专题9 仪器的连接与气密性检查 2027山东省《化工与环境类 (化学实验技术) 45分钟训练卷》(原卷版+解析版)
2026-09-28
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内容正文:
2027版山东省(春季高考)化工与环境类《化学实验技术》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《化学实验技术》
三、化学实验基本操作
专题9 仪器的连接与气密性检查
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 连接制取气体装置时,将玻璃导管插入橡皮塞孔的正确操作是( )
A. 将玻璃导管干燥后用力插入橡皮塞孔
B. 将橡皮塞孔扩大后垂直压入玻璃导管
C. 先润湿玻璃导管,再旋转着缓慢插入橡皮塞孔
D. 先加热玻璃导管,再快速插入橡皮塞孔
2. 蒸馏操作中,下列做法正确的是( )
A. 用酒精灯直接加热蒸馏烧瓶
B. 蒸馏过程中,蒸馏烧瓶内液体蒸干后再停止加热
C. 蒸馏前,在蒸馏烧瓶中加入少量水检查气密性
D. 蒸馏时,锥形瓶不用塞子密封
3. 水蒸气蒸馏装置中,把水蒸气发生器产生的蒸气通入蒸馏烧瓶的部件是( )
A. 导气管
B. 冷凝管
C. 分液漏斗
D. 干燥管
4. 减压蒸馏操作中,在开启真空泵之前,应该( )
A. 先加热蒸馏烧瓶
B. 检查装置气密性
C. 关闭所有阀门
D. 打开冷却水
5. 用橡胶塞塞紧试管口时,下列操作正确的是( )
A. 把试管放在桌面上,用力向下压橡胶塞
B. 一手握住试管,另一手将橡胶塞慢慢旋入试管口
C. 用嘴咬住橡胶塞后插入试管口
D. 把橡胶塞沾水后用力压入试管口
6. 实验室用高锰酸钾制备氧气,通常有以下几个步骤:①检查装置的气密性 ②连接装置并固定 ③往大试管中装入药品 ④点燃酒精灯 ⑤收集气体 ⑥熄灭酒精灯 ⑦把导气管从水槽中移出,其中排列顺序正确的是( )
A. ①②③④⑤⑥⑦
B. ①③②④⑤⑦⑥
C. ②①③④⑤⑦⑥
D. ②③④①⑤⑥⑦
7. 在进行容量瓶试漏时,如发现容量瓶渗漏,应采取的措施是( )
A. 停止使用
B. 调换磨口塞
C. 在瓶塞周围涂油
D. 摇匀时勿倒置
8. 实验室用圆底烧瓶、带活塞的分液漏斗和导气管组装气体发生装置,检查装置气密性时,正确的操作是( )
A. 分液漏斗上口敞开、活塞关闭,导气管末端浸水后微热烧瓶,观察到导管口无气泡产生
B. 分液漏斗上口塞紧、活塞打开,导气管末端浸水后微热烧瓶,观察到导管口无气泡产生
C. 分液漏斗上口塞紧、活塞关闭,导气管末端浸水后微热烧瓶,观察到导管口有气泡产生
D. 分液漏斗上口塞紧、活塞关闭,导气管末端离开水面后微热烧瓶,观察到导管口无气泡产生
9. 使用洗气瓶吸收混合气中的氯化氢时,气体导管的连接方式应为( )
A. 从短导管通入,从长导管导出
B. 从长导管通入,从短导管导出
C. 从两短导管通入,从两长导管导出
D. 从瓶口上方通入,从液面上方导出
10. 连接实验室制取氯气装置时,按气体流向最合理的顺序是( )
A. 收集装置、发生装置、净化干燥装置、尾气处理装置
B. 发生装置、净化干燥装置、收集装置、尾气处理装置
C. 净化干燥装置、发生装置、收集装置、尾气处理装置
D. 发生装置、收集装置、尾气处理装置、净化干燥装置
11. 实验室拆除制气装置时,正确的操作顺序是( )
A. 先熄灭酒精灯,再把导管从水槽中取出
B. 先把导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯
C. 同时撤出导管和熄灭酒精灯
D. 先拆开发生装置,再撤出导管
12. 使用装有固体干燥剂的干燥管干燥气体时,正确的气流方向是( )
A. 从大口端进入,从小口端流出
B. 从小口端进入,从大口端流出
C. 从两端同时通入
D. 方向任意,不影响干燥效果
13. 实验室连接制气装置后,检查装置气密性的正确时机是( )
A. 连接仪器后、加入药品前
B. 加入药品后、点燃酒精灯前
C. 开始加热后、收集气体前
D. 完成收集后、拆除装置前
14. 实验室用氯化铵和熟石灰加热制取氨气,装置经气密性检查合格后,收集干燥氨气的正确做法是( )
A. 通过碱石灰干燥并用向下排空气法收集
B. 通过浓硫酸干燥并用向上排空气法收集
C. 通过无水氯化钙干燥并用排水集气法收集
D. 通过氢氧化钠固体干燥并用向上排空气法收集
15. 实验室用二氧化锰和浓盐酸制取干燥氯气时,除杂、干燥、尾气处理装置的连接顺序宜为( )
A. 浓硫酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液
B. 饱和食盐水、碱石灰、氢氧化钠溶液
C. 饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液
D. 氢氧化钠溶液、浓硫酸、饱和食盐水
16. 实验室制取氯化氢并用水吸收尾气时,为减少倒吸风险,吸收装置的正确连接方式是( )
A. 将倒置漏斗接在导管末端并使口沿贴近液面
B. 将直玻璃管插入吸收液底部并保持连续通气
C. 将干燥管倒接在集气瓶后并充入碱石灰
D. 将长颈漏斗插入发生瓶内并伸到液面下方
17. 制取氯化氢气体后,为获得干燥纯净的气体并便于收集,下列连接方案正确的是( )
A. 浓硫酸干燥,向上排空气收集,水吸收尾气
B. 碱石灰干燥,向下排空气收集,酸吸收尾气
C. 无水氯化钙干燥,排水集气法收集,碱吸收尾气
D. 五氧化二磷干燥,排水集气法收集,水吸收尾气
18. 实验室用电石与水反应制取乙炔时,装置检查气密性合格后,较合理的制取和收集方式是( )
A. 用长颈漏斗加水,并用向上排空气法收集
B. 用分液漏斗加水,并用向下排空气法收集
C. 用分液漏斗滴水,并用排水集气法收集
D. 用酒精灯加热电石,并用排水集气法收集
19. 用微热法检查装置气密性时,“关闭分液漏斗活塞、塞紧上口塞”的目的是( )
A. 防止液体从漏斗流出
B. 便于观察导管口的气泡
C. 加快装置内的反应速率
D. 使装置内部形成封闭体系,便于用微热法检查是否漏气
20. 连接实验室制取氯气的装置后,将导气管末端浸入水中并微热发生器,导管口没有气泡产生;停止加热后,导管内也未形成水柱。由此可判断该装置( )
A. 导气管插入水中太浅,需继续加热检查
B. 发生器内药品不足,需补充药品检查
C. 装置可能漏气,应重新检查各连接处
D. 反应温度不够,应立即加入催化剂检查
21. 用电石和水制取乙炔时,若发生装置采用长颈漏斗,防止气体从漏斗逸出的关键连接要求是( )
A. 漏斗口高于瓶口,导管伸入液面上方
B. 漏斗下端浸没,导管伸至液面上方
C. 漏斗下端悬空,导管伸入液面以下
D. 漏斗口低于瓶口,导管伸至液面以下
22. 实验室用电石制取乙炔,连接顺序为发生装置、硫酸铜溶液洗气瓶、排水集气瓶。称取2.56 g含碳化钙质量分数80%的样品反应,理论上可得标准状况下乙炔约716 mL;实际只收集约430 mL,洗气瓶中持续有气泡,但集气瓶导管接口处有肥皂泡。最合理的判断是( )
A. 电石反应不足,应改用酒精灯持续加热
B. 乙炔溶解过多,应改用向下排空气法
C. 接口密封不严,应重新涂水压紧胶管
D. 洗气顺序错误,应把洗气瓶接在末端
23. 乙醇与浓硫酸制乙烯并收集时,下列关于温度计和导气管连接的说法正确的是( )
A. 温度计插入蒸气区,导气管接入碱石灰管
B. 温度计插入蒸气区,导气管接入干燥管
C. 温度计插入反应液,导气管接入水槽
D. 温度计插入反应液,导气管接入酸洗瓶
24. 用无水乙酸钠和碱石灰加热制甲烷,排水法收集时,导管刚冒出气泡不立即收集的主要原因是( )
A. 药品尚未熔融,气体含水蒸气较多
B. 试管尚未受热,气体含二氧化碳较多
C. 装置尚未干燥,气体含氯化氢较多
D. 空气尚未排尽,气体含空气成分较多
25. 实验室制取并收集气体时,下列做法正确的是( )
A. 用向下排空气法收集比空气重的气体
B. 收集有毒气体时不需处理尾气
C. 用向上排空气法收集密度比空气小的气体
D. 用排水法收集难溶于水且不与水反应的气体
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 带有干燥管的回流装置使用时的注意事项有哪些?
27. 在物质的制备实验中,制定实验计划应包括哪些主要内容?
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 实验室按“发生装置—饱和食盐水洗气瓶—浓硫酸干燥瓶—集气瓶—氢氧化钠溶液尾气吸收瓶”的顺序连接装置,并检查气密性后,用二氧化锰和浓盐酸制取氯气。反应方程式为:。常温常压下气体摩尔体积按 24.5 L/mol 计,计划收集 2 瓶各 250 mL 的干燥氯气,反应收率按 80.0% 计,浓盐酸浓度为 12.0 mol/L。(1)计算应加入二氧化锰的最小质量。(2)计算理论上至少消耗浓盐酸的体积。(3)若气密性检查不合格但仍操作,其他条件不变时实际只收集到 400 mL 氯气,估算漏失氯气的物质的量和漏失率。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某化学实验技术实训室准备搭建干燥氯化氢气体的制取与收集装置。反应采用固体氯化钠与浓硫酸加热制取氯化氢,化学方程式为 ,装置拟按“发生装置→浓硫酸洗气瓶→干燥集气瓶→防倒吸尾气吸收装置”连接。计划在 25 ℃、100 kPa 条件下收集 4 瓶干燥氯化氢,每瓶 0.500 L;为置换装置内空气并弥补损失,按理论收集量的 120% 制取,实验产率按 90% 计。已知该条件下气体摩尔体积约 24.8 L/mol,氯化钠的摩尔质量为 58.5 g/mol。(1)计算至少需要称取固体氯化钠的质量。(2)判断该气体能否用排水法收集,并说明干燥集气瓶中导管应采用“长进短出”还是“短进长出”。(3)加药品前进行气密性检查:关闭尾端导管,将发生装置导管末端插入水中,微热发生瓶时有气泡冒出,停止微热后导管内不能形成稳定水柱。判断装置气密性是否合格,并提出一项处理措施。
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2027版山东省(春季高考)化工与环境类《化学实验技术》45分钟专题训练卷,试卷命题与山东省春季高考紧密相关,精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固化工与环境类理论知识,熟悉考试题型和命题规律,提高解题能力和应试技巧,为春季高考取得优异成绩打下坚实的基础,本训练卷适用于即将参加山东省春季高考化工与环境类的学生。45分钟专题训练卷,欢迎同学和老师们下载使用。
《化学实验技术》
三、化学实验基本操作
专题9 仪器的连接与气密性检查
时间:45分钟 总分:100分
班级___________姓名__________学号__________成绩________
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 连接制取气体装置时,将玻璃导管插入橡皮塞孔的正确操作是( )
A. 将玻璃导管干燥后用力插入橡皮塞孔
B. 将橡皮塞孔扩大后垂直压入玻璃导管
C. 先润湿玻璃导管,再旋转着缓慢插入橡皮塞孔
D. 先加热玻璃导管,再快速插入橡皮塞孔
【答案】C
【解析】连接玻璃导管与橡皮塞时,应先润湿导管,再旋转着缓慢插入,以减小摩擦并防止导管折断或橡皮塞损坏;用力垂直插入、扩大塞孔或加热导管均不规范。
2. 蒸馏操作中,下列做法正确的是( )
A. 用酒精灯直接加热蒸馏烧瓶
B. 蒸馏过程中,蒸馏烧瓶内液体蒸干后再停止加热
C. 蒸馏前,在蒸馏烧瓶中加入少量水检查气密性
D. 蒸馏时,锥形瓶不用塞子密封
【答案】D
【解析】蒸馏时接收装置不能密封,以免装置内压强增大引发危险;蒸馏烧瓶不应直接用酒精灯加热,一般需垫石棉网或采用适当加热方式;蒸馏不能将液体蒸干;检查气密性也不是向蒸馏烧瓶中加入少量水。因此选D。
3. 水蒸气蒸馏装置中,把水蒸气发生器产生的蒸气通入蒸馏烧瓶的部件是( )
A. 导气管
B. 冷凝管
C. 分液漏斗
D. 干燥管
【答案】A
【解析】水蒸气蒸馏时,水蒸气发生器中产生的蒸气经导气管通入蒸馏烧瓶(管口伸至液面以下)。冷凝管用于冷凝馏出蒸气,分液漏斗、干燥管与蒸气导入无关。
4. 减压蒸馏操作中,在开启真空泵之前,应该( )
A. 先加热蒸馏烧瓶
B. 检查装置气密性
C. 关闭所有阀门
D. 打开冷却水
【答案】B
【解析】在开启真空泵之前要检查装置气密性,防止漏气影响减压效果,A 选项先加热会导致液体在减压前就气化,C 选项不是关闭所有阀门,有特定的阀门操作顺序,D 选项打开冷却水不是开启真空泵之前的首要操作。
5. 用橡胶塞塞紧试管口时,下列操作正确的是( )
A. 把试管放在桌面上,用力向下压橡胶塞
B. 一手握住试管,另一手将橡胶塞慢慢旋入试管口
C. 用嘴咬住橡胶塞后插入试管口
D. 把橡胶塞沾水后用力压入试管口
【答案】B
【解析】塞紧橡胶塞时应一手握住试管,另一手把橡胶塞慢慢旋入试管口,防止试管受力过大而破裂或划伤手。把试管压在桌面上用力下压、用嘴咬或沾水后用力压入,都容易损坏试管或造成伤害。
6. 实验室用高锰酸钾制备氧气,通常有以下几个步骤:①检查装置的气密性 ②连接装置并固定 ③往大试管中装入药品 ④点燃酒精灯 ⑤收集气体 ⑥熄灭酒精灯 ⑦把导气管从水槽中移出,其中排列顺序正确的是( )
A. ①②③④⑤⑥⑦
B. ①③②④⑤⑦⑥
C. ②①③④⑤⑦⑥
D. ②③④①⑤⑥⑦
【答案】C
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气时,应先连接好装置,使装置形成可检验的气路,再检查装置的气密性;确认不漏气后装入高锰酸钾,然后加热并收集氧气。实验结束时,应先把导气管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,以防止水倒吸使试管炸裂。按题干现有步骤,较合理的顺序为②①③④⑤⑦⑥,因此选C。
7. 在进行容量瓶试漏时,如发现容量瓶渗漏,应采取的措施是( )
A. 停止使用
B. 调换磨口塞
C. 在瓶塞周围涂油
D. 摇匀时勿倒置
【答案】A
【解析】容量瓶渗漏说明其密封性已损坏,无法正常使用,不能通过涂油等方式修复,应停止使用并更换合格的容量瓶,所以选A。
8. 实验室用圆底烧瓶、带活塞的分液漏斗和导气管组装气体发生装置,检查装置气密性时,正确的操作是( )
A. 分液漏斗上口敞开、活塞关闭,导气管末端浸水后微热烧瓶,观察到导管口无气泡产生
B. 分液漏斗上口塞紧、活塞打开,导气管末端浸水后微热烧瓶,观察到导管口无气泡产生
C. 分液漏斗上口塞紧、活塞关闭,导气管末端浸水后微热烧瓶,观察到导管口有气泡产生
D. 分液漏斗上口塞紧、活塞关闭,导气管末端离开水面后微热烧瓶,观察到导管口无气泡产生
【答案】C
【解析】检查气密性时,应将分液漏斗上口塞紧并关闭活塞,使装置形成封闭体系,再将导气管末端浸入水中微热烧瓶;若导管口有气泡产生,停止加热后形成一段水柱,说明装置气密性良好。
9. 使用洗气瓶吸收混合气中的氯化氢时,气体导管的连接方式应为( )
A. 从短导管通入,从长导管导出
B. 从长导管通入,从短导管导出
C. 从两短导管通入,从两长导管导出
D. 从瓶口上方通入,从液面上方导出
【答案】B
【解析】洗气时气体应从长导管进入液体,充分接触后由短导管导出。
10. 连接实验室制取氯气装置时,按气体流向最合理的顺序是( )
A. 收集装置、发生装置、净化干燥装置、尾气处理装置
B. 发生装置、净化干燥装置、收集装置、尾气处理装置
C. 净化干燥装置、发生装置、收集装置、尾气处理装置
D. 发生装置、收集装置、尾气处理装置、净化干燥装置
【答案】B
【解析】气体制备装置应沿气流方向连接,先制气,再净化干燥,后收集并处理尾气。
11. 实验室拆除制气装置时,正确的操作顺序是( )
A. 先熄灭酒精灯,再把导管从水槽中取出
B. 先把导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯
C. 同时撤出导管和熄灭酒精灯
D. 先拆开发生装置,再撤出导管
【答案】B
【解析】停止加热前必须先把导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯;否则装置内气体受冷收缩、压强减小,水槽中的水会倒吸入热的发生装置,使试管或烧瓶炸裂。
12. 使用装有固体干燥剂的干燥管干燥气体时,正确的气流方向是( )
A. 从大口端进入,从小口端流出
B. 从小口端进入,从大口端流出
C. 从两端同时通入
D. 方向任意,不影响干燥效果
【答案】A
【解析】干燥管使用时,气体应从大口端进入、从小口端流出,使气体与管内干燥剂充分接触,达到干燥目的。若从小口端进入,干燥剂易被气流吹动甚至堵塞管道,干燥效果差。
13. 实验室连接制气装置后,检查装置气密性的正确时机是( )
A. 连接仪器后、加入药品前
B. 加入药品后、点燃酒精灯前
C. 开始加热后、收集气体前
D. 完成收集后、拆除装置前
【答案】A
【解析】气密性检查应在装置连接完成、药品加入前进行,避免漏气造成实验失败。
14. 实验室用氯化铵和熟石灰加热制取氨气,装置经气密性检查合格后,收集干燥氨气的正确做法是( )
A. 通过碱石灰干燥并用向下排空气法收集
B. 通过浓硫酸干燥并用向上排空气法收集
C. 通过无水氯化钙干燥并用排水集气法收集
D. 通过氢氧化钠固体干燥并用向上排空气法收集
【答案】A
【解析】氨气呈碱性、极易溶于水且密度小,应选碱石灰干燥,并用向下排空气法收集。
15. 实验室用二氧化锰和浓盐酸制取干燥氯气时,除杂、干燥、尾气处理装置的连接顺序宜为( )
A. 浓硫酸、饱和食盐水、氢氧化钠溶液
B. 饱和食盐水、碱石灰、氢氧化钠溶液
C. 饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液
D. 氢氧化钠溶液、浓硫酸、饱和食盐水
【答案】C
【解析】氯气先用饱和食盐水除去氯化氢,再用浓硫酸干燥,尾气用碱液吸收。
16. 实验室制取氯化氢并用水吸收尾气时,为减少倒吸风险,吸收装置的正确连接方式是( )
A. 将倒置漏斗接在导管末端并使口沿贴近液面
B. 将直玻璃管插入吸收液底部并保持连续通气
C. 将干燥管倒接在集气瓶后并充入碱石灰
D. 将长颈漏斗插入发生瓶内并伸到液面下方
【答案】A
【解析】氯化氢极易溶于水,倒置漏斗可增大吸收面积,并能防止液体沿导管倒吸。
17. 制取氯化氢气体后,为获得干燥纯净的气体并便于收集,下列连接方案正确的是( )
A. 浓硫酸干燥,向上排空气收集,水吸收尾气
B. 碱石灰干燥,向下排空气收集,酸吸收尾气
C. 无水氯化钙干燥,排水集气法收集,碱吸收尾气
D. 五氧化二磷干燥,排水集气法收集,水吸收尾气
【答案】A
【解析】氯化氢易溶于水且密度大于空气,可用浓硫酸干燥后向上排空气收集。
18. 实验室用电石与水反应制取乙炔时,装置检查气密性合格后,较合理的制取和收集方式是( )
A. 用长颈漏斗加水,并用向上排空气法收集
B. 用分液漏斗加水,并用向下排空气法收集
C. 用分液漏斗滴水,并用排水集气法收集
D. 用酒精灯加热电石,并用排水集气法收集
【答案】C
【解析】电石遇水反应较快,分液漏斗便于控制水量;乙炔难溶于水,适合用排水法收集。
19. 用微热法检查装置气密性时,“关闭分液漏斗活塞、塞紧上口塞”的目的是( )
A. 防止液体从漏斗流出
B. 便于观察导管口的气泡
C. 加快装置内的反应速率
D. 使装置内部形成封闭体系,便于用微热法检查是否漏气
【答案】D
【解析】微热法检查气密性的原理是使装置内部成为封闭体系,受热后气体膨胀、压强增大,气体从导管口逸出产生气泡;撤去热源后气体冷却收缩,导管内形成一段稳定水柱。因此必须先关闭分液漏斗活塞、塞紧上口塞,使体系封闭。
20. 连接实验室制取氯气的装置后,将导气管末端浸入水中并微热发生器,导管口没有气泡产生;停止加热后,导管内也未形成水柱。由此可判断该装置( )
A. 导气管插入水中太浅,需继续加热检查
B. 发生器内药品不足,需补充药品检查
C. 装置可能漏气,应重新检查各连接处
D. 反应温度不够,应立即加入催化剂检查
【答案】C
【解析】微热时应有气体从导管口逸出,冷却后应形成水柱;两个现象均未出现,说明装置可能漏气,应检查橡皮塞、导管及各连接处的密封性。
21. 用电石和水制取乙炔时,若发生装置采用长颈漏斗,防止气体从漏斗逸出的关键连接要求是( )
A. 漏斗口高于瓶口,导管伸入液面上方
B. 漏斗下端浸没,导管伸至液面上方
C. 漏斗下端悬空,导管伸入液面以下
D. 漏斗口低于瓶口,导管伸至液面以下
【答案】B
【解析】长颈漏斗下端必须浸没在液面以下形成液封,导气管应位于液面上方。
22. 实验室用电石制取乙炔,连接顺序为发生装置、硫酸铜溶液洗气瓶、排水集气瓶。称取2.56 g含碳化钙质量分数80%的样品反应,理论上可得标准状况下乙炔约716 mL;实际只收集约430 mL,洗气瓶中持续有气泡,但集气瓶导管接口处有肥皂泡。最合理的判断是( )
A. 电石反应不足,应改用酒精灯持续加热
B. 乙炔溶解过多,应改用向下排空气法
C. 接口密封不严,应重新涂水压紧胶管
D. 洗气顺序错误,应把洗气瓶接在末端
【答案】C
【解析】有效碳化钙为2.048 g,理论乙炔约0.717 L;洗气正常而接口起泡,主要损失来自漏气。
23. 乙醇与浓硫酸制乙烯并收集时,下列关于温度计和导气管连接的说法正确的是( )
A. 温度计插入蒸气区,导气管接入碱石灰管
B. 温度计插入蒸气区,导气管接入干燥管
C. 温度计插入反应液,导气管接入水槽
D. 温度计插入反应液,导气管接入酸洗瓶
【答案】C
【解析】制乙烯需控制反应液温度约170℃,乙烯难溶于水,可用排水法收集。
24. 用无水乙酸钠和碱石灰加热制甲烷,排水法收集时,导管刚冒出气泡不立即收集的主要原因是( )
A. 药品尚未熔融,气体含水蒸气较多
B. 试管尚未受热,气体含二氧化碳较多
C. 装置尚未干燥,气体含氯化氢较多
D. 空气尚未排尽,气体含空气成分较多
【答案】D
【解析】刚开始逸出的气体主要混有装置内空气,应待空气排尽后再收集甲烷。
25. 实验室制取并收集气体时,下列做法正确的是( )
A. 用向下排空气法收集比空气重的气体
B. 收集有毒气体时不需处理尾气
C. 用向上排空气法收集密度比空气小的气体
D. 用排水法收集难溶于水且不与水反应的气体
【答案】D
【解析】难溶于水且不与水反应的气体可用排水法收集。比空气重的气体应用向上排空气法;有毒气体必须进行尾气处理;排水法收集完毕应先取出导管再熄灭热源,否则会引起倒吸。
二、简答题(本大题共2小题,每题10分,共20分)
26. 带有干燥管的回流装置使用时的注意事项有哪些?
【答案】注意事项:(1)为防止系统被密闭,干燥管内不要填装粉末状干燥剂,应在管底塞上脱脂棉或玻璃棉,然后填装颗粒状或块状干燥剂,如无水氯化钙等,最后再塞以脱脂棉或玻璃棉。(2)干燥剂和脱脂棉或玻璃棉都不能装(或塞)得太实,以免堵塞通道,使整个装置成为密闭系统而造成事故。
27. 在物质的制备实验中,制定实验计划应包括哪些主要内容?
【答案】制定实验计划应包括实验原理、实验目的、所需原料和试剂的物理化学性质、实验步骤(用文字、简图或表格表示)、主要实验装置示意图、记录时间和现象的栏目,以及反应条件的控制方法。
三、计算题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
28. 实验室按“发生装置—饱和食盐水洗气瓶—浓硫酸干燥瓶—集气瓶—氢氧化钠溶液尾气吸收瓶”的顺序连接装置,并检查气密性后,用二氧化锰和浓盐酸制取氯气。反应方程式为:。常温常压下气体摩尔体积按 24.5 L/mol 计,计划收集 2 瓶各 250 mL 的干燥氯气,反应收率按 80.0% 计,浓盐酸浓度为 12.0 mol/L。(1)计算应加入二氧化锰的最小质量。(2)计算理论上至少消耗浓盐酸的体积。(3)若气密性检查不合格但仍操作,其他条件不变时实际只收集到 400 mL 氯气,估算漏失氯气的物质的量和漏失率。
【答案】(1)应加入二氧化锰的最小质量约为 2.22 g。(2)理论上至少消耗浓盐酸的体积为 8.50 mL。(3)漏失氯气的物质的量约为 0.00408 mol,漏失率为 20.0%。
【解析】(1),按收率折算理论量为 ,。
(2) 由方程式知 ,。
(3)实收 ,漏失 ,漏失率为 。
四、综合应用题(本大题共1小题,每题15分,共15分)
29. 某化学实验技术实训室准备搭建干燥氯化氢气体的制取与收集装置。反应采用固体氯化钠与浓硫酸加热制取氯化氢,化学方程式为 ,装置拟按“发生装置→浓硫酸洗气瓶→干燥集气瓶→防倒吸尾气吸收装置”连接。计划在 25 ℃、100 kPa 条件下收集 4 瓶干燥氯化氢,每瓶 0.500 L;为置换装置内空气并弥补损失,按理论收集量的 120% 制取,实验产率按 90% 计。已知该条件下气体摩尔体积约 24.8 L/mol,氯化钠的摩尔质量为 58.5 g/mol。(1)计算至少需要称取固体氯化钠的质量。(2)判断该气体能否用排水法收集,并说明干燥集气瓶中导管应采用“长进短出”还是“短进长出”。(3)加药品前进行气密性检查:关闭尾端导管,将发生装置导管末端插入水中,微热发生瓶时有气泡冒出,停止微热后导管内不能形成稳定水柱。判断装置气密性是否合格,并提出一项处理措施。
【答案】
(1) 所需氯化氢体积:4×0.500 L=2.000 L;按理论收集量的 120% 制取并考虑 90% 产率,理论制取体积:2.000 L×120%÷90%≈2.667 L;氯化氢的物质的量:2.667 L÷24.8 L/mol≈0.108 mol。
氯化钠与氯化氢按 1∶1 反应,m(NaCl)=0.108 mol×58.5 g/mol≈6.3 g,至少需要称取氯化钠约 6.3 g。
(2) 不能用排水法收集。氯化氢极易溶于水,且密度大于空气,应采用向上排空气法,干燥集气瓶应长进短出。
(3)气密性不合格。应检查橡皮塞、导管接口和胶管连接处,重新塞紧或更换漏气部件后,再重新进行气密性检查。
【解析】(1)先按收集瓶数和损失系数求制取体积,再按气体摩尔体积 24.8 L/mol 求氯化氢物质的量,最后按产率换算氯化钠质量。(2)氯化氢极易溶于水且比空气重,收集时应让气体从瓶底进入并排出空气。(3)停止微热后不能形成稳定水柱,说明装置漏气,必须排除漏点后才能加入药品。
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