高考化學二輪復習 第一篇 專題四 化學實驗基礎 2 物質(zhì)的制備、分離、提純與檢驗習題1

物質(zhì)的制備、分離、提純與檢驗(限時：45分鐘)一、選擇題1利用下列實驗裝置能完成相應實驗的是()解析：溶液倒吸導致得不到氯化氫，故A錯誤；氯化銨加熱時分解，冷卻時在導管口又生成氯化銨，所以得不到氨氣，故B錯誤；分離沸點不同的液體混合物可以采用蒸餾的方法，溫度計水銀球應該在支管口處，故D錯誤。答案：C2(2016西安八校聯(lián)考)實驗室從含溴化氫的廢液中提取溴單質(zhì)，下列說法中能達到實驗目的的是()A用裝置甲氧化廢液中的溴化氫B用裝置乙分離CCl4層和水層C用裝置丙分離CCl4和液溴D用儀器丁長期貯存液溴答案：B3從海帶中制取單質(zhì)碘需要經(jīng)過灼燒、溶解、過濾、氧化、萃取、分液、蒸餾等操作。下列圖示對應的裝置合理、操作規(guī)范的是()解析：A項，灼燒海帶應在坩堝中；B項，過濾應用玻璃棒引流；D項，蒸餾時溫度計應位于蒸餾燒瓶的支管口處。答案：C4(2016河北普通高中質(zhì)檢)下列裝置能達到實驗目的的是()解析：A項，加熱燒杯時，NH4Cl分解為NH3和HCl，在燒瓶底部NH3和HCl又重新結(jié)合成NH4Cl，從而與NaCl分離；B項，該實驗為石蠟油的分解實驗，缺少作為催化劑的碎瓷片；C項，MnO2和濃鹽酸常溫下不反應；D項，氨氣不能用無水氯化鈣干燥。答案：A5在中學化學實驗中可用來分離或提純物質(zhì)的方法很多，如蒸餾、過濾、結(jié)晶、滲析、鹽析等，分離或提純下列各組混合物所選用方法最合適的是()A除去Fe(OH)3膠體中混有的Cl過濾、洗滌、干燥B除去O2中的N2通過灼熱的Cu網(wǎng)C分離NaNO3和BaSO4的混合物溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶D從皂化反應后的混合物中分離出高級脂肪酸鹽加入NaCl、滲析解析：除去Fe(OH)3膠體中混有的Cl，應用滲析的方法，A錯誤；通過灼熱的銅網(wǎng)時，除去的是O2而不是N2，B錯誤；NaNO3溶于水，BaSO4不溶于水，根據(jù)這一性質(zhì)，采用溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶的方法可將NaNO3和BaSO4的混合物分離，C正確；皂化反應后的混合物中加入NaCl可分離出高級脂肪酸鹽的過程是鹽析，再采用過濾方法，D錯誤。答案：C二、非選擇題6某化學小組模擬工業(yè)生產(chǎn)制取HNO3，設計下圖所示裝置，其中a為一個可持續(xù)鼓入空氣的橡皮球。請回答下列問題：(1)寫出裝置A中主要反應的化學方程式：_。(2)實驗結(jié)束后，關(guān)閉止水夾b、c，將裝置D，浸入冰水中，現(xiàn)象是_。(3)裝置C中濃H2SO4的作用是_。(4)請你幫助該化學小組設計實驗室制取NH3的另一方案：_。(5)干燥管中的堿石灰用于干燥NH3，某同學思考是否可用無水氯化鈣代替堿石灰，并設計如圖所示裝置(儀器固定裝置省略未畫)進行驗證。實驗步驟如下：用燒瓶收集滿干燥的氨氣，立即塞上如圖所示的橡膠塞。正立燒瓶，使無水氯化鈣固體滑入燒瓶底部，搖動，可以觀察到的現(xiàn)象是_，由此，該同學得出結(jié)論：不能用CaCl2代替堿石灰。解析：(1)裝置A是生成NH3的裝置，反應的化學方程式：2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O；(2)A裝置是制取NH3，裝置B是NH3催化氧化，其反應方程式：4NH35O24NO6H2O，裝置C是干燥氣體和除去多余的NH3，裝置D中存在2NO2(g) N2O4(g)H<0，根據(jù)勒夏特列原理，放入冰水中，平衡向正反應方向進行，氣體顏色變淺；(3)根據(jù)(2)中濃硫酸的作用干燥氣體和除去多余NH3；(4)快速制取NH3的方法，利用氨水不穩(wěn)定受熱易分解，NH3H2ONH3H2O，以及NaOH或CaO遇水放出大量的熱，使氨水分解；(5)NH3和CaCl2反應，造成燒瓶內(nèi)壓強降低，燒瓶內(nèi)氣球膨脹，說明NH3不能用氯化鈣干燥。答案：(1)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(2)顏色變淺(3)干燥氣體且吸收多余的NH3(4)加熱濃氨水制取NH3或向NaOH(或CaO)固體上滴加濃氨水制取NH3(5)氣球膨脹7硼位于A族，三鹵化硼是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學的研究熱點，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有機合成的催化劑?！静殚嗁Y料】BCl3的熔點為107.3，沸點為12.5；2B6HCl2BCl33H2；硼與鋁的性質(zhì)相似，也能與氫氧化鈉溶液反應?！驹O計實驗】某同學設計如圖所示裝置制備三氯化硼：請回答下列問題：(1)常溫下，高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生的反應可替代A裝置中的反應，兩個反應的產(chǎn)物中錳的價態(tài)相同。寫出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應的離子方程式：_。(2)E裝置的作用是_。如果拆去B裝置，可能的后果是_。(3)寫出D裝置中發(fā)生反應的化學方程式：_；實驗中可以用一個盛裝_(填試劑名稱)的干燥管代替FG裝置，使實驗更簡便。(4)三氯化硼遇水劇烈反應生成硼酸(H3BO3)和白霧，寫出該反應的化學方程式_。實驗室保存三氯化硼的注意事項是_。(5)為了順利完成實驗，正確的操作是_(填序號)，并解釋原因_。先點燃A處酒精燈，后點燃D處酒精燈先點燃D處酒精燈，后點燃A處酒精燈同時點燃A、D處酒精燈(6)請你設計一個簡易實驗，驗證制得的產(chǎn)品中是否含有硼粉：_。答案：(1)2MnO10Cl16H=2Mn28H2O5Cl2(2)冷卻和收集三氯化硼硼粉與氯化氫反應生成的產(chǎn)物中有氫氣，加熱氫氣與氯氣的混合氣體，易發(fā)生爆炸(3)2B3Cl22BCl3堿石灰(4)BCl33H2O=H3BO33HCl密封冷暗處保存(5)排盡裝置中的空氣，避免氧氣和硼粉反應生成B2O3(或避免生成的三氯化硼與水蒸氣反應)(6)取少量樣品于試管中，滴加濃氫氧化鈉溶液，若有氣泡產(chǎn)生，則樣品中含有硼粉；若無氣泡產(chǎn)生，則樣品中無硼粉8二氧化硫是重要的工業(yè)原料，探究其制備方法和性質(zhì)具有非常重要的意義。(1)工業(yè)上用黃鐵礦(FeS2)在高溫下和氧氣反應制備SO2：4FeS211O28SO22Fe2O3，該反應中被氧化的元素是_(填元素符號)。當該反應轉(zhuǎn)移2.75 mol電子時，生成的二氧化硫在標準狀況下的體積為_L。(2)實驗室中用下列裝置測定SO2催化氧化為SO3的轉(zhuǎn)化率(已知SO3熔點為16.8，假設氣體進入裝置時分別被完全吸收，且忽略空氣中CO2的影響)。 簡述使用分液漏斗向圓底燒瓶中滴加濃硫酸的操作是_。當停止通入SO2，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時間的氧氣，其目的是_。實驗結(jié)束后，若裝置D增加的質(zhì)量為m g，裝置E中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為n g，則此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是_(用含字母的代數(shù)式表示，不用化簡)。(3)某興趣小組欲在綠色環(huán)保的條件下探究SO2的性質(zhì)，設計如圖實驗裝置。B、C、D分別用于檢驗SO2的漂白性、還原性和氧化性，則B中所盛試劑為_；C中反應的離子方程式為_；D中的實驗現(xiàn)象為_；E裝置的作用是_。解析：(1)元素化合價升高，發(fā)生氧化反應，由反應方程式可知，被氧化的元素為S和Fe；當反應中轉(zhuǎn)移2.75 mol電子時，有0.5 mol SO2生成，標準狀況下體積為11.2 L。(2)通過分液漏斗滴加濃硫酸時，可先打開分液漏斗上端的活塞，然后旋開分液漏斗下端的旋塞，緩慢滴加即可。為使殘留在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被完全吸收，在熄滅酒精燈后應繼續(xù)通入一段時間的氧氣。由于三氧化硫熔點較低，故D裝置中增加的m g為SO3的質(zhì)量，可計算出轉(zhuǎn)化的SO2的物質(zhì)的量為mol，SO2通入E裝置后與Ba(NO3)2溶液反應生成BaSO4，其質(zhì)量為n g，由BaSO4的質(zhì)量可計算出未轉(zhuǎn)化的SO2的物質(zhì)的量為mol，最后計算出二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為100%。(3)檢驗SO2的漂白性常用品紅溶液；碘水具有強的氧化性，可將SO2氧化，其反應的離子方程式為SO2I22H2O=SO2I4H；H2S具有還原性，可與SO2發(fā)生氧化還原反應生成S，即2H2SSO2=3S2H2O，使D裝置的試管中出現(xiàn)淡黃色沉淀；為避免SO2污染空氣，可用氨水進行吸收，并且倒置漏斗防止倒吸。答案：(1)S、Fe11.2(2)打開分液漏斗上端的活塞，旋開分液漏斗下端的旋塞，緩慢滴加使殘留在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收100%(3)品紅溶液SO2I22H2O=SO2I4H試管中有淡黃色沉淀生成吸收尾氣，防止倒吸9苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料，某研究性學習小組的同學擬用下列裝置制取高純度的苯甲酸甲酯，有關(guān)數(shù)據(jù)如下表熔點/沸點/密度/gcm3水溶性苯甲酸122.42491.27微溶甲醇9764.30.79互溶苯甲酸甲酯12.3199.61.09不溶(1)在燒瓶中混合有機物及濃硫酸的方法是_，實際實驗中，甲醇、苯甲酸的物質(zhì)的量之比為遠大于理論量值之比，目的是_，裝置C中除反應試劑外還需要放置_，C上方的冷凝管的主要作用是_，冷凝水在裝置C中冷凝管中流動的方向是_。(2)制備和提純苯甲酸甲酯的操作先后順序為(填裝置字母代號)_。(3)A中Na2CO3的作用是_；D操作的目的是_；當裝置B中溫度計顯示_時可收集苯甲酸甲酯。解析：因苯甲酸是固體，濃硫酸的密度又比甲醇的大，故應先將苯甲酸放入燒瓶中，再加入甲醇，最后向燒瓶中加入濃硫酸。為防止暴沸，還需要加沸石。甲醇過量，可提高苯甲酸的利用率。因甲醇沸點較低，易汽化，C中冷凝管的作用是冷疑回流，避免造成試劑的損失，其中冷凝水應從d口進入。反應完成后，取下冷凝管，向蒸餾燒瓶中加入水使反應液冷卻，然后轉(zhuǎn)移到分液漏斗中進行萃取(主要是除去甲醇)、分液，有機層密度較大，分液時進入錐形瓶中，其中沒有反應完的苯甲酸與Na2CO3反應，沒有反應完的Na2CO3再通過過濾的方法除去，最后通過蒸餾的方法得到苯甲酸甲酯，蒸餾時溫度應控制在苯甲酸甲酯的沸點之上。答案：(1)先將一定量的苯甲酸放入燒瓶中，然后再加入甲醇，最后邊振蕩邊緩慢加入一定量的濃硫酸提高苯甲酸的利用率沸石或碎瓷片冷凝回流從d口進入、c口流出(2)CFEADB(3)除去酯中的苯甲酸除去沒有反應完的Na2CO3199.6