第57講常見(jiàn)氣體的制備、凈化和收集202612345678910111213層次1基礎(chǔ)性1.下列制備并收集氣體的方法不可行的是(

)選項(xiàng)氣體方法A.Cl2將濃鹽酸滴入高錳酸鉀固體中,用排飽和食鹽水法收集B.NH3將濃氨水滴入NaOH固體中,用向下排空氣法收集C.NO2將銅片加入濃硝酸中,用排水法收集D.SO2銅與濃硫酸混合加熱,用排飽和亞硫酸氫鈉溶液法收集C12345678910111213解析

濃鹽酸具有還原性,高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)可以生成氯氣,而氯氣在飽和食鹽水中的溶解度比較低,故可以用排飽和食鹽水法收集Cl2,A不符合題意;氫氧化鈉溶于水放熱,且溶液中氫氧根離子濃度增大,導(dǎo)致氨氣放出,因?yàn)榘睔獾拿芏缺瓤諝庑?可以用向下排空氣法收集,B不符合題意;二氧化氮與水會(huì)發(fā)生反應(yīng),故不能用排水法收集二氧化氮,C符合題意;銅與濃硫酸在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫在亞硫酸氫鈉溶液中的溶解度比較小,故可以利用排飽和亞硫酸氫鈉溶液法收集SO2,D不符合題意。123456789101112132.(2024·遼寧錦州質(zhì)檢)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)反應(yīng):2NO+Na2O2═2NaNO2制備N(xiāo)aNO2。下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)A.用裝置甲制備N(xiāo)O B.用裝置乙干燥NOC.用裝置丙制備N(xiāo)aNO2 D.用裝置丁處理尾氣D12345678910111213解析

甲中利用稀硝酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的二氧化碳先排盡裝置中的空氣,然后用Cu與稀硝酸反應(yīng)制備N(xiāo)O,A正確;裝置乙中堿石灰可干燥NO,B正確;丙中發(fā)生反應(yīng):2NO+Na2O2═2NaNO2,C正確;丁中吸收尾氣的導(dǎo)氣管需伸入液面以下,而且NO與氧氣反應(yīng)的用量不好控制與操作,多余的NO可能會(huì)從支管口逸出,不能達(dá)到尾氣處理的目的,D錯(cuò)誤。123456789101112133.(2024·廣東深圳二模)利用如圖所示裝置進(jìn)行Cl2的制備及性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法不正確的是(

)A.固體a可以是KMnO4B.①處紙條無(wú)明顯現(xiàn)象且②處紙條褪色,說(shuō)明Cl2具有漂白性C.③處試紙變藍(lán),說(shuō)明氧化性:Cl2>I2D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,打開(kāi)止水夾K向裝置中鼓入空氣以促進(jìn)尾氣吸收B12345678910111213解析

已知反應(yīng)2KMnO4+16HCl(濃)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,故固體a可以是KMnO4,A正確;①處紙條無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明Cl2本身不具有漂白性,②處紙條褪色,說(shuō)明Cl2與水反應(yīng)的產(chǎn)物具有漂白性,B錯(cuò)誤;③處試紙變藍(lán),說(shuō)明有碘單質(zhì)生成,即發(fā)生了反應(yīng):2KI+Cl2═2KCl+I2,根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物可知氧化性:Cl2>I2,C正確;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,裝置內(nèi)還有大量的未參與反應(yīng)的有毒氣體Cl2,故需打開(kāi)止水夾K向裝置中鼓入空氣以促進(jìn)尾氣吸收,防止污染環(huán)境,D正確。123456789101112134.(2024·陜西渭南模擬)利用如圖所示裝置進(jìn)行Cl2的制備與性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)時(shí),下列說(shuō)法正確的是(

)A.裝置甲中反應(yīng)的離子方程式是MnO2+4HCl(濃)Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2OB.裝置丙中溶液先變紅后褪色,不能說(shuō)明Cl2具有漂白性C.裝置丁中反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1D.裝置戊的作用是處理尾氣,也可用澄清的石灰水替換B12345678910111213解析

裝置甲中反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,A錯(cuò)誤;裝置丙中溶液先變紅后褪色,是氯氣與水反應(yīng)生成了氯化氫和次氯酸的作用,不能說(shuō)明Cl2具有漂白性,B正確;裝置丁中反應(yīng)是2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2,C錯(cuò)誤;澄清石灰水中氫氧化鈣濃度太小,不適合進(jìn)行氯氣的尾氣處理,D錯(cuò)誤。123456789101112135.(5分)實(shí)驗(yàn)室利用下列裝置制備SO2(部分固定裝置略),請(qǐng)回答:(1)制備SO2可以選擇的發(fā)生裝置為_(kāi)_________(填大寫(xiě)字母),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________。

(2)選用圖中裝置制備并收集一瓶干燥的SO2,其連接順序?yàn)開(kāi)_________

(按氣流方向,填小寫(xiě)字母)。

ANa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2Oa→g→h→d→c→e→f12345678910111213解析

(1)實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3固體與濃硫酸反應(yīng)制取SO2,應(yīng)選擇固+液不加熱型發(fā)生裝置,應(yīng)選擇裝置A,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O。(2)利用裝置A制備SO2氣體,經(jīng)濃硫酸干燥后,用向上排空氣法收集SO2,由于SO2有毒,需要用堿石灰進(jìn)行尾氣吸收,則利用圖中裝置制備并收集一瓶干燥的SO2,其連接順序?yàn)閍→g→h→d→c→e→f。12345678910111213層次2綜合性6.(2024·山東濱州二模)用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持及尾氣處理裝置略去),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)選項(xiàng)a中試劑b中試劑c中試劑實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁.濃鹽酸KMnO4固體淀粉KI溶液驗(yàn)證氧化性:Cl2>I2B.濃硫酸Cu片品紅溶液驗(yàn)證SO2具有漂白性C.稀硝酸Na2CO3固體Na2SiO3溶液驗(yàn)證元素非金屬性強(qiáng)弱:N>C>SiD.飽和NaCl溶液電石酸性KMnO4溶液驗(yàn)證有C2H2生成A12345678910111213解析

濃鹽酸與KMnO4固體反應(yīng)可制備氯氣,氯氣氧化KI生成碘單質(zhì),淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán),證明氧化性Cl2>I2,A正確;濃硫酸與Cu反應(yīng)制取SO2需要加熱,圖中缺少加熱裝置,B錯(cuò)誤;稀硝酸具有揮發(fā)性,揮發(fā)出來(lái)的硝酸會(huì)混在CO2中,硝酸也能與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸,無(wú)法證明碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸,即無(wú)法證明非金屬性C>Si,C錯(cuò)誤;電石里面還有硫化鈣和磷化鈣等雜質(zhì),制備得到的乙炔里面還有H2S和PH3;H2S和PH3也會(huì)使酸性高錳酸鉀溶液褪色,無(wú)法證明是乙炔使酸性高錳酸鉀溶液褪色的,D錯(cuò)誤。123456789101112137.碳酰氯(COCl2)俗名光氣,熔點(diǎn)為-118℃,沸點(diǎn)為8.2℃,遇水迅速水解生成氯化氫。光氣可由氯仿(CHCl3)和氧氣在光照條件下合成。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.裝置丁中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CHCl3+O22COCl2+2HClB.裝置丙的主要作用是吸收尾氣中的氯化氫C.丁中冰水混合物的作用是降溫,防止COCl2揮發(fā)D.裝置的連接順序(裝置可重復(fù)使用)應(yīng)為c→a→b→e→f→a→b→dD12345678910111213解析

光氣可由氯仿(CHCl3)和氧氣在光照條件下合成,且光氣遇水迅速水解,由實(shí)驗(yàn)裝置可知,乙裝置用于制備氧氣,然后經(jīng)甲干燥氧氣,在裝置丁中合成光氣,丁后面需連接干燥裝置防止水進(jìn)入丁中,最后連接丙裝置吸收尾氣。裝置丁中氯仿和氧氣在光照條件下合成光氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CHCl3+O22COCl2+2HCl,A正確;裝置丁中生成氯化氫,氯化氫極易溶于水,倒扣的漏斗可防止倒吸,則裝置丙的主要作用是吸收尾氣中的氯化氫,B正確;COCl2的沸點(diǎn)為8.2

℃,沸點(diǎn)較低易揮發(fā),則冰水混合物的作用是降溫,防止COCl2揮發(fā),C正確;由上述分析可知,裝置的連接順序?yàn)閏→b→a→e→f→b→a→d,D錯(cuò)誤。123456789101112138.(2024·江西南昌一模)能用如圖所示裝置完成氣體制備、尾氣處理(加熱和夾持等裝置略去)的是(

)選項(xiàng)氣體制備試劑燒杯中試劑A.NH3堿石灰與濃氨水H2SO4溶液B.CO2大理石和硫酸石灰水C.C2H2電石與水水D.Cl2MnO2與濃鹽酸NaOH溶液D12345678910111213解析

濃氨水滴到固體堿石灰上產(chǎn)生NH3,氨氣作為尾氣被吸收時(shí)不能將導(dǎo)管直接通入H2SO4溶液中,會(huì)引起倒吸,A錯(cuò)誤;不能用硫酸與大理石制備CO2,生成的硫酸鈣會(huì)附著在大理石上,阻礙反應(yīng)進(jìn)行,B錯(cuò)誤;電石與水反應(yīng)生成C2H2,尾氣應(yīng)用酸性高錳酸鉀溶液或溴的四氯化碳溶液吸收,C錯(cuò)誤;MnO2與濃鹽酸在加熱條件下制取Cl2,為了防止污染空氣,過(guò)量的Cl2用NaOH溶液吸收,D正確。123456789101112139.用如圖裝置制取氣體(圖中加熱及氣體收集裝置均已略去;a、b、c、d表示相應(yīng)儀器中加入的試劑)。利用下列方案可得到干燥、純凈氣體的是(

)選項(xiàng)制備氣體abcdA.Cl2濃鹽酸MnO2NaOH溶液堿石灰B.NH3濃氨水CaOH2O固體NaOHC.NO稀硝酸CuH2OP2O5D.H2稀硝酸ZnNaOH溶液無(wú)水CaCl2C12345678910111213解析

濃鹽酸與MnO2共熱可制備Cl2,但NaOH溶液會(huì)與Cl2反應(yīng),應(yīng)選用飽和食鹽水除雜,且堿石灰不能干燥Cl2,故A錯(cuò)誤;NH3極易溶于水,不能通入水中,故B錯(cuò)誤;稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO,NO難溶于水,且不與P2O5反應(yīng),故可以用水除雜,用P2O5干燥,故C正確;稀硝酸與Zn反應(yīng)生成NO,不生成H2,故D錯(cuò)誤。1234567891011121310.利用圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)進(jìn)行足夠長(zhǎng)時(shí)間后裝置Ⅱ中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是(

)選項(xiàng)①②③裝置Ⅱ中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A稀鹽酸MnO2飽和NaCl溶液有細(xì)小的白色晶體析出B濃氨水氧化鈣硫酸亞鐵溶液產(chǎn)生大量白色沉淀C冰醋酸乙醇和濃硫酸飽和碳酸鈉溶液溶液分層,上層為油狀液體D濃鹽酸碳酸鈣滴有酚酞的稀碳酸鈉溶液溶液由紅色最終變?yōu)闊o(wú)色D12345678910111213解析

稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng),裝置Ⅱ中無(wú)明顯現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;濃氨水和氧化鈣反應(yīng)生成氨氣,氨氣與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)生成Fe(OH)2白色沉淀,然后變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)镕e(OH)3紅褐色沉淀,故B錯(cuò)誤;酯化反應(yīng)需要加熱,但圖中沒(méi)有加熱裝置,不能生成乙酸乙酯,故C錯(cuò)誤;濃鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)生成CO2氣體,且濃鹽酸易揮發(fā),CO2、HCl均與Na2CO3反應(yīng)使溶液堿性減弱,觀察到裝置Ⅱ中溶液由紅色最終變?yōu)闊o(wú)色,故D正確。1234567891011121311.“化學(xué)多米諾實(shí)驗(yàn)”即只需控制第一個(gè)反應(yīng),利用反應(yīng)中氣體產(chǎn)生的壓力和虹吸作用原理,使若干化學(xué)實(shí)驗(yàn)依次發(fā)生。如圖是一個(gè)“化學(xué)多米諾實(shí)驗(yàn)”。已知:Cu2++4NH3·H2O═4H2O+[Cu(NH3)4]2+(該反應(yīng)產(chǎn)物可作為H2O2分解的催化劑)。12345678910111213下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(

)A.整套裝置中一共只有3個(gè)氧化還原反應(yīng)B.為了保證實(shí)驗(yàn)成功,實(shí)驗(yàn)前必須檢查整套裝置的氣密性C.a的作用是平衡氣壓,便于稀硫酸順利流下D.I的作用是吸收揮發(fā)出的H2S氣體A12345678910111213解析

由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置B中鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,反應(yīng)生成的氫氣進(jìn)入裝置C中,使裝置C中氣體壓強(qiáng)增大,將硫酸和少量硫酸銅的混合溶液壓入裝置D中,鋅和混合溶液發(fā)生反應(yīng)生成銅、硫酸鋅和氫氣,反應(yīng)生成的氫氣進(jìn)入裝置E中,使裝置E中氣體壓強(qiáng)增大,將硫酸銅溶液壓入裝置F中,銅離子與過(guò)量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子,當(dāng)E中長(zhǎng)導(dǎo)管的底端高于液面后,氫氣進(jìn)入裝置F中,將反應(yīng)生成的四氨合銅離子壓入裝置G中,在四氨合銅離子的催化作用下,過(guò)氧化氫分解生成氧氣和水,反應(yīng)生成的氧氣進(jìn)入裝置H中,與過(guò)量的氫硫酸反應(yīng)生成硫和水,裝置I中氫氧化鈉溶液用于吸收揮發(fā)出的硫化氫,防止污染環(huán)境。1234567891011121312.實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì),焦性沒(méi)食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.①②③中依次盛裝KMnO4溶液、濃硫酸、焦性沒(méi)食子酸溶液B.管式爐加熱前,用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃,通過(guò)聲音判斷氣體純度C.結(jié)束反應(yīng)時(shí),先關(guān)閉活塞K,再停止加熱D.裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣B12345678910111213解析

A項(xiàng),氣體從溶液中逸出易帶出水蒸氣,所以濃硫酸應(yīng)放在③中,錯(cuò)誤;B項(xiàng),先通H2以排出空氣,加熱前應(yīng)先檢驗(yàn)H2的純度,正確;C項(xiàng),若先停止通H2,空氣中的氧氣有可能重新將W氧化,應(yīng)先停止加熱,再關(guān)閉活塞K,錯(cuò)誤;D項(xiàng),MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣需要加熱,不能用啟普發(fā)生器制備,錯(cuò)誤。12345678910111213層次3創(chuàng)新性13.(8分)二氯化釩(VCl2)有強(qiáng)還原性和吸濕性,熔點(diǎn)為425℃、沸點(diǎn)為900℃,是制備多種醫(yī)藥、催化劑、含釩化合物的中間體。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室制備VCl2并進(jìn)行相關(guān)探究?；卮鹣铝袉?wèn)題:12345678910111213(1)小組同學(xué)通過(guò)VCl3分解制備VCl2。①按氣流方向,圖中裝置合理的連接順序?yàn)開(kāi)_________________________(用小寫(xiě)字母填空)。②A中盛放NaNO2的儀器名稱(chēng)為_(kāi)_________,其中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________。

(2)測(cè)定產(chǎn)品純度:實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)品中混有少量VCl3雜質(zhì)。稱(chēng)量1.3775g樣品,溶于水充分水解,調(diào)