高二化学同步练习：第二单元物质的获取《物质的制备》同步练习4（人教版）

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精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：==========高温火法炼铜:Cu2S+O22Cu+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:①证明步骤I所加FeCl3溶液过量的方法是.②步骤2中所加的氧化剂最适宜的是。A．HNO3 B．H2O2 C．KMnO4③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）④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/molH2（g）+O2（g）====H2O（l）△H3=-286kJ/mol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）方法一①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FeCl3溶液过量②B③CuO或Cu(OH)2（答案合理均给分）④CuCl2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①和装置②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①用于实验室制备NH3，用装置②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①、装置②分别制NO和NH3）,将上述装置A、B、C分别换成下列⑤、⑥、⑦。请回答：装置⑦的作用可能是；若进入装置⑤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）=====△=====△催化剂（1）4NH3+5O24NO+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（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①中生成的无色气体A是，滤液①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②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①的速率。现设计如下实验方案探究温度和NH4HCO3浓度对反应①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60c1II探究浓度对反应①速率的影响c2III探究温度对反应①速率的影响80(5）下图是滤液①溶质的质量分数随温度变化的曲线图:溶液溶液①中溶质质量分数t1t2温度(℃） 请分析t2℃时，滤液①中溶质的质量分数下降的原因是3．（每空2分，共14分)CO2NH4(2）NH+H2ONH3·H2KO+H+HCO+H2OH2CO3+OHNH和HCO的水解程度基本相同（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℃c（5)温度升高NH4F会分解(或答出NH4HCO34．（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：①室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑+H2；②在酸性溶液中，NO可将MnO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红棕色,则D中产物是亚硝酸钠。反应的离子方程式是3NO+2H+=NO+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5NO+2MnO+6H+=5NO+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(，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：① ②某些物质的溶解度(）如下表所示。T/℃20406080S（Li2CO3)/g1。331.171。010.85S(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。 ①a中，阳极的电极反应式是. ②b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是.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)①（2分）2C1——2e-=Cl2↑ ②(2分）2Li2OH+NH4HCO3=Li2CO3+NH3+2H2O6。(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1mol/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。①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.②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V1mL0。1mol/L的KAl（SO4）2溶液和V2mL0.1mol/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(SOeq\o\al（2－,4)）〉c（K＋）>c（Al3＋)〉c（H＋)>c(OH－)(4）①Al3＋＋3ClO－＋3H2O=3HClO＋Al(OH）3↓②4HClOeq\o（=,\s\up7(光照))2Cl2↑＋O2↑＋2H2O(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（SOeq\o\al（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。(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、ID、E、C（6）负极2Cl--2e→Cl2↑（7)KI淀粉溶液变蓝(8）128．（15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.从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1）请列举海水淡化的两种方法:____________、____________。(2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、______或H2、_________。（3)步骤I中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br—，其目的为__________________。（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%，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要问题是____________________。(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：Br2的沸点为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:请你参与分析讨论：①图中仪器B的名称：___________________。②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________________.③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：________.④C中液体产物颜色为___________________，为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr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)①冷凝管（1分)②Br2腐蚀橡胶(1分)③控制温度计b的温度，并收集59℃④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）(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。催化剂9．（14分，每空2分）催化剂△(1）=====4NO+6H2O△(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）NaNO3CO2(5）2N2O4+O2+2H2O=4HNO3(6）50%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Ⅲ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;（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W1iv．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W2gvi．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：①第i步，使用上述装置连接的接口顺序为：(b）→（e）（f）→（）（)→(）②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）①（c)（d）→（g）（h）［或(h)（g)]→(i）（3分)②［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：碳酸氢铵碳酸氢铵(NH4）2SO4溶液(NH4）2SO4溶液产品Ⅰ(铁红）空气中煅烧FeCO3固体CO2(g）FeSO4溶液反应反应I副产品副产品反应II过滤、反应II过滤、洗涤、干燥产品Ⅱ(产品Ⅱ(无氯钾肥)反应III(电解）反应III(电解）KClKCl（NH4（NH4）2S2O8溶液H2（g)（1）①反应I前需在FeSO4溶液中加入,以除去溶液中的Fe3＋;②反应I需控制反应温度低于35℃，其目的是(2）①反应II所得的副产品是；试写出该副产品的一种用途为。②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Ⅱ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I