讲练测2020届高考化学一轮复习 模块五 化学实验 专题十四 基本实验方法 考点三 常见气体的制备 第4步

第4步 模拟练习达标1(2020广州调研)实验室中某些气体的制取、收集、尾气处理(或性质实验)装置如图所示，用此装置和下表中提供的物质完成相关实验，合理的选项是()选项中的物质中收集的气体中的物质ACu和浓硝酸NONaOH溶液B浓盐酸和MnO2Cl2NaOH溶液C碳酸钙和盐酸CO2澄清石灰水D浓氨水和CaONH3酚酞溶液解析：本题考查了气体的制取、收集以及尾气处理等知识，意在考查考生对实验知识的运用能力。Cu和浓硝酸反应生成NO2气体，A选项错误；浓盐酸与MnO2在加热条件下反应生成Cl2，B选项错误；C选项正确；氨气的密度比空气的密度小，应用向下排空气法收集，D选项错误。答案：C2(2020安徽江淮名校第二次联考)下列实验方案不能达到实验目的的是()A图A装置用Cu和浓硝酸可制取NOB图B装置可用于实验室制备Cl2C图C装置可用于实验室制取乙酸乙酯D图D装置可用于实验室分离CO和CO2解析：A项，Cu和浓硝酸反应生成NO2，NO2可以与水反应生成NO，故可以用此装置制取NO，正确；B项，高锰酸钾具有强氧化性，在常温就可以把浓盐酸氧化为氯气，故可用于实验室制备Cl2，正确；C项，产生的乙酸乙酯在强碱性溶液中可以完全水解，故不能用烧碱吸收，错误；D项，CO2可以先被碱液吸收，在球胆中收集CO气体，再通过分液漏斗向试剂瓶中加入酸液，CO2即可放出，可用于实验室分离CO和CO2，正确。答案：C3(2020湖北荆州质检)下列各组气体在常温下能大量共存且能用向上排空气法收集的是()ANO和O2 BH2和COCHCl和NH3 DSO2和CO2解析：本题主要考查常见气体的性质及收集方法，意在考查考生对相关知识的掌握情况。A项，2NOO2=2NO2，二者不能大量共存，错误；B项，H2和CO在常温下不反应，能大量共存，但CO不能用排空气法收集，H2的密度小于空气的密度，应用向下排空气法收集，错误；C项，氯化氢与氨气相遇生成白烟：NH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)，错误；D项，SO2与CO2不反应，且它们的密度都比空气的密度大，能用向上排空气法收集，正确。答案：D4(2020河南开封模拟)二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。(1)工业上用黄铁矿(FeS2)在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS211O28SO22Fe2O3，该反应中被氧化的元素是_(填元素符号)。当该反应转移2.75 mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_L。(2)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(已知SO3熔点为16.8 ，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO2的影响)。简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是_。当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是_。实验结束后，若装置D增加的质量为m g，装置E中产生白色沉淀的质量为n g，则此条件下二氧化硫的转化率是_(用含字母的代数式表示，不用化简)。(3)某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究SO2的性质，设计如图实验装置。B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为_；C中反应的离子方程式为_；D中的实验现象为_ _；E装置的作用是_ _。解析：本题考查化学实验知识，意在考查考生利用化学原理分析问题的能力。(1)元素化合价升高，发生氧化反应，由反应方程式可知，被氧化的元素为S和Fe；当反应中转移2.75 mol电子时，有0.5 mol SO2生成，标况下体积为11.2 L。(2)通过分液漏斗滴加浓硫酸时，可先打开分液漏斗上的活塞，然后旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加即可。为使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被完全吸收，在熄灭酒精灯后应继续通入一段时间的氧气。由于三氧化硫熔点较低，故D装置中增加的m g为SO3的质量，可计算出转化的SO2的物质的量为mol，SO2通入E装置后与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4，其质量为n g，由BaSO4的质量可计算出未转化的SO2的物质的量为mol，最后计算出二氧化硫的转化率为100%。(3)检验SO2的漂白性常用品红溶液；碘水具有强的氧化性，可将SO2氧化，其反应的离子方程式为SO2I22H2O=SO2I4H；H2S具有还原性，可与SO2发生氧化还原反应生成S，即2H2SSO2=3S2H2O，使D装置的试管中出现淡黄色沉淀；为避免SO2污染空气，可用氨水进行吸收，并用倒置漏斗防止倒吸。答案：(1)S、Fe11.2(2)打开分液漏斗上的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收100%(3)品红溶液SO2I22H2O=SO2I4H试管中有淡黄色沉淀生成吸收尾气，防止倒吸5(2020广西南宁适应性测试)下图是实验室氯气制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。(1)检查装置气密性的方法是打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2和分液漏斗的活塞，在E中加入适量的水至长导管淹没，_ _。(2)A为气体发生装置，仪器a的名称是_，仪器a内所盛液体为_。(3)B为干燥装置，加入的固体是_；欲净化氯气，A、B间应添加一个_。(4)C中的反应现象为_ _；D的作用是_ _。(5)E中总反应的离子方程式为_ _。解析：本题考查氯气的制备和性质，意在考查考生对实验基本操作的掌握情况及实验设计能力。(1)因为E中长导管插入水中，所以可以通过微热仪器A，使装置内气体压强增大的方法来检查装置气密性，若气密性良好，则E中有气泡冒出，停止加热，冷却后，长导管内形成一段水柱。(2)制备氯气用的液体试剂是浓盐酸，盛放在分液漏斗中。(3)干燥氯气需要酸性或中性干燥剂，如五氧化二磷、氯化钙等；制备的氯气中含有杂质氯化氢，可以用饱和食盐水除去。(4)铜在氯气中燃烧生成棕黄色的烟；D是防倒吸装置。(5)E中反应：Cl2SO22H2O=4HSO2Cl，SOBa2=BaSO4，相加即可得到总反应的离子方程式。答案：(1)微热A，E中有气泡冒出，停止加热，冷却后，长导管内形成一段水柱，说明气密性良好(2)分液漏斗浓盐酸(3)五氧化二磷(或其他合理答案) 盛有饱和食盐水的洗气瓶(4)生成棕黄色的烟安全瓶(防倒吸)(5)Cl2SO22H2OBa2=BaSO44H2Cl6(2020广东佛山质检)研究性学习小组用Na2SO3与硫酸(硫酸与水体积比11)制备SO2并进行性质探究实验。(1)D中的实验现象是_ _，C、E中溶液都褪色，分别体现SO2的_、_(填性质)。(2)请在方框中画出SO2的收集装置以及尾气处理装置(标相关试剂)。(3)研究小组发现B中有白色沉淀，为了清楚沉淀的性质，研究小组往B中加入过量稀盐酸，沉淀不溶解，你认为留下的沉淀物是_，形成该沉淀的反应方程式有_ _。为了进一步验证沉淀原因，研究小组另取BaCl2溶液，加热煮沸，冷却及时加入少量苯液封，然后再通SO2，结果发现沉淀量减少，但仍有轻微浑浊。研究小组改进A装置(如图所示)，再进行实验，B中没有出现浑浊。下列气体可作为X气体的是_(填选项字母，不定项选择)。ACO2BNH3CO3DN2 ENO2(4)SO2为空气污染物，研究小组为测定某工厂区空气中SO2的含量，取10 m3(标准状况)的空气，缓慢通过足量溴水中，在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液，将产生的白色沉淀洗涤、干燥，用电子秤称其质量为0.233 g，则：沉淀洗涤要干净，检验洗涤已经干净的实验操作是_。试计算此空气中SO2的浓度_(列出计算表达式并计算结果，结果单位用mg/m3表示)。解析：本题考查了SO2的制备、性质检验、收集、尾气处理、含量测定实验，意在考查考生的实验能力和计算能力。(1)A中生成的SO2进入D中后，与H2S反应生成单质硫，故D中有淡黄色沉淀出现。C中溶液褪色，体现出SO2的漂白性，E中溶液褪色，体现出SO2的还原性。(2)SO2的密度比空气的大且溶于水，故应该用向上排空气法收集，进气管应接近集气装置的底部；其后连接一个尾气吸收装置，可用NaOH溶液吸收SO2。(3)因BaSO3可溶于盐酸而BaSO4不溶于盐酸，故剩余的沉淀物是BaSO4；BaSO4形成的原因是SO2溶于水生成H2SO3，H2SO3被溶解在BaCl2溶液中的O2氧化成H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应生成BaSO4。改进后的装置是利用非氧化性、非碱性气体作驱赶剂，将溶解在溶液中的O2排出，故X气体可以是A或D。(4)因1 mol SO