1、高考资源网() 您身边的高考专家第32讲常见气体的制备考纲要求1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。2.识别典型的实验仪器装置图。考点一气体的制备和收集1常见气体制备的反应原理(1)O2:2KClO32KCl3O2或2H2O22H2OO2;(2)H2:ZnH2SO4=ZnSO4H2;(3)NH3:2NH4ClCa(OH)2CaCl22H2O2NH3;(4)CO2:CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2;(5)Cl2:MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O;(6)SO2:Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO2;(7)NO:3Cu8HNO3
2、(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。2常见气体制备的发生装置选择反应装置一般需从反应物的状态、溶解性和反应条件确定制气装置类型,具体如表中所示:反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等试管要干燥试管口略低于试管底加热时先预热再固定加热用KMnO4制取O2时,需在管口处塞一小团棉花固、液加热型或液、液加热型Cl2等加热烧瓶时要垫石棉网反应物均为液体时,烧瓶内要加碎瓷片加热型O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插入液面以下启普发生器只适用于块状固体和液体反应,且气体不溶于水使用分液漏斗既可以增强气密性,又可控制液体流速和用量3.气
3、体的收集方法收集方法排水法向上排空气法向下排空气法收集原理收集的气体不与水反应且难溶于水收集的气体密度比空气大,且与空气密度相差较大,不与空气中成分反应收集的气体密度比空气小,且与空气密度相差较大,不与空气中成分反应收集装置适用的气体H2、O2、NO、CH4Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3特别提醒(1)NO不能用排空气法收集,主要因为NO易与空气中氧气反应生成NO2。(2)密度与空气接近,且不与水反应或不溶于水的气体最好用排水法收集,如N2、CO、乙烯等。中学化学实验中常见气体制备装置扫一扫进入精品微课1判断正误,正确的划“”,错误的划“”(1)实验室制备O2、H2、CO2均需要发生
4、氧化还原反应。()(2)Cl2、NH3的制备可以选用相同的发生装置。()(3)常用排水法收集Cl2、NO2、SO2。()(4)用向下排空气法收集H2、NH3、NO。()(5)可以用浓氨水和生石灰快速制备NH3。()(6)Cl2收集可用排饱和NaCl溶液方法,不能用排水法。()(7)CO2、H2的制备可以选用相同的发生装置。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2能否用加热NH4Cl的方法制备氨气?答案:不能,氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,冷却后氨气和氯化氢重新化合生成氯化铵,最终得不到氨气。考向1 气体制备原理及发生装置的选择(2014高考天津卷)实验室制备下列气体时,所用方法
5、正确的是()A制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置B制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体C制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体D制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气解析由Na2O2、H2O2制取O2的反应分别为2Na2O22H2O=4NaOHO2、2H2O22H2OO2,均可选取固体与液体在不加热条件下制取气体的装置,A正确。Cl2通过饱和NaHCO3溶液时产生CO2气体,净化氯气时应先用饱和NaCl溶液除去HCl,再用浓硫酸进行干燥,B错误。乙烯难溶于水,其密度小于空气,故可采用排水法或向下排空气法收集乙烯,但由于乙烯与空气的密度相差不大,故采
6、用向下排空气法收集到的乙烯不纯净,C错误。用水吸收NO2尾气时,发生的反应为3NO2H2O=2HNO3NO,产生污染性气体NO,故常用NaOH溶液吸收NO2,D错误。答案A思维建模(1)制备实验方案设计的基本思路(2)有气体参加的反应实验方案设计(装置连接)的基本思路 1设计四种制备气体的方案:加热NH4Cl制备氨气;加热稀盐酸和MnO2制备氯气;用稀硫酸和大理石制备二氧化碳;用浓硫酸和锌粒制备氢气,不宜采用的方案有()A只有和B只有和C只有和 D解析:选D。中NH4ClNH3HCl,冷却时,NH3HCl=NH4Cl;中应使用浓盐酸;中应使用盐酸;中应使用稀硫酸或盐酸。2(2016山东济南模拟
7、)N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法,进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。查阅资料N2的制法有下列三种方案:方案1:加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2。方案2:加热条件下,以NH3还原CuO可制得N2,同时获得活性铜粉。方案3:将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。实验准备以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器未画出)。分析交流(1)若以方案1制得N2,应选择的发生装置是_。(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2,且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料,整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是(填写序号)_。获得N2的反
8、应原理是(写反应方程式)_。(3)若以排水法收集N2,其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法,其原因是_。你提出的收集方法是_。(4)上述三个方案中,制得的N2纯度最差的是_。在N2纯度要求不甚严格的情况下,有人建议将方案2和方案3结合使用,你认为其优点是_。解析:(1)采用反应器的特点与反应物的状态以及反应条件有关,方案1为加热两种液态物质,符合此条件的只有A设备。(2)方案2为固体和气体的反应,且需加热反应器应选择B,但要求通入的氨气干燥且纯净,利用浓氨水和生石灰反应制取氨气为固液不加热的装置,应选择E,但同时有水蒸气生成,因此利用碱石灰来干燥,反应完毕后产生的水蒸气与没有参与反应的氨气与氮
9、气一同导出,利用浓硫酸既可以除去水,又可以除去氨气。(3)排气法收集气体主要是利用气体密度的差别,因此可以利用直接排空内部空气的装置来收集氮气。(4)方案3利用了除去空气中的氧气即得氮气的原理,空气中除了氧气和氮气外还有二氧化碳和稀有气体,因此所得N2纯度最差。答案:(1)A(2)EDBC2NH33CuO3CuN23H2O(3)N2的相对分子质量为28,与空气的平均相对分子质量相近(用气体密度大小比较回答问题也可)用气囊收集(其他合理答案也可)(4)方案3CuO和Cu可循环利用,节省药品制备同种气体时,要注意发生装置是根据反应原理进行选择的。如用加热KMnO4制备O2、加热Ca(OH)2和NH
10、4Cl制备NH3均选用固固加热装置;用双氧水在MnO2作用下制O2、用浓氨水和CaO制备NH3均选用固液不加热装置。考向2气体收集装置的选择和利用(2016北京西城区质检)某学生想利用如图所示装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体:H2;Cl2;CH4;HCl;NH3;NO;NO2;SO2,下列操作正确的是()A烧瓶是干燥的,由A进气收集B烧瓶是干燥的,由B进气收集C在烧瓶中充满水,由A进气收集D在烧瓶中充满水,由B进气收集解析难溶于水的气体均能用排水法收集,易溶于水的气体则用排空气法收集;向下排空气法收集密度比空气小的气体,向上排空气法收集密度比空气大的气体,密度与空气接近的气体则不能用排空气
11、法收集。分析可得A正确,B、C错误;用排水法收集气体时应该“短进长出”,D错误。答案A3(2016广东广州四校联考)以下集气装置中不正确的是() 解析:选D。二氧化碳的密度大于空气的密度,宜采用向上排空气法,A正确;NO难溶于水,也不与水反应,可以用排水法收集,B正确;氨气极易溶于水,只能用向下排空气法收集,C正确;氯气能溶于水,应该用排饱和食盐水法收集,D错误。4某化学课外活动小组的同学们组装了如图所示的仪器和装置,欲经过简单连接,制备中学化学常见的4种不同的气体(暂不考虑尾气的吸收)。试回答下列问题:(1)甲同学用橡胶管连接了装置ADE,请用化学反应方程式表示这一连接装置可能制备的一种气体
12、_。(2)乙同学用橡胶管连接了装置BF,请用化学反应方程式表示这一连接装置可能制备的一种气体_。(3)丙同学用橡胶管连接了装置CDE,请用化学反应方程式表示这一连接装置可能制备的一种气体_。(4)丁同学用橡胶管连接了装置CDG,请用化学反应方程式表示这一连接装置可能制备的一种气体_。答案:(1)MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O(2)2KClO32KCl3O2(3)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(4)ZnH2SO4=ZnSO4H2(合理答案均可)考点二气体的净化与尾气吸收1常见气体的净化方法和净化装置(1)常见气体的净化方法:气体的净化可分为物理方法和化学方法。遵循的原
13、则:不损失原来气体,不引入新杂质。物理方法a液化法:利用沸点不同从空气中分离出N2和O2。b水洗法:利用溶解度不同从N2和NH3的混合气体中除去NH3。化学方法a氧化还原法:通过灼热的铜丝网除去混合气体中的O2;通过灼热的CuO除去H2、CO等。b酸碱法:将NH3和CO2的混合气体通过碱石灰除去CO2。c沉淀法:除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液,H2SCuSO4=CuSH2SO4。(2)常见净化装置a装置为加热固态试剂以除去气体中杂质的装置,为防止固体“流动”,两端用石棉或玻璃棉堵住,但要使气流通畅。b装置一般盛液体试剂,用于洗液。c装置一般盛固体试剂,用于气体除杂和定量计算。(3)常
14、见干燥剂液态干燥剂固态干燥剂装置常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)不可干燥的气体NH3、H2S、HBr、HI等NH3Cl2、H2S、HCl、SO2、CO2等2.尾气的处理(1)转化处理 对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体,再排放到空气中。实验室中常见有毒气体的处理方法如表所示:Cl2SO2NO2H2SHClNH3CONONaOH溶液CuSO4溶液或NaOH溶液水水或H2SO4溶液点燃与O2混合后通入NaOH溶液(2)直接排入空气中:主要是针对无毒、无害气体的处理。如N2、O2、CO2等。(3)尾气处理装置吸收型:燃烧型:贮存型:
15、特别提醒选择气体干燥剂应注意的事项(1)酸性干燥剂(如浓硫酸、P2O5等)不能用来干燥碱性气体。(2)碱性干燥剂(如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)不能用来干燥酸性气体(如CO2)。(3)有氧化性的干燥剂(如浓硫酸)不能干燥有还原性的气体(如H2S、HI等)。1判断正误,正确的划“”,错误的划“”(1)除去CO2中混有的HCl,可将混合气通入饱和Na2CO3溶液。()(2)除去Cl2中混有的HCl,可将混合气通入饱和食盐水。()(3)Cl2、SO2、CO2、H2S、NH3均可用浓硫酸干燥。()(4)除去CO2中混有的少量CO可用点燃法。()(5)Cl2、SO2、NH3均可用NaOH溶液进行尾气
16、吸收。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)2(1)有下列五套气体的干燥(及净化)装置(2)有下列三套尾气的吸收装置(3)利用(1)、(2)提供的装置连接组装以下气体的净化及尾气的处理装置:Cl2含HCl、H2O(g)装置的连接为:Cl2_接_接_。SO2含HCl、H2O(g)装置的连接为:SO2_接_接_。NH3H2O(g)装置的连接为:NH3_接_接_。CO含H2O(g)装置的连接为:CO_接_接_。答案:DA或B甲EA或B乙C乙A或B或C丙考向1气体的净化(2014高考上海卷)如图是用于干燥、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YA碱石灰氯化氢水B碱石灰氨气水C
17、氯化钙二氧化硫氢氧化钠D氯化钙一氧化氮氢氧化钠解析A氯化氢是酸性气体,能和碱性干燥剂碱石灰发生反应,不能用碱石灰干燥,A错误;B.氨气密度小于空气,采用此方法收集氨气时应该是短导管进,长导管出,B错误;C.二氧化硫是酸性气体,能用中性干燥剂氯化钙干燥,且二氧化硫的密度大于空气,用向上排空气法收集,C正确;D.一氧化氮极易被空气中的氧气氧化生成二氧化氮,不能用排空气法收集,D错误。答案C思维建模气体除杂的一般思路气体的除杂,首先要判断气体中的杂质。判断气体中的杂质的方法:看反应物的性质,如用盐酸制取的气体中应含有HCl气体杂质;看气体是否完全反应,如用CO2与Na2O2反应制取的氧气中应含有CO
18、2杂质;看反应实质,如C和浓硫酸加热制取的SO2中一定含有CO2;看是否有副反应发生等。最后再根据杂质的性质选择合适的试剂及装置。1(2016东北三校联考)为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体,从下图中选择合适的装置并连接,合理的是()AaaddeBbbddgCccddg Dddccf解析:选C。由盐酸和大理石制得的CO2气体中混有HCl和H2O,HCl可用饱和碳酸氢钠溶液除去,H2O可用浓硫酸吸收。由于CO2气体能溶于水,因此不能用排水法收集,考虑到CO2气体的密度比空气大,故用向上排空气法收集,综合以上几点可得选项C正确。2(2016江苏苏州八校联考)当氢气中混有氯化氢、硫化氢、二
19、氧化碳和水蒸气时,为得到干燥纯净的氢气,操作步骤和顺序完全正确的是(每一步只除去一种杂质)()通过装浓硫酸的洗气瓶,通过装水的洗气瓶,通过装NaOH溶液的洗气瓶,通过灼热的氧化铜,通过装硫酸铜溶液的洗气瓶,通过装有五氧化二磷的干燥管A BC D解析:选A。浓H2SO4除水,水除HCl,NaOH溶液除CO2,CuSO4溶液除H2S。注意由每一步只除去一种杂质定除杂顺序。(1)干燥气体时选择干燥剂的原则不减原则:即通过干燥操作之后,目标气体的量不能减少;不反应原则:干燥剂不能与目标气体反应。(2)气体除杂原则先除杂质后干燥;用加热法除去杂质时,应先干燥后加热。用洗气瓶吸收气体杂质时,气流方向是长管
20、进,短管出。用干燥管吸收气体杂质时,气流方向是大口进,小口出。若气体中含有多种酸性气体杂质时,应先将酸性较强的杂质气体除去,再除酸性较弱的杂质气体。考向2 气体的尾气处理(2016河北衡水模拟)可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是()H2SHClNH3Cl2SO2C2H4A和 B和C和 D和解析H2S和NH3不能用浓H2SO4干燥,C2H4不能用排空气法收集,Cl2应用NaOH溶液进行尾气处理。答案B3以下各种尾气吸收装置中,不适合于吸收HCl气体,且不能防止倒吸的是()解析:选B。B项,漏斗插入液面太深,不能防止倒吸。4实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下图。装置A产生SO2,
21、按气流方向连接各仪器接口,顺序为a_f。装置D的作用是_,装置E中NaOH溶液的作用是_。解析:发生装置中生成的SO2混有水蒸气,要先用浓H2SO4干燥后再用向上排空气法收集,在制备有毒气体时应连接尾气处理装置,SO2在NaOH溶液中溶解度较大,故D为安全瓶,防止倒吸。答案:decb防止倒吸吸收多余的SO25(2016河北沧州质检)从固体混合物A出发可以发生如图所示的一系列变化:(1)在实验室中常用反应制取气体C。若要收集气体C,可选择下图装置中的_(填字母)。(2)操作的名称是_,在操作中所使用的玻璃仪器的名称是_。(3)写出下列反应的方程式:反应的化学方程式:_,反应的化学方程式:_。(4
22、)在实验室中,要获得干燥纯净的黄绿色气体F,可以将它通过下图中的装置,其中瓶中盛放的是_,瓶中盛放的是_。(5)实验中必须吸收多余的气体,以免污染空气。下图是实验室用NaOH溶液吸收气体F的装置,合理的装置是_(填选项字母)。解析:由框图中气体F为黄绿色,可知气体F是Cl2,固体DI(浓溶液)Cl2,则固体D为MnO2,I为HCl,由转化关系知G为H2,结合元素化合物知识推知E为活泼金属氯化物,推测A为KClO3与MnO2的混合物,加热产生气体C为O2,E为KCl,H为KOH。(1)由于O2不易溶于水、比空气的密度大,故收集O2可用向上排空气法或排水法,即可选装置A和B。(2)操作的名称是过滤
23、;过滤所用的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒。(3)2KClO32KCl3O2;MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2。(4)要获得干燥纯净的黄绿色气体Cl2,先用饱和食盐水除去HCl,再用浓H2SO4除去H2O。(5)Cl2在NaOH溶液中溶解度不大,不用防倒吸,B装置可以防倒吸。答案:(1)AB(2)过滤漏斗、烧杯、玻璃棒(3)2KClO32KCl3O2MnO24HCl(浓)MnCl22H2OCl2(4)饱和食盐水浓H2SO4(5)A气体制备实验中应注意的6项安全问题(1)爆炸:可燃性气体的点燃、不纯气体受热、气体导管堵塞导致;(2)炸裂:玻璃仪器的骤冷骤热、受热不均等导致;(3)暴沸
24、:大火加热液体、受热液体沸点低等导致;(4)倒吸:气体在用液体吸收或与液态试剂反应时,由于极易溶解或反应导致;(5)堵塞:生成的蒸气易凝结、生成气体的同时产生粉尘等导致;(6)空气污染:生成的气体有毒,缺少尾气处理措施或措施不当导致。1(2014高考上海卷)下列分离方法中,和物质的溶解度无关的是()A升华B萃取C纸上层析D重结晶导学号32390402解析:选A。A.物质从固态直接变成气态的过程(物理变化)叫升华,所以升华分离法只与物质的熔、沸点有关,与溶解度无关,A正确;B.萃取指利用化合物在两种互不相溶(或微溶)的溶剂中溶解度的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中,经过反复多次萃取
25、,将绝大部分的化合物提取出来的方法,B错;C.纸上层析是利用混合物中各组分在固定相和流动相中的溶解度不同而达到分离目的,常用滤纸作载体,滤纸上所吸收的水分作固定相,有机溶剂作流动相,当流动相流过固定相时,各组分以不同的速度移动,从而使混合物分离,C错;D.重结晶法就是利用不同物质在同一溶剂中的溶解度随温度变化的差异,通过先浓缩混合物,使混合物中的各物质含量达到一定比例时,一种物质形成饱和溶液从溶液中结晶析出,D错。2制备Fe(OH)3胶体,下列操作方法能使之成功的是()A把Fe2O3粉末放在水中加热至沸B氯化铁溶液中加少量氨水C把约30 mL蒸馏水加热至沸,滴入几滴浓氯化铁溶液D在约30 mL
26、蒸馏水中加数滴氯化铁浓溶液导学号32390403解析:选C。Fe2O3难与水发生反应,A项错误;氯化铁溶液中加氨水形成的是Fe(OH)3沉淀,B项错误;把约30 mL蒸馏水加热至沸,滴入几滴浓氯化铁溶液,可发生水解反应,生成的氢氧化铁胶粒分散到溶液中形成胶体,C项正确,D项错误。3实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是()A是氨气发生装置 B是氨气发生装置C是氨气吸收装置 D是氨气收集、检验装置导学号32390404解析:选B。装置中NH4Cl受热易分解生成NH3和HCl,但在试管口附近两者又能结合生成NH4Cl,选项A错误;装置中的漏斗放置过低,不能防止倒吸,选项B错误;装置中的
27、试管口应放一团干燥的棉花,选项D错误。4用如图所示装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。气体abcd CO2稀盐酸CaCO3饱和Na2CO3浓硫酸Cl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓硫酸SO2稀硫酸Cu品红溶液H2SO4H2稀盐酸锌粒NaOH溶液浓硫酸上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是()ACO2BCl2CSO2DH2导学号32390405解析:选D。CO2可与饱和碳酸钠溶液反应,Cl2可与氢氧化钠溶液反应,稀硫酸不与铜反应,故A、B、C三项均不正确。5(2016江苏淮安模拟)某化学小组用如图所示装置制取氯
28、气,下列说法不正确的是()A该装置图中至少存在两处明显错误B将烧瓶中的MnO2换成KMnO4可制得Cl2C在乙后连一盛有饱和食盐水的烧杯进行尾气处理D在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出导学号32390406解析:选C。该装置没有热源和尾气吸收装置,故A项正确;将烧瓶中的MnO2换成KMnO4,不需加热即可制得Cl2,故B项正确;用于吸收氯气的试剂应是氢氧化钠溶液,故C项不正确;氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,可用于证明是否有氯气逸出,故D项正确。6(2016最新调研)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是()A用图1所示装置收集CO和NOB用图2所示装
29、置制取少量乙烯C用图3所示装置制取少量氨气D用图4所示装置制取少量氯气导学号32390407解析:选C。CO和NO密度与空气接近,且NO与氧气反应,故不能用图1所示装置来收集CO和NO,A错误;制取少量乙烯时,温度计的水银球应插入液面下,B错误;氧化钙与水反应放热,可使浓氨水分解放出氨气,并用向下排空气法收集,C正确;实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热,D错误。7下列有关气体的除杂或收集方法,说法合理的是()A要除去NO混有的NO2,可以将混合气体先通过足量水,然后用CaCl2干燥BCO2中混有CO气体时可用点燃法除去C除去H2S中混有的水蒸气,用浓硫酸干燥即可D如图装置只能用来收集C
30、O2,不能收集H2、NH3等导学号32390408解析:选A。A项,NO中混有NO2时,先通过足量水,NO2与水发生反应得到稀硝酸和NO,然后通过CaCl2干燥即可得到纯净的NO,正确。B项,由于CO2具有灭火性,无法用点燃法除去CO2中混有的CO,可将混合气体通过灼热的CuO,利用CO的还原性除去,错误。C项,H2S具有还原性,能被浓硫酸氧化,错误。D项,用图示装置收集气体时,从a端进气可收集CO2等密度比空气大的气体,从b端进气可收集H2、NH3等密度比空气小的气体,错误。8下列制取二氧化碳的装置中,不能做到“随时控制反应的发生与停止”的是()导学号32390409解析:选A。 A项装置,
31、当关闭止水夹时,继续反应生成的气体不能将盐酸完全排到漏斗中,反应物之间不能分离,反应不会停止,故不是“随时控制反应的发生与停止”的制气装置。9实验室可由多条途径得到SO2。(1)Na2SO3固体与较浓硫酸(加热)反应可以制得SO2,需用下列哪个装置_。(填装置序号)(2)铜与浓硫酸反应可以制得SO2,其反应方程式为(能写离子反应方程式只写离子反应方程式,不能的话只写化学方程式)_。(3)如果要在实验室制取SO2,选用上述两种方法中的哪种更合理,你的理由是_。(答出一点即可)(4)工业上硫酸工厂的废气中含有的SO2不仅污染大气,还会浪费资源,请用化学方程式表示用氨水回收SO2的原理:_、_。导学
32、号32390410解析:(1)该反应属于固体与液体加热制备气体,选装置丁;(2)浓硫酸中物质的主要存在形式是分子,只能写化学方程式,注意硫酸要注明“浓”,有加热符号;(3)可从节省原料、操作简单等方面考虑;(4)二氧化硫是酸性氧化物,可以与氨水反应生成盐,亚硫酸铵属于弱酸盐,可与硫酸反应回收二氧化硫。答案:(1)丁(2)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(3)方法(1)更合理;制备等量的二氧化硫消耗的硫酸少(合理即可)(4)2NH3H2OSO2=(NH4)2SO3H2O(NH4)2SO3H2SO4=(NH4)2SO4SO2H2O10(2015高考海南卷)工业上,向500600 的铁
33、屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。回答下列问题:(1)制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式为_,装置B中加入的试剂是_。(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置A用来制取_。尾气的成分是_。若仍用D的装置进行尾气处理,存在的问题是_、_。(3)若操作不当,制得的FeCl2 会含有少量FeCl3 ,检验FeCl3常用的试剂是_。欲制得纯净的FeCl2 ,在实验操作中应先_,再_。导学号32390411解析:(1)制取无水氯化铁的实验中,A装置为氯气的制备装置,发生的反应为MnO2 4HCl(浓)MnCl2 Cl2 2H
34、2O,装置B的作用是除去氯气中的水蒸气,B中装的是浓硫酸。(2)根据题目信息制取无水氯化铁的实验中,装置A用来制取HCl,尾气是HCl和H2;若用D装置进行尾气处理,氯化氢气体极易溶于水,可能发生倒吸,而氢气与氢氧化钠溶液不反应,不能被吸收。(3)检验FeCl3常用的试剂是KSCN溶液;欲制得纯净的FeCl2,应当防止装置中的氧气干扰,在实验操作中应先点燃A处的酒精灯,利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气,再点燃C处的酒精灯。答案:(1)MnO2 4HCl(浓)MnCl2Cl22H2O浓硫酸(2)HClHCl和H2易发生倒吸可燃性气体H2不能被吸收(3)KSCN溶液点燃A处的酒精灯点燃C处的酒
35、精灯11(2016东北大联考)三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料,可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成催化剂。某兴趣小组拟选用下列装置制备BCl3(已知BCl3的沸点为12.5 ,熔点为107.3 ;2B6HCl2BCl33H2)。请回答下列问题:(1)装置A中发生反应的离子方程式为_。(2)按气流方向连接各装置的接口,顺序为_。(3)装置E的两个作用是_、_;实验中若不用装置C,可能产生的危险是_。(4)BCl3遇水产生大量的白雾同时生成硼酸(H3BO3),其反应的化学方程式为_。导学号32390412解析:实验过程为制备氯气(装置A)净化氯气(装置C、F)发生装置(B装置)收
36、集装置(D装置)尾气处理装置(E装置)。实验中若不用装置C,则氯气中混有的氯化氢能与B发生反应生成H2,氢气与氯气反应可发生爆炸。BCl3与水反应属于广义的水解,生成B(OH)3(即H3BO3)和HCl。答案:(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)aedjkbc(或cb)fg(或gf)h(3)防止空气中的水进入U形管吸收多余氯气B与HCl反应生成H2,H2、Cl2混合受热发生爆炸(4)BCl33H2O=3HClH3BO312(2014高考福建卷)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:实验一焦亚硫酸钠的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气
37、)制取Na2S2O5。装置中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3SO2=Na2S2O5。(1)装置中产生气体的化学方程式为_。(2)要从装置中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_。(3)装置用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_(填序号)。实验二焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明NaHSO3溶液中HSO的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 _(填序号)。a.测定溶液的pHb加入Ba(OH)2溶液c加入盐酸 d.加入品红溶液e用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是_。实验三葡萄酒中抗氧化剂残
38、留量的测定(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下: (已知:滴定时反应的化学方程式为SO2I22H2O=H2SO42HI)按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为_ gL1。在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。导学号32390413解析:(1)装置中发生的是实验室制备SO2的反应,采用的原理是强酸制备弱酸,故化学方程式为Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O。(2)将焦亚硫酸钠晶体从溶液中分离出来应该采取
39、过滤的方法。(3)实验产生的尾气主要是SO2气体,a装置是密闭的环境,SO2通不进去,b装置中食盐水吸收SO2的效果不如d好,且易引起倒吸,c装置浓H2SO4不吸收SO2,SO2是一种酸性氧化物,因此用NaOH溶液吸收最好,且d装置还不易引起倒吸。(4)HSO发生电离:HSOHSO,同时会发生水解:HSOH2OH2SO3OH,若HSO的电离大于HSO的水解,则溶液显酸性,故答案a、e正确。(5)Na2S2O5中S元素的化合价为4价,因此在空气中易被氧化为6价的SO,因此本题就转化为SO的检验,故取固体先加盐酸酸化,排除其他离子的干扰,再加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀产生即可。(6)根据反应
40、方程式:SO2I22H2O=H2SO42HI,可知n(SO2)n(I2)0.010 00 molL10.025 L2.5104 mol,由于葡萄酒样品为100.00 mL,因此样品中抗氧化剂的残留量为2.5104 mol64 gmol10.100 0 L0.16 gL1。若部分HI被空气氧化,则测得消耗的I2会减少,故测得的SO2会减少,结果偏低。答案:(1)Na2SO3H2SO4=Na2SO4SO2H2O(或Na2SO32H2SO4=2NaHSO4SO2H2O)(2)过滤(3)d(4)ae(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成(6)0.16偏低高考资源网版权所有,侵权必究!