版高考化学大一轮复习课时规范练33物质的制备实验方案的设计与评价鲁科版.docx
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版高考化学大一轮复习课时规范练33物质的制备实验方案的设计与评价鲁科版
考点规范练33 物质的制备、实验方案的设计与评价
一、选择题（本题共7小题,每小题7分,共49分。
每小题只有一个选项符合题目要求）
1.（2019山东临沂兴华学校高三月考）下列实验操作能达到实验目的的是（ ）
实验目的
实验操作
A
配制1.0mol·L-1CuSO4溶液
把25g胆矾晶体溶于水配成100mL溶液
B
证明某溶液中含有S
向该溶液中滴入BaCl2溶液
C
实验室制大量CO2
向稀硫酸中加入大理石
D
制备Fe（OH）3胶体
将饱和的FeCl3溶液滴加到热NaOH溶液中
2.（2018湖南郴州质量检测）某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
他在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验:
下列有关实验的叙述中,不正确的是（ ）
A.操作①中玻璃棒的作用是加快固体溶解速率
B.操作②的操作名称是过滤
C.操作③中盛放药品的仪器是坩埚
D.操作④的目的是除去滤渣中杂质
3.（2018福建晋江季延中学高三检测）某兴趣小组查阅资料得知:
连苯三酚的碱性溶液能定量吸收O2;CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO,且易被O2氧化。
拟设计实验方案,采用上述两种溶液和KOH溶液逐一吸收混合气体（由CO2、CO、N2和O2组成）的相应组分。
有关该方案设计,下列说法不正确的是（ ）
A.采用上述3种吸收剂,气体被逐一吸收的顺序应该是CO2、O2和CO
B.其他两种吸收剂不变,O2的吸收剂可以用灼热的铜网替代
C.CO的吸收必须在吸收O2后进行,因为CuCl的盐酸溶液会被O2氧化
D.在3种气体被逐一吸收后,导出的气体中可能含有HCl
4.（2018江苏化学,12）根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（ ）
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变清
苯酚的酸性强于H2CO3的酸性
B
向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C
向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出
Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性
D
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
Ksp（AgCl）>
Ksp（AgI）
5.（2018天津耀华中学月考）欲用下图装置对所制备的气体进行除杂检验,其设计方案合理的是（ ）
制备气体
X（除杂试剂）
Y（检验试剂）
A
CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热
H2O
酸性KMnO4溶液
B
电石与NaCl水溶液
H2O
Br2的水溶液
C
C2H5OH与浓硫酸加热至170℃
饱和NaHSO3溶液
酸性K2Cr2O7溶液
D
生石灰与浓氨水
浓硫酸
红色石蕊试纸
6.（2018河南豫南豫北名校高三精英联赛）用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是（夹持装置未画出）（ ）
A.用装置甲检验溶液中是否有K+
B.用装置乙验证牺牲阳极的阴极保护法
C.用装置丙进行中和热的测定
D.用装置丁加热熔融NaOH固体
7.（2019河北邢台高三月考）实验室用HCl和O2制备氯气并检验氯气性质的装置如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A.①、②中盛放的试剂依次为浓盐酸、浓硫酸
B.管式炉中发生反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.实验结束时先停止加热,关闭K,再从④中拿出导管
D.装置Q（贮气瓶）可用于贮存NH3
二、非选择题（本题共3小题,共51分）
8.（16分）工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏（主要成分为PbSO4）发生反应:
PbSO4（s）+C
（aq）
PbCO3（s）+S
（aq）。
某课题组以PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
（1）上述反应的平衡常数表达式:
K= 。
（2）室温时,向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在 溶液中PbSO4转化率较大,理由是 。
（3）查阅文献:
上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb（OH）2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。
该课题组对固体产物（不考虑PbSO4）的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:
全部为PbCO3;
假设二:
;
假设三:
。
（4）为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①定性研究:
请你完成下表中内容。
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期的实验现象和结论
取一定量样品充分干燥,
②定量研究:
取26.7mg的干燥样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如下图。
某同学由图中信息得出结论:
假设一不成立。
你是否同意该同学的结论,并简述理由:
。
9.（2018江淮十校高三联考）（17分）为探究Na2SO3溶液和铬（Ⅵ）盐溶液的反应规律,某同学进行实验如下:
已知:
Cr2
（橙色）+H2O
2Cr
（黄色）+2H+
（1）进行实验ⅰ和ⅱ:
序号
操作
现象
ⅰ
向2mLpH=2的0.05mol·L-1K2Cr2O7橙色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液（pH约为9）3滴
溶液变绿色（含Cr3+）
ⅱ
向2mLpH=8的0.1mol·L-1K2CrO4黄色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液3滴
溶液没有明显变化
①用离子方程式解释实验ⅰ中现象:
。
②实验ⅱ说明在碱性条件下, 。
（2）继续进行实验:
序号
操作
现象
ⅲ
向2mL蒸馏水中滴加pH=2的0.05mol·L-1K2Cr2O7橙色溶液3滴
溶液变成浅黄色
ⅳ
向2mL饱和Na2SO3溶液中滴加pH=2的0.05mol·L-1K2Cr2O7橙色溶液3滴
溶液变黄色
①实验ⅲ的目的是 。
②继续向ⅳ中所得溶液中滴加稀硫酸溶液,溶液变绿色,说明 。
③根据实验ⅰ~ⅳ可推测铬（Ⅵ）盐中铬元素的稳定存在形式（填微粒符号）:
酸性条件
碱性条件
10.（2018河南南阳第一中学高三检测）（18分）氮化镓（GaN）被称为第三代半导体材料,其应用已经取得了突破性的进展。
已知:
（ⅰ）氮化镓性质稳定,不与水、酸反应,只在加热时溶于浓碱。
（ⅱ）NiCl2溶液在加热时,先转化为Ni（OH）2,后分解为NiO。
（ⅲ）制备氮化镓的反应为2Ga+2NH3
2GaN+3H2
某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓,设计实验装置如图所示:
设计实验步骤如下:
①滴加几滴NiCl2溶液润湿金属镓粉末,置于反应器中;
②先通入一段时间的H2后,再加热;
③停止通氢气,改通入氨气,继续加热一段时间;
④停止加热,继续通入氨气,直至冷却;
⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中,充分反应过滤、洗涤、干燥。
（1）仪器X中的试剂是 ,仪器Y的名称是 。
（2）指出该套装置中存在一处明显的错误是 。
（3）步骤①中选择NiCl2溶液,不选择氧化镍的原因是 。
a.增大接触面积,加快化学反应速率
b.使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率
c.为了能更好形成原电池,加快反应速率
（4）步骤③中制备氮化镓,则判断该反应接近完成时观察到的现象是 。
（5）请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作:
。
（6）镓元素与铝同族,其性质与铝类似,请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式:
。
课时规范练33 物质的制备、实验方案的设计与评价
1.A 25g胆矾是0.1mol,溶液体积是0.1L,硫酸铜溶液的浓度是1mol·L-1,A项正确;检验硫酸根时首先加入盐酸,排除其他离子的干扰,然后再加入氯化钡溶液,B项错误;硫酸钙微溶,应该用盐酸和大理石反应制备二氧化碳,C项错误;将饱和的FeCl3溶液滴加到沸腾的蒸馏水中制备氢氧化铁胶体,D项错误。
2.D 操作①中玻璃棒起到搅拌加速溶解的作用,故A项正确;普通锌锰电池筒内无机物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,NH4Cl、ZnCl2易溶于水,MnO2难溶于水,操作②是把固体与溶液分离,应是过滤,故B项正确;由图可知操作③是在坩埚内灼烧滤渣,通常把泥三角放在三脚架上,再把坩埚放在泥三角上,故C项正确;二氧化锰是黑色固体,能作双氧水分解的催化剂,灼烧后的滤渣能加快双氧水分解产生氧气,能证明黑色固体是二氧化锰,所以该实验的目的不是除去滤渣中杂质,故D项错误。
3.B 根据题意,CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO,且易被O2氧化,因此需要在CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO之前吸收氧气,二氧化碳能够与连苯三酚的碱性溶液反应,因此需要在连苯三酚的碱性溶液定量吸收O2之前吸收二氧化碳,则气体被逐一吸收的顺序应该是CO2、O2和CO,故A项说法正确;CO和O2在通过灼热的铜网时能够发生反应生成二氧化碳,故B项说法错误;根据A项的分析,可知C项说法正确;CO的吸收在最后,由于使用的是CuCl的盐酸溶液,HCl容易挥发,在3种气体被逐一吸收后,导出的气体中可能含有挥发出来的HCl,故D项说法正确。
4.B 苯酚与Na2CO3反应生成苯酚钠和NaHCO3,说明苯酚的酸性强于HC
A项错误;碘易溶于CCl4,微溶于水,B项正确;Fe与Cu2+反应生成Cu和Fe2+,氧化剂为Cu2+,氧化产物为Fe2+,则Cu2+的氧化性强于Fe2+,C项错误;Cl-和I-的浓度未知,若[Cl-]=[I-],则可以得出该结论,否则不能得出题中结论,D项错误。
5.A CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热生成乙烯,而挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液退色,干扰检验的进行,需要用水吸收乙醇,故A项正确;电石与水反应生成的乙炔中有硫化氢杂质,均具有还原性,应该用硫酸铜溶液除去硫化氢,故B项错误;乙醇在浓硫酸加热至170℃发生消去反应生成乙烯气体,同时乙醇和浓硫酸在170℃以上能发生氧化反应,生成黑色碳、二氧化硫气体和水,含有的杂质二氧化硫不能被饱和NaHSO3溶液吸收,而二氧化硫也能使酸性K2Cr2O7溶液退色,故C项错误;生石灰与水反应生成氢氧化钙,同时放出大量热,使浓氨水分解,放出氨气,氨气能够与浓硫酸反应被吸收,不能检验到生成的氨气,故D项错误。
6.B 观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,由图可知,A项错误;Fe为正极,锌为负极,铁被保护,则溶液中没有Fe2+,滴入K3[Fe（CN）6]溶液,没有蓝色沉淀生成,则可验证牺牲阳极的阴极保护法,B项正确;为了使反应物充分反应,需要环形玻璃搅拌棒,由图可知,缺少环形玻璃搅拌棒,故C项错误;瓷坩埚中的二氧化硅与NaOH反应,仪器选择不合理,可使用铁坩埚,D项错误。
7.A 需将浓盐酸慢慢加入浓硫酸的底部制取HCl,A项正确;管式炉中发生反应4HCl+O2
2Cl2+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4,B项错误;实验结束时先从④中拿出导管,再停止加热,关闭K,防止发生倒吸,故C项错误;因为NH3极易溶于水,装置Q（贮气瓶）装有水,不可用于贮存NH3,故D项错误。
8.答案
（1）
（2）Na2CO3 Na2CO3溶液中的c（C
）大
（3）全部为2PbCO3·Pb（OH）2 为PbCO3和2PbCO3·Pb（OH）2的混合物
（4）①
实验步骤（不要求写出具体操作过程）
预期的实验现象和结论
充分加热样品,将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管
若无水硫酸铜不变蓝,则假设一成立;
若无水硫酸铜变蓝,则假设一不成立
②同意,若全部为PbCO3时,26.7mg完全分解后最终固体质量应为22.3mg（或不同意,实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大,可能是实验过程中产生的误差引起的）（本题属于开放性试题,答案合理均可）
解析
（1）根据PbSO4（s）+C
（aq）
PbCO3（s）+S
（aq）知,化学平衡常数表达式为K=
。
（2）Na2CO3溶液中[C
]较大,根据平衡移动原理,可知Na2CO3溶液中PbSO4转化率较大。
（3）根据题中信息,提出另外两种假设。
假设二:
全部为碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb（OH）2];假设三:
为PbCO3和2PbCO3·Pb（OH）2的混合物。
（4）①因为PbCO3受热分解不产生水,而2PbCO3·Pb（OH）2受热分解产生水,所以可利用此不同设计实验方案。
②因为PbCO3
PbO+CO2↑,所以可以利用固体加热前后质量的改变量来确定结论。
9.答案
（1）①Cr2
+3S
+8H+
2Cr3++3S
+4H2O ②Na2SO3溶液和铬（Ⅵ）盐溶液不发生氧化还原反应
（2）①空白对照,排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响
②酸性条件下,Na2SO3溶液和铬（Ⅵ）盐溶液发生氧化还原反应,生成Cr3+ ③Cr2
Cr
10.答案
（1）浓氨水 球形干燥管
（2）装置F中会产生倒吸或缺少尾气处理装置
（3）ab （4）装置F中几乎不再产生气泡
（5）取最后的一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀,则证明产品氮化镓固体已洗涤干净
（6）GaN+OH-+H2O
Ga
+NH3↑
解析
（1）根据题中信息可知,装置A制取氢气,装置C制取氨气,不需要加热条件下的液体与固体作用制氨气,则仪器X中的试剂是浓氨水,仪器Y的名称是球形干燥管。
（2）因过量的氨气进入装置F与浓硫酸反应,装置F中会产生倒吸;同时该装置缺少尾气处理装置。
（3）步骤①中选择NiCl2溶液,NiCl2溶液在加热时,先转化为Ni（OH）2,后分解为NiO,增大接触面积,加快化学反应速率;使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率。
（4）步骤③中制备氮化镓,反应为2Ga+2NH3
2GaN+3H2,氨气极易溶于水,氢气不溶于水,则判断该反应接近完成时观察到的现象是装置F中几乎不再产生气泡。
（5）步骤⑤中检验产品氮化镓固体是否洗涤干净,即检验洗涤液中是否还含有Cl-,操作为取最后的一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀,则证明产品氮化镓固体已洗涤干净。
（6）镓元素与铝同族,其性质与铝类似,则氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式为GaN+OH-+H2O
Ga
+NH3↑。
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