江蘇專用2025版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題集訓(xùn)2常見氣體的實驗室制法及其性質(zhì)探究含解析

PAGE7-常見氣體的試驗室制法及其性質(zhì)探究(建議用時：40分鐘)1．氫化鈣是重要的生氫劑，遇水或酸能夠引起燃燒。利用下列裝置制備CaH2固體(供應(yīng)的試驗儀器不得重復(fù)運用)，下列說法正確的是()①②③④A．裝置①在加入試劑前無需檢查氣密性B．各個裝置儀器接口的連接依次為a→c→b→f→g→d→eC．加熱裝置④之前必需檢查氣體的純度D．裝置③的主要作用是防止空氣中的CO2、H2O(g)進(jìn)入裝置④中C[裝置①為啟普發(fā)生器，加入試劑之前必需檢查裝置的氣密性，A錯誤；裝置①中產(chǎn)生的氫氣會混有HCl、H2O(g)，通過裝置③可以除去這兩種雜質(zhì)，所以儀器接口的連接依次為a→d→e→f→g(或g→f)→b→c，B錯誤；在加熱前需通入氫氣排盡裝置④硬質(zhì)玻璃管中的空氣，通過檢查氫氣的純度確定是否將空氣排盡，C正確；裝置③的作用是除去氫氣中混有的HCl、H2O(g)，D錯誤。]2．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反應(yīng))。下列說法正確的是()A．打開活塞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形管中盛放的干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．反應(yīng)結(jié)束后，先熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫后再關(guān)閉活塞KD[若裝置漏氣，打開活塞K通入N2，試管A內(nèi)仍可能有氣泡產(chǎn)生，不能用通入氣體的方法檢驗裝置氣密性，可關(guān)閉活塞K，微熱硬質(zhì)玻璃管，若試管A中產(chǎn)生氣泡且裝置冷卻后導(dǎo)管內(nèi)形成一段穩(wěn)定的水柱，則可說明裝置氣密性良好，A項錯誤；U形管內(nèi)只能裝固體干燥劑，B項錯誤；將Ca3N2放入鹽酸中可得到CaCl2和NH4Cl兩種鹽，C項錯誤；反應(yīng)結(jié)束后，先熄滅酒精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫后再關(guān)閉活塞K，防止發(fā)生倒吸，D項正確。]3．Y形管是一種特別的儀器，與其他儀器組合可以進(jìn)行某些試驗探究。利用如圖裝置可以探究SO2能否與BaCl2溶液反應(yīng)生成BaSO3沉淀。下列推斷正確的是()A．玻璃管的作用是連通大氣，使空氣中的氧氣進(jìn)入廣口瓶，參加反應(yīng)B．運用Y形管甲時，應(yīng)將Na2SO3固體轉(zhuǎn)移到濃硫酸中C．Y形管乙中產(chǎn)生的為氧化性氣體，將BaSO3氧化為BaSO4沉淀D．Y形管乙中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體D[玻璃管的作用是連通大氣，平衡氣壓，以便左右兩邊產(chǎn)生的氣體順當(dāng)導(dǎo)入BaCl2溶液中，A項錯誤；運用Y形管甲時，應(yīng)將濃硫酸轉(zhuǎn)移到Na2SO3固體中，B項錯誤；SO2與BaCl2不反應(yīng)，氧化性氣體能將溶液中的SOeq\o\al(2－,3)氧化為SOeq\o\al(2－,4)，而不是將BaSO3氧化為BaSO4，C項錯誤。]4．(2024·廣州市廣雅中學(xué)模擬)試驗室利用下圖裝置制取無水AlCl3(183℃升華，遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧)，下列說法正確的是()①②③④⑤⑥⑦A．①的試管中盛裝二氧化錳，用于常溫下制備氯氣B．②、③、⑥、⑦的試管中依次盛裝濃硫酸、飽和食鹽水、濃硫酸、NaOH溶液C．滴加濃鹽酸的同時點燃④的酒精燈D．⑤用于收集AlCl3，⑥、⑦可以用一個裝有堿石灰的干燥管代替D[由試驗裝置可知，①為濃鹽酸與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)生成氯氣，②中飽和食鹽水可除去氯氣中的HCl，③中濃硫酸干燥氯氣，④中Al與氯氣反應(yīng)生成AlCl3，⑤為收集氯化鋁的裝置，⑥中濃硫酸防止水進(jìn)入④和⑤中引起氯化鋁水解，⑦中NaOH溶液汲取尾氣中的氯氣。]5．(2024·煙臺模擬)鐵粉具有平肝鎮(zhèn)心、消癰解毒之功效，主治驚癇、癲狂、腳氣沖心、貧血等。某愛好小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取鐵粉并檢驗反應(yīng)產(chǎn)物，試驗裝置如圖。下列說法不正確的是()A．通過調(diào)整分液漏斗的活塞以限制①中氣泡產(chǎn)生快慢B．裝置①的作用是干燥氫氣C．裝置②、③中的藥品分別是無水硫酸銅、堿石灰D．加熱裝置Y前，應(yīng)先讓X反應(yīng)一段時間，解除裝置中的空氣C[依據(jù)題意并結(jié)合裝置圖分析可知，裝置X為Zn和稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)制備H2的裝置，分液漏斗可調(diào)整稀硫酸的滴入速率，從而限制①中氣泡產(chǎn)生快慢，A項正確；裝置①的作用是干燥H2，防止對后面產(chǎn)物的檢驗產(chǎn)生干擾，B項正確；裝置Y為氫氣和碳酸亞鐵反應(yīng)制取鐵粉的裝置，裝置②為檢驗產(chǎn)物H2O的裝置，可盛裝白色的無水硫酸銅，裝置③的主要目的是汲取H2O并防止④中的H2O進(jìn)入裝置②中造成干擾，盛裝的藥品可以是無水CaCl2，因堿石灰會汲取CO2，不能是堿石灰，C項錯誤；H2與空氣混合加熱易發(fā)生爆炸，故在加熱裝置Y前，應(yīng)先讓X反應(yīng)一段時間，解除裝置中的空氣，D項正確。]6．(2024·濟(jì)南二模)如圖是試驗室制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)試驗的裝置(夾持設(shè)備已略)。下列說法錯誤的是()A．裝置A燒瓶內(nèi)的試劑可以是KMnO4或漂白粉B．裝置B具有除雜和貯存氣體的作用C．試驗結(jié)束后，振蕩D會視察到液體分層且下層呈紫紅色D．利用該裝置能證明氯、溴、碘的非金屬性漸漸減弱C[裝置A制備Cl2，不加熱，分液漏斗中裝濃鹽酸，故燒瓶中固體可以是KMnO4或漂白粉[含Ca(ClO)2]，酸性條件下，KMnO4或Ca(ClO)2氧化Cl－生成Cl2，A項正確；裝置B中盛有飽和食鹽水，可除去Cl2中的雜質(zhì)氣體HCl，通過長頸漏斗可調(diào)整裝置A和裝置B中壓強(qiáng)，從而在錐形瓶中收集少量Cl2，B項正確；Cl2與裝置C中的NaBr反應(yīng)生成Br2，Br2與KI反應(yīng)生成I2，碘溶解在苯中呈現(xiàn)紫紅色，出現(xiàn)分層現(xiàn)象，但苯的密度比水小，故上層呈紫紅色，C項錯誤；通過裝置C、D中Cl2與Br－，Br2與I－的反應(yīng)可證明氯、溴、碘的非金屬性漸漸減弱，D項正確。]7．(2024·山東師范高校附中月考)某小組同學(xué)利用如圖所示裝置制備少量NCl3。已知：NCl3可由Cl2與NH4Cl溶液在相宜溫度下反應(yīng)生成。常溫下，NCl3為黃色油狀液體，熔點為－40℃，沸點為71℃，加熱到93℃以上或干脆陽光照耀都會爆炸?；卮鹣铝袉栴}：(1)裝置A中圓底燒瓶內(nèi)所盛放的固體是(填化學(xué)式)。(2)裝置B中儀器c的名稱是，試驗過程中該儀器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)裝置B的燒杯中應(yīng)限制水浴加熱的溫度范圍為。(4)裝置D中所盛放的試劑不能為下列物質(zhì)中的(填標(biāo)號)。a．生石灰b．NaOH固體c．堿石灰d．無水CaCl2[解析](1)裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生制備Cl2的反應(yīng)，沒有加熱，故盛放KMnO4粉末等。(2)裝置B中儀器c是蒸餾燒瓶，在該儀器中制備NCl3，依據(jù)題干信息可知反應(yīng)為3Cl2＋NH4Cleq\o(=,\s\up8(△))NCl3＋4HCl。(3)裝置B中須要加熱蒸餾出NCl3，NCl3的沸點為71℃，且在93℃以上會爆炸，所以應(yīng)限制蒸餾溫度為71～93℃。(4)裝置D用于汲取多余的Cl2和HCl，故所盛放的試劑可以為生石灰、NaOH固體或堿石灰，不能是無水CaCl2。[答案](1)KMnO4(合理即可)(2)蒸餾燒瓶3Cl2＋NH4Cleq\o(=,\s\up8(△))NCl3＋4HCl(3)71～93℃(4)d8．(2024·青島二模)氨基鈉(NaNH2)常用作有機(jī)合成的還原劑、脫水劑。某學(xué)習(xí)小組用如圖裝置，以NH3和Na為原料加熱至350～360℃制備氨基鈉，并檢驗其生成的產(chǎn)物和測定產(chǎn)品的純度。已知：NaNH2極易水解且易被空氣氧化?；卮鹣铝袉栴}：(1)試驗時，應(yīng)先關(guān)閉K2，打開K1，通一段時間He，目的是。(2)儀器M名稱為，“試劑X”為。(3)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，能證明氣體產(chǎn)物的試驗現(xiàn)象是。(4)裝置C的作用是。(5)制備時，通入的氨氣過量，待鈉充分反應(yīng)后，取mg產(chǎn)品，按如圖裝置進(jìn)行試驗(產(chǎn)品所含雜質(zhì)與水反應(yīng)不放出氣體)。用注射器向試管中緩慢加入H2O至恰好完全反應(yīng)馬上停止，G中液面從刻度V1變?yōu)閂2(已知V2>V1，數(shù)據(jù)已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況，單位mL)，若忽視固體體積，讀取刻度時保持兩處液面相平，則產(chǎn)品純度為；若讀取V1時，G中液面低于漏斗側(cè)液面，則所測得的純度比實際產(chǎn)品純度(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。[解析](1)由于鈉和氨氣反應(yīng)生成氫氣，因此要排盡裝置中的空氣，防止加熱E時發(fā)生爆炸。(2)裝置F是為了檢驗E中生成的水，“試劑X”為無水硫酸銅。(3)裝置A中是NH3和Na在350～360℃條件下制備氨基鈉，可看作是Na置換出NH3中的H，反應(yīng)方程式為2NH3＋2Naeq\o(=,\s\up8(350～360℃))2NaNH2＋H2；氣體產(chǎn)物是H2，由試驗裝置可分析證明生成H2的試驗現(xiàn)象是C中潮濕紅色石蕊試紙不變色，E中氧化銅由黑色變紅色，F(xiàn)中無水硫酸銅由白色變藍(lán)色。(4)氫氣和氨氣均具有還原性，因此用B中P2O5除去氨氣，并用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗氨氣是否除凈。(5)試驗的原理是氨基鈉和水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鈉，生成氨氣的體積通過右側(cè)量氣管量出，從而可以求出氨基鈉的質(zhì)量，計算得出純度。反應(yīng)的方程式為NaNH2＋H2O=NaOH＋NH3↑，由題意可計算產(chǎn)品純度為[eq\f(V2－V1,22.4)×10－3×(23＋14＋2)]/m×100%＝eq\f(39V2－V1,224m)%；若讀取V1時，G中液面低于漏斗側(cè)液面，則V1讀數(shù)偏小，最終由(V2－V1)計算產(chǎn)生氣體的體積偏大，則所測得的產(chǎn)品純度偏高。[答案](1)排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱E時發(fā)生爆炸(2)三頸燒瓶無水硫酸銅(3)2NH3＋2Naeq\o(=,\s\up8(350～360℃))2NaNH2＋H2C中試紙無改變，E中黑色粉末變紅，F(xiàn)中白色粉末變藍(lán)(4)檢驗氨氣是否除凈(5)eq\f(39V2－V1,224m)%偏高9．磺酰氯(SO2Cl2)是一種無色液體，熔點為－54.1℃，沸點為69.1℃，遇水極易水解，遇潮濕空氣會產(chǎn)生白霧，是一種有機(jī)氯化劑。試驗室常用Cl2和SO2在催化劑作用下反應(yīng)制備磺酰氯。請回答下列問題：ABCDE(1)裝置A中燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(2)SO2Cl2的結(jié)構(gòu)式為。(3)裝置C中球形干燥管中盛放的藥品為，作用是。(4)某同學(xué)利用上述裝置在試驗室中制取少量磺酰氯，請幫他連接裝置：A－－B(裝置可重復(fù)運用)。(5)裝置C中空缺儀器最好選用如圖中的(填“a”或“b”)。[解析](1)80%的硫酸在書寫離子方程式時要拆，反應(yīng)的離子方程式為SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋SO2↑。(2)磺酰氯分子的結(jié)構(gòu)式為。(3)裝置C中球形干燥管中盛放的藥品為堿石灰，作用有兩種：一是汲取未反應(yīng)的氯氣和二氧化硫；二是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中，使磺酰氯水解。(4)分析題給裝置知A為生成SO2的裝置，B為生成Cl2的裝置，C為生成磺酰氯的裝置，所以裝置的連接依次為A—D—C—D—E—B。(5)用球形冷凝管冷凝更充分，冷凝效果更好，故選a。[答案](1)SOeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋SO2↑(2)SClOClO(3)堿石灰汲取未反應(yīng)的氯氣和二氧化硫；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中，使磺酰氯水解(4)D—C—D—E(5)a10．次磷酸鈉(NaH2PO2)常用作化學(xué)鍍劑、食品及工業(yè)鍋爐水添加劑、抗氧劑。試驗室可用如圖所示裝置(A處加熱儀器略去)制取肯定量的次磷酸鈉。已知PH3是一種無色、有毒且能自燃的氣體。ABCD回答下列問題：(1)儀器a的名稱是，已知NaH2PO2能與鹽酸反應(yīng)但不能與NaOH溶液反應(yīng)，則次磷酸(H3PO2)是元弱酸。(2)試驗起先時，首先要打開K1，通入一段時間N2，其目的是，為盡可能避開PH3造成的空氣污染，拆卸裝置前還要進(jìn)行的一項操作是，a中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)裝置C中物質(zhì)反應(yīng)后生成了NaCl、NaH2PO2，通過的方法可分別出NaH2PO2固體(已知NaH2PO2在25℃時溶解度為100g,100℃時溶解度為667g)。(4)產(chǎn)品純度測定：取產(chǎn)品mg，將其溶于水配成250mL溶液，再用(填“酸式”或“堿式”)滴定管取25.00mL溶液于錐形瓶中，然后用0.01mol·L－1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(氧化產(chǎn)物是POeq\o\al(3－,4))，達(dá)到滴定終點時消耗V1mLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴定終點的現(xiàn)象是，產(chǎn)品純度為