2011——2012学年商丘市一高第一学期高三化学第一轮复习 《第三节 制备实验方案的设计》 编制：耿玉琴 2011年7月27日 总第 43 期
高三化学
质量检测
【班级】__________
【姓名】__________
第三节 制备实验方案的设计
一、选择题
1．下列说法正确的是 A．仅用AgNO3溶液便可鉴别亚硝酸钠和食盐
B．重结晶时，溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大 C．乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离
D．用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，水洗后的酸式滴定管未经标准润洗，则测定结果偏低
2．下列实验能达到实验目的且符合安全要求的是
3．下列实验方法合理的是 A.可用水鉴别己烷、四氯化碳、乙醇三种无色液体
B.油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油充分分离 C.可用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D.为准确测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热，所用酸和碱的物质的量应相等 4．下列除去杂质的方法正确的是 ①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入Cl2，气液分离；
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸氢钠溶液洗涤、分液、干燥、蒸馏； ③除去CO2中少量的SO2：气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶； ④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰、蒸馏。 A.①② B.②④ C.③④ D.②③ 5．下列有关实验的说法正确的是
A.除去铁粉中混有的少量铝粉，可加入过量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤
B.为测定熔融氢氧化钠的导电性，可在瓷坩埚中熔化氢氧化钠固体后进行测量 C.制备Fe（OH）3胶体，通常是将Fe（OH）3固体溶于热水中
2－
D.某溶液中加入盐酸能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO3
6．右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适量硫酸铜溶液 ④Na2CO3溶液 ⑤CCl4 ⑥浓氨水
A．①②④ B．②⑥ C．②③⑤ D．①③⑤ 7．下列操作不会引起安全事故的是
A．排水法收集气体后，先熄灭酒精灯，再取出导管 B．氢气还原氧化铜时，先加热再通入氢气
C．实验室制取氯气时，先加热二氧化锰，后滴入浓盐酸
D．混合浓硫酸和浓硝酸时，应将浓硫酸慢慢加入浓硝酸中并及时搅拌。 8．下列装置能达到实验目的的是
①实验室制乙烯 ②制乙酸乙酯 ③实验室制少量CO2 ④测定乙醇结构 A．①②③ B．①④ C．③④ D．④ 9．下列实验现象预测正确的是
A、实验I：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变
B、实验II：酸性KMnO4溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去
C、实验III：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色
D、实验IV：向煮沸的自来水中滴加饱和FeCl3溶液，再煮至红褐色，停止加热，当光束通过体系
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时可产生丁达尔效应。
10．下列叙述不正确的是
A．可用装置①鉴别碳酸钠和碳酸氢钠 B．可用装置②证明氨气极易溶于水 C．可用装置③从海水中得到淡水 D．可用装置④把胶粒从溶液中分离出来
11．将粗制的CuO（含少量FeO）粉慢慢加入到30℃的浓盐酸中,并充分搅拌使之溶解得溶液Ⅰ。
为了制得不含杂质的CuCl2溶液并制得CuCl2·2H2O晶体。查阅到的相关材料如下表：
金属离子 Fe Cu Fe 3+2+2+pH 开始沉淀 7.6 4.4 2.7 完全沉淀 9.6 6.4 3.7 化学合作小组的同学请设计了如下两个实验方案： 方案Ⅰ
方案Ⅱ
请你参与以下问题讨论：
（1）方案Ⅰ中，调pH的Y （填“能”或“不能”）用NaOH溶液，pH调节的范 围是大于 而小于 ；X的名称是 。
（2）方案Ⅱ中，氧化剂X的化学式可以是 或 ；调pH的Y是 ； pH调节的范围是大于 而小于 。
（3）从原子利用率的角度来看，你认为方案Ⅰ中的Y最好选用 。从环保的角度来看，方案Ⅱ中的X最好选用 。
12.（2011北京理综26题）氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示
（1）溶液A的溶质是 ；（2）电解饱和食盐水的离子方程式是
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的PH在2—3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用 （4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、
－＋
SO42-、[c(SO42)>c(Ca2)]精致流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：
用溶液A 粗盐水 调pH＝11 调pH Na2SO3 BaCO3 精制盐水 盐水a 盐水b 盐水c 过程Ⅱ 过程Ⅲ 过程Ⅰ 淡盐水 盐泥b 盐泥a (含Cl2) ①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。
②过程I中将NH4+转化为N2的离子方程式 ③BaSO4的溶解度比BaCO3的小，过程Ⅱ中除去的离子有
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5 mg /L ,若盐水b中NaClO的含量是7.45
3
mg /L ,则处理10m盐水b ，至多添加10% Na2SO3溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。
2+2+-2--13．实验室以含有Ca、Mg、Cl、SO4、Br等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2，流
程如下： 煅烧
贝壳 CaO 溶液W
Cl2 酸化、结晶 过滤 过滤
无水CaCl2 溶液Z 上层溶液X 溶液Y
高温脱水 操作Ⅰ 卤水 Br2 下层溶液V
（1）操作Ⅰ使用的试剂是______，所用的主要仪器名称是_______。
（2）加入溶液W的目的是______ 。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg2+。由表
中数据可知，理论上可选择的pH最大范围是_______ 。酸化溶液Z时，使用的试剂为_____。
开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH Mg2+ Ca2+ 9.6 12.2 11.0 c(OH-) =1.8mol·L-1 （3）常温下，H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2，Ka2=6.3×10-8；H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7，
Ka2=4.7×10-11。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3：将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测量溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确，错误在于________ 。 设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3（简要说明实验步骤、现象和结论）。_______
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_______ 。 仪器自选。
供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。
（4）实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集气体，下列装置中合理的是______。
（6）依据右表信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4 ，可采用_____________方法。 15．某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。
其中A，F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
14．四氯化钛（TiCl4）是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料，由钛铁矿（主要成分是FeTiO3）制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：
请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的离子方程式为 ； （2）B装置的名称是 ；E装置的作用 ； （3）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是 ； （4）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一
请写出反应的化学方程式： ；当有a mol氯气参加反应时，转移的电子总数为b个，则阿伏加德罗数常数为（用含a、b的代数式表示） 。
（5）从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？ 。
16．某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验： （一）制取氧化铜
①称取2 gCuSO4·5H2O研细后倒入烧杯，加10 mL蒸馏水溶解；
②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液，直到不再产生沉淀，然后将所得混合物转移到蒸发皿，加热至沉淀全部变为黑色；
③将步骤②所得混合物过滤、洗涤，晾干后研细备用。 回答下列问题： （1）上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是____（填实验序号）。 （2）研细CuSO4·5H2O所用的主要仪器是____________。 （二）证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效 果进行比较。用右图装置进行实验，实验时均以生成25 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略，相关数据见下表：
A
B
回答下列问题：
（1）往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生。
3＋2＋2Fe＋Fe === 3Fe
2＋＋3＋2＋
2TiO(无色) ＋Fe＋4H === 2Ti(紫色) ＋Fe＋2H2O 3＋3＋2＋2＋＋Ti(紫色) ＋Fe＋H2O ===TiO(无色) ＋Fe＋2H 加入铁屑的作用是_______________________________________________________。 （2）在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶，该分散质颗粒直径大小为________。 （3）若把③中制得的固体TiO2·n H2O用酸清洗除去其中的Fe (OH)3杂质，还可制得钛白粉。已知
－＋3＋
25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.79×1039,该温度下反应Fe (OH)3＋3HFe＋3H2O的平衡常数为K=__________。
-1
（4）已知：TiO2 (s) ＋2 Cl2 (g)=== TiCl4(l) ＋O2(g) △H =+140KJ·mol
-1
2C(s) ＋O2(g)=== 2CO(g) △H =-221KJ·mol 写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式：_____________。 （5）上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是_____________（只要求写出一项）。
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实验序号 ④ ⑤ ⑥ KClO3质量 1.2 g 1.2 g 1.2 g 其它物质质量 无其他物质 CuO 0.5 g MnO2 0.5 g 待测数据 第三节 制备实验方案的设计参考答案 1-5 BBABA 6-10 DDCBD 11．（1）能。6.4；7.6；浓盐酸。 （2）Cl2；H2O2；CuO、CuCO3、Cu2(OH)2CO3；3.7；4.4。 （3）CuO；H2O2 12（2011北京理综26题） 回答下列问题： （3）上述实验中的“待测数据”指_____________；
（4）若要证明实验⑤中干燥管内收集的气体是O2，可待气体收集结束后，用弹簧夹夹住B 中乳胶管，拔去干燥管上单孔橡皮塞，________________；(补全实验操作)
（5）为探究CuO在实验⑤中是否起催化作用，需补做如下实验（无需写出具体操作）： a．____________________________； b．CuO的化学性质有没有改变。
－
（1）NaOH (2)2Cl＋2H2O
通电 H2↑＋Cl2↑＋2OH
－
（3）Cl2与水反应：Cl2＋2H2O HCl＋HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水
中的溶解，有得于Cl2的逸出。
＋－－2－2＋
(4)①Mg(OH)2 ②2NH4＋3Cl2＋8OH====== N2↑＋6Cl＋8H2O ③SO4 Ca④1.76 13．（1）四氯化碳；分液漏斗 （2）除去溶液中SO42-；11.0≤pH≤12.2；盐酸 （3）用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等 三种参考方案如下：
方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO3和NaHCO3溶液。用酸度计（或pH试纸）测两溶液
的pH。前者的pH小于后者，证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案二：将SO2气体依次通过NaHCO3（或Na2CO3）溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清
石灰水。品红溶液不褪色，且澄清石灰水变浑浊，证明H2SO3酸性强于H2CO3。
方案三：将CO2气体依次通过NaHSO3（或Na2SO3）溶液、品红溶液。品红溶液不褪色，证明
H2SO3酸性强于H2CO3。
（4）b、d
3＋2＋3＋2＋－9－7
14. （1）使Fe还原为Fe；生成Ti保护Fe不被氧化。 （2）10－10m（或其它合理答案）；
2.79?10 （3）（4）TiO2 (s) ＋2C(s) ＋2Cl2 (g)=== TiCl4(l) ＋2CO(g) △H=—81KJ·mol
-1
3（5）产生三废 （6）蒸馏（或分馏或精馏）
+─2+
15．答案（1）4H+2Cl+MnO2 Mn+Cl2↑+2H2O （2）干燥管；除去氯气中的氯化氢
（3）使密度较大的氯气与密度较小的氨气能较快地均匀混合
-1（4）3Cl2+8NH3 == N2 + 6NH4Cl b/2 amol
（5）在G连接导管，直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中。 16．答案 （1）①②③ （2）研钵 （3）时间
（4）取一根带火星的木条，伸入干燥管内，看木条是否复燃 （5）CuO的质量有没有改变
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