专题39物质的检验制备主观题学生版备战2020高考化学一轮必刷题集

专题39物质的检验、制备（主观题）1．为探究某固体化合物X(仅含两种元素)的组成和性质，设计并完成如下实验。已知无色气体B能形成酸雨。请回答：（1）X的化学式是________。（2）设计实验方案检验黄色溶液中的金属阳离子___________________。（3）将无色气体B通入黄色溶液A中，发现溶液变成浅绿色。请用离子方程式表示该反应_________2．由四种元素组成的化合物X，其组成类似于结晶水合物（如CuSO4•5H2O）。为探究其组成，某同学进行了如下实验：取1.97g固体X，加入足量氢氧化钠溶液并加热，得到1.344L（标准状况下）气体A、白色沉淀B，气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；将沉淀B过滤洗涤后灼烧，得到0.40g固体C，固体C常用作耐高温材料；在滤液中加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，得到2.87g白色沉淀D。请回答：（1）X中四种元素是______（用元素符号表示）；（2）X与氢氧化钠溶液反应的方程式是_________________。（3）工业上常将气体A的浓溶液涂于氯气管道上，利用反应中产生白烟这一现象来判断管道是否漏气。请写出该反应的化学方程式_____________________。3．亚硝酸钠在食品工业常用作肉类的发色剂，有一定的的氧化性，亚硝酸钠暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠，一种模拟工业用纯碱溶液吸收氮氧化物制备NaNO2的实验装置如下：已知：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O回答下列问题：(1)若当反应时NO与NO2的物质的量之比为1：1时，A中发生反应的化学方程式为________。(2)装置B的作用是____________________；装置C中通入O2的目的是_______________。(3)反应后A中溶液经蒸发浓缩、结晶及干燥得到产品。甲同学取少量的产品溶于水并用稀盐酸酸化，用湿润的KI淀粉试纸检验，试纸变蓝，得出产品为NaNO2。乙同学认为结论不可靠，其理由是____________________________。(4)现有VL某NaOH溶液能完全吸收nmolNO2和mmolNO组成的大气污染物。①所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为______________mol/L。②若所得溶液中c(NO3-)∶c(NO2-)=1∶9，则原混合气体中NO2和NO的物质的量之比n∶m=________。4．硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：回答下列问题：（1）步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_________________。（2）步骤②需要加热的目的是_________________，温度保持80~95℃，采用的合适加热方式是_________________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为_________________（填标号）。（3）步骤③中选用足量的H2O2，理由是_________________。分批加入H2O2，同时为了_________________，溶液要保持pH小于0.5。（4）步骤⑤的具体实验操作有______________，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。（5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150℃时，失掉1.5个结晶水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。5．NVCO{化学式可表示为(NH4)a[(VO)b(CO3)c(OH)d]·10H2O}能用于制取VO2，实验室可由V2O5、N2H4·2HCl、NH4HCO3为原料制备NVCO。(1)原料NH4HCO3中HCO3-水解的离子方程式为____________。(2)N2H4·2HCl是N2H4的盐酸盐。已知N2H4在水中的电离方式与NH3相似，25℃时，K1=9.55×10-7。该温度下，反应N2H4+H＋N2H5+的平衡常数K=________(填数值)。(3)为确定NVCO的组成，进行如下实验：①称取2.130g样品与足量NaOH充分反应，生成NH30.224L(已换算成标准状况下)。②另取一定量样品在氮气氛中加热，样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%)随温度的变化如下图所示(分解过程中各元素的化合价不变)。根据以上实验数据计算确定NVCO的化学式(写出计算过程)________________。6．工业上可以利用氟硅酸（H2SiF6）、碳酸氢铵制造冰晶石（Na3AlF6），其工艺流程如下：请回答下列问题：（1）反应①中生成的气体A是________，滤液①的溶质是________。（2）冰晶石在工业冶炼铝中做助熔剂，写出工业冶炼铝的方程式_____。（3）写出反应②的化学方程式_________。（4）反应②后，过滤得到冰晶石固体，需要在_____（填装置的名称）中洗涤，请用实验证明冰晶石固体已经洗涤干净__________。（5）温度和c(NH4HCO3)会影响反应①的速率。现设计如下实验方案探究温度和c(NH4HCO3)对反应①速率的影响。请在表格空白处填写适当的反应条件实验编号实验目的温度c(NH4HCO3)Ⅰ为以下实验做参照60℃c1Ⅱ探究浓度对反应①速率的影响_____c2Ⅲ探究温度对反应①速率的影响80℃_____（6）下图是滤液①溶质的质量分数随温度变化的曲线图：分析t2℃时，滤液①中溶质的质量分数下降的原因_____。7．Na2S2O4俗称保险粉，常用做纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。资料：Na2S2O4易溶于水，具有极强的还原性，易被空气氧化，在碱性介质中稳定。Ⅰ．制备Na2S2O4(部分加热等辅助仪器略去)(1)仪器①的名称是___________。(2)B装置用于制备Na2S2O4。第一步反应：Zn+2SO2ZnS2O4；第二步，加入NaOH溶液，于28~35℃下反应生成Na2S2O4，该步反应的化学方程式为___________。(3)实验时，先向B中通入SO2的原因，除产生ZnS2O4之外，另一原因是___________。(4)反应后除去B中的沉淀，在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌，有Na2S2O4晶体析出。加入NaCl固体的作用是___________。Ⅱ．探究Na2S2O4的性质(5)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和SO2，但科研小组没有做到完全隔绝空气，得到的固体产物中还含有Na2SO4。请设计实验证明该分解产物中含有Na2SO4。实验方案是___________。(可选试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4溶液)(6)制备纳米级银粉用NaOH溶液溶解Na2S2O4，加入一定量的AgNO3溶液，生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，且生成的含硫物质只有一种，写出该反应的离子方程式___________。(7)为测定某含硫代硫酸钠样品的纯度(其它杂质均不参加反应)设计如下方案，并进行实验：①准确称取该硫代硫酸钠样品mg，配制成250mL待测溶液。②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加入少量淀粉溶液，用nmol·L－1I2标准溶液滴定(发生反应：2S2O32－+I2=S4O32－+2I－)，至滴定终点。③滴定终点的现象为___________，平均消耗I2标准溶液VmL，样品中Na2S2O4的纯度为___________(用代数式表示)。8．碱式碳酸镁和无水氯化镁具有广泛用途。用白云石(CaCO3•MgCO3)为原料生产碱式碳酸镁和无水氯化镁的流程如下:回答下列问题:（1）“灰浆”中除水和MgO外，主要成分还有：_________________。（2）为探究所制得的水合碱式碳酸镁(mMgCO3•nMg(OH)2•xH2O)的组成。某同学组装仪器如图所示：实验测得：硬质玻璃管中剩余的固体质量为1.60g，C处浓H2SO4增重0.72g，D处碱石灰增重1.32g，此水合碱式碳酸镁的化学式为：_______________________。（3）A框中装置的作用是_____________________________________。（4）在装好试剂后，加热前应进行的操作是___________________________________。9．二氧化氯(ClO2)，黄绿色易溶于水的气体，是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：（1）工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_____.（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：①电解时发生反应的化学方程式为_______________________________。②除去ClO2中的NH3可选用的试剂是________(填标号)。a．水b．碱石灰c．浓硫酸d．饱和食盐水（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸；Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；Ⅴ.用0.1000mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2＋2S2O32-===2I－＋S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为________________。②测得混合气中ClO2的质量为__________g。10．氯酸镁Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等,实验室制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下：已知：①卤块主要成分为MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质。②四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如图所示。（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有____________。（2）加入BaCl2的目的是___________，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为____________。（3）加入NaClO3饱和溶液后发生反应的化学方程式为____________。（4）再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为____________：①蒸发结晶；②趁热过滤、洗涤；③将滤液冷却结晶；④过滤、洗涤。（5）产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定（已知Mg(ClO3)2·6H2O的摩尔质量为299g/mol）步骤1：准确称量3.50g产品配成100mL溶液。步骤2：取10.00mL溶液于锥形瓶中，加入10.00mL稀硫酸和20.00mL1.000mol·L－1的FeSO4溶液，微热。步骤3：冷却至室温，用0.100mol/LK2Cr2O7溶液滴定剩余的Fe2+至终点。①此反应的离子方程式为:_____________________________________________。步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL。②产品中Mg(ClO3)2·6H2O的质量分数_________________________________。11．2NaNO是一种工业盐，外观与食盐非常相似，毒性较强。请按要求回答下列问题：(1)已知：4a2HNO5.110K，10spAgCl1.810K，8sp2AgNO2.010K。设计最简单的方法鉴别2NaNO和NaCl两种固体：__________________________________。(2)利用下图装置（略去夹持仪器）制备已知：2222NONaO2NaNO；酸性条件下，NO和2NO均能与4MnO迅速反应生成3NO和2Mn。①装置A中发生反应的离子方程式为____