届一轮世纪金榜高效演练直击高考 92高中化学.docx
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届一轮世纪金榜高效演练直击高考92高中化学
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高效演练·直击高考
1.(2018·淮南模拟)某学习小组拟用如图装置制备氮化钙(化学式为Ca3N2,极易与H2O反应),下列说法不正确的是( )
A.打开活塞K通入N2,试管A内有气泡产生,说明装置气密性良好
B.将产物Ca3N2放入盐酸中,能得到CaCl2和NH4Cl两种盐
C.U形管中盛放的干燥剂可以是碱石灰,但不能用浓硫酸
D.反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温后再关闭活塞K
【解析】选A。
打开活塞K通入N2,即使装置漏气,试管A内也可能有气泡产生,故A不正确;将产物Ca3N2放入盐酸中,N3-与H+反应生成N
得到CaCl2和NH4Cl两种盐,故B正确;U形管中盛放的干燥剂若用浓硫酸,气体将不能通过U形管,故C正确;若先关闭活塞K,在反应管冷却至室温的过程中容易引起试管中水倒吸,故D正确。
【加固训练】
(2018·太原模拟)下列实验装置正确且能达到实验目的的是( )
A.用图1所示装置制取少量Cl2
B.图2所示装置可证明非金属性Cl>C>Si
C.图3所示装置中水不能持续流下,说明装置气密性良好
D.用图4所示装置测定镁铝合金中铝的质量分数
【解析】选D。
MnO2与稀盐酸不反应,A错误;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但盐酸中Cl不是最高价,因此不能判断Cl和C的非金属性,B错误;橡皮管的作用是使烧瓶和分液漏斗上方的压强相等,有利于液体滴下,因此不会出现水不能持续流下的现象,C错误;铝可溶于NaOH溶液,镁不与NaOH反应,然后过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体的质量,然后用固体总质量减去剩余固体的质量,得到铝的质量,从而求出铝的质量分数,D正确。
2.(新题预测)用如图装置进行的实验,不能达到相应实验目的的是世纪金榜导学号79100148( )
A.装置①可除去Cl2中的HCl杂质
B.装置②可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色
C.装置③可制取金属锰
D.装置④可用于收集H2、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体
【解析】选B。
A.氯气在水溶液中存在Cl2+H2O
H++Cl-+HClO,NaCl中含有氯离子,氯化钠抑制氯气溶解,HCl极易溶于水,所以采用排饱和食盐水的方法除去氯气中的氯化氢,A正确;B.Fe(OH)2不稳定,易被氧气氧化生成Fe(OH)3,为防止氢氧化亚铁被氧化,新制硫酸亚铁溶液应用苯隔绝空气,B错误;C.Mn的金属活动性小于Al,Al和二氧化锰发生铝热反应冶炼Mn,3MnO2+4Al
2Al2O3+3Mn,C正确;D.常温下和空气不反应,且密度和空气相差较大的气体可以采用排空气法收集,H2、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体常温下和空气不反应,且和空气密度相差较大,所以可以采用排空气法收集,但收集氢气时a为进气口、b为出气口,收集CO2、Cl2、HCl、NO2时,b为进气口、a出气口,D正确。
3.用下图装置(略去部分夹持仪器)可以制取的纯净干燥气体是( )
A.SO2 B.Cl2 C.NH3 D.NO
【解析】选C。
浓氨水与CaO反应不需加热可制取氨气,氨气可用碱石灰干燥,氨气密度小于空气,用向下排空气法收集。
SO2、Cl2的密度大于空气,不能用向下排空气法收集,NO与氧气反应,不能用排空气法收集气体。
【加固训练】
可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是( )
A.锌和稀硫酸反应制氢气
B.浓氨水与氢氧化钙固体反应制氨气
C.亚硫酸钠固体与硫酸反应制二氧化硫
D.铜与稀硝酸反应制一氧化氮
【解析】选C。
图中装置收集的气体密度应比空气大,氢气的密度小于空气,故A错误;NH3和硫酸发生反应,应用碱石灰干燥,B错误;利用Na2SO3和硫酸反应制取SO2不需要加热,且SO2密度大于空气,能用浓硫酸干燥,故C正确;NO与空气中的氧气发生反应,应用排水法收集,D错误。
4.氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物,沸点为77℃,在农药、制药行业中用途广泛。
SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并带有刺激性气味的气体产生。
实验室合成原理:
SO2+Cl2+SCl2
2SOCl2,部分装置如下图所示,回答以下问题:
世纪金榜导学号79100149
(1)实验室制取SOCl2在三颈烧瓶中合成,整个装置所选仪器的连接顺序是⑥→________→①②←________(某些仪器可以多次使用)。
(2)冷凝管口③是________口(填“进水”或“出水”),冷凝管上连接的干燥管的作用是__ ____________________。
(3)实验室制Cl2的离子方程式为__________________________。
SOCl2与水反应的化学方程式为__________________________。
(4)已知SCl2的沸点为50℃。
实验结束后,将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作名称是________。
若反应中消耗的Cl2的体积为896mL(已转化为标准状况,SO2足量),最后得到纯净的SOCl26.76g,则SOCl2的产率为________(保留二位有效数字)。
(5)取少量的SOCl2加入足量NaOH溶液,振荡、静置得到无色溶液,检验溶液中存在Cl-的方法是 __________________________。
【解析】
(1)根据SO2+Cl2+SCl2
2SOCl2可知向三颈烧瓶中分别通入SO2和Cl2,其中实验室利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2,制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,需要通过饱和NaCl溶液除去HCl,利用浓硫酸干燥,再通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为⑥→
→
→⑨→⑩→①;SO2选用亚硫酸钠固体中滴加浓硫酸,只需要利用浓硫酸干燥SO2后即可通入三颈烧瓶中,装置的连接顺序为②←⑩←⑨←⑦;
(2)冷凝管中水流方向是低进高出,则③是进水口,冷凝管上连接的干燥管的作用是吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解;
(3)利用MnO2和浓盐酸混合加热制Cl2的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-
Mn2++
Cl2↑+2H2O;SOCl2遇水剧烈反应,液面上产生的白雾是盐酸小液滴,并带有刺激性气味的SO2气体产生,反应的化学方程式为SOCl2+H2O
SO2↑+2HCl↑;
(4)SCl2的沸点为50℃,实验结束后,可通过蒸馏操作分离液体混合物;若反应中消耗的Cl2的体积为896mL,物质的量为
=0.04mol,SOCl2理论产量为0.04mol×2×119g·mol-1=9.52g,则SOCl2的产率为
×100%=71%;
(5)检验溶液中存在Cl-的操作方法是取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-。
答案:
(1)
→
→⑨→⑩ ⑩⑨⑦
(2)进水 吸收逸出的Cl2、SO2,防止空气中的水蒸气进入反应装置而使SOCl2水解
(3)MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O
SOCl2+H2O
SO2↑+2HCl↑
(4)蒸馏(或分馏) 71% (5)取少量溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-
【加固训练】
1.(2018·厦门模拟)氯化铵俗称卤砂,主要用于干电池、化肥等。
某化学研究小组设计如下实验制备卤砂并进行元素测定。
Ⅰ.实验室制备卤砂:
所需装置如下,装置可重复选用。
(1)装置接口连接顺序是________→a;b←________。
(2)C装置的作用是______________________________,D装置盛装的物质是____________________________。
(3)写出用上述装置制备氨气的一组试剂:
________。
Ⅱ.测定卤砂中Cl元素和N元素的质量之比。
该研究小组准确称取ag卤砂,与足量氧化铜混合加热,充分反应后把气体产物按下图装置进行实验。
收集装置收集到的气体为空气中含量最多的气体,其体积换算成标准状况下的体积为VL,碱石灰增重bg。
(4)E装置内的试剂为________。
卤砂与氧化铜混合加热反应的化学方程式为___________________。
(5)卤砂中氯元素和氮元素的质量之比为________(用含b、V的式子表示)。
(6)为了测定卤砂中氯元素的质量,他们设计的实验方案是将ag卤砂完全溶解于水,加入过量AgNO3溶液,然后测定生成沉淀的质量。
请你评价该方案是否合理,并说明理由:
________________________________。
【解析】Ⅰ.
(1)制取氯化铵,可以由氨气和氯化氢反应制备,应该选用B装置分别制备氨气和氯化氢,干燥除杂后通入A中反应,根据氨气的密度小于氯化氢,应该由b口通入氨气,a口通入氯化氢,因此装置接口连接顺序是c→f→g→a;b←e←d←c。
(2)根据上述分析,C装置中装入碱石灰可以干燥氨气,D装置盛装浓硫酸可以干燥氯化氢。
(3)根据装置图,可以选用浓氨水和碱石灰制备氨气。
Ⅱ.(4)氯化铵与氧化铜混合加热,发生的反应为2NH4Cl+3CuO
3Cu+N2↑+
2HCl↑+3H2O,F中的碱石灰可以吸收氯化氢,则E装置内可以装入浓硫酸吸收反应过程中的水蒸气,G装置中收集氮气。
(5)氮气的物质的量为
=
mol,氯化氢的物质的量为
=
mol,卤砂中Cl元素和N元素的质量之比为
mol×
35.5g·mol-1∶
mol×28g·mol-1=
。
(6)若氯化铵纯净,其电离出的氯离子全部沉淀,故通过沉淀质量可以求得氯离子质量,该方案合理。
答案:
(1)c→f→g e←d←c
(2)干燥氨气 浓硫酸
(3)浓氨水和碱石灰(或其他合理答案)
(4)浓硫酸
2NH4Cl+3CuO
3Cu+N2↑+2HCl↑+3H2O
(5)
(或
等其他合理答案)
(6)合理,氯化铵纯净,其电离出的氯离子全部沉淀,故通过沉淀质量可求得氯离子质量(或不合理,氯化铵不纯,杂质离子也发生了沉淀反应等其他合理答案)
2.氧化二氯是棕黄色且具有强烈刺激性的物质,沸点3.8℃,熔点-116℃,制备时将生成的Cl2O冷却为固体以便操作和贮存。
它与一般有机物接触会发生爆炸,遇水则极易溶解(1∶100),生成次氯酸溶液。
制备少量固态氧化二氯可用干燥的HgO与Cl2反应,生成物为Cl2O和HgO·HgCl2,该实验的反应流程图如图1所示:
(1)试剂a为KMnO4固体,则A中反应的化学方程式为______________,装置D中反应的化学方程式:
______________________________。
(2)仪器b的名称是________,Cl2O的电子式为______________。
(3)E为保温式冷浴,其中应盛有制冷剂________(在干冰、冰水、液态空气、液氨中选择),E中所得固体Cl2O可能含有的杂质是_________________。
(提示:
干冰的升华温度:
-78.5℃;液态空气的沸点-192℃;液氨的沸点:
-33.5℃)
(4)请指出装置A、B、C的连接方式与D和E的连接方式的不同之处并简要叙述理由。
________________________________。
(5)实验中鼓入干燥氮气的目的是 ______________________________。
(6)该实验没有明确的尾气处理装置,请你在图2方框中画出尾气处理的仪器示意图(要标注试剂)。
【解析】
(1)A中为制取氯气的装置,则为KMnO4与浓盐酸的反应,反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
D中氯气与HgO反应生成Cl2O与HgO·HgCl2,反应方程式为2HgO+2Cl2
Cl2O+HgO·HgCl2。
(2)b为分液漏斗,Cl2O的电子式为
(3)由题目信息可知,氧化二氯气体的熔点-116℃,熔点很低,所以选择沸点很低的液态空气进行制冷。
根据工艺流程可知,D中反应氯气可能不能充分反应,由于氯气易液化,所以E的内管得到的氧化二氯中可能含有的杂质是液氯。
(4)由信息可知,氧化二氯不稳定,接触一般有机物易爆炸,因此Cl2O不能与有机物接触,所以A、B、C间能用橡皮管连接,D、E间不能用橡皮管连接。
(5)氧化二氯极易水解,所以实验装置中不能有水,可以用干燥氮气排尽装置中的水分,同时能带动气流流入D中。
(6)该实验的尾气中可能有氯气、氧化二氯等,可以用碱石灰吸收,并防止空气中的水蒸气进入装置e。
尾气处理的仪器示意图为
。
答案:
(1)2KMnO4+16HCl(浓)
2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
2HgO+2Cl2
Cl2O+HgO·HgCl2
(2)分液漏斗
(3)液态空气 液氯
(4)A、B、C间能用橡皮管连接,D、E间不能用橡皮管连接;因为氧化二氯与一般有机物接触会发生爆炸
(5)用干燥氮气排尽装置中的水分,同时能带动气流流入D中
(6)
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