第32讲 常见物质的制取
一、单项选择题
1．实验室里可用如图K5－32－1所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体可用水吸收，则R是( )。
图K5－32－1
A．HCl B．Cl2 C．CO D．NH3
2．下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是( )。
3．关于下列各装置图的叙述中，正确的是( )。
图K5－32－2
A．实验室用装置①制取氨气
B．装置②中X若为苯，可用于吸收氨气，并防止倒吸
C．装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色
D．装置④可用于检验火柴头燃烧产生的SO2
4．用如图K5－32－3所示装置进行下列实验，能达到实验目的的是( )。
图K5－32－3
A．瓶中盛适量浓H2SO4，从A口进气来干燥NH3
B．从B口进气，用排空气法收集CO2
C．瓶中盛满水，从B口进气，用排水法收集NO2
D．瓶中装满水，A口连接导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成H2的体积
5．某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液，最合理的生产途径是( )。
A．Cl2FeCl3FeCl3
B．Cl2HCl盐酸FeCl2FeCl3
C．Cl2HCl盐酸FeCl2FeCl3
6．下列实验装置图正确的是( )。
7．(2010年上海高考)下列实验目的可以达到的是( )。
A．电解熔融氯化镁制取金属镁
B．醋酸钠结晶水合物与碱石灰共热制取甲烷
C．浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢
D．饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢
8．下列气体①NH3；②NO2；③NO；④O2；⑤SO2中，适于用图K5－32－4装置制取和收集的气体是( )。
图K5－32－4
A．仅①② B．仅②③
C．仅③④ D．仅②⑤
二、双项选择题
9．用如图K5－32－5所示实验装置进行的实验中，能达到相应实验目的的是( )。
图K5－32－5
A．装置甲：防止铁钉生锈
B．装置乙：除去乙烯中混有的乙炔
C．装置丙：实验室制取乙酸乙酯
D．装置丁：验证HCl气体在水中的溶解性
10．工业上用二氧化锰制备高锰酸钾可分两步进行。
(1)二氧化锰与氢氧化钾共熔，并通入氧气：2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O；
(2)电解锰酸钾溶液：2K2MnO4＋2H2O2KMnO4＋2KOH＋H2↑。
下列说法正确的是( )。
A．上述物质中，氧化性：KMnO4>K2MnO4>O2
B．上述过程中，每生成1 mol KMnO4需转移6 mol 电子
C．电解时，KMnO4在阳极区生成
D．电解时，向阴极区滴加无色酚酞，酚酞试液变红
11．(2011年广东高考)下列实验现象预测正确的是( )。
图K5－32－6
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：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体系时可产生丁达尔效应
三、非选择题
12．某同学设计如图K5－32－7所示装置分别进行探究实验(夹持装置已略去)。
实验
药品
制取
气体
量气管中
的液体
①
Cu、稀HNO3
NO
H2O
②
NaOH固体、浓氨水
NH3
③
Na2CO3固体、稀H2SO4
CO2
④
镁铝合金、NaOH溶液(足量)
H2
H2O
图K5－32－7
请回答下列问题：
(1)仪器B的名称是________________。
(2)简述如何检查该装置的气密性：______________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验①制取气体时发生反应的离子方程式为：___________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)实验②、③中，量气管中的液体最好分别是：______、______(只选一种，填字母)。
A．H2O B．CCl4
C．饱和Na2CO3溶液 D．饱和NaHCO3溶液
(5)本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：
①恢复至室温；
②__________________________________________；
③视线与凹液面最低处相平。
(6)实验④获得以下数据(所有气体体积均已换算成标准状况)
编号
镁铝合金质量
量气管第一次读数
量气管第二次读数
1
1.0 g
10.0 mL
347.5 mL
2
1.0 g
10.0 mL
335.0 mL
3
1.0 g
10.0 mL
344.5 mL
根据上述合理数据计算镁铝合金中铝的质量分数为____________________。
13．(2011年广东华师附中测试)气体是物质聚集状态的重要形式之一，经常需在实验室或工业上制备气体。以下是某同学设计的实验室制备氨气的一些装置。
图K5－32－8
(1)上面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中不能得到氨气的的是________(填字母)。
(2)利用以上B装置和下列提供的试剂，能制备的下列气体有________________。
气体
所用试剂
SO2
NaHSO3(固)＋H2SO4(浓)
Cl2
MnO2＋HCl(浓)
H2S
Na2S(固)＋H2SO4(浓)
O2
Na2O2＋H2O
(3)实验室制备、收集干燥的NO2 ，所需仪器如图K5－32－9，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→____→____→____→____→f。装置D的作用是________________，装置E中盛放的溶液是________________________。制备时，烧瓶中装少量铜片，从分液漏斗向烧瓶中滴加浓硝酸，烧瓶中的现象是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
图K5－32－9
14．(2010年浙江高考)一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：
图K5－32－10
相关信息如下：
①[Cu(NH3)4]SO4·H2O在溶液中存在以下电离(解离)过程：
[Cu(NH3)4]SO4·H2O===[Cu(NH3)4]2＋＋SO＋H2O；
[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋＋4NH3。
②(NH4)2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶。
③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇 水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：
图K5－32－11
请根据以下信息回答下列问题：
(1)方案1的实验步骤为：
a．加热蒸发；b.冷却结晶；c.抽滤；d.洗涤；e.干燥。
①步骤1的抽滤装置如图K5－32－11所示，该装置中的错误之处是______________________；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先______________________，然后__________________。
②该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有____________杂质，产生该杂质的原因是____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)方案2的实验步骤为：
a．向溶液C中加入适量__________；b.__________；c.洗涤；d.干燥。
①请在上述内填写合适的试剂或操作名称。
②下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液是______。
A．乙醇 B．蒸馏水
C．乙醇和水的混合液 D．饱和硫酸钠溶液
③步骤d不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是_______________________________。
第32讲 常见物质的制取
1．D 解析：由题中尾气处理装置可知该气体易溶于水，由储气装置可知该气体的密度比空气小，只有NH3符合。
2．D 解析：装置D，当关闭活塞时，压强增大但不能使液体和固体分离。
3．D 解析：氯化铵受热分解，冷凝时又生成氯化铵，不能制得氨气，A错；苯在上层，该装置不能起防倒吸的作用，B错；制备Fe(OH)2时应用长的胶头滴管伸入FeSO4溶液液面以下，再挤出NaOH溶液，否则因Fe(OH)2极易被氧化而无法观察其颜色。
4．D 解析：浓H2SO4与NH3反应，不能用浓H2SO4干燥NH3；CO2的密度比空气大，应选择向上排空气法，因此应从A口进气；NO2与水反应，不能用排水法收集。
5．B 解析：A中氯气与废铁高温反应对设备的要求较高，而且氯气利用率低；C中氢气与氯气混合充分光照反应十分剧烈，易爆炸；D中废铁在高温下生成的氧化物不单一。
6．B 解析：A项中温度计的水银球没有插入液面以下；C项中反应装置无加热仪器，错误；D项中导管插入液面以下，错误。
7．A 解析：此题考查了化学实验中的物质制备和物质提纯知识。制取金属镁时，由于镁的活泼性很强，故一般电解熔融的氯化镁制取，A对；制取甲烷时，是用无水醋酸钠和碱石灰共热，B错；制取溴化氢时，由于溴化氢的还原性较强，能被浓硫酸氧化，故一般选取浓磷酸制取，C错；饱和碳酸钠既能和二氧化碳也能和氯化氢反应，D错。
8．D 解析：由收集装置可知，只能用于制备密度比空气大的气体，NH3和NO排除，而氧气不需要NaOH进行尾气处理。
9．AD 解析：乙中酸性高锰酸钾溶液与乙烯和乙炔都反应；丙中应该用饱和碳酸钠溶液作吸收剂。
10．CD 解析：在物质制备方法中，电解法适用于极难被氧化和极难被还原的物质，如活泼金属的制取，高锰酸钾的制取。由(1)在高温下，氧化性：O2>K2MnO4，A错；由(1)(2)结合可知，每生成2 mol KMnO4需转移6 mol 电子，B错；由电解时阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应可知，KMnO4在阳极区生成，H＋在阴极放电，阴极区有KOH生成，pH升高，滴加无色酚酞，酚酞试液变红，C、D正确。
11．BD 解析：单质溴能与NaOH溶液发生氧化还原反应，所以振荡后静置，上层溶液颜色会逐渐消失，A不正确；浓硫酸具有脱水性和强氧化性，浓硫酸首先将蔗糖脱水生成单质碳，然后单质碳被浓硫酸氧化，生成的SO2具有还原性可使酸性KMnO4溶液褪色，所以B正确；在加热时稀硝酸与铜发生氧化还原反应，硝酸被还原成NO，NO被空气氧化生成NO2，NO2是红棕色气体，C不正确；实验Ⅳ属于氢氧化铁胶体的制备，而胶体具有丁达尔效应，D正确。
12．(1)圆底烧瓶
(2)关闭活塞A和分液漏斗活塞，微热圆底烧瓶，若量气管液面升高，说明气密性良好
(3)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
(4)B D (5)②使量气管和仪器C两端液面相平
(6)27%
解析：实验①是用铜和稀HNO3制备NO；实验②浓氨水滴入氢氧化钠固体中制取NH3；实验③是碳酸钠与稀H2SO4制取CO2；实验④铝与氢氧化钠制取氢气。制取的气体与量气管中的液体要不互溶、不反应，本题的难点是NH3极易溶于水，从选项来看只有CCl4满足条件。量气管读数时左右两液面要水平。
13．(1)AC (2)SO2、O2
(3)d→e→c→b 防止E中的溶液倒吸到B中 NaOH溶液 铜片和浓硝酸剧烈反应，放热；产生大量红棕色气体，得到绿色溶液，铜片逐渐溶解
14．(1)①漏斗口斜面反转才正确 断开抽气装置与安全瓶的连接 关闭水龙头
②CuSO4晶体 加热蒸发时促进了[Cu(NH3)4]2＋ 电离产生Cu2＋和[Cu(NH3)4]SO4·H2O电离产生的硫酸根离子在冷却结晶时析出CuSO4晶体杂质
(2)①(NH4)2SO4 过滤 ②A
③加热干燥可以导致失去结晶水
解析：本题所示的制取过程和课本的银氨溶液的配制过程类似。综合考查了过滤、抽滤实验、沉淀洗涤与干燥及结晶等实验操作与原理。
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