2019-2020年高考化學總復習 活頁作業(yè)33 常見氣體的實驗室制法 新人教版.doc

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2019-2020年高考化學總復習 活頁作業(yè)33 常見氣體的實驗室制法 新人教版 一、選擇題(本題共10個小題，每小題5分，共50分) 1．下列能達到實驗目的的是(　　) A．除去雜質氣體CO2　　 B．收集并吸收多余的Cl2 C．干燥Cl2　　 D．吸收HCl制鹽酸 解析：A選項，導氣管應該“長進短出”；B選項，Cl2密度比空氣密度大，Cl2會直接進入NaOH溶液，收集不到氣體；D選項，HCl易溶解于水，發(fā)生倒吸。 答案：C 2．下列各圖所示裝置，肯定不符合氣密性要求的是(　　) 解析：D中上下移動容器時兩液面保持水平，說明漏氣。 答案：D 3．用如圖所示裝置進行如下實驗，能達到實驗目的的是(　　) A．瓶中盛滿水，從B口進氣，用排水法收集NO2 B．瓶中盛適量濃硫酸，從A口進氣來干燥NH3 C．從B口進氣，用排空氣法收集CO2 D．瓶中裝滿水，A口連導管并伸入量筒中，從B口進氣，用排水法測量生成H2的體積 解析：NO2可與水反應生成HNO3和NO，用排水法收集NO2得到的是NO；氨氣可被濃H2SO4吸收；CO2的密度比空氣大，應用向上排空氣法收集，即從A管進入氣體。 答案：D 4．用下列裝置制取并收集NO2氣體，其中最合理的是(　　) 解析：NO2的密度大于空氣，當試管口向上收集NO2氣體時，應采用“長管進氣，短管出氣”裝置。 答案：C 5．既能用濃H2SO4干燥，又可用CaO干燥的氣體有(　　) ①H2?、贠2?、跱2?、躍O2　⑤H2S?、轈H4?、逳H3　⑧CO2 A．①②③⑥　　 B．①②③⑧ C．④⑤⑥　　 D．④⑤ 6．如圖是實驗室常見的氣體制取、干燥和收集裝置。若用過氧化氫和催化劑二氧化錳制取干燥的氧氣，則合理的裝置組合為(　　) A．①⑤⑧　　　　　　 B．③④⑦ C．②⑤⑥　　 D．②④⑧ 解析：用H2O2制O2的反應原理為2H2O22H2O＋O2↑，由反應物的狀態(tài)和反應條件可選②作為制取裝置。干燥O2可選用④或⑤裝置，要收集干燥的O2只能用⑥裝置，故合理的裝置組合為②⑤⑥。 答案：C 7．如圖是氣體制取裝置，下列能用此裝置制取氣體并能“隨開隨用、隨關隨停”的是(　　) A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B．鋅粒和稀硫酸制取氫氣 C．濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣 D．銅和濃硝酸制取NO 解析：根據題給裝置特點，它適用于不溶于水的塊狀固體和液體在不加熱的條件下反應來制備氣體。A項中由于大理石與稀硫酸反應生成微溶于水的CaSO4會覆蓋在大理石表面而阻止反應進行；B項符合要求；C項中MnO2是粉末狀固體，且該反應需要加熱；D項中制取的是NO2。 答案：B 8．要組裝一套實驗室利用液體和液體反應制備氣體的裝置，現(xiàn)設計了如下的五步操作，正確的程序是(　　) ①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上 ②將酒精燈放在鐵架臺上，根據酒精燈確定鐵圈高度，固定鐵圈，放好石棉網 ③用漏斗向蒸餾燒瓶中加入一種液體反應物，再向分液漏斗中加入另一種液體反應物，并將導氣管放入氣體收集裝置中 ④檢查裝置的氣密性(利用固定裝置微熱的方法檢查氣密性) ⑤在蒸餾燒瓶中裝好分液漏斗，連接好導氣管 A．②①⑤④③　　 B．④①②⑤③ C．①②⑤④③　　 D．①⑤④②③ 解析：實驗儀器的安裝原則：從下向上，從左向右。首先放置酒精燈，根據酒精燈確定鐵圈高度，固定鐵圈，放好石棉網；把燒瓶固定在鐵架臺上，在燒瓶上裝好分液漏斗，連好導氣管，檢查氣密性；裝置不漏氣后，再加液體藥品開始反應，制取氣體。 答案：A 9．下列裝置所示的實驗中，能達到實驗目的的是(　　) 解析：NO不溶于水，則可以用排水法收集NO，A項正確；NH4Cl△,NH3↑＋HCl，NH3＋HCl===NH4Cl，因此無氣體從試管中逸出，B項錯誤；2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，NaOH同時反應掉Cl2、HCl，C項錯誤；碘和酒精互溶，D項錯誤。 答案：A 10．下列有關實驗原理、裝置、操作或結論的描述中，不正確的是(有關裝置中的夾持儀器略去未畫)。(　　) 解析：A中安全漏斗的液體可防止CO2逸出；B中品紅溶液驗證SO2的漂白性，且該裝置有尾氣吸收；Cl2＋2KI===I2＋2KCl，需用萃取分液的方法來提取分離生成的I2；D中溫度計水銀球在混合液中指示該反應的溫度為170℃。 答案：C 二、非選擇題(本題共5個小題，共50分) 11．(8分)下表是實驗室制備氣體的有關內容 編號 實驗內容 實驗原理 ① 制備氧氣 H2O2―→O2 ② 制備氨氣 NH4Cl―→NH3 ③ 制備氯氣 HCl―→Cl2 (1)上述氣體中：從制備過程看，必須選擇合適的氧化劑才能實現(xiàn)的是________(填氣體的化學式)。 (2)寫出實驗室用H2O2制備O2的化學方程式：____________________________ ________________________________________________________________________。 (3)某學習小組設計了如下圖實驗，將氯氣依次通過下列裝置以驗證氯氣的性質： ①通入氯氣后，A中的現(xiàn)象是__________________________________________ ________________________________； ②C裝置中發(fā)生反應的離子方程式為______________________________________ _______________________________________________________________； ③請你幫該小組同學設計一個實驗，證明洗氣瓶B中的Na2SO3已被氧化(簡述實驗步驟、現(xiàn)象及結論)： __________________________________________________； __________________________________________________； __________________________________________________。 ④整套實驗裝置存在的明顯缺陷是無尾氣吸收裝置；吸收多余的氯氣用氫氧化鈉溶液，請寫出該反應的離子方程式__________________________________________________ __________________________________________________， 在此反應中若有2.24 L(標準狀況下)Cl2被NaOH溶液完全吸收，則反應過程中轉移的電子數為______________個。 解析：(1)實驗室用H2O2制備O2的化學方程式為2H2O22H2O＋O2↑，H2O2本身既是氧化劑又是還原劑；制備氨氣發(fā)生的為復分解反應；只有制備氯氣時，HCl→Cl2，HCl作為還原劑，必須加入合適的氧化劑才能實現(xiàn)。(3)①通入氯氣后，A中的現(xiàn)象是溶液變?yōu)樗{色。②C裝置中發(fā)生反應的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。③Na2SO3被氧化為Na2SO4。④1 mol Cl2與NaOH反應，轉移電子為1 mol，所以若有2.24 L(0.1 mol)Cl2被NaOH溶液完全吸收，則反應過程中轉移的電子為0.1 mol即6.021022個。 答案：(1)Cl2　(2)2H2O22H2O＋O2↑ (3)①溶液變?yōu)樗{色　②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ ③向試管中取少許B中的溶液加入鹽酸酸化的BaCl2，若有白色沉淀生成證明Na2SO3已被氧化 ④Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　6.021022 12．(8分)某研究性學習小組用如下圖裝置進行銅與濃硫酸反應的實驗研究。 (1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式________________________。 (2)若要使B中收集滿干燥的SO2氣體(并證實B中已收集滿)，則上述裝置的連接順序為：____________接__________接__________接__________接__________(用字母表示)。 (3)待燒瓶中反應充分后，同學們發(fā)現(xiàn)銅有剩余。經檢測發(fā)現(xiàn)硫酸也有剩余，其原因是________________________________________________________________；檢驗硫酸有剩余的方法是__________________________________________________。 (4)在不補充濃硫酸的前提下，為使銅進一步溶解，可向燒瓶中加入________(填序號)。 ①鹽酸?、贔eSO4　③Fe2O3?、躃NO3 解析：(1)裝置A中濃硫酸和銅在加熱時發(fā)生：Cu＋2H2SO4(濃)△,CuSO4＋SO2↑＋2H2O；(2)B中收集到的是干燥的SO2氣體，那么收集前必須進行干燥，所以A之后連接C再接B，但是要驗證B中已收集滿，那么必須考慮驗證是否有SO2逸出，所以在收集裝置后面加個驗證裝置D，最后考慮尾氣吸收，所以接E；(3)隨著反應的進行，硫酸的濃度會變稀，銅不再與硫酸反應，所以銅和硫酸都有剩余；取反應后的溶液，加入鋅片，如有氣泡產生，則說明硫酸有剩余(或其他合理答案)；(4)由于稀硫酸不能氧化銅，所以加入試劑要考慮能否直接氧化銅，或者與酸結合后能否氧化銅，綜合上述，選擇Fe2O3和稀硫酸反應生成Fe3＋可以氧化銅，KNO3和剩余的硫酸結合后生成硝酸，也可以氧化銅。 答案：(1)Cu＋2H2SO4(濃)△,CuSO4＋SO2↑＋2H2O (2)A　C　B　D　E (3)隨著反應的進行，硫酸的濃度會變稀，銅不再與稀硫酸反應，所以銅和硫酸都有剩余　取反應后的溶液，加入鋅片，如有氣泡產生，則說明硫酸有剩余(其他合理也可)　(4)③④ 13．(12分)(xx福建高考)實驗室常用MnO2與濃鹽酸反應制備Cl2(發(fā)生裝置如圖所示)。 (1)制備實驗開始時，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是________(填序號)。 A．往燒瓶中加入MnO2粉末 B．加熱 C．往燒瓶中加入濃鹽酸 (2)制備反應會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學提出下列實驗方案： 甲方案：與足量AgNO3溶液反應，稱量生成的AgCl質量。 乙方案：采用酸堿中和滴定法測定。 丙方案：與已知量CaCO3(過量)反應，稱量剩余CaCO3質量。 丁方案：與足量Zn反應，測量生成的H2體積。 繼而進行下列判斷和實驗：①判定甲方案不可行，理由是 __________________________________________________。 ②進行乙方案實驗：準確量取殘余清液稀釋一定倍數后作為試樣。 a．量取試樣20.00 mL，用0.100 0 molL－1NaOH標準溶液滴定，消耗22.00 mL，該次滴定測得試樣中鹽酸濃度為________ molL－1； b．平行滴定后獲得實驗結果。 ③判斷丙方案的實驗結果________(填“偏大”、“偏小”或“準確”)。 [已知：Ksp(CaCO3)＝2.810－9、Ksp(MnCO3)＝2.310－11] ④進行丁方案實驗：裝置如圖所示(夾持器具已略去)。 (ⅰ)使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將________轉移到________中。 (ⅱ)反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐次減小，直至不變。氣體體積逐次減小的原因是__________________________________________________ __________________________________________________(排除儀器和實驗操作的影響因素)。 解析：本題考查制備Cl2的實驗以及實驗方案的評價。(1)加藥品時先加入固體MnO2，再加入液體濃鹽酸，最后加熱。(2)①生成物氯化錳也可以與硝酸銀形成沉淀，所以AgCl沉淀中的Cl－不全來自于剩余的鹽酸。②c(HCl)V(HCl)＝c(NaOH)V(NaOH)得：鹽酸的濃度為0.110 0 mol/L；③由于Ksp(MnCO3)n(H＋)(或其他合理答案)?、?.110 0?、燮　、?ⅰ)Zn?！堄嗲逡?按序寫出兩項)　(ⅱ)裝置內氣體尚未冷至室溫 14．(10分)根據硫化氫氣體的實驗室制法和性質完成下列填空。 (1)若用啟普發(fā)生器制取硫化氫氣體，則制取氣體的原料可選用________。 a．稀硫酸與硫化亞鐵　　　 B．稀硝酸與硫化亞鐵 c．稀硫酸與硫化鈉　　 D．稀鹽酸與硫化亞鐵 (2)現(xiàn)要組裝一套可以控制硫化氫氣體產生速率的裝置，請在下圖中選擇合適的儀器：________(填編號)。 (3)如圖， 在一個充滿氧氣的集氣瓶中加入少量品紅稀溶液，點燃硫化氫氣體。在火焰自動熄滅后，停止通入氣體，瓶內可觀察到的現(xiàn)象是______________________。 (4)在上述集氣瓶中繼續(xù)通入硫化氫氣體，振蕩，發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________________________。 反應過程中，溶液的pH________(填“變大”、“變小”或“不變”)。 (5)點燃不純的硫化氫氣體可能會發(fā)生爆炸，為了防止意外，可連接一個安全裝置。下圖的裝置能起到此作用的是 __________________________________________________。 (6)已知硫化氫氣體在空氣中的體積分數為4.3%～45.5%時會發(fā)生爆炸，當硫化氫氣體在空氣中的體積分數為30%時，其爆炸產物是________。 解析：(1)用啟普發(fā)生器制取氣體，要求反應物是不溶于水的塊狀固體與液體反應，HNO3具有強氧化性，與FeS反應不能生成H2S，而Na2S易溶于水，故答案為a、d。 (2)通過分液漏斗控制酸的滴速來控制反應速率。 (3)點燃H2S氣體，產物有SO2、S和H2O，SO2使品紅溶液褪色，生成的S和H2O附著在瓶壁上。 (4)由SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O可知，反應過程中，溶液的酸性減弱，pH變大。 (5)安全裝置中導氣管的連接方式是長進短出。 (6)H2S的體積分數為30%，則O2的體積分數約為70%＝14%，兩種氣體的體積比約為2∶1，所發(fā)生的反應為2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，故爆炸產物為S和H2O。 答案：(1)ad　(2)②③④　(3)品紅溶液褪色；瓶壁上有淡黃色粉末和無色的小液滴 (4)SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O　變大 (5)b　(6)S和H2O 15．(12分)(xx北京高考)有文獻記載：在強堿性條件下，加熱銀氨溶液可能析出銀鏡。某同學進行如下驗證和對比實驗。 裝置 實驗序號 試管中的藥品 現(xiàn)象 實驗Ⅰ 2 mL銀氨溶液和數滴較濃NaOH溶液 有氣泡產生：一段時間后，溶液逐漸變黑；試管壁附著有銀鏡 實驗Ⅱ 2 mL銀氨溶液和數滴濃氨水 有氣泡產生：一段時間后，溶液無明顯變化 該同學欲分析實驗Ⅰ和實驗Ⅱ的差異，查閱資料： a．Ag(NH3)＋2H2OAg＋＋2NH3H2O b．AgOH不穩(wěn)定，極易分解為黑色Ag2O (1)配制銀氨溶液所需的藥品是________。 (2)經檢驗：實驗Ⅰ的氣體中有NH3，黑色物質中有Ag2O。①用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3，產生的現(xiàn)象是__________________________________________________。 ②產生Ag2O的原因是__________________________________________________。 (3)該同學對產生銀鏡的原因提出假設：可能是NaOH還原Ag2O。實驗及現(xiàn)象：向AgNO3溶液中加入________，出現(xiàn)黑色沉淀；水浴加熱，未出現(xiàn)銀鏡。 (4)重新假設：在NaOH存在下，可能是NH3還原Ag2O。用下圖所示裝置進行實驗?，F(xiàn)象：出現(xiàn)銀鏡。在虛線框內畫出用生石灰和濃氨水制取NH3的裝置簡圖(夾持儀器略)。 (5)該同學認為在(4)的實驗中會有Ag(NH3)2OH生成。由此又提出假設：在NaOH存在下，可能是Ag(NH3)2OH也參與了NH3還原Ag2O的反應。進行如下實驗： ①有部分Ag2O溶解在氨水中，該反應的化學方程式是______________________ ______________________________________________________________________________。 ②實驗結果證實假設成立，依據的現(xiàn)象是____________________________。 (6)用濃HNO3清洗試管壁上的Ag，該反應的化學方程式是__________________________________________________。 答案：(1)AgNO3溶液和氨水 (2)①試紙變藍 ②在NaOH存在下，加熱促進NH3H2O分解，逸出NH3，促使Ag(NH3)＋2H2OAg＋＋2NH3H2O平衡正向移動，c(Ag＋)增大，Ag＋和OH－反應立即轉化為Ag2O：2OH－＋2Ag＋===Ag2O↓＋H2O (3)過量NaOH溶液 (4) (5)①Ag2O＋4NH3H2O=== 2Ag(NH3)2OH＋3H2O ②與溶液接觸的試管壁上析出銀鏡 (6)Ag＋2HNO3(濃)===AgNO3＋NO2↑＋H2O