高中化学《物质的制备》同步练习4 人教版选修6

用心 爱心 专心 1 物质的制备物质的制备 题目主要来源于北京 浙江 江苏 湖南 湖北等地区最新模拟试题 1 14 分 铜及其化合物在生产 生活中有广泛的应用 1 铜可采用如下方法制备 火法炼铜 Cu2S O2 2Cu SO2 湿法炼铜 CuSO4 Fe FeSO4 Cu 上述两种方法中 铜元素均被 填 氧化 或 还原 成铜单质 2 印刷电路板上使用的铜需要回收利用 方法一 用 FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备 CuCl2 2H2O 实验室模拟回收过程如 下 证明步骤 I 所加 FeCl3溶液过量的方法是 步骤 2 中所加的氧化剂最适宜的是 A HNO3B H2O2C KMnO4 步骤 3 的目的是使溶液的 pH 升高到 4 2 此时 Fe3 完全沉淀 可选用的 试剂 1 是 写出一种即可 蒸发农缩 CuCl2溶液时 要滴加浓盐酸 目的是 用化学方程式并结 合简要的文字说明 再经冷却 结晶 过滤 得到 CuCl2 2H2O 方法二 用 H2O2和稀硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜时 其热化学方程式是 Cu s H2O2 l H2SO4 nq CuSO4 aq 2H2O l H1 320kJ mol 又知 2H2O l 2H2O l O2 g H2 196kJ mol H2 g O2 g H2O l H3 286kJ mol 2 1 则反应 Cu s H2SO4 aq CuSO4 aq H2 g 的 H 3 欲实现反应 Cu H2SO2 CuSO4 H2 在你认为能实现该转化的装置中的括号内 标出电极材料 填 Cu 或 C 1 14 分 每空 2 分 1 还原 2 方法一 取少量充分反应后的溶液于试管中 滴加 KSCN 溶液 若溶液变为红色 证明所加 高温 用心 爱心 专心 2 FeCl3溶液过量 B CuO 或 Cu OH 2 答案合理均给分 CuCl2在溶液中可以发生水解反应 CuCl2 2H2OCu OH 2 2HCl 滴加浓盐 酸 可以抑制水解 方法二 64kJ mol 3 2 14 分 下图为某套实验装置示意图 其中加热装置和部分药品等已经省略 装置 和 装置 为气体发生装置 1 甲同学利用装置 在 A B 间增加一盛有浓硫酸的洗气瓶 制备 NO2并验证其性 质 装置 用于实验室制备 NH3 用装置 制备过量 O2 A 装置中相应药品在催 化加热时发生反应的化学方程式是 B 处冰水冷却的 U 型管中有红 棕色气体生成且越接近 U 型管底部颜色越浅 请解释原因 2 乙同学利用此套装置合成 SO3 B 处冰水冷却的 U 型管中的固体出现 C 中若盛 放 K2Cr2O7溶液 则在 C 中发生的氧化还原反应的离子方程式是 生成物中 Cr 以 Cr3 形式存在 现欲制得纯净干燥的 SO3 若 C 中盛放 NaOH 溶液 则此装置中存在明显不足 应如何改进 从下面给出的实验装置 中选择字母标号补充或替换 并用简要文字说明 3 丙同学拟验证 NO 能被氨气还原并测算其转化率 装置 装置 分别制 NO 和 NH3 将上述装置 A B C 分别换成下列 用心 爱心 专心 3 溶液 中溶质质量分数 请回答 装置 的作用可能是 若进入装置 的 NO 共 2688mL 已折算 为标准状况 下同 氨气过量 最后收集到标准状况下 2016Mln2 则 NO 的转化率 是 能正确表达出计算过程即可 2 14 分 1 4NH3 5O2 4NO 6H2O 2 分 因为 2NO O2 2NO2 2NO2 红棕 N2O4 无色 正反应是放热反应 U 型管 底部的温度降低 上述平衡向右移动 NO2浓度降低 颜色变浅 4 分 2 Cr2O2 7 3SO2 2H 2Cr3 3SO2 4 H2O 2 分 将 e m 依次连接在 B C 之间或将 C 装置换成 f 2 分 3 吸收未反应的 NO 2 分 100 52688 62016 90 2 分 3 14 分 工业上可以利用氟硅酸 碳酸氢铵制备冰晶石 Na3AlF6 其工艺如下 请回答下列问题 1 反应 中生成的无色气体 A 是 滤液 的溶质是 2 经测定 NH4HCO3溶液呈中性 请分析原因 用离子方程式和文字表述说明理由 3 经反应 后 过滤得到的冰晶 Na3AlF6 固体 该固体上附着有杂质 需要洗涤 请简述如何证明冰晶石固体已经洗涤干净 4 温度和 NH4HCO3浓度会影响反应 的速率 现设计如下实验方案探究温度和 NH4HCO3浓度对反应 速率的影响 请在表格空白处填写适当的反应条件 实验编号实验目的温度c NH4HCO3 I为以下实验作参照 60 c1 II探究浓度对反应 速率的影响c2 III探究温度对反应 速率的影响 80 5 下图是滤液 溶质的质量分数随温度变化的曲线图 t1 t2 温度 催化剂 用心 爱心 专心 4 请分析 t2 时 滤液 中溶质的质量分数下降的原因是 3 每空 2 分 共 14 分 1 CO2 NH4F 2 NH H2O NH3 H2KO H 4 HCO H2O H2CO3 OH 3 NH 和 HCO 的水解程度基本相同 4 3 3 取洗涤后的溶液 向其中滴加 BaCl2溶液 无现象 说明已经洗涤干净 若有白 色沉淀生成 说明没有洗涤干净 其他方法合理给分 4 60 c1 5 温度升高 NH4F 会分解 或答出 NH4HCO3会分解也给分 4 12 分 某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料 想利用一氯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 室温下存在反应 3HNO2 HNO3 2NO H2 在酸性溶液中 NO 2可 将 MnO 4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 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 为避免 D 管中生成 NaOH 你认为应该 进行的改进是 4 12 分 每空 2 分 1 C 4HNO3 浓 CO2 4NO2 2H2O 2 溶液逐渐变蓝 NO 或一氧化氮 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 用心 爱心 专心 5 红棕色 则 D 中产物是亚硝酸钠 反应的离子方程式是 3NO 2 2H NO 3 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 5 NO 2 2MnO 4 6H 5 NO 3 2Mn2 3H2o 其它合理答案均得分 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 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 其它合理答案均得分 5 10 分 工业上以锂辉石 2232 4Li O Al OSiO 含少量 Ca Mg 元素 为原料生产碳酸锂 其部分工艺流程如下 已知 oo 223224242322 4 250 C300 C4Li O Al OSiOH SOLi SOAl OSiO H O 浓 某些物质的溶解度 S 如下表所示 T 20406080 S Li2CO3 g1 331 171 010 85 S Li2SO4 g34 232 831 930 7 1 从滤渣 1 中分离出 A12O3的部分流程如下图所示 括号表示加入的试剂 方框表示 所得到的物质 则步骤 II 中反应的离子方程式是 2 已知滤渣 2 的主要成分有 Mg OH 2和 CaCO3 向滤液 1 中加入石灰乳的作用是 运用化学平衡原理简述 3 向滤液 2 中加入饱和 Na2CO3溶液 过滤后 用 热水洗涤 的原因是 4 工业上 将 Li2CO3粗品制备成高纯 Li2CO3的部分工艺如下 a 将 Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液 LiOH 溶液作阴极液 两者用离子选择透过 膜隔开 用惰性电极电解 b 电解后向 LiOH 溶液中加入过量 NH4HCO3溶液 过滤 烘干得高纯 Li2CO3 a 中 阳极的电极反应式是 b 中 生成 Li2CO3反应的化学方程式是 用心 爱心 专心 6 5 10 分 1 2 分 Al3 3NH3 H2O Al OH 3 3NH4 2 2 分 Ca OH 2 s Ca2 2OH Mg2 Mg OH 2 s 3 2 分 Li2CO3的溶解度随温度升高而减小 热水洗涤可减少 Li2CO3的损失 4 2 分 2C1 2e Cl2 2 分 2Li2OH NH4HCO3 Li2CO3 NH3 2H2O 6 12 分 NaClO 和 KAl SO4 2都是重要的化工产品 均可应用于造纸业 1 NaClO 溶液呈溶液 pH 7 原因是 用离子反应方程式表示 2 根据 NaClO 的性质推测 在纸浆中加入 NaClO 溶液的目的是 3 在 1 mol L 的 KAl SO4 2溶液中离子浓度由大到小的顺序是 4 某小组同学用右图所示装置探究饱和 NaClO 和 KAl SO4 2溶液混合反应的实验 打开活塞向烧瓶中加入饱和 KAl SO4 2溶液 产生大 量的白色胶状沉淀 反应的离子方程式是 将烧瓶中的混合液在阳光照射下 不久有黄绿色气体 产生 充分反应后集气瓶中收集到能使带余烬木条复燃 的无色气体 写出在光照下混合液中反应的化学方程式 5 若将 V1 mL 0 1 mol L 的 KAl SO4 2溶液和 V2 mL 0 1 mol L 的 Ba OH 2溶液混合 当产生 沉淀的物质的量最多时 V1 V2 6 共 12 分 1 ClO H2OHClO OH 2 漂白纸浆 3 c SO c K c Al3 c H c OH 2 4 4 Al3 3ClO 3H2O 3HClO Al OH 3 4HClO2Cl2 O2 2H2O 光照 5 2 3 解析 本题是结合 NaClO 和 KAl SO4 2的性质试题 涉及盐类水解 离子浓度大小的比 较和化学计算等内容 NaClO 是强碱弱酸盐 水解而显碱性 NaClO 中氯为 1 价 故 NaClO 具有强氧化性 可以用于漂白纸浆 KAl SO4 2中 Al3 要水解显酸性 故 c SO 2 4 c K c Al3 c H c OH 将 NaClO 和 KAl SO4 2溶液混合后 ClO 和 Al3 要发生双水解 生成 Al OH 3和 HClO 在阳光照射下 HClO 会发生分解生成 Cl2和 O2 根据得失电子守恒 可以写出该反应的化学方程式 KAl SO4 2和 Ba OH 2反应生成 BaSO4和 Al OH 3的混合物 即 OH 完全反应时沉淀达到最大量 此时两溶液的体积比为 2 3 7 15 分 某同学设计了以下操作流程来除去混在氯化钠固体中的少量硫酸钠和氯化钙 用心 爱心 专心 7 1 试剂 A 是 试剂 C 是 2 操作 a 的名称是 操作 a 得到的滤渣的成分是 3 加入试剂 C 调节滤液 PH 的目的是 4 操作 b 中用到的主要仪器为酒精灯 三脚架和玻璃棒 该同学想利用上述得到的氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水 并检验氯气的 氧化性和测定所产生的氢气的体积 约 8mL 5 试从上图中选用几种必要的仪器 连成一整套装置 各种仪器接口的连接顺序 填编号 是 A 接 接 B 接 接 6 铁棒接直流电源的 极 炭棒上发生的电极反应为 7 能说明氯气具有氧化性的实验现象是 8 若装入的饱和食盐水为 75mL 电解前后溶液体积变化可忽略 假设两极产生的 气体全部逸出 当测得氢气为 8 4mL 标准状况 时停止通电 将 U 形管内 的溶液倒入烧杯 其 pH 约为 7 15 分 1 BaCl2或 Ba OH 2 HCl 2 过滤 CaCO3 BaCO3 和 BaSO4 3 除去过量的 Na2CO3 提纯 NaCl 4 蒸发皿 5 G F I D E C 6 负极 2Cl 2e Cl2 7 KI 淀粉溶液变蓝 8 12 8 8 15 15 分分 海水是巨大的资源宝库 在海水淡化及综合利用方面 天津市位居全国前列 海水是巨大的资源宝库 在海水淡化及综合利用方面 天津市位居全国前列 从海水中提取食盐和溴的过程如下 从海水中提取食盐和溴的过程如下 用心 爱心 专心 8 1 1 请列举海水淡化的两种方法 请列举海水淡化的两种方法 2 2 将将 NaClNaCl 溶液进行电解 在电解槽中可直接得到的产品有溶液进行电解 在电解槽中可直接得到的产品有 H H2 2 或或 H H2 2 3 3 步骤步骤 I I 中已获得中已获得 BrBr2 2 步骤 步骤 中又将中又将 BrBr2 2还原为还原为 BrBr 其目的为 其目的为 4 4 步骤步骤 用用 SOSO2 2水溶液吸收水溶液吸收 BrBr2 2 吸收率可达 吸收率可达 95 95 有关反应的离子方程式为有关反应的离子方程式为 由此反应可知 除环境保护外 在工业生产中应解决的主 由此反应可知 除环境保护外 在工业生产中应解决的主 要问题是要问题是 5 5 某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法 查阅了有关资料 某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法 查阅了有关资料 BrBr2 2的沸的沸 点为点为 59 59 微溶于水 有毒性和强腐蚀性 他们参观生产过程后 绘制了如下装置简图 微溶于水 有毒性和强腐蚀性 他们参观生产过程后 绘制了如下装置简图 请你参与分析讨论 请你参与分析讨论 图中仪器图中仪器 B B 的名称 的名称 整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管 其原因为整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管 其原因为 实验装置气密性良好 要达到提纯溴的目的 操作中如何控制关键条件 实验装置气密性良好 要达到提纯溴的目的 操作中如何控制关键条件 C C 中液体产物颜色为中液体产物颜色为 为除去该产物中仍残留的少量 为除去该产物中仍残留的少量 ClCl2 2 可 可 向其中加入向其中加入 NaBrNaBr 溶液 充分反应后 再进行的分离操作是溶液 充分反应后 再进行的分离操作是 8 15 分 1 蒸馏法 1 分 离子交换法 其它答案合理给分 1 分 2 Cl2 1 分 NaOH 1 分 NaClO 1 分 3 富集溴元素 1 分 4 Br2 SO2 2H2O 4H SO42 2Br 2 分 强酸对设备的严重腐蚀 1 分 5 冷凝管 1 分 Br2腐蚀橡胶 1 分 控制温度计 b 的温度 并收集 59 是的馏分 2 分 深红棕色 1 分 分液 或蒸馏 1 分 9 某课外小组模拟上述部分过程设计了如下实验装置制备硝酸 所有橡胶制品均已被保护 用心 爱心 专心 9 催化剂 1 工业上用氨气制取 NO 的化学方程式是 2 连接好装置后 首先进行的操作是 3 通入 a 气体的目的是 4 盛有 Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置 该装置中发生反应的化学方程式是 2NO2 Na2CO3 NaNO2 5 已知 温度低于 21 15 C 时 NO2几乎全部转变为 N2O2 工业上可用 N2O4与水 反应来提高硝酸产率 N2O4与 a 气体在冷水中生成硝酸的化学方程式是 6 一定条件下 某密闭容器中 N2O4和 NO2的混合气体达到平衡时 c NO2 0 500mol L c N2O4 0 125mol L 则 2NO2 g N2O4 g 的平衡常 数 K 若 NO2起始浓度为 2mol L 相同条件下 NO2的最大转化率为 9 14 分 每空 2 分 1 4NO 6H2O 32 45NHO 2 检验装置的气密性 3 提高 NO2的转化率 或 2NO O2 2NO2 合理均给分 4 NaNO3 CO2 5 2N2O4 O2 2H2O 4HNO3 6 50 1 2 10 15 分 在常温下 某兴趣小组模拟 侯氏制碱法 制取碳酸钠 流程如下 在常温下 有关物质的溶解度为 物质NH4ClNaHCO3Na2CO3NaCl 溶解度 g37 29 621 536 0 1 操作 中的实验操作名称为 2 操作 I 和操作 II 总反应的离子方程式为 用心 爱心 专心 10 3 操作 I 和 II 不能颠倒的原因 4 检验所得的碳酸钠粉末是否含有 NaHCO 的实验方案是 写出操作步骤 现象 结论 5 为了测定所制取产物的纯度 假设杂质只有碳酸氢钠 该小组的实验步骤为 i 使用下列装置组装实验装置 并检查气密性 ii 称取 Wg 产品放入 C 装置的锥形瓶中 加适量蒸馏水溶解 iii 称量 D 装置的质量为 W1g iv 从分液漏斗滴入稀硫酸 直到不再产生气体为止 v 从 a 处缓缓鼓入一定量的空气 再次称量 D 装置质量为 W2g vi 重复步骤 v 的操作 直到 D 装置的质量不再改变 称得 D 装置的质量为 W2g 根据上述实验回答如下问题 第 i 步 使用上述装置连接的接口顺序为 b e f 产物中碳酸钠的质量分数为 数字可不必化简 10 15 分 1 过滤 2 分 2 Na NH3 CO2 H2O NaHCO3 NH 4 2 分 3 由于 NH3在饱和 NaCl 溶液中溶解量比 CO2大 1 分 先通 NH3 溶液呈碱性 更易吸收 CO2 有利 NaHCO3的生成 1 分 所以应先通入 NH3 共 2 分 4 取少量产物于试管 加热 将产生的气体通入澄清石灰水 1 分 若使澄清石灰 水变浑浊 1 分 证明有 NaHCO3 1 分 操作 现象 结论各 1 分 共 3 分 其 他合理答案参照给分 5 c d g h 或 h g i 3 分 1313 53 112121 106 112121 100 100 121242 WWWWWW WW 或 其他合理答案参照给分 3 分 11 16 分 以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾 过二硫酸铵 NH4 2S2O8 和氧化铁红颜料 原料的综合利用率较高 其主要流程如下 FeCO3固体 NH4 2SO4溶液 FeSO4溶液 反应 I 碳酸氢铵 CO2 g 空气中煅烧产品 铁红 副产品 用心 爱心 专心 11 过滤 洗涤 干燥 1 反应 I 前需在 FeSO4 溶液中加入 以除去溶液中的 Fe3 反应 I 需控制反应温度低于 35 其目的是 2 反应 II 所得的副产品是 试写出该副产品的一种用途为 检验产品 II 中是否含有氯化物杂质的实验操作是 取少量产品 于试管中配成溶 液 3 煅烧 FeCO3生成产品 I 的化学反应方程式为 实 验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精灯 泥三角 三脚架 玻璃棒外 还有 4 反应 III 常被用于电解生产 NH4 2S2O8 过二硫酸铵 电解时均用惰性电极 阳 极 发生的电极反应可表示为 11 16 分 1 铁屑 2 分 防止 NH