2026年高考化学第一轮基础练习--第56讲　常见物质的制备（含答案）

第56讲　常见物质的制备
一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1 [2025南京期中]NH4HCO3是一种常用氮肥，其制备原理为CO2＋H2O＋NH3===NH4HCO3。下列相关原理、装置及操作正确的是(　　)
A. 制取CO2(g) B. 制取NH3(g) C. 制备NH4HCO3(aq) D. 获得NH4HCO3(s)
2 [2024南通、泰州、扬州等八市三调]实验室制取、收集SO2并验证其性质，下列装置不能达到实验目的的是(　　)
A. 制取SO2 B. 收集SO2 C. 验证SO2的漂白性 D. 验证SO2的还原性
3 [2024苏锡常镇二调]实验室在如图所示装置中制取NH3，将NH3通入CuSO4溶液，当生成的蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液，再滴加乙醇可获得[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。已知：[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。下列说法不正确的是(　　)
A. 在装置甲试管中加入NH4Cl和Ca(OH)2固体加热制取NH3
B. 装置乙中的a和装置丙中的b均可防止倒吸
C. [Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度
D. 与NH3相比，H2O更易与Cu2+形成配位键
4 [2024宿迁调研]下列关于Cl2的实验室制备、除杂和应用的原理及装置均正确的是(　　)
A. 制取Cl2 B. 除去HCl C. 干燥Cl2 D. 喷泉实验
5 [2024泰州调研]实验室制取并收集NH3，下列实验装置和操作不能达到实验目的的是(　　)
甲　　 　 乙　 　 丙　　 丁
A. 用装置甲制取NH3
B. 用装置乙干燥NH3
C. 用装置丙收集NH3
D. 用操作丁检验NH3是否已收集满
6 [2025苏州期中]实验室制备乙酸乙酯。下列相关原理、装置及操作均正确的是(　　)
A. 制备乙酸乙酯 B. 收集乙酸乙酯 C. 分离乙酸乙酯 D. 提纯乙酸乙酯
7 [2025南通期中]实验室以含铜的废铁屑制备FeCl3·6H2O的流程如图。下列实验装置或操作不能达到实验目的的是(　　)
二、 非选择题
8 某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验：
步骤1：取一定量含铁废铝，加足量的NaOH溶液，反应完全后过滤。
步骤2：边搅拌边向滤液中滴加稀硫酸至溶液的pH＝8～9，静置、过滤、洗涤。
步骤3：将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题。
(1) 上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、____________、____________等玻璃仪器。
(2) 步骤1过滤的目的是_________________________。
(3) 当步骤2中的溶液pH＝8～9时，检验沉淀是否完全的方法是__________
____________________________________________________________________。
(4) 步骤2中溶液的pH控制较难操作，可改用_________________________。
9柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备：
FeSO4＋Na2CO3===FeCO3↓＋Na2SO4
FeCO3＋C6H8O7=== FeC6H6O7＋CO2↑＋H2O
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol/L计算)。
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Al3+ 3.0 5.0
Fe2+ 5.8 8.8
(1) 制备FeCO3时，选用的加料方式是________(填字母)，原因是______________________________________________。
a. 将FeSO4溶液与Na2CO3 溶液同时加入反应容器中
b. 将FeSO4溶液缓慢加入盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c. 将Na2CO3溶液缓慢加入盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2) 生成的FeCO3沉淀需充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是___________
____________________________________________________________________。
(3) 将制得的FeCO3加入足量柠檬酸溶液中，再加少量铁粉，80 ℃下搅拌反应。
①铁粉的作用是___________________________________________。
②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是_______________________
____________________________________________________________________。
(4) 最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是_______________________________________________________________________________________________。
(5) 某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3) 出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合下图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，___________________
____________________________________________________________________，
得到FeSO4溶液，_______________________________________________________
________________________________________________，得到FeSO4·7H2O 晶体。
10 过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题。
Ⅰ. 碳酸钙的制备
(1) 步骤①加入氨水的目的是______________________________________。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒变大，有利于__________。
(2) 上图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的有________(填字母)。
a. 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b. 玻璃棒用作引流
c. 将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d. 滤纸边缘高出漏斗
e. 用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以提高过滤速度
Ⅱ. 过氧化钙的制备
CaCO3滤液
(3) 步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________(填“酸”“碱”或“中”)性。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是____________________。
(4) 步骤③中反应的化学方程式为_____________________________________________________，该反应需要在冰浴下进行，原因是_____________________________________________。
(5) 将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是__________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(6) 制备过氧化钙的另一种方法：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是___________________________，
产品的缺点是____________。
11 [2024苏州期初]实验室利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备磁性材料Co3O4。
(1) 浸取。
将一定量的钴渣粉与Na2SO3、H2SO4溶液中的一种配成悬浊液，加入三颈烧瓶中(装置如图)，70 ℃下通过分液漏斗缓慢滴加另一种溶液，充分反应，过滤，分液漏斗中的溶液是__________；Co(OH)3转化为Co2+的离子方程式为_______________________________________________________________________________。
(2) 沉钴。
Co(Ⅱ)盐溶液可以Co(OH)2、CoCO3和CoC2O4等多种形式沉淀。
已知：Ksp(CoCO3)＝1.4×10-13，Ksp(CoC2O4)＝6.3×10-8，H2C2O4的电离常数分别为Ka1＝5.4×10-2、Ka2＝5.6×10-5，NH3·H2O的电离常数为Kb＝1.8×10-5。
①向除杂后含0.100 mol/L CoSO4的溶液中滴加NaOH溶液调节pH，pH＝7时开始出现 Co(OH)2 沉淀，继续滴加NaOH溶液至pH＝________时，Co2+沉淀完全[c(Co2+)≤10-5 mol/L]。
②向除杂后的CoSO4溶液中加入H2C2O4溶液或(NH4)2C2O4溶液作沉淀剂，可得到CoC2O4。反应Co2+＋H2C2O4 CoC2O4↓＋2H＋的平衡常数K的数值为________；不能用同浓度的Na2C2O4溶液代替(NH4)2C2O4溶液的原因是________
__________________________________________________________。
(3) 制备Co3O4。
以CoCl2为原料先制得CoCO3；然后再制备Co3O4。已知：①尿素水溶液呈弱碱性，70 ℃以上能缓慢水解产生CO，pH为1～3时水解速率对生成CoCO3沉淀较为适宜。②取1 mol CoCO3在空气中加热，反应温度对反应产物的影响如图所示。
请补充完整以CoCl2溶液、尿素、盐酸为原料，制备Co3O4的实验方案：取一定体积CoCl2溶液，_________________________________________________________________________________________________________________________，
充分反应，_____________________________________________________________
____________________________________________________________________，
反应至固体质量不再变化，即可制得Co3O4。
第56讲　常见物质的制备
1 C　反应生成的CaSO4固体会覆盖在CaCO3表面，阻止反应继续进行，应将稀硫酸换成稀盐酸，A错误；仅加热NH4Cl固体不能制得NH3，应该加热NH4Cl和Ca(OH)2的固体混合物，B错误；NH4HCO3受热易分解，不能用蒸发结晶法制备NH4HCO3固体，D错误。
2 C　SO2不能漂白指示剂，不能使石蕊溶液褪色，故用装置丙不能验证SO2的漂白性，C错误。
3 D　CuSO4溶液中电离出的Cu2+以[Cu(H2O)4]2+存在，使溶液呈蓝色，通入氨气后，[Cu(H2O)4]2+转化为[Cu(NH3)4] 2+，使溶液呈深蓝色，说明NH3比H2O更易与Cu2+形成配位键，D错误。
4 A　除Cl2中的HCl应该用饱和食盐水，B错误；干燥Cl2应用浓硫酸，碱石灰能与Cl2反应，C错误；Cl2难溶于饱和食盐水，不能产生喷泉，D错误。
5 D　浓硫酸是高沸点酸，难挥发，不能与NH3产生发烟现象，故不能用浓硫酸检验NH3是否已收集满，不能达到实验目的，D错误。
6 A　乙酸乙酯在NaOH溶液中会水解，可改用饱和Na2CO3溶液，B错误；分离有机层和水层应采用分液操作，C错误；温度计测量的是馏分的温度，温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口附近，D错误。
7 D　加热蒸发会促进Fe3+的水解和HCl的挥发，最终得不到FeCl3·6H2O，D错误。
8 (1) 烧杯　漏斗　(2) 除去铁等不溶于碱的杂质　(3) 取上层清液，逐滴加入稀硫酸，若变浑浊则说明沉淀不完全，若不变浑浊则说明沉淀完全　(4) 通入足量的CO2气体
9 (1) c　避免生成Fe(OH)2沉淀　(2) 取最后一次的洗涤滤液1～2 mL 于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净，否则未洗干净
(3) ①防止Fe2+被氧化　②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全
(4) 降低柠檬酸亚铁在水中的溶解度，有利于晶体析出
(5) (过滤，)向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤(或过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤)　(滴加稀硫酸酸化，)加热浓缩得到60 ℃饱和溶液，冷却至0 ℃结晶，过滤，用少量冰水洗涤，低温干燥
10 (1) 调节溶液pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀　过滤分离
(2) ade　(3) 酸　除去溶液中的CO2　(4) CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O　温度过高时，双氧水易分解　(5) 除去白色结晶表面的水分，快速干燥
(6) 工艺简单、操作方便　纯度较低
11 (1) H2SO4溶液　2Co(OH)3＋4H＋＋SO2Co2+＋SO＋5H2O　(2) ①9　②48　Na2C2O4溶液的碱性更强，易生成Co(OH)2沉淀　(3) 在搅拌下溶解一定质量的尿素，用盐酸调节pH至1～3左右，水浴加热控制温度在70 ℃以上　过滤、洗涤、干燥，将滤渣在空气中加热，并控制温度在400 ℃(200～600 ℃之间均可)左右
解析：(1) Na2SO3在过量的H2SO4溶液中会转化为SO2，从体系中逸出，Na2SO3的利用率降低，故应该逐滴滴加硫酸。(2) ① 当pH＝7时开始出现Co(OH)2沉淀，c(OH－)＝10-7 mol/L，Ksp[Co(OH)2]＝c(Co2+)·c2(OH－)＝0.100×(10-7)2＝10-15。当c(Co2+)＝10-5 mol/L 时，c2(OH－)＝＝＝10-10，c(OH－)＝10-5 mol/L，pH＝9。②K＝＝ eq \f(c2(H＋)·c（C2O）·c（HC2O）,c(Co2+)·c（C2O）·c(H2C2O4)·c（HC2O）)＝＝＝48。(NH4)2C2O4溶液中NH和C2O均水解，且分别显酸性和碱性，而Na2C2O4溶液只有C2O水解显碱性，所以Na2C2O4溶液的碱性比(NH4)2C2O4溶液的强，会使Co2+生成Co(OH)2沉淀。(3) 制备CoCO3的原理为Co2+与CO反应生成CoCO3沉淀。CO可由尿素在70 ℃以上、pH在1～3时缓慢水解而得。对CoCO3沉淀洗涤，干燥，由图可知，将CoCO3在200～600 ℃之间加热可得Co3O4。