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号)______________________________。
(3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果有何影响? __________,原因是_____________________________________________________________________________。
(4)请设计一个实验,验证产物是氮化镁:________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案:(1)B 目的是除气流中的水蒸气,避免反应④发生;D 目的是除空气中的CO2,避免反应③发生;F 目的是除空气中的氧气,避免反应①发生
(2)j→h→g→d→c→k→l(或l→k)→a→b(或b→a)
(3)使氮化镁不纯 如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧气同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁
(4)取适量产物放入试管中,滴加蒸馏水,加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试管中的溶液出现浑浊,红色石蕊试纸变蓝,则可以证明有氮化镁生成
解析:(1)因Mg能与O2、CO2、H2O发生反应,应除去空气中的H2O、O2、CO2,用B来除去空气中的水蒸气,用D来除去空气中的CO2,用F来除去空气中的O2。
(2)除去空气中的H2O、O2、CO2的顺序应先除CO2再除去水蒸气,最后除去O2。
(3)如果同时点燃A、F装置的酒精灯,A中硬质玻璃管中空气没有排尽,这时Mg会与H2O、CO2、O2等反应,生成物会不纯。
(4)由于Mg3N2与水能发生水解反应,生成Mg(OH)2和NH3,因此可以用湿润的红色石蕊试纸来检验是否产生NH3即可验证有无Mg3N2生成。
三、探究与创新
18.(9分)某学习小组用如右图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为__________。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是____________________。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂;⑤检查气密性。上述操作的顺序是__________(填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应__________。
(4)B中发生反应的化学方程式为____________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为__________。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得的质量分数将__________(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
答案:(1)NaOH溶液
(2)除去铝镁合金表面的氧化膜
(3)⑤①④③② 使D和C的液面相平
(4)2Al+2NaOH+2H2O ==== 2NaAlO2+3H2↑
(5) (6)偏小
解析:(1)观察实验装置图可知是用量气法完成实验目的,故A中应盛NaOH溶液,在B中发生2Al+2NaOH+2H2O ==== 2NaAlO2+3H2↑的反应。
(2)目的是除去铝镁合金表面的氧化膜。
(3)正确顺序应为⑤①④③②;为使C中气体的压强与外界大气压相等,还应使D与C的液面相平。
(5)据
2Al~3H2
2 ml3 ml
得M(Al)=。
(6)据w(Al)=×100%的计算公式可知未洗涤不溶物会造成铝的质量分数偏小。
过滤
①
蒸发结晶
②
蒸馏(分馏)
③
升华
④
渗析
⑤
盐析
⑥
萃取分液
⑦
分液
⑧
结晶
⑨
纸上层析
⑩
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