常见气体的制备原理及装置选择.docx
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常见气体的制备原理及装置选择
常见气体的制备原理及装置选择
1.制备干燥氨气所需的药品是( )
A.NH4Cl溶液、NaOH溶液、浓H2SO4
B.饱和氨水
C.NaOH溶液、NH4Cl晶体、浓H2SO4
D.NH4Cl固体、碱石灰、氢氧化钙
2.实验室中准备有以下主要仪器及用品,大试管、带导管的单孔塞、药匙、镊子、水槽、集气瓶、玻璃片、酒精灯、铁架台,如果药品选用合理,用以上仪器用品,能完成的实验有( )
A.制取一氧化氮
B.制取乙烯
C.制取乙炔
D.氢气还原氧化铜
3.下列方法最难能制备氧气的是( )
A.加热氯酸钾
B.加热氯酸钾和二氧化锰
C.加热高锰酸钾
D.加热双氧水
4.按如图所示装置进行实验,下列现象描述正确的是(不加热)( )
A.若A为浓盐酸,B为MnO2,C中盛品红溶液,则C中溶液退色
B.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解
C.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛过量澄清石灰水,则C中溶液变浑浊
D.若A为浓硝酸,B为石墨,D将看到红棕色气体
5.实验室用高锰酸钾加热制取氧气主要有以下步骤:
a.加热盛有药品的试管;b.向试管中加入药品;c.检查装置的气密性;
d.用排水法收集气体;e.停止加热;f.将导气管从水槽中取出
正确的操作顺序是( )
A.cbadef
B.dacfbe
C.badcfe
D.cbadfe
6.用如图装置进行实验,将液体A逐渐加入到固体B中,下列叙述正确的是( )
A.若A为浓盐酸,B为KMnO4(KMnO4在常温下能与浓盐酸反应),C中盛品红溶液,则C中溶液退色
B.若A为硫酸,B为大理石,C中盛澄清石灰水,则C中溶液先出现浑浊后变澄清
C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀溶解
D.上述实验中仪器D可以用长玻璃导管代替
7.实验室制取二氧化碳选用的药品是( )
A.石灰石和稀硫酸
B.碳酸钠和稀盐酸
C.石灰石和稀盐酸
D.碳酸钠和稀硫酸
8.下列气体的实验室制法正确的是( )
A.Cl2:
电解饱和食盐水
B.O2:
过氧化氢与二氧化锰混合
C.H2:
锌粒和稀硝酸混合
D.NH3:
氮气和氢气混合
9.下列关于实验室制取气体所用试剂的组合合理的是( )
A.制Cl2:
MnO2、盐酸(稀)
B.制H2:
硝酸(稀)、Zn
C.制O2:
MnO2、H2O2
D.制CO2:
硫酸(稀)、CaCO3
10.拟用如图装置制取表中的四种气体(图中夹持仪器均已略去;a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),不能达到实验目的是( )
11.实验室制取二氧化碳用不到的仪器是( )
A.长颈漏斗
B.广口瓶
C.酒精灯
D.集气瓶
12.下列气体中,不能用启普发生器制取的是( )
A.硫化氢
B.二氧化硫
C.二氧化碳
D.氢气
13.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溶液和浓硫酸净化和干燥气体
C.制氢气时,用浓硫酸与锌反应比用稀硫酸快
D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气
14.下列哪组气体在实验室中可用相同的实验装置制取( )
A.H2S H2 CO2
B.SO2 Cl2 H2S
C.O2 SO2 Cl2
D.HCl Cl2 SO2
15.制备干燥氨气所需的药品是( )
A.NH4Cl溶液、NaOH溶液、浓H2SO4
B.饱和氨水
C.NaOH溶液、NH4Cl晶体、浓H2SO4
D.NH4Cl固体、碱石灰、氢氧化钙
16.实验室中准备有以下主要仪器及用品,大试管、带导管的单孔塞、药匙、镊子、水槽、集气瓶、玻璃片、酒精灯、铁架台,如果药品选用合理,用以上仪器用品,能完成的实验有( )
A.制取一氧化氮
B.制取乙烯
C.制取乙炔
D.氢气还原氧化铜
17.下列方法最难能制备氧气的是( )
A.加热氯酸钾
B.加热氯酸钾和二氧化锰
C.加热高锰酸钾
D.加热双氧水
18.按如图所示装置进行实验,下列现象描述正确的是(不加热)( )
A.若A为浓盐酸,B为MnO2,C中盛品红溶液,则C中溶液褪色
B.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解
C.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛过量澄清石灰水,则C中溶液变浑浊
D.若A为浓硝酸,B为石墨,D将看到红棕色气体
19.实验室用高锰酸钾加热制取氧气主要有以下步聚:
a.加热盛有药品的试管;
b.向试管中加入药品;
c.检查装置的气密性;
d.用排水法收集气体;
e.停止加热;
f.将导气管从水槽中取出
正确的操作顺序是( )
A.cbadef
B.dacfbe
C.badcfe
D.cbadfe
20.用如图装置进行实验,将液体A逐渐加入到固体B中,下列叙述正确的是( )
A.若A为浓盐酸,B为KMnO4(KMnO4在常温下能与浓盐酸反应),C中盛品红溶液,则C中溶液褪色
B.若A为硫酸,B为大理石,C中盛澄清石灰水,则C中溶液先出现浑浊后变澄清
C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀溶解
D.上述实验中仪器D可以用长玻璃导管代替
21.实验室制取二氧化碳选用的药品是( )
A.石灰石和稀硫酸
B.碳酸钠和稀盐酸
C.石灰石和稀盐酸
D.碳酸钠和稀硫酸
22.下列气体的实验室制法正确的是( )
A.Cl2:
电解饱和食盐水
B.O2:
过氧化氢与二氧化锰混合
C.H2:
锌粒和稀硝酸混合
D.NH3:
氮气和氢气混合
23.下列关于实验室制取气体所用试剂的组合合理的是( )
A.制Cl2:
MnO2、盐酸(稀)
B.制H2:
硝酸(稀)、Zn
C.制O2:
MnO2、H2O2
D.制CO2:
硫酸(稀)、CaCO3
24.拟用如图装置制取表中的四种气体(图中夹持仪器均已略去;a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),不能达到实验目的是( )
25.实验室制取二氧化碳用不到的仪器是( )
A.长颈漏斗
B.广口瓶
C.酒精灯
D.集气瓶
26.下列气体中,不能用启普发生器制取的是( )
A.硫化氢
B.二氧化硫
C.二氧化碳
D.氢气
27.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溶液和浓硫酸净化和干燥气体
C.制氢气时,用浓硫酸与锌反应比用稀硫酸快
D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气
28.下列哪组气体在实验室中可用相同的实验装置制取( )
A.H2SH2CO2
B.SO2Cl2H2S
C.O2SO2Cl2
D.HClCl2SO2
答案解析
1.D
【解析】氨气易溶于水,不能用溶液制备氨气,氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥,A、C项错误;饱和氨水得到的氨气中含有水蒸气,B项错误;实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气,氨气为碱性气体,可用碱石灰干燥,D项正确。
2.A
【解析】铜与稀硝酸在常温下反应生成一氧化氮,反应不需要加热,用排水法收集,用到的仪器有:
大试管、带导管的单孔塞、药匙、镊子、水槽、集气瓶、玻璃片、铁架台;制取乙烯需要用温度计控制温度,而所给仪器中没有温度计无法制取;制取乙炔是将饱和食盐水加入到电石上,应用到双孔塞;氢气还原氧化铜应该在硬质试管中加热,所给仪器中没有硬质试管,不能完成。
3.A
【解析】氯酸钾加热到熔融才开始慢慢分解生成氧气,速率慢,需要加热的温度高;加热氯酸钾和二氧化锰,二氧化锰催化作用,在温度较低条件下分解,反应速率快;加热高锰酸钾固体,分解温度低,反应速率大;过氧化氢受热易分解,反应速率快,上述分析可知制备氧气最难的是加热氯酸钾固体分解制备氧气。
4.C
【解析】此装置没有加热装置,故不能用于实验室制取氯;氢氧化铝为两性氢氧化物,能溶于强酸和强碱,不能溶于弱酸和弱碱;醋酸酸性强于碳酸,故醋酸能与贝壳中的碳酸钙反应生成二氧化碳气体,少量的二氧化碳溶于石灰水生成白色沉淀;浓硝酸与碳反应需要加热。
5.D
【解析】实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是:
连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)选c→装(装入固体药品,注意用高锰酸钾时,在试管口放一团棉花)选b→定(用铁架台固定仪器装置)→点(用火柴点燃酒精灯,给试管加热)选a→收(用排水法收集气体)选d→移(把导管移出水面)选f→熄(熄灭酒精灯)选e,可得题中正确的操作顺序是:
cbadfe。
6.A
【解析】浓盐酸与KMnO4常温下发生氧化还原反应生成氯气,氯气具有氧化性通入品红溶液中退色;贝壳的主要成分为碳酸钙,硫酸与碳酸钙反应生成二氧化碳气体,和硫酸钙,硫酸钙微溶附着在大理石表面阻止反应进行,生成的二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀;氨水和氯化铝反应生成氢氧化铝,由于一水合氨为弱碱,则氢氧化铝不能溶解,C中先产生白色沉淀,但不溶解;如生成气体极易溶于C中液体,则C中液体上升,因D的球形部分体积较大,当C中液体脱离液面时,由于自身重力作用可回落到C中,从而可起到防止倒吸作用,则不能用长玻璃导管的代替。
7.C
【解析】石灰石和稀硫酸反应生成微溶性的硫酸钙,会覆盖在大理石表面,阻止反应的进行,使反应慢慢终止,不能用于实验室制取二氧化碳;碳酸钠和稀盐酸能生成二氧化碳,但反应速率过快,产生的二氧化碳气体不易收集,不能用来实验室里制取二氧化碳气体;实验室制取二氧化碳常采用稀盐酸与大理石或石灰石反应;碳酸钠和稀硫酸反应,制得的二氧化碳反应速率过快,产生的二氧化碳气体不易收集,不能用来实验室里制取二氧化碳气体。
8.B
【解析】实验室用浓盐酸和二氧化锰加热反应生成,MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O,电解饱和食盐水不能制得纯净的氯气;实验室中用过氧化氢在二氧化锰做催化剂条件下分解生成水和氧气,2H2O2
2H2O+O2↑,故B正确;制取氢气常用稀硫酸或稀盐酸,不用稀硝酸,稀硝酸具有强氧化性和锌粒反应不能生成氢气;氮气和氢气混合高温高压催化剂反应生成氨气为工业制备,实验室制备是氯化铵和氢氧化钙加热反应生成,2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+2H2O+CaCl2。
9.C
【解析】实验室制备氯气用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下进行,稀盐酸不与二氧化锰反应;实验室制备氢气用稀硫酸和锌反应,可以是粗锌,硝酸与锌不生成氢气;实验室制备氧气可用MnO2、H2O2或加热二氧化锰和氯酸钾或者高锰酸钾等制备;实验室制备二氧化碳用盐酸和碳酸钙,不能用稀硫酸,因生成微溶于水的硫酸钙而致反应不能进行。
10.C
【解析】双氧水在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气不需加热,氧气不与浓硫酸作用,可用浓硫酸吸收水分进行干燥,氧气密度比空气大,能用向上排空气法收集;盐酸和大理石反应制取二氧化碳不需加热,二氧化碳中混有易挥发的氯化氢,二氧化碳与碳酸氢钠不反应,氯化氢与碳酸氢钠反应生成氯化钠和二氧化碳和水,能用碳酸氢钠进行洗涤二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,能用向上排空气法收集;铜和稀硝酸反应生成一氧化氮不需要加热,但一氧化氮难溶于水,所以能用水洗,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,所以不能用排空气法收集;亚硫酸钠固体与硫酸反应Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O,不需加热,SO2不与浓硫酸作用,可用浓硫酸吸收水分进行干燥,SO2密度比空气大,能用向上排空气法收集。
11.C
【解析】实验室用稀盐酸与石灰石或大理石制取二氧化碳的反应原理,使用的装置为“固+液常温型”,用到的仪器有:
长颈漏斗、广口瓶,反应不需要加热,所以不需要用酒精灯,二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,用到集气瓶;所以用不到的仪器是酒精灯。
12.B
【解析】H2S、CO2、H2都是使用块状固体和液体反应而制取,且不需加热,可以使用启普发生器,实验室用亚硫酸钠和硫酸制取SO2,硫酸钠是粉末状固体,所以不能用启普发生器制取。
13.A
【解析】用Na2O2或H2O2作反应物制备氧气都是利用固体和液体不加热反应生成,可选用相同的气体发生装置;实验室制取氯气含有HCl和水分,常用饱和食盐水和浓硫酸净化气体;浓硫酸和锌反应不能制氢气,实验室是用稀硫酸和锌反应生成氢气;二氧化氮和水反应生成硝酸的同时生成一氧化氮,一氧化氮也是污染气体,不能被吸收,氢氧化钠溶液可以吸收二氧化氮气体。
14.A
【解析】实验室制取O2,可以用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法,使用的是固体和固体加热制取气体装置;实验室制取CO2,用的是碳酸钙与稀盐酸反应,不需要加热,使用的是固体和液体常温下反应制气体的装置;实验室制取H2,用的是锌与稀盐酸反应,不需要加热,使用的是固体和液体常温下反应制气体的装置;
实验室制取H2S,用的是硫化亚铁与稀盐酸反应,不需要加热,使用的是固体和液体常温下反应制气体的装置;实验室制取SO2,用的是亚硫酸钠与稀硫酸反应,不需要加热,使用的是固体和液体常温下反应制气体的装置;实验室制取HCl,用的是氯化钠与浓硫酸反应,需要加热,使用的是液体和固体在加热条件下制气体的装置;实验室制取Cl2,用的是二氧化锰与浓盐酸反应,需要加热,使用的是液体和固体在加热条件下制气体的装置;可用相同的实验装置制取二者的是H2S、H2、CO2,故选A。
15.D
【解析】氨气易溶于水,不能用溶液制备氨气,氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥;饱和氨水得到的氨气中含有水蒸气;氨气易溶于水,不能用溶液制备氨气,氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥;实验室用氯化铵和消石灰反应制备氨气,氨气为碱性气体,可用碱石灰干燥。
16.A
【解析】铜与稀硝酸在常温下反应生成一氧化氮,反应不需要加热,用排水法收集,用到的仪器有:
大试管、带导管的单孔塞、药匙、镊子、水槽、集气瓶、玻璃片、铁架台;制取乙烯需要用温度计控制温度,而所给仪器中没有温度计无法制取;制取乙炔是将饱和食盐水加入到电石上,应用到双孔塞;氢气还原氧化铜应该在硬质试管中加热,所给仪器中没有硬质试管,不能完成。
17.A
【解析】氯酸钾加热到熔融才开始慢慢分解生成氧气,速率慢,需要加热的温度高;加热氯酸钾和二氧化锰,二氧化锰催化作用,在温度较低条件下分解,反应速率快;加热高锰酸钾固体,分解温度低,反应速率大;过氧化氢受热易分解,反应速率快,上述分析可知制备氧气最难的是加热氯酸钾固体分解制备氧气。
18.C
【解析】此装置没有加热装置,故不能用于实验室制取氯;氢氧化铝为两性氢氧化物,能溶于强酸和强碱,不能溶于弱酸和弱碱;醋酸酸性强于碳酸,故醋酸能与贝壳中的碳酸钙反应生成二氧化碳气体,少量的二氧化碳溶于石灰水生成白色沉淀;浓硝酸与C反应需要加热。
19.D
【解析】实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是:
连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)选c→装(装入固体药品,注意用高锰酸钾时,在试管口放一团棉花)选b→定(用铁架台固定仪器装置)→点(用火柴点燃酒精灯,给试管加热)选a→收(用排水法收集气体)选d→移(把导管移出水面)选f→熄(熄灭酒精灯)选e,可得题中正确的操作顺序是:
cbadfe。
20.A
【解析】浓盐酸与KMnO4常温下发生氧化还原反应生成氯气,氯气具有氧化性通入品红溶液中褪色;贝壳的主要成分为碳酸钙,硫酸与碳酸钙反应生成二氧化碳气体,和硫酸钙,硫酸钙微溶附着在大理石表面组织反应进行,生成的二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀,二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀;氨水和氯化铝反应生成氢氧化铝,由于一水合氨为弱碱,则氢氧化铝不能溶解,C中先产生白色沉淀,但不溶解;如生成气体极易溶于C中液体,则C中液体上升,因C的球形部分体积较大,当C中液体脱离液面时,由于自身重力作用可回落到C中,从而可起到防止倒吸作用,则不能用长玻璃导管的代替。
21.C
【解析】石灰石和稀硫酸反应生成微溶性的硫酸钙,会覆盖在大理石表面,阻止反应的进行,使反应慢慢终止,不能用于实验室制取二氧化碳;碳酸钠和稀盐酸能生成二氧化碳,但反应速率过快,产生的二氧化碳气体不易收集,不能用来实验室里制取二氧化碳气体;实验室制取二氧化碳常采用稀盐酸与大理石或石灰石反应;碳酸钠和稀硫酸反应,制得的二氧化碳反应速率过快,产生的二氧化碳气体不易收集,不能用来实验室里制取二氧化碳气体。
22.B
【解析】实验室用浓盐酸和二氧化锰加热反应生成,
MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O,电解饱和食盐水不能制得纯净的氯气;实验室中用过氧化氢在二氧化锰做催化剂条件下分解生成水和氧气,2H2O2
2H2O+O2↑,故B正确;制取氢气常用稀硫酸或稀盐酸,不用稀硝酸,稀硝酸具有强氧化性和锌粒反应不能生成氢气;氮气和氢气混合高温高压催化剂反应生成氨气为工业制备,实验室制备是氯化铵和氢氧化钙加热反应生成,2NH4Cl+Ca(OH)2
2NH3↑+2H2O+CaCl2。
23.C
【解析】实验室制备氯气用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下进行,稀盐酸不与二氧化锰反应;实验室制备氢气用稀硫酸和锌反应,可以是粗锌,硝酸与锌不生成氢气;实验室制备氧气可用MnO2、H2O2或加热二氧化锰和氯酸钾或者高锰酸钾等制备;实验室制备二氧化碳用盐酸和碳酸钙,不能用稀硫酸,因生成微溶于水的硫酸钙而致反应不能进行。
24.C
【解析】双氧水在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气不需加热,氧气不与浓硫酸作用,可用浓硫酸吸收水分进行干燥,氧气密度比空气大,能用向上排空气法收集;盐酸和大理石反应制取二氧化碳不需加热,二氧化碳中混有易挥发的氯化氢,二氧化碳与碳酸氢钠不反应,氯化氢与碳酸氢钠反应生成氯化钠和二氧化碳和水,能用碳酸氢钠进行洗涤二氧化碳,二氧化碳密度比空气大,能用向上排空气法收集;铜和稀硝酸反应生成一氧化氮不需要加热,但一氧化氮难溶于水,所以不能用水洗,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,所以不能用排空气法收集;亚硫酸钠固体与硫酸反应Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O,不需加热,SO2不与浓硫酸作用,可用浓硫酸吸收水分进行干燥,SO2密度比空气大,能用向上排空气法收集。
25.C
【解析】实验室用稀盐酸与大理石或大理石制取二氧化碳的反应原理,使用的装置为“固+液常温型”,用到的仪器有:
长颈漏斗、广口瓶,反应不需要加热,所以不需要用酒精灯,二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集,用到集气瓶;所以用不到的仪器是酒精灯。
26.B
【解析】H2S、CO2、H2都是使用块状固体和液体反应而制取,且不需加热,可以使用启普发生器,实验室用亚硫酸钠和硫酸制取SO2,硫酸钠是粉末状固体,所以不能用启普发生器制取。
27.A
【解析】用Na2O2或H2O2作反应物制备氧气都是利用固体和液体不和加热反应生成,应选择分液漏斗中的液体加入过氧化钠中反应或过氧化氢从分液漏斗中滴入固体二氧化锰催化作用发生反应生成氧气,应选择相同的气体发生装置;氯气溶于水和水反应生成盐酸和次氯酸是化学平衡,盐酸和碳酸氢钠能发生反应促进平衡正向进行,生成的氯气通过饱和NaHCO3溶液不能制得氯气;浓硫酸和锌反应不能生成氢气,实验室是用稀硫酸和锌反应生成氢气;二氧化氮和水反应生成硝酸同时生成一氧化氮也是污染气体,不能被吸收,氢氧化钠溶液可以吸收二氧化氮气体。
28.A
【解析】实验室制取O2,可以用加热氯酸钾或高锰酸钾的方法,使用的是固体和固体加热制取气体装置;实验室制取CO2,用的是碳酸钙与稀盐酸反应,不需要加热,使用的是固体和液体常温下反应制气体的装置;实验室制取H2,用的是锌与稀盐酸反应,不需要加热,使用的是固体和液体常温下反应制气体的装置;
实验室制取H2S,用的是硫化亚铁与稀盐酸反应,不需要加热,使用的是固体和液体常温下反应制气体的装置;实验室制取SO2,用的是亚硫酸钠与稀硫酸反应,不需要加热,使用的是固体和液体常温下反应制气体的装置;实验室制取HCl,用的是氯化钠与浓硫酸反应,需要加热,使用的是液体和固体在加热条件下制气体的装置;实验室制取Cl2,用的是二氧化锰与浓盐酸反应,需要加热,使用的是液体和固体在加热条件下制气体的装置;可用相同的实验装置制取二者的是H2S、H2、CO2,故选A。
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