1、2015新课标高考总复习化学服/务/教/师超/值/馈/赠课时限时检测(三十五)常见气体的实验室制备(时间:60分钟分值:100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.下列气体发生装置,当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是【解析】“随开随关”原理是利用压强差控制块状固体和液体反应。打开止水夹,利用液体压强使液体与块状固体接触而反应;关闭止水夹,产生气体的压强使液体与块状固体脱离而停止反应,D项不符合。2.利用如图所示的装置处理以下8种气体(烧瓶的位置不得变动):RH2 Cl2 CH4HClNH3NO H2s SO2卜列有关说法不正确的是(A.由A 口进气可收集的
2、气体有B.由B 口进气可收集的气体有C.烧瓶内充满水,由 B 口进气,可收集D,烧瓶内装入浓H2SO4,可用来干燥【解析】 用向下排空气法或排水法收集气体时气体从B 口进,用向上排空气法收集 气体或洗气时气体从 A 口进。【答案】 A3. (2014豫南九校联考)下列各图所示装置的气密性检查中,一定漏气的是 ()【解析】上下移动,曲端液面水平D中已经夹上弹簧夹, 如果气密性良好的话和外界不再相遇,那么把左侧向上抬起时,左侧的液面也应该升高; 现在,把左侧上下移动, 则两端液面依然保持水平的状 况,说明这时是一个连通器,右侧已经和外界连通了,所以气密性不好。【答案】D4. (2014南昌高三检测
3、改编)化学是以实验为基础的学科,化学实验设计和操作中必须 十分重视师生安全问题和环境保护问题。下列操作方法不正确的是()A.制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象,立即松开试管上的橡皮塞B.在气体发生装置上直接点燃甲烷气体时,必须先检验甲烷气体的纯度C.实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室,以免污染实验室D .给试管中的液体加热时不停移动试管或加入碎瓷片,以免暴沸伤人【解析】 选项A,产生倒吸现象的原因是由于装置内压力的降低,致使水槽中的水进入制气装置中,松开试管上的橡皮塞可阻止倒吸的水进入制气装置中。选项B,点燃可燃性气体之前,都要对气体进行验纯,防止出现爆炸事故。选项 C,实验结束后的
4、废液不能直接倒入下水道,应倒入指定的容器中,经处理后再排放。选项 D,给试管中的液体加热时,不停移动试管可使试管内的液体受热均匀,加入碎瓷片也能防止出现暴沸现象。A.用氯化钱和氢氧化钙固体制NH3 B.用铜片和稀硝酸制 NOC.用锌粒和稀硫酸制H2D.用双氧水和二氧化镒制02【解析】 A项导气管太短且试管口向下倾斜,收集试管口应用棉花,错误; B项NO不能用排空气法U集,错误;C项氢气收集应用向下排空气法收集,错误。【答案】D6.(2014安庆高三检测)如图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时,发现锌粒与 稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了,为使该反应顺利进行,则可以从长颈漏斗中加入的试剂是(
5、)食盐水 KNO3溶液 乙醇 Na2CO3溶液 CC14浓氨水A.B.C.D.【解析】 加入KNO 3溶液后不再产生 H2,会产生NO气体。Na2CO3溶液会与H2SO4反应生成CO2,既消耗H2SO4又会使H2不纯净。CC14在下层,使稀H2SO4与锌粒接触。浓氨水会与H2SO4反应。7.用如图装置制取、其中可行的是()提纯并收集表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸fKMnO 4溶液CCO2稀盐酸CaCO3粉末饱和NaHCO3溶液DNH3浓氨水生石灰碱石灰【解析】A 不能用 NaOH 溶液来提纯 NO2: 2NO2
6、+ 2NaOH=NaNO 3+ NaNO2+ H2O;SO2: 2KMnO4+5SO2 +应用向下排空气法收集B浓H2SO4与Cu反应需加热,不能用酸性KMnO 4溶液来提纯2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4; D 中 NH 3密度小于空气密度,8. 实验室制取下列气体,所用药品和干燥剂都正确的是()选项制取的气体药品干燥剂AH2Zn和稀硫酸浓 H2SO4BCl2KClO3和浓盐酸碱石灰CHCl固体NaCl和稀H2SO4碱石灰DNH3NH4Cl和熟石灰P2O5【解析】 A项中制取H2的药品及干燥剂的选择均正确;B项中干燥剂选择错误,因为C12能与碱发生反应,应选浓 H2SO4为干
7、燥剂;C项中药品与干燥剂选择均错误,应用浓硫酸作药品,P2O5或CaCl2为干燥剂;D项中的干燥剂选择错误,应用碱石灰作干燥剂。9. 如图是实验室制取气体的装置,其中发生装置相同,干燥和收集装置有两套,分别用图1和图2表示。下列选项中不正确的是 ()A锌和稀盐酸选用图1B氧化钙和浓氨水选用图1C铜和浓硫酸选用图2D过氧化钠和水选用图2【解析】对于选项A ,锌和稀盐酸反应制取 H2, H2中混有的H2O(g)和HCl可用碱石灰吸收,H2的密度比空气小,用向下排空气法收集,A正确。同样分析知选项 B和D也正确。选项C,铜和浓硫酸在常温下不能发生反应,必须在加热条件下才有SO2气体生成,C错。10.
8、 (2014大连双基测试)用如图所示装置制取表中的四种气体(图中加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂 )。气体abcdCO2稀盐酸CaCO3饱和Na2CO3溶液浓 H2SO4C12浓盐酸MnO2NaOH溶液浓 H2SO4SO2稀 H2SO4Cu品红溶液浓 H2SO4H2稀盐酸锌粒NaOH溶液浓 H2SO4上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是()A. CO2B. C12C. SO2D.出【解析】制备CO2时不能用饱和碳酸钠溶液吸收HCl,因为CO2能与饱和碳酸钠溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液,A错误;除去C12中混有的HCl气体不能用NaOH溶液,因
9、为C12也能与NaOH溶液反应,应用饱和食盐水,B错误;铜与稀硫酸不反应,不能用于制备SO2, C错误。【答案】D二、非选择题(本大题共4小题,共50分)11. (12分)实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示:浓硫域(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用C装置,通常使用的药品是检查C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)。密度颜色溶解性热稳定性与氧气反应卜图是某学生设计收集气体的几种装置,其中不可行的是X气体,则X可能是下列气体中的(3)若用A装置与D装置相连制取并收集 CO2 NO Cl2 H2其中在D装
10、置中连接小烧杯的目的是【解析】(1)采用B装置制取氨气时应选用消石灰和氯化俊固体;C装置适合于固体和液体不需要加热的反应,故应选用浓氨水和氧化钙(或是碱石灰、固体氢氧化钠等)。检查C装置气密性的操作是将导管通入水槽中,用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部,如果导管口有气泡产生,松开手或停止加热后,在导管里形成一段水柱,则说明C装置气密性良好。(2)选择气体收集的方法,无需考虑气体的颜色和热稳定性,根据气体的密度和是否与氧气反应选择能否采用向上或向下排空气法,根据溶解性判断能否选择排水或排其他液体的方法。收集气体时不能采取 bc装置,前者密闭不能排出空气,后者伸入试管内的导管过长。(3)制取CO2时不
11、需要加热,也不必处理尾气;NO常温下与氧气反应, 不能用排空气法收集;制取H2时不需要加热,应采用向下排空气法,尾气处理时一般用点燃的方法,故 X 可能是氯气。D装置中的小烧杯用来吸收尾气,防止污染空气。【答案】(1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等 )将导气管通入水槽中,用 手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部,如果导管口有气泡产生,松开手或停止加热后, 在导管里形成一段水柱,则说明 C装置气密性良好。(2) bc(3)吸收尾气,防止污染空气12. (8分)如图所示装置是化学实验中常见的仪器,它除用于洗气外,还有其他用途:(1)医院里给病人输氧时,往往在氧气钢瓶与病人呼吸面具之间安装盛有水的
12、该装置,用于观察产生气泡的快慢,以便调节供氧速率,此时氧气应从 (填标号)管口导入。(2)实验室用MnO2与浓盐酸反应制 02,写出反应的化学方程式:收集完C12后,将多余的C12通入NaOH溶液之前,为防止 NaOH溶液倒流入反应器,应先将C12从该装置(填标号)管口导进,从 (填标号)管口导出。(3)如果用此装置收集 NO时,应采取的主要操作步骤是 (选取正确的编号)。A.直接将气体由a管口进B.直接将气体由b管口进C.将广口瓶盛满水,气体由 a管口进D.将广口瓶盛满水,气体由 b管口进【解析】(1)为了观察产生气泡的快慢,以便调节供氧速率,则进气管应是长导管,即a管为进气管;(2)为防止
13、吸收多余的 C12时NaOH溶液倒流入反应器,则将 C12从装置短管导进,即由b进,a出;(3)若用此装置收集 NO,由于NO与氧气反应,则需将装置中的空气排尽,利用排液体法收集。故应将广口瓶盛满水,NO气体由短管口 b进入。【答案】(1)a,木(2)MnO2+4HCl(侬)=MnCi 2+CI2 T + 2H2。b a (3)D13. (14分)(2014山西考前训练)I .过氧化氢常用于杀菌消毒、漂白等,也可用于制取 过氧化钙。为了测定某过氧化氢溶液的浓度,甲同学利用如图装置 A、B和必要的试剂进行实验(夹持装置未画出)。(1)A的圆底烧瓶中所加固体试剂的名称是 。(2)当A中不再产生气体
14、后,读取量气管B中气体体积时需进行以下操作:使 B中两管液面相平;平视 B中凹液面的最低点;使气体的温度恢复至室温。正确的操作顺序 是(填序号)。(3)乙同学建议将 A装置用C装置代替,这样改进的好处是 (填字母序号)。A .能较准确地测得 O2的体积B.可以加快反应速率C.使分液漏斗与烧瓶内的压强相等,便于溶液流下n .下面是以双氧水和大理石(含氧化铁杂质)等为原料制取过氧化钙的主要流程。硝酸乂几%式%溶液叫,浓溶溶 操作一(1)溶解大理石时不用稀硫酸的原因是 加入氨水的目的是。(2)写出滤液 B中溶质的一种用途: 。(3)操作是在低温下向过氧化氢浓溶液中加入无水CaCl2, 一段时间后,再
15、加入适量NaOH溶液,即可出现大量过氧化钙沉淀,该过程中所发生的总反应的化学方程式为【解析】I .(1)该实验的原理是通过测定过氧化氢分解生成氧气的体积,测定过氧化氢溶液的浓度,因此圆底烧瓶中需要加入催化剂,使过氧化氢充分分解。(2)读取量气管B中气体体积之前,一定要使反应体系恢复至室温。读数时一定要使量 气管B中两端液面相平,并且视线与凹液面最低点相平。(3)若使用A装置,当分液漏斗中的液体滴入烧瓶时会排出一定体积的空气,造成误差,但C装置可减小此误差。此外,随着反应的进行,烧瓶内气体压强增大,A装置中漏斗内液体滴入困难,但使用 C装置可避免出现此问题。【答案】I .(1)二氧化镒(其他合理
16、答案也可)(2)(3)ACn .(1)大理石与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水除去溶液中的Fe(2)作化肥(其他合理答案也可)H2O2+ CaCl2+2NaOH=CaO2 J + 2NaCl+ 2H2。14. (16分)(2013全国大纲卷)制备氮化镁的装置示意图如下:回答下列问题:(1)检查装置气密T的方法是 , a的名称是 , b的名称是。(2)写出 NaNO2和(NH 4)2SO4反应制备氮气的化学方程式 。(3)C的作用是 , D的作用是 ,是否可以把 C与D的位置对调并说明 理由。(4)写出E中发生反应的化学方程式 。(5)请用化学方法确定是否有氮化镁生成,并检验是否含有未反应的镁,写
17、出实验操作 及现象。【解析】(1)检查装置气密性时要将装置设置成密闭体系(关闭分液漏斗活塞并在 G中加入水),然后利用热膨胀原理来检验。(2)NaNO2中N元素显+ 3价,在反应中将(NH 4)2SO4中一3价的氮氧化,两者发生归中反应生成N2,根据电子守恒和质量守恒来配平化学方程式。(3)由于开始装置中含有空气,故利用硫酸亚铁除去空气中的。2;浓硫酸的作用是作吸水剂,将生成的 N2干燥。(4)镁是活泼金属,在加热条件下能与氮气反应生成氮化镁。(5)Mg 3N2能与水反应生成 NH 3,故只要检验加入水后能否生成氨气即可知是否有Mg 3N 2生成;金属镁的检验可以通过加入酸来检验。【答案】 (1)微热b,这时G中有气泡冒出,停止加热冷却后,G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱,则气密性良好分液漏斗 圆底烧瓶(2)(NH 4”SO4 + 2NaNO 2=2N2 T + Na2SO4+4H2O(3)除去氧气(及氮氧化物) 除去水蒸气 不能,对调后无法除去水蒸气 N2+3Mg=Mg 3N2(5)取少量产物于试管中,加入少量蒸储水,试管底部有沉淀生成, 可闻到刺激性氨味(或把湿润的红色石蕊试纸放在管口,试纸变蓝),证明产物中含有氮化镁;弃去上层清液,加入盐酸,若观察到有气泡产生,则证明产物中含有未反应的镁