重難點11常見氣體的制備-2023年高考化學專練

重難點11常見氣體的制備有關物質(zhì)制備的綜合實驗方案的設計與評價，可參考下列解題思路和經(jīng)驗規(guī)律：(1)解題一般思路及策略：明確實驗目的(不退卻、不被細節(jié)迷惑)→分析相關原理(緊扣目的、化整為零)→扣緊題意解答(借助經(jīng)驗、盡力創(chuàng)新)．(2)裝置連接的一般順序：氣體發(fā)生→凈化干燥→物質(zhì)制備→尾氣處理．(3)儀器組裝順序：從左到右，自上而下．(4)接口連接順序：洗氣除雜“長進短出”，氣體排水“短進長出”，水排氣體“長進短出”，干燥管除雜“大進小出”．(5)氣體凈化順序：若川溶液除雜，則先除雜后干燥；若采用加熱除雜，則先干燥后加熱．(6)實驗操作順序：連接完畢、查氣密；查好氣密、再加藥；先驅(qū)空氣、防爆炸(或防不純)；點燃氣體、先驗純；熄燈通氣、防氧化；先取導管(或先熄滅右邊的燈)、防倒吸．(7)防倒吸裝置：①用倒扣漏斗接觸液面；②用導管口接近液面；③連接球形干燥管；④串聯(lián)安全瓶(空瓶或空試管)；⑤串聯(lián)雙球U型管．(8)需要外接干燥裝置：在制取極易水解(如Al2S3、Mg3N2、SnCl4等)、易吸水(如無水硫酸銅等)、易潮解(如無水FeCl3等)的物質(zhì)時．(9)需要冷凝回流裝置：反應物或生成物是易揮發(fā)的液體時，可采用長玻璃導管、冷凝管或冷水浴裝置．(10)具有特殊作用的改進裝置：①各種簡易啟普發(fā)生器；②讓分液漏斗順利流出液體的橡皮管連通裝置；③長頸漏斗末端套小試管，防氣體逸出；④外接用橡皮管連通的容器，調(diào)節(jié)液面高低，隨時控制反應的發(fā)生和停止．(11)有害尾氣處理方法：常用吸收法、點燃法或收集法．，使它們變?yōu)闊o毒、無害、無污染的物質(zhì)．如尾氣Cl2、SO2、Br2(蒸氣)等可用Na()H溶液吸收；尾氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收；尾氣CO可用點燃法或收集法．(12)評價角度：大多是從制氣原理的適用性、實驗的安全性和環(huán)境保護等角度作為命題的出發(fā)點，通常還要考慮防氧化、防吸水、防爆炸、防倒吸、防堵塞、防污染等．常見氣體的制備：中學化學中需要掌握的主要有O2、H2、CO2、Cl2、HCl、SO2、NO、NO2、NH3、CH4、C2H4、C2H2等12種氣體的實驗室制法。其中包括藥品選擇、反應原理、儀器裝置、操作要點、凈化干燥、收集、檢驗、尾氣處理等一系列的基本知識和基本操作技能。1.制備氣體的發(fā)生裝置通常根據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件的不同選擇發(fā)生裝置，實驗室制備氣體的裝置一般有如下幾種（見下圖）。固體反應物加熱制備氣體液體反應物不加熱制備氣體液體反應物加熱制備氣體BC2.氣體的收集方法根據(jù)氣體的密度、溶解性、穩(wěn)定性可將氣體的收集方法分為三種。（1）排水集氣法適用于不溶于水或微溶于水且不與水發(fā)生反應的氣體。優(yōu)點是收集的氣體純度高，易判斷是否收集滿。若有些氣體雖在水中有一定的溶解性或與水微弱反應，也可通過往水中加入電解質(zhì)，抑制與水反應。如用排飽和食鹽水的方法可收集濃度較高的Cl2。（裝置見圖a）（2）向上排空氣集氣法適用于收集不跟空氣發(fā)生反應且密度比空氣大的氣體。（裝置見圖b）（3）向下排空氣集氣法適用于收集不跟空氣發(fā)生反應且密度比空氣小的氣體。（裝置見圖c）3.常見氣體制備原理以及裝置選擇如下表所示。氣體反應原理發(fā)生裝置收集裝置注意事項O2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO32KCl+3O2↑Aa或b共同點：（1）氣密性的檢查（2）試管口稍向下傾斜（3）若用排水法，做完實驗先撤導氣管，后撤酒精燈不同點：（1）制取甲烷中的醋酸鈉不能有水（2）收集氨氣儀器要干燥CH4無水CH3COONa和堿石灰共熱：CH3COONa+NaOHCH4↑+Na2CO3Aa或cNH32NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaCl2AcH2較活潑金屬與稀強酸（如H2SO4、HCl但不能用HNO3或濃H2SO4）的置換反應：Zn+2HCl→ZnCl2+H2↑Ca或c（1）用長頸漏斗時要液封（2）制SO2（Na2SO3粉末）、NO2（劇烈放熱多）、C2H2（，劇烈放熱，CaC2遇H2O粉化）不能用啟普發(fā)生器（3）制CO2不用H2SO4（因CaSO4微溶）（4）制H2S不能用硝酸或濃H2SO4（防氧化）CO2CaCO3+2HCl→CaCl2+CO2↑+H2OCbSO2無水Na2SO3粉末與中等濃度的H2SO4反應Na2SO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+SO2↑BbNO2Cu和濃HNO3Cu+4HNO3(濃)→Cu(NO3)2+2NO2↑+H2OBbC2H2電石與水進行反應CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑BaCl2MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2OKMnO4+16HCl(濃)→2MnCl2+5Cl2↑+2H2O+2KCl2NaCl+MnO2+2H2SO4Na2SO4+MnSO4+Cl2↑+2H2OE或Da或b（1）排水法完畢應先撤導管后撤酒精燈（2）反應物都是液體要加碎瓷片防暴沸（3）制乙烯要控制溫度在170℃，注意水銀球的位置（4）收集Cl2可用排飽和食鹽水法HCl食鹽與濃H2SO4（不揮發(fā)性酸與揮發(fā)性酸的鹽）進行復分解反應NaCl+H2SO4（濃）Na2SO4+2HCl↑E或DbNO3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OEaC2H4CH3CH2OHC2H4↑+H2OFa4.氣體的凈化和干燥氣體的凈化、干燥裝置一般常用的有雙通加熱管、干燥管、U形管和洗氣瓶幾種，如圖。（1）洗氣瓶［如圖（c）］中一般裝入液體除雜試劑。除雜試劑應通過化學反應將雜質(zhì)吸收或?qū)㈦s質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為所制取的氣體。常見除雜試劑有：①強堿溶液：如NaOH溶液可吸收CO2、SO2、H2S、Cl2、NO2等酸性氣體。②飽和的酸式鹽溶液：可將雜質(zhì)氣體吸收轉(zhuǎn)化，如：NaHCO3飽和溶液能除去CO2中混有的HCl、SO2等強酸性氣體；飽和NaHSO3溶液能除去O2中混有的HCl、SO3等氣體；飽和NaHS溶液能除去H2S中混有的HCl氣體。③濃H2SO4：利用它的吸水性，可除去H2、SO2、HCl、CO、NO2、CH4等氣體中混有的水蒸氣。但由于濃H2SO4有強氧化性，不能用來干燥強還原性氣體，如H2S、HBr、HI等。④酸性KMnO4溶液利用它的強氧化性，可以除去還原性的氣體，如除去混在CO2氣體中的SO2、H2S等。（2）干燥管、U形管一般裝入固體干燥劑。常見的固體干燥劑有：①酸性干燥劑：用來干燥酸性氣體。如P2O5、硅膠（SiO2·nH2O、濃H2SO4等。②堿性干燥劑：用來干燥堿性氣體。如CaO、堿石灰等。③中性干燥劑既能干燥堿性氣體又能干燥酸性氣體。如CaCl2（但CaCl2不能干燥NH3，因易形成CaCl2·8NH3。（3）雙通加熱管一般裝入固體除雜劑，除雜試劑和混合氣體中的某一組分反應。例如：Cu和混合氣體中的O2反應而將除去O2。另外，還常用固體無水CuSO4裝入干燥管中，通過顏色變化檢驗水蒸氣的存在。用Na2O2固體也可將CO2、H2O(g)轉(zhuǎn)化為O2。5.尾氣的處理裝置具有毒性或污染性的尾氣必須進行處理，常用處理尾氣裝置如圖1所示。一般常用吸收液吸收這些有害氣體，a、b為溶解度不是很大的尾氣處理裝置，c、d為溶解度大且吸收速率很快的尾氣處理裝置，難以吸收的尾氣如CO，應于末端燃燒除去，如e。此外還可以用塑料袋盛裝尾氣。6．氣體實驗的基本過程(1)氣體實驗一般分為以下六個環(huán)節(jié)。(2)氣體實驗操作一般步驟。①組裝（從下到上，從左到右）②檢驗氣密性③加入藥品④排盡裝置內(nèi)空氣⑤驗純⑥反應⑦拆除裝置7.常見氣體的檢驗常見氣體檢驗方法氫氣純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍色火焰，混合空氣點燃有爆鳴聲，生成物只有水。不是只有氫氣才產(chǎn)生爆鳴聲；可點燃的氣體不一定是氫氣氧氣可使帶火星的木條復燃氯氣黃綠色，能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{（O3、NO2也能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{）氯化氫無色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧，能使?jié)駶櫟乃{色石藍試紙變紅；用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙；將氣體通入AgNO3溶液時有白色沉淀生成。二氧化硫無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色，加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。硫化氫無色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液產(chǎn)生黑色沉淀，或使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑。氨氣無色有刺激性氣味，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時能生成白煙。二氧化氮紅棕色氣體，通入水中生成無色的溶液并產(chǎn)生無色氣體，水溶液顯酸性。一氧化氮無色氣體，在空氣中立即變成紅棕色二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；能使燃著的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁，N2等氣體也能使燃著的木條熄滅。一氧化碳可燃燒，火焰呈淡藍色，燃燒后只生成CO2；能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。甲烷無色氣體，可燃，淡藍色火焰，生成水和CO2；不能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。乙烯無色氣體、可燃，燃燒時有明亮的火焰和黑煙，生成水和CO2。能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。乙炔無色無臭氣體，可燃，燃燒時有明亮的火焰和濃煙，生成水和CO2，能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。（2022年上海高考）制取二氧化硫并檢驗其性質(zhì)，用銅的濃硫酸在試管中制得二氧化硫，先通到品紅溶液中，然后遇到新制溴水，最后尾氣處理（）SO2是氧化產(chǎn)物B.品紅溶液褪色體現(xiàn)SO2的漂白性C．新制氯水褪色體現(xiàn)SO2氧化性D.用飽和亞硫酸鈉溶液處理尾氣【答案】B【解析】濃硫酸與銅的反應中，二氧化硫為還原產(chǎn)物，因此A錯誤二氧化硫能使品紅溶液褪色，正確二氧化硫能使新制氯水褪色，體現(xiàn)了二氧化硫的還原性，因此C錯誤尾氣處理選用氫氧化鈉溶液，吸收更加充分，因此D錯誤（2021年上海高考）下列使用稀硫酸或濃硫酸的方法正確的是（）濃硫酸和乙醇加熱到170℃制取乙烯B.常溫下濃硫酸和鐵制取硫酸鐵C.稀硫酸和銅加熱制取二氧化硫D.稀硫酸和氯化鈉固體共熱制取氯化氫【答案】A【解析】使用濃硫酸和乙醇加熱到170℃制取乙烯，正確；B選項中常溫鐵在濃硫酸內(nèi)鈍化；C選項中稀硫酸與銅加熱下不反應D選項中制取氯化氫應該使用濃硫酸與氯化鈉固體。3．（2011·上海·高考真題）草酸晶體(H2C2O4·2H2O)100℃開始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解產(chǎn)生H2O、CO和CO2。用加熱草酸晶體的方法使其分解獲取某些氣體，應該選擇的氣體發(fā)生裝置是（

）A． B． C． D．【答案】D【解析】由于草酸融化會堵塞試管口，并且為防止生成水蒸氣液化成水后回流到固體試劑中，易使試管炸裂，選用試管口向下傾斜且固體放在頂端彎管部分的D項裝置，故D項正確；故答案為D。4．（2012·上?！じ呖颊骖}）實驗室制取少量干燥的氨氣涉及下列裝置，其中正確的是A．是氨氣發(fā)生裝置B．是氨氣發(fā)生裝置C．是氨氣吸收裝置D．是氨氣收集、檢驗裝置【答案】B【解析】A．NH4Cl固體受熱分解生成的NH3和HCl在試管口遇冷會重新化合生成NH4Cl，故A錯誤；B．將濃氨水滴到生石灰固體上時，生石灰與水反應放熱會導致NH3逸出，此為氨氣的發(fā)生裝置，故B正確；C．NH3極易溶于水，為防止倒吸，倒置的漏斗口剛接觸水面即可，不能浸于水中，故C錯誤；D．收集NH3時，為防止NH3與空氣形成對流使收集的NH3不純，通常在導管口放置棉花團，故D錯誤；答案選B。5．（2014·上海·高考真題）下圖是用于干燥、收集并吸收多余氣體的裝置，下列方案正確的是選項X收集氣體YA堿石灰氯化氫水B堿石灰氨氣水C氯化鈣二氧化硫氫氧化鈉D氯化鈣一氧化氮氫氧化鈉A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A、氯化氫是酸性氣體，不能用堿石灰干燥，A不正確；B、氨氣密度小于空氣，應該是短口進，長口出，B不正確；C、二氧化硫是酸性氣體，能用氯化鈣干燥，且二氧化硫的密度大于空氣，用向上排空氣法收集，C正確；D、一氧化氮極易被空氣氧化生成二氧化氮，不能用排空氣法收集，D不正確；答案選C。6．（2010·上?！じ呖颊骖}）下列實驗目的可以達到的是A．電解熔融氯化鎂制取金屬鎂B．醋酸鈉結(jié)晶水合物與堿石灰共熱制取甲烷C．濃硫酸與溴化鈉共熱制取溴化氫D．飽和碳酸鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫【答案】A【解析】A．MgCl2是離子化合物，電解熔融MgCl2會反應產(chǎn)生Mg、Cl2，故可以通過電解熔融氯化鎂制取金屬鎂，A正確；B．應該采用無水醋酸鈉與堿石灰共熱制取甲烷氣體，而不能采用醋酸鈉結(jié)晶水合物與堿石灰共熱制取甲烷，B錯誤；C．濃硫酸具有強氧化性，NaBr具有還原性，濃硫酸與溴化鈉共熱會發(fā)生氧化還原反應產(chǎn)生Br2，因此不能采用這種方法制取溴化氫，C錯誤；D．飽和碳酸鈉溶液能夠與CO2氣體發(fā)生反應，因此不能用飽和碳酸鈉溶液除去二氧化碳中的氯化氫，而應該使用飽和NaHCO3溶液來除去CO2中的雜質(zhì)HCl，D錯誤；故合理選項是A。限時40min1．（2022·上?！じ咭粚ｎ}練習）下圖裝置用于氣體的干燥、收集和尾氣吸收，其中X、Y、Z對應都正確的是選項XYZA無水硫酸銅氯氣飽和食鹽水B氫氧化鈉固體氨氣水C氯化鈣二氧化碳氫氧化鈉溶液D堿石灰一氧化碳氫氧化鈉溶液A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．氯氣應使用氫氧化鈉溶液吸收，故A錯誤。B．氨氣比空氣輕，應該用向下排空氣法收集，收集方法錯誤，故B錯誤；C．用無水氯化鈣干燥二氧化碳、用向上排空氣法收集二氧化碳，用氫氧化鈉吸收二氧化碳，故C正確。D．氫氧化鈉溶液不能吸收CO尾氣，故D錯誤；選C。2．（2022·上?！じ咭粚ｎ}練習）某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣，下列說法正確的是A．該裝置圖中至少存在三處明顯錯誤B．若要得到干燥的氯氣，可使用堿石灰C．如果二氧化錳過量，濃鹽酸就可全部被消耗D．制備氯氣前，先往裝置中裝入藥品，后檢查裝置的氣密性【答案】A【解析】A．裝置至少有三處明顯錯誤：應使用分液漏斗(或長頸漏斗未液封)、缺少加熱的儀器(酒精燈)、向上排氣法收集時未進行尾氣處理，另外制備的氯氣中混有氯化氫和水蒸氣，未進行氯氣的凈化和干燥，故至少存在三處明顯錯誤，A正確；B．不能用堿石灰干燥氯氣，B錯誤；C．濃鹽酸變稀后不再反應，C錯誤；D．應該選項檢查氣密性，再裝藥品，D錯誤；故選A。3．（2022·上海市朱家角中學高三期中）下列實驗裝置能達到實驗目的的是A．圖①裝置可用于除去甲烷混有的乙烯B．圖②裝置可證明氧化性：Cl2>Br2>I2C．圖③裝置可通過蒸干AlCl3飽和溶液制備AlCl3晶體D．圖④裝置可收集氯化氫氣體【答案】D【解析】A．甲烷不能和酸性高錳酸鉀反應，乙烯可以被高錳酸鉀氧化生成CO2，甲烷中又混有新雜質(zhì)CO2，故A錯誤；B．Cl2能氧化KI生成I2使淀粉顯藍色，不能證明Br2>I2，故B錯誤；C．AlCl3水解生成氫氧化鋁，應該在HCl氣流中蒸干AlCl3飽和溶，故C錯誤；D．HCl氣體密度大，可以用向上排空氣法收集，故D正確；故答案為D；4．（2022·上?！の挥袑W高一期中）完成下列實驗，所選裝置正確的是A．實驗室制備B．分離苯和溴苯的混合物(沸點：苯為80.1℃，溴苯為156.2℃)C．分離KCl和固體混合物D．實驗室用純堿和稀硫酸制備二氧化碳【答案】B【解析】A．實驗用Zn和稀鹽酸在常溫下反應制取氫氣，不需要加熱，A錯誤；B．苯和溴苯相溶，且沸點差異較大，可以使用蒸餾的方法進行分離，B正確；C．KCl和NH4Cl都是易溶于水的物質(zhì)，無法使用蒸發(fā)結(jié)晶的方法分離，C錯誤；D．純堿是粉末，無法使用多孔隔板，D錯誤；故選B。5．（2022·上海市進才中學高一期末）使用下列裝置進行的相關實驗，能達到實驗目的的是A．在實驗室使用裝置甲制備少量CO2氣體，并隨時控制反應的發(fā)生與停止B．用裝置乙探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性C．用裝置丙制備Fe(OH)2并能保證較長時間觀察到白色D．用裝置丁收集氫氣并測量其體積【答案】D【解析】A．碳酸鈉與稀鹽酸可知制備少量的CO2，即在實驗室使用裝置甲制備少量CO2氣體，但由于Na2CO3為粉末狀固體，且溶于水，則不能做到隨時控制反應的發(fā)生與停止，A不合題意；B．碳酸氫鈉受熱分解時，試管口需向下傾斜，且左側(cè)試管中的導管應該在試管口，B不合題意；C．由于乙醇和水能以任意比互溶，不能起到隔絕空氣的作用，故用裝置丙制備Fe(OH)2不能能保證較長時間觀察到白色，C不合題意；D．由于H2難溶于水，可以用排水法收集，即可用裝置丁收集氫氣并測量其體積，D符合題意；故答案為：D。6．（2022·上海市七寶中學高一期中）下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到實驗目的的是A．用裝置甲制取SO2 B．用裝置乙驗證SO2的漂白性C．用裝置丙收集SO2 D．用裝置丁處理實驗中的尾氣【答案】C【解析】A．Cu與濃硫酸混合加熱制取SO2氣體，裝置甲無加熱裝置，因此不能用來制取SO2，A錯誤；B．SO2使酸性KMnO4溶液褪色，SO2表現(xiàn)的是還原性，而不是其漂白性，故不能用裝置乙驗證SO2的漂白性，B錯誤；C．SO2氣體的密度比空氣大，故應該使用向上排空氣的方法收集，故可以使用裝置丙收集SO2，C正確；D．SO2氣體不能與飽和NaHSO3溶液反應，也不能在溶液中溶解，故不能用裝置丁處理實驗中的尾氣，應該將飽和NaHSO3溶液改為NaOH溶液吸收尾氣，同時要注意防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生，D錯誤；故合理選項是C。7．（2022·上海市七寶中學高一階段練習）下列對實驗裝置的描述不正確的是A．圖A是吸收氨氣，且能防止倒吸 B．圖B是完成“噴泉實驗”C．圖C是除去中的 D．圖D是制取并檢驗氣體【答案】D【解析】A．氨氣極易溶于水，吸收氨氣時需要防倒吸，由于四氯化碳的密度大于水，圖示裝置可起到防倒吸作用，故A正確；B．氯氣與氫氧化鈉溶液反應，可以形成壓強差，從而形成噴泉實驗，故B正確；C．HCl與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳，所以可以用飽和的NaHCO3溶液除去二氧化碳中的HCl，故C正確；D．濃硫酸和銅在加熱條件下制備二氧化硫，常溫下不反應，故D錯誤；故選：D。8．（2022·上?！とA師大二附中高一階段練習）利用下列裝置進行實驗，能達到實驗目的的是ABCD收集制備制備并收集氯化鈉溶液蒸發(fā)結(jié)晶A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A．NO易與空氣中的氧氣反應且NO的密度與空氣接近，不能用排空氣法收集NO，故A錯誤；B．銅和濃硫酸需要加熱生成二氧化硫氣體，故B錯誤；C．氯化銨受熱分解生成氯化氫和氨氣，氯化氫和氨氣會在管口化合生成氯化銨，不會得到氨氣，故C錯誤；D．氯化鈉溶液在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)結(jié)晶得到氯化鈉固體，故D正確；故選D。9．（2022·上海虹口·一模）下列實驗裝置或操作正確的是A．配制濃硫酸與濃硝酸的混酸B．配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液C．觀察鐵是否發(fā)生吸氧腐蝕D．實驗室制乙炔A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】A．濃硫酸和濃硝酸混合時放熱，濃硫酸的密度大于濃硝酸，所以要把濃硫酸慢慢加入濃硝酸中配制濃硫酸與濃硝酸的混酸，故A正確；B．配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，定容時，當液面離刻度線1~2cm時，用膠頭滴管滴加蒸餾水至凹液面最低處與刻度線相切，故B錯誤；C．觀察鐵是否發(fā)生吸氧腐蝕，具支試管口應塞上橡膠塞，若右側(cè)導管內(nèi)液面上升，說明鐵發(fā)生吸氧腐蝕，故C錯誤；D．電石和水反應放大量的熱，生成的氫氧化鈣是糊狀物，會堵塞反應容器，且產(chǎn)生氣體的速度過快，所以實驗室不用啟普發(fā)生器來制取乙炔，故D錯誤；選A。10．（2022·上?！じ咭粚ｎ}練習）既能用濃硫酸干燥又能用堿石灰干燥的氣體是（

）A．Cl2 B．CO2 C．O2 D．NH3【答案】C【解析】A.Cl2是酸性氣體，能與堿石灰反應，不能用堿石灰干燥，Cl2可以用濃硫酸干燥，故不選A；

B.CO2是酸性氣體，能與堿石灰反應，不能用堿石灰干燥，CO2可以用濃硫酸干燥，故不選B；C.O2與堿石灰、濃硫酸都不反應，既能用濃硫酸干燥又能用堿石灰干燥，故選C；

D.NH3是堿性氣體，能與酸反應，不能用濃硫酸干燥，NH3可以用堿石灰干燥，故不選D；11．（2022·上海市南匯第一中學模擬預測）利用如圖裝置可以進行實驗并能達到實驗目的的是選項實驗目的X中試劑Y中試劑A用MnO2和濃鹽酸制取并收集純凈干燥的Cl2飽和食鹽水濃硫酸B用Cu與稀硝酸制取并收集純凈干燥的NO水濃硫酸CCaCO3和稀鹽酸制取并收集純凈干燥的CO2飽和NaHCO3溶液濃硫酸D用CaO與濃氨水制取并收集純凈干燥的NH3NaOH溶液堿石灰A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A.MnO2和濃鹽酸制取氯氣，需要加熱，A不符合題意；B.NO不能選排空氣法收集，B不符合題意；C.CaCO3和稀鹽酸反應生成二氧化碳，碳酸氫鈉溶液可除去HCl，濃硫酸干燥后，選向上排空氣法收集二氧化碳，C符合題意；C.用CaO與濃氨水制取氨氣，進入X中時氨氣會溶解，而且氨氣密度比空氣小，應該用向下排空氣方法收集，不能用向上排空氣的方法收集，D不符合題意；故合理選項是C。12．（2022·上海上海·二模）實驗室制取乙烯并驗證其化學性質(zhì)，下列裝置正確的是A．制備乙烯B．除去雜質(zhì)C．驗證加成反應D．收集乙烯A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．用乙醇與濃硫酸混合液加熱170℃，乙醇發(fā)生消去反應制備乙烯，要使用溫度計測量溶液的溫度，因此溫度計的水銀球要在溶液的液面以下，A錯誤；B．用NaOH溶液除去制取乙烯的雜質(zhì)SO2、CO2時，導氣管應該是長進短出，導氣管連接順序反了，B錯誤；C．乙烯若與Br2發(fā)生加成反應，產(chǎn)生反應產(chǎn)生1,2二溴乙烷會溶解在四氯化碳中，使溶液橙色褪去，因此可以證明乙烯發(fā)生了加成反應，C正確；D．乙烯與空氣密度非常接近，氣體容易與空氣混合，導致不能收集到純凈氣體，因此不能使用排空氣方法收集，應該使用排水方法收集，D錯誤；故合理選項是C。13．（2022·上海虹口·高一期末）現(xiàn)有以下實驗裝置供實驗時挑選使用。(1)利用Cu和濃硝酸反應制備NO2，用過氧化氫溶液和MnO2制取O2，根據(jù)反應原理應選用_______裝置(填序號，從A、B、C中選取)。(2)欲用石灰石和濃鹽酸反應制取純凈干燥的CO2氣體，將你所選的儀器按氣體由左向右方向連接，連接順序為：_______→G→_______→_______。用飽和碳酸氫鈉溶液除去揮發(fā)出的HCl優(yōu)于用水除HCl的原因是_______。(3)某小組為了探究Ag與濃硝酸反應過程中可能產(chǎn)生NO，設計了一連接順序為D→H→I→K的實驗裝置。①反應開始前通入N2的目的是_______，②反應結(jié)束，若H瓶中溶液體積為100mL，從中取出25.00mL溶液以酚酞作指示劑，用0.1000mol·L—1NaOH溶液進行滴定，兩次滴定用去NaOH溶液的體積分別為16.98mL和17.02mL，則該瓶中硝酸的物質(zhì)的量濃度為_______。若實驗測得NO的體積為95.2mL(已折算成標準狀況)，請你通過數(shù)據(jù)說明Ag與濃硝酸反應過程中_______(填“是”或“否”)有NO產(chǎn)生。(4)某同學設計下列四種制備NH3的方法，不合理的是_______(填序號)【答案】(1)C(2)

C

E

J

不消耗二氧化碳，氯化氫能與碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳(3)

排盡裝置內(nèi)殘留的空氣

0.068mol/L

有(4)AD【解析】（1）用Cu和濃硝酸反應制備NO2，用過氧化氫溶液和MnO2制取O2，都是固液混合不需加熱制備氣體的反應，裝置選C；（2）石灰石和濃鹽酸制取二氧化碳是固液混合且不需加熱的反應，所以反應裝置選取C，濃鹽酸、水具有揮發(fā)性，石灰石和濃鹽酸反應是放熱反應，所以生成的二氧化碳中含有氯化氫、水蒸氣，為了制取純凈、干燥的二氧化碳，應該用飽和的碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，濃硫酸和二氧化碳不反應，所以用濃硫酸干燥二氧化碳，二氧化碳和空氣不反應，且密度大于空氣，所以可以采用向上排空氣法收集，故選J，所以其連接順序是CGEJ；二氧化碳能和水反應，氯化氫和碳酸氫鈉反應能生成二氧化碳，不僅除去氯化氫還能增加二氧化碳的量，所以用碳酸氫鈉溶液除去氯化氫優(yōu)于用水除HCl。（3）①空氣中含有氧氣，能氧化一氧化氮生成二氧化氮，為防止一氧化氮被氧化，充入氮氣排盡裝置內(nèi)殘留的空氣。②使用氫氧化鈉的平均體積=(16.98+17.02)÷2=17.00mL，根據(jù)氫氧化鈉和硝酸的關系式得硝酸的物質(zhì)的量濃度=0.1000mol/L×0.017L÷0.025L=0.068mol/L；3NO2+H2O=2HNO3+NO，二氧化氮產(chǎn)生的一氧化氮的物質(zhì)的量=0.5n(HNO3)=0.5×0.1L×0.0680mol/L=0.0034mol＜0.00425，所以有一氧化氮生成。（4）A．NH4Cl受熱分解生成NH3和HCl，但離開熱源，NH3和HCl重新結(jié)合生成NH4Cl，A項錯誤；B．氧化鈣與水反應放出大量的熱，濃氨水中NH3的溶解度降低導致大量逸出，能制備氨氣，B項正確；C．實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2反應制備氨氣，C項正確；D．熱空氣無法使?jié)獍彼幸莩霭睔猓珼項錯誤；答案選AD。14．（2021·上海市吳淞中學高三階段練習）鎳的全球消費量僅次于銅、鋁、鉛、鋅，居有色金屬第五位，常用于各種高光澤裝飾漆和塑料生產(chǎn)，也用作催化劑，制取原理：，實驗室用如圖所示裝置制取Ni(CO)4。已知：①②Ni(CO)4熔點25℃，沸點43℃，60℃以上與空氣混合易爆炸③Fe(CO)5熔點20℃，沸點103℃。回答下列問題：(1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為___________。(2)裝置C用于合成Ni(CO)4(夾持裝置略)，最適宜選用的裝置為___________(填標號)。(3)在加熱C裝置之前，必須先觀察___________裝置(填字母)中___________(填實驗現(xiàn)象)，目的是為了防止___________。(4)利用“封管實驗”原理可獲得高純鎳。如圖所示的石英玻璃封管中充有CO氣體，則高純鎳粉在封管的___________溫度區(qū)域端生成(填“323K”或“473K”)。(5)實驗中加入11.50gHCOOH，C裝質(zhì)量減輕2.95g(設雜志不參加反應)，E裝置中盛有PdCl2溶液100mL，則PdCl2溶液的物質(zhì)的量濃度至少為___________?！敬鸢浮?1)HCOOHH2O+CO↑(2)③(3)

E

生成黑色沉淀

CO及Ni(CO)4與裝置中空氣混合在加熱條件下會發(fā)生爆炸(4)473K(5)0.5【解析】A裝置中甲酸和濃硫酸反應生成CO，經(jīng)B裝置中濃硫酸進行干燥，根據(jù)方程式，溫度在50～80℃是更有利于Ni(CO)4的生成，為了更好的控制溫度可選用水浴加熱，Ni(CO)4的沸點為43℃，所以反應生成的Ni(CO)4會變成氣體，在D裝置中進行冷凝得到Ni(CO)4液體，之后利用E裝置吸收未反應的CO，同時為了防止Ni(CO)4與空氣混合加熱，需先通一段時間的CO，通過觀察E裝置中是否有黑色成生成可判斷裝置中是否充滿CO。（1）裝置A中甲酸與在濃硫酸的作用下生成CO和水，反應方程式為HCOOHH2O+CO↑；（2）溫度在50～80℃是更有利于Ni(CO)4的生成，為了更好的控制溫度，且可避免溫度過高，可選用水浴加熱，所以選用③裝置；故答案為：③；（3）CO及Ni(CO)4與裝置中空氣混合在加熱條件下會發(fā)生爆炸，所以要先觀察到E裝置中生成黑色沉淀，再加熱C裝置；（4）323K是49.85℃，473K是199.85℃，根據(jù)方程式Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)可知180～200℃時生成Ni單質(zhì)，所以高純鎳粉在封管的473K溫度區(qū)域端生成；故答案為：473K；（5）n(HCOOH)==0.25mol，則生成的n(CO)=0.25mol，C裝置中發(fā)生Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(g)，則C管減輕的質(zhì)量即反應的Ni的質(zhì)量，則反應n(Ni)==0.05mol，則消耗n(CO)=0.2mol，所以PdCl2溶液至少要吸收CO的物質(zhì)的量為0.25mol0.2mol=0.05mol，根據(jù)方程式CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓(黑色)+2HCl可知所需n(PdCl2)=0.05mol，所以其濃度至少為=0.5mol/L。15．（2021·上海市徐匯中學高三期中）食鹽是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。試劑級NaCl可用海鹽(含泥沙、海藻、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質(zhì))為原料制備。實驗室提純NaCl的流程如圖：提供的試劑：飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳(1)欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、，在提供的試劑中，選出m所代表的試劑，按滴加順序依次為_______、NaOH、_______(只填化學式)；洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，在提供的試劑中，選用的試劑為_______。(2)操作X為用提純的NaCl配制500mL4.00mol/LNaCl溶液，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有_______(填儀器名稱)(3)用如圖所示裝置，以焙炒后的海鹽為原料制備HCl氣體，并通入NaCl飽和溶液中使NaCl結(jié)晶析出。①用濃硫酸和海鹽混合加熱制取氯化氫利用了濃硫酸的性質(zhì)是_______(填編號)，相比分液漏斗，選用儀器a的優(yōu)點是_______。a.高沸點

b.強酸性

c.強氧化性②對比實驗發(fā)現(xiàn)，將燒瓶中的海鹽磨細可加快NaCl晶體的析出，其原因是_______。(4)設計實驗測定NaCl產(chǎn)品中SO的含量，填寫表格。操作目的/結(jié)論①稱取樣品，加水溶解，加鹽酸調(diào)至弱酸性，滴加過量c1mol/LBaCl2溶液V1mL目的：_______。②過濾洗滌，干燥后稱得沉淀為m2g結(jié)論：樣品中SO的質(zhì)量分數(shù)為_______。(列算式)【答案】

BaCl2

Na2CO3

75%乙醇

500mL容量瓶、膠頭滴管

a

平衡壓強，使液體順利滴下

增大與濃硫酸的接觸面積，使產(chǎn)生HCl氣體的速率加快

使SO完全沉淀

×100%【解析】將海鹽（含泥沙、海藻、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO等雜質(zhì)）焙炒，除去海藻等有機雜質(zhì)，并使其顆粒變小，然后加水溶解，再依次加入過量BaCl2溶液除去SO、過量NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+、過量碳酸鈉除去過量的鋇離子和鈣離子，最后過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮得到飽和溶液，再通入HCl氣體酸化并結(jié)晶，洗滌除去K+，烘干得到NaCl。(1)為了不引入新的雜質(zhì)，除去硫酸根應使用氯化鋇溶液、除去Mg2+、Fe3+用NaOH溶液，除去Ca2+和過量的Ba2+用Na2CO3溶液，且Na2CO3溶液需加在氯化鋇之后，所以滴加順序為BaCl2、NaOH、Na2CO3；為了降低NaCl的溶解度，同時使微量的KCl溶解，洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl應選用75%乙醇；(2)配制500mL

4.00mol/L

NaCl溶液，需要在燒杯溶解NaCl固體，溶解時需要玻璃棒攪拌，之后轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中進行定容，移液時需要玻璃棒引流，定容時需要膠頭滴管滴加水，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有500mL容量瓶、膠頭滴管；(3)①氯化氫沸點低易揮發(fā)，而硫酸為高沸點酸不易揮發(fā)，所以將濃硫酸和NaCl混合加熱可以揮發(fā)出HCl氣體，故選a；儀器a側(cè)面導管可以平衡壓強，使液體順利滴下；②將燒瓶海鹽磨細可以增大與濃硫酸的接觸面積，使產(chǎn)生HCl氣體的速率加快，從而加快NaCl晶體的析出；(4)步驟①中加入過量的BaCl2溶液，能使溶液中SO完全沉淀，得到的沉淀為BaSO4，質(zhì)量為m2g，則沉淀中SO的質(zhì)量為，所以樣品中硫酸根的質(zhì)量分數(shù)為×100%=×100%。16．（2012·上海奉賢·三模）某同學用下列裝置（固定、加熱儀器和橡膠管略