2019届一轮复习浙江专版物质的制备与合成学案

2019届一轮复习浙江专版物质的制备与合成学案

课时5　物质的制备与合成 ‎[考纲导航]‎ 知识条目 必考要求 加试要求 选考分布 ‎2015‎ ‎2016‎ ‎2017‎ ‎9月 ‎10月 ‎4月 ‎10月 ‎4月 ‎(1)硫酸亚铁铵的制备原理与操作方法 b ‎31‎ ‎(2)阿司匹林的合成原理、方法及流程 a 考点一　气体的发生与净化 ‎[主干精讲]‎ ‎1.气体制备的发生装置 选择反应装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置类型，具体如下：‎ 反应装置类型 反应装置图 适用气体 操作注意事项 固、固加热型 O2、NH3等 ‎①试管要干燥 ‎②试管口略低于试管底 ‎③加热时先预热再固定加热 ‎④用KMnO4制取O2时，需在管口处塞一小团棉花 固、液加热型或液、液加热型 Cl2等 ‎①加热烧瓶时要隔石棉网 ‎②反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片 固、液不加热型 O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等 ‎①使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下 ‎②启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体难溶于水 ‎③使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速 ‎2.气体的收集装置 根据气体的密度、水溶性以及是否与水或空气中的O2发生反应来确定气体的收集方法。‎ 收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法 收集原理 收集的气体不与水反应且难溶于水 收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大 收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大 收集装置 适用的气体 H2、O2、NO、CH4、C2H4等 Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2等 H2、NH3等 ‎3.气体净化的装置和常见的干燥剂 液体干燥剂 固体干燥剂 装置 常见干燥剂 浓硫酸(酸性、强氧化性)‎ 无水氯化钙(中性)‎ 碱石灰(碱性)‎ 除杂试剂Cu、CuO、Mg 可干燥的气体 H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2‎ H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4‎ H2、O2、N2、CH4、NH3‎ 可除去O2、H2、CO、N2‎ 不可干燥的气体 NH3、H2S、HBr、HI等 NH3‎ Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2‎ 等 ‎4.尾气的吸收装置 分类 装置简图 原理及使用实例 吸收式 容器中盛有与有毒气体反应的溶液，将未反应的有毒气体吸收，使其不扩散到空气中，造成污染 燃烧式 适当时候，点燃尖嘴中的可燃性气体，充分燃烧后，转化为对环境无污染的产物 收集式 利用气球或球胆将有毒气体收集后，另作处理，避免其逸散到空气中，污染环境 ‎[典例剖析]‎ ‎【例1】　实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　)‎ 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3‎ H2O B 浓硫酸 Na2SO3‎ SO2‎ NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2‎ H2O D 浓盐酸 MnO2‎ Cl2‎ NaOH溶液 解析　实验室利用CaO和浓氨水制取氨气，选择向下排空气法收集，A项错误；收集SO2时选择向上排空气法，B项正确；制取NO2时选择浓硝酸和Cu反应，C项错误；MnO2氧化浓盐酸制取Cl2需要加热，D项错误。‎ 答案　B ‎【例2】　实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：‎ ‎(1)实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用C装置，通常使用的试剂是________________。‎ ‎(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________(填序号，下同)。‎ ‎①密度　②颜色　③溶解性　④热稳定性　⑤与氧气反应 ‎(3)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体中的________。‎ ‎①CO2　　②NO　　③Cl2　　④H2‎ 解析　(1)C装置适合于固体和液体不加热反应制备气体，若用于制取氨气，可用试剂是浓氨水、CaO固体(或NaOH固体)。‎ ‎(2)气体的密度、溶解性以及是否与氧气反应和气体的收集方法有关。‎ ‎(3)A与D相连制取并收集气体X，NO不能用排空气法收集，收集H2导管应用短进长出，H2、CO2的制取不需加热。‎ 答案　(1)浓氨水、CaO固体(或NaOH固体)　 (2)②④　(3)③‎ ‎【例3】　某同学用如图所示装置制取和探究气体(H2、O2、NH3、Cl2、SO2、NO2)的性质。‎ ‎(1)装药品前，应先进行的操作是___________________________________。‎ ‎(2)如果用该装置制取H2、O2、NH3，可选用的试剂组合是________(填序号)。‎ H2‎ O2‎ NH3‎ ‎①‎ Zn、稀盐酸 KClO3、MnO2‎ 氯化铵固体、氢氧化钙固体 ‎②‎ Zn、稀硫酸 H2O2溶液、MnO2‎ 浓氨水、NaOH固体 ‎③‎ Zn、稀硝酸 KMnO4‎ 浓氨水、生石灰 ‎(3)题给六种气体中，可同时采用如图所示两种收集装置收集的是________。‎ ‎(4)甲、乙两同学分别利用题给装置制取并探究气体的性质。‎ 甲同学利用Na2SO3固体与硫酸反应制取SO2，乙同学利用KMnO4和稀盐酸反应制取氯气。‎ 请回答下列问题：‎ ‎①写出Na2SO3固体与硫酸反应制取SO2的化学方程式：‎ ‎____________________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎②若溶液A为溴水，通入SO2后可观察到的现象是______________________‎ ‎__________________________________________________________________；‎ 若溶液A为NaBr溶液，通入氯气时发生反应的离子方程式为_____________________________________________。‎ 实验证明Br2、SO2和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为________。‎ ‎③甲、乙两同学想比较Cl2和SO2漂白速率的快慢，溶液A分别选取的是相同量的品红溶液。同时制取Cl2和SO2气体，观察品红溶液褪色的时间，比较褪色的快慢，该方法存在的缺陷为________________________________________。‎ 丙同学还想比较Cl2和SO2漂白性的差异，还需要的操作和可能观察到的现象为_____________________________________________________。‎ 解析　(1)按要求组装仪器后，应先进行气密性检查，然后加药品。(2)①中用KClO3、MnO2制O2需要加热，用氯化铵固体和氢氧化钙固体制NH3，需要加热，不能用图示装置；③中Zn与稀硝酸反应不能生成H2，用KMnO4制O2需要加热。(3)可用图①所示装置收集的气体是H2、NH3，可用图②所示装置收集的气体是H2、O2，故同时可用图①、②所示装置收集的气体为H2。(4)②SO2通入溴水后，溴水褪色，离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Br－＋SO；Cl2通入NaBr溶液中，离子方程式为2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，由反应关系可知，Br2、SO2、Cl2的氧化性强弱关系为Cl2＞Br2＞SO2。③比较Cl2和SO2漂白速率的快慢，应用控制变量法进行比较。Cl2和SO2的漂白性差异在于生成的无色物质的稳定性。‎ 答案　(1)检验装置气密性　(2)②　(3)H2‎ ‎(4)①Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O ‎②溶液褪色　2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2　Cl2＞Br2＞SO2‎ ‎③气体产生的速率和总量可能不同，不能用该方法比较漂白速率的快慢　将褪色后的溶液分别加热，观察溶液颜色是否能恢复 ‎[考点精练]‎ ‎1.[2017·金华市十校联考高三(上)期末]实验室制备下列气体时，所用方法正确的是(　　)‎ A.制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物选择相同的气体发生装置 B.制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化和干燥气体 C.制氢气时，用浓硫酸与锌反应比用稀硫酸快 D.制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气 解析　A.用Na2O2或H2O2作反应物制备氧气都是利用固体和液体不加热反应，应选择分液漏斗中的水加入过氧化钠中反应或过氧化氢从分液漏斗中滴入固体二氧化锰(催化作用)发生反应生成氧气，应选择相同的气体发生装置，故A正确；B.制氯气时，用饱和食盐水和浓硫酸净化和干燥氯气，故B错误；C.浓硫酸和锌反应不能生成氢气，实验室是用稀硫酸和锌反应生成氢气故C错误；D.二氧化氮和水反应生成硝酸同时生成一氧化氮也是污染气体，不能被吸收，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化氮气体，故D错误。‎ 答案　A ‎2.(2016·浙江省镇海中学检测)实验室中制取、洗气并收集气体的装置如图所示。仅用该装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是(　　)‎ 选项 a中的液体 b中的固体 c中液体 A 浓盐酸 MnO2‎ 饱和食盐水 B 浓氨水 生石灰 浓H2SO4‎ C 浓硫酸 Cu片 NaOH溶液 D 稀HNO3‎ Cu片 H2O 解析　A项，浓盐酸与MnO2反应需要加热，装置图中无酒精灯，错误；B项，浓氨水与生石灰可制取氨气，氨气不能用浓硫酸干燥，也不能用排水法收集，错误；C项，浓硫酸与Cu反应需要加热，生成的SO2不能用NaOH溶液除去杂质，也不能用排水法收集，错误；D项，Cu与稀硝酸反应可制取NO，NO可用水洗气，可用排水法收集，正确。‎ 答案　D ‎3.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________________。‎ 解析　装置B为收集装置，C为干燥装置，D为防倒吸装置，E为尾气吸收装置。‎ 答案　d　e　c　b　防止倒吸　吸收多余的SO2‎ ‎【归纳总结】‎ 几种常见气体的特殊制法：‎ ‎(1)O2：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，‎ ‎2H2O22H2O＋O2↑。‎ ‎(2)NH3：浓氨水与生石灰反应，‎ NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑。‎ ‎(3)HCl：浓盐酸中加入浓硫酸，浓硫酸有吸水性，且溶于水放热，使HCl大量挥发。‎ ‎(4)Cl2：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。相应的发生装置不再是传统的固固加热、固液加热型，而可统一使用如图装置。‎ ‎考点二　固态、液态物质的制备与合成 ‎[主干精讲]‎ ‎1.物质制备实验方案的设计原则 ‎(1)条件合适，操作方便；‎ ‎(2)原理正确，步骤简单；‎ ‎(3)原料丰富，价格低廉；‎ ‎(4)产物纯净，污染物少。‎ 即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。‎ ‎2.制备一种物质的一般过程 ‎3.重要物质的制备实验方案的设计过程 ‎4.物质的制备与合成原理的应用 ‎(1)硫酸亚铁铵(摩尔盐)的制备流程 写出反应的化学方程式：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，FeSO4＋(NH4)2SO4＋6H2O===(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O↓。‎ ‎(2)阿司匹林制备的工艺流程 写出相关反应的化学方程式 ‎①反应原理：。‎ ‎②。‎ ‎③。‎ ‎[典例剖析]‎ ‎【例1】　(2017·4月浙江选考)ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，常将其制成NaClO2固体，以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。‎ 已知：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O ‎2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O ClO2熔点－59 ℃、沸点11 ℃，H2O2沸点150 ℃‎ 图1‎ 请回答：‎ ‎(1)仪器A的作用是________；冰水浴冷却的目的是________(写两种)。‎ ‎(2)空气流速过快或过慢，均降低NaClO2产率，试解释其原因_______________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)Cl－存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸，ClO2的生成速率大大提高，并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成，将其补充完整：①________________(用离子方程式表示)，②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋。‎ ‎(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30%H2O2溶液浓缩至40%，B处应增加一个设备。该设备的作用是________，馏出物是________。‎ 图2‎ ‎(5)抽滤法分离NaClO2过程中，下列操作不正确的是(　　)‎ A.为防止滤纸被腐蚀，用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤 B.先转移溶液至漏斗，待溶液快流尽时再转移沉淀 C.洗涤沉淀时，应使洗涤剂快速通过沉淀 D.抽滤完毕，断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后，关闭水龙头 解析　根据题给信息对实验目的、实验条件控制的选择，考查阅读、获取、处理信息和分析问题的能力，考查抽滤相关实验操作。(1)(2)根据题目可知冰水浴的瓶内发生2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2↑＋2H2O，H2O2受热易分解，ClO2沸点低，降低温度可以减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度等从而提高产率；鼓入空气的作用是将ClO2赶入氢氧化钠溶液和双氧水的混合液反应，过慢，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解，过快，ClO2不能被充分反应吸收。‎ ‎(3)三颈烧瓶内总反应离子方程式2ClO＋H2O2＋2H＋===2ClO2↑＋O2↑＋2H2O，分步反应，减去②H2O2＋Cl2===2Cl－＋O2＋2H＋反应，即可得①反应为2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。或者根据分析确定反应①‎ 的反应物为ClO和Cl－，产物为ClO2和Cl2，根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒配平方程式。‎ ‎(4)为了浓缩提高双氧水溶液的浓度，需要除去其中的一部分水，但是由于双氧水受热易分解，所以通过减压进行蒸馏可以降低水的沸点，从而防止双氧水分解。‎ ‎(5)洗涤时洗涤剂应缓慢通过沉淀才可充分洗涤。‎ 答案　(1)防止倒吸　减少双氧水分解、提高ClO2的溶解度、降低NaClO2的溶解度、防止ClO2分解 ‎(2)空气流速过快ClO2反应不充分，空气流速过慢ClO2浓度过高易发生分解 ‎(3)2ClO＋2Cl－＋4H＋===2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O ‎(4)降低体系压强，减少双氧水分解　H2O　(5)C ‎【例2】　(2016·10月)某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)2·3H2O晶体，并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。设计的合成路线如下：‎ 已知：Cu(NO3)2·3H2OCu(NO3)2·Cu(OH)2CuO SOCl2熔点－105 ℃、沸点76 ℃、遇水剧烈水解生成两种酸性气体。‎ 请回答：‎ ‎(1)第②步调pH适合的物质是________(填化学式)。‎ ‎(2)第③步包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤，其中蒸发浓缩的具体操作是___________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ 为得到较大颗粒的Cu(NO3)2·3H2O晶体，可采用的方法是________(填一种)。‎ ‎(3)第④步中发生反应的化学方程式是__________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(4)第④‎ 步，某同学设计的实验装置示意图(夹持及控温装置省略，如图1)有一处不合理，请提出改进方案并说明理由___________________________________。‎ 图1‎ 装置改进后，向仪器A中缓慢滴加SOCl2时，需打开活塞________(填“a”、“b”、或“a和b”)。‎ ‎(5)为测定无水Cu(NO3)2产品的纯度，可用分光光度法。‎ 已知：4NH3·H2O＋Cu2＋===Cu(NH3)＋4H2O；Cu(NH3)对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与Cu2＋在一定浓度范围内成正比。现测得Cu(NH3)的吸光度A与Cu2＋标准溶液浓度关系如图2所示：‎ 图2‎ 准确称取0.315 0 g无水Cu(NO3)2，用蒸馏水溶解并定容至100 mL，准确移取该溶液10.00 mL，加过量NH3·H2O，再用蒸馏水定容至100 mL，测得溶液吸光度A＝0.620，则无水Cu(NO3)2产品的纯度是________(以质量分数表示)。‎ 解析　(1)调节pH促进Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀，除去Fe3＋杂质。加入能和H＋反应的物质，并且保证“不引入杂质”，用铜的化合物，如CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3‎ 等。(2)蒸发浓缩的操作需要用到蒸发皿，加热到表面有晶膜(不能加热到有大量晶体析出，那是蒸发结晶)。可以通过减缓冷却结晶的速率来控制晶体的大小，速率慢，晶体颗粒较大。(3)反应物为Cu(NO3)2·3H2O和SOCl2，生成物有Cu(NO3)2及两种酸性气体SO2和HCl(可理解为SOCl2与水反应)。‎ ‎(4)由于制备无水Cu(NO3)2，为了防止B中有水蒸气进入A中，在A、B装置之间增加干燥装置。由于采用恒压滴液漏斗，只需要打开活塞b就可以放出液体(因为有连通管，使内、外压强相等，有利于液体流出)。(5)当A＝0.620时，此时相当于c(Cu2＋)＝1.55×10－3 mol·L－1，n(Cu2＋)＝1.55×10－3 mol·L－1×0.1 L＝1.55×10－4 mol，Cu(NO3)2%＝‎ ×100%＝92.5%。‎ 答案　(1)CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3‎ ‎(2)将溶液转移至蒸发皿中，控制温度加热至溶液表面形成一层晶膜　减慢冷却结晶的速度 ‎(3)Cu(NO3)2·3H2O＋3SOCl2===Cu(NO3)2＋3SO2↑＋6HCl↑‎ ‎(4)在A、B之间增加干燥装置，防止B中水蒸气进入反应器A　b ‎(5)92.5%‎ ‎[考点精练]‎ ‎1.(2017·宁波选考适应性考试)实验室采用如下图所示的装置制取氯化铜(部分仪器和夹持装置已略去)。‎ ‎(1)C中试剂是________。‎ ‎(2)下列说法不正确的是________。‎ A.玻璃纤维的作用是防止E中液体倒吸入D中 B.E中液体用于吸收多余的氯气和氯化氢 C.要使B中产生氯气，应先加热圆底烧瓶，再滴加浓盐酸 D.实验中加热的先后顺序为：先加热圆底烧瓶B，再加热硬质玻璃管D ‎(3)写出B 中反应的离子方程式_____________________________________。‎ 解析　本题考查氯气的制备和相关性质。浓盐酸与二氧化锰加热反应制备氯气，C装置是用于干燥氯气，将干燥的氯气通入D装置反应制备氯化铜，E装置用于尾气的处理。(1)干燥氯气用浓硫酸，C中试剂是浓硫酸；(2)A项：玻璃纤维的作用是防止粉末进入导气管，将导气管堵塞，错误；B项：E中NaOH溶液用于尾气的处理，本实验的尾气来源于制氯气挥发出的氯化氢和未完全反应的氯气，正确；C项：制备氯气时，应先装药品再加热，错误；D项：实验时，应先加热圆底烧瓶，利用产生的氯气排除装置中的空气，再加热硬质玻璃管，正确。(3)B中反应是制备氯气，离子方程式MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。‎ 答案　(1)浓硫酸　(2)AC ‎(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O ‎2.工业上常用含少量SiO2、Al2O3的铬铁矿(FeO·Cr2O3)冶炼铬，简要流程如下：‎ ‎(1)完成下列化学方程式(在横线上填写物质的化学式及系数)：‎ ‎2FeO·Cr2O3＋4Na2CO3＋7NaNO34Na2CrO4＋Fe2O3＋4CO2↑＋________。‎ ‎(2) 操作①包括过滤与洗涤，在实验中进行洗涤沉淀的操作是______________‎ ‎______________________________________________________________；‎ 操作②可选用的装置(部分夹持装置略去)是________(填序号)。‎ ‎(3)写出能够完成操作③的相关反应的化学方程式________________________‎ ‎____________________________________________________________。‎ ‎(4)化学需氧量(COD)可度量水遭受有机物污染的程度。在强酸并加热的条件下，用K2Cr2O7作强氧化剂处理水样，并测定消耗的K2Cr2O7的量，然后换算成相当于O2的含量称为化学需氧量(以mg·L－1计)。化学兴趣小组测定某水样的 化学需氧量(COD)过程如下：‎ Ⅰ.取a mL水样置于锥形瓶中，加入10.00 mL 0.250 0 mol·L－1的K2Cr2O7溶液。‎ Ⅱ.……‎ Ⅲ.加指示剂，用c mol· L－1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液滴定，终点时消耗b mL(此步骤的目的是用Fe2＋把多余的Cr2O转化为Cr3＋)。‎ ‎①Ⅰ中量取K2Cr2O7溶液的仪器是___________________________________。‎ ‎②计算该水样的化学需氧量时需用到下列关系：要除去1 mol Cr2O需消耗________ mol Fe2＋，1 mol Cr2O相当于________ mol O2。‎ 解析　(1)根据化学方程式中的元素守恒和原子个数守恒可知需要补充“7NaNO2”。‎ ‎(2)向漏斗中的沉淀上加蒸馏水，至浸没沉淀，待液体流下，重复该操作2～3次即可。操作②是加热煅烧，故选用装置D。‎ ‎(3)操作③前后的物质分别为Cr2O3和Cr，可以采用铝热反应，使Cr2O3还原为Cr，也可以采用电解的方法。‎ ‎(4)①K2Cr2O7具有强氧化性，故选用酸式滴定管或移液管。②Fe2＋与Cr2O发生氧化还原反应生成Fe3＋和Cr3＋，根据得失电子守恒可知，1 mol Cr2O需消耗6 mol Fe2＋；根据Cr2O～2Cr3＋转移6e－，O2～2H2O转移4e－可知，1 mol Cr2O相当于1.5 mol O2。‎ 答案　(1)7NaNO2‎ ‎(2)向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作2～3次　D ‎(3)2Cr2O34Cr＋3O2↑或2Al＋Cr2O32Cr＋Al2O3‎ ‎(4)①酸式滴定管或移液管　②6　1.5‎ 课后限时训练 ‎(时间：45分钟)‎ 一、选择题 ‎1.为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置应依次装入(　　)‎ A.饱和NaHCO3溶液；碱石灰 B.饱和NaHCO3溶液；浓硫酸 C.浓硫酸；饱和NaHCO3溶液 D.饱和Na2CO3溶液；稀硫酸 解析　用大理石和盐酸反应制得的CO2中，含有少量HCl气体可用饱和NaHCO3溶液吸收除去；干燥CO2可用浓硫酸或无水CaCl2固体作干燥剂，不能用碱石灰作干燥剂。‎ 答案　B ‎2.(2016·杭州学军中学5月模拟)如图为实验室制氢气的简易装置.若在加稀硫酸时发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸不够了，为使该反应顺利进行，可以从长颈漏斗中加入的试剂是(　　)‎ ‎①食盐水　②KNO3溶液　③适量稀硫酸铜溶液 ‎④Na2CO3溶液　⑤CCl4　⑥浓氨水 A.①③⑤ B.①②③‎ C.④⑤⑥ D.①②③⑤‎ 解析　①食盐水和锌和硫酸都不反应，所以不影响氢气的生成，只是降低反应速率，故正确；②加入KNO3溶液后，相当于溶液中含有硝酸，硝酸和锌反应产生其它气体，故错误；③适量稀硫酸铜溶液，锌能置换出铜，锌、铜和硫酸构成原电池能加快反应速率，但不产生其它气体，即不影响氢气，故正确；④Na2CO3溶液和硫酸反应生成二氧化碳，所以能影响氢气，故错误；⑤CCl4和硫酸、锌都不反应，所以不影响氢气，故正确；⑥浓氨水能和硫酸反应生成盐，所以能影响氢气，故错误。‎ 答案　A ‎3.用如图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。其中正确的是(　　)‎ 选项 气体 a b c d A CO2‎ 盐酸 CaCO3‎ 饱和Na2CO3溶液 浓硫酸 B Cl2‎ 浓盐酸 MnO2‎ NaOH溶液 浓硫酸 C NH3‎ 饱和NH4Cl溶液 消石灰 H2O 固体NaOH D NO 稀硝酸 铜屑 H2O 浓硫酸 解析　A.二氧化碳与饱和Na2CO3溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液吸收CO2中HCl杂质，故A错误；B.氯气和氢氧化钠反应而导致收集不到氯气，故B错误；C.氨气易溶于水，所以不能用水洗气，故C错误；D.铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮和水不反应，所以可以用水作洗液吸收被氧气氧化的二氧化氮及挥发的硝酸，可用浓硫酸干燥，故D正确。‎ 答案　D ‎4.(2016·浙江省丽水模拟)用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是(　　)‎ A.用图Ⅰ所示装置吸收尾气中的二氧化硫 B.用图Ⅱ所示装置配制100 mL 0.100 mol·L－1稀硫酸 C.用图Ⅲ所示装置除去溴苯中少量的溴 D.用图Ⅳ所示装置制取并收集氨气 解析　A项，干燥管球部有较大空间，能防止倒吸，正确。B项，浓硫酸稀释时具有显著热效应，不能在容量瓶中稀释，错误。C项，溴和溴苯均能溶于CCl4，错误。D项，氨气密度比空气小，应采取向下排空气法，错误。‎ 答案　A ‎5.下列实验装置正确的是(　　)‎ 解析　A项，是实验室制取氯气的装置；B项，收集氧气应该“长进短出”；C项，氯化铵固体分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口又化合成氯化铵固体，得不到氨气，甚至可能会堵塞导管；D项，浸有稀硫酸的棉花团不能吸收SO2，应改为“浸有NaOH溶液的棉花团”。‎ 答案　A ‎6.化学是人类创造新物质的工具。下列各种物质的现代工业生产原理或过程的描述与事实不相符的是(　　)‎ A.用电解法制得取Na、Mg、Al B.电解熔融NaCl制Cl2‎ C.以硫或硫铁矿为原料通过接触法制硫酸 D.制硅：SiO2粗硅SiCl4高纯硅 解析　Na、Mg、Al是活泼金属常用电解法制备，A正确；氯气的工业制法为氯碱工业，电解饱和食盐水，B错误；工业制硫酸是利用硫或硫铁矿为原料接触法制得，C正确；工业制硅是先利用SiO2制粗硅，再经过与氯气氧化及氢气还原得到高纯度硅，D正确。‎ 答案　B ‎7.在制备硫酸亚铁铵晶体的过程中，下列说法不正确的是(　　)‎ A.应保持H2SO4适当过量，避免Fe2＋、NH的水解 B.将铁屑放入Na2CO3溶液中浸泡数分钟是为了除去铁屑表面的油污 C.将FeSO4和(NH4)2SO4的混合溶液加热蒸干即可得到硫酸亚铁铵 D.洗涤硫酸亚铁铵晶体时，应用少量酒精洗去晶体表面附着的水分 解析　将FeSO4和(NH4)2SO4的混合液蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜为止，不能蒸干。‎ 答案　C ‎8.阿司匹林药效释放较快，科学家将它连接在高分子载体上制成缓释长效阿司匹林，其中一种药物结构简式如下：‎ 该物质1 mol与足量NaOH溶液反应，消耗NaOH的物质的量为(　　)‎ A.3 mol B.4 mol C.3n mol D.4n mol 解析　分析该高分子化合物的结构，每个链节有3个—COOR结构，其中与苯环相连的CH3COO—可以消耗2个NaOH，其他2个—COOR各消耗1个NaOH，故每个链节消耗4个NaOH。考虑该药物是高分子化合物，1 mol该物质最多消耗NaOH的物质的量为4n mol。‎ 答案　D ‎9.某地污水中含有Zn2＋、Hg2＋、Fe3＋、Cu2＋四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下：‎ 下列判断正确的是(　　)‎ A.三种实验方案都能制得纯净的铜 B.乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原 C.甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型 D.丙方案会产生环境污染 解析　甲方案得到的滤渣中含有Hg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2，加热后得到HgO、Fe2O3和CuO，通H2还原后不能得到纯净的铜；乙方案中加入过量铁粉，过滤所得的滤渣中含有铁、铜、汞等物质，最后也不能得到纯净的铜；丙方案中用盐酸溶解了滤渣中过量的铁，最后可以得到纯净的铜。因为锌比铁活泼，所以乙方案中加入的铁不能还原Zn2＋。甲方案中没有涉及化合反应。丙方案可能会产生汞和酸性废水，从而导致环境污染。‎ 答案　D ‎10.有关气体制备所用试剂及检验气体所用试剂完全正确的组合是(　　)‎ A.CO2：大理石和稀硫酸、澄清石灰水 B.Cl2：二氧化锰和稀盐酸、品红溶液 C.O2：二氧化锰和双氧水、带火星的木条 D.NH3：NH4Cl固体和CaCO3固体、湿润的红色石蕊试纸 解析　大理石与稀硫酸反应生成的CaSO4微溶于水，附着在大理石上使硫酸不能与大理石接触，不能持续生成CO2，A选项错误；制取Cl2应用浓盐酸且检验Cl2应该用湿润的淀粉碘化钾试纸，B选项错误；制取NH3应该用熟石灰与NH4Cl反应，D选项错误。‎ 答案　C 二、非选择题 ‎11.硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：‎ ‎①将5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3次；‎ ‎②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80 ℃之间至铁屑耗尽；‎ ‎③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶；‎ ‎④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；‎ ‎⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)实验步骤①的目的是____________________________________________，‎ 加热的作用是____________________________________________________。‎ ‎(2)实验步骤②明显不合理，理由是___________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是______________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(4)经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4· 7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7 ℃、64 ℃温度下可同时析出两种晶体)。‎ 硫酸亚铁的溶解度和析出晶体的组成 温度/℃‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎30‎ ‎50‎ ‎56.7‎ ‎60‎ ‎64‎ ‎70‎ ‎80‎ ‎90‎ 溶解度/g ‎14.0‎ ‎17.0‎ ‎25.0‎ ‎33.0‎ ‎35.2‎ ‎35.3‎ ‎35.6‎ ‎33.0‎ ‎30.5‎ ‎27.0‎ 析出晶体 FeSO4·7H2O FeSO4·4H2O FeSO4·H2O 若需从硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O，应控制的结晶温度(t)的范围为________。‎ 解析　该实验中的原料为废铁屑，实验步骤①的目的是对原料的处理，分析原料和使用的试剂，原料为废铁屑，试剂为Na2CO3溶液，Na2CO3溶液是一种碱性溶液，根据对原料除杂要求，不难推出该过程是除去原料上的油污。至于加热原因，根据盐类水解知识可知，升高温度，促进了Na2CO3的水解，溶液碱性增强，去油污能力增强。废铁屑除了有杂质油污，肯定有三价铁，在实验操作中也必须除去。而在实验步骤②中硫酸过量，不能保证三价铁完全除去，所以实验步骤②明显不合理。其理由是应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余)，否则溶液中可能有Fe3＋存在，使得最终产品中有三价铁。由上可见，解这两小题关键是对原料中可能有的杂质要进行充分分析，做到心中有数。步骤④用冰水洗涤，“洗”‎ 显然是除去实验中带入的杂质，即洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质，用“冰水”洗涤而不用常温水洗涤，是为了尽可能减少晶体的溶解，降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗。(4)由题给数据可见，硫酸亚铁溶液中结晶出FeSO4·4H2O，在56.7 ℃＜t＜64 ℃之间。实际上题中“仅在56.7 ℃、64 ℃温度下可同时析出两种晶体”这句话也告诉我们，除56.7 ℃、64 ℃温度这两个温度不在范围内，其间的温度都可达到实验要求。‎ 答案　(1)除油污　升高温度，溶液碱性增强，去油污能力增强 ‎(2)应该铁屑过量(或反应后溶液中必须有铁剩余)，否则溶液中可能有Fe3＋存在 ‎(3)用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗 ‎(4)56.7 ℃＜t＜64 ℃‎ ‎12.以下是合成乙酰水杨酸(阿司匹林)的实验流程图，请你回答有关问题：‎ ‎(1)流程中的第①步的实验装置如图所示，请回答：‎ 用水浴加热的作用是_________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 长直导管的作用是_______________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ 实验中加浓硫酸的目的是__________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ 主反应方程式为____________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________‎ ‎(反应类型，____________________________________________________)。‎ ‎(2)第④步涉及的化学反应方程式为 ‎__________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________，‎ 第④步的主要操作为_______________________________________________。‎ ‎(3)得到的产品中通常含有水杨酸，主要原因是________________________，‎ 要检测产品中的水杨酸，其实验步骤是_______________________________。‎ ‎(4)本实验多次用到抽滤，抽滤比过滤具有更多的优点，主要表现在________________________________________________________________。‎ 解析　(1)水浴加热的作用是为了控制反应的温度，防止副产物生成过多；长直导管起到冷凝回流的作用；加入浓H2SO4起催化剂的作用。(2)第④步涉及的反应主要是—COOH和NaHCO3的反应，实现固液分离应用过滤的方法。(3)由于乙酰化反应不完全或产物在分离过程中发生水解，产物中可能含有杂质水杨酸，水杨酸的分子结构中含有酚羟基，乙酰水杨酸的分子结构中无酚羟基，故可用FeCl3溶液进行检验。(4)抽滤可以加快过滤速度，且得到较干燥的产品。‎ 答案　(1)控制温度，防止副产物生成过多　 冷凝回流　 作催化剂 ‎(3)乙酰化反应不完全或产物在分离过程中发生水解　取待测样品少许于试管中，加入适量95%的乙醇溶解后，滴加FeCl3溶液，看溶液是否变为紫色 ‎(4)可以加快过滤速度，且得到较干燥的产品 ‎13.(2017·湖州高三模拟)某同学设计了如下实验方案确定铁的含氧化合物X的化学式，同时制取FeSO4·7H2O。‎ Ⅰ.确定X的化学式 ‎①称取样品22.8 g，加足量稀硫酸使其完全溶解，配成250 mL溶液A。‎ ‎②取20.00 mL溶液A于锥形瓶中，滴加KSCN试液，溶液变红；继续滴加双氧水至过量，溶液红色褪去，同时有气泡产生。‎ ‎③待气泡消失后，用1.000 mol·L－1 KI标准溶液滴定锥形瓶中的Fe3＋，消耗KI标准溶液24.00 mL。‎ Ⅱ.制取FeSO4·7H2O ‎④取剩余溶液A，加入足量铁粉并加热，充分反应、趁热过滤得滤液B。‎ ‎⑤加热浓缩滤液B，冷却结晶、操作a、洗涤、操作b，获得FeSO4·7H2O晶体。‎ 回答相关问题：‎ ‎(1)步骤①中“配成250 mL溶液A”必需的玻璃仪器为：玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管以及________。‎ ‎(2)由实验Ⅰ计算出该氧化物的化学式是________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(3)步骤④中趁热过滤的目的是____________________________________。‎ ‎(4)步骤⑤中操作a、b的名称分别是________、________。‎ ‎(5)步骤②中产生的气泡有多种可能，请完成下列猜想。‎ 猜想一：气泡可能是SCN－的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2；‎ 猜想二：气泡还可能有________，理由是______________________________‎ ‎____________________________________________(用化学方程式表示)。‎ ‎(6)选用下列部分装置，设计一个实验来验证猜想一成立。必需的装置连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是：a→________(选填一个装置编号)，若观察到________，即可证明猜想一成立；该设计存在的缺陷是________________。‎ 解析　(2)根据得失电子守恒可得关系式：Fe3＋～I－，X中铁原子的物质的量n(Fe)＝n(Fe3＋)＝n(KI)＝1.000 mol·L－1×0.024 L×＝0.300 mol，n(O)＝‎ ＝0.375 mol，n(Fe)∶n(O)＝4∶‎ ‎5，故X的化学式为Fe4O5。(3)趁热过滤的目的是防止硫酸亚铁因冷却结晶而造成损失。(4)绿矾受热易失去结晶水，故需要低温干燥。(5)H2O2在Fe3＋的催化下会发生分解反应，生成O2和H2O。‎ 答案　(1)250 mL容量瓶 ‎(2)Fe4O5‎ ‎(3)防止硫酸亚铁因冷却结晶而残留在滤纸上造成损失 ‎(4)过滤　低温干燥 ‎(5)O2　2H2O22H2O＋O2↑‎ ‎(6)e　e中有白色浑浊生成　缺少尾气处理装置