2022届高考化学二轮教学案-命题区间四专项特训(四)　气体转化与实验流程

专项特训(四)气体转化与实验流程(10分钟)1．(2020·山东威海二模)某同学做“FeSO4被HNO3氧化”的实验，发现溶液变深棕色。猜想可能是生成的NO2或NO与Fe2＋或Fe3＋反应，使溶液变为深棕色，设计如图装置探究。下列说法错误的是()A．先检查装置气密性，加入药品后，关闭c，打开a和b，再通入一段时间N2B．关闭a、c，打开b及分液漏斗活塞，反应后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化，证明NO与Fe2＋反应C．甲中反应一段时间后，更新丙、丁中试剂，关闭a和b，打开c，反应后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化，证明NO2也可与Fe2＋反应D．该实验的缺陷是缺少尾气吸收装置答案C解析先检查装置气密性，加入药品后，为防止装置中的氧气影响实验结果，需关闭c，打开a和b，通入一段时间氮气，将装置内的空气排尽，故A正确；关闭a、c，打开b及分液漏斗活塞，浓硝酸与Cu反应生成NO2，NO2通入水中，与水反应生成NO，NO进入丙和丁后，丙中含亚铁离子的溶液变为深棕色，而丁中无明显变化，说明NO与Fe2＋反应，故B正确；甲中反应一段时间后，浓硝酸变稀，生成的气体中有NO，所以该操作无法证明NO2是否与Fe2＋反应，故C错误；实验中未反应的NO2和NO会污染空气，需要尾气处理装置，故D正确。2．(2020·威海质量检测)钌(Ru)是一种硬而脆、呈浅灰色的多价稀有金属，性质很稳定，且耐腐蚀性很强。实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是()A．加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度B．洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去HClC．结束反应时，先停止加热，再关闭活塞KD．启普发生器也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气答案D解析可燃性气体在点燃或加热前必须验纯，故加热试管前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，以免发生爆炸，A项正确；洗气瓶中盛装的可能是NaOH溶液，用于除去氢气中的HCl，避免制得的Ru中含有杂质，B项正确；结束反应时，先停止加热，再关闭活塞K，用氢气冷却Ru，以免生成的Ru在高温时又被空气中的氧气氧化，C项正确；二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气需要加热，而启普发生器不能加热，且MnO2为粉末状，D项错误。3．四溴化钛(TiBr4)可用作橡胶工业中烯烃聚合反应的催化剂。已知TiBr4常温下为橙黄色固体，熔点为38.3℃，沸点为233.5℃，具有潮解性且易发生水解。实验室利用反应TiO2＋C＋2Br2eq\o(=,\s\up7(高温))TiBr4＋CO2制备TiBr4的装置如图所示。下列说法错误的是()A．检查装置气密性并加入药品后，加热前应先打开K1，关闭K2、K3B．试剂A为浓H2SO4，干燥CO2防止产品水解C．装置单元X为干燥装置，盛放浓硫酸，防止空气中的水蒸气进入收集瓶D．反应过程中需用热源间歇性微热连接管，其目的是防止TiBr4在连接管处冷凝，堵塞导管答案C解析打开K1，关闭K2、K3，通入CO2排出装置内的空气，防止C粉被氧化，A正确；浓H2SO4干燥CO2，防止产品遇水蒸气潮解和水解，B正确；装置单元X的目的是吸收挥发出的溴蒸气，且防止空气中的水蒸气进入，浓硫酸不能吸收溴蒸气，C错误；TiBr4熔点较低，间歇性微热连接管的目的是防止其在连接管处冷凝，堵塞导管，D正确。4．(2021·石家庄市第二十七中学高三一模)用如图所示装置进行CH4还原CuO的实验，已知实验前称取的CuO的质量为12g，下列说法错误的是()A．D处有气泡冒出时，点燃A处酒精灯B．B处无水硫酸铜变蓝，说明CH4还原CuO时有H2O生成C．C处的澄清石灰水变浑浊，说明CH4还原CuO时生成CO2D．当固体质量为9.6g＜m＜10.8g时，表明红色固体是Cu与Cu2O的混合物答案A解析为防止装置中的氧气干扰实验，进行甲烷还原氧化铜的实验前，应先通入甲烷气体，待D中气泡均匀冒出时，说明装置中的空气已排尽，再点燃A中的酒精灯，故A错误；水蒸气能使无水硫酸铜变蓝色，若B中无水硫酸铜变蓝，说明甲烷还原氧化铜的反应中有水生成，故B正确；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，若C中澄清石灰水变浑浊，说明甲烷还原氧化铜的反应中有二氧化碳生成，故C正确；若甲烷还原氧化铜的反应生成铜，由铜原子个数守恒可知，若12g氧化铜完全生成铜，铜的质量为eq\f(12×64,80)g＝9.6g，同理可知，氧化亚铜的质量为eq\f(12×144,80×2)g＝10.8g，则充分反应后固体质量为9.6g＜m＜10.8g时，说明甲烷还原氧化铜的反应中生成的红色固体是铜和氧化亚铜的混合物，故D正确。5．(2021·广东湛江市高三一模)在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应可以得到铁的氧化物。用如图装置制取铁的氧化物(夹持及加热装置均已略去)。下列说法正确的是()A．烧瓶②用于提供反应物，烧瓶③用作安全瓶B．实验时，必须对①②③进行加热C．①②③中依次盛装铁粉、浓H2SO4、水D．④处的气体收集方法也可用于收集氨气和甲烷答案A解析试管①是铁粉和水蒸气的反应装置，烧瓶②用于提供反应物水蒸气，烧瓶③用作安全瓶，防倒吸，故A正确；反应需要高温，需要水蒸气，故需要对①②进行加热，故B错误；①②中依次盛装铁粉、水，③中不需要加试剂，故C错误；④处收集的是氢气，用排水法。因为甲烷难溶于水，可用此法收集，而氨气极易溶于水，不能用排水法收集，故D错误。6．(2020·石嘴山市高三模拟)利用装置制备适量SO2，设计实验比较H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，并探究SO2的化学性质，下列说法错误的是()A．试剂Y是品红溶液，用来检验产物是SO2B．试剂Z是NaOH溶液，用来处理尾气C．溴水褪色，证明SO2具有还原性D．试剂X可以是酸性高锰酸钾溶液答案A解析设计实验比较H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，并探究SO2的化学性质，由图可知，打开a、关闭b时，SO2与碳酸钠溶液反应生成CO2，试剂X可以是高锰酸钾溶液，用来除去过量的SO2，试剂Y为品红溶液，可检验SO2是否除尽，然后CO2与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，可比较三者酸性强弱；关闭a、打开b时，二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr，二氧化硫具有还原性，试剂Z为NaOH溶液可吸收尾气。7．实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(部分夹持装置已省略，已知SO3的熔点为16.8℃，假设气体进入装置时均被完全吸收，且忽略空气中CO2的影响)，下列说法不正确的是()A．A装置烧瓶中发生的反应可以表示为SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=SO2↑＋H2OB．用D装置制备氧气，试管中的药品可以是KClO3C．当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气D．C中产生的白色沉淀是BaSO4答案B解析用氯酸钾制备氧气时，需要用二氧化锰作催化剂，B项错误；对于定量测定实验