中考化学一轮复习专题练习五物质的模拟制备含答案

专题五物质的模拟制备物质的模拟制备实验题的答题思路：第1步：明确实验目的和原理由乳酸与碳酸亚铁反应制备乳酸亚铁。实验分两步进行，先制备碳酸亚铁，反应原理为FeSO4＋2NH4HCO3=FeCO3↓＋R＋CO2↑＋H2O，再将制得的碳酸亚铁加入乳酸中制备乳酸亚铁，反应原理为酸与碳酸盐发生复分解反应。第2步：分析装置或流程作用物质的模拟制备实验题的答题思路：第1步：明确实验目的和原理由乳酸与碳酸亚铁反应制备乳酸亚铁。实验分两步进行，先制备碳酸亚铁，反应原理为FeSO4＋2NH4HCO3=FeCO3↓＋R＋CO2↑＋H2O，再将制得的碳酸亚铁加入乳酸中制备乳酸亚铁，反应原理为酸与碳酸盐发生复分解反应。第2步：分析装置或流程作用图示装置A中铁粉与稀硫酸发生反应生成FeSO4和H2，结合FeCO3的制备原理可知，生成的FeSO4进入装置B中参与反应制得FeCO3，结合已知信息①，为防止Fe2＋被氧化，需要将装置中的空气排尽，因此生成的H2具有排尽装置中的空气和将装置A中生成的FeSO4溶液压入装置B中的双重作用；装置C的作用是防止空气中的氧气进入装置B中氧化Fe2＋。第3步：结合所学知识及题给信息答题如结合Na2CO3溶液的性质及信息③可回答第（4）问。由酸的性质可回答第（5）问。结合结晶方法及信息②可回答第（6）问。已知：①Fe2＋容易被氧气氧化成Fe3＋。②乳酸亚铁能溶于水形成浅绿色溶液，几乎不溶于乙醇。③FeSO4在碱性条件下生成Fe（OH）2沉淀。Ⅰ.制备碳酸亚铁（装置如图）（1）仪器a的名称是____________。（2）装置A中铁粉与稀硫酸反应的化学方程式为_______________________________；装置B中反应的化学方程式为FeSO4＋2NH4HCO3=FeCO3↓＋R＋CO2↑＋H2O，则R的化学式为___________。（3）实验开始时，先打开K1、K3，关闭K2，目的是___________________________________；一段时间后，关闭K1、K3，打开K2，目的是__________________________________________________________；装置C的作用是____________________________________。（4）若将装置B中三颈烧瓶内NH4HCO3溶液换成Na2CO3溶液，会降低FeCO3的纯度，原因是_____________________________________________。Ⅱ.制备乳酸亚铁将制得的FeCO3加入乳酸溶液中，再加入过量铁粉（防止Fe2＋被氧化），在75℃以下不断搅拌。（5）反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉所需的试剂是________（填标号）。A．盐酸B．乳酸C．CuSO4溶液（6）从乳酸亚铁溶液中获得乳酸亚铁晶体的主要步骤：隔绝空气的条件下，____________，降温结晶，过滤，用乙醇重复多次洗涤，最后低温烘干。用乙醇洗涤的目的是除去乳酸亚铁晶体表面的杂质、____________________________。类型设计实验类1．氮化铝（AlN）是一种性能优良的陶瓷材料，实验室中可利用氨气与铝反应制备AlN。Ⅰ.制备氨气（1）实验室中常用加热氯化铵与熟石灰固体混合物的方法制取氨气，同时生成氯化钙和水，反应的化学方程式为____________________________________________，欲成功制得氨气，图1中还缺少的一种仪器是____________。（2）向生石灰中滴加浓氨水也可较快制取氨气。此过程中生石灰与水反应________（填“放热”或“吸热”），________（填“增大”或“减小”）了氨气的溶解度。若实验室利用该原理组装气流平稳的氨气发生装置，图1中仪器除选择①外，还须选择的是________（填序号）。Ⅱ.制备氮化铝（实验装置如图2）已知：①加热氨气与氧气的混合气体，可能发生爆炸；②AlN化学性质不活泼，通常情况下不与水、稀硫酸及稀盐酸反应。（3）氨气与铝反应制备AlN时，还生成一种单质，反应的化学方程式为_________________________；实验前排尽装置内空气的目的是_______________________________________（写两点）。（4）装置B的主要作用是____________。（5）为得到纯净的AlN，可待玻璃管冷却后，将其中的固体转移至烧杯中，加入足量____________，充分反应后，过滤、洗涤、干燥。（6）若取10g铝粉进行实验，充分反应后，称得硬质玻璃管中剩余固体质量为14.2g，则生成AlN的质量为__________g。2．柠檬酸钙[Ca3（C6H5O7）2]是一种易被人体吸收的有机钙，可用于制备轻质碳酸钙。资料：①极细粉末易浮于液体上方。②柠檬酸钙微溶于水、极难溶于乙醇；醋酸钙易溶于水。Ⅰ.制备柠檬酸钙向洁净鸡蛋壳粉（主要成分为CaCO3）中加入足量醋酸溶液，充分反应后过滤，得到醋酸钙溶液，再向其中加入适量柠檬酸溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，得到柠檬酸钙和醋酸溶液。（1）鸡蛋壳粉与醋酸反应结束的标志是________________。（2）鸡蛋壳粉细度对柠檬酸钙产率的影响如图1（已知：鸡蛋壳粉细度越大，其颗粒直径越小），请分析鸡蛋壳粉细度超过100目时，柠檬酸钙产率下降的原因：_______________________________________________________________________。（3）洗涤柠檬酸钙固体时，最适宜的洗涤剂是________（填“水”或“乙醇”）。（4）上述实验过程中可循环使用的物质是____________。（5）制备柠檬酸钙时，先将鸡蛋壳与醋酸反应，生成醋酸钙后，再与柠檬酸反应，而非直接将鸡蛋壳与柠檬酸反应。请结合相关物质的溶解性解释其原因：__________________________________________________________________________________________。Ⅱ.制备轻质碳酸钙将柠檬酸钙放入三颈烧瓶中（装置如图2），加水配制成悬浊液，然后加入氨水，再通入CO2调节pH至7.6，过滤、洗涤、烘干，得到轻质碳酸钙。通入CO2后依次发生如下反应：反应1：2NH3·H2O＋CO2=（NH4）2CO3＋H2O；反应2：（NH4）2CO3与柠檬酸钙发生复分解反应生成CaCO3。（6）制备过程中，先加入氨水，再通入CO2调节pH的原因是_________________________________________________________；选用水浴加热的优点有_________________________（写一点）。（7）写出反应2的化学方程式：____________________________________________________________。3．葡萄糖酸锌（ZnA2，A表示原子团）是一种补锌剂，化学小组在实验室用葡萄糖酸钙（CaA2）与硫酸锌反应制备葡萄糖酸锌，反应原理为CaA2＋ZnSO4=ZnA2＋CaSO4↓。（1）制备硫酸锌用氧化锌与稀硫酸反应制备硫酸锌的化学方程式为___________________________________________。（2）制备葡萄糖酸锌（装置如图）制备步骤：在90℃水浴加热条件下，向硫酸锌溶液中逐滴加入葡萄糖酸钙溶液至完全反应。将反应得到的混合物趁热过滤除去滤渣，然后将滤液降温结晶，过滤、洗涤、干燥，得到葡萄糖酸锌固体。已知：葡萄糖酸锌在热水中易溶，在冷水中能溶，在无水乙醇中难溶；其在温度高于100℃时开始分解。硫酸钙的溶解度如表。温度/℃4050607080硫酸钙溶解度/g0.2100.2070.2010.1930.160①该反应需控制温度在90℃左右，不能过低也不能过高的原因是______________________________________________________________。②“趁热过滤”的目的是_______________________________________________________________________________________，滤渣的成分是____________（填化学式）。③“洗涤”时用无水乙醇而不用蒸馏水的目的是_____________________________________________。（3）保存葡萄糖酸锌实验操作及现象：取少量葡萄糖酸锌固体于试管中加热，固体逐渐变黑，试管口出现水珠。实验结论：葡萄糖酸锌中含有______元素。保存葡萄糖酸锌时应注意___________________________。类型工艺流程与实验结合类4．二氧化氯（ClO2）是一种安全高效的杀菌消毒剂，实验室制备二氧化氯的工艺流程如图1。（1）“酸浸”时，预先将锌粒粉碎的目的是_______________________________________________。若要制取和收集一瓶干燥的氢气，图2中应选择装置的连接顺序是________（填标号）。（2）“燃烧器”中，氢气可以在氯气中剧烈燃烧，反应的化学方程式为__________________________。（3）“ClO2生成器”中，发生反应：2NaClO3＋4HCl=2NaCl＋2X＋2ClO2＋Cl2，则X的化学式为________。NaClO3中氯元素的化合价为________。（4）以上工艺流程中可循环利用的物质是________（填化学式）。（5）二氧化氯用于城市用水消毒的过程中发生________变化（填“物理”或“化学”）。5．（2025淮安）Mn3O4常用于电子工业；而KMnO4可用于制备氧气，其稀溶液还是良好的消毒剂。利用废旧电池炭包（含炭和MnO2）制备Mn3O4和KMnO4的流程如图1。（1）将炭包在足量的氧气中焙烧，目的是________________________________________________。（2）反应1中化合价发生改变的元素是____________（填元素符号）。（3）利用MnSO4与氧气、氨水反应制备（NH4）2SO4和Mn3O4（难溶于水的黑色固体），实验装置如图2。制备时溶液的温度和pH对Mn3O4的产率的影响如图3。为获得高产率、高纯度的Mn3O4，请将下列实验方案补充完整：取一定量MnSO4溶液放入三颈烧瓶中，边搅拌边通入空气，________________________________________________________________________________________，真空干燥。（实验方案中必须使用的试剂：氨水、蒸馏水）（4）反应2的原理为2MnO2＋4KOH＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2K2MnO4＋2X，则X的化学式为________。（5）将K2MnO4转化为KMnO4的实验方案通常有两种。方案一：2K2MnO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2KMnO4＋H2↑＋2KOH方案二：3K2MnO4＋4CO2＋2H2O=2KMnO4＋MnO2↓＋4KHCO3对比上述两种方案，你认为哪种方案更优？并说明理由：_________________________________________________________（写一点）。6．碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]应用广泛，某科研小组在实验室研究制备碱式碳酸铜的方法。Ⅰ.废黄铜制硫酸铜利用废黄铜粉末（主要成分为铜和锌）制备硫酸铜的流程如图1：（1）“操作X”是________（填操作名称）。溶液A中含有的阳离子是______________（填离子符号）。（2）“焙烧”时发生反应的化学方程式为__________________________。（3）“酸浸”时为提高铜的浸出率，可采取的措施是_________________________________（写一条）。Ⅱ.制备碱式碳酸铜已知：①碱式碳酸铜在220℃时开始分解。②CuSO4在碱性条件下生成Cu（OH）2沉淀。用如图2装置制备碱式碳酸铜，具体实验步骤如下：步骤1：向三颈烧瓶中加入一定质量10%的CuSO4溶液，并逐滴滴加一定质量10%的Na2CO3溶液，有浅蓝色沉淀产生，调节pH为8.8，控制温度约在70℃，再不断搅拌悬浊液直到沉淀变为绿色，停止搅拌，静置。步骤2：过滤，洗涤，然后将滤渣置于烘箱中烘干，得到碱式碳酸铜固体。（4）制备原理为2Na2CO3＋2CuSO4＋Xeq\o(=,\s\up7(70℃))Cu2（OH）2CO3↓＋CO2↑＋2Na2SO4，则X的化学式为____________。（5）“步骤2”中，洗涤前沉淀表面附着的主要杂质的化学式为____________。（6）实验时不能将CuSO4溶液滴加到Na2CO3溶液中的原因是____________________________________________________________。（7）最终得到的碱式碳酸铜固体中混有少量黑色杂质的原因可能是_______________________________________________________。

参考答案归纳题型解法例题（1）分液漏斗（2）Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑（NH4）2SO4（3）排尽装置中的空气，防止Fe2＋被氧化将装置A中溶液压入装置B中，使生成的FeSO4与NH4HCO3反应防止空气中的氧气进入装置B中氧化Fe2＋（4）Na2CO3溶液呈碱性，会生成Fe(OH)2沉淀（5）B（6）蒸发浓缩减少乳酸亚铁晶体的损耗分类综合训练1．（1）2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑酒精灯（2）放热减小⑤⑥（3）2NH3＋2Aleq\o(=,\s\up7(△))2AlN＋3H2防止铝粉被氧化，防止发生爆炸（4）防倒吸（5）稀硫酸（或稀盐酸）（6）12.32．（1）不再产生气泡（2）当细度超过100目时，鸡蛋壳粉易浮于反应液上方，导致反应不充分，使柠檬酸钙产率下降（3）乙醇（4）醋酸溶液