中考化學一輪復習專題練習五物質的模擬制備含答案

專題五物質的模擬制備物質的模擬制備實驗題的答題思路：第1步：明確實驗目的和原理由乳酸與碳酸亞鐵反應制備乳酸亞鐵。實驗分兩步進行，先制備碳酸亞鐵，反應原理為FeSO4＋2NH4HCO3=FeCO3↓＋R＋CO2↑＋H2O，再將制得的碳酸亞鐵加入乳酸中制備乳酸亞鐵，反應原理為酸與碳酸鹽發生復分解反應。第2步：分析裝置或流程作用物質的模擬制備實驗題的答題思路：第1步：明確實驗目的和原理由乳酸與碳酸亞鐵反應制備乳酸亞鐵。實驗分兩步進行，先制備碳酸亞鐵，反應原理為FeSO4＋2NH4HCO3=FeCO3↓＋R＋CO2↑＋H2O，再將制得的碳酸亞鐵加入乳酸中制備乳酸亞鐵，反應原理為酸與碳酸鹽發生復分解反應。第2步：分析裝置或流程作用圖示裝置A中鐵粉與稀硫酸發生反應生成FeSO4和H2，結合FeCO3的制備原理可知，生成的FeSO4進入裝置B中參與反應制得FeCO3，結合已知信息①，為防止Fe2＋被氧化，需要將裝置中的空氣排盡，因此生成的H2具有排盡裝置中的空氣和將裝置A中生成的FeSO4溶液壓入裝置B中的雙重作用；裝置C的作用是防止空氣中的氧氣進入裝置B中氧化Fe2＋。第3步：結合所學知識及題給信息答題如結合Na2CO3溶液的性質及信息③可回答第（4）問。由酸的性質可回答第（5）問。結合結晶方法及信息②可回答第（6）問。已知：①Fe2＋容易被氧氣氧化成Fe3＋。②乳酸亞鐵能溶于水形成淺綠色溶液，幾乎不溶于乙醇。③FeSO4在堿性條件下生成Fe（OH）2沉淀。Ⅰ.制備碳酸亞鐵（裝置如圖）（1）儀器a的名稱是____________。（2）裝置A中鐵粉與稀硫酸反應的化學方程式為_______________________________；裝置B中反應的化學方程式為FeSO4＋2NH4HCO3=FeCO3↓＋R＋CO2↑＋H2O，則R的化學式為___________。（3）實驗開始時，先打開K1、K3，關閉K2，目的是___________________________________；一段時間后，關閉K1、K3，打開K2，目的是__________________________________________________________；裝置C的作用是____________________________________。（4）若將裝置B中三頸燒瓶內NH4HCO3溶液換成Na2CO3溶液，會降低FeCO3的純度，原因是_____________________________________________。Ⅱ.制備乳酸亞鐵將制得的FeCO3加入乳酸溶液中，再加入過量鐵粉（防止Fe2＋被氧化），在75℃以下不斷攪拌。（5）反應結束后，無需過濾，除去過量鐵粉所需的試劑是________（填標號）。A．鹽酸B．乳酸C．CuSO4溶液（6）從乳酸亞鐵溶液中獲得乳酸亞鐵晶體的主要步驟：隔絕空氣的條件下，____________，降溫結晶，過濾，用乙醇重復多次洗滌，最后低溫烘干。用乙醇洗滌的目的是除去乳酸亞鐵晶體表面的雜質、____________________________。類型設計實驗類1．氮化鋁（AlN）是一種性能優良的陶瓷材料，實驗室中可利用氨氣與鋁反應制備AlN。Ⅰ.制備氨氣（1）實驗室中常用加熱氯化銨與熟石灰固體混合物的方法制取氨氣，同時生成氯化鈣和水，反應的化學方程式為____________________________________________，欲成功制得氨氣，圖1中還缺少的一種儀器是____________。（2）向生石灰中滴加濃氨水也可較快制取氨氣。此過程中生石灰與水反應________（填“放熱”或“吸熱”），________（填“增大”或“減小”）了氨氣的溶解度。若實驗室利用該原理組裝氣流平穩的氨氣發生裝置，圖1中儀器除選擇①外，還須選擇的是________（填序號）。Ⅱ.制備氮化鋁（實驗裝置如圖2）已知：①加熱氨氣與氧氣的混合氣體，可能發生爆炸；②AlN化學性質不活潑，通常情況下不與水、稀硫酸及稀鹽酸反應。（3）氨氣與鋁反應制備AlN時，還生成一種單質，反應的化學方程式為_________________________；實驗前排盡裝置內空氣的目的是_______________________________________（寫兩點）。（4）裝置B的主要作用是____________。（5）為得到純凈的AlN，可待玻璃管冷卻后，將其中的固體轉移至燒杯中，加入足量____________，充分反應后，過濾、洗滌、干燥。（6）若取10g鋁粉進行實驗，充分反應后，稱得硬質玻璃管中剩余固體質量為14.2g，則生成AlN的質量為__________g。2．檸檬酸鈣[Ca3（C6H5O7）2]是一種易被人體吸收的有機鈣，可用于制備輕質碳酸鈣。資料：①極細粉末易浮于液體上方。②檸檬酸鈣微溶于水、極難溶于乙醇；醋酸鈣易溶于水。Ⅰ.制備檸檬酸鈣向潔凈雞蛋殼粉（主要成分為CaCO3）中加入足量醋酸溶液，充分反應后過濾，得到醋酸鈣溶液，再向其中加入適量檸檬酸溶液，充分反應后過濾、洗滌、干燥，得到檸檬酸鈣和醋酸溶液。（1）雞蛋殼粉與醋酸反應結束的標志是________________。（2）雞蛋殼粉細度對檸檬酸鈣產率的影響如圖1（已知：雞蛋殼粉細度越大，其顆粒直徑越小），請分析雞蛋殼粉細度超過100目時，檸檬酸鈣產率下降的原因：_______________________________________________________________________。（3）洗滌檸檬酸鈣固體時，最適宜的洗滌劑是________（填“水”或“乙醇”）。（4）上述實驗過程中可循環使用的物質是____________。（5）制備檸檬酸鈣時，先將雞蛋殼與醋酸反應，生成醋酸鈣后，再與檸檬酸反應，而非直接將雞蛋殼與檸檬酸反應。請結合相關物質的溶解性解釋其原因：__________________________________________________________________________________________。Ⅱ.制備輕質碳酸鈣將檸檬酸鈣放入三頸燒瓶中（裝置如圖2），加水配制成懸濁液，然后加入氨水，再通入CO2調節pH至7.6，過濾、洗滌、烘干，得到輕質碳酸鈣。通入CO2后依次發生如下反應：反應1：2NH3·H2O＋CO2=（NH4）2CO3＋H2O；反應2：（NH4）2CO3與檸檬酸鈣發生復分解反應生成CaCO3。（6）制備過程中，先加入氨水，再通入CO2調節pH的原因是_________________________________________________________；選用水浴加熱的優點有_________________________（寫一點）。（7）寫出反應2的化學方程式：____________________________________________________________。3．葡萄糖酸鋅（ZnA2，A表示原子團）是一種補鋅劑，化學小組在實驗室用葡萄糖酸鈣（CaA2）與硫酸鋅反應制備葡萄糖酸鋅，反應原理為CaA2＋ZnSO4=ZnA2＋CaSO4↓。（1）制備硫酸鋅用氧化鋅與稀硫酸反應制備硫酸鋅的化學方程式為___________________________________________。（2）制備葡萄糖酸鋅（裝置如圖）制備步驟：在90℃水浴加熱條件下，向硫酸鋅溶液中逐滴加入葡萄糖酸鈣溶液至完全反應。將反應得到的混合物趁熱過濾除去濾渣，然后將濾液降溫結晶，過濾、洗滌、干燥，得到葡萄糖酸鋅固體。已知：葡萄糖酸鋅在熱水中易溶，在冷水中能溶，在無水乙醇中難溶；其在溫度高于100℃時開始分解。硫酸鈣的溶解度如表。溫度/℃4050607080硫酸鈣溶解度/g0.2100.2070.2010.1930.160①該反應需控制溫度在90℃左右，不能過低也不能過高的原因是______________________________________________________________。②“趁熱過濾”的目的是_______________________________________________________________________________________，濾渣的成分是____________（填化學式）。③“洗滌”時用無水乙醇而不用蒸餾水的目的是_____________________________________________。（3）保存葡萄糖酸鋅實驗操作及現象：取少量葡萄糖酸鋅固體于試管中加熱，固體逐漸變黑，試管口出現水珠。實驗結論：葡萄糖酸鋅中含有______元素。保存葡萄糖酸鋅時應注意___________________________。類型工藝流程與實驗結合類4．二氧化氯（ClO2）是一種安全高效的殺菌消毒劑，實驗室制備二氧化氯的工藝流程如圖1。（1）“酸浸”時，預先將鋅粒粉碎的目的是_______________________________________________。若要制取和收集一瓶干燥的氫氣，圖2中應選擇裝置的連接順序是________（填標號）。（2）“燃燒器”中，氫氣可以在氯氣中劇烈燃燒，反應的化學方程式為__________________________。（3）“ClO2生成器”中，發生反應：2NaClO3＋4HCl=2NaCl＋2X＋2ClO2＋Cl2，則X的化學式為________。NaClO3中氯元素的化合價為________。（4）以上工藝流程中可循環利用的物質是________（填化學式）。（5）二氧化氯用于城市用水消毒的過程中發生________變化（填“物理”或“化學”）。5．（2025淮安）Mn3O4常用于電子工業；而KMnO4可用于制備氧氣，其稀溶液還是良好的消毒劑。利用廢舊電池炭包（含炭和MnO2）制備Mn3O4和KMnO4的流程如圖1。（1）將炭包在足量的氧氣中焙燒，目的是________________________________________________。（2）反應1中化合價發生改變的元素是____________（填元素符號）。（3）利用MnSO4與氧氣、氨水反應制備（NH4）2SO4和Mn3O4（難溶于水的黑色固體），實驗裝置如圖2。制備時溶液的溫度和pH對Mn3O4的產率的影響如圖3。為獲得高產率、高純度的Mn3O4，請將下列實驗方案補充完整：取一定量MnSO4溶液放入三頸燒瓶中，邊攪拌邊通入空氣，________________________________________________________________________________________，真空干燥。（實驗方案中必須使用的試劑：氨水、蒸餾水）（4）反應2的原理為2MnO2＋4KOH＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2K2MnO4＋2X，則X的化學式為________。（5）將K2MnO4轉化為KMnO4的實驗方案通常有兩種。方案一：2K2MnO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2KMnO4＋H2↑＋2KOH方案二：3K2MnO4＋4CO2＋2H2O=2KMnO4＋MnO2↓＋4KHCO3對比上述兩種方案，你認為哪種方案更優？并說明理由：_________________________________________________________（寫一點）。6．堿式碳酸銅[Cu2（OH）2CO3]應用廣泛，某科研小組在實驗室研究制備堿式碳酸銅的方法。Ⅰ.廢黃銅制硫酸銅利用廢黃銅粉末（主要成分為銅和鋅）制備硫酸銅的流程如圖1：（1）“操作X”是________（填操作名稱）。溶液A中含有的陽離子是______________（填離子符號）。（2）“焙燒”時發生反應的化學方程式為__________________________。（3）“酸浸”時為提高銅的浸出率，可采取的措施是_________________________________（寫一條）。Ⅱ.制備堿式碳酸銅已知：①堿式碳酸銅在220℃時開始分解。②CuSO4在堿性條件下生成Cu（OH）2沉淀。用如圖2裝置制備堿式碳酸銅，具體實驗步驟如下：步驟1：向三頸燒瓶中加入一定質量10%的CuSO4溶液，并逐滴滴加一定質量10%的Na2CO3溶液，有淺藍色沉淀產生，調節pH為8.8，控制溫度約在70℃，再不斷攪拌懸濁液直到沉淀變為綠色，停止攪拌，靜置。步驟2：過濾，洗滌，然后將濾渣置于烘箱中烘干，得到堿式碳酸銅固體。（4）制備原理為2Na2CO3＋2CuSO4＋Xeq\o(=,\s\up7(70℃))Cu2（OH）2CO3↓＋CO2↑＋2Na2SO4，則X的化學式為____________。（5）“步驟2”中，洗滌前沉淀表面附著的主要雜質的化學式為____________。（6）實驗時不能將CuSO4溶液滴加到Na2CO3溶液中的原因是____________________________________________________________。（7）最終得到的堿式碳酸銅固體中混有少量黑色雜質的原因可能是_______________________________________________________。

參考答案歸納題型解法例題（1）分液漏斗（2）Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑（NH4）2SO4（3）排盡裝置中的空氣，防止Fe2＋被氧化將裝置A中溶液壓入裝置B中，使生成的FeSO4與NH4HCO3反應防止空氣中的氧氣進入裝置B中氧化Fe2＋（4）Na2CO3溶液呈堿性，會生成Fe(OH)2沉淀（5）B（6）蒸發濃縮減少乳酸亞鐵晶體的損耗分類綜合訓練1．（1）2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑酒精燈（2）放熱減小⑤⑥（3）2NH3＋2Aleq\o(=,\s\up7(△))2AlN＋3H2防止鋁粉被氧化，防止發生爆炸（4）防倒吸（5）稀硫酸（或稀鹽酸）（6）12.32．（1）不再產生氣泡（2）當細度超過100目時，雞蛋殼粉易浮于反應液上方，導致反應不充分，使檸檬酸鈣產率下降（3）乙醇（4）醋酸溶液