高三化學一輪實驗專題題型必練21常見氣體制備與收集

2022屆高三化學一輪實驗專題題型必練—21常見氣體制備與收集非選擇題（共15題）1．某研究性學習小組的同學為了制取NO并探究其性質，進行了如下實驗。試回答下列問題:(1)某同學用圖甲裝置進行實驗，收集到無色氣體，由此確定銅和稀硝酸反應生成NO氣體。該同學的推斷不合理的理由是__________(用化學方程式表示)。

(2)另一名同學設計了圖乙裝置進行實驗，步驟如下:①在大試管中放入適量石灰石，加入過量稀硝酸;②待石灰石反應完全，將銅絲浸入過量的稀硝酸中;③一段時間后，觀察到大試管中氣體始終為無色，收集反應產(chǎn)生的氣體。其中步驟①的作用是___________。

(3)當過量的銅與稀硝酸完全反應后，再加20%的稀硫酸，銅片上又有氣泡產(chǎn)生，稀硫酸的作用是___(填選項編號)，反應的離子方程式為__________。

a.還原劑b.氧化劑c.提供氫離子d.提供熱能(4)某些資料認為NO不能與Na2O2反應。有同學提出質疑，他認為NO易與O2發(fā)生反應，應該更容易被Na2O2氧化。查閱資料:a.2NO+Na2O2=2NaNO2b.6NaNO2+3H2SO4(稀)=3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2Oc.酸性條件下，NO能被MnO氧化成NO該同學利用圖中裝置來探究NO與Na2O2的反應(裝置可重復使用)。①裝置的連接順序為A→_________，裝置E的作用是__________。

②充分反應后，欲檢驗裝置D中是否生成了NaNO2，請簡述實驗方案_________________。2．硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O3·5H2O）。I.[查閱資料]（1）Na2S2O3·5H2O是無色透明晶體，易溶于水。其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成。（2）向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產(chǎn)品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl。Ⅱ.[制備產(chǎn)品]實驗裝置如圖所示（省略夾持裝置）實驗步驟：（1）儀器B和D的作用是___，按圖示加入試劑，E中的試劑是___（選填下列字母編號）。A．濃H2SO4B．飽和NaHSO3溶液C．NaOH溶液D．飽和食鹽水（2）先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H2SO4，C中反應生成Na2S2O3和CO2，寫出C中反應的離子方程式為___。（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結束反應。過濾C中混合液，濾液經(jīng)___（填寫操作名稱）、過濾、洗滌、干燥、得到產(chǎn)品。Ⅲ.[探究與反思]（4）為驗證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設計了以下實驗方案，請將方案補充完整。（所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇）取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過濾，洗滌，___，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。（5）為減少裝置C中生成的Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎上對原有實驗Ⅱ步驟（2）進行了改進，改進后的操作是___，然后再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液。（6）探究Na2S2O3是否具有還原性：向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液，若看到氯水顏色變淺（或褪色），說明有還原性(已知：Na2S2O3被氧化成Na2SO4），反應的離子方程式為___。3．亞硝酰氯(NOCl)是有機合成中的重要試劑，可由一氧化氮與氯氣在常溫常壓下合成。已知NOCl是一種紅褐色液體或黃色氣體，其熔點是64.5℃，沸點是5.5℃，遇水易水解?；卮鹣铝袉栴}：(1)實驗室制備原料氣NO和Cl2的裝置如下圖所示。①實驗室制NO時，裝置A中燒瓶內發(fā)生反應的化學方程式為______________。②實驗室制Cl2時，裝置B的作用是______________________。(2)將上述收集到的Cl2充入集氣瓶中，按圖示裝置制備亞硝酰氯。①NOCl分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結構，則NOCl的電子式為_____________。②裝置D中的現(xiàn)象為_____________________________________________。③裝置E中無水氯化鈣的作用為_______________________________。④某同學認為裝置F不能吸收NO，為解決這一問題，可將尾氣與某種氣體同時通入氫氧化鈉溶液中，這種氣體的化學式是______________。4．氯仿(CHC13)是無色透明液體，不溶于水和濃硫酸，溶于醇，沸點為61.2℃，工業(yè)品氯仿中常含有少量乙醇。某校同學設計實驗制備少量氯仿。(1)甲組同學設計下列裝置用干燥純凈的氯氣制備實驗原料漂白粉[已知：3Ca(ClO)2Ca(ClO3)2＋2CaCl2△H>0]。①各儀器接口連接順序為____（氣流自左至右，用小寫字母表示）。②裝置B中發(fā)生反應的離子方程式為___。③裝置A用冰水冷卻的目的是____。(2)乙組同學用甲組制得的漂白粉與乙醇溶液反應制備氯仿的實驗裝置如圖。①裝置I需控制溫度約為70℃，適宜的加熱方式是___，溫度不宜過高，其目的是____。②裝置Ⅱ的名稱是____。③一定條件下，裝置I中漂白粉先與乙醇溶液反應生成Cl2和Ca(OH)2，然后Cl2與CH3CH2OH反應生成CCl3CHO，CCl3CHO再與Ca(OH)2反應生成CHC13和一種鹽，CCl3CHO與Ca(OH)2反應的化學方程式為_________。(3)丙組同學用下列方法對乙組制得的粗產(chǎn)品進行提純。已知濃硫酸能與乙醇混溶。步驟I．向粗產(chǎn)品中加入適量濃硫酸，攪拌至呈淡咖啡色，分液得有機層；步驟Ⅱ．用15%的Na2CO3溶液洗滌多次，分液得有機層；步驟Ⅲ．向有機層中加入少量無水CaCl2。步驟I中用濃硫酸洗滌的目的是____；步驟Ⅱ中證明已洗滌干凈的依據(jù)是____；步驟Ⅲ中加入少量無水CaCl2的目的是___。5．氨是一種重要的化工產(chǎn)品，也是重要的化工原料。某化學興趣小組在實驗室制備氨并完成相關性質實驗。I.實驗室制取氨氣通常有兩種方法:①固體氫氧化鈣與氯化銨共熱制備氨氣(裝置如圖甲②在錐形瓶中加入NaOH固體，在分液漏斗中加入濃氨水制備氨氣(裝置如圖乙）。請回答：(1)用方法①制備并收集NH3。裝置甲中生成NH3的化學方程式為______。用圓底燒瓶收集NH3的方法為_____(填“向上排空氣法”或“向下排空氣法”），檢驗圓底燒瓶中已收集滿氨氣的方法是_______。(2)利用裝置乙可用方法②制取氨氣，利用該裝置還可制取_____(填字母)等氣體。a.H2b.CO2c.Cl2II.該化學興趣小組設計了如圖所示的實驗裝置模擬工業(yè)生產(chǎn)制備少量硝酸。(1)實驗時先用酒精噴燈預熱催化劑，然后通入反應氣體，當催化劑紅熱后移走酒精噴燈，催化劑始終保持紅熱，溫度可達到700℃以上，由此可知該反應是______反應(填“吸熱”或“放熱”)。(2)B中試劑為__________，NaOH溶液的作用是________。(3)控制氨氣和氧氣的比例是制備硝酸的關鍵。當比例不合適時，A中不僅有紅棕色氣體產(chǎn)生，還伴有白煙，白煙的化學式是_________。欲使氨氣盡可能完全轉化為_______，理論上n(NH3):n(O2)的最佳比例為______。6．在實驗室中模擬工業(yè)制取NaHCO3的實驗步驟如下：第一步：連接好裝置，檢驗氣密性，在儀器內裝入藥品。第二步：先讓某一裝置發(fā)生反應，直到產(chǎn)生的氣體不能再在C中溶解，再通入另一裝置中產(chǎn)生的氣體，片刻后，C中出現(xiàn)固體。繼續(xù)向C中通入兩種氣體，直到不再有固體產(chǎn)生。第三步：分離C中所得的混合物，得到NaHCO3固體。第四步：向濾液中加入適量的某固體粉末，有NH4C1晶體析出。（1）如圖所示裝置的連接順序是：a接__；__接__；b接__（填接口編號）。（2）A中常選用的固體反應物為___；D中應選用的液體為__。（3）第二步中必須先讓___裝置先發(fā)生反應。（4）C中用球形干燥管而不用直導管，其作用是___；裝有無水CaCl2的U形管的作用是__。（5）第三步分離出NaHCO3固體的操作是__。（6）第四步中所加固體粉末化學式為___；所得的晶體中常含有少量的NaCl和NaHCO3(約占5%～8%)，請設計一個簡單的實驗，證明所得晶體大部分是NH4C1。簡要寫出操作和現(xiàn)象：__。7．欲測定金屬鎂的相對原子質量，請利用如圖給定的儀器組成一套實驗裝置(每個儀器只能使用一次，假設氣體的體積可看作標準狀況下的體積)。填寫下列各項(氣流從左到右)：（1）各種儀器連接的先后順序是___接___、___接___、___接___、_____接___(用小寫字母表示)。（2）連接好儀器后，要進行的操作有以下幾步，其先后順序是____(填序號)。①待儀器B中的溫度恢復至室溫時，測得量筒C中水的體積為V0mL；②擦掉鎂條表面的氧化膜，將其置于天平上稱量，得質量為wg，并將其投入試管B中的帶孔隔板上；③檢查裝置的氣密性；④旋開裝置A上分液漏斗的活塞，使其水順利流下，當鎂完全溶解時再關閉這個活塞，這時A中共放入水V1mL。（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算出金屬鎂的相對原子質量，其數(shù)學表達式為____。（4）若試管B的溫度未冷卻至室溫，就讀出量筒C中水的體積，這將會使所測定鎂的相對原子質量數(shù)據(jù)____(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。（5）仔細分析上述實驗裝置后，經(jīng)討論認為結果會有誤差，于是又設計了如圖所示的實驗裝置。裝置中導管a的作用是___。8．某校學生課外活動小組的同學設計下圖所示實驗裝置，用來驗證一氧化碳具有還原性。已知堿石灰的成分是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物；炭與水蒸氣在高溫條件下發(fā)生以下反應：C+H2O（g）CO+H2?；卮鹣铝袉栴}：(1)寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式____________________。(2)裝置B中最適宜的試劑是________。(3)若實驗中沒有裝置C，使裝置B與裝置D直接相連，會對實驗造成的影響是：____________。(4)裝置D中黑色固體為____(填名稱)，反應的化學方程式為____________。(5)按照如圖裝置進行實驗時，首先進行的操作是_____________。(6)根據(jù)實驗中的____________現(xiàn)象，可證明CO具有還原性，有關反應的化學方程式是_____________。(7)若要根據(jù)裝置F中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象確認一氧化碳具有還原性，應在上圖裝置____與____之間連接下圖中的__裝置(填序號)。9．甲酸(HCOOH)易揮發(fā)，熔點為8.6℃，電離常數(shù)K＝1.8×10－4。某化學興趣小組進行以下實驗。Ⅰ.制取一氧化碳（1）用A圖所示裝置進行