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第6讲 以气体制备为主体的实验探究(综合应用课)
化学实验是高考命题的重中之重。其中以常见气体制备为主体的实验是高考的热点,具体的考查内容有:①常见装置的连接及制备装置、收集装置的选择;②制备气体实验装置中各仪器的作用;③气密性检查的规范表达;④化学实验安全防护措施;⑤气体的性质探究;⑥尾气吸收的处理方法等等。
1.(2022·北京等级考)利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,b中现象不能证明a中产物生成的是( )
a中反应
b中检测试剂及现象
A
浓HNO3分解生成NO2
淀粉KI溶液变蓝
B
Cu与浓H2SO4生成SO2
品红溶液褪色
C
浓NaOH与NH4Cl溶液生成NH3
酚酞溶液变红
D
CH3CHBrCH3与NaOH乙醇溶液生成丙烯
溴水褪色
解析:选A 浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸也能与碘化钾溶液反应生成碘,则淀粉碘化钾溶液变蓝不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮,故A符合题意;铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,故B不符合题意;浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成能使酚酞溶液变红的氨气,故C不符合题意;乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇不能与溴水反应,则溴水褪色能说明2溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯,故D不符合题意。
2.(2021·全国乙卷)在实验室采用如图装置制备气体,合理的是( )
选
项
化学试剂
制备
的气体
A
Ca(OH)2+NH4Cl
NH3
B
MnO2+HCl(浓)
Cl2
C
MnO2+KClO3
O2
D
NaCl+H2SO4(浓)
HCl
解析:选C 氨气的密度小于空气,收集氨气需要用向下排空气法收集,A不合理;由题给装置图可知,该实验装置可用于固固加热型反应,而浓盐酸、浓硫酸是液体,所以不能用该装置制备Cl2、HCl,B、D不合理;KClO3受热分解制备氧气属于固固加热型,且氧气密度大于空气,可用向上排空气法收集,C合理。
3.(2021·全国甲卷)实验室制备下列气体的方法可行的是( )
气体
方法
A
氨气
加热氯化铵固体
B
二氧化氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
解析:选D 实验室可用氢氧化钙和氯化铵固体加热制氨气,而不用加热氯化铵固体制氨气,这是因为氯化铵固体加热生成氨气和氯化氢,二者冷却后又生成氯化铵固体,A不符合题意;将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化,在铝片表面生成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,故不能制得二氧化氮,B不符合题意;向硫化钠固体中滴加浓硫酸,浓硫酸有强氧化性,硫化钠有强还原性,二者会发生氧化还原反应,不能生成硫化氢气体,C不符合题意;加热氯酸钾和二氧化锰的混合物,由于二氧化锰的催化作用,可加快氯酸钾的分解,从而制得氧气,D符合题意。
4.(2022·湖南等级考·节选)某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案:
可选用试剂:NaCl晶体、BaS溶液、浓H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水
步骤1.BaCl2·2H2O的制备
按如图所示装置进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列步骤获得BaCl2·2H2O产品。
步骤2.产品中BaCl2·2H2O的含量测定
①称取产品0.500 0 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;
②在不断搅拌下,向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L-1H2SO4溶液;
③沉淀完全后,60 ℃水浴40分钟,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,质量为0.466 0 g。
回答下列问题:
(1)Ⅰ是制取________气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生主要反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)Ⅱ中b仪器的作用是________;Ⅲ中的试剂应选用________。
解析:(1)装置Ⅰ为浓硫酸和氯化钠共热制取HCl气体的装置,在浓硫酸过量并微热时,浓硫酸与氯化钠反应生成硫酸氢钠和氯化氢,发生反应的化学方程式为H2SO4(浓)+NaCl微热,NaHSO4+HCl↑。
(2)氯化氢极易溶于水,装置Ⅱ中b仪器的作用是防止倒吸;装置Ⅱ中氯化氢与BaS溶液反应生成H2S,H2S有毒,对环境有污染,装置Ⅲ中盛放CuSO4溶液,用于吸收H2S。
答案:(1)HCl H2SO4(浓)+NaCl微热,NaHSO4+HCl↑
(2)防止倒吸 CuSO4溶液
1.一般发生装置
(1)固、固加热型
反应装置图
适