内容正文:
题型03 常见气体的实验室制取
1.(23-24高一下·安徽宿州、示范高中·期中)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
浓盐酸
二氧化锰
B
浓硝酸
铝片
C
浓氨水
生石灰
D
浓硫酸
亚硫酸钠
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸需要加热条件才能反应生成氯气,该装置缺少加热装置,故A不符合题意;
B.常温下浓硝酸和铝片发生钝化反应,阻碍反应进行,不能得到二氧化氮气体,故B不符合题意;
C.浓氨水加到氧化钙中,反应生成氨气和氢氧化钙,氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵,不能得到干燥的氨气,故C不符合题意;
D.浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,二氧化硫再被浓硫酸干燥,能制取干燥的气体,故D符合题意;
综上所述,答案为D。
2.(23-24高一下·安徽皖北县中联盟(重点高中)·期中)下列实验装置不能达到实验目的的是
A.图甲装置:比较非金属性:
B.图乙装置:验证钠和水反应是否为放热反应
C.图丙装置:橡皮管能减小气体体积测量的误差
D.图丁装置:用做喷泉实验
【答案】A
【详解】A.盐酸与碳酸钠溶液反应生成碳酸,碳酸氢钠溶液吸收挥发的HCl气体,二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸,则酸性:,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,即非金属性:C>Si,但HCl不是Cl的最高价氧化物对应的水化物,则不能比较Cl与C、Si的非金属性强弱,A符合题意;
B.在试管中存在一定量的空气,钠与水的反应放热,放出的热量使空气膨胀,导致U型管中的红墨水左边液面下降,右边液面上升,可验证钠和水反应是否为放热反应,B不符合题意;
C.橡皮管可平衡气压,便于液体顺利流下,可以减小生成的气体体积测量的误差,C不符合题意;
D.易与NaOH溶液反应,使烧瓶内压强降低,大气压能把烧杯中的NaOH溶液压入烧瓶中形成喷泉,则能用SO2做喷泉实验,D不符合题意;
故选A。
3.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)下列实验设计能达到实验目的的是
A.装置①制备并收集NH3 B.装置②除去CO2中的HCl
C.装置③收集NO D.装置④检验产物中的CO2
【答案】B
【详解】A.装置①中应用NH4C1和Ca(OH)2混合加热制备NH3,选项A错误;
B.装置②除去CO2中的HC1用饱和的NaHCO3溶液,选项B正确;
C.装置③因NO能与空气中O2发生反应生成NO2,收集NO不能用排空气法,选项C错误;
D.装置④木炭与浓硫酸加热下反应除CO2外还生成SO2,也能使澄清石灰水变浑浊,选项D错误;
答案选B。
4.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟皖豫名校联盟·期中)下列气体能用如下装置进行制取和干燥的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.实验室用与稀反应,可以采用固液不加热法制取,但是酸性气体不能用碱石灰干燥,故A项不符合题意;
B.实验室用亚硫酸钠与浓硫酸反应制取,可以采用固液不加热法制取,但是酸性气体不能用碱石灰干燥,故B项不符合题意;
C.实验室用与反应制取,可以采用固液不加热法制取,也能用碱石灰干燥,故C项符合题意;
D.实验室用与浓反应制取,可以采用固液不加热法制取,但可以与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,故D项不符合题意;
故答案选C。
5.(23-24高一下·马鞍山中加双语学校·期中)用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是
A.图1:制取并收集少量氨气
B.图2:比较和的热稳定性
C.图3:分离与的混合物
D.图4:比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱
【答案】D
【详解】A.收集氨气的试管口不能塞橡胶塞,故A错误;
B.NaHCO3加热易分解放出二氧化碳;Na2CO3加热不易分解,应该是小试管盛放碳酸氢钠,大试管中盛放碳酸钠,图示装置不能证明Na2CO3比NaHCO3稳定,故B错误;
C.I2易升华,NH4Cl加热易分解为氨气和氯化氢,不能用图示装置分离I2与NH4Cl的混合物,故C错误;
D.盐酸和碳酸钙反应放出二氧化碳,盐酸易挥发,饱和碳酸氢钠溶液可以除去氯化氢,二氧化碳通入与硅酸钠溶液中反应能生成硅酸沉淀,图示装置能比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱,故D正确;
答案选D。
6.(23-24高一下·安徽安庆怀宁县第二中学·期中)某实验小组用图装置制取氨气,有关制取氨气的说法正确的是
A.甲装置中的试剂可以换为氯化铵固体
B.乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体
C.可以用排饱和氯化铵溶液收集氨气
D.甲中的棉花可以换为橡胶塞塞住烧瓶口
【答案】B
【详解】A.氯化铵加热分解为氨气和氯化氢,氯化氢和氨气遇冷又生成氯化铵,甲装置中的试剂若换为氯化铵固体,不能制取氨气,故A错误;
B.氧化钙和浓氨水混合放出氨气,乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体,故B正确;
C.氨气易溶于水,不能用排饱和氯化铵溶液收集氨气,故C错误;
D.甲中的棉花若换为橡胶塞塞住烧瓶口,空气无法排出,故D错误;
选B。
7.(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.用图甲所示装置验证反应生成二氧化硫
B.用图乙装置吸收氨气并防止倒吸
C.用图丙装置除去氯气中的氯化氢
D.用装置丁收集NO
【答案】A
【详解】A.碳与硫酸反应生成二氧化硫和二氧化碳,二氧化硫具有漂白性使品红褪色,用图甲所示装置验证反应生成二氧化硫,故A正确;
B.氨气极易溶于水,用图乙装置吸收氨气不能防止倒吸,应选用比水密度大的四氯化碳,故B错误;
C.用图丙装置除去氯气中的氯化氢,导气管应长进短出,故C错误;
D. NO密度小于空气,和空气中的氧气反应生成二氧化氮,不能用排空气法收集,应使用排水法收集,故D错误;
答案选A。
【点睛】本题考查气体的制取、收集、除杂和尾气处理的实验操作基本考查。需要根据气体的常见气体性质,选择正确的是实验操作方法。因此必须准确掌握所学知识中各种气体的性质掌握准确。
8.(23-24高一下·安徽亳州第一中学·期中)下列实验能达到实验目的的是
A.检验二氧化硫的漂白性
B.证明活泼性强的金属单质不一定作负极
C.利用装置制备O2
D.制备NH3并测量其体积
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.二氧化硫具有漂白性,但不能使酸碱指示剂漂白褪色,则题给装置不能达到检验二氧化硫漂白性的实验目的,A错误;
B.铁与浓硝酸发生钝化,铜却能与浓硝酸反应,故铜作为负极,铁作为正极,证明活泼性强的金属单质不一定作负极,B正确;
C.该装置的原理为启普发生器,适用于块状固体和液体反应,而过氧化钠为粉末状固体,不适用于该装置,C错误;
D.氨气极易溶于水,则题给装置不能用达到用排水法测量氨气体积的实验目的,D错误;
故选B。
9.(23-24高一下·安徽合肥第一中学·期中)用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去),能达到实验目的的是
选项
a中试剂
b中试剂
c中试剂
实验目的
装置
A
浓硫酸
酸性溶液
验证具有漂白性
B
浓硝酸
淀粉KI溶液
验证的氧化性
C
稀盐酸
溶液
验证元素非金属性:
D
浓硫酸
蔗糖
溴水
验证浓硫酸的强氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫,二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,体现还原性,A错误;
B.浓硝酸具有挥发性,产生的NO2中混有HNO3,硝酸具有强氧化性,能将KI氧化为碘单质,图中不能验证NO2具有氧化性,B错误;
C.稀盐酸具有挥发性,与碳酸钠反应产生的CO2中混有HCl,HCl能与硅酸钠反应产生硅酸,不能比较非金属性C>Si,另外,Cl与C在进行非金属性比较时应比较高氯酸与碳酸的酸性,C错误;
D.浓硫酸能使蔗糖脱水炭化,浓硫酸与产生的C反应生成SO2,浓硫酸体现强氧化性,产生的SO2使溴水褪色,该实验能证明浓硫酸具有强氧化性,D正确;
故选D。
10.(23-24高一下·安徽六安第一中学·期中)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
NH3
NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2 + 浓盐酸
c
d
C
SO2
Cu + 浓硫酸
b
d
D
NO2
Cu + 浓硝酸
b
f
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.实验室采用Ca(OH)2和NH4Cl共热制备NH3,只加热NH4Cl制备不了NH3,A不合题意;
B.实验室采用MnO2和浓盐酸共热的方法来制备Cl2,故可选用装置c,氯气密度比空气的大,采用向上排空气法收集,选用装置d,B符合题意;
C.Cu与浓硫酸需在加热情况下才能反应制得SO2,应选用装置c,SO2密度比空气的大,采用向上排空气法收集,选用装置d,C不合题意;
D.Cu和浓硝酸反应不需要加热,故可选择装置b,但NO2与水会反应,不能采用排水法收集,D不合题意;
故答案为:B。
11.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)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
H2S
稀H2SO4
FeS
B
SO2
浓H2SO4
铜片
C
NO2
浓HNO3
铜片
D
NH3
浓氨水
CaO
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.稀H2SO4与FeS反应生成硫化氢和硫酸亚铁,硫化氢和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫单质、二氧化硫和水,不能得到干燥的硫化氢,故A不符合题意;
B.浓H2SO4与铜片反应需要加热才可生成SO2,SO2与浓硫酸不反应可用于干燥,B不符合题意;
C.浓HNO3与铜片反应生成NO2,浓硫酸与NO2不反应,可用于干燥NO2,C符合题意;
D.浓氨水加到氧化钙中,反应生成氨气和氢氧化钙,氨气与浓硫酸反应生成硫酸铵,不能得到干燥的氨气,故D不符合题意;
故选C。
12.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)下列装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取
B.用装置乙探究的还原性
C.用装置丙先从b口通,再从a口通制
D.用装置丁吸收多余的
【答案】C
【详解】A.用浓氨水滴加到CaO固体上制取,能达到目的,A不符合题意;
B.氨气和氧化铜生成铜和水、氮气,体现氨气的还原性,能达到实验目的,B不符合题意;
C.在水中溶解度较小,制备时a处先通(可防倒吸),再通,C项符合题意;
D.易溶于水,但不溶于四氯化碳,从四氯化碳中逸出的能被水完全吸收,且能防止倒吸,所以可用图中装置吸收多余的,D不符合题意;
故选C。
13.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)如图装置,烧瓶中充满气体X,烧杯和胶头滴管中装有液体Y,挤压胶头滴管后,下列说法合理的是
气体X
液体Y
烧瓶内现象
装置
A
滴有紫色石蕊试液的溶液
充满红色溶液
B
溶液
无明显现象
C
NaOH溶液
无明显现象
D
NO和(体积比为4∶3)
滴有酚酞试液的溶液
充满无色溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氨气极易溶于水,与水反应生成弱碱一水合氨,一水合氨电离产生氢氧根离子,溶液显碱性,遇到石蕊变蓝,蓝色溶液充满烧瓶,A错误;
B.,溴水褪色,液体充满烧瓶,并且有黄色浑浊,B错误;
C.与NaOH反应,烧瓶内压强减小,烧瓶内充满无色液体,C错误;
D.,NO和(体积比为4∶3)时,恰好完全反应生成,烧瓶内充满液体,并且酚酞遇不变色,液体是无色的,D正确。
故选D。
14.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)下列实验装置或对实验的描述正确的是
A
B
C
D
收集NO2气体
验证NH3极易溶于水
检验CO2
制备SO2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.NO2密度比空气大,应该用向上排空气法收集,故A错误;
B.烧瓶中滴入水,气球膨胀,证明氨气极易溶于水,故B正确;
C.木炭和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,故C错误;
D.铜和浓硫酸在加热的条件下才能反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,故D错误;
选B。
15.(23-24高一下·安徽淮南二中·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。
1.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)某化学小组进行制备和性质的实验探究,设计了如图装置制备并验证的性质(部分夹持装置略去,a-d处均为浸有相应试液的脱脂棉)。
回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式 。
(2)打开K,点燃酒精灯开始反应,能证明具有漂白性的现象是 ,c处发生反应的离子方程式是 。
(3)关闭K停止加热,由于余热Cu和浓还要反应一段时间,装置B的作用是 ,此时装置B中现象是 。
(4)取一定质量的铜片和一定体积的浓硫酸于圆底烧瓶中共热至反应完全。发现烧瓶中有铜片剩余,该同学根据所学知识认为还有一定量的剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是_______。
A.铁粉 B.溶液
C.溶液 D.银粉
(5)工业生产过程中产生的尾气需要测定的含量,符合标准才能排放。已知有VL(已换算成标准状况)尾气,通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应),过滤、洗涤、干燥,称量得到bg沉淀。溶液的作用是 ,尾气中含量(体积分数)的计算式是 (用含V、b的代数式表示)。
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2) b处品红溶液褪色
(3) 储存SO2 长颈漏斗中液面上升
(4)AC
(5) 将SO2氧化为硫酸 ×100%
【分析】装置A加热Cu和浓硫酸制备,二氧化硫水溶液呈酸性,能使紫色石蕊变红,二氧化硫具有漂白性,能使品红褪色,二氧化硫具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,二氧化硫有毒,用NaOH溶液吸收处理;
【详解】(1)装置A中Cu和浓硫酸加热生成硫酸铜、和水,发生反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)二氧化硫具有漂白性,能使品红褪色,能证明具有漂白性的现象是b处品红溶液褪色;二氧化硫具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成锰离子、硫酸根离子和水,c处发生反应的离子方程式是;
(3)关闭K停止加热,由于余热Cu和浓H2SO4还要反应一段时间,生成的SO2进入B装置,导致B装置中压强增大,外界大气压不变,则长颈漏斗中液面上升,所以装置B的作用是储存SO2气体,此时装置B中现象是长颈漏斗中液面上升,故答案为:储存SO2;长颈漏斗中液面上升;
(4)浓硫酸反应到一定程度后变为稀硫酸,稀硫酸和Fe反应生成氢气、和NaHCO3溶液反应生成CO2气体,氯化钡溶液用于检验硫酸根离子,稀硫酸和Ag不反应,所以能用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是AC,故答案为:AC;
(5)H2O2具有氧化性,能和SO2反应生成H2SO4,反应方程式为H2O2+SO2=H2SO4,H2SO4和BaCl2反应生成BaSO4沉淀,总方程式为H2O2+SO2+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,根据方程式知,n(SO2)=n(BaSO4)=mol,标况下V(SO2)=mol×22.4L/mol=L,则尾气中SO2的体积分数为×100%,故答案为:将SO2氧化为硫酸;×100%。
2.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)二氧化硫是一把“双刃剑”,既是重要的化工原料,又是大气污染物。某化学小组用如图装置制备,并验证的部分性质(夹持及加热仪器已省略)。
实验部分操作:
I.检查气密性后,加入药品,开始实验,关闭,打开和仪器a活塞,至B处固体变蓝。
II.关闭,打开。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置D的作用是 。
(2)实验过程中观察到C处蘸有酸性溶液的棉花褪色,写出C处发生反应的离子方程式: (已知转化为)。
(3)装置A (填“需要”或“不需要”)加热,装置A中发生的化学反应方程式为 。
(4)若试剂X是品红溶液,则可验证的 性。
(5)若试剂X是溶液,反应一段时间,可观察到现象为 ,该反应中表现 性。
(6)若试剂X是的溶液,装置E中得到了大量白色沉淀;而用的溶液,装置E中无白色沉淀生成。
①前者生成的白色沉淀为,生成该沉淀的原因是 (由语言描述)。
②后者无白色沉淀生成,可说明酸性: (填“>”或“<”)HCl。
【答案】(1) 分液漏斗 吸收二氧化硫,防止污染空气
(2)
(3) 需要
(4)漂白性
(5) 黄色沉淀 氧化性
(6) 二氧化硫通入溶液中,与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,酸性环境下硝酸根离子具有氧化性,将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,与钡离子形成硫酸钡沉淀 <
【分析】铜与浓硫酸反应生成二氧化硫,经无水硫酸铜后与高锰酸钾发生反应以证明其具有还原性,试剂X可用于证明其不同化学性质,二氧化硫为有害气体,需进行尾气处理,用NaOH溶液吸收。
【详解】(1)仪器a的名称为分液漏斗;NaOH溶液可用于吸收二氧化硫,防止污染空气;
(2)酸性溶液与二氧化硫发生氧化还原反应,离子方程式:;
(3)浓硫酸与铜制加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式:;
(4)若试剂X是品红溶液,通入二氧化硫后溶液褪色,可验证的漂白性;
(5)若试剂X是溶液,反应一段时间,可观察到有黄色沉淀形成,二氧化硫与发生归中反应,其中二氧化硫体现氧化性;
(6)①二氧化硫通入溶液中,与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,酸性环境下硝酸根离子具有氧化性,将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,与钡离子形成硫酸钡沉淀;
②后者无白色沉淀生成,根据强酸制弱酸可判断,酸性:。
3.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质:
(1)已知NH3难溶于有机溶剂CCl4,该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物,提供实验装置如图:
①装置C中发生反应的化学方程式为
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为 (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷,你对该装置的改进措施是 。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式
(3)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O 。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)
(4)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,现象是 ,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。
【答案】(1) 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O g→ab→ef→d 在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管
(2)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(3)取少量样品于试管中,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O;反之,则没有
(4) B瓶中出现白烟(必须指出B瓶) 烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)
【详解】(1)①在装置C中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取NH3,则发生反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O;
②装置d连接顺序为:制取氨气→氨还原性验证→产物检验→尾气处理,所以装置正确的接口连接顺序为g→ab→ef→d;
③氨气还原CuO生成水,为防止氨气中混入水的干扰,制取的氨气必须干燥,不能选择酸性干燥剂和无水氯化钙,可选用碱石灰或生石灰干燥,即在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管;
(2)氨气还原CuO的现象为:黑色固体全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体N2,即氨气还原CuO生成H2O、Cu和N2,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O;
(3)根据信息:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知,Cu2O能与稀硫酸、HCl等非氧化性酸反应,生成蓝色溶液,所以设计的实验方案是:取少量样品于试管中,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O;反之,则没有Cu2O;
(4)①打开旋塞1,由于A中HCl的气体压强大于B瓶,所以A中HCl气体向B瓶中扩散,并在B瓶发生反应:NH3+HCl=NH4Cl,NH3与HCl混合发生反应产生NH4Cl白色固体,因此会看到B瓶中出现白烟现象;
②再打开旋塞2,由于B瓶中气体压强减小,烧杯中的溶液在外界大气压强作用下倒吸至B瓶中,NH4Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,酸性溶液可以使紫色石蕊试液变为红色,因此B瓶中的现象是烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)。
4.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)实验室可用下列装置(部分夹持仪器略去)制取SO2并验证其性质。
(1)检查装置A、B气密性的操作为:先关闭装置A中滴液仪器活塞和装置B中止水夹K,往长颈漏斗中注水至水柱高于广口瓶液面,若观察到 ,则气密性良好。
(2)装置A中滴加硫酸的仪器名称为 。
(3)实验时,通气一段时间后,C中试管中出现大量淡黄色浑浊现象,证明二氧化硫具有 (填“还原性”、“氧化性”或“漂白性”)。
(4)试管D中反应的离子方程式为 。
(5)用下图所示装置验证H2SO3酸性比H2CO3强。
请从下列试剂中选择合适试剂以完成实验(要求:试剂不重复,填代号):
a.品红溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.饱和NaHCO3溶液 d.饱和NaHSO3溶液
X为 ,Y为 ,Z为 。
【答案】(1)水柱高度保持不变
(2)分液漏斗
(3)氧化性
(4)SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-
(5) c b a
【分析】装置A中,用亚硫酸钠与硫酸反应,制取二氧化硫;装置B用于检验装置的气密性,及控制二氧化硫的通入;装置C检验二氧化硫的氧化性;装置D检验二氧化硫的还原性,据此分析作答。
【详解】(1)检查装置A、B气密性的操作为:先关闭装置A中分液漏斗活塞和装置B中止水夹K,往长颈漏斗中注水至水柱高于广口瓶液面,若观察到一段时间后,长颈漏斗和广口瓶中水柱高度保持不变,则气密性良好,故答案为:水柱高度保持不变;
(2)装置A中滴加硫酸的仪器名称为分液漏斗;
(3)实验时,通气一段时间后,C中试管中出现大量淡黄色浑浊现象,说明SO2将S2-氧化为S,证明二氧化硫具有氧化性,故答案为:氧化性;
(4)试管D中,由于氯气有强氧化性,SO2、Cl2、H2O反应SO2化合价升高得硫酸,化学方程式为:Cl2+SO2+H2O=H2SO4+2HCl,则离子方程式为:SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-,故答案为:SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-;
(5)先将SO2通入饱和NaHCO3溶液中发生反应:NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2,然后用酸性KMnO4溶液吸收CO2中的SO2,再用品红溶液检验SO2是否除尽,最后用澄清石灰水检验CO2,若澄清石灰水变浑浊,说明发生反应SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2,可以证明H2SO3酸性比H2CO3强,则X为饱和NaHCO3溶液,Y为酸性KMnO4溶液,Z为品红溶液,故答案为:c;b;a。
5.(23-24高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)某同学设计了如下装置用于制取SO2和验证SO2的漂白性、酸性、还原性。
回答下列问题:
(1)装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)在框图内选择合适装置依次验证SO2的漂白性、酸性、还原性,上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为A→ (填装置字母,还原性设计两个装置)。
(3)装置D中发生反应的离子方程式为 。
(4)已知:1.0mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=1,装置F中产生了白色沉淀,其成分是 填化学式,分析F中产生白色沉淀的原因 。
(5)装置A中的反应物Na2SO3可能部分被氧化,现需测定Na2SO3的纯度:称取10.00g Na2SO3样品,配成100mL溶液;移取25.00mL溶液,用0.20mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液20.00mL,被还原成Mn2+,样品中Na2SO3的质量分数为 。
【答案】(1)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)C→E→D→F→B或C→E→F→D→B
(3)5SO2+2+2H2O=4H++5+2Mn2+
(4) BaSO4 在酸性条件下SO2与反应生成
(5)50.4%
【分析】先用氮气通入排出装置内的空气,从分液漏斗中将浓硫酸滴入,亚硫酸钠固体和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,C装置验证二氧化硫的漂白性,E装置验证二氧化硫的酸性,酸性高锰酸钾、氯化钡和硝酸铁的混合溶液都是验证二氧化硫的还原性,二氧化硫有毒,会污染环境,用B装置进行尾气处理。
【详解】(1)装置A是实验室制备二氧化硫的装置,其发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,故答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)A装置制备二氧化硫,C装置验证二氧化硫的漂白性,E装置验证二氧化硫的酸性,酸性高锰酸钾、氯化钡和氯化铁的混合溶液都是验证二氧化硫的还原性,二氧化硫有毒,会污染环境,用B装置进行尾气处理,因此上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为A→C→E→D→F→B或A→C→E→F→D→B,故答案为:C→E→D→F→B或C→E→F→D→B;
(3)装置D中二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸根、锰离子和氢离子,其反应的离子方程式为5SO2+2+2H2O=4H++5+2Mn2+,故答案为:5SO2+2+2H2O=4H++5+2Mn2+;
(4)装置F中产生了白色沉淀,在酸性条件下SO2与反应生成,硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡,因此其成分是硫酸钡,故答案为:BaSO4;在酸性条件下SO2与反应生成,硫酸根和钡离子反应生成硫酸钡;
(5)由题意可知,反应消耗20.00mL 0.2000mol/L酸性高锰酸钾溶液,由离子方程式5+2+2H2O=4H++5+2Mn2+可知,10.00g样品中亚硫酸钠的物质的量为:n(KMnO4)= ×0.20mol/L×20.00×10-3L×=4×10-2mol,质量分数为:=50.4%,故答案为:50.4%。
6.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)实验室可用图中装置(略去部分夹持仪器)制取并验证其性质。
(1)装置A中盛放溶液的仪器名称为 ,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断生成的快慢,其中的液体最好选择 (填序号)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和NaOH溶液
(3)C管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为 ,装置E的作用为 。
(4)装置D中发生反应的化学方程式为 ,为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,某同学取试管D中的溶液分成三份,分别进行实验:
方案1:向第一份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
方案2:向第二份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
方案3:向第三份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
上述方案中合理的是方案 (填“1”“2”或“3”)。
【答案】(1) 分液漏斗
(2)c
(3) 有淡黄色沉淀产生 防倒吸
(4) 3
【分析】70%的硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,B装置通过观察气泡的多少判断SO2生成速率,二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质,二氧化硫与新制氯水反应生成硫酸根离子和氯离子使新制氯水褪色,装置E的作用为防止倒吸,F中为碱液用于吸收二氧化硫。
【详解】(1)装置A中盛放溶液的仪器名称为分液漏斗;装置A中硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,化学方程式为H2SO4(浓)+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)a.二氧化硫能溶于水,盛装的液体不适合为水,a错误;
b.饱和亚硫酸钠能与二氧化硫反应从而吸收二氧化硫,b错误;
c.饱和NaHSO3溶液不与SO2反应且不会吸收SO2,可选择该溶液,c正确;
d.NaOH溶液与SO2反应从而吸收SO2,d错误;
故答案选c;
(3)C试管中二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质,二氧化硫得电子体现氧化性,实验现象为有浅黄色沉淀生成。缓冲装置能防止倒吸,SO2能与NaOH反应,为了避免压强急剧减小而发生倒吸,E装置有缓冲作用能防止倒吸;
(4)D中SO2和氯水中的Cl2发生氧化还原反应,生成H2SO4和HCl,化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4;
方案1:中新制氯水中本来就存在氯离子,即使没发生反应加入AgNO3也会生成AgCl白色沉淀,方案1错误;
方案2:SO2可与氢氧化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀,即使没有发生反应,也能生成白色沉淀,方案2错误;
方案3:加入氯化钡生成白色沉淀,说明有硫酸根离子生成,则SO2被氧化为硫酸根离子,SO2体现还原性,方案3正确;
上述方案中合理的是方案3。
7.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟皖豫名校联盟·期中)实验室利用如下装置制取并验证的性质,请回答下列问题:
(1)热水浴的目的是 。
(2)装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为 ;装置Ⅱ中的实验现象为 。
(3)若验证的氧化性,则装置Ⅲ中的试剂为 ;若验证其还原性,则装置Ⅲ中的试剂为 。
(4)装置Ⅴ的作用是吸收尾气,产物是 (填化学式),多孔球泡的作用是 。
(5)装置Ⅳ的红色逐渐褪去的原因探究:猜想ⅰ.漂白了红色物质;猜想ⅱ.消耗了NaOH,请完成下列填空:
实验操作
现象
结论
a.取适量褪色后的溶液于试管中,①
②
猜想ⅰ不成立
b.另取适量褪色后的溶液于试管中,③
溶液逐渐变红
猜想ⅱ成立
【答案】(1)加快反应速率;减少的溶解
(2) 品红溶液褪色
(3) 溶液等 酸性高锰酸钾溶液或溴水等
(4) 增大气体与浆料的接触面积,使反应充分进行
(5) 加热 溶液颜色不恢复 滴入溶液
【分析】装置Ⅰ中用于制取二氧化硫,装置Ⅱ验证二氧化硫的漂白性,装置Ⅲ盛放不同类型的试剂可以验证二氧化硫的其他性质,装置Ⅳ验证二氧化硫能和氢氧化钠反应,装置Ⅴ用于吸收尾气,据此解答。
【详解】(1)气体的溶解度随温度升高而降低,则热水浴的目的是加快反应速率;减少的溶解;
(2)硫代硫酸钠在酸性条件下反应生成沉淀和气体,离子方程式为;二氧化硫具有漂白性,装置Ⅱ中的实验现象为品红溶液褪色;
(3)若验证的氧化性,则需要用一些低价态的含硫化合物,发生归中反应生成S沉淀,如Na2S溶液或H2S溶液等;若验证其还原性,则需要用一些的具有氧化性的物质,且发生反应有颜色变化的物质,如酸性高锰酸钾溶液或溴水等;
(4)MgO浆料吸收二氧化硫生成,多孔球泡的作用是增大气体与浆料的接触面积,使反应充分进行;
(5)二氧化硫漂白后的物质不稳定,加热后会恢复原来的颜色,则实验a中取适量褪色后的溶液于试管中,加热,溶液颜色不恢复,则证明不是因为二氧化硫的漂白性使溶液褪色,即猜想ⅰ不成立;若证明猜想ⅱ成立,另取适量褪色后的溶液于试管中滴加溶液,溶液变红,则证明猜想ⅱ成立。
8.(23-24高一下·安徽合肥一中肥东分校·期中)I.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】
(1)写出A中反应的化学方程式 。
(2)D和E装置中的现象分别是 。
(3)为防止环境污染,以下装置(除④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)。
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。
(4)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碱石灰固体的球形干燥管,这样做的目的是 。
(5)实验中观察到a中粉末变红,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”或“还原”)性。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑
(2)D中湿润的红色石蕊试纸变蓝;集气瓶内产生白烟;
(3)①③④
(4) 检验是否生成水 防止空气中的水蒸气进入装置b中
(5) 3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O 还原性
【分析】实验Ⅰ中装置A制备氨气,利用碱石灰干燥氨气,装置C、D检验氨气的性质,装置E观察氨气与HCl反应的现象;
实验Ⅱ中探究氨气与氯化铜反应的产物,通过现象证明氨气具有还原性,结合氨气的性质、问题分析解答。
【详解】(1)装置A制备氨气,其中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑;
(2)氨气遇水形成氨水,氨水显碱性,则D中湿润的红色石蕊试纸变蓝;氨气和氯化氢反应生成固体氯化铵,而产生白烟,所以挤压装置E中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是集气瓶内产生白烟;
(3)氨气极易溶于水,吸收氨气时需要有防倒吸装置,装置①和③做了防倒吸处理,由于四氯化碳密度大于水的密度,因此氨气可以先通入到四氯化碳中,然后氨气在缓慢的溶解在水中,装置④正确,答案选①③④;
(4)无水硫酸铜遇水变蓝,其作用是检验是否生成水;由于空气中还含有水蒸气干扰水蒸气的检验,所以为防止空气中的水蒸气进入装置b中需要在无水硫酸铜的后面再接一个装有碱石灰固体的球形干燥管;
(5)实验中观察到a中CuO粉末变红,有单质铜生成,b中无水硫酸铜变蓝,有水蒸气生成,并收集到一种单质气体,气体应该是氮气,则该反应的化学方程式为3CuO+2NH3N2+3Cu+3H2O;该反应中N元素化合价由-3价升高到0价,则体现了NH3的还原性。
9.(23-24高一下·安徽亳州涡阳县蔚华中学·期中)如图所示简易实验装置可用于制取气体并进行性质探究(经检查装置气密性良好)。回答下列问题:
I.的制取与性质探究
(1)仪器a的名称为 。c中试剂为粉末,a中试剂为70%浓硫酸,使用70%浓硫酸的原因是 。装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)若d中试剂为酸性高锰酸钾溶液,观察到的现象为 ,体现了 性,此装置的缺陷是 。
II.NO的制取与收集
(3)c中放一小块铜片,a中试剂为稀硝酸,则可以制取NO气体。若NO中含有杂质,则d中可以盛放 (填试剂名称)将除去,反应的离子方程式为 。收集NO时不能用向上排空气法的原因是 。
【答案】(1) 分液漏斗 硫酸太浓不利于反应的发生,硫酸太稀不利于气体的逸出
(2) 高锰酸钾溶液褪色 还原 没有进行尾气处理
(3) 蒸馏水 NO密度与空气接近且与空气中的氧气反应
【分析】I.若是制备SO2,则用较浓的硫酸与亚硫酸钠反应,反应方程式为:,后续再进行SO2的性质实验;
II.若是制备并收集NO,A中用Cu与稀硝酸反应,NO中若有NO2杂质,可以通过水除掉,由于NO密度与空气接近且易与空气中氧气反应,故不能采用排空法收集;
【详解】(1)仪器a为分液漏斗;制备SO2使用70%浓硫酸的原因是硫酸太浓不利于反应的发生,硫酸太稀不利于气体的逸出;A中反应的化学方程式为:;
(2)若d中试剂为酸性高锰酸钾溶液,SO2与酸性高锰酸钾溶液反应使其褪色;体现了SO2的还原性,改装置的缺陷是没有进行尾气处理;
(3)由分析可知,NO中含有杂质,则d中可以盛放蒸馏水将除去,反应的离子方程式为:,NO不能采用排空法收集的原因是NO密度与空气接近且与空气中的氧气反应。
10.(23-24高一下·安徽安庆怀宁县第二中学·期中)氨是一种无色气体,在工农业生产、生活中有着重要应用。回答下列问题:
I.探究浓氨水的部分性质。
(1)实验一中观察到的现象是 ,宏观上说明浓氨水有挥发性;微观上说明 。
(2)工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄露(是否产生白烟),反应中还会生成一种空气中含量最多的气体,写出该反应的化学方程式: ,该反应生成的还原产物中所含化学键类型是 。
II.实验小组同学进一步探究氨气的部分性质,并用如图所示装置制取氨气。
(3)装置C的名称为 。
(4)实验室可用装置B快速制取少量NH3的原因是 。
(5)实验室用装置A制取氨气的化学方程式为 。若用上述装置制取并收集干燥的氨气,合理的连接顺序为a→ →g→h(用小写字母和箭头表示,箭头方向与气流方向一致);装置中有一处明显错误为 。
【答案】(1) 烧杯B中酚酞试液变红 氨气分子在不断做无规则运动
(2) 8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 离子键、共价键
(3)(球形)干燥管
(4)CaO与浓氨水中的水反应消耗水并放热,水减少且温度升高,NH3的溶解度降低
(5) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2Od→c→f→e装置E中应用倒扣漏斗代替长导管防倒吸 d→c→f→e 装置E中应用倒扣漏斗代替长导管防倒吸
【分析】II. A装置制取氨气,C装置干燥氨气,气体从d进c出,D装置收集氨气,用排空气法收集,氨气的密度小于空气,气体从f进e出,E装置为氨气的尾气处理装置,但氨气与浓硫酸易反应,该装置需要防倒吸。
【详解】(1)浓氨水易挥发,产生的氨气溶于水形成氨水,呈碱性,能使酚酞溶液变红。故实验一中观察到的现象是:烧杯B中酚酞试液变红,宏观上说明浓氨水有挥发性;微观上说明:氨气分子在不断做无规则运动;
(2)根据题中信息,氨气与氯气反应的产物为氯化铵和氮气,化学方程式为:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl;氮元素化合价降低,氯化铵为还原产物,氯化铵为离子晶体,氯离子和铵根离子之间为离子键,氮原子和氢原子之间为共价键,故所含化学键类型为离子键和共价键;
(3)装置C的名称为:(球形)干燥管;
(4)实验室可用装置B快速制取少量NH3的原因是:CaO与浓氨水中的水反应消耗水并放热,水减少且温度升高,NH3的溶解度降低;
(5)实验室用装置A制取氨气的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;根据分析,装置的连接顺序为:a→d→c→f→e→g→h;根据分析,该装置的明显错误为:装置E中应用倒扣漏斗代替长导管防倒吸。
11.(23-24高一下·安徽蚌埠第二中学·期中)为了更深刻地认识卤素的性质,某化学小组对卤素的制备和性质进行如下探究实验,根据实验回答问题。
(1)仪器b的名称是 ,装置A制取氯气的化学方程式为 。
(2)若产生则被氧化的HCl mol。
(3)装置D的作用是验证氯气是否具有漂白性,为此D中I、II、III处依次放入物质的组合应是 (填字母编号)。
编号
I
II
III
a
干燥的有色布条
碱石灰
湿润的有色布条
b
干燥的有色布条
无水氯化钙
湿润的有色布条
c
湿润的有色布条
碱石灰
干燥的有色布条
d
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
(4)装置E、F的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。反应一段时间后,打开E中活塞,将装置E中少量溶液加入装置F中,振荡,观察到的现象是 ,该现象 (填“能”或“不能”)说明溴单质的氧化性强于碘单质,原因是 。
【答案】(1) 圆底烧瓶
(2)1
(3)d
(4) F中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,下层无色 不能 过量的Cl2也能将I-氧化为I2
【分析】由实验装置图可知,装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置D用于验证氯气是否具有漂白性,装置F的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性,装置G中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
【详解】(1)由实验装置图可知,仪器b为圆底烧瓶;由分析可知,装置A中发生的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:圆底烧瓶;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)由方程式可知,反应中氯元素的化合价部分升高被氧化,盐酸表现酸性和还原性,反应生成1mol氯气,被氧化的氯化氢的物质的量为2mol,则反应生成0.5mol氯气时,被氧化的氯化氢为1mol,故答案为:1;
(3)装置D的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,验证氯气是否具有漂白性,要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,D为U型管应盛放固体干燥剂,氯气会和碱石灰发生反应,所以干燥剂选择无水氯化钙,再通入湿润的有色布条不能验证氯气的漂白性,所以以D中I、II、III依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,故选d;
(4)无论氯气是否有剩余,碘离子都会被氧化成碘单质,之后会被苯萃取,所以实验中观察到的实验现象为F 中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,下层为无色;由于E中溶液可能溶有过量的氯气,氯气也能氧化碘离子生成碘,则F中生成的单质碘不一定是溴与碘化钾溶液反应置换出来的,也可能是过量的氯气将碘离子氧化为碘,所以实验不能说明溴单质的氧化性一定比碘强,故答案为:F中溶液分为两层,上层(苯层)为紫红色,下层无色;不能;过量的Cl2也能将I-氧化为I2。
12.(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)请阅读下列资料,回答问题。
(1)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为)与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为 。某同学拟用该原理按如下装置制备并收集纯净的氯气,在虚线框内选用的发生装置 (填“甲”“乙”或“丙”)。
产生的氯气中除水蒸气外还含有 (填化学式),试剂X是 。可用NaOH溶液吸收尾气,反应的离子方程式为 。
(2)通过大量实验证明,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸能杀菌消毒。可利用数字化实验探究次氯酸的化学性质,用强光照射氯水,得到氯水的pH随时间变化如图1所示,氯水的pH下降的原因是 ,请在图2中画出氧气的体积随时间变化的趋势图 。
(3)使用氯气消毒易产生危害人体健康的有机氯化物。用氯气和亚氯酸钠溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯,反应中还可得到氯化钠。该反应的化学方程式为 。
(4)随着科技的进步,科学家们又发现一种新型绿色消毒剂高铁酸钠。工业上制备高铁酸钠的一种方法的离子方程式为:。在该反应中,氧化剂是 ,若有生成,则转移的电子数为 。
【答案】(1) 丙 HCl 饱和NaCl溶液 Cl2 + 2OH- = Cl-+ ClO- + H2O
(2) 次氯酸分解生成盐酸,使溶液的酸性增强
(3)Cl2 + 2NaClO2=2ClO2 + 2NaCl
(4) ClO- 6
【详解】(1)软锰矿与浓盐酸混合加热,用加热装置丙;产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体为Cl2,根据质量守恒写出方程式为;软锰矿与浓盐酸混合加热制备Cl2,易产生杂质气体,产生的氯气中除水蒸气外还含有HCl;常用饱和NaCl溶液除去HCl杂质气体;Cl2有毒,用碱液吸收防止污染空气,根据质量守恒和电子转移守恒,离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
(2)氯气与水反应生成次氯酸和盐酸,次氯酸在光照条件下分解生成盐酸和氧气,从而使溶液的酸性增强。次氯酸分解生成氧气,因此随着反应的进行,氧气的体积逐渐增大。
(3)氯气和亚氯酸钠(NaClO2)溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯(ClO2),反应中还可得到氯化钠根据质量守恒和电子转移守恒,则反应的方程式为Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl。
(4)工业上制备高铁酸钠的一种方法的离子方程式为:3ClO-+2Fe3++10OH-═2+3Cl-+5H2O,根据离子方程式,得电子化合价降低的ClO-为氧化剂,根据离子方程式中的对应关系,每有2mol生成,则转移电子的物质的量为6mol,转移的电子数为6NA。
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题型03 常见气体的实验室制取
1.(23-24高一下·安徽宿州、示范高中·期中)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
浓盐酸
二氧化锰
B
浓硝酸
铝片
C
浓氨水
生石灰
D
浓硫酸
亚硫酸钠
A.A B.B C.C D.D
2.(23-24高一下·安徽皖北县中联盟(重点高中)·期中)下列实验装置不能达到实验目的的是
A.图甲装置:比较非金属性:
B.图乙装置:验证钠和水反应是否为放热反应
C.图丙装置:橡皮管能减小气体体积测量的误差
D.图丁装置:用做喷泉实验
3.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)下列实验设计能达到实验目的的是
A.装置①制备并收集NH3 B.装置②除去CO2中的HCl
C.装置③收集NO D.装置④检验产物中的CO2
4.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟皖豫名校联盟·期中)下列气体能用如下装置进行制取和干燥的是
A. B. C. D.
5.(23-24高一下·马鞍山中加双语学校·期中)用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是
A.图1:制取并收集少量氨气
B.图2:比较和的热稳定性
C.图3:分离与的混合物
D.图4:比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱
6.(23-24高一下·安徽安庆怀宁县第二中学·期中)某实验小组用图装置制取氨气,有关制取氨气的说法正确的是
A.甲装置中的试剂可以换为氯化铵固体
B.乙中的试剂可以是氨水和氧化钙固体
C.可以用排饱和氯化铵溶液收集氨气
D.甲中的棉花可以换为橡胶塞塞住烧瓶口
7.(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.用图甲所示装置验证反应生成二氧化硫
B.用图乙装置吸收氨气并防止倒吸
C.用图丙装置除去氯气中的氯化氢
D.用装置丁收集NO
8.(23-24高一下·安徽亳州第一中学·期中)下列实验能达到实验目的的是
A.检验二氧化硫的漂白性
B.证明活泼性强的金属单质不一定作负极
C.利用装置制备O2
D.制备NH3并测量其体积
A.A B.B C.C D.D
9.(23-24高一下·安徽合肥第一中学·期中)用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去),能达到实验目的的是
选项
a中试剂
b中试剂
c中试剂
实验目的
装置
A
浓硫酸
酸性溶液
验证具有漂白性
B
浓硝酸
淀粉KI溶液
验证的氧化性
C
稀盐酸
溶液
验证元素非金属性:
D
浓硫酸
蔗糖
溴水
验证浓硫酸的强氧化性
A.A B.B C.C D.D
10.(23-24高一下·安徽六安第一中学·期中)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
NH3
NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2 + 浓盐酸
c
d
C
SO2
Cu + 浓硫酸
b
d
D
NO2
Cu + 浓硝酸
b
f
A.A B.B C.C D.D
11.(23-24高一下·安徽芜湖第一中学·期中)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
H2S
稀H2SO4
FeS
B
SO2
浓H2SO4
铜片
C
NO2
浓HNO3
铜片
D
NH3
浓氨水
CaO
A.A B.B C.C D.D
12.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)下列装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取
B.用装置乙探究的还原性
C.用装置丙先从b口通,再从a口通制
D.用装置丁吸收多余的
13.(23-24高一下·安徽合肥第八中学·期中)如图装置,烧瓶中充满气体X,烧杯和胶头滴管中装有液体Y,挤压胶头滴管后,下列说法合理的是
气体X
液体Y
烧瓶内现象
装置
A
滴有紫色石蕊试液的溶液
充满红色溶液
B
溶液
无明显现象
C
NaOH溶液
无明显现象
D
NO和(体积比为4∶3)
滴有酚酞试液的溶液
充满无色溶液
A.A B.B C.C D.D
14.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)下列实验装置或对实验的描述正确的是
A
B
C
D
收集NO2气体
验证NH3极易溶于水
检验CO2
制备SO2
A.A B.B C.C D.D
15.(23-24高一下·安徽淮南二中·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
1.(23-24高一下·安徽合肥第一六八中·期中)某化学小组进行制备和性质的实验探究,设计了如图装置制备并验证的性质(部分夹持装置略去,a-d处均为浸有相应试液的脱脂棉)。
回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式 。
(2)打开K,点燃酒精灯开始反应,能证明具有漂白性的现象是 ,c处发生反应的离子方程式是 。
(3)关闭K停止加热,由于余热Cu和浓还要反应一段时间,装置B的作用是 ,此时装置B中现象是 。
(4)取一定质量的铜片和一定体积的浓硫酸于圆底烧瓶中共热至反应完全。发现烧瓶中有铜片剩余,该同学根据所学知识认为还有一定量的剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是_______。
A.铁粉 B.溶液
C.溶液 D.银粉
(5)工业生产过程中产生的尾气需要测定的含量,符合标准才能排放。已知有VL(已换算成标准状况)尾气,通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应),过滤、洗涤、干燥,称量得到bg沉淀。溶液的作用是 ,尾气中含量(体积分数)的计算式是 (用含V、b的代数式表示)。
2.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)二氧化硫是一把“双刃剑”,既是重要的化工原料,又是大气污染物。某化学小组用如图装置制备,并验证的部分性质(夹持及加热仪器已省略)。
实验部分操作:
I.检查气密性后,加入药品,开始实验,关闭,打开和仪器a活塞,至B处固体变蓝。
II.关闭,打开。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,装置D的作用是 。
(2)实验过程中观察到C处蘸有酸性溶液的棉花褪色,写出C处发生反应的离子方程式: (已知转化为)。
(3)装置A (填“需要”或“不需要”)加热,装置A中发生的化学反应方程式为 。
(4)若试剂X是品红溶液,则可验证的 性。
(5)若试剂X是溶液,反应一段时间,可观察到现象为 ,该反应中表现 性。
(6)若试剂X是的溶液,装置E中得到了大量白色沉淀;而用的溶液,装置E中无白色沉淀生成。
①前者生成的白色沉淀为,生成该沉淀的原因是 (由语言描述)。
②后者无白色沉淀生成,可说明酸性: (填“>”或“<”)HCl。
3.(23-24高一下·安徽太和中学·期中)某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质:
(1)已知NH3难溶于有机溶剂CCl4,该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物,提供实验装置如图:
①装置C中发生反应的化学方程式为
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为 (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷,你对该装置的改进措施是 。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式
(3)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O 。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)
(4)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,现象是 ,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是 。
4.(23-24高一下·安徽合肥六校联盟·期中)实验室可用下列装置(部分夹持仪器略去)制取SO2并验证其性质。
(1)检查装置A、B气密性的操作为:先关闭装置A中滴液仪器活塞和装置B中止水夹K,往长颈漏斗中注水至水柱高于广口瓶液面,若观察到 ,则气密性良好。
(2)装置A中滴加硫酸的仪器名称为 。
(3)实验时,通气一段时间后,C中试管中出现大量淡黄色浑浊现象,证明二氧化硫具有 (填“还原性”、“氧化性”或“漂白性”)。
(4)试管D中反应的离子方程式为 。
(5)用下图所示装置验证H2SO3酸性比H2CO3强。
请从下列试剂中选择合适试剂以完成实验(要求:试剂不重复,填代号):
a.品红溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.饱和NaHCO3溶液 d.饱和NaHSO3溶液
X为 ,Y为 ,Z为 。
5.(23-24高一下·安徽黄山屯溪第一中学·期中)某同学设计了如下装置用于制取SO2和验证SO2的漂白性、酸性、还原性。
回答下列问题:
(1)装置中发生反应的化学方程式为 。
(2)在框图内选择合适装置依次验证SO2的漂白性、酸性、还原性,上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为A→ (填装置字母,还原性设计两个装置)。
(3)装置D中发生反应的离子方程式为 。
(4)已知:1.0mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=1,装置F中产生了白色沉淀,其成分是 填化学式,分析F中产生白色沉淀的原因 。
(5)装置A中的反应物Na2SO3可能部分被氧化,现需测定Na2SO3的纯度:称取10.00g Na2SO3样品,配成100mL溶液;移取25.00mL溶液,用0.20mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定,消耗KMnO4溶液20.00mL,被还原成Mn2+,样品中Na2SO3的质量分数为 。
6.(23-24高一下·安徽池州贵池区·期中)实验室可用图中装置(略去部分夹持仪器)制取并验证其性质。
(1)装置A中盛放溶液的仪器名称为 ,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断生成的快慢,其中的液体最好选择 (填序号)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和NaOH溶液
(3)C管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为 ,装置E的作用为 。
(4)装置D中发生反应的化学方程式为 ,为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,某同学取试管D中的溶液分成三份,分别进行实验:
方案1:向第一份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
方案2:向第二份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
方案3:向第三份溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;
上述方案中合理的是方案 (填“1”“2”或“3”)。
7.(23-24高一下·安徽卓越县中联盟皖豫名校联盟·期中)实验室利用如下装置制取并验证的性质,请回答下列问题:
(1)热水浴的目的是 。
(2)装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为 ;装置Ⅱ中的实验现象为 。
(3)若验证的氧化性,则装置Ⅲ中的试剂为 ;若验证其还原性,则装置Ⅲ中的试剂为 。
(4)装置Ⅴ的作用是吸收尾气,产物是 (填化学式),多孔球泡的作用是 。
(5)装置Ⅳ的红色逐渐褪去的原因探究:猜想ⅰ.漂白了红色物质;猜想ⅱ.消耗了NaOH,请完成下列填空:
实验操作
现象
结论
a.取适量褪色后的溶液于试管中,①
②
猜想ⅰ不成立
b.另取适量褪色后的溶液于试管中,③
溶液逐渐变红
猜想ⅱ成立
8.(23-24高一下·安徽合肥一中肥东分校·期中)I.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】
(1)写出A中反应的化学方程式 。
(2)D和E装置中的现象分别是 。
(3)为防止环境污染,以下装置(除④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)。
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。
(4)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碱石灰固体的球形干燥管,这样做的目的是 。
(5)实验中观察到a中粉末变红,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”或“还原”)性。
9.(23-24高一下·安徽亳州涡阳县蔚华中学·期中)如图所示简易实验装置可用于制取气体并进行性质探究(经检查装置气密性良好)。回答下列问题:
I.的制取与性质探究
(1)仪器a的名称为 。c中试剂为粉末,a中试剂为70%浓硫酸,使用70%浓硫酸的原因是 。装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)若d中试剂为酸性高锰酸钾溶液,观察到的现象为 ,体现了 性,此装置的缺陷是 。
II.NO的制取与收集
(3)c中放一小块铜片,a中试剂为稀硝酸,则可以制取NO气体。若NO中含有杂质,则d中可以盛放 (填试剂名称)将除去,反应的离子方程式为 。收集NO时不能用向上排空气法的原因是 。
10.(23-24高一下·安徽安庆怀宁县第二中学·期中)氨是一种无色气体,在工农业生产、生活中有着重要应用。回答下列问题:
I.探究浓氨水的部分性质。
(1)实验一中观察到的现象是 ,宏观上说明浓氨水有挥发性;微观上说明 。
(2)工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄露(是否产生白烟),反应中还会生成一种空气中含量最多的气体,写出该反应的化学方程式: ,该反应生成的还原产物中所含化学键类型是 。
II.实验小组同学进一步探究氨气的部分性质,并用如图所示装置制取氨气。
(3)装置C的名称为 。
(4)实验室可用装置B快速制取少量NH3的原因是 。
(5)实验室用装置A制取氨气的化学方程式为 。若用上述装置制取并收集干燥的氨气,合理的连接顺序为a→ →g→h(用小写字母和箭头表示,箭头方向与气流方向一致);装置中有一处明显错误为 。
11.(23-24高一下·安徽蚌埠第二中学·期中)为了更深刻地认识卤素的性质,某化学小组对卤素的制备和性质进行如下探究实验,根据实验回答问题。
(1)仪器b的名称是 ,装置A制取氯气的化学方程式为 。
(2)若产生则被氧化的HCl mol。
(3)装置D的作用是验证氯气是否具有漂白性,为此D中I、II、III处依次放入物质的组合应是 (填字母编号)。
编号
I
II
III
a
干燥的有色布条
碱石灰
湿润的有色布条
b
干燥的有色布条
无水氯化钙
湿润的有色布条
c
湿润的有色布条
碱石灰
干燥的有色布条
d
湿润的有色布条
无水氯化钙
干燥的有色布条
(4)装置E、F的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。反应一段时间后,打开E中活塞,将装置E中少量溶液加入装置F中,振荡,观察到的现象是 ,该现象 (填“能”或“不能”)说明溴单质的氧化性强于碘单质,原因是 。
12.(23-24高一下·安徽马鞍山第二中学·期中)请阅读下列资料,回答问题。
(1)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为)与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。该反应的化学方程式为 。某同学拟用该原理按如下装置制备并收集纯净的氯气,在虚线框内选用的发生装置 (填“甲”“乙”或“丙”)。
产生的氯气中除水蒸气外还含有 (填化学式),试剂X是 。可用NaOH溶液吸收尾气,反应的离子方程式为 。
(2)通过大量实验证明,氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸能杀菌消毒。可利用数字化实验探究次氯酸的化学性质,用强光照射氯水,得到氯水的pH随时间变化如图1所示,氯水的pH下降的原因是 ,请在图2中画出氧气的体积随时间变化的趋势图 。
(3)使用氯气消毒易产生危害人体健康的有机氯化物。用氯气和亚氯酸钠溶液可制备新的绿色消毒剂二氧化氯,反应中还可得到氯化钠。该反应的化学方程式为 。
(4)随着科技的进步,科学家们又发现一种新型绿色消毒剂高铁酸钠。工业上制备高铁酸钠的一种方法的离子方程式为:。在该反应中,氧化剂是 ,若有生成,则转移的电子数为 。
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