2022年高三化学一轮复习物质制备与工艺流程分析型实验题考点全归纳.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 物质制备与工艺流程分析型试验题热点一物质制备试验题以新物质制备为背景的试验题,涉及学问面物质制备是中学化学试验的重要组成部分,广、题型多变、 思维发散空间大, 能很好的考查同学综合运用化学试验基础学问解决实际问题的才能,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；其次,认真观看装置图 或框图 ,联想熟识的实验,观看装置图 或框图 ,找出每件仪器 或步骤 与熟识的某一试验相像的地方,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,把全部的问题进行综合分析,运用题给信息和化学基础学问作出正确

2、答案；【典例 1】2022 山东理综, 304 无水 AlCl3183 升华 遇潮湿空气即产生大量白雾,试验室可用以下装置制备；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 _；题中信息 AlCl 3 性质：升华；水解；制 AlCl 3 的流程：审装置图：制取纯洁干燥 的 氯 气 A 、 B、 C 生 成 无 水 AlCl3D 收 集 无 水 AlCl 3E 保 护 措 施产品环境制备装置的识图技巧 明确目的； 所制备物质是否有特别性质 即是否需要特别爱护 ；制备过程中是否产生有毒气体等；进

3、入每一装置的物质是什么,吸取了什么物质或产生了什么物质；解析 B 中 NaCl 溶液的作用是除去 Cl 2 中混有的 HCl,F 中试剂的作用是防止 G中的水蒸气进入 E 中,使 AlCl 3遇 H2O反应产生大量白雾；用一件仪器装填适当试剂可起到 F 和 G的作用, 所加试剂应既能防止水蒸气进入 E又能吸取尾气 Cl 2,故可装填碱石灰；答案 除去 HCl 气体 吸取水蒸气 碱石灰 或 NaOH与 CaO混合物 【典例 2】某试验小组利用如下装置 部分固定装置略 制备氮化钙 Ca3N2 ,并探究其1 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页精选学习资料 - - - -

4、 - - - - - 试验式；1 按图连接好试验装置；检查装置的气密性,方法是_ _ _；2 反应过程中末端导管必需始终插入试管A 的水中,目的是_；3 制备氮化钙的操作步骤是：打开活塞K 并通入 N2；点燃酒精灯,进行反应；反应终止后,_；拆除装置,取出产物；4 数据记录如下：空瓷舟质瓷舟与钙的瓷舟与产物量 m0/g 质量 m1/g 的质量 m2/g 14.80 15.08 15.15 运算得到试验式CaxN2,其中 x_；如通入的N2 中混有少量O2,请比较x 与 3 的大小,并给出判定依据：_ ；解析2 要保证整个装置不能混入其他气体；3 肯定要使玻璃管冷却后再停止通入氮气流； 4 要确

5、定 x 值必需求出钙和氮的原子个数比,依据题目所给的数据可做如下运算 mCa 15.08 14.80 g0.28 g,mN 15.15 15.08 g0.07 g,0.28 0.07 14就 nCa nN 401475,就 x5；如通入的 N2中混有少量 O2,就产物中就有可能混有了 CaO,而 Ca3N2 中钙的质量分数为 81.08% ,CaO中钙的质量分数为 71.43%,所以产物中混有了 CaO会导致钙的质量分数减小,x 的值偏小；答案 1 关闭活塞 K,微热反应管,试管 A中有气泡冒出,停止加热；冷却后如末端导管中水柱上升且高度保持不变,说明装置气密性良好2 防止空气中的氧气通过末端

6、导管进入试验装置,杂质氧化单质钙, 生成氧化钙, 引入3 熄灭酒精灯,待玻璃管冷却至室温,停止通入氮气,并关闭活塞 4 2.80 x3,产物中生成了 CaO 题组训练 气体制备方案探究 1N2在 诸多领域用途广泛；某化学爱好小组为探究在试验室制备较为纯洁 N2的方法,进行了认真的预备；请你参加沟通与争论；2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 查阅资料 N2的制法有以下三种方案：方案 1：加热 NaNO 2和 NH4Cl 的浓溶液制得 N2；方案 2：加热条件下,以NH3 仍原 CuO可制得 N2,同时获得活性铜粉；

7、方案 3：将空气慢慢通过灼热的铜粉获得较纯的 N2； 试验预备 以试验室常见仪器 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 ； 分析沟通 1 如以方案 1 制得 N2,应挑选的发生装置是_ ；2 如按方案 2 制得干燥、纯洁的N2,且需要的NH3 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次序是填写序号 _ ；获得 N2的反应原理是 写反应方程式 _ ；3 如以排水法收集N2,其中会混入水蒸气；但也不宜用排空气法,其缘由是_ ；你提出的收集方法是_ ；4 上述三个方案中,制得的 N2 纯度最差的是 _；在 N2 纯度要求不甚严格的情形下, 有人建议将方案 2 和方案

8、 3 结合使用, 你认为其优点是 _；答案 1A 2E DBC 2NH33CuO= 3CuN23H2O 3N 2 的相对分子质量 28 与空气的平均相对分子质量相近 用气体密度大小比较回答问题也可 用气囊收集 其他合理答案也可 4 方案 3 CuO和 Cu可循环利 用,节约药品解析 采纳反应器的特点与反应物的状态以及反应条件有关,方案 1 为加热两种液态物质,符合此条件的只有 A 设备；方案 2 为固体和气体的反应,反应器应挑选 B,3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 但要求通入的氨气干燥且纯洁,利用浓氨水和生石

9、灰反应制取氨气为固液不加热的装置,挑选 E,但同时有水蒸气生成,因此利用碱石灰来干燥,反应完毕后产生的水蒸气与没有参加反应的氨气与氮气一同导出,利用浓硫酸既可以除去水,又可以除去氨气；排气法收集气体主要是利用气体密度的差别；因此利用可以直接排空内部空气的装置来收集氮气；方案3 利用了除去空气中的氧气即得氮气的原理,空气中除了氧气和氮气外仍有二氧化碳和稀有气体,因此不纯洁；22022 大纲全国卷,29 请回答以下试验室中制取气体的有关问题；1 下图是用 KMnO 4 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置；装置 B、 C、D的作用分别是：B_ ；C_ ；D_ ；2 在试验室欲制取适量 NO气体；下图

10、中最适合完成该试验的简易装置是 填序号 ；_ _ 依据所选的装置完成下表 不需要的可不填 ：选项应加入的物质所起的作用A 4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - B C D 简洁描述应观看到的试验现象_ _；答案1 向上排空气收集氯气安全瓶作用,防止D 中的液体倒吸进入集气管B中吸取尾气,防止氯气扩散到空气中污染环境2 选项应加入的物质所起的作用A 铜屑和稀硝酸制取 NO气体B 水排水收集 NO气体C 主要是接收B 中排出的水D 反应开头时, A 中铜屑表面显现无色小气泡,反应速率逐步加快；A 管上部空间由无色逐步变

11、为浅红棕色,随着反应的进行又逐步变为无色；A 中的液体由无色变为浅蓝色； B中的水面逐步下降,B 管中的水逐步流入烧杯 C中解析 1KMnO4 与浓盐酸发生反应：2KMnO 416HCl 浓=2KCl2MnCl25Cl 2 8H2O；装置 B采纳向上排空气法收集 Cl2,装置 C起安全瓶作用,防止 D中的液体倒吸进入 B 中；Cl 2具有毒性, 装置 D中 NaOH溶液用于吸取余外的 Cl 2,防止污染环境；2 试验室制取 NO气体通常用铜与稀硝酸反应：3Cu 8HNO 3 稀=3CuNO3 22NO4H2O；由于 NO易与空气中的 O2 反应生成 NO 2,不宜用排空气法收集 NO气体, 应

12、用排水法收集 NO,故装置和错误；装置和比较,更简洁,A中 Cu与稀硝酸反应生成 NO气体, B中盛满水,用排水法收集 NO；热点二 工艺流程中的试验分析工艺流程的命题来源很广,与各个学问模块的结合点较多,因此分析工业生产工艺流程题时, 应将流程路线, 试题设问和理论学问有机结合起来,它经常结合工艺流程考查基本化学试验问题,可以说它是无机框图题的创新；流程的出现形式有：操作流程；物质变化流程；装置流程；解题时第一要明确原料和产品 包括副产品 ,即箭头进出方向, 其次依据流程图分析反应原理,紧扣信息, 搞清流程中每一步发生了什么反应知其然,弄清有关反应原理,明确目的 如沉淀反应、除杂、分别 知其

13、所以然,最终联系储存的学问,有效地进行信息的利用, 精确表述和工整书写；由于工艺流程常与溶液的配制、物质的分别及定量测定等基本操作有机结合起来,所以只有复习时坚固把握试验基础学问,才能有效结合题中的信息,精确答题；5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 【典例 1】明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相像,此外仍含有氧化铝和少量的氧化铁杂质；详细试验流程如下：请回答以下问题：1 操

14、作 1 所用到的玻璃仪器的名称是 _；2 由溶液 3 制取氢氧化铝的离子方程式为_ _ ；3 明矾石焙烧时产生SO2,请你写出能验证SO2具有仍原性且试验现象明显的化学方程式： _；4 请你写出验证溶液1 中有 NH 4 的试验过程： _；5 试验室用 Fe2O3与 CO反应来制取单质 Fe；请按气流由左到右的方向连接以下各装置,次序为 A_；检查装置 A 气密性的方法是 _ _ _ _；在点燃 B 处的酒精灯前,应进行的操作是 是_ ；_；装置 C的作用解析 1 操作 1 是过滤,过滤操作所需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗；2经氨水浸泡,过滤得到固体氢氧化铝和少量氧化铁固体,再加入试剂 1

15、 氢氧化钠溶液并过滤,得到溶液 3 偏铝酸钠溶液,最终通入 CO2 得到氢氧化铝；3 检验 SO2 的仍原性方法较多, 可以用氯水、溴水或酸性高锰酸钾溶液来检验 SO2具有仍原性； 4检验 NH 4 时,应先加入浓NaOH溶液,然后加热,再用潮湿的红色石蕊试纸或蘸有浓名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 盐酸的玻璃棒进行检验；5 先用 NaOH溶液除去 CO中的 CO2杂质,再通过碱石灰吸收水蒸气,再通过 B 中红热的氧化铁,再通过 NaOH溶液洗气除去反应产生的 CO2,最终点燃未反应的 CO；答案 1 玻璃棒、烧杯

16、和漏斗 2AlO 2 2H2OCO2=AlOH 3 HCO 3 SO2Cl 22H2O=H 2SO42HCl 其他合理答案也可 4 取少量溶液 1,加入浓 NaOH溶液后加热, 有能使潮湿的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明有 NH 4 其他合理答案也可 5 EBCD 将导气管插入水槽中,关闭弹簧夹 a 和活塞 b,微热圆底烧瓶, 导管口有气泡产生,撤去热源, 导管中形成一段水柱 检查 CO的纯度除去 CO中的 CO2,有利于点燃 CO 【典例 2】聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为 Fe2OHnSO43 0.5 nm,广泛用于污水处理；试验室利用硫酸厂烧渣 主要成分为铁的氧化物及少量 FeS、SiO

17、2 等 制备聚铁和绿矾FeSO4 7H2O,过程如下所示：1 验证固体 W焙烧后产生的气体中含有 SO2的方法是_ ；2 制备绿矾时, 向溶液 X中加入过量 _,充分反应后, 经_操作得到溶液 Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾；3 溶液 Z 的 pH 影响聚铁中铁的质量分数,用 pH 试纸测定溶液 pH 的操作方法为_；如溶液 Z 的 pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数 _ 填“ 偏大” 或“ 偏小” ；解析 1 利用 SO2 的漂白性来鉴别二氧化硫；2 溶液中有 Fe 3、Fe 2,欲制绿矾,应把 Fe 3转化为 Fe 2,所以要加过量的铁屑；3 用 pH 试纸测定溶液的 pH,为了测定的精

18、确性,应选用干燥、洁净的装置；如 pH偏小,酸性过强,就Fe 3难以形成聚铁胶体,所以聚铁中铁的质量分数偏小；答案 1 将产生的气体通入盛有品红溶液的小试管中,如品红溶液褪色, 加热能恢复原色,证明气体中含有 SO22 铁屑 过滤3 取一小块 pH试纸,放在干燥、洁净的表面皿 或玻璃片 上,用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测溶液,滴到 pH 试纸上,然后与标准比色卡比较 偏小8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 物质制备化工生产流程的主线一般为题组一 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

19、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 CaO2 8H2O呈白色,微溶于水,加热至350 左右开头分解放出氧气；1 用上述方法制取 CaO2 8H2O的化学方程式是 _；2 检验“ 水洗” 是否合格的方法是 _；3 沉淀经常用冰水掌握温度在 0 左右,其可能缘由是 写出两种 ：_；_；4 测 定产品中 CaO2的含量的试验步骤：第一步：精确称取 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 H2SO4 溶液,充分反应；其次步：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 L1 的 Na2S2

20、O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液 VmL；2【已知： I22S2O 3 =2I2S4O 6 】CaO2 的质量分数为 _ 用字母表示 ；某同学第一步和其次步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的 CaO2的质量分数可能 _ 填“ 不受影响” 、“ 偏低” 或“ 偏高” ,缘由是 _；答案 1CaCl 2H2O22NH38H2O=CaO 2 8H2O 2NH4Cl 2 可取最终一次洗涤液少许于试管中,再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,看是否产生白色沉淀9 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 温度低可削减过

21、氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率该反应是放热反应,温度低有利于提高 CaO2 8H2O的产率0.036 cV 24 a 偏高 滴速太慢, S2O 3 在滴定过程中被氧气氧化题组二 物质变化流程2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Na2CO 3 10H2O跟 CuSO 4 5H2O反应制备并检验碱式碳酸铜,试验步骤如下：蓝绿色晶体Na2CO3 10H2O研细混合 沸水 抽滤研磨 黏胶状 搅拌 蓝绿色沉淀 洗涤风干CuSO 4 5H2O1

22、写出制备碱式碳酸铜的化学方程式_ ；2 用研钵分别研细 Na2CO 3 10H2O和 CuSO4 5H2O的目的是 _；3 检验蓝绿色沉淀是否洗涤洁净的试验操作是_ ；4 碱式碳酸铜可以看成 CuOH2 CuCO3,该爱好小组同学挑选以下试验仪器验证产物中含有 CuOH2、CuCO 3；各装置连接次序为 _；装置 B 中试剂的名称是 _,装置 C中试剂的名称是 _；证明含有 CuCO 3的试验现象是 _ ,证明含有 CuOH2的试验现象是 _ ；答案 12CuSO42Na2CO3H2O=Cu 2OH2CO 3 2Na2SO4CO22 增大反应物接触面积, 使反应物充分混合并反应 3 取最终一次

23、洗涤液少许,滴加 BaCl 2 溶 液,如没有白色沉淀产生,就沉淀已洗涤洁净 4 ACB 澄清石灰水 无水硫酸铜粉末 装置 B 中澄清石灰水变浑浊 装置 C中白色粉末变为蓝色解析 1 制备碱式碳酸铜是利用了 CuSO 4 和 Na2CO3 的水解相互促进的性质； 2 用研钵分别研细Na2CO3 10H2O和 CuSO4 5H2O 是为了增大反应物的接触面积,使反应物充分混合并反应；3 如蓝绿色沉淀洗涤洁净,就最终洗涤液中不含 沉淀产生；2SO 4 ,滴加 BaCl 2 溶液,没有白色4 利用无水硫酸铜可检验出加热后的产物中存在 H2O,从而证明含有 CuOH2,利用澄清石灰水可检验出加热后的产

24、物中含有 CO2,从而证明含有 CuCO 3；但是检验 H2O10 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 必需在检验 CO2 之前；题组三 综合流程型3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,并生成协作物,不溶于硫酸、稀硝酸和醇；试验药品：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,

25、而NH4Cl 、_ 填化学式 可直接循环利用；3 试验室用下图装置制备CuCl；为便于观看和掌握产生O2的速率,最宜挑选以下试验时通入O2的速率不宜过大,装置中的 _ 填字母序号 ；试验开头时, 温度计显示反应液温度低于室温,主要缘由是 _ _ ；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步由无色变为红棕色,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1 000 mL 大烧杯,加水500 mL,即有大量白色沉淀析出；答案1NH4CuCl2=CuCl NH4Cl 防止 CuCl 溶于水而造成损耗 洗去晶体表11

26、名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - 面的杂质离子及水分 2 蒸馏 HNO 3 B 氯化铵溶于水吸取大量热,造成反应液温度降低 烧瓶上方红棕色气体逐步变为无色 a 或 c 解 析 1 注 意 反 应 的 反 应 物 和 生 成 物 即 可 确 定 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为NH4CuCl 2=CuCl NH4Cl ；用 95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是洗去晶体表面的杂质离子及水分,减小CuCl 的溶解缺失,同时可以加快固体的干燥；2 将乙醇与水分别的操作是蒸馏,依据残液浓缩后的补充物质可知,可直接循环

27、利用的有NH4Cl 和 HNO 3；3 在题给三个装置中,能观看到产生O2 速率的只有B；试验开头时,温度计显示反应液温度低于室温的主要缘由是氯化铵溶于水时吸热,造成反应液温度降低；为使反应产生的氮氧化物完全转化为硝酸,排除氮氧化物对环境的影响,因此需到烧瓶上方红棕色气体逐步变为无色时才能停止通入氧气；将三颈瓶中液体倒出时利用左口或右口,即从a 口或 c 口倾出棕色反应液；4以黄铜矿 主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2 等 为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾 FeSO4 7H2O；其主要工艺流程如下：已知：部分阳离子以氢氧化物形式开头沉淀和完全沉淀时溶液的 pH如下表；沉淀物Cu

28、OH2FeOH3FeOH2开头沉淀 pH 4.7 2.7 7.6 完全沉淀 pH 6.7 3.7 9.6 1 反应的化学反应方程式为 2_ ；该反应中 Fe 被_ 填“ 氧化” 或“ 仍原” , 其目的是 _；2 试剂 a 是_,详细操作为 _,目的是_ ； 3 反应的离子方程式为_ ；试剂 c 参加反应的离子方程式分别为 _ 、_ ；答案14CuFeS 22H2SO417O2=4CuSO 42Fe2SO4 32H2O 氧化Fe 2和 Cu 2通过水解难于分别,将2 Fe 氧化成 Fe 3易于利用水解分别两离子2CuO 或 CuOH2、CuCO 3、Cu2OH2CO 3等 加入试剂调剂pH 至

29、 3.7 4.7 之间使12 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 13 页精选学习资料 - - - - - - - - - Fe 3 形成 FeOH3 沉淀,防止生成 CuOH2沉淀3Cu 解析2Fe=CuFe 2Fe2H=Fe 2H2FeOH33H=Fe 33H2O 1 结合过滤操作分别出SiO2知, CuFeS2 中的 Cu、Fe 元素被引入溶液,结合2 后一问 Fe 的变化情形知其被氧化至Fe 3,即可写出反应的方程式；结合阳离子以 2氢氧化物形式沉淀的 pH关系知,将 Fe 元素氧化是为了利用离子的分别；2 过量的稀硫酸使溶液酸性很强,为使 Fe 3形成 FeOH3沉淀而不让 Cu 2 沉淀,需调剂 pH至 3.7 4.7 ,消耗溶液中的 H ,同时仍不能引入新的杂质离子,故使用 Cu元素对应的氧化物、碱、碳酸盐等均可；3 反应主要是Cu 2与过量的 Fe 即 b 试剂 反应；为将Cu 2全部转化,加入的铁粉过量,因此在反应时应当将过量的铁粉除去,利用铁、铜的性质差别,加入适量稀硫酸 即试剂 c 即可；13 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 13 页