物质制备与工艺流程分析型实验题

物质制备与工艺流程分析型实验题

热点一 物质制备实验题

物质制备是中学化学试验的重要组成部分，以新物质制备为背景的实验题，涉及知识面广、题型多变、思维发散空间大，能很好的考查学生综合运用化学试验基础知识解决实际问题的能力，因而倍受高考命题者的青睐。

解答此类试题的一般程序是：

第一，认真阅读题干，抽取有用信息；第二，仔细观察装置图(或框图) ，联想熟悉的实验，观察装置图(或框图) ，找出每件仪器(或步骤) 与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用；第三，通读问题，整合信息作出答案，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识作出正确答案。

【典例1】 [2013理综]无水AlCl 3(183 ℃升华) 遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

装置B 中盛放饱和NaCl 溶液，该装置的主要作用是__________。F 中试剂的作用是_________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F 和G 的作用，所装填的试剂为________。

【典例2】某实验小组利用如下装置(部分固定装置略) 制备氮化钙(Ca3N 2) ，并探究其实验式。

(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是

________________________________________________________________________。

(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A 的水中，目的是_________________。

(3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K 并通入N 2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，________；④拆除装置，取出产物。

(4)数据记录如下：

① 计算得到实验式Ca x N 2，其中x ＝________。

②若通入的N 2中混有少量O 2，请比较x 与3的大小，并给出判断依据：__________________。

题组训练 气体制备方案探究

1．N 2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N 2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。

[查阅资料]N2的制法有下列三种方案：

方案1：加热NaNO 2和NH 4Cl 的浓溶液制得N 2。

方案2：加热条件下，以NH 3还原CuO 可制得N 2，同时获得活性铜粉。

方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N 2。

[实验准备]以实验室常见仪器(药品) 等设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器未画出) 。

[分析交流]

(1)若以方案1制得N 2，应选择的发生装置是______________________________。

(2)若按方案2制得干燥、纯净的N 2，且需要的NH 3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是(填写序号)____________。获得N 2的反应原理是(写反应方程式)_________________________________________________。

(3)若以排水法收集N 2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法，其原因是______________。 你提出的收集方法是___________________________________________________。

(4)上述三个方案中，制得的N 2纯度最差的是__________。在N 2纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是______________。

题组二 操作流程式

1．过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：

已知CaO 2·8H 2O 呈白色，微溶于水，加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。

(1)用上述方法制取CaO 2·8H 2O 的化学方程式是________；

(2)检验“水洗”是否合格的方法是________；

(3)沉淀时常用冰水控制温度在0 ℃左右，其可能原因是(写出两种) ：

①____________；②____________。

(4)测定产品中CaO 2的含量的实验步骤：

第一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入

－少量2 mol·L 1的H 2SO 4溶液，充分反应。

第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

－第三步：逐滴加入浓度为c mol·L 1的Na 2S 2O 3溶液至反应完全，消耗Na 2S 2O 3溶液V mL。

－－2－【已知：I 2＋2S 2O 23===2I＋S 4O 6】

①CaO 2的质量分数为____________(用字母表示) ；

②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO 2的质量分数可能________(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”)，原因是_________。

题组三 物质变化流程

1．碱式碳酸铜广泛用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、催化剂、其他铜盐和固体荧光粉激活剂等，也用于种子处理及作杀菌剂等。某化学兴趣小组在实验室利用Na 2CO 3·10H 2O 跟CuSO 4·5H 2O 反应制备并检验碱式碳酸铜，实验步骤如下：

Na 2CO 3·10H2O ⎤研细混合沸水抽滤洗涤风干―→――→黏胶状――→蓝绿色沉淀――→――→――→蓝绿色晶体 ⎥―研磨搅拌CuSO 4·5H2O ⎦

(1)写出制备碱式碳酸铜的化学方程式___________________________________。

(2)用研钵分别研细Na 2CO 3·10H 2O 和CuS O 4·5H 2O 的目的是___________________。

(3)检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净的实验操作是______________________________。

(4)碱式碳酸铜可以看成Cu(OH)2·CuCO 3，该兴趣小组同学选择下列实验仪器验证产物中含有Cu(OH)2、CuCO 3。

①各装置连接顺序为________________。

②装置B 中试剂的名称是__________，装置C 中试剂的名称是__________。

③证明含有CuCO 3的实验现象是_________________________________________， 证明含有Cu(OH)2的实验现象是_________________________________________。

题组四 综合流程型

1．氯化亚铜在工业上应用广泛。氯化亚铜(CuCl)为白色晶体，微溶于水，能溶于氨水、浓盐酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇。

实验药品：铜丝20 g、氯化铵20 g、65%硝酸10 mL、36%盐酸15 mL、水。

(1)反应①的化学方程式为_____________________________________________，

用95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是__________________________________。

(2)工业化生产时，95%乙醇可通过_____的方法回收并循环利用，而NH 4Cl 、_____(填化学式) 可直接循环利用。

(3)实验室用下图装置制备CuCl 。

①实验时通入O 2的速率不宜过大，为便于观察和控制产生O 2的速率，最宜选择下列装置中的________(填字母序号) 。

②实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是__________________________。 电炉加热升温至50 ℃时停止加热，反应快速进行，烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色，从环保角度考虑，当_______________________时才能停止通入氧气；待冷却至室温后，再打开瓶塞，沿_______(填字母) 口倾出棕色反应液于1000 mL大烧杯，加水500 mL，即有大量白色沉淀析出。

2．以黄铜矿(主要成分为CuFeS 2，含少量杂质SiO 2等) 为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H 2O) 。其主要工艺流程如下：

(1)反应Ⅰ的化学反应方程式为___________________________________________。

＋2

该反应中Fe 被________(填“氧化”或“还原”)，其目的是____________________。

(2)试剂a 是__________，具体操作为__________，目的是_______________________。

(3)反应Ⅲ的离子方程式为__________________________。

试剂c 参与反应的离子方程式分别为___________________、_______________。

物质制备与工艺流程分析型实验题

热点一 物质制备实验题

物质制备是中学化学试验的重要组成部分，以新物质制备为背景的实验题，涉及知识面广、题型多变、思维发散空间大，能很好的考查学生综合运用化学试验基础知识解决实际问题的能力，因而倍受高考命题者的青睐。

解答此类试题的一般程序是：

第一，认真阅读题干，抽取有用信息；第二，仔细观察装置图(或框图) ，联想熟悉的实验，观察装置图(或框图) ，找出每件仪器(或步骤) 与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用；第三，通读问题，整合信息作出答案，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识作出正确答案。

【典例1】 [2013理综]无水AlCl 3(183 ℃升华) 遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

装置B 中盛放饱和NaCl 溶液，该装置的主要作用是__________。F 中试剂的作用是_________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F 和G 的作用，所装填的试剂为________。

【典例2】某实验小组利用如下装置(部分固定装置略) 制备氮化钙(Ca3N 2) ，并探究其实验式。

(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是

________________________________________________________________________。

(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管A 的水中，目的是_________________。

(3)制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K 并通入N 2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，________；④拆除装置，取出产物。

(4)数据记录如下：

① 计算得到实验式Ca x N 2，其中x ＝________。

②若通入的N 2中混有少量O 2，请比较x 与3的大小，并给出判断依据：__________________。

题组训练 气体制备方案探究

1．N 2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N 2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。

[查阅资料]N2的制法有下列三种方案：

方案1：加热NaNO 2和NH 4Cl 的浓溶液制得N 2。

方案2：加热条件下，以NH 3还原CuO 可制得N 2，同时获得活性铜粉。

方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N 2。

[实验准备]以实验室常见仪器(药品) 等设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器未画出) 。

[分析交流]

(1)若以方案1制得N 2，应选择的发生装置是______________________________。

(2)若按方案2制得干燥、纯净的N 2，且需要的NH 3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是(填写序号)____________。获得N 2的反应原理是(写反应方程式)_________________________________________________。

(3)若以排水法收集N 2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法，其原因是______________。 你提出的收集方法是___________________________________________________。

(4)上述三个方案中，制得的N 2纯度最差的是__________。在N 2纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是______________。

题组二 操作流程式

1．过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：

已知CaO 2·8H 2O 呈白色，微溶于水，加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。

(1)用上述方法制取CaO 2·8H 2O 的化学方程式是________；

(2)检验“水洗”是否合格的方法是________；

(3)沉淀时常用冰水控制温度在0 ℃左右，其可能原因是(写出两种) ：

①____________；②____________。

(4)测定产品中CaO 2的含量的实验步骤：

第一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入

－少量2 mol·L 1的H 2SO 4溶液，充分反应。

第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

－第三步：逐滴加入浓度为c mol·L 1的Na 2S 2O 3溶液至反应完全，消耗Na 2S 2O 3溶液V mL。

－－2－【已知：I 2＋2S 2O 23===2I＋S 4O 6】

①CaO 2的质量分数为____________(用字母表示) ；

②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO 2的质量分数可能________(填“不受影响”、“偏低”或“偏高”)，原因是_________。

题组三 物质变化流程

1．碱式碳酸铜广泛用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、催化剂、其他铜盐和固体荧光粉激活剂等，也用于种子处理及作杀菌剂等。某化学兴趣小组在实验室利用Na 2CO 3·10H 2O 跟CuSO 4·5H 2O 反应制备并检验碱式碳酸铜，实验步骤如下：

Na 2CO 3·10H2O ⎤研细混合沸水抽滤洗涤风干―→――→黏胶状――→蓝绿色沉淀――→――→――→蓝绿色晶体 ⎥―研磨搅拌CuSO 4·5H2O ⎦

(1)写出制备碱式碳酸铜的化学方程式___________________________________。

(2)用研钵分别研细Na 2CO 3·10H 2O 和CuS O 4·5H 2O 的目的是___________________。

(3)检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净的实验操作是______________________________。

(4)碱式碳酸铜可以看成Cu(OH)2·CuCO 3，该兴趣小组同学选择下列实验仪器验证产物中含有Cu(OH)2、CuCO 3。

①各装置连接顺序为________________。

②装置B 中试剂的名称是__________，装置C 中试剂的名称是__________。

③证明含有CuCO 3的实验现象是_________________________________________， 证明含有Cu(OH)2的实验现象是_________________________________________。

题组四 综合流程型

1．氯化亚铜在工业上应用广泛。氯化亚铜(CuCl)为白色晶体，微溶于水，能溶于氨水、浓盐酸，并生成配合物，不溶于硫酸、稀硝酸和醇。

实验药品：铜丝20 g、氯化铵20 g、65%硝酸10 mL、36%盐酸15 mL、水。

(1)反应①的化学方程式为_____________________________________________，

用95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是__________________________________。

(2)工业化生产时，95%乙醇可通过_____的方法回收并循环利用，而NH 4Cl 、_____(填化学式) 可直接循环利用。

(3)实验室用下图装置制备CuCl 。

①实验时通入O 2的速率不宜过大，为便于观察和控制产生O 2的速率，最宜选择下列装置中的________(填字母序号) 。

②实验开始时，温度计显示反应液温度低于室温，主要原因是__________________________。 电炉加热升温至50 ℃时停止加热，反应快速进行，烧瓶上方气体颜色逐渐由无色变为红棕色，从环保角度考虑，当_______________________时才能停止通入氧气；待冷却至室温后，再打开瓶塞，沿_______(填字母) 口倾出棕色反应液于1000 mL大烧杯，加水500 mL，即有大量白色沉淀析出。

2．以黄铜矿(主要成分为CuFeS 2，含少量杂质SiO 2等) 为原料，进行生物炼铜，同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H 2O) 。其主要工艺流程如下：

(1)反应Ⅰ的化学反应方程式为___________________________________________。

＋2

该反应中Fe 被________(填“氧化”或“还原”)，其目的是____________________。

(2)试剂a 是__________，具体操作为__________，目的是_______________________。

(3)反应Ⅲ的离子方程式为__________________________。

试剂c 参与反应的离子方程式分别为___________________、_______________。