高考复习物质的制备及实验方案的设计与评价.docx
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高考复习物质的制备及实验方案的设计与评价
第三单元 物质的制备及实验方案的设计与评价
一、选择题
1．用下列实验装置完成对应的实验（部分仪器已省略），能达到实验目的的是（ ）
解析 A中稀释浓H2SO4不能在量筒中进行；B中称量NaOH固体应在干燥的小烧杯中
称量；C中冷却水的流向不对，温度计水银球的位置不对。
答案 D
2．下图是一套实验室用于发生、干燥和收集气体的装置。
下列各组物质中，能利用这套装置进行的实验是（尾气处理装置已经省略）（）
A.铜和稀硝酸B.二氧化锰和浓盐酸
C.浓氨水和生石灰D.双氧水和二氧化锰
解析 不能用排空气法收集NO；二氧化锰与浓盐酸反应需要加热；不能用浓硫酸干燥
氨气
答案 D
3．在实验室进行下列有关物质的制备流程中，理论上正确、操作上可行且经济上合理的是（ ）
A．C
CO
CO2
Na2CO3
B．Cu
Cu（NO3）2溶液
Cu（OH）2
C．CaO
Ca（OH）2溶液
NaOH溶液
D．Fe
Fe2O3
Fe2（SO4）3溶液
解析 解题的关键是：
准确判断在实验室进行的物质的制备过程中，要理论上正确、操
作上可行且经济上合理。
A项中实验室里用在空气中点燃单质碳来制备CO的方法，在
操作上是不可行的；B项中用硝酸银溶液与铜反应来制备Cu（NO3）2是不经济的；D项中
用铁点燃制备氧化铁在理论上不正确、操作上不可行；只有C符合要求。
答案 C
4．下列有关实验原理或操作正确的是（ ）
A．选择合适的试剂，用图1所示装置可分别制取少量CO2、NO和O2
B．制备乙酸乙酯时，向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸
C．洗涤沉淀时（见图2），向漏斗中加适量水，搅拌并滤干
D．用广泛pH试纸测得0.10mol·L－1NH4Cl溶液的pH＝5.2
解析 A项，无法用排空气法收集NO；B项正确；C项，洗涤沉淀时向漏斗中加适量水
后要让水自然滤出，不能搅拌；D项，pH试纸测出的pH无法精确到0.1，只能是整数。
答案 B
5．关于下图中各装置的叙述不正确的是（ ）
A．装置①能验证AgCl沉淀可转化为溶解度更小的Ag2S沉淀
B．装置②中若X为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止发生倒吸
C．装置③的实验可推断硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱
D．装置④可检验溴乙烷发生消去反应得到的气体中含有乙烯
解析 A项，硝酸银与氯化钠反应中硝酸银过量，再加入硫化钠，硫化钠与过量的硝酸
银反应会产生硫化银沉淀，故不能说明是氯化银转变为硫化银沉淀，不正确。
答案 A
6．设计学生实验要注意安全、无污染、现象明显。
根据启普发生器原理，可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器（见右图）。
若关闭K，不能使反应停止，可将试管从烧杯中取出（会有部分气体逸散）。
下列气体的制取宜使用该装置的是（ ）
A．用二氧化锰（粉末）与双氧水制氧气
B．用锌粒与稀硫酸制氢气
C．用硫化亚铁（块状）与盐酸制硫化氢
D．用碳酸钙（块状）与稀硫酸制二氧化碳
答案 B
7．下列实验装置设计正确且能达到目的的是（ ）
解析 干燥气体时，应“长进短出”，A项错误；浓硫酸稀释时，应将浓硫酸加入水中，
B项错误；NaOH溶液应置于碱式滴定管中，D项错误。
答案 C
8．下列实验设计能够成功的是（ ）
实验目的
实验步骤及现象
A
检验亚硫酸钠试样是否变质
试样
白色沉淀
沉淀不溶解
B
除去乙酸乙酯中混有的乙酸
混合液
溶液分层
得上层液体
C
证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强
NaI溶液
溶液变蓝色
D
鉴定盐A的成分是FeBr2
A
解析 A项中亚硫酸钠变质应被氧化成硫酸钠，检验时应使用氯化钡溶液和稀盐酸作检
验试剂，而不应该使用硝酸钡和稀硝酸，因为在酸性条件下硝酸根（硝酸）能将亚硫酸盐（亚
硫酸根）氧化成硫酸盐，干扰实验现象，A错误；B项中由于乙酸能和碳酸钠溶液反应生
成可溶性的乙酸钠，且乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小，故可通过分液分离，
B正确；C项中后续操作用到了具有强氧化性的稀硝酸，稀硝酸也能将I－氧化成I2，干
扰实验现象，应改用稀盐酸，C错误；D项中并没有检验出Fe2＋，因为硝酸具有强氧化
性，将Fe2＋氧化成了Fe3＋，D错误。
答案 B
二、非选择题
9．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。
某兴趣小组拟选用如图装置制备氢化钙。
请回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________（填仪器接口的字母编号）。
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：
检查装置气密性后，装入药品；打开
分液漏斗活塞；________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。
A．加热反应一段时间
B．收集气体并检验其纯度
C．关闭分液漏斗活塞
D．停止加热，充分冷却
（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚
酞后显红色。
该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。
①写出CaH2与水反应的化学方程式____________________________________________；
②该同学的判断不准确，原因是______________________________________________。
（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是___________________
___________________________________________________________________________。
解析 本题主要考查制取氢化钙的实验步骤、实验装置的连接以及氢化钙的鉴别与用途，
意在考查考生的实验操作、探究能力。
（1）首先用盐酸和锌粒反应制取氢气，再与钙反应
制得氢化钙，其中氢气通入装有钙的硬质玻璃管前要除去杂质HCl，再用浓硫酸干燥除
去水蒸气，制取氢化钙的装置要与盛有无水氯化钙的干燥管连接，从而防止空气中的水
蒸气与其反应。
（2）首先收集氢气并验纯，然后加热反应，停止加热，充分冷却，最后关
闭活塞。
（3）氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，方程式：
CaH2＋2H2O===Ca（OH）2＋
2H2↑，金属钙与水反应也生成氢氧化钙和氢气。
（4）区别金属钙和氢化钙，可根据氢化
钙中含有氢元素，让其与氧气反应生成水，并用无水硫酸铜来检验。
答案
（1）i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a
（2）B、A、D、C
（3）①CaH2＋2H2O===Ca（OH）2＋2H2↑
②金属钙与水反应也有类似现象
（4）取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气体产物通过装有无水硫酸铜
的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色
（5）氢化钙是固体，携带方便
10．课题式课堂教学是研究性学习的一种方式，其基本教学模式为：
―→
―→
―→
甲
如图甲是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段，甲同学设计
的证明CO具有还原性的实验装置。
（1）实验时应先点燃________处（填“A”或“B”）的酒精灯。
（2）硬质试管中反应的化学方程式为________________。
（3）乙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。
如图乙是他设计的贮气瓶，尾气应从________（填“a”或“b”）口通入（其
他装置略）。
（4）丙同学质疑：
CO能否使澄清石灰水变浑浊？
因此，他设计在CO
通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清石灰水反应，试对此作出
评价。
你认为丙的设计是否有必要________，理由是________________________。
（5）如果开始时通入的是CO和CO2的混合气体，则应如何设计才能达到实验目的？
________________________________________________________________________。
解析
（1）CO为可燃性有毒气体，由于先通CO排空气，故应先点燃B处的酒精灯。
（2）CO能还原CuO生成CO2。
（3）贮气瓶应从a口进气，水从b口排出。
（4）由于整个设计过程中CO开始通过了澄清石灰水，故没必要排除CO的干扰。
（5）应先除去CO2再进入装置。
答案
（1）B
（2）CuO＋CO
Cu＋CO2
（3）a （4）不必要 在酒精灯A点燃前，CO已通过了澄清石灰水 （5）先通过碱石灰除去
CO2后再通入装置
11．聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为
[Fe2（OH）n（SO4）3－0.5n]m，广泛用于污水处理。
实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧
化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO4·7H2O），过程如下：
烧渣
固体W（S、SiO2等）溶液X
溶液Z
聚铁胶体聚铁
↓
溶液Y→绿矾
（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是_______________________________
__________________________________________________________________________。
（2）实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。
装置A产生SO2，按气流方向连接各
仪器接口，顺序为a→__________________________→f。
装置D的作用是________，装
置E中NaOH溶液的作用是__________________________________________________。
（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量____________，充分反应后，经____________操作
得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。
（4）溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏________。
解析 本题是一道实验制备题。
（1）检验SO2常用品红溶液。
（2）发生装置中生成的SO2
经干燥后用向上排空气法收集。
在制备有毒气体时应连接尾气处理装置，SO2在NaOH
溶液中的溶解量较大，故D为安全瓶，防止倒吸。
（3）溶液X中主要成分是硫酸铁，加
入过量铁粉转化成硫酸亚铁，然后过滤出多余铁粉，得硫酸亚铁溶液。
（4）pH试纸使用
时不能湿润，采用正确的方法可测得较准确的pH；若溶液Z的pH偏小，则聚铁中铁的
质量分数就会偏低。
答案
（1）将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色
（2）d→e→c→b 防止倒吸 吸收多余的SO2
（3）铁屑 过滤
（4）将小片pH试纸放在点滴板（或表面皿）上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，与
标准比色卡对照 低（小）
12．实验室以含有Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO
、Br－等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流程如下：
（1）操作Ⅰ使用的试剂是________，所用主要仪器的名称是________。
（2）加入溶液W的目的是________。
用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2＋。
由表中
数据可知，理论上可选择的pH最大范围是________。
酸化溶液Z时，使用的试剂为
________。
开始沉淀时的pH
沉淀完全时的pH
Mg2＋
9.6
11.0
Ca2＋
12.2
c（OH－）＝1.8mol·L－1
（3）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体，下列装置中合理的是________。
（4）常温下，H2SO3的电离常数Ka1＝1.2×10－2，Ka2＝6.3×10－8；H2CO3的电离常数Ka1
＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11。
某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3；将SO2和
CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的pH，若前者的pH小于后者，
则H2SO3酸性强于H2CO3。
该实验设计不正确，错误在于________。
设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3（简要说明实验步骤、现象和结论）。
____________________________。
仪器自选。
供选择的试剂：
CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰
水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。
解析
（1）操作Ⅰ是萃取和分液，需要的仪器主要是分液漏斗，用到的试剂是四氯化碳。
（2）加入溶液W的目的是除去溶液中的硫酸根离子，用CaO调节溶液Y的pH，可以除
去Mg2＋，而不除去Ca2＋，故pH的范围是11.0≤pH<12.2。
（3）收集二氧化碳用向上排气
法，故a不对；使用长颈漏斗需要液封，c错误。
答案
（1）四氯化碳 分液漏斗
（2）除去溶液中的SO
11.0≤pH<12.2 盐酸
（3）b、d
（4）用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等；
三种参考方案如下：
方案一：
配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液，用酸度计（或pH试纸）测两
溶液的pH。
前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案二：
将SO2气体依次通过NaHCO3（或Na2CO3）溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、
澄清石灰水。
品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案三：
将CO2气体依次通过NaHSO3（或Na2SO3）溶液、品红溶液。
品红溶液不褪色，
证明H2SO3酸性强于H2CO3。
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