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  • 2021-05-14 发布

2019赢在微点高考复习顶层设计化学一轮配餐作业36物质的制备及实验方案的设计与评价Word版含解析

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配餐作业(三十六) ‎ 物质的制备及实验方案的设计与评价 ‎►►见学生用书P427‎ ‎1.(2018·厦门质检)实验室采用HCl气体“置换”除水,升华相结合的方法从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瓶内压强相等,使浓硫酸顺利滴下,故A项正确;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项正确;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项错误;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项正确。‎ 答案 C ‎2.(2018·安徽江淮十校联考)下列实验方案能达到实验目的的是(  )‎ A.用苯和饱和溴水制溴苯 B.用浓盐酸和铁粉制少量氯气 C.用NaOH溶液除去MgCl2溶液中的AlCl3杂质 D.用如图所示装置制备乙酸乙酯 解析 苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下,发生取代反应生成溴苯,苯与溴水不反应,故A项错误;铁和盐酸反应生成氢气,不能制取氯气,故B项错误;用NaOH溶液除去MgCl2溶液中的AlCl3杂质得到的是Mg(OH)2沉淀,故C项错误;该装置能够制备乙酸乙酯,故D项正确。‎ 答案 D ‎3.下列有关实验描述中,正确的是(  )‎ A.检验溴乙烷中的溴元素,在溴乙烷中滴入氢氧化钾溶液加热后,用稀硝酸酸化再滴加硝酸银溶液 B.测氯水的pH,可用玻璃棒蘸取氯水点在 pH 试纸上,待其变色后和标准比色卡比较 C.配制一定物质的量浓度溶液时,用量筒量取溶液时仰视读数,所得溶液的浓度偏低 D.证明CH2===CHCH2CHO 中一定有碳碳不饱和键:滴入KMnO4酸性溶液,看紫红色是否褪去 解析 ‎ 氯水能将pH试纸漂白,无法测其pH;用量筒量取溶液时仰视读数,视线偏低,这样量取一定体积溶液时量取的浓溶液偏多,所配溶液浓度偏大;碳碳双键与醛基都能使酸性KMnO4溶液褪色。‎ 答案 A ‎4.(2018·湖北八校联考)实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图)。其实验步骤为 步骤1:将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温至60 ℃,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。‎ 步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。‎ 步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。‎ 步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分。‎ 下列说法错误的是(  )‎ A.甲同学认为步骤1中使用1,2二氯乙烷的目的是做催化剂,加快反应速率 B.乙同学认为可在该实验装置的冷凝管后加接一只装有无水MgSO4的干燥管,实验效果可能会更好 C.丙同学认为步骤2中有机相使用10%NaHCO3溶液洗涤可除去大部分未反应完的Br2‎ D.丁同学认为步骤4中减压蒸馏有机相是因为间溴苯甲醛高温下容易氧化或分解 解析 根据信息,有机物中催化剂一般是无机物,故是AlCl3,选项A错误;在该实验装置的冷凝管后加接一只装有无水MgSO4的干燥管,无水MgSO4的作用是除去有机相中水,实验效果可能会更好,选项B正确;步骤2中有机相使用10%NaHCO3溶液洗涤,类似乙酸乙酯中饱和碳酸钠的作用,除去溶解在间溴苯甲醛中溴和盐酸,选项C正确;醛基容易被氧化,减压即为防止间溴苯甲醛被氧化,选项D正确。‎ 答案 A ‎5.(2018·山东部分重点中学调研联考)下列装置或操作能达到实验目的是(  )‎ A.利用图甲方法验证装置的气密性 B.利用图乙装置制备氯气 C.利用图丙制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 D.利用图丁装置制备氨气 解析 图甲可以利用液差法(两导管液面高度差不变)检验装置的气密性,A项能达到实验目的;MnO2和浓盐酸反应制备氯气需要加热,B项不能达到实验目的;电解法制备Fe(OH)2时,Fe作阳极,与电源正极相连,C项不能达到实验目的;利用Ca(OH)2和NH4Cl制备氨气时,试管口应略向下倾斜,且收集气体的试管口应塞一团棉花,D项不能达到实验目的。‎ 答案 A ‎6.(2018·湖北百所中学联考)‎ 利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是(  )‎ 选项 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 实验结论 A.‎ 浓盐酸 MnO2‎ NaBr溶液 氧化性Cl2>Br2‎ B.‎ 浓氨水 碱石灰 AgNO3溶液 AgOH具有两性 C.‎ 浓硫酸 Na2SO3‎ FeCl3溶液 SO2具有还原性 D.‎ 稀盐酸 Na2CO3‎ Na2SiO3‎ 非金属性:‎ Cl>C>Si 解析 A项,浓盐酸和二氧化锰反应是在加热的条件下发生的,故不能完成实验;B项,本实验中只在硝酸银溶液中通入了氨气这一种碱性的气体,没有加入酸性的物质,故不能说明AgOH具有两性;C项,根据FeCl3溶液颜色变成浅绿色得SO2与FeCl3发生氧化还原反应,体现了SO2具有还原性;D项,稀盐酸和Na2CO3反应生成的CO2中含有氯化氢气体杂质,故与Na2SiO3反应生成沉淀的不知道是哪一种气体且应比较HClO4与H2CO3酸性强弱来比较非金属性,得不到正确的结论。‎ 答案 C ‎7.(2018·河南郑州第一次质量预测)下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是(  )‎ 选项 试剂 试纸或试液 现象 结论 A.‎ 亚硫酸钠、硫酸 品红试液 褪色 SO2具有还原性 B.‎ 浓盐酸、浓硫酸 湿润蓝色石蕊试纸 变红色 HCl为酸性气体 C.‎ 浓盐酸、‎ 二氧化锰 湿润淀粉碘 化钾试纸 变蓝色 Cl2具有氧化性 D.‎ 浓氨水、生石灰 湿润红色石蕊试纸 变蓝色 NH3为碱性气体 ‎【思维导图】‎ ‎ ‎ 解析 SO2使品红试液褪色是由于SO2具有漂白性,A项错误;HCl为酸性气体,湿润的蓝色石蕊试纸遇HCl气体变红,B项正确;湿润淀粉碘化钾试纸变蓝,说明Cl2将KI氧化为I2,C项正确;湿润的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝,D项正确。‎ 答案 A ‎8.(2018·湖南六校联考)下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是(  )‎ A.用图甲装置除去乙烯中的少量SO2气体 B.用图乙装置量取20.00 mL 0.10 mol·L-1硫酸 C.用图丙装置验证HCl气体在水中的溶解性 D.用图丁装置从碘的CCl4溶液中分离出碘 解析 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,不仅能与SO2‎ 反应,还能与乙烯反应,A项不能达到实验目的;图乙装置为碱式滴定管,不能用碱式滴定管量取硫酸,B项不能达到实验目的;HCl气体溶于水,烧瓶内压强减小,气球膨大,C项能达到实验目的;碘溶于CCl4溶液,无法用分液漏斗进行分离,D项不能达到实验目的。‎ 答案 C ‎9.亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。‎ ‎(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如图所示:‎ 为制备纯净干燥的气体,补充下表中缺少的药品。‎ 装置Ⅰ 装置Ⅱ 烧瓶中 分液漏斗中 制备纯净的Cl2‎ MnO2‎ ‎①________‎ ‎②________‎ 制备纯净的NO Cu ‎③________‎ ‎④________‎ ‎(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:‎ ‎①装置连接顺序为a→________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。‎ ‎②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2‎ 外,另一个作用是__________________________。‎ ‎③装置Ⅶ的作用是__________________________________________________。‎ ‎④装置Ⅷ中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为__________________________________________________。‎ ‎(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气,该反应的化学方程式为__________________________________________________。‎ 解析 (1)实验室通常用浓盐酸和MnO2混合加热制氯气,因盐酸有挥发性,氯气中混有的HCl气体需要用饱和食盐水除去,最后再用浓硫酸干燥即可得纯Cl2;用铜和稀硝酸反应制NO气体,因装置中混有的氧气和NO反应生成少量NO2,因此需要通过水除去NO2,再用浓硫酸干燥即可得较纯净的NO。‎ ‎(2)①亚硝酰氯的熔、沸点较低,易液化,遇水易水解,故需要保持装置内干燥和反应混合气体干燥,同时需要考虑Cl2和NO尾气对环境的污染,需要用NaOH溶液吸收尾气,则装置连接顺序为a→e→f(或f→e)→c→b→d。‎ ‎②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外,还可以通过观察气泡调节气体的流速,控制NO和Cl2的比例。‎ ‎③亚硝酰氯遇水易水解,装置Ⅶ的作用是防止装置Ⅷ中水蒸气进入反应器Ⅵ中。‎ ‎④装置Ⅷ中NaOH溶液能吸收NO、Cl2及NOCl,其中NOCl与NaOH溶液反应的化学方程式为NOCl+2NaOH===NaCl+NaNO2+H2O。‎ ‎(3)浓硝酸与浓盐酸在一定条件下反应生成亚硝酰氯和氯气,发生反应的化学方程式为HNO3(浓)+3HCl(浓)===NOCl↑+Cl2↑+2H2O。‎ 答案 (1)①浓盐酸 ②饱和食盐水 ③稀硝酸 ‎ ‎④水 ‎(2)①e→f(或f→e)→c→b→d ‎②通过观察气泡调节气体的流速 ‎③防止水蒸气进入反应器 ‎④NOCl+2NaOH===NaCl+NaNO2+H2O ‎(3)HNO3(浓)+3HCl(浓)===NOCl↑+Cl2↑+2H2O ‎10.(2018·河南洛阳统考)已知磺酰氯(SO2Cl2)是一种有机氯化剂,也是锂电池正极活性物质。SO2Cl2是一种无色液体,熔点-54.1℃,沸点69.1℃,极易水解,遇潮湿空气会产生白雾。磺酰氯(SO2Cl2)的制备方法及装置图如下:‎ SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g) ΔH<0。‎ ‎(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合价是______价。‎ ‎(2)仪器D的名称是________,仪器C的作用除了吸 收氯气和二氧化硫外,还具有____________________________的作用。‎ ‎(3)戊是贮气装置,则E中的溶液是__________________________________________________;‎ 若缺少装置乙和丁,则产物变质,发生反应的化学方程式是__________________________。‎ ‎(4)反应结束后,将丙中混合物分离开的实验操作是________________。‎ ‎(5)有关实验叙述正确的是________(填选项字母)。‎ a.X、Y最好的试剂组合是铜片和浓硫酸 b.活性炭的作用是作催化剂 c.冷凝管B也可以用于蒸馏 ‎(6)GET公司开发的Li-SO2Cl2军用电池,其示意图如图所示,已知电池反应为2Li+SO2Cl2===2LiCl+SO2↑,则电池工作时,正极的电极反应式为__________________________________。‎ 解析 (1)SO2Cl2中O元素为-2价,Cl元素为-1价,则S元素为+6价。(2)由题中信息知,产物磺酰氯极易水解,遇潮湿空气会产生白雾,故干燥管C的作用除吸收尾气外,还可以防止空气中的水进入丙中。(3)戊是贮气装置,戊中气体为SO2,为了减少SO2的溶解,E中应盛装饱和NaHSO3溶液。装置乙和丁为干燥装置,可防止磺酰氯发生水解反应,磺酰氯与水发生反应生成HCl和H2SO4。(4)磺酰氯的沸点较低,可采用蒸馏方法分离。(5)甲装置为制取Cl2的装置,a项错误;球形冷凝管可用于冷凝回流,但不能用于蒸馏,蒸馏时应用直形冷凝管,c项错误。(6)由电池总反应看出,SO2Cl2在正极得电子,其还原产物为SO2,结合示意图可写出正极的电极反应式。‎ 答案 (1)+6价 ‎(2)三颈烧瓶 防止空气中的水进入三颈烧瓶 ‎(3)饱和亚硫酸氢钠溶液 SO2Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4‎ ‎(4)蒸馏 ‎(5)b ‎(6)SO2Cl2+2e-===2Cl-+SO2↑‎