1、专题限时集训(十五)物质的制备(对应学生用书第141页) (限时:40分钟)1(2017汕头三模)按如图装置进行实验,下列说法不正确的是() 【导学号:97184218】A利用图1装置,可以研究Ca(OH)2的溶解度随温度的变化B利用图2装置,可以利用乙醇制备乙烯C利用图3装置,可以利用熟石灰和NH4Cl固体制NH3D利用图4装置,可以测定浓硝酸与铜反应生成的NO2气体体积DMg与稀盐酸反应放热,可探究温度对Ca(OH)2的溶解度的影响,温度升高,有固体析出,图中装置可以研究Ca(OH)2的溶解度随温度的变化, A正确;实验室制备乙烯,温度应快速升高到170 ,温度计的水银球插入到液体中,B正
2、确;加热固体,试管口应向下倾斜,收集氨气应用向下排空气法,在试管口塞棉花可以防止对流,C正确;NO2气体与水反应,D错误。2(2017安徽江淮十校联考)下列实验方案能达到实验目的的是() 【导学号:97184219】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D苯与液溴在铁作催化剂条件下,发生取代反应生成溴苯,苯与溴水不反应,故A错误;铁和盐酸反应生成氢气,不能制取氯气,故B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错误;该装置能够制备乙酸乙酯,故D正确。3下列实验
3、装置正确的是()A氧气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,即“长进短出”,B错误;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,C错误;浸有稀硫酸的棉花团不能吸收SO2,应该为“浸有NaOH溶液的棉花团”,D错误。4下列气体中,可用如图所示装置干燥、收集及处理尾气的气体是() 【导学号:97184220】H2HClNH3Cl2SO2H2SNOABCDC干燥剂是浓硫酸,不能干燥具有较强还原性的气体和碱性气体,故H2S、NH3不能用浓H2SO4干燥;气体收集采用的是向上排空气法,H2不能用向上排空气法收集;NO易与空气中的氧气反应,不能用
4、排空气法收集;HCl、Cl2、SO2不与浓硫酸反应,且密度比空气大,HCl、SO2在水中溶解度较大,应该用防倒吸装置进行尾气处理,氯气可以用NaOH溶液直接吸收,所以可用图中所示装置干燥、收集及尾气处理的气体为HCl和SO2,故C正确。5利用如图所示装置进行实验,能达到实验目的的是(必要时可加热)() 【导学号:97184221】选项实验目的甲乙丙A制取并收集NO2浓硝酸铜片水B制取并验证SO2具有漂白性70%硫酸亚硫酸钠品红溶液C制取并验证氯气没有漂白性浓盐酸二氧化锰干燥的红布条D比较HCl、H2CO3和H2SiO3酸性的强弱盐酸大理石硅酸钠溶液B二氧化氮能够与水反应,应该用排空气法收集,故
5、A错误;亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫能够使品红溶液褪色,故B正确;二氧化锰与浓盐酸反应的过程中有水蒸气生成,无法验证氯气没有漂白性,故C错误;盐酸具有挥发性,挥发出来的HCl气体也能使硅酸钠溶液变浑浊,故D错误。6Inorganic Syntheses一书中,有一如图所示的装置,用以制备某种干燥的纯净气体。该装置中所装的药品正确的是()AA中装浓硫酸,B中装浓盐酸BA中装浓盐酸,B中装浓硫酸CA中装氢氧化钠浓溶液,B中装浓氨水DA中装浓氨水,B中装氢氧化钠浓溶液BA中装浓硫酸,B中装浓盐酸,这样的操作是方便A中的液体流下,但是因为流下的浓硫酸的量少,不可能一下子全部吸收完浓盐酸中的
6、水分,得不到干燥的纯净气体,错误;A中装浓盐酸,B中装浓硫酸,当有少量的浓盐酸流下来时,就会被大量的浓硫酸吸收完里面的水分,从而得到干燥的纯净的氯化氢气体,正确;A中装氢氧化钠浓溶液,B中装浓氨水,得不到干燥的纯净气体,错误;A中装浓氨水,B中装氢氧化钠浓溶液,得不到干燥的纯净气体,错误。7(2017河北衡水中学二调)有关实验装置的说法中正确的是() 【导学号:97184222】A图甲装置可制取干燥的NH3B图乙装置可以完成“喷泉”实验C图丙装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积D图丁装置可用于实验室制备Fe(OH)2B氨气密度小于空气且常温下不和空气中的成分反应,所以应该采用向下排空气法收
7、集,故A错误;氯气极易溶于氢氧化钠溶液形成压强差,所以能形成喷泉,故B正确;二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,所以不能用排水法收集二氧化氮,应该采用向上排空气法收集二氧化氮,故C错误;铁作阴极,铁电极上氢离子放电生成氢气,则溶液中不能生成氢氧化亚铁,如果将铁作阳极,阳极上生成亚铁离子,阴极附近生成氢氧根离子,二者反应生成氢氧化亚铁,故D错误。8(2017湖南岳阳1月联考)三氯化硼是一种重要的化工原料,主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼或有机硼的制取。已知:BCl3的沸点为12.5 ,熔点为107.3 ,易潮解。实验室制备三氯化硼的原理为B2O33C3Cl22BCl33CO。
8、【导学号:97184223】(1)甲组同学拟用下列装置制备干燥纯净的氯气(不用收集):装置B的作用是_,装置C盛放的试剂是_。装置A中发生反应的离子方程式为_。(2)乙组同学选用甲组实验中的A、B、C和下列装置(装置可重复使用)制备BCl3并验证反应中有CO生成。乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为ABC_FDI;其中装置E的作用是_。实验开始时,先通入干燥的N2的目的是_。能证明反应中有CO生成的现象是_。三氯化硼接触潮湿空气时会形成腐蚀性浓厚白雾,其与水反应的化学方程式为_。【解析】(1)用KClO3和浓盐酸反应制得的Cl2中含有HCl及水蒸气,因此装置B中盛放饱和食盐水,作用是除去
9、Cl2中混有的HCl,装置C中盛放浓H2SO4,作用是干燥Cl2。(2)首先要注意:剩余的仪器还有4种,而题中留有5个空,这说明有一种装置要重复使用。弄清各仪器的作用是正确连接装置的关键:D用于检验CO2;E用于冷凝BCl3,此仪器中要严防水蒸气进入,因为BCl3易潮解;F用于检验CO,且气体进入F装置前应干燥,以免引起玻璃管炸裂;G是Cl2和B2O3及C反应的装置;H是干燥装置;I用于收集CO气体;J用于除去Cl2及CO2。从C中出来的干燥而纯净的Cl2应进入G与B2O3和C反应,生成的BCl3易潮解,应进入E进行冷凝收集,同时在E后连接H以防外界水蒸气进入E,由于未反应的Cl2及生成的少量
10、的CO2都会干扰后续CO的检验,因此H后要连接J,除去Cl2及CO2,然后再连接H,使气体进入F前得到干燥,至此所给5空填满,其中装置H重复使用了一次。装置中的空气中的O2会与反应物碳反应,空气中的水蒸气会引起BCl3的潮解,因此实验开始时,应先通入干燥的N2以排尽装置中的空气。根据题中信息可知,BCl3易潮解,所形成的腐蚀性浓厚白雾应为盐酸的小液滴。BCl3中B为正价,与水中OH结合形成H3BO3,Cl为负价,与水中H结合形成HCl,从而写出反应的化学方程式。【答案】(1)除去Cl2中混有的HCl浓H2SO4ClO5Cl6H=3Cl23H2O(2)GEHJH将BCl3冷凝为液体收集排尽装置中
11、的空气F中黑色固体变成红色且D中澄清石灰水变浑浊BCl33H2O=H3BO33HCl9(2017石家庄模拟)实验室制备1,2二溴乙烷的反应原理如下:CH3CH2OHCH2=CH2H2OCH2=CH2Br2BrCH2CH2Br可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140 脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如图所示:有关数据列表如下:乙醇1,2二溴乙烷乙醚状态无色液体无色液体无色液体密度/gcm30.792.20.71沸点/78.513234.6熔点/1309116回答下列问题: 【导学号:97184224】(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到17
12、0 左右,其最主要的目的是_(填字母);a引发反应b加快反应速率c防止乙醇挥发d减少副产物乙醚生成(2)在装置C中应加入_(填字母),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;a水b浓硫酸c氢氧化钠溶液d饱和碳酸氢钠溶液(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是_;(4)将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在_层(填“上”或“下”);(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用_(填字母)洗涤除去;a水B氢氧化钠溶液c碘化钠溶液D乙醇(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用_的方法除去;(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是_,但又不过度冷却(如用冰水),其原因是_。【
13、解析】(2)根据题中提示,选碱来吸收酸性气体;(3)制备反应是溴与乙烯的反应,明显的现象是溴的颜色褪去;(4)1,2二溴乙烷的密度大于水,因而在下层;(5)溴在水中溶解度小,不能用水,碘化钠与溴反应生成碘会溶解在1,2二溴乙烷中,不能用碘化钠溶液除溴,乙醇与1,2二溴乙烷混溶也不能用;(6)根据表中数据,乙醚沸点低,可通过蒸馏除去(不能用蒸发,乙醚不能散发到空气中,且蒸发会导致1,2二溴乙烷挥发到空气中);(7)溴易挥发,冷却可减少挥发。但如果用冰水冷却会使产品凝固而堵塞导管。【答案】(1)d(2)c(3)溴的颜色完全褪去(4)下(5)b(6)蒸馏(7)避免溴大量挥发1,2二溴乙烷的熔点低,过
14、度冷却会凝固而堵塞导管10(2017湖北六校4月联考)水合肼(N2H4H2O)又名水合联氨,无色透明,是具有腐蚀性和强还原性的碱性液体,它是一种重要的化工试剂。利用尿素法生产水合肼的原理为CO(NH2)22NaOHNaClO=Na2CO3N2H4H2ONaCl。 【导学号:97184225】实验一:制备NaClO溶液。(实验装置如图1所示)(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有_(填标号)。A玻璃棒B烧杯C烧瓶D容量瓶E胶头滴管(2)锥形瓶中发生反应的离子方程式是_。实验二:制取水合肼。(实验装置如图2所示)(3)仪器A的名称为_。反应过程中需控制反应温度,同时将分液漏斗中溶
15、液缓慢滴入A中,如果滴速过快则会导致产品产率降低,同时产生大量氮气,写出该过程的化学方程式:_,故分液漏斗中的溶液是_(填标号)。ACO(NH2)2溶液BNaOH和NaClO溶液充分反应后,加热蒸馏A内的溶液,收集108114 馏分,即可得到水合肼的粗产品。实验三:测定馏分中水合肼含量。(4)称取馏分5.0 g,加入适量NaHCO3固体,加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加23滴淀粉溶液,用0.10 molL1的I2溶液滴定。滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右。(已知:N2H4H2O2I2=N24HIH2O)滴定时,碘的标准溶液盛放在_(填“酸式”或“碱式”)
16、滴定管中,本实验滴定终点的现象为_。实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00 mL,馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为_。【解析】(1)配制一定溶质质量分数的溶液时,用托盘天平称量溶质质量,在烧杯中加一定量的水溶解,并用玻璃棒搅拌,所以需要的仪器有:托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒等。(3)由题中信息可知,如果分液漏斗中溶液滴入A中速率过快则会导致产品产率降低,同时产生大量氮气,说明NaClO过量时可将N2H4H2O进一步氧化成N2,而其本身被还原为Cl,因此该过程的化学方程式为N2H4H2O2NaClO=N23H2O2NaCl或CO(NH2)22NaOH3NaClO=Na2CO3N23N
17、aCl3H2O;为保证NaClO不过量,应将含NaClO的溶液滴入CO(NH2)2溶液中,故分液漏斗中盛放的溶液为NaOH和NaClO的混合溶液。(4)碘的标准溶液具有氧化性,可以腐蚀橡胶管,所以应盛放在酸式滴定管中。设馏分中水合肼(N2H4H2O)的质量分数为a,则:N2H4H2O2I2=N24HIH2O 50 g 2 mol 5.0 ga0.018 L0.10 molL1100.018 mola9%。【答案】(1)AB(2)Cl22OH=ClOClH2O(3)三颈烧瓶N2H4H2O2NaClO=N23H2O2NaCl或CO(NH2)22NaOH3NaClO=Na2CO3N23NaCl3H2OB(4)酸式溶液出现蓝色且半分钟内不褪色9%