一轮复习专题练习1物质的制备十道大题.docx
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一轮复习专题练习1物质的制备十道大题
2011一轮复习专题练习——物质的制备十道大题
1．钠米材料二氧化钛（TiO2）具有很高的化学活性，可做性能优良的催化剂。
（1）工业上二氧化钛的制备是：
I．将干燥后的金红石（主要成分TiO2，主要
杂质SiO2）与碳粉混合装入氯化炉中，在高温
下通入Cl2反应制得混有SiCl4杂质的TiCl4。
II．将SiCl4分离，得到纯净的TiCl4。
III．在TiCl4中加水、加热，水解得到沉淀
TiO2·xH2O。
IV．TiO2·Xh2O高温分解得到TiO2。
①TiCl4与SiCl4在常温下的状态是。
II中所采取的操作名称是。
②III中反应的化学方程式是。
③如IV在实验室完成，应将TiO2·xH2O放在（填仪器编号）中加热。
（2）据报道：
“生态马路”是在铺设时加入一定量的TiO2，TiO2受太阳光照射后，产生的电子被空气或水中的氧获得，生成H2O，其过程大致如下：
a.O2→2Ob.O2+H2O→2OH（羟基）c.OH+OH→H2O2
①b中破坏的是（填“极性共价键”或“非极性共价键”）。
②H2O2能清除路面空气中的CxHy、CO等，其主要是利用了H2O2的（填“氧化性”或“还原性”）。
（3）某研究小组用下列装置模拟“生态马路”部分原理。
（夹持装置已略去）
①如缓通入22.4L（已折算成标准状况）CO气体，结果NaOH溶液增重11g，则CO的转化率为。
②当CO气体全部通入后，还要通一会儿空气，其目的是。
2．某课外小组在实验室制备氨气，并进行有关氨气的性质探究。
（1）该小组同学加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气。
①应该选用的仪器及装置有（填字母）。
②生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为。
（2）该小组同学设计如图16所示装置探究氨气的还原性。
①氨催化氧化的化学方程式为。
②若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为。
（3）该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵。
①甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。
再选择合适的方案并说明原因。
②检验产物中有NH4+的方法为。
3．氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K。
工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：
（1）取0.5mL三氯化铁溶液滴入50mL沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明液体，
该过程可用离子方程式表示为：
。
（2）已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度（g/100gH2O）
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
从FeCl3溶液中获得FeCl3・6H2O的方法是：
。
（3）室温时在FeCl3溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为2.7时，Fe3+开始沉淀；当溶液pH为4时，c（Fe3+）= mol/L（已知：
Ksp[Fe（OH）3]=1.1×10－36）。
（4）吸收剂X是:
；吸收塔中吸收剂X的作用是：
。
（5）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：
称取mg无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，用淀粉作指示剂并用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定（I2+2S2O32—=2I－+S4O62－），共用去VmL。
则样品中氯化铁的质量分数为：
。
（6）用FeCl3溶液（32%～35
%）腐蚀印刷线路板的废液中含FeCl3、FeCl2和CuCl2。
①若用电化学方法使废液再生。
阳极反应为：
2Fe2+–2e－=2Fe3+
阴极反应为：
②若用化学方法，回收废液中铜的方法是（用反应式表示并简述操作要点）：
4、KMnO4是一种常用的强氧化剂，工业上可以以软锰矿（主要成分MnO2）为原料，通过液相法生产。
即在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4，分离后得到K2MnO4，再用铂板作阳极，铁作阴极电解K2MnO4溶液得到KMnO4，简略生产过程如下所示：
回答下列问题：
（1）写出反应器中反应的方程式
（2）生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿，因为MnO2含量最低的贫矿中Al的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量偏高，用离子方程式表示KOH消耗偏高的原因。
（3）写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式
阴极：
；阳极：
。
在电解法中循环Ⅰ、Ⅱ中利用的共同物质是。
（4）在传统工艺中，得到K2MnO4后，向其中通入CO2制备KMnO4，配平方程式：
K2MnO4+CO2=KMnO4+MnO2+K2CO3
将所得KMnO4配成0.1mol·L－1KMnO4溶液，滴定20.00mL未知浓度的FeCl2溶液，消耗KMnO4溶液30.00mL，则FeCl2溶液的浓度为___________mol/L。
5．化学实验兴趣小组在实验室进行氢气在氯气中的燃烧实验。
（一）设计如下图所示装置I制备和收焦干燥纯净的氯气以备后续实验；
烧瓶中发生反应的离子方程式为；
请根据实验目的将装置I中虚线框内装置补充完整并在括
号内注明所需试剂；
（二）在右图所示装置Ⅱ中，在试管中先加入过量铁粉，再滴入
少量CaSO4溶液，最后加入一定量稀盐酸，塞上胶塞，观
察到有大量气泡产生。
①检查制取氢气装置气密性的操作方法是
②当点燃氢后，将导管伸入盛有氯气的集气瓶中，观察到的现象是
（三）当氢气停止燃烧后，取出导管，同学们进行了分组探究实验。
A组同学发现制氢气后的试管中还有较多固体剩余，同学们将足量氯气通入试管中，发现固体全部消失，但未观察到有气泡产生，请解释可能原因（用离子方程式表示）；；B组同学向集气瓶中注入适量水，用力振荡后，向中满入少量Na2SO3溶液，发现溶液中没有出现黄色沉淀，但再向溶液中滴入稀盐酸酸化的氯化钡溶液后，生成了白色沉淀。
[已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O]，同学们分析是由于集气瓶中还有少量氯气残留的缘故。
可以解释该实验现象的两个离子方程式是：
①
②
6．某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料多种方法制取硫酸铜。
制备方法如下：
方法一：
（1）浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是（填序号）。
（2）甲同学取6.4g铜片和10mL18mol·L－1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉淀。
甲同学为了验证其中白色沉淀的主要成分。
设计下列实验：
实验步骤：
倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。
实验现象：
；
实验结论：
所得白色固体的化学式为。
（3）乙还观察到加热过程中，起初液面以下出现大量白色烟雾，在试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸面消失。
淡黄色固体消失的原因是（用化学反应方程式回答）。
直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余。
乙根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余。
他这样认为的理由是。
△
方法二：
（4）丙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：
2Cu＋O22CuO，CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。
对比甲的方案，你认为丙同学的优点是
①，②。
方法三：
（5）丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色。
写出反应的化学反应方程式。
7、饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。
某科研小组报道了如下实验研究：
实验一、定性研究：
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少
量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；
将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2。
请回答：
（1）请写出实验室制备氯气的离子方程式______________________________；
（2）反应后所得的溶液漂白性增强的原因是___________________________；
实验二、定量研究：
在圆底烧瓶底部，有一用塑料网包住的过量块状碳酸钙和150mL饱和氯水，按如图所示装置实验，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，密封后再加热、煮沸烧瓶中的液体，直到量筒中的气体不再增加。
请回答：
（3）为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO2因溶解而造成的损失，且水槽中仍然为水，请你对装置Ⅲ进行改进，最简单的方法是____________________
（4）用改进后的装置进行上述实验，测得塑料网内的碳酸钙质量减少A g，总共收集到标准状况下的CO2气体BL，发现
明显小于
。
若不考虑实验操作和CO2的溶解等因素造成的误差，从化学反应原理来看，导致这一大小关系的原因是
；
（5）实验后发现，装置Ⅱ中的液体增多了，其原因是
。
8．实验室中需要22.4L（标准状况）SO2气体。
化学小组同学依据化学方程式
Zn+2H2SO4（浓）====
ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后，取65.0g锌粒与98%的
浓H2SO4（ρ=1.84g·cm-3）110mL充分反应锌全部溶解，
对于制得的气体，有同学认为可能混有杂质。
（1）化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是（填分子式）。
产生这种结果的主要原因是
（用化学方程式和必要的文字加以说明）
（2）为证实相关分析，化学小组的同学设计了实验，组装了如下装置，对所制取的气体进行探究。
①装置B中加入的试剂，作用是。
②装置D加入的试剂，装置F加入的试剂。
③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是。
④U型管G的作用为.
9．蓝铜矿主要含2CuCO3·Cu（OH）2，还含有少量Fe、Si的化合物，工业上以蓝铜
矿为原料制备Cu及CaCO3，方法有多种。
（1）蓝铜矿与焦炭加热可以生成铜、二氧化碳和水，写出该反应的化学方程式
。
具体方法步骤如下：
请回答下列问题：
（2）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。
从下列所给试剂中选择：
检验溶液A中含有Fe2+的最佳试剂为（填代号），实验步骤中试剂①为（填代号）。
a．KMnO4b．（NH4）2Sc．H2O2d．KSCN
（3）由溶液C获得CuSO4·5H2O，需要经过加热蒸发，冷却结晶、过滤等操作，加热蒸发至___________________时停止加热。
玻璃棒在整个操作中的作用是________________。
（4）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中先通入（或先加入）（填化学式）。
若实验过程中有氨气逸出、应选用下列装置吸收尾气（填代号）。
（5）从溶液C中获得Cu的方法有（写出两种不同方法）
（6）用惰性电极电解硫酸铜溶液一段时间后，加入2molCu（OH）2固体使硫酸铜溶液复原（复原是指溶液溶质成分及浓度与原来完全相同），则此电解过程中共转移电子mol。
10．某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料，想利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。
设计装置如下（忽略装置中空气的影响），请回答下列问题：
（1）装置A的试管中发生反应的化学方程式是。
（2）猜测B中可以观察的主要现象是。
C瓶出来的气体是。
（3）已知：
①室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑H2O；②在酸性溶液中，NO2－可将MnO4－还原为Mn2＋且无气体生成。
写出检验D中产物是亚硝酸钠的方法：
（写出必要的离子反应方程式）
。
（4）E装置的作用是。
（5）同学们经过讨论认为上述装置仍有缺陷，请指出可能存在的缺陷
。
答案
1．
（1）①液态蒸馏
△
②TiCl4+（x+2）H2OTiO2·xH2O↓+4HCl③b
（2）①极性共价键②氧化性
（3）①25%②将残留在装置中的CO2气体排出，被NaOH溶液吸收，减少误差
2．
（1）①I、F、G、E、C
（不要求顺序）
催化剂
②CaO+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O
（2）①4NH3+5O24NO+6H2O②NH4NO3
（3）①乙同学方案合理。
（不写不扣分）
二氧化碳在水中溶解度较小，先通入二氧化碳，再通入氨气，生成的产物量少，且易生成碳酸铵；氨气在水中溶解度很大，先通入氨气，再通入二氧化碳，生成的产物量多，且易生成碳酸氢铵；应选择乙同学方案。
②取少量产物放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明产物中有NH4+。
（完整答案应包括取样、加试剂、操作、现象、结论）
3．
（1）Fe3++3H2O
Fe（OH）3（胶体）+3H+
（2）加入少量盐酸加热浓缩，再冷却结晶
（3）1.1×10－6
（4）FeCl2溶液；吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气
（5）162.5Vc/m%
（6）①阴极反应：
Cu2++2e-=Cu
②加FeCuCl2+Fe=FeCl2+Cu
分离得到的固体和盐酸反应以溶解残留铁，或过滤、洗涤、干燥后，用磁铁吸去铁得到铜。
4、
（1）4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O
（2）2OH—+Al2O3=2AlO2—+H2O
（3）阴极：
2H2O+2e—=H2↑+2OH—（写成2H++2e—=H2↑也给分）
阳极：
2MnO42—-2e—=2MnO4—KOH
（4）3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+1MnO2+2K2CO30.75mol·L－1
5．Ⅰ：
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
Ⅱ：
将导气管末端插入水槽中，用手握住试管，在导气管末端会有气泡产生。
松开手后，导气管末端有一段水柱上升，则证明该装置的气密性良好；氢气安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口出现白雾
Ⅲ：
Cl2+2Fe2+=Cl-+2Fe3+2Fe3++Fe=3Fe2+2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
3Cl2+2Fe=2FeCl3（4分）
4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+Ba2++SO42-=BaSO4↓
6．
（1）BD
△
（2）沉淀中白色物质溶解，溶液变蓝色；CuSO4
（3）S＋2H2SO4（浓）3SO2↑＋2H2O
随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，由浓变稀，稀硫酸不能与铜发生反应；
（4）产生等量的硫酸铜，乙消耗的硫酸更少，而且不产生污染物SO2。
（5）H2SO4＋Cu＋H2O2CuSO4＋2H2O2
7、
（1）MnO2+4H++2Cl-====Mn2++Cl2↑+2H2O（3分）
（2）CaCO3消耗了氯水中的HCl，使Cl2+H2O
HCl+HClO平衡向右移动，HClO浓度增大（3分）
（3）在导管末端再连接长导管，使导管的出口接近量筒底部（3分）
（4）有部分碳酸钙与氯水反应生成了Ca（HCO3）2，从而使生成的CO2少于减少的CaCO3的物质的量（3分）
（5）从圆底烧瓶蒸出的水蒸气在广口瓶中冷凝、聚集（2分）
8．
（1）H2；随着反应的进行，硫酸浓度降低，致使锌与稀硫酸反应生成H2
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
（2）①NaOH溶液（或KMnO4，其它合理答案也给分）除去混合气体中的SO2。
②浓硫酸无水硫酸铜
③装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色
④防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验
9．
（1）2[2CuCO3·Cu（OH）2]+3C6Cu+7CO2↑+2H2O
（2）ac
（3）有少量晶膜出现时（有少量晶体出现也可）引流、搅拌
（4）NH3b
（5）加入活泼金属Fe（或者写具体能制出Cu的其它金属也可）、用惰性电极电解硫酸铜溶液。
（6）8
10．△
（1）C+4HNO3（浓）CO2↑4NO2↑+2H2O（3分）
（2）溶液逐渐变蓝（2分）；NO（或一氧化氮）（2分）；
（3）方法I：
将生成物置于试管中，加入稀硫酸，若产生无色气体并在液面上方变为红棕色，则D中产物是亚硝酸钠。
反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O
方法II：
将生成物置于试管中，加入酸性KMnO4溶液，若溶液紫色褪去，则D中产物是亚硝酸钠，反应的离方程式是
（其它合理答案均得分）（4分）
（4）吸收D中未反应完的NO，以免污染空气（其它合理答案均得分）（2分）
（5）在C、D之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶（或装无水CaCl2的干燥管）或尾气处理生成的NO2会污染空气，需用NaOH溶液进一步吸收。
（2分）（写出一条原因即得分）
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