1、第三单元气体的制备(计时:45分钟满分:100分)一、选择题(本大题共6小题,每小题8分,共48分)1(2012黑龙江质检)用如图所示装置制取如表中的四种气体(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abcdCO2稀盐酸CaCO3饱和Na2CO3溶液浓H2SO4Cl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓H2SO4SO2稀H2SO4Cu品红溶液浓H2SO4H2稀盐酸锌粒NaOH溶液浓H2SO4上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是()ACO2BCl2CSO2 DH2解析制备CO2时不能用饱和碳酸钠溶液吸收HCl,因为CO2也能溶于饱和碳酸钠溶液中,A项
2、错误。除去Cl2中混有的HCl气体不能用NaOH溶液,因为Cl2也能与NaOH溶液反应,B项错误。铜与稀硫酸不反应,不能用于制备SO2,C项错误。答案D2如图是两套实验室制气装置(省去了铁架台和锥形瓶中的药品)用于发生、干燥和收集气体,下列选项中正确的是()A二氧化锰和浓盐酸应选用装置B浓盐酸和浓硫酸和装置均不能选用C生石灰和浓氨水应选用装置D过氧化钠和水应选用装置解析实验室中若用MnO2和浓盐酸来制备Cl2,由于MnO2的氧化性不是很强,因此在反应过程中必须加热,由此可知既不能选用也不能选用来制备Cl2。利用浓H2SO4的吸水性和浓盐酸作用制HCl,可选用,不能选用,因为碱石灰可以吸收HCl
3、。若用Na2O2和水反应来制备O2,考虑到O2的密度比空气大,应采用向上排空气法或用排水法收集,因此不应选用来制备。答案C3关于下列图示的说法中,正确的是()A图所示实验可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱B用图所示实验装置排空气法收集CO2气体C用图所示实验装置制备BaSO3沉淀D图装置可以用来除去SO2中的HCl解析图中发生的反应为H2SO4Na2CO3=Na2SO4H2OCO2、Na2SiO3CO2H2O=H2SiO3Na2CO3,说明酸性:H2SO4H2CO3H2SiO3,所以非金属性:硫碳硅,A项正确。用图所示实验装置排空气法收集CO2气体时导管应长进短出,B项错误。酸性环境中NO
4、有强氧化性,用图所示实验装置所得沉淀为BaSO4,C项错误。SO2也能被氢氧化钠溶液吸收,故D项错误。答案A4利用如图所示的装置处理以下8种气体(烧瓶的位置不得变动):H2Cl2CH4HClNH3NOH2SSO2,下列有关说法不正确的是()A由A口进气可收集的气体有B由B口进气可收集的气体有C烧瓶内充满水,由B口进气,可收集D烧瓶内装入浓H2SO4,可用来干燥解析用向下排空气法或排水法收集气体时气体从B口进,用向上排空气法收集气体或洗气时气体从A口进,A项中NO不能用排空气法收集。答案A5.在如图所示的装置中进行实验,用分液漏斗将液体A逐渐加入烧瓶内的固体B中。下列叙述正确的是()A若A为盐酸
5、,B为MnO2,C中盛有品红溶液,则C中溶液褪色B若A为醋酸,B为贝壳,C中盛有澄清石灰水,则C中溶液出现浑浊C若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛有AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解D上述实验中仪器D都可以用玻璃导管代替解析图中所示装置为固液不加热装置,A项不发生反应;B项生成CO2气体,与澄清石灰水反应生成CaCO3沉淀,溶液变浑浊;C项生成NH3,溶于水生成氨水,与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀,Al(OH)3不溶于过量氨水;装置中仪器D起防倒吸的作用,C项实验中不能用玻璃导管代替。答案B6如图是实验室制取气体的装置,其中发生装置相同,干燥和收集装置有两套,分别用图和
6、图表示。下列选项中不正确的是()A锌和稀盐酸选用图B氧化钙和浓氨水选用图C铜和浓硫酸选用图D过氧化钠和水选用图解析对于选项A,锌和稀盐酸反应制取H2,H2中混有的H2O(g)和HCl可用碱石灰吸收,H2的密度比空气小,用向下排空气法收集,正确。同样分析知选项B和D也正确。选项C,铜和浓硫酸在常温下不能发生反应,必须在加热条件下才有SO2气体生成,C项错。答案C二、非选择题(本大题共3小题,共52分)7(17分)(2014大连双基测试).科学家发现NO能在细胞和细胞间传递信息,还能参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为_。(2)某
7、学生用图甲所示装置制取NO,打开分液漏斗的活塞使反应进行,在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的,原因是_(写化学方程式)。.为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO,某学生另外设计了图乙所示的装置制取NO。(1)补充完成实验步骤:检查装置的气密性,方法是_。打开活塞A,从U形长管一端注入稀硝酸,一直注到_为止。关闭活塞A,用酒精灯在U形管短管一侧加热,当观察到铜丝上有气泡时,停止加热。(2)记录观察到的实验现象:可在U形管短管上方处观察到_色气体产生。若铜丝和稀硝酸均未完全反应,则在_时反应也可自行停止。反应自行停止后,如果慢慢打开活塞A,可立即观察到_。解析.(1)检验装置的气密性,应该先形成
8、密闭体系,再观察液面的变化来判断是否漏气。(2)U形管上方产生的是一氧化氮气体,颜色为无色。NO将硝酸溶液排入长管,使硝酸与铜脱离接触时,反应可自行停止。答案.(1)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O(2)2NOO2=2NO2.(1)关闭玻璃管活塞A,向U形管长管一端加水至液面高于短管,静置一段时间后,若液面相对位置不变,则不漏气U形管短管一端没有气体(2)无NO将稀硝酸溶液排入长管,使稀硝酸与铜脱离接触U形管短管一端液面上升,干燥管的球形容器中有红棕色气体生成8(17分)(2014河北教学质量监测)下图所示为常见气体制备、干燥、性质验证和尾气处理的部分仪器装置,请根据要求完成下列各题,
9、仪器装置可任意选用,必要时可重复选择。(1)实验室需要制备少量Cl2,可以选用装置_或_(填仪器编号),发生的化学方程式_或_,Cl2有毒,其尾气吸收装置可选用E或F,那么E中液体是_,F中的物质是_。(2)某学习小组要完成“氨的催化氧化”实验,他们从上述仪器中选择了一部分,并按气流方向从左到右连接顺序为AFCDE,请写出C中氨的催化氧化反应的化学方程式_。若要通过A装置得到两种气体,则锥形瓶中的固体是_(填化学式),分液漏斗中盛装_(填名称)。装置F的作用是_,装置C中固体的作用是_。装置D中的现象是_,从实验安全的角度考虑,气流的方向是a_b_(填“进”或“出”)。解析(1)题图中只有A、
10、B为气体发生装置,若用于制氯气,A为不加热时的反应,须用KMnO4和浓HCl反应,B为加热时的反应,可用MnO2和浓HCl反应,方程式分别为2KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2O、MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O;吸收Cl2若用溶液(E装置),可用NaOH溶液,若用固体(F装置)可用碱石灰。(2)氨的催化氧化的方程式为4NH35O24NO6H2O。若要用A装置得到NH3和O2,根据NH3的简易制法和生成O2的反应,选择的试剂为浓氨水和Na2O2;从实验安全角度考虑,为了防止倒吸,D装置的气流方向为a进b出。答案(1)AB2KMnO416HCl(浓)=2KCl
11、2MnCl25Cl28H2OMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2ONaOH溶液碱石灰(2)4NH35O24NO6H2ONa2O2浓氨水除去水蒸气(或干燥氨气和氧气)催化有红棕色气体生成进出9(18分)(2014山东济南期末)下表是实验室制备气体的有关内容:编号实验内容实验原理气体发生装置制备氧气H2O2O2制备氨气NH4ClNH3制备氯气HClCl2(1)上述气体中:从制备过程看,必须选择合适的氧化剂才能实现的是_(填气体的化学式,下同);从反应原理看,明显不同于其他两种气体的是_。(2)根据表中所列实验原理,从下列装置中选择合适的气体发生装置,将其编号填入上表中的空格中。(3)某学习
12、小组设计了如下图实验,将氯气依次通过下列装置以验证氯气的性质:通入氯气后,A中的现象是_,整套实验装置存在的明显缺陷是_。C装置中发生反应的离子方程式为:_。请你帮该小组同学设计一个实验,证明洗气瓶B中的Na2SO3已被氧化(简述实验步骤):_。解析(1)选取合适的氧化剂,即给予的物质作还原剂,失电子化合价升高,所以选取氯气;制取氧气和氯气发生的是氧化还原反应,制取氨气发生的是复分解反应,故选氨气。(2)制取氧气是固液混合不加热型装置,制取氨气是加热固体的装置;制取氯气是固液混合加热型装置。(3)氯气有强氧化性能和碘离子发生置换反应生成碘单质,淀粉遇碘变蓝色,所以溶液呈现蓝色;氯气有毒所以不能
13、排空,必须有尾气处理装置,该装置中没有尾气处理装置;氯气能和二价铁离子发生氧化还原反应生成三价铁离子和氯离子2Fe2Cl2=2Fe32Cl;亚硫酸钠和氯化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀,但亚硫酸钡能与盐酸反应生成氯化钡,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,但硫酸钡不溶于盐酸,所以检验方法是:取少量溶液置于洁净的试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体,再向其中滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀说明亚硫酸钠被氧化。答案(1)Cl2NH3(2)编号实验内容实验原理气体发生装置制备氧气H2O2O2制备氨气NH4ClNH3制备氯气HClCl2或(3)溶液变为蓝色无尾气吸收装置2Fe2Cl2=2Fe32Cl取少量溶液置于洁净的试管中,向其中滴加稀盐酸至不再产生气体,再向其中滴加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明亚硫酸钠被氧化