高三化学一轮实验专题题型必练21常见气体制备与收集

2022届高三化学一轮实验专题题型必练—21常见气体制备与收集非选择题（共15题）1．某研究性学习小组的同学为了制取NO并探究其性质，进行了如下实验。试回答下列问题:(1)某同学用图甲装置进行实验，收集到无色气体，由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。该同学的推断不合理的理由是__________(用化学方程式表示)。

(2)另一名同学设计了图乙装置进行实验，步骤如下:①在大试管中放入适量石灰石，加入过量稀硝酸;②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中;③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体。其中步骤①的作用是___________。

(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，稀硫酸的作用是___(填选项编号)，反应的离子方程式为__________。

a.还原剂b.氧化剂c.提供氢离子d.提供热能(4)某些资料认为NO不能与Na2O2反应。有同学提出质疑，他认为NO易与O2发生反应，应该更容易被Na2O2氧化。查阅资料:a.2NO+Na2O2=2NaNO2b.6NaNO2+3H2SO4(稀)=3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2Oc.酸性条件下，NO能被MnO氧化成NO该同学利用图中装置来探究NO与Na2O2的反应(装置可重复使用)。①装置的连接顺序为A→_________，装置E的作用是__________。

②充分反应后，欲检验装置D中是否生成了NaNO2，请简述实验方案_________________。2．硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O）。I.[查阅资料]（1）Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。（2）向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。Ⅱ.[制备产品]实验装置如图所示（省略夹持装置）实验步骤：（1）仪器B和D的作用是___，按图示加入试剂，E中的试剂是___（选填下列字母编号）。A．浓H2SO4B．饱和NaHSO3溶液C．NaOH溶液D．饱和食盐水（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4，C中反应生成Na2S2O3和CO2，写出C中反应的离子方程式为___。（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合液，滤液经___（填写操作名称）、过滤、洗涤、干燥、得到产品。Ⅲ.[探究与反思]（4）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，洗涤，___，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。（5）为减少装置C中生成的Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验Ⅱ步骤（2）进行了改进，改进后的操作是___，然后再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。（6）探究Na2S2O3是否具有还原性：向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液，若看到氯水颜色变浅（或褪色），说明有还原性(已知：Na2S2O3被氧化成Na2SO4），反应的离子方程式为___。3．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由一氧化氮与氯气在常温常压下合成。已知NOCl是一种红褐色液体或黄色气体，其熔点是64.5℃，沸点是5.5℃，遇水易水解。回答下列问题：(1)实验室制备原料气NO和Cl2的装置如下图所示。①实验室制NO时，装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式为______________。②实验室制Cl2时，装置B的作用是______________________。(2)将上述收集到的Cl2充入集气瓶中，按图示装置制备亚硝酰氯。①NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则NOCl的电子式为_____________。②装置D中的现象为_____________________________________________。③装置E中无水氯化钙的作用为_______________________________。④某同学认为装置F不能吸收NO，为解决这一问题，可将尾气与某种气体同时通入氢氧化钠溶液中，这种气体的化学式是______________。4．氯仿(CHC13)是无色透明液体，不溶于水和浓硫酸，溶于醇，沸点为61.2℃，工业品氯仿中常含有少量乙醇。某校同学设计实验制备少量氯仿。(1)甲组同学设计下列装置用干燥纯净的氯气制备实验原料漂白粉[已知：3Ca(ClO)2Ca(ClO3)2＋2CaCl2△H>0]。①各仪器接口连接顺序为____（气流自左至右，用小写字母表示）。②装置B中发生反应的离子方程式为___。③装置A用冰水冷却的目的是____。(2)乙组同学用甲组制得的漂白粉与乙醇溶液反应制备氯仿的实验装置如图。①装置I需控制温度约为70℃，适宜的加热方式是___，温度不宜过高，其目的是____。②装置Ⅱ的名称是____。③一定条件下，装置I中漂白粉先与乙醇溶液反应生成Cl2和Ca(OH)2，然后Cl2与CH3CH2OH反应生成CCl3CHO，CCl3CHO再与Ca(OH)2反应生成CHC13和一种盐，CCl3CHO与Ca(OH)2反应的化学方程式为_________。(3)丙组同学用下列方法对乙组制得的粗产品进行提纯。已知浓硫酸能与乙醇混溶。步骤I．向粗产品中加入适量浓硫酸，搅拌至呈淡咖啡色，分液得有机层；步骤Ⅱ．用15%的Na2CO3溶液洗涤多次，分液得有机层；步骤Ⅲ．向有机层中加入少量无水CaCl2。步骤I中用浓硫酸洗涤的目的是____；步骤Ⅱ中证明已洗涤干净的依据是____；步骤Ⅲ中加入少量无水CaCl2的目的是___。5．氨是一种重要的化工产品，也是重要的化工原料。某化学兴趣小组在实验室制备氨并完成相关性质实验。I.实验室制取氨气通常有两种方法:①固体氢氧化钙与氯化铵共热制备氨气(装置如图甲②在锥形瓶中加入NaOH固体，在分液漏斗中加入浓氨水制备氨气(装置如图乙）。请回答：(1)用方法①制备并收集NH3。装置甲中生成NH3的化学方程式为______。用圆底烧瓶收集NH3的方法为_____(填“向上排空气法”或“向下排空气法”），检验圆底烧瓶中已收集满氨气的方法是_______。(2)利用装置乙可用方法②制取氨气，利用该装置还可制取_____(填字母)等气体。a.H2b.CO2c.Cl2II.该化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。(1)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后移走酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上，由此可知该反应是______反应(填“吸热”或“放热”)。(2)B中试剂为__________，NaOH溶液的作用是________。(3)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟，白烟的化学式是_________。欲使氨气尽可能完全转化为_______，理论上n(NH3):n(O2)的最佳比例为______。6．在实验室中模拟工业制取NaHCO3的实验步骤如下：第一步：连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。第二步：先让某一装置发生反应，直到产生的气体不能再在C中溶解，再通入另一装置中产生的气体，片刻后，C中出现固体。继续向C中通入两种气体，直到不再有固体产生。第三步：分离C中所得的混合物，得到NaHCO3固体。第四步：向滤液中加入适量的某固体粉末，有NH4C1晶体析出。（1）如图所示装置的连接顺序是：a接__；__接__；b接__（填接口编号）。（2）A中常选用的固体反应物为___；D中应选用的液体为__。（3）第二步中必须先让___装置先发生反应。（4）C中用球形干燥管而不用直导管，其作用是___；装有无水CaCl2的U形管的作用是__。（5）第三步分离出NaHCO3固体的操作是__。（6）第四步中所加固体粉末化学式为___；所得的晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3(约占5%～8%)，请设计一个简单的实验，证明所得晶体大部分是NH4C1。简要写出操作和现象：__。7．欲测定金属镁的相对原子质量，请利用如图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。填写下列各项(气流从左到右)：（1）各种仪器连接的先后顺序是___接___、___接___、___接___、_____接___(用小写字母表示)。（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是____(填序号)。①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为V0mL；②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为wg，并将其投入试管B中的带孔隔板上；③检查装置的气密性；④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水V1mL。（3）根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为____。（4）若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。（5）仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如图所示的实验装置。装置中导管a的作用是___。8．某校学生课外活动小组的同学设计下图所示实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性。已知碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物；炭与水蒸气在高温条件下发生以下反应：C+H2O（g）CO+H2。回答下列问题：(1)写出装置A中发生反应的离子方程式____________________。(2)装置B中最适宜的试剂是________。(3)若实验中没有装置C，使装置B与装置D直接相连，会对实验造成的影响是：____________。(4)装置D中黑色固体为____(填名称)，反应的化学方程式为____________。(5)按照如图装置进行实验时，首先进行的操作是_____________。(6)根据实验中的____________现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是_____________。(7)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置____与____之间连接下图中的__装置(填序号)。9．甲酸(HCOOH)易挥发，熔点为8.6℃，电离常数K＝1.8×10－4。某化学兴趣小组进行以下实验。Ⅰ.制取一氧化碳（1）用A图所示装置进行