高三化學(xué)人教版一輪專題突破訓(xùn)練：2 常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法及其性質(zhì)探究 Word版含解析

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1、 常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法及其性質(zhì)探究 (建議用時(shí)：35分鐘) 1．(2019·鄭州模擬)用如圖裝置制取并收集氣體，對(duì)應(yīng)的裝置和試劑均正確的是(　　) Ⅲ中收集氣體 Ⅰ中試劑a、b Ⅱ中試劑c Ⅳ中試劑d A SO2 稀硫酸與銅片 濃硫酸 NaOH溶液 B Cl2 濃鹽酸與二氧化錳 飽和氯化鈉溶液 NaOH溶液 C HBr 濃硫酸與溴化鈉 濃硫酸 水 D CO 甲酸與濃硫酸 濃硫酸 酸性KMnO4溶液 B　[銅與稀硫酸不反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；濃鹽酸與二氧化錳在加熱條件下可發(fā)生反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，

2、制取的Cl2中含有的HCl氣體可通過飽和食鹽水除去，由于氯氣的密度大于空氣的密度，可用向上排空氣法收集氯氣，由于氯氣有毒，需用氫氧化鈉溶液吸收多余的氯氣，B項(xiàng)正確；濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能將HBr氧化為Br2，因此制取和干燥HBr時(shí)均不能用濃硫酸，C項(xiàng)錯(cuò)誤；CO與酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng)，故不能用酸性高錳酸鉀溶液吸收多余的CO氣體，CO相對(duì)分子質(zhì)量與空氣的相近，不能用排空氣法收集，D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 2．Y形管是一種特殊的儀器，與其他儀器組合可以進(jìn)行某些實(shí)驗(yàn)探究。利用如圖裝置可以探究SO2能否與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀。下列判斷正確的是(　　) A．玻璃管的作用是連通大氣，使空氣中的

3、氧氣進(jìn)入廣口瓶，參與反應(yīng) B．使用Y形管甲時(shí)，應(yīng)將Na2SO3固體轉(zhuǎn)移到濃硫酸中 C．Y形管乙中產(chǎn)生的為氧化性氣體，將BaSO3氧化為BaSO4沉淀 D．Y形管乙中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體 D　[玻璃管的作用是連通大氣，平衡氣壓，以便左右兩邊產(chǎn)生的氣體順利導(dǎo)入BaCl2溶液中，A項(xiàng)錯(cuò)誤；使用Y形管甲時(shí)，應(yīng)將濃硫酸轉(zhuǎn)移到Na2SO3固體中，B項(xiàng)錯(cuò)誤；SO2與BaCl2不反應(yīng)，氧化性氣體能將溶液中的SO氧化為SO，而不是將BaSO3氧化為BaSO4，C項(xiàng)錯(cuò)誤。] 3．某學(xué)習(xí)小組擬利用如圖裝置制備氮化鈣(化學(xué)式為Ca3N2，極易與H2O反應(yīng))。下列說法正確的是(　　) A

4、．打開活塞K通入N2，試管A內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，說明裝置氣密性良好 B．U形管中盛放的干燥劑既可以是堿石灰，也可以是濃硫酸 C．將產(chǎn)物Ca3N2放入鹽酸中，只能得到一種鹽 D．反應(yīng)結(jié)束后，先熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫后再關(guān)閉活塞K D　[A項(xiàng)，不能用通氣體的方法檢驗(yàn)裝置氣密性；B項(xiàng)，U形管只能裝固體；C項(xiàng)，Ca3N2放入鹽酸中可得到兩種鹽CaCl2和NH4Cl。] 4．(2019·惠州模擬)某研究小組用下圖裝置進(jìn)行SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已略去)。 (1)配制氯化鐵溶液時(shí)，需先把氯化鐵晶體溶解在______中，再加水稀釋，這樣操作的目的是__________

5、___________________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)通入足量SO2時(shí)，裝置C中觀察到的現(xiàn)象為__________________________ ___________________________________________________________________。 (3)根據(jù)以上現(xiàn)象，該小組同學(xué)認(rèn)為SO2與FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。 ①寫出SO2與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式___

6、_________________________ ____________________________________________________________________。 ②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)裝置C中有Fe2＋生成____________________________ _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 ③該小組同學(xué)向裝置

7、C反應(yīng)后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，即可證明反應(yīng)生成了SO，該做法____________(填“合理”或“不合理”)，理由是______________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)裝置D中倒置漏斗的作用是_____________________________________。 (5)為了驗(yàn)證SO2具有還原性，實(shí)驗(yàn)中可以代替FeCl3的試劑有________(填字母

8、)。 a．濃硫酸　　　　　　 b．酸性KMnO4溶液 c．碘水 d．NaCl溶液 [解析]　(1)配制FeCl3溶液時(shí)，為了抑制Fe3＋水解，需先把FeCl3晶體溶解在濃鹽酸中，再加水稀釋。(2)SO2通入FeCl3溶液中時(shí)，SO2表現(xiàn)出還原性，能將Fe3＋還原為Fe2＋，則裝置C中觀察到的現(xiàn)象為溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色。(3)①根據(jù)上述分析可知，裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O===SO＋4H＋＋2Fe2＋。②檢驗(yàn)裝置C中有Fe2＋生成的方法為取少量C中反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加酸性KMnO4溶液，現(xiàn)象為KMnO4溶液褪色時(shí)說明含有Fe2＋，反之無Fe2＋。

9、或取少量C中反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，現(xiàn)象為產(chǎn)生藍(lán)色沉淀時(shí)說明含有Fe2＋，反之無Fe2＋。③加入的HNO3能將溶解的SO2氧化為H2SO4，會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)，故該做法不合理。(4)裝置D中倒置漏斗能將SO2尾氣充分吸收，且能防止溶液倒吸。(5)要驗(yàn)證SO2具有還原性，應(yīng)選擇具有較強(qiáng)的氧化性的試劑，且實(shí)驗(yàn)過程中有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，b、c項(xiàng)試劑均可代替FeCl3溶液。 [答案]　(1)濃鹽酸　抑制氯化鐵水解 (2)溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色 (3)①2Fe3＋＋SO2＋2H2O===SO＋4H＋＋2Fe2＋ ②取少量C中反應(yīng)后的溶液于試管中，向其中滴入酸性高錳酸鉀溶液，若

10、褪色，說明有Fe2＋，若不褪色，說明沒有Fe2＋(合理即可) ③不合理　硝酸可以將溶解的SO2氧化為H2SO4，干擾實(shí)驗(yàn) (4)使氣體被充分吸收；防止溶液倒吸 (5)bc 5．(2019·桂林模擬)現(xiàn)用下列裝置(儀器可重復(fù)使用)制備PH3，并證明PH3具有強(qiáng)還原性和熱不穩(wěn)定性。 已知：①標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)，PH3是一種無色、微溶于水、有劇毒的氣體，具有強(qiáng)還原性，在空氣中能自燃； ②白磷(P4)常溫下為白色或黃色蠟狀固體，不溶于水，在空氣中易自燃； ③乙醚是一種易揮發(fā)的液體，沸點(diǎn)為34.6 ℃，能溶解白磷。 (1)儀器m的名稱為________，裝置C名稱為________。 (2

11、)實(shí)驗(yàn)室用白磷與NaOH濃溶液反應(yīng)生成NaH2PO2的同時(shí)制得PH3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)用裝置A制取PH3，實(shí)驗(yàn)前，在儀器n中加入適量的乙醚和白磷并微熱，然后才滴入濃NaOH溶液。實(shí)驗(yàn)前先微熱的目的是__________________________ _______________________________________

12、_____________________________。 (4)將A、C、E依次相連，按照(3)中操作滴入濃NaOH溶液后，同時(shí)點(diǎn)燃E處導(dǎo)出的氣體，若裝置C中溶液黃色變淺，同時(shí)得到白色蠟狀固體，說明PH3具有______性，裝置C中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為___________________________， 點(diǎn)燃E處氣體的目的為_________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (5)將以上裝置組

13、合以證明PH3受熱已分解，并驗(yàn)證PH3受熱分解的氣體產(chǎn)物，則儀器連接順序?yàn)锳→________→D→________→________→E(在“→”之間的空白處填寫裝置編號(hào))。能證明PH3分解的氣體產(chǎn)物的現(xiàn)象是______________ ___________________________________________________________________。 [解析]　(2)NaH2PO2中磷元素為＋1價(jià)，PH3中磷元素為－3價(jià)，根據(jù)得失電子守恒，可得到反應(yīng)方程式為P4＋3NaOH(濃)＋3H2O3NaH2PO2＋PH3↑。(3)乙醚易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)前微熱可生成乙醚蒸氣除去裝置

14、中的空氣，防止P4和PH3自燃。(4)C中溶液黃色變淺，即Fe3＋被還原，可證明PH3有還原性；得到白色蠟狀固體即生成P4，化學(xué)方程式為6Fe2(SO4)3＋4PH3===P4↓＋12FeSO4＋6H2SO4。(5)先由A裝置生成PH3，在B裝置加熱分解，再將產(chǎn)物通過D裝置冷卻得到P4，然后第一次通過裝置C除去PH3，第二次通過裝置C檢驗(yàn)PH3是否完全除去，然后檢驗(yàn)生成的氫氣；證明分解生成的是氫氣，需先看到第二次通過裝置C的溶液不褪色，然后點(diǎn)燃E處氣體火焰呈藍(lán)色。 [答案]　(1)分液漏斗　洗氣瓶 (2)P4＋3NaOH(濃)＋3H2O3NaH2PO2＋PH3↑ (3)排除裝置中的空氣，

15、防止P4和PH3自燃 (4)還原　6Fe2(SO4)3＋4PH3===P4↓＋12FeSO4＋6H2SO4　防止有毒氣體PH3泄漏，污染空氣 (5)B　C　C　第二瓶C中溶液不褪色，點(diǎn)燃E處氣體，火焰呈藍(lán)色 6．(2019·湖南各校聯(lián)考)氯酸鉀是一種重要的氧化劑，受熱易分解。為充分利用資源，變廢為寶，實(shí)驗(yàn)室以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如下： 回答下列問題： (1)加熱下氯化過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________ _________________________________________

16、__________________________。 (2)用如圖裝置制備Cl2，為保證氯化過程中Cl2反應(yīng)充分，制Cl2時(shí)應(yīng)采取的措施是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________， 導(dǎo)氣口n后所連接裝置合適的是________。 (3)操作2包含一系列實(shí)驗(yàn)操作，主要為________→降溫結(jié)晶→過濾→洗滌→低溫干燥。 (4)如圖是制備過程中處理尾氣的部分裝置。

17、 ①B中溶液為______________。 ②A中裝有蒸餾水，查閱資料可知次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl－。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定A中氯元素含量________________________ ____________________________________________________________________。 [解析]　 (1)加熱下氯化過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為6Cl2＋6Ca(OH)2Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O。 (2)為保證氯化過程中Cl2反應(yīng)充分，可通過控制該裝置中滴液漏斗的活塞來控制加入濃鹽酸的速率

18、，從而控制Cl2的產(chǎn)生速率，導(dǎo)氣口n后應(yīng)連接c或d裝置。(3)從后續(xù)“降溫結(jié)晶”可知之前的操作為“蒸發(fā)濃縮”。(4)①用堿性溶液吸收Cl2，故B中可盛裝NaOH溶液。②Cl2部分溶于蒸餾水生成HClO和HCl，要測(cè)定A中氯元素的含量，首先需將HClO、Cl2還原為Cl－，再加入AgNO3溶液，通過測(cè)定生成的AgCl的量來測(cè)定氯元素含量，因Ag2SO4為沉淀，F(xiàn)eCl2會(huì)引入氯元素，干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故應(yīng)選用H2O2進(jìn)行還原。 [答案]　(1)6Cl2＋6Ca(OH)2Ca(ClO3)2＋5CaCl2＋6H2O　(2)控制活塞將濃鹽酸緩慢而均勻地滴入三頸燒瓶中　cd　(3)蒸發(fā)濃縮　(4)①氫氧化

19、鈉溶液?、诹咳∫欢緼中溶液于試管中，加入足量的H2O2溶液，充分振蕩；加熱除去過量的H2O2，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，過濾、洗滌沉淀，干燥后稱量沉淀質(zhì)量 7．(2019·黃岡模擬)某?；瘜W(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備硫氰化鉀(KSCN)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖： 實(shí)驗(yàn)步驟如下： (1)制備NH4SCN溶液：CS2＋2NH3NH4SCN＋H2S。該反應(yīng)比較緩慢。 ①實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)進(jìn)行的操作是________________。三頸燒瓶內(nèi)盛有CS2、水和催化劑，三頸燒瓶的下層液體CS2必須浸沒導(dǎo)氣管口，目的是______________。 ②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開K1，加熱裝置A、D，緩緩地向裝置

20、D中充入氣體，裝置A中的物質(zhì)是____________________(以化學(xué)式表示)，裝置C的作用可能是___________________________________________________________________。 (2)制備KSCN溶液：移去A處的酒精燈，關(guān)閉K1，打開K2，利用耐堿分液漏斗邊加液邊加熱，則此時(shí)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________ __________________________________________________________________。 (3)制備KSCN晶體：先濾去三頸燒瓶中的固體催化劑

21、，再減壓蒸發(fā)濃縮、________、過濾、干燥，得到硫氰化鉀晶體。 [解析]　(1)①對(duì)于有氣體參與的實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行裝置的氣密性檢查。制備NH4SCN是利用NH3和CS2的反應(yīng)，三頸燒瓶的下層液體CS2浸沒導(dǎo)氣管口，可使NH3和CS2充分接觸，又由于NH3易溶于水，下層液體CS2浸沒導(dǎo)氣管口還可防止發(fā)生倒吸。②裝置A為NH3的發(fā)生裝置，通過加熱固體制備氨氣，故裝置A中反應(yīng)物為NH4Cl、Ca(OH)2?？赏ㄟ^觀察裝置C中氣泡速率來控制加熱溫度，從而控制氨氣的流速。(2)D中NH3和CS2反應(yīng)生成NH4SCN，向三頸燒瓶中滴入KOH溶液并進(jìn)行水浴加熱，NH4SCN和KOH發(fā)生反應(yīng)：NH

22、4SCN＋KOHKSCN＋NH3↑＋H2O。 (3)由KSCN溶液得到KSCN晶體的操作為減壓蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，干燥。 [答案]　(1)①檢查裝置的氣密性　使反應(yīng)物充分接觸、防止發(fā)生倒吸?、贜H4Cl、Ca(OH)2　觀察氣泡速率、控制加熱溫度 (2)NH4SCN＋KOHKSCN＋NH3↑＋H2O (3)冷卻結(jié)晶 8．NH4NO3熱分解十分復(fù)雜。在一定條件下：3NH4NO32NH3↑＋2NO↑＋2NO2↑＋3H2O(不考慮2NO2N2O4)，現(xiàn)要選用下列裝置(部分夾持裝置省略)，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物： 已知：①液化溫度：NO2(21 ℃)、NO(－152 ℃)； ②N

23、H3與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到N2和Cu； ③在無催化劑的條件下NOx不能與灼熱的銅反應(yīng)； ④NO2能使?jié)駶櫟牡矸?碘化鉀試紙變藍(lán)。 (1)所選擇裝置的連接順序(按左→右連接，填各裝置數(shù)字)為⑧→________→________→________→④→③→②→⑤。 (2)實(shí)驗(yàn)開始應(yīng)先向裝置⑧中通入_________________________________， 再______________。 (3)為驗(yàn)證NO，可在③中通入____________________________________。 (4)裝置⑤的作用是______________________________

24、_______________。 [解析]　⑧為加熱裝置，由題意3NH4NO32NH3↑＋2NO↑＋2NO2↑＋3H2O，為了更好地檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否含有NO，在加熱前先通入一定量的N2，排凈裝置中的空氣(或O2)。加熱得到NH3、NO、NO2和H2O，利用裝置⑦中無水硫酸銅檢驗(yàn)生成的水，裝置⑥吸收水蒸氣，裝置①檢驗(yàn)NO2，裝置④使二氧化氮液化，二氧化氮?dú)怏w變成液態(tài)，裝置③中通入一定量的氧氣，無色氣體變成紅棕色，說明含有NO氣體，裝置②中NH3與CuO在加熱的條件下反應(yīng)得到N2、Cu和H2O，裝置⑤尾氣處理，防止污染空氣，所以裝置的連接順序?yàn)棰唷摺蕖佟堋邸凇荨? [答案]　(1)⑦?、蕖、佟?2)一定量的N2　點(diǎn)燃酒精燈(或加熱)　(3)一定量的氧氣　(4)尾氣處理，防止污染空氣