新课标2020届高考化学一轮复习考点34物质的制备训练检测.docx

考点34物质的制备题组一基础小题1下列有关物质的制备的说法不正确的是()A用碳酸钠粉末可以制备CO2B欲制备Fe(OH)3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液并长时间煮沸C加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3D在氯化氢气氛中加热蒸发MgCl2溶液，制备无水MgCl2答案B解析选项A，Na2CO3粉末可以与稀硫酸等反应获取CO2；选项B，长时间煮沸得到的是Fe(OH)3沉淀；选项C，加热NH4HCO3得到CO2、NH3、H2O的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去CO2和H2O即可得到NH3；选项D，加热蒸发MgCl2溶液制取无水MgCl2，需要防止Mg2的水解，故需要在氯化氢的气氛中进行，D项正确。2如图各相应仪器中加入的试剂，可用于制取、净化、收集的气体是()气体abcAH2稀硫酸锌粒浓硫酸BCl2浓盐酸高锰酸钾浓硫酸CC2H2食盐水电石硫酸铜溶液DO2过氧化氢二氧化锰浓硫酸答案D解析氢气、乙炔应该分别用向下排空气法和排水法收集，故A、C项错误；氯气中的氯化氢气体不能用浓硫酸除去，B项错误；D项中氧气的制取、净化、收集均正确。3六价铬有毒，而Cr3相对安全。工业含铬(CrO3)废渣无害化处理的方法之一是干法解毒，用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如图所示，CO由甲酸脱水制得；实验结束时熄灭酒精灯的顺序是()A、 B、C、 D、答案A解析CO由甲酸脱水制得，一氧化碳是有毒气体，不能直接排放到空气中，最后需要点燃除去，装置中发生的反应是CO还原CrO3，需要冷却后再停止通一氧化碳气体，防止还原产物被氧化，所以熄灭酒精灯的顺序是先熄灭，再熄灭，最后熄灭，故选A。4在实验室进行物质制备，下列从原料及试剂到制取相应的最终产物的设计合理的是()ACCOCO2Na2CO3BCuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2CFeFe2O3Fe2(SO4)3溶液DCaOCa(OH)2溶液NaOH溶液答案D解析A项中，C在空气中点燃，生成的产物为CO、CO2，虽然CO中混有CO2，但最终并不影响CO2的制取，因反应难以控制生成CO，所以不合理；B项中，虽然原理上可行，但硝酸银的成本太高，经济上不可行；C项中，铁在氧气中点燃，通常只能得到四氧化三铁，而得不到三氧化二铁，理论上不正确；D项中，利用生石灰与水反应生成的熟石灰与碳酸钠反应制烧碱，是实验室获得少量的烧碱的方法，可行。5某课外实验小组设计的下列实验合理的是()ABCD用铜与浓硫酸反应制备SO2制备少量氨气制备并收集少量NO2气体制备少量氧气答案B解析A项，铜与浓硫酸反应需要加热，错误；C项，二氧化氮气体与水反应不能用排水法收集，错误；D项，Na2O2溶于水，不能控制反应的停止，错误。题组二高考小题6(2017江苏高考)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是() A.制取SO2 B.验证漂白性 C.收集SO2 D.尾气处理答案B解析铜片和稀硫酸不反应，无法制备SO2，A错误；SO2能使品红溶液褪色，因此可以验证SO2的漂白性，B正确；SO2密度比空气大，用排空气法收集SO2时，导气管应“长进短出”，C错误；SO2和饱和NaHSO3溶液不反应，因此NaHSO3溶液不能作为吸收液，可用NaOH溶液，D错误。7(2016全国卷)下列实验操作能达到实验目的的是()实验目的实验操作A制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥D比较水与乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中答案D解析制备Fe(OH)3胶体时，应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，A项不能达到实验目的；将MgCl2溶液加热蒸干将得到Mg(OH)2，欲得到无水MgCl2，应在氯化氢气流中加热蒸干，B项不能达到实验目的；向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3，Cu也会与HNO3发生反应，C项不能达到实验目的。题组三模拟小题8(2018天津质检)可用如图装置进行制取(必要时可加热)、净化、收集气体的实验是()A铜和稀硝酸制一氧化氮B氯化钠与浓硫酸制氯化氢C锌和稀硫酸制氢气D硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢答案B解析从题给的装置看所制取的气体应具备下列特点：可用浓H2SO4干燥(即不与浓H2SO4反应)，能用排空气法收集且密度比空气大，因此应选B。9(2018银川检测)常温下，使用下图的实验装置和表中所给的试剂制取并收集不同气体，能达到实验目的的是()选项甲乙丙制取气体A浓盐酸MnO2饱和食盐水Cl2B浓氨水碱石灰浓硫酸NH3C浓硝酸Cu浓硫酸NO2D70%硫酸Na2SO3SO2答案D解析A项，浓盐酸和MnO2反应制取Cl2，需要在加热条件下才能反应；B项，NH3不能用浓硫酸干燥；C项，NO2的密度比空气的密度大，用向上排空气法收集，而图示中丁为向下排空气法；D项，硫酸和Na2SO3反应生成SO2，SO2用向上排空气法收集(丙)，用NaOH溶液吸收尾气，丁防倒吸。10(2018太原期末)工业上以粗盐(含Ca2、Mg2、SO等杂质)为主要原料，采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是()A饱和食盐水中先通入的气体为CO2B流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒C如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性D对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过滤后再加入盐酸调节溶液的pH答案B解析A项，二氧化碳在水中溶解度较小，氨气溶解度较大，故应先通入氨气，使溶液为碱性溶液，再通入二氧化碳，可以达到实验目的，错误；B项，从溶液中得到固体，需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作，因此流程图中的“系列操作”中一定需要玻璃棒搅拌、引流等，正确；C项，Na2CO3加热不易分解，NaHCO3晶体加热容易分解，故小试管中盛放NaHCO3，大试管中盛放Na2CO3，图中放反，错误；D项，除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO及泥沙，可以加过量BaCl2除去SO，然后加NaOH除去Mg2，用Na2CO3除去Ca2和过量的Ba2，盐酸要放在最后，来除去过量的NaOH和Na2CO3，错误。题组一基础大题11铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛。利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下：实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。(1)装置A的名称是_，装置B中盛放的物质是_，NH4HCO3盛放在装置_中。(2)实验过程中，欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合，操作方法是_，发生主要反应的离子方程式为_。FeSO4溶液要现用现配制的原因是_，检验久置的FeSO4是否变质的方法是_。(3)干燥过程主要目的是脱去游离水，过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为_，取干燥后的FeCO3样品12.49 g，与碳混合后焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量：_g。答案(1)分液漏斗铁粉C(2)(待D处的气体纯净后)关闭活塞3，打开活塞2Fe22HCO=FeCO3CO2H2O(或Fe2HCO=FeCO3H、HCOH=CO2H2O)亚铁离子易被氧化取样品配成溶液，取少量溶液于试管中，再向试管中加入KSCN溶液，观察是否显血红色(合理答案即可)(3)4FeCO3O22H2O=4FeOOH4CO20.89解析(1)装置A是分液漏斗，盛放稀硫酸，装置B中盛放铁粉，稀硫酸与铁粉反应生成H2和FeSO4。装置C中盛放NH4HCO3。(2)检验D处氢气已纯净时，表明装置中空气已排尽，关闭活塞3，打开活塞2，在氢气作用下将FeSO4溶液压入C中发生反应。FeSO4具有还原性，易被O2氧化，故FeSO4溶液要现用现配。用KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质。(3)FeCO3、H2O、O2反应生成FeOOH和CO2。设干燥后的FeCO3样品中FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y，则x116 gmol1y89 gmol112.49 g,56 gmol1(xy)6.16 g，解得：x0.1 mol，y0.01 mol，故m(FeOOH)0.89 g。题组二高考大题12(2018全国卷节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：pH4.1时，中为_溶液(写化学式)。工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是_。答案(1)2NaHSO3=Na2S2O5H2O(2)NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液解析(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液经结晶脱水生成焦亚硫酸钠，根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3=Na2S2O5H2O。(2)碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即中为NaHSO3溶液。要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。13(2017全国卷)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下：回答下列问题：(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为_。(2)“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式： _。(3)TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：温度/3035404550TiO2xH2O转化率/%9295979388分析40 时TiO2xH2O转化率最高的原因： _。(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为4，其中过氧键的数目为_。(5)若“滤液”中c(Mg2)0.02 molL1，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍)，使Fe3恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3)1.0105 molL1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ _(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.31022、1.01024。(6)写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式： _。答案(1)100 、2 h,90 、5 h(2)FeTiO34H4Cl=Fe2TiOCl2H2O(3)低于40 ，TiO2xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40 ，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O转化反应速率下降(4)4(5)Fe3恰好沉淀完全时，c(PO) molL11.31017 molL1，c3(Mg2)c2(PO)值为0.013(1.31017)21.71040KspMg3(PO4)2，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀(6)2FePO4Li2CO3H2C2O42LiFePO43CO2H2O解析(1)根据图像分析，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为100 、2 h,90 、5 h。(2)“酸浸”时，发生反应的离子方程式为FeTiO34H4Cl=Fe2TiOCl2H2O。(3)当温度低于40 时，H2O2、NH3H2O不易分解，但是温度低，反应速率慢，TiO2xH2O转化率低；当温度高于40 时，H2O2分解，NH3逸出，反应物浓度降低，反应速率下降，TiO2xH2O的转化率低。(4)设Li2Ti5O15中过氧键的数目为x，则非过氧键氧原子数目为152x，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零可得：2x2(152x)1245，解得：x4。(5)根据Ksp(FePO4)1.31022及Fe3恰好完全沉淀时溶液中c(Fe3)1.0105 molL1，可得c(PO) molL11.31017 molL1。c(Mg2) molL10.01 molL1，则c3(Mg2)c2(PO)0.013(1.31017)21.6910401.71040KspMg3(PO4)21.01024，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。(6)煅烧过程中，Fe元素化合价由3降至2，被还原，则H2C2O4应作还原剂，其氧化产物为CO2，反应的化学方程式为2FePO4Li2CO3H2C2O42LiFePO43CO2H2O。14(2016全国卷)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成 N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备氨气的发生装置可以选择上图中的_，反应的化学方程式为_。欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置_(按气流方向，用小写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中Y管中_反应的化学方程式： _将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2_答案(1)A2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(或BNH3H2ONH3H2O)dcfei(2)红棕色气体慢慢变浅8NH36NO27N212H2OZ中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压解析(1)制备氨气，可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加热，可选用装置A；也可采用加热浓氨水的方法，此时可选用装置B。欲得到干燥的氨气，首先要干燥(干燥管要大口进气，小口出气)，其次要收集(氨气密度比空气小，要用向下排空气法)，最后为尾气处理(因氨气极易溶于水，要用防倒吸的F装置)。(2)NH3和NO2在催化剂、一定温度下可发生反应，故Y管中红棕色气体慢慢变浅；由化学方程式8NH36NO27N212H2O可以得出，反应后气体分子数减少，压强减小，故打开K2后，Z中NaOH溶液会产生倒吸现象。题组三模拟大题15(2018四川绵阳三诊)二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化，查阅相关资料得到如下信息：干燥的氯气与硫在110140 下反应可得S2Cl2，S2Cl2在300 以上完全分解。S2Cl2常温下为红棕色液体，沸点为137 ；S2Cl2遇水生成HCl、SO2、S。S的熔点为112.8 ，沸点为444.6 。某班同学在实验室制备S2Cl2并探究其性质，回答下列问题：(一)氯气的制备(1)氯气的发生装置可以选择图甲中的_(填字母)，反应的化学方程式为_。(2)欲收集一瓶干燥的氯气，选择图甲中的装置，其连接顺序为：发生装置_(按气流方向，用小写字母表示)。(二)S2Cl2的制备将上述收集到的氯气通入图乙装置，在一定温度下进行实验。(3)证明实验中有S2Cl2生成的现象是_。若加热G时温度过高，在X中可能出现的现象是_。(4)Z中的试剂名称是_，如果没有Z装置，可能造成的不良影响有_。(三)S2Cl2的性质探究(5)取少量(二)中制得的S2Cl2于锥形瓶中，滴加足量NaOH溶液，发生反应的离子方程式为_。若要检验反应后的溶液中存在Cl，在滴加硝酸和硝酸银溶液之前，必须进行的操作是_。答案(1)A(或B)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O或2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl2