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2018年高考化学二轮复习专题限时集训:15 物质的制备

资料类别: 化学/同步

所属版本: 通用

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专题限时集训(十五) 物质的制备
(对应学生用书第141页)
 (限时:40分钟)
1.(2017·汕头三模)按如图装置进行实验,下列说法不正确的是(  ) 
A.利用图1装置,可以研究Ca(OH)2的溶解度随温度的变化
B.利用图2装置,可以利用乙醇制备乙烯
C.利用图3装置,可以利用熟石灰和NH4Cl固体制NH3
D.利用图4装置,可以测定浓硝酸与铜反应生成的NO2气体体积
D [Mg与稀盐酸反应放热,可探究温度对Ca(OH)2的溶解度的影响,温度升高,有固体析出,图中装置可以研究Ca(OH)2的溶解度随温度的变化, A正确;实验室制备乙烯,温度应快速升高到170 ,温度计的水银球插入到液体中,B正确;加热固体,试管口应向下倾斜,收集氨气应用向下排空气法,在试管口塞棉花可以防止对流,C正确;NO2气体与水反应,D错误。]
2.(2017·安徽江淮十校联考)下列实验方案能达到实验目的的是(  ) A.用苯和饱和溴水制溴苯
B.用浓盐酸和铁粉制少量氯气
C.用NaOH溶液除去MgCl2溶液中的AlCl3杂质
D.用如图所示装置制备乙酸乙酯

D [苯与液溴在铁作催化剂条件下,发生取代反应生成溴苯,苯与溴水不反应,故A错误;铁和盐酸反应生成氢气,不能制取氯气,故B错误;用NaOH溶液除去MgCl2溶液中的AlCl3杂质得到的是Mg(OH)2沉淀,故C错误;该装置能够制备乙酸乙酯,故D正确。]
3.下列实验装置正确的是(  )

A [氧气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,即“长进短出”,B错误;氯化铵固体分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢在试管口又化合成氯化铵固体,得不到氨气,甚至可能会堵塞导管,C错误;浸有稀硫酸的棉花团不能吸收SO2,应该为“浸有NaOH溶液的棉花团”,D错误。]
4.下列气体中,可用如图所示装置干燥、收集及处理尾气的气体是(  ) 
①H2 ②HCl ③NH3 ④Cl2 ⑤SO2 ⑥H2S ⑦NO
A.①②       B.③④
C.②⑤	D.⑥⑦
C [干燥剂是浓硫酸,不能干燥具有较强还原性的气体和碱性气体,故H2S、NH3不能用浓H2SO4干燥;气体收集采用的是向上排空气法,H2不能用向上排空气法收集;NO易与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集;HCl、Cl2、SO2不与浓硫酸反应,且密度比空气大,HCl、SO2在水中溶解度较大,应该用防倒吸装置进行尾气处理,氯气可以用NaOH溶液直接吸收,所以可用图中所示装置干燥、收集及尾气处理的气体为HCl和SO2,故C正确。]
5.利用如图所示装置进行实验,能达到实验目的的是(必要时可加热)(  )

选项	实验目的	甲	乙	丙		A	制取并收集NO2	浓硝酸	铜片	水		B	制取并验证SO2具有漂白性	70%硫酸	亚硫酸钠	品红溶液		C	制取并验证氯气没有漂白性	浓盐酸	二氧化锰	干燥的红布条		D	比较HCl、H2CO3和H2SiO3酸性的强弱	盐酸	大理石	硅酸钠溶液		B [二氧化氮能够与水反应,应该用排空气法收集,故A错误;亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫能够使品红溶液褪色,故B正确;二氧化锰与浓盐酸反应的过程中有水蒸气生成,无法验证氯气没有漂白性,故C错误;盐酸具有挥发性,挥发出来的HCl气体也能使硅酸钠溶液变浑浊,故D错误。]
6.Inorganic Syntheses一书中,有一如图所示的装置,用以制备某种干燥的纯净气体。该装置中所装的药品正确的是(  )
A.A中装浓硫酸,B中装浓盐酸
B.A中装浓盐酸,B中装浓硫酸
C.A中装氢氧化钠浓溶液,B中装浓氨水
D.A中装浓氨水,B中装氢氧化钠浓溶液
B [A中装浓硫酸,B中装浓盐酸,这样的操作是方便A中的液体流下,但是因为流下的浓硫酸的量少,不可能一下子全部吸收完浓盐酸中的水分,得不到干燥的纯净气体,错误;A中装浓盐酸,B中装浓硫酸,当有少量的浓盐酸流下来时,就会被大量的浓硫酸吸收完里面的水分,从而得到干燥的纯净的氯化氢气体,正确;A中装氢氧化钠浓溶液,B中装浓氨水,得不到干燥的纯净气体,错误;A中装浓氨水,B中装氢氧化钠浓溶液,得不到干燥的纯净气体,错误。]
7.(2017·河北衡水中学二调)有关实验装置的说法中正确的是(  ) 

A.图甲装置可制取干燥的NH3
B.图乙装置可以完成“喷泉”实验
C.图丙装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
D.图丁装置可用于实验室制备Fe(OH)2
B [氨气密度小于空气且常温下不和空气中的成分反应,所以应该采用向下排空气法收集,故A错误;氯气极易溶于氢氧化钠溶液形成压强差,所以能形成喷泉,故B正确;二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,所以不能用排水法收集二氧化氮,应该采用向上排空气法收集二氧化氮,故C错误;铁作阴极,铁电极上氢离子放电生成氢气,则溶液中不能生成氢氧化亚铁,如果将铁作阳极,阳极上生成亚铁离子,阴极附近生成氢氧根离子,二者反应生成氢氧化亚铁,故D错误。]
8.(2017·湖南岳阳1月联考)三氯化硼是一种重要的化工原料,主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼或有机硼的制取。已知:BCl3的沸点为12.5 ,熔点为-107.3 ,易潮解。实验室制备三氯化硼的原理为B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO。 
(1)甲组同学拟用下列装置制备干燥纯净的氯气(不用收集):

装置B的作用是____________________,装置C盛放的试剂是________。
装置A中发生反应的离子方程式为_________________________________
________________________________________________________________。
(2)乙组同学选用甲组实验中的A、B、C和下列装置(装置可重复使用)制备BCl3并验证反应中有CO生成。

乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→C→________→________→________→________→________→F→D→I;其中装置E的作用是____________。
实验开始时,先通入干燥的N2的目的是____________________________。
能证明反应中有CO生成的现象是_________________________________
_______________________________________________________________。
三氯化硼接触潮湿空气时会形成腐蚀性浓厚白雾,其与水反应的化学方程式为____________________________________________________________。
【解析】 (1)用KClO3和浓盐酸反应制得的Cl2中含有HCl及水蒸气,因此装置B中盛放饱和食盐水,作用是除去Cl2中混有的HCl,装置C中盛放浓H2SO4,作用是干燥Cl2。
(2)首先要注意:剩余的仪器还有4种,而题中留有5个空,这说明有一种装置要重复使用。弄清各仪器的作用是正确连接装置的关键:D用于检验CO2;E用于冷凝BCl3,此仪器中要严防水蒸气进入,因为BCl3易潮解;F用于检验CO,且气体进入F装置前应干燥,以免引起玻璃管炸裂;G是Cl2和B2O3及C反应的装置;H是干燥装置;I用于收集CO气体;J用于除去Cl2及CO2。从C中出来的干燥而纯净的Cl2应进入G与B2O3和C反应,生成的BCl3易潮解,应进入E进行冷凝收集,同时在E后连接H以防外界水蒸气进入E,由于未反应的Cl2及生成的少量的CO2都会干扰后续CO的检验,因此H后要连接J,除去Cl2及CO2,然后再连接H,使气体进入F前得到干燥,至此所给5空填满,其中装置H重复使用了一次。
装置中的空气中的O2会与反应物碳反应,空气中的水蒸气会引起BCl3的潮解,因此实验开始时,应先通入干燥的N2以排尽装置中的空气。
根据题中信息可知,BCl3易潮解,所形成的腐蚀性浓厚白雾应为盐酸的小液滴。BCl3中B为正价,与水中—OH结合形成H3BO3,Cl为负价,与水中—H结合形成HCl,从而写出反应的化学方程式。
【答案】 (1)除去Cl2中混有的HCl 浓H2SO4
ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
(2)G E H J H 将BCl3冷凝为液体收集
排尽装置中的空气
F中黑色固体变成红色且D中澄清石灰水变浑浊
BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl
9.(2017·石家庄模拟)实验室制备1,2­二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OHCH2===CH2+H2O
CH2===CH2+Br2―→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140 脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2­二溴乙烷的装置如图所示:

有关数据列表如下:
	乙醇	1,2­二溴乙烷	乙醚		状态	无色液体	无色液体	无色液体		密度/g·cm-3	0.79	2.2	0.71		沸点/	78.5	132	34.6		熔点/	-130	9	-116		回答下列问题: 
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170 左右,其最主要的目的是________(填字母);
a.引发反应     b.加快反应速率
c.防止乙醇挥发	.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入________(填字母),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;
a.水	.浓硫酸
c.氢氧化钠溶液	.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是__________________________
________________________________________________________________;
(4)将1,2­二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在________层(填“上”或“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用________(填字母)洗涤除去;
a.水	B.氢氧化钠溶液
c.碘化钠溶液	D.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用________的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是____________________
_______________________________________________________________,
但又不过度冷却(如用冰水),其原因是______________________。
【解析】 (2)根据题中提示,选碱来吸收酸性气体;(3)制备反应是溴与乙烯的反应,明显的现象是溴的颜色褪去;(4)1,2­二溴乙烷的密度大于水,因而在下层;(5)溴在水中溶解度小,不能用水,碘化钠与溴反应生成碘会溶解在1,2­二溴乙烷中,不能用碘化钠溶液除溴,乙醇与1,2­二溴乙烷混溶也不能用;(6)根据表中数据,乙醚沸点低,可通过蒸馏除去(不能用蒸发,乙醚不能散发到空气中,且蒸发会导致1,2­二溴乙烷挥发到空气中);(7)溴易挥发,冷却可减少挥发。但如果用冰水冷却会使产品凝固而堵塞导管。
【答案】 (1)d (2)c (3)溴的颜色完全褪去
(4)下 (5)b (6)蒸馏
(7)避免溴大量挥发 1,2­二溴乙烷的熔点低,过度冷却会凝固而堵塞导管
10.(2017·湖北六校4月联考)水合肼(N2H4·H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)2+2NaOH+NaClO===Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl。 

实验一:制备NaClO溶液。(实验装置如图1所示)
(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有________(填标号)。
A.玻璃棒 B.烧杯 C.烧瓶
D.容量瓶 E.胶头滴管
(2)锥形瓶中发生反应的离子方程式是_________________________________
________________________________________________________________。
实验二:制取水合肼。(实验装置如图2所示)
(3)仪器A的名称为_____________________________________________。
反应过程中需控制反应温度,同时将分液漏斗中溶液缓慢滴入A中,如果滴速过快则会导致产品产率降低,同时产生大量氮气,写出该过程的化学方程式:________________________________________,故分液漏斗中的溶液是________(填标号)。
A.CO(NH2)2溶液  B.NaOH和NaClO溶液
充分反应后,加热蒸馏A内的溶液,收集108~114 馏分,即可得到水合肼的粗产品。
实验三:测定馏分中水合肼含量。
(4)称取馏分5.0 g,加入适量NaHCO3固体,加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.10 mol·L-1的I2溶液滴定。滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右。(已知:N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)
滴定时,碘的标准溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,本实验滴定终点的现象为____________________。
实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00 mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为________。
【解析】 (1)配制一定溶质质量分数的溶液时,用托盘天平称量溶质质量,在烧杯中加一定量的水溶解,并用玻璃棒搅拌,所以需要的仪器有:托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒等。
(3)由题中信息可知,如果分液漏斗中溶液滴入A中速率过快则会导致产品产率降低,同时产生大量氮气,说明NaClO过量时可将N2H4·H2O进一步氧化成N2,而其本身被还原为Cl-,因此该过程的化学方程式为N2H4·H2O+2NaClO===N2↑+3H2O+2NaCl或CO(NH2)2+2NaOH+3NaClO===Na2CO3+N2↑+3NaCl+3H2O;为保证NaClO不过量,应将含NaClO的溶液滴入CO(NH2)2溶液中,故分液漏斗中盛放的溶液为NaOH和NaClO的混合溶液。
(4)碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡胶管,所以应盛放在酸式滴定管中。设馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为a,则:
N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O
  50 g  2 mol
  5.0 g×a 0.018 L×0.10 mol·L-1×10=0.018 mol
a==9%。
【答案】 (1)AB
(2)Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
(3)三颈烧瓶 N2H4·H2O+2NaClO===N2↑+3H2O+2NaCl[或CO(NH2)2+2NaOH+3NaClO===Na2CO3+N2+3NaCl+3H2O] B
(4)酸式 溶液出现蓝色且半分钟内不褪色 9%










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