2020版高考化學(xué)復(fù)習(xí) 課時(shí)規(guī)范練30 物質(zhì)的制備 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 蘇教版.doc

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課時(shí)規(guī)范練30　物質(zhì)的制備　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 一、選擇題(本題共7小題,每小題7分,共49分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求) 1.(2019山東臨沂興華學(xué)校高三月考)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)操作 A 配制1.0 molL-1 CuSO4溶液 把25 g膽礬晶體溶于水配成100 mL溶液 B 證明某溶液中含有SO42- 向該溶液中滴入BaCl2溶液 C 實(shí)驗(yàn)室制大量CO2 向稀硫酸中加入大理石 D 制備Fe(OH)3膠體 將飽和的FeCl3溶液滴加到熱NaOH溶液中 2.(2018湖南郴州質(zhì)量檢測(cè))某同學(xué)查閱教材得知,普通鋅錳電池筒內(nèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)主要成分為MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì)。他在探究廢干電池內(nèi)的黑色固體回收利用時(shí),進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn): 下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的敘述中,不正確的是(　　) A.操作①中玻璃棒的作用是加快固體溶解速率 B.操作②的操作名稱(chēng)是過(guò)濾 C.操作③中盛放藥品的儀器是坩堝 D.操作④的目的是除去濾渣中雜質(zhì) 3.(2018福建晉江季延中學(xué)高三檢測(cè))某興趣小組查閱資料得知:連苯三酚的堿性溶液能定量吸收O2;CuCl的鹽酸溶液能定量吸收CO,且易被O2氧化。擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,采用上述兩種溶液和KOH溶液逐一吸收混合氣體(由CO2、CO、N2和O2組成)的相應(yīng)組分。有關(guān)該方案設(shè)計(jì)的下列說(shuō)法不正確的是(　　) A.采用上述3種吸收劑,氣體被逐一吸收的順序應(yīng)該是CO2、O2和CO B.其他兩種吸收劑不變,O2的吸收劑可以用灼熱的銅網(wǎng)替代 C.CO的吸收必須在吸收O2后進(jìn)行,因?yàn)镃uCl的鹽酸溶液會(huì)被O2氧化 D.在3種氣體被逐一吸收后,導(dǎo)出的氣體中可能含有HCl 4.(2018江蘇化學(xué),12)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 結(jié)論 A 向苯酚濁液中滴加Na2CO3溶液,濁液變清 苯酚的酸性強(qiáng)于H2CO3的酸性 B 向碘水中加入等體積CCl4,振蕩后靜置,上層接近無(wú)色,下層顯紫紅色 I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度 C 向CuSO4溶液中加入鐵粉,有紅色固體析出 Fe2+的氧化性強(qiáng)于Cu2+的氧化性 D 向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黃色沉淀生成 Ksp(AgCl)> Ksp(AgI) 5.(2018天津耀華中學(xué)月考)欲用下圖裝置對(duì)所制備的氣體進(jìn)行除雜檢驗(yàn),其設(shè)計(jì)方案合理的是(　　) 制備氣體 X(除雜試劑) Y(檢驗(yàn)試劑) A CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱 H2O 酸性KMnO4溶液 B 電石與NaCl水溶液 H2O Br2的水溶液 C C2H5OH與濃硫酸加熱至170 ℃ 飽和NaHSO3溶液 酸性K2Cr2O7溶液 D 生石灰與濃氨水 濃硫酸 石蕊溶液 6.(2018河南豫南豫北名校高三精英聯(lián)賽)用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?夾持裝置未畫(huà)出) (　　) A.用裝置甲檢驗(yàn)溶液中是否有K+ B.用裝置乙驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 C.用裝置丙進(jìn)行中和熱的測(cè)定 D.用裝置丁加熱熔融NaOH固體 7.(2019河北邢臺(tái)高三月考)實(shí)驗(yàn)室用HCl和O2制備氯氣并檢驗(yàn)氯氣性質(zhì)的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 (　　) A.①、②中盛放的試劑依次為濃鹽酸、濃硫酸 B.管式爐中發(fā)生反應(yīng)時(shí),氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2 C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先停止加熱,關(guān)閉K,再?gòu)蘑苤心贸鰧?dǎo)管 D.裝置Q(貯氣瓶)可用于貯存NH3 二、非選擇題(本題共3小題,共51分) 8.(16分)工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的過(guò)程中,可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏(主要成分為PbSO4)發(fā)生反應(yīng):PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)。某課題組以PbSO4為原料模擬該過(guò)程,探究上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件及固體產(chǎn)物的成分。 (1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=　　　　。 (2)室溫時(shí),向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化,在　　　　溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大,理由是　　　　　　　　　　。 (3)查閱文獻(xiàn):上述反應(yīng)還可能生成堿式碳酸鉛[2PbCO3Pb(OH)2],它和PbCO3受熱都易分解生成PbO。該課題組對(duì)固體產(chǎn)物(不考慮PbSO4)的成分提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三: 假設(shè)一:全部為PbCO3; 假設(shè)二:　　　　　　　　　　　　　　; 假設(shè)三:　　　　　　　　　　　　　　。 (4)為驗(yàn)證假設(shè)一是否成立,課題組進(jìn)行如下研究。 ①定性研究:請(qǐng)你完成下表中內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫(xiě)出具體操作過(guò)程) 預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 取一定量樣品充分干燥,　　　　　　　　　　　　　 ②定量研究:取26.7 mg的干燥樣品,加熱,測(cè)得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如下圖。某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論:假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論,并簡(jiǎn)述理由: 　。 9.(2018江淮十校高三聯(lián)考)(17分)為探究Na2SO3溶液和鉻(Ⅵ)鹽溶液的反應(yīng)規(guī)律,某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)如下: 已知:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黃色)+2H+ (1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)ⅰ和ⅱ: 序號(hào) 操作 現(xiàn)象 ⅰ 向2 mL pH=2的0.05 molL-1 K2Cr2O7橙色溶液中滴加飽和Na2SO3溶液(pH約為9)3滴 溶液變綠色(含Cr3+) ⅱ 向2 mL pH=8的0.1 molL-1 K2CrO4黃色溶液中滴加飽和Na2SO3溶液3滴 溶液沒(méi)有明顯變化 ①用離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)ⅰ中現(xiàn)象:　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②實(shí)驗(yàn)ⅱ說(shuō)明在堿性條件下,　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn): 序號(hào) 操作 現(xiàn)象 ⅲ 向2 mL蒸餾水中滴加pH=2的0.05 molL-1 K2Cr2O7橙色溶液3滴 溶液變成淺黃色 ⅳ 向2 mL飽和Na2SO3溶液中滴加pH=2的0.05 molL-1 K2Cr2O7橙色溶液3滴 溶液變黃色 ①實(shí)驗(yàn)ⅲ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②繼續(xù)向ⅳ中所得溶液中滴加稀硫酸,溶液變綠色,說(shuō)明　　　　　　　　　　　　　　　。 ③根據(jù)實(shí)驗(yàn)ⅰ~ⅳ可推測(cè)鉻(Ⅵ)鹽中鉻元素的穩(wěn)定存在形式(填微粒符號(hào)): 酸性條件 堿性條件 10.(2018河南南陽(yáng)第一中學(xué)高三檢測(cè))(18分)氮化鎵(GaN)被稱(chēng)為第三代半導(dǎo)體材料,其應(yīng)用已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展。 已知: (ⅰ)氮化鎵性質(zhì)穩(wěn)定,不與水、酸反應(yīng),只在加熱時(shí)溶于濃堿。 (ⅱ)NiCl2溶液在加熱時(shí),先轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,后分解為NiO。 (ⅲ)制備氮化鎵的反應(yīng)為2Ga+2NH32GaN+3H2 某學(xué)?；瘜W(xué)興趣小組實(shí)驗(yàn)室制備氮化鎵,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示: 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①滴加幾滴NiCl2溶液潤(rùn)濕金屬鎵粉末,置于反應(yīng)器中; ②先通入一段時(shí)間的H2后,再加熱; ③停止通氫氣,改通入氨氣,繼續(xù)加熱一段時(shí)間; ④停止加熱,繼續(xù)通入氨氣,直至冷卻; ⑤將反應(yīng)器內(nèi)的固體轉(zhuǎn)移到盛有鹽酸的燒杯中,充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌、干燥。 (1)儀器X中的試劑是　　　　,儀器Y的名稱(chēng)是　　　　　　。 (2)指出該套裝置中存在一處明顯的錯(cuò)誤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)步驟①中選擇NiCl2溶液,不選擇氧化鎳的原因是　　　　　　　　　　。 a.增大接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率 b.使鎳能均勻附著在鎵粉的表面,提高催化效率 c.為了能更好形成原電池,加快反應(yīng)速率 (4)步驟③中制備氮化鎵,則判斷該反應(yīng)接近完成時(shí)觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　。 (5)請(qǐng)寫(xiě)出步驟⑤中檢驗(yàn)產(chǎn)品氮化鎵固體洗滌干凈的操作:　　　　　　　　。 (6)鎵元素與鋁同族,其性質(zhì)與鋁類(lèi)似,請(qǐng)寫(xiě)出氮化鎵溶于熱NaOH溶液的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。  課時(shí)規(guī)范練30　物質(zhì)的制備　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 1.A　25 g膽礬是0.1 mol,溶液體積是0.1 L,硫酸銅溶液的濃度是1 molL-1,A項(xiàng)正確;檢驗(yàn)硫酸根時(shí)首先加入鹽酸,排除其他離子的干擾,然后再加入氯化鋇溶液,B項(xiàng)錯(cuò)誤;硫酸鈣微溶,應(yīng)該用鹽酸和大理石反應(yīng)制備二氧化碳,C項(xiàng)錯(cuò)誤;將飽和的FeCl3溶液滴加到沸騰的蒸餾水中制備氫氧化鐵膠體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.D　操作①中玻璃棒起到攪拌加速溶解的作用,故A項(xiàng)正確;普通鋅錳電池筒內(nèi)無(wú)機(jī)物質(zhì)主要成分為MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì),NH4Cl、ZnCl2易溶于水,MnO2難溶于水,操作②是把固體與溶液分離,應(yīng)是過(guò)濾,故B項(xiàng)正確;由圖可知操作③是在坩堝內(nèi)灼燒濾渣,通常把泥三角放在三腳架上,再把坩堝放在泥三角上,故C項(xiàng)正確;二氧化錳是黑色固體,能作雙氧水分解的催化劑,灼燒后的濾渣能加快雙氧水分解產(chǎn)生氧氣,能證明黑色固體是二氧化錳,所以該實(shí)驗(yàn)的目的不是除去濾渣中雜質(zhì),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.B　根據(jù)題意,CuCl的鹽酸溶液能定量吸收CO,且易被O2氧化,因此需要在CuCl的鹽酸溶液能定量吸收CO之前吸收氧氣,二氧化碳能夠與連苯三酚的堿性溶液反應(yīng),因此需要在連苯三酚的堿性溶液定量吸收O2之前吸收二氧化碳,則氣體被逐一吸收的順序應(yīng)該是CO2、O2和CO,故A項(xiàng)說(shuō)法正確;CO和O2在通過(guò)灼熱的銅網(wǎng)時(shí)能夠發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳,故B項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤;根據(jù)A項(xiàng)的分析,可知C項(xiàng)說(shuō)法正確;CO的吸收在最后,由于使用的是CuCl的鹽酸溶液,HCl容易揮發(fā),在3種氣體被逐一吸收后,導(dǎo)出的氣體中可能含有揮發(fā)出來(lái)的HCl,故D項(xiàng)說(shuō)法正確。 4.B　苯酚與Na2CO3反應(yīng)生成苯酚鈉和NaHCO3,說(shuō)明苯酚的酸性強(qiáng)于HCO3-,A項(xiàng)錯(cuò)誤;碘易溶于CCl4,微溶于水,B項(xiàng)正確;Fe與Cu2+反應(yīng)生成Cu和Fe2+,氧化劑為Cu2+,氧化產(chǎn)物為Fe2+,則Cu2+的氧化性強(qiáng)于Fe2+,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Cl-和I-的濃度未知,若c(Cl-)=c(I-),則可以得出該結(jié)論,否則不能得出題中結(jié)論,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.A　CH3CH2Br與NaOH乙醇溶液共熱生成乙烯,而揮發(fā)的乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,干擾檢驗(yàn)的進(jìn)行,需要用水吸收乙醇,故A項(xiàng)正確;電石與水反應(yīng)生成的乙炔中有硫化氫雜質(zhì),均具有還原性,應(yīng)該用硫酸銅溶液除去硫化氫,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;乙醇在濃硫酸加熱至170 ℃發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯氣體,同時(shí)乙醇和濃硫酸在170 ℃以上能發(fā)生氧化反應(yīng),生成黑色碳、二氧化硫氣體和水,含有的雜質(zhì)二氧化硫不能被飽和NaHSO3溶液吸收,而二氧化硫也能使酸性K2Cr2O7溶液褪色,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,同時(shí)放出大量熱,使?jié)獍彼纸?放出氨氣,氨氣能夠與濃硫酸反應(yīng)被吸收,不能檢驗(yàn)到生成的氨氣,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 6.B　觀察K的焰色反應(yīng)需要透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃,由圖可知,A項(xiàng)錯(cuò)誤;Fe為正極,鋅為負(fù)極,鐵被保護(hù),則溶液中沒(méi)有Fe2+,滴入K3[Fe(CN)6]溶液,沒(méi)有藍(lán)色沉淀生成,則可驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法,B項(xiàng)正確;為了使反應(yīng)物充分反應(yīng),需要環(huán)形玻璃攪拌棒,由圖可知,缺少環(huán)形玻璃攪拌棒,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;瓷坩堝中的二氧化硅與NaOH反應(yīng),儀器選擇不合理,可使用鐵坩堝,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 7.A　需將濃鹽酸慢慢加入濃硫酸的底部制取HCl,A項(xiàng)正確;管式爐中發(fā)生反應(yīng)4HCl+O22Cl2+2H2O,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶4,B項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先從④中拿出導(dǎo)管,再停止加熱,關(guān)閉K,防止發(fā)生倒吸,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)镹H3極易溶于水,裝置Q(貯氣瓶)裝有水,不可用于貯存NH3,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.答案 (1)c(SO42-)c(CO32-) (2)Na2CO3　Na2CO3溶液中的c(CO32-)大 (3)全部為2PbCO3Pb(OH)2　為PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2的混合物 (4)① 實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫(xiě)出具體操作過(guò)程) 預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 充分加熱樣品,將產(chǎn)生的氣體通入盛有無(wú)水硫酸銅的干燥管 若無(wú)水硫酸銅不變藍(lán),則假設(shè)一成立; 若無(wú)水硫酸銅變藍(lán),則假設(shè)一不成立 ②同意。若全部為PbCO3時(shí),26.7 mg樣品完全分解后最終固體質(zhì)量應(yīng)為22.3 mg(或不同意,實(shí)驗(yàn)最終得到固體的質(zhì)量與全部為PbCO3分解所得固體質(zhì)量相差不大,可能是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差引起的)(本題屬于開(kāi)放性試題,答案合理均可) 解析 (1)根據(jù)PbSO4(s)+CO32-(aq)PbCO3(s)+SO42-(aq)知,化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(SO42-)c(CO32-)。(2)Na2CO3溶液中c(CO32-)較大,根據(jù)平衡移動(dòng)原理,可知Na2CO3溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大。(3)根據(jù)題中信息,提出另外兩種假設(shè)。假設(shè)二:全部為堿式碳酸鉛[2PbCO3Pb(OH)2];假設(shè)三:為PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2的混合物。(4)①因?yàn)镻bCO3受熱分解不產(chǎn)生水,而2PbCO3Pb(OH)2受熱分解產(chǎn)生水,所以可利用此不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。②因?yàn)镻bCO3PbO+CO2↑,所以可以利用固體加熱前后質(zhì)量的改變量來(lái)獲得結(jié)論。 9.答案 (1)①Cr2O72-+3SO32-+8H+2Cr3++3SO42-+4H2O?、贜a2SO3溶液和鉻(Ⅵ)鹽溶液不發(fā)生氧化還原反應(yīng) (2)①空白對(duì)照,排除水的稀釋對(duì)溶液顏色變化造成的影響　②酸性條件下,Na2SO3溶液和鉻(Ⅵ)鹽溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成Cr3+?、跜r2O72-　　CrO42- 10.答案 (1)濃氨水　球形干燥管 (2)裝置F中會(huì)產(chǎn)生倒吸或缺少尾氣處理裝置 (3)ab　(4)裝置F中幾乎不再產(chǎn)生氣泡 (5)取最后的一次洗滌液于試管中,滴加AgNO3溶液,若無(wú)白色沉淀,則證明氮化鎵固體已洗滌干凈 (6)GaN+OH-+H2OGaO2-+NH3↑ 解析 (1)根據(jù)題中信息可知,裝置A制取氫氣,裝置C制取氨氣,由于是不需要加熱條件下的液體與固體作用制氨氣,故儀器X中的試劑是濃氨水,儀器Y的名稱(chēng)是球形干燥管。(2)因過(guò)量的氨氣進(jìn)入裝置F與濃硫酸反應(yīng),裝置F中的溶液會(huì)產(chǎn)生倒吸;同時(shí)該裝置缺少尾氣處理裝置。(3)步驟①中選擇NiCl2溶液,NiCl2溶液在加熱時(shí),先轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,后分解為NiO,增大接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率,且能使鎳均勻附著在鎵粉的表面,提高催化效率。(4)步驟③中制備氮化鎵的反應(yīng)為2Ga+2NH32GaN+3H2,氨氣極易溶于水,氫氣不溶于水,故判斷該反應(yīng)接近完成時(shí)觀察到的現(xiàn)象是裝置F中幾乎不再產(chǎn)生氣泡。(5)步驟⑤中檢驗(yàn)產(chǎn)品氮化鎵固體是否洗滌干凈,即檢驗(yàn)洗滌液中是否還含有Cl-,操作為取最后的一次洗滌液于試管中,滴加AgNO3溶液,若無(wú)白色沉淀,則證明產(chǎn)品氮化鎵固體已洗滌干凈。(6)鎵元素與鋁同族,其性質(zhì)與鋁類(lèi)似,則氮化鎵溶于熱NaOH溶液的離子方程式為GaN+OH-+H2OGaO2-+NH3↑。