选择题突破(六) 化学实验操作与评价 题型突破1 以气体制备为主线的仪器连接型实验方案的设计与评价(含解析)

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选择题突破(六) 化学实验操作与评价 题型突破1 以气体制备为主线的仪器连接型实验方案的设计与评价(含解析)

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以气体制备为主线的仪器连接型实验方案的设计与评价
【知识网络 悉考点】
【研析真题 明方向】
1.(2024·河北卷)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气处理装置任选)( )
气体 试剂
A SO2 饱和Na2SO3溶液+浓硫酸
B Cl2 MnO2+浓盐酸
C NH3 固体NH4Cl+熟石灰
D CO2 石灰石+稀盐酸
2.(2024·广东卷)1810年,化学家戴维首次确认“氯气”是一种新元素组成的单质。兴趣小组利用以下装置进行实验。其中,难以达到预期目的的是( )
A B C D
制备Cl2 净化、干燥Cl2 收集Cl2 验证Cl2的氧化性
3.(2024·重庆卷)某小组用下图中甲作为气体发生装置,其他装置根据实验需求选用(加热及夹持装置略)。下列说法错误的是( )
A.若制取NH3,则a为浓氨水,b可为氧化钙
B.若制取Cl2,则乙可盛饱和食盐水以除去HCl
C.若制取Cl2,则丙可作气体收集装置
D.若制取NH3,则丁可盛水用作尾气处理装置
【核心考点精讲 固基础】
一、气体物质制备流程
实验装置选择的思路
1.气体制备的发生装置
(1)常见气体的实验室制备原理
气体 实验室制备原理 收集装置
Cl2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 向上排空气法、排饱和食盐水法
NH3 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 向下排空气法
SO2 Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2OCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 向上排气法
C2H4 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O 排水法
C2H2 CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2 排水法
O2 ①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑②2KClO32KCl+3O2↑③2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑④2H2O22H2O+O2↑ 排水法、向上排空气法
H2 Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑,Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ 排水法、向下排空气法
CO2 CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2OCaCO3+2HNO3(浓)===Ca(NO3)2+CO2↑+H2O 向上排空气法
NO 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 排水法
NO2 Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 向上排空气法
H2S FeS+H2SO4(稀)===FeSO4+H2S↑ FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑
(2)气体发生装置的选择:根据制备原理、反应物状态和反应所需条件、制取气体的量等因素来设计反应装置
①固+固气体
装置图 适用气体 注意事项
a.O2(KClO3、KMnO4分解)b.NH3[NH4Cl和Ca(OH)2反应] a.试管要干燥b.试管口略低于试管底c.加热时先均匀加热再固定加强热d.用高锰酸钾制取氧气时,需在管口处塞一小团棉花
②固+液气体或液+液气体
装置图 适用气体 注意事项
a.SO2(Na2SO3和浓H2SO4反应或Cu和浓H2SO4反应)b.Cl2(MnO2和浓HCl反应)c.HCl(NaCl和浓H2SO4反应) a.加热烧瓶时要垫石棉网b.反应物均为液体时,烧瓶内要加沸石或碎瓷片
③固+液气体
装置图
适用气体 a.H2(Zn和稀H2SO4反应或Zn和稀盐酸反应)b.CO2(CaCO3和稀盐酸反应或CaCO3和稀硝酸反应)c.NO(Cu和稀硝酸反应)d.NO2(Cu和浓硝酸反应)e.H2S(FeS和稀H2SO4反应或FeS和稀盐酸反应) a.O2(MnO2催化H2O2分解)b.SO2(Na2SO3和浓H2SO4反应)c.C2H2(CaC2和水反应)
注意事项 ①使用长颈漏斗时,漏斗下端管口要插入液面以下②启普发生器只适用于块状固体与液体的反应,反应不需要加热且气体不溶于水③使用分液漏斗既可增强装置的气密性,又可控制加入液体的速度
【微点拨】
a.使用可燃性气体(如H2、CO、CH4等),先用原料气赶走系统内的空气,再点燃酒精灯加热,以防止爆炸
b.制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验),反应结束时,应先熄灭酒精灯,继
续通原料气至试管冷却
(3)气体制备装置的创新
①“固(液)+液气体”装置的创新
图A的改进优点是能控制反应液的温度,如:乙烯的制备CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等;两容器内气体压强相等,便于液体顺利流下
②固体加热制气体装置的创新
试管形状的创新
改进的目的 该装置用于加热易液化的固体物质,这样可有效地防止固体熔化时造成液体的倒流
实例 草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 ℃开始失水,101.5 ℃熔化,150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2,因此用草酸晶体受热分解制取CO气体可用此装置
③“块状固体+液体气体”装置的创新
大试管中的小试管中盛有液体反应物,起液封的作用,防止气体从长颈漏斗中逸出,这样设计可节约试剂
装置可通过伸入或拉出燃烧匙,做到控制反应的发生和停止
装置通过倾斜Y形管使液体与固体接触发生反应,便于控制反应的进行
2.气体的净化装置
(1)判断气体中的杂质方法
①凡是反应物中有易挥发性液体,如盐酸、浓硝酸、溴水等,制得的气体中一定含有相应的杂质HCl、HNO3、溴蒸气及水蒸气等
②还有一些发生副反应的,如用酒精和浓硫酸反应制乙烯时,由于副反应的发生而使乙烯中含有杂质SO2、CO2和水蒸气
(2)除杂原则:①不损失主体气体;②不引入新的杂质气体;③在密闭装置内进行;④先除易除的杂质气体
(3)吸收剂的选择的依据:选择吸收剂应根据被提纯气体的性质和杂质的性质而确定,一般情况如下
①易溶于水的气体杂质可用水来吸收
②酸性杂质可用碱性物质吸收
③碱性杂质可用酸性物质吸收
④水为杂质时,可用干燥剂来吸收
⑤能与杂质发生反应生成沉淀(或可溶物)的物质也可作为吸收剂
(4)根据试剂选择合适的装置:洗气瓶、U形管、球形干燥管、硬质玻璃管
装置示意图
适用范围 试剂与杂质气体反应,与主要气体不反应;装置③用固体吸收还原性或氧化性杂质气体 杂质气体被冷却后变为液体,主要气体不变为液体
(5)常见气体的净化实例
气体 所含杂质 净化剂 净化装置
Cl2 HCl 饱和食盐水 洗气瓶
Cl2 H2O 浓硫酸
CO2 HCl 饱和碳酸氢钠溶液
SO2 HCl 饱和亚硫酸氢钠溶液
乙烯 SO2、CO2 氢氧化钠溶液
乙炔 H2S 硫酸铜溶液或氢氧化钠溶液
CO2 SO2 饱和碳酸氢钠溶液
H2 HCl 水或氢氧化钠溶液
乙烷 乙烯 溴水
CO CO2 氢氧化钠溶液
Cl2 H2O 无水氯化钙 U形管 球形干燥管
氨气 H2O 碱石灰
乙烯 SO2、CO2 碱石灰
CO CO2或H2O 碱石灰
N2 O2 灼热的铜网 硬质玻璃管
CO2 O2 灼热的铜网
CO2 CO 灼热的氧化铜
3.气体的干燥:气体的干燥是指除去气体中所含的水蒸气,实质上也属于除杂范畴(是一种特定的除杂过程);气体干燥的关键是选择干燥剂,并根据干燥剂的状态选择干燥装置,常用的装置有洗气瓶、干燥管等
类型 液体干燥剂 固体干燥剂
装置
常见干燥剂 浓H2SO4(酸性、强氧化性) 无水氯化钙(中性) 碱石灰 (碱性)
可干燥的气体 N2、O2、H2、Cl2、CO、CO2、SO2、HCl、NO、NO2、CH4、C2H4、C2H2等 可干燥除NH3以外的所有气体 可干燥NH3及中性气体
不可干燥的气体 NH3、H2S、HBr、HI等 NH3 Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等
4.气体的收集装置
(1)常见气体的收集方法
收集方法 排水法 向上排空气法 向下排空气法
收集原理 收集的气体不与水反应且难溶于水 收集的气体密度比空气大,且与空气密度相差较大,不与空气中成分反应 收集的气体密度比空气小,且与空气密度相差较大,不与空气中成分反应
收集装置
适用的气体 H2、O2、NO、CH4等 Cl2、CO2、NO2、SO2等 H2、NH3等
(2)集气装置的创新——排液集气装置
排液集气装置
装置(Ⅰ) 从a管进气b管出水可收集难溶于水的气体,如H2、O2等。若将广口瓶中的液体更换,还可以收集以下气体
①饱和食盐水——收集Cl2 ②饱和NaHCO3溶液——收集CO2③饱和NaHS溶液——收集H2S ④四氯化碳——收集HCl或NH3
装置(Ⅱ) 储气式集气:气体从橡胶管进入,可将水由A瓶排入B瓶,在瓶A中收集到气体
5.尾气的处理
(1)原因:有些气体有毒或有可燃性,任其逸散到空气中,会污染空气或者引发火灾、爆炸等灾害
(2)处理方法
①转化处理:对有毒、有害的气体必须用适当的方法处理成无毒、无害的气体,再排放到空气中。实验室中常见气体的处理方法如下
Cl2 SO2 NO2 H2S HCl NH3 CO、H2 NO
NaOH溶液 硫酸铜溶液或NaOH溶液 水 水或硫酸溶液 点燃 与氧气混合后通入NaOH溶液
②直接排入空气中:主要是针对无毒、无害气体的处理。如:N2、O2、CO2等
(3)吸收原则:能充分吸收气体;不能倒吸
(4)尾气处理装置
①在水中溶解度较小的气体(如:Cl2等),多数可通入烧杯中的溶液中,用某些试剂吸收除去,如图甲
②对于溶解度很大、吸收速率很快的气体(如:HCl、NH3等),吸收时应防止倒吸,如图乙
③某些可燃性气体可用点燃的方法除去,如CO、H2可点燃除去,如图丙
④尾气也可以采用收集的方法处理,如CH4、C2H4、H2、CO等,如图丁
(5)防倒吸装置
①液体容纳 图甲、乙原理相同,当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减小,吸收液上升到漏斗或干燥管中,导致烧杯中液面下降;使漏斗口、干燥管脱离液面,吸收液受自身重力作用又流回烧杯内,从而防止吸收液倒吸
②分液式 如图所示,NH3、HCl等易溶于水却不溶于CCl4的气体,在CCl4中形成气泡,增大与水的接触面积,进行间接吸收,可以达到防倒吸的目的
③安全瓶 、 如图所示,当吸收液发生倒吸时,倒吸进来的吸收液进入安全瓶,从而防止吸收液进入受热仪器或反应容器,起到防倒吸作用
6.其它操作
(1)防潮处理装置:制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如:FeCl3、Al2S3、AlCl3等),往往在装置的末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气的进入
(2)量气装置:装置D在读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平,反应前后甲管中的液面差值即为气体体积
(3)冷凝回流装置 (冷凝回流的目的:提高原料的利用率)
①当反应物易挥发时,为防止反应物过多挥发损耗,可进行冷凝回流
②甲相当于空气冷凝,乙、丙是用水冷凝,注意水从下口流入,上口流出
二、熟悉教材中五大气体制备系统
1.氯气的实验室制法
原理 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O (实验室通常用该法制Cl2)2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O (快速制取Cl2,不需要加热)
反应原料 MnO2与浓盐酸
实验装置
发生装置 “固+液气”型
净化装置 饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气
收集装置 向上排空气法或排饱和食盐水法
尾气处理 用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收
验满方法 ①将湿润的淀粉-KI试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸立即变蓝,则证明已集满②将湿润的蓝色石蕊试纸靠近盛Cl2的试剂瓶口,观察到试纸先变红后退色,则证明已集满③观察法:氯气是黄绿色气体
【微点拨】
①反应物的选择:必须用浓盐酸,稀盐酸与MnO2不反应,且随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸时,反应停止,故盐酸中的HCl不可能全部参加反应
②加热温度:不宜过高,以减少HCl挥发
③实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气
④尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为溶液中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全
2.二氧化硫的实验室制法
原理 Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2OCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
反应原料 Na2SO3固体、70%的浓H2SO4
实验装置
发生装置 “固+液气”型
净化装置 通入浓H2SO4 (除水蒸气)
收集装置 向上排空气法
尾气处理 用强碱溶液吸收多余SO2,防止污染空气 (2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O)
检验方法 先通入品红试液,褪色,加热后又恢复原红色
3.氨气的实验室制法
(1)实验过程及实验装置
原理 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
反应原料 实验室一般用氯化铵或硫酸铵与Ca(OH)2固体
实验装置
发生装置 “固+固气”型,与实验室利用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的装置相同
净化装置 通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥
收集装置 向下排空气法
尾气处理 多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。在吸收时要防止倒吸,常采用的装置如图所示:
验满方法 ①方法一:用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明已经收集满②方法二:用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满
(2)实验室制取氨气时注意事项
①NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替,但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替。因为加热过程中NH4NO3可能发生爆炸性的分解反应,发生危险;而NH4HCO3极易分解产生CO2,使生成的中混有较多CO2杂质
②消石灰不能用KOH或NaOH代替,原因是:NaOH、KOH易吸水、易结块,不利于生成的NH3逸出,而且高温下NaOH、KOH会腐蚀试管
③氨气干燥时:不能用CaCl2、P2O5、浓硫酸作干燥剂,因为NH3能与CaCl2反应生成CaCl2·8NH3。P2O5与浓硫酸均能与NH3反应,生成相应的盐。所以NH3通常用碱石灰干燥
④收集NH3时所用的仪器必须干燥,导气管要插入管底;试管口要塞一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,目的是防止氨气与空气形成对流,以收集到较纯净的氨气,同时也可避免污染空气
(3)快速制备氨的方法
方法 化学方程式(或原理) 气体发生装置
加热浓氨水 NH3·H2OH2O+NH3↑ INCLUDEPICTURE "E:\\莫成程\\莫成程\\2019\\同步\\化学\\人教版 必修1(老教材老课标)\\WORD\\4-121.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\莫成程\\莫成程\\2019\\同步\\化学\\人教版 必修1(老教材老课标)\\WORD\\4-121.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\牛璐\\2019\\看PPT\\化学 人教版 必修1(老教材老课标)\\全书完整的Word版文档\\4-121.TIF" \* MERGEFORMATINET
浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的放出 INCLUDEPICTURE "E:\\莫成程\\莫成程\\2019\\同步\\化学\\人教版 必修1(老教材老课标)\\WORD\\4-122.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\莫成程\\莫成程\\2019\\同步\\化学\\人教版 必修1(老教材老课标)\\WORD\\4-122.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\牛璐\\2019\\看PPT\\化学 人教版 必修1(老教材老课标)\\全书完整的Word版文档\\4-122.TIF" \* MERGEFORMATINET
浓氨水+固体CaO NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2 CaO的作用:①吸水后放热促进NH3的放出;②增加溶液中的OH-浓度,减小NH3的溶解度
4.乙烯的实验室制法
反应原料 乙醇和浓硫酸
实验原理 主反应 CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O (消去反应)
副反应 2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O (取代反应) C2H5OH+6H2SO4(浓)6SO2↑+2CO2↑+9H2O
制气类型 “液+液气”型 (铁架台、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、温度计、导管、集气瓶、水槽)
实验装置
净化装置 浓NaOH溶液(或碱石灰)
收集装置 排水法
【微点拨】
①加入药品的顺序:在烧杯中先加入5 mL 95%的乙醇,然后滴加15 mL浓硫酸,边滴加边搅拌,冷却备用(相当于浓硫酸的稀释);因此加入药品的顺序:碎瓷片―→无水乙醇―→浓硫酸
②反应条件:170°C、浓H2SO4 (加热混合液时,温度要迅速升高并稳定在170 ℃)
③浓硫酸的作用:催化剂和脱水剂
④因为参加反应的反应物都是液体,所以要向烧瓶中加入碎瓷片,避免液体受热时发生暴沸
⑤温度计的位置:温度计的水银球要插入反应混和液的液面以下,但不能接触瓶底,以便控制反应温度为170℃,因为需要测量的是反应物的温度
⑥实验室制取乙烯时,不能用排空气法收集乙烯:因为乙烯的相对分子质量为28,空气的平均相对分子质量为29,二者密度相差不大,难以收集到纯净的乙烯
⑦在制取乙烯的反应中,浓硫酸不但是催化剂、脱水剂,也是氧化剂,在反应过程中易将乙醇氧化,最后生成CO2、C (因此试管中液体变黑),而浓硫酸本身被还原成SO2,故制得的乙烯中混有CO2、SO2、乙醚等杂质,必须通过浓NaOH溶液(或碱石灰)后,才能收集到比较纯净的乙烯
⑧若实验时,已开始给浓硫酸跟乙醇的混合物加热一段时间,忘记加碎瓷片,应先停止加热,冷却到室温后,再补加碎瓷片
5.乙炔的实验室制法
反应原料 电石(主要成分CaC2、含有杂质CaS、Ca3P2等)、饱和食盐水
实验原理 主反应 CaC2+2H2OC2H2↑+Ca(OH)2 (不需要加热)
副反应 CaS+2H2O===Ca(OH)2+H2S↑ Ca3P2+6H2O===3Ca(OH)2+2PH3↑
制气类型 “固+液气”型(如图1) [圆底烧瓶、分液漏斗、导气管、试管、水槽]
实验装置
净化装置 通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶除去H2S、PH3等杂质
收集装置 排水法
【注意事项】
①实验室制取乙炔时,不能用排空气法收集乙炔:乙炔的相对分子质量为26,空气的平均相对分子质量为29,二者密度相差不大,难以收集到纯净的乙炔
②电石与水反应剧烈,为得到平稳的乙炔气流,可用饱和氯化钠溶液代替水,并用分液漏斗控制滴加饱和氯化钠溶液的速率,让饱和氯化钠溶液慢慢地滴入
③CaC2和水反应剧烈并产生泡沫,为防止产生的泡沫涌入导管,应在导管口塞入少许棉花 (图示装置中未画出)
④生成的乙炔有臭味的原因:由于电石中含有可以与水发生反应的杂质(如CaS、Ca3P2等),使制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质,将混合气体通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去
⑤制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置,原因是
a.碳化钙吸水性强,与水反应剧烈,不能随用、随停
b.反应过程中放出大量的热,易使启普发生器炸裂
c.反应后生成的石灰乳是糊状,堵住球形漏斗和底部容器之间的空隙,使启普发生器失去作用
【题型突破 查漏缺】
1.1827年,英国科学家法拉第进行了NH3喷泉实验。在此启发下,兴趣小组利用以下装置,进行如下实验。其中,难以达到预期目的的是( )
INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2023年\\高考题\\化学\\G214.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2023年\\高考题\\化学\\G214.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\张彦丽\\2023年\\高考题\\化学\\G214.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2025版 步步高 大一轮 化学 人教版(京津辽渝鄂云晋皖黑吉桂贵甘赣豫新青宁蒙藏陕川冀湘)\\2019-2023化学高考题\\2023化学高考题\\精校版\\G214.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.图1:喷泉实验 B.图2:干燥NH3 C.图3:收集NH3 D.图4:制备NH3
2.按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性 B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象 D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
3.利用下列仪器、装置及药品能达到实验目的的是(  )
A B C D
实验室制备NH3 检验乙炔性质 测定生成氢气的速率 制取乙二酸
4.若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是(  )
A.Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性 B.a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C.b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性 D.试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
5.实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是(  )
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选项 试剂 元素不同价态间的转化
a b c
A 70%硫酸 亚硫酸钠 新制氯水 →→
B 稀硫酸 硫化亚铁 氯化铁溶液 →→
C 浓硝酸 铜片 水 →→
D 浓盐酸 高锰酸钾 溴化钾溶液 →→
6.Cl2O是一种新型的杀菌消毒剂。一种制备Cl2O的原理为HgO(红色粉末)+ 2Cl2===HgCl2(白色粉末)+Cl2O,某化学小组用如图装置(部分夹持装置略去)制备Cl2O。下列说法错误的是(  )
INCLUDEPICTURE "BF137.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\化学00\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艾秀梅\\2025\\2025大二轮\\二轮成盘\\化学00\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\大二轮·化学 教师用书(新)\\化学00\\BF137.tif" \* MERGEFORMATINET
已知:①Cl2O的熔点为-116 ℃、沸点为3.8 ℃,易溶于水
②高浓度的Cl2O易爆炸,Cl2O与有机物接触时会发生剧烈反应
A.装置③中盛装的试剂是浓硫酸,④中现象是红色粉末逐渐变为白色
B.装置④中橡胶塞用锡箔包裹,防止Cl2O与橡胶塞反应
C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D.通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释,防止发生爆炸
7.某同学按图示装置进行实验,产生足量的气体通入c溶液中,最终无浑浊。下列所选物质组合符合要求的是(  )
a试剂 b试剂 c溶液
A 浓硫酸 浓盐酸 饱和食盐水
B 浓氨水 碱石灰 CuSO4溶液
C 70%硫酸 Na2SO3固体 Ba(NO3)2溶液
D 35%H2O2溶液 MnO2 Na2S溶液
8.用如图装置制备次氯酸并验证其氧化性。Cl2可以与含水碳酸钠反应得到Cl2O气体和NaHCO3。下列说法错误的是(  )
A.装置甲中每生成16.8 g碳酸氢钠同时生成2.24 L Cl2O(标准状况下)
B.装置乙中盛装的是浓硫酸
C.将装置丙中次氯酸溶液转移到装置丁中的具体操作是打开K2关闭K1
D.装置丁中溶液酸性显著增强可证明次氯酸的氧化性
9.水合肼(N2H4·H2O)及其衍生物产品在许多工业中得到广泛的使用,可用作还原剂、抗氧剂、发泡剂等。一种利用NaClO溶液与氨气反应制备水合肼的装置如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.Ⅰ中盛放浓氨水的仪器为分液漏斗
B.试剂X可选择CaO固体
C.为防倒吸,试剂Y可选择苯
D.Ⅱ中发生反应的化学方程式为NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl
10.实验室模拟制备亚硝酰硫酸(NOSO4H)的反应装置如图所示。已知:亚硝酰硫酸溶于硫酸,遇水易分解。下列说法错误的是(  )
A.装置A中应使用70%的浓硫酸 B.装置B、D中浓硫酸作用不同
C.装置C中反应为SO2+HNO3===NOSO4H D.虚线框内的装置可以换为盛有碱石灰的干燥管
11.三氯化碘(ICl3)被广泛应用于药物合成,其熔点33 ℃、沸点77 ℃,易水解。氯气与单质碘需在温度稍低于70 ℃下反应制备ICl3。实验室制备ICl3的实验装置如图所示(夹持装置省略)。下列说法正确的是(  )
A.装置甲中固体可以用二氧化锰 B.装置乙仅起到除杂的作用
C.装置丁可以采用水浴加热 D.将装置戊换成装置丙可以达到相同的效果
12.实验室制备水合肼(N2H4·H2O)溶液的反应原理为NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl,N2H4·H2O能与NaClO剧烈反应。下列装置和操作能达到实验目的的是(  )
甲      乙 丙      丁
A.用装置甲制取Cl2 B.用装置乙制备NaClO溶液
C.用装置丙制备水合肼溶液 D.用装置丁分离水合肼和NaCl混合溶液
【题型特训 练高分】
1.氨基磺酸(H2NSO3H)可用于制备金属清洗剂等,微溶于甲醇,溶于水时发生反应:H2NSO3H+H2O===NH4HSO4。实验室可用羟胺(NH2OH,性质不稳定,室温下同时吸收水蒸气和CO2时迅速分解,加热时爆炸)与SO2反应制备氨基磺酸,装置如图所示(夹持装置等未画出)。下列说法错误的是(  )
A.实验时,应先打开装置A中分液漏斗的活塞,再打开装置C中分液漏斗的活塞
B.装置B“单向阀”能用图E装置代替
C.装置C应采用冷水浴来控制温度
D.用该装置制得的H2NSO3H中可能含有NH4HSO4杂质
2.实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是(  )
INCLUDEPICTURE "BF106.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\化学00\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艾秀梅\\2025\\2025大二轮\\二轮成盘\\化学00\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\大二轮·化学 教师用书(新)\\化学00\\BF106.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "BF107.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\化学00\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\艾秀梅\\2025\\2025大二轮\\二轮成盘\\化学00\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\大二轮·化学 教师用书(新)\\化学00\\BF107.tif" \* MERGEFORMATINET
3.用下列实验装置完成相应实验,能达到实验目的的是(  )
A.用装置甲制备Cl2 B.用装置乙除去Cl2中的HCl并干燥
C.用装置丙制备少量NH3 D.用装置丁比较Cl、Br、S的非金属性
4.实验室常以SbCl3和Cl2为原料制备SbCl5,其制备(Ⅰ)和纯化(Ⅱ)的实验装置如图所示(夹持、加热及搅拌装置略)。已知:SbCl3的熔点为73.4 ℃,沸点为220.3 ℃,易水解;SbCl5的熔点为3.5 ℃,液态SbCl5在140 ℃时即发生分解,2.9 kPa下沸点为79 ℃,也易水解。下列说法不正确的是(  )
A.实验装置中两种冷凝管不可以交换使用
B.试剂X和试剂Y都可以用无水氯化钙
C.Ⅰ中的碎瓷片和Ⅱ中的毛细管都有防止暴沸的作用
D.Ⅰ中液体进入Ⅱ、Ⅱ中液体的纯化都利用了减压原理
5.BaH2常用作强还原剂、供氢剂和真空管除气剂,遇水蒸气剧烈反应。某小组利用如图装置(部分夹持装置未画出)制备Fe(OH)2和BaH2。下列叙述正确的是(  )
A.装置Ⅱ中的试剂为NaOH溶液,作用是吸收气体中的Cl2
B.可以较长时间观察到装置Ⅰ中产生白色沉淀
C.装置Ⅳ的作用是干燥并吸收尾气
D.用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量
6.完成下述实验,装置或试剂不正确的是( )
A.实验室制Cl2 B.实验室收集C2H4
C.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性 D.除去CO2中混有的少量HCl
7.碳酸钐[Sm2-(CO3)3]为难溶于水的白色粉末,可用于治疗高磷酸盐血症,实验室将NH3和CO2通入SmCl3溶液中制备水合碳酸钐[Sm2-(CO3)3·xH2O]。下列有关说法中错误的是(  )
已知:金属钐的活动性与镁相近。
A.装置甲中可用稀硫酸和石灰石制备CO2
B.实验室可通过将浓氨水滴入生石灰中的方法快速制取氨气
C.若氨气过量,溶液碱性太强,可能有副产物Sm(OH)CO3生成
D.生成水合碳酸钐的化学方程式为6NH3+3CO2+(x+3)H2O+2SmCl3===Sm2(CO3)3·xH2O↓+6NH4Cl
8.实验室用冰水浴分别冷却CaCl2溶液、30 mL 6% H2O2以及15 mL浓氨水,搅拌下将三者混合,继续冰水浴30 min,待溶液中不再有固体析出后,经“一系列操作”得到含CaO2固体混合物。将所得固体置于试管中加热,发生反应:2CaO2 2CaO+O2↑,利用下列装置可测量CaO2的产率,下列有关说法正确的是(  )
A.CaO2中阳离子和阴离子的个数比为1∶2
B.一系列操作中包括“蒸发结晶”
C.制备CaO2的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O
D.反应结束后,J、K两管液面的差值即为氧气的体积
9.为探究物质的氧化性,某实验小组设计如图实验。下列说法错误的是(  )
A.烧瓶中的反应为Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
B.浸有NaOH溶液的棉花起吸收尾气的作用
C.CCl4可用淀粉溶液替换
D.试管下层出现紫红色,可证明氧化性:Cl2>Fe3+>I2
10.KMnO4是一种常用的氧化剂,某实验小组利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。下列说法错误的是(  )
已知:K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3MnO+2H2O===2MnO+MnO2↓+4OH-
A.试剂X可以是漂白粉或MnO2
B.装置连接顺序是cabedf
C.装置C中每生成1 mol KMnO4,消耗Cl2的物质的量大于0.5 mol
D.若去掉装置A,会导致KMnO4产率降低
11.下列图表中a、b、c表示对应装置的仪器中加入的试剂,可制取、净化、收集的气体是(  )
选项 a b c 气体 装置
A 浓氨水 生石灰 浓硫酸 NH3
B 浓H2SO4 铜屑 NaOH溶液 SO2
C 稀HNO3 铜屑 H2O NO
D 稀盐酸 碳酸钙 饱和NaHCO3溶液 CO2
12.实验室中制取、洗气并收集气体的装置如下图所示。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是(  )
选项 a中液体 b中固体 c中液体
A 浓盐酸 MnO2 饱和食盐水
B 浓氨水 生石灰 浓H2SO4
C 浓硫酸 Cu片 NaOH溶液
D 稀HNO3 Cu片 H2O
13.用下列装置制取并收集NO2气体,其中最合理的是
14.用如图装置制取并收集气体,对应的装置和试剂均正确的是(  )
选项 Ⅲ中收集的气体 Ⅰ中试剂a、b Ⅱ中试剂c Ⅳ中试剂d
A SO2 稀硫酸与铜片 浓硫酸 NaOH溶液
B Cl2 浓盐酸与二氧化锰 饱和氯化钠溶液 NaOH溶液
C HBr 浓硫酸与溴化钠 浓硫酸 水
D CO 甲酸与浓硫酸 浓硫酸 酸性KMnO4溶液
15.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 ℃开始失水,101.5 ℃熔化,150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)(  )
16.下列装置可以用于相应实验的是(  )
A B C D
制备CO2 分离乙醇和乙酸 验证SO2酸性 测量O2体积
17.根据实验目的设计如下装置的连接中,正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\4-229.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\4-229.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\一轮\\0看PPT\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\4-229.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2022版步步高《大一轮复习讲义》\\4-229.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.制备收集C2H4:连接acg B.制备收集NO:连接bced
C.制备收集NH3:连接bdec D.制备收集Cl2:连接afced
18.如图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是(  )
选项 X 收集气体 Y
A 碱石灰 氯化氢 水
B 碱石灰 氨气 水
C 氯化钙 二氧化硫 氢氧化钠
D 氯化钙 一氧化氮 氢氧化钠
【以气体制备为主线的仪器连接型实验方案的设计与评价】答案
【研析真题 明方向】
1.C。解析:如图所示的气体发生装置可以为固液加热型反应,也可以是固液不加热型;右侧气体收集装置,长进短出为向上排空气法,短进长出为向下排空气法,装满水后短进长出为排水法;A.饱和Na2SO3溶液和浓硫酸反应可以制SO2,使用固液不加热制气装置,SO2密度比空气大,用向上排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,A不符合题意;B.MnO2和浓盐酸加热反应可以制Cl2,使用固液加热制气装置,Cl2密度比空气大,用向上排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,B不符合题意;C.固体NH4Cl与熟石灰加热可以制NH3需要使用固固加热制气装置,图中装置不合理,不能完成相应气体的发生和收集实验,C符合题意;D.石灰石(主要成分为CaCO3)和稀盐酸反应可以制CO2,使用固液不加热制气装置,CO2密度比空气大,用向上排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,D不符合题意;本题选C。
2.A。解析:A.利用浓盐酸和二氧化锰反应制氯气需要加热,图中缺少加热装置,且分液漏斗内应盛装浓盐酸,不能达到预期目的,A符合题意;B.实验室制得的氯气中有HCl杂质,可以通过饱和食盐水洗气除杂,再通过无水氯化钙干燥,可以达到净化、干燥Cl2的目的,B不符合题意;C.氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,可以达到预期目的,C不符合题意;D.H2可以在氯气中安静地燃烧,产生苍白色火焰,氯气将氢气氧化,验证了氯气的氧化性,D不符合题意;故选A。
3.D。解析:A.氧化钙和水反应放出大量热,促使氨水中一水合氨分解释放出氨气,A正确; B.饱和食盐水能抑制氯气溶解,且能吸收HCl,则制取Cl2,乙可盛饱和食盐水以除去HCl,B正确;C.氯气密度大于空气,则丙中气体长进短出,可作氯气气体收集装置,C正确; D.氨气极易溶于水,容易倒吸,没有防倒吸装置,D错误;故选D。
【题型突破 查漏缺】
1.B。解析:A项,NH3极易溶于水,溶于水后圆底烧瓶内压强减小,从而产生喷泉,故A可以达到预期目的;B项,P2O5为酸性氧化物,NH3具有碱性,两者可以发生反应,故不可以用P2O5干燥NH3,故B不可以达到预期目的;C项,NH3的密度比空气小,可采用向下排空气法收集,故C可以达到预期目的;D项,CaO与浓氨水混合后与水反应并放出大量的热,促使NH3挥发,可用此装置制备NH3,故D可以达到预期目的;故选B。
2.C。解析:Ⅰ中发生反应S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。A项,Ⅰ中试管内发生反应S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O ,氢元素化合价不变, H+不体现氧化性,故A错误;B项,Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,故B错误;C项,Ⅰ试管内发生反应S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,Ⅲ试管内发生反应S2-+SO2+2H2O===3S↓+4OH- ,Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,故C正确;D项,撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,故D错误;故选C。
3.A。解析:氯化铵固体和氢氧化钙固体在加热条件下反应生成氨气,氨气密度小于空气,使用向下排空气法收集,A正确;生成的硫化氢等气体也会使酸性高锰酸钾溶液褪色,干扰乙炔性质的检验,B错误;反应放热,导致浓盐酸挥发出氯化氢气体,使得测得的氢气的体积不准确,不能测定生成氢气的速率,C错误;乙二酸也会被过量的高锰酸钾氧化为二氧化碳,不能达到目的,D错误。
4.B。解析:A.铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,故A错误;B.a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,可说明SO2是酸性氧化物,故B正确;C.b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性,故C错误;D.实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D错误。
5.D。解析:70%硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2和Na2SO4,没有发生氧化还原反应,S的化合价没有变化,故A不符合题意;稀硫酸和硫化亚铁反应生成FeSO4和H2S,铁的化合价没有变化,故B不符合题意;浓硝酸和铜片反应生成NO2,N元素从+5价转化为+4价,NO2和水反应生成HNO3和NO,N元素化合价从+4价变为+5价和+2价,故C不符合题意;浓盐酸和高锰酸钾反应生成Cl2,Cl元素化合价从-1价变为0价,Cl2和溴化钾溶液反应的化学方程式为Cl2+2KBr===2KCl+Br2,Cl元素化合价从0价变为-1价,故D符合题意。
6.C。解析:①中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气,②中盛有饱和食盐水可除去氯气中的HCl,③中浓硫酸干燥氯气,氯气进入装置④中与HgO反应生成Cl2O气体,由Cl2O的沸点可知⑤中冷凝得到Cl2O液体,最后逸出的气体为空气及过量的Cl2。根据上述分析可知装置②中试剂为饱和食盐水,装置③中试剂为浓硫酸,④中现象是红色粉末逐渐变为白色,A正确;橡胶属于有机物,Cl2O与有机物接触时会发生剧烈反应,所以橡胶塞要用锡箔包裹,B正确;Cl2O的沸点为3.8 ℃,在装置⑤中冷凝成液体,最后逸出的气体为空气及过量的Cl2,C错误;高浓度的Cl2O易爆炸,干燥空气可将生成的Cl2O稀释,防止发生爆炸,D正确。
7.B。解析:浓硫酸和浓盐酸混合,加速浓盐酸挥发,产生HCl气体,通入饱和食盐水中,Cl-浓度增大,NaCl的溶解平衡向逆方向移动,会有少量NaCl晶体析出,溶液变浑浊,A错误;浓氨水滴入生石灰中,产生NH3,将其通入CuSO4溶液中,先生成蓝色沉淀Cu(OH)2,继续通入NH3,与Cu(OH)2发生反应,沉淀溶解,生成深蓝色的配合物[Cu(NH3)4](OH)2,B正确;70%硫酸与Na2SO3固体反应生成SO2,通入Ba(NO3)2溶液中,NO在酸性条件下有强氧化性,将SO2氧化成SO,产生白色沉淀BaSO4,C错误;35%H2O2溶液在MnO2催化作用下产生O2,生成的O2通入Na2S溶液中,将S2-氧化成淡黄色的沉淀S单质,D错误。
8.B。解析:装置甲中发生氧化还原反应:2Cl2+2Na2CO3+H2O===Cl2O+2NaHCO3+2NaCl,每生成16.8 g(0.2 mol)碳酸氢钠则生成0.1 mol Cl2O,标准状况下的体积为2.24 L,A项正确;装置乙的作用是吸收多余的Cl2,防止干扰后续氧化性的验证,浓硫酸不能除去多余Cl2,故装置乙中盛装的不是浓硫酸,B项错误;打开K2关闭K1,则利用压强能将装置丙中液体压入装置丁,C项正确;装置丁中溶液酸性显著则说明发生了HClO+HCOOH===HCl+CO2↑+H2O,可证明次氯酸的氧化性,D项正确。
9.C。解析:Ⅰ中盛放浓氨水的仪器为分液漏斗,A正确;可用浓氨水和CaO固体反应制备NH3,B正确;苯的密度比NaClO溶液的小,为防倒吸,试剂Y应选择密度比NaClO溶液大的液体CCl4等,C错误;Ⅱ中发生反应的化学方程式为NaClO+2NH3===N2H4·H2O+NaCl,D正确。
10.B。解析:利用亚硫酸钠固体和硫酸反应制备二氧化硫气体,98%的浓硫酸很难电离出H+,故一般选用70%的硫酸,A正确;亚硝酰硫酸遇水易分解,装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体,防止水蒸气进入装置C中,装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中的水蒸气进入装置C中,B错误;装置C中反应为SO2+HNO3===NOSO4H,C正确;虚线框内的装置可以换为盛有碱石灰的干燥管,既可以吸收尾气又可以防止空气中的水蒸气进入装置C,D正确。
11.C。解析:装置甲为固液不加热制备氯气,二氧化锰固体和浓盐酸需加热制备Cl2,故A错误;装置乙的作用是除去氯气中的HCl,同时可作安全瓶,以监测装置丙中是否发生堵塞,故B错误;装置丁碘和氯气反应生成ICl3,三氯化碘熔点为33 ℃,沸点为73 ℃,为防止ICl3汽化,最恰当的加热方式是用水浴加热,故C正确;ICl3易与水发生反应,同时可能还有Cl2未反应完,所以装置戊的作用是吸收多余的Cl2、防止外界水蒸气进入丁,换成氯化钙无法吸收多余的Cl2,故D错误。
12.B。解析:A.浓盐酸与二氧化锰制取氯气需要加热,A装置不满足条件,A不符合题意;B.氯气与氢氧化钠溶液反应生成次氯酸钠、氯化钠,B装置可达到实验目的,B符合题意;C.氨气可被次氯酸钠氧化,反应剧烈,NaClO过量,可氧化生成的N2H4·H2O,应将NaClO注入氨水,C装置不能达到实验目的 ,C不符合题意;D.N2H4·H2O沸点较低,溶于水,应该采取蒸馏的方式提纯,蒸馏时温度计测定馏分的温度、冷凝管中冷水下进上出,D装置不能达到实验目的,D不符合题意;故选B。
【题型特训 练高分】
1.B。解析:实验时,应先打开装置A中分液漏斗的活塞,用生成的SO2排尽装置中的空气,防止空气中的CO2、H2O等干扰实验。再打开装置C中分液漏斗的活塞,使NH2OH和SO2充分反应,A正确;根据题图知,单向阀只允许气流向右流动,故可以防止装置C中的液体流向装置A,可防倒吸,而装置E不是防倒吸装置,故单向阀不能用装置E代替,B错误;NH2OH的性质不稳定,加热时爆炸,故装置C应用冷水浴控制温度,C正确;70%硫酸与Na2SO3反应,生成的SO2中可能混有H2O(g),H2O(g)进入装置C中与产物H2NSO3H接触,易导致产物H2NSO3H与H2O发生反应生成NH4HSO4,D正确。
2.D。解析:Cl2通过饱和食盐水除去混有的HCl,再通过浓硫酸除去混有的水蒸气,A项正确;Cl2密度比空气大,应用向上排空气法收集,B项正确;干燥的红布条不褪色,湿润的红布条褪色,证明氯气没有漂白性,氯气与水反应生成的某种产物有漂白性,C项正确;多余的Cl2应用氢氧化钠溶液吸收,D项错误。
3.B。解析:KMnO4不是难溶于水的固体,不能用KMnO4和浓盐酸在启普发生器中制备Cl2,故A错误;稀硫酸中含有大量氢离子,可以抑制氯气的溶解,而稀硫酸中的水可以吸收HCl,洗气后再用浓硫酸干燥,故B正确;采用向下排空气法收集氨时,导气管应该伸入右侧试管底部,故C错误;Cl2和生成的Br2都能进入右侧试管氧化Na2S,Cl2对该实验有干扰,即该装置不能比较Br、S的非金属性,故D错误。
4.B。解析:装置Ⅰ中为球形冷凝管,用于回流冷凝,防止低沸点原料和产品挥发,而装置Ⅱ中的冷凝管在蒸馏时冷凝气体液化收集,两者作用不一致,不能互换,A项正确;试剂X的作用是处理Cl2,应该选择碱石灰,B项错误;液体加热时易暴沸,碎瓷片和毛细管均能防止暴沸,C项正确;Ⅰ中液体进入Ⅱ利用了减压原理,Ⅱ中液态 SbCl5 在140 ℃时即发生分解,利用减压蒸馏降低蒸馏的温度,防止产品分解,D项正确。
5.B。解析:Ⅰ为电解饱和食盐水的装置,C为阴极,H+得到电子生成H2,装置Ⅱ中的试剂为浓硫酸,用于干燥H2,Ⅲ中H2和Ba反应生成BaH2,装置Ⅳ的作用是防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ,以此解答。A.由分析可知,装置Ⅱ中的试剂为浓硫酸,用于干燥H2,故A错误;B.Ⅰ为电解饱和食盐水的装置,Fe为阳极,电极方程式为:Fe-2e-===Fe2+,阴极产生OH-,该装置中阳极用苯隔绝空气,可以较长时间观察到Fe(OH)2白色沉淀,故B正确;C.由分析可知,装置Ⅳ的作用是防止空气中的水蒸气进入装置Ⅲ,H2不能用碱石灰除去,故C错误;D.Ba和BaH2都可以和水反应,不能用水可以检验装置Ⅲ中钡是否过量,故D错误;故选B。
6.D。解析:A项,MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2,固液加热的反应该装置可用于制备Cl2,A项正确;B项,C2H4不溶于水,可选择排水收集,B项正确;C项,挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C项正确;D项,Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D项错误;故选D。
7.A。解析:A.装置甲为启普发生器,制备二氧化碳时,应选用稀盐酸和石灰石,不能选用稀硫酸,故A错误;B.生石灰与水反应生成氢氧化钙,并放出大量的热,促进氨水分解生成氨气,故B正确;C.金属钐的活动性与镁相近,若氨气过量,溶液碱性太强,可能有副产物Sm(OH)CO3生成,故C正确;D.根据图中信息可知,将NH3和CO2通入SmCl3溶液中制备水合碳酸钐[Sm2(CO3)3·xH2O]的化学方程式6NH3+3CO2+(x+3)H2O+2SmCl3===Sm2(CO3)3·xH2O↓+6NH4Cl,故D正确;故选A。
8.C。解析:A.CaO2中阳离子和阴离子的个数比为1∶1,A错误;B.一系列操作是过滤、洗涤、干燥,不需蒸发结晶,B错误;C.制备CaO2的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O===CaO2↓+2NH4Cl+2H2O方程式正确,C正确;D.反应结束后,上下移动量气管使J和K中液面相平再读数,反应前后量气管的读数差即为氧气的体积,D错误;故选C。
9.D。解析:当下层四氯化碳中有碘单质显紫色,用淀粉溶液替换后,也可以检测碘单质,故C正确;试管下层出现紫红色,只能说明有碘单质生成,无法确定是什么物质氧化的KI,因为氯气溶于水生成次氯酸也有氧化性,故D错误。
10.A。解析:使用B装置用强氧化剂漂白粉或KClO3或KMnO4等于浓盐酸在室温下制取Cl2,然后结构装置A除去Cl2中的杂质HCl,再将Cl2通入装置C中与K2MnO4制备KMnO4,导气管应该长进短出,最后通入装置D进行尾气处理,防止多余Cl2污染环境。A.在装置B中与浓盐酸在室温下反应制取Cl2,试剂X可以是漂白粉或KClO3或KMnO4,试剂X不可以是MnO2,因为MnO2和浓盐酸反应需要加热,图中无加热装置,因此MnO2不能与浓盐酸反应制取得到Cl2,A错误;B.根据上述分析可知装置连接顺序是BACD,则装置导气管连接顺序是cabedf,B正确;C.因氯气会与溶液中的KOH也会发生反应,故根据反应过程中电子转移数目相等可知:装置C中每生成1 mol KMnO4,反应消耗Cl2的物质的量大于0.5 mol,C正确;D.若去掉装置A,挥发的氯化氢会与溶液中的KOH中和,导致溶液碱性减弱,反应生成MnO2,从而导致KMnO4产率降低,D正确;故选A。
11.D
12.D。解析:浓盐酸与MnO2在加热的条件下才能反应,A错误;NH3不能用浓硫酸干燥,且氨气极易溶于水,B错误;浓硫酸与铜常温下不反应,C错误;稀硝酸与铜反应制NO,NO难溶于水,且水能将NO2重新转化为NO,D正确。
13.C。解析:铜与浓硝酸反应的产物是NO2,其密度比空气的大,因此应利用向上排空气法收集NO2气体,导气管应长进短出,这样才能将装置中的空气排尽,保证收集到的气体纯净,只有C项符合。
14.B。解析:Cu与稀硫酸不反应,不能制备二氧化硫,故A错误;在加热条件下,浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气,氯气的密度比空气的大,氯气能与NaOH反应,图中装置可制备、收集氯气,且NaOH溶液可吸收尾气,故B正确;浓硫酸与NaBr发生氧化还原反应生成Br2,不能用于制备和干燥HBr,故C错误;甲酸在浓硫酸的作用下反应生成CO、H2O,CO不与酸性高锰酸钾溶液反应,且CO不能选用向上排空气法收集,故D错误。
15.D。解析:草酸晶体加热过程中有水生成,不能利用A、B装置,否则生成的水冷凝后会使仪器炸裂;因草酸晶体在101.5 ℃熔化,在试管底会流到管口而发生堵塞,不能利用C装置。
16.D。解析:A项,Na2CO3固体比较稳定,受热不易分解,所以不能采用加热碳酸钠的方式制备二氧化碳,A错误;B项,乙醇和乙酸是互溶的,不能采用分液的方式分离,应采用蒸馏来分离,B错误;C项,二氧化硫通入品红溶液中,可以验证其漂白性,不能验证酸性,C错误;D项,测量氧气体积时,装置选择量气筒,测量时要恢复到室温,两边液面高度相等,D正确;故选D。
17.D。解析:制备C2H4没有控制温度的温度计,A错误;NO与O2反应,不能用排空气法收集,B错误;浓硫酸吸收多余的NH3,易产生倒吸,C错误;饱和食盐水除去HCl气体,浓硫酸吸收水蒸气,碱石灰吸收多余的Cl2,D正确。
18.C。解析:碱石灰可以吸收氯化氢气体,故不能收集得到氯化氢气体,A项错误;氨气的密度比空气的密度小,故在进行收集时必须从短导管进入集气瓶中,B项错误;氯化钙可以对二氧化硫进行干燥,且二氧化硫的密度比空气的大,收集时必须是长导管进入,二氧化硫是酸性氧化物,故可用氢氧化钠溶液进行吸收,C项正确;一氧化氮不能用排空气法进行收集且不易被NaOH溶液吸收,D项错误。
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