配餐作业36.docx

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配餐作业36

配餐作业（三十六）　

物质的制备及实验方案的设计与评价

►►见学生用书P427

1．（2018·厦门质检）实验室采用HCl气体“置换”除水，升华相结合的方法从市售的氯化锌制备高纯度无水氯化锌，装置如图所示[市售氯化锌含Zn（OH）Cl]。

下列说法不正确的是（　　）

A．恒压漏斗的作用是平衡气体压强

B．管式炉Ⅰ采取的升温方式是阶段式升温

C．实验时，应先撤去管式炉Ⅰ，再撤去管式炉Ⅱ

D．在尾气吸收装置前应增加一个干燥装置

解析　恒压分液漏斗可以保证内部压强不变，保持恒压分液漏斗与三颈瓶内压强相等，使浓硫酸顺利滴下，故A项正确；装置中干燥的HCl气体从左边进入管式炉Ⅰ，与Zn（OH）Cl反应生成氯化锌和H2O（g），H2O（g）随HCl气流进入尾气吸收装置，然后管式炉Ⅰ升至更高的温度使氯化锌升华进入管式炉Ⅱ，凝华得到高纯度无水氯化锌，所以管式炉Ⅰ采取的升温方式是阶段式升温，故B项正确；氯化锌升华进入管式炉Ⅱ，凝华得到高纯度无水氯化锌，所以实验时应先撤去管式炉Ⅱ，再撤去管式炉Ⅰ，故C项错误；为防止氯化锌吸水再次生成Zn（OH）Cl，在尾气吸收装置前应增加一个干燥装置，故D项正确。

答案　C

2．（2018·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

解析　苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下，发生取代反应生成溴苯，苯与溴水不反应，故A项错误；铁和盐酸反应生成氢气，不能制取氯气，故B项错误；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项错误；该装置能够制备乙酸乙酯，故D项正确。

答案　D

3．下列有关实验描述中，正确的是（　　）

A．检验溴乙烷中的溴元素，在溴乙烷中滴入氢氧化钾溶液加热后，用稀硝酸酸化再滴加硝酸银溶液

B．测氯水的pH，可用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸上，待其变色后和标准比色卡比较

C．配制一定物质的量浓度溶液时，用量筒量取溶液时仰视读数，所得溶液的浓度偏低

D．证明CH2===CHCH2CHO中一定有碳碳不饱和键：

滴入KMnO4酸性溶液，看紫红色是否褪去

解析　氯水能将pH试纸漂白，无法测其pH；用量筒量取溶液时仰视读数，视线偏低，这样量取一定体积溶液时量取的浓溶液偏多，所配溶液浓度偏大；碳碳双键与醛基都能使酸性KMnO4溶液褪色。

答案　A

4．（2018·湖北八校联考）实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛（实验装置见下图）。

其实验步骤为

步骤1：

将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升温至60℃，缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却。

步骤2：

将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。

有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。

步骤3：

经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体，放置一段时间后过滤。

步骤4：

减压蒸馏有机相，收集相应馏分。

下列说法错误的是（　　）

A．甲同学认为步骤1中使用1,2二氯乙烷的目的是做催化剂，加快反应速率

B．乙同学认为可在该实验装置的冷凝管后加接一只装有无水MgSO4的干燥管，实验效果可能会更好

C．丙同学认为步骤2中有机相使用10%NaHCO3溶液洗涤可除去大部分未反应完的Br2

D．丁同学认为步骤4中减压蒸馏有机相是因为间溴苯甲醛高温下容易氧化或分解

解析　根据信息，有机物中催化剂一般是无机物，故是AlCl3，选项A错误；在该实验装置的冷凝管后加接一只装有无水MgSO4的干燥管，无水MgSO4的作用是除去有机相中水，实验效果可能会更好，选项B正确；步骤2中有机相使用10%NaHCO3溶液洗涤，类似乙酸乙酯中饱和碳酸钠的作用，除去溶解在间溴苯甲醛中溴和盐酸，选项C正确；醛基容易被氧化，减压即为防止间溴苯甲醛被氧化，选项D正确。

答案　A

5．（2018·山东部分重点中学调研联考）下列装置或操作能达到实验目的是（　　）

A．利用图甲方法验证装置的气密性

B．利用图乙装置制备氯气

C．利用图丙制备Fe（OH）2并能较长时间观察其颜色

D．利用图丁装置制备氨气

解析　图甲可以利用液差法（两导管液面高度差不变）检验装置的气密性，A项能达到实验目的；MnO2和浓盐酸反应制备氯气需要加热，B项不能达到实验目的；电解法制备Fe（OH）2时，Fe作阳极，与电源正极相连，C项不能达到实验目的；利用Ca（OH）2和NH4Cl制备氨气时，试管口应略向下倾斜，且收集气体的试管口应塞一团棉花，D项不能达到实验目的。

答案　A

6．（2018·湖北百所中学联考）利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是（　　）

选项

①

②

③

实验结论

A.

浓盐酸

MnO2

NaBr溶液

氧化性Cl2>Br2

B.

浓氨水

碱石灰

AgNO3溶液

AgOH具有两性

C.

浓硫酸

Na2SO3

FeCl3溶液

SO2具有还原性

D.

稀盐酸

Na2CO3

Na2SiO3

非金属性：

Cl>C>Si

解析　A项，浓盐酸和二氧化锰反应是在加热的条件下发生的，故不能完成实验；B项，本实验中只在硝酸银溶液中通入了氨气这一种碱性的气体，没有加入酸性的物质，故不能说明AgOH具有两性；C项，根据FeCl3溶液颜色变成浅绿色得SO2与FeCl3发生氧化还原反应，体现了SO2具有还原性；D项，稀盐酸和Na2CO3反应生成的CO2中含有氯化氢气体杂质，故与Na2SiO3反应生成沉淀的不知道是哪一种气体且应比较HClO4与H2CO3酸性强弱来比较非金属性，得不到正确的结论。

答案　C

7．（2018·河南郑州第一次质量预测）下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是（　　）

选项

试剂

试纸或试液

现象

结论

A.

亚硫酸钠、硫酸

品红试液

褪色

SO2具有还原性

B.

浓盐酸、浓硫酸

湿润蓝色石蕊试纸

变红色

HCl为酸性气体

C.

浓盐酸、

二氧化锰

湿润淀粉碘

化钾试纸

变蓝色

Cl2具有氧化性

D.

浓氨水、生石灰

湿润红色石蕊试纸

变蓝色

NH3为碱性气体

【思维导图】

解析　SO2使品红试液褪色是由于SO2具有漂白性，A项错误；HCl为酸性气体，湿润的蓝色石蕊试纸遇HCl气体变红，B项正确；湿润淀粉碘化钾试纸变蓝，说明Cl2将KI氧化为I2，C项正确；湿润的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝，D项正确。

答案　A

8．（2018·湖南六校联考）下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是（　　）

A．用图甲装置除去乙烯中的少量SO2气体

B．用图乙装置量取20.00mL0.10mol·L－1硫酸

C．用图丙装置验证HCl气体在水中的溶解性

D．用图丁装置从碘的CCl4溶液中分离出碘

解析　酸性KMnO4溶液具有强氧化性，不仅能与SO2反应，还能与乙烯反应，A项不能达到实验目的；图乙装置为碱式滴定管，不能用碱式滴定管量取硫酸，B项不能达到实验目的；HCl气体溶于水，烧瓶内压强减小，气球膨大，C项能达到实验目的；碘溶于CCl4溶液，无法用分液漏斗进行分离，D项不能达到实验目的。

答案　C

9．亚硝酰氯（NOCl，熔点：

－64.5℃，沸点：

－5.5℃）是一种黄色气体，遇水易水解。

可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。

实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。

（1）甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2，制备装置如图所示：

为制备纯净干燥的气体，补充下表中缺少的药品。

装置Ⅰ

装置Ⅱ

烧瓶中

分液漏斗中

制备纯净的Cl2

MnO2

①________

②________

制备纯净的NO

Cu

③________

④________

（2）乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示：

①装置连接顺序为a→________（按气流自左向右方向，用小写字母表示）。

②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外，另一个作用是__________________________。

③装置Ⅶ的作用是__________________________________________________。

④装置Ⅷ中吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为__________________________________________________。

（3）丙组同学查阅资料，查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸，一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气，该反应的化学方程式为__________________________________________________。

解析　

（1）实验室通常用浓盐酸和MnO2混合加热制氯气，因盐酸有挥发性，氯气中混有的HCl气体需要用饱和食盐水除去，最后再用浓硫酸干燥即可得纯Cl2；用铜和稀硝酸反应制NO气体，因装置中混有的氧气和NO反应生成少量NO2，因此需要通过水除去NO2，再用浓硫酸干燥即可得较纯净的NO。

（2）①亚硝酰氯的熔、沸点较低，易液化，遇水易水解，故需要保持装置内干燥和反应混合气体干燥，同时需要考虑Cl2和NO尾气对环境的污染，需要用NaOH溶液吸收尾气，则装置连接顺序为a→e→f（或f→e）→c→b→d。

②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外，还可以通过观察气泡调节气体的流速，控制NO和Cl2的比例。

③亚硝酰氯遇水易水解，装置Ⅶ的作用是防止装置Ⅷ中水蒸气进入反应器Ⅵ中。

④装置Ⅷ中NaOH溶液能吸收NO、Cl2及NOCl，其中NOCl与NaOH溶液反应的化学方程式为NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O。

（3）浓硝酸与浓盐酸在一定条件下反应生成亚硝酰氯和氯气，发生反应的化学方程式为HNO3（浓）＋3HCl（浓）===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O。

答案　

（1）①浓盐酸　②饱和食盐水　③稀硝酸　

④水

（2）①e→f（或f→e）→c→b→d

②通过观察气泡调节气体的流速

③防止水蒸气进入反应器

④NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O

（3）HNO3（浓）＋3HCl（浓）===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O

10．（2018·河南洛阳统考）已知磺酰氯（SO2Cl2）是一种有机氯化剂，也是锂电池正极活性物质。

SO2Cl2是一种无色液体，熔点－54.1℃，沸点69.1℃，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。

磺酰氯（SO2Cl2）的制备方法及装置图如下：

SO2（g）＋Cl2（g）SO2Cl2（g）　ΔH<0。

（1）化合物SO2Cl2中S元素的化合价是______价。

（2）仪器D的名称是________，仪器C的作用除了吸

收氯气和二氧化硫外，还具有____________________________的作用。

（3）戊是贮气装置，则E中的溶液是__________________________________________________；

若缺少装置乙和丁，则产物变质，发生反应的化学方程式是__________________________。

（4）反应结束后，将丙中混合物分离开的实验操作是________________。

（5）有关实验叙述正确的是________（填选项字母）。

a．X、Y最好的试剂组合是铜片和浓硫酸

b．活性炭的作用是作催化剂

c．冷凝管B也可以用于蒸馏

（6）GET公司开发的Li－SO2Cl2军用电池，其示意图如图所示，已知电池反应为2Li＋SO2Cl2===2LiCl＋SO2↑，则电池工作时，正极的电极反应式为__________________________________。

解析　

（1）SO2Cl2中O元素为－2价，Cl元素为－1价，则S元素为＋6价。

（2）由题中信息知，产物磺酰氯极易水解，遇潮湿空气会产生白雾，故干燥管C的作用除吸收尾气外，还可以防止空气中的水进入丙中。

（3）戊是贮气装置，戊中气体为SO2，为了减少SO2的溶解，E中应盛装饱和NaHSO3溶液。

装置乙和丁为干燥装置，可防止磺酰氯发生水解反应，磺酰氯与水发生反应生成HCl和H2SO4。

（4）磺酰氯的沸点较低，可采用蒸馏方法分离。

（5）甲装置为制取Cl2的装置，a项错误；球形冷凝管可用于冷凝回流，但不能用于蒸馏，蒸馏时应用直形冷凝管，c项错误。

（6）由电池总反应看出，SO2Cl2在正极得电子，其还原产物为SO2，结合示意图可写出正极的电极反应式。

答案　

（1）＋6价

（2）三颈烧瓶　防止空气中的水进入三颈烧瓶

（3）饱和亚硫酸氢钠溶液　SO2Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4

（4）蒸馏

（5）b

（6）SO2Cl2＋2e－===2Cl－＋SO2↑