高考化(人教新课标)大一轮复习配餐作业：36物质的制备及实验方案的设计与评价Word含解析

配餐作业(三十六)物质的制备及实验方案的设计与评价A组·全员必做题1．(2017·湖南六校联考)下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是()A．用图1装置除去乙烯中的少量SO2气体B．用图2装置量取20.00mL0.10mol·L－1硫酸C．用图3装置验证HCl气体在水中的溶解性D．用图4装置从碘的CCl4溶液中分离出碘解析酸性KMnO4溶液具有强氧化性，不仅能与SO2反应，还能与乙烯反应，A项不能达到实验目的。图2装置为碱式滴定管，不能用碱式滴定管量取硫酸，B项不能达到实验目的。HCl气体溶于水，烧瓶内压强减小，气球膨大，C项能达到实验目的。碘溶于CCl4溶液，无法用分液漏斗进行分离，D项不能达到实验目的。答案C2．(2017·河南郑州第一次质量预测)下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是()选项试剂试纸或试液现象结论A.亚硫酸钠、硫酸品红试液褪色SO2具有还原性B.浓盐酸、浓硫酸湿润蓝色石蕊试纸变红色HCl为酸性气体C.浓盐酸、二氧化锰湿润淀粉碘化钾试纸变蓝色Cl2具有氧化性D.浓氨水、生石灰湿润红色石蕊试纸变蓝色NH3为碱性气体解析SO2使品红试液褪色是由于SO2具有漂白性，A项错误；HCl为酸性气体，湿润的蓝色石蕊试纸遇HCl气体变红，B项正确；湿润淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2将KI氧化为I2，C项正确；湿润的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝，D项正确。答案A3．某学生设计了三种制备方案：①用KI晶体与浓硫酸反应制HI②用浓度均为0.1mol·L－1的氯化铁和氢氧化钠混合制备氢氧化铁胶体③用纯碱和石灰水制烧碱，可用的方案是()A．① B．③C．②③ D．全部解析KI中的I－具有强还原性，不可用氧化性物质浓硫酸制取HI；制备氢氧化铁胶体应把饱和氯化铁溶液滴入沸水中至液体呈红褐色；用纯碱和石灰水反应除去沉淀制烧碱，只有B项正确。答案B4．(2017·湖北百所中学联考)利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是()解析A项，浓盐酸和二氧化锰反应是在加热的条件下发生的，故不能完成实验；B项，本实验中只在硝酸银溶液中通入了氨气这一KMnO4酸性溶液，看紫红色是否褪去解析氯水能将pH试纸漂白，无法测其pH；用量筒量取溶液时仰视读数，视线偏低，这样量取一定体积溶液时量取的浓溶液偏多，所配溶液浓度偏大；碳碳双键与醛基都能使酸性KMnO4溶液褪色。答案A9．请回答下列实验室中制取气体的有关问题。(1)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。装置B、C、D的作用分别是：B________________________________________________________________________；C________________________________________________________________________；D________________________________________________________________________。(2)在实验室欲制取适量NO气体。①下图中最适合完成该实验的简易装置是________(填选项字母)；②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：应加入的物质所起的作用ABCD③简单描述应观察到的实验现象____________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析本题主要考查常见气体的制备，意在考查考生根据反应原理和气体的性质进行化学实验的能力。高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B用来收集比空气密度大的氯气，装置D吸收尾气，装置C起到了防倒吸的作用。一氧化氮的密度与空气接近，不能用排空气法收集，一氧化氮不与水反应，可以用排水法收集，选用装置a，A装置中盛放铜片和稀硝酸，B装置中盛放水，C装置接收排出的水。答案(1)向上排气收集氯气安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境(2)①a②应加入的物质所起的作用A铜屑和稀硝酸产生NO气体B水排水收集NO气体C主要是接收B中排出的水D③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中10．(2017·河南郑州第一次质量预测)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0。查阅资料知SO3的熔点为16.83℃，沸点为44.8℃。某化学学习小组欲通过实验测定上述反应中SO2的转化率，他们设计了如下实验。请根据要求回答问题：(1)各装置接口的连接顺序是a→________________________________________________________________________。(2)装置Ⅳ烧杯中盛放冰水的作用是______________________________。(3)装置Ⅰ所用硫酸，一般选用浓度为70%～80%的硫酸，原因是____________________________。(4)当装置Ⅰ中反应结束时，要打开止水夹继续通入O2一段时间。继续通入O2的目的是____________________________。(5)称量agNa2SO3粉末与足量硫酸反应，实验结束后称得装置Ⅳ增重bg，列式表示该实验中SO2的转化率______________________。解析(1)各装置接口的连接顺序为：a→h→i→b→c→f→g→d→e，装置Ⅰ的作用是制取SO2并与O2混合，装置Ⅴ的作用是干燥气体，装置Ⅱ中发生SO2的催化氧化反应，装置Ⅳ中收集SO3，装置Ⅲ的作用是吸收尾气。(2)根据SO3的熔沸点知，装置Ⅳ烧杯中盛放冰水可使SO3冷凝以便从气相中分离出来。(4)反应过程中装置Ⅰ中会残留SO2，装置Ⅱ中会残留SO3，反应结束后，继续通入氧气一段时间，可以将装置中的SO2全部赶入装置Ⅱ中发生反应，将SO3全部赶入装置Ⅳ中冷凝为固体，避免影响SO2转化率的测定。(5)n(SO3)＝eq\f(b,80)mol，SO2的转化率＝eq\f(b,80)÷eq\f(a,126)×100%＝eq\f(63b,40a)×100%。答案(1)h→i→b→c→f→g→d→e(2)使SO3冷凝以便从气相中分离出来(3)硫酸浓度过大时主要以分子形式存在，反应较慢；硫酸浓度过小时生成的SO2会部分溶解在稀硫酸中(4)将装置中的SO2全部赶入装置Ⅱ中发生反应，将SO3全部赶入装置Ⅳ中冷凝为固体(5)eq\f(63b,40a)×100%B组·重点选做题11.(2017·河南洛阳统考)已知磺酰氯(SO2Cl2)是一种有机氯化剂，也是锂电池正极活性物质。SO2Cl2是一种无色液体，熔点－54.1℃，沸点69.1℃，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。磺酰氯(SO2Cl2)的制备方法及装置图如下：SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(g)ΔH<0。(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合价是______。(2)仪器D的名称是________，仪器C的作用除了吸收氯气和二氧化硫外，还具有____________________________的作用。(3)戊是贮气装置，则E中的溶液是________________________________________________________________________；若缺少装置乙和丁，则产物变质，发生反应的化学方程式是__________________________。(4)反应结束后，将丙中混合物分离开的实验操作是________________。(5)有关实验叙述正确的是________。a．X、Y最好的试剂组合是铜片和浓硫酸b．活性炭的作用是作催化剂c．冷凝管B也可以用于蒸馏(6)GET公司开发的Li－SO2Cl2军用电池，其示意图如图所示，已知电池反应为2Li＋SO2Cl2=2LiCl＋SO2↑，则电池工作时，正极的电极反应式为__________________________________。解析(1)SO2Cl2中O元素为－2价，Cl元素为－1价，则S元素为＋6价。(2)由题中信息知，产物磺酰氯极易水解，遇潮湿空气会产生白雾，故干燥管C的作用除吸收尾气外，还可以防止空气中的水进入丙中。(3)戊是贮气装置，戊中气体为SO2，为了减少SO2的溶解，E中应盛装饱和NaHSO3溶液。装置乙和丁为干燥装置，可防止磺酰氯发生水解反应，磺酰氯与水发生反应生成HCl和H2SO4。(4)磺酰氯的沸点较低，可采用蒸馏方法分离。(5)甲装置为制取Cl2的装置，a项错误；球形冷凝管可用于冷凝回流，但不能用于蒸馏，蒸馏时应用直形冷凝管，c项错误。(6)由电池总反应看出，SO2Cl2在正极得电子，其还原产物为SO2，结合示意图可写出正极的电极反应式。答案(1)＋6(2)三颈烧瓶防止空气中的水进入三颈烧瓶(3)饱和亚硫酸氢钠溶液SO2Cl2＋2H2O=2HCl＋H2SO4(4)蒸馏(5)b(6)SO2Cl2＋2e－=2Cl－＋SO2↑12．(2017·湖南湘中名校联考)某研究性学习小组探究在含有盐酸的Cu2＋、Ca2＋的混合溶液中滴加Na2CO3溶液时发生反应的过程。已知在水溶液中Cu2＋、COeq\o\al(2－,3)发生双水解反应生成Cu(OH)2和CO2。取适量样品溶液，插入pH传感器并逐滴滴入Na2CO3溶液，测得pH变化曲线如下图所示：(1)为简单而为精确地控制加入的Na2CO3溶液的体积，可将碳酸钠溶液置于________(填仪器名称)中滴加。(2)图中有两个pH增加较快的阶段，第一阶段(B点前)对应的实验现象是________________________________________________________________________。(3)对于B、C之间溶液pH变化缓慢的本质，该小组同学作出和如下推测，请补充推测2和3：推测1：生成了Cu(OH)2沉淀，消耗了COeq\o\al(2－,3)；推测2：___________________________________________________________________；推测3：_______________________________________________________________________；若推测1符合实际情况，则此情况下反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(4)请设计实验验证推测1，简要写出实验步骤，试剂不受限制。实验方法、步骤实验现象和结论解析(1)Na2CO3是强碱弱酸盐，水溶液显碱性，所以为简单而精确地控制加入的Na2CO3溶液的体积，可将碳酸钠溶液置于碱式滴定管中滴加。(2)图中有两个pH增加较快的阶段，第一阶段(B点前)发生的反应是HCl和Na2CO3反应产生气体，所