1、第 3 节 化学反应的利用第 1 课时 利用化学反应制备物质达标检测1下列关于实验室制取 Cl2 的反应，下列说法正确的是( )A实验室中可用 MnO2 与 1 molL1 盐酸反应制 Cl2B每生成 1 mol Cl2，转移 2 mol 电子C每消耗 1 mol MnO2，起还原作用的 HCl 消耗 4 molD用烧瓶、铁架台、分液漏斗、导管可用于 MnO2 和浓盐酸反应制备 Cl2答案 B解析 A 项，实验室用 MnO2 和浓盐酸反应制取 Cl2，1 molL1 盐酸为稀盐酸，错误；B 项，反应前后氯由1 价变 0 价， 为每生成 1 mol Cl2，转移电子 2 mol，正确；C 项，反
2、应MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O，每消耗 1 mol MnO2，参加反应的 HCl= = = = = 为 4 mol，其中起还原作用的 HCl 为 2 mol，错误；D 项，缺少酒精灯，错误。2下列物质可用来干燥 Cl2 的是( )碱石灰 浓硫酸 无水 CaCl2 P 2O5A BC D答案 C解析 碱石灰主要成分是氧化 钙和氢氧化钠，属于碱性干燥剂，不能用碱石灰干燥氯气等与碱反应的气体，可以干燥中性气体和氨气；浓 H2SO4 不能用于干燥氨气及 H2S、HBr、HI 还原性气体，可用于干燥氯气等酸性气体和中性气体； P2O5 不能干燥氨气，可以用来干燥酸性气体和中性气体
3、；无水 CaCl2 可以用来干燥除氨气之外的常见 气体。3下列关于实验室制取气体所用试剂的组合不合理的是( )A制 Cl2：MnO 2、浓盐酸B制 H2：稀硫酸、ZnC制 O2：MnO 2、H 2O2D制 CO2：稀硫酸、CaCO 3答案 D解析 碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸 钙微溶于水，覆盖在碳酸钙的表面使反应难以继续进行，因此，实验室应该选用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳。4实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集 CO2 气体，下列装置中合理的是( )答案 D解析 实验室制取 CO2 的特点是固体和液体反 应且不需要加热，由于 盐酸易挥发，因此在收集之前需要除去挥发出的 HCl 气体，因 为
4、CO2 的密度大于空气的，所以采用向上排空气法收集 CO2 气体。若采用长颈漏斗 时， 长颈漏斗的下端必须 插入到溶液中，以防止 CO2 气体从长颈漏斗中挥发出来，D 项正确。5下列制备和收集气体的实验装置合理的是( )答案 D解析 A 项，用氯化铵和氢氧化 钙制 NH3，盛放固体反应物的大试管的管口应该略向下倾斜，防止试管炸裂；B 项，用 MnO2 和浓盐酸制 Cl2 需要加热且集气瓶中 导管应长进短出；C 项，应该用向下排空气法或排水法收集 H2。6在实验室中用 MnO2 和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气。 (1)写出反应的化学方程式：_。(2)下图所示是一个学生设计的实验装置图。这个装置图
5、有哪些错误？请分别指出：_；_；_；_；_。(有几处填几处)(3)在改正的装置中，洗气瓶中的饱和食盐水的作用：_；洗气瓶中浓 H2SO4 的作用：_；烧杯中的 NaOH 溶液的作用：_。答案 (1)MnO 24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = (2)烧瓶下面缺石棉网 铁圈下面缺酒精灯 盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 两个洗气瓶中的气体入口导管应插入液面下，而出口导管应靠近瓶塞(3)吸收挥发出的氯化氢气体 吸收水蒸气 吸收多余的氯气解析 此类题解应从以下角度分析：反 应制气、除 杂、干燥、收集、尾气吸收等基本 过程；各过程所需试剂、反应条件、装置连接
6、去判断。该反应需要加热，缺少酒精灯和石棉网，用 MnO2和浓盐酸共热制得的氯气中，有 挥发出来的 HCl 气体和水蒸气，应先用饱和食盐水除去 HCl气体，再用浓硫酸除水蒸气，图中除杂顺序颠倒，两个洗气瓶的进、出气导管出错。7已知：2KMnO 416HCl(浓)= =2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O，所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气，实验装置如下图所示。(1)请为该实验选择合适的发生装置_( 填“A”或“B”)。(2)要得到纯净、干燥的氯气，在发生装置和集气瓶之间还需要放置如下图中的_( 填字母)。(3)烧杯中所盛液体为_，其作用是_。答案 (1)B (2)D (3)NaOH
7、 溶液 吸收多余的氯气解析 (1)由题知， 该反应制取气体的类型为固体液体气体；反应不需加热，故应选择 B装置。(2)氯气中可能混有 HCl、H2O(g)，HCl 用饱和 NaCl 溶液除去，H 2O(g)用浓硫酸除去，要得到纯净、干燥的氯气，应先除去 HCl，再除去 H2O(g)。(3)烧杯中所盛液体为 NaOH 溶液，其作用是吸收多余的氯气。课时作业1二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中，作为还原剂的 HCl 和参加反应的 HCl 物质的量之比是( )A11 B21C12 D任意比答案 C解析 反应：MnO 24HCl(浓) MnCl2Cl 2 2H2O 中，4 mol HCl 参加反应，只
8、= = = = = 有 2 mol 做还原剂被氧化为氯气。2某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法中错误的是( )A该装置图中至少存在三处明显错误B该实验中收集氯气的方法错误C为了防止氯气污染空气，必须进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉 KI 试纸可以证明是否有氯气逸出答案 B解析 该反应应该用酒精灯加 热， 应该用分液漏斗而不是长颈漏斗，氯气有毒，应该进行尾气处理，故 A 项正确；由于氯气的密度比空气的密度大，所以用向上排空气法收集，故 B 项错误；湿润的淀粉KI 试纸可以 证明是否有氯气逸出，若有则变蓝，反之不变色，故 D 项正确。3下列说法正确的是( )AMnO 2 与
9、浓盐酸反应制 Cl2 的离子方程式：MnO24HCl Mn2 2Cl Cl 22H 2O= = = = = B工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气C生石灰能与水反应，可用来干燥氯气D实验室制备 Cl2 可用排饱和食盐水集气法收集答案 D4按下述实验方法制备气体，合理又实用的是( )A锌粒与稀硝酸反应制备 H2B加热分解 NH4Cl 固体制 NH3C亚硫酸钠与浓硫酸反应制备 SO2D大理石与稀硫酸反应制备 CO2答案 C解析 锌与稀硝酸反应产生 NO，不产生 H2；NH4Cl 分解产生 NH3 和 HCl 的混合气体，很快又化合为 NH4Cl，不易分离；Na 2SO3 与浓硫酸反应生成 Na
10、2SO4、H2O 和 SO2；大理石与稀硫酸反应生成微溶的 CaSO4，会覆盖在大理石表面，使反应难以继续进行。5下列装置或操作能达到实验目的的是( )答案 C解析 A 项，由于氨气的密度小于空气的密度，用向下排空气法收集是正确的，但集气瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一 团疏松的棉花，目的是防止气体对流，以收集到较纯的氨气；B 项，洗气 时气体应长进短出；C 项，通过观察长颈漏斗中液面是否下降，可以检查装置的气密性；D 项，收集密度比空气重的二氧化碳气体用向上排空气法，应该为长管进气，短管排出空气。6下列制备气体的实验设计中错误的是( )选项 A B C D药品 NH4Cl 与 Ca(OH)
11、2 石灰石和稀盐酸 稀硝酸和铜片 KMnO4 与浓盐酸装置答案 C解析 A 装置适合固体和固体混合加热制取气体，可制取 NH3，用碱石灰干燥，正确；B 装置适合块状固体和液体反应不加热制取气体，可用于制取 CO2，正确； C 适合固体和液体加热制取气体，可用于制取 NO，但 NO 极易被空气中的氧气氧化为 NO2，只能用排水法收集，错误；D 装置适合固体和液体不加 热制取气体，KMnO 4 氧化性很 强，与浓盐酸反应不需要加热，正确。7拟用下图所示装置制取下表中的四种气体(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)，不能达到实验目的的是 ( )选项 气体 a b cA O2
12、H2O2 MnO2 浓硫酸B CO2 稀盐酸 碳酸钙 饱和 NaHCO3 溶液C NO 稀 HNO3 铜屑 H2OD SO2 浓硫酸 Na2SO3 浓硫酸答案 C解析 过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气，经浓硫酸干燥后收集，A 项正确；稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，后用 饱和碳酸氢钠溶液除杂， B 项正确；铜和稀硝酸反应生成NO，应该用排水法收集，导管应该短进长出， C 项错误；浓硫酸和亚硫酸钠反应制备二氧化硫，再用浓硫酸干燥可得纯净 的二氧化硫， D 项正确。8下图所示仪器可用于实验室制备少量无水 FeCl3，仪器连接顺序正确的是 ( )Aabcdef ghBa edcbhigCa dec
13、bhigDacbdehif答案 B解析 根据实验目的和所给仪 器药品应首先制得氯气，然后再将氯气与铁粉反应，制取FeCl3，最后用 NaOH 溶液吸收多余的 氯气防止污染环境。由于制得的氯气中含有 HCl、H2O等杂质，所以与铁反应之前应 先用饱和 NaCl 溶液吸收挥发出的 HCl，然后用浓硫酸干燥。连接仪器时应注意长管进气，短管出气。9已知 KMnO4 与浓盐酸在常温下反应能产生 Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(不考虑单元的夹持装置)( )A只有和处 B只有处C只有和处 D、处答案 D解析 本题考查氯气
14、及金属氯 化物的制备、 净化、干燥、尾气吸收的综合实验。由 图示可知，是 Cl2发生装置，、是除杂、干燥装置， 是氯化物制备装置。在 中，NaOH 不仅能与 HCl 反应，也可与 Cl2 反应， 应将 NaOH 溶液换成饱和食盐水；中导气管应长进短出；不能是密 闭 的，应有一个允许气体逸出的导管，并且加装尾气处理装置。10利用如图所示的装置收集以下 7 种气体：H 2 Cl 2O 2 HCl NH 3 NO NO 2(1)若烧瓶是干燥的，由 B 口进气，可收集的气体有_(填序号，下同) ，若由 A 口进气，可收集的气体有_。(2)若在烧瓶内充满水，可收集的气体有_，气体应由 _(填“A”或“B
15、”)口进入。(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸，可以用它来干燥的气体有_(填序号)，气体应由_(填“A”或“B”)口进入。答案 (1) (2) A(3) B 解析 (1)从 B 口进气是收集密度比空气大的气体，从 A 口进气则是收集密度比空气小的气体。排气法收集的气体必须与空气中的成分不反 应，且密度与空气密度相差较大。(2) 若用排水法收集，则气体必须不溶于水，且应从 A 口进。 (3)用浓 H2SO4 干燥气体，应从 B 口进气。11实验室常见的几种气体发生装置如图 A、B、C 所示：(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
16、法是 _。(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的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 是否与氧气反应下图是某学生设计的收集气体的几种装置，其中不可行的是_。(3)若用 A 装置与 D 装置相连制取收集 X 气体，则 X 可能是下列气体中的_。CO 2 NO Cl 2 H 2其中在 D 装置中连接小烧杯的目的是_。答案 (1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等 ) 将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，且短时间内不下降，说明 C 装置气密性良好 (2) bc (
17、3) 吸收尾气，防止污染空气解析 (1)采用 B 装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固体；C 装置适用于固体与液体不需要加热的反应，故应选用浓氨水和氧化 钙(或碱石灰、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 导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，且短时间内不下降，则说明 C 装置气密性良好。(2)选择气体收集方法，无需考虑气体的颜色和热稳定性，根据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
18、 试 管内的导管过长。(3)制取 CO2时 不需加热，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 装置中的小烧杯是用来吸收尾气的，防止污染空气。12无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，露置于潮湿空气中会产生大量白雾而变质，在178 升华，工业上一般由金属与氯气反应而制得。某学习小组利用如图装置制取、并在F 处收集到无水氯化铝。请回答下列问题：(1)装置 A 中反应的离子方程式为_。(2)C 处 NaOH 溶液的作用是_(用离子方程式表示) 。(3)进行实验时，应先点燃_处的酒精灯，实
19、验结束时，应先熄灭 _处酒精灯。(4)一名同学判断实验过程中 E 处可能会堵塞，如果堵塞， D 中出现的现象是_。(5)另一名同学认为装置 C 对制取纯净的氯化铝有影响，请分析原因，并提出改进措施_。答案 (1)MnO 24H 2Cl Mn2 Cl 22H 2O (2)= = = = = Cl22OH =Cl ClO H 2O(3)A B(4)长颈漏斗 D 中液面升高，有水柱形成(5)NaOH 溶液中的水蒸气易进入装置 E，引起 AlCl3 变质；在 E、C 之间增加一个干燥装置(其他合理答案均可)解析 (1)装置 A 中的离子反应为制取氯气的反应。(2)C 处 NaOH 溶液的作用是吸收尾气
20、 Cl2，离子方程式 为 2OH Cl 2=Cl ClO H 2O。(3)实验开始时， 应先点燃 A 处 的酒精灯，排出装置中的空气再点燃 B 处酒精灯。实验结束时，应先熄灭 B 处酒精灯，若先熄灭 A 处酒精灯， 则会发生倒吸。(4)E 处堵塞，由于氯气不溶于饱和食盐水，则盛饱和食盐水的洗气瓶中压强增大，D 中液面升高，有水柱形成。(5)C 中 NaOH 溶液中水蒸气容易进入装置 E，引起 AlCl3变质，可以在 E、C 之间增加一个干燥装置。13某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中 A、F 分别为氨气和氯气的发生装置，C 为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。请回答下列问题：(1)
21、仪器 X 的名称是 _，仪器 Y 的名称是_，Y 装有液体的名称是_，装置 A 中的烧瓶内固体不可以选用 _(填字母)。A生石灰 B碱石灰 C五氧化二磷 D烧碱(2)B 装置的作用是_ ；E 装置的作用是_。(3)通入 C 装置的左右两根导管左边较长、右边较短，目的是_。(4)装置 F 中发生反应的化学方程式是 _，若 17.4 g MnO2 参加反应，被氧化的 HCl 为_ mol 。(5)装置 C 内出现浓的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式：_，该固体物质所含化学键类型为_，若有 6 mol 电子发生转移，则参加反应的氨气的物质的量为_。(6)从
22、装置 C 的 G 处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？_。答案 (1)干燥管 分液漏斗 浓盐酸 C (2)干燥氨气 除去氯气中的氯化氢 (3)使密度较大的 Cl2 和密度较小的 NH3 较快地混合均匀(4)MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O 0.4= = = = = (5)3Cl28NH 3=N26NH 4Cl 共价键和离子键 8 mol(6)在 G 处连接导管，直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中(答案合理即可)解析 (1)装置 X 为干燥管，装固体干燥剂， Y 为分液漏斗，用于滴加一定量的液体，实验室用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气，故 Y 中的试剂是浓盐酸；装
23、置 A 制取氨气，可用浓氨水与碱石灰(或烧碱或生石灰等 )，但不能用五氧化二磷，因其与水反 应后生成磷酸，能与氨水反应，没有氨气生成。(2)B 装置中盛放的碱石灰用来干燥氨气； E 装置中盛放的饱和食盐水用来除去氯气中混有的氯化氢气体。 (3)由于氨气的密度小，氯气的密度大，密度小的氨气从长管进入向上扩散，密度大的 氯气从短管进入向下扩散， 这样 能较快地充分混合。(4) 若 17.4 g MnO2(即 0.2 mol)参加反应，由 电子守恒知被氧化的 HCl 为 0.4 mol。(5)由题给信息可知生成白烟为 NH4Cl，另一种气体为氮气，由 电子守恒法配平可得反 应方程式为3Cl28NH 3=N26NH 4Cl，NH4Cl 中含共价键和离子键 ，Cl 元素由 0 价降至1 价，故每转移 6 mol 电子，参加反 应的 氯气为 3 mol，则参加反应的氨气 为 8 mol。(6)黄绿色的气体是氯气，依据氯气的性质，可用烧碱溶液吸收。
