文档文本内容
专题55 常见物质的制备
考点
十年考情(2016-2025)
命题趋势
考点1 常见气体
的制备与收集
2025:四川、河北
2024:广西、重庆、广东、河
北
2023:天津、重庆、江苏、北
京
2022:广东
2021:海南、北京、重庆
2020:江苏、山东
2017:江苏
注重考查学科核心知识 :高考对本部分的考查涉
及常见气体的制备与收集、常见无机物的制备方
法、常见有机物的制备等核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 :以物质制备为
载体,考查化学实验的设计及评价能力是常见的
题型。物质制备类选择题题是近几年高考实验命
题的一大亮点,常常是以某种物质的制备为载
体,考查实验相关知识和考生分析问题的能力。
一般以工艺流程题、实验题形式出现,考查学生
运用化学知识解决化学实验中具体问题的能力,
该部分内容源于教材,高于教材,涉及知识面
广、题型多变、思维发散空间大,能很好的考查
学生综合运用化学实验基础知识解决实际问题的
能力,因而倍受高考命题者的青睐。
考点2 常见无机
物
的制备
2025:四川、湖南、云南
2024:江西、贵州、湖南、吉
林
2023:河北、福建、湖北、辽
宁
2022:河北、浙江、湖南
2021:湖南
2019:浙江
2018:浙江
考点3 常见有机
物
的制备
2025:湖北、甘肃
2024:福建
2023:福建、湖北
2021:湖北
2019:全国I 卷
2018:浙江
1.(2025·四川·高考真题)下列实验装置使用正确的是
A.实验室制取氨气
B.实验室制取氯气
C.实验室制备乙酸乙酯
D.实验室制备溴乙烷
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【详解】A.氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气,氨气密度小于空气,利用向下排空气法收集,图中收
集装置不合理,故A 错误;
B.实验室制取氯气,尾气应该选取氢氧化钠溶液,故B 错误;
C.酯化反应装置中,吸收乙酸乙酯的导管不能插入饱和碳酸钠溶液的液面以下,以免发生倒吸,故C 正
确;
D.实验室制备溴乙烷,冷凝管的进水方向错误,应该是下进上出,故D 错误;
答案选C。
知识点01 常见气体的制备与收集
2.(2025·河北·高考真题)如图所示装置(加热、除杂和尾气处理装置任选)不能完成相应气体的制备和检
验的是
A.电石与饱和NaCl 溶液
B.
固体与70%的浓
C.大理石与稀HCl
D.
固体与水
【答案】C
【详解】A.电石与饱和NaCl 溶液反应制备
,
中含有不饱和键,可使酸性
溶液褪色,能
完成相应气体的制备和检验,A 不符合题意;
B.
固体与 70%的浓
反应制备
,
可使酸性
溶液褪色,能完成相应气体的制备
和检验,B 不符合题意;
C.大理石与稀HCl 反应制备
,
不可使酸性
溶液褪色,不能完成相应气体的检验,检验通
常用澄清的石灰水,C 符合题意;
D.
固体遇水水解生成
和
,
可使酸性
溶液褪色,能完成相应气体的制备和
检验,D 不符合题意;
故选C。
3.(2024·广西·高考真题)将NaCl 固体与浓硫酸加热生成的HCl 气体通至饱和NaCl 溶液,可析出用于配
制标准溶液的高纯度NaCl,下列相关实验操作规范的是
A.制备HCl
B.析出NaCl
C.过滤
D.定容
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【详解】A.NaCl 固体与浓硫酸加热生成的HCl 气体,缺少加热装置,故A 错误;
B.氯化氢易溶于水,为充分吸收氯化氢并防止倒吸,氯化氢气体应从连接倒置漏斗的导管通入,故B 错
误;
C.用过滤法分离出氯化钠晶体,故C 正确;
D.配制氯化钠溶液,定容时眼睛平视刻度线,故D 错误;
选C。
4.(2024·重庆·高考真题)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹
持装置略)。下列说法错误的是
A.若制取
,则a 为浓氨水,b 可为氧化钙
B.若制取
,则乙可盛饱和食盐水以除去
C.若制取
,则丙可作气体收集装置
D.若制取
,则丁可盛水用作尾气处理装置
【答案】D
【详解】A.氧化钙和水反应放出大量热,促使氨水中一水合氨分解释放出氨气,A 正确;
B.饱和食盐水能抑制氯气溶解,且能吸收HCl,则制取
,乙可盛饱和食盐水以除去
,B 正确;
C.氯气密度大于空气,则丙中气体长进短出,可作氯气气体收集装置,C 正确;
D.氨气极易溶于水,容易倒吸,没有防倒吸装置,D 错误;
故选D。
5.(2024·广东·高考真题)1810 年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利
用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是
制备
净化、干燥
收集
验证
的氧化性
A
B
C
D
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】A
【详解】A.利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐
酸,不能达到预期目的,A 符合题意;
B.实验室制得的氯气中有HCl 杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净
化、干燥Cl2的目的,B 不符合题意;
C.氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C 不符合题意;
D.H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D 不符合题
意;
故选A。
6.(2024·河北·高考真题)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装
置任选)
选项
气体
试剂
A
饱和
溶液+浓硫酸
B
浓盐酸
C
固体
熟石灰
D
石灰石+稀盐酸
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【分析】如图所示的气体发生装置可以为固液加热型反应,也可以是固液不加热型;右侧气体收集装置,
长进短出为向上排空气法,短进长出为向下排空气法,装满水后短进长出为排水法;
【详解】A.饱和
溶液和浓硫酸反应可以制
,使用固液不加热制气装置,
密度比空气大,
用向上排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,A 不符合题意;
B.
和浓盐酸加热反应可以制
,使用固液加热制气装置,
密度比空气大,用向上排空气法收
集,可以完成相应气体的发生和收集实验,B 不符合题意;
C.固体
与熟石灰加热可以制
需要使用固固加热制气装置,图中装置不合理,不能完成相应气
体的发生和收集实验,C 符合题意;
D.石灰石(主要成分为
)和稀盐酸反应可以制
,使用固液不加热制气装置,
密度比空气大,
用向上排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,D 不符合题意;
本题选C。
7.(2023·天津·高考真题)实验室制备和收集相应气体可使用下图装置的是
A.Fe 与稀硝酸反应制NO
B.MnO2与浓盐酸共热制备Cl2
C.NaOH 与浓氨水制备NH3
D.Na2SO3与浓硫酸制备SO2
【答案】D
【详解】A.NO 与O2反应生成NO2,不能用排空气法收集NO,故不选A;
B.二氧化锰与浓盐酸共热制备Cl2,反应需要吸热,缺少加热装置,故不选B;
C.氨气的密度比空气小,需要用向下排空气法收集NH3,故不选C;
D.Na2SO3与浓硫酸反应生成SO2,SO2密度比空气大,用向上排空气法收集SO2,故选D;
选D。
8.(2023·重庆·高考真题)下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
A
B
C
D
制取
转移溶液
保护铁件
收集
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.氯化铵受热分解为氨气和氯化氢,两者遇冷又会生成氯化铵,不适合制取氨气,A 不符合题意;
B.转移溶液时玻璃棒应该伸入容量瓶刻度线以下,正确,B 符合题意;
C.保护铁件应该连接比铁更活泼的金属使得铁被保护,而不是连接惰性电极石墨,C 不符合题意;
D.NO 会与空气中氧气反应,不适合排空气法收集,D 不符合题意;
故选B。
9.(2023·江苏·高考真题)实验室制取
的实验原理及装置均正确的是
A.制取
B.除去
中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【详解】A.实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,不能使用稀盐酸,A 错误;
B.除去
中的HCl 可将气体通入饱和食盐水中,注意长口进入便于充分吸收,应该长进短出,B 错误;
C.氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,多功能瓶收集气体注意长进短出,C 正确;
D.对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,D 错误。
故选C。
10.(2023·北京·高考真题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.实验室制
B.实验室收集
C.验证
易溶于水且溶液呈碱性
D.除去
中混有的少量
【答案】D
【详解】A.MnO2固体加热条件下将HCl 氧化为Cl2,固液加热的反应该装置可用于制备Cl2,A 项正确;
B.C2H4不溶于水,可选择排水收集,B 项正确;
C.挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶
中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C 项正确;
D.Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D 项错误;
故选D。
11.(2022·广东·高考真题)实验室用
和浓盐酸反应生成
后,按照净化、收集、性质检验及尾气
处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】D
【详解】A.浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl,可用饱和食盐水除去HCl,Cl2可用浓硫酸干燥,A 装
置能达到实验目的,故A 不符合题意;
B.氯气的密度大于空气,用向上排空气法收集,B 装置能收集氯气,故B 不符合题意;
C.湿润的红布条褪色,干燥的红色布条不褪色,可验证干燥的氯气不具有漂白性,故C 不符合题意;
D.氯气在水中的溶解度较小,应用NaOH 溶液吸收尾气,D 装置不能达到实验目的,故D 符合题意;
答案选D。
12.(2021·海南·高考真题)用如图装置制取干燥的气体(a、b 表示加入的试剂),能实现的是
选
项
气体
a
b
A
稀
B
溶
液
C
浓
铁片
D
浓氨水
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.
与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥,故A 错误;
B.发生反应2H2O2
2H2O+O2↑,浓硫酸干燥氧气,故B 正确;
C.铁片和浓硝酸常温下发生钝化,故不能制取二氧化氮气体,故C 错误;
D.氨气与浓硫酸反应,故不能用浓硫酸干燥氨气,故D 错误;
故选B。
13.(2021·北京·高考真题)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu+稀HNO3
b
c
D
CO2
CaCO3+稀H2SO4
b
c
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.KMnO4是固体物质,加热分解产生O2,由于O2难溶于水,因此可以用排水方法或向上排空气
的方法收集,故不可以使用a、d 装置制取和收集O2,A 错误;
B.Zn 与H2SO4发生置换反应产生H2,块状固体与液体反应制取气体,产生的H2难溶于水,因此可以用排
水方法收集,故可以使用装置b、e 制取H2,B 正确;
C.Cu 与稀HNO3反应产生NO 气体,NO 能够与O2发生反应产生NO2气体,因此不能使用排空气的方法收
集,C 错误;
D.CaCO3与稀硫酸反应产生的CaSO4、CO2气体,CaSO4微溶于水,使制取CO2气体不能持续发生,因此不
能使用该方法制取CO2气体,D 错误;
故合理选项是B。
14.(2021·重庆·高考真题)如图实验装置 (夹持装置略)或操作正确的是
A.SO2制备
B.液液分离
C.HCl 吸收
D.酸碱滴定
【答案】C
【详解】A.导管不能伸入液面,否则二氧化硫气体导不出,故A 错误;
B.应先将下层的水放出,再将上层液体倒出,故B 错误;
C.HCl 极易溶于水,在导管末端链接一倒扣漏斗可防倒吸,故C 正确;
D.盐酸应用酸式滴定管,故D 错误;
答案选C。
15.(2020·江苏·高考真题)实验室以CaCO3为原料,制备CO2并获得CaCl2
6H
﹒
2O 晶体。下列图示装置和
原理不能达到实验目的的是
A.制备CO2
B.收集CO2
C.滤去CaCO3
D.制得CaCl2
6H
﹒
2O
【答案】D
【详解】A.碳酸钙盛放在锥形瓶中,盐酸盛放在分液漏斗中,打开分液漏斗活塞,盐酸与碳酸钙反应生
成氯化钙、二氧化碳和水,故A 正确;
B.二氧化碳密度比空气大,用向上排空气法收集二氧化碳气体,故B 正确;
C.加入的盐酸与碳酸钙反应后,部分碳酸钙未反应完,碳酸钙是难溶物,因此用过滤的方法分离,故C
正确;
D.CaCl2∙6H2O 易失去结晶水,因此不能通过加热蒸发得到,可由氯化钙的热饱和溶液冷却结晶析出六水氯
化钙结晶物,故D 错误。
综上所述,答案为D。
16.(2020·山东·高考真题)利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲装置制备并收集CO2
B.用乙装置制备溴苯并验证有HBr 产生
C.用丙装置制备无水MgCl2
D.用丁装置在铁上镀铜
【答案】C
【详解】A. CO2密度大于空气,应采用向上排空气法收集,A 错误;
B. 苯与溴在溴化铁作用下反应,反应较剧烈,反应放热,且溴易挥发,挥发出来的溴单质能与水反应生成
氢溴酸,所以验证反应生成的HBr,应先将气体通过四氯化碳,将挥发的溴单质除去,B 错误;
C. MgCl2能水解,在加热时通入干燥的HCl,能避免MgCl2的水解,C 正确;
D. 电解时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,所以丁装置铁为阳极,失去电子,生成二价铁离子,
铜为阴极,溶液中的铜离子得到电子,得到铜,D 错误。
答案选C。
【点睛】本题为实验题,结合物质的性质和电解的原理进行解题,掌握常见物质的制备方法,注意水解的
知识点。
17.(2017·江苏·高考真题)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验
目的的是
A.用装置甲制取SO2
B.用装置乙验证SO2的漂白性
C.用装置丙收集SO2
D.用装置丁处理实验中的尾气
【答案】C
【详解】A.铜与浓硫酸需要加热才能反应制得SO2,故用装置甲制取不了SO2,A 不合题意;
B.SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色体现其还原性而不是漂白性,即用装置乙验证不了SO2的漂白性,B 不合
题意;
C.SO2的密度大于空气,不与空气反应,需要向上排空气法收集,即能够用装置丙收集SO2,C 符合题意;
D.SO2与饱和亚硫酸氢钠溶液不反应,故不能用装置丁处理实验中的尾气,D 不合题意;
故答案为:C。
18.(2025·四川·高考真题)一种主要成分为
和
的高钾磷矿,通过如下流程可制得重
要的化工产品白磷(
)、
。其中,电炉煅烧发生的反应为:
知识点02 常见无机物的制备
。
下列说法错误的是
A.“电炉煅烧”必须隔绝空气
B.浸渣的主要成分是
C.“炉气水洗”使
溶于水而与
分离
D.“中和沉淀”需要控制溶液的
【答案】C
【分析】主要成分为
和
的高钾磷矿,与焦炭经电炉煅烧生成
、
、
气
体、
气体,炉气水洗,磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷,尾气为不溶于水的CO,燃烧生成CO2,用于
中和沉淀;炉渣经水浸,浸渣主要成分为不溶于水的
,浸液中通入CO2,生成
,
过滤
经燃烧得
;滤液主要成分为
,据此分析;
【详解】A.“电炉煅烧”时生成
,
可与氧气反应,故必须隔绝空气,A 正确;
B.根据分析可知,浸渣的主要成分是
,B 正确;
C.“炉气水洗”因
、CO 均不溶于水,磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷,使
与
分离,C 错误;
D.“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸,不会溶解生成的
(只溶于强酸强碱中),但需
要控制溶液的
,防止生成
,D 正确;
故选C。
19.(2025·湖南·高考真题)
具有还原性,易水解。一种制备纯净的
的装置示意图如下:
下列说法错误的是
A.导气管a 需接一个装有碱石灰的干燥管
B.实验过程中应先通入
,再开启管式炉加热
C.若通入气体更换为
,也可制备纯净的
D.配制
溶液需加盐酸和金属
【答案】C
【分析】先通入
,排净装置的空气,Sn 与HCl 在管式炉中发生反应制取
,冷却剂用于冷凝
,
盛接器收集
,据此解答。
【详解】A.已知
易水解,则导气管a 需接一个装有碱石灰的干燥管,防止水蒸气进入使得
水
解,同时可以吸收尾气,A 正确;
B.
具有还原性,应先通入
,排除装置中的
,防止
被氧化,B 正确;
C.若通入气体更换为
,
具有还原性,可能被氧化为更高价态,如
,无法制备纯净的
,
C 错误;
D.配制
溶液时,加入盐酸,抑制
水解,加入金属Sn,防止
被氧化,D 正确;
故选C。
20.(2025·云南·高考真题)稻壳制备纳米Si 的流程图如下。下列说法错误的是
A.
可与NaOH 溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si 可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米Si:
【答案】B
【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2,纳米SiO2和Mg 在650℃发生置换反应生成MgO 和纳米Si,加
盐酸将MgO 转化为MgCl2,过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。
【详解】A.SiO2是酸性氧化物,与NaOH 反应生成Na2SiO3和H2O,A 正确;
B.盐酸参与的反应为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O,该反应是非氧化还原反应,盐酸体现酸性,没有体现还原
性,B 错误;
C.高纯硅可以将太阳能转化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C 正确;
D.SiO2和Mg 在650℃条件下发生置换反应得到MgO 和纳米Si,反应的化学方程式为
,D 正确;
答案选B。
21.(2024·江西·高考真题)从CPU 针脚(含有铜、镍和钴等金属)中回收金的实验步骤如图。下列说法错误
的是
A.将CPU 针脚粉碎可加速溶解
B.除杂和溶金步骤需在通风橱中进行
C.富集后,K[AuBr4]主要存在于滤液中
D.还原步骤中有
生成
【答案】C
【详解】A.将CPU 针脚粉碎,增大与硝酸和水的接触面积,可加速溶解,故A 正确;
B.除杂和溶金步骤中会生成污染性气体二氧化氮、一氧化氮,需在通风橱中进行,故B 正确;
C.图示可知,富集后,K[AuBr4]主要存在于滤渣中,故C 错误;
D.还原步骤中Na2S2O5做还原剂得到金属单质金,硫元素化合价升高,反应过程中有
生成,故D 正确;
故选C。
22.(2024·贵州·高考真题)贵州重晶石矿(主要成分
)储量占全国
以上。某研究小组对重晶石矿进
行“富矿精开”研究,开发了制备高纯纳米钛酸钡
工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A.“气体”主要成分是
,“溶液1”的主要溶质是
B.“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C.“合成反应”中生成
的反应是氧化还原反应
D.“洗涤”时可用稀
去除残留的碱,以提高纯度
【答案】B
【分析】重晶石矿(主要成分为
)通过一系列反应,转化为
溶液;加盐酸酸化,生成
和
气体;在
溶液中加入过量的NaOH,通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到
;过滤得到的溶液1 的溶质主要含NaCl 及过量的NaOH;
加水溶解后,加入
,进行合成反应,得到
粗品,最后洗涤得到最终产品。
【详解】A.由分析可知,“气体”主要成分为
气体,“溶液1”的溶质主要含NaCl 及过量的NaOH,A
项错误;
B.由分析可知,“系列操作”得到的是
晶体,故“系列操作”可以是蒸发浓缩,冷却结晶、
过滤、洗涤、干燥,B 项正确;
C.“合成反应”是
和
反应生成
,该反应中元素化合价未发生变化,不
是氧化还原反应,C 项错误;
D.“洗涤”时,若使用稀
,
会部分转化为难溶的
,故不能使用稀
,D 项错误;
故选B。
23.(2024·湖南·高考真题)中和法生产
的工艺流程如下:
已知:①
的电离常数:
,
,
②
易风化。
下列说法错误的是
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入
溶液
B.“调pH”工序中X 为
或
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
【答案】C
【分析】
和
先发生反应,通过加入X 调节pH,使产物完全转化为
,通过结晶、过
滤、干燥,最终得到
成品。
【详解】A.铁是较活泼金属,可与
反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加
入
溶液,A 项正确;
B.若“中和”工序加入
过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入
;若“中和”工序加入
过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入
NaOH,所以“调pH”工序中X 为NaOH 或
,B 项正确;
C.“结晶”工序中的溶液为饱和
溶液,由已知可知
的
,
,则
的水解常数
,由于
,则
的水解程度大于电离程度,
溶液显碱性,C 项错误;
D.由于
易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D 项正确;
故选C。
24.(2024·吉林·高考真题)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的
并制备
,流程如下“脱氯”步骤仅
元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A.“浸铜”时应加入足量
,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应:
C.“脱氯”反应:
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到
【答案】C
【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:
,再加
入锌浸出液进行“脱氯”,“脱氯”步骤中仅Cu 元素的化合价发生改变,得到CuCl 固体,可知“脱氯”
步骤发生反应的化学方程式为:
,过滤得到脱氯液,脱氯液净化后电解,Zn2+可
在阴极得到电子生成Zn。
【详解】A.由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu 在“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故A 错
误;
B.“浸铜”时,铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为:
,故B 错误;
C.“脱氯”步骤中仅Cu 元素的化合价发生改变,得到CuCl 固体,即Cu 的化合价升高,Cu2+的化合价降低,
发生归中反应,化学方程式为:
,故C 正确;
D.脱氯液净化后电解,Zn2+应在阴极得到电子变为Zn,故D 错误;
故选C。
25.(2023·河北·高考真题)一种以锰尘(主要成分为
,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制
备高纯
的清洁生产新工艺流程如下:
已知:室温下相关物质的
如下表。
下列说法错误的是
A.酸浸工序中产生的气体①为氯气
B.滤渣①主要成分为
和
C.除杂②工序中逐渐加入
溶液时,若
浓度接近,则
先析出
D.沉淀工序中发生反应的离子方程式为
【答案】C
【分析】由图知锰尘(主要成分为
,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)加入浓盐酸进行酸浸,
、
铝、镁、钙、铁的氧化物均生成对应的盐,由于
具有氧化性,能将盐酸中的氯离子氧化物氯气,故
气体①,用氢氧化钠溶液进行吸收,防止污染环境,加氨水调节pH 为5~6,由表中数据知,可将铁和铝沉
淀而除去,故滤渣①主要成分为
和
,再向滤液中加入氟化钠溶液,可将镁和钙以氟化物
的形式除去,滤渣②为氟化钙和氟化镁,此时滤液中主要成分为氯化锰,加入碳酸氢钠溶液,发生
,将锰离子沉淀,得到纯度较高的碳酸锰。
【详解】A.由分析知,Mn3O4与浓盐酸反应生成Mn2+和Cl2,A 正确;
B.结合表中数据可知,除杂①工序中调pH 为pH 为5~6,此时会产生
和
沉淀,B 正确;
C.由于
故
浓度接近时,先析出
沉淀,C 错误;
D.由题给流程和分析可知,沉淀工序中Mn2+与
反应生成MnCO3、CO2和 H2O 离子方程式为
,D 正确;
故选C。
26.(2023·福建·高考真题)从炼钢粉尘(主要含
和
)中提取锌的流程如下:
“盐浸”过程
转化为
,并有少量
和
浸出。下列说法错误的是
A.“盐浸”过程若浸液
下降,需补充
B.“滤渣”的主要成分为
C.“沉锌”过程发生反应
D.应合理控制
用量,以便滤液循环使用
【答案】B
【分析】“盐浸”过程
转化为
,发生反应
,根据
题中信息可知,Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解,通入空气氧化后Fe2+和Fe3+转化为Fe(OH)3;“沉锌”过程发生
反应为:
,经洗涤干燥后得到产物ZnS 及滤液
。
【详解】A.“盐浸”过程中消耗氨气,浸液
下降,需补充
,A 正确;
B.由分析可知,“滤渣”的主要成分为Fe3O4和Fe2O3,只含少量的Fe(OH)3,B 错误;
C.“沉锌”过程发生反应
,C 正确;
D.应合理控制
用量,以便滤液循环使用,D 正确;
故选B。
27.(2023·湖北·高考真题)利用如图所示的装置(夹持及加热装置略)制备高纯白磷的流程如下:
下列操作错误的是
A.红磷使用前洗涤以除去表面杂质
B.将红磷转入装置,抽真空后加热外管以去除水和氧气
C.从a 口通入冷凝水,升温使红磷转化
D.冷凝管外壁出现白磷,冷却后在氮气氛围下收集
【答案】C
【详解】A.红磷表面有被氧化生成的五氧化二磷,五氧化二磷可以溶于水,因此红磷在使用前应洗涤,A
正确;
B.真空环境可以降低物质的熔沸点,有利于将红磷转化为白磷,但是由于抽真空时不能将水气和氧气完
全除去,还需要对装置外管进行加热,这时可以保证反应环境无水无氧,B 正确;
C.若从a 口通入冷凝水,则冷凝水无法充满整个冷凝管,冷凝效果不好,需要用b 口通入,此时可以将冷
凝水充满冷凝管,C 错误;
D.白磷易被空气中的氧气氧化,因此在收集白磷时应将反应装置冷却,再在氮气氛的条件下收集白磷,D
正确;
故答案选C。
28.(2023·辽宁·高考真题)某工厂采用如下工艺制备
,已知焙烧后
元素以
价形式存在,下
列说法错误的是
A.“焙烧”中产生
B.滤渣的主要成分为
C.滤液①中
元素的主要存在形式为
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
【答案】B
【分析】焙烧过程中铁转化为四氧化三铁、铬元素被氧化转化为对应钠盐,水浸中四氧化三铁不溶转化为
滤渣,滤液中存在铬酸钠,与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。
【详解】A.铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成四氧化三铁、铬酸钠和二氧化碳,A 正确;
B.焙烧过程铁元素被氧化,滤渣的主要成分为四氧化三铁,B 错误;
C.滤液①中
元素的化合价是+6 价,铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀溶液显碱性,所以Cr 元素主要
存在形式为
,C 正确;
D.由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用,D 正确;
故选B。
29.(2022·河北·高考真题)
溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成
工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.还原工序逸出的
用
溶液吸收,吸收液直接返回还原工序
B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离
C.中和工序中的化学反应为
D.参与反应的
为1 1 1
∶∶
【答案】A
【分析】由流程可知,氢溴酸中含有少量的溴,加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫,再加入硫酸除杂,
得到的滤渣为硫酸钡和硫;加入碳酸锂进行中和,得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。
【详解】A.还原工序逸出的Br2用NaOH 溶液吸收,吸收液中含有溴化钠和溴酸钠等物质,若直接返回还
原工序,则产品中会有一定量的溴化钠,导致产品的纯度降低,A 说法错误;
B.除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫,硫属于非极性分子形成的分子晶体,而硫酸钡属于离子晶体,
根据相似相溶原理可知,硫可溶于煤油,而硫酸钡不溶于煤油,因此可用煤油进行组分分离,B 说法正确;
C.中和工序中,碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为
Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O,C 说法正确;
D.根据电子转化守恒可知,溴和硫化钡反应时物质的量之比为1:1;根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒
可知,n(BaS):n(H2SO4)为1:1,因此,参与反应的n(Br2): n(BaS):n(H2SO4)为1:1:1,D 说法正确;
综上所述,本题选A。
30.(2022·浙江·高考真题)尖晶石矿的主要成分为
(含
杂质)。已知:
。该反应难以发生,但采用“加炭氯化法”可以
制备
和
,同时还可得到副产物
(
沸点为
,
在
升华):
。下列说法不正确的是
A.制备时要保持无水环境
B.输送气态产物的管道温度要保持在
以上
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量
,反应过程中需保持炭过量
【答案】D
【详解】A.由于高温条件下,C 与H2O 将反应生成CO 和H2,且AlCl3、MgCl2在高温下均易水解,生成的
HCl 挥发后促进AlCl3、MgCl2水解,导致所得产物不纯,故制备时要保持无水环境,A 正确;
B.由题干信息可知,
在
升华,故输送气态产物的管道温度要保持在
以上,B 正确;
C.由题干信息可知,不加炭的氯化反应很难进行,则氯化时加炭,既增大了反应的趋势,同时C 被氧化
为CO 放出热量,则又为氯化提供了能量,C 正确;
D.反应过程中若保持炭过量,则可能发生反应:SiO2+2C
Si+2CO 或者SiO2+3C
SiC+2CO,导致获得
的固体产物MgCl2中含有Si、SiC 等杂质,D 错误;
故答案为:D。
31.(2022·湖南·高考真题)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:
下列说法错误的是
A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C.合成槽中产物主要有
和
D.滤液可回收进入吸收塔循环利用
【答案】C
【分析】烟气(含HF)通入吸收塔,加入过量的碳酸钠,发生反应
,向合成槽中
通入NaAlO2,发生反应
,过滤得到
和含有
的滤液,据此回答;
【详解】A.陶瓷的成分中含有SiO2,SiO2能与烟气中的HF 发生反应,因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料,
故A 正确;
B.采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积,提高吸收塔内烟气吸收效率,故B 正确;
C.由上述分析可知,合成槽内发生反应
,产物是
和
,故C 错误;
D.由上述分析可知,滤液的主要成分为
,可进入吸收塔循环利用,故D 正确;
故选C。
32.(2021·湖南·高考真题)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.物质X 常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融
制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
【答案】D
【分析】海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含Mg2+,苦卤水中加物质X 使Mg2+转化为Mg(OH)2,过
滤除去滤液,煅烧Mg(OH)2得MgO,MgO 和C、Cl2经“氯化”得无水MgCl2。
【详解】A.物质X 的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生CaO+H2O=Ca(OH)2,
Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+,A 正确;
B.Mg 是较活泼金属,工业上常用电解熔融
制备金属镁,B 正确;
C.由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C,生成物之一为MgCl2,C 在高温下能将二氧化碳还原
为CO,则“气体”为CO,反应方程式为
,C 正确;
D.“煅烧”后得到MgO,MgO 和盐酸反应得到MgCl2溶液,由于MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和HCl,
将所得溶液加热蒸发HCl 会逸出,MgCl2水解平衡正向移动,得到氢氧化镁,得不到无水MgCl2,D 错误;
选D。
33.(2019·浙江·高考真题)下列说法不正确的是
A.电解熔融氯化镁可制取金属镁
B.电解饱和食盐水可制取氯气
C.生产普通玻璃的主要原料为石灰石、纯碱和晶体硅
D.接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石
【答案】C
【详解】A、制取金属镁时,由于镁的活泼性很强,故一般电解熔融的氯化镁制取,选项A 正确;B、电解
饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,可制取氯气,选项B 正确;C、生产普通玻璃的主要原料为石灰
石、纯碱和石英,选项C 不正确;D、接触法制硫酸的硫元素主要来源于硫黄或含硫矿石,硫与氧气反应
生成二氧化硫或煅烧硫铁矿生成二氧化硫,选项D 正确。答案选C。
34.(2018·浙江·高考真题)某同学通过如下流程制备氧化亚铜:
已知:
难溶于水和稀硫酸,
下列说法不正确的是
A.步骤②
可用
替换
B.步骤③中为防止
被氧化,可用
溶液洗涤
C.步骤④发生反应的离子方程式为
D.如果
试样中混有
和
杂质,用足量稀硫酸与
试样充分反应,根据反应前、后固体
质量可计算试样纯度
【答案】D
【分析】碱式碳酸铜和过量的盐酸反应,生成
,
溶液中通入
,可将
还原为
,
与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水,据此分析作答。
【详解】A.步骤②中
的主要作用是将
还原为
,
同样具有还原性,可以替换,A 项
正确;
B.
溶液具有还原性,可以防止
被氧化,B 项正确;
C.步骤④
与氢氧化钠反应生成氧化亚铜、氯化钠和水,发生反应的离子方程式为
,C 项正确;
D.如果
试样中混有
和
杂质,用足量稀硫酸与
试样充分反应后,得到的固体中含有
和
,此时无法计算试样纯度,D 项错误;
答案选D。
35.(2025·湖北·高考真题)制备
-氯代异丁酸的装置如图。在反应瓶中加入异丁酸与催化剂(易水解),加
热到
,通入
,反应剧烈放热,通气完毕,在
下继续反应。反应结束,常压蒸馏得产物。反应
方程式:
下列说法错误的是
知识点03 常见有机物的制备
A.干燥管可防止水蒸气进入反应瓶
B.可用
溶液作为吸收液
C.
通入反应液中可起到搅拌作用
D.控制
流速不变可使反应温度稳定
【答案】D
【分析】异丁酸和氯气在催化剂和加热条件下发生取代反应生成
-氯代异丁酸和HCl,催化剂易水解,实
验中干燥管的作用是隔绝水蒸气进入反应瓶,防止催化剂水解,未反应的氯气和产生的HCl 用NaOH 溶液
吸收,防止污染空气。
【详解】A.催化剂易水解,实验中干燥管的作用是隔绝水蒸气进入反应瓶,防止催化剂水解,A 正确;
B.尾气含未反应的氯气和产生的HCl,二者均可以被NaOH 溶液吸收,故可用
溶液作为吸收液,B
正确;
C.将氯气
通入反应液的底部,氯气在液体中由下往上扩散,使氯气去反应液充分接触,故
通入可
起到搅拌作用,C 正确;
D.只要反应还未完全,
流速不变,温度就会持续升高,要控制反应温度稳定应当逐渐减小氯气的流速,
D 错误;
答案选D。
36.(2025·甘肃·高考真题)丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的
是(加热及夹持装置略)
A
B
C
D
回流
蒸馏
分液
干燥
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.加热回流时选择圆底烧瓶和球形冷凝管,冷凝管起到冷凝回流的目的,A 正确;
B.蒸馏时测定的是蒸汽的温度,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,该装置温度计插入液体中,
测定是液体的温度,装置不对,B 错误;
C.分液时,选择分液漏斗和烧杯,为了防止液体溅出,分液漏斗下端紧挨烧杯内壁,C 正确;
D.有机液体干燥时,常加入无水氯化镁,无水硫酸钠等干燥剂,充分吸收水分后,过滤,可得干燥的有
机液体,D 正确;
故选B。
37.(2024·福建·高考真题)药物中间体1,3-环己二酮可由5-氧代己酸甲酯合成,转化步骤如下:
下列说法或操作错误的是
A.反应须在通风橱中进行
B.减压蒸馏去除
、5-氧代己酸甲酯和
C.减压蒸馏后趁热加入盐酸
D.过滤后可用少量冰水洗涤产物
【答案】C
【详解】A.DMF 即N,N-二甲基甲酰胺,对人体有危害,反应须在通风橱中进行,故A 正确;
B.减压蒸馏利用沸点不同,去除CH3OH、5-氧代己酸甲酯和DMF,可以提纯中间产物,故B 正确;
C.减压蒸馏后不能趁热加入盐酸,因为盐酸具有挥发性,故C 错误;
D.1,3-环己二酮溶于水,冷却到0℃可析出晶体,因此过滤后可用少量冰水洗涤产物,除去盐酸等物质,
故D 正确;
故选C。
38.(2023·福建·高考真题)从苯甲醛和
溶液反应后的混合液中分离出苯甲醇和苯甲酸的过程如下:
已知甲基叔丁基醚的密度为
。下列说法错误的是
A.“萃取”过程需振荡、放气、静置分层
B.“有机层”从分液漏斗上口倒出
C.“操作X”为蒸馏,“试剂Y”可选用盐酸
D.“洗涤”苯甲酸,用乙醇的效果比用蒸馏水好
【答案】D
【分析】苯甲醛和
溶液反应后的混合液中主要是生成的苯甲醇和苯甲酸钾,加甲基叔丁基醚萃取、
分液后,苯甲醇留在有机层中,加水洗涤、加硫酸镁干燥、过滤,再用蒸馏的方法将苯甲醇分离出来;而
萃取、分液后所得水层主要是苯甲酸钾,要加酸将其转化为苯甲酸,然后经过结晶、过滤、洗涤、干燥得
苯甲酸。
【详解】A.“萃取”过程需振荡、放气、静置分层,故A 正确;
B.甲基叔丁基醚的密度为
,密度比水小,所以要从分液漏斗上口倒出,故B 正确;
C.“操作X”是将苯甲醇从有机物中分离出来,可以利用沸点不同用蒸馏的方法将其分离出来;“试剂Y”
的作用是将苯甲酸钾转化为苯甲酸,所以可选用盐酸,故C 正确;
D.苯甲酸在乙醇中溶解度大于其在水中溶解度,“洗涤”苯甲酸,用蒸馏水的效果比用乙醇好,故D 错
误;
故答案为:D。
39.(2023·湖北·高考真题)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142
)
℃,实
验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69
)
℃带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81
)
℃,
其反应原理:
下列说法错误的是
A.以共沸体系带水促使反应正向进行
B.反应时水浴温度需严格控制在69℃
C.接收瓶中会出现分层现象
D.根据带出水的体积可估算反应进度
【答案】B
【详解】A.由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择
以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A 正确;
B.反应产品的沸点为142℃,环己烷的沸点是81℃,环己烷-水的共沸体系的沸点为69℃,可以温度可以
控制在69℃~81℃之间,不需要严格控制在69℃,B 错误;
C.接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C 正确;
D.根据投料量,可估计生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D 正确;
故选B。
40.(2021·湖北·高考真题)某兴趣小组为制备1—氯—2—甲基丙烷(沸点69
)
℃,将2—甲基—1—丙醇和
POCl3溶于CH2Cl2中,加热回流(伴有HCl 气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的POCl3,分液收集
CH2Cl2层,无水MgSO4干燥,过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的装置或操作错误的是(夹持及
加热装置略)
A.
B.
C.
D.
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】B
【详解】A.将2-甲基-1-丙醇和POCl3溶于盛在三口烧瓶中的CH2Cl2中,搅拌、加热回流(反应装置中的球形
冷凝管用于回流),制备产物,A 项正确;
B.产生的HCl 可用NaOH 溶液吸收,但要防止倒吸,导气管不能直接插入NaOH 溶液中,B 项错误;
C.分液收集CH2Cl2层需用到分液漏斗,振摇时需将分液漏斗倒转过来,C 项正确;
D.蒸馏时需要用温度计控制温度,冷凝水从下口进、上口出,D 项正确;
故选B。
41.(2019·全国I 卷·高考真题)实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置b 中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c 中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
【答案】D
【分析】在溴化铁作催化剂作用下,苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢,装置b 中四氯化碳的作用是
吸收挥发出的苯和溴蒸汽,装置c 中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,倒置漏斗的作
用是防止倒吸。
【详解】A 项、若关闭K 时向烧瓶中加注液体,会使烧瓶中气体压强增大,苯和溴混合液不能顺利流下。
打开K,可以平衡气压,便于苯和溴混合液流下,故A 正确;
B 项、装置b 中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色,故B
正确;
C 项、装置c 中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,故C 正确;
D 项、反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置,分层
后分液,向有机层中加入适当的干燥剂,然后蒸馏分离出沸点较低的苯,可以得到溴苯,不能用结晶法提
纯溴苯,故D 错误。
故选D。
【点睛】本题考查化学实验方案的设计与评价,侧重于学生的分析能力、实验能力和评价能力的考查,注
意把握实验操作要点,结合物质的性质综合考虑分析是解答关键。