高中化学常见气体的实验室制备测试题及答案

常见气体的实验室制备

A组基础题组

1.可用如图所示装置干燥、收集及尾气处理的气体是( )

①H2S ②HCl③NH3④Cl2⑤SO2⑥NO

A.①和②

B.②和⑤

C.③和④

D.⑤和⑥

2.用如图所示装置制取少量某无色气体,则X内的药品应是( )

A.铜和稀硝酸

B.铜和浓硝酸

C.碳酸钙与稀硫酸

D.亚硫酸钠和浓硫酸

3.下列有关图示装置的叙述不正确的是( )

A.装置①可用于吸收实验中多余的SO2

B.装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、NO2等

C.装置③中X为苯,可用于吸收NH3或HCl气体

D.装置④可用于收集NH3,并吸收多余的NH3

4.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100 ℃开始失水,101.5 ℃熔化,150 ℃左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是(图中加热装置已略去)( )

5.(2016广东3月适应性考试,8)用下图所示装置进行如下实验,能达到实验目的的是( )

A.瓶中盛满水,b口进气,用排水法收集NO2

B.瓶中盛适量浓硫酸,a口进气干燥NH3

C.b口进气,用排空气法收集CO2

D.瓶中装满水,b口进气,通过排水量可测量所制备H2的体积

6.如图所示是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置,下列方案正确的是( )

7.(1)下表是实验室制备气体的有关内容,根据表中所列实验原理,从下列装置中选择合适的发生装置,将其编号填入下表的空格中。

(2)上述实验中,从制备过程看,必须选择合适的氧化剂才能实现的是(填气体的化学式,下同);从反应中有无电子转移的角度看,明显不同于其他气体的是,写出实验室制取该气体的化学方程式: 。

(3)制备Cl2需用8 mol·L-1的盐酸100 mL,现用12 mol·L-1的盐酸来配制。

①需要12 mol·L-1的盐酸的体积为mL(精确到0.1 mL)。

②在容量瓶的使用中,下列操作不正确的是(填写标号)。

A.使用容量瓶前检查它是否漏水

B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗

C.配制溶液时用量筒量取浓盐酸后用玻璃棒引流入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到距刻度线1~2 cm处,用胶头滴管滴加蒸馏水直到凹液面的最低处和刻度线相平

D.定容后盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次

B组提升题组

8.用下图装置进行实验,将液体A逐滴加入固体B中,下列叙述正确的是( )

A.若A为浓盐酸,B为MnO2,C中盛紫色石蕊溶液,则C中溶液褪色

B.实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用

C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀溶解

D.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛澄清石灰水,则C中溶液不变浑浊

9.(2013安徽理综,8,6分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )

10.某小组想验证镁与二氧化碳的反应。请从题图中选用装置(可重复使用)进行该实验。现提供浓硫酸、稀盐酸、镁粉、大理石、澄清石灰水、饱和NaHCO3溶液、饱和Na2CO3溶液(加热仪器已略去)。

请将所选用的装置按连接顺序从上到下依次填入表格中,并写出应加入的试剂名称及各装置的作用(可不填满):

11.硝酸是一种特殊的酸,不仅具有酸性,而且不论稀硝酸还是浓硝酸都具有强氧化性。根据题图所示装置,以浓硝酸、铜片、稀硫酸、浓硫酸、浓NaOH溶液为药品,进行实验。

请回答下列问题:

(1)写出浓硝酸与铜反应的化学方程式: 。

(2)某化学实验小组同学用装置甲、丙、丁制备并收集干燥的二氧化氮气体,且连接顺序为a→d→e→f→g。从环境保护角度考虑,该实验设计存在一定弊端。请你利用题目提供的装置(可以重复使用)和实验试剂

改进该弊端: 。(3)另一同学利用提供的所有装置同时收集到了干燥的二氧化氮和一氧化氮,装置连接顺序为

a→。其中装置乙的作用是。(4)随着反应的进行,烧瓶中产生气体的颜色由变为,最后反应停止,但烧瓶中还留有

铜片。该小组同学用上述提供的一种试剂和上述烧瓶中的残液及剩余的铜片反应,又制取并收集到干燥

的NO,该小组同学选用的试剂是,该反应的离子方程式为。12.如图是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去)。请根据下列要求回答问题。

(1)若烧瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸。

①实验目的是验证H2的还原性并检验其氧化产物,请选择上述部分仪器(可以重复使用),组装顺序为

A→C→→→D,D装置的作用是。

②为使CuO可被H2充分还原,能采取多种措施,试写出其中的一种: 。

(2)若烧瓶中盛装Na2O2固体,分液漏斗中盛装浓氨水,慢慢打开分液漏斗的活塞。

①烧瓶内产生的气体主要有(写化学式)。

②用产生的气体做氨的催化氧化实验,反应的化学方程式为。

答案全解全析

A组基础题组

1.B H2S和NH3不能用浓H2SO4干燥,NO不能用排空气法收集,Cl2不能用水吸收。

2.D A项,生成的NO不能用排空气法收集;B项,生成的NO2呈红棕色;C项,CaCO3与稀硫酸反应,由于生成的CaSO4为微溶物,附着在CaCO3固体表面而影响反应的顺利进行;D项,生成SO2,可用向上排空气法收集,符合题意。

3.C SO2和NaOH溶液会发生反应,故用NaOH溶液吸收SO2可以防止污染,A选项正确。装置②中如果气体从长导管通入,能收集密度比空气大且不能与空气中的成分发生反应的气体,此时可以收集Cl2、NO2等;如果气体从短导管通入,能收集密度比空气小且不能与空气中的成分发生反应的气体,此时可以收集H2、NH3等,B选项正确。装置③中如果X为苯,因为苯的密度比水的小,故苯应该在上层,C选项错误。装置④中先用盛有碱石灰的干燥管除去氨气中的水蒸气,然后用排空气法收集NH3,最后用防倒吸的装置吸收多余的NH3,故D选项正确。

4.D 草酸晶体加热过程中有水生成,不能采用A、B,否则生成的水冷凝后会使仪器破裂;因草酸晶体在101.5 ℃熔化,而150 ℃才分解,使用C装置会使液态草酸流出,不合适,D装置符合题意。

5.D NO2与水反应,不能用排水法收集,A项错误;浓H2SO4与NH3反应,故不能用浓H2SO4干燥NH3,B项错误;CO2的密度比空气大,应由a口进气收集CO2,C项错误。

6.C 图示收集装置采用向上排空气法,说明该气体密度比空气大,排除B选项;A中干燥氯化氢气体,不能选用碱石灰等碱性干燥剂;D中NO不能用排空气法收集,且其不与NaOH溶液反应,所以选C。

7.答案(1)①C②B③A

(2)Cl2NH3Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O

(3)①66.7②B、C

解析(1)用H 2O2制取O2时采用MnO2作催化剂,故应用固+液气装置;用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制取NH3,应用固+固气装置;制取Cl2时用浓盐酸和MnO2固体在加热条件下反应,应用固+液气装置。

(3)②容量瓶使用前需要检漏,A项正确;容量瓶洗净后不需要润洗,否则会引起误差,故B项错误;配制溶液时,应先将浓盐酸在烧杯内稀释并冷却至室温后再转移至容量瓶中,故C项错误;定容后需将容量瓶翻转摇匀,故D项正确。

B组提升题组

8.B 若A 为浓盐酸,B 为MnO 2,加热生成氯气,把氯气通到紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色,且图中缺少加热装置,故A 错误;氢氧化铝不溶于氨水,所以C 中产生的白色沉淀不溶解,故C 错误;醋酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,C 中溶液变浑浊,故D 错误。

9.B 题给装置可以用于固体和液体不加热型、收集方法为向上排空气法、防倒吸型尾气处理方式的气体的制取。A 项,NH 3收集用向下排空气法,不符合;C 项,铜和稀硝酸反应不能产生NO 2,且NO 2的吸收不能用水,可以用NaOH 溶液;D 项,用浓盐酸与MnO 2反应制Cl 2需要加热,本装置不能满足。 10.答案

解析 根据实验目的可知,要验证Mg 与二氧化碳的反应,必须先用大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳。由于盐酸有挥发性,二氧化碳中混有氯化氢,必须用饱和NaHCO 3溶液除去氯化氢,然后用浓硫酸干燥,就可以得到干燥纯净的二氧化碳,接下来再将二氧化碳通入镁粉中反应。因此选用装置的序号为A→B→B→C,各装置中所加试剂及作用见答案。 11.答案 (1)Cu+4HNO 3(浓)

Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O

(2)另取一个装置丁,向其中加入浓NaOH 溶液,连接在第一个装置丁之后,吸收集气装置中逸出的二氧化氮

(3)d→e→f→g→b→c→h 或d→e→f→g→c→b→h 安全瓶(或防止水槽中的水倒吸入二氧化氮的收集装置中)

(4)红棕色 无色 稀硫酸 3Cu+2N O 3-+8H

+

3Cu 2+

+2NO↑+4H 2O

解析 (2)现有实验设计在收集二氧化氮时,二氧化氮逸出会造成污染,可以在原装置丁后,再连接一个装置丁(内盛碱液)以吸收尾气。(3)装置丙起到干燥二氧化氮的作用;假如装置戊中的水倒吸,可以倒吸入装置乙中,防止水倒吸入装置丁中导致二氧化氮与水反应。(4)随着反应的进行,浓硝酸逐渐变为稀硝酸,所以生成的气体由红棕色的NO 2变为无色的NO,最后溶液中没有氢离子,则反应停止;过量的铜与浓硝酸反应后溶液中的溶质是Cu(NO 3)2,该溶液中含有N O 3-

,因此向这种溶液中加入含氢离子的溶液(如稀硫酸),就可以认为是硝酸的稀溶液。

12.答案(1)①B B 防止空气中的水蒸气进入,干扰验证

②缓慢滴加稀硫酸(或用石棉绒包裹CuO粉末或其他合理答案)

(2)①O2、NH3

②4NH3+5O2 4NO+6H2O

解析(1)①由题意可知,C、D装置间需要加入一个反应发生装置和一个检验氧化产物(H 2O)的装置;检验水应用无水硫酸铜,也应选B装置;因为实验目的是检验氧化产物,则两个B装置两端都应安装干燥装置。②使CuO被H2充分还原,可以减慢通入H2的速率,也可以增大H2与CuO的接触面积。(2)①Na2O2可以与浓氨水中的H2O发生反应:2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,生成NaOH并且反应放热,使一水合氨的分解平衡向右移动,生成NH3。