高中化學高考三輪沖刺 2023屆高三化學總復習鞏固練習31氣體制備實驗方案設計與評價

鞏固練習31氣體制備實驗方案設計與評價時間：45分鐘分值：100分一、選擇題(共48分，每小題6分)1．(2023·沈陽質檢)某同學用下列實驗裝置探究硝酸的性質，根據(jù)圖示判斷下列結論不正確的是()A．試管內壁上“黃霜”的成分是硫B．該實驗探究既說明濃硝酸具有氧化性，又說明濃硝酸具有揮發(fā)性C．燒杯內的氫氧化鈉溶液的作用是除去尾氣，防止尾氣污染環(huán)境D．試管中的濃硝酸可以用濃鹽酸代替[答案]D[解析]試管中的濃硝酸揮發(fā)，遇到H2S氣體，與之反應生成單質S；燒杯中的NaOH與逸出的酸性氣體反應，防止這些酸性氣體污染環(huán)境；濃鹽酸無強氧化性，不能代替濃硝酸完成該實驗。2．做完銅與濃硝酸反應的實驗后，同學們發(fā)現(xiàn)圓底燒瓶中溶液呈綠色，而不顯示藍色，甲同學認為是該溶液中硝酸銅的質量分數(shù)較高導致的，而乙同學認為是該溶液中溶解了生成的氣體，同學們分別設計了以下4個實驗來判斷兩種看法是否正確，這些方案中不可行的是()A．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化B．加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化C．向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化D．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應產生的氣體，觀察顏色變化[答案]B[解析]加水稀釋時，溶液中的溶質和所溶氣體的量沒有改變，濃度均減小，故不能判斷。3．如圖是一套實驗室制氣裝置，用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質中能利用這套裝置進行實驗的是()A．銅屑和稀硝酸 B．二氧化錳和濃鹽酸C．濃氨水和生石灰 D．碳酸鈣和稀鹽酸[答案]D[解析]由裝置可看出這是一套固液不加熱來制取氣體的裝置，且生成的氣體不和濃H2SO4反應，不和O2反應，密度比空氣大，所以只有D正確。4．用如圖所示裝置進行如下實驗，不能達到實驗目的的是()A．瓶中盛滿水，從B口進氣，用排水法收集H2B．瓶中盛適量濃硫酸，從A口進氣來干燥CO2C．從B口進氣，用排空氣法收集NO2D．瓶中裝滿水，A口連導管并伸入量筒中，從B口進氣，用排水法測量生成O2的體積[答案]C[解析]該裝置具有多種功能：一是可以作為集氣瓶，從B口進氣時，可用排空氣法收集密度小于空氣密度的氣體，故C項錯誤；也可以用排水法收集或測量難溶于水的氣體，故A、D兩項正確。二是可以作為一個洗氣裝置，在瓶中裝適量液體干燥劑或吸收雜質氣體的吸收液，氣體從A口進入，以達到干燥或除雜的目的，故B項正確。5．某研究性學習小組討論甲、乙、丙、丁四種儀器裝置的有關用法，其中不合理的是()A．甲裝置：可用來證明碳的非金屬性比硅強B．乙裝置：橡皮管的作用是能使水順利流下C．丙裝置：用圖示的方法不能檢查此裝置的氣密性D．丁裝置：先從①口進氣集滿二氧化碳，再從②口進氣，可收集氫氣[答案]C[解析]A通過證明碳酸的酸性比硅酸強來證明碳的非金屬性比硅強，A正確；B選項橡皮管的作用能使分液漏斗內外大氣壓相等，液體順利流下，B項正確；C選項用圖示的方法檢查裝置的氣密性時，只要(甲)(乙)管內的液面能形成高度差，就能證明裝置不漏氣，C選項錯誤；D先從①口進氣可以收集密度比空氣大的氣體，再從②口進氣，可收集密度比原氣體密度小的氣體，D選項正確。6．有關下圖及實驗的描述正確的是()A．用甲圖裝置電解精煉銅B．用乙圖裝置制備Fe(OH)3膠體C．丙圖裝置可制得金屬錳D．丁圖驗證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性[答案]C[解析]電解精煉銅時粗銅作陽極，與電源正極相連，純銅作陰極，與電源負極相連，A錯；制備Fe(OH)3膠體時應該將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，B錯；鋁粉和MNO2能在鎂條和氯酸鉀的引發(fā)下發(fā)生鋁熱反應制得MN，C對；利用套管實驗驗證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性時，應將NaHCO3放在小試管中，將Na2CO3放在大試管中，D錯。7．用下圖裝置制取、提純并收集表中的四種氣體(a、B、C表示相應儀器中加入的試劑)，其中可行的是()氣體aBCANO2濃硝酸銅片NaOH溶液BSO2濃硫酸Cu酸性KMNO4溶液CCO2稀鹽酸CaCO3粉末飽和NaHCO3溶液DNH3濃氨水生石灰堿石灰[答案]C[解析]A不能用NaOH溶液來提純NO2：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O；B濃H2SO4與Cu反應需加熱，不能用酸性KMNO4溶液來提純SO2：2KMNO4＋5SO2＋2H2O=K2SO4＋2MNSO4＋2H2SO4；D中NH3密度小于空氣密度，應用向下排空氣法收集。8．(2023·泉州質檢)下列相關實驗不能達到預期目的的是()選項相關實驗預期目的A相同溫度下，等質量的大理石塊、大理石粉分別與等體積、等濃度的鹽酸反應探究接觸面積對化學反應速率的影響B(tài)把裝有顏色相同的NO2和N2O4混合氣體的兩支試管(密封)分別浸入冷水和熱水中探究溫度對化學平衡的影響C在蔗糖中加入稀硫酸，水浴加熱，再加入新制的氫氧化銅懸濁液并加熱探究蔗糖水解產物具有還原性D兩支試管中裝有等體積，等濃度的H2O2溶液，向其中一支試管中加入FeCl3溶液探究FeCl3溶液對H2O2分解速率的影響[答案]C[解析]蔗糖在稀H2SO4溶液中水解后，應加入NaOH溶液中和掉H2SO4使溶液顯堿性，否則加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱時，得不到Cu2O紅色沉淀，也無法探究蔗糖水解產物具有還原性。二、非選擇題(共52分)9．(26分)某?；瘜W實驗興趣小組欲采用如圖所示的實驗裝置制備Cl2，同時進行與氯氣有關的某些實驗，按要求回答問題。(1)A是濃鹽酸，B為二氧化錳，將A滴入B中時發(fā)生反應的離子方程式為__________________________________________。(2)甲同學用含有mOlHCl的濃鹽酸與足量的MNO2反應制Cl2，結果制得Cl2體積(標準狀況下)小于1.12L，這是由于反應過程中鹽酸濃度變小造成的。請列舉導致鹽酸濃度變小的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在實驗室中，乙同學欲用下圖中的裝置凈化氯氣，則瓶①②中應盛放的試劑分別是①________，②________(填試劑名稱)。(4)丙同學將純凈的Cl2通入一定量石灰乳中來制取漂白粉，若通入224mL(標準狀況下)Cl2完全反應，則反應過程中轉移電子的物質的量為________。[答案](1)MNO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\S\up7(△))MN2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)①氯化氫揮發(fā)；②反應生成水；③反應消耗HCl(3)飽和食鹽水濃硫酸(4)mOl[解析](1)濃鹽酸與二氧化錳加熱制備氯氣的離子方程式為MNO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\S\up7(△))MN2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)濃鹽酸在反應的過程中濃度變小的原因可能有氯化氫揮發(fā)、反應消耗HCl致使溶質減少，也可能是反應生成水使溶劑增多。(3)實驗室制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣兩種雜質，可先用飽和食鹽水除去氯化氫氣體，再用濃硫酸除去水蒸氣，就會得到較純凈的氯氣。(4)氯氣與石灰乳反應的化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，標出其化合價就可得知參加反應的氯氣與轉移電子之間的物質的量之比為1∶1，故mOl氯氣參加反應時轉移電子的物質的量為mOl。10．(26分)(2023·四川，28)甲、乙兩個研究性學習小組為測定氨分子中氮、氫原子個數(shù)比，設計了如下實驗流程：eq\x(制取氨氣)→eq\x(\a\al(裝有足量干燥,劑的干燥管))→eq\x(\a\al(裝有氧化銅,的硬質玻管))→eq\x(\a\al(盛有足量濃硫酸,的洗氣瓶))→eq\x(\a\al(測定生成,氮氣的體積))實驗中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應完成后，黑色的氧化銅轉化為紅色的銅。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。甲小組測得：反應前氧化銅的質量m1g、氧化銅反應后剩余固體的質量m2乙小組測得：洗氣前裝置D的質量m3g、洗氣后裝置D的質量m4請回答下列問題：(1)寫出儀器a的名稱：______________________。(2)檢查A裝置氣密性的操作是________________________。(3)甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備原理填寫在下表的空格中。實驗裝置實驗藥品制備原理甲小組A氫氧化鈣、硫酸銨反應的化學方程式為：①_______________________乙小組_②_濃氨水、氫氧化鈉用化學平衡原理分析氫氧化鈉的作用：③____________________________________________________________________________________。(4)甲小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)之比為________________________________________________________________________。(5)乙小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中的氮、氫的原子個數(shù)比明顯小于理論值，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________。為此，乙小組在原有實驗的基礎上增加了一個裝有某藥品的實驗儀器，重新實驗。根據(jù)實驗前后該藥品的質量變化及生成氮氣的體積，得出了合理的實驗結果。該藥品的名稱是_______________________________________。[答案](1)圓底燒瓶(2)連接導管，將導管插入水中；加熱試管，導管口有氣泡產生；停止加熱，導管內有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱。(3)①(NH4)2SO4＋Ca(OH)2eq\o(=,\S\up7(△))2NH3↑＋2H2O＋CaSO4②B③氫氧化鈉溶于氨水后放熱，增加氫氧根濃度，使NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－向逆方向移動，加快氨氣逸出(4)5V17(m1－m2)(5)濃硫酸吸收了未反應的氨氣，從而使計算的氫的量偏高。堿石灰(氫氧化鈉、氧化鈣等)[解析](1)儀器a是圓底燒瓶。(2)連接導管，將導管的末端插入水中，輕輕加熱試管，若導管口有氣泡冒出，停止加熱后，在導管中形成一段水柱，說明裝置氣密性良好。(3)①仿照NH4Cl與堿石灰混合加熱制取氨氣，即可寫出相應的化學方程式為(NH4)2SO4＋Ca(OH)2eq\o(=,\S\up7(△))CaSO4＋2H2O＋2NH3↑。②濃氨水與固體NaOH混合即可制得氨氣，且兩種物質混合就無法控制反應隨關隨停，不需要選用C裝置，選用B裝置即可。③固體NaOH溶于濃氨水后，放出大量的熱，促使NH3的揮發(fā)，溶液中OH－濃度的增加，這兩個因素都使NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－向逆反應方向即生成NH3的方向移動。(4)由反應前后氧化銅減少的質量即可求得氨氣被氧