2022届新高考化学一轮复习物质的制备作业

物质的制备

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C02

B.欲制备Fe(0H)3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCb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NH3

D.在氯化氢气氛中加热蒸发MgCb溶液，制备无水MgCb

答案B

解析选项A,Na2c03粉末可以与稀硫酸等反应获取C02；选项B,长时

间煮沸得到的是Fe(0H)3沉淀；选项C,加热NH4HCO3得到82、NH3、H20

的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去C02和H20即可得到NH3；选项D,

加热蒸发MgCb溶液制取无水MgCb,需要防止Mg?+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abC

AH2稀硫酸锌粒浓硫酸

BC12浓盐酸高镒酸钾浓硫酸

CC2H2食盐水电石硫酸铜溶液

D02过氧化氢二氧化镒浓硫酸

答案D

解析氢气、乙快都不能用向上排空气法收集，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。

3.六价铭有毒，而Cr3+相对安全。工业含铭(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Cr03o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.IlkI、IVB.I、III、IVC.IIRIV、ID.I、IV、III

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，HI装置中发生的反应是C。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in,再

熄灭I,最后熄灭IV,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()

在空气中点燃CuO,△NaOH溶液

A.C——»CO——>C02——»Na2c03

AgN03溶液NaOH溶液

B.Cu——>Cu(NO3)2溶液——►CU(0H)2

点燃H2s04溶液

C.Fe--->Fe2O3---->Fe2(SO4)3溶液

H2ONa2cCh

D.CaO——"Ca(OH)2溶液——"NaOH溶液

答案D

解析A项理论上正确，但CO有毒，要进行尾气处理，不纯时加热或点燃

会引起爆炸，操作较复杂，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.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()

C.收集SO?D.尾气处理

答案B

解析铜片和稀硫酸不反应，无法制备S02,A错误；S02能使品红溶液褪

色，因此可以验证S02的漂白性，B正确；S02密度比空气大，用排空气法收集

S02时，导气管应“长进短出”，C错误；S02和饱和NaHSCh溶液不反应，因

此NaHSCh溶液不能作为吸收液，可用NaOH溶液，D错误。

6.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FeCh溶液中

由MgCb溶液制备无水

B将MgCb溶液加热蒸干

MgCh

C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥

分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧

D比较水与乙醇中氢的活泼性

杯中

答案D

解析制备Fe(OH)3胶体时，应将饱和FeCh溶液滴入沸水中，A项不能达

到实验目的；将MgCb溶液加热蒸干将得到Mg（OH”，欲得到无水MgCb,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Cu。的Cu粉中加入稀

HN03,Cu也会与HN03发生反应，C项不能达到实验目的，应加入稀盐酸或稀

硫酸。

7.工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如图所示。下列说法不正

确的是（）

-I-铝土矿一除杂一AM）,蛆A1

矿-石灰石■号黑£美*玻璃

■一石英高「*做玄Si（纯）

..I~~►CujS♦Cu（粗）匕^Cu（纯）

―黄铜矿4H晶温

~岛温I_-FM）+Sa+废渣

A.在铝土矿制备较高纯度A1的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰

晶石

B.石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应

C.在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为2：1

D.黄铜矿（CuFeS。与02反应产生的CsS、FeO均是还原产物

答案B

解析用铝土矿制备较高纯度A1,首先用NaOH溶液将铝土矿中的氧化铝

溶解转化为偏铝酸钠溶液，然后过滤，向滤液中通入C02气体，把偏铝酸钠转

化为氢氧化铝沉淀，再过滤得氢氧化铝，接着加热氢氧化铝，让其分解为氧化铝,

最后用冰晶石作助熔剂，电解熔融的氧化铝得到铝，A正确；石英的主要成分是

二氧化硅，不属于盐，不与盐酸反应，玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸钠、硅

酸钙，组成中有盐故被称为硅酸盐产品，它也不能与盐酸反应，B不正确；在制

二同/汨皿

粗硅时，发生反应SiO2+2C=Si+2cOt,被氧化的物质C与被还原的物质

SiO2的物质的量之比为2：1,C正确；黄铜矿（CuFeSD与。2反应，铜由+2价

降为+1价被还原得到CU2S,氧由0价降至-2价，得到FeO,所以CU2S、FeO

均是还原产物，D正确。

8.用下列装置进行相应实验，不能达到实验目的的是（）

A.图1所示装置可制备氢氧化亚铁

B.图2所示装置可电解食盐水制氯气和氢气

C.图3所示装置可验证氨气极易溶于水

D.图4所示装置与操作可除去苯中的苯酚

答案B

解析A正确，溶液上方有一层苯，胶头滴管伸入溶液中，可以防止氢氧化

亚铁被氧化；B错误，Cu作阳极，阳极发生的电极反应为Cu-2e--Cu2+,得

不到氯气；C正确，氨气极易溶于水，将使平底烧瓶内的气压急剧下降，气球迅

速膨胀；D正确，苯中的苯酚遇到NaOH溶液将会生成苯酚钠而进入水溶液中,

与苯分层，利用分液的办法可以除去。

9.某课外实验小组设计的下列实验合理的是（）

ABCD

用铜与浓硫酸制备少制备并收集少制备少

反应制备SO?量氨气量NO?气体量氧气

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。

10.已知饱和氯化铁溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如下装

置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2,Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的

是（）

①

△

A.①中发生的化学反应为NaNO2+NH4。=NaCl+N2t+2H2O

B.④、⑥中依次盛装的试剂可以是浓H2so八碱石灰

C.③中盛放的试剂是NaOH溶液

D.实验结束，取⑤中的少量产物于试管中，加适量蒸储水，可以使试管口

湿润的红色石蕊试纸变蓝

答案C

解析根据题干可知，装置①为制备氮气的装置，饱和氯化钱溶液与亚硝酸

△

钠晶体混合生成氮气、氯化钠和水，所以反应方程式为NaNCh+NH4Cl=NaCl

+N2t+2H2O,故A正确；Ca3N2遇水发生水解，所以产生的氮气需要干燥才

能进入玻璃管中反应，装置④应为干燥装置，可选用浓硫酸作干燥剂；装置⑥中

也应装有干燥剂，防止空气中的水蒸气进入，装置⑥中可盛放碱石灰，故B正

确；装置中含有氧气，可利用装置③除去装置中的氧气，NaOH溶液不能除氧气,

可改成酸性氯化亚铁溶液，故C错误；实验结束后，装置⑤中有生成的Ca3N2,

Ca3N2遇水发生水解反应生成NH3和Ca(OH)2,NH3可以使湿润的红色石蕊试纸

变蓝，故D正确。

11.铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛。利用FeS04制备还原铁粉的

工业流程如下：

还原铁粉

CO：(NH4hS()4

实验室中可用FeSO”用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如图所示装

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FeSCU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o

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o

(3)干燥过程主要目的是脱去游离水，过程中会有少量FeCCh在空气中被氧

化为FeOOH,该反应的化学方程式为

取干燥后的FeCCh样品1249g，与碳混合后焙烧，最终得到还原铁粉6.16g,

计算样品中杂质FeOOH的质量：go

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2Fe2++2HCO.V

2++

=FeCO3I+CO2t+H20(或Fe+HCO§=FeCO3I+H+、HCO3+H

=CO2f+H2O)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)4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4cO2

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

铁粉反应生成比和FeS04o装置C中盛放NH4HCO3o

(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FeSCU溶液压入C中发生反应。FeSCU具有还原性，易被

02氧化，故FeSCU溶液要现用现配。用KSCN溶液检验久置的FeSCU是否变质。

(3)FeCO3、H2O、O2反应生成FeOOH和CO2o设干燥后的FeCCh样品中

FeCO3、FeOOH的物质的量分别为则xX116g-moL+yX89g・moL=12.49

g,56g-mol_1X(x+y)=6.16g,解得：x=0.1mol,y=0.01mol,故/“(FeOOH)=

0.89go

12.立德粉ZnS-BaSO4(也称锌领白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：

(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些

金属盐。灼烧立德粉样品时，锁的焰色为(填标号)。

A.黄色B.红色C.紫色D.绿色

(2)以重晶石(BaSCU)为原料，可按如下工艺生产立德粉：

水

■晶石混料」：岫|一净化的

焦炭粉而］回转炉卜还原料T浸出槽卜15as溶液一

900-1200V.

------次除时怦双“口

硫酸锌

①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钢，该过程的化学方程式

为O回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气

变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为

②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶

性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的(填化学式)。

③沉淀器中反应的离子方程式为

(3)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品，置于碘量瓶中，

移取25.00m0.1000010117的12-1<1溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置

暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的12用0.1000mol-L-'

Na2s2O3溶液滴定，反应式为l2+2S20l=2r+SQ广。测定时消耗Na2s2O3

溶液体积VmLo终点颜色变化为,样品中S?-的

含量为(写出表达式)。

答案(DD

900〜1200℃

(2)①BaSCU+4C=BaS+4COtCO+H2O=CO2+H2

②BaCCh③S?-+Ba2++Zn2++SO?-=ZnSBaSCUI

(3)浅蓝色至无色且半分钟内不恢复原色

(25.00-|v)XX32

^^7566—X1OO%

解析(1)根据常见元素的焰色反应，可知领元素的焰色为绿色。

(2)①原料为重晶石和过量焦炭粉经回转炉、浸出槽后得到净化的BaS溶液,

可判断重晶石(BaSO。与焦炭粉反应生成BaS和有毒气体CO,根据得失电子守

900~1200℃

恒法可配平氧化还原反应方程式BaSO4+4C-BaS+4COt；CO与水

蒸气反应得到的清洁能源气体为H2,另一种产物为CO2,则CO与水蒸气反应

的化学方程式为CO+H2O=CO2+H2O

②潮湿空气中的CO2和水蒸气跟“还原料”中的硫化钢反应生成的臭鸡蛋

气味的气体为H2S,水溶性变差是因为发生了反应BaS+CO2+H2O==H2S+

BaCChI,由此可知难溶于水的物质为BaCOao

③硫化钢溶液与硫酸锌反应生成难溶于水的立德粉(ZnS.BaSO”,因此离子

2-2+2+

反应方程式为S+Ba+Zn+SO?-=ZnSBaSO4Io

(3)淀粉溶液遇到I2溶液变蓝，当Na2s2。3将12消耗完后，溶液由浅蓝色变

至无色，即滴定终点时，溶液会由浅蓝色变至无色且半分钟内不恢复原色。设

Na2s2。3消耗的12的物质的量为

由化学方程式可得：

h+2s-=21-+S4O6"

1mol2mol

n\0.1000mol-L^XVX10~3L

则m=|vxXIO、mo]

设样品中S2-的含量为Y，则由反应

2

12+S'=2=+Sl可得：

hs2-

1mol32g

25.OOX1O_3LXO.1OOOmobf1

-|vXX10-3molmgXw

(25.00-1V)XX32

由此可得：w=w>T1000*100%o

13.高纯硫酸镒作为合成镶钻镒三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧

化镒粉与硫化镒矿(还含Fe、AkMg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所

示。回答下列问题：

H2sO4MnO2氨水Na2sMnF,NH4HCO3

MWiiri

溶，浸I氧化H呼H1|除杂11除夕沉产

淀渣1滤渣2灌渣3滤渣4

HjSO.

MnSO*«~MnCOj------

相关金属离子［co(M"+)=O.lmolLF形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子Mi?+Fe2+Fe3+Al3+Mg?+Zn2+Ni2+

开始沉

淀的pH

沉淀完

全的pH

(1)“滤渣1”含有S和；写出“溶浸”中二氧化镒与硫化镒反应的

化学方程式：o

(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是________________o

(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为〜6之间。

(4)“除杂1”的目的是除去Zi?+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是

(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+

沉淀不完全，原因是o

(6)写出“沉镒”的离子方程式：o

(7)层状银钻镒三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为

LiNuCo.vMnzO?,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=；时，

Z—O

答案⑴SiCh(不溶性硅酸盐)Mn02+MnS+2H2so4-2MnSO4+S+

2H2。

⑵将Fe2+氧化为Fe3+(3)4.7(4)NiS和ZnS

⑸F-与H+结合形成弱电解质HF,MgF2Mg2++2F-平衡向右移动

(6)Mn2++2HCO3=MnCO31+CO2t+H2O(7)|

解析(1)硫化镒矿及二氧化镒粉末中加入硫酸后，发生氧化还原反应：

MnCh+MnS+2H2so4-2MnSO4+S+2H2。，故滤渣1的主要成分为S和

SiO2(不溶性硅酸盐)。

(2)Fe2+沉淀完全时，Mt?+已经开始沉淀，故加入MnCh是为了将溶液中的

Fe?+氧化为Fe3+,便于除去。

(3)除去Fe3+及AP+,应使二者沉淀完全，故pH应大于4.7。

(4)锌和镇的硫化物都难溶于水，除杂1加入Na2S,故“滤渣3”的主要成

分为ZnS、NiSo

(5)“除杂1”步骤结束后,杂质金属阳离子只有Mg2+,加入MnF2形成MgF2

沉淀而除去Mg2+,若溶液酸度过高，H+浓度偏大，则F-与H+结合形成HF,

使MgF2沉淀溶解平衡正向移动而重新溶解。

(6)“沉镒”时加入NH4HCO3发生反应：Mn2++2HCO3=MnC0?I+

C02f+H20O

(7)根据化合物中各元素化合价代数和为0的原则，求得z=最

14.干燥的二氧化碳和氨气反应可生成氨基甲酸铁固体，化学方程式为：

2NH3(g)+CO2(g)NH2co0NH4(S)△“<0,在四氯化碳中通入二氧化碳和氨

制备氨基甲酸铁的实验装置如下图所示，回答下列问题:

(1)装置1用来制备二氧化碳气体：将块状石灰石放置在试管中的带孔塑料

板上，漏斗中所加试剂为；装置2中所加试剂为o

(2)装置4中试剂为固体NH4C1和Ca(0H)2,发生反应的化学方程式为

____________________________________；试管口不能向上倾斜的原因是

。装置3中试剂为KOH,其作用为o

(3)反应时三颈瓶需用冷水浴冷却，其目的是_____________________o

答案(1)稀盐酸浓H2s04

△

(2)Ca(OH)2+2NH4Cl=CaC12+2NH3t+2H2O防止冷凝水倒流到试管

底部使试管破裂干燥剂(干燥氨气)

(3)降低温度，使平衡正向移动提高产量

解析(1)装置1用来制备二氧化碳气体，反应方程式为CaC03+

2HCl=CaCh+CO2t+H2O,在试管的带孔塑料板上放置块状CaCCh,在长颈

漏斗中放置稀盐酸；装置2中所加试剂为浓硫酸，作用是干燥C02气体。

(2)在装置4中试剂为固体NH4cl和Ca(0H)2,二者混合加热发生反应制取

△

氨气，发生反应的化学方程式为Ca(0H)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3t+2H2O;

试管口不能向上倾斜的原因是：防止冷凝水倒流到试管底部使试管破裂。装置3

中试剂为K0H,其作用为干燥氨气。

(3)反应时三颈瓶需用冷水浴冷却，原因是2NH3(g)+

C02(g)NH2co0NH4(S)A/7<0的正反应是放热反应，降低温度，化学平衡

向放热的正反应方向移动，从而可提高产物的产量。

15.焦亚硫酸钠(Na2s2。5)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Na2s2。5,通常是由NaHSCh过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过

程的化学方程式：o

⑵利用烟道气中的SO2生产Na2s2。5的工艺为：

so,、叱c(h固体so,

NM：。施和溶午a+Mn廊丽麻祠

pH=4.1pH=7~8pH=4.1

①，1中为溶液(写化学式)。

②工艺中加入Na2c03固体,并再次充入S02的目的是o

答案(l)2NaHSO3-Na2s2O5+H20

⑵①NaHSCh②得到NaHSCh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=Na2s2。5+H2Oo

(2)①碳酸钠饱和溶液吸收S02后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即

I中为NaHSCh溶液。②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NaHSCh过饱和

溶液。

16.(2021•山东新高考模拟卷)普通立德粉(BaSO,ZnS)广泛用于工业生产中,

可利用ZnSCU和BaS共沉淀法制备。以粗氧化锌(含Zn、CuO、FeO等杂质)和

BaSCU为原料制备立德粉的流程如下：

硫酸水锌粉高钵酸钾

蝇

滤

渣

碳粉

—

(1)生产ZnSCU的过程中，反应器I要保持强制通风，原因是_____________o

(2)加入锌粉的主要目的是(用离子方程式表示)。

(3)已知KMnCU在酸性环境中被还原为Mn2+,在弱酸性、弱碱性溶液中被

还原为MnCh,在碱性环境中被还原为MnOK。据流程判断，加入KMnCU时溶

液的pH应调至

a.2.2〜2.4b.5.2〜5.4c

滤渣in的成分为o

(4)制备BaS时，按物质的量之比计算，BaSCM和碳粉的投料比要大于1:2,

目的是________________；生产过程中会有少量氧气进入反应器W,反应器IV中

产生的尾气需用碱液吸收，原因是__________________o

(5)普通立德粉(BaSCUZnS)中ZnS含量为29.4%。高品质银印级立德粉中ZnS

含量为62.5%。在ZnSO4、BaS、Na2so4、Na2s中选取三种试剂制备银印级立德

粉。所选试剂为,反应的化学方程式为(已

知BaSCU的相对分子质量为233oZnS的相对分子质量为97)。

答案(1)反应中产生氢气，达一定浓度后易爆炸，出现危险，需要通风

(2)Zn+Cu2+=Zn2++Cu

(3)bMn02和Fe(OH)3

(4)避免产生CO等有毒气体尾气中含有的S02等有毒气体

(5)ZnSO4xBaS、Na2s4ZnSO4+BaS+3Na2S=BaSO4-4ZnS+3Na?SO4

解析分析流程中的相关反应：反应器I中粗氧化锌中所含Zn、CuO、FeO

与硫酸反应，不溶性杂质以滤渣I的形式过滤分离；反应器II中主要用Zn置换

溶液中Cu2+;反应器III中用KM11O4氧化Fe2+,同时控制pH,在弱酸性、弱碱

性环境中，产生MnO2和Fe(0H)3沉淀得到净化的ZnSO4溶液；反应器IV中BaSCU

+2C=BaS+2cO21制备BaS；反应器V用ZnSO4和BaS共沉淀制备立德粉。

⑴反应器I中Zn与硫酸反应产生氢气，保持强制通风，避免氢气浓度过大

而易发生爆炸，出现危险。

(2)反应器H主要除CM+,Zn+Cu2+=Zn2++Cuo

(3)反应器HI除Fe2+,同时在弱酸性、弱碱性环境中KMnO4还原为MnCh,

M11O2和Fe(0H)3以滤渣形式分离。

(4)反应器IV中BaSO4+2C=BaS+2CO2t,BaSO4+4C=BaS+4C0t,

投料比要大于1:2,避免产生CO等有毒气体；生产过程中会有少量氧气进入

反应器N,将Bas氧化产生S02等有毒气体需用碱液吸收。

(5)高品质银印级立德粉中ZnS含量为62.5%,则该立德粉的相对分子质量

233

为1。/弋621,所以1mol高品质银印级立德粉中ZnS的物质的量为

1-O3Z.3/O

62]X6253/

------k、-4moL所以高品质银印级立德粉为BaSC)4・4ZnS,故反应的化学方

程式为：4ZnSO4+BaS+3Na2S=BaSO4-4ZnS+3Na2SO4o

17.(2021.山西晋中高三模拟)确被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生