全国通用高考化学一轮复习专练50物质的制备与性质实验含答案

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专练50　物质的制备与性质实验一、单项选择题1．[2021·全国甲卷]实验室制备下列气体的方法可行的是(　　)2.[2021·全国乙卷]在实验室采用如图装置制备气体，合理的是(　　)3.[2021·北京顺义区杨镇一中高三月考]已知：①把水加入盛有过氧化钠固体的试管中，收集产生的气体　②把红热的铁丝伸入①中产生的气体中，有黑色固体生成　③把②中产生的固体放入盐酸中，滴加KSCN溶液，溶液变红。下列判断不正确的是(　　)A．①中反应，过氧化钠作氧化剂，又作还原剂B．②中反应既是化合反应又是放热反应C．③中的实验现象证明溶液中不含有Fe2＋D．将①中所得溶液加入到③的溶液中，静置，有红褐色沉淀生成且溶液红色变浅4．[2021·衡水中学二调]从某含有FeCl2、FeCl3、CuCl2的工业废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程如下：则下列说法正确的是(　　)A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸B．操作I、操作Ⅱ、操作Ⅲ所用仪器相同C．试剂c是氯气，相应的反应为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否还有Fe2＋5．[2021·湖南卷]下列实验设计不能达到实验目的的是(　　)6.[2021·安徽省江南片高三摸底考试]下列制取Cl2，用其氧化含I－废液，回收并提纯I2的装置和原理能达到实验目的的是(　　)7．[2021·长春实验中学高三开学考试]下列实验中，现象和结论都正确的是(　　)8.[2021·湖南师大附中高三测试]下列实验中，所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是(　　)A．观察Fe(OH)2的生成B．配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液C．实验室制取氨D．验证乙烯的生成二、不定项选择题9．探究草酸(H2C2O4)性质，进行如下实验。(已知：室温下，0.1mol·L－1H2C2O4的pH＝1.3)由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是(　　)A．H2C2O4有酸性，Ca(OH)2＋H2C2O4===CaC2O4↓＋2H2OB．酸性：H2C2O4>H2CO3，NaHCO3＋H2C2O4===NaHC2O4＋CO2↑＋H2OC．H2C2O4有还原性，2MnOeq \o\al(－,4)＋5C2Oeq \o\al(2－,4)＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2OD．H2C2O4可发生酯化反应，HOOCCOOH＋2C2H5OHeq \o(????,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))C2H5OOCCOOC2H5＋2H2O10．[2021·山东省德州市武城二中高三月考]工业上用粗盐(含Ca2＋、Mg2＋、SOeq \o\al(2－,4)等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是(　　)A．对粗盐溶液除杂可依次加入NaOH、Na2CO3、BaCl2，再加入盐酸调节溶液pHB．饱和食盐水中先通入的气体为NH3C．流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒D．如图所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体热稳定性11．[情境创新]锡为ⅣA族元素，四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4，熔点144.5℃，沸点364.5℃，易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn＋2I2eq \o(=====,\s\up7(△),\s\do5(　))SnI4制备SnI4。下列说法错误的是(　　)A．加入碎瓷片的目的是防止暴沸B．SnI4可溶于CCl4中C．装置Ⅰ中a为冷凝水进水口D．装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I212．[2021·浙江嘉兴高三月考]某实验小组用MgBr2稀溶液模拟从海水中制取无水氯化镁和溴单质，实验流程如下，下列说法不正确的是(　　)A．步骤①中的NaOH溶液，可用Na2CO3、Na2SO3溶液代替B．步骤②可用硫酸酸化，发生的离子反应为5Br－＋BrOeq \o\al(－,3)＋6H＋===3Br2＋3H2OC．步骤③包含过滤、洗涤等操作，可用AgNO3溶液检验是否洗涤干净D．经步骤③④，溶液1和溶液2的主要成份是相同的，但浓度上有较大差异三、非选择题13．[2021·安徽皖中高三摸底考试]某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。实验记录如下：完成下列填空：(1)在进行操作①时，A中的实验现象是________，有关反应的离子方程式是________________________________________________________________________。(2)操作②吹入热空气的目的是________。B中产生白色沉淀的化学式是________________________________________________________________________。(3)装置C的作用是________________________________________________________。(4)由上述实验可知，在此实验条件下，H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱顺序为________________________________________________________________________。(5)操作③开始时颜色无明显变化可能原因是(写出一条即可)：________________________________________________________________________。14．[2021·全国乙卷]氧化石墨烯具有稳定的网状结构，在能源、材料等领域有着重要的应用前景。通过氧化剥离石墨制备氧化石墨烯的一种方法如下(装置如图所示)：Ⅰ.将浓H2SO4、NaNO3、石墨粉末在c中混合，置于冰水浴中。剧烈搅拌下，分批缓慢加入KMnO4粉末。塞好瓶口。Ⅱ.转至油浴中，35℃搅拌1小时，缓慢滴加一定量的蒸馏水，升温至98℃并保持1小时。Ⅲ.转移至大烧杯中，静置冷却至室温。加入大量蒸馏水，而后滴加H2O2至悬浊液由紫色变为土黄色。Ⅳ.离心分离，稀盐酸洗涤沉淀。Ⅴ.蒸馏水洗涤沉淀。Ⅵ.冷冻干燥，得到土黄色的氧化石墨烯。回答下列问题：(1)装置图中，仪器a、c的名称分别是________、________，仪器b的进水口是________(填字母)。(2)步骤Ⅰ中，需分批缓慢加入KMnO4粉末并使用冰水浴，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤Ⅱ中的加热方式采用油浴，不使用热水浴，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)步骤Ⅲ中，H2O2的作用是________________________________________________________________________(以离子方程式表示)。(5)步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SOeq \o\al(2－,4)来判断。检测的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)步骤Ⅴ可用pH试纸检测来判断Cl－是否洗净，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。专练50　物质的制备与性质实验1．D　NH4Cl受热分解能生成NH3和HCl，但试管口温度较低，NH3和HCl在试管口会重新生成NH4Cl，A项错误；铝片遇到冷浓硝酸钝化，不能用该方法制备NO2，B项错误；浓硫酸具有强氧化性，能和Na2S发生氧化还原反应生成S和SO2，不能生成H2S气体，C项错误；加热KClO3和MnO2的混合物可以制备O2，其中MnO2作催化剂，D项正确。2．C　NH3应使用向下排空气法收集，A项错误；图示装置不能用于固液反应制气体，B、D项错误；KClO3在MnO2催化下加热可生成O2，O2的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，C项正确。3．C　①中反应，过氧化钠既作氧化剂又作还原剂，A正确；①中产生氧气，铁与氧气化合生成黑色固体，同时放出大量热量，B正确；③中的实验现象证明溶液中含有Fe3＋，不能确定是否含有Fe2＋，C错误；①中产生氧气和氢氧化钠，与③的溶液反应生成氢氧化铁的沉淀，溶液颜色变浅，D正确。4．C　由最终得到FeCl3及其流程图可以知道，b为盐酸，若为硫酸会引入硫酸根杂质离子，故A错误；上述分析可以知道，操作Ⅰ、Ⅱ是过滤，操作Ⅲ是结晶，过滤，所用仪器不同，故B错误；滤液X，滤液Z中均含有FeCl2，c为氯气氧化亚铁离子为铁离子的反应为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，所以C选项是正确的；亚铁离子、氯离子都可以被高锰酸钾溶液氧化，用酸性KMnO4溶液不能检验溶液W中是否还有Fe2＋，故D错误。5．C　向待测液中滴加KSCN溶液，溶液若变成血红色，说明存在Fe3＋，证明FeSO4被氧化，可以达到实验目的，A不符合题意；实验室利用二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气，所得气体中含有HCl，故先将所得气体通入饱和食盐水中，除去HCl，再经过浓硫酸干燥，可得纯净、干燥的氯气，可以达到实验目的，B不符合题意；测定NaOH溶液的pH时，pH试纸不能润湿，否则会稀释待测液，使溶液碱性减弱，测得的pH偏小，不能达到实验目的，C符合题意；工业酒精中含有水，先加入生石灰除去水分，再进行蒸馏，可制备无水乙醇，可以达到实验目的，D不符合题意。6．D　MnO2与稀盐酸不反应，不能制Cl2，故A错误；Cl2通入含I－溶液中，应长管进，短管出，故B错误；应用萃取的方法提取碘，过滤是分离固体与液体的，故C错误；可用升华法提取碘，故D正确。7．C　将SO2通入BaCl2溶液，不会产生白色沉淀，A错误；将浓硫酸滴入含少量水的蔗糖中，得黑色蓬松的固体及刺激性气味气体，该过程中浓硫酸体现吸水性、脱水性和强氧化性，B错误；金属钠与水反应比乙醇与水反应剧烈，说明羟基的活动性：水＞乙醇，C正确；向10mL0.1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液，产生Mg(OH)2后，NaOH过量，所以再向混合液中滴加0.1mol/LCuCl2溶液产生蓝色沉淀，并不是Mg(OH)2沉淀转化成Cu(OH)2沉淀，D错误。8．A　Fe(OH)2很容易被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3，因此要观察Fe(OH)2的生成需要用植物油隔绝空气防止其被氧化，A正确；不能直接在容量瓶中溶解物质，B错误；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，C错误；乙醇与浓硫酸反应制备乙烯时，温度计应测量反应溶液温度，且乙醇被浓硫酸氧化可能生成二氧化硫，SO2也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，D错误。9．C　本题考查的知识点有中和反应、强酸制弱酸反应、氧化还原反应和酯化反应等，通过实验的形式考查学生的分析能力和判断能力，体现了证据推理与模型认知的学科核心素养。C项中H2C2O4是弱酸，在书写相关离子方程式时不应拆成C2Oeq \o\al(2－,4)和H＋，故错误。10．BC　除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq \o\al(2－,4)及泥沙，可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠去除钙离子和过量的钡离子，盐酸要放在最后，来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，故A错误；二氧化碳在水中溶解度较小，氨气溶解度较大，故应先通入氨气，碱性溶液中再通入二氧化碳，增大二氧化碳的溶解度，可以达到实验目的，故B正确；从溶液中得到固体，需要加热浓缩，冷却结晶、过滤等操作，这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等，故C正确；Na2CO3加热不易分解，NaHCO3晶体加热容易分解，故小试管中盛放NaHCO3，大试管中盛放Na2CO3，NaHCO3间接加热能分解，Na2CO3直接加热不分解，能证明两者的稳定性，图中放反，故D错误。11．D　加入碎瓷片能防止暴沸，A项正确；锡为ⅣA族元素，SnI4为非极性分子，故SnI4可溶于CCl4中，B项正确；球形冷凝管下口进水，上口出水，C项正确；装置Ⅱ的主要作用是防止空气中的水蒸气进入反应装置中使产物水解，D项错误。12．A　试样中加入Cl2，发生2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2，通入热空气吹出来的气体为溴蒸气，Br2与Na2CO3发生3Br2＋3Na2CO3===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2，发生的是歧化反应，Na2SO3具有还原性，能与Br2发生氧化反应，得到NaBr和Na2SO4，不符合题意，NaOH不能用Na2SO3代替，故A错误；步骤②可用硫酸酸化，发生5Br－＋BrOeq \o\al(－,3)＋6H＋===3Br2＋3H2O，故B正确；溶液1的溶质主要成分是MgCl2，加入NaOH溶液，发生Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，然后过滤、洗涤、干燥，Mg(OH)2表面含有杂质Cl－，因此检验是否洗涤干净用AgNO3溶液，故C正确；步骤③④相当于富集，故D正确。13．(1)A中溶液变为橙红色　Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－(2)吹出单质Br2　BaSO4(3)吸收尾气(4)H2O2＞Br2＞H2SO3(5)H2SO3有剩余(H2O2浓度小或Br－与H2O2反应慢等因素，合理即可)解析：(1)向NaBr溶液中滴加氯水，发生反应：Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－，A中因为有溴单质导致A中溶液变橙红色；(2)Br2具有挥发性，热空气能促进Br2挥发，将Br2吹入B装置；Br2将H2SO3氧化为H2SO4，所以白色沉淀为BaSO4；(3)装置C中为NaOH溶液，反应过程中有氯气、溴蒸气等污染性气体不能排放到空气中，可以用NaOH溶液吸收，所以装置C的作用是吸收尾气；(4)根据上述分析，可以知道：氧化性H2O2＞Br2＞H2SO3；(5)操作③中，向B装置中逐滴加入H2O2，溶液开始时颜色无明显变化可能是因为B装置中还有H2SO3剩余，H2O2先与H2SO3反应，再与Br－反应，也可能是因为H2O2浓度小或Br－与H2O2反应慢等因素。14．(1)滴液漏斗　三颈瓶　d(2)反应放热，防止反应过快(3)加热温度接近水的沸点，油浴更易控温(4)2MnOeq \o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑(5)取少量洗出液，滴加BaCl2，没有白色沉淀生成(6)H＋与Cl－电荷平衡，洗出液接近中性时，可认为Cl－洗净解析：(1)结合图示装置可知仪器a、c分别为滴液漏斗和三颈烧瓶。仪器b为球形冷凝管，为使冷却水充满冷凝管，需从d口进水，e口出水。(2)结合步骤Ⅰ可知，KMnO4粉末与石墨粉的反应为放热反应，分批缓慢加入KMnO4粉末，并将三颈烧瓶置于冰水浴中降温，能防止反应过快。(3)步骤Ⅱ中加热温度为98℃，温度接近水的沸点，且持续时间较长，油浴更容易控温，故选择油浴更适宜。(4)结合步骤Ⅲ的实验现象可知加入的H2O2用于除去过量的KMnO4，其反应的离子方程式为2MnOeq \o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。(5)检验洗出液中是否含有SOeq \o\al(2－,4)时，可取少量洗出液，滴加BaCl2溶液，若溶液中没有白色沉淀生成，即可说明没有BaSO4生成，即SOeq \o\al(2－,4)已洗涤干净。(6)步骤Ⅴ中用蒸馏水洗涤沉淀时，洗涤液中H＋与OH－、Cl－电荷平衡，当洗出液接近中性时，可认为Cl－已洗净，故实验可用pH试纸检验Cl－是否洗涤干净。气体方法A.氨气加热氯化铵固体B.二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中C.硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸D.氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物化学试剂制备的气体ACa(OH)2＋NH4ClNH3BMnO2＋HCl(浓)Cl2CMnO2＋KClO3O2DNaCl＋H2SO4(浓)HCl实验目的实验设计A检验溶液中FeSO4是否被氧化取少量待测液，滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化B净化实验室制备的Cl2气体依次通过盛有饱和NaCl溶液、浓H2SO4的洗气瓶C测定NaOH溶液的pH将待测液滴在湿润的pH试纸上，与标准比色卡对照D工业酒精制备无水乙醇工业酒精中加生石灰，蒸馏实验现象结论A将SO2通入BaCl2溶液，然后滴入稀硝酸产生白色沉淀，白色沉淀不消失所得沉淀为BaSO3，后转化为BaSO4B将浓硫酸滴入含少量水的蔗糖中，并搅拌得黑色蓬松的固体及刺激性气味气体该过程中浓硫酸仅体现吸水性和脱水性C用黄豆粒大小的金属钠分别与水、乙醇反应前者反应更剧烈羟基的活动性：水＞乙醇D向10mL0.1mol/LNaOH溶液中加入1mL0.1mol/LMgCl2溶液，再向混合液MgCl中滴加0.1mol/LCuCl2溶液产生蓝色沉淀Cu(OH)2比Mg(OH)2更难溶实验装置试剂a现象①Ca(OH)2溶液(含酚酞)溶液褪色，产生白色沉淀②少量NaHCO3溶液产生气泡③酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色④C2H5OH和浓硫酸加热后产生有香味物质实验操作实验现象①打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞a______________________________②吹入热空气一段时间后停止A中溶液颜色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，沉降后上层清液为无色③打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液开始时溶液颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成橙红色。