1、110-3-1 考点一 气体的制备一、气体的制备、净化和收集1如图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c 表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是( )选项 气体 a b cA NO2 浓硝酸 铜片 NaOH 溶液B SO2 浓硫酸 Cu 酸性 KMnO4溶液C NH3 浓氨水 生石灰 碱石灰D CO2 稀硫酸 Na2CO3 浓硫酸解析:A 项,氢氧化钠溶液会吸收生成的 NO2,最后收集不到 NO2,错误;B 项,铜与浓硫酸反应需要加热,酸性 KMnO4能氧化 SO2,收集不到 SO2,错误;C 项,碱石灰是固体干燥剂,而题给的装置适用于液体干燥剂,错误。答案:D2如图是制取和
2、收集某气体的实验装置,该装置可用于( )A浓盐酸和二氧化锰反应制取 Cl2B过氧化钠固体和水反应制取 O22C浓硝酸与铜反应制取 NO2D浓氨水和生石灰反应制取 NH3解析:A 项,浓盐酸和二氧化锰反应制取 Cl2需要加热且 Cl2与水反应,不能用排水法收集;C 项,NO 2与水反应生成 NO 气体,不能用排水法收集;D 项,NH 3易溶于水,不能用排水法收集。答案:B3如图是实验室常用的气体制备、净化和收集装置。若依据反应 H2C2O4COCO 2H 2O 制取 CO,则合理的装置组合为( )= = = = =浓 硫 酸 A BC D解析:由反应物的状态和反应条件可选作为制取装置;除去 CO
3、2可选用或装置,要收集 CO 只能用装置,故合理的装置组合为或。答案:D4实验室对制备气体反应的基本要求是“反应条件易满足、能平稳地产生气流、所得气体中尽可能不含杂质成分(除少量水蒸气及少量原料汽化形成的物质)” ,下列反应一般能用于实验室制备气体的是( )ANa 2O2与 CO2反应制备 O2BH 2O2与 MnO2混合制备 O2C加热浓硝酸制备 NO2D浓 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液混合加热制备 NH3解析:A 项,易引入较多的 CO2杂质;C 项,加热浓硝酸制 NO2时还会产生 O2;D 项,氨气易溶于水,用浓 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液反应制得的 NH3量较少。3答案:
4、B5下列仪器和装置,用橡胶管经过简单连接,可制备并收集多种不同的气体(暂不考虑尾气吸收)。关于这些装置的连接,下列说法正确的是( )A制备并收集 C2H4,连接 adfB制备并收集 NO2,连接 acfC制备并收集 H2S,连接 bceD制备并收集 NH3,连接 bde解析:实验室制备乙烯的过程中需要将温度控制在 170 左右,装置中缺少温度计,A 错,Cu 与浓 HNO3制 NO2不需加热,NO 2与 H2O 反应,B 错,硫化氢具有还原性,不能用浓硫酸干燥,C 错。答案:D6下列有关图示装置的叙述不正确的是( )A装置可用于吸收实验中多余的 SO2B装置可用于收集 H2、NH 3、Cl 2
5、、NO 2等C装置中 X 为苯,可用于吸收 NH3或 HCl 气体D装置可用于收集 NH3,并吸收多余的 NH3解析:SO 2和 NaOH 溶液会发生反应,故用 NaOH 溶液吸收 SO2可以防止污染,A 正确;装置中如果气体从长导管通入,只能收集密度比空气大且不能与空气中的成分发生反应4的气体,此时可以收集 Cl2、NO 2等;如果气体从短导管通入,只能收集密度比空气小且不能与空气中的成分发生反应的气体,此时可以收集 H2、NH 3等,B 正确;装置中如果 X 为苯,因为苯的密度比水的小,故苯应该在上层,C 错误;装置中先用盛有碱石灰的干燥管除去 NH3中的水蒸气,然后用排空气法收集 NH3
6、,最后用防倒吸的装置吸收多余的NH3,D 正确。答案:C7下列有关各实验的叙述中正确的是( )A利用氯仿(CHCl 3)密度大于乙醇,进行氯仿与乙醇混合物的分离B进行 H2、NH 3、CO 2、Cl 2、HCl、NO 2等气体收集,但不能用于 NO 气体收集C当 X 选用苯时可进行 NH3和 HCl 的吸收,并防止倒吸D可用于 SO2气体的干燥,收集并吸收多余 SO2气体,防止 SO2逸出污染空气并防止倒吸解析:氯仿和乙醇互溶,不能用分液漏斗分离,A 项错误;密度大于空气的气体(如CO2、Cl 2、HCl、NO 2),可长进短出来收集气体,密度小于空气的气体(如 H2、NH 3),可短进长出来
7、收集气体,NO 能与空气中的 O2反应,不能用排空气法收集,B 项正确;苯的密度小于水的密度,应在上层,不能防止倒吸,C 项错误;SO 2气体不能用碱石灰干燥,D 项错误。答案:B8有气体产生的化学实验中,某段时间内气流速率可能过快,这极有可能导致实验不能顺利进行,甚至会引起危险。下列实验装置可使反应顺利进行或能有效保证实验安全的是( )5A B C D解析:中的橡胶管能够平衡分液漏斗和烧瓶中的气压,保证分液漏斗中的液体顺利滴下,可使反应顺利进行;中气流速率过快时,压强增大,液体被压入长颈漏斗中存储起来,保证实验安全;中气流速率过快时,压强增大,部分气体存储在气球中,保证实验安全;中随着反应的
8、进行,烧瓶中压强逐渐增大,液体不能顺利滴下,实验不能顺利进行。综上所述,B 项正确。答案:B9下列制备和收集气体的实验装置合理的是( )解析:A 中加热的大试管管口应略向下倾斜且收集 NH3的试管口放一团疏松的棉花;B中 NO 很容易被空气中的 O2氧化,所以采用 B 装置得不到 NO;C 中 H2的密度比空气小,所以集气瓶中的进气导管应比出气导管短,C 错误。答案:D6二、气体制备的综合实验10图中是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。(1)在组装好装置后,若要检验 AE 装置的气密性,其操作是首先_,然后微热 A,观察到 E 中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手
9、,E 中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。(2)装置 B 中盛放的试剂是_。(3)点燃 C 处酒精灯,关闭弹簧夹 2,打开弹簧夹 1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍候片刻,装置 C 中黑色固体逐渐变红,装置 E 中溶液里出现大量气泡,同时产生_(答现象);从 E 中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在 C 中发生反应的化学方程式:_。(4)当 C 中固体全部变红色后,关闭弹簧夹 1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量 C 中固体质量,若反应前固体质量为 16 g,反应后称重固体质量减少 2.4 g,通过计算确定该固体产物的成分是_(用化学式表示)。(5)在关闭弹簧夹
10、1 后,打开弹簧夹 2,残余气体进入 F 中,很快发现装置 F 中产生白烟,同时发现 G 中溶液迅速倒吸流入 F 中,写出产生白烟的化学方程式:_,迅速产生倒吸的原因是_。解析:A 是制备 NH3的装置,B 是干燥 NH3的装置,C 是 NH3与 CuO 的反应装置,E 是处理含 NH3尾气的装置,F 是 NH3与 Cl2的反应装置,G 是处理尾气 Cl2的装置。(1)若要检验AE 装置的气密性,首先 AE 装置形成一个密封体系,关闭弹簧夹 2 和分液漏斗活塞,打开弹簧夹 1,在 E 中装入水,没过导管口。(2)干燥 NH3需使用碱性干燥剂(如碱石灰)。(3)C 中 CuO 与 NH3发生氧化
11、还原反应生成红色的 Cu、N 2和 H2O;E 中未反应的 NH3、SO 2可与 BaCl2溶液反应生成 BaSO3沉淀。(4)若产物全部是 Cu,则由差量法知减少的部分全部是氧元素的质量,即 n(CuO) n(O)2.4 g/16 gmol1 0.15 mol,所以反应的 CuO 的质7量为 0.15 mol80 gmol1 12 g16 g,所以 CuO 未完全转化成 Cu,剩余固体为红色,故为 Cu2O 和 Cu 的混合物。(5)Cl 2可将 NH3氧化为 N2,同时生成的 HCl 会和 NH3反应生成NH4Cl,产生白烟,F 瓶内压强变小从而出现倒吸现象。答案:(1)关闭弹簧夹 2 和分液漏斗活塞,打开弹簧夹 1,在 E 中装入水,没过导管口(2)碱石灰(或生石灰)(3)白色沉淀 2NH 33CuO 3CuN 23H 2O= = = = = (4)Cu2O、Cu (5)3Cl 28NH 3=N26NH 4Cl盛满氯气的集气瓶中因氨气消耗氯气生成部分固体,导致瓶内压强减小,引起溶液倒吸
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