题型03 常见气体的实验室制取(天津专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期中真题分类汇编
2025-03-26
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内容正文:
题型03常见气体的实验室制取
1.(22-23高一下·天津和平·期中)下列有关实验的说法正确的是
A.图甲装置可只用浓氨水制备并检验氨水的酸碱性
B.图乙装置可验证的漂白性
C.图丙装置可测量Cu与浓硝酸反应产生的气体体积
D.图丁装置可以完成喷泉实验
【答案】D
【详解】A.利用浓氨水制备 NH3时需要加热,实验缺少加热装置,A错误;
B.SO2 具有还原性,能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,体现SO2 的还原性,而不是漂白性,B错误;
C.二氧化氮能够与水发生反应,所以不能用排水法测定产生二氧化氮的体积,C错误;
D.挤出胶头滴管中的氢氧化钠溶液,二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠,导致烧瓶内气体压强减小,打开止水夹,从而引发喷泉,D正确;
故选D。
2.(23-24高一下·天津静海·期中)化学是以实验为基础的学科。利用如图所示装置进行的相关实验,能达到预期目的的是
A.制备 B.收集
C.验证的还原性 D.验证与水反应
【答案】B
【详解】A.铜与浓硫酸反应制取二氧化硫时需要加热,A装置缺少加热仪器;故A错误;
B.二氧化硫常温常压下不与空气中的氧气反应,且密度大于空气,采用向上排空气法收集,故B正确;
C.硫化氢溶液中通入二氧化硫时,发生反应:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,表现的是二氧化硫的氧化性,故C错误;
D.试管内压强减小、水位上升,可能是因为二氧化硫溶于水,因此该装置无法验证与水反应,故D错误;
故答案为:B。
3.(23-24高一下·天津河北·期中)回答下列问题。
(Ⅰ). 某化学实验小组为探究和比较和氯水的漂白性,设计了如图的实验装置。
回答下列问题:
(1)装置中盛装浓硫酸的仪器名称是 ,实验室用装置制备,发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室用装置制备,其反应的化学方程式为 ,若有参加反应,则转移的电子总数为 。
(3)反应开始一段时间后,观察到、两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,再给、两个试管分别加热;两个试管中的现象分别为:: , 。
(4)小组中甲同学认为和氯水都有漂白性,若二者混合使用,漂白性会更强。为验证甲同学的推断,在同温同压下,他们同时将和等体积通入到品红溶液中,结果发现品红溶液几乎不褪色,出现上述现象的原因是 。用化学方程式表示
(Ⅱ).某同学做如下实验,以检验反应中的能量变化。
(5)在实验中发现反应后(a)中温度升高,由此可以判断(a)中反应是 热反应;(b)中温度降低,由此可以判断(b)中反应是 热反应。
(6)写出铝与盐酸反应的离子方程式: 。
(7)根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量应该 生成物的总能量(填“低于”或“高于”)。
【答案】(1) 分液漏斗
(2)
(3) 中褪色的品红溶液又恢复成红色 无明显现象
(4)
(5) 放 吸
(6)2Al+6H+=2Al3++3H2↑
(7)低于
【分析】装置A中亚硫酸钠固体和浓硫酸反应制备,装置E中,在加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应制备;二氧化硫和湿润的氯气都具有漂白性,能够使品红溶液褪色,但二氧化硫的漂白时暂时的、可逆的,加热又会恢复,氯气的漂白为永久的、不可逆的。若同时将和等体积通入到品红溶液中,结果发现品红溶液几乎不褪色,原因是,在溶液中,和发生反应,生成的HCl和硫酸都没有漂白性,据此回答;
【详解】(1)装置A中盛装浓硫酸的仪器名称是分液漏斗,实验室用装置A制备,亚硫酸钠固体和浓硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化硫,反应的化学方程式为;
(2)实验室用装置E制备,在加热条件下,二氧化锰和浓盐酸反应,生成二氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为,反应中,若有1mol二氧化锰参加反应,转移电子2mol,总数为,若有8.7g参加反应,即二氧化锰的物质的量为0.1mol,则转移的电子总数为;
(3)二氧化硫和湿润的氯气都具有漂白性,能够使品红溶液褪色,所以反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液都褪色,二氧化硫的漂白时暂时的、可逆的,加热又会恢复,氯气的漂白为永久的、不可逆的,所以停止通气后,再给B、D两个试管分别加热;两个试管中的现象分别为: B中褪色的品红溶液又恢复成红色,D无明显现象;
(4)小组中甲同学认为和氯水都有漂白性,若二者混合使用,漂白性会更强。为验证甲同学的推断,在同温同压下,他们同时将和等体积通入到品红溶液中,结果发现品红溶液几乎不褪色,出现上述现象的原因是,在溶液中,和发生反应,生成的HCl和硫酸都没有漂白性,所以品红不褪色,则答案为:;
(5)在实验中发现反应后(a)中温度升高,由此可以判断(a)中反应是放热反应;(b)中温度降低,由此可以判断(b)中反应是吸热反应;
(6)铝与盐酸反应生成氯化铝和氢气,离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(7)(b)反应为吸热反应,根据能量守恒,(b)中反应物的总能量应该低于生成物的总能量。
4.(23-24高一下·天津河西·期中)I.某化学兴趣小组欲在实验室制备二氧化硫,并探究相关物质的一些性质。根据要求完成下列各小题。
(1)写出Na2SO3与70%浓硫酸反应的化学方程式: 。
(2)如何验证生成二氧化硫 。
(3)某同学拟用如图装置测定空气中SO2的含量(假设空气中无其他还原性气体)。
你认为不可行的装置是 (填“a”或“b”)。
Ⅱ.某中学化学研究性学习小组利用消石灰和氯化铵制取氨气,装置如图制取并探究氨气的性质。
【实验探究】
(4)写出A中反应的化学方程式 。
(5)实验室收集氨气的方法是 。
(6)C、D装置中颜色会发生变化的是 (填“C”或“D”)。
(7)为防止环境污染,以下装置(除⑤标明外,其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。
【答案】(1)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)把生成的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,则有二氧化硫气体;若不褪色则没有二氧化硫气体
(3)b
(4)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(5)向下排空气法
(6)D
(7)②④⑤
【分析】I.亚硫酸钠与70%的浓硫酸反应产生二氧化硫,二氧化硫使品红溶液褪色说明二氧化硫具有漂白性;
Ⅱ.装置A制备氨气,先验证氨气溶于水的溶液为碱性,再与浓盐酸反应产生氯化铵。
【详解】(1)与70%浓硫酸反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)验证生成二氧化硫是用品红溶液,即把生成的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,则有二氧化硫气体;若不褪色则没有二氧化硫气体。
(3)装置b中的碱石灰不仅能吸收二氧化硫还能吸收空气的二氧化碳和水蒸气,会使得结果偏大,故b不可行。
(4)装置A制备氨气,A中反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
(5)氨气极易溶于水,密度小于空气的,则实验室收集氨气的方法是向下排空气法。
(6)氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,则C、D装置中颜色会发生变化的是D。
(7)氨气极易溶于水,直接通入水中容易引起倒吸,需要有防倒吸装置,①③不选,②④选,⑤中氨气先通入四氯化碳中,然后氨气在缓慢溶解在水中,也可以防止倒吸,⑤选,答案选②④⑤。
5.(2023·天津武清·期中)下列制备并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是
A.制取
B.干燥
C.收集
D.制取氨水
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.制备NH3应使用固固加热型装置,装置中试管口略向下倾斜,A错误;
B.氨气和五氧化二磷反应,不能干燥,B错误;
C.氨气的密度小于空气,用向下排空气法收集,C错误;
D.氨气不溶于四氯化碳上升过程中遇到水溶解吸收,同时防止了倒吸,D正确;
故选D。
6.(23-24高一下·天津南开·期中)设计以下实验制备并收集干燥纯净的氨气。下列分析错误的是
A.仪器口连接顺序为a→e→d→c→b
B.上述实验缺少尾气吸收装置
C.生石灰与水反应并且放出热量,促使氨气逸出
D.干燥管中的碱石灰可用无水氯化钙代替
【答案】D
【详解】A.浓氨水与生石灰反应生成氨气,通过碱石灰进行干燥,采用向下排空气法收集,故仪器口连接顺序为a→e→d→c→b,A正确;
B.氨气有毒,需要进行尾气处理,上述实验缺少尾气吸收装置,B正确;
C.生石灰与水反应放出热量,促使一水合氨分解氨气逸出,C正确;
D.无水氯化钙与氨气反应生成八氨合氯化钙,干燥管中的碱石灰不可用无水氯化钙代替,D错误;
故选D。
7.(23-24高一下·天津河北·期中)实验室可选用如图装置和试剂制备氨气,并干燥、收集和处理尾气。下列说法正确的是
A.①②均可用于实验室制备氨气
B.③中盛有无水氯化钙可用于干燥氨气
C.④可用于收集氨气,气流方向为左进右出
D.⑤中盛有稀硫酸可用于氨气的尾气处理
【答案】C
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢遇冷会重新化合生成氯化铵,所以①不能用于实验室制备氨气,故A错误;
B.无水氯化钙能吸收氨气,生成CaCl2‧8NH3,所以不能用无水氯化钙干燥氨气,故B错误;
C.氨气的密度比空气的密度小,应该采取向下排空气法收集氨气,所以④可用于收集氨气,且气流方向为左进右出,故C正确;
D.氨气能和稀硫酸反应,将氨气直接通入稀硫酸中会产生倒吸,所以⑤不能用于氨气的尾气处理,故D错误;
故答案为:C。
8.(23-24高一下·天津滨海·期中)氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氨是一种重要的化工原料,可用于制备硝酸等。工业合成氨反应: 。实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。实验室制取NH3时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.生成NH3
B.干燥NH3
C.收集NH3
D.吸收NH3尾气
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氯化氨和氢氧化钙都是固体,固体与固体加热反应时,试管口应略向下倾斜,A错误;
B.氨气能与浓硫酸反应而被吸收,不能用浓硫酸干燥氨气,B错误;
C.氨气密度小于空气,应该用向下排空气法收集,氨气从短导管进入,C错误;
D.氨气极易溶于水,吸收氨气尾气时需要进行防倒吸处理,图示装置正确,D正确;
故答案选D。
9.(23-24高一下·天津和平·期中)实验室制取某些气体的装置如下图。下列说法不正确的是
A.为了防止漏气,使用装置②时,长颈漏斗下端需伸入液面以下
B.用装置组合①④或②③均可以制取氧气
C.装置①的试管中放入固体,可制备
D.用装置组合⑥⑤组合可以制取氢气,还可以控制反应的发生与停止
【答案】C
【详解】A.为了防止漏气,使用装置②时,长颈漏斗下端需伸入液面以下,起到液封的作用,A正确;
B.实验室中常用加热高锰酸钾或加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气,可选择装置①来制取;也可用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制取氧气,可选择装置②来制取;氧气的密度比空气大,所以可用向上排空气法来收集,氧气不易溶于水,所以可用排水法来收集,因此用装置组合①④或②③均可以制取氧气,B正确;
C.氯化铵加热易爆炸,不能对其加热,C错误;
D.实验室中可用锌粒与稀硫酸反应来制取氢气,所以可用装置②或⑥来制取,其中⑥转化活塞关闭,固液分离反应停止,活塞打开,固液接触反应进行,能控制反应的发生与停止;氢气的密度比空气小、难溶于水,所以可用③或⑤收集,D正确;
故选C。
10.(22-23高一下·天津河北·期中)用下列装置(夹持装置略)进行实验,不能达到目的的是
A.用甲装置证明非金属性S>C>Si B.用乙装置制备并收集NH3
C.用丙装置验证浓硫酸的吸水性 D.用丁装置制备进行喷泉实验
【答案】D
【详解】A.硫酸滴入碳酸钠中反应产生二氧化碳气体,二氧化碳进入硅酸钠溶液中产生白色的硅酸沉淀,可知酸性硫酸>碳酸>硅酸,最高价含氧酸的酸性越强,元素的非金属性越强,非金属性:S>C>Si,甲装置能达到目的,故A错误;
B.浓氨水滴到生石灰上可快速产生氨气,氨气密度比空气小,应采用向下排空气法收集,乙装置能达到目的,故B错误;
C.浓硫酸吸收装置中挥发的水分,使得硫酸铜溶液中析出蓝色的晶体,因此该装置可证明浓硫酸的吸水性,故C错误;
D.CO2不会和饱和的碳酸氢钠溶液反应,不会形成压强差,不能完成喷泉实验,故D正确;
故选D。
11.(21-22高一下·天津河东·期中)某化学兴趣小组为了制取氨气并探究其性质,按下列装置图(部分夹持装置已略去)进行实验。
(1)实验室制备氨气的化学反应方程式为 。
(2)B装置中的干燥剂是 。(填名称)
(3)氨气的收集方法 。
(4)实验过程中C装置中观察到的现象是 。
(5)D中滴加浓盐酸,可观察到的现象是 。
(6)E中倒扣漏斗的作用是 。
(7)用F装置做氨气喷泉实验时,引发喷泉的操作是 。
a.打开止水夹 b.挤压胶头滴管 c.挤压胶头滴管,打开止水夹
【答案】(1);
(2)碱石灰;
(3)向下排空气法;
(4)湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(5)有白烟产生;
(6)防倒吸;
(7)c。
【详解】(1)实验室利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气,方程式为:;
(2)干燥氨气用碱石灰,不能用浓硫酸(与氨气反应),不能用无水氯化钙(与氨气形成配合物);
(3)氨气密度比空气小,用向下排空气法收集;
(4)氨气溶于水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(5)浓盐酸易挥发,遇到氨气会生成氯化铵固体,会看到白烟产生;
(6)氨气极易溶于水,故倒置漏斗作用是防倒吸;
(7)引发喷泉的操作:挤压胶头滴管,氨气溶于水,圆底烧瓶内气压减小;打开止水夹,压强差使烧杯中液体进入圆底烧瓶,形成喷泉,故选c。
12.(22-23高一下·天津滨海·期中)人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料,某化学兴趣小组利用图1装置制备氨气,图2装置探究其相关性质。
Ⅰ.实验室制取氨气。
(1)图1装置中生成NH3的化学方程式为 。检验圆底烧瓶中已收集满氨气的方法是 。通常用 (填名称)干燥氨气。
Ⅱ.探究氨气与氧化铜的反应,验证氨气的性质及部分反应产物。
(2)无水硫酸铜的作用是 ;有同学认为需要在无水硫酸铜的后面再接一个装有CaCl2固体的球形干燥管,这样做的目的是 。
(3)该实验缺少尾气吸收装置。如图中能用来吸收尾气的装置是 (填字母)。
(4)实验中观察到a中CuO粉末变红,b中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则该反应的化学方程式为 ,证明氨气具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(5)若向a中通入标准状况下4.48 L的氨气,最终得到铜的质量为 g。
【答案】(1) 将湿润的红色石蕊试纸靠近烧瓶口,若红色石蕊试纸变为蓝色,则证明NH3已经收集满。 固体氢氧化钠
(2) 检验水的产生 避免空气中水蒸气对反应产生水产生干扰
(3)BC
(4) 还原性
(5)19.2g
【分析】NH4Cl与Ca(OH)2混合加热发生复分解反应制取NH3,NH3具有还原性,可以与CuO在加热发生氧化还原反应,产生N2、Cu、H2O,因此看到固体由黑色变为红色,反应产生的H2O蒸气与无水CuSO4变为蓝色CuSO4·5H2O,NH3是大气污染物,可根据其极易溶于水的性质,用水作吸水剂,在尾气吸收时要注意防止倒吸现象的发生。
【详解】(1)在图1中NH4Cl与Ca(OH)2混合加热发生复分解反应制取NH3,反应方程式为:,可根据氨气的水溶液显碱性,能够使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色验满,操作方法是:将湿润的红色石蕊试纸靠近烧瓶口,若红色石蕊试纸变为蓝色,则证明NH3已经收集满,固体氢氧化钠用来干燥NH3,答案为:;将湿润的红色石蕊试纸靠近烧瓶口,若红色石蕊试纸变为蓝色,则证明NH3已经收集满;固体氢氧化钠;
(2)无水硫酸铜是白色粉末,与水反应产生蓝色的硫酸铜晶体,据此检验水的产生,故无色硫酸铜的作用是检验水的产生,在无水硫酸铜的后面再接一个装有CaCl2固体的球形干燥管,这样做的目的是避免空气中水蒸气对反应产生水的干扰,答案为:检验水的产生;避免空气中水蒸气对反应产生水产生干扰;
(3)氨气极易溶于水,尾气吸收需要防止倒吸,在图2中能用来吸收尾气的装置是装置B、C,而装置A易发生倒吸现象,故选BC;
(4)CuO与NH3在加热时发生反应产生Cu、N2、H2O,反应的化学方程式为:,在该反应中N元素化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后N2中的0价,化合价升高,失去电子被氧化,则NH3表现还原性,答案为:;还原性;
(5)标准状况下4.48 LNH3的物质的量是n(NH3)= ,根据反应方程式可知反应产生Cu的物质的量为n(Cu)= n(NH3)= ,其质量是m(Cu)= 。
13.(23-24高一下·天津十二校·期中)研究氮及其化合物的制备性质具有重要的意义。回答下列问题:
I.某研究性学习小组设计用如图所示实验装置(夹持仪器省略),制取干燥的氨气并验证的性质。
(1)装置甲中盛放浓氨水的仪器名称是 ,锥形瓶中的药品是 (填化学式)。
(2)装置乙的作用是 ;装置丙用于收集,应将导管 (填“a”或“b”)延长至集气瓶底部。
(3)实验中观察到丁中CuO粉末变红,戊中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则该反应的化学方程式为 ,证明氨气具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填标号)。
a. b. c. d.
II.工业制备硝酸的尾气中往往含有NO、,可用NaClO溶液氧化吸收以消除它们对环境的污染。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀硫酸调节)的变化如图所示。
(5)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,反应的离子反应方程式为 。
(6)NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是 。
【答案】(1) 分液漏斗 CaO
(2) 除去氨气中混有的水 b
(3) 还原性
(4)bd
(5)
(6)溶液的pH越小,溶液中次氯酸的浓度越大,氧化一氧化氮的能力越强
【分析】浓氨水滴入氧化钙中生成氨气,通过碱石灰进行干燥后用装置丙进行收集,氨气与氧化铜在加热条件下反应生成水、氮气和铜,无水硫酸铜检验水,碱石灰排除空气中水的干扰,据此作答。
【详解】(1)浓氨水滴入到锥形瓶中,氧化钙与水反应放出大量的热,溶液碱性增强,促使NH3‧H2O分解产生大量的氨气,盛放浓氨水的仪器名称是分液漏斗,锥形瓶中的药品是氧化钙,答案:分液漏斗、CaO;
(2)装置乙的作用是除去氨气中混有的水,装置丙用于收集氨气,由于氨气密度小于空气,应采用向下排空气法收集,故应将导管b延长至集气瓶底部,答案:除去氨气中混有的水、b;
(3)实验中观察到丁中CuO粉末变红,即生成铜单质,戊中无水硫酸铜变蓝说明生成水,并收集到一种单质气体氮气,则该反应的化学方程式为,氮元素化合价升高,证明氨气具有还原性,答案:、还原性;
(4)a装置只有进气管,不能用于吸收氨气,同时氨气极易溶于水,尾气吸收时要防止倒吸,故选bd,答案:bd;
(5)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,由得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒获得反应的离子反应方程式为,答案:;
(6)溶液的pH越小,溶液中次氯酸的浓度越大,氧化一氧化氮的能力越强,答案:溶液的pH越小,溶液中次氯酸的浓度越大,氧化一氧化氮的能力越强。
14.(23-24高一下·天津河西·期中)氨气对化学工业、国防工业和实现农业现代化具有重要的意义.某同学设计实验制备氨气并探究其性质.
Ⅰ.制备氨气
(1)如图,仪器a的名称为 ;
(2)实验室有多种方法快速制取氨气,发生装置可以选择图中的 (填“A”或“B”),发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.该实验小组在实验室模拟氨催化氧化法制硝酸(装置如图所示)
(3)为加快装置①中氨气的逸出速度,可以采取的措施是 ;
(4)装置③中可以观察到的明显现象是 ;
(5)装置②中盛放的物质是11.1g无水,可用于吸收氨气,形成络合物;以实验后装置中②的物质为样品探究该实验中无水氯化钙吸收氨气的能力,实验装置如图所示:
取反应后②中的物质置于E装置的玻璃管中充分反应,产生的气体全部吸收后恢复至室温,G装置中吸收了10.2g气体,回答下列问题:
①F装置的作用是 ;
②计算可得x= ;
③已知无水与一般会形成络合物,根据②中的计算结果,分析该实验中的无水氯化钙吸收氨气的能力与理论有差异的原因: .
【答案】(1)圆底烧瓶
(2) A
(3)通入热空气或水浴加热浓氨水
(4)无色气体变成红棕色
(5) 干燥,防止干扰后续实验测定 6 装置②中的无水吸收了一部分水,导致吸收氨气的能力下降;通入的氨气不足,过量
【分析】空气通入浓氨水后,氨气和氧气的混合气体经过干燥后进入装有催化剂的硬质玻璃管,发生催化氧化:4NH3+5O24NO+6H2O,生成的气体经过无水CaCl2,除去氨气和水蒸气,在装置③中NO与空气中的氧气反应生成NO2,并收集,④中的水可以吸收排出的二氧化氮,尾气中的NO2、NO在⑤中被吸收,防止污染,因此⑤中可以选用氢氧化钠溶液;
【详解】(1)仪器a的名称为圆底烧瓶;
(2)实验室制取氨气利用熟石灰和氯化铵固体加热,发生装置为固固加热型,故选A,实验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体制备氨气,同时生成氯化钙和水,该反应的化学方程式为;
(3)适当升温能加快反应速率,为加快装置①中氨气的逸出速度,可以采取的措施是通入热空气或水浴加热浓氨水;
(4)装置③NO被氧化生成NO2,气体由无色变为红棕色;
(5)①碱石灰能吸收氨气中的水,纯净的氨气被盐酸吸收,F装置的作用是干燥,防止干扰后续实验测定;
②G装置中吸收了10.2g气体是氨气的质量,,11.1g无水物质的量为,则0.1mol含0.6mol氨气,则x=6;
③已知无水与一般会形成络合物,根据②中的计算结果,该实验中的无水氯化钙吸收氨气的能力与理论有差异的原因:装置②中的无水吸收了一部分水,导致吸收氨气的能力下降;通入的氨气不足,过量。
15.(22-23高一下·天津滨海·期中)下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备并收集 B.制备
C.除去中的HCl D.制备并收集
【答案】C
【详解】A.浓氨水和氧化钙反应生成氨气,氨气的密度比空气小,用向下排气法收集,但试管口应该放置棉花,减少对流,A错误;
B.浓硫酸与铜在加热条件下才生成硫酸铜,二氧化硫和水,B错误;
C.氯化氢极易溶于水,氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度较小,可用饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢气体,C正确;
D.铜和浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,不能用排水收集二氧化氮,D错误;
故选C。
16.(2024·南开中学·模拟)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
A
B
制备
净化、干燥
C
D
收集
验证的氧化性
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。
17.(2022·天津和平·期中)制造芯片用到高纯硅,用SiHCl3(沸点:31.85℃,SiHCl3遇水会剧烈反应,易自燃)与过量H2在1100~1200℃反应制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下列说法不正确的是
A.整个实验的关键是控温、检查装置气密性和排尽装置中的空气
B.装置II、III中依次盛装的是浓H2SO4、温度高于32℃的温水
C.实验时,先打开装有稀硫酸仪器的活塞,收集尾气验纯,再预热装置IV石英管
D.尾气处理可直接通入NaOH溶液中
【答案】D
【分析】由实验装置可知,I中Zn与稀硫酸反应生成氢气,II中浓硫酸干燥氢气,Ⅲ中气化的SiHCl3与过量H2混合,Ⅳ中高温下反应硅,且SiHCl3遇水发生SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl,以此来解答。
【详解】A.SiHCl3的沸点为31.85°C,且易自燃,因而整个实验的关键是控温、检查装置气密性和排尽装置中的空气,故A正确;
B.装置Ⅱ中浓H2SO4可干燥氢气,Ⅲ中盛装温度高于32℃的温水,目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化,与氢气反应,故B正确;
C.实验时应先打开装有稀硫酸仪器的活塞制取氢气,用氢气将装置内的空气排出,收集尾气验纯,再预热装置Ⅳ石英管,防止氢气不纯加热易爆炸,故C正确;
D.SiHCl3与氢气在1100~1200°C反应制备高纯硅,因而处理尾气时,因该在通入NaOH溶液前加上防倒吸装置,故D错误;
故选:D。
18. (23-24高一下·天津和平·期中)下列装置或操作一定能达到实验目的是
A.用于制备并收集少量干燥氨气
B.排水法收集
C.验证反应是否有生成
D.验证非金属性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氨气的密度小于空气,应该采取向下排空气法收集,不能用向上排空气法收集,故A错误;
B.二氧化氮能和水反应,不能用排水法收集,故B错误;
C.木炭与浓硫酸反应生成的二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,故C错误;
D.浓硝酸和碳酸钙反应时固体溶解,生成气体二氧化碳,说明硝酸酸性强于碳酸,挥发的硝酸被饱和碳酸氢钠溶液吸收,硅酸钠溶液变浑浊说明碳酸酸性强于硅酸,HNO3、H2CO3、H2SiO3分别是氮元素、碳元素和硅元素的最高价氧化物的水化物,最高价氧化物的水化物的酸性越强,对应元素的非金属性越强,即能验证非金属性:,故D正确;
故答案为:D。
19.(2024·天津一中·期中)下列关于实验室制备的描述均正确的是
A.制 B.除去中的HCl
C.收集 D.吸收尾气中的
【答案】C
【详解】A.实验室用二氧化锰与浓盐酸共热制氯气,A错误;
B.除去氯气中混有的HCl气体,应将混合气体通入饱和NaCl溶液洗气,若将其通入饱和碳酸钠溶液,可能产生新杂质CO2,达不到除杂目的,B错误;
C.氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,收集气体注意长进短出,C正确;
D.用水吸收尾气中的Cl2效果不好,可用氢氧化钠溶液吸收,且应防倒吸,D错误;
故选C。
20.(2023高一·天津蓟州·期中)是一种广谱型消毒剂,它易溶于水而难溶于有机溶剂。实验室用与反应制得和。如图是实验室用于制备氯气并用氯气制备和收集一定量纯净的的装置(某些夹持装置等省略)。其中E中盛有液体(用于除去中的未反应的,氯气几乎不溶于饱和食盐水)。
(1)仪器D的名称是 。
(2)请写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式: 。
(3)装置B中所盛试剂是 。
(4)F为收集装置,应选用下图的哪组装置来收集 (填序号),其中与装置E导管相连的导管口是 (填接口字母)。
(5)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(6)将通入冷的石灰乳中即制得漂白粉,漂白粉在使用时会与空气中反应,为 (填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
【答案】(1)球形干燥管
(2)
(3)饱和食盐水
(4) ② C
(5)
(6)酸性氧化物
【分析】装置A中浓盐酸和二氧化锰共热制备氯气,装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢,装置C中盛放浓硫酸用于干燥氯气,装置D中为干燥的氯气和反应,装置E中液体用于除去中的未反应的氯气,易溶于水、密度比空气大,装置F可用向上排空气法收集,装置G作为安全瓶,最后选用碱液处理尾气,防止污染空气。
【详解】(1)仪器D为球形干燥管;
(2)装置A中浓盐酸和二氧化锰共热生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为:;
(3)浓盐酸有挥发性,会挥发出氯化氢,氯气几乎不溶于饱和食盐水,装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢;
(4)易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气大,可用向上排空气法收集,因此应选择②,且长管进、短管出,即与装置E导管相连的导管口是c.
(5)装置D中为干燥的氯气和反应生成和NaCl,依据得失电子守恒和原子守恒可知,反应的化学方程式为:;
(6)二氧化碳能与碱反应生成盐和水,是酸性氧化物。
21.(23-24高一下·天津南开·期中)三氯硅烷(SiHCl3)可用于生产有机硅化合物、多晶硅。实验室先用NaCl固体与浓硫酸混合加热制取HCl,再利用HCl和硅粉制备三氯硅烷,实验装置如下图(加热仪器已略去)。回答下列问题:
已知:①制备三氯硅烷的化学方程式:Si+3HClSiHCl3+H2
②三氯硅烷的熔点,沸点;极易与水反应,易被氧化。
(1)装置B的名称 ,装置B中所装药品是 (填“碱石灰”或“无水氯化钙”)。
(2)加热前要先通一段时间HCl气体,原因是 。
(3)装置D中冰盐水的作用是 。
(4)该实验装置存在明显不足,请指出: 。
(5)已知在高温条件下易分解生成和HCl。利用和制备新型无机非金属材料()的装置如图所示,写出该反应的化学方程式: 。
利用尾气制备盐酸,宜选择下列装置中的 (填序号)。
【答案】(1) 球形干燥管 无水氯化钙
(2)排尽装置内的空气,防止三氯硅烷被氧化,防止生成的氢气与空气混合反应而爆炸
(3)使生成的液化,以便收集
(4)E中会产生倒吸,D、E之间缺一个盛有浓硫酸的干燥装置;缺少H2的处理装置
(5) 3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl c
【分析】装置A中先用NaCl固体与浓硫酸混合加热制取HCl,装置B用于干燥HCl,装置C中HCl和硅粉制备三氯硅烷,装置D收集三氯硅烷,装置E进行尾气处理。
【详解】(1)装置B的名称是球形干燥管,装置B为干燥HCl的装置,氯化氢和碱石灰反应,故所装药品是无水氯化钙。
(2)三氯硅烷极易与水反应,易被氧化,且反应生成易燃易爆气体氢气,故加热前要先通一段时间HCl气体,原因是排尽装置内的空气,防止三氯硅烷被氧化,防止生成的氢气与空气混合反应而爆炸。
(3)三氯硅烷的熔点,沸点;D中冰盐水的作用是冷却生成的,使其液化,以便收集。
(4)氯化氢气体极易溶于水,且三氯硅烷极易与水反应,氢气易燃易爆,故装置E中会产生倒吸;D、E之间缺少一个盛有浓硫酸的干燥装置;缺少H2的处理装置。
(5)和制备新型无机非金属材料()的反应化学方程式为:3SiCl4+4NH3Si3N4+12HCl。利用尾气HCl制备盐酸,应将HCl通入水中,HCl极易溶于水,应防止倒吸,故选c。
22.(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。
23.(23-24高一下·耀华中学·期中)下列实验装置合理的是
图1
图2
图3
图4
A.用图1所示装置制取氨气 B.用图2所示装置检验产生的SO2
C.用图3所示装置制备金属镁 D.用图4所示装置证明FeCl3是催化剂
【答案】B
【详解】A.NH4Cl固体受热分解产生NH3、HCl气体,两种气体遇冷会重新反应产生NH4Cl固体,因此不能用图1所示装置制取氨气,A错误;
B.Cu与浓硫酸共热反应产生SO2气体,SO2气体具有漂白性,可以使品红溶液褪色,同时SO2气体是酸性氧化物,为防止其污染空气,可以用浸有NaOH溶液的棉团吸收挥发的SO2气体,B正确;
C.由于金属活动性:Mg>Al,因此不能使用铝热反应,用图3所示装置制备金属镁,C错误;
D.二者不仅一个滴加FeCl3溶液,一个没有滴加FeCl3溶液,而且反应温度不同,因此不能根据热水中滴加FeCl3溶液反应产生气泡快,就偏大证明FeCl3是催化剂,D错误;
故合理选项是B。
24. (23-24高一下·天津·期中)下列关于几种气体的收集方法错误的是
A.向下排空气法收集NH3
B.排水法收集NO气体
C.排水法收集SO2气体
D.向上排空气法收集CO2气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.NH3的密度比空气小,且在空气中稳定,故可采用向下排空气法收集,A正确;
B.NO不溶于水,且能与O2反应,故NO只能用排水法收集而不能用排空气法收集,B正确;
C.SO2能溶于水,不能用排水法收集,应该采用向上排空气法收集,C错误;
D.CO2的密度比空气大,且在空气中稳定,故能用向上排空气法收集,D正确;
故答案为:C。
25.(19-20高一下·天津南开·期中)实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是
A.以MnO2、浓盐酸为原料,制备Cl2
B.以Na2SO3固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料,制备SO2
C.以浓氨水、生石灰为原料,制备NH3
D.以Cu、稀硝酸为原料,制备NO
【答案】B
【详解】A.以MnO2、浓盐酸为原料,制备Cl2的反应需要加热,装置中发生装置不加热,故A错误;
B.Na2SO3固体和质量分数为70%的浓硫酸反应生成二氧化硫,通过浓硫酸干燥,二氧化硫比空气重,用向上排气法收集,剩余氢氧化钠溶液吸收,吸收时倒扣在液面上的漏斗防止倒吸,故B正确;
C.氨气和浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,故C错误;
D.以Cu、稀硝酸为原料只能生成NO,NO能和空气中氧气反应,收集NO也不能用排空气法收集,故D错误;
故答案为B。
26.(22-23高一下·天津滨海·期中)下图中实验装置能达到相应实验目的的是
A.装置甲可用于制备并收集少量干燥氨气
B.装置乙可用于验证反应是否有生成
C.装置丙可用于检验氯化铵受热分解生成的两种气体
D.装置丁可进行喷泉实验
【答案】D
【详解】A.装置甲中浓氨水和CaO反应生成NH3,碱石灰干燥氨气,收集氨气应该用向下排空气法,A错误;
B.装置乙中木炭和浓硫酸反应生成CO2和SO2,CO2和SO2均能使澄清石灰水变混浊,应该先除去SO2,再用澄清石灰水检验CO2,B错误;
C.氯化铵受热分解生成HCl和NH3,两气体遇冷重新结合成NH4Cl,装置丙无法检验氯化铵受热分解生成的两种气体,C错误;
D.SO2和NaOH溶液反应,装置丁可进行喷泉实验,D正确;
故答案选D。
27.(22-23高一下·天津河西·期中)如图是实验室制备、除杂、收集常见四种气体的装置(其中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的一组是
选项
气体
a
b
c
A
NO
稀硝酸
Cu
浓硫酸
B
盐酸
碳酸钙
饱和溶液
C
浓氨水
生石灰
碱石灰
D
浓盐酸
粉末
浓硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.铜和稀硝酸反应生成NO,浓硫酸可以干燥NO,但NO的密度与空气密度接近,而且NO易被空气中的氧气氧化,所以不能用向上排空气法收集,故A错误;
B.碳酸钙与盐酸可以反应生成CO2,生成的气体中可能混有挥发出来的HCl,气体通过盛有溶液的试剂瓶,既可以除去HCl,又可以得到CO2,而且CO2密度比空气密度大、不用空气反应,所以可以用向上排空气法,故B正确;
C.浓氨水可以与生石灰混合得到氨气,但氨气的密度小于空气,应用向下排空气法收集,收集方式错误,故C错误;
D.MnO2和浓盐酸反应需要加热,缺少加热装置,故D错误。
故答案为B。
28.(20-21高一下·天津和平·期中)下列有关实验装置进行的相应实验,不能达到实验目的的是
A.用图1所示装置可制备得到干燥的氨气
B.用图2所示装置证明:非金属性:C>Si
C.用图3所示装置可以完成“喷泉”实验
D.用图4所示装置能观察到右边装置中淡黄色固体变白色
【答案】B
【详解】A. 加热氢氧化钙和氯化铵固体的混合物可制备得到氨气,经过碱石灰干燥得到干燥的氨气,故能达到实验目的,故A不符合;
B. 盐酸与碳酸钠溶液反应生成的二氧化碳中混有HCl,HCl也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,故不能证明酸性:碳酸>硅酸,也就不能证明:非金属性:C>Si,故不能达到实验目的,故B符合;
C. 氯气易与氢氧化钠溶液反应,挤压胶头滴管,使浓氢氧化钠溶液进入烧瓶与氯气反应,烧瓶内压强减小,大气压将烧杯中的氢氧化钠溶液压入烧瓶中产生“喷泉”,能达到实验目的,故C不符合;
D. 70%~80%的硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,过氧化钠与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸钠,故观察到装置中淡黄色固体变白色,能达到实验目的,故D不符合;
答案选B。
29.(23-24高一下·天津·期中)利用下列实验装置能达到预期实验目的的是
A.①:实验室制备收集少量氨气 B.②:实验室制备及收集气体
C.③:蒸馏石油获得汽油 D.④:证明具有漂白性和还原性
【答案】D
【详解】A. ①:收集少量氨气的导管口不能用塞子塞紧,故A错误;
B. ②:密度大于空气,收集气体应用向上排空集气法,集气瓶中应长导管进短导管出,故B错误;
C. ③:根据石油中各成分的沸点不同,石油分馏可制备汽油,装置中冷凝水应下进上出,故C错误;
D. ④:二氧化硫使品红褪色,说明有漂白性,使酸性高锰酸钾褪色,说明有还原性,故D正确;
故选D。
30.(22-23高一下·天津·期中)下列实验目的可以用如图所示装置达到的是
A.以、浓盐酸为原料,制备、干燥、收集
B.以Cu、稀硝酸为原料,制备、干燥、收集NO
C.以浓氨水、生石灰为原料,制备、干燥、收集
D.以固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料,制备、干燥、收集
【答案】D
【详解】A.MnO2、浓盐酸反应需要加热,图中缺少酒精灯,不能制备氯气,选项A错误;
B.NO与氧气反应,不能选排空气法收集,且NO与NaOH溶液不反应,不能处理尾气,选项B错误;
C.氨气不能用浓硫酸干燥,不能选图中向上排空气法收集,且尾气处理不能选NaOH溶液,选项C错误;
D.Na2SO3固体与质量分数为70%的浓硫酸反应生成二氧化硫,浓硫酸干燥二氧化硫,且可选向上排空气法收集,最后尾气处理,图中.装置可制备、干燥、收集SO2,选项D正确;
答案选D。
31.(20-21高三上·新华中学·期中)下列制备和收集气体的实验装置合理的是
A
B
C
D
用氯化铵和氢氧化钙固体制取氨气
用铜片和稀硝酸制NO
用锌粒和稀硫酸制H2
用双氧水和二氧化锰制O2
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.用氯化铵和氢氧化钙固体制氨气时有水生成,试管口应向下倾斜,A错误;
B.NO能和空气中的氧气反应生成NO2,应用排水法收集,B错误;
C.氢气密度比空气小,收集氢气时导管应短进长出,C错误;
D.二氧化锰可以催化双氧水分解产生氧气,氧气难溶于水,可以用排水法收集,D正确;
综上所述答案为D。
32.(23-24高一下·天津实验·期中)化学是一门以实验为基础的科学,下列实验设计能达到相应目的的是
A.A装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
B.B装置可用于吸收或HCl气体,并防止倒吸
C.C装置可用于制备并收集乙酸乙酯
D.D装置可用于制备胶体
【答案】C
【详解】A.铜与浓硝酸反应生成NO2,NO2溶于水生成NO,所以不能用乙装置收集并测量Cu与浓硝酸反应产生的气体及体积,A错误;
B.氨气、氯化氢极易溶于水,苯的密度小于水,在上层,氨气、氯化氢直接通入水中会引起倒吸,所以不能用该装置吸收氨气、氯化氢,并防止倒吸,应该用四氯化碳,B错误;
C.乙醇与乙酸在浓硫酸作催化剂加热的条件下反应生成乙酸乙酯,可用饱和碳酸钠溶液收集实验产生的乙酸乙酯,C正确;
D.NaOH溶液与FeCl3反应生成沉淀,应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制备胶体,D错误;
故选C。
33.(22-23高一下·天津·期中)下列实验装置,相关使用正确的是
A.利用装置①进行蒸发结晶操作时,将水全部蒸干后停止加热
B.装置②可以用于从海水中获得蒸馏水
C.装置③可以用作实验室制备氧气的发生装置
D.利用装置④进行反应:Na2CO3+ 2HCl = 2NaCl+ H2O+CO2↑
【答案】C
【详解】A.蒸发时,待蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余水分蒸干,故A错误;
B.蒸馏时冷凝水应‘下进上出’,逆流而上,故B错误;
C.装置③为固液发生装置,可以选用过氧化氢和二氧化锰作实验室制备氧气,故C正确;
D.碳酸钠易溶于水,不能起到控制反应的发生与停止的作用,故D错误;
故选C。
34.(22-23高一下·天津西青·期中)实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可以用B或C装置制取,如果用C装置,通常使用的药品是 (写化学式)。制备气体之前,必要的一步操作方法是 ;
(2)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体,则X可能是下列气体中的 (填序号)。
① ② ③
实验室中制取该气体的离子方程式为 。在D装置中,烧杯内所盛放的试剂是 。
(3)实验室利用装置B制取的化学方程式为 。下列试剂不能用于干燥的是 (填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
(4)下列气体的性质与收集方法无关的是 。
①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤是否与氧气反应
下图是某学生设计的收集气体的几种装置,其中不可行的是 。
【答案】(1) 和(过氧化钠和水) 检验装置的气密性
(2) ② NaOH溶液
(3) A
(4) ②④ b
【详解】(1)C为固液不加热制取气体的装置,用C装置制取氧气,通常使用的药品是和或过氧化钠和水。为防止漏气,制备气体之前,必要的一步操作方法是检验装置的气密性;
(2)制取气体不需要加热,故不选①;
②二氧化锰和浓盐酸在加热条件下制取氯气,用浓硫酸干燥氯气,用向上排空气法收集氯气,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气,A装置与D装置相连可以制取,故选①;
③锌与稀硫酸反应制取氢气,不需要加热,且收集氢气用向下排空气法,故不选③;
选②;
实验室中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,反应的离子方程式为。D装置的作用是吸收剩余氯气,烧杯内所盛放的试剂是氢氧化钠溶液。
(3)实验室利用装置B制取,氯化铵和氢氧化钙在加热条件下生成氯化钙、氨气、水,反应的化学方程式为。
A.浓硫酸和氨气反应生成硫酸铵,不能用浓硫酸干燥氨气,故不选A;
B.氨气是碱性气体,氨气与碱石灰不反应,能用碱石灰干燥氨气,故选B;
C.氨气是碱性气体,氨气和NaOH固体不反应,能用NaOH固体干燥氨气,故选C;
选BC。
(4)①密度比空气大的气体可用向上排空气法收集,密度比空气小的气体可用向下排空气法收集,密度与收集方法有关,故不选① ;
②颜色与气体的收集方法无关,故选②;
③易溶于水的气体不能用排水法收集,溶解性与收集方法有关,故不选③;
④收集气体一般在常温下进行,热稳定性与收集方法无关,故选④;
⑤易与氧气反应的气体不能用排空气法收集,是否与氧气反应与收集方法有关,故不选⑤;
选②④;
b装置只有进气管,没有出气管,气体进入不能排出集气瓶中的空气,所以不能用b装置收集气体,不可行的是b。
35.(23-24高一下·天津武清·期中)氮的氧化物是大气污染物之一,工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物(NO和的混合物,假设不含),常见处理方法如下:
(1)可用氨催化吸收法处理,某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图。
①写出图中装稀硝酸的仪器名称: 。
②根据氧化还原反应的规律可推测反应后生成的无污染的含氮产物的电子式为 。
③装置A中发生反应的化学方程式为 。
④装置C的作用是控制气体通入的速率及比例、将气体混合均匀及 。
(2)用溶液吸收法处理。已知:NO不能与溶液反应。
(Ⅰ)
(Ⅱ)
当被溶液完全吸收时,x的值不可能是___________(填字母)。
A.1.4 B.1.6 C.1.5 D.1.9
(3)如下图是常见的气体发生装置和收集装置(部分装置的夹持仪器已省略),实验室以Cu与浓反应制备并收集应选择的装置是 (填字母)。
(4)SCR脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术,脱硝效率高达90%以上。其催化反应机理如图所示,写出该反应发生的化学方程式: 。
【答案】(1) 分液漏斗 除去挥发的
(2)A
(3)AD
(4)
【分析】A制备氨气、B制备NO,C控制气体通入的速率及比例、将气体混合均匀及吸收硝酸蒸汽,D干燥NO和氨气,E中NO和氨气反应生成氮气和水,F吸收氨气并防止水蒸气进入E。
【详解】(1)①根据装置图,装稀硝酸的仪器名称是分液漏斗。
②根据氧化还原反应的规律,氮氧化物和氨气发生归中反应生成氮气,氮气的电子式为。
③装置A中氯化铵和氢氧化钙受热生成氯化钙、氨气、水,发生反应的化学方程式为。
④氨水呈碱性,能与硝酸反应生成硝酸铵,C装置可除去挥发的。
(2)NO不能与溶液反应,NO2能与碳酸钠溶液完全反应,根据(Ⅰ)可知NO、NO2的比之为1:1时能被完全吸收,即1.5≤x≤2时能被完全吸收,当被溶液完全吸收时,x的值不可能是1.4,故选A。
(3)实验室以Cu与浓反应制备并收集,铜和浓硝酸常温下反应生成,能与水反应、密度比空气大,所以应该用向上排空气法收集,所以应选择的装置是AD。
(4)根据图示1molNO、1molNH3和0.25molO2反应生成1molN2和1.5molH2O,该反应发生的化学方程式。
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题型03常见气体的实验室制取
1.(22-23高一下·天津和平·期中)下列有关实验的说法正确的是
A.图甲装置可只用浓氨水制备并检验氨水的酸碱性
B.图乙装置可验证的漂白性
C.图丙装置可测量Cu与浓硝酸反应产生的气体体积
D.图丁装置可以完成喷泉实验
2.(23-24高一下·天津静海·期中)化学是以实验为基础的学科。利用如图所示装置进行的相关实验,能达到预期目的的是
A.制备 B.收集
C.验证的还原性 D.验证与水反应
3.(23-24高一下·天津河北·期中)回答下列问题。
(Ⅰ). 某化学实验小组为探究和比较和氯水的漂白性,设计了如图的实验装置。
回答下列问题:
(1)装置中盛装浓硫酸的仪器名称是 ,实验室用装置制备,发生反应的化学方程式为 。
(2)实验室用装置制备,其反应的化学方程式为 ,若有参加反应,则转移的电子总数为 。
(3)反应开始一段时间后,观察到、两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,再给、两个试管分别加热;两个试管中的现象分别为:: , 。
(4)小组中甲同学认为和氯水都有漂白性,若二者混合使用,漂白性会更强。为验证甲同学的推断,在同温同压下,他们同时将和等体积通入到品红溶液中,结果发现品红溶液几乎不褪色,出现上述现象的原因是 。用化学方程式表示
(Ⅱ).某同学做如下实验,以检验反应中的能量变化。
(5)在实验中发现反应后(a)中温度升高,由此可以判断(a)中反应是 热反应;(b)中温度降低,由此可以判断(b)中反应是 热反应。
(6)写出铝与盐酸反应的离子方程式: 。
(7)根据能量守恒定律,(b)中反应物的总能量应该 生成物的总能量(填“低于”或“高于”)。
4.(23-24高一下·天津河西·期中)I.某化学兴趣小组欲在实验室制备二氧化硫,并探究相关物质的一些性质。根据要求完成下列各小题。
(1)写出Na2SO3与70%浓硫酸反应的化学方程式: 。
(2)如何验证生成二氧化硫 。
(3)某同学拟用如图装置测定空气中SO2的含量(假设空气中无其他还原性气体)。
你认为不可行的装置是 (填“a”或“b”)。
Ⅱ.某中学化学研究性学习小组利用消石灰和氯化铵制取氨气,装置如图制取并探究氨气的性质。
【实验探究】
(4)写出A中反应的化学方程式 。
(5)实验室收集氨气的方法是 。
(6)C、D装置中颜色会发生变化的是 (填“C”或“D”)。
(7)为防止环境污染,以下装置(除⑤标明外,其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填序号)。
5.(2023·天津武清·期中)下列制备并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是
A.制取
B.干燥
C.收集
D.制取氨水
A.A B.B C.C D.D
6.(23-24高一下·天津南开·期中)设计以下实验制备并收集干燥纯净的氨气。下列分析错误的是
A.仪器口连接顺序为a→e→d→c→b
B.上述实验缺少尾气吸收装置
C.生石灰与水反应并且放出热量,促使氨气逸出
D.干燥管中的碱石灰可用无水氯化钙代替
7.(23-24高一下·天津河北·期中)实验室可选用如图装置和试剂制备氨气,并干燥、收集和处理尾气。下列说法正确的是
A.①②均可用于实验室制备氨气
B.③中盛有无水氯化钙可用于干燥氨气
C.④可用于收集氨气,气流方向为左进右出
D.⑤中盛有稀硫酸可用于氨气的尾气处理
8.(23-24高一下·天津滨海·期中)氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。氨是一种重要的化工原料,可用于制备硝酸等。工业合成氨反应: 。实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。实验室制取NH3时,下列装置能达到相应实验目的的是
A.生成NH3
B.干燥NH3
C.收集NH3
D.吸收NH3尾气
A.A B.B C.C D.D
9.(23-24高一下·天津和平·期中)实验室制取某些气体的装置如下图。下列说法不正确的是
A.为了防止漏气,使用装置②时,长颈漏斗下端需伸入液面以下
B.用装置组合①④或②③均可以制取氧气
C.装置①的试管中放入固体,可制备
D.用装置组合⑥⑤组合可以制取氢气,还可以控制反应的发生与停止
10.(22-23高一下·天津河北·期中)用下列装置(夹持装置略)进行实验,不能达到目的的是
A.用甲装置证明非金属性S>C>Si B.用乙装置制备并收集NH3
C.用丙装置验证浓硫酸的吸水性 D.用丁装置制备进行喷泉实验
11.(21-22高一下·天津河东·期中)某化学兴趣小组为了制取氨气并探究其性质,按下列装置图(部分夹持装置已略去)进行实验。
(1)实验室制备氨气的化学反应方程式为 。
(2)B装置中的干燥剂是 。(填名称)
(3)氨气的收集方法 。
(4)实验过程中C装置中观察到的现象是 。
(5)D中滴加浓盐酸,可观察到的现象是 。
(6)E中倒扣漏斗的作用是 。
(7)用F装置做氨气喷泉实验时,引发喷泉的操作是 。
a.打开止水夹 b.挤压胶头滴管 c.挤压胶头滴管,打开止水夹
12.(22-23高一下·天津滨海·期中)人类的农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料,某化学兴趣小组利用图1装置制备氨气,图2装置探究其相关性质。
Ⅰ.实验室制取氨气。
(1)图1装置中生成NH3的化学方程式为 。检验圆底烧瓶中已收集满氨气的方法是 。通常用 (填名称)干燥氨气。
Ⅱ.探究氨气与氧化铜的反应,验证氨气的性质及部分反应产物。
(2)无水硫酸铜的作用是 ;有同学认为需要在无水硫酸铜的后面再接一个装有CaCl2固体的球形干燥管,这样做的目的是 。
(3)该实验缺少尾气吸收装置。如图中能用来吸收尾气的装置是 (填字母)。
(4)实验中观察到a中CuO粉末变红,b中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则该反应的化学方程式为 ,证明氨气具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(5)若向a中通入标准状况下4.48 L的氨气,最终得到铜的质量为 g。
13.(23-24高一下·天津十二校·期中)研究氮及其化合物的制备性质具有重要的意义。回答下列问题:
I.某研究性学习小组设计用如图所示实验装置(夹持仪器省略),制取干燥的氨气并验证的性质。
(1)装置甲中盛放浓氨水的仪器名称是 ,锥形瓶中的药品是 (填化学式)。
(2)装置乙的作用是 ;装置丙用于收集,应将导管 (填“a”或“b”)延长至集气瓶底部。
(3)实验中观察到丁中CuO粉末变红,戊中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体。则该反应的化学方程式为 ,证明氨气具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)为防止环境污染,以下装置(盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是 (填标号)。
a. b. c. d.
II.工业制备硝酸的尾气中往往含有NO、,可用NaClO溶液氧化吸收以消除它们对环境的污染。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀硫酸调节)的变化如图所示。
(5)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成和,反应的离子反应方程式为 。
(6)NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是 。
14.(23-24高一下·天津河西·期中)氨气对化学工业、国防工业和实现农业现代化具有重要的意义.某同学设计实验制备氨气并探究其性质.
Ⅰ.制备氨气
(1)如图,仪器a的名称为 ;
(2)实验室有多种方法快速制取氨气,发生装置可以选择图中的 (填“A”或“B”),发生反应的化学方程式为 。
Ⅱ.该实验小组在实验室模拟氨催化氧化法制硝酸(装置如图所示)
(3)为加快装置①中氨气的逸出速度,可以采取的措施是 ;
(4)装置③中可以观察到的明显现象是 ;
(5)装置②中盛放的物质是11.1g无水,可用于吸收氨气,形成络合物;以实验后装置中②的物质为样品探究该实验中无水氯化钙吸收氨气的能力,实验装置如图所示:
取反应后②中的物质置于E装置的玻璃管中充分反应,产生的气体全部吸收后恢复至室温,G装置中吸收了10.2g气体,回答下列问题:
①F装置的作用是 ;
②计算可得x= ;
③已知无水与一般会形成络合物,根据②中的计算结果,分析该实验中的无水氯化钙吸收氨气的能力与理论有差异的原因: .
15.(22-23高一下·天津滨海·期中)下列实验装置能达到实验目的的是
A.制备并收集 B.制备
C.除去中的HCl D.制备并收集
16.(2024·南开中学·模拟)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
A
B
制备
净化、干燥
C
D
收集
验证的氧化性
A.A B.B C.C D.D
17.(2022·天津和平·期中)制造芯片用到高纯硅,用SiHCl3(沸点:31.85℃,SiHCl3遇水会剧烈反应,易自燃)与过量H2在1100~1200℃反应制备高纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下列说法不正确的是
A.整个实验的关键是控温、检查装置气密性和排尽装置中的空气
B.装置II、III中依次盛装的是浓H2SO4、温度高于32℃的温水
C.实验时,先打开装有稀硫酸仪器的活塞,收集尾气验纯,再预热装置IV石英管
D.尾气处理可直接通入NaOH溶液中
18. (23-24高一下·天津和平·期中)下列装置或操作一定能达到实验目的是
A.用于制备并收集少量干燥氨气
B.排水法收集
C.验证反应是否有生成
D.验证非金属性:
A.A B.B C.C D.D
19.(2024·天津一中·期中)下列关于实验室制备的描述均正确的是
A.制 B.除去中的HCl
C.收集 D.吸收尾气中的
20.(2023高一·天津蓟州·期中)是一种广谱型消毒剂,它易溶于水而难溶于有机溶剂。实验室用与反应制得和。如图是实验室用于制备氯气并用氯气制备和收集一定量纯净的的装置(某些夹持装置等省略)。其中E中盛有液体(用于除去中的未反应的,氯气几乎不溶于饱和食盐水)。
(1)仪器D的名称是 。
(2)请写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式: 。
(3)装置B中所盛试剂是 。
(4)F为收集装置,应选用下图的哪组装置来收集 (填序号),其中与装置E导管相连的导管口是 (填接口字母)。
(5)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(6)将通入冷的石灰乳中即制得漂白粉,漂白粉在使用时会与空气中反应,为 (填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
21.(23-24高一下·天津南开·期中)三氯硅烷(SiHCl3)可用于生产有机硅化合物、多晶硅。实验室先用NaCl固体与浓硫酸混合加热制取HCl,再利用HCl和硅粉制备三氯硅烷,实验装置如下图(加热仪器已略去)。回答下列问题:
已知:①制备三氯硅烷的化学方程式:Si+3HClSiHCl3+H2
②三氯硅烷的熔点,沸点;极易与水反应,易被氧化。
(1)装置B的名称 ,装置B中所装药品是 (填“碱石灰”或“无水氯化钙”)。
(2)加热前要先通一段时间HCl气体,原因是 。
(3)装置D中冰盐水的作用是 。
(4)该实验装置存在明显不足,请指出: 。
(5)已知在高温条件下易分解生成和HCl。利用和制备新型无机非金属材料()的装置如图所示,写出该反应的化学方程式: 。
利用尾气制备盐酸,宜选择下列装置中的 (填序号)。
22.(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
23.(23-24高一下·耀华中学·期中)下列实验装置合理的是
图1
图2
图3
图4
A.用图1所示装置制取氨气 B.用图2所示装置检验产生的SO2
C.用图3所示装置制备金属镁 D.用图4所示装置证明FeCl3是催化剂
24. (23-24高一下·天津·期中)下列关于几种气体的收集方法错误的是
A.向下排空气法收集NH3
B.排水法收集NO气体
C.排水法收集SO2气体
D.向上排空气法收集CO2气体
A.A B.B C.C D.D
25.(19-20高一下·天津南开·期中)实验室可以用如图所示装置制备、干燥、收集气体的是
A.以MnO2、浓盐酸为原料,制备Cl2
B.以Na2SO3固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料,制备SO2
C.以浓氨水、生石灰为原料,制备NH3
D.以Cu、稀硝酸为原料,制备NO
26.(22-23高一下·天津滨海·期中)下图中实验装置能达到相应实验目的的是
A.装置甲可用于制备并收集少量干燥氨气
B.装置乙可用于验证反应是否有生成
C.装置丙可用于检验氯化铵受热分解生成的两种气体
D.装置丁可进行喷泉实验
27.(22-23高一下·天津河西·期中)如图是实验室制备、除杂、收集常见四种气体的装置(其中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的一组是
选项
气体
a
b
c
A
NO
稀硝酸
Cu
浓硫酸
B
盐酸
碳酸钙
饱和溶液
C
浓氨水
生石灰
碱石灰
D
浓盐酸
粉末
浓硫酸
A.A B.B C.C D.D
28.(20-21高一下·天津和平·期中)下列有关实验装置进行的相应实验,不能达到实验目的的是
A.用图1所示装置可制备得到干燥的氨气
B.用图2所示装置证明:非金属性:C>Si
C.用图3所示装置可以完成“喷泉”实验
D.用图4所示装置能观察到右边装置中淡黄色固体变白色
29.(23-24高一下·天津·期中)利用下列实验装置能达到预期实验目的的是
A.①:实验室制备收集少量氨气 B.②:实验室制备及收集气体
C.③:蒸馏石油获得汽油 D.④:证明具有漂白性和还原性
30.(22-23高一下·天津·期中)下列实验目的可以用如图所示装置达到的是
A.以、浓盐酸为原料,制备、干燥、收集
B.以Cu、稀硝酸为原料,制备、干燥、收集NO
C.以浓氨水、生石灰为原料,制备、干燥、收集
D.以固体、质量分数为70%的浓硫酸为原料,制备、干燥、收集
31.(20-21高三上·新华中学·期中)下列制备和收集气体的实验装置合理的是
A
B
C
D
用氯化铵和氢氧化钙固体制取氨气
用铜片和稀硝酸制NO
用锌粒和稀硫酸制H2
用双氧水和二氧化锰制O2
A.A B.B C.C D.D
32.(23-24高一下·天津实验·期中)化学是一门以实验为基础的科学,下列实验设计能达到相应目的的是
A.A装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
B.B装置可用于吸收或HCl气体,并防止倒吸
C.C装置可用于制备并收集乙酸乙酯
D.D装置可用于制备胶体
33.(22-23高一下·天津·期中)下列实验装置,相关使用正确的是
A.利用装置①进行蒸发结晶操作时,将水全部蒸干后停止加热
B.装置②可以用于从海水中获得蒸馏水
C.装置③可以用作实验室制备氧气的发生装置
D.利用装置④进行反应:Na2CO3+ 2HCl = 2NaCl+ H2O+CO2↑
34.(22-23高一下·天津西青·期中)实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可以用B或C装置制取,如果用C装置,通常使用的药品是 (写化学式)。制备气体之前,必要的一步操作方法是 ;
(2)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体,则X可能是下列气体中的 (填序号)。
① ② ③
实验室中制取该气体的离子方程式为 。在D装置中,烧杯内所盛放的试剂是 。
(3)实验室利用装置B制取的化学方程式为 。下列试剂不能用于干燥的是 (填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
(4)下列气体的性质与收集方法无关的是 。
①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤是否与氧气反应
下图是某学生设计的收集气体的几种装置,其中不可行的是 。
35.(23-24高一下·天津武清·期中)氮的氧化物是大气污染物之一,工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物(NO和的混合物,假设不含),常见处理方法如下:
(1)可用氨催化吸收法处理,某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图。
①写出图中装稀硝酸的仪器名称: 。
②根据氧化还原反应的规律可推测反应后生成的无污染的含氮产物的电子式为 。
③装置A中发生反应的化学方程式为 。
④装置C的作用是控制气体通入的速率及比例、将气体混合均匀及 。
(2)用溶液吸收法处理。已知:NO不能与溶液反应。
(Ⅰ)
(Ⅱ)
当被溶液完全吸收时,x的值不可能是___________(填字母)。
A.1.4 B.1.6 C.1.5 D.1.9
(3)如下图是常见的气体发生装置和收集装置(部分装置的夹持仪器已省略),实验室以Cu与浓反应制备并收集应选择的装置是 (填字母)。
(4)SCR脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术,脱硝效率高达90%以上。其催化反应机理如图所示,写出该反应发生的化学方程式: 。
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