2016年蚌埠化学二轮针对性专练30 制备实验方案的设计(解析版)

专题三十制备实验方案的设计

【热点题型】

1．（2014·天津卷）实验室制备下列气体时，所用方法正确的是()

A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置

B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体

C．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体

D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气

2．（2014·山东卷）下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是()

A．配制溶液B．中和滴定C．制备乙酸乙酯D．制备收集干燥的氨气

3．（2014·新课标全国卷Ⅱ）下列图示实验正确的是()

4．（2014·安徽卷）为实现下列实验目的，依据下表提供的主要仪器，所用试剂合理的是()

5．（2014·江苏卷）下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是()

A．用装置甲制取氯气

B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢

C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液

D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O

6．（2014·海南卷）硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。

回答下列问题：

(1)b中反应的离子方程式为________________，c中试剂为________。

(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是________。

(3)d中的试剂为________。

(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有______________________________________(写出两条)。

(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是

______________________________。

7．（2014·山东卷）工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶C 中发生反应如下：

Na 2S(aq)＋H 2O(l)＋SO 2(g)===Na 2SO 3(aq)＋H 2S(aq) (Ⅰ) 2H 2S(aq)＋SO 2(g)===3S(s)＋2H 2O(l) (Ⅱ) S(s)＋Na 2SO 3(aq)=====△

Na 2S 2O 3(aq) (Ⅲ)

(1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若________________，则整个装置气密性良好。装置D 的作用是__________。装置E 中为________溶液。

(2)为提高产品纯度，应使烧瓶C 中Na 2S 和Na 2SO 3恰好完全反应，则烧瓶C 中Na 2S 和Na 2SO 3物质的量之比为________。

(3)装置B 的作用之一是观察SO 2的生成速率，其中的液体最好选择________。 a ．蒸馏水 b ．饱和Na 2SO 3溶液

c ．饱和NaHSO 3溶液

d ．饱和NaHCO 3溶液

实验中，为使SO 2缓慢进入烧瓶C ，采用的操作是__________________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C 中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A ，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。

a ．烧杯

b ．蒸发皿

c ．试管

d ．锥形瓶

(4)反应终止后，烧瓶C 中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na 2S 2O 3·5H 2O ，其中可能含有Na 2SO 3、Na 2SO 4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na 2SO 4，简要说明实验操作、现象和结论：________________________________________。

已知Na 2S 2O 3·5H 2O 遇酸易分解：S 2O 2－

3＋2H ＋

===S↓＋SO 2↑＋H 2O

供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl 2溶液、AgNO 3溶液。

【随堂巩固】

1．在实验室可用氧化还原反应制取的气体是

①NO2②O2③CO2④Cl2⑤NO⑥H2

A．①②④⑤⑥B．仅①②④⑥C．仅①③D．仅③④⑤

2．实验室采用如图装置制备气体，下列有关说法不正确的是

A．实验前必须检查装置的气密性

B．该装置可以用于制备氢气、氧气和氨气

C．为了防止固体颗粒堵塞导气管，常在试管口放一团棉花

D．若用该装置制备氧气，并用排水法收集，实验结束时要先将导管撤出水槽，再停止加热

3．以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是

4．下列能达到实验目的的是

A．除去杂质气体CO2B．收集并吸收多余的Cl2

C．干燥Cl2D．吸收HCl制盐酸

5．下列关于实验的叙述正确的是

A．向一定量的稀硫酸中加入除去油污的废铁屑，是制备硫酸亚铁溶液的可行方案B．向煮沸的1 mol·L－1NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体

C．向铝屑与硫酸反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液反应，是制备氢氧化铝的最佳方案D．向某溶液中，依次加入氯水和硫氰化钾溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe2＋

6．实验是研究化学的基础，下列图中所示的实验方法、装置或操作中正确的是

A．干燥SO2

B．实验室制取并收集O2

C．装置气密性的检查

D．分离乙醇和乙酸的混合液

7．关于下列各装置图的叙述中，正确的是

A．装置①是洗气装置，除去氯气中的氯化氢

B．实验室用装置②制取氨气

C．装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色

D．装置④中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸

8．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是

9．用如图所示的实验装置，选择适当的试剂B并进行如下实验，可以达到目的的是

A．试剂B为浓硫酸，除去CO2中混有的少量SO2气体

B．试剂B为饱和食盐水，除去氯气中混有的少量氯化氢气体

C．试剂B为水，收集NO、CO等难溶于水的气体

D．试剂B为新制氢氧化铜悬浊液，检验空气中是否含有甲醛

10．要组装一套实验室利用液体和液体反应制备气体的装置，现设计了如下的五步操作，正确的程序是

①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集装置中④检查装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查气密性)⑤在蒸馏烧瓶中装好分液漏斗，连接好导气管

A．②①⑤④③B．④①②⑤③

C．①②⑤④③D．①⑤④②③

11．某课外实验小组设计的下列实验合理的是

12．为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌铁皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是A．铁皮未及时取出，会导致测定结果偏小

B．铁皮未洗涤干净，会导致测定结果偏大

C．烘干时间过长，会导致测定结果偏小

D．若把盐酸换成硫酸，会导致测定结果偏大

13．如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请根据下列要求回答问题。

(1)若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：

①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。此实验的目的是_____________________________________，

D装置的作用是__________________________________________。

②为了使B中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有(写一种) ______________________________________________________________________。

③加热前必须进行的操作是_____________________________________________。

(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，则：

①烧瓶内产生的气体主要有(写化学式)___________________________________。

②用产生的气体做氨的催化氧化实验，各装置按气流方向从左到右的连接顺序是(填字母__________________________________________________________________→E。

③试管B中的反应方程式为_____________________________________________。

14．某实验小组利用如下仪器组装一套制备氮化硼晶体的装置。反应原理是B2O3＋2NH3高温,Ｆ2BN＋3H2O。(已知：BN高温下能被空气氧化，不溶于水；B2O3难溶于冷水但可溶于热水。)

(1)各仪器接口由左到右的连接顺序为____________________________________。

(2)实验过程分为如下操作：①提纯BN②滴加浓氨水③添加药品④连接装置⑤加热管式电炉⑥检查装置气密性⑦取出反应混合物⑧停止加热，继续通一段时间的氨气。则正确的操作顺序为________________________________________________(填序号)。

(3)仪器A的名称为________，装置D的作用是_______________________________，若去掉装置E会导致______________________________________________________。

(4)装置C能产生氨气的原因有_____________________________________________ (答出其中一项即可)。

(5)管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是________________________________，反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是__________________________________。

(6)除去产物中未反应的B2O3并得到纯净的BN固体的实验操作是

___________________________________________________________________________ _。

15．(1)实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为：_________________________________。

(2)实际上，即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯，制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是________，除去这种杂质的实验操作称为_____________________________。

(3)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：

方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在________(填仪器名称)中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案乙：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10－5mol·L－1，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。

请回答下列问题：已知：K sp[Cu(OH)2]≈10－22，K sp[Fe(OH)2]≈10－16，K sp[Fe(OH)3]≈10－38

①为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为______________________________；

②甲物质可选用的是________；

A．CuCl2B．NaOH C．Cu2(OH)2CO3D．CuO E．H2SO4

③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式_____________________ ________________________________________________________________________。

方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50 ℃～60 ℃，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：

④反应时温度必须控制在50 ℃～60 ℃，温度不宜过高的主要原因是

________________________________________________________________________；

⑤写出该反应的化学方程式为__________________________________________。