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2019-2020年高中化學(xué)專(zhuān)題七物質(zhì)的制備與合成7.1硫酸亞鐵銨的制備同步訓(xùn)練蘇教版 1.將硫酸亞鐵和硫酸銨以物質(zhì)的量之比為1∶1混合,加熱濃縮,再冷卻結(jié)晶,最先析出的晶體是(　　) A.硫酸亞鐵 B.硫酸銨 C.硫酸亞鐵銨 D.硫酸亞鐵和硫酸銨混合晶體 解析:將FeSO4和(NH4)2SO4以物質(zhì)的量之比為1∶1混合時(shí),加熱濃縮,冷卻結(jié)晶即析出硫酸亞鐵銨晶體。 答案:C 2.用硫酸和鐵屑制備硫酸亞鐵,反應(yīng)結(jié)束后,需將反應(yīng)液進(jìn)行過(guò)濾,但過(guò)濾時(shí)常出現(xiàn)漏斗頸下端管口堵塞的現(xiàn)象,可采取的措施是(　　) A.將普通漏斗改為分液漏斗 B.將漏斗預(yù)熱,進(jìn)行熱過(guò)濾 C.增加濾紙層數(shù) D.向溶液中加一些稀硫酸 解析:反應(yīng)后的溶液是幾乎飽和的硫酸亞鐵溶液,進(jìn)行過(guò)濾時(shí)常出現(xiàn)漏斗頸下端管口堵塞的現(xiàn)象,是由于濾液在漏斗頸下端遇冷析出晶體造成的,可采取的措施是將漏斗預(yù)熱,進(jìn)行熱過(guò)濾。 答案:B 3.實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí),吸收尾氣的方案,正確的是(　　) ①向KMnO4晶體中加入濃鹽酸,產(chǎn)生的氣體進(jìn)行漂白實(shí)驗(yàn)后的尾氣用NaOH溶液吸收 ②向Na2SO4晶體中滴入濃硫酸,尾氣用氨水吸收 ③向FeS固體中滴入稀鹽酸,最后的尾氣用CuSO4溶液吸收 ④濃硫酸與食鹽晶體共熱,將多余的氣體用水吸收 A.①④ B.②③ C.①③④ D.①②③④ 解析:①②③④的尾氣分別是Cl2、SO2、H2S、HCl,分別用NaOH溶液、氨水、CuSO4溶液、水吸收。 答案:D 4.用傾析法進(jìn)行分離適用于(　　) A.沉淀的結(jié)晶顆粒較小 B.沉淀的結(jié)晶顆粒較大 C.沉淀不容易沉降 D.沉淀的質(zhì)量較小 解析:當(dāng)沉淀的結(jié)晶顆粒較大,靜置后容易沉降至容器底部時(shí),常用傾析法(也稱(chēng)傾注法)進(jìn)行分離或洗滌。 答案:B 5.工業(yè)上用硫酸和廢鐵屑制備硫酸亞鐵時(shí),為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量,常采取的措施是(　　) A.硫酸過(guò)量 B.鐵屑過(guò)量 C.硫酸和鐵的物質(zhì)的量之比為1∶1 D.需要用濃硫酸 解析:鐵屑過(guò)量可以還原氧化生成的Fe3+,Fe + 2Fe3+3Fe2+,保證Fe2+穩(wěn)定、純凈地存在,減少產(chǎn)物中的Fe3+雜質(zhì)。 答案:B 6.如圖為實(shí)驗(yàn)室制氫氣的簡(jiǎn)易裝置。若在加稀硫酸時(shí),發(fā)現(xiàn)鋅粒、酸沒(méi)有接觸而稀硫酸又不夠,為使反應(yīng)順利進(jìn)行,則可以從漏斗中加入的試劑是(　　) ①食鹽水　②KNO3溶液?、圻m量硫酸銅溶液　④Na2CO3溶液?、軨Cl4?、逎獍彼? A.①③⑤ B.②⑥ C.③⑤ D.①②④ 解析:加入食鹽水相當(dāng)于稀釋硫酸使之與鋅粒接觸而反應(yīng);加入KNO3溶液會(huì)產(chǎn)生氮的低價(jià)態(tài)化合物而不是氫氣;加入適量的CuSO4溶液析出Cu,Cu與Zn構(gòu)成原電池,使得反應(yīng)速率加快;加入Na2CO3溶液與H2SO4反應(yīng)消耗H2SO4,不能再產(chǎn)生H2;CCl4使得H2SO4液面上升與Zn接觸反應(yīng);濃氨水與H2SO4反應(yīng)消耗H2SO4,不能再產(chǎn)生H2,故①③⑤可以從漏斗中加入。 答案:A 7.設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)要注意安全、無(wú)污染、現(xiàn)象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理,可用底部有小孔的試管制簡(jiǎn)易的氣體發(fā)生器(如圖)。若關(guān)閉K,不能使反應(yīng)停止,可將試管從燒杯中取出(會(huì)有部分氣體逸散)。下列氣體的制取宜使用該裝置的是(　　) A.用二氧化錳(粉末)與雙氧水制氧氣 B.用鋅粒與稀硫酸制氫氣 C.用硫化亞鐵(塊狀)與鹽酸制硫化氫 D.用碳酸鈣(塊狀)與稀硫酸制二氧化碳 解析:選項(xiàng)A中二氧化錳為粉末狀物質(zhì),關(guān)閉K時(shí),反應(yīng)不能停止;選項(xiàng)B中Zn為顆粒狀物質(zhì),關(guān)閉K可以使試管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大,能使反應(yīng)停止;選項(xiàng)C與選項(xiàng)B相似,但H2S有毒,對(duì)空氣造成污染;選項(xiàng)D中CaCO3與H2SO4反應(yīng)生成CaSO4,由于CaSO4微溶于水,附著在CaCO3表面,使反應(yīng)停止,達(dá)不到制取CO2的目的。 答案:B 8.FeSO47H2O晶體是一種重要的食品和飼料添加劑。實(shí)驗(yàn)室通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑制備FeSO47H2O晶體: ①將5% Na2CO3溶液加入到盛有一定量廢鐵屑的燒杯中,加熱數(shù)分鐘,用傾析法除去Na2CO3溶液,然后將廢鐵屑用水洗滌2 ~ 3次; ②向洗滌過(guò)的廢鐵屑中加入適量的稀硫酸,控制溫度在50 ~ 80 ℃之間至鐵屑耗盡; ③趁熱過(guò)濾,將濾液轉(zhuǎn)入到密閉容器中,靜置、冷卻結(jié)晶; ④待結(jié)晶完畢后,濾出晶體,用少量冰水洗滌2~3次,再用濾紙將晶體吸干; ⑤將制得的FeSO47H2O晶體放在一個(gè)小廣口瓶中,密閉保存。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是　　　　　　,加熱的作用是　　　　　　　　　　。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟④中用少量冰水洗滌晶體,其目的是　　　　　　　　　　　　　　。 解析:該實(shí)驗(yàn)中的原料為廢鐵屑,實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是對(duì)原料的處理,分析原料和使用的試劑,原料為廢鐵屑,試劑為Na2CO3溶液。Na2CO3溶液是一種堿性溶液,根據(jù)對(duì)原料除雜要求,不難推出該過(guò)程是除去原料上的油污。至于加熱原因,根據(jù)鹽類(lèi)水解知識(shí)可知,升高溫度,促進(jìn)了Na2CO3的水解,溶液堿性增強(qiáng),去油污能力增強(qiáng)。廢鐵屑除了有雜質(zhì)油污,肯定有三價(jià)鐵,在實(shí)驗(yàn)操作中也必須除去。步驟④用冰水洗滌,“洗”顯然是除去實(shí)驗(yàn)中帶入的雜質(zhì),即洗滌除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì),用“冰水”洗滌而不用常溫水洗滌,是為了盡可能減少晶體的溶解,降低洗滌過(guò)程中FeSO47H2O的損耗問(wèn)題。 答案:(1)除油污　升高溫度,溶液堿性增強(qiáng),去油污能力增強(qiáng)　(2)降低洗滌過(guò)程中FeSO47H2O的損耗 9.下列有關(guān)鋅與H2SO4反應(yīng)及ZnSO47H2SO4制備實(shí)驗(yàn),回答各問(wèn)題。 (1)實(shí)驗(yàn)室中利用Zn與稀硫酸反應(yīng)制取H2時(shí),通常用粗鋅,原因是　。 (2)如果足量鋅中混有少量Fe和Cu的雜質(zhì),對(duì)制取純凈ZnSO4　　　(填“有”或“沒(méi)有”)影響,原因是　 　。 (3)如果稀硫酸中混有少量CuSO4,對(duì)制取純凈ZnSO47H2O　　　(填“有”或“沒(méi)有”)影響,原因是　。 (4)制備ZnSO47H2O時(shí):①使鋅過(guò)量;②使H2SO4過(guò)量。你認(rèn)為應(yīng)該采用　　　,原因是　。 (5)下列為制備ZnSO47H2O的六個(gè)操作步驟,補(bǔ)充完整。 ①使過(guò)量Zn與稀硫酸反應(yīng),目的是　。 ②　　　,除去未反應(yīng)的Zn及其他不溶性雜質(zhì)。 ③　　　,除去大部分水,使溶液濃縮。 ④冷卻結(jié)晶。 ⑤　　　,將晶體與溶液分離。 ⑥干燥晶體。 解析:實(shí)驗(yàn)室常用含有雜質(zhì)的鋅與稀硫酸反應(yīng),這是由于形成的原電池加快了反應(yīng)速率的緣故。制備中,只要Zn過(guò)量,Zn中的雜質(zhì)Fe、Cu和溶液中的CuSO4都不會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。 答案:(1)純鋅與稀硫酸反應(yīng)極慢,而含雜質(zhì)的鋅與稀硫酸反應(yīng)較快,因?yàn)殇\、雜質(zhì)和稀硫酸可以構(gòu)成原電池 (2)沒(méi)有　銅不與稀硫酸反應(yīng),可以濾去,鐵雖然能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵,但鋅比鐵的活動(dòng)性強(qiáng),可以把鐵從硫酸亞鐵中置換出來(lái),最后亦可濾去 (3)沒(méi)有　Cu2+可被Zn置換生成Cu,可以濾去 (4)①　鋅除了跟稀硫酸反應(yīng)生成ZnSO4外,還要還原其他雜質(zhì),鋅過(guò)量易于濾去 (5)①生成ZnSO4同時(shí)除去其他雜質(zhì)?、谶^(guò)濾　③蒸發(fā)?、葸^(guò)濾 10.(xx全國(guó)大綱卷)制備氮化鎂的裝置示意圖如下: 回答下列問(wèn)題: (1)檢查裝置氣密性的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。a的名稱(chēng)是　　　　,b的名稱(chēng)是　　　　。 (2)寫(xiě)出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 (3)C的作用是　　　　　　　　　　　　　,D的作用是　　　　　　　　　　　　,是否可以把C與D的位置對(duì)調(diào)并說(shuō)明理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)寫(xiě)出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　　　　　　。 (5)請(qǐng)用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成,并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)該裝置所連儀器較多,所以需微熱b,G中有氣泡冒出,停止加熱冷卻后,G中插在溶液里的玻璃管若形成一段水柱,則氣密性良好。a為分液漏斗;b為圓底燒瓶。 (2)由題意知NaNO2與(NH4)2SO4反應(yīng)制得N2, 其化學(xué)方程式為(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O。 (3)C中的FeSO4具有還原性,可推測(cè)其作用是除去氧氣或A中生成的氮氧化物;D中濃硫酸的作用是除去水蒸氣;若將C與D的位置對(duì)調(diào)則無(wú)法除去水蒸氣。 (4)E中發(fā)生的反應(yīng)應(yīng)為N2+3MgMg3N2。 (5)Mg3N2與水反應(yīng)可生成Mg(OH)2和NH3,依據(jù)此反應(yīng)可確定是否含有Mg3N2,具體操作及現(xiàn)象為:取少量產(chǎn)物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(或把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍(lán)),證明產(chǎn)物中含有Mg3N2;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂。 答案:(1)微熱b,這時(shí)G中有氣泡冒出,停止加熱冷卻后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,則氣密性良好　分液漏斗　圓底燒瓶 (2)(NH4)2SO4+2NaNO22N2↑+Na2SO4+4H2O (3)除去氧氣(及氮氧化物)　除去水蒸氣　不能,對(duì)調(diào)后無(wú)法除去水蒸氣 (4)N2+3MgMg3N2 (5)取少量產(chǎn)物于試管中,加少量蒸餾水,試管底部有沉淀生成,可聞到刺激性氨味(把潤(rùn)濕的紅色石蕊試紙放在管口,試紙變藍(lán)),證明產(chǎn)物中含有氮化鎂;棄去上清液,加入鹽酸,若觀察到有氣泡產(chǎn)生,則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂