高考化学实验特训专辑 专题05 重要无机物的制备二解析版Word格式文档下载.docx

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A．①②④　　　B．②③⑤C．③④⑤D．全部

【解析】①中Al3＋与S2－会发生水解相互促进反应生成Al（OH）3和H2S，得不到Al2S3；

②中无论Fe过量与否均生成FeCl3；

③中加入铁粉是防止Fe2＋被氧化，加入稀H2SO4是抑制Fe2＋的水解；

④中符合绿色化学的思想，减少了污染；

⑤中方法不用加热，操作简便。

3．下列通过制取硫酸铝、氢氧化铝获得氧化铝的装置和原理能达到实验目的的是（　　）

【解析】A项，常温下，浓硫酸遇铝钝化，错误；

B项，NaOH过量，Al（OH）3溶解，错误；

D项，灼烧要用到坩埚，不是蒸发皿，错误。

故选C

4．某课外小组的同学设计了以下装置（部分夹持仪器已略）制取无水AlCl3（易升华），其中不能达到相应实验目的的是（　　）

A．用装置甲制取氯气B．用装置乙干燥氯气

C．用装置丙制取并收集AlCl3D．用装置丁处理丙中排出的尾气

【答案】B

【解析】由于碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，能与氯气反应，不能用作氯气的干燥剂，B项错误。

故选B。

5．某学习小组设计实验制备供氢剂氢化钙（CaH2），实验装置如下图所示。

已知：

氢化钙遇水剧烈反应。

下列说法正确的是（　　）

A．相同条件下，粗锌（含少量铜）比纯锌反应速率慢

B．酸R为浓盐酸，装置b中盛装浓硫酸

C．实验时先点燃酒精灯，后打开活塞K

D．装置d的作用是防止水蒸气进入硬质玻璃管

【答案】D

【解析】粗锌中含少量铜，锌、铜、稀硫酸构成原电池，使反应速率加快，A项错误；

酸R应为稀硫酸，实验室一般不会使用浓盐酸和锌粒反应制取氢气，因为这样会引入氯化氢杂质，徒增除杂成本，装置b中盛装浓硫酸，用于干燥氢气，B项错误；

点燃酒精灯前必须用氢气排尽装置内的空气，避免钙与空气中的氧气反应，或引燃氢气和空气的混合物，C项错误；

氢化钙遇水剧烈反应，装置d中的浓硫酸可吸收水槽中可能逸出的水蒸气，避免氢化钙因吸收水蒸气而变质，D项正确。

故选D。

6．已知FeCO3与砂糖混用可以作补血剂。

某校化学小组同学在实验室里制备FeCO3的流程如图所示。

A．过滤操作需要用到的玻璃仪器只有烧杯和漏斗

B．沉淀过程中有NH3放出

C．可利用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质

D．产品FeCO3在空气中高温分解可得到纯净的FeO

【解析】过滤操作中用漏斗过滤，用玻璃棒引流，烧杯盛放溶液，所以过滤操作常用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，A项错误；

FeSO4与NH4HCO3发生的反应为Fe2＋＋2HCO

===FeCO3↓＋H2O＋CO2↑，则沉淀过程中有CO2气体放出，B项错误；

Fe2＋变质会生成Fe3＋，则检验FeSO4溶液是否变质可利用KSCN溶液，C项正确；

Fe2＋在空气中加热易被氧化为Fe3＋，所以FeCO3在空气中高温分解不能得到FeO，D项错误。

7．下面是以橄榄岩（主要成分为硅酸镁，还有少量的Fe3＋、Fe2＋、Al3＋及少量不溶于酸的杂质）为原料，制备硫酸镁晶体的流程图：

A．过滤1操作的主要目的是以硅酸盐的形式除去Si

B．加氨水调节pH＝7～8，目的是使Fe3＋、Al3＋转化为氢氧化物沉淀而除去

C．加双氧水时发生的主要反应为H2O2＋Fe2＋＋2H＋===Fe3＋＋2H2O

D．粗硫酸镁晶体通过一系列操作后得到硫酸镁晶体，目的是使硫酸镁晶体结晶得更漂亮

【解析】A项，过滤1操作的主要目的是以硅酸的形式除去Si；

C项，反应方程式的电荷不守恒；

D项，粗硫酸镁晶体通过一系列操作后得到硫酸镁晶体，目的是提纯硫酸镁，除去混有的杂质。

8．从海带中提取碘，可经过以下实验步骤完成，下列有关说法正确的是（　　）

A．在灼烧过程中使用的仪器只有酒精灯、三脚架、泥三角、烧杯、玻璃棒

B．在上述氧化过程中发生反应的离子方程式为2I－＋H2O2===I2＋2OH－

C．在提取碘单质时，用酒精作萃取剂

D．在分液时，待下层液体完全流出后，关闭旋塞，上层液体从上口倒出

【解析】灼烧固体物质一般用坩埚而不用烧杯，A项错误；

在酸性条件下发生氧化还原反应，离子方程式应为2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O，B项错误；

酒精与水互溶，不能作提取碘单质的萃取剂，C项错误。

9．以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：

则下列叙述错误的是（）

A．A气体是NH3，B气体是CO2

B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异

C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒

D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶

【解析】A项，利用NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，A正确；

B项，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差异，B正确；

C项，操作III是过滤，因此利用玻璃仪器：

烧杯、漏斗、玻璃棒，C正确；

D项，晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D错误。

10．实验用含有杂质（FeO、Fe2O3）的废CuO制备胆矾晶体经历下列过程，Fe3+在pH=5时早已完全沉淀。

其分析错误的是（）

A．若要测定所得硫酸铜晶体中结晶水的数目，实验中要用到坩埚、坩埚钳和干燥器等

B．利用Cu（OH）2替代CuO也可调试溶液pH，不影响实验结果

C．洗涤晶体：

向滤出晶体的漏斗中加少量冷水浸没晶体，自然流下，重复2-3次

D．用18.4mol/L浓硫酸配制溶解所用4.00mol/L的稀硫酸，玻璃仪器一般只有4种

【解析】A项，测定结晶水的含量，通过解热固体，脱去结晶水，称量质量的变化可的结晶水的个数，加热用到坩埚和坩埚钳，故A正确；

B项，Cu（OH）2和CuO都与溶液中H+反应，起到调节溶液pH的作用，并不引入新的杂质，故B正确；

C项，固体具有吸附性，过滤时表面有可溶性物质，可向滤出晶体的漏斗中加少量水浸没晶体，自然流下，重复2-3次，可洗涤晶体，故C正确；

D项，用18mol/L浓硫酸配制溶解所用4mol/L的稀硫酸，用到量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒以及容量瓶等仪器，故D错误。

11．实验室用含有杂质（FeO、Fe2O3）的废CuO制备胆矾晶体，经历了下列过程（已知Fe3+在pH=5时沉淀完全）．其中分析错误的是（）

A．步骤②发生的主要反应为：

2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

B．步骤②可用氯水、硝酸等强氧化剂代替H2O2

C．步骤③用CuCO3代替CuO也可调节溶液的pH

D．步骤⑤的操作为：

向漏斗中加入少量冷的蒸馏水至浸没晶体，待水自然流下，重复操作2～3次

【解析】A项，样品中含有CuO、FeO、Fe2O3，跟硫酸反应生成Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋，H2O2具有强氧化性，能把Fe2＋氧化成Fe3＋，离子反应方程式为2Fe2＋＋H2O＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，故说法正确；

B项，不能用硝酸和氯水代替H2O2，防止引入NO3－和Cl－等杂质，同时也防止产生污染，故说法错误；

C项，CuCO3不溶于水，可以调节pH，不引入新杂质，故说法正确；

D项，沿玻璃棒向原过滤器中加入蒸馏水，没过沉淀，待水流完后，重复上述操作2～3次，故说法正确。

12．实验室采用HCl气体“置换”除水、升华相结合的方法用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．恒压分液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烧瓶内压强相等，使浓硫酸顺利滴下，故A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正确。

13．MnSO4•H2O是一种易溶于水的微红色斜方晶体，某同学设计下列装置制备硫酸锰:

下列说法错误的是（）

A．装置I烧瓶中放入的药品X为Na2SO3

B．装置II中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率

C．装置Ⅲ烧杯中溶液为饱和NaHSO3

D．用装置II反应后的溶液制备MnSO4•H2O需经历蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥等过程

【解析】A项，Cu与浓硫酸反应制取SO2需要加热，装置图中无加热装置，所以X不可能为Cu；

亚硫酸钠，与浓硫酸发生复分解反应生成硫酸钠、水、二氧化硫，所以装置I烧瓶中放入的药品X为Na2SO3，A正确；

B项，装置Ⅱ中用“多孔球泡”，增大接触面积，可增大SO2的吸收速率，B正确；

C项，SO2是有毒气体，不能随意排入大气，可根据SO2是酸性氧化物，能够与碱反应的性质除去，所以Ⅲ中NaOH溶液可吸收尾气，而饱和NaHSO3溶液不可吸收尾气，C错误；

D项，用装置Ⅱ反应后的溶液为MnSO4，制备MnSO4•H2O，通过蒸发结晶、过滤、洗涤及干燥可得到，D正确；

14．铵明矾[NH4Al（SO4）2·

12H2O]是分析化学常用基准试剂，其制备过程如下。

下列分析不正确的是（）

A．过程Ⅰ反应：

2NH4HCO3＋Na2SO4=2NaHCO3↓＋（NH4）2SO4

B．检验溶液B中阴离子的试剂仅需BaCl2溶液

C．若省略过程Ⅱ，则铵明矾产率明显减小

D．向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液并加热，先后观察到：

刺激性气体逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失

【解析】A项，过程Ⅰ利用NaHCO3的溶解度比较小，NH4HCO3和Na2SO4发生反应：

2NH4HCO3＋Na2SO4=2NaHCO3↓＋（NH4）2SO4，故A正确；

B项，溶液B已经呈酸性，检验SO42－只需加入BaCl2溶液即可，故B正确；

C项，若省略过程Ⅱ，溶液中还有一定量的HCO3－，加入Al2（SO4）3，Al2（SO4）3会与HCO3－发生双水解反应，铵明矾产率会明显减小，故C正确；

D项，向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液，先有氢氧化铝沉淀产生，后产生氨气，再后来氢氧化钠与氢氧化铝反应，沉淀消失，所以观察到：

白色沉淀生成→刺激性气体逸出→白色沉淀消失，故D错误；

15．以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如下：

下列说法正确的是（）

A．“灼烧”可在石英坩埚中进行

B．母液中的溶质是K2CO3、KHCO3、KCl

C．“结晶”环节采用加热蒸发结晶的方法

D．“转化”反应中，生成的KMnO4和MnO2的物质的量之比为2︰1

【解析】A项，“灼烧”时，可在铁坩埚中进行，KOH与玻璃中的二氧化硅反应，A错误；

B项，结晶后的母液中有K2MnO4、KMnO4和K2CO3等溶质，若二氧化碳过量还可能存在碳酸氢钾，B错误；

C项，“结晶”环节采用加蒸发浓缩、冷却结晶的方法，C错误；

D项，由3K2MnO4+2CO2═2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3，氧化产物为KMnO4，还原产物为MnO2，氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：

1，D正确；

16．依据反应2NaIO3+5SO2+4H2O=I2+3H2SO4+2NaHSO4，利用下列装置从含NaIO3的废液中制取单质碘的CCl4溶液并回收NaHSO4。

其中装置正确且能达到相应实验目的是（）

A．①②③④B．①②③C．②③④D．②④

【解析】①浓硫酸在加热条件下与铜反应制取SO2，装置正确且能达到相应实验目的；

②气体和液体反应，有防倒吸装置，装置正确且能达到相应实验目的；

③用四氯化碳从废液中萃取碘，静置后分液，装置正确且能达到相应实验目的；

④蒸发溶液时用蒸发皿，而不应用坩埚，装置错误，不能达到实验目的；

故B项正确。

17．某化工厂制备净水剂硫酸铁铵晶体[NH4Fe（SO4）2·

6H2O]的一种方案如下：

下列说法不正确的是（）

A．滤渣A的主要成分是CaSO4

B．相同条件下，NH4Fe（SO4）2·

6H2O净水能力比FeCl3强

C．“合成”反应要控制温，温度过高，产率会降低

D．“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥等

【解析】A项，硫酸钙微溶于水，滤渣A主要成分是硫酸钙，故A正确；

B项，NH4＋水解生成H＋,抑制Fe3＋的水解，故氯化铁净水能力比硫酸铁铵强，故B错误；

C项，“合成”中温度过高，会促进Fe3＋的水解，故C正确；

D项，硫酸铁铵的溶解度随温度降低而减小，宜采用结晶法提纯，故D正确；

18．实验室根据反应：

TiO2（s）+CCl4（g）

TiCl4（g）+CO2（g），在无氧无水条件下制备TiCl4，实验装置如图所示（CCl4、TiCl4的沸点分别为76℃、136℃，且两者互溶）。

A．③中反应完成后，先停止通N2，再停止加热

B．①、⑤装置中分别盛有无水氯化钙、浓硫酸

C．②中热水使CCl4气化，④中冰水使TiCl4冷凝

D．④中分离TiCl4、CCl4混合物的方法是蒸馏

【答案】A

【解析】A项，终止实验时为防止倒吸，应先熄灭酒精灯，冷却到室温后再停止通入N2，故A错误；

B项，因为TiCl4遇到水蒸气会水解，所以干燥管①盛有无水氯化钙，⑤盛有浓硫酸来隔离空气中的水蒸汽，故B正确；

C项，②装置加热使四氯化碳挥发，CCl4、TiCl4熔点较低，④装置使这两种物质转化为液态，故C正确；

D项，CCl4和TiCl4是两种沸点差异较大的液体混合物，应该用蒸馏，故D正确；

故选A。

19．氯化铁是有机合成中常用的催化剂，如图是实验室模拟化工厂利用工业废铁屑（杂质不与盐酸反应）制备催化剂氯化铁的部分装置图，下列相关说法正确的是（）

A．实验室也可以用装置甲制备SO2、C2H4

B．实验过程中，应先让装置乙中的反应进行一段时间后，再开始装置甲中的反应

C．实验过程中应该关闭弹簧夹3，让装置丙中的NaOH溶液充分吸收多余的Cl2

D．反应结束后将三颈烧瓶中的溶液加热浓缩、冷却结晶，可制得氯化铁晶体

【解析】A项，装置甲的特点是固体和液体加热制气体，而SO2可用浓硫酸和铜加热制取，所以可以用装置甲制备SO2，但实验室用浓硫酸和乙醇制C2H4需控制温度为170℃，所以要使用温度计，故A错误；

B项，氯气在常温下不能和铁反应，所以应先让装置乙中的反应进行一段时间生成氯化亚铁后，再开始装置甲中的反应，故B正确；

C项，实验过程中关闭弹簧夹3，将导致气体不能流通，不但不能实现让NaOH溶液充分吸收多余的Cl2的目的，反而会使装置气压增大，产生危险，故C错误；

D项，废铁屑含不与盐酸反应的杂质，所以如果加热反应结束后将三颈烧瓶中的溶液加热浓缩、冷却结晶，将混入这些杂质，使晶体不纯，同时要考虑设法抑制水解，故D错误；

故选。

20．实验室用含有杂质（FeO、Fe2O3）的废CuO制备胆矾晶体经历下列过程（Fe3＋在pH＝5时已完全沉淀）：

，②

→CuSO4·

5H2O晶体

下列分析中正确的是（）

A．用98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5mol·

L－1的稀硫酸，只需3种玻璃仪器

B．步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2＋充分转化成Fe3＋，实验操作是向溶液Ⅰ中通入足量氯气

C．利用Cu（OH）2替代CuO也可调节溶液pH而不影响实验结果

D．步骤④之后的实验操作是蒸干溶剂结晶，所需仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、泥三角、三脚架

【解析】A项，用98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5mol·

L-1的稀硫酸需要用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管四种玻璃仪器，A错误；

B项，步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2+充分转化成Fe3+，若通入足量的氯气会引入新的杂质对后面晶体的提取产生影响，所以应该用绿色氧化剂过氧化氢溶液，B错误；

C项，Cu（OH）2和CuO都与溶液中H+反应，起到调节溶液pH的作用，并不引入新的杂质，氢氧化铜溶液呈碱性可以代替氧化铜，对实验结果无影响，故C正确；

D项，在进行蒸发结晶时不能将溶剂直接蒸干，应该蒸发到剩下少量水时停止加热利用余热蒸干，D错误；

第Ⅱ卷（非选择题共60分）

二、必做题（本题共5小题，共60分）

21．（8分）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），制备过程如下所示：

（1）验证固体W焙烧后产生的气体中含有SO2的方法是_________________________。

（2）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。

（3）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_________（填“偏大”或“偏小”）。

【答案】

（1）将产生的气体通入盛有品红溶液的小试管中，若品红溶液褪色，加热能恢复原色，证明气体中含有SO2（2分）

（2）铁屑（1分）　过滤（1分）　

（3）取一小块pH试纸，放在干燥、洁净的表面皿（或玻璃片）上，用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测溶液，滴到pH试纸上，然后与标准比色卡比较（3分）　偏小（1分）

【解析】

（1）利用SO2的漂白性来鉴别SO2。

（2）溶液X中有Fe3＋，欲制绿矾，应把Fe3＋转化为Fe2＋，所以要加过量的铁屑。

（3）用pH试纸测定溶液的pH，为了测定的准确性，应选用干燥、洁净的装置。

若pH偏小，酸性过强，则形成的聚铁中OH－偏少，SO

偏多，导致聚铁中铁的质量分数偏小。

22．（10分）锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。

某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：

（1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为_____________________________。

（2）第③步反应的离子方程式是_________________________________________。

（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有______________________________。

若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：

________________________________________________________________________。

（4）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1g，第③步反应中加入20.0mL3.0mol·

L－1的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3，则至少有__________gNa2CO3参加了反应。

（1）Al（OH）3（2分）

（2）4LiMn2O4＋4H＋＋O2===8MnO2＋4Li＋＋2H2O（2分）

（3）烧杯、漏斗、玻璃棒（2分）　玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；

漏斗中液面高于滤纸边缘（其他合理答案均可）（2分）

（4）6.36（2分）

（1）锂离子电池正极材料中的铝箔与NaOH溶液反应生成NaAlO2，在滤液中通入过量CO2时，NaAlO2与CO2反应生成Al（OH）3沉淀。

（2）第③步为LiMn2O4在酸性条件下与氧气反应，该反应中氧气是氧化剂，反应生成硫酸锂、二氧化锰和水。

（3）过滤所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。

若滤液浑浊，则可能是漏斗中液面高于滤纸边缘，或者是玻璃棒紧靠的不是三层滤纸处，导致滤纸破损。

（4）LiMn2O4的物质的量为0.1mol，最终生成0.05molLi2CO3；

加入H2SO4一共0.06mol，与LiMn2O4反应后剩余0.01molH2SO4；

加入的Na2CO3先与剩余的硫酸反应，再与Li＋反应生成Li2CO3，故至少有0.06mol（即6.36g）Na2CO3参加反应。

23．（12分）加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下性质稳定，加热至560℃开始分解。

在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应。

工业生产碘酸钾的流程如下：

（1）已知步骤①反应器发生的反应中，单质碘和氯酸钾的物质的量之比为6∶11，则反应器中发生反应的化学方程式为___________________________________。

（2）步骤②中调节pH＝10的目的是___________________________________。

参照碘酸钾的溶解度：

温度/℃

20

40

60

80

KIO3g/100gH2O

8.08

12.6

18.3

24.8

操作③的方法是____