暑假作业06 常见气体的制备-【暑假分层作业】2024年高一化学暑假培优练（人教版2019必修第二册）

限时练习：45min 完成时间： 月 日 天气： 作业06 常见气体的制备 1.气体制备实验的基本思路 2.重要气体的发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类： （1）固体＋固体气体 发生装置： 制备气体：O2、NH3等。 （2）固体＋液体或液体＋液体气体 发生装置： 制备气体：Cl2等。 （3）固体＋液体(不加热)―→气体 发生装置： 制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。 3.气体的除杂方法 （1）除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。 除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。 （2）气体干燥净化装置 类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固态干燥剂 固体，加热 装置 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 常见干燥剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性) 除杂试剂Cu、CuO、Mg等 当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。 4.气体的收集方法 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例) 排水法 难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体 O2、H2、NO、CO等 排空气法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、NO2、CO2 向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3 5.集气装置的创新——排液集气装置 装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。 ①饱和食盐水——收集Cl2。 ②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。 ③饱和NaHS溶液——收集H2S。 ④四氯化碳——收集HCl或NH3。 装置(Ⅱ)储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由A瓶排入B瓶，在瓶A中收集到气体。 6.尾气处理的原因、方法及装置 （1）原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。 （2）处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。 （3）尾气处理装置(见下图a、b、c) ①制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。 ②制取CO时，尾气处理可采用ac装置。 ③制取H2时，尾气处理可采用ac装置。 对于氨气等极易溶解的气体，在处理吸收时，要注意防倒吸（见下图） 肚容式 分液式 1．实验室收集NO、NO2两种气体，下列收集方法正确的是( ) A．均可用排水法 B．均可用向上排空气法 C．NO用向上排空气法，NO2用排水法 D．NO用排水法，NO2用向上排空气法 2．广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”，是因为它可以配合玻璃管和其它简单仪器组成各种功能的装置。下列各图中能用作安全瓶防倒吸装置的是 A． B． C． D． 3．实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质，能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气 C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁吸收尾气 4．下列实验无法达到预期实验目的的是 A．用甲验证与浓硝酸反应的热量变化 B．用乙验证易溶于水 C．用丙制取并收集少量氨气 D．用丁验证与反应 5．用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)(　　) 选项 A B C D X 浓盐酸 浓硫酸 双氧水 浓氨水 Y KMnO4 C2H5OH MnO2 NaOH 气体 Cl2 C2H4 O2 NH3 6．用下图所示装置进行实验，下列实验现象描述错误的是(　　) 选项 试剂甲 试剂乙 试剂丙 丙中的现象 A 稀盐酸 CaCO3 Na2SiO3溶液 有白色沉淀生成 B 浓硫酸 Na2SO3 BaCl2溶液 有白色沉淀生成 C 过氧化氢 MnO2 酸性KI-淀粉溶液 溶液变为蓝色 D 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 有淡黄色沉淀生成 7．我国推行的新型冠状病毒防治方案，明确指出应当使用含氯消毒液进行消毒。氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液，实验装置如图。下列有关说法不正确的是(　　 ) A．甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体 B．乙中可采用热水浴，有利于加快反应速率 C．在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气，可提高NaOH利用率 D．在乙之后再连接NaOH溶液吸收尾气，更加符合绿色化学思想 8．氮化锶()在工业上广泛应用于生产荧光粉，遇水会剧烈反应。某化学兴趣小组利用如图所示装置制备氮化锶并检验其性质(部分夹持装置略)。请回答下列问题。 （1）Sr位于第ⅡA族，其单质可由通过 法制得。Sr的单质与氧气加热反应时能生成过氧化锶，过氧化锶的电子式为 。 （2）用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气，其反应的离子方程式是 ，该反应中每生成标准状况下，转移电子的物质的量为 。 （3）装置C中装有 ，实验时，先点燃酒精灯 (填“A”或“B”)，原因是 （4）氮化锶要干燥保存，遇水会剧烈反应，有氨气产生，该反应的化学方程式为 。 9．实验室采用下列方法制取NH3： ①固体Ca(OH)2与NH4Cl共热。 ②NH4HCO3固体中加NaOH固体(过量)，常温下即能产生NH3；装置如图。 ③NaOH固体中加入浓氨水。 ④NH4Cl浓溶液中加生石灰。 请回答下列问题： （1）写出②方法制取氨气的化学方程式___________________________。 （2）说明③方法制取氨气的原理：_____________，为什么此法不加热？ __________。 （3）请从下面的仪器中选择④方法制取氨气的发生装置________(写字母，要求使用仪器最少、合理)。 写出用NH4Cl浓溶液与生石灰反应制取氨气的理由：__________。 （4）某同学设计了如图装置收集氨气，下列说法不正确的是________(填字母)。 A．收集氨气的原理是向下排空气法 B．干燥管的作用是防止倒吸 C．当烧杯中的水变红时证明氨气已收集满 D．该装置会形成红色喷泉 10．下列实验方案最合理的是(　　) 11．如图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应所产生的所有气体产物。下列说法不正确的是 A．物质甲可以是无水 B．丙中溶液褪色，丁中溶液变浑浊，说明反应中生成 C．戊中可用溶液吸收尾气 D．浓硫酸在反应中表现强氧化性 12．某校化学实验小组学生为了验证非金属元素氯的非金属性强于硫和氮，设计了一套实验装置如图(已知氯气能把氨气氧化生成氮气和氯化氢)。 回答下列问题： （1）配平A中反应的化学方程式： _______HCl(浓)+_______KMnO4=_______MnCl2+_______KCl+_______Cl2↑+_______ H2O。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 （2）B中浸有NaOH溶液的棉花团的作用为 ；B中的现象为 ，由该现象得非金属性：Cl＞＞S。 （3）E中反应化学方程式为 。 （4）D中出现白烟，涉及的反应化学方程式为 、 。 （5）有同学认为D中的现象并不能说明氯的非金属性大于氮，需要在C之前加装洗气装置，请指出洗气装置盛装试剂为 (填名称)。 13．Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略)。 已知：Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸。Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃。 （1）写出装置A中发生反应的离子方程式：_______。 （2）检查虚框中装置气密性的方法为：用止水夹夹住装置A两端的橡胶管，_______，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好。 （3）下列有关该实验的说法中不正确的是_______。 A．实验室也可用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气 B．B中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气 C．氮气的作用之一是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸危险 D．从装置D中逸出气体的主要成分是Cl2O （4）①装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3以等物质的量反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐X，试写出该反应化学方程式_______。 ②设计实验方案验证C中生成的产物中另一种盐X中的阴离子_______。 （5）该实验装置存在一处明显的不足，其改进措施为_______。 14．某化学兴趣小组为了制取氨气并探究其性质，按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。    （1）若氨气的发生装置选择a，则其化学反应方程式为 。 （2）若氨气的发生装置选择b，则所用的试剂为 和 。 （3）B装置中的干燥剂可选用 ：实验中观察到C装置中的现象是 。 （4）当实验进行一段时间后，挤压D装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是 ，E中倒扣漏斗的作用是 。 （5）氨气(NH3)是一种重要的化工原料，其中约80%用来生产各种氮肥。其中利用NH3生产NH4NO3的主要转化途径如图(转化所需试剂及条件已略去)： NH3→NO→NO2→HNO3NH4NO3 ①NH3→NO的化学方程为 。 ②NO2→HNO3的化学方程式为 。 15．肼常用作火箭的燃料，实验室模拟氨和次氯酸钠反应制备肼，装置如图，回答下列问题：    （1）装置中使用的浓氨水、属于电解质的是 ，实验中装置B可能会发生倒吸，可使用如图中的 (填标号)代替；    （2）装置D中导管b的作用是 。 （3）装置C中制备肼的化学方程式为 。 （4）装置D中发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 （5）上述装置存在一处缺陷，会导致肼的产率降低，改进方法是 。 （6）如图是以氨为燃料的固体氧化物(含有)燃料电池可为潜水艇提供动力。    写出负极的电极反应式： 。 16．学习小组在实验室中利用下图所示装置制备SO2并进行相关性质的探究。回答下列问题： （1）仪器Q的名称为 ；装置b的作用是 。 （2）装置a中反应的化学方程式为 。 （3）根据装置e中产生的现象可证明SO2具有 性。。 （4）实验开始后，发现装置d中的溶液迅速变黄，继续通入SO2，装置d中出现乳黄色浑浊。该小组同学查阅资料得知，存在可逆反应：SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O。 探究I：探究浓度对上述可逆反应的影响 有同学认为除SO2的浓度外，其他离子的浓度对该可逆反应也有影响。完成实验设计进行验证(SO2体积已折算为标准状况下体积)。 限选试剂：0.1mol·L-1KI溶液、1.0mol·L-1KI溶液、2.0mol·L-1KI溶液、蒸馏水、浓硝酸 影响因素 编号 操作 现象 c(I-) i 取50mL 于锥形瓶中，向其中通入20mLSO2 溶液变为浅黄色 ii 取50mL1.0mol·L1KI溶液于锥形瓶中，向其中通入20mLSO2 溶液迅速变黄 c(H+) iii 取50mL1.0mol·L1KI溶液和5mL 于锥形瓶中，向其中通入20mLSO2 溶液迅速变黄 iv 取50mL1.0mol·L1KI溶液和5mL浓盐酸于锥形瓶中，向其中通入20mLSO2 溶液迅速变黄，且出现乳黄色浑浊 探究Ⅱ：探究SO2在KI溶液体系中的反应产物 有同学提出上述可逆反应生成的I2可与SO2发生反应：SO2+I2+2H2O=+2I-+4H+。为进一步探究体系中的产物，完成下列实验方案。 方案 操作 预期现象 结论 i 取适量装置d中浊液，向其中滴加几滴 溶液(填试剂名称)，振荡 无明显变化 浊液中无I2 ii 将装置d中浊液进行分离 得淡黄色固体和澄清溶液 取适量分离后的澄清溶液于试管中， 产物有 综上可知，SO2在KI溶液中发生了歧化反应(KI是催化剂，只有硫元素变价)，其反应的离子方程式为 。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 限时练习：45min 完成时间： 月 日 天气： 作业06 常见气体的制备 1.气体制备实验的基本思路 2.重要气体的发生装置 依据制备气体所需的反应物状态和反应条件，可将制备气体的发生装置分为三类： （1）固体＋固体气体 发生装置： 制备气体：O2、NH3等。 （2）固体＋液体或液体＋液体气体 发生装置： 制备气体：Cl2等。 （3）固体＋液体(不加热)―→气体 发生装置： 制备气体：选择合适的药品和装置能制取中学化学中常见的气体。 3.气体的除杂方法 （1）除杂试剂选择的依据：主体气体和杂质气体性质上的差异，如溶解性、酸碱性、氧化性、还原性。 除杂原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置内进行；④先除易除的杂质气体。 （2）气体干燥净化装置 类型 液态干燥剂 固态干燥剂 固态干燥剂 固体，加热 装置 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 常见干燥剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性) 碱石灰(碱性) 除杂试剂Cu、CuO、Mg等 当CO2中混有O2杂质时，应选用上述Ⅰ～Ⅳ中的Ⅳ装置除O2，除杂试剂是Cu粉。 4.气体的收集方法 收集方法 收集气体的类型 收集装置 可收集的气体(举例) 排水法 难溶于水或微溶于水，又不与水反应的气体 O2、H2、NO、CO等 排空气法 向上排空气法 密度大于空气且不与空气中的成分反应 Cl2、SO2、NO2、CO2 向下排空气法 密度小于空气且不与空气中的成分反应 H2、NH3 5.集气装置的创新——排液集气装置 装置(Ⅰ)从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体，如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换，还可以收集以下气体。 ①饱和食盐水——收集Cl2。 ②饱和NaHCO3溶液——收集CO2。 ③饱和NaHS溶液——收集H2S。 ④四氯化碳——收集HCl或NH3。 装置(Ⅱ)储气式集气。气体从橡胶管进入，可将水由A瓶排入B瓶，在瓶A中收集到气体。 6.尾气处理的原因、方法及装置 （1）原因：有些气体有毒或有可燃性，任其逸散到空气中，会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害。 （2）处理方法：一般根据气体的相关性质，使其转化为非气态物质或无毒物质，如酸性有毒气体用碱溶液吸收，可燃性气体用点燃等措施。 （3）尾气处理装置(见下图a、b、c) ①制取Cl2时，尾气的处理可采用b装置。 ②制取CO时，尾气处理可采用ac装置。 ③制取H2时，尾气处理可采用ac装置。 对于氨气等极易溶解的气体，在处理吸收时，要注意防倒吸（见下图） 肚容式 分液式 1．实验室收集NO、NO2两种气体，下列收集方法正确的是( ) A．均可用排水法 B．均可用向上排空气法 C．NO用向上排空气法，NO2用排水法 D．NO用排水法，NO2用向上排空气法 【答案】D 【解析】A.NO2气体能与水反应产生硝酸和NO，不能用排水法收集，A错误； B.NO与O2反应产生NO2，所以NO不能用排空气方法收集，B错误； C.NO与O2反应产生NO2，NO2气体能与水反应产生硝酸和NO，所以NO不能用向上排空气法，NO2不能用排水法收集，C错误； D.NO难溶于水，因此可以用排水法收集；NO2与空气不反应，密度比空气大，所以可用向上排空气法，D正确； 故合理选项是D。 2．广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”，是因为它可以配合玻璃管和其它简单仪器组成各种功能的装置。下列各图中能用作安全瓶防倒吸装置的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．该装置是排液量气装置，故A错误； B．该装置可作为安全瓶防倒吸，因为进气管较短（刚漏出瓶塞）若发生倒吸，倒吸液会被盛装在B 瓶中，不会再倒流到前一装置，从而防止倒吸，故B正确； C．该装置是混气装置，进入C 瓶中两气体在C 瓶中充分混合，故C错误； D．该装置是洗气装置，故D错误； 故选B。 3．实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质，能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制取氨气 B．用装置乙除去氨气中的水蒸气 C．用装置丙验证氨气具有还原性 D．用装置丁吸收尾气 【答案】C 【解析】NaOH与NH4Cl反应生成NH3·H2O，不加热的情况下NH3·H2O难以分解，无NH3生成，故无法制备氨气，A错误；NH3与浓H2SO4反应，不能用浓H2SO4干燥NH3，B错误；NH3与CuO反应生成N2、Cu和H2O，黑色的CuO转化为红色的Cu，N元素的化合价升高，说明NH3具有还原性， C正确；苯的密度比水的密度小，在上层，NH3直接通入下层的水中，会发生倒吸，D错误。 4．下列实验无法达到预期实验目的的是 A．用甲验证与浓硝酸反应的热量变化 B．用乙验证易溶于水 C．用丙制取并收集少量氨气 D．用丁验证与反应 【答案】C 【解析】A．观察到U形管左边的红墨水向下移动，说明Cu与浓硝酸反应能放出热量，A项正确； B．气球会迅速膨胀变大，说明NH3易溶于水，B项正确； C．氨气密度小于空气，应该用向下排空气法收集，C项错误； D．蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近能生成白烟，说明NH3和HCl发生了反应，D项正确。 答案选C。 5．用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)(　　) 选项 A B C D X 浓盐酸 浓硫酸 双氧水 浓氨水 Y KMnO4 C2H5OH MnO2 NaOH 气体 Cl2 C2H4 O2 NH3 【答案】C 【解析】浓盐酸和KMnO4固体混合有氯气生成，但氯气溶于水，且与水发生反应，则不能用排水法收集，故A不符合题意；在浓硫酸存在下，乙醇消去制乙烯需要迅速升温到170 ℃，故B不符合题意；双氧水在二氧化锰催化作用下分解制氧气，制取装置不需要加热，收集氧气可以用排水法，故C符合题意；氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故D不符合题意。 6．用下图所示装置进行实验，下列实验现象描述错误的是(　　) 选项 试剂甲 试剂乙 试剂丙 丙中的现象 A 稀盐酸 CaCO3 Na2SiO3溶液 有白色沉淀生成 B 浓硫酸 Na2SO3 BaCl2溶液 有白色沉淀生成 C 过氧化氢 MnO2 酸性KI-淀粉溶液 溶液变为蓝色 D 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 有淡黄色沉淀生成 【答案】B 【解析】A项，稀盐酸和碳酸钙反应生成CO2，CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸白色沉淀，正确；B项，浓硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2，但SO2与氯化钡不反应，错误；C项，过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成氧气，氧气把I－氧化为单质碘，淀粉遇碘显蓝色，正确；D项，浓盐酸与高锰酸钾混合生成氯气，氯气把硫化钠氧化为单质S，生成淡黄色沉淀，正确。 7．我国推行的新型冠状病毒防治方案，明确指出应当使用含氯消毒液进行消毒。氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液，实验装置如图。下列有关说法不正确的是(　　 ) A．甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体 B．乙中可采用热水浴，有利于加快反应速率 C．在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气，可提高NaOH利用率 D．在乙之后再连接NaOH溶液吸收尾气，更加符合绿色化学思想 【答案】B 【解析】A项，高锰酸钾和浓盐酸常温下反应可以制取氯气，没有加热装置，所以甲中盛放的试剂可以是高锰酸钾固体，正确；B项，氯气与冷烧碱溶液反应可制得“84”消毒液，所以乙中不可采用热水浴，会有其他反应发生，会生成杂质氯酸钠，错误；C项，在甲、乙之间加入饱和食盐水洗气，可以除去浓盐酸挥发出来的氯化氢气体，可提高NaOH利用率，正确；D项，氯气有毒，不能随意排放到大气中，所以在乙之后再连接NaOH溶液吸收尾气，更加符合绿色化学思想，正确。 8．氮化锶()在工业上广泛应用于生产荧光粉，遇水会剧烈反应。某化学兴趣小组利用如图所示装置制备氮化锶并检验其性质(部分夹持装置略)。请回答下列问题。 （1）Sr位于第ⅡA族，其单质可由通过 法制得。Sr的单质与氧气加热反应时能生成过氧化锶，过氧化锶的电子式为 。 （2）用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气，其反应的离子方程式是 ，该反应中每生成标准状况下，转移电子的物质的量为 。 （3）装置C中装有 ，实验时，先点燃酒精灯 (填“A”或“B”)，原因是 （4）氮化锶要干燥保存，遇水会剧烈反应，有氨气产生，该反应的化学方程式为 。 【答案】（1）电解 （2） 0.45mol （3）浓硫酸 A 先用生成的氮气排尽装置内的空气，防止空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气与锶反应(合理即可) （4） 【分析】装置A中反应生成氮气，通过C干燥后进入B，B中氮气和锶反应生成氮化锶，碱石灰可以防止空气中水、氧气进入装置B； 【解析】（1）Sr位于第ⅡA族为活泼金属元素，其单质可由通过电解法制得。过氧化锶是由锶离子和过氧根离子构成的，电子式为； （2）饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气，根据质量守恒可知还会生成水，其反应的离子方程式是，该反应中铵根离子中氮元素化合价由-3变为0，亚硝酸根离子中氮元素化合价由+3变为0，电子转移为，每生成标准状况下（为0.15mol），转移电子的物质的量为0.45mol； （3）装置C为干燥氮气的装置，且干燥剂为液体，故装有浓硫酸，实验时，先点燃酒精灯A，原因是使得生成的氮气排净装置中的空气，防止空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气与锶反应(合理即可)； （4）氮化锶遇水会剧烈反应，有氨气产生，根据质量守恒可知还会生成，该反应的化学方程式为。 9．实验室采用下列方法制取NH3： ①固体Ca(OH)2与NH4Cl共热。 ②NH4HCO3固体中加NaOH固体(过量)，常温下即能产生NH3；装置如图。 ③NaOH固体中加入浓氨水。 ④NH4Cl浓溶液中加生石灰。 请回答下列问题： （1）写出②方法制取氨气的化学方程式___________________________。 （2）说明③方法制取氨气的原理：_____________，为什么此法不加热？ __________。 （3）请从下面的仪器中选择④方法制取氨气的发生装置________(写字母，要求使用仪器最少、合理)。 写出用NH4Cl浓溶液与生石灰反应制取氨气的理由：__________。 （4）某同学设计了如图装置收集氨气，下列说法不正确的是________(填字母)。 A．收集氨气的原理是向下排空气法 B．干燥管的作用是防止倒吸 C．当烧杯中的水变红时证明氨气已收集满 D．该装置会形成红色喷泉 【答案】（1）NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O （2）氢氧化钠溶于水放出大量热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制氨气的溶解，溶液温度升高，氨气的溶解度减小，氨气从溶液中逸出 因为氢氧化钠溶于水产生大量的热 （3）D CaO＋H2O=Ca(OH)2，消耗水并放热，Ca(OH)2和NH4Cl受热发生反应：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O （4）D 【解析】【分析】（1）碳酸氢铵与氢氧化钠固体反应生成碳酸钠和氨气、水； （2）依据氢氧化钠溶于水放出大量热，且溶液中氢氧根离子浓度增大，抑制氨气的溶解，溶液温度升高，氨气的溶解度减小，氨气从溶液中逸出解答； （3）依据反应物状态和反应条件选择发生装置；生石灰溶于水生成氢氧化钙，且放出大量的热，氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气，氨气受热挥发，据此解答； （4）A．氨气的密度小于空气密度，且和氧气不反应； B．有缓冲作用的装置能防止倒吸； C．氨水溶液呈碱性，碱遇酚酞试液变红色； D．该装置不能形成红色喷泉。 【解析】（1）固体NH4HCO3与NaOH在常温下反应产生碳酸钠、水、氨气，反应的化学方程式为：NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3↑+2H2O； （2）在氨水中存在化学平衡和电离平衡：NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-，将氨水加入到固体NaOH中时，NaOH溶解电离产生OH-，电离平衡逆向移动，c(NH3·H2O)增大，化学平衡逆向移动，分解产生氨气，而且NaOH固体溶解放出热量，降低氨气在水中的溶解度，会加快一水合氨的分解作用，从而得到更多的氨气； （3）④NH4Cl浓溶液中加生石灰，物质的状态为固体与液体混合制取气体，反应不需要加热，所以应选择装置D为发生装置；生石灰溶于水生成氢氧化钙，且放出大量的热，氢氧化钙与氯化铵反应生成氨气，反应方程式为：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O，氨气受热挥发，因此可以制取氨气； （4）A.氨气的密度比空气小，在室温下与空气的成分不能反应，所以可以用向下排空气方法收集氨气，A正确； B.干燥管由于容积较大而具有缓冲作用，因此能防止倒吸，B正确； C.若氨气收集满，就会通过导气管进入到烧杯的水中，与烧杯内的水反应产生一水合氨，一水合氨电离产生OH-而使水显碱性，碱遇酚酞试液就变红色，C正确； D.干燥管有缓冲作用，烧杯中液体不能进入烧瓶中，因而不能形成红色喷泉，D错误； 故合理选项是D。 10．下列实验方案最合理的是(　　) 【答案】B 【解析】A项，Cl2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法；B项，浓氨水滴入CaO中，CaO与水反应放热，NH3·H2O受热分解并挥发出NH3，可以制取NH3；C项，NO2能与水反应，不能用排水法收集；D项，Na2O2为粉末状固体，不能用启普发生器的简易装置制取氧气。 11．如图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应所产生的所有气体产物。下列说法不正确的是 A．物质甲可以是无水 B．丙中溶液褪色，丁中溶液变浑浊，说明反应中生成 C．戊中可用溶液吸收尾气 D．浓硫酸在反应中表现强氧化性 【答案】B 【解析】A．无水是白色固体，与水反应生成蓝色固体，颜色变化明显，可用于水的检验， A正确； B．丙中酸性高锰酸钾溶液褪色，说明混合气体中还含有，但不能确定是否反应完全，会干扰的检验，B错误； C．能与酸性气体反应，可用于吸收尾气中的酸性气体，即戊中可用溶液吸收尾气，C正确； D．浓硫酸与木炭粉的反应为，的化合价降低，发生还原反应，表现出强氧化性，D正确； 答案选B。 12．某校化学实验小组学生为了验证非金属元素氯的非金属性强于硫和氮，设计了一套实验装置如图(已知氯气能把氨气氧化生成氮气和氯化氢)。 回答下列问题： （1）配平A中反应的化学方程式： _______HCl(浓)+_______KMnO4=_______MnCl2+_______KCl+_______Cl2↑+_______ H2O。该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 （2）B中浸有NaOH溶液的棉花团的作用为 ；B中的现象为 ，由该现象得非金属性：Cl＞＞S。 （3）E中反应化学方程式为 。 （4）D中出现白烟，涉及的反应化学方程式为 、 。 （5）有同学认为D中的现象并不能说明氯的非金属性大于氮，需要在C之前加装洗气装置，请指出洗气装置盛装试剂为 (填名称)。 【答案】（1）16HCl(浓) +2KMnO4=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O 1：5 （2）吸收挥发出的氯气和氯化氢，防止污染空气 溶液变浑浊 （3）2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O （4）3Cl2 +2NH3 =N2 + 6HCl HCl+NH3=NH4Cl （5）饱和食盐水 【分析】A装置制备氯气，B装置中若产生浑浊可证明氯气的氧化性强于硫，即非金属性Cl>S，C为干燥装置；E装置制备氨气，干燥后和氯气一起通入D的球形干燥管中发生反应，若有白烟产生，可证明氯气的氧化性强于氮气，非金属性Cl>N。 【解析】（1）根据得失电子守恒和原子守恒可配平：16HCl(浓) +2KMnO4=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O；氧化剂为KMnO4，还原剂为转化为氯气的HCl，物质的量之比为2：10=1：5； （2）B中浸有NaOH溶液的棉花团的作用为：吸收挥发出的氯气和氯化氢，防止污染空气；氯气将硫离子氧化为硫单质，故B中的现象为：溶液变浑浊； （3）E中为实验室制备氨气的反应，化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O； （4）D中出现白烟，氯气先氧化氨气生成氮气和氯化氢，氯化氢与氨气生成了氯化铵固体，涉及的反应化学方程式为：3Cl2 +2NH3 =N2 + 6HCl，HCl+NH3=NH4Cl； （5）盐酸易挥发，制备的氯气中混有氯化氢，氯化氢遇氨气也能生成白烟，故在C之前加一个盛放饱和食盐水的洗气装置，除去氯气中的氯化氢气体。 13．Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取，反应装置如图所示(夹持装置已略)。 已知：Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，浓度过高或加热时易发生分解并爆炸。Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃。 （1）写出装置A中发生反应的离子方程式：_______。 （2）检查虚框中装置气密性的方法为：用止水夹夹住装置A两端的橡胶管，_______，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好。 （3）下列有关该实验的说法中不正确的是_______。 A．实验室也可用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气 B．B中试剂是浓硫酸，目的是干燥氯气 C．氮气的作用之一是稀释生成的Cl2O，减少实验爆炸危险 D．从装置D中逸出气体的主要成分是Cl2O （4）①装置C中潮湿的Cl2与Na2CO3以等物质的量反应，生成NaHCO3、气体Cl2O和另一种盐X，试写出该反应化学方程式_______。 ②设计实验方案验证C中生成的产物中另一种盐X中的阴离子_______。 （5）该实验装置存在一处明显的不足，其改进措施为_______。 【答案】 打开分液漏斗旋塞 BD 取少量反应后的固体于试管中，加水溶解，滴加足量的硝酸银和稀硝酸溶液，若生成白色沉淀，则说明固体中含有氯离子 在装置D末端连接盛放NaOH溶液的尾气吸收装置 【分析】A中二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯气、氯化锰、水，用B装置中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，装置C中潮湿的与反应生成，根据化合价升降规律，还应该有氯化钠生成，D中用液氨冷却收集。 【解析】（1）装置A中二氧化锰和浓盐酸加热生成氯气、氯化锰、水，发生反应的离子方程式； （2）装置A的气密性检验方法为：用止水夹夹住装置A两端的橡胶管，打开分液漏斗旋塞，加水，一段时间后，水不能顺利流下，则气密性良好； （3） A．与浓盐酸在常温下反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水，实验室也可用与浓盐酸反应制备氯气，故A正确； B．用潮湿的与反应制取，氯气不需要干燥，B中试剂是饱和食盐水，目的是除去氯气中的氯化氢，故B错误； C．浓度过高时易发生分解并爆炸，所以氮气的作用之一是稀释生成的，减少实验爆炸危险，故C正确； D．Cl2O熔点为116℃，沸点为3.8℃，Cl2沸点为-34.6℃，液氨沸点为-33.5℃，D中用液氨冷却收集，氯气比Cl2O易挥发，因此从装置D中逸出气体的主要成分是，故D错误； 选BD； （4）①装置C中潮湿的与以等物质的量反应，生成、气体和另一种盐X，根据化合价升降规律，生成盐X是氯化钠，所以该反应化学方程式为； ②X中的阴离子是氯离子，氯离子和硝酸银反应生成氯化银沉淀，检验氯离子的方法是：取少量反应后的固体于试管中，加水溶解，滴加足量的硝酸银和稀硝酸溶液，若生成白色沉淀，则说明固体中含有氯离子； （5）氯气有毒，该装置没有尾气处理装置，为防止氯气污染空气，在装置D末端连接盛放NaOH溶液的尾气吸收装置。 14．某化学兴趣小组为了制取氨气并探究其性质，按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。    （1）若氨气的发生装置选择a，则其化学反应方程式为 。 （2）若氨气的发生装置选择b，则所用的试剂为 和 。 （3）B装置中的干燥剂可选用 ：实验中观察到C装置中的现象是 。 （4）当实验进行一段时间后，挤压D装置中的胶头滴管，滴入1～2滴浓盐酸，可观察到的现象是 ，E中倒扣漏斗的作用是 。 （5）氨气(NH3)是一种重要的化工原料，其中约80%用来生产各种氮肥。其中利用NH3生产NH4NO3的主要转化途径如图(转化所需试剂及条件已略去)： NH3→NO→NO2→HNO3NH4NO3 ①NH3→NO的化学方程为 。 ②NO2→HNO3的化学方程式为 。 【答案】（1） （2） 生石灰 浓氨水 （3） 碱石灰 试纸变蓝 （4） 产生白烟 防止倒吸 （5） 【分析】本实验的目的为制取氨气并探究其性质，A为氨气的制取装置，B为干燥装置，C可以检验氨气的碱性，D中氨气和浓盐酸反应生成氯化铵，E为尾气处理装置，结合实验室氨气的制取原理进行分析解答。 【解析】（1）装置a适用干固体(或固体混合物)加热制备气体。选择装置a制NH3，使用Ca(OH)2和NH4Cl的混合物共热制NH3，反应的化学方程式为，答案：； （2）装置b适用干固体与液体常温下制气体。选择装置b制NH3，所用试剂为生石灰和浓氨水，生石灰和水反应放出大量的热，导致浓氨水中氨气逸出得到氨气，答案：生石灰；浓氨水； （3）氨气呈碱性，干燥NH3选用碱石灰作干燥剂；NH3呈碱性，使红色石蕊试纸变蓝，C装置中的现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝，答案：碱石灰；试纸变蓝； （4）浓盐酸具有挥发性，NH3与HCl化合成白色固体NH4Cl，反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl，挤压D装詈中的胶头滴管，滴入1~2滴浓盐酸，可观察到的现象是产生大量白烟。NH3水容易造成倒吸，因此E中倒扣漏斗的作用防止倒吸；答案：产生白烟；防止倒吸； （5）①NH3→NO的化学方程式为，故答案为：； ②NO2→HNO3的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO。 15．肼常用作火箭的燃料，实验室模拟氨和次氯酸钠反应制备肼，装置如图，回答下列问题：    （1）装置中使用的浓氨水、属于电解质的是 ，实验中装置B可能会发生倒吸，可使用如图中的 (填标号)代替；    （2）装置D中导管b的作用是 。 （3）装置C中制备肼的化学方程式为 。 （4）装置D中发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 （5）上述装置存在一处缺陷，会导致肼的产率降低，改进方法是 。 （6）如图是以氨为燃料的固体氧化物(含有)燃料电池可为潜水艇提供动力。    写出负极的电极反应式： 。 【答案】（1） ①② （2）平衡装置中压强使得液体能够顺利滴下 （3） （4）1:5 （5）在CD装置中增加饱和食盐水洗气装置 （6） 【分析】A装置产生氨气，D装置中产生氯气，氯气和C在氢氧化钠转化为次氯酸钠，氨和次氯酸钠反应生成肼，尾气通过B吸收处理； 【解析】（1）电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物；浓氨水为溶液属于混合物，属于电解质；①②中膨大部分都能防止倒吸，③中尾气接通入水中不能防止倒吸，故选①②； （2）装置D中导管b的作用是平衡装置中压强使得液体能够顺利滴下； （3）装置C中氨和次氯酸钠反应制备肼，根据质量守恒可知，还会生成氯化钠和水，； （4）装置D中KClO3中氯元素化合价由+5变为0，为氧化剂；HCl中氯元素化合价由-1变为0，为还原剂；根据电子守恒可知，发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5； （5）上述装置中挥发的盐酸会和C中氢氧化钠反应，会导致肼的产率降低，改进方法是在CD装置中增加饱和食盐水洗气装置，去除氯化氢气体； （6）氨气一极失去电子发生氧化反应生成氮气和水为负极，反应为。 16．学习小组在实验室中利用下图所示装置制备SO2并进行相关性质的探究。回答下列问题： （1）仪器Q的名称为 ；装置b的作用是 。 （2）装置a中反应的化学方程式为 。 （3）根据装置e中产生的现象可证明SO2具有 性。。 （4）实验开始后，发现装置d中的溶液迅速变黄，继续通入SO2，装置d中出现乳黄色浑浊。该小组同学查阅资料得知，存在可逆反应：SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O。 探究I：探究浓度对上述可逆反应的影响 有同学认为除SO2的浓度外，其他离子的浓度对该可逆反应也有影响。完成实验设计进行验证(SO2体积已折算为标准状况下体积)。 限选试剂：0.1mol·L-1KI溶液、1.0mol·L-1KI溶液、2.0mol·L-1KI溶液、蒸馏水、浓硝酸 影响因素 编号 操作 现象 c(I-) i 取50mL 于锥形瓶中，向其中通入20mLSO2 溶液变为浅黄色 ii 取50mL1.0mol·L1KI溶液于锥形瓶中，向其中通入20mLSO2 溶液迅速变黄 c(H+) iii 取50mL1.0mol·L1KI溶液和5mL 于锥形瓶中，向其中通入20mLSO2 溶液迅速变黄 iv 取50mL1.0mol·L1KI溶液和5mL浓盐酸于锥形瓶中，向其中通入20mLSO2 溶液迅速变黄，且出现乳黄色浑浊 探究Ⅱ：探究SO2在KI溶液体系中的反应产物 有同学提出上述可逆反应生成的I2可与SO2发生反应：SO2+I2+2H2O=+2I-+4H+。为进一步探究体系中的产物，完成下列实验方案。 方案 操作 预期现象 结论 i 取适量装置d中浊液，向其中滴加几滴 溶液(填试剂名称)，振荡 无明显变化 浊液中无I2 ii 将装置d中浊液进行分离 得淡黄色固体和澄清溶液 取适量分离后的澄清溶液于试管中， 产物有 综上可知，SO2在KI溶液中发生了歧化反应(KI是催化剂，只有硫元素变价)，其反应的离子方程式为 。 【答案】（1）圆底烧瓶 防止倒吸 （2）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O （3）KMnO4溶液紫红色颜色变浅或褪色 （4）0.1mol·L1KI溶液 蒸馏水 淀粉溶液 加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液 白色沉淀 3SO2+2H2OS+2SO+4H+ 【分析】本实验装置a为制备SO2的装置，反应为：，由于SO2易溶于水，故需要装置b进行防倒吸，装置c中品红溶液褪色说明SO2具有漂白性，由于SO2具有强还原性，装置e中酸性KMnO4溶液褪色，由于SO2本身有毒不能直接排放，故用装置f进行尾气处理，吸收SO2，装置d中根据实验现象，展开实验探究，探究Ⅰ是探究浓度对上述可逆反应SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O的影响，探究Ⅱ则是探究SO2在KI溶液体系中的反应产物，通过对照实验进行对照最后得出结论，据此分析解题。 【解析】（1）由题干实验装置图可知，仪器Q为圆底烧瓶；由于SO2易溶于水，故需要装置b进行防倒吸； 故答案为：圆底烧瓶；防止倒吸。 （2）装置a中浓硫酸与铜在加热条件下生成硫酸铜，二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O； 故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。 （3）酸性高锰酸钾具有强氧化性，极易被还原而褪色，装置e中出现高锰酸钾溶液紫红色变浅甚至褪去，即可证明SO2具有还原性； 故答案为：KMnO4溶液紫红色颜色变浅或褪色。 （4）实验ⅰ和实验ⅱ是探究I-浓度对反应的影响，根据控制变量法可知，两实验只有KI的浓度不同，其他条件均相同才能能出正确结论，结合浓度越大反应速率越快，故实验ⅰ加入50mL0.1mol/L的KI溶液；同理实验ⅲ和实验ⅳ是探究H+浓度对可逆反应的影响，硝酸是氧化性酸、会氧化二氧化硫发生其它反应，故排除硝酸，选用盐酸；结合浓度越大反应速率越快，故实验ⅲ中加入5mL蒸馏水；实验ⅳ中加入5mL浓盐酸； 探究Ⅱ：探究SO2在KI溶液体系中的反应产物 实验ⅰ中要检验没有生成I2，利用碘单质使淀粉溶液变蓝的特性；可知实验ⅰ中加入几滴淀粉溶液，根据题干猜想的反应方程式SO2+I2+2H2O=SO+2I-+4H+可知，实验ⅱ则要检验反应后的溶液中含有，取适量分离后的澄清溶液于试管中，加入足量的稀盐酸酸酸化，再加入氯化钡溶液；若看到有白色沉淀生成；说明反应后的浊液中含有； 综上可知，SO2在KI溶液中发生了歧化反应生成了S和，KI在其中起到催化剂的作用，故其反应的离子方程式为3SO2+2H2OS+2+4H+； 故答案为：0.1mol·L1KI溶液；蒸馏水；淀粉溶液；加入稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液；白色沉淀；3SO2+2H2OS+2+4H+。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$