内容正文:
重难点02 常见气体的实验室制取
1.(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)下列装置或操作一定能达到实验目的的是
A.用该装置制取氯气
B.配制一定物质的量浓度的稀硫酸
C.验证非金属性:
D.验证反应是否有生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.二氧化锰和浓盐酸制取氯气需要加热,故A错误;
B.配制一定物质的量浓度的稀硫酸,不能直接把浓硫酸倒入容量瓶,浓硫酸应该在烧杯中稀释并冷却后再移入容量瓶,故B错误;
C.硝酸和碳酸钙反应放出二氧化碳,证明非金属性N>C,用碳酸氢钠除去二氧化碳中的硝酸蒸汽,把二氧化碳通入硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀,证明非金属性C>Si,故C正确;
D.木炭和浓硝酸反应生成二氧化碳和二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,碳酸钙溶于硝酸,所以石灰水不变浑浊,D装置不能验证反应是否有生成,故D错误;
选C。
2.(22-23高一下·湖南长沙长郡中学·期末)下列装置可以用于相应实验的是
A.制备CO2
B.高温熔融烧碱
C.验证SO2酸性
D.测量O2体积
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.碳酸钠受热不分解,无法用图示装置制备二氧化碳,A错误;
B.石英坩埚中含有SiO2,SiO2能与NaOH反应生成硅酸钠,因此不能用石英坩埚高温熔融烧碱,B错误;
C.二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,该装置用于检验二氧化硫的漂白性而不是酸性,C错误;
D.氧气不溶于水,调节左右两侧的液面相平,根据量气管的读数可得出氧气的体积,D正确;
故答案选D。
3.(20-21高一下·湖南长沙长郡中学·期末)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸(70%)
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】该装置分别为固液不加热制气体,向上排空气法收集气体,以及采用防倒吸的方法进行尾气处理。
【详解】A、氨气密度比空气小,不能使用向上排空气法,错误;
B、正确;
C、铜与稀硝酸反应生成NO,NO与氧气迅速反应生成NO2,且NO不溶于水,NO2用水吸收会发生3 NO2+ H2O = 2 HNO3+ NO,用防倒吸装置不妥,错误;
D、制取氯气需要加热,错误。
4.(20-21高一下·湖南师范大学附属中学·期末)下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
加热装置中的烧杯分离SiO2和NaCl
验证镁和稀盐酸反应的热效应
制取并收集干燥、纯净的NH3
配制一定物质的量浓度的稀硫酸
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.SiO2和NaCl都不易升华,且性质稳定不易分解,图示装置无法分离二者,A错误;
B.若镁和稀盐酸反应放热,则大试管中空气受热膨胀,U形管中红墨水液面会左低右高,可以达到实验目的,B正确;
C.氨气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,图示收集装置为向上排空气法,无法达到实验目的,C错误;
D.不能在容量瓶中稀释浓硫酸,D错误;
综上所述答案为B。
5.(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:
【答案】B
【详解】A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO,NO与氧气发生反应生成NO2,A正确;
B.氮气与氧气在高温条件下生成NO,但NO无法与水发生化学反应,B错误;
C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体,故该反应方程式为,C正确;
D.实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气与氢氧化钙,化学方程式为,D正确;
故选B。
6.(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)实验室可用干燥的氯气与亚氯酸钠固体反应来制备,装置如图所示,已知常温下为黄绿色气体,熔点-56℃,沸点11℃,极易溶于水且不与水反应,高浓度的受热时易爆炸,下列说法不正确的是
A.导气管K的作用是平衡气压,保证液体顺利流下
B.C和F中可选用同一种物质
C.D中通入一定量的干燥空气,目的主要是防止生成的浓度过高,发生爆炸
D.D中发生的化学反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【答案】B
【分析】利用高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,生成的氯气中混有盐酸挥发出的HCl气体及水分,需经过饱和食盐水进行除杂,经过无水氯化钙进行干燥;高浓度的ClO2受热时易爆炸,所以需向装置中通入一定量的干燥的空气,据此作答。
【详解】A.导气管K的作用:平衡气压,保证液体顺利流下,故A正确;
B.C中生成的氯气中混有水分,需进行干杂,球形干燥管内需装固体干燥剂,碱石灰为碱性物质,与氯气反应,所以需选用无水氯化钙;F中是吸收尾气,多余的氯气等,要用碱石灰,故B错误;
C.ClO2极易溶于水,且高浓度的ClO2受热时易爆炸,所以实验时需要向D中通入一定量的干燥空气,故C正确;
D.干燥的氯气与亚氯酸钠固体反应来制备ClO2,氯气中Cl元素化合价从0价降低至-1价,作氧化剂;NaClO2中Cl元素化合价从+3价升高至+4价,作还原剂,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比:1∶2,故D正确;
故答案选B。
7.(22-23高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)2022年我国印发的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》中要求,结合资源禀赋特点和产业布局,因地制宜选择制氢路线,逐步推动构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系。下列氢能的获得方法不符合低碳化要求的是
A.利用煤和水蒸气高温反应制取氢气
B.利用水力发电,电解水制取氢气
C.寻找高效催化剂,用于水分解的催化,提高氢气制取效率
D.利用太阳光聚焦产生高温,使水分解制取氢气
【答案】A
【详解】A.煤含有碳元素,利用煤和水蒸气高温反应制取氢气即C和水反应生成氢气和CO,消耗化石能源,不符合低碳化要求,故A选;
B.水力发电是清洁能源,利用水力发电,电解水制取氢气,符合低碳化要求,故B不选;
C.寻找高效催化剂,降低成本,以分解水制取氢气,符合低碳化要求,故C不选;
D.太阳光聚焦产生高温,不消耗化石能源,可使水分解产生氢气,符合低碳化要求,故D不选;
故选:A。
8.(22-23高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)某实验小组利用下图装置探究浓硫酸与葡萄糖反应生成的气体成分。下列说法不正确的是
A.使浓硫酸与葡萄糖反应发生的操作是将a中的Y形管向左倾斜
B.装置b中若出现白色沉淀,不可能是或
C.装置d中出现浑浊,证明产生的气体中含有
D.装置e中可以盛放溶液,f的作用为防倒吸
【答案】C
【分析】浓硫酸具有脱水性,使葡萄糖脱水生成碳,碳和浓硫酸反应生成CO2和SO2。
【详解】A.葡萄糖为固体,浓硫酸和葡萄糖混合,将Y形管向左倾斜,浓硫酸倒入含少量水的葡萄糖中,A项正确;
B.CO2、SO2和氯化钡溶液均不反应,若装置b中出现白色沉淀,是SO2和O2和氯化钡反应生成的BaSO4,B项正确;
C.c中的品红溶液不能完全吸收SO2,SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,C项错误;
D.污染性尾气为SO2,可以用NaOH溶液或酸性溶液吸收,球形干燥管的作用为防倒吸,D项正确;
故选:C。
9.(24-25高一下·湖南长沙长沙县长郡梅溪湖中学·期末)钛白(TiO2)是重要的化工原料,呈白色粉末,不溶于水。气相氧化法制取钛白的反应原理为TiCl4(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g)。实验室模拟制备二氧化钛的气相氧化装置如图所示(部分夹持仪器及加热装置已略去)。已知:TiCl4熔点为-24. 1℃,沸点为136.4℃,在空气中发烟,生成二氧化钛固体和白雾。下列说法错误的是
A.装置Ⅰ中反应的化学方程式可能为2H2O22H2O+O2↑
B.装置Ⅲ采用的加热的方式为油浴加热
C.冷凝管的作用是冷凝回流,从a口进水,b口出水
D.试剂X为无水CaCl2,防止空气中的水分进入装置
【答案】D
【分析】装置I制备氧气,经浓硫酸干燥后与IV挥发的TiCl4在III中高温反应,试剂X既要干燥空气,又要处理尾气。
【详解】A.装置Ⅰ为固液常温型制备氧气,反应的化学方程式可能为2H2O22H2O+O2↑,A正确;
B.装置Ⅲ需要高温条件,采用的加热的方式为油浴加热,B正确;
C.冷凝管的作用是冷凝回流,下进上出,从a口进水,b口出水,C正确;
D.试剂X可以为碱石灰,防止空气中的水分进入装置同时吸收尾气氯气,D错误。
故选D。
10.(22-23高一下·湖南岳阳岳阳楼区·期末)实验室制备某常见气体的装置如下图所示,其中①、②、③、④分别为制备、除杂(除非水杂质,如无必要可省略)、干燥和收集装置,下列所制备的气体和所选干燥剂的组合中可行的是
选项
A
B
C
D
气体
一氧化氮
氯气
氢气
氨气
干燥剂
五氧化二磷
浓硫酸
NaOH固体
无水氯化钙
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.一氧化氮难溶于水,密度与空气接近,所以应该用排水法收集,A错误;
B.氯气密度大于空气,需要用向下排空气法,B错误;
C.氢气密度小于空气,用向上排空气法,且与NaOH不反应,可以用NaOH作干燥剂,C正确;
D.氨气密度小于空气,用向上排空气法,但氨气会被无水氯化钙吸收,所以不能干燥氨气,D错误;
故答案为:C。
11.(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)实验室制备某常见气体的装置如下图所示,其中①、②、③、④分别为制备、除杂(除非水杂质,如无必要可省略)、干燥和收集装置,下列所制备的气体和所选干燥剂的组合中可行的是
选项
A
B
C
D
气体
氧气
氯气
氢气
氨气
干燥剂
碱石灰
浓硫酸
五氧化二磷
无水氯化钙
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氧气密度比空气大,应该使用向上排空气方法收集,A错误;
B.氯气密度比空气大,应该使用向上排空气方法收集,B错误;
C.氢气与五氧化二磷不能反应,可以使用五氧化二磷进行干燥,其密度比空气小,可以使用装置④的用向下排空气法收集气体,C正确;
D.氨气会被无水氯化钙吸收,因此不能用无水氯化钙干燥,D错误;
故选C。
12.(23-24高一下·湖南永州·期末)实验室制备气体的常见装置如下。下列说法正确的是
A.用甲装置制备时,试管中盛放的药品可以是
B.用乙装置可制备,用、浓盐酸和该装置也可制备
C.用丙装置制备时,圆底烧瓶中放铜屑,分液漏斗中盛放稀硝酸
D.用丁装置制备时,圆底烧瓶中可以放铜屑,分液漏斗中盛放浓硫酸
【答案】D
【详解】A.用甲装置制备时,试管中不能只盛放氯化铵,因为氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢在试管口会重新化合成氯化铵,不能制得氨气,试管中盛放的药品可以是和Ca(OH)2,A错误;
B.用乙装置可制备,由于用、浓盐酸制备必须加热,启普发生器不能加热,故实验制氯气不能用该装置,B错误;
C.铜与稀硝酸反应得到NO,铜与浓硝酸反应才制得NO2,故用丙装置制备时,圆底烧瓶中放铜屑,分液漏斗中盛放浓硝酸,C错误;
D.Cu与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故用丁装置制备时,圆底烧瓶中可以放铜屑,分液漏斗中盛放浓硫酸,D正确;
故答案为:D。
13.(23-24高一下·湖南岳阳·期末)实验室制备某常见气体的装置如图所示,其中①、②、③、④分别为制备、除杂(除非水杂质,如无必要可省略)、干燥和收集装置,下列组合中可行的是
选项
A
B
C
D
气体
氧气
氯气
氢气
乙炔
除杂试剂
氯化亚铁溶液
饱和食盐水
氢氧化钠溶液
硫酸铜溶液
干燥剂
氯化钙
生石灰
浓硫酸
碱石灰
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.氧气密度比空气大,应该使用向上排空气方法收集,A错误;
B.氯气密度比空气大,应该使用向上排空气方法收集,B错误;
C.U形管内不可放置液体干燥剂,C错误;
D.实验室制备C2H2时会产生杂质H2S和PH3,CuSO4溶液会吸收杂质而不与C2H2反应,C2H2可以利用浓硫酸干燥并用向下排空气法收集,D正确;
故选D。
14.(24-25高一上·湖南长沙一中·期末)气体的制备是实验化学中的基本技能。下列气体的制备与收集装置的连接正确的是
A.制备收集:连接a→d→e→g B.制备收集:连接b→c→g
C.制备收集:连接a→f→c→e→d D.制备收集:连接b→c→e→d
【答案】C
【详解】A.实验室制备NH3,可用浓氨水和CaO固体反应,NH3•H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑,浓氨水易挥发,CaO固体与水反应放出大量的热,导致温度升高,使得氨气在水中的溶解度进一步减少,以气体的形式逸出,制得氨气,不需要额外解热,可选择b装置,制得的氨气中含有水蒸气,可用碱石灰干燥,选择d装置,氨气密度比空气小,需用向下排空气法收集,所以需短管进,长管出,可选择e装置,但由于NH3极易溶于水,因此处理NH3需要防倒吸,综合可知,连接b→d→e可制备收集氨气,故A错误;
B.实验室制备SO2,利用亚硫酸钠固体和70%浓硫酸反应,方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,反应无需加热,选择b装置,SO2和水反应生成亚硫酸,所以SO2不能用排水法收集,所以g装置不合适,故B错误;
C.实验室用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制取氯气,所以应该用a装置制备氯气;浓盐酸具有挥发性导致生成的氯气中含有氯化氢,HCl极易溶于水,NaCl溶液抑制氯气溶解,所以可以用饱和食盐水除去氯气中的HCl;HCl是酸性气体,应该用酸性干燥剂干燥,所以可以用浓硫酸干燥;HCl密度大于空气,应该用向上排空气法收集,用碱性物质处理尾气,所以连接顺序是a→f→c→e→d,故C正确;
D.实验室制备H2S,利用硫化亚铁(FeS)固体和稀盐酸反应生成氯化亚铁和硫化氢,其化学方程式为FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑,制取H2S的反应物为固体和液体反应不需要加热,可选择b装置,但硫化氢具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,两者发生氧化还原反应,H2S+H2SO4(浓)=SO2+S↓+2H2O,所以c装置不合适,故D错误;
故选C。
15.(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)实验室进行气体的制备和收集,有以下装置可供选择,下列说法正确的是
A.选用a装置制备氨气,试管中固体为氯化铵
B.选用装置收集,因为难溶于水
C.选用装置收集氨气,因为氨气比空气轻且易溶于水
D.选用装置制备,试管与分液漏斗中分别加入和浓硫酸
【答案】B
【详解】A.选用a装置制备氨气,试管中固体若为氯化铵,氯化铵分解生成氨气和氯化氢,二者在试管口又生成氯化铵,得不到氨气,应用氯化铵和氢氧化钙混合固体,A错误;
B.选用装置收集,因为难溶于水,B正确;
C.选用装置收集氨气,因为氨气比空气轻且易溶于水,应用向下排空气法,C错误;
D.和浓硫酸反应需要加热,不能用装置制备,D错误;
故选B。
16.(23-24高一下·湖南邵东一中·期末)下列能实现对应气体的制备、干燥、收集的是
选项
目标气体
试剂A
固体B
固体C
A
Cl2
浓盐酸
高锰酸钾
碱石灰
B
O2
双氧水
二氧化锰
无水CaCl2
C
NH3
浓氨水
生石灰
P2O5
D
NO2
浓硝酸
Fe
硅胶
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】本题为气体的制备、干燥、收集装置,根据装置图可知,反应装置没有加热,通过固体C干燥,且用向上排空气的方法收集,符合要求即可,以此解题。
【详解】A.氯气可以和碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,A错误;
B.双氧化水在二氧化锰的催化下分解生成氧气,用氯化钙干燥后,用向上排空气的方法收集,B正确;
C.氨气可以和五氧化二磷反应,不能用五氧化二磷干燥氯气,另外,氨气密度小于空气,不能用向上排空气法收集,C错误;
D.浓硝酸遇到铁钝化,不能制备NO2气体,D错误;
故选B。
17.(23-24高二上·湖南部分学校·期末)实验室中利用如图装置可实现相应气体的制备、干燥、收集的是
选项
X
Y
装置
A
70%的硫酸
B
稀硝酸
Cu
C
稀硫酸
Zn
D
浓氨水
生石灰
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.与70%的硫酸反应生成,通过浓硫酸进行干燥,的密度大于空气,可用向上排空气法收集,有毒,可用NaOH溶液吸收尾气,A项正确;
B.Cu与稀硝酸反应生成NO,NO与空气密度相近,且与空气中的氧气反应,只能用排水法收集,B项错误;
C.Zn与稀硫酸反应生成,的密度小于空气,不能用向上排空气法收集,C项错误;
D.浓氨水与生石灰反应生成,能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥,D项错误
答案选A。
18.(23-24高二上·湖南长沙明德中学·期末)醋酸亚铬是一种砖红色晶体,难溶于水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般的制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价;二价铬再与醋酸钠溶液反应得到醋酸亚铬。下图为醋酸亚铬的制备实验,下列说法错误的是
A.c中发生反应Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+
B.b中水的作用是尾气吸收
C.实验开始时打开K1,K2,一段时间后关闭K1、K2,打开K3
D.产品醋酸亚铬在d装置中生成
【答案】B
【详解】A.c中锌作还原剂,将三价铬还原为二价,反应的离子方程式为Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+,故A正确;
B.氢气不溶于水,故b中的水不能进行尾气吸收,故B错误;
C.实验开始时打开K1,K2,关闭K3,盐酸与锌反应可生成氢气,可将装置内的空气排出,避免二价铬离子被氧化,且发生Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+,一段时间后,打开K3,关闭K1和K2,c中压强增大,可将亮蓝色溶液压入d,二价铬与醋酸钠溶液反应得到醋酸亚铬,故C正确;
D.关闭K1和K2,打开K3,c中压强增大,可将亮蓝色溶液压入d中,在装置d中二价铬与醋酸钠溶液反应得到醋酸亚铬,故D正确;
故答案选B。
19.(23-24高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)我们已经学过氢气、氧气、二氧化碳、氯气、二氧化硫、氨气等气体的制备方法和化学性质。以下是实验室制备、洗涤、干燥气体及进行尾气处理的常见仪器装置。请结合所学知识回答下列问题:
(1)下列气体中,可用碱石灰进行干燥的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(2)实验室用金属铜与浓硫酸混合加热制取二氧化硫,所选制备装置是 ,尾气处理装置是 。(填字母)
(3)实验室用氯化铵和熟石灰制取氨气,检验氨气的常用方法是 (任写一种)。
(4)将和等物质的量混合后通入品红溶液中,现象为 ,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)AD
(2) B E
(3)用湿润的红色石蕊试纸,若变蓝,证明是氨气
(4) 品红不会褪色
【详解】(1)碱石灰不能干燥酸性气体,氢气为中性气体,为碱性气体,、为酸性气体,故选AD;
(2)实验室用金属铜与浓硫酸混合加热制取二氧化硫,固体+液体加热装置,所选制备装置为B,用氢氧化钠溶液吸收尾气,尾气处理装置是E;
(3)检验氨气的常用方法:用湿润的红色石蕊试纸,若变蓝,证明是氨气;
(4)将和等物质的量混合后通入品红溶液中,和恰好反应完全,现象为品红不会褪色,反应的化学方程式为。
20.(21-22高一下·湖南长郡中学·期末)某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验,制备某气体并验证其性质。请回答下列问题:
(1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装铜片。
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②实验中,取一定质量的铜片和一定体积18mol·L-1的浓硫酸在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
a.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 。
b.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填标号)。
A.铁粉 B.BaCl2溶液 C.银粉 D.NaHCO3溶液
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②设计实验证明装置C中含有CO2时,所需的试剂有 (填标号)。
a.NaOH溶液 b.澄清石灰水 c.品红溶液 d.浓溴水 e.酸性KMnO4溶液
(3)若装置A中分液漏斗盛装浓盐酸,圆底烧瓶盛装MnO2粉末。
①装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。
②D中品红溶液的现象为 ,加热试管时溶液的现象为 。
(4)装置D中试管口放置的棉花中浸了一种液体,可适用于(1)(2)(3)小题中实验,该液体是 。
【答案】(1) Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应 AD
(2) C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O bce(或be)
(3) 试剂瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升 品红溶液褪色 溶液颜色不变
(4)碱液
【分析】(1)①装置A中铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫;②a.铜只能与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应;b.证明反应结束后的烧瓶中确有余酸可用证明溶液中还含有氢离子来证明;(2)①若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭,反应生成二氧化碳、二氧化硫和水;②用澄清石灰水证明二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫;(3)①MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,多余的氯气可贮存于装置B中,排出的液体进入到长颈漏斗中,为减少氯气的溶解;②D中品红溶液褪色,加热试管时溶液颜色不变;(4)(1)(2)小题实验的尾气中含有二氧化硫,(3)小题实验的尾气中含有氯气,二者都是有毒气体。
【详解】(1)①装置A中铜和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
②a.铜只能与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应,有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,则是因为反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应;
故答案为:反应过程中浓硫酸被消耗,浓度逐渐变稀,而Cu与稀硫酸不反应;
b.证明反应结束后的烧瓶中确有余酸可用证明溶液中还含有氢离子来证明,铁粉能与硫反应生成氢气,NaHCO3溶液能与硫酸反应生成二氧化碳;
故答案为:AD;
(2)①若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭,反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,化学方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
②用澄清石灰水证明二氧化碳之前,必须除尽二氧化硫,因为二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊,实验方案为混合气体→酸性高锰酸钾溶液→品红溶液→澄清石灰水,或混合气体→酸性高锰酸钾溶液→澄清石灰水;二氧化硫和二氧化碳都与氢氧化钠溶液反应,浓溴水具有挥发性,故不能选用二者除去二氧化硫;
故答案为:bce(或be);
(3)①MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,多余的氯气可贮存于装置B中,排出的液体进入到长颈漏斗中,为减少氯气的溶解,可观察到:试剂瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升,B应为饱和食盐水;
故答案为:试剂瓶中液面下降,而长颈漏斗中液面上升;
②D中品红溶液褪色,加热试管时溶液颜色不变;
故答案为:品红溶液褪色;溶液颜色不变;
(4)(1)(2)小题实验的尾气中含有二氧化硫,)(3)小题实验的尾气中含有氯气,二者都是有毒气体,都可用碱液吸收,防止污染空气;
故答案为:碱液。
21.(20-21高一下·湖南长沙长郡中学·期末)亚硝酰氯(,熔点:,沸点:)是一种黄色气体,遇水易水解生成和。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组的同学拟制备原料气和,制备装置如图所示:
为制备纯净干燥的气体,补充下表中缺少的药品
装置I
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净的
①
②
制备纯净的
③
④
(2)乙组同学利用甲组制得的和制备,装置如图所示:
①分子中各原子均满足8电子稳定结构,则的电子式为 ;
②装置连接顺序为a→ (按气流自左向右方向,用小写字母表示);
③装置Ⅳ、Ⅴ除了可进一步干燥、外,另一作用是 ;
④装置Ⅶ的作用是 ;
⑤装置Ⅷ中吸收尾气时,发生反应的化学方程式为 。
【答案】 浓盐酸 饱和食盐水 稀硝酸 水 e→f(或f→e)→c→b→d 通过观察气泡调节气体的流速及比例 防止水蒸气进入反应器
【详解】(1)实验室加热制取氯气是用MnO2与浓盐酸加热生成的,所以分液漏斗中装的是浓盐酸,装置II是用于吸收氯气中HCl气体,所以内装饱和的食盐水;实验室里NO是用Cu和稀硝酸反应制取的,所以分液漏斗中装的是稀硝酸,装置II是用于吸收NO中HNO3蒸气的,因此内装水即可。故答案为:浓盐酸、饱和食盐水、稀硝酸、水
(2) ①分子中各原子均满足8电子稳定结构,则的电子式为,故答案为:
②已知NOCl沸点为-5.5 °C,遇水易水解,所以可用冰盐冷却收集液体NOCl,再用装有无水CaCl2的干燥管V防止水蒸气进入装置X中使NOCl变质,由于NO和Cl2都有毒且污染环境,所以用NaOH吸收尾气,因此①接口顺序为a→e→f(或f-→e)→c→b→d,故答案为:e→f(或f→e)→c→b→d
③通过观察洗气瓶中的气泡的快慢,调节NO、Cl2气体的流速,以达到最佳反应比,提高原料的利用率,减少有害气体的排放,故答案为:通过观察气泡调节气体的流速及比例
④装置VI中装有的无水CaCl2,是防止水蒸气进入装置IX中使生成的NOCl变质,故答案为:防止水蒸气进入反应器
⑤NOCl遇水反应生成HCl和HNO2,再与NaOH反应,所以,发生反应的化学方程式为:,故答案为:
22.(19-20高一下·湖南师范大学附属中学·期末)某化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。
(1)A中的化学反应方程式是 ;
(2)B中的干燥剂是 ;
(3)C、D装置中颜色会发生变化的是 (填“C”或“D”);
(4)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是 (填“F”或“G”);
(5)生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量。实验室利用此原理,往生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。用此方法制取氨气应选用的气体发生装置是 (填“a”“b”或“c”)。
【答案】 2NH4Cl + Ca(OH)2 = 2NH3↑+ 2H2O + CaCl2 碱石灰 D F c
【分析】在A装置中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,固体和固体加热反应生成气体,氨气为碱性气体,通过B中干燥剂碱石灰干燥氨气,通过装置C中干燥的红色石蕊试纸无变化,通过装置D中湿润的红色石蕊试纸变蓝色,通入装置E中滴入浓盐酸发出白烟。
【详解】(1)A中的化学反应方程式是: 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)收集的氨气为碱性气体,B装置中的干燥剂是:碱石灰,故答案为:碱石灰;
(3)氨气遇到湿润的石蕊试纸,氨气和水反应生成一水合氨为弱碱,C、D 装置中试纸颜色会发生变化的是,故答案为:D;
(4)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,氨气极易溶于水,需要防止倒吸,选择F装置,故答案为:F;
(5)生石灰溶于水会放出大量热,所以可以往生石灰中滴加浓氨水,快速制取氨气,反应不需要加热,所以装置c符合,故答案为:c。
23.(19-20高一下·湖南师范大学附属中学·期末)高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,可用作有机物的氧化剂。制备高碘酸钾的装置图如下(夹持和加热装置省略)。回答下列问题:
(1)上述装置按气流由左至右各接口顺序为 (用字母表示);
(2)装置Ⅰ中浓盐酸与KMnO4混合后发生反应的离子方程式是 ;
(3)装置Ⅱ中的试剂X是 ;
(4)装置连接好后,将装置Ⅲ水浴加热,通入氯气一段时间,冷却析出高碘酸钾晶体,经过滤,洗涤,干燥等步骤得到产品。
①写出装置Ⅲ中发生反应的化学方程式: ;
②洗涤时,应选用 (填“热水”或“冷水”),原因是 。
【答案】 aefcdb 16H++10Cl-+2=2Mn2++8H2O+5Cl2↑ NaOH溶液 2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O 冷水 降低KIO4的溶解度,减少晶体损失
【分析】装置Ⅰ中浓盐酸与KMnO4发生反应制得二氯化锰、氯气和水,氯气中混有氯化氢杂质,通过饱和食盐水除去氯化氢,氯气进入装置Ⅲ用于制备高碘酸钾晶体,装置Ⅱ中盛放NaOH溶液吸收尾气,由此分析。
【详解】(1)根据分析,在装置Ⅰ中浓盐酸与KMnO4发生反应产生氯气,经过饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,再经过装置Ⅲ制备高碘酸钾晶体,最后连接尾气处理装置,注意气体通入溶液时需要长进短出,上述装置按气流由左至右各接口顺序为aefcdb;
(2)装置Ⅰ中浓盐酸与KMnO4混合后发生反应,酸性溶液中高锰酸钾具有强氧化性,将氯离子氧化成氯气,自身被还原成锰离子,根据原子守恒可知生成物还有水,锰元素的化合价从+7价降低到+2价,氯离子的化合价从-1价到0价,利用化合价升降总和相等可知,的系数为2,Cl-的系数为10,再配平Mn2+和Cl2,根据电荷守恒配平氢离子的系数为16,根据原子守恒得到,水的系数为8,离子方程式是16H++10Cl-+2=2Mn2++8H2O+5Cl2↑;
(3)氯气和氯化氢都是有毒气体,会污染空气,此实验中的装置Ⅱ中盛放NaOH溶液吸收尾气,装置Ⅱ中的试剂X是NaOH溶液;
(4)①装置Ⅲ中发生KOH、KIO3和Cl2反应生成KIO4、KCl和H2O,碘元素的化合价从+5价升高到+7价,氯元素的化合价从0价降低到-1价,利用化合价升降总和相等配平化学方程式:2KOH+KIO3+Cl2KIO4+2KCl+H2O;
②高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水,洗涤时,应选用冷水,原因是降低KIO4的溶解度,减少晶体损失。
24.(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)某科学小组为研究不同价态含硫物质的转化设计了如图实验,请回答有关问题。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 ,该反应体现了浓硫酸的 性。
a.酸性 b.脱水性 c.吸水性 d.强氧化性
(2)B处实验现象是 ,它的离子方程式是 。
(3)C处观察到蘸有溶液的棉花上出现黄色固体,可推测此反应过程中硫元素的价态变化分别是 。
(4)工业制硫酸过程中,常用98.3%的浓硫酸来吸收,其原因是 。
【答案】(1) Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O ad
(2) 蘸有酸性高锰酸钾溶液的棉花紫色褪去 5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+
(3)SO2中硫元素由+4降低为0,Na2S中硫元素由—2升高为0
(4)用水或稀硫酸作吸收剂时容易形成酸雾,吸收速度慢,不利于吸收SO3
【分析】由实验装置图可知,装置A中铜和浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,B处蘸有高锰酸钾溶液的棉花用于验证二氧化硫的还原性,装置C处蘸有硫化钠溶液的棉花用于验证二氧化硫的弱氧化性,装置D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)由分析可知,装置A中发生的反应为铜和浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,反应中硫元素的化合价部分降低被还原,硫酸表现酸性和强氧化性,故选ad,故答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;ad;
(2)由分析可知,B处蘸有高锰酸钾溶液的棉花用于验证二氧化硫的还原性,反应的离子方程式为5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+,实验现象为蘸有酸性高锰酸钾溶液的棉花紫色褪去,故答案为:蘸有酸性高锰酸钾溶液的棉花紫色褪去;5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+;
(3)由分析可知,装置C处蘸有硫化钠溶液的棉花用于验证二氧化硫的弱氧化性,反应中硫元素的化合价变化为SO2中硫元素由+4降低为0,是反应的氧化剂,Na2S中硫元素由—2升高为0,是反应的还原剂,故答案为:SO2中硫元素由+4降低为0,Na2S中硫元素由—2升高为0;
(4)因为用水或稀硫酸作吸收剂时容易形成酸雾,吸收速度慢,不利于吸收三氧化硫,为了尽可能把三氧化硫吸收干净,并在吸收过程中不形成酸雾,所以工业上是用98.3%的硫酸来吸收三氧化硫,故答案为:用水或稀硫酸作吸收剂时容易形成酸雾,吸收速度慢,不利于吸收SO3。
25.(22-23高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)过多的排放,往往会产生污染。某研究性小组验证与炽热的铜粉会发生反应,方案设计如下:
已知:能被酸性高锰酸钾溶液氧化成,此体系中产生的浓度较稀。
(1)装置C的名称 。
(2)装置B中Cu单质的作用 。
(3)有关该实验,下列说法不正确的是___________。
A.实验开始前要通,实验结束后也要通
B.B装置中若加入稀硫酸,可以提高氮原子的利用率
C.C装置中的可用无水替代
D.F装置中的试剂是,吸收尾气,防止污染环境
(4)实验过程中,装置E中溶液颜色变浅,则装置E发生的离子方程式为 。
(5)有同学发现装置A溶液呈绿色,而不显蓝色;甲认为是该溶液中硝酸铜质量分数较高所致,而乙认为是该溶液溶解了生成的气体所致。设计方案来判断甲或乙哪种合理,下列方案中不可行的是___________。
A.适当加热该绿色溶液,观察颜色变化
B.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
C.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
D.向硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
【答案】(1)U形干燥管
(2)将NO2与H2O反应生成的HNO3也转化为NO
(3)D
(4)
(5)B
【分析】实验开始前先通氮气排尽装置中的空气,然后打开分液漏斗活塞将浓硝酸滴入三颈烧瓶中,与Cu反应生成硝酸铜、二氧化氮气体,二氧化氮通入盛水的试剂瓶B,反应生成 NO,NO经C装置干燥后,进入D中在加热条件下与Cu反应,利用装置E中的高锰酸钾洗后未反应的NO,据此分析解答。
【详解】(1)由仪器构造可知装置X为U形干燥管;
(2)装置B中Cu单质将NO2与H2O反应生成的HNO3也转化为NO,防止硝酸蒸气进入D中干扰实验;
(3)实验开始前要通排尽装置中的空气,实验结束后也要通将装置中的NO完全排出,故A正确;
B装置中若加入稀硫酸,可增大氢离子浓度,有利于硝酸根离子充分与Cu反应转化为NO,从而可以提高氮原子的利用率,故B正确;
不与NO反应,可吸收NO中的水蒸气,因此C装置中的可用无水替代,故C正确;
NO不能与NaOH反应,因此F装置中不能选NaOH吸收NO,故D错误;
(4)实验过程中,装置E中溶液颜色变浅,NO与高锰酸钾反应生成生成硝酸根离子和锰离子,离子方程式为:;
(5)A.若是因为溶解了生成的气体导致该溶液呈绿色,则加热该绿色溶液,二氧化氮气体逸出,可通过颜色的变化判断两位同学的观点是否正确,该方案可行,故A不选;
B.加水稀释绿色溶液,硝酸铜浓度降低,同时二氧化氮和水反应,不能验证溶液颜色变化的原因,该方案不可行,故B选;
C.若是因为溶解了生成的气体导致该溶液呈绿色,则向该绿色溶液中通入氮气,可将二氧化氮气体排出,可通过颜色变化判断两位同学的观点是否正确,该方案可行,故C不选;
D.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,若饱和溶液颜色变为绿色,可判断乙同学的观点是否正确,该方案可行,故D不选。
26.(21-22高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)化学教材《必修第二册》教材28页第9题介绍了合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图:
某实验室模拟合成氨和氨催化氧化的部分装置如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气 、氢气 (填“a”、“b”或“c”)。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置有三种功能,除干燥气体外,还有 。(任写一种即可)
(3)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,此时乙装置相当于氧化炉,写出氨的催化氧化反应的化学方程式: 。
(4)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H+、OH−、 。
【答案】(1) a b
(2)利于气体混合均匀、控制氢气和氮气的流速
(3)
(4)NH、NO
【分析】氮气和氢气在合成塔中化合生成氨气,通过氨分离器,把氨气分离出来进入氧化炉中发生催化氧化生成NO和水,生成NO和空气以及水一起进入吸收塔中转化为硝酸,据此解答。
【详解】(1)实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气,其装置为a;锌粒和稀盐酸反应制取氢气,故答案为:a;b;
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置有三种功能,除干燥气体外,还有使气体混合均匀、控制氮气和氢气的比例等,故答案为:使气体混合均匀、控制氮气和氢气的比例;
(3)氨的催化氧化生成一氧化氮和水,其反应的化学方程式为:,故答案为:;
(4)氨气极易溶于水,与水反应生成一水合氨,同时乙中还有硝酸生成,进而生成硝酸铵,所以反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H+、OH-、NH、NO,故答案为:NH、NO。
27.(20-21高一下·湖南长沙第一中学·期末)天然脑砂含少量,《唐本草》记载脑砂入药可以散瘀消肿。某学习小组设计下列步骤制取,并进行天然脑砂含量的测定。请回答相关问题:
步骤Ⅰ:用氨气与适量氯气反应制取。
(1)装置A中仪器X的名称为 ;若用浓盐酸与反应制取氯气,则该反应的离子方程式为 。
(2)要得到干燥纯净的氯气,C的作用是 。
(3)氨气与适量氯气混合反应可生成和一种无污染的气体,利用E装置模拟该反应,氨气应从 (填“f”或“g”)通入,反应的化学方程式为 。
步骤Ⅱ:天然脑砂中含量的测定。
准确称取一定质量脑砂,与足量的氧化铜混合,如图所示进行实验。
已知:。
(4)为完成含量的测定,请完成下列实验步骤:加热前,称量H装置的总质量;当观察到G中不再有气泡冒出时,停止加热,冷却, 。
(5)如果不用J装置,测出的含量将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) 圆底烧瓶
(2)除去氯气中的氯化氢气体
(3) f
(4)称量H装置的总质量
(5)偏高
【分析】A中浓盐酸与加热制备氯气, C中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢,用B中的浓硫酸干燥氯气,为使氨气和氯气充分混合,由f管向E中通入氨气、由g管向E中通入氯气,氨气和氯气在E中反应生成氯化铵和氮气。
【详解】(1)根据装置图,装置A中仪器X的名称为圆底烧瓶;浓盐酸与加热生成氯化锰、氯气、水,该反应的离子方程式为。
(2)浓盐酸与反应制取的氯气中含有杂质氯化氢,要得到干燥纯净的氯气,需要除去氯气中的氯化氢,C中盛饱和食盐水,作用是除去氯气中的氯化氢气体;
(3)氨气与适量氯气混合反应可生成和一种无污染的气体,根据元素守恒,该气体是氮气,反应方程式为;氯气的密度大于氨气,为使氯气和氨气充分混合,氨气应从f通入;
(4)碱石灰吸收反应生成的氯化氢,H反应前后的质量差即反应生成氯化氢的质量,从而计算出的含量,所以实验步骤为:加热前,称量H装置的总质量;当观察到G中不再有气泡冒出时,停止加热,冷却,称量H装置的总质量。
(5)如果不用J装置,H可能吸收空气中的二氧化碳、水,使计算出的氯化氢质量偏大,测出的含量将偏高。
28.(20-21高一下·湖南衡阳第八中学·期末)Cl2O又称为次氯酸酐,是强氧化剂,易溶于水且与水反应,受热时容易燃烧、高浓度时容易爆炸。其熔沸点分别为-116℃和3.8℃;Cl2的沸点是-34.6℃。现利用HgO和Cl2以及以下装置制备Cl2O:
回答下列问题:
(1)仪器A的名称: 。用酸性高锰酸钾制备Cl2应采用气体发生装置: (填“甲”或“乙”)
(2)②、③中盛放的试剂分别是 、 。
(3)写出HgO和Cl2制备Cl2O的化学方程式: 。
(4)通入干燥空气的目的是 。
(5)实验装置存在一些不足,请指出 。
(6)要想进一步分离得到Cl2O,采用的操作方法是: 。
【答案】 分液漏斗 甲 饱和食盐水 浓硫酸 HgO+2Cl2= HgCl2+Cl2O 稀释高浓度的Cl2O,防止爆炸 ⑤后应该加一个装有无水氯化钙(能吸收水蒸气的可以)的干燥管 蒸馏
【分析】由题给实验装置图可知,先通过装置①制备Cl2,根据Cl2O的性质,制得的Cl2必须纯净、干燥,所以需要经过装置②和③进行除杂、干燥处理,然后将纯净、干燥的Cl2和HgO发生反应制备Cl2O;Cl2O受热时容易燃烧、高浓度时容易爆炸,所以需要在低温环境中进行反应,故在水浴装置④中进行反应;因Cl2O的熔沸点分别为-116℃和3.8℃,所以最终在液氨中冷凝收集产品Cl2O。
【详解】(1)由装置图可知,仪器A为分液漏斗;用酸性高锰酸钾制备Cl2,利用的原理是浓盐酸和高锰酸钾发生氧化还原反应制备Cl2,应采用固体+液体不加热装置,所以应该选装置甲;故答案为:分液漏斗;甲;
(2)Cl2O易溶于水且与水反应,故制得的Cl2必须进行除杂、干燥处理,浓盐酸具有挥发性,所以Cl2中会混有HCl气体和水蒸气,根据所学知识可知,用饱和食盐水可除去HCl气体,用浓硫酸干燥Cl2;故②、③中盛放的试剂分别是饱和食盐水、浓硫酸;故答案为:饱和食盐水;浓硫酸;
(3)由题意可知,反应物有HgO和Cl2,反应产物有Cl2O,根据质量守恒定律和氧化还原反应原理,可得化学方程式为;故答案为:;
(4) Cl2O高浓度时容易爆炸,所以通入干燥的目的是将Cl2O稀释减少爆炸危险,减少实验危险程度;故答案为:稀释高浓度的Cl2O,防止爆炸;
(5) 由Cl2O易溶于水且与水反应可知,为防止空气中的水蒸气进行装置⑤中导致Cl2O与水反应,应在装置⑤后加一个装有无水氯化钙(能吸收水蒸气的可以)的干燥管,故答案为:⑤后应该加一个装有无水氯化钙(能吸收水蒸气的可以)的干燥管;
(6)根据实验流程可知,氯气可能不能充分反应,由于氯气易液化,所以收集的Cl2O中会含有杂质液氯,根据两者沸点不同的特征,要想进一步分离得到Cl2O,可采用蒸馏的操作方法进行分离、提纯;故答案为:蒸馏。
29.(23-24高二上·湖南部分学校·期末)下列实验装置不能达到实验目的的是
A
B
C
D
验证钠与水的反应是否为放热反应
氢氧化铁胶体的制备
除去CO2气体中混有的HCl
比较碳酸钠、碳酸氢钠的稳定性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.钠与水反应放热,试管中气体受热膨胀,U型管中红墨水左低右高,图中装置可验证Na和水反应为放热反应,故A正确;
B.向沸腾的蒸馏水中滴入饱和氯化铁溶液继续加热至呈红褐色即得到氢氧化铁胶体,故B正确;
C.碳酸钠溶液吸收二氧化碳生成碳酸氢钠,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,故C错误;
D.碳酸氢钠受热温度低,可分解生成碳酸钠,为对比二者的稳定性,小试管中应为碳酸氢钠,故D正确;
故选C。
30.(23-24高一下·湖南部分学校·期末)下列有关气体的制备和处理方式均正确的是
选项
气体
制备
处理方式
A
固体与70%浓硫酸混合
用NaOH溶液吸收尾气
B
NO
Cu和稀硝酸混合并加热
用排空气法进行收集
C
大理石与稀硫酸混合
用浓硫酸进行干燥
D
将浓氨水滴入碱石灰固体中
用无水氯化钙固体进行干燥
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.固体与70%浓硫酸混合制备,与NaOH溶液反应,用NaOH溶液吸收尾气,A正确;
B.NO易于氧气反应,不能用排空气法进行收集,B错误;
C.大理石与稀硫酸反应会生成微溶物硫酸钙覆盖在大理石表面,不利于生成,C错误;
D.与无水氯化钙反应生成配合物,不能用无水氯化钙干燥,D错误;
故选A。
31.(21-22高一下·湖南常德·期末)“科学进行实验”是学好化学的关键。下列实验操作合理的是
A
B
C
D
实验室制备少量SO2气体
乙酸乙酯的制备实验中,原料的混合
收集NO2气体
除去氯气中混有的氯化氢气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.实验室制备少量SO2气体,利用铜和浓硫酸加热反应生成,铜丝抽出反应停止,故A符合题意;
B.乙酸乙酯的制备实验中,原料的混合是先加入无水乙醇,在缓缓加入浓硫酸,冷却后再加入无水乙酸,故B不符合题意;
C.NO2与水反应生成NO和硝酸,因此该装置不能收集NO2气体,故C不符合题意;
D.氯气与氢氧化钠溶液反应,除去氯气中混有的氯化氢气体,应该用饱和食盐水,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
32.(23-24高二上·湖南部分学校·期末)氮氧化合物和二氧化疏是引起雾霾的重要物质,工业用多种方法来治理。某种综合处理含NH废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图:
(1)SO2造成的一种常见的环境污染为 。固体1的主要成分有Ca(OH)2、 、 (填化学式)。
(2)气体1通入适量空气后,部分NO转化为NO2,写出NO转化为NO2的化学方程式 ,NO和NO2以物质的量之比为1:1通过NaOH溶液后只生成一种钠盐的化学方程式: 。
(3)用NaNO2溶液处理含NH的废水反应的离子方程式为 ,气体3经过捕获剂捕获的污染性气体是 (填化学式)。
(4)NO还可以被你NH3还原为N2而除去,如图是实验室常见气体的发生装置,实验室制备氨气可以选择B或C装置,如果选择B装置,则发生反应的化学方程式为: ,如果选择C装置,则分液漏斗中盛装的物质为: (写名称)。
(5)氨气是做喷泉实验的理想气体,如图是喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体。则下列组合也能形成喷泉的是 (填字母序号)。
A.HCl与水 B.Cl2与饱和氯化钠溶液
C.SO2与NaOH溶液 D.CO2与水
【答案】(1) 酸雨 CaCO3 CaSO3
(2)
(3) CO
(4) Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 浓氨水
(5)AC
【分析】工业废气中CO2、SO2可被石灰乳吸收,固体Ⅰ为CaCO3、CaSO3及过量Ca(OH)2,气体Ⅰ是不能被过量石灰水吸收的N2、NO、CO;气体Ⅰ与适量的空气作用反应产生NO2,再用NaOH溶液处理得到NaNO2,空气不能过量,否则得到NaNO3,由①,②,将①+②×2得到,为确保反应只生成NaNO2,理论上应控制NO和O2物质的量之比4∶1,气体3含有CO、N2,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染的N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO。根据淀粉溶液于I2变为蓝色检验NaNO2的存在。
【详解】(1)SO2是一种有毒气体,该气体易与雨水反应生成亚硫酸,亚硫酸和空气中氧气反应生成硫酸,随遇水流下,导致雨水显酸性,因此SO2形成的一种常见的环境污染为酸雨;CO2、SO2与石灰乳反应生成亚硫酸钙、碳酸钙,石灰乳过量有剩余,因此固体1的主要成分有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3;
(2)一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮方程式为:;NO和NO2以物质的量之比为1:1通过NaOH溶液后可以生成亚硝酸钠,方程式为:;
(3)用NaNO2具有氧化性,NH4+具有还原性,二者在溶液中发生氧化还原反应产生N2和H2O,所以用NaNO2溶液处理含NH4+废水反应的离子方程式为:;气体3含有CO、N2,NaNO2与含有NH4+的溶液反应生成无污染气体,生成的该气体应为N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO;
(4)装置B是加热固体制取气体的装置,实验室常用Ca(OH)2和NH4Cl,反应方程式:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;装置C是浓氨水滴加到碱石灰上生成氨气,故分液漏斗中盛装的物质为浓氨水;
(5)A.HCl极易溶于水,导致烧瓶中气体压强减小,烧杯中的水在外界大气压强作用下被压入烧瓶,气体进一步溶解而形成喷泉,A符合题意;
B.Cl2在饱和食盐水中不能溶解,因而在烧瓶内外不能形成足够压强差,故不能形成喷泉,B不符合题意;
C.SO2是酸性氧化物,能够与NaOH溶液反应产生可溶性Na2SO3和水,使烧瓶中气体压强减小,烧杯中的NaOH溶液在外界大气压强作用下被压入烧瓶进一步发生反应,故能够形成喷泉,C符合题意;
D.CO2能够溶于水,但由于溶解度不大,不能使烧瓶内外形成足够压强差,故不能形成喷泉,D不符合题意;
故选AC。
33.(22-23高一下·湖南长沙·期末)某兴趣小组同学探究了下列两类实验课题:
Ⅰ.利用下图实验装置进行气体的制备实验
(1)实验室制取,可选用的装置为 (填标号)。
(2)用装置C制取的化学方程式为 。
Ⅱ.铜及其化合物在实验中的应用
(3)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器D的名称为 ,该反应的离子方程式为 。
(4)按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
①将装有样品的坩埚和放入石英管中,先 ,而后将已称重的U型管K、L与石英管连接,检查 ,依次点燃煤气灯进行实验。
②的作用是 (举1例,用化学方程式表示)。
③K和L中的试剂分别是 、 (填标号)。
A.无水 B. C.碱石灰 D.
【答案】(1)AB
(2)
(3) 具支试管
(4) 通以排净装置中的空气 装置的气密性 A C
【分析】利用如图所示的装置测定有机物中C、H两种元素的含量,将样品装入Pt坩埚中,后面放置CuO用于氧化前置坩埚中反应不完全的物质一氧化碳,后续将产物吹入两U型管中,分别吸收水蒸气和二氧化碳,称量两U型管的增重计算有机物中C、H两种元素的含量,从而得到有机物的分子式,据此解答。
【详解】(1)实验室利用二氧化锰氧化浓盐酸制取或者利用高锰酸钾氧化浓盐酸制备氯气,可选用的装置为A和B。
(2)实验室用装置C制取的化学方程式为。
(3)根据仪器构造可判断仪器D的名称为具支试管,该反应的离子方程式为。
(4)①由于装置含有空气,实验前,应先通入一定的O2吹空石英管中的杂质气体,保证没有其他产物生成,而后将U型管与石英管连接,检查装置气密性,随后先点燃H处酒精灯后点燃G处酒精灯,保证当G处发生反应时产生的CO能被CuO反应生成CO2;
②根据以上分析可知CuO的作用是氧化G处产生的CO,使CO反应为CO2,反应方程式为CO+CuOCu+CO2;
③有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收,其中K管装有无水CaCl2,L管装有碱石灰,二者不可调换,因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳,影响最后分子式的确定,答案选A、C。
34.(22-23高一上·湖南邵阳·期末)某化学小组利用甲装置(夹持装置和加热装置略)进行SO2气体的制备和性质探究。回答下列问题:
(1)连接好装置后的实验操作为 。
(2)实验开始后,加热装置B“Y型管”的左侧,发生反应的化学方程式为 ,该反应证明浓H2SO4具有的性质为 。若加热一段时间后,溶液颜色无明显变化,为证明有CuSO4生成,在不拆卸仪器的前提下,简便的实验操作和现象为 。
(3)若装置C中盛有紫色石蕊试液,实验过程中可看到的现象为 ;若将C中药品换为品红溶液,如何证明SO2与品红生成的无色物质不稳定 (简要写出实验操作和现象)。
(4)乙为传统制取SO2的装置,相比乙,改进后的甲装置最大的优点是 。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2) 酸性和氧化性 冷却后将“Y型管”倾斜,将左侧反应后的液体倒入右侧的水中,溶液显蓝色(
(3) 溶液变红 用酒精灯加热褪色后的溶液,溶液又变为红色
(4)可将产生的SO2全部吸收,防止污染空气
【分析】实验开始前,先打开K通一段时间二氧化碳,先排出装置中的空气,B中左侧在加热下发生反应:,C中可检验二氧化硫的性质,D为尾气处理装置,实验结束前,再打开K通一段时间二氧化碳,把多余的二氧化硫全部驱赶到D中完全吸收。
【详解】(1)实验中有气体产生,则连接好装置后的实验操作为:检查装置的气密性。
(2)实验开始后,加热装置B“Y型管”的左侧,浓硫酸与铜在加热条件下生成硫酸铜,二氧化硫和水,化学方程式为,由于硫酸中S元素化合价部分从+6价降低到+4、部分不变化,则该反应证明浓H2SO4具有的性质为酸性和氧化性。由于反应后残夜中含有浓硫酸,要通过稀释残夜观察溶液变蓝以证明有CuSO4生成,必须将残夜注入水中,则在不拆卸仪器的前提下进行的实验方法为:冷却后将“Y型管”倾斜,将左侧反应后的液体倒入右侧的水中,溶液显蓝色。
(3)若装置C中盛有紫色石蕊试液,由于SO2+H2O=H2SO3,H2SO3能使紫色石蕊试液变红,则实验过程中可看到的现象为溶液变红;若将C中为品红溶液,二氧化硫具有漂白性,则品红溶液褪色,现要证明SO2与品红生成的无色物质不稳定,方法为:用酒精灯加热褪色后的溶液,溶液又变为红色。
(4)乙为传统制取SO2的装置,发生反应:,棉花中的碱液能防止二氧化硫排放到空气中,但左侧试管内必定有二氧化硫残留,相比乙,改进后的甲装置中二氧化碳能把多余的二氧化硫全部驱赶到D中被完全吸收,故最大的优点是:可将产生的SO2全部吸收,防止污染空气。
35.(23-24高二上·湖南部分学校·期末)下图装置是气体的制备和性质验证装置。
(1)装置A中发生反应的化学方程式 。
(2)装置B是除杂装置,B中的试剂x是 (填序号)。
a.饱和溶液 b.饱和溶液 c.饱和溶液
(3)小组同学观察到C、D中溶液均褪色。反应后C中溶液含有,反应的离子方程式是 。
(4)上述实验说明了或利用了的_______(填序号)。
A.还原性 B.氧化性 C.酸性氧化物的性质 D.漂白性
【答案】(1)
(2)c
(3)
(4)ACD
【分析】装置A制取SO2反应,B装置除杂,C装置验证SO2的还原性,D装置检验SO2的漂白性,D装置之后是尾气吸收装置,体现SO2酸性氧化物的性质。
【详解】(1)铜丝与浓硫酸发生氧化还原反应制得SO2,反应的化学方程式为;
(2)装置B为除杂装置,因此试剂x不能与SO2反应,而SO2通入饱和溶液或饱和溶液中均会发生反应,不能达到除杂的目的,故除去SO2中的杂质可用饱和NaHSO3溶液,故选c。
(3)SO2通入到C中,SO2具有还原性,与I2发生氧化还原反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,反应的离子方程式为;
(4)C装置利用了SO2的还原性,D装置检验SO2的漂白性,D装置之后是尾气吸收装置,体现SO2酸性氧化物的性质,故答案选ACD。
36.(23-24高二上·湖南长沙一中·期末)我们已经学过氢气、氧气、二氧化碳、氯气、二氧化硫、氨气等气体的制备方法和化学性质。以下是实验室制备、洗涤、干燥气体及进行尾气处理的常见仪器装置。
结合所学知识回答下列问题:
(1)下列气体中,只能用碱石灰干燥的是 (填字母)。
A.H2 B.Cl2 C.SO2 D.NH3 E.O2
(2)实验室用软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热制得氯气,所选制备装置是 ,尾气处理装置是 。氯气溶于水得到氯水,氯水成分中有三种分子四种离子,其中的四种离子是 。
(3)实验室用氯化铵和熟石灰制取氨气,其化学反应方程式是 ;检验收集氨气已满的常用方法是 (任写一种)。
【答案】 D B E H+、Cl-、OH-、ClO- 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O 用湿润的红色石蕊试纸(或粘有浓盐酸的玻璃棒)靠近瓶口,若试纸变蓝色(或产生白烟),证明已收集满
【分析】装置A为加热固体装置;装置B是对反应物为固体和液体进行加热的装置;装置C中装有浓硫酸,可以除去生气气体中的水;装置D和装置E可以用来吸收尾气,防止倒吸。
【详解】(1)氢气可以用碱石灰干燥,还可以用浓硫酸干燥;氯气与碱石灰反应,不能用碱石灰干燥,二氧化硫是酸性氧化物,不能用碱石灰干燥,氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥,只能用碱石灰干燥,氧气可以用碱石灰干燥,还可以用浓硫酸干燥,所以答案选D;
(2)实验室制取氯气是用二氧化锰和浓盐酸加热的反应,所以选择B装置制取氯气;氯气在水中的溶解度不大,所以用氢氧化钠溶液吸收,则尾气处理装置选择E;氯气与水反应生成氯化氢和次氯酸,所以溶液中存在的四种离子为H+、Cl-、OH-、ClO-;
(3)实验室用氯化铵和熟石灰制取氨气,其化学反应方程式2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O;利用氨气的化学性质来检验氨气是否集满,所以检验氨气收集满的方法是用湿润的石蕊(或pH试纸,或粘有浓盐酸的玻璃棒)靠近瓶口,若试纸变蓝色(或产生白烟),证明已收集满。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
重难点02 常见气体的实验室制取
1.(23-24高一下·湖南长沙长郡中学·期末)下列装置或操作一定能达到实验目的的是
A.用该装置制取氯气
B.配制一定物质的量浓度的稀硫酸
C.验证非金属性:
D.验证反应是否有生成
A.A B.B C.C D.D
2.(22-23高一下·湖南长沙长郡中学·期末)下列装置可以用于相应实验的是
A.制备CO2
B.高温熔融烧碱
C.验证SO2酸性
D.测量O2体积
A.A B.B C.C D.D
3.(20-21高一下·湖南长沙长郡中学·期末)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸(70%)
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
4.(20-21高一下·湖南师范大学附属中学·期末)下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
加热装置中的烧杯分离SiO2和NaCl
验证镁和稀盐酸反应的热效应
制取并收集干燥、纯净的NH3
配制一定物质的量浓度的稀硫酸
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
5.(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物:
B.工业制硝酸过程中的物质转化:
C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应:
D.实验室用浓氨水、生石灰制备少量氨气:
6.(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)实验室可用干燥的氯气与亚氯酸钠固体反应来制备,装置如图所示,已知常温下为黄绿色气体,熔点-56℃,沸点11℃,极易溶于水且不与水反应,高浓度的受热时易爆炸,下列说法不正确的是
A.导气管K的作用是平衡气压,保证液体顺利流下
B.C和F中可选用同一种物质
C.D中通入一定量的干燥空气,目的主要是防止生成的浓度过高,发生爆炸
D.D中发生的化学反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
7.(22-23高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)2022年我国印发的《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》中要求,结合资源禀赋特点和产业布局,因地制宜选择制氢路线,逐步推动构建清洁化、低碳化、低成本的多元制氢体系。下列氢能的获得方法不符合低碳化要求的是
A.利用煤和水蒸气高温反应制取氢气
B.利用水力发电,电解水制取氢气
C.寻找高效催化剂,用于水分解的催化,提高氢气制取效率
D.利用太阳光聚焦产生高温,使水分解制取氢气
8.(22-23高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)某实验小组利用下图装置探究浓硫酸与葡萄糖反应生成的气体成分。下列说法不正确的是
A.使浓硫酸与葡萄糖反应发生的操作是将a中的Y形管向左倾斜
B.装置b中若出现白色沉淀,不可能是或
C.装置d中出现浑浊,证明产生的气体中含有
D.装置e中可以盛放溶液,f的作用为防倒吸
9.(24-25高一下·湖南长沙长沙县长郡梅溪湖中学·期末)钛白(TiO2)是重要的化工原料,呈白色粉末,不溶于水。气相氧化法制取钛白的反应原理为TiCl4(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g)。实验室模拟制备二氧化钛的气相氧化装置如图所示(部分夹持仪器及加热装置已略去)。已知:TiCl4熔点为-24. 1℃,沸点为136.4℃,在空气中发烟,生成二氧化钛固体和白雾。下列说法错误的是
A.装置Ⅰ中反应的化学方程式可能为2H2O22H2O+O2↑
B.装置Ⅲ采用的加热的方式为油浴加热
C.冷凝管的作用是冷凝回流,从a口进水,b口出水
D.试剂X为无水CaCl2,防止空气中的水分进入装置
10.(22-23高一下·湖南岳阳岳阳楼区·期末)实验室制备某常见气体的装置如下图所示,其中①、②、③、④分别为制备、除杂(除非水杂质,如无必要可省略)、干燥和收集装置,下列所制备的气体和所选干燥剂的组合中可行的是
选项
A
B
C
D
气体
一氧化氮
氯气
氢气
氨气
干燥剂
五氧化二磷
浓硫酸
NaOH固体
无水氯化钙
A.A B.B C.C D.D
11.(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)实验室制备某常见气体的装置如下图所示,其中①、②、③、④分别为制备、除杂(除非水杂质,如无必要可省略)、干燥和收集装置,下列所制备的气体和所选干燥剂的组合中可行的是
选项
A
B
C
D
气体
氧气
氯气
氢气
氨气
干燥剂
碱石灰
浓硫酸
五氧化二磷
无水氯化钙
A.A B.B C.C D.D
12.(23-24高一下·湖南永州·期末)实验室制备气体的常见装置如下。下列说法正确的是
A.用甲装置制备时,试管中盛放的药品可以是
B.用乙装置可制备,用、浓盐酸和该装置也可制备
C.用丙装置制备时,圆底烧瓶中放铜屑,分液漏斗中盛放稀硝酸
D.用丁装置制备时,圆底烧瓶中可以放铜屑,分液漏斗中盛放浓硫酸
13.(23-24高一下·湖南岳阳·期末)实验室制备某常见气体的装置如图所示,其中①、②、③、④分别为制备、除杂(除非水杂质,如无必要可省略)、干燥和收集装置,下列组合中可行的是
选项
A
B
C
D
气体
氧气
氯气
氢气
乙炔
除杂试剂
氯化亚铁溶液
饱和食盐水
氢氧化钠溶液
硫酸铜溶液
干燥剂
氯化钙
生石灰
浓硫酸
碱石灰
A.A B.B C.C D.D
14.(24-25高一上·湖南长沙一中·期末)气体的制备是实验化学中的基本技能。下列气体的制备与收集装置的连接正确的是
A.制备收集:连接a→d→e→g B.制备收集:连接b→c→g
C.制备收集:连接a→f→c→e→d D.制备收集:连接b→c→e→d
15.(23-24高一下·湖南长沙浏阳·期末)实验室进行气体的制备和收集,有以下装置可供选择,下列说法正确的是
A.选用a装置制备氨气,试管中固体为氯化铵
B.选用装置收集,因为难溶于水
C.选用装置收集氨气,因为氨气比空气轻且易溶于水
D.选用装置制备,试管与分液漏斗中分别加入和浓硫酸
16.(23-24高一下·湖南邵东一中·期末)下列能实现对应气体的制备、干燥、收集的是
选项
目标气体
试剂A
固体B
固体C
A
Cl2
浓盐酸
高锰酸钾
碱石灰
B
O2
双氧水
二氧化锰
无水CaCl2
C
NH3
浓氨水
生石灰
P2O5
D
NO2
浓硝酸
Fe
硅胶
A.A B.B C.C D.D
17.(23-24高二上·湖南部分学校·期末)实验室中利用如图装置可实现相应气体的制备、干燥、收集的是
选项
X
Y
装置
A
70%的硫酸
B
稀硝酸
Cu
C
稀硫酸
Zn
D
浓氨水
生石灰
A.A B.B C.C D.D
18.(23-24高二上·湖南长沙明德中学·期末)醋酸亚铬是一种砖红色晶体,难溶于水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般的制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价;二价铬再与醋酸钠溶液反应得到醋酸亚铬。下图为醋酸亚铬的制备实验,下列说法错误的是
A.c中发生反应Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+
B.b中水的作用是尾气吸收
C.实验开始时打开K1,K2,一段时间后关闭K1、K2,打开K3
D.产品醋酸亚铬在d装置中生成
19.(23-24高二上·湖南长沙雅礼中学·期末)我们已经学过氢气、氧气、二氧化碳、氯气、二氧化硫、氨气等气体的制备方法和化学性质。以下是实验室制备、洗涤、干燥气体及进行尾气处理的常见仪器装置。请结合所学知识回答下列问题:
(1)下列气体中,可用碱石灰进行干燥的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(2)实验室用金属铜与浓硫酸混合加热制取二氧化硫,所选制备装置是 ,尾气处理装置是 。(填字母)
(3)实验室用氯化铵和熟石灰制取氨气,检验氨气的常用方法是 (任写一种)。
(4)将和等物质的量混合后通入品红溶液中,现象为 ,反应的化学方程式为 。
20.(21-22高一下·湖南长郡中学·期末)某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验,制备某气体并验证其性质。请回答下列问题:
(1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装铜片。
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②实验中,取一定质量的铜片和一定体积18mol·L-1的浓硫酸在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
a.有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是 。
b.下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填标号)。
A.铁粉 B.BaCl2溶液 C.银粉 D.NaHCO3溶液
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②设计实验证明装置C中含有CO2时,所需的试剂有 (填标号)。
a.NaOH溶液 b.澄清石灰水 c.品红溶液 d.浓溴水 e.酸性KMnO4溶液
(3)若装置A中分液漏斗盛装浓盐酸,圆底烧瓶盛装MnO2粉末。
①装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是 。
②D中品红溶液的现象为 ,加热试管时溶液的现象为 。
(4)装置D中试管口放置的棉花中浸了一种液体,可适用于(1)(2)(3)小题中实验,该液体是 。
21.(20-21高一下·湖南长沙长郡中学·期末)亚硝酰氯(,熔点:,沸点:)是一种黄色气体,遇水易水解生成和。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组的同学拟制备原料气和,制备装置如图所示:
为制备纯净干燥的气体,补充下表中缺少的药品
装置I
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净的
①
②
制备纯净的
③
④
(2)乙组同学利用甲组制得的和制备,装置如图所示:
①分子中各原子均满足8电子稳定结构,则的电子式为 ;
②装置连接顺序为a→ (按气流自左向右方向,用小写字母表示);
③装置Ⅳ、Ⅴ除了可进一步干燥、外,另一作用是 ;
④装置Ⅶ的作用是 ;
⑤装置Ⅷ中吸收尾气时,发生反应的化学方程式为 。
22.(19-20高一下·湖南师范大学附属中学·期末)某化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。
(1)A中的化学反应方程式是 ;
(2)B中的干燥剂是 ;
(3)C、D装置中颜色会发生变化的是 (填“C”或“D”);
(4)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是 (填“F”或“G”);
(5)生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量。实验室利用此原理,往生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。用此方法制取氨气应选用的气体发生装置是 (填“a”“b”或“c”)。
23.(19-20高一下·湖南师范大学附属中学·期末)高碘酸钾(KIO4)溶于热水,微溶于冷水和氢氧化钾溶液,可用作有机物的氧化剂。制备高碘酸钾的装置图如下(夹持和加热装置省略)。回答下列问题:
(1)上述装置按气流由左至右各接口顺序为 (用字母表示);
(2)装置Ⅰ中浓盐酸与KMnO4混合后发生反应的离子方程式是 ;
(3)装置Ⅱ中的试剂X是 ;
(4)装置连接好后,将装置Ⅲ水浴加热,通入氯气一段时间,冷却析出高碘酸钾晶体,经过滤,洗涤,干燥等步骤得到产品。
①写出装置Ⅲ中发生反应的化学方程式: ;
②洗涤时,应选用 (填“热水”或“冷水”),原因是 。
24.(23-24高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)某科学小组为研究不同价态含硫物质的转化设计了如图实验,请回答有关问题。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 ,该反应体现了浓硫酸的 性。
a.酸性 b.脱水性 c.吸水性 d.强氧化性
(2)B处实验现象是 ,它的离子方程式是 。
(3)C处观察到蘸有溶液的棉花上出现黄色固体,可推测此反应过程中硫元素的价态变化分别是 。
(4)工业制硫酸过程中,常用98.3%的浓硫酸来吸收,其原因是 。
25.(22-23高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)过多的排放,往往会产生污染。某研究性小组验证与炽热的铜粉会发生反应,方案设计如下:
已知:能被酸性高锰酸钾溶液氧化成,此体系中产生的浓度较稀。
(1)装置C的名称 。
(2)装置B中Cu单质的作用 。
(3)有关该实验,下列说法不正确的是___________。
A.实验开始前要通,实验结束后也要通
B.B装置中若加入稀硫酸,可以提高氮原子的利用率
C.C装置中的可用无水替代
D.F装置中的试剂是,吸收尾气,防止污染环境
(4)实验过程中,装置E中溶液颜色变浅,则装置E发生的离子方程式为 。
(5)有同学发现装置A溶液呈绿色,而不显蓝色;甲认为是该溶液中硝酸铜质量分数较高所致,而乙认为是该溶液溶解了生成的气体所致。设计方案来判断甲或乙哪种合理,下列方案中不可行的是___________。
A.适当加热该绿色溶液,观察颜色变化
B.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
C.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
D.向硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
26.(21-22高一下·湖南长沙雅礼中学·期末)化学教材《必修第二册》教材28页第9题介绍了合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图:
某实验室模拟合成氨和氨催化氧化的部分装置如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气 、氢气 (填“a”、“b”或“c”)。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置有三种功能,除干燥气体外,还有 。(任写一种即可)
(3)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,此时乙装置相当于氧化炉,写出氨的催化氧化反应的化学方程式: 。
(4)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有的离子为H+、OH−、 。
27.(20-21高一下·湖南长沙第一中学·期末)天然脑砂含少量,《唐本草》记载脑砂入药可以散瘀消肿。某学习小组设计下列步骤制取,并进行天然脑砂含量的测定。请回答相关问题:
步骤Ⅰ:用氨气与适量氯气反应制取。
(1)装置A中仪器X的名称为 ;若用浓盐酸与反应制取氯气,则该反应的离子方程式为 。
(2)要得到干燥纯净的氯气,C的作用是 。
(3)氨气与适量氯气混合反应可生成和一种无污染的气体,利用E装置模拟该反应,氨气应从 (填“f”或“g”)通入,反应的化学方程式为 。
步骤Ⅱ:天然脑砂中含量的测定。
准确称取一定质量脑砂,与足量的氧化铜混合,如图所示进行实验。
已知:。
(4)为完成含量的测定,请完成下列实验步骤:加热前,称量H装置的总质量;当观察到G中不再有气泡冒出时,停止加热,冷却, 。
(5)如果不用J装置,测出的含量将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
28.(20-21高一下·湖南衡阳第八中学·期末)Cl2O又称为次氯酸酐,是强氧化剂,易溶于水且与水反应,受热时容易燃烧、高浓度时容易爆炸。其熔沸点分别为-116℃和3.8℃;Cl2的沸点是-34.6℃。现利用HgO和Cl2以及以下装置制备Cl2O:
回答下列问题:
(1)仪器A的名称: 。用酸性高锰酸钾制备Cl2应采用气体发生装置: (填“甲”或“乙”)
(2)②、③中盛放的试剂分别是 、 。
(3)写出HgO和Cl2制备Cl2O的化学方程式: 。
(4)通入干燥空气的目的是 。
(5)实验装置存在一些不足,请指出 。
(6)要想进一步分离得到Cl2O,采用的操作方法是: 。
29.(23-24高二上·湖南部分学校·期末)下列实验装置不能达到实验目的的是
A
B
C
D
验证钠与水的反应是否为放热反应
氢氧化铁胶体的制备
除去CO2气体中混有的HCl
比较碳酸钠、碳酸氢钠的稳定性
A.A B.B C.C D.D
30.(23-24高一下·湖南部分学校·期末)下列有关气体的制备和处理方式均正确的是
选项
气体
制备
处理方式
A
固体与70%浓硫酸混合
用NaOH溶液吸收尾气
B
NO
Cu和稀硝酸混合并加热
用排空气法进行收集
C
大理石与稀硫酸混合
用浓硫酸进行干燥
D
将浓氨水滴入碱石灰固体中
用无水氯化钙固体进行干燥
A.A B.B C.C D.D
31.(21-22高一下·湖南常德·期末)“科学进行实验”是学好化学的关键。下列实验操作合理的是
A
B
C
D
实验室制备少量SO2气体
乙酸乙酯的制备实验中,原料的混合
收集NO2气体
除去氯气中混有的氯化氢气体
A.A B.B C.C D.D
32.(23-24高二上·湖南部分学校·期末)氮氧化合物和二氧化疏是引起雾霾的重要物质,工业用多种方法来治理。某种综合处理含NH废水和工业废气(主要含NO、CO、CO2、SO2、N2)的流程如图:
(1)SO2造成的一种常见的环境污染为 。固体1的主要成分有Ca(OH)2、 、 (填化学式)。
(2)气体1通入适量空气后,部分NO转化为NO2,写出NO转化为NO2的化学方程式 ,NO和NO2以物质的量之比为1:1通过NaOH溶液后只生成一种钠盐的化学方程式: 。
(3)用NaNO2溶液处理含NH的废水反应的离子方程式为 ,气体3经过捕获剂捕获的污染性气体是 (填化学式)。
(4)NO还可以被你NH3还原为N2而除去,如图是实验室常见气体的发生装置,实验室制备氨气可以选择B或C装置,如果选择B装置,则发生反应的化学方程式为: ,如果选择C装置,则分液漏斗中盛装的物质为: (写名称)。
(5)氨气是做喷泉实验的理想气体,如图是喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有相同液体。则下列组合也能形成喷泉的是 (填字母序号)。
A.HCl与水 B.Cl2与饱和氯化钠溶液
C.SO2与NaOH溶液 D.CO2与水
33.(22-23高一下·湖南长沙·期末)某兴趣小组同学探究了下列两类实验课题:
Ⅰ.利用下图实验装置进行气体的制备实验
(1)实验室制取,可选用的装置为 (填标号)。
(2)用装置C制取的化学方程式为 。
Ⅱ.铜及其化合物在实验中的应用
(3)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器D的名称为 ,该反应的离子方程式为 。
(4)按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
①将装有样品的坩埚和放入石英管中,先 ,而后将已称重的U型管K、L与石英管连接,检查 ,依次点燃煤气灯进行实验。
②的作用是 (举1例,用化学方程式表示)。
③K和L中的试剂分别是 、 (填标号)。
A.无水 B. C.碱石灰 D.
34.(22-23高一上·湖南邵阳·期末)某化学小组利用甲装置(夹持装置和加热装置略)进行SO2气体的制备和性质探究。回答下列问题:
(1)连接好装置后的实验操作为 。
(2)实验开始后,加热装置B“Y型管”的左侧,发生反应的化学方程式为 ,该反应证明浓H2SO4具有的性质为 。若加热一段时间后,溶液颜色无明显变化,为证明有CuSO4生成,在不拆卸仪器的前提下,简便的实验操作和现象为 。
(3)若装置C中盛有紫色石蕊试液,实验过程中可看到的现象为 ;若将C中药品换为品红溶液,如何证明SO2与品红生成的无色物质不稳定 (简要写出实验操作和现象)。
(4)乙为传统制取SO2的装置,相比乙,改进后的甲装置最大的优点是 。
35.(23-24高二上·湖南部分学校·期末)下图装置是气体的制备和性质验证装置。
(1)装置A中发生反应的化学方程式 。
(2)装置B是除杂装置,B中的试剂x是 (填序号)。
a.饱和溶液 b.饱和溶液 c.饱和溶液
(3)小组同学观察到C、D中溶液均褪色。反应后C中溶液含有,反应的离子方程式是 。
(4)上述实验说明了或利用了的_______(填序号)。
A.还原性 B.氧化性 C.酸性氧化物的性质 D.漂白性
36.(23-24高二上·湖南长沙一中·期末)我们已经学过氢气、氧气、二氧化碳、氯气、二氧化硫、氨气等气体的制备方法和化学性质。以下是实验室制备、洗涤、干燥气体及进行尾气处理的常见仪器装置。
结合所学知识回答下列问题:
(1)下列气体中,只能用碱石灰干燥的是 (填字母)。
A.H2 B.Cl2 C.SO2 D.NH3 E.O2
(2)实验室用软锰矿(主要成分是MnO2)与浓盐酸混合加热制得氯气,所选制备装置是 ,尾气处理装置是 。氯气溶于水得到氯水,氯水成分中有三种分子四种离子,其中的四种离子是 。
(3)实验室用氯化铵和熟石灰制取氨气,其化学反应方程式是 ;检验收集氨气已满的常用方法是 (任写一种)。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$