中学化学竞赛试题资源库物质制备与实验设计.docx
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中学化学竞赛试题资源库物质制备与实验设计
中学化学竞赛试题资源库——物质制备与实验设计
A组（制备）
．下列气体的制取，需要用浓硫酸的是
AH2BHClOH2SDNO2
．实验室制取下列气体，其反应放热的是
A由无水醋酸钠制CH4B由乙醇制C2H4
C由电石制C2H2D由氯酸钾制O2
．下列物质的制备合理的是
①硫化铝：
将氯化铝溶液与硫化钾溶液混和后过滤
②氯化亚铁：
过量的铁与氯气加热反应
③硫酸亚铁：
铁先在氧气中燃烧，其产物再与硫酸反应
④硫酸铜：
铜先氧化成氧化铜，再与硫酸反应
⑤硫化铜：
将铜丝与硫蒸气直接反应
A④B②③⑤C③④D全部
．制取下列物质的方案能够达到目的的是
A用生锈的废钢铁与稀硫酸反应制绿矾
B用碳酸钠与稀H2SO4反应制CO2
C用食盐、二氧化锰和稀H2SO4共热制Cl2
D用铁与稀盐酸反应制氯化铁
．下列实验能成功的是
A用食盐、浓硫酸、MnO2混和加热制Cl2
B将白磷放在试管里加强热，冷却后得到红磷
C将铜丝伸入硫蒸气中得到CuS
D足量Cl2通入FeCl2溶液后，将溶液蒸干并灼烧，可得到Fe2O3
．为了得到较纯净的下列物质，使用方法不当的是
A向Na2SO3晶体中加入较浓的H2SO4制SO2
B在足量的FeCl2溶液中通入H2S，过滤后得到FeS
C在含有Cu2＋的FeSO4溶液中，加过量铁粉，振荡后，过滤得纯净FeSO4溶液
D在FeBr2溶液中加入过量的氯水后，蒸发结晶得氯化铁晶体
．下列化学实验的方法和结果都正确的是
ACH3COONa·3H2O与碱石灰混合并热可以很快制得大量的CH4
B向碘水形成的x悬浊液中通入H2S气体至反应完全，过滤可得氢碘酸
C将稀硫酸和乙醇的混合物加热，迅速升温至1709℃，则可制得乙烯
D将甲烷气体与溴蒸气混合光照后，可制得纯净的二溴甲烷
．设计了四种制备气体的方案：
①加热稀硫酸和乙醇制备乙烯；②加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气；③用稀硫酸和大理石制备二氧化碳；④用稀硝酸和硫化亚铁制备硫化氢。
不宜采用的方案有
A①和②B②和③C③和④D①②③④
．右图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集（不考虑尾气处理）气体。
该装置可用于
A锌和盐酸发生氢气
B二氧化锰和浓盐酸生成氯气
C碳酸钙和盐酸生成二氧化碳
D氯化钠和浓硫酸生成氯化氢
．右图是实验室制取气体的一套装置，用于发生干燥和收集气体，下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是
A铜屑和浓硝酸BMnO2和浓盐酸
C电石和水D石灰石和稀硫酸
．按下列实验方法制备气体，合理又实用的是
A锌粒与稀硝酸反应制备氢气
B向氯化铵溶液中滴加浓硫酸制备氨气
C亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2
D大理石与浓硫酸反应制备CO2
．下列气体的制备可采用右图装置的是
A铜与浓硝酸反应制NO2
B铜与稀硝酸反应制NO
C乙醇与浓硫酸反应制乙烯
D氯化钠与浓硫酸反应制HCl
．右图是一套实验室制取某气体并测量产生的该气体体积的装置，符合此实验要求的反应物是下列各组中的
A浓盐酸、二氧化锰B氯化铵、消石灰
C氯酸钾、二氧化锰D电石、水
．实验室制取下列气体，方法正确的是
A硫化氢：
在启普发生器内用硫铁矿与稀硝酸制取，排饱和硫氢化钠溶液法收集
B甲烷：
将醋酸钠晶体和氢氧化钠混合加热，并用排水法收集
C氨：
将消石灰和氯化铵加热，并用向下排空气法收集
D二氧化碳：
用CaCO3和稀H2SO4反应，并用向下排空气法收集
．下列仪器和装置，经过简单连接，可制备中学化学常见的多种不同的气体（暂不考虑尾气的吸收）。
ABCDEFG
请回答下列问题：
（1）若用橡胶管连接了装置“A→D→E”，可制备的气体是（仅填一种，下同），反应的化学方程式为。
（2）若用橡胶管连接了装置“B→F”，可制备的气体是，反应的化学方程式为。
（3）若用橡胶管连接了装置“C→D→E”，可制备的气体是，反应的化学方程式为。
（4）若用橡胶管连接了装置“C→D→G”，可制备的气体是，反应的化学方程式为。
．为制取纯净的气体A可用下图所示的装置，生成A的速度可通过滴液的速度控制，图中B、C、D均为液体，且为下列试剂中某一种：
浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸、浓盐酸、稀盐酸、浓氨水、稀氨水、蒸馏水、饱和氢硫酸溶液、饱和石灰水
请回答：
A、B、C、D、E各是什么物质?
．用右图装置制取和收集气体，根据装置分析后填表（写化学式，B中物质必须注明“浓”或“稀”）
编号
A中物质
B中物质
C中物质
（1）
（2）
（3）
．某校化学课外小组同学组装了下列仪器，欲经过简单连接，制备中学化学的几种常见气体。
请填写下列表格中的空白处：
．右图是一套实验室制气装置，某课外活动小组欲利用这套装置快速制取氧气和氯化氢气体。
供选用的试剂有：
（A）浓H2SO4；（B）依浓盐酸；（C）食盐；（D）MnO2；（E）H2O2；（F）KClO3，（G）KMnO4溶液。
试回答：
（1）若要快速制备少量氧气，应选择（填答案标号）；
（2）若要快速制备少量HCl，应选择（填答案标号）。
．拟用右图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体（图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂）。
气体
a
b
c
d
C2H4
乙醇
浓H2SO4
NaOH溶液
浓H2SO4
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
浓H2SO4
NH3
饱和NH4Cl溶液
消石灰
H2O
固体NaOH
NO
稀HNO3
铜屑
H2O
P2O5
（1）上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是。
（2）指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由（可以不填满）
①气体，理由是。
②气体，理由是。
③气体，理由是。
④气体，理由是。
．拟用下图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体（图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂）。
气体
a
b
c
d
C2H4
乙醇
浓H2SO4
NaOH溶液
浓H2SO4
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
浓H2SO4
NH3
饱和NH4Cl溶液
消石灰
H2O
固体NaOH
NO
稀HNO3
铜屑
H2O
P2O5
（1）上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是。
（2）指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由（可以不填满）
①气体，理由是。
②气体，理由是。
③气体，理由是。
④气体，理由是。
．下图是制取、洗涤并测量生成气体体积的装置示意图。
（1）利用上述装置进行下表中所列实验，其中正确的是
物质
实验
a（液体）
b（固体）
c（液体）
A
浓盐酸
二氧化锰
浓H2SO4
B
稀盐酸
锌粒
浓H2SO4
C
6mol/L盐酸
碳酸钙
NaOH溶液
D
稀HNO3
Cu片
H2O
E
浓H2SO4
亚硫酸钠
NaHSO3溶液
F
稀H2SO4
硫化亚铁
NaHCO3溶液
（2）反应前必须进行的一个操作步骤是
（3）分液漏斗下小试管的作用是。
．用右图装置，可以制备两种常见的气体及试验其性质（必要的铁架台铁圈已略去），其操作步骤如下：
①按图连接好装置，检查气密性；
②取下双孔塞，向烧瓶中加入药品A，塞上塞子，再向分液漏斗中加入B；
③开启活塞，滴加B，使气泡均匀产生，待吸滤瓶内石蕊试液变色时，停止滴加B，无气体产生，弹簧夹夹住支管烧瓶处胶皮管，分离制取装置，让胶皮管留在右烧瓶支管口处，封住气体出口；用洗耳球尖嘴塞住吸滤瓶支管口，挤压洗耳球，使石蕊试液升至烧瓶内，松开洗耳球，则产生美丽的喷泉，请回答下列问题：
（1）操作步骤①：
如何检查整套装置的气密性______________________。
（2）若石蕊试液变蓝，则药品A（固体）为__，
能制取该气体的原因是。
若石试蕊试液变红，且A、B均为无色液体，药品A是，
制取该气体是利用了B的_。
（3）当石蕊试液充满烧瓶后，此时烧瓶内溶液物质的量浓度约为________。
A组（设计）
．白酒、食醋、蔗糖、淀粉等均为家庭厨房中常用的物质，利用这些物质能完成的实验是
①检验自来水中是否含氯离子②鉴别食盐和小苏打
③蛋壳能否溶于酸④白酒中是否含甲醇
A①②B①④C②③D③④
．“家庭小实验”是指利用家庭生活用品来进行化学实验从而对化学进行学习和探讨的活动。
下列实验不能在家庭中完成的是
ACO2气体不能支持蜡烛燃烧B检验自来水中是否含有Cl－
C除去热水瓶中的水垢D鉴别羊毛织物或化纤织物
．某校学生用化学知识解决生活中的问题，下列家庭小实验不合理的是
A用食醋除去暖水瓶中的薄层水垢
B用米汤检验含碘盐中的碘酸钾（KIO3）
C用食用碱（Na2CO3）溶液洗涤餐具上的油污
D用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
．下列家庭小实验不能达到预期目的的是
A用醋、石灰水验证蛋壳的主要成分是碳酸盐
B用碘酒验证淀粉是否完全水解
C用氮肥（硫酸铵）与鸡蛋白做蛋白质的变性实验
D用手电、纸盒、鸡蛋白等验证丁达尔现象
．某学生利用厨房中的用品进行小实验研究，现有：
鸡蛋壳、食醋、纯净水、食盐、干电池、石墨电极及导线，你认为他不能完成的家庭小实验有
A证明醋酸酸性比碳酸强B自制家用含次氯酸钠溶液的消毒剂
C检验碘盐中是否加有碘酸钾D除去热水瓶胆内的水垢
．某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO4－离子的颜色，而不是K＋离子的颜色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是
A将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少
B观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K＋无色
C在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K＋无反应
D在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明MnO4－离子为紫红色
．下列实验方案合理的是
A用湿润的pH试纸测定某盐溶液的pH
B用稀硫酸清洗长期存放氯化铁溶液的试剂瓶内壁所附着的不溶物
C用加热法分离I2和NH4Cl的混合物
D为了更快得到氢气，可以用纯锌代替粗锌与稀硫酸反应
．下列实验方案合理的是
A配制50g质量分数为5%NaCl溶液：
将45mL水加入到盛有5gNaCl的烧杯中，搅拌溶解
B制备乙酸乙酯：
用右图所示的实验装置
C鉴定SO42－：
向溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
D鉴别环己烯和苯：
将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量环己烯和苯中
．下列实验能获得成功的是
A将白磷在空气中加热，然后冷却制红磷
B蒸干MgCl2溶液可得纯净的无水氯化镁
C将乙醇和浓硫酸混合加热，迅速升温到170℃制乙烯
D苯与溴水在铁粉的催化作用下制备溴苯
．下列实验易成功的是
A将NaNO3固体与浓H2SO4高温强热制HNO3
B将MnO2与NaCl、浓H2SO4混合加热制Cl2
C将铁屑、溴水、苯混合制溴苯
D在2mL2%AgNO3溶液中滴入2%的氨水，待生成的沉淀恰好消失时加2mL福尔马林溶液，产生银镜反应
．按照下列实验方法可以达到目的的是
A将铜丝用盐酸洗涤后，蘸取NaCl溶液，在酒精灯上灼烧观察焰色为黄色证明含有Na＋
B淀粉与浓硫酸充分反应后，加入适量的新制的Cu（OH）2，加热煮沸后有砖红色沉淀
C为提高高锰酸钾的氧化能力可以用浓盐酸酸化
D用焰色反应可以鉴别NaCl、KCl、CuCl2
．下列实验能达到目的的是
A用渗析法分离蛋白质和氯化钠的混合液
B用100mL量筒将10.0mL浓硫酸稀释成l00nmL
C在制备硫酸亚铁晶体时，析出晶体后，将它放在坩埚中加热，除去表面的结晶水
D通过碳酸钠与醋酸溶液反应产生CO2气体，可以判定醋酸是弱电解质
．下列实验能够达到预期目的的是
A在一支盛有2mL2％CuSO4溶液的试管中，滴入几滴10％的NaOH溶液，再加入1mL乙酸溶液，煮沸后可以看到红色氧化亚铜沉淀生成
B将乙酸乙酯与适量的水混合并用水浴加热，即可得到水解产物乙醇和乙酸
C在一支试管中滴入10滴溴乙烷，再加入1mL5％的NaOH溶液，共热后涌加硝酸银溶液，可观察到有浅黄色溴化银沉淀生成
D向某溶液中加入足量盐酸，无任何现象发生，再加入BaCl2溶液，出现白色沉淀，证明该溶液中存在SO42－
．家庭小实验是化学学习的补充和延伸。
某学生欲用下列仪器和药品开展两个化学小实验：
实验1、用白醋（一定浓度的醋酸溶液）、小苏打和pH试纸证明醋酸是一种弱酸；实验2、用铁丝、食盐水、纯净水（即蒸馏水）进行某实验研究。
试根据要求回答下列问题：
（1）设计实验1的实验步骤，并指出实验所依据的原理。
步骤：
原理：
（2）实验2过程如下：
在A、B、C、D、E烧瓶中分别放入干燥的细铁丝、浸过食盐水的细铁丝、浸过清水的细铁丝、被食盐水完全浸没的细铁丝、被清水完全浸没的细铁丝，然后装配成如右图所示的五套装置，每隔一段时间测量导管中水柱上升的高度。
结果如下表所示（表中所列数据为导管水面上升的高度／mm）：
时间／h
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
A瓶（盛干燥铁丝）
0
0
0
0
0
0
0
B瓶（盛沾了食盐水的铁丝）
0
0.4
1.2
3.4
5.6
7.6
9.8
C瓶（盛沾了清水的铁丝）
0
0
0
0.3
0.8
2.0
3.5
D瓶（盛完全浸没在食盐水中的铁丝）
0
0
0
0
0
0
0
E瓶（盛完全浸没在清水中的铁丝）
0
0
0
0
0
0
0
①实验开始时，要检验烧瓶的气密性，具体操作方法是。
②该实验的目的是。
③通过本实验可以得出的结论。
B组
．为说明碳酸和次氯酸酸性强弱，有人设计了一个较好的实验。
（1）请写出这个设计方案。
（2）有人写出了下列反应，以此说明碳酸和次氯酸的酸性强弱：
2NaOCl＋CO2＋H2O＝Na2CO3＋2HOCl
试问：
上述反应方程式能否准确说明酸性的强弱？
为什么？
．“过氧乙酸”是抗“非典”中广泛用于医院、地面、门窗、汽车等方面的消毒液。
下面是市售过氧乙酸商品标签：
过氧乙酸
甲、乙溶液各500mL
用法：
把本品甲溶液1份，乙溶液1份在玻璃或塑料容器内混合放24小时，即可稀释使用
技术要求
含量不少于10%，一般可以用50倍纯水稀释使用（浓度为0.2%）
（1）配制过氧乙酸消毒液的甲、乙溶液的主要成分各是什么？
某校研究性学习小组为此进行以下研究，请你完成下列相关内容：
①查阅资料：
过氧乙酸消毒液是由H2O2、H2O、CH3COOH及少量H2SO4混合后，反应生成过氧乙酸（CH3COOOH）为主要消毒成份的溶液。
CH3COOOH容易放出原子氧，它与空气中微生物机体作用，达到灭菌目的。
H2O2在酸性介质中稳定，是一种强氧化剂。
②提出假设：
__________________________________________________________。
③实验验证：
实验主要步骤
实验主要现象
④得出结论：
__________________________________________________________。
（2）该校根据“非典”消毒要求，急需配制0.2%过氧乙酸消毒液1m3，需要购进甲溶液______瓶，乙溶液______瓶。
．某校的探究小组同学想研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用，设计了以下的对比实验和操作步骤：
①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的ng氧化铜粉末。
②将两份氯酸钾同时在相同的条件下加热，将放出的气体通入水中，观察放出气体的快慢。
③停止加热、冷却，将原先混有氧化铜的在反应后的混合物中加水溶解，小心过滤，将滤出固体物质洗涤并干燥。
④观察滤出固体物质的状态、颜色
⑤将滤出固体物质和炭粉混合，在密闭容器中加热，并将反应产生的气体通入澄清石灰水中，并观察实验现象。
（1）从以上有关实验步骤的叙述中可发现操作方案还存在一些缺陷，请指出并加以改进：
（2）有人换用另一种方法来代替上述第⑤操作，请从下图中选择仪器连接成一套实验装置，这套实验装置的连接顺序是接、接、接接（气流的方向从左往右）
C组
参考答案（G8）
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