2021届一轮复习人教版常见气体的实验室制备作业

2021届一轮复习人教版常见气体的实验室制备作业

常见气体的实验室制备 ‎1.已知NH3、HCl极易溶于水,Cl2能溶于水。下列各装置不能达到实验目的的是(　　)‎ A.利用1吸收多余的氨气 B.装置2可用于除去CO2中的HCl C.装置3可用于干燥氨气 D.装置4可用于排空气法收集H2、CO2、Cl2、HCl等气体 答案　B　氯化氢和二氧化碳都能和氢氧化钠反应而被除去,最终得不到二氧化碳,故B错误。‎ ‎2.下列制备NH3并制取氨水的装置正确且能达到实验目的的是(　　)‎ 答案　D　A项,加热固体时试管口应略向下倾斜,错误;B项,氨气能与五氧化二磷反应,不能用五氧化二磷干燥氨气,B错误;C项,氨气密度小于空气,应从短管进,错误;D项,氨气极易溶于水但不溶于四氯化碳,可将其先通过四氯化碳层再进入水层而不引起倒吸,正确。‎ ‎3.如图所示是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是(　　)‎ 选项 X 收集气体 Y A 碱石灰 HCl 水 B 碱石灰 NH3‎ 水 C 氯化钙 SO2‎ 氢氧化钠 D 氯化钙 NO 氢氧化钠 答案　C　图示收集装置采用向上排空气法,说明该气体密度比空气大,排除B选项;A中干燥氯化氢气体,不能选用碱石灰等碱性干燥剂;D中NO不能用排空气法收集,且其不与NaOH溶液反应。‎ ‎4.下列有关实验操作的主要仪器、注意事项及应用举例都正确的是(　　)‎ 选项 实验 操作 主要 仪器 注意事项 应用举例 A 洗气 ‎①‎ 从长管进气,短管出气 用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2气体中的SO2气体 B 气体 干燥 ‎②‎ 从粗管进气,细管出气 用无水氯化钙作干燥剂干燥氨气 C 分液 ‎③‎ 先将下层液体从下口放出,再将上层液体从下口放出 分离植物油和水的混合物 D 气体 收集 ‎④‎ 从长管进气,短管出气 收集氯气 答案　A　无水氯化钙能与NH3反应,干燥氨气,常用碱石灰,故B错误;分液时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,故C错误;长管进气,短管出气,收集的气体的密度应小于空气,氯气的密度大于空气的密度,故D错误。‎ ‎5.如图所示装置是化学实验中的常用装置,它有多种用途,以下各项用途和操作不正确的是(　　)‎ A.洗气或干燥装置:瓶内放一定体积溶液,由a管口进气 B.用于收集不溶于水的气体:瓶内充满水,由b管口进气 C.H2S和SO2反应的装置:由a管口通入H2S,b管口通入SO2‎ D.提供少量CO:瓶内充满CO,b管口接自来水龙头 答案　D　D项,作为储气瓶提供气体时,从长管进水,从短管出气,故错误。‎ ‎6.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 Na2SO3‎ SO2‎ NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2‎ H2O D 浓盐酸 MnO2‎ Cl2‎ NaOH溶液 答案　B　题给装置可以用于固体和液体不加热型、收集方法为向上排空气法、防倒吸型尾气处理方式的气体的制取。A项,收集NH3应用向下排空气法;C项,铜和稀硝酸反应不能产生NO2,且NO2的吸收不能用水,可以用NaOH溶液;D项,用浓盐酸与MnO2反应制Cl2需要加热,本装置不能满足。‎ ‎7.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 ℃开始失水,101.5 ℃熔化,150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)(　　)‎ 答案　D　草酸晶体加热过程中有水生成,不能采用A、B装置,否则生成的水冷凝后倒流易使仪器破裂;因草酸晶体在101.5 ℃熔化,而150 ℃才分解,使用C装置会使液态草酸流出,不可行;D装置符合题意。‎ ‎8.a、b、c中加入下表中所给的试剂,可用图中装置制取、净化、收集的气体是(　　)‎ 编号 气体 a b c A NH3‎ 浓氨水 生石灰 碱石灰 B CO2‎ 盐酸 碳酸钙 饱和NaHCO3溶液 C NO 稀硝酸 铜屑 H2O D Cl2‎ 浓盐酸 二氧化锰 饱和NaCl溶液 答案　B　A项,固体干燥剂(碱石灰)应使用干燥管盛放且NH3不能用向上排空气法收集;C项,不能用排空气法收集NO;D项,用MnO2和浓盐酸制备Cl2须加热。‎ ‎9.实验室常用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装置制取氧气:‎ Ⅰ.如果用B装置,通常使用的药品是　 ; ‎ Ⅱ.如果用C装置,通常使用的药品是　 ; ‎ Ⅲ.检查B装置气密性的操作方法是   　。 ‎ ‎(2)气体的性质是气体收集方法选择的主要依据。下列性质与收集方法无关的是　　　　(填序号,下同)。 ‎ ‎①密度　②颜色　③溶解性　④与氧气反应 ‎(3)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　　　　。 ‎ ‎①CO2　②H2　③Cl2‎ Ⅰ.写出A装置中反应的离子方程式并用单线桥标出电子转移方向和数目:  ‎ ‎　　　　　　。 ‎ Ⅱ.D装置中小烧杯中应盛放　　　　　　　,目的是　　　　　　　　　　　　　。 ‎ Ⅲ.若要收集干燥纯净的X气体,上述装置应如何改进:  　。 ‎ 答案　(1)Ⅰ.氯酸钾和二氧化锰(或高锰酸钾)‎ Ⅱ.过氧化氢溶液和二氧化锰 Ⅲ.将导气管通入水槽中,用酒精灯微热(或用手捂住)试管,如果导管口有气泡产生,松开手或停止加热,冷却后,在导管里回升一段水柱,则说明B装置气密性良好 ‎(2)②‎ ‎(3)③　Ⅰ. Mn2++Cl2↑+2H2O Ⅱ.NaOH溶液　吸收尾气Cl2,防止污染空气 Ⅲ.在装浓硫酸的洗气瓶前加一个装有饱和NaCl溶液的洗气瓶 解析　(1)Ⅰ.如果用B装置,实验室制取氧气常用高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰在加热条件下分解制备氧气。Ⅱ.如果用C装置,反应不需要加热,则可以用过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解制备氧气。(2)收集气体的方法的选择与气体是否有颜色无关。(3)AD连接是利用向上排气法收集气体;吸收装置是能用液体吸收气体防止污染空气的装置;而制取CO2时不需要加热也不必处理尾气,氢气尾气处理时一般采用点燃的方法,故X可能是氯气。‎ ‎10.下图是用于气体的制备、干燥、性质实验、尾气处理的常用装置。请根据要求回答下列问题。‎ ‎(1)检查装置A的气密性的操作为   　。 ‎ ‎(2)同学甲将仪器按顺序A→B→C→D连接,以此证明实验室制取Cl2的过程中有HCl和水蒸气挥发出来。‎ ‎①A中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②B中盛放的试剂是　　　　　　　,C中盛放的是CCl4溶液,其作用是　　　　　　　　　　　　,D中盛放的试剂是　　　　　　　,实验时看到的现象是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③同学乙认为该实验有缺陷,应该在C、D之间增加E装置,你认为该装置中应放入　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)同学丙用上述除B以外的装置组装了一套可以制出纯净、干燥氯气的装置,按气流方向填出接口顺序:a→　　　　→g→h→f(不能选用B装置,其他装置可以重复使用)。并按顺序写出所填接口对应仪器盛放的试剂:　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)先将a接口封闭,然后向分液漏斗中注入水,打开分液漏斗活塞,分液漏斗中水的液面下降一段后不再下降,证明装置A的气密性良好 ‎(2)①MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O ‎②无水硫酸铜　吸收氯气,防止对HCl的检验造成干扰　AgNO3溶液　产生白色沉淀(答案合理即可)　‎ ‎③湿润的淀粉KI试纸或湿润的有色布条 ‎(3)d→e→d→e　饱和食盐水、浓硫酸 解析　(2)①实验室制氯气的原理为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。②检验制取Cl2的过程中有HCl和水蒸气挥发出来,应先检验水的存在,所以B中的试剂是无水硫酸铜;C中四氯化碳的作用是吸收氯气,因为氯气在四氯化碳中的溶解度较大,且氯气的存在对后面HCl的检验有干扰,所以必须除去氯气;D的作用是检验HCl,所以D中的试剂是AgNO3溶液或紫色石蕊试液,实验现象是产生白色沉淀或紫色石蕊试液变红色。③实验的缺陷是不能证明氯气是否除尽,所以在C与D之间加一个检验氯气的装置,该装置中放入湿润的淀粉KI试纸,若试纸不变蓝色,则证明氯气已除尽。‎ ‎(3)若要得到干燥、纯净的氯气,应先除去HCl,再除去水蒸气,除HCl用饱和食盐水,除水蒸气用浓硫酸,氯气的密度大于空气,所以用向上排空气法收集,最后多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收,所以装置的连接顺序是a→d→e→d→e→g→h→f,两个C装置中放入的试剂分别是饱和食盐水、浓硫酸。‎ ‎11.液态N2O4是火箭推进系统的有效氧化剂。实验室制备少量N2O4的流程如下:‎ NH4Cl固体 NH3 NO ‎ 下列分析正确的是(　　)‎ A.反应①、③中氮元素的化合价发生了变化 B.反应②利用了NH3的氧化性 C.反应④的颜色变化是由化学平衡移动引起的 D.反应①可由下图所示装置实现 答案　C　A项,已知这五种化合物NH4Cl、NH3、NO、NO2、N2O4中N的化合价分别为-3、-3、+2、+4、+4,所以反应①、④中N的化合价没有变化,反应②、③中N的化合价变化了,‎ 不正确;B项,反应②中N从-3价升高为+2价,NH3表现出还原性,不正确;C项,2NO2 N2O4是放热反应,则降低温度,平衡正向移动,使NO2转化为N2O4,C正确;D项,反应①是固体加热生成易溶于水的NH3,所以图示装置中发生装置和收集装置都不合适,不正确。‎ ‎12.如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请根据下列要求回答问题。‎ ‎(1)若烧瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸。‎ ‎①实验目的是验证H2的还原性并检验其氧化产物,请选择上述部分仪器(可以重复使用),组装顺序为A→C→　　　　→　　　　→D,D装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②为使CuO可被H2充分还原,能采取多种措施,试写出其中的一种:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体,分液漏斗中盛装浓氨水,慢慢打开分液漏斗的活塞。‎ ‎①烧瓶内产生的气体主要有　　　　(写化学式)。 ‎ ‎②用产生的气体做氨的催化氧化实验,反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)①B　B　吸收空气中的水蒸气,防止其干扰实验结果　②缓慢滴加稀硫酸(或用石棉绒包裹CuO粉末或其他合理答案)‎ ‎(2)①O2、NH3‎ ‎②4NH3+5O2 4NO+6H2O 解析　(1)①由题意可知,C、D装置间需要加入一个反应发生装置和一个检验H2的氧化产物(H2O)的装置;检验水应用无水硫酸铜,也应选B装置;因为实验目的是检验H2的氧化产物,故两个B装置两端都应安装干燥装置。②要使CuO被H2充分还原,可以减慢通入H2的速率,也可以增大H2与CuO的接触面积。(2)①Na2O2可以与浓氨水中的H2O发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,生成NaOH并且反应放热,使一水合氨的分解平衡向右移动,生成NH3。‎