高考二轮复习知识点:常见气体制备原理及装置选择
试卷更新日期:2023-08-01 类型:二轮复习
一、选择题
-
1. 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
稀
B
溶液
C
浓
铁片
D
浓氨水
A、A B、B C、C D、D2. 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
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu+稀HNO3
b
c
D
CO2
CaCO3+稀H2SO4
b
c
A、A B、B C、C D、D3. 实验室制备下列气体的方法可行的是( )气体
方法
A
氨气
加热氯化铵固体
B
二氧化氮
将铝片加到冷浓硝酸中
C
硫化氢
向硫化钠固体滴加浓硫酸
D
氧气
加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
A、A B、B C、C D、D4. 在实验室釆用如图装置制备气体,合理的是( )化学试剂
制备的气体
A
B
(浓)
C
D
(浓)
A、A B、B C、C5. 化学实验是人们对知识的获取、验证和创新的重要手段。以下试剂的选择不合理的是A、实验室可用浓盐酸、二氧化锰、浓硫酸、饱和食盐水制备纯净的氯气 B、用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液可做喷泉实验 C、可用过氧化钠或次氯酸漂白某些有色物质 D、可利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀6. 用图装置制取干燥且纯净的气体(a、b表示加入的试剂),能实现的是( )选项
气体
a
b
A
Cl2
浓盐酸
KMnO4
B
HI
浓磷酸
KI
C
NH3
浓氨水
CaO
D
SO2
70%浓硫酸
Na2SO3
A、A B、B C、C D、D7. 在实验室采用如图装置制备气体,合理的是( )化学试剂
制备的气体
装置
A
B
C
D
A、A B、B C、C D、D8. 实验室制取下列气体,所选反应试剂、制备装置与收集方法合理的是( )选项
气体
反应试剂
制备装置
收集方法
A
NH3
Ca(OH)2、NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2、浓盐酸
c
d
C
NO
Cu、浓硝酸
c
d
D
SO2
Na2SO3、70%硫酸
b
f
A、A B、B C、C D、D9. 下列实验方案合理的是 ( )A
B
C
D
实验室模拟喷泉实验
实验室制备
蒸干溶液制固体
熔化固体
A、A B、B C、C D、D10. 下列装置用于实验室制取NO并回收Cu(NO3)2·6H2O,能达到实验目的的是( )A、用装置甲制NO气体 B、用装置乙除NO中的少量NO2 C、用装置丙收集NO气体 D、用装置丁蒸干Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2·6H2O11. 下列气体制备实验设计中,药品和装置都合理的是( )A、图1:碳酸钠与盐酸反应制备CO2 B、图2:铜片与稀硝酸反应制备NO C、图3:消石灰与氯化铵固体反应制备NH3 D、图4:二氧化锰与浓盐酸反应制备Cl212. 用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)( )A
B
C
D
X 中试剂
浓盐酸
浓硫酸
双氧水
浓氨水
Y 中试剂
MnO2
C2H5OH
MnO2
NaOH
气体
Cl2
C2H4
O2
NH3
A、A B、B C、C D、D13. 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
b
d
C
NO2
Cu+浓HNO3
b
f
D
CH2=CH2
C2H5OH+浓H2SO4
c
f
A、A B、B C、C D、D14. 用下图所示装置进行实验,下列实验现象描述正确的是( )选项
试剂甲
试剂乙
试剂丙
丙中现象
A
浓氨水
生石灰
硫酸铝溶液
先沉淀后消失
B
稀醋酸
大理石
氯化钙溶液
有白色沉淀生成
C
浓盐酸
二氧化锰
酸性碘化钾-淀粉溶液
先变蓝后褪色
D
70%硫酸
亚硫酸钠
紫色石蕊试液
溶液变为红色
A、A B、B C、C D、D15. 用如图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去;必要时可加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是( )选项
制备气体
a
b
c
d
A
浓盐酸
NaOH溶液
碱石灰
B
浓氨水
CaO
固体NaOH
C
NO
稀硝酸
Cu
D
稀硝酸
Zn
NaOH溶液
无水
A、A B、B C、C D、D16. 下列实验室制取气体的方法不合理的是( )A、氯化铵受热分解制氨气 B、锌粒与稀硫酸反应制氢气 C、电石与饱和食盐水制乙炔 D、浓硫酸与无水乙醇共热制乙烯17. 用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)( )选项
A
B
C
D
X
稀硫酸
浓硫酸
双氧水
浓氨水
Y
NaOH
气体
A、A B、B C、C D、D18. 下列装置能达到实验目的是( )图1
图2
图3
图4
A、用图1装置进行喷泉实验 B、用图2装置构成铜锌原电池 C、用图3装置验证反应产物CO2 D、用图4装置制备并收集少量NO2气体19. 下列装置或操作能达到实验目的的是( )A、用甲装置制取氯气 B、用乙装置除去氯气中的HCl气体 C、用丙装置分离苯和水 D、用丁装置分离乙酸与乙醇20. 下列物质的实验室制取、检验及分离方法不合理的是(夹持装置已略去,气密性已检验)。( )A、 制取并检验氨气 B、 制取并检验SO2气体 C、 制取并提纯乙酸乙酯 D、 制取并检验乙炔21. 实验室可用SiC与Cl2反应(SiC+2Cl2 SiCl4+C)制取少量SiCl4(沸点57.6℃,易水解)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是( )A、 制取氯气 B、 净化氯气,气体从接口①进入 C、 制取四氯化硅 D、 收集四氯化硅粗产品22. 用试管、容量瓶、烧杯、酒精灯、表面皿、玻璃棒、胶头滴管(试剂任选)可完成实验( )A、粗盐提纯 B、海带灰提碘 C、配制0.1mol·L-1 HCl溶液 D、检验OH-23. 实验室制取乙酸丁酯的装置如图。下列对该实验的认识正确的是( )A、采用空气浴加热,石棉网可以避免局部温度过高 B、试管上方长导管的作用是让反应产生的气体逸出 C、反应结束后混合液下层呈油状且有果香味 D、欲提纯乙酸丁酯,需使用水、氢氧化钠溶液洗涤24. 实验室用环戊醇(沸点:160.8℃,密度:0.96g﹒mL-1)与溴化氢反应制备溴代环戊烷(沸点:138℃,密度:1.37 g﹒mL-1),其反应原理如下:则制备溴代环戊烷的装置最好选择( )
A、 B、 C、 D、25. 如图是实验室制取气体的装置,其中发生装置相同,干燥和集气装置有两套,分别用图1和图2表示.下列选项中正确的是( )选项
发生装置中的药品
干燥和集气装置
A
电石和饱和食盐水
图2
B
大理石和稀盐酸
图1
C
铜和稀硝酸
图2
D
氧化钙和浓氨水
图1
A、A B、B C、C D、D二、非选择题
-
26. 高纯度硝酸高铈铵主要用作有机合成的催化剂和氧化剂、集成电路的腐蚀剂等。它的化学式为(NH4)2[Ce(NO3)6] ,是一种橙红色单斜细粒结晶,易溶于水,几乎不溶于浓硝酸。实验室由9.99%的碳酸铈制备硝酸高铈铵时的主要步骤如下:
I.取适量碳酸铈[Ce2(CO3)3]于铂皿中,用硝酸溶解,配成一定浓度的硝酸铈溶液,过滤后待用。在搅拌条件下,向硝酸铈溶液中加入双氧水、氨水进行氧化沉淀,加热后过滤、洗涤、烘干得到Ce(OH)4(黃色难溶物)。
II.将Ce(OH)4于一定温度下加入硝酸加热至浆状,生成H2[Ce(NO3)6],再加入稍过量的NH4NO3晶体,二者反应生成硝酸高铈铵沉淀,经过滤、洗涤、自然烘干后得到产品。
回答下列问题:
(1)、①步骤I中使用铂皿而不使用铁质容器的原因是 , 写出生成Ce(OH)4的离子方程式:。②步骤I中进行“氧化沉淀”时,加热的温度不宜过高,原因是。
(2)、步骤I中的Ce(OH)4在实验室中可由Ce(OH)3制取,某同学设计了如下装置: 。①装置a圆底烧瓶中盛放的固体药品为(填化学式)。
②当装置b中沉淀完全变为黄色后,停止通Cl2后改通空气(图中框内改为通空气装置)的目的是;将装置b中的反应混合物过滤、洗涤,能说明沉淀已洗涤干净的实验方法是。
(3)、步骤II中H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3反应的化学方程式为。27. 碳酸镧[La2(CO3)3]是一种用于治疗高磷血症的新型药物,实验室模拟利用碳酸氢铵溶液和氯化镧溶液反应制备水合碳酸镧[La2(CO3)3·xH2O]。已知:①La2(CO3)3·xH2O 为白色晶体,难溶于水,可溶于稀酸。
②若溶液碱性太强,易生成难溶 于水、受热易分解的碱式碳酸镧[La(OH)CO3]。
(1)、Ⅰ.模拟制备水合碳酸镧,实验装置如下图所示(夹持装置已省略)。试剂X是 , 仪 器a的名称是。
(2)、制备过程中浓氨水滴速不能太快,原因是。。(3)、写出该实验制备La2(CO3)3·xH2O的化学方程式 。(4)、Ⅱ.产品成分探究甲小组认为产品中可能混有可溶性LaCl3、NH4Cl 等杂质,请设计实验方案检验Cl-是否存在。
(5)、乙小组认为产品中可能含有难溶性碱式碳酸镧[La(OH)CO3]。实验装置及步骤如图所示(夹持装置已省略)。①检查装置气密性,将已除去可溶性杂质的产品装入质量为m1g的硬质石英玻璃管中。
②打开K1、K2和K3 , 缓缓通入N2数分钟后关闭K1、K3 , 打开K4 , 点燃酒精喷灯加热。
③一段时间后停止加热,打开K1 , 通入N2数分钟后关闭K1和K2 , 冷却到室温,称量硬质石英玻璃管。重复上述操作步骤直至恒重,记为m2g[此时硬质石英玻璃管中固体为La2O3(Mr=326)]。 称量装置C,质量增加m3g。实验中第二次通入N2的目的是。根据实验数据计算,n(La):n(C)=(用含m1、m2、m3的计算式表示)。若 ,说明产品不含La(OH)CO3。
28. 硼和铝位于同一主族,它们可以形成许多组成和性质类似的化合物。已知 熔点为 ℃,沸点为12.5℃,易水解。某同学设计如图所示装置制备 并测定产品纯度。(1)、实验Ⅰ: 的制备D中发生的化学反应方程式为。
(2)、请在图示E框中补全装置。(3)、D中若采用玻璃管,则制得的 中常含有 ( 的熔点为 ℃,沸点为57.6℃)等杂质,可采用的方法提纯 。(4)、F装置的作用为。(5)、整个实验装置存在的缺陷为。(6)、实验Ⅱ: 纯度的测定①准确称取a克产品,置于蒸馏水中完全水解,过滤并洗涤难溶物,滤液合并洗涤液配成100mL溶液。
②取20.00mL溶液于锥形瓶中。
③加入VmL浓度为cmol/L 溶液使氯离子完全沉淀:向其中加入少许硝基苯用力摇动。
④加入2-3滴硝酸铁,用c1mol/LKSCN标准溶液滴定过量的 溶液。平行滴定3次,达到滴定终点时用去KSCN溶液的平均体积为 mL。
已知:硝基苯密度大于水:Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)。
产品中 纯度的表达式为。
(7)、若步骤③中未加硝基苯,可能引起 纯度(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)29. 亚硫酰氯(SOCl2)是一种重要化工试剂,被广泛应用于结晶水合物的脱水和有机合成。工业上合成方法之一是:PCl5(s)+SO2(g)=POCl3(1)+SOCl2(1) ΔH=-101.4kJ·mol-1。已知相关物质的熔沸点及水解性如表:物质
熔点/℃
沸点/℃
水解性
POCl3
1.2
105.5
易水解
SOCl2
-104.5
76
易水解
PCl5
160(升华)
167
易水解
某小组在实验室模拟工业制亚硫酰氯设计如图实验。
试回答下列问题:
(1)、A装置中发生反应的化学方程式为。(2)、B装置中盛装的a试剂为;C装置中X仪器的名称是。(3)、①反应过程中C装置的烧瓶要放在冰水浴中,原因是。②判断PCl5已与SO2完全反应的实验现象是。
(4)、反应结束后,从双颈烧瓶中的液体得到较纯净的亚硫酰氯需进行的操作是。(5)、①用SOCl2与MgCl2•6H2O混合加热可得无水MgCl2 , 其反应方程式为。②因常发生副反应,SOCl2不宜用于FeCl3•6H2O的脱水反应制取无水FeCl3。试设计实验证明两者混合加热时发生了副反应。
30. 设计如下实验装置制备硫代硫酸钠晶体()(夹持仪器略),总反应为。已知:硫代硫酸钠晶体在中性或碱性溶液中较稳定,在酸性溶液中会产生浑浊;Na2S2O3稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。(1)、仪器a的名称为 , 装置A中制备SO2的化学方程式为。(2)、装置B的作用是;为保证Na2S2O3的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是。(3)、装置C中可观察到溶液先变浑浊,后又变澄清,生成的浑浊物质的化学式为。(4)、充分反应后,将装置C中溶液经过一系列操作可得硫代硫酸钠晶体()。准确称取7.00 g产品,溶于蒸馏水中配成100.00 mL溶液,取20.00 mL注入锥形瓶,以淀粉作指示剂,用0.10 mol/L的标准碘溶液滴定(杂质不参与反应)。已知:(无色)。①标准碘溶液应盛放在(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②第一次滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图,则消耗标准碘溶液的体积为mL。
滴定次数
滴定前/mL
滴定后/mL
第二次
1.56
30.30
第三次
0.22
26.34
③重复上述操作三次,记录另两次数据如表,则产品中的质量分数为%(保留四位有效数字)。
(5)、若要检验固体硫代硫酸钠工业产品中是否含有Na2S2O3 , 需先加水配成稀溶液,再依次使用的试剂为和品红溶液。31. 亚硫酰氯(SOCl2)又名氯化亚砜,是一种无色或淡黄色发烟液体,有强烈刺激性气味,其熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解。遇水剧烈反应生成SO2和HCl两种气体,常用作脱水剂,主要用于制造酰基氯化物,还用于医药、农药、染料等的生产。(1)、实验室合成SOCl2的原理之一为SO2+Cl2+SCl2 2SOCl2 , 部分装置(夹持、加热装置略去)如图所示。①实验室用亚硫酸钠固体与70%硫酸制备SO2 , 不用稀硫酸的原因为。
②装置A、C除干燥气体外,另一作用是;装置D的作用为。
③仪器b的名称为;写出装置 E中发生反应的化学方程式:。
④仪器a中的试剂为。
(2)、甲同学设计实验利用SOCl2和AlCl3·6H2O混合加热制取无水AlCl3。①用SOCl2和AlCl3·6H2O混合加热制取无水AlCl3时,SOCl2的作用为。
②实验室常用过量NaOH溶液吸收SOCl2 , 写出反应的离子方程式:。
32. 硫氰化钾(KSCN)是中学实验室的常见药品,某校化学兴趣小组在实验室制备少量样品,并进行探究实验。他们查有关资料:CS2+2NH3 NH4SCN+H2S,该反应比较缓慢。(1)、Ⅰ.制备KSCN样品。先制备NH4SCN溶液,装置如图:
①实验开始时打开K1 , 关闭K2 , 加热水浴装置,缓缓地向三颈烧瓶中持续通入NH3 , 并持续通入N2 , 通入N2的作用是:。
②一段时间后,当CS2反应完毕,停止实验,此时可以观察到三颈烧瓶内的现象是:。
③烧杯内的溶液X是。
(2)、再制备KSCN溶液:关闭K1 , 打开K2 , 利用耐碱分液漏斗缓慢加入适量KOH溶液,继续加热,此时三颈烧瓶中发生反应的化学方程式是。(3)、样品检测:待冷却后,用胶头滴管吸取少量样品滴入试管中的FeCl3溶液中,并没有观察到明显变红的现象,请分析可能的原因:。(4)、Ⅱ.KSCN的探究实验,同学们用实验室配制的KSCN溶液做下列实验(不是刚才兴趣小组合成的)。同学甲想检测Fe3O4中是否有三价铁,他把在充满氧气的集气瓶中燃烧后的铁丝残渣放入试管,加适量盐酸使其溶解,再往混合液中滴入少量KSCN溶液检验是否有Fe3+ , 结果没变红,请分析原因:。
(5)、同学乙想利用反应Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3来研究浓度对化学平衡的影响。他往盛有5 mL 0.05 mol/L FeCl3溶液的试管中加入5 mL mol/L KSCN溶液,再把反应后的溶液均分置于两只试管中,分别加4滴浓FeCl3溶液和4滴浓KSCN溶液,观察现象并得出有关结论。(6)、同学丙往FeCl2和KSCN的混合溶液中滴加氯水,溶液变成红色,不过他注意到,当氯水过量时,红色会褪去,为此,他设计如图装置进行探究。Y为NaClO溶液,Z为FeCl3和KSCN的混合溶液。打开分液漏斗,持续缓慢滴入NaClO溶液至过量,他观察到:C中红色变浅,有大量气泡产生,C中还有现象为:;D中的现象为: , F中有气泡。由此推测,KSCN具有性。
33. 某学生欲在实验室制备无水 FeCl3 并得到副产物 FeCl3 溶液。经查阅资料得知:无水 FeCl3 在空气中易潮解,加热易升华。如图是他设计的实验装置图(加热及夹持装置略去)完成下列填空:
(1)、装置 A 是 Cl2 发生装置,其中的化学反应方程式为(2)、B 中的溶液是 , C 的作用是(3)、D 加热后,少量生成 FeCl3 沉积在D 的右端,要使沉积的 FeCl3 进入E,操作是E 中冰水的作用为(4)、实验员老师对上述装置提出了 2 点改进建议:一是装置连接部分都改成标准玻璃接口,不用橡胶连接件的原因是;二是这套装置还存在一个很大的缺陷,改进的方法是(5)、证明 F中 FeCl2 未被完全氧化的方法是34. 某学习小组根据高中知识设计如下测定室内甲醛含量的装置(夹持装置已略)。(1)、I.配制银氨溶液盛装AgNO3溶液的仪器D的名称。
(2)、关闭K2和K3 , 打开K1和分液漏斗活塞,将饱和食盐水滴入到圆底烧瓶中,当观察到D中最初生成的白色沉淀恰好完全溶解时,关闭K1和分液漏斗活塞。请写出A装置中发生反应的化学方程式;饱和食盐水的用途是。(3)、Ⅱ.测定室内空气中甲醛含量用热水浴加热D,打开K3 , 将滑动隔板由最左端抽到最右端,吸入1L室内空气,关闭K3 , 后续操作是。
(4)、装置中毛细管的作用是。(5)、已知甲醛被银氨溶液氧化的化学方程式为:HCHO+4Ag(NH3)2OH=(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O,测得共生成Ag 2.16mg。则空气中甲醛的含量为mg.L-1(空气中其它物质不与银氨溶液反应)。(6)、该设计装置存在一个明显的不足之处是。35. 二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。(1)、Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验 SO2 部分性质的装置,如图 1 所示。仪器 A 的名称 , 导管 b 的作用。
(2)、装置乙的作用是为了观察生成 SO2的速率,则装置乙中加入的试剂是。(3)、①实验前有同学提出质疑:该装置没有排空气,而空气中的 O2 氧化性强于 SO2 , 因此 装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是 SO2 导致的。请你写出 O2 与 Na2S 溶液反应的化学 反应方程式。②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因,进行新的实验探究。实验操作及现象见表。
序号
实验操作
实验现象
1
向 10mL 1mol·L-1 的 Na2S 溶液中通 O2
15min 后,溶液才出现浑浊
2
向 10mL 1mol·L-1 的 Na2S 溶液中通 SO2
溶液立即出现黄色浑浊
由实验现象可知:该实验条件下 Na2S 溶液出现浑浊现象是 SO2 导致的。你认为上表实验 1 反应较慢的原因可能是。
(4)、Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法,其原理是在高温下将样品中的硫元素转化 为 SO2 , 以 淀 粉 和 碘 化 钾 的 酸 性 混 合 溶 液 为 SO2 吸 收 液 , 在 SO2 吸 收 的 同 时 用 0.0010mol·L-1KIO3 标准溶液进行滴定,检测装置如图 2 所示:[查阅资料] ①实验进行 5min,样品中的 S 元素都可转化为 SO2
②2IO3-+5SO2+4H2O=8H++5SO42-+I2
③I2+SO2+2H2=2I-+SO42-+4H+
④IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
工业设定的滴定终点现象是。
(5)、实验一:空白试验,不放样品进行实验,5min 后测得消耗标准液体积为 V1mL实验二:加入 1g 样品再进行实验,5min 后测得消耗标准液体积为 V2mL
比较数据发现 V1 远远小于 V2 , 可忽略不计 V1。 测得 V2 的体积如表
序号
1
2
3
KIO3 标准溶液体积/mL
10.02
9.98
10.00
该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为。