1、考点34物质的制备题组一基础小题1下列有关物质的制备的说法不正确的是()A用碳酸钠粉末可以制备CO2B欲制备Fe(OH)3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液并长时间煮沸C加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3D在氯化氢气氛中加热蒸发MgCl2溶液，制备无水MgCl2答案B解析选项A，Na2CO3粉末可以与稀硫酸等反应获取CO2；选项B，长时间煮沸得到的是Fe(OH)3沉淀；选项C，加热NH4HCO3得到CO2、NH3、H2O的混合气体，将混合气体通过碱石灰除去CO2和H2O即可得到NH3；选项D，加热蒸发MgCl2溶液制取无水MgCl2，需要防止Mg2的水
2、解，故需要在氯化氢的气氛中进行，D项正确。2如图各相应仪器中加入的试剂，可用于制取、净化、收集的气体是()气体abcAH2稀硫酸锌粒浓硫酸BCl2浓盐酸高锰酸钾浓硫酸CC2H2食盐水电石硫酸铜溶液DO2过氧化氢二氧化锰浓硫酸答案D解析氢气、乙炔都不能用向上排空气法收集，故A、C项错误；氯气中的氯化氢气体不能用浓硫酸除去，B项错误；D项中氧气的制取、净化、收集均正确。3六价铬有毒，而Cr3相对安全。工业含铬(CrO3)废渣无害化处理的方法之一是干法解毒，用煤不完全燃烧生成的CO还原CrO3。在实验室中模拟这一过程的装置如图所示，CO由甲酸脱水制得；实验结束时熄灭酒精灯的顺序是()A、 B、C、
3、D、答案A解析CO由甲酸脱水制得，一氧化碳是有毒气体，不能直接排放到空气中，最后需要点燃除去，装置中发生的反应是CO还原CrO3，需要冷却后再停止通一氧化碳气体，防止还原产物被氧化，所以熄灭酒精灯的顺序是先熄灭，再熄灭，最后熄灭，故选A。4在实验室进行物质制备，下列从原料及试剂到制取相应的最终产物的设计合理的是()ACCOCO2Na2CO3BCuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2CFeFe2O3Fe2(SO4)3溶液DCaOCa(OH)2溶液NaOH溶液答案D解析A项理论上正确，但CO有毒，要进行尾气处理，不纯时加热或点燃会引起爆炸，操作较复杂，所以不合理；B项中，虽然原理上可行，但硝酸银的成
4、本太高，经济上不可行；C项中，铁在氧气中点燃，通常只能得到四氧化三铁，而得不到三氧化二铁，理论上不正确；D项中，利用生石灰与水反应生成的熟石灰与碳酸钠反应制烧碱，是实验室获得少量的烧碱的方法，可行。5某课外实验小组设计的下列实验合理的是()答案B解析A项，铜与浓硫酸反应需要加热，错误；C项，二氧化氮气体与水反应不能用排水法收集，错误；D项，Na2O2溶于水，不能控制反应的停止，错误。题组二高考小题6(2017江苏高考)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是()答案B解析铜片和稀硫酸不反应，无法制备SO2，A错误；SO2能使品红溶液褪色，因此可以验证SO2
5、的漂白性，B正确；SO2密度比空气大，用排空气法收集SO2时，导气管应“长进短出”，C错误；SO2和饱和NaHSO3溶液不反应，因此NaHSO3溶液不能作为吸收液，可用NaOH溶液，D错误。7(2016全国卷)下列实验操作能达到实验目的的是()实验目的实验操作A制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥D比较水与乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中答案D解析制备Fe(OH)3胶体时，应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，A项不能达到实验目的；
6、将MgCl2溶液加热蒸干将得到Mg(OH)2，欲得到无水MgCl2，应在氯化氢气流中加热蒸干，B项不能达到实验目的；向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3，Cu也会与HNO3发生反应，C项不能达到实验目的，应加入稀盐酸或稀硫酸。题组三模拟小题8(2019山东师大附中高三模拟)工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程图如下。下列说法不正确的是()A在铝土矿制备较高纯度Al的过程中常用到NaOH溶液、CO2气体、冰晶石B石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐，都能与盐酸反应C在制粗硅时，被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为21D黄铜矿(CuFeS2)与O2反应产生的Cu2S、FeO均是还原产物答案B
7、解析用铝土矿制备较高纯度Al，首先用NaOH溶液将铝土矿中的氧化铝溶解转化为偏铝酸钠溶液，然后过滤，向滤液中通入CO2气体，把偏铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀，再过滤得氢氧化铝，接着加热氢氧化铝，让其分解为氧化铝，最后用冰晶石作助熔剂，电解熔融的氧化铝得到铝，A正确；石英的主要成分是二氧化硅，不属于盐，不与盐酸反应，玻璃的主要成分有二氧化硅、硅酸钠、硅酸钙，组成中有盐故被称为硅酸盐产品，它也不能与盐酸反应，B不正确；在制粗硅时，发生反应SiO22CSi2CO，被氧化的物质C与被还原的物质SiO2的物质的量之比为21，C正确；黄铜矿(CuFeS2)与O2反应，铜由2价降为1价被还原得到Cu2S，氧由0
8、价降至2价，得到FeO，所以Cu2S、FeO均是还原产物，D正确。9(2019全国卷考试大纲调研卷(二)用下列装置进行相应实验，不能达到实验目的的是()A图1所示装置可制备氢氧化亚铁B图2所示装置可电解食盐水制氯气和氢气C图3所示装置可验证氨气极易溶于水D图4所示装置与操作可除去苯中的苯酚答案B解析A正确，溶液上方有一层苯，胶头滴管伸入溶液中，可以防止氢氧化亚铁被氧化；B错误，Cu作阳极，阳极发生的电极反应为Cu2e=Cu2，得不到氯气；C正确，氨气极易溶于水，将使平底烧瓶内的气压急剧下降，气球迅速膨胀；D正确，苯中的苯酚遇到NaOH溶液将会生成苯酚钠而进入水溶液中，与苯分层，利用分液的办法可
9、以除去。10(2019山西孝义高三期末)已知饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合加热可制备氮气。利用如下装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应。下列说法错误的是()A中发生的化学反应为NaNO2NH4ClNaClN22H2OB、中依次盛装的试剂可以是浓H2SO4、碱石灰C中盛放的试剂是NaOH溶液D实验结束，取中的少量产物于试管中，加适量蒸馏水，可以使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝答案C解析根据题干可知，装置为制备氮气的装置，饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠晶体混合生成氮气、氯化钠和水，所以反应方程式为NaNO2NH4ClNaClN22H2O，故A正确；Ca3N2遇水发生水解，所以
10、产生的氮气需要干燥才能进入玻璃管中反应，装置应为干燥装置，可选用浓硫酸作干燥剂；装置中也应装有干燥剂，防止空气中的水蒸气进入，装置中可盛放碱石灰，故B正确；装置中含有氧气，可利用装置除去装置中的氧气，NaOH溶液不能除氧气，可改成酸性氯化亚铁溶液，故C错误；实验结束后，装置中有生成的Ca3N2，Ca3N2遇水发生水解反应生成NH3和Ca(OH)2，NH3可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D正确。题组一基础大题11铁及其化合物在日常生产生活中用途广泛。利用FeSO4制备还原铁粉的工业流程如下：实验室中可用FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和NH4HCO3在如下装置模拟上述流程中的“转化”环节。(
11、1)装置A的名称是_，装置B中盛放的物质是_，NH4HCO3盛放在装置_中。(2)实验过程中，欲将生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合，操作方法是_，发生主要反应的离子方程式为_。FeSO4溶液要现用现配制的原因是_，检验久置的FeSO4是否变质的方法是_。(3)干燥过程主要目的是脱去游离水，过程中会有少量FeCO3在空气中被氧化为FeOOH，该反应的化学方程式为_，取干燥后的FeCO3样品12.49 g，与碳混合后焙烧，最终得到还原铁粉6.16 g，计算样品中杂质FeOOH的质量：_g。答案(1)分液漏斗铁粉C(2)(待D处的气体纯净后)关闭活塞3，打开活塞2Fe22HCO=FeCO
12、3CO2H2O(或Fe2HCO=FeCO3H、HCOH=CO2H2O)亚铁离子易被氧化取样品配成溶液，取少量溶液于试管中，再向试管中加入KSCN溶液，观察是否显血红色(合理答案即可)(3)4FeCO3O22H2O=4FeOOH4CO20.89解析(1)装置A是分液漏斗，盛放稀硫酸，装置B中盛放铁粉，稀硫酸与铁粉反应生成H2和FeSO4。装置C中盛放NH4HCO3。(2)检验D处氢气已纯净时，表明装置中空气已排尽，关闭活塞3，打开活塞2，在氢气作用下将FeSO4溶液压入C中发生反应。FeSO4具有还原性，易被O2氧化，故FeSO4溶液要现用现配。用KSCN溶液检验久置的FeSO4是否变质。(3)
13、FeCO3、H2O、O2反应生成FeOOH和CO2。设干燥后的FeCO3样品中FeCO3、FeOOH的物质的量分别为x、y，则x116 gmol1y89 gmol112.49 g,56 gmol1(xy)6.16 g，解得：x0.1 mol，y0.01 mol，故m(FeOOH)0.89 g。题组二高考大题12(2019全国卷)立德粉ZnSBaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_(填标号)。A黄色 B红色 C紫色 D绿色(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生
14、产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_(填化学式)。沉淀器中反应的离子方程式为_。(3)成品中S2的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 molL1的I2KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000 molL1
15、 Na2S2O3溶液滴定，反应式为I22S2O=2IS4O。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为_，样品中S2的含量为_(写出表达式)。答案(1)D(2)BaSO44CBaS4COCOH2O=CO2H2BaCO3S2Ba2Zn2SO=ZnSBaSO4(3)浅蓝色至无色且半分钟内不恢复原色100%解析(1)根据常见元素的焰色反应，可知钡元素的焰色为绿色。(2)原料为重晶石和过量焦炭粉经回转炉、浸出槽后得到净化的BaS溶液，可判断重晶石(BaSO4)与焦炭粉反应生成BaS和有毒气体CO，根据得失电子守恒法可配平氧化还原反应方程式BaSO44CBaS4CO；CO与水蒸气反应得到的
16、清洁能源气体为H2，另一种产物为CO2，则CO与水蒸气反应的化学方程式为COH2O=CO2H2。潮湿空气中的CO2和水蒸气跟“还原料”中的硫化钡反应生成的臭鸡蛋气味的气体为H2S，水溶性变差是因为发生了反应BaSCO2H2O=H2SBaCO3，由此可知难溶于水的物质为BaCO3。硫化钡溶液与硫酸锌反应生成难溶于水的立德粉(ZnSBaSO4)，因此离子反应方程式为S2Ba2Zn2SO=ZnSBaSO4。(3)淀粉溶液遇到I2溶液变蓝，当Na2S2O3将I2消耗完后，溶液由浅蓝色变至无色，即滴定终点时，溶液会由浅蓝色变至无色且半分钟内不恢复原色。设Na2S2O3消耗的I2的物质的量为n1。由化学方
17、程式可得：I22S2O=2IS4O 1 mol 2 mol n1 0.1000 molL1V103 L则n1V 0.1000103 mol设样品中S2的含量为w，则由反应I2S2=2IS可得：I2 S21 mol 32 g2500103 L0.1000 molL1V0.1000103 mol m gw由此可得：w100%。13(2019全国卷)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：相关金属离子c0(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：(1)“滤渣1”含
18、有S和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式：_。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2和Ni2，“滤渣3”的主要成分是_。(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2。若溶液酸度过高，Mg2沉淀不完全，原因是_。(6)写出“沉锰”的离子方程式：_。(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为2、3、4。当xy时，z_。答案(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2
19、O(2)将Fe2氧化为Fe3(3)4.7(4)NiS和ZnS(5)F与H结合形成弱电解质HF，MgF2Mg22F平衡向右移动(6)Mn22HCO=MnCO3CO2H2O(7)解析(1)硫化锰矿及二氧化锰粉末中加入硫酸后，发生氧化还原反应：MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O，故滤渣1的主要成分为S和SiO2(不溶性硅酸盐)。(2)Fe2沉淀完全时，Mn2已经开始沉淀，故加入MnO2是为了将溶液中的Fe2氧化为Fe3，便于除去。(3)除去Fe3及Al3，应使二者沉淀完全，故pH应大于4.7。(4)锌和镍的硫化物都难溶于水，除杂1加入Na2S，故“滤渣3”的主要成分为ZnS、NiS。
20、(5)“除杂1”步骤结束后，杂质金属阳离子只有Mg2，加入MnF2形成MgF2沉淀而除去Mg2，若溶液酸度过高，H浓度偏大，则F与H结合形成HF，使MgF2沉淀溶解平衡正向移动而重新溶解。(6)“沉锰”时加入NH4HCO3发生反应：Mn22HCO=MnCO3CO2H2O。(7)根据化合物中各元素化合价代数和为0的原则，求得z。14(2019海南高考)干燥的二氧化碳和氨气反应可生成氨基甲酸铵固体，化学方程式为：2NH3(g)CO2(g)NH2COONH4(s)H0，在四氯化碳中通入二氧化碳和氨制备氨基甲酸铵的实验装置如下图所示，回答下列问题：(1)装置1用来制备二氧化碳气体：将块状石灰石放置在试
21、管中的带孔塑料板上，漏斗中所加试剂为_；装置2中所加试剂为_。(2)装置4中试剂为固体NH4Cl和Ca(OH)2，发生反应的化学方程式为_；试管口不能向上倾斜的原因是_。装置3中试剂为KOH，其作用为_。(3)反应时三颈瓶需用冷水浴冷却，其目的是_。答案(1)稀盐酸浓H2SO4(2)Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2O防止冷凝水倒流到试管底部使试管破裂干燥剂(干燥氨气)(3)降低温度，使平衡正向移动提高产量解析(1)装置1用来制备二氧化碳气体，反应方程式为CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O，在试管的带孔塑料板上放置块状CaCO3，在长颈漏斗中放置稀盐酸；装置2中所加试剂
22、为浓硫酸，作用是干燥CO2气体。(2)在装置4中试剂为固体NH4Cl和Ca(OH)2，二者混合加热发生反应制取氨气，发生反应的化学方程式为Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH32H2O；试管口不能向上倾斜的原因是：防止冷凝水倒流到试管底部使试管破裂。装置3中试剂为KOH，其作用为干燥氨气。(3)反应时三颈瓶需用冷水浴冷却，原因是2NH3(g)CO2(g)NH2COONH4(s)H0的正反应是放热反应，降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，从而可提高产物的产量。15(2018全国卷节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S
23、2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：pH4.1时，中为_溶液(写化学式)。工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是_。答案(1)2NaHSO3=Na2S2O5H2O(2)NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液解析(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液经结晶脱水生成焦亚硫酸钠，根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3=Na2S2O5H2O。(2)碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即中为NaHSO3溶液。要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸
24、钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。 题组三模拟大题16(2020山东新高考模拟卷)普通立德粉(BaSO4ZnS)广泛用于工业生产中，可利用ZnSO4和BaS共沉淀法制备。以粗氧化锌(含Zn、CuO、FeO等杂质)和BaSO4为原料制备立德粉的流程如下：(1)生产ZnSO4的过程中，反应器要保持强制通风，原因是_。(2)加入锌粉的主要目的是_(用离子方程式表示)。(3)已知KMnO4在酸性环境中被还原为Mn2，在弱酸性、弱碱性溶液中被还原为MnO2，在碱性环境中被还原为MnO。据流程判断，加入KMnO4时溶液的pH应调至_；a2.22.4 b5.25.4c12.212
25、.4滤渣的成分为_。(4)制备BaS时，按物质的量之比计算，BaSO4和碳粉的投料比要大于12，目的是_；生产过程中会有少量氧气进入反应器，反应器中产生的尾气需用碱液吸收，原因是_。(5)普通立德粉(BaSO4ZnS)中ZnS含量为29.4%。高品质银印级立德粉中ZnS含量为62.5%。在ZnSO4、BaS、Na2SO4、Na2S中选取三种试剂制备银印级立德粉。所选试剂为_，反应的化学方程式为_(已知BaSO4的相对分子质量为233，ZnS的相对分子质量为97)。答案(1)反应中产生氢气，达一定浓度后易爆炸，出现危险，需要通风(2)ZnCu2=Zn2Cu(3)bMnO2和Fe(OH)3(4)避
26、免产生CO等有毒气体尾气中含有的SO2等有毒气体(5)ZnSO4、BaS、Na2S4ZnSO4BaS3Na2S=BaSO44ZnS3Na2SO4解析分析流程中的相关反应：反应器中粗氧化锌中所含Zn、CuO、FeO与硫酸反应，不溶性杂质以滤渣的形式过滤分离；反应器中主要用Zn置换溶液中Cu2；反应器中用KMnO4氧化Fe2，同时控制pH，在弱酸性、弱碱性环境中，产生MnO2和Fe(OH)3沉淀得到净化的ZnSO4溶液；反应器中BaSO42C=BaS2CO2制备BaS；反应器用ZnSO4和BaS共沉淀制备立德粉。(1)反应器中Zn与硫酸反应产生氢气，保持强制通风，避免氢气浓度过大而发生爆炸，出现危
27、险。(2)反应器主要除Cu2，ZnCu2=Zn2Cu。(3)反应器除Fe2，同时在弱酸性、弱碱性环境中KMnO4还原为MnO2，MnO2和Fe(OH)3以滤渣形式分离。(4)反应器中BaSO42C=BaS2CO2，BaSO44C=BaS4CO，投料比要大于12，避免产生CO等有毒气体；生产过程中会有少量氧气进入反应器，将BaS氧化产生SO2等有毒气体需用碱液吸收。(5)高品质银印级立德粉中ZnS含量为62.5%，则该立德粉的相对分子质量为621，所以1 mol高品质银印级立德粉中ZnS的物质的量为4 mol，所以高品质银印级立德粉为BaSO44ZnS，故反应的化学方程式为4ZnSO4BaS3N
28、a2S=BaSO44ZnS3Na2SO4。17(2019山西晋中高三模拟)碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”，工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te，含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如下：已知：TeO2是两性氧化物，微溶于水，易溶于较浓的强酸和强碱。回答下列问题：(1)“加压酸浸1”过程中将碲元素转化成TeO2，应控制溶液的pH为4.55.0，酸度不能过高，原因是_，其中“加压”的目的是_。写出“加压酸浸1”过程中Cu2Te发生反应的化学方程式_。(2)“酸浸2”时温度过高会使碲的浸出率降低，原因为_。要从Ag和Au中分离出Au，可以向回收的Ag和Au中加入的
29、试剂是_。(3)写出“还原”反应中发生的离子方程式_。(4)工业上另一种提取碲的方法是将铜阳极泥在空气中焙烧，使碲转化成TeO2，再加NaOH碱浸，以石墨为电极电解溶液获得Te。电解过程中阴极的电极反应式为_。答案(1)溶液酸性过强，TeO2会继续与酸反应导致碲元素损失增大O2浓度，加快反应速率，提高浸出率Cu2Te2O22H2SO42CuSO4TeO22H2O(2)温度升高，盐酸挥发，反应物浓度降低，导致浸出率降低稀硝酸(3)Te42SO24H2O=Te2SO8H(4)TeO3H2O4e=Te6OH解析(1)因为TeO2是两性氧化物，H2SO4过量会导致TeO2继续与H2SO4反应，使碲元素损失，其中“加压”的目的是增大O2浓度，加快反应速率，提高浸出率。“加压浸出”过程的化学方程式Cu2Te2O22H2SO42CuSO4TeO22H2O。(3)“还原”过程是二氧化硫将Te4还原为Te，发生的离子方程式为Te42SO24H2O=Te2SO8H。(4)工业上还可以将铜阳极泥煅烧、碱浸后得到Na2TeO3，然后通过电解的方法得到单质碲。已知电解时的电极均为石墨，阴极发生还原反应，Te元素化合价从4变为0价，则阴极的电极反应式为TeO3H2O4e=Te6OH。
