全国专题2019届高考化学大一轮复习配餐作业：36物质的制备及实验方案的设计与评价 Word版含解析

配餐作业(三十六)物质的制备及实验方案的设
计与评价
A组·全员必做题
1．(2017·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1装置除去乙烯中的少量SO2气体
B．用图2装置量取20.00 mL 0.10 mol·L－1硫酸
C．用图3装置验证HCl气体在水中的溶解性
D．用图4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2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
2．(2017·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()
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
3．某学生设计了三种制备方案：①用KI晶体与浓硫酸反应制HI②用浓度均为0.1 mol·L－1的氯化铁和氢氧化钠混合制备氢氧化铁胶体③用纯碱和石灰水制烧碱，可用的方案是() A．①B．③
C．②③D．全部
解析KI中的I－具有强还原性，不可用氧化性物质浓硫酸制取HI；制备氢氧化铁胶体应把饱和氯化铁溶液滴入沸水中至液体呈红褐色；用纯碱和石灰水反应除去沉淀制烧碱，只有B项正确。

答案 B
4．(2017·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()
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，可以根据本实验得到实验的结论；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
5．(2017·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．利用图一方法验证装置的气密性
B．利用图二装置制备氯气
C．利用图三制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
D．利用图四装置制备氨气
解析图一可以利用液差法(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．(2017·河南洛阳统考)下列实验操作正确且能达到预期目的的是()
C．①②③④⑤⑥D．①⑤⑥
解析可根据金属钠分别与水和乙醇反应的剧烈程度比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱，①正确；CH2===CHCHO中的碳碳双
键和醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，②错误；苯酚与溴反应生成的三溴苯酚能溶于苯，无法通过过滤除去苯中混有的苯酚，③错误；SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明SO2具有还原性，不能说明SO2具有漂白性，④错误；用石墨作电极电解含Cu2＋和Mg2＋的溶液，阴极只析出Cu，说明Cu2＋的氧化性强于Mg2＋，则Cu的金属性弱于Mg，⑤正确；将CO2通入Na2SiO3水溶液中生成H2SiO3沉淀，说明H2CO3的酸性强于H2SiO3的酸性，而H2CO3和H2SiO3分别为碳元素和硅元素的最高价氧化物对应的水化物，能说明碳元素的非金属性比硅元素强，⑥正确。

综上所述，本题选D。

答案 D
7．(2017·湖南六校联考)下列实验不能达到预期目的的是()
解析红棕色的NO2转化成无色的N2O4是放热反应，在冷水中气体颜色变浅，平衡发生了移动，A项实验能达到预期目的；向硝酸
银溶液中滴加氯化钠溶液至不再生成沉淀，说明银离子已完全沉淀，再向其中滴加硫化钠溶液，白色沉淀逐渐转化成黑色沉淀，说明氯化银能转化成硫化银，B项实验能达到预期目的；在苯酚和水的浊液中加入稍过量浓碳酸钠溶液，溶液变澄清，反应原理是苯酚与碳酸钠反应生成苯酚钠和碳酸氢钠，该实验只能说明苯酚的酸性强于碳酸氢钠，而无法比较苯酚与碳酸的酸性强弱，C项实验不能达到预期目的；仅改变酸性高锰酸钾溶液的浓度来比较褪色时间，能研究浓度对化学反应速率的影响，D项实验能达到预期目的。

答案 C
8．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
9．请回答下列实验室中制取气体的有关问题。

(1)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

装置B、C、D的作用分别是：
B_____________________________________________________ ___________________；
C_____________________________________________________ ___________________；
D_____________________________________________________ ___________________。

(2)在实验室欲制取适量NO气体。

①下图中最适合完成该实验的简易装置是________(填选项字
母)；
②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：
___________________________________________________________ ______________________________________________________。

解析本题主要考查常见气体的制备，意在考查考生根据反应原理和气体的性质进行化学实验的能力。

高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，装置B用来收集比空气密度大的氯气，装置D吸收尾气，装置C起到了防倒吸的作用。

一氧化氮的密度与空气接近，不能用排空气法收集，一氧化氮不与水反应，可以用排水法收集，选用装置a，A装置中盛放铜片和稀硝酸，B装置中盛放水，C装置接收排出的水。

答案(1)向上排气收集氯气安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境
(2)①a②
A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中
10．(2017·河南郑州第一次质量预测)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0。

查阅资料知SO3的熔点为16.83 ℃，沸点为44.8 ℃。

某化学学习小组欲通过实验测定上述反应中SO2的转化率，他们设计了如下实验。

请根据要求回答问题：
(1)各装置接口的连接顺序是a→_______________________ _________________________________________________。

(2)装置Ⅳ烧杯中盛放冰水的作用是______________________________。

(3)装置Ⅰ所用硫酸，一般选用浓度为70%～80%的硫酸，原因是____________________________。

(4)当装置Ⅰ中反应结束时，要打开止水夹继续通入O2一段时间。

继续通入O2的目的是____________________________。

(5)称量a g Na2SO3粉末与足量硫酸反应，实验结束后称得装置Ⅳ增重b g，列式表示该实验中SO2的转化率______________________。

解析(1)各装置接口的连接顺序为：a→h→i→b→c→f→g→d→e，装置Ⅰ的作用是制取SO2并与O2混合，装置Ⅴ的作用是干燥气体，装置Ⅱ中发生SO2的催化氧化反应，装置Ⅳ中收集SO3，装置Ⅲ的作用是吸收尾气。

(2)根据SO3的熔沸点知，装置Ⅳ烧杯中盛放冰水可使SO3冷凝以便从气相中分离出来。

(4)反应过程中装置Ⅰ中会残留SO 2，装置Ⅱ中会残留SO 3，反应结束后，继续通入氧气一段时间，可以将装置中的SO 2全部赶入装置Ⅱ中发生反应，将SO 3全部赶入装置Ⅳ中冷凝为固体，避免影响SO 2
转化率的测定。

(5)n (SO 3)＝b 80 mol ，SO 2的转化率＝b 80÷a 126
×100%＝63b 40a
×100%。

答案 (1)h →i →b →c →f →g →d →e
(2)使SO 3冷凝以便从气相中分离出来
(3)硫酸浓度过大时主要以分子形式存在，反应较慢；硫酸浓度过小时生成的SO 2会部分溶解在稀硫酸中
(4)将装置中的SO 2全部赶入装置Ⅱ中发生反应，将SO 3全部赶入装置Ⅳ中冷凝为固体
(5)63b 40a
×100% B 组·重点选做题
11.(2017·河南洛阳统考)已知磺酰氯(SO 2Cl 2)是一种有机氯化剂，也是锂电池正极活性物质。

SO 2Cl 2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(SO 2Cl 2)的制备方法及装置图如下：
SO 2(g)＋Cl 2(g)SO 2Cl 2(g) ΔH <0。

(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合价是______。

(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________。

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
(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↑
12．(2017·湖南湘中名校联考)某研究性学习小组探究在含有盐酸的Cu2＋、Ca2＋的混合溶液中滴加Na2CO3溶液时发生反应的过程。

已知在水溶液中Cu2＋、CO2－3发生双水解反应生成Cu(OH)2和CO2。

取适量样品溶液，插入pH传感器并逐滴滴入Na2CO3溶液，测得pH 变化曲线如下图所示：
(1)为简单而为精确地控制加入的Na2CO3溶液的体积，可将碳酸钠溶液置于________(填仪器名称)中滴加。

(2)图中有两个pH增加较快的阶段，第一阶段(B点前)对应的实验现象是_________________________________________________ _______________________。

(3)对于B、C之间溶液pH变化缓慢的本质，该小组同学作出和如下推测，请补充推测2和3：
推测1：生成了Cu(OH)2沉淀，消耗了CO2－3；
推测2：_________________________________________________ __________________；
推测3：_________________________________________________ ______________________；
若推测1符合实际情况，则此情况下反应的离子方程式为___________________________________________________________ _____________。

(4)请设计实验验证推测1，简要写出实验步骤，试剂不受限制。

解析(1)Na2CO3是强碱弱酸盐，水溶液显碱性，所以为简单而精确地控制加入的Na2CO3溶液的体积，可将碳酸钠溶液置于碱式滴定管中滴加。

(2)图中有两个pH增加较快的阶段，第一阶段(B点前)发生的反应是HCl和Na2CO3反应产生气体，所以对应的实验现象是有无色无味气体产生。

答案(1)碱式滴定管
(2)有无色无味的气体产生
(3)生成了CaCO3沉淀，消耗了CO2－3既生成了CaCO3沉淀，又生成了Cu(OH)2沉淀，都消耗了CO2－3CO2－3＋Cu2＋＋
H2O===Cu(OH)2↓＋CO2↑
(4)。