新课标19版高考化学一轮复习第十单元化学实验基础考点规范练30物质的制备实验方案的设计与评价180327382

PAGEPAGE4。。。内部文件，版权追溯内部文件，版权追溯考点规范练30物质的制备、实验方案的设计与评价(时间:45分钟满分:100分)非选择题(共6小题,共100分)1.(16分)工业上,向500~600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。回答下列问题:(1)制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式为,装置B中加入的试剂是。

(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置A用来制取,尾气的成分是。若仍用D装置进行尾气处理,存在的问题是、。

(3)若操作不当,制得的FeCl2会含有少量FeCl3,检验FeCl3常用的试剂是,欲制得纯净的FeCl2,在实验操作中应先,再。

2.(16分)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4]是分析化学中的重要试剂,某学习小组探究其分解产物。(1)甲组同学按照图(Ⅰ)所示的装置进行实验,关闭止水夹,加热A中的硫酸亚铁铵固体至分解完全,检验其分解产物。(Ⅰ)(Ⅱ)①装置B仪器名称是,所盛试剂是。

②装置C中可观察到的现象是,由此可知硫酸亚铁铵分解的产物中有。

(2)乙组同学选用甲组实验中的装置A和图(Ⅱ)所示的装置,进行实验验证硫酸亚铁铵分解的产物中还有SO2和SO3。①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序(用装置字母表示)为A、。取适量固体于A中,通入N2一段时间后,关闭止水夹,再点燃酒精灯,通入N2的目的是。

②装置H中有白色沉淀,则证明分解产物中有;能证明分解产物中有SO2的实验现象是

。

(3)丙组同学将一定量的硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热一段时间后,检验其固体产物,设计实验证明:①此固体产物不含二价铁:

。

②此固体产物只含Fe2O3:

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3.(2017河南郑州模拟)(16分)某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。请按有关要求填空。(1)根据上述实验装置,为制备干燥NH3可选用的发生、净化装置为接,其中发生装置中可以选用药品为(填序号)。

a.碱石灰和浓氨水 b.无水CaCl2和浓氨水表中数据:t1(填“>”“<”或“=”)t2;若通过实验2、3探究温度对反应速率的影响,则表中V2=。

6.(2017山西忻州模拟)(18分)实验室用甲酸和浓硫酸反应制备CO,用于还原氧化铜,实验装置图和实验步骤如下:①按上图连接好装置,检查装置气密性。②点燃Ⅰ处酒精灯,缓慢滴入甲酸。③在完成某项操作后,点燃另外两处酒精灯。④反应结束后熄灭酒精灯,待产物冷却至室温后,收集产物。请回答下列问题:Ⅰ.(1)甲酸在浓硫酸存在条件下加热能分解生成CO和H2O,体现浓硫酸具有。

A.氧化性 B.脱水性 C.吸水性(2)NaOH溶液的作用是。实验步骤③某项操作是指;

(3)若干燥管中的固体颗粒堵塞干燥管的出口,则装置Ⅱ中出现的现象为

;

(4)该实验能证明HCOOH受热分解产物中有CO的现象为

;

(5)实验步骤④中酒精灯Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ的熄灭顺序为。

Ⅱ.学习小组查阅资料知:①Cu的颜色为红色或紫红色,而Cu2O的颜色为红色或砖红色。②4CuO2Cu2O+O2↑③Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O因此,该学习小组的同学对CO充分还原CuO后所得红色固体中是否含有Cu2O进行了认真的研究,设计了如下探究方案:取该红色固体溶于足量稀硫酸中,观察溶液颜色的变化。(6)请你评价该方案的合理性,并简述理由:方案(填“合理”或“不合理”),理由:

。

参考答案考点规范练30物质的制备、实验方案的设计与评价1.答案(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O浓硫酸(2)HClHCl、H2易发生倒吸没有处理H2(3)KSCN溶液通入氯化氢(赶尽装置中的空气)点燃C处的酒精灯解析(1)由题干信息知,制备无水FeCl3,需要先制备Cl2,实验室中用MnO2与浓盐酸加热反应获得Cl2,制备的Cl2中会混有水蒸气,故需要用浓硫酸吸收水蒸气。(2)制备无水FeCl2,需要先制备干燥的HCl,HCl与铁屑反应生成FeCl2和H2,尾气中含有H2和过量的HCl。D中的导管直接插入液面以下,会因HCl气体被吸收而产生倒吸,同时H2不能被溶液吸收,没有处理H2。(3)Fe3+遇KSCN溶液显红色,可用KSCN溶液鉴别Fe3+。欲制得纯净的FeCl2,需先点燃A处的酒精灯,使生成的HCl充满整个装置,将空气除尽后,再点燃C处的酒精灯,使Fe与HCl反应。如不按此操作,则可能会混有铁的氧化物杂质,制备的FeCl2将不纯。2.答案(1)①球形干燥管碱石灰(其他合理答案均可)②溶液由无色变为红色NH3(2)①D、H、E、G、F赶走装置中的空气,防止对SO2验证产生干扰②SO3E中无明显现象,G中出现白色沉淀(3)①取固体样品少许,加入稀硫酸溶解,加入酸性KMnO4溶液,不褪色[或加入K3Fe(CN)6溶液,不产生蓝色沉淀]②精确称量充分加热前后固体的质量,经过计算即可判定残留固体的成分是否全部为Fe2O3解析(1)①装置B仪器的名称为球形干燥管,所盛试剂为碱石灰,用于吸收硫酸亚铁铵分解生成的酸性气体和H2O(g)。②装置C中盛有酚酞溶液,用于定性检验碱性气体(NH3),酚酞溶液由无色变成红色。(2)①装置A用于分解硫酸亚铁铵固体,分析装置D~H发现,D装置进气管与出气管等长,显然为安全瓶,紧接在A装置后面,防止液体倒吸;装置H用于检验SO3,溶液中产生白色沉淀(BaSO4);装置E用于检验SO3是否被装置H完全吸收;装置G用于检验SO2,溶液中产生白色沉淀(BaSO4);装置F用于吸收SO2尾气,防止污染环境,故仪器的连接顺序为A、D、H、E、G、F。②装置H中盛有足量HCl和BaCl2混合溶液,产生白色沉淀(BaSO4),证明分解产物中有SO3;E中无明显现象,且G中产生白色沉淀(BaSO4),证明分解产物中有SO2。(3)①要证明固体产物中不含Fe2+,可取少量固体样品,加入稀硫酸溶解,再滴加酸性KMnO4溶液,溶液不褪色;或加入K3Fe(CN)6溶液,不产生蓝色沉淀,都可说明固体产物中不含有Fe2+。②可采用定量分析的方法证明固体产物只含Fe2O3,精确称取一定质量的样品,充分加热分解后,再称量剩余固体的质量,经过计算可判断残留固体的成分是否全部为Fe2O3。3.答案(1)CDa(2)A饱和食盐水(3)氯气气体的黄绿色逐渐变浅甚至消失,有白烟产生Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O取少量固体于试管中,加入适量NaOH溶液并加热,在管口用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,若湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明固体中有NH4(4)CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4解析(1)根据氨气的制备原理,可利用碱性物质与浓氨水反应,故采用装置C制备,干燥氨气可用碱石灰或生石灰在干燥管(装置D)中干燥;(2)实验室利用MnO2与浓盐酸反应制取的氯气中含有HCl和水蒸气,要得到干燥、纯净的Cl2,可用饱和食盐水除HCl,再用浓硫酸干燥Cl2,采用的制备装置是A;(3)应先向烧瓶中通Cl2,再通NH3,因为Cl2的密度大且有颜色,便于观察是否充满;一开始若通NH3,由于弹簧夹3打开,容易形成喷泉;通入NH3后,NH3与Cl2反应,烧瓶中气体颜色变浅甚至消失,生成的HCl与NH3反应生成NH4Cl,有白烟生成;其中装置F的烧杯中盛有NaOH溶液,可吸收多余的Cl2,防止污染环境,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O;检验NH4+利用铵盐和碱共热条件下反应生成氨气,通过检验氨气确定固体中含有NH4+;(4)烧瓶F中发生如下反应:CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl,其有机产物为CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4。4.答案(1)H·(2)2H2O22H2O+O2↑0.2(3)H2O2H++HO2-、HO2-H+(4)①氧化②锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且半分钟内溶液不褪色③0.1800④偏高(5)向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若变红,甲的说法正确;若不变红,乙的说法正确解析(1)H2O2的结构式为H—O—O—H,其电子式为H·(2)H2O2不稳定,在MnO2催化作用下分解生成H2O和O2,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,氧元素发生歧化反应,由-1价变成-2价和0价,生成1molO2时转移2mol电子,故生成标准状况下2.24LO2(即0.1mol)时,转移0.2mol电子。(3)H2O2为二元弱酸,其酸性比H2CO3弱,在水溶液中分步电离,以第一步电离为主,电离方程式为H2O2H++HO2-、HO2-H++O(4)①反应2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2++8H2O+5O2↑中,MnO4-被还原为Mn2+,H2O2则被氧化为O2。②到达滴定终点时,H2O2被完全氧化,溶液由无色变成浅紫色,且半分钟内不褪色。③第一次消耗标准KMnO4溶液的体积为17.10mL,与其他三次相比存在明显误差,应舍去,利用后三次实验数据计算:消耗标准KMnO4溶液的平均体积为18.10mL+18.00mL+17.90mL3=18.00mL,则有n(H2O2)=52n(KMnO4)=52×0.1000mol·L-1×18.00×10-3L=4.5×10-3mol,故试样中H(5)甲同学认为H2O2是二元弱酸,消耗了OH-使红色消失,可向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液,若溶液重新变成红色,说明甲同学的说法正确;若溶液不变色,说明乙同学的说法正确。5.答案(1)①Fe2+②IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O2Fe3++2I-2Fe2++I2(2)4KI+O2+2H2O4KOH+2I2KI3在受热条件下产生I2和KI,KI易被氧气氧化,碘易升华(3)<40解析(1)①Fe2+与K3Fe(CN)6溶液反应生成蓝色沉淀,则根据是否得到具有特征蓝色的沉淀,可检验是否含有Fe2+。②KIO3、Fe3+具有氧化性,与KI发生氧化还原反应,离子方程式分别为IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O、2Fe3++2I-2Fe2++I2。(2)潮湿环境下KI与氧气反应生成碘单质、KOH,发生反应的化学方程式为4KI+O2+2H2O4KOH+2I2,因KI3·H2O在受热条件下产生I2和KI,KI易被氧气氧化,碘易升华,则该物质不适合作为食盐加碘剂。(3)探究反应速率应注意控制变量,实验1、2中加入水的体积不同,其他条件应相同,故V1=5,实验1中反应物浓度大,反应速率快,则t1<t2;实验2、3应控制温度不同,其他条件相同,则V2=40。6.答案(1)B(2)洗气,除去酸性气体检验CO的纯度(3)长颈漏斗中液面上升(4)装置Ⅳ中黑色固体变红;装置Ⅲ中的澄清石灰水变浑浊(5)Ⅳ、Ⅰ、Ⅲ(6)合理因为Cu2O与稀硫酸反应生成Cu2+,会使溶液变蓝解析Ⅰ.(1)甲酸在浓硫酸存在的条件下加热分解生成CO和H2O,体现浓硫酸具有脱水性,答案选B。(2)由于浓硫酸还具有强氧化性,故生成的CO中可能含有酸性气体,这些气体的存在会干扰后续的实验,故NaOH溶液的作用是洗气,除去酸性气体。由于CO是可燃性气体,因此实验步骤③中的“某项操作”是检验CO的纯