1、专题二十气体的制备实验方案的设计与基础篇【基础集训】考点一气体的制备1.(2021届章丘四中高三开学考试,7)CuI是有机合成的一种催化剂,受热易氧化。实验室可通过向CuSO4与NaI的混合溶液中通入SO2制备CuI(2CuSO4+2NaI+SO2+2H2O2CuI+2H2SO4+Na2SO4)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是()答案D2.(2020青岛一模,9)过氧化钙(CaO2)在室温下稳定,加热至350左右迅速分解。实验室制备CaO2的反应为Ca2+H2O2+2NH3+8H2OCaO28H2O+2NH4+,装置如图所示。下列说法错误的是()A.长颈漏斗可以起到防倒吸的作用B.甲装
2、置可以用浓氨水和碱石灰来制备氨气C.冰水混合物的主要作用是防止生成的过氧化钙受热分解D.反应过程中NH3不断中和Ca2+和过氧化氢反应生成的H+,促进反应进行答案C3.某学习小组设计实验制备Ca(NO2)2,实验装置如图所示(夹持装置已略去)。已知:2NO+CaO2Ca(NO2)2,2NO2+CaO2Ca(NO3)2。下列说法不正确的是()A.通入N2是为了排尽装置中的空气B.装置B、C中的试剂可分别为水和浓硫酸C.将铜片换成木炭也可以制备纯净的亚硝酸钙D.借助装置A及氢氧化钠溶液和稀硫酸可以分离CO2和CO答案C考点二实验方案的设计与评价4.灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为H2、CO和少量C
3、O2,为了检验产物中的H2和CO(假设气体均被充分吸收),设计如下实验装置。下列有关说法错误的是()A.为了实验安全,应先点燃处酒精灯,后点燃处酒精灯B.、中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水C.中黑色固体变为红色,即可证明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种D.若用碱石灰替换无水硫酸铜,也可以达到检验H2和CO的目的答案D5.(2021届邹城一中高三期中,17)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,常用作食品抗氧化剂。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质。(1)制备Na2S2O5,如图(夹持及加热装置略)可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓N
4、aOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)焦亚硫酸钠的析出原理:NaHSO3(饱和溶液)Na2S2O5(晶体)+H2O(l)如图装置中仪器A的名称是,A中发生反应的化学方程式为。F中盛装的试剂是,作用是。实验前通入N2的作用是。Na2S2O5晶体在(填“A”“D”或“F”)中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。若撤去E,则可能发生。(2)设计实验探究Na2S2O5的性质预测Na2S2O5的性质探究Na2S2O5性质的操作及现象探究一Na2S2O5的溶液呈酸性用适量的蒸馏水溶解少量的Na2S2O5样品于试管中,取pH试纸放在干燥洁净的表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取样
5、品点在试纸上,试纸变红探究二Na2S2O5晶体具有还原性取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2molL-1酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去综合实验结论,检验Na2S2O5晶体在空气中是否被氧化的试剂为,探究二中反应的离子方程式为。答案(1)三颈烧瓶Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2+H2O浓NaOH溶液吸收剩余的SO2排尽空气,防止Na2S2O5被氧化D倒吸(2)盐酸、BaCl2溶液5S2O52-+4MnO4-+2H+10SO42-+4Mn2+H2O6.(2021届夏津一中高三10月月考,20)CS(NH2)2(硫脲,白色而有光泽的晶体,溶于水,20时溶解度为
6、13.6g。在150时转变成NH4SCN)是用于制造药物、染料、金属矿物浮选剂的原料。某化学实验小组同学用Ca(HS)2与CaCN2合成硫脲并探究其性质。(1)制备Ca(HS)2溶液,所用装置如图(已知酸性:H2CO3H2S):装置b中盛放的试剂是。装置c盛放CaS和水的仪器名称是,装置c中的长直导管的作用是。(2)制备硫脲:将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合,加热至80时,可合成硫脲,同时生成一种常见的碱,该反应的化学方程式为。(3)探究硫脲的性质:取少量硫脲溶于水并加热,验证有NH4SCN生成,可用的试剂是。向盛有少量硫脲的试管中加入NaOH溶液,有NH3放出,检验该气体的方法为。可用酸
7、性KMnO4溶液滴定硫脲,已知MnO4-被还原为Mn2+,CS(NH2)2被氧化为CO2、N2及SO42-,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。答案(1)饱和NaHCO3溶液三颈烧瓶作安全导管,避免烧瓶内压强过大(2)2CaCN2+Ca(HS)2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2(3)FeCl3溶液用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若变蓝,则为NH3145综合篇【综合集训】1.(2021届山师附中高三第二次月考,10)实验室用SO2和MnO2制备MnSO4的装置如图所示,下列说法正确的是()A.装置B中试剂可为饱和Na2SO3溶液,其作用是除去SO2中的HClB.装置D中水浴控制
8、在80左右,若温度过高,二氧化硫溶解度减小反应速率可能减慢C.将装置D中所得MnSO4溶液蒸干可获得纯净的MnSO4H2OD.装置E中发生反应的离子方程式为SO2+2OH-SO32-+H2O答案B2.(2021届德州高三期中,8)用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去),能达到实验目的的是()选项a中试剂b中试剂c中试剂实验目的装置A氨水CaO无制取并收集氨气B浓盐酸MnO2饱和NaCl溶液制备纯净的Cl2C浓盐酸Na2CO3Na2SiO3溶液比较酸性强弱:H2CO3H2SiO3D浓硫酸Na2SO3KMnO4酸性溶液验证SO2具有还原性答案D3.(2021届日照高三第二次联考,20)
9、氯化钪(ScCl3)是一种可溶性、易潮解的固体,是工业制备钪及其合金的重要原料。某小组用实验室现有的五水合草酸钪Sc2(C2O4)35H2O来制备氯化钪,基本过程如下。Sc2(C2O4)35H2OScCl3回答下列问题:(1)五水合草酸钪灼烧时除生成Sc2O3外,还生成了CO和CO2,化学方程式为。(2)该小组用下列装置检验五水合草酸钪灼烧产物中的CO,各装置连接顺序为cf(填装置标号,可重复使用)。(3)把Sc2O3固体与焦炭混合,将干燥纯净的Cl2通入赤热的混合物中反应制备ScCl3,反应为Sc2O3+3C+3Cl22ScCl3+3CO。装置如下:试剂a与浓盐酸反应的离子方程式为。盛装碱石灰的仪器名称为,该仪器及碱石灰的作用为。(4)工业上ScCl3粗产品用升华法提纯,将粗产品与NH4Cl固体共热来抑制ScCl3水解,其原理为。答案(1)Sc2(C2O4)35H2OSc2O3+3CO+3CO2+5H2O(2)debae(3)2MnO4-+16H+10Cl-2Mn2+5Cl2+8H2O干燥管防止后续装置中的水蒸气进入玻璃管使ScCl3吸水潮解,吸收Cl2尾气(4)NH4Cl受热分解产生HCl,可以抑制ScCl3水解