2014高考名师推荐化学制备实验方案的设计与评价（带解析）
1．用如图所示装置制取表格中的四种干燥、纯净的气体(必要时可以加热；a、b、c、d 表示相应仪器中加入的试剂)。
其中正确的是
选项气体a b c d
A SO2浓硫酸Cu H2O浓硫酸
B Cl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓硫酸
C NH3饱和NH4Cl溶
液消石灰空集气瓶固体
NaOH
D NO稀硝酸铜屑H2O浓硫酸
【答案】D
【解析】SO2能够溶解在水中，选项A错误；氯气能够溶解在NaOH溶液中，选项B错误；实验室中制备氨气采用的是加热固体NH4Cl和Ca(OH)2的方法，且氨气应该用向下排气法，选项C错误；稀硝酸与铜反应生成NO，装置体系中含有氧气，反应开始时，NO气体中含有少量的NO2，故c为水，可以除去NO2，d为浓硫酸，可以除去NO中的水蒸气，然后用注射器收集干燥的NO气体，选项D正确。
2．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源，对今后世界经济发展有着决定性作用。
下列有关说法正确的是
A．整个过程可在实验室中模拟进行
B．工段②是风化过程
C．在工段③④⑤中溴元素均被氧化
D．工段①中除去粗盐中的、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋等杂质，加入的药品顺序为Na2CO3
溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
【答案】A
【解析】工段②是MgCl2·6H2O加热失水的过程，而不是在空气中自然失水，不属于风化，B错。
工段④中发生反应Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，溴被还原，C错。
除去粗盐中的可溶性杂质，所加试剂均需过量，要注意Na2CO3溶液要在BaCl2溶液后面加，以除去过量Ba2＋，D错。
3．下列药品和装置合理且能完成相应实验的是
A．喷泉实验
B．实验室制取并收集氨气
C．制备氢氧化亚铁
D．验证苯中是否有碳碳双键
【答案】D
【解析】NO不溶于水，也不与水反应，故不能用于喷泉实验，A项错误；加热固体混合物时，试管口应略向下倾斜，B项错误；Fe(OH)2具有较强的还原性，应将滴管插入液面以下，C项错误；通过溴水或酸性高锰酸钾溶液是否褪色，可以验证苯环中是否有碳碳双键，D项正确。
4．下列实验方案正确且能达到相应实验预期目的的是
A．制取少量蒸馏水B．制取少量NO2C．比较MnO2、Cl2、
I2的氧化性D．探究NH4HCO3的热稳定性
【答案】A
【解析】A装置可以蒸出蒸馏水，A项正确。
B装置NO2不能用排水法收集，B项错误。
C 装置中用稀盐酸制氯气错误，C项错误。
NH4HCO3受热分解产生水，被加热的试管口应向下倾，D项错误。
5．可用如图所示装置制取、净化、收集的气体是
A．锌和稀硝酸反应制一氧化氮
B．亚硫酸钠与浓硫酸反应制二氧化硫
C．铁和稀硫酸反应制氢气
D．浓氨水和生石灰反应制取氨气
【答案】B
【解析】NO不能用排气法收集，A错；亚硫酸钠与浓硫酸反应不需加热即可制取二氧化硫，可以用浓硫酸除去水蒸气，并且二氧化硫的密度大于空气的，可以用该装置制取、
净化、收集，B对；氢气密度小于空气的，应该采用“短管进气，长管出气”的方法收集，C错；氨气是碱性气体，不能用浓硫酸净化，D错。
6．如图所示是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。
下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是
A．铜屑和稀硝酸
B．二氧化锰和浓盐酸
C．用浓氨水和生石灰反应
D．碳酸钙和稀盐酸
【答案】D
【解析】本题考查常见气体实验室制取与干燥基础知识的掌握情况。
利用这套装置制取并收集气体需符合三个条件：固体与液体反应，反应不用加热；气体不与浓硫酸反应，可使用浓硫酸进行干燥；密度大于空气，可用向上排空气法收集。
铜与稀硝酸反应生成NO，不能用排空气法收集；用碳酸钙与稀盐酸制CO2反应不需加热，CO2跟浓硫酸不反应且密度大于空气，可用这套装置制取。
用MnO2跟浓盐酸反应需加热，且没有尾气处理装置；NH3不能用浓硫酸干燥。
7．实验桌上只有烧碱、盐酸、铜片、大理石、蒸馏水五种试剂，从欠缺试剂的角度来看(实验仪器齐全)，无法进行的实验项目是
A．制取氢气 B．制取碳酸钠
C．制取氯化铜 D．测定盐酸的浓度
【答案】D
【解析】电解蒸馏水可制取氢气；盐酸与大理石可制取CO2；CO2与烧碱溶液反应可制得碳酸钠；电解盐酸，可先制得Cl2，然后再与Cu反应，可制取CuCl2；D项测定盐酸浓度用中和滴定法，应使用标准碱性溶液和酸碱指示剂。
8．Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，它是棕黄色强刺激性气体，沸点3.8 ℃，熔点－116 ℃。
实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O，装置如下图Ⅰ：
回答下列问题：
(1)把浓盐酸直接滴在KMnO4晶体上就可以产生Cl2。
请模仿“图Ⅱ”在“图Ⅰ”A处补画出正确的装置图，并作必要的标注。
(2)B中试剂a应选用 (填字母序号)。
a．CCl4 b．饱和NaCl溶液
c．浓H2SO4 d．饱和NaHCO3溶液
(3)通入适量的氯气，在C中生成棕黄色的物质Cl2O，该物质常温下为气体，方程式为Cl2＋ Na2CO3＋ = NaHCO3＋ NaCl＋ Cl2O
(4)对C中反应后的固体成分进行检验，请写出实验步骤以及预期的现象和结论。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO 3、BaCl 2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO 3溶液、澄清石灰水、试管、小烧杯、带导管的橡皮塞、过滤装置。
实验步骤
现象和结论
步骤一：取C 中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至完全溶解，然后将溶液分别置于a 、b 试管中。
步骤二：向a 试管中滴加BaCl 2溶液，静置。
无明显现象，证明固体中不含Na 2CO 3。
步骤三：
步骤四： 则证明固体中含有NaCl 。
【答案】(1)见下图
(2)b (3)2 2 H 2O 2 2 1 (4) 实验步骤
现象和结论
步骤三：取a 试管的上层清液于c 试管中(或过滤，取滤液加入试管c)，加入适量Ba(OH)2溶液(或加入稀HNO 3，塞上带导管的橡皮塞，将生成的气体通入澄清石灰水中)。
产生白色沉淀(或澄清石灰水变浑浊)，则证明固体中含有NaHCO 3。
步骤四：向试管b 中滴加过量的稀HNO 3溶液，
再滴加少量AgNO 3溶液。
有白色沉淀
【解析】(2)利用浓盐酸和KMnO 4固体制取Cl 2会含有HCl ，所以应用饱和食盐水除去HCl 气体。
(3)用倒配法配平。
即：2Cl 2＋2Na 2CO 3＋H 2O=2NaHCO 3＋2NaCl ＋Cl 2O 。
(4)反应后的固体C 中可能是Na 2CO 3、NaHCO 3、NaCl 的混合物。
证明是否含有Na 2CO 3，用BaCl 2检验；是否含有NaHCO 3，用Ba(OH)2或稀HNO 3检验；是否含有NaCl ，用AgNO 3检验。
9．利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。
某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程。
其设计的模拟装置如下：
根据要求填空：
(1)B 装置有三种功能：①均匀混合气体；② ；③ 。
(2)设V(Cl 2)/V(CH 4)＝x ，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x 值应 。
(3)D 装置的石棉中均匀混有KI 粉末，其作用是 。
(4)E 装置的作用是 (填编号)。
A ．收集气体 B.吸收氯气
C．防止倒吸 D．吸收氯化氢
(5)E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 (填分离方法名称)。
(6)该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为 (填编号)。
A.CH4 B．CH3C1 C．CH2C12 D．CHCl3 E．CCl4
【答案】(1)干燥气体、控制气流速度 (2)x≥4 (3)吸收过量的Cl2(4)CD (5)分液 (6)AB 【解析】(1)B装置还可以干燥气体，控制气流速率。
(2)甲烷中有4个氢，完全取代需≥4。
(3)KI可吸收氯气。
(4)E装置用来吸收HCl，并防止倒吸。
(5)有机物氯代甲烷与水不溶解，可用分液法分离。
(6)CH4和CH3Cl是气体，其它都是液体。
10．某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属单质为反应物，并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图所示的装置。
试回答：
(1)若试管中装有铜丝网隔板，利用该装置可制取哪些气体？
(写出两种)。
(2)若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板，则该装置可用于制取何种气体？。
该反应的离子方程式是：。
【答案】(1)H 2、CO2、H2S中任写两种 (2)H2 2Al＋2OH－＋2H2O=2＋3H2↑
【解析】(1)由题所给实验装置图可知，该装置为启普发生器的简易装置，适于块状难溶固体与液体反应，不需要加热制取的气体，如H2、CO2、H2S等。
(2)由于铁比铜活泼，可与酸反应，当把铜丝隔板改为铁丝隔板后，不适于固体与酸反应制备气体。
若将酸溶
液改为强碱溶液，则可利用2Al＋2OH－＋2H 2O=2＋3H2↑来制备氢气。