1、第10章 第3节热点集训1如图是制取和收集某气体的实验装置，该装置可用于A浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2B过氧化钠固体和水反应制取O2C浓硝酸与铜反应制取NO2D浓氨水和生石灰反应制取NH3解析A项，浓盐酸和二氧化锰反应制取Cl2需要加热；C项，NO2与水反应生成NO气体，不能用排水法收集；D项，NH3易溶于水，不能用排水法收集。答案B2实验室对制备气体反应的基本要求是“反应条件易满足、能平稳地产生气流、所得气体中尽可能不含杂质成分(除少量水蒸气及少量原料汽化形成的物质)”，下列反应一般能用于实验室制备气体的是ANa2O2与CO2反应制备O2BH2O2与MnO2混合制备O2C加热浓硝酸制备NO
2、2D浓NaOH与NH4Cl溶液混合加热制备NH3解析A项易引入较多的CO2杂质；C项加热浓HNO3制NO2时还会产生O2，C项错；氨气易溶于水，用浓NaOH溶液与NH4Cl溶液反应制得的NH3量较少，D项错。答案B3(2014八一聚源高中高三月考)某课外实验小组设计的下列实验合理的是A.制备少量氨气B.吸收HClC.配制一定浓度硫酸溶液D.制备并收集少量NO2气体解析B项，HCl极易溶于水。C项，不能在容量瓶中稀释。D项，NO2不能用排水法收集。答案A4既能用浓H2SO4干燥，又可用CaO干燥的气体有H2O2N2SO2H2SCH4 NH3CO2ABC D解析能用浓H2SO4干燥的气体有，能用C
3、aO干燥的气体有：。答案A5如图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是选项气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DCO2稀硝酸CaCO3浓硫酸解析A项，氢氧化钠溶液会吸收生成的NO2，不正确；B项，铜与浓硫酸反应需要加热，且酸性高锰酸钾能氧化SO2，该装置不可行；C项，碱石灰是固体干燥剂，而题给的装置适用于液体干燥剂，不正确。答案D6(2014石室中学月考)下图所示为制取干燥的氨气，并验证氨的某些性质，请根据要求回答下列问题。(1)C装置用于上述实验的尾气处理，其中发生的反应
4、如下，请配平该反应：_NO_NO2_NaOH=_NaNO2_H2O用该原理处理尾气的不足之处是_。(2)上述装置接口的连接顺序为_(填小写字母)。(3)如何检验装置A的气密性：_。实验中观察到D内有红棕色气体出现，证明氨气具有_性。(4)下图所示为实验室制取氨气的发生装置，请在虚线框内画出收集氨气的装置图。答案(1)11221当NO过量时，尾气不能全部被吸收(2)bcdghef(3)关闭活塞a，关闭活塞b，将导气管伸入水槽中，微热圆底烧瓶，水槽中的导气管口有气泡逸出，停止加热，水槽中的导气管内形成一段水柱，长时间不回落，则装置A的气密性良好还原(4)如下图所示能力提升限时45分钟满分100分一
5、、选择题(每小题5分，共60分)1在实验室可用氧化还原反应制取的气体是NO2O2CO2Cl2NOH2AB仅C仅 D仅解析中CO2制取：2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O，无元素化合价变化，不是氧化还原反应。答案A2实验室采用如图装置制备气体，下列有关说法不正确的是 A实验前必须检查装置的气密性B该装置可以用于制备氢气、氧气和氨气C为了防止固体颗粒堵塞导气管，常在试管口放一团棉花D若用该装置制备氧气，并用排水法收集，实验结束时要先将导管撤出水槽，再停止加热解析此装置只能用于加热固体制备气体，如制备氧气、氨气，不可以用于制备氢气。答案B3以下气体发生装置中，不易控制反应产生气体的量的是解析
6、C、D两项中装置类似于启普发生器，可通过活塞的开关调节反应器的压强，控制反应与否，来控制产生气体的量，A项可通过控制加入液体的量来控制产生气体的量。答案B4下列能达到实验目的的是A除去杂质气体CO2B收集并吸收多余的Cl2C干燥Cl2 D吸收HCl制盐酸解析A选项，导气管应该“长进短出”；B选项，Cl2密度比空气密度大，Cl2会直接进入NaOH溶液，收集不到气体；D选项，HCl易溶于水，发生倒吸。答案C5下列关于实验的叙述正确的是A向一定量的稀硫酸中加入除去油污的废铁屑，是制备硫酸亚铁溶液的可行方案B向煮沸的1 molL1NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体C向铝屑与硫酸
7、反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液反应，是制备氢氧化铝的最佳方案D向某溶液中，依次加入氯水和硫氰化钾溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe2解析B选项制备氢氧化铁胶体，是利用氯化铁在沸水中水解；C选项如果加入氢氧化钠过量，会使得氢氧化铝溶解，方案不佳；D选项原溶液中可能含有Fe3。答案A6实验是研究化学的基础，下列图中所示的实验方法、装置或操作中正确的是A干燥SO2B实验室制取并收集O2C装置气密性的检查D分离乙醇和乙酸的混合液解析碱石灰可与SO2发生反应，A错误；O2应用向上排空气法收集，B错误；向左推针筒活塞，装置内气体压强增大，长颈漏斗中液面上升，一段时间后，液面高度保持不变，说明装置气密性良好
8、，C正确；乙醇和乙酸互溶，无法通过分液法而分离，D错误。答案C7关于下列各装置图的叙述中，正确的是A装置是洗气装置，除去氯气中的氯化氢B实验室用装置制取氨气C装置可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色D装置中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸解析装置作洗气装置时，应长进短出；制取氨气时的药品不能选择氯化铵，因为加热生成的氯化氢和氨气在试管口处反应重新生成氯化铵；制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入溶液中；由于氨气在四氯化碳中溶解度很小，可以防止倒吸，D正确。答案D8(2013安徽)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
9、合理的选项是选项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CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液解析浓氨水与CaO反应不需加热，氨气极易溶于水需防倒吸，但氨气密度小于空气，不能用向上排空气法收集，A错误；浓硫酸与Na2SO3反应不需要加热，SO2的密度大于空气能用向上排空气法收集，SO2易溶于水且与NaOH反应需防倒吸，B正确；稀硝酸与Cu在常温下生成NO的反应速率较慢，一般需要加热；但题目中要求收集的是NO2，与题意不符，且尾气处理NO2时不能用水，应用NaOH溶液，C错误；Cl2密度比空气大，能用向上排空
10、气法收集；但浓盐酸与MnO2反应需加热，该装置缺少加热装置，D错误。答案B9用如图所示的实验装置，选择适当的试剂B并进行如下实验，可以达到目的的是A试剂B为浓硫酸，除去CO2中混有的少量SO2气体B试剂B为饱和食盐水，除去氯气中混有的少量氯化氢气体C试剂B为水，收集NO、CO等难溶于水的气体D试剂B为新制氢氧化铜悬浊液，检验空气中是否含有甲醛解析SO2与浓硫酸不反应，除去CO2中SO2，可将混合气体通入饱和NaHCO3溶液，A错误；Cl2在饱和食盐水中溶解度小，HCl极易溶于H2O，除去Cl2中HCl可将混合气体通入饱和食盐水，B正确；排水法收集难溶于水的气体时，气体应从右边短导管进入，水从左
11、边长导管流出，C错误；HCHO与新制Cu(OH)2需加热至沸腾才可观察到砖红色沉淀，D错误。答案B10要组装一套实验室利用液体和液体反应制备气体的装置，现设计了如下的五步操作，正确的程序是将蒸馏烧瓶固定在铁架台上将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集装置中检查装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查气密性)在蒸馏烧瓶中装好分液漏斗，连接好导气管A BC D解析实验仪器的安装原则：从下向上，从左向右。首先放置酒精灯，根据酒精灯位置确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网；把烧瓶固
12、定在铁架台上，在烧瓶上装好分液漏斗，连好导气管，检查气密性；装置不漏气后，再加液体药品开始反应，制取气体。答案A11(2014临沂模拟)某课外实验小组设计的下列实验合理的是A.制备少量氨气B.吸收HClC.配制一定浓度硫酸溶液D.制备并收集少量NO2气体解析A中氨气制备装置正确；HCl极易溶于水，导管直接通入水中会发生倒吸现象，B错；不能在容量瓶中进行溶液的稀释，C错；NO2气体能与水反应，不能用排水法收集，D错。答案A12(2013上海)为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌铁皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是A铁皮未及时
13、取出，会导致测定结果偏小B铁皮未洗涤干净，会导致测定结果偏大C烘干时间过长，会导致测定结果偏小D若把盐酸换成硫酸，会导致测定结果偏大解析实验中镀锌铁皮反应前后的质量差为Zn的质量。实验中铁皮未及时取出，则导致部分铁溶解，质量差偏大，测定结果偏大，A错误。铁皮未洗净，在铁皮表面粘附其他物质则导致质量差偏小，测定结果偏小，B错误。烘干时间太长，导致部分铁被空气中氧气氧化，导致质量差偏小，测定结果偏小，C正确。换成硫酸溶解锌，对实验没有影响，D错误。答案C二、非选择题(共40分)13(12分)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
14、问题。(1)若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：当仪器连接顺序为ACBBD时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末。此实验的目的是_，D装置的作用是_。为了使B中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可采取的方法有(写一种)_。加热前必须进行的操作是_。(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，则：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，各装置按气流方向从左到右的连接顺序是(填字母)_E。试管B中的反应方程式为_。解析(1)装置A中锌片与稀硫酸反应产生H2，装置C是对H2进行干燥，然后依次
15、通过分别盛有CuO、无水CuSO4粉末的装置B；通过CuO时，氢气与CuO反应生成Cu和H2O；通过无水CuSO4粉末时，可以检验生成的水。故实验目的是验证H2的还原性并检验其氧化产物；装置D的作用是防止空气中的水分进入装置B，干扰产物H2O的检验。使B中CuO反应充分，在不改变现有药品的条件下，可以减缓A中产生氢气的速率，如控制硫酸的滴入速率、控制烧瓶的温度等。加热前必须检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净。(2)滴入浓氨水，则Na2O2与H2O反应生成O2，放热使氨水挥发，氨气逸出。做氨的催化氧化实验，装置A为O2、NH3的发生装置，由于产生的O2、NH3中含有水蒸气，需要通过装置D干
16、燥后进入装置B发生催化氧化反应。答案(1)验证H2的还原性并检验其氧化产物防止空气中的水进入装置，干扰H2氧化产物的检验控制分液漏斗的活塞，使稀H2SO4缓慢滴下(或在烧瓶中加水或将烧瓶放入冰水中或用冰毛巾捂着烧瓶等，其他合理答案亦可给分)检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净(2)O2、NH3ADB4NH35O24NO6H2O14(14分)某实验小组利用如下仪器组装一套制备氮化硼晶体的装置。反应原理是B2O32NH3高温,2BN3H2O。(已知：BN高温下能被空气氧化，不溶于水；B2O3难溶于冷水但可溶于热水。)(1)各仪器接口由左到右的连接顺序为_。(2)实验过程分为如下操作：提纯BN滴
17、加浓氨水添加药品连接装置加热管式电炉检查装置气密性取出反应混合物停止加热，继续通一段时间的氨气。则正确的操作顺序为_(填序号)。(3)仪器A的名称为_，装置D的作用是_，若去掉装置E会导致_。(4)装置C能产生氨气的原因有_(答出其中一项即可)。(5)管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是_，反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是_。(6)除去产物中未反应的B2O3并得到纯净的BN固体的实验操作是_。解析(1)按照“发生装置净化装置主体实验防倒吸装置尾气处理装置”的顺序选择实验装置，并连接仪器接口为eabcdfgh。(2)根据实验目的以及组装实验装置的原则，本实验的操作步骤为。(3)仪器A的名
18、称为干燥管，装置D的作用是防止倒吸起安全作用，装置E是尾气处理装置，去掉它会导致氨气逸出，造成大气污染。(4)浓氨水和生石灰混合，生石灰和水反应，生成氢氧化钙，使c(OH)增大，同时并放出大量的热。消耗水，c(OH)增大，放热都有利于氨气逸出，可任选一个角度进行阐释。(5)管式电炉加热反应前必须先通入一段氨气，排尽装置内的空气，移除掉装置内的氧气，防止BN被氧化。反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是：使BN冷却，防止外界空气进入在高温下BN被氧化。(6)根据B2O3难溶于冷水但可溶于热水的性质，利用过滤法进行分离。答案(1)eabcdfgh(2)(3)干燥管防止倒吸氨气逸出污染空气(4)氨水
19、中存在可逆反应NH3H2ONH3H2ONHOH，生石灰与水反应消耗水，促使氨气放出；或生石灰与水反应生成氢氧化钙电离出大量OH，反应逆向进行有利于NH3放出；或生石灰与水反应放出大量热，促进NH3H2O分解，并使气体溶解度下降，有利于NH3放出(5)除去装置中的氧气冷却反应混合物防止BN被氧化(6)将粗产品加入适量的热水，充分搅拌后趁热过滤，用热水洗涤滤渣23次，烘干15(14分)(2014徐州模拟)(1)实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为：_。(2)实际上，即使铜粉、硫酸及硝
20、酸都比较纯，制得的CuSO45H2O中还是有可能存在的杂质是_，除去这种杂质的实验操作称为_。(3)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在_(填仪器名称)中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。方案乙：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到105 molL1，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。请回答下列问题：已知：KspCu(OH)21022，KspFe(OH)2
21、1016，KspFe(OH)31038为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_；甲物质可选用的是_；ACuCl2BNaOHCCu2(OH)2CO3DCuOEH2SO4反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2O24H=4Fe32H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式_。方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50 60 ，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：反应时温度必须控制在50 60 ，温度不宜过高的主要原因是_；写出该反应的化学方程式为_。解析(1)据3Cu8H2NO=2NO4H2O3Cu2，硝酸提供2H，而硫酸提
22、供6H，故理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为32。(2)制得的CuSO45H2O中还是有可能存在的杂质是Cu(NO3)2，分离CuSO4和Cu(NO3)2，利用溶解度上的差异进行重结晶。(3)灼烧固体要用的仪器就是坩埚，已知：KspCu(OH)21022，KspFe(OH)21016，KspFe(OH)31038应该加入能够与H反应的物质调节pH值，让铁元素以Fe(OH)3形式析出来；KspFe(OH)31038105c(OH)3，可以求出c(OH)1011，求出pH3，又不引入杂质离子又能与H反应调节pH值，可选用Cu2(OH)2CO3或者CuO。2Fe3Cu=2Fe2Cu2。反应时温度必须控制在50 60 ，温度不宜过高的主要原因是防止双氧水分解。CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O。答案(1)32(2)Cu(NO3)2重结晶(3)坩埚3CD2Fe3Cu=2Fe2Cu2防止双氧水分解CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O