第十章第1讲常见气体的实验室制法.doc

第十章 第一讲 常见气体的实验室制法一、选择题1下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是()ANO和O2BHCl和NH3CH2和CO DSO2和CO22用右图所示装置进行如下实验，不能达到实验目的的是()A瓶中盛满水，从B口进气，用排水法收集H2B瓶中盛适量浓硫酸，从A口进气来干燥CO2C从B口进气，用排空气法收集NO2D瓶中装满水，A口连导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成O2的体积3实验室制取下列气体时，下列尾气处理方法中不正确的是()A制Cl2的尾气：可用NaOH溶液吸收B制NH3的尾气：可用H2SO4溶液吸收C制SO2的尾气：可用酸性KMnO4溶液吸收D制NO2的尾气：可用水吸收4下图是制备和收集气体的实验装置，该装置可用于()A浓硝酸与铜反应制取二氧化氮B二氧化锰和过氧化氢反应制取氧气C浓氨水与生石灰反应制取氨气D浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气5如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为()A BC D6以下各种尾气吸收装置中，不适合于吸收HCl气体，而且不能防止倒吸的是()7为制备干燥、纯净的CO2，将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置，两个装置应依次装入()A饱和NaHCO3溶液；碱石灰B饱和NaHCO3溶液；浓硫酸C浓硫酸；饱和NaHCO3溶液D饱和Na2CO3溶液；稀硫酸8实验室常用氢氧化钠溶液吸收氯化氢尾气，以防止环境污染。下列既能吸收尾气，又能防止溶液倒吸的装置是()9(2011沈阳四校测试)关于下列各装置图的叙述中，正确的是()A装置是洗气装置，除去氯气中的氯化氢B实验室用装置制取氨气C装置可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色D装置中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸10下列实验装置正确的是()二、非选择题11(10分)高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾晶体。请回答下列问题：(1)通常高锰酸钾保存在棕色试剂瓶中，下列试剂不需要用棕色试剂瓶保存的是_(填字母代号)。a浓硝酸b氯水c烧碱溶液(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。下列物质与其消毒机理不同的是_(填字母代号)。a84消毒液(主要成分是NaClO)b75%酒精c臭氧d双氧水(3)写出MnO2催化H2O2溶液制氧气的化学方程式：_。(4)在用软锰矿制备高锰酸钾的生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要制备纯净的CO2，从下列给出的试剂中最好选择_(填字母代号)。a石灰石 b浓盐酸c稀硫酸 d纯碱与上述所选试剂对应的气体发生装置是_(填字母代号)。12(12分)在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙。下图所示AE为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去)，请根据要求回答问题。(1)实验室若用NH4Cl和熟石灰作试剂来制取、收集干燥的NH3，则需选用上述仪器装置中的_(填装置序号)。若要制取、收集干燥的CO2，请选择装置并按气流方向连接各仪器接口_。(2)若在A的分液漏斗内改加浓氨水，圆底烧瓶内加NaOH固体，也能制取氨气。请解释装置A中能产生氨气的原因：_。(3)向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是_，若实验过程中有氨气逸出，应选用下列_装置回收(填代号)。写出制纳米级碳酸钙的化学方程式：_。(4)试设计简单的实验方案，判断所得的碳酸钙样品颗粒是否为纳米级：_。13(14分)CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3，另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。完成下列填空：(1)用浓盐酸配制11(体积比)的稀盐酸(约6 molL1)，应选用的仪器是_。a烧杯 b玻璃棒c量筒 d容量瓶(2)上述装置中，A是_溶液，NaHCO3溶液可以吸收_。(3)上述装置中，B物质是_。用这个实验得到的气体测定CO2的相对分子质量，如果B物质失效，测定结果_(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。(4)一次性饭盒中石蜡(高级烷烃)和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：剪碎、称重浸泡溶解过滤残渣烘干冷却、称重恒重为了将石蜡和碳酸钙溶出，应选用的试剂是_。a氯化钠溶液 b稀醋酸c稀硫酸 d正己烷(5)在溶出量测定实验中，为了获得石蜡和碳酸钙的最大溶出量，应先溶出_，后溶出_。14(14分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题：(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_(填仪器、接口的字母编号)。(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。A加热反应一段时间B收集气体并检验其纯度C关闭分液漏斗活塞D停止加热，充分冷却(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。写出CaH2与水反应的化学方程式_；该同学的判断不准确，原因是_。(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_。(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_。详解答案一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1解析：NO与O2反应生成NO2，不能共存，A项错；HCl与NH3反应生成NH4Cl，不能共存，B项错；H2用向下排空气法收集，CO用排水法收集，C项错；SO2和CO2的密度大于空气，故可用向上排空气法收集，D项正确。答案：D2解析：用此装置时，若排空气法收集气体，A进B出，收集密度比空气大的气体，B正确，C错误；若用排水法收集或测量气体体积，气体必须B口进入，A、D项正确。答案：C3解析：NO2与水发生反应：3NO2H2O=2HNO3NO，反应生成的NO仍是大气污染物且不溶于水，不符合尾气处理要求。答案：D4解析：图为“固体液体”制难溶于水的气体的装置。A项，生成物易与水反应；C项，生成物极易溶解于水；D项，反应需加热。答案：B5解析：用H2O2制O2的反应原理为2H2O22H2OO2，由反应物的状态和反应条件可选作为制取装置。干燥O2可选用或装置，要收集干燥的O2只能用装置，故合理的装置组合为或。答案：C6解析：B选项中，倒扣的漏斗伸入液面以下太多，不能起到防倒吸的作用。答案：B7解析：用大理石和盐酸反应制得的CO2中，含有少量HCl，可用饱和NaHCO3溶液除去；干燥CO2可用浓硫酸或无水CaCl2固体作干燥剂，不能用碱石灰。答案：B8解析：本题考查尾气的吸收及防倒吸知识。A装置虽然能防止倒吸，但会有氯化氢逸散到空气中；C、D装置进气管插入了液面以下，不能起到防止倒吸的作用。答案：B9解析：装置作洗气装置时，应长进短出；制取氨气时的药品不能选择氯化铵，因为加热生成的氯化氢和氨气在试管口处反应重新生成氯化铵；制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入溶液中；由于氨气在四氯化碳中溶解度很小，可以防止倒吸，D正确。答案：D10解析：A项是实验室制取氯气的装置；B项收集氧气应该“长进短出”；C项氯化铵固体分解生成氨气和氯化氢，氨气和氯化氢在试管口又化合成氯化铵固体，得不到氨气，甚至可能会堵塞导管；D项浸有稀硫酸的棉花团不能吸收SO2，应改为“浸有NaOH溶液的棉花团”。答案：A二、非选择题11解析：(1)浓硝酸和氯水见光均会分解，故需要保存在棕色试剂瓶中。(2)高锰酸钾的消毒机理是利用它的强氧化性，84消毒液、臭氧、双氧水用于消毒均是利用它们的强氧化性。(3)双氧水分解制备氧气的化学方程式为：2H2O22H2OO2。(4)由于浓盐酸有挥发性，用它制备的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，故宜用稀硫酸，又由于稀硫酸与石灰石反应时生成的硫酸钙会覆盖在石灰石表面，使反应不能继续进行下去，故不用石灰石，因而选纯碱与稀硫酸；纯碱与稀硫酸反应不需要加热，a、b装置不适合，又由于纯碱易溶于水，故也不用d装置，即选用c装置。答案：(1)c(2)b(3)2H2O22H2OO2(4)cdc12解析：(1)氯化铵与熟石灰固体加热制备氨气选用B装置，通过碱石灰进行干燥，选用D装置，再用向下排空气法收集，选用E装置。制取二氧化碳可以用稀盐酸与石灰石反应，用A装置，用C装置干燥，由于二氧化碳密度比空气大，故选择各仪器接口的顺序为acdgh。(4)纳米级碳酸钙和水混合形成的分散系为胶体，故可以取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级。答案：(1)BDEacdgh(2)氢氧化钠溶于水放出大量热，温度升高，使氨的溶解度减小而放出；氢氧化钠吸水，促使氨放出；氢氧化钠电离出的OH，促使氨水电离平衡左移，导致氨气放出(3)NH3bCaCl2CO22NH3H2O=CaCO32NH4Cl(4)取少量样品和水混合形成分散系，用一束光照射，若出现一条光亮的通路，则是纳米级，否则不是13解析：(1)因配制的稀盐酸为体积比浓度，所以应用量筒量取浓盐酸体积，配制过程中必然用到烧杯、玻璃棒。(2)制取的CO2中含HCl、H2S等杂质，NaHCO3溶液除去CO2中的HCl杂质，A中盛装的是CuSO4或酸性KMnO4溶液除去H2S。(3)若CaCl2失效，不能完全吸收水蒸气，则CO2(相对分子质量44)中混有较轻的水蒸气(相对分子质量18)，测定结果偏低。(4)要溶解CaCO3应选用稀醋酸，不能用稀H2SO4，因为H2SO4与CaCO3反应生成的CaSO4微溶于水。正已烷用于溶解石蜡。(5)若先用稀醋酸溶出CaCO3，过滤时石蜡会混在滤渣中，滤渣烘干时，石蜡会燃烧，影响最大溶出量。答案：(1)abc(2)CuSO4溶液或酸性KMnO4溶液HCl气体或酸性气体(3)无水CaCl2偏低(4)bd(5)石蜡CaCO314解析：本题主要考查制取氢化钙的实验步骤、实验装置的连接以及氢化钙的鉴别与用途，意在考查考生的实验操作、探究能力。(1)用盐酸和锌反应制取氢气，再与钙反应得氢化钙，其中通氢气前要除去杂质HCl并干燥除去水，制取氢化钙的装置要与盛有无水氯化钙的干燥管连接，从而防止空气中的水蒸气与其反应。(2)首先收集氢气并验纯，然后加热反应，最后关闭活塞。(3)氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，方程式为CaH22H2O=Ca(