高中化学利用化学反应制备物质活规范训练鲁科版必修

第1课时运用化学反映制备物质(时间：30分钟)考察点一氯气的实验室制备1．下列物质可用来干燥Cl2的是()。①碱石灰；②浓硫酸；③无水CaCl2；④P2O5A．①② B．①③④C．②③④ D．①②③④解析由于Cl2是酸性气体，可用酸性干燥剂(②浓硫酸和④P2O5)或中性干燥剂(③无水CaCl2)干燥，不能用碱性干燥剂(①碱石灰)干燥。故C项对的。答案C2．已知KMnO4与浓HCl在常温下反映能产生Cl2。若用如图所示的实验装置制备纯净、干燥的Cl2，并观测它与金属的反映。每个虚线框表达一个单元装置，其中有错误的是()。A．只有①和②处 B．只有②处C．只有②和③处 D．只有②③④处解析KMnO4和浓HCl在常温下就可以反映生成Cl2，不需要酒精灯加热，①对的；反映产生的Cl2也许混有HCl，需要进行净化，但不能使用NaOH溶液，由于Cl2也能和NaOH溶液反映，应当使用饱和食盐水，②错误；净化后的Cl2可以用浓硫酸干燥，但气体应用长导管直接通入浓硫酸中，且出气导管应在液面以上，③错误；干燥的Cl2和金属反映的容器只有气体进入而无气体排出，一段时间后压强升高，也许会使实验装置中某处的橡皮塞弹开，④错误。答案D3．舍勒发现氯气的方法至今是实验室制取氯气的方法之一。其反映原理如下：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑请你分析：(1)该反映的氧化剂为________，还原剂为________，两者的物质的量之比为________。(2)该反映是否可以写成离子方程式？________。若是，离子方程式为_______________________________________________________________。解析(1)根据元素化合价变化可知氧化剂为MnO2，还原剂为HCl，但4molHCl只有2mol做还原剂。(2)浓盐酸中HCl的浓度并不大，在溶液中可以电离出H＋和Cl－。答案(1)MnO2HCl1∶2(2)是4H＋＋2Cl－＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O4．某化学小组在学习Cl2的实验室制法后，在实验时发现用加热浓盐酸与MnO2混合物的方法制Cl2既浪费能源又不易控制温度，他们现欲对该实验进行改善并验证Cl2的部分性质，进行了如下的探究活动：查阅资料：KMnO4和KClO3的氧化性都比MnO2强，在不加热的条件下即可与浓盐酸反映，将其中的Cl－氧化成为Cl2，从而实现制取Cl2的目的。设计实验：(1)拟定反映原理：2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。(2)选择装置：在实验中，有如图所示的装置，他可以选择其中的________(填字母序号)。(3)他们的对的连接装置为________(用小写字母顺序连接)。(4)①进行实验：在实验时C洗气瓶中所装液体是________；②在制氯气前，必须进行的一项操作环节是_______________________________________________________________；③某同学在实验中发现量筒中未收集到液体，则失败的因素也许是_______________________________________________________________。解析在解此类题目时，一般应根据实验目的、实验原理选择并连接装置。本题要得到干燥纯净的氯气并测定其性质和体积。按装置串联的一般顺序：发生装置→净化装置→性质检查装置→收集装置→尾气解决装置，本题发生装置为A，净化装置为C和B，性质验证装置为E和G，气体体积测量装置为C和D。洗气瓶C的作用是除去挥发出的HCl气体，应装入饱和食盐水。在制取任何气体前，都应当先检查装置的气密性。收集不到液体的因素也许是盐酸浓度太低，反映不能进行；或者是装置漏气，产生的气体逸出；或者也许是e与f相连，故量筒中收集不到液体。答案(2)ABCDEG(3)a→d→e→b→c→g→h→i→j→e→d→f(b、c可颠倒)(4)①饱和食盐水②检查装置的气密性③装置漏气(或盐酸过稀或e与f连接)考察点二常见气体的制备5．如图所示是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是()。A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳B．锌粒和稀硫酸制氢气C．浓盐酸和二氧化锰制氯气D．电石和水制取乙炔解析根据题中所给装置特点，制取气体的反映应当具有以下特点：①反映不需加热，②反映不能太剧烈，因此C、D选项不合理，又因硫酸钙微溶于水，故生成的CaSO4附着于大理石表面时，也许阻止反映进行，故A不符合，选B。答案B6．按下述实验方法制备气体，合理又实用的是()。A．锌粒与稀H2SO4反映制备H2B．用稀HCl溶液和MnO2制备Cl2C．亚硫酸钠与HNO3反映制备SO2D．大理石与浓H2SO4反映制备CO2解析A项可行；B项中应用浓盐酸；C项中HNO3具有强氧化性；D项中反映生成微溶的CaSO4附着在大理石的表面，阻止大理石与浓H2SO4继续反映。答案A7．如图所示是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能运用这套装置进行实验的是()。A．铜屑和浓硝酸 B．MnO2和浓盐酸C．氯酸钾和MnO2 D．碳酸钙和稀盐酸解析铜屑与浓硝酸反映制取NO2，需要尾气吸取装置；用MnO2跟浓盐酸反映制取氯气需加热；氯酸钾和MnO2反映制取氧气是固体与固体反映，且需加热，故A、B、C三项均不符合题意。用碳酸钙与稀盐酸反映制CO2的反映不需加热，CO2跟浓硫酸不反映且密度大于空气，无毒，可用这套装置。答案D8．实验室里可按图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则R是()。A．HCl B．Cl2C．CO D．NH3解析HCl和Cl2的密度比空气的大，CO的密度与空气的相差不大，故不能用题目所给图示收集，题中收集气体只能收集密度比空气密度小的，故D项中NH3对的。答案D9．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()。A．NO和O2 B．HCl和NH3C．H2和CO D．SO2和CO2解析A、B两项中的两组气体常温下会发生反映，不能共存；C项中的H2不能用向上排空气法收集，而CO一般用排水法收集；而D项中的SO2和CO2常温下不发生反映，并且两者的密度均比空气大，都可以用向上排空气法收集。答案D10．工业上以空气、煤等为原料制取硝酸铵，其生产过程有6个阶段：①合成氨；②空气液化分离；③氨氧化；④制取水煤气；⑤生成硝酸；⑥生成硝酸铵。制取硝酸铵最合理的生产流程是()。解析先制取氮气和氢气，再进行化合生成氨气，然后进行催化氧化生成硝酸，最后硝酸和氨气反映生成硝酸铵。答案D11．实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题：(1)写出编号所指仪器的名称：①______________；②______________。(2)以上装置图中共有两处明显的错误，请你找犯错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：①___________________________________________________________；②___________________________________________________________。上述装置改善后，请继续回答下列问题。(3)小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和________(填字母)进行组装。小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置。在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是________(填化学式)，在两个反映中它起________作用。请你写出小红制取氧气的化学反映方程式：_____________________________________________________。(4)实验室选用C和E装置还可以制取的气体是________(填化学式)，写出实验室制取该气体的化学方程式：______________________________________________________________________________________________。(5)装置B也可以用来制取(4)中的气体，指出B装置的一个突出优点_____________________________________________________________。(6)有一名同学欲用G装置收集H2，则H2应从导管口________通入。答案(1)①分液漏斗②集气瓶(2)①A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应当略向下倾斜②E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应伸到集气瓶的底部(3)E或F或GMnO2催化2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(4)CO2CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑(5)可以随时控制反映的进行，随开随停(6)b12．在实验室用锌粒跟稀硫酸起反映而制得的氢气，具有水蒸气等杂质；被干燥后，经催化剂的催化作用，再跟干燥的氮气起反映，生成氨气。(1)根据上述规定，小强同学尝试安装了以下装置。试填空：①请指出上述装置中的错误之处：___________________________________________________________；_________________________________________________________。②装置Ⅲ的作用是___________________________________________。③写出图中所标试剂的名称：a________，b________，c________，d________。(2)为什么不能用浓硫酸跟锌反映来制取氢气？____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为什么不能用铜跟稀硫酸反映来制取氢气？____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)如何检查生成的氨气？__________________________________________________________________________________________________________________________。解析本题通过对初中和高中有关化学内容的整合与创新，设计出对基本化学实验知识的考察题。(1)长颈漏斗下口未浸入液面下，气体从中逸出；Ⅱ中长、短管反向连接，气体无法顺利通过Ⅱ。Ⅲ的作用：在催化剂作用下N2、H2反映生成NH3；干燥H2应用浓H2SO4，所以a中为浓H2SO4；Ⅲ中反映需N2，故b为N2；c是合成NH3的催化剂，为铁粉；由于合成氨反映是可逆的，故d为NH3、N2、H2的混合物。(2)由于浓硫酸具有强氧化性，跟锌反映生成二氧化硫。(3)由于铜不活泼，不能从稀硫酸中置