（廣西專用）高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)題庫(kù) 113 物質(zhì)的制備及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（含解析）.docVIP

第三講 物質(zhì)的制備及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)一、選擇題1用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)(部分儀器已省略)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)解析a中稀釋濃h2so4不能在量筒中進(jìn)行；b中稱量naoh固體應(yīng)在干燥的小燒杯中稱量；c中冷卻水的流向不對(duì)，溫度計(jì)水銀球的位置不對(duì)。答案d2下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和實(shí)驗(yàn)方法正確的是 ()a用天平稱取4.0 g naoh固體，用100 ml量筒配制1.00 moll1的naoh溶液b用25 ml的滴定管(內(nèi)裝有標(biāo)準(zhǔn)naoh溶液)滴定未知濃度的鹽酸用去naoh溶液22.32 mlc用ph試紙測(cè)得新制氯水的ph為4d常溫下，用氣球收集500 ml no2氣體，求得no2氣體的物質(zhì)的量為 mol解析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)方法是中學(xué)化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)這兩個(gè)方面都有較高的要求。配制溶液不能在量筒中進(jìn)行，所以a是錯(cuò)誤的；滴定管的精確度達(dá)到0.01 ml，所以b是正確的；氯水具有漂白性，所以不能用ph試紙來(lái)測(cè)定ph，c錯(cuò)；常溫下氣體的摩爾體積不是22.4 lmol1，所以500 ml no2氣體的物質(zhì)的量不是mol，d錯(cuò)。本題易錯(cuò)選d,22.4 lmol1是標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積，只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才適用。答案b3下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理或操作正確的是 ()a選擇合適的試劑，用圖1所示裝置可分別制取少量co2、no和o2b制備乙酸乙酯時(shí)，向乙醇中緩慢加入濃硫酸和冰醋酸c洗滌沉淀時(shí)(見(jiàn)圖2)，向漏斗中加適量水，攪拌并濾干d用廣泛ph試紙測(cè)得0.10 moll1nh4cl溶液的ph5.2解析a項(xiàng)，無(wú)法用排空氣法收集no；b項(xiàng)正確；c項(xiàng)，洗滌沉淀時(shí)向漏斗中加適量水后要讓水自然濾出，不能攪拌；d項(xiàng)，ph試紙測(cè)出的ph無(wú)法精確到0.1，只能是整數(shù)。答案b4可用如下圖所示裝置干燥、收集及尾氣處理的氣體是 ()h2shclnh3cl2so2c2h4a和 b和 c和 d和解析中氣體不能用濃h2so4干燥；不能用水吸收cl2；不能用向上排空氣法收集尾氣處理應(yīng)用溴水；hcl、so2必須用防倒吸裝置進(jìn)行尾氣處理。答案b5設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)要注意安全、無(wú)污染、現(xiàn)象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理，可用底部有小孔的試管制簡(jiǎn)易的氣體發(fā)生器(見(jiàn)右圖)。若關(guān)閉k，不能使反應(yīng)停止，可將試管從燒杯中取出(會(huì)有部分氣體逸散)。下列氣體的制取宜使用該裝置的是 ()a用二氧化錳(粉末)與雙氧水制氧氣b用鋅粒與稀硫酸制氫氣c用硫化亞鐵(塊狀)與鹽酸制硫化氫d用碳酸鈣(塊狀)與稀硫酸制二氧化碳解析a項(xiàng)，粉末會(huì)從孔中漏出提出試管，反應(yīng)也無(wú)法停止；c項(xiàng)，h2s逸出污染空氣；d項(xiàng)，反應(yīng)生成的微溶性的caso4附著在caco3的表面，使反應(yīng)不能繼續(xù)，制氣量有限。答案b6利用下列實(shí)驗(yàn)裝置能完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是 ()a裝置測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率b裝置制取并吸收hclc裝置制備純凈的nh3d裝置模擬鐵的腐蝕解析中稀鹽酸不與mno2反應(yīng)，hcl極易溶于水，吸收時(shí)要防止倒吸，中不能除去co2且不能用cacl2干燥氨，所以a、b、c均不正確。答案d7下列實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)正確且能達(dá)到目的的是()解析干燥氣體時(shí)，應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”，a項(xiàng)錯(cuò)誤；濃硫酸稀釋時(shí)，應(yīng)將濃硫酸加入水中，b項(xiàng)錯(cuò)誤；naoh溶液應(yīng)置于堿式滴定管中，d項(xiàng)錯(cuò)誤。答案c8下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠成功的是()實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象a檢驗(yàn)亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì)試樣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層得上層液體c證明酸性條件下h2o2氧化性比i2強(qiáng)nai溶液溶液變藍(lán)色d鑒定鹽a的成分是febr2a解析a項(xiàng)中亞硫酸鈉變質(zhì)應(yīng)被氧化成硫酸鈉，檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)使用氯化鋇溶液和稀鹽酸作檢驗(yàn)試劑，而不應(yīng)該使用硝酸鋇和稀硝酸，因?yàn)樵谒嵝詶l件下硝酸根(硝酸)能將亞硫酸鹽(亞硫酸根)氧化成硫酸鹽，干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，a錯(cuò)誤；b項(xiàng)中由于乙酸能和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成可溶性的乙酸鈉，且乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度小，故可通過(guò)分液分離，b正確；c項(xiàng)中后續(xù)操作用到了具有強(qiáng)氧化性的稀硝酸，稀硝酸也能將i氧化成i2，干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，應(yīng)改用稀鹽酸，c錯(cuò)誤；d項(xiàng)中并沒(méi)有檢驗(yàn)出fe2，因?yàn)橄跛峋哂袕?qiáng)氧化性，將fe2氧化成了fe3，d錯(cuò)誤。答案b二、非選擇題9氫化鈣固體是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如圖裝置制備氫化鈣。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)請(qǐng)選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開(kāi)(填儀器接口的字母編號(hào))。(2)根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開(kāi)分液漏斗活塞；_(請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號(hào))。a加熱反應(yīng)一段時(shí)間b收集氣體并檢驗(yàn)其純度c關(guān)閉分液漏斗活塞d停止加熱，充分冷卻(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學(xué)據(jù)此判斷，上述實(shí)驗(yàn)確有cah2生成。寫(xiě)出cah2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_；該同學(xué)的判斷不準(zhǔn)確，原因是_。(4)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象_。(5)登山運(yùn)動(dòng)員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是_。解析本題主要考查制取氫化鈣的實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)裝置的連接以及氫化鈣的鑒別與用途，意在考查考生的實(shí)驗(yàn)操作、探究能力。(1)首先用鹽酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣，再與鈣反應(yīng)制得氫化鈣，其中氫氣通入裝有鈣的硬質(zhì)玻璃管前要除去雜質(zhì)hcl，再用濃硫酸干燥除去水蒸氣，制取氫化鈣的裝置要與盛有無(wú)水氯化鈣的干燥管連接，從而防止空氣中的水蒸氣與其反應(yīng)。(2)首先收集氫氣并驗(yàn)純，然后加熱反應(yīng)，停止加熱，充分冷卻，最后關(guān)閉活塞。(3)氫化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，方程式：cah22h2o=ca(oh)22h2，金屬鈣與水反應(yīng)也生成氫氧化鈣和氫氣。(4)區(qū)別金屬鈣和氫化鈣，可根據(jù)氫化鈣中含有氫元素，讓其與氧氣反應(yīng)生成水，并用無(wú)水硫酸銅來(lái)檢驗(yàn)。答案(1)ie，fd，cj，k(或k，j)a(2)b、a、d、c(3)cah22h2o=ca(oh)22h2金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象(4)取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣體產(chǎn)物通過(guò)裝有無(wú)水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色(5)氫化鈣是固體，攜帶方便10化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其它成分遇到鹽酸時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生。.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)。取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢?、過(guò)濾。(1)往濾渣中加入過(guò)量naoh溶液，過(guò)濾。氫氧化鋁與naoh溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(2)往(1)所得濾液中先通入過(guò)量二氧化碳，再加入過(guò)量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是_。.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測(cè)定利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定c中生成的baco3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答下列問(wèn)題：(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝?。其作用除了可攪拌b、c中的反應(yīng)物外，還有：_。(4)c中反應(yīng)生成baco3的化學(xué)方程式是_。(5)下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是_(填標(biāo)號(hào))。a在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的co2氣體b滴加鹽酸不宜過(guò)快c在ab之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置d在bc之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置(6)實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00 g樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得baco3平均質(zhì)量為3.94 g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)。(7)有人認(rèn)為不必測(cè)定c中生成的baco3質(zhì)量，只要測(cè)定裝置c在吸收co2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是_。解析(2)(1)中所得濾液中成分為naal(oh)4，通入co2時(shí)，發(fā)生反應(yīng)為al(oh)4co2=al(oh)3hco(co2過(guò)量)，故有白色沉淀生成。再加入過(guò)量稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)為hhco=co2h2o，al(oh)33h=al33h2o，故有氣體產(chǎn)生，且沉淀逐漸溶解。(3)牙膏樣品中caco3的定量測(cè)定原理是：使牙膏樣品與鹽酸反應(yīng)釋放出co2，用ba(oh)2溶液來(lái)吸收co2，通過(guò)測(cè)定c中生成的baco3沉淀的質(zhì)量，以確定caco3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。因此，實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是必須使b中產(chǎn)生的co2全部被ba(oh)2溶液吸收。所以，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻?5)a.裝置內(nèi)空氣中的co2，也會(huì)隨氣流進(jìn)入ba(oh)2溶液，被之吸收，這樣會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏大。因此，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的co2。b若滴加鹽酸過(guò)快，樣品與鹽酸反應(yīng)釋放co2的速度也快，這樣會(huì)造成co2進(jìn)入ba(oh)2溶液的速度過(guò)快，會(huì)使一部分co2沒(méi)被ba(oh)2溶液吸收就從ba(oh)2溶液中逸出，造成誤差。因此，滴加鹽酸不宜過(guò)快。c根據(jù)測(cè)定原理可知，a、b之間沒(méi)有必要增添干燥裝置。d從b中出來(lái)的co2含有 hcl氣體雜質(zhì)，若在bc之間增添盛有飽和nahco3溶液的洗氣裝置，雜質(zhì)hcl氣體被nahco3溶液吸收后，也會(huì)產(chǎn)生co2，和b中產(chǎn)生的co2同時(shí)進(jìn)入ba(oh)2溶液，會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度。(6)由關(guān)系式：baco3caco30.02 moln(caco3)可得n(caco3)0.02 mol，碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%25%。(7)從b中出來(lái)的co2氣體，含有h2o(g)及hcl氣體雜質(zhì)，也會(huì)被c中的ba(oh)2溶液吸收。因此，測(cè)定裝置c在吸收co2前后的質(zhì)量差，測(cè)定結(jié)果會(huì)偏高。技巧點(diǎn)撥解決實(shí)驗(yàn)題的關(guān)鍵是首先要明確實(shí)驗(yàn)的目的，其次是要弄清實(shí)驗(yàn)的原理，最后要分析裝置儀器，試劑藥品的作用。答案(1)al(oh)3oh=al(oh)4或al(oh)3oh=alo2h2o(2)通入co2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產(chǎn)生、沉淀溶解(3)把生成的co2全部排入c中，使之完全被ba(oh)2溶液吸收(4)ba(oh)2co2=baco3h2o(5)c、d(6)25%(7)b中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置c中(或其他合理答案)11某同學(xué)在用稀硫酸與鋅反應(yīng)制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有_；(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_；(3)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有na2so4、mgso4、ag2so4、k2so4等4種溶液，可與上述實(shí)驗(yàn)中cuso4溶液起相似作用的是_。(4)要加快上述實(shí)驗(yàn)中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有_(答兩種)；(5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對(duì)氫氣生成速率的影響，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過(guò)量zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時(shí)間。實(shí)驗(yàn)混合溶液abcdef4 moll1h2so4/ml30v1v2v3v4v5飽和cuso4溶液/ml00.52.55v620h2o/mlv7v8v9v10100請(qǐng)完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中：v1_，v6_，v9_；反應(yīng)一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)a中的金屬呈_色，實(shí)驗(yàn)e中的金屬呈_色；該同學(xué)最后得出的結(jié)論為：當(dāng)加入少量cuso4溶液時(shí)，生成氫氣的速率會(huì)大大提高，但當(dāng)加入的cuso4溶液超過(guò)一定量時(shí)，生成氫氣的速率反而會(huì)下降。請(qǐng)分析氫氣生成速率下降的主要原因：_。解析(1)在稀硫酸中加入硫酸后發(fā)生了兩個(gè)反應(yīng)：cuso4zn=znso4cu、znh2so4=znso4h2。(2)由于zn與反應(yīng)生成的cu及硫酸溶液組成了cuzn微電池，大大加快了生成氫氣的反應(yīng)速率。(3)只要是比鋅的金屬性差的金屬都可以與鋅組成原電池，都可以加快生成氫氣的反應(yīng)速率，故在所給的物質(zhì)中只有ag2so4符合題意。(4)要加快生成氫氣的反應(yīng)速率，還可以采取如下措施：升高溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。(5)因?yàn)橐芯苛蛩徙~的量對(duì)反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實(shí)驗(yàn)中相同，則硫酸溶液的體積均取30 ml，根據(jù)f中加入的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 ml，可以求得各組實(shí)驗(yàn)中加入水的體積分別為v610 ml，v819.5 ml，v917.5 ml，v1015 ml。a中沒(méi)加cuso4反應(yīng)一段時(shí)間后剩余的鋅為灰黑色，e中析出較多的銅，則顯示出了銅晶體的顏色：暗紅色。由于析出的銅的量較多，會(huì)覆蓋在鋅的表面，使得鋅與稀硫酸接觸面積大大減小，故反應(yīng)速率反而會(huì)減慢了。答案(1)zncuso4=znso4cuznh2so4=znso4h2(2)cuso4與zn反應(yīng)產(chǎn)生的cu與zn形成cuzn微電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率(3)ag2so4(4)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增加硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等(任寫(xiě)兩種即可)(5)301017.5灰黑暗紅當(dāng)加入一定量的cuso4后，生成的單質(zhì)cu會(huì)沉積在zn的表面，降低了zn與溶液的接觸面積12實(shí)驗(yàn)室以含有ca2、mg2、cl、so、br等離子的鹵水為主要原料制備無(wú)水cacl2和br2，流程如下：(1)操作使用的試劑是_，所用主要儀器的名稱是_。(2)加入溶液w的目的是_。用cao調(diào)節(jié)溶液y的ph，可以除去mg2。由表中數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇的ph最大范圍是_。酸化溶液z時(shí)，使用的試劑為_(kāi)。開(kāi)始沉淀時(shí)的ph沉淀完全時(shí)的phmg29.611.0ca212.2c(oh)1. 8 moll1(3)實(shí)驗(yàn)室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集co2氣體，下列裝置中合理的是_。(4)常溫下，h2so3的電離常數(shù)ka11.2102，ka26.3108；h2co3的電離常數(shù)ka14.5107，ka24.71011。某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證h2so3酸性強(qiáng)于h2co3；將so2和co2氣體分別通入水中至飽和，立即用酸度計(jì)測(cè)兩溶液的ph，若前者的ph小于后者，則h2so3酸性強(qiáng)于h2co3。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不正確，錯(cuò)誤在于_。設(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證h2so3酸性強(qiáng)于h2co3(簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)。_。儀器自選。供選擇的試劑：co2、so2、na2co3、nahco3、na2so3、nahso3、蒸餾水、飽和石灰水、酸性kmno4溶液、品紅溶液、ph試紙。解析(1)操作是萃取和分液，需要的儀器主要是分液漏斗，用到的試劑是四氯化碳