世纪金榜高届高级高三化学二轮复习全套课件套题课时分层提升练 三十二 103.docx

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世纪金榜高届高级高三化学二轮复习全套课件套题课时分层提升练三十二103

课时分层提升练三十二

　物质的制备

一、选择题

1.下列制备和收集气体的实验装置合理的是（　　）

【解析】选D。

A中被加热试管的管口应略向下倾斜,且收集气体的试管口应放一团棉花;B中NO很容易被空气中的氧气氧化,所以采用B装置得不到NO;C中氢气的密度比空气小,所以集气瓶中的进气导管应比出气导管要短。

2.（2019·西安模拟）MnSO4是制备高纯MnCO3的中间原料。

实验室用如图所示装置可制备少量MnSO4溶液,反应原理为MnO2＋H2SO3

MnSO4＋H2O;下列说法错误的是

（　　）

A.缓慢通入混合气体可提高SO2的转化率

B.若不通N2,则烧瓶中的进气管口容易被堵塞

C.若实验中将N2换成空气,则反应液中c（Mn2＋）/

）的浓度之比变大

D.石灰乳对尾气的吸收效果比澄清石灰水更好

【解析】选C。

A项,缓慢通入混合气体,可以使反应充分进行,提高SO2的转化率;B项,若不通N2,则烧瓶中的进气管口容易被二氧化锰堵塞;C项,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定易被氧气氧化,空气中含有氧气,所以将亚硫酸氧化为硫酸,导致溶液中硫酸根离子浓度增大,反应液中c（Mn2＋）/c（S

）的浓度之比变小;D项,二氧化硫有毒不能直接排到空气中,且二氧化硫是酸性氧化物,能与碱反应,所以用氢氧化钙吸收未反应的二氧化硫,氢氧化钙微溶于水,使用石灰乳对尾气的吸收效果比澄清石灰水更好。

3.（2019·阳春模拟）液态N2O4是火箭推进系统的有效氧化剂。

实验室制备少量N2O4的流程如下:

NH4Cl固体

NH3

NO

N2O4液体

下列分析正确的是（　　）

A.反应①、③中氮元素的化合价发生了变化

B.反应②利用了NH3的氧化性

C.反应④的颜色变化是由化学平衡移动引起的

D.反应①可由图所示装置实现

【解析】选C。

A项,已知这五种化合物NH4Cl、NH3、NO、NO2、N2O4中氮元素的化合价分别为-3、-3、＋2、＋4、＋4,所以反应①④中氮元素的化合价没有变化,反应②③中氮元素的化合价变化了;B项,反应②中氮元素从-3价升高为＋2价,NH3表现出还原性;C项,由于2NO2

N2O4是放热反应,则降低温度,平衡正向移动,使NO2转化为N2O4;D项,反应①是固体加热生成易溶于水的NH3,所以图示装置中发生装置和收集装置都不合适。

【加固训练】

（2019·南平模拟）下列图表中a、b、c表示对应装置的仪器中加入的试剂,可制取、净化、收集的气体是（　　）

选项

a

b

c

气体

装置

A

浓氨水

生石

灰

浓硫酸

NH3

B

浓硫酸

铜屑

NaOH

溶液

SO2

C

稀硝酸

铜屑

H2O

NO

D

稀盐酸

碳酸

钙

饱和

NaHCO3

溶液

CO2

【解析】选D。

A项,氨气的密度小于空气的密度,所以应用向下排空气法收集,且氨气不能用浓硫酸干燥;B项,浓硫酸和铜反应需要加热,常温下不反应,不能制备二氧化硫;C项,稀硝酸和铜反应可制取一氧化氮气体,但NO易被氧化为NO2,不能采用排空气法收集;D项,稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,利用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢,采用向上排空气法收集二氧化碳。

二、非选择题

4.（2019·厦门模拟）利用反应I2（s）＋Cl2（g）

2ICl（l）,实验室可用如图所示装置（加热、夹持仪器已略去）制取少量ICl。

已知:

①ICl的熔点为13.9℃,沸点为97.4℃,易水解,且能发生反应ICl（l）＋Cl2（g）

ICl3（l）。

②ICl3的熔点为33℃,沸点为77℃。

（1）装置A中发生反应的化学方程式是__________________________________。

（2）装置B的作用是______________________________。

不能用装置F代替装置E,理由是________________________________________。

（3）所制得的ICl中溶有少量ICl3杂质,提纯的方法是________（填字母编号）。

A.过滤　　B.蒸发结晶　　C.蒸馏　　D.分液

【解析】

（1）装置A用于制Cl2,反应的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。

（2）浓盐酸具有挥发性,制得的Cl2中含有HCl、H2O等杂质气体,应在与碘反应前将杂质除去。

（3）根据二者沸点的差异,可以用蒸馏的方法除去ICl中溶有的少量ICl3杂质。

答案:

（1）MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

（2）除去氯气中的氯化氢杂质　装置F中的水蒸气会进入装置D中,使ICl水解（其他合理答案也可）　（3）C

5.（新题预测）硒和碲在工业上有重要用途。

在铜、镍、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲主要以硒化物、碲化物及单质状态存在。

一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程如下:

已知:

碲酸四氢钠（Na2H4TeO6）难溶,碲酸（H6TeO6）可溶。

回答下列问题:

（1）阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4焙烧时,单质Te转化为TeO2的化学方程式为__________________________。

（2）“焙砂”与碳酸钠充分混合,干燥后通入空气焙烧,发生氧化反应,每生成1mol碲酸四氢钠（Na2H4TeO6）,则需要的氧化剂O2至少为________mol;生成的碲酸四氢钠不用“水浸”,而采取“酸浸”的原因是____________________________________________________。

（3）流程中“反应”处发生反应的化学方程式为 __________________________。

（4）检验“还原”后的溶液中Na2SO3是否过量的实验方法为__________________。

（5）工艺路线中可以循环利用的物质有______________、____________。

【解析】

（1）阳极泥在600K左右加入一定浓度H2SO4焙烧时,单质Te转化为TeO2,同时生成二氧化硫和水,反应的化学方程式为Te＋2H2SO4

TeO2＋2SO2↑＋2H2O;

（2）“焙砂”与碳酸钠充分混合,干燥后通入空气焙烧,发生氧化反应2Na2CO3＋2O2＋2TeO2

2Na2H4TeO6＋2CO2,每生成1mol碲酸四氢钠（Na2H4TeO6）,则需要的氧化剂O2至少为0.5mol;Na2H4TeO6在水中难溶,酸浸生成的H6TeO6可溶,故生成的碲酸四氢钠不用“水浸”,而采取“酸浸”;（3）流程中“反应”处通入SeO2、SO2,加入H2O反应后得到Se,则SO2被氧化生成硫酸,发生反应的化学方程式为SeO2＋2H2O＋2SO2

2H2SO4＋Se;（4）检验“还原”后的溶液中Na2SO3是否过量的实验方法为取少量“还原”后的溶液于试管中,加入稀硫酸将生成的气体通入澄清石灰水,若溶液变浑浊,则Na2SO3过量。

反之不过量;（5）根据流程中既为生成物又为反应原料的物质可作为循环利用的物质,则工艺路线中可以循环利用的物质有H2SO4和NaOH。

答案:

（1）Te＋2H2SO4

TeO2＋2SO2↑＋2H2O

（2）0.5　在水中难溶,酸浸生成的H6TeO6可溶

（3）SeO2＋2H2O＋2SO2

2H2SO4＋Se

（4）取少量“还原”后的溶液于试管中,加入稀硫酸将生成的气体通入澄清石灰水,若溶液变浑浊,则Na2SO3过量,反之不过量　（5）H2SO4　NaOH

一、选择题

1.（2019·洛阳模拟）氢化钙（CaH2）固体是一种储氢材料,遇水反应生成氢氧化钙和氢气,是登山运动员常用的能源提供剂。

某化学兴趣小组设计制取氢化钙的装置如下图所示（固定装置已略去）。

下列说法正确的是（　　）

A.装置②③⑤中依次盛放的是浓硫酸、氢氧化钠溶液、浓硫酸

B.为了节省药品,应先点燃④处酒精灯,后打开①中分液漏斗的活塞

C.装置⑤中竖直导管的作用是平衡压强,观察H2流速以调节反应的进行

D.实验完毕,取④中的固体与水反应有H2生成,证明固体中含有CaH2

【解析】选C。

A项,①装置制备H2,氢气中混有HCl和水蒸气,HCl和水蒸气能与Ca发生反应,必须除去,因此装置②盛放NaOH溶液,目的是除去HCl,装置③盛放浓硫酸,目的是干燥氢气,除去水蒸气,装置⑤的作用是防止空气中水蒸气进入装置④干扰实验,因此装置⑤中盛放浓硫酸;B项,先通入H2,排除装置中氧气,防止氧气与Ca反应,因此先打开①中分液漏斗的活塞,再点燃④处的酒精灯;C项,装置⑤中竖直导管的作用是平衡压强,观察H2流速以调节反应的进行;D项,CaH2中可能含有未反应的Ca,Ca也能与H2O反应生成H2,因此此实验无法证明固体中含有CaH2。

2.（2019·九江模拟）实验室为探究铁与浓硫酸（足量）的反应,并验证SO2的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是（　　）

A.装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色,体现了二氧化硫的还原性

B.实验结束后可向装置A的溶液中滴加KSCN溶液以检验生成的Fe3＋

C.装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性

D.实验时将导管a插入浓硫酸中,可防止装置B中的溶液倒吸

【解析】选B。

A项,铁丝与浓硫酸反应生成SO2,因为酸性高锰酸钾具有强氧化性,装置B中酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了SO2的还原性;B项,浓硫酸具有强氧化性,可能把生成的Fe2＋氧化成Fe3＋,因此不能检验铁丝和浓硫酸反应生成的是否是Fe3＋;C项,品红溶液褪色,体现SO2的漂白性;D项,导管a的作用是使内外压强相同,防止装置B中的溶液倒吸。

【加固训练】

（2019·菏泽模拟）稀有金属钌（Ru）的性质很稳定,耐腐蚀。

实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A.加热RuO2前,应先收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度

B.洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液,用于除去挥发出来的HCl气体

C.结束反应时,先停止加热,待试管冷却到室温后再关闭活塞K

D.启普发生器也可用于碳酸钠晶体与稀硫酸反应制备二氧化碳

【解析】选D。

A项,加热RuO2前,应先收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度,确保试管中的空气已排尽,A正确;B项,洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液,用于除去挥发出来的HCl气体,B正确;C项,结束反应时,先停止加热,待试管冷却到室温后再关闭活塞K;D项,碳酸钠可溶于水,所以启普发生器不能用于碳酸钠晶体与稀硫酸反应制备二氧化碳。

二、非选择题

3.（2019·淄博模拟）乳酸亚铁晶体{[CH3CH（OH）COO]2Fe·3H2O}（相对分子质量:

288）可由乳酸与FeCO3反应制得,它易溶于水,是一种很好的补铁剂。

Ⅰ.制备碳酸亚铁:

装置如图所示。

（1）仪器B的名称是__________。

（2）实验操作如下:

关闭活塞2,打开活塞1、3,加入适量稀硫酸反应一段时间,其目的是__________________, 然后关闭活塞1,接下来的操作是__________。

C中发生反应的离子方程式为__________________________________。

Ⅱ.制备乳酸亚铁:

向纯净的FeCO3固体加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应。

（3）该反应的化学方程式为__________________________________________。

为防止乳酸亚铁变质,在上述体系中还应加入________。

反应结束后,将所得溶液隔绝空气低温蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得乳酸亚铁晶体。

该晶体存放时应注意________。

Ⅲ.乳酸亚铁晶体纯度的测量:

（4）两位同学分别用不同方案进行测定:

①甲同学通过KMnO4滴定法测定样品中Fe2＋的含量计算样品纯度,所得纯度总是大于100%,其原因可能是 __________________________________________。

②乙同学经查阅文献后改用（NH4）4Ce（SO4）4滴定法测定样品中Fe2＋的含量计算样品纯度（反应中Ce4＋还原为Ce3＋）,称取6.00g样品配制成250.00mL溶液,取

25.00mL用0.10mol·L-1（NH4）4Ce（SO4）4标准溶液滴定至终点,消耗标准液

20.00mL。

则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为________（以质量分数表示）。

【解析】

（1）仪器B是用来蒸馏液体的,为蒸馏烧瓶。

（2）为顺利达成实验目的,先关闭活塞2,打开活塞1、3,加入适量稀硫酸反应一段时间,产生的氢气能够把装置内的空气排净,防止亚铁离子被氧化;然后关闭活塞1,关闭活塞3,打开活塞2,利用生成的氢气,使B装置中的气压增大,将B装置中的硫酸亚铁溶液压入到C装置中;与碳酸氢铵溶液发生反应,生成碳酸亚铁和二氧化碳,离子方程式为Fe2＋＋2HC

FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。

（3）向纯净的FeCO3固体加入足量乳酸溶液,在75℃下搅拌使之充分反应,生成乳酸亚铁和二氧化碳,该反应的化学方程式为2CH3CH（OH）COOH＋FeCO3

[CH3CH（OH）COO]2Fe＋CO2↑＋H2O;为防止乳酸亚铁变质,加入铁粉,防止其被氧化;反应结束后,得到的乳酸亚铁晶体,含有亚铁离子,易被氧化,因此要隔绝空气密封保存。

（4）①乳酸根中含有羟基,可能被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗的高锰酸钾的量变多,而计算中按Fe2＋被氧化,故计算所得的乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的纯度大于100%。

②Ce4＋→Ce3＋发生还原反应,得电子总量为250/25×0.10×20×10-3mol,设亚铁离子的量为xmol,亚铁离子发生氧化反应,生成铁离子,失电子总量为x×1mol,根据氧化还原反应电子得失守恒规律:

x×1＝250/25×0.10×20×10-3,x＝2×

10-2mol,根据铁守恒,乳酸亚铁晶体的量为2×10-2mol,其质量为2×10-2×288g,则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为2×10-2×288/6.00×100%＝96%。

答案:

Ⅰ.

（1）蒸馏烧瓶　

（2）排尽装置内的空气,防止二价铁被氧化　关闭活塞3,打开活塞2　Fe2＋＋2HC

FeCO3↓＋CO2↑＋H2O

Ⅱ.（3）2CH3CH（OH）COOH＋FeCO3

[CH3CH（OH）COO]2Fe＋CO2↑＋H2O　适量铁粉　密封保存

Ⅲ.（4）①乳酸根中羟基（—OH）能被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾溶液偏多　②96%

4.ZrO2常用作陶瓷材料,可由锆英砂（主要成分为ZrSiO4,也可表示为ZrO2·SiO2,还含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质）通过如下方法制取。

已知:

①ZrO2能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2＋。

②部分金属离子在实验条件下开始沉淀和完全沉淀的pH如下表。

金属离子

Fe3＋

Al3＋

ZrO2＋

开始沉淀时pH

1.9

3.3

6.2

沉淀完全时pH

3.2

5.2

8.0

（1）熔融时ZrSiO4发生反应的化学方程式为____________________________,滤渣Ⅰ的化学式为________________________。

（2）为使滤液Ⅰ的杂质离子沉淀完全,需用氨水调pH＝a,则a的范围是____________;继续加氨水至pH＝b时,所发生反应的离子方程式为________________。

（3）向过滤Ⅲ所得滤液中加入CaCO3粉末并加热,得到两种气体。

该反应的离子方程式为_____________________________________。

（4）为得到纯净的ZrO2,Zr（OH）4需要洗涤,检验Zr（OH）4是否洗涤干净的方法是________________________________。

【解析】

（1）锆英砂在NaOH熔融下,生成Na2ZrO3、Na2SiO3、NaAlO2,Fe2O3不溶,再加入过量盐酸酸浸时,Fe2O3溶解生成Fe3＋,Na2ZrO3转化成ZrO2＋,Na2SiO3转化成H2SiO3沉淀,NaAlO2转化成Al3＋,ZrSiO4与NaOH反应为非氧化还原反应,根据元素守恒可配平反应。

（2）加入氨水,使Fe3＋、Al3＋杂质除去,但不可使ZrO2＋沉淀,所以a的范围为5.2≤a＜6.2。

继续加入氨水,使ZrO2＋转化为Zr（OH）4沉淀,根据电荷守恒知,产物有2molN

生成,根据N守恒知,反应物有2molNH3·H2O参加反应,根据H、O守恒知,反应物需要补充1molH2O。

（3）N

水解显酸性,加入CaCO3可生成CO2,同时促进了N

水解,生成NH3。

（4）过滤Ⅲ处的滤液为NH4Cl,Zr（OH）4沉淀是否洗涤干净,只要检验滤液中是否含有Cl-即可。

答案:

（1）ZrSiO4＋4NaOH

Na2SiO3＋Na2ZrO3＋2H2O　H2SiO3（或H4SiO4）

（2）5.2≤a＜6.2　ZrO2＋＋2NH3·H2O＋H2O

Zr（OH）4↓＋2N

（3）2N

＋CaCO3

Ca2＋＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O

（4）取最后一次洗涤液,向其中滴加稀硝酸,再滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则Zr（OH）4洗涤干净