高三化学一轮总复习讲与练课时作业10气体制备实验方案设计与评价Word下载.docx

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[解析]该装置具有多种功能：

一是可以作为集气瓶，从B口进气时，可用排空气法收集密度小于空气密度的气体，故C项错误；

也可以用排水法收集或测量难溶于水的气体，故A、D两项正确。

二是可以作为一个洗气装置，在瓶中装适量液体干燥剂或吸收杂质气体的吸收液，气体从A口进入，以达到干燥或除杂的目的，故B项正确。

3．某研究性学习小组讨论甲、乙、丙、丁四种仪器装置的有关用法，其中不合理的是（　　）

A．甲装置：

可用来证明碳的非金属性比硅强

B．乙装置：

橡皮管的作用是能使水顺利流下

C．丙装置：

用图示的方法不能检查此装置的气密性

D．丁装置：

先从①口进气集满二氧化碳，再从②口进气，可收集氢气

[解析]A通过证明碳酸的酸性比硅酸强来证明碳的非金属性比硅强，A正确；

B选项橡皮管的作用能使分液漏斗内外大气压相等，液体顺利流下，B项正确；

C选项用图示的方法检查装置的气密性时，只要（甲）（乙）管内的液面能形成高度差，就能证明装置不漏气，C选项错误；

D先从①口进气可以收集密度比空气大的气体，再从②口进气，可收集密度比原气体密度小的气体，D选项正确。

4．下列实验描述正确的是（　　）

A．在制备硝酸钾晶体实验中先常温减压过滤，后高温常压过滤

B．在中和热测定的实验中，将氢氧化钠和盐酸混合反应后的最高温度作为末温度

C．在火柴头中的氯元素检验实验中，将火柴头（未燃烧）浸于水中，片刻后取少量溶液，加AgNO3溶液、稀硝酸，若出现白色沉淀，证明有氯元素

D．酸碱中和滴定时应盯着滴定管，观察刻度和标准液滴出的速率

[答案]B

[解析]在中和热测定的实验中，将氢氧化钠和盐酸混合反应后的最高温度作为末温度，B项正确；

火柴头中不含Cl－，C项错误。

5．有关下图及实验的描述正确的是（　　）

A．用甲图装置电解精炼铜

B．用乙图装置制备Fe（OH）3胶体

C．丙图装置可制得金属锰

D．丁图验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性

[解析]电解精炼铜时粗铜作阳极，与电源正极相连，纯铜作阴极，与电源负极相连，A错；

制备Fe（OH）3胶体时应该将饱和FeCl3溶液滴入沸水中，B错；

铝粉和MnO2能在镁条和氯酸钾的引发下发生铝热反应制得Mn，C对；

利用套管实验验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性时，应将NaHCO3放在小试管中，将Na2CO3放在大试管中，D错。

6．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下图中选择合适的装置并连接。

其中连接顺序合理的是（　　）

A．a—a′→d′—d→eB．c—c′→d—d′→g

C．b—b′→d—d′→gD．d—d′→c—c′→f

[解析]盐酸和大理石制得的CO2气体含有氯化氢和水蒸气，除氯化氢用饱和碳酸氢钠溶液，干燥用浓硫酸，二氧化碳比空气重，所以用向上排空气法。

7．下图的实验装置用来分离CO2和CO气体并干燥。

图中a为止水夹，b为分液漏斗的活塞，通过Y形管和止水夹分别接c、d两球胆，现装置内的空气已排尽。

为使实验成功，甲、乙、丙中盛放的溶液分别为（　　）

A．NaHCO3饱和溶液、12mol·

L－1盐酸，18.4mol·

L－1H2SO4

B．Na2CO3饱和溶液、2mol·

L－1H2SO4、NaOH饱和溶液

C．NaOH饱和溶液、2mol·

L－1H2SO4、18.4mol·

D．18.4mol·

L－1H2SO4、NaOH饱和溶液、18.4mol·

[解析]由图示可知甲中所盛试剂用于吸收混合气中的CO2，可排除A、D两项；

丙中所盛试剂用于干燥CO和CO2气体，排除B项。

8．用下图装置制取、提纯并收集表中的四种气体（a、b、c表示相应仪器中加入的试剂），其中可行的是（　　）

气体

a

b

c

A

NO2

浓硝酸

铜片

NaOH溶液

B

SO2

浓硫酸

Cu

酸性KMnO4溶液

C

CO2

稀盐酸

CaCO3粉末

饱和NaHCO3溶液

D

NH3

浓氨水

生石灰

碱石灰

[解析]A不能用NaOH溶液来提纯NO2：

2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O；

B浓H2SO4与Cu反应需加热，不能用酸性KMnO4溶液来提纯SO2：

2KMnO4＋5SO2＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4；

D中NH3密度小于空气密度，应用向下排空气法收集。

二、非选择题（共52分）

9．（16分）某校化学实验兴趣小组欲采用如图所示的实验装置制备Cl2，同时进行与氯气有关的某些实验，按要求回答问题。

（1）A是浓盐酸，B为二氧化锰，将A滴入B中时发生反应的离子方程式为______________________________________________。

（2）甲同学用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，结果制得Cl2体积（标准状况下）小于1.12L，这是由于反应过程中盐酸浓度变小造成的。

请列举导致盐酸浓度变小的原因：

_____________________________________________________

_____________________________________________________。

（3）在实验室中，乙同学欲用下图中的装置净化氯气，则瓶①②中应盛放的试剂分别是①________，②________（填试剂名称）。

（4）丙同学将纯净的Cl2通入一定量石灰乳中来制取漂白粉，若通入224mL（标准状况下）Cl2完全反应，则反应过程中转移电子的物质的量为________。

[答案]

（1）MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

（2）①氯化氢挥发；

②反应生成水；

③反应消耗HCl

（3）饱和食盐水　浓硫酸　（4）0.01mol

[解析]

（1）浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－

Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。

（2）浓盐酸在反应的过程中浓度变小的原因可能有氯化氢挥发、反应消耗HCl致使溶质减少，也可能是反应生成水使溶剂增多。

（3）实验室制备的氯气中含有氯化氢和水蒸气两种杂质，可先用饱和食盐水除去氯化氢气体，再用浓硫酸除去水蒸气，就会得到较纯净的氯气。

（4）氯气与石灰乳反应的化学方程式为2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O，标出其化合价就可得知参加反应的氯气与转移电子之间的物质的量之比为1∶1，故0.01mol氯气参加反应时转移电子的物质的量为0.01mol。

10．（16分）（2011·

重庆，27）固态化合物A由两种短周期元素组成，可与水发生复分解反应。

甲组同学用下图装置（夹持装置略）对其进行探究实验。

（1）仪器B的名称是________。

（2）实验中，Ⅱ中的试纸变蓝，Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成，则Ⅲ中的试剂为________；

Ⅳ中发生反应的化学方程式为________；

Ⅴ中的试剂为________。

（3）乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为Ⅰ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅱ—Ⅴ—Ⅵ，此时Ⅱ中现象为________，原因是________________________________________________________。

（4）经上述反应，2.5g化合物A理论上可得0.56L（标准状况）M；

则A的化学式为________。

[答案]

（1）分液漏斗　

（2）碱石灰　3CuO＋2NH3

3Cu＋N2＋3H2O　浓H2SO4　（3）试纸变蓝　氧化铜与氨气反应生成水和未反应的氨气形成氨水，使红色石蕊试纸变蓝

（4）Mg3N2

[解析]本题主要考查了实验仪器、实验方案的设计与评价，考查了学生对实验数据的处理能力。

（1）带有活塞的漏斗是分液漏斗。

（2）根据实验流程图可知用红色石蕊试纸检验的是氨气，氨气是一种碱性气体，干燥氨气用碱石灰；

氨气具有还原性，将黑色的CuO还原为红色的Cu，自身被氧化为N2；

尾气中的氨气被浓硫酸吸收，最后N2用排水法收集。

（3）氧化铜与氨气反应生成水和未反应的氨气形成氨水，使红色石蕊试纸变蓝。

（4）0.56LM即N2的物质的量为0.025mol，则化合物A中N的质量为0.7g，则另一种元素的质量为1.8g，经过对A中未知元素的化合价讨论可得，只能是＋2价的Mg符合题意，故该物质是Mg3N2。

11．（20分）（2011·

全国，29）请回答下列实验室中制取气体的有关问题。

（1）下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

装置B、C、D的作用分别是：

B__________________________________________________；

C__________________________________________________；

D__________________________________________________。

（2）在实验室欲制取适量NO气体。

①下图中最适合完成该实验的简易装置是____（填序号）;

②根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：

应加入的物质

所起的作用

③简单描述应观察到的实验现象____________________。

[答案]

（1）向上排气收集氯气

安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中

吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境

（2）①Ⅰ

②

铜和稀硝酸

产生NO气体

水

排水收集NO气体

主要是接收B中排出的水

③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；

A管上部空间由无色逐渐变为浅红棕色，随反应的进行又逐渐变为无色；

A中的液体由无色变为浅蓝色；

B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中

[解析]本题考查了气体的制备、净化以及尾气处理，侧重考查学生的实验设计能力。

（1）氯气密度大于空气，可用向上排空气法收集。

B为收集氯气的装置，C可以储存剩余氯气，同时也有防倒吸功能。

氯气有毒，不能排放到大气中，D的作用则是吸收尾气。

（2）①实验室制取NO可用铜与稀硝酸反应来制取。

NO有毒且易于与氧气化合生成红棕色NO2。

所以收集NO应用排水法，应选装置Ⅰ。

②A中盛放铜与稀硝酸，B中盛水，用排水法收集NO，还能除去混有的NO2。

C的作用是接收B中排出的水。

③铜与稀硝酸反应的现象是铜片上有无色气体生成，气体在A试管上部变为红棕色；

反应放热使反应速率逐渐加快；

铜片逐渐溶解，生成蓝色溶液；

B中水面逐渐下降。