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2023
学年
新高
化学
一轮
复习
专题
突破
训练
常见
气体
实验室
制法
及其
性质
探究
鲁科版
专题突破训练1
常见气体的实验室制法及其性质探究
(建议用时:35分钟)
一、选择题(每小题有一个或两个正确答案)
1.(2023年·郑州模拟)用如图装置制取并收集气体,对应的装置和试剂均正确的是( )
Ⅲ中收集气体
Ⅰ中试剂a、b
Ⅱ中试剂c
Ⅳ中试剂d
A
SO2
稀硫酸与铜片
浓硫酸
NaOH溶液
B
Cl2
浓盐酸与二氧化锰
饱和氯化钠溶液
NaOH溶液
C
HBr
浓硫酸与溴化钠
浓硫酸
水
D
CO
甲酸与浓硫酸
浓硫酸
酸性KMnO4
溶液
B [铜与稀硫酸不反应,A项错误;浓盐酸与二氧化锰在加热条件下可发生反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,制取的Cl2中含有的HCl气体可通过饱和食盐水除去,由于氯气的密度大于空气的密度,可用向上排空气法收集氯气,由于氯气有毒,需用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,B项正确;浓硫酸具有强氧化性,能将HBr氧化为Br2,因此制取和干燥HBr时均不能用浓硫酸,C项错误;CO与酸性高锰酸钾溶液不反应,故不能用酸性高锰酸钾溶液吸收多余的CO气体,CO相对分子质量与空气的相近,不能用排空气法收集,D项错误。]
2.Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。下列判断正确的是( )
A.玻璃管的作用是连通大气,平衡气压
B.使用Y形管甲时,应将Na2SO3固体转移到浓硫酸中
C.Y形管乙中产生的为氧化性气体,将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
D.Y形管乙中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
AD [玻璃管的作用是连通大气,平衡气压,以便左右两边产生的气体顺利导入BaCl2溶液中,A项正确;使用Y形管甲时,应将浓硫酸转移到Na2SO3固体中,B项错误;SO2与BaCl2不反应,氧化性气体能将溶液中的SO氧化为SO,而不是将BaSO3氧化为BaSO4,C项错误。]
3.某学习小组拟利用如图装置制备氮化钙(化学式为Ca3N2,极易与H2O反应)。下列说法正确的是( )
A.打开活塞K通入N2,试管A内有气泡产生,说明装置气密性良好
B.U形管中盛放的干燥剂既可以是碱石灰,也可以是浓硫酸
C.将产物Ca3N2放入盐酸中,只能得到一种盐
D.反应结束后,先熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温后再关闭活塞K
D [A项,不能用通气体的方法检验装置气密性;B项,U形管只能装固体;C项,Ca3N2放入盐酸中可得到两种盐CaCl2和NH4Cl。]
二、非选择题
4.(2023年·惠州模拟)某研究小组用下图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在______中,再加水稀释,这样操作的目的是____________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)通入足量SO2时,装置C中观察到的现象为_________________________
____________________________________________________________________。
(3)根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式____________________________
___________________________________________________________________。
②请设计实验方案检验装置C中有Fe2+生成___________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
③该小组同学向装置C反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO,该做法____________(填“合理”或“不合理”),理由是______________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)装置D中倒置漏斗的作用是_____________________________________。
(5)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有________(填字母)。
a.浓硫酸 b.酸性KMnO4溶液
c.碘水 d.NaCl溶液
[解析] (1)配制FeCl3溶液时,为了抑制Fe3+水解,需先把FeCl3晶体溶解在浓盐酸中,再加水稀释。(2)SO2通入FeCl3溶液中时,SO2表现出还原性,能将Fe3+还原为Fe2+,则装置C中观察到的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色。(3)①根据上述分析可知,装置C中发生反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===SO+4H++2Fe2+。②检验装置C中有Fe2+生成的方法为取少量C中反应后的溶液于试管中,滴加酸性KMnO4溶液,现象为KMnO4溶液退色时说明含有Fe2+,反之无Fe2+。或取少量C中反应后的溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,现象为产生蓝色沉淀时说明含有Fe2+,反之无Fe2+。③加入的HNO3能将溶解的SO2氧化为H2SO4,会干扰实验,故该做法不合理。(4)装置D中倒置漏斗能将SO2尾气充分吸收,且能防止溶液倒吸。(5)要验证SO2具有还原性,应选择具有较强的氧化性的试剂,且实验过程中有明显的实验现象,b、c项试剂均可代替FeCl3溶液。
[答案] (1)浓盐酸 抑制氯化铁水解
(2)溶液由棕黄色变为浅绿色
(3)①2Fe3++SO2+2H2O===SO+4H++2Fe2+
②取少量C中反应后的溶液于试管中,向其中滴入酸性高锰酸钾溶液,若退色,说明有Fe2+,若不退色,说明没有Fe2+(合理即可)
③不合理 硝酸可以将溶解的SO2氧化为H2SO4,干扰实验
(4)使气体被充分吸收;防止溶液倒吸
(5)bc
5.(2023年·桂林模拟)现用下列装置(仪器可重复使用)制备PH3,并证明PH3具有强还原性和热不稳定性。
已知:①标准状况时,PH3是一种无色、微溶于水、有剧毒的气体,具有强还原性,在空气中能自燃;
②白磷(P4)常温下为白色或黄色蜡状固体,不溶于水,在空气中易自燃;
③乙醚是一种易挥发的液体,沸点为34.6 ℃,能溶解白磷。
(1)仪器m的名称为________,装置C名称为________。
(2)实验室用白磷与NaOH浓溶液反应生成NaH2PO2的同时制得PH3,反应的化学方程式为_________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)用装置A制取PH3,实验前,在仪器n中加入适量的乙醚和白磷并微热,然后才滴入浓NaOH溶液。实验前先微热的目的是___________________________
___________________________________________________________________。
(4)将A、C、E依次相连,按照(3)中操作滴入浓NaOH溶液后,同时点燃E处导出的气体,若装置C中溶液黄色变浅,同时得到白色蜡状固体,说明PH3具有______性,装置C中发生的化学反应方程式为____________________________,
点燃E处气体的目的为_________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)将以上装置组合以证明PH3受热已分解,并验证PH3受热分解的气体产物,则仪器连接顺序为A→________→D→________→________→E(在“→”之间的空白处填写装置编号)。能证明PH3分解的气体产物的现象是_____________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
[解析] (2)NaH2PO2中磷元素为+1价,PH3中磷元素为-3价,根据得失电子守恒,可得到反应方程式为P4+3NaOH(浓)+3H2O3NaH2PO2+PH3↑。(3)乙醚易挥发,实验前微热可生成乙醚蒸气除去装置中的空气,防止P4和PH3自燃。(4)C中溶液黄色变浅,即Fe3+被还原,可证明PH3有还原性;得到白色蜡状固体即生成P4,化学方程式为6Fe2(SO4)3+4PH3===P4↓+12FeSO4+6H2SO4。(5)先由A装置生成PH3,在B装置加热分解,再将产物通过D装置冷却得到P4,然后第一次通过装置C除去PH3,第二次通过装置C检验PH3是否完全除去,然后检验生成的氢气;证明分解生成的是氢气,需先看到第二次通过装置C的溶液不退色,然后点燃E处气体火焰呈蓝色。
[答案] (1)分液漏斗 洗气瓶
(2)P4+3NaOH(浓)+3H2O3NaH2PO2+PH3↑
(3)排除装置中的空气,防止P4和PH3自燃
(4)还原 6Fe2(SO4)3+4PH3===P4↓+12FeSO4+6H2SO4 防止有毒气体PH3泄漏,污染空气
(5)B C C 第二瓶C中溶液不退色,点燃E处气体,火焰呈蓝色
6.(2023年·湖南各校联考)氯酸钾是一种重要的氧化剂,受热易分解。为充分利用资源,变废为宝,实验室以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:
回答下列问题:
(1)加热下氯化过程发生反应的化学方程式为_________________________
_______________________________________________________________。
(2)用如图装置制备Cl2,为保证氯化过程中Cl2反应充分,制Cl2时应采取的措施是______________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________,
导气口n后所连接装置合适的是________。
(3)操作2包含一系列实验操作,主要为________→降温结晶→过滤→洗涤→低温干燥。