1、课时训练32物质的制备一、选择题(本题包括8小题，每小题8分，共64分，每小题只有一个选项符合题目要求)1.某学生想利用如图装置(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，易溶于水的气体则只能用排空气法收集；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，密度比空气接近的则不能用排空气法收集。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
2、出”，D错误。答案：A2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()Aaadde BbbddgCccddg Dddccf解析：由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl，除杂的试剂分别为浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液，应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥。CO2的相对分子质量为44，比空气(29)的大，因此收集CO2时应用向上排空气法。所以装置选择和连接顺序合理的应为C选项。答案：C3.右图是制取气体的一种装置，能用此装置制取气体，并能“随开随用，随关随停”的是()A碱石灰与浓氨水制NH3B铝片与烧碱溶液制H2
3、C电石与饱和食盐水制乙炔(C2H2)D亚硫酸钠固体与75%的硫酸制SO2解析：该装置适用于颗粒较大的固体和液体反应，且生成的气体难溶于水，A.NH3极易于水，不符合；B.H2难溶于水，反应物为铝片和烧碱溶液，符合；C.反应时电石为糊状，不符合；D.SO2易溶于水且亚硫酸钠固体颗粒较小，不符合。答案：B4.用下图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由中现象，不能证实中反应发生的是()中实验中现象A铁粉与水蒸气加热肥皂水冒泡B加热NH4Cl和Ca(OH)2混合物酚酞溶液变红CNaHCO3固体受热分解澄清石灰水变浑浊D石蜡油在碎瓷片上受热分解Br2的CCl4溶液褪色解析：本题考查化学实验装置的分析，
4、考查学生综合分析化学实验的能力。A项，水蒸气受热膨胀也能使肥皂水冒泡，还需用火柴点燃气体，检验产生的气体为H2，才能证明反应发生，错误；B项，酚酞溶液变红，说明产生的气体溶于水，溶液呈碱性，说明反应产生NH3，正确；C项，澄清石灰水变浑浊，说明NaHCO3固体受热分解生成CO2，正确；Br2的CCl4溶液褪色，说明石蜡油受热分解生成了烯烃，正确。答案：A5下列关于气体制备的说法不正确的是()A用碳酸钠粉末可以制备CO2B用铁片和稀H2SO4反应制取H2时，为加快产生H2的速率可改用浓H2SO4C加热分解NH4HCO3固体，将所得的气体进行适当处理可获得NH3D用KMnO4固体和用KClO3固体
5、制备O2的装置完全相同解析：选项B，常温下Fe在浓H2SO4中发生钝化，且Fe与浓H2SO4反应不能得到H2。答案：B6.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：本题考查气体收集与物质分离，考查学生的实验能力。A项，HCl通过碱石灰时被碱石灰吸收而导致无法收集到HCl，错误；B项，NH3的密度小于空气，收集时需利用向下排空气法，错误；C项，SO2的密度大于空气，可利用向上排空气法收集，同时剩余SO2可用NaOH溶液吸收，正确；D项，NO遇空气中氧气反应生成NO2，且NO也不
6、与NaOH溶液反应，可见收集、尾气处理装置均不对，错误。答案：C7.实验室制备下列气体时，所用方法正确的是()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：本题考查气体的制备、除杂、收集以及尾气处理，考查学生的分析能力。无论是用过氧化钠还是过氧化氢制氧气，都是固液不加热制备气体，所用装置相同，A项正确；氯气和饱和碳酸氢钠溶液会反应，应用饱和氯化钠溶液除去氯气中混有的氯化氢气体，B项错误；乙烯的密度与空气接近，用排空气法收集不到纯净的乙烯
7、，C项错误；二氧化氮与水反应会生成一氧化氮气体，仍会污染环境，用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮尾气最好，D项错误。答案：A8.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是()A用装置甲制取氯气B用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl24H2O解析：本题考查实验基本操作。MnO2与浓盐酸生成Cl2，需加热，A项错误；除去Cl2中的HCl应通过饱和食盐水，且气体从长导管通入，B项错误；MnO2不溶于水，MnCl2可溶于水，两者用过滤的方法分离，C项正确；MnCl2水解生成HCl和Mn(OH)2，加热HCl挥发，促进Mn2的水
8、解，最终得不到氯化锰晶体，D项错误。答案：C二、非选择题(本题共3小题，共36分)9(12分)在实验室用下图装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行氨气的制取和性质探究实验。请回答下列问题：(1)若用装置制取NH3，则制取反应的化学方程式为_。若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装置是_(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是_。(2)若用装置制取并收集干燥的NH3，则检验该装置气密性的方法是_。收集NH3应选择的装置是_(填装置序号)。证明氨气已收集满的操作是_。(3)将氨气通过灼热的氧化铜粉末，得到氮气和铜，写出该反应的化学方程式_。要制取并收集纯净的氮气(可含有少量的水)，应使用上述
9、仪器中的(按气流方向从左向右列出)：_。解析：(1)测定氨气体积，需采用装置把气体体积转化为液体体积，然后用装置测量液体体积。(3)首先用装有碱石灰的干燥管除去氨气中的水蒸气，然后通入中，用排空气法收集的氮气不纯，应该用排水法收集，收集前还应除去氮气中的氨气。答案：(1)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O氨气难溶于该试剂，该试剂不与氨气反应，不易挥发(2)在烧瓶导管口处接上导气管，关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水槽中，用热毛巾捂着烧瓶，观察导气管末端是否有气泡冒出，移开热毛巾一段时间，再观察导气管末端是否有一段水柱用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝(或将蘸浓盐酸的玻
10、璃棒靠近试管口，有白烟生成)(3)2NH33CuO3CuN23H2O10(12分)已知：二氧化氯(ClO2)是一种广谱型水消毒剂，有强氧化性，沸点为11 ，有毒，遇热、震动、撞击、摩擦或在空气中体积分数超过10%都有爆炸性，遇热水易转化为次氯酸、氯气和氧气，能与碱溶液反应生成亚氯酸盐(Cl元素为3价)和氯酸盐。某小组模拟工业上用SO2和NaClO3制备ClO2的装置如下(夹持装置已略去)：实验步骤：1.在a处向装置中通入CO2一段时间；2再打开分液漏斗活塞，将产生的SO2通过B装置，同时继续通入CO2直至实验结束。请回答：(1)步骤1中通入CO2的作用为_。(2)C中发生反应的化学方程式为_。
11、(3)步骤2中继续通入CO2的作用为_。(4)B装置除了起到干燥的作用外，另外两点作用为_，_。(5)E中发生反应的离子方程式为_。(6)ClO2通入热水后，若产生氧气和氯气的物质的量之比为114，则该反应的化学方程式为_。(7)该实验装置有一个明显的不足，改进方法为_。解析：(1)关于作用的提问，一是基础知识的考查，二是题目中的一些基本要求。所以需要同学们认真阅读已知条件。(3)同理。(2)方程式的书写需要定性分析产物，题目中已经给出暗示；然后配平即可。(5)与(6)同理。(7)类似这样的提问需要同学们注意实验的整个流程是否合理以及题目中有什么其他的要求。例如本题中有要求：遇热水易转化为次氯
12、酸、氯气和氧气，能与碱溶液反应生成亚氯酸盐(Cl元素为3价)和氯酸盐。即可知需要怎么改进。答案：(1)排除装置中的空气，防止爆炸及空气中的水蒸气使ClO2分解(2)2NaClO3SO2=Na2SO42ClO2(3)稀释ClO2，防止爆炸(4)使CO2和SO2混合均匀，控制两种气体的通入比例(5)2ClO22OH=ClOClOH2O2OHSO2=SOH2O(6)12ClO22H2O=4HClO4Cl211O2(7)D、E之间加一个干燥装置，防止E中水蒸气进入D中使ClO2分解11(12分)化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。(1)在实验室中用浓盐酸与MnO
13、2共热制取Cl2并进行相关实验。写出该反应的离子方程式：_。下列收集Cl2的正确装置是_(填字母)。将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是_。设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是取少量新制氯水和CCl4于试管中，_。(2)某化学兴趣小组为了探究AgNO3的热稳定性，设计了如下实验。用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后，试管中残留固体为黑色。装置B的作用是_。经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是_。【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是：
14、.Ag；.Ag2 O；.Ag和Ag2O混合物。实验编号操作现象a加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解b加入足量稀硝酸，振荡黑色固体溶解，并有气体产生【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体，进行了如下实验。【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是_(填实验编号)。【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出的AgNO3固体热分解的化学方程式为_。解析：(1)实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2，反应的离子方程式为MnO24H2ClMn2Cl22H2O。氯气能溶于水，且能和氢氧化钠溶液反应，所以不能用排水法收集氯气。又因为氯气的密度大于空气，且氯气有毒，需要尾气处理，因此正
15、确的答案选C。将Cl2通入水中，部分氯气与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性。又因为次氯酸是弱酸，能电离出ClO，所以所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是Cl2、HClO、ClO。非金属性强的单质可以将非金属性弱的单质从其盐溶液中转化出来，据此可以比较元素非金属性的强弱。即取少量新制氯水和CCl4于试管中，用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液、振荡使其充分反应，发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙色，这就说明Cl2的氧化性强于Br2的氧化性。(2)红棕色气体是NO2，NO2极易被氢氧化钠溶液吸收，所以B装置的作用是防止倒吸。O2是助燃性气体，其验证方法是用带火星的小木条插入集气瓶内，木条复燃，证明无
16、色气体为O2。a实验中，加入足量氨水，振荡，黑色固体不溶解，说明黑色固体应该是银；b实验中，加入足量稀硝酸，振荡，黑色固体溶解，可能有Ag或者Ag2O。有气体产生证明有Ag，所以不能证明确定是Ag还是Ag与Ag2O的混合物，因此不能确定固体产物成分的实验是b。根据上述实验结果可知，硝酸银分解生成单质银、氧气和二氧化氮，所以AgNO3固体热分解的化学方程式为2AgNO32Ag2NO2O2。答案：(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2OCCl2、HClO、ClO用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液，振荡使其充分反应，发现溶液出现分层现象，下层溶液变为橙色(2)防止倒吸用带火星的小木条插入集气瓶内，若木条复燃，则证明无色气体为O2【实验评价】b【实验结论】2AgNO32Ag2NO2O2