高二化学人教版选修6第二单元 课题二 物质的制备 第1课时练习（含解析）

自我小测
1．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备铜，有下列两种途径：(1)FeH2Cu
(2)CuOCuSO4Cu
若用这两种方法制得等量的铜，下列说法符合实际情况的是(　　)。
A．消耗氧化铜的质量相同
B．消耗铁的质量相同
C．消耗稀硫酸的质量相同
D．生成硫酸亚铁的质量相同
2．用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是(　　)。
3．如图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于(　　)。
A．锌和盐酸反应生成氢气
B．二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气
C．碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳
D．氯化钠和浓硫酸反应生成氯化氢
4．实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置______(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置______(填代号)。可选用制备气体的装置如下。
5．工业废铁屑的表面常有铁锈(成分为Fe2O3)，并沾有油污。某校研究性学习小组设计实验方案，按以下①～④步骤用废铁屑制备绿矾(FeSO4·7H2O)晶体。
废铁屑铁屑溶液(留有少量铁屑)滤液绿矾晶体
根据该实验方案，回答下列问题：
(1)步骤①中废铁屑与NaOH溶液共热的目的是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤②中烧杯底部留有少量铁屑的理由是____________________________________
________________________________________________________________________。
说明剩余铁屑作用的离子方程式为______________________。
(3)在步骤③中，该小组采用如图抽气过滤(减压过滤)装置代替普通漏斗，其目的是______________________________。
(4)检查步骤③的滤液中没有Fe3＋的方法是__________________。
6．一水硫酸四氨合铜(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：
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＋＋＋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如下图所示：
请根据以上信息回答下列问题：
(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c的抽滤装置如下图所示，该装置中的错误之处是______________；抽滤完毕或中途需停止抽滤时，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，产生该杂质可能的原因是________________________。
(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请在上述空格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_____________________________。
参考答案
1．答案：A　解析：用H2还原CuO时，需要先通入H2排出系统中的空气，反应完毕后也要使Cu在H2气流中冷却，故B、C、D错误。
2．答案：C　解析：铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的密度大。因此利用排空气法收集NO2气体时，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，只有C项符合。
3．答案：A　解析：A中用水吸收H2中混有的HCl气体，然后用向下排气法收集H2是可行的；B中因Cl2的密度大于空气的密度，应用向上排气法收集，且制Cl2反应需要加热；C中CO2不可用向下排气法收集；D中NaCl与浓硫酸反应制HCl需加热，HCl极易溶于水，且密度比空气的密度大，故应用向上排气法收集且不能用水净化。4．答案：e　d
解析：考虑所给反应物质的状态与气体的性质选用气体发生和收集的装置。制备氢气不需加热，且锌粒为固体颗粒；氢气难溶于水，其密度比空气的小，因此只有e正确。制备氯气需要加热，氯气可溶于水，且氯气中混有氯化氢和水蒸气，故需选用d装置。
5．答案：(1)除去铁屑表面的油污
(2)防止Fe2＋被氧化　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(3)使吸滤瓶内的压强减小，提高过滤的速度，减少滤液与空气的接触，避免Fe2＋被氧化等
(4)取少许滤液，加入KSCN溶液，无血红色出现
解析：制备FeSO4·7H2O晶体，关键是要避免Fe2＋被空气氧化，利用抽气过滤，可提高过滤速度，趁热过滤还可以防止FeSO4结晶。
6．答案：(1)①布氏漏斗的颈口斜面未朝向抽滤瓶的支管口
断开连接安全瓶与抽气装置间的橡皮管
关闭抽气装置中的水龙头
②Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4
加热蒸发过程中NH3挥发，使反应[Cu(NH3)4]2＋Cu2＋＋4NH3平衡往右移动，且Cu2＋发生水解
(2)①乙醇　抽滤(或减压过滤、吸滤)
②C　③加热易使[Cu(NH3)4]SO4·H2O分解(失H2O，失NH3)
解析：(1)①停止抽滤时为防止水倒吸应先断开抽滤瓶和安全瓶，然后关闭水龙头。②根据平衡移动原理和Cu2＋的水解知识，可知该杂质为Cu(OH)2[或Cu2(OH)2SO4]。(2)由信息可知(NH4)2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶，而一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)在乙醇和水的混合溶剂中溶解度随乙醇体积分数增大而减小，故可在溶液C中加入适量乙醇使[Cu(NH3)4]SO4·H2O析出，使(NH4)2SO4仍留在溶液中。洗涤晶体时为除去晶体表面吸附的杂质离子又不减少产物，可用乙醇和水的混合液作洗涤液。