物质的制备专题练习

课时跟踪检测三十二　物质的制备

(时间：45分钟　满分：100分)

一、选择题(每小题7分，共56分)

1．下列关于气体的制备的说法不正确的是(　　)

A．用碳酸钠粉末可以制备CO2

B．用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4

C．加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3

D．用KMnO4固体和用KClO3固体制备O2的装置完全相同

解析：碳酸钠粉末与盐酸或硫酸反应可以制备CO2，A项正确；铁片遇浓硫酸发生钝化，B项错误；加热NH4HCO3固体，用碱石灰吸收CO2和水蒸气，可制得NH3，C项正确；用KMnO4和KClO3固体制备O2，均是固体加热制备气体，其装置相同，D项正确。

答案：B

2．下列有关实验的操作正确的是(　　)

解析：浓硫酸稀释时应将浓硫酸缓缓倒入水中，A项错误；加热KMnO4制取O2，排水法收集O2，实验后应先移出导管后熄灭酒精灯，防止发生倒吸，B项错误；浓盐酸与MnO2反应制备纯净Cl2，应先将气体通过饱和食盐水，除去HCl，再通过浓H2SO4除去水蒸气，否则水蒸气不能除去，C项错误；CCl4的密度比水大，在下层，分液时应先从下口放出有机层，再从上口倒出水层，D项正确。

答案：D

3．实验室制备下列物质的方法合理可行的是(　　)

A．用石灰石与稀硫酸反应制取CO2

B．食醋和无水酒精及浓硫酸共热，以制取乙酸乙酯

C．加热NH4Cl晶体使其分解制取氨气

D．铜和浓硝酸反应制NO2

解析：石灰石和稀硫酸反应生成CaSO4，CaSO4微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行，实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取CO2，A项不符合题意；在制取乙酸乙酯时，常用冰醋酸和无水乙醇、浓硫酸共热来制备，B项不符合题意；氯化铵分解产生NH3和HCl，遇冷NH3和HCl又化合生成NH4Cl，不能用加热NH4Cl晶体的方法制取氨气，C项不符合题意；铜和浓硝酸反应生成NO2，可用来制备NO2，D项符合题意。

答案：D

4．如图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时，发现锌粒与稀硫酸没有接触，而稀硫酸又不够了。为使该反应顺利进行，则可以从长颈漏斗中加入的试剂是(　　)

①食盐水　②KNO3溶液　③适量稀硫酸铜溶液　

④醋酸钠溶液   ⑤苯　⑥浓氨水

A．①②④ B．②⑤⑥

C．③④⑤ D．①③④

解析：①食盐水与锌和硫酸都不反应，所以不影响氢气的生成，只是降低反应速率，正确；②加入KNO3溶液后，溶液中含有H＋、NO，相当于溶液中含有硝酸，硝酸和锌反应不生成氢气，错误；③适量稀硫酸铜溶液，锌能置换出铜，锌、铜和硫酸构成原电池能加快反应速率，但不产生其他气体，也不影响氢气的生成，正确；④醋酸钠溶液和硫酸反应生成醋酸，醋酸与Zn能生成氢气，所以不影响氢气的生成，正确；⑤苯和硫酸、锌都不反应，苯的密度小于水，会浮在溶液的上层，不能使锌粒与稀硫酸接触，错误；⑥浓氨水能和硫酸反应生成盐，所以能影响氢气的生成，错误，故选D项。

答案：D

5．在实验室进行下列有关物质的制备流程中，理论上正确、操作上可行且经济上合理的是(　　)

A．CCOCO2Na2CO3

B．CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2

C．CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液

D．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液

解析：A项碳在空气中燃烧生成CO2，此设计操作复杂且浪费能源；B项使用AgNO3，不经济；D项Fe燃烧产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。

答案：C

6．下图的实验装置用来分离CO2和CO气体并干燥。图中a为止水夹，b为分液漏斗的活塞，通过Y形管和止水夹分别接c、d两球胆，现装置内的空气已排尽。为使实验成功，甲、乙、丙中盛放的溶液分别是(　　)

A．NaHCO3饱和溶液、12 mol·L－1盐酸、18.4 mol·L－1硫酸

B．Na2CO3饱和溶液、2 mol·L－1硫酸、NaOH饱和溶液

C．NaOH饱和溶液、2 mol·L－1硫酸、18.4 mol·L－1硫酸

D．18.4 mol·L－1硫酸、NaOH饱和溶液、18.4 mol·L－1硫酸

解析：根据装置特点可知，甲中试剂吸收CO2，乙中试剂与甲中吸收CO2后的溶液反应再生成CO2，丙中试剂为气体干燥剂，故甲、乙、丙中盛放的溶液分别是NaOH溶液、稀硫酸、浓硫酸，故选C项。

答案：C

7．如图装置，将溶液A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是(　　)

A．若A为醋酸，B为贝壳，C中盛过量澄清石灰水，则C中溶液变浑浊

B．若A为浓盐酸，B为MnO2，C中盛品红溶液，则C中溶液褪色

C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解

D．若A为浓硫酸，B为Na2SO3固体，C中盛石蕊试液，则C中溶液先变红后褪色

解析：醋酸与贝壳(主要成分CaCO3)反应，产生CO2，CO2与澄清石灰水反应产生CaCO3，石灰水变浑浊，A项正确；浓盐酸与MnO2加热时才能反应，B项错误；氨气通入AlCl3溶液中产生Al(OH)3沉淀，NH3过量后Al(OH)3也不溶解，C项错误；浓H2SO4与Na2SO3反应产生SO2，SO2通入紫色石蕊试液中，只变红不褪色，D项错误。

答案：A

8．有关下列制备物质的叙述，正确的是(　　)

①将氯气通入澄清石灰水中制漂白粉　②纯碱工业中将氨气与二氧化碳先后通入饱和食盐水中，生成碳酸氢钠沉淀　③将氢气和氯气混合后点燃，产物用水吸收制备盐酸　④将SO2和O2的混合气加压后，通过接触室制备SO3　⑤实验室将苯和浓硝酸混合后加热制备硝基苯　⑥油脂皂化液中加食盐粉末、搅拌、静置、过滤，可获得高级脂肪酸钠(肥皂)　⑦向煮沸的1 mol·L－1 NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体　⑧制备硫酸亚铁铵晶体时，最后在蒸发皿中蒸发浓缩溶液时，需要用小火加热，直至溶液全部蒸干

A．②④　　　 B．②⑥　　　

C．④⑤　　　 D．④⑧

解析：工业制取漂白粉是将氯气通入石灰乳中，①错；制盐酸时，一般采用氢气在氯气中点燃，混合后再点燃易爆炸，③错；工业制取硫酸，由于二氧化硫转化率在常压时已经很高，所以一般不加压，④错；制硝基苯需要用浓硫酸作催化剂，⑤错；制备Fe(OH)3胶体用煮沸的蒸馏水，而不是NaOH溶液，⑦错；蒸发浓缩只需小火加热至溶液表面出现晶膜为止，不能将溶液全部蒸干，⑧错。

答案：B

二、非选择题(共44分)

9．(15分)实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：

(1)实验室可以用B或C装置制取氨气：

Ⅰ.如果用C装置，通常使用的药品是________________________；

Ⅱ.如果用B装置，通常使用的药品是________________________；

Ⅲ.检查B装置气密性的操作方法是_____________________________。

(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________(填序号，下同)。

①密度　　　　　②颜色　　　　　③溶解性

④热稳定性　　　⑤与氧气反应

下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是________。

(3)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能是下列气体中的________。

①CO2　　　②NO　　　③Cl2　　　④H2

Ⅰ.写出A装置中反应的离子方程式______________________________________。

Ⅱ.D装置中连接小烧杯中应盛放________，目的是____________________。

Ⅲ.若要收集干燥纯净的X气体，上述装置应如何改进：______________。

解析：(1)Ⅰ.C装置是固体和液体不加热条件下制备气体，若制备NH3，可选用的药品为浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠)。Ⅱ.B装置可用于固体加热条件下制备气体，若制备NH3，可选用的药品为氢氧化钙固体和氯化铵固体。Ⅲ.检验B装置气密性，可将导气管放入水槽中，微热试管(或用手握住试管)，若导管口有气泡产生，停止加热(或松开手)后，在导管上升一段水柱，说明装置气密性良好。(2)气体收集方法与气体的颜色，热稳定性无关。(3)A装置是固体与液体加热条件下产生气体，气体采用向上排空气法收集，说明气体密度比空气大，选项中只有Cl2符合要求。Ⅰ.MnO2与浓盐酸加热条件下产生Cl2，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。Ⅱ.Cl2有毒，会造成空气污染，应进行尾气吸收，可用NaOH溶液吸收Cl2。Ⅲ.用MnO2和浓盐酸制得的Cl2中往往含有HCl和水蒸气，用D装置不能吸收HCl，故应在浓硫酸的洗气瓶前加一个装有饱和NaCl溶液的洗气瓶。

答案：(1)Ⅰ.浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等)

Ⅱ.氢氧化钙固体和氯化铵固体

Ⅲ.将导气管放入水槽中，用手握住试管或用酒精灯微热试管，如果导管口有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里回升一段水柱，则说明B装置气密性良好

(2)②④　Ⅱ、Ⅲ　(3)③

Ⅰ.MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

Ⅱ.NaOH溶液　吸收尾气Cl2，防止污染空气

Ⅲ.在浓硫酸的洗气瓶前加一个装有饱和NaCl溶液的洗气瓶

10．(14分)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：

(一)碳酸钙的制备

(1)步骤①加入氨水的目的是________。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于________。

(2)右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是________(填标号)。

a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b．玻璃棒用作引流

c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗

e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

(二)过氧化钙的制备

CaCO3滤液　白色结晶

(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈______性(填“酸”“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是___________。

(4)步骤③中反应的化学方程式为________，该反应需要在冰浴下进行，原因是_______。

(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是________________________________________________________________________。

(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是________________，产品的缺点是________。

解析：(1)步骤①加入氨水的目的是调节溶液pH，使Fe(OH)3沉淀。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。(2)过滤时漏斗末端颈尖应该紧靠烧杯壁，a错误；玻璃棒用作引流，b正确；将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止有气泡，c正确；滤纸边缘应该低于漏斗，d错误；用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易弄碎滤纸，e错误，故选ade。(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体CaCO3，溶液中溶有CO2，溶液呈酸性；由于溶液中溶有CO2，而CaO2与酸反应，因此将溶液煮沸的作用是除去溶液中的CO2。(4)根据原子守恒，溶液中还生成NH4Cl和H2O，故反应的化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O；由于双氧水性质不稳定，受热易分解，反应在冰浴下进行。(5)乙醇可除去结晶表面水分。(6)该制备过氧化钙工艺方法的优点是工艺简单、操作方便；产品中混有CaCO3杂质，故缺点是纯度较低。

答案：(1)调节溶液pH使 Fe(OH)3沉淀　过滤分离

(2)ade

(3)酸　除去溶液中的CO2

(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2 ↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl　温度过高时双氧水易分解

(5)去除结晶表面水分

(6)工艺简单、操作方便　纯度较低

11．溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下：

按下列合成步骤回答问题：

(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了________气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_______________________________________________________________。

(2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯：

①向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑；②滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是________________________；

第二次用水洗涤的作用是____________________。分液时________(填序号)。

A．直接将溴苯从分液漏斗上口倒出

B．直接将溴苯从分液漏斗下口放出

C．先将水层从分液漏斗的上口倒出，再将溴苯从下口放出

D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将溴苯从上口倒出

③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙，静置、过滤。加入氯化钙的目的是__________________________。

(3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为________，要进一步提纯，下列操作中必需的是________(填字母)。

A．重结晶 　　　　  B．过滤

C．蒸馏 　　　　  D．萃取

(4)在该实验中，a的容积最适合的是________(填字母)。

A．25 mL 　　　　  B．50 mL

C．250 mL 　　　　  D．500 mL

(5)该反应是否要加热________(填字母)。

A．直接加热　　　 B．水浴加热　　　

C．不需加热

解析：(1)在溴化铁作催化剂条件下，苯和溴发生取代反应生成溴苯和HBr，HBr遇水蒸气产生白雾，所以产生白雾的是HBr；HBr、Br2蒸气不能直接排入空气中，否则污染大气，应用碱液吸收，所以d的作用是吸收HBr和Br2。(2)②溴苯提纯的方法是：先水洗，把可溶物溶解在水中，然后过滤除去未反应的铁屑，再加NaOH溶液，除去HBr和未反应的Br2，最后用水洗去NaOH。溴苯的密度大于水，且二者不互溶，所以采用分液方法分离，分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。③分离出的粗溴苯中还含有少量水分，用CaCl2作干燥剂可除去水分。(3)经过以上分离操作后，粗溴苯中还含有少量的苯，为了进一步提纯可利用苯和溴苯沸点的不同，采用蒸馏的方法进行提纯。(4)实验中，向a中加入15 mL苯和少量铁屑，4.0 mL液态溴，a的容积最好选用50 mL。(5)苯与溴在催化剂(FeBr3)作用下常温即可发生，故反应不需要加热。

答案：(1)HBr　吸收HBr和Br2

(2)②除去HBr和未反应的Br2　洗去NaOH　B　③作干燥剂

(3)苯　C　(4)B　(5)C