2023版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第10章化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第3節(jié)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法和性質(zhì)探究課后分層訓(xùn)練魯科版

PAGEPAGE2氣體的實(shí)驗(yàn)室制法和性質(zhì)探究A組專項(xiàng)根底達(dá)標(biāo)(建議用時(shí)：25分鐘)1．(2022·石家莊模擬)以下實(shí)驗(yàn)方案不能到達(dá)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)預(yù)期目的的是()【導(dǎo)學(xué)號：99682340】③④A．①用銅和濃硝酸制取少量NO2B．②比擬S、C、Si的非金屬性C．③驗(yàn)證HCl溶解性D．④用于吸收NH3尾氣，并防止倒吸A[A項(xiàng)，NO2不能用排水法收集，因?yàn)镹O2與H2O反響。]2．(2022·江蘇高考)根據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過制取氨氣、制取NaHCO3、別離NaHCO3、枯燥NaHCO3四個(gè)步驟。以下圖示裝置和原理能到達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)【導(dǎo)學(xué)號：99682341】A．制取氨氣 B．制取NaHCO3C．別離NaHCO3 D．枯燥NaHCO3C[A項(xiàng)中，制取NH3應(yīng)用Ca(OH)2和NH4Cl固體加熱，A不正確；B項(xiàng)中，CO2氣體應(yīng)長管進(jìn)、短管出，B不正確；C項(xiàng)中，析出的NaHCO3晶體用過濾的方法別離，C正確；D項(xiàng)中NaHCO3應(yīng)低溫烘干，不能直接加熱，易發(fā)生反響2NaHCO3eq\o(=,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D不正確。]3．(2022·天津高考)實(shí)驗(yàn)室制備以下氣體時(shí)，所用方法正確的選項(xiàng)是()【導(dǎo)學(xué)號：99682342】A．制氧氣時(shí)，用Na2O2或H2O2作反響物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置B．制氯氣時(shí)，用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體C．制乙烯時(shí)，用排水法或向上排空氣法收集氣體D．制二氧化氮時(shí)，用水或NaOH溶液吸收尾氣A[Na2O2、H2O2制取O2的反響分別為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑、2H2O2eq\o(=,\s\up15(MnO2))2H2O＋O2↑，均可選取固體與液體在不加熱條件下制取氣體的裝置，A正確。Cl2通過飽和NaHCO3溶液時(shí)產(chǎn)生CO2氣體，應(yīng)先用飽和NaCl溶液除去HCl，再用濃硫酸進(jìn)行枯燥，B錯(cuò)誤。乙烯難溶于水，其密度小于空氣，故可采用排水法或向下排空氣法收集乙烯，但由于乙烯與空氣的密度相差不大，故采用向下排空氣法收集到的乙烯不純潔，C錯(cuò)誤。用水吸收NO2尾氣時(shí)，發(fā)生的反響為3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，同時(shí)產(chǎn)生污染性氣體NO，常用NaOH溶液吸收NO2，D錯(cuò)誤。]4．用如下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將少量液體甲逐滴參加到固體乙中，試管中試劑為丙，那么下表中現(xiàn)象與結(jié)論均正確的選項(xiàng)是()【導(dǎo)學(xué)號：99682343】選項(xiàng)甲乙丙試管中現(xiàn)象A濃鹽酸二氧化錳石蕊試液先變紅后退色B濃氨水生石灰AlCl3溶液先沉淀后消失C醋酸碳酸鈣BaCl2溶液變渾濁D濃硝酸銅水試管口出現(xiàn)紅棕色D[濃鹽酸與二氧化錳制備氯氣需要加熱，此裝置不加熱無法制得氯氣，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)制得的氫氧化鋁沉淀不溶于氨水，B錯(cuò)誤；二氧化碳與BaCl2溶液不反響，無渾濁出現(xiàn)，C錯(cuò)誤；濃硝酸與銅反響產(chǎn)生二氧化氮，二氧化氮與水反響產(chǎn)生一氧化氮，一氧化氮易被氧化為二氧化氮，故試管口出現(xiàn)紅棕色，D正確。]5．(2022·長春模擬)以下有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的預(yù)測或裝置的選用正確的選項(xiàng)是()【導(dǎo)學(xué)號：99682344】A．用裝置(Ⅰ)加熱草酸晶體獲取某些氣體(草酸晶體的熔點(diǎn)101.5℃，分解溫度約為150℃)B．用裝置(Ⅱ)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，酸性KMnO4溶液中出現(xiàn)氣泡，且顏色逐漸退去C．用裝置(Ⅲ)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，廣口瓶內(nèi)先有淺紅棕色氣體出現(xiàn)后又變?yōu)闊o色，且不會產(chǎn)生空氣污染D．用裝置(Ⅳ)除去Cl2中的O2B[A項(xiàng)，分解前先熔化，流向試管口；B項(xiàng)，濃H2SO4與蔗糖作用生成CO2、SO2；C項(xiàng)，NO不能被H2O吸收，會造成大氣污染；D項(xiàng)，Cl2、O2與Cu在加熱條件下均會發(fā)生反響。]6．某學(xué)習(xí)小組擬利用如圖裝置制備氮化鈣(化學(xué)式為Ca3N2，極易與H2O反響)。以下說法正確的選項(xiàng)是()A．翻開活塞K通入N2，試管A內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，說明裝置氣密性良好B．U形管中盛放的枯燥劑既可以是堿石灰，也可以是濃硫酸C．將產(chǎn)物Ca3N2放入鹽酸中，只能得到一種鹽D．反響結(jié)束后，先熄滅酒精燈，待反響管冷卻至室溫后再關(guān)閉活塞KD[A項(xiàng)，不能用通氣體的方法檢驗(yàn)裝置氣密性；B項(xiàng)，U形管只能裝固體；C項(xiàng)，Ca3N2放入鹽酸中可得到兩種鹽CaCl2和NH4Cl。]7．(2022·海南高考)工業(yè)上，向500～600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵。現(xiàn)用如下圖的裝置模擬上述過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。答復(fù)以下問題：【導(dǎo)學(xué)號：99682345】(1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A中反響的化學(xué)方程式為______________________________________________________________，裝置B中參加的試劑是____________。(2)制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A用來制取____________。尾氣的成分是____________。假設(shè)仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問題是______________________________________________________________、______________________________________________________________。(3)假設(shè)操作不當(dāng)，制得的FeCl2會含有少量FeCl3，檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是_______。欲制得純潔的FeCl2，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先_________，再_________。[解析](1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A裝置為氯氣的制備裝置，發(fā)生的反響為二氧化錳和濃鹽酸共熱生成氯化錳、氯氣和水，反響的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up15(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，裝置B的作用是除去氯氣中的水蒸氣，故B中參加的試劑是濃硫酸。(2)根據(jù)題給信息知制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A用來制取HCl；尾氣的成分是HCl和H2；假設(shè)仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理，氯化氫氣體極易溶于水，氫氣與氫氧化鈉溶液不反響，那么存在的問題是發(fā)生倒吸、可燃性氣體H2不能被吸收。(3)檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是KSCN溶液，欲制得純潔的FeCl2，應(yīng)防止裝置中氧氣的干擾，在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈，利用產(chǎn)生的氯化氫氣體排出裝置中的空氣，再點(diǎn)燃C處的酒精燈。[答案](1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up15(△),\s\do15())MnCl2＋Cl2↑＋2H2O濃硫酸(2)HClHCl和H2發(fā)生倒吸可燃性氣體H2不能被吸收(3)KSCN溶液點(diǎn)燃A處的酒精燈點(diǎn)燃C處的酒精燈8．(2022·海南七校聯(lián)盟)三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途非常廣泛，其熔點(diǎn)：33℃，沸點(diǎn)：73℃。實(shí)驗(yàn)室可用如圖裝置制取ICl3。(1)儀器a的名稱是________。(2)制備氯氣選用的藥品為漂白精固體[主要成分為Ca(ClO)2]和濃鹽酸，相關(guān)反響的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置B可用于除雜，也是平安瓶，能監(jiān)測實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)裝置C中是否發(fā)生堵塞，請寫出發(fā)生堵塞時(shí)B中的現(xiàn)象是______________________________________________________________。(4)試劑X為________。(5)氯氣與單質(zhì)碘反響溫度稍低于70℃，那么裝置D適宜的加熱方式為______________________________________________________________。[解析](2)次氯酸鈣與濃鹽酸可發(fā)生氯元素的“歸中反響〞生成Cl2。(3)C中發(fā)生堵塞時(shí)，B中吸濾瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，可將飽和食鹽水“壓〞入長頸漏斗。(5)低于100℃的反響適宜用水浴加熱。[答案](1)蒸餾燒瓶(2)Ca(ClO)2＋4HCl(濃)=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O(3)吸濾瓶中液面下降，長頸漏斗中液面上升(4)堿石灰(5)水浴加熱9．(2022·沈陽質(zhì)檢)四氯化鈦是生產(chǎn)金屬鈦及其化合物的重要中間體。某校化學(xué)課外活動小組準(zhǔn)備利用以下圖裝置制備四氯化鈦(局部夾持儀器已略去)。資料說明：室溫下，四氯化鈦為無色液體，熔點(diǎn)：－25℃，沸點(diǎn)：136.4℃。在空氣中發(fā)煙生成二氧化鈦固體。在650～850℃下，將氯氣通過二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體。答復(fù)以下問題：(1)檢查該裝置氣密性的方法是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)A裝置中分液漏斗上方的膠皮管的作用是_____________________________________________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)中B裝置中選用的試劑為________，該裝置的作用是____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)寫出D中物質(zhì)制備的化學(xué)方程式____________________________________________________________________________________________________________________________；寫出四氯化鈦在空氣中發(fā)煙的化學(xué)方程式____________________________________________________________________________________________________________________________。(5)E處球形冷凝管的作用是______________________________________________________________，該裝置冷卻水應(yīng)從________(填“c〞或“d〞)口通入。(6)儀器F中盛裝的物質(zhì)是________。(7)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)略有缺陷，請指出其缺乏之處____________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)檢查裝置氣密性時(shí)可以在B中參加蒸餾水至浸沒玻璃導(dǎo)管a的下端，關(guān)閉活塞b，微熱A裝置中的燒瓶，假設(shè)導(dǎo)管a中的液面上升一定的高度，那么氣密性良好。(2)A裝置中分液漏斗上方的膠皮管的作用是平衡氣壓，有利于液體順利滴下。(3)裝置B中選用的試劑為飽和食鹽水，其作用是洗去Cl2中的HCl氣體，并用作平安瓶。(4)在D中制備TiCl4，反響的化學(xué)方程式為TiO2＋2Cl2＋2Ceq\o(=,\s\up15(高溫))TiCl4＋2CO。四氯化鈦在空氣中發(fā)煙生成二氧化鈦，化學(xué)方程式為TiCl4＋2H2O=TiO2＋4HCl↑。(5)冷凝管的作用是冷凝回流，冷卻水從c口通入。(6)F的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反響裝置，所盛裝的物質(zhì)是堿石灰。(7)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的缺乏之處為沒有對CO進(jìn)行尾氣處理。[答案](1)在B中參加蒸餾水至浸沒玻璃導(dǎo)管a的下端，關(guān)閉活塞b，微熱A裝置中的燒瓶，假設(shè)導(dǎo)管a中的液面上升一定的高度，那么氣密性良好(或在B中參加蒸餾水至浸沒玻璃導(dǎo)管a的下端，F(xiàn)處連接導(dǎo)氣管并將尾端放到水槽中，微熱A裝置中的燒瓶，水槽中導(dǎo)氣管的尾端有氣泡冒出，停止加熱，倒吸一段水柱，那么氣密性良好)(2)平衡氣壓，有利于液體順利滴下(3)飽和食鹽水洗去Cl2中的HCl氣體，并用作平安瓶(或用作平衡氣壓的平安裝置，或用作防堵塞的平安裝置)(4)TiO2＋2Cl2＋2Ceq\o(=,\s\up15(高溫))TiCl4＋2COTiCl4＋2H2O=TiO2＋4HCl↑(5)冷凝回流c(6)堿石灰(7)沒有對CO進(jìn)行尾氣處理B組專項(xiàng)能力提升(建議用時(shí)：20分鐘)10．(2022·濟(jì)南六校聯(lián)考)溴單質(zhì)具有廣泛的工業(yè)價(jià)值，查閱資料知：Br2的沸點(diǎn)為59℃①連接A與B，關(guān)閉活塞b、d，翻開活塞a、c，向A中緩慢通入Cl2至反響結(jié)束；②關(guān)閉a、c，翻開b、d，向A中鼓入足量熱空氣；③進(jìn)行步驟②的同時(shí)，向B中通入足量SO2；④關(guān)閉b，翻開a，再通過A向B中緩慢通入足量Cl2；⑤將B中所得液體進(jìn)行蒸餾，收集液溴。請答復(fù)：(1)判斷步驟①中反響已經(jīng)結(jié)束的最簡單方法為____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步驟②中鼓入熱空氣的作用為__________________________________；步驟③B中發(fā)生的主要反響的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)綜合分析步驟①、②、③和④，這四步操作的最終目的為______________________________________________________________。(4)此實(shí)驗(yàn)中尾氣可用________(填選項(xiàng)字母)吸收處理。a．水 b．濃硫酸c．NaOH溶液 d．飽和NaCl溶液(5)步驟⑤中，蒸餾用到的玻璃儀器除酒精燈、溫度計(jì)、尾接管、錐形瓶外，還有________和________；要到達(dá)提純溴的目的，操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵條件為____________________________________________________________________________________________________________________________。(6)假設(shè)直接連接A與C，進(jìn)行步驟①和②，充分反響后，向錐形瓶中滴加稀硫酸，再經(jīng)步驟⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反響生成了NaBr、NaBrO3等，該反響的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________。(7)與B裝置相比，采用C裝置的優(yōu)點(diǎn)為____________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)A中通入氯氣，發(fā)生反響Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2，當(dāng)A中液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體時(shí)，反響已經(jīng)結(jié)束。(2)鼓入熱空氣的目的是使A中生成的Br2隨空氣流入B中。B中通入的SO2與Br2發(fā)生反響：Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)。(3)由步驟①到步驟④的目的是富集溴。(4)尾氣為Cl2(或含SO2、Br2)，可用NaOH溶液吸收。(5)蒸餾還需要的玻璃儀器為冷凝管、蒸餾燒瓶。欲提純溴，需要用溫度計(jì)控制溫度，收集59℃時(shí)的餾分。(6)反響物為Br2和Na2CO3，反響產(chǎn)物為NaBr、NaBrO3和CO2，反響為3Br2＋3Na2CO3=5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑。(7)應(yīng)從操作難易、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面考慮。裝置C操作簡單、污染小。[答案](1)A中液面上方出現(xiàn)黃綠色氣體(2)使A中生成的Br2隨空氣流入B中Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Br－＋SOeq\o\al(2－,4)(3)富集溴(4)c(5)冷凝管(或冷凝器)蒸餾燒瓶控制溫度計(jì)溫度，并收集59℃時(shí)的餾分(6)3Br2＋3Na2CO3=5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑(7)操作簡單、污染小11．氫化鈣固體是登山運(yùn)發(fā)動常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣?！緦?dǎo)學(xué)號：99682346】請答復(fù)以下問題：(1)請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開_____________________________________________________________(填儀器接口的字母編號)。(2)根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；翻開分液漏斗活塞；________(請按正確的順序填入以下步驟的標(biāo)號)。A．加熱反響一段時(shí)間B．收集氣體并檢驗(yàn)其純度C．關(guān)閉分液漏斗活塞D．停止加熱，充分冷卻(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心參加水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中參加酚酞后顯紅色。該同學(xué)據(jù)此判斷，上述實(shí)驗(yàn)確有CaH2生成。①寫出CaH2與水反響的化學(xué)方程式____________________________________________________________________________________________________________________________；②該同學(xué)的判斷不準(zhǔn)確，原因是_______________________________________________________________________