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物质的制备、分离、提纯与检验限时45分钟
一、选择题1.利用下列实验装置能完成相应实验的是 解析溶液倒吸导致得不到氯化氢,故A错误;氯化铵加热时分解,冷却时在导管口又生成氯化铵,所以得不到氨气,故B错误;分离沸点不同的液体混合物可以采用蒸馏的方法,温度计水银球应该在支管口处,故D错误答案C2.2016·西安八校联考实验室从含溴化氢的废液中提取溴单质,下列说法中能达到实验目的的是 A.用装置甲氧化废液中的溴化氢B.用装置乙分离CCl4层和水层C.用装置丙分离CCl4和液溴D.用仪器丁长期贮存液溴答案B3.从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作下列图示对应的装置合理、操作规范的是 解析A项,灼烧海带应在坩埚中;B项,过滤应用玻璃棒引流;D项,蒸馏时温度计应位于蒸馏烧瓶的支管口处答案C4.2016·河北普通高中质检下列装置能达到实验目的的是 解析A项,加热烧杯时,NH4Cl分解为NH3和HCl,在烧瓶底部NH3和HCl又重新结合成NH4Cl,从而与NaCl分离;B项,该实验为石蜡油的分解实验,缺少作为催化剂的碎瓷片;C项,MnO2和浓盐酸常温下不反应;D项,氨气不能用无水氯化钙干燥答案A5.在中学化学实验中可用来分离或提纯物质的方法很多,如蒸馏、过滤、结晶、渗析、盐析等,分离或提纯下列各组混合物所选用方法最合适的是 A.除去FeOH3胶体中混有的Cl-——过滤、洗涤、干燥B.除去O2中的N2——通过灼热的Cu网C.分离NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、过滤、蒸发结晶D.从皂化反应后的混合物中分离出高级脂肪酸盐——加入NaCl、渗析解析除去FeOH3胶体中混有的Cl-,应用渗析的方法,A错误;通过灼热的铜网时,除去的是O2而不是N2,B错误;NaNO3溶于水,BaSO4不溶于水,根据这一性质,采用溶解、过滤、蒸发结晶的方法可将NaNO3和BaSO4的混合物分离,C正确;皂化反应后的混合物中加入NaCl可分离出高级脂肪酸盐的过程是盐析,再采用过滤方法,D错误答案C
二、非选择题6.某化学小组模拟工业生产制取HNO3,设计下图所示装置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球请回答下列问题1写出装置A中主要反应的化学方程式___________________________________2实验结束后,关闭止水夹b、c,将装置D,浸入冰水中,现象是________________________________________________________________________3装置C中浓H2SO4的作用是____________4请你帮助该化学小组设计实验室制取NH3的另一方案______________________5干燥管中的碱石灰用于干燥NH3,某同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰,并设计如图所示装置仪器固定装置省略未画进行验证实验步骤如下
①用烧瓶收集满干燥的氨气,立即塞上如图所示的橡胶塞
②正立烧瓶,使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部,摇动,可以观察到的现象是____________________,由此,该同学得出结论不能用CaCl2代替碱石灰解析1装置A是生成NH3的装置,反应的化学方程式2NH4Cl+CaOH22NH3↑+CaCl2+2H2O;2A装置是制取NH3,装置B是NH3催化氧化,其反应方程式4NH3+5O24NO+6H2O,装置C是干燥气体和除去多余的NH3,装置D中存在2NO2gN2O4g ΔH0,根据勒夏特列原理,放入冰水中,平衡向正反应方向进行,气体颜色变浅;3根据2中浓硫酸的作用干燥气体和除去多余NH3;4快速制取NH3的方法,利用氨水不稳定受热易分解,NH3·H2ONH3↑+H2O,以及NaOH或CaO遇水放出大量的热,使氨水分解;5NH3和CaCl2反应,造成烧瓶内压强降低,烧瓶内气球膨胀,说明NH3不能用氯化钙干燥答案12NH4Cl+CaOH22NH3↑+CaCl2+2H2O2颜色变浅 3干燥气体且吸收多余的NH34加热浓氨水制取NH3或向NaOH或CaO固体上滴加浓氨水制取NH35气球膨胀7.硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料三氯化硼BCl3可用于制取乙硼烷B2H6,也可作有机合成的催化剂【查阅资料】
①BCl3的熔点为-
107.3℃,沸点为
12.5℃;
②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;
③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应【设计实验】某同学设计如图所示装置制备三氯化硼请回答下列问题1常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,两个反应的产物中锰的价态相同写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式________________________________________________________________________2E装置的作用是____________________________________________________如果拆去B装置,可能的后果是_____________________________________3写出D装置中发生反应的化学方程式__________________;实验中可以用一个盛装________填试剂名称的干燥管代替F+G装置,使实验更简便4三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸H3BO3和白雾,写出该反应的化学方程式______________实验室保存三氯化硼的注意事项是________5为了顺利完成实验,正确的操作是________填序号,并解释原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯
②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯
③同时点燃A、D处酒精灯6请你设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉__________________________________________________________________________答案12MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++8H2O+5Cl2↑2冷却和收集三氯化硼 硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸32B+3Cl22BCl3 碱石灰4BCl3+3H2O===H3BO3+3HCl↑ 密封冷暗处保存5
① 排尽装置中的空气,避免氧气和硼粉反应生成B2O3或避免生成的三氯化硼与水蒸气反应6取少量样品于试管中,滴加浓氢氧化钠溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉8.二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义1工业上用黄铁矿FeS2在高温下和氧气反应制备SO24FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应中被氧化的元素是________填元素符号当该反应转移
2.75mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L2实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率已知SO3熔点为
16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响1简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是________________________________________________________________________
②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是________________________________________________________________________
③实验结束后,若装置D增加的质量为mg,装置E中产生白色沉淀的质量为ng,则此条件下二氧化硫的转化率是________用含字母的代数式表示,不用化简3某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究SO2的性质,设计如图实验装置B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为________;C中反应的离子方程式为________________________________;D中的实验现象为__________________________;E装置的作用是______________________________解析1元素化合价升高,发生氧化反应,由反应方程式可知,被氧化的元素为S和Fe;当反应中转移
2.75mol电子时,有
0.5molSO2生成,标准状况下体积为
11.2L2
①通过分液漏斗滴加浓硫酸时,可先打开分液漏斗上端的活塞,然后旋开分液漏斗下端的旋塞,缓慢滴加即可
②为使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被完全吸收,在熄灭酒精灯后应继续通入一段时间的氧气
③由于三氧化硫熔点较低,故D装置中增加的mg为SO3的质量,可计算出转化的SO2的物质的量为mol,SO2通入E装置后与BaNO32溶液反应生成BaSO4,其质量为ng,由BaSO4的质量可计算出未转化的SO2的物质的量为mol,最后计算出二氧化硫的转化率为×100%3检验SO2的漂白性常用品红溶液;碘水具有强的氧化性,可将SO2氧化,其反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+;H2S具有还原性,可与SO2发生氧化还原反应生成S,即2H2S+SO2===3S↓+2H2O,使D装置的试管中出现淡黄色沉淀;为避免SO2污染空气,可用氨水进行吸收,并且倒置漏斗防止倒吸答案1S、Fe
11.22
①打开分液漏斗上端的活塞,旋开分液漏斗下端的旋塞,缓慢滴加
②使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收
③×100%3品红溶液 SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+ 试管中有淡黄色沉淀生成 吸收尾气,防止倒吸9.苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,某研究性学习小组的同学拟用下列装置制取高纯度的苯甲酸甲酯,有关数据如下表熔点/℃沸点/℃密度/g·cm-3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在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是________,实际实验中,甲醇、苯甲酸的物质的量之比为远大于理论量值之比,目的是________________,装置C中除反应试剂外还需要放置________,C上方的冷凝管的主要作用是__________________,冷凝水在装置C中冷凝管中流动的方向是______________________________________________2制备和提纯苯甲酸甲酯的操作先后顺序为填装置字母代号________3A中Na2CO3的作用是___________________;D操作的目的是____________________________;当装置B中温度计显示________℃时可收集苯甲酸甲酯解析因苯甲酸是固体,浓硫酸的密度又比甲醇的大,故应先将苯甲酸放入烧瓶中,再加入甲醇,最后向烧瓶中加入浓硫酸为防止暴沸,还需要加沸石甲醇过量,可提高苯甲酸的利用率因甲醇沸点较低,易汽化,C中冷凝管的作用是冷疑回流,避免造成试剂的损失,其中冷凝水应从d口进入反应完成后,取下冷凝管,向蒸馏烧瓶中加入水使反应液冷却,然后转移到分液漏斗中进行萃取主要是除去甲醇、分液,有机层密度较大,分液时进入锥形瓶中,其中没有反应完的苯甲酸与Na2CO3反应,没有反应完的Na2CO3再通过过滤的方法除去,最后通过蒸馏的方法得到苯甲酸甲酯,蒸馏时温度应控制在苯甲酸甲酯的沸点之上答案1先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中,然后再加入甲醇,最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸 提高苯甲酸的利用率 沸石或碎瓷片 冷凝回流 从d口进入、c口流出2CFEADB3除去酯中的苯甲酸 除去没有反应完的Na2CO3
199.6。