人教版高中化学高三一轮气体的实验室制法和性质探究练习wold含答案.docx
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人教版高中化学高三一轮气体的实验室制法和性质探究练习wold含答案
第十单元 化学实验
第三课时 气体的实验室制法和性质探究
1.下图是产生和收集气体的实验装置,该装置最适合于( )
A.用浓硝酸与Cu反应制取NO2
B.用浓盐酸
和KMnO4反应制取Cl2
C.用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH3
D.用H2O2溶液和MnO2反应制取O2
2.下列装置能达到实验目的的是( )
A.实验室制取并收集氨气
B.吸收氨气
C.制取CO2,随开随用,随关随停
D.排空气法收集二氧化碳
3.下列实验方案不能达到相应实验预期目的的是( )
③ ④
A.①用铜和浓硝酸制取少量NO2
B.②比较S、C、Si的非金属性
C.③验证HCl溶解性
D.④用于吸收NH3尾气,并防止倒吸
4.下列实验装置正确且能达到实验目的的是( )
A.用图1所示装置制取少量Cl2
B.图2所示装置可证明非金属性Cl>C>Si
C.图3所示装置中水不能持续流下,说明装置气密性良好
D.用图4所示装置测定镁铝合金中铝的质量分数
5.下列各项中的制气方法能利用下图中制取和收集装置的是
A.浓氨水与固体CaO制氨气
B.盐酸与CaCO3固体制CO2
C.稀硝酸与铜片制NO
D.MnO2与浓盐酸制取Cl2
6.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到
实验目的的是( )
7.实验室制备下列气体时,所用方法正确的是( )
A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置
B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体
C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体
D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气
8.用如图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中现象与结论均正确的是( )
选项
甲
乙
丙
试管中现象
A
浓盐酸
二氧化锰
石蕊试液
先变红后褪色
B
浓氨水
生石灰
AlCl3溶液
先沉淀后消失
C
醋酸
碳酸钙
BaCl2溶液
变浑浊
D
浓硝酸
铜
水
试管口出现红棕色
9.下列有关实验现象的预测或装置的选用正确的是( )
A.用装置(Ⅰ)加热草酸晶体获取某些气体(草酸晶体的熔点101.5℃,分解温度约为150℃)
B.用装置(Ⅱ)进行实验时,酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C.用装置(Ⅲ)进行实验时,广口瓶内先有浅红棕色气体出现后又变为无色,且不会产生空气污染
D.用装置(Ⅳ)除去Cl2中的O2
10.某学习小组拟利用如图装置制备氮化钙(化学式为Ca3N2,极易与H2O反应)。
下列说法正确的是( )
A.打开活塞K通入N2,试管A内有气泡产生,说明装置气密性良好
B.U形管中盛放的干燥剂既可以是碱石灰,也可以是浓硫酸
C.将产物Ca3N2放入盐酸中,只能得到一种盐
D.反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温后再关闭活塞K
11.某兴趣小组用下图装置制备气体(酒精灯可以根据需要选择),对应说法正确的是
选项
①中药品
②中
③中药品
④中药品
制备气体
⑥中药品及作用
A
浓盐酸
MnO2
饱和食盐水
浓硫酸
Cl2
NaOH溶液,尾气吸收
B
稀硝酸
Cu
烧碱溶液
浓硫酸
NO
NaOH溶液,尾气吸收
C
浓盐酸
大理石
饱和Na2CO3溶液
浓硫酸
CO2
澄清石灰水,检验
D
浓盐酸
Zn
水
浓硫酸
H2
撤去
12.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。
下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )
A.制取氨气 B.制取NaHCO3C.分离NaHCO3 D.干燥NaHCO3
13.工业上,向500~600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。
现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。
回答下列问题:
(1)制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式为______________,
装置B中加入的试剂是____________。
(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置A用来制取____________。
尾气的成分是____________。
若仍用D的装置进行尾气处理,存在的问题是________。
(3)若操作不当,制得的FeCl2会含有少量FeCl3,检验FeCl3常用的试剂是________。
欲制得纯净的FeCl2,在实验操作中应先________,再_________。
14.三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点:
33℃,沸点:
73℃。
实验室可用如图装置制取ICl3。
(1)仪器a的名称是________。
(2)制备氯气选用的药品为漂白精固体[主要成分为Ca(ClO)2]和浓盐酸,相关反应的化学方程式为____________________________________。
(3)装置B可用于除杂,也是安全瓶,能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象是___________________________。
(4)试剂X为________。
(5)氯气与单质碘反应温度稍低于70℃,则装置D适宜的加热方式为____。
15.NO能否与Na2O2反应?
如果能反应,产物是什么?
某兴趣小组对此进行探究。
【查阅资料】①NO不与碱反应;②亚硝酸盐除浅黄色的AgNO2难溶于水外,其余易溶于水;③2NaNO3
2NaNO2+O2↑,NaNO2热稳定性很高。
【实验探究Ⅰ】兴趣小组的同学经讨论设计了如下图所示实验:
(1)仪器a的名称是________;干燥管D的作用是________。
(2)从分液漏斗中加稀硝酸之前,先加入少量稀硫酸让
A中锌粉完全溶解,其目的是_____________________________________________________________。
(3)若无B装置,后果是____________________________________________。
(4)实验观察到C中固体颜色变白,E中气体先变红棕色,最终又变无色。
E中总反应的化学方程式是_____________________________________________。
【实验探究Ⅱ】该兴趣小组进一步探究C中生成的白色固体的成分。
(5)提出假设:
假设1.白色固体只有NaNO2;
假设2.白色固体只有_______________________________________________;
假设3.白色固体是两种物质的混合物。
(6)实验验证:
①要证明假设2是否成立,实验操作、现象和结论是__________。
②为证明是假设1还是假设3成立,称取C中生成的白色固体
ag置于坩埚中(坩埚质量为cg),用酒精灯加热至质量不再改变,冷却后称得坩埚和剩余固体总质量为bg,假设3成立时b-c的数字范围是__________。
(用含a的不等式表示)
16.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。
某研究小组进行如下实验:
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装
置内的空气)制取Na2S2O5。
装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2
Na2S2O5
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为_________________________________。
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是____________
___。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HS
的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是________(填序号)。
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入盐酸 d.加入品红溶液
e.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_____________________。
实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。
测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
(已知:
滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O
H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.
00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为__________g·L-1。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】A
4.【答案】D
【解析】MnO2与稀盐酸不反应,A错误;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,但盐酸中Cl不是最高价,因此不能判断Cl和C的非金属性,B错误;橡皮管的作用是使烧瓶和分液漏斗上方的压强相等,有利于液体滴下,因此不会出现水不能持续流下的现象,C错误;铝可溶于NaOH溶液,镁不与NaOH反应,然后过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体的质量,然后用固体总质量减去剩余固体的质量,得到铝的质量,从而求出铝的质量分数,D正确。
5.【答案】C
【解析】浓氨水与CaO固体混合可制得氨气,但NH3极易溶于水,不能用排水法收集,A错误;盐酸与CaCO3固体可制得CO2,但CO2溶于水,不能用排水法收集,B错误;金属铜能与稀硝酸在常温下反应生成NO,NO只能用排水法收集,C正确;MnO2与浓盐酸反应需要加热,且Cl2溶于水,不能用排水法收集,D错误。
6.【答案】C
【解析】氯化铵不稳定,加热易分解,温度稍低又可生成氯化铵,制备氨气,应用氯化铵和氢氧化钙为反应物,故A错误;二氧化碳应从长导管通入,否则会将液体排出,故B错误;从溶液中分离碳酸氢钠固体,可用过滤的方法,故C正确;碳酸氢钠不稳定,不能直接加热干燥,可低温烘干,故D错误。
7.【答案】A
【解析】Na2O2、H2O2制取O2的反应分别为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、2H2O2
2H2O+O2↑,均可选取固体与液体在不加热条件下制取气体的装置,A正确。
Cl2通过饱和NaHCO3溶液时产生CO2气体,应先用饱和NaCl溶液除去HCl,再用浓硫酸进行干燥,B错误。
乙烯难溶于水,其密度小于空气,故可采用排水法或向下排空气法收集乙烯,但由于乙烯与空气的密度相差不大,故采用向下排空气法收集到的乙烯不纯净,C错误。
用水吸收NO2尾气时,发生的反应为3NO2+H2O===2HNO3+NO,同时产生污染性气体NO,常用NaOH溶液吸收NO2,D错误。
8.【答案】D
【解析】浓盐酸与二氧化锰制备氯气需要加热,此装置不加热无法制得氯气,A错误;B项制得的氢氧化铝沉淀不溶于氨水,B错误;二氧化碳与BaCl2溶液不反应,无浑浊出现,C错误;浓硝酸与铜反应产生二氧化氮,二氧化氮与水反应产生一氧化氮,一氧化氮易被氧化为二氧化氮,故试管口出现红棕色,D正确。
9.【答案】B
【解析】A项,分解前先熔化,流向试管口;B项,浓H2SO4与蔗糖作用生成CO2、SO2;C项,NO不能被H2O吸收,会造成大气污染;D项,Cl2、O2与Cu在加热条件下均会发生反应。
10.【答案】D
【解析】A项,不能用通气体的方法检验装置气密性;B项,U形管只能装固体;C项,Ca3N2放入盐酸中可得到两种盐CaCl2和NH4Cl。
11.【答案】A
【解析】不能用氢氧化钠吸收NO,故B错误;应用饱和碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢气体,不能用Na2CO3溶液,故C错误;收集氢气用向下排空气法,故D错误。
12.【答案】C
【解析】A项中,制取NH3应用Ca(OH)2和NH4Cl固体加热,A不正确;B项中,CO2气体应长管进、短管出,B不正确;C项中,析出的NaHCO3晶体用过滤的方法分离,C正确;D项中NaHCO3应低温烘干,不能直接加热,易发生反应2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,D不正确。
13.【答案】
(1)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O 浓硫酸
(2)HCl HCl和H2 发生倒吸 可燃性气体H2不能被吸收
(3)KSCN溶液 点燃A处的酒精灯 点燃C处的酒精灯
14.【答案】
(1)蒸馏烧瓶
(2)Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(3)吸滤瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升
(4)碱石灰
(5)水浴加热
【解析】
(2)次氯酸钙与浓盐酸可发生氯元素的“归中反应”生成Cl2。
(3)C中发生堵塞时,B中吸滤瓶内压强增大,可将饱和食盐水“压”入长颈漏斗。
(5)低于100℃的反应适宜用水浴加热。
15.【答案】
(1)锥形瓶 防止E中的水蒸气进入C管
(2)产生H2来排出装置中的空气
(3)A中挥发出的水蒸气和硝酸
蒸气会进入C管与Na2O2反应,干扰实验
(4)4NO+3O2+2H2O
4HNO3
(5)NaNO3
(6)①取C管中的固体少量于试管中溶于水,加入AgNO3溶液,若没有浅黄色沉淀,则假设2成立;若有沉淀则假设2不成立[其他合理解答均给分,如使用pH试纸、酚酞溶液(试纸)、酸性KMnO4溶液等,只要操作、现象和结论正确均可
]
②
a 【解析】 (1)据图可知a是锥形瓶;过氧化钠易与水反应,干燥管D的作用是防止E中的水蒸气进入C管。 (2)NO在空气中不能存在,遇氧气会被氧化成二氧化氮,故先加入稀硫酸产生H2来排出装置中的空气。 (3)A中的硝酸易挥发,水蒸气和硝酸与过氧化钠反应,B中的碱石灰可以吸收硝酸和水。 (4)C中固体颜色变白,说明过氧化钠发生了反应,E中气体先变红棕色,最终又变无色是NO到二氧化氮又生成NO的过程,总反应: 4NO+3O2+2H2O 4HNO3。 (5)NO可能被氧化成亚硝酸钠或硝酸钠,故假设2是白色固体只有NaNO3。 (6)①根据硝酸根与亚硝酸根的区别,可以用硝酸银验证,取C管中的固体少量于试管中溶于水,加入AgNO3溶液,若没有浅黄色沉淀,则假设2成立;若有沉淀则假设2不成立;②若全是亚硝酸钠,则b-c=a;若全是硝酸钠,据硝酸钠分解反应2NaNO3 2NaNO2+O2↑,b-c= a;故 a 16.【答案】 (1)Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4(浓) 2NaHSO4+SO2↑+H2O) (2)过滤 (3)d (4)a、e (5)取少量Na2S2O 5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成(6)①0.16 ②偏低 【解析】 (1)根据焦亚硫酸钠的制备实验,装置Ⅰ为二氧化硫气体产生的装置,发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4(浓) 2NaHSO4+SO2↑+H2O。 (2)装置Ⅱ中析出Na2S2O5晶体,分离固体、液体混合物的方法是过滤。 (3)整个实验装置中会出现二氧化硫尾气,尾气处理即吸收二氧化硫,因此装置Ⅲ选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为氢氧化钠溶液且用防倒吸装置即d装置。 (4)NaHSO3溶液中HS 既存在电离又存在水解,如何确定二者程度相对大小,可以通过溶液的酸碱性来判断,若电离大于水解,呈酸性;反之呈碱性。 因此选择的实验方法是a、e。 (5)Na2S2O5晶体在空气中容易被氧化,如何确定Na2S2O5晶体在空气中是否被氧化,可以借助信息: Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。 若没有被氧化,则溶于水后只生成亚硫酸氢钠,则加入足量盐酸,然后再加氯化钡就没有沉淀析出;若被氧化则溶于水后再加足量盐酸后,滴加氯化钡有沉淀析出,因此可以确定方案来检验Na2S2O5晶体在空气中是否被氧化。 (6)葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定实验,根据滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI,通过碘的消耗量来确定样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)。 设100.00mL样品中含有二氧化硫的质量为m SO2 + I2+2H2O H2SO4+2HI 64g1mol m0.01000mol·L-1×25.00×10-3L=2.5×10-4mol m=1.6×10-2g 样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为 1.6×10-2g/0.1L=0.16g·L-1 因此在整个实验中碘的消耗量数值确定最为重要,若反应过程中部分HI被空气氧化生成碘单质,则消耗标准I2溶液的体积变小,使测量数值偏低。
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