214常见气体的制备三.docx
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214常见气体的制备三
厦门一中2014级高一化学练习班级座号姓名
214-C&J常见气体的制备（三）
（ ）1.下列制取硝酸铜的方法中符合“绿色化学”理念的是
A.Cu
Cu（NO3）2B.Cu
Cu（NO3）2
C.Cu
CuCl2
Cu（NO3）2D.Cu
CuO
Cu（NO3）2
（ ）2.（2014山东诸城质检）关于下列各实验装置的叙述中,不正确的是
A.装置①可用于分离C2H5OH和H2O的混合物
B.装置②可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体
C.装置③中X若为CCl4,可用于吸收NH3或HCl,并防止倒吸
D.装置④可用于干燥、收集NH3,并吸收多余的NH3
（ ）3.下列各图所示装置,肯定不符合气密性要求的是
（ ）4.（2013·安徽高考）
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
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH
3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
（ ）5.（2014太原高三调研）如图装置,将溶液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KMnO4,C中盛紫色石蕊溶液,则C中溶液最终呈红色
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溶解
D.若A为浓硫酸,B为Cu,C中盛澄清石灰水,则C中溶液变浑浊
（ ）6.实验是化学研究的基础。
下列关于各实验装置的叙述中,正确的是
A.装置①常用于分离互不相溶的液体混合物B.装置②可用于吸收HCl气体,并防止倒吸
C.以NH4HCO3为原料,装置③可用于实验室制备少量NH3D.装置④b口进气可收集CO2、NO等气体
（ ）7.利用下列各组中的物质制备并收集少量相应的气体,能采用如图所示装置的是
A.浓硫酸和亚硫酸钠制取SO2B.浓盐酸和二氧化锰制取Cl2
C.氯化铵和熟石灰制取NH3D.浓氨水和固体NaOH制取NH3
（ ）8.（2012·上海高考）实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是
A．①是氨气发生装置 B．③是氨气发生装置
C
．②是氨气吸收装置D．④是氨气收集、检验装置
（ ）9.（2014山西太原五中调研）某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:
方案Ⅰ:
铜铝混合物
测定生成气体的体积
方案Ⅱ:
铜铝混合物
测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是
A.溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B.实验室方案Ⅱ更便于实施
C.若溶液B选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏小D.溶液A和B均可以选用稀硝酸
10.（2013惠州调研）图Ⅰ是实验室中常用于制备和干燥气体的装置:
（1）甲同学用图Ⅰ装置、铜和浓硝酸制备并收集干燥的NO2气体:
①B中铜和浓硝酸反应的化学方程式:
。
②收集NO2气体的方法是 。
（2）乙同学用图Ⅰ装置制取NH3和O2的混合气体,用图Ⅱ装置验证氨的某些性质:
往A中加入浓氨水,B中加入Na2O2固体,C中加入碱石灰,D内放置催化剂（铂石棉）,按气流方向a→b→c→h连接各仪器:
①实验中D内有红棕色气体生成,证明氨气具有 （填“氧化性”或“还原性”）。
②D中反应的化学方程式为 、
。
11.铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。
研究性学习小组的三位同学,为测定已知质量的铝镁合金（设不含其他元素）中镁的质量分数,设计下列三种不同实验方案（所加试剂均为足量）进行探究。
填写下列空白。
【探究一】
实验方案:
铝镁合金
测定生成气体的体积
实验装置:
（1）某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个装有碱石灰的干燥装置。
你的意见是 （填“需要”或“不需要”）。
（2）为准确测定生成气体的体积,实验中应注意的问题是
（只要求写出其中一点）。
【探究二】
实验方案:
铝镁合金
过滤,测定剩余固体质量
（1）称取一定质量的铝镁合金粉末样品,加入过量的NaOH溶液,充分反应。
实验中发生反应的化学方程式是 。
（2）过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体。
若未洗涤固体,测得镁的质量分数将 （填“偏高”或“偏低”）。
【探究三】
实验方案:
铝镁合金
过滤后的滤液
过滤,测定沉淀质量
（1）甲同学认为该方案不可行,试说明理由:
。
（2）乙同学认为只要调整所加试剂的顺序,就可以达到实验目的,如果他的看法正确,则所得的沉淀是 。
（3）丙同学认为也可以通过用足量A物质代替盐酸来达到实验目的,则A物质可以是 ,请写出对应反应的化学方程式:
。
213.参考答案：
1．B2．D3．D4．B5．D6．B7．A8．A9．D10．B
13.
⑵饱和食盐水吸收挥发出来的HCl气体
⑶浓硫酸干燥气体（吸收水蒸气）
⑷ 氢氧化钠溶液2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O ⑸ D
14.
（1）、①左管充满溶液（2分）
②U型管的左管；铜丝圈上有气泡产生（4分）
（2）、①3Cu＋8H＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O（2分）
②铜丝圈与稀HNO3脱离后立即停止；U型管左管内可观察到无色的NO气体（4分）
③U型管左管液面上升，右管液面下降，分液漏斗中有红棕色气体出现（4分）
④关闭分液漏斗活塞，并适当加热（4分）
15.
16．
214参考答案：
214参考答案：
1.解析:
A项,产生污染空气的NO2;B项,产生污染空气的NO;C项Cl2为有毒气体,且AgNO3作为原料不经济;D项符合条件。
2.解析:
装置①可用于分离互不相溶的混合物,而C2H5OH和H2O互溶,A项错误;装置②a口进气可收集H2、NH3等气体,b口进气可收集CO2、Cl2、HCl、NO2等气体,B项正确;NH3或HCl不溶于CCl4,可防止倒吸,C项正确;碱石灰可吸水但不与氨反应,倒扣漏斗可防倒吸,D项正确。
3.解析:
A中导管口冒气泡,B中长颈漏斗液面高于锥形瓶中液面,C中导气管形成一段水柱均表明装置气密性良好,D中上下缓慢移动量气管两管液面保持水平,说明不能形成压强差,气密性不符合要求。
4.[解析] 实验室利用CaO和浓氨水制取氨气，选择向下排空气法收集，A项错误；收集SO2时选择向上排空气法，B项正确；制取NO2时选择浓硝酸和Cu反应，C项错误；MnO2氧化浓盐酸制取Cl2需要加热，D项错误。
[答案] B
5.解析:
A项,KMnO4与浓盐酸反应产生Cl2,Cl2通入紫色石蕊溶液中先变红后退色;B项,仪器D体积较大,进入的一部分溶液在重力作用下回落,能防止生成的气体溶解而引起倒吸;C项生成的NH3通入AlCl3溶液中生成白色沉淀Al（OH）3,其不溶于弱碱,即使通入过量氨气也不溶解;D项常温下Cu与浓硫酸不反应。
6.解析:
A项,装置①为蒸馏装置,主要用于分离不同沸点的互溶液体混合物;B项,HCl极易溶于水,会发生倒吸;C项,碱石灰吸收产生的CO2和H2O,可制得纯净的氨气;D项由于CO2密度比空气大,导管中气体应长进短出,而NO与空气中的氧气反应生成NO2。
成Cl2,氧化性KMnO4>Cl2,在试管中Cl2置换出S,则氧化性Cl2>S;C项酸性高锰酸钾将乙烯氧化成CO2,从而引入新的杂质;D项,铁钉作阳极,为活性电极,铁钉失电子被腐蚀。
7.解析:
由所给装置可知,该装置制备气体时不需要加热,所制备的气体能用向上排空气法收集,故A正确。
B项应加热,C、D项应用向下排空气法。
8.解析：
选B 本题通过NH3的制取实验，意在考查考生实验分析、实验评价的能力。
①装置在管口处又生成NH4Cl，不能制得NH3
；②作为NH3的吸收装置，漏斗插入水中，不能防止倒吸；选用装置③，使用浓氨水与CaO或NaOH作用，可制取NH3；利用④收集NH3时，收集的气体不纯。
9.解析:
盐酸或NaOH溶液都只能溶解铝且能生成H2,A正确;实验室中测定固体的质量要比测定气体的体积更容易操作,B正确。
若B为浓硝酸,铜溶解,铝会钝化,表面生成一层致密的氧化膜,导致剩余固体的质量偏大,故测得铜的质量分数偏小,C项正确;D项铜铝混合物能全部溶于稀硝酸得不到固体剩余,错误。
10.解析:
（1）Cu与浓HNO3反应可以制得NO2;NO2与水能发生反应,不能用排水法收集,且密度比空气大,故可用向上排空气法收集;NO2与N2O4之间存在一个平衡:
2NO2（g）
N2O4（g）,浸入冷水中温度降低,颜色变浅,则平衡正向移动,故该反应的正向为放热反应,ΔH<0。
（2）从图Ⅰ装置中,可以制得NH3和O2,NH3和O2在图Ⅱ的装置中发生氨的催化氧化,NO易被氧化:
2NO+O2
2NO2,故D中的红棕色的气体是NO2,氨气表现出的是还原性。
答案:
（1）①Cu+4HNO3（浓）
Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
②向上排空气法 ③<
（2）①还原性 ②4NH3+5O2
4NO+6H2O 2NO+O2
2NO2
11.解析:
【探究一】
（1）虽然反应放热容易使盐酸挥发出HCl气体混入H2中,但HCl气体极易溶解于水,不影响H2体积测定,故不需要另加装有碱石灰的干燥装置除去HCl等杂质。
（2）为准确测定生成气体的体积,应等待反应恢复到室温,调节量气管高度使液面与容器中液面相平,视线与凹液面最低处相平。
【探究二】
（1）合金中铝与NaOH反应:
2Al+2NaOH+6H2O
2Na[Al（OH）4]+3H2↑。
（2）若未洗涤固体,Mg表面粘附有Na[Al（OH）4],称量剩余固体镁的质量偏大,将使测得镁的质量分数偏高。
【探究三】
（1）因为Al（OH）3具有两性,能够溶解于过量盐酸中,因此方案中使[Al（OH）4]-
Al（OH）3转化加盐酸的量不易控制,故该方案不可行。
（2）镁铝合金中先加盐酸形成MgCl2、AlCl3混合溶液,再加过量NaOH溶液则转化为Mg（OH）2沉淀和Na[Al（OH）4]、NaCl混合液,过滤、洗涤、干燥后测定Mg（OH）2的质量即可。
（3）使[Al（OH）4]-
Al（OH）3既转化完全又能防止Al（OH）3溶解的较好方案是通CO2,Na[Al（OH）4]+CO2
Al（OH）3↓+NaHCO3
答案:
【探究一】
（1）不需要
（2）待冷却至室温再测量或使装置B、C的液面保持水平或检查装置的气密性（其他合理答案也可）
【探究二】
（1）2Al+2NaOH+6H2O
2Na[Al（OH）4]+3H2↑
（2）偏高
【探究三】
（1）Al（OH）3是两性氢氧化物,盐酸过量时Al（OH）3沉淀部分溶解,不足时Al（OH）3沉淀不完全
（2）Mg（OH）2
（3）CO2 Na[Al（OH）4]+CO2
Al（OH）3↓+NaHCO3
10.（2013福建八闽一中协作校模拟）为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下的反应的部分产物并测定铁碳合金中铁元素的质量分数,某化学活动小组设计了如图所示的实验装置,并完成以下实验探究。
（1）往圆底烧瓶中加入mg铁碳合金,并滴入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
①常温下,Fe在浓硫酸中钝化;② 。
（2）反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因反应温度较高外,还可能的原因是 。
（3）装置B的作用是 。
（4）甲同学观察到装置C中有白色沉淀生成,他得出了使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。
装置A中能产生二氧化碳的化学方程式为 。
（5）乙同学认为甲同学的结论是错误的,他认为为了确认二氧化碳的存在,需在装置B-C之间添加装置M。
装置E、F中盛放的试剂分别是 、
。
重新实验后观察到装置F中的现象是
。
（6）有些同学认为合金中铁元素的质量分数可用KMnO4溶液来测定（5Fe2++Mn
+8H+
5Fe3++Mn2++4H2O）。
测定铁元素质量分数的实验步骤如下:
Ⅰ.往烧瓶A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
Ⅱ.将滤液B稀释为250mL;
Ⅲ.取稀释液25.00mL,用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体积的平均值为VmL。
①步骤Ⅱ中,将滤液B稀释为250mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须要用到的是 。
②丙同学设计了下列滴定方式（夹持仪器省略）,最合理的是 （填字母序号）。
③滴定过程中 （填“需要”或“不需要”）加入指示剂。
④铁碳合金中铁元素的质量分数为 。
13.（2014湖南永州一模）氮化铝（AlN）陶瓷是一种类似金刚石的新型无机非金属材料。
超细氮化铝粉末被广泛应用于生产领域。
其制取原理为:
Al2O3+3C+N2
2AlN+3CO。
某化学研究性学习小组成员根据氮化铝的制取原理,进行了如下探究。
【问题1】在制取氮化铝时由于反应不完全,氮化铝产品中所含杂质除了碳以外还可能存在 （填化学式）。
【问题2】为测定该产品中有关成分的含量,甲同学设计了以下
实验:
甲同学:
称取10.00g样品,将其加入过量的氢氧化钠溶液中共热蒸干,AlN跟氢氧化钠溶液反应生成Na[Al（OH）4]-,并放出氨气3.36L（标准状况）。
则该样品中AlN的质量分数为 。
【问题3】乙同学受到甲同学的启发,提出利用图Ⅰ的装置,通过测量AlN与过量浓NaOH溶液反应所生成氨气的体积来测定样品中氮化铝的质量分数（实验中导管体积忽略不计）。
实验结束后,可由锥形瓶中残余固体测定杂质碳的质量分数。
（1）广口瓶中的试剂X可以选用 。
A.苯B.酒精C.植物油D.CCl4
（2）广口瓶的液体没有装满（上方留有少量空间）,实验测得NH3的体积将 （填“偏高”“偏低”或“不变”）。
【问题4】丙同学认为:
乙同学的实验方法可能因气体体积测量不准导致误差,建议改用图Ⅱ装置进行同样实验,通过测定烧杯中硫酸的增重来确定样品中AlN的质量分数。
你认为测定的结果会 （填“偏高”或“偏低”）,理由是 。
10.解析:
（1）合金中碳的性质不活泼,在常温下与浓硫酸不发生反应;
（2）反应一段时间后,浓硫酸变成稀硫酸,铁、碳和稀硫酸发生原电池反应;（3）装置B中品红溶液用于检验反应产物SO2;（4）碳与浓硫酸在加热条件下发生氧化还原反应,化学方程式为C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O;（5）因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以甲同学结论错误,为了确认二氧化碳的存在,必须排除SO2的干扰,E中盛放酸性高锰酸钾溶液或溴水,F中盛放品红溶液,品红溶液红色不褪色,证明SO2已不存在;（6）①稀释或配制一定体积溶液必须使用相应规格的容量瓶,②酸性KMnO4溶液和酸性稀释液应使用酸式滴定管,a、c均不正确,③酸性KMnO4溶液本身为紫红色,当滴入最后一滴半分钟不褪色,即为滴定终点,因此不需另用指示剂,④由滴定原理n（Fe2+）=5n（Mn
）,合金中铁元素的质量分数为w（Fe）=
×100%=
×100%。
答案:
（1）常温下碳与浓硫酸不反应
（2）铁、碳在酸溶液中形成原电池
（3）检验SO2的存在
（4）C+2H2SO4（浓）
CO2↑+2SO2↑+2H2O
（5）酸性KMnO4溶液或溴水（或其他合理答案） 品红溶液 品红溶液不褪色或无明显现象
（6）①250mL容量瓶 ②b ③不需要 ④
×100%
13.解析:
【问题1】根据题目反应方程式可以发现N2、CO为气体,不能留在AlN固体中,只能是碳和Al2O3。
【问题2】由反应关系式AlN~NH3得n（AlN）=n（NH3）=
=0.15mol,m（AlN）=6.15g,样品中AlN的质量分数为
×100%=61.5%。
【问题3】
（1）广口瓶中的试剂X的作用是防止NH3与水接触反应,只要不与氨气、水作用,同时密度比水小的液体都行,苯、植物油能满足题意。
（2）广口瓶的液体不管是否装满,实验产生的气体体积都等于排开的液体体积。
【问题4】丙同学的方案理论可行,但实际上锥形瓶中产生的NH3首先会将锥形瓶中空气赶出,最后锥形瓶中会留有NH3而无法被硫酸吸收,硫酸增重的量小于NH3的质量,计算的结果会偏低。
答案:
【问题1】Al2O3 【问题2】61.5% 【问题3】
（1）AC
（2）不变 【问题4】偏低 反应产生的氨气有少部分残留在锥形瓶中未被稀硫酸吸收,因此测得AlN的质量分数将偏低
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