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1、第 3131 讲 常见气体的实验室制备 A A 组 基础题组 1.可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是( ) H2S HCl NH3 Cl2 SO2 NO A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 2.用如图所示装置制取少量某无色气体,则 X 内的药品应是( ) A.铜和稀硝酸 B.铜和浓硝酸 C.碳酸钙与稀硫酸 D.亚硫酸钠和浓硫酸 3.下列有关图示装置的叙述不正确的是( ) A.装置可用于吸收实验中多余的 SO2 B.装置可用于收集 H2、NH3、Cl2、NO2等 C.装置中 X 为苯,可用于吸收 NH3或 HCl气体 D.装置可用于收集 NH3,并吸收多余的 NH3 4.草酸晶体(
2、H2C2O42H2O)100 开始失水,101.5 熔化,150 左右分解产生 H2O、CO 和 CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略 去)( ) 1 5.(2016 广东 3 月适应性考试,8)用下图所示装置进行如下实验,能达到实验目的的是( ) A.瓶中盛满水,b 口进气,用排水法收集 NO2 B.瓶中盛适量浓硫酸,a 口进气干燥 NH3 C.b 口进气,用排空气法收集 CO2 D.瓶中装满水,b 口进气,通过排水量可测量所制备 H2的体积 6.如图所示是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是( ) 选项 X 收集气体 Y A
3、碱石灰 氯化氢 水 B 碱石灰 氨气 水 C 氯化钙 二氧化硫 氢氧化钠 D 氯化钙 一氧化氮 氢氧化钠 7.(1)下表是实验室制备气体的有关内容,根据表中所列实验原理,从下列装置中选择合适的发 生装置,将其编号填入下表的空格中。 编号 实验内容 实验原理 发生装置 制氧气 H2O2O2 制氨气 NH4ClNH3 制氯气 HClCl2 2 (2)上述实验中,从制备过程看,必须选择合适的氧化剂才能实现的是 (填气体的化学 式,下同);从反应中有无电子转移的角度看,明显不同于其他气体的是 ,写出实验室制 取该气体的化学方程式: 。 (3)制备 Cl2需用 8 molL-1的盐酸 100 mL,现用
4、 12 molL-1的盐酸来配制。 需要 12 molL-1的盐酸的体积为 mL(精确到 0.1 mL)。 在容量瓶的使用中,下列操作不正确的是 (填写标号)。 A.使用容量瓶前检查它是否漏水 B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗 C.配制溶液时用量筒量取浓盐酸后用玻璃棒引流入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到距刻度线 12 cm 处,用胶头滴管滴加蒸馏水直到凹液面的最低处和刻度线相平 D.定容后盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次 B B 组 提升题组 8.用下图装置进行实验,将液体 A 逐滴加入固体 B 中,下列叙述正确的是( ) A.若 A 为浓盐酸,
5、B 为 MnO2,C中盛紫色石蕊溶液,则 C 中溶液褪色 B.实验仪器 D 可以起到防止溶液倒吸的作用 C.若 A 为浓氨水,B 为生石灰,C 中盛 AlCl3溶液,则 C 中先产生白色沉淀后沉淀溶解 D.若 A 为醋酸,B 为贝壳,C 中盛澄清石灰水,则 C 中溶液不变浑浊 9.(2013 安徽理综,8,6分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持 和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( ) 3 选项 a 中的物质 b 中的物质 c 中收集的气体 d 中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH
6、 溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 10.某小组想验证镁与二氧化碳的反应。请从题图中选用装置(可重复使用)进行该实验。现提 供浓硫酸、稀盐酸、镁粉、大理石、澄清石灰水、饱和 NaHCO3溶液、饱和 Na2CO3溶液(加热仪 器已略去)。 请将所选用的装置按连接顺序从上到下依次填入表格中,并写出应加入的试剂名称及各装置的 作用(可不填满): 选用的装置(填字母) 加入的试剂 装置的作用 11.硝酸是一种特殊的酸,不仅具有酸性,而且不论稀硝酸还是浓硝酸都具有强氧化性。根据题 图所示装置,以浓硝酸、铜片、稀硫酸、浓硫酸、浓 NaOH 溶液为药品,进行
7、实验。 请回答下列问题: 4 (1)写出浓硝酸与铜反应的化学方程式: 。 (2)某化学实验小组同学用装置甲、丙、丁制备并收集干燥的二氧化氮气体,且连接顺序为 adefg。从环境保护角度考虑,该实验设计存在一定弊端。请你利用题目提供的装置(可 以重复使用)和实验试剂改进该弊 端: 。 (3)另一同学利用提供的所有装置同时收集到了干燥的二氧化氮和一氧化氮,装置连接顺序为 a 。其中装置乙的作用 是 。 (4)随着反应的进行,烧瓶中产生气体的颜色由 变为 ,最后反应停止,但烧瓶 中还留有铜片。该小组同学用上述提供的一种试剂和上述烧瓶中的残液及剩余的铜片反应,又 制取并收集到干燥的 NO,该小组同学选
8、用的试剂是 ,该反应的离子方程式 为 。 12.如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均 已略去)。请根据下列要求回答问题。 (1)若烧瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸。 实验目的是验证 H2的还原性并检验其氧化产物,请选择上述部分仪器(可以重复使用),组装 顺序为 AC D,D 装置的作用 是 。 为使 CuO可被 H2充分还原,能采取多种措施,试写出其中的一 种: 。 (2)若烧瓶中盛装 Na2O2固体,分液漏斗中盛装浓氨水,慢慢打开分液漏斗的活塞。 烧瓶内产生的气体主要有 (写化学式)。 用产生的气体做氨的催化氧化实验,反应的化学方程式为 。 5
9、 答案全解全析 A A 组 基础题组 1.B H2S 和 NH3不能用浓 H2SO4干燥,NO 不能用排空气法收集,Cl2不能用水吸收。 2.D A 项,生成的 NO不能用排空气法收集;B项,生成的 NO2呈红棕色;C 项,CaCO3与稀硫酸反应, 由于生成的 CaSO4为微溶物,附着在 CaCO3固体表面而影响反应的顺利进行;D项,生成 SO2,可用 向上排空气法收集,符合题意。 3.C SO2和 NaOH 溶液会发生反应,故用 NaOH 溶液吸收 SO2可以防止污染,A选项正确。装置 中如果气体从长导管通入,能收集密度比空气大且不能与空气中的成分发生反应的气体,此时 可以收集 Cl2、NO
10、2等;如果气体从短导管通入,能收集密度比空气小且不能与空气中的成分发生 反应的气体,此时可以收集 H2、NH3等,B 选项正确。装置中如果 X 为苯,因为苯的密度比水的 小,故苯应该在上层,C选项错误。装置中先用盛有碱石灰的干燥管除去氨气中的水蒸气,然 后用排空气法收集 NH3,最后用防倒吸的装置吸收多余的 NH3,故 D 选项正确。 4.D 草酸晶体加热过程中有水生成,不能采用 A、B,否则生成的水冷凝后会使仪器破裂;因草 酸晶体在 101.5熔化,而 150才分解,使用 C 装置会使液态草酸流出,不合适,D 装置符合题 意。 5.D NO2与水反应,不能用排水法收集,A 项错误;浓 H2S
11、O4与 NH3反应,故不能用浓 H2SO4干燥 NH3,B项错误;CO2的密度比空气大,应由 a 口进气收集 CO2,C项错误。 6.C 图示收集装置采用向上排空气法,说明该气体密度比空气大,排除 B 选项;A中干燥氯化氢 气体,不能选用碱石灰等碱性干燥剂;D中 NO 不能用排空气法收集,且其不与 NaOH 溶液反应,所 以选 C。 7. 答案 (1)C B A (2)Cl2 NH3 Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O (3)66.7 B、C 解析 (1)用 H2O2制取 O2时采用 MnO2作催化剂,故应用固+液 气装置;用 NH4Cl固体和 Ca(OH)2固体制取
12、 NH3,应用固+固 气装置;制取 Cl2时用浓盐酸和 MnO2固体在加热条件下反应, 应用固+液 气装置。(3) 容量瓶使用前需要检漏,A项正确;容量瓶洗净后不需要润洗,否则 会引起误差,故 B 项错误;配制溶液时,应先将浓盐酸在烧杯内稀释并冷却至室温后再转移至容 量瓶中,故 C 项错误;定容后需将容量瓶翻转摇匀,故 D 项正确。 6 B B 组 提升题组 8.B 若 A 为浓盐酸,B为 MnO2,加热生成氯气,把氯气通到紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色, 且图中缺少加热装置,故 A 错误;氢氧化铝不溶于氨水,所以 C 中产生的白色沉淀不溶解,故 C 错 误;醋酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,C
13、中溶液变浑浊,故 D 错误。 9.B 题给装置可以用于固体和液体不加热型、收集方法为向上排空气法、防倒吸型尾气处理 方式的气体的制取。A 项,NH3收集用向下排空气法,不符合;C项,铜和稀硝酸反应不能产生 NO2, 且 NO2的吸收不能用水,可以用 NaOH溶液;D 项,用浓盐酸与 MnO2反应制 Cl2需要加热,本装置不 能满足。 10. 答案 选用的装置(填字母) 加入的试剂 装置的作用 A 稀盐酸、大理石 制备二氧化碳 B 饱和 NaHCO3溶液 除去二氧化碳中的氯化氢 B 浓硫酸 干燥二氧化碳 C 镁粉 验证镁与二氧化碳的反应 解析 根据实验目的可知,要验证 Mg与二氧化碳的反应,必须
14、先用大理石与稀盐酸反应制备 二氧化碳。由于盐酸有挥发性,二氧化碳中混有氯化氢,必须用饱和 NaHCO3溶液除去氯化氢,然 后用浓硫酸干燥,就可以得到干燥纯净的二氧化碳,接下来再将二氧化碳通入镁粉中反应。因此 选用装置的序号为 ABBC,各装置中所加试剂及作用见答案。 11. 答案 (1)Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2+2H2O (2)另取一个装置丁,向其中加入浓 NaOH溶液,连接在第一个装置丁之后,吸收集气装置中逸出 的二氧化氮 (3)defgbch 或 defgcbh 安全瓶(或防止水槽中的水倒吸入二氧化 氮的收集装置中) (4)红棕色 无色 稀硫酸 3Cu+2NO -
15、 +8H+ 3Cu2+2NO+4H2O 3 解析 (2)现有实验设计在收集二氧化氮时,二氧化氮逸出会造成污染,可以在原装置丁后,再 连接一个装置丁(内盛碱液)以吸收尾气。(3)装置丙起到干燥二氧化氮的作用;假如装置戊中的 水倒吸,可以倒吸入装置乙中,防止水倒吸入装置丁中导致二氧化氮与水反应。(4)随着反应的 进行,浓硝酸逐渐变为稀硝酸,所以生成的气体由红棕色的 NO2变为无色的 NO,最后溶液中没有 7 氢离子,则反应停止;过量的铜与浓硝酸反应后溶液中的溶质是 Cu(NO3)2,该溶液中含有 NO - , 3 因此向这种溶液中加入含氢离子的溶液(如稀硫酸),就可以认为是硝酸的稀溶液。 12.
16、答案 (1)B B 防止空气中的水蒸气进入,干扰验证 缓慢滴加稀硫酸(或用石棉绒包裹 CuO 粉末或其他合理答案) (2)O2、NH3 4NH3+5O2 4NO+6H2O 解析 (1)由题意可知,C、D 装置间需要加入一个反应发生装置和一个检验氧化产物(H2O) 的装置;检验水应用无水硫酸铜,也应选 B 装置;因为实验目的是检验氧化产物,则两个 B 装置两 端都应安装干燥装置。使 CuO被 H2充分还原,可以减慢通入 H2的速率,也可以增大 H2与 CuO 的接触面积。(2)Na2O2可以与浓氨水中的 H2O 发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2,生成 NaOH 并且反应放热,使一水合氨的分解平衡向右移动,生成 NH3。 8