2023版高三一輪總復(fù)習(xí)化學(xué)魯科版：課時(shí)分層作業(yè)19 常見氣體制備裝置的研究

1、PAGE PAGE 10課時(shí)分層作業(yè)(十九)常見氣體制備裝置的研究1(2021全國(guó)甲卷，T9)實(shí)驗(yàn)室制備下列氣體的方法可行的是()氣體方法A氨氣加熱氯化銨固體B二氧化氮將鋁片加到冷濃硝酸中C硫化氫向硫化鈉固體滴加濃硫酸D氧氣加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物D實(shí)驗(yàn)室可用氫氧化鈣和氯化氨固體加熱制氨氣，而不用加熱氯化銨固體制氨氣，這是因?yàn)槁然@固體加熱生成氨氣和氯化氫，二者冷卻后又生成氯化銨固體，A不符合題意；將鋁片加到冷濃硝酸中會(huì)發(fā)生鈍化，在鋁片表面生成致密的氧化膜，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，故不能制得二氧化氮，B不符合題意；向硫化鈉固體滴加濃硫酸，濃硫酸有強(qiáng)氧化性，硫化鈉有強(qiáng)還原性，二者會(huì)發(fā)生氧化還原反

2、應(yīng)，不能生成硫化氫氣體，C不符合題意；加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物，由于二氧化錳的催化作用，可加快氯酸鉀的分解，從而制得氧氣，D符合題意。2某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室通過(guò)反應(yīng)：6NaClO3CH3OH3H2SO4= 6ClO25H2O3Na2SO4CO2制備ClO2，并將其轉(zhuǎn)化為便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存的NaClO2固體，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(已知ClO2沸點(diǎn)為10 ，濃度較高時(shí)易發(fā)生爆炸)。下列說(shuō)法正確的是()A試劑X是甲醇BB中開始反應(yīng)后立即停止通二氧化碳C此實(shí)驗(yàn)可以不用冰水浴 DC中發(fā)生的反應(yīng)方程式為2ClO22NaOHH2O2=2NaClO22H2OO2DA.裝置B中如果將CH3OH滴入濃H2SO4中，容易

3、造成液滴四濺，實(shí)驗(yàn)操作不安全，所以裝置B中的試劑X是濃H2SO4，試劑Y為CH3OH，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通入CO2氣體的目的是稀釋ClO2，因?yàn)镃lO2濃度較高時(shí)易發(fā)生爆炸，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)通入一定量的CO2, 目的是趕盡B裝置中殘留的ClO2，使其在C裝置中充分吸收，故反應(yīng)中不能停止通二氧化碳，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.ClO2沸點(diǎn)為10 ，冰水浴可以使其液化，使反應(yīng)更加充分，C項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2021長(zhǎng)沙模擬)實(shí)驗(yàn)室模擬制備亞硝酰硫酸(NOSO4H)的反應(yīng)裝置如圖所示，下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作或敘述錯(cuò)誤的是()AB C DE已知：亞硝酰硫酸為棱形結(jié)晶，溶于硫酸，遇水易分解反應(yīng)原理為SO2HNO3=SO3HNO2、

4、SO3HNO2=NOSO4HA濃硝酸與濃硫酸混合時(shí)，是將濃硫酸慢慢滴加濃硝酸中，邊加邊攪拌B裝置B和D中的濃硫酸的作用是防止水蒸氣進(jìn)入裝置C導(dǎo)致亞硝酰硫酸分解C冷水的溫度控制在20 左右，太低反應(yīng)速率太慢；太高硝酸易分解，SO2逸出D實(shí)驗(yàn)時(shí)用98%的濃硫酸代替70%的H2SO4溶液產(chǎn)生SO2速率更快D濃硝酸與濃硫酸混合時(shí)，如果將濃硝酸注入濃硫酸中，容易發(fā)生液滴四濺，故濃硝酸與濃硫酸混合時(shí)，是將濃硫酸慢慢滴加濃硝酸中，并且邊加邊攪拌，攪拌的目的是及時(shí)散熱，防止局部過(guò)熱，A正確；亞硝酰硫酸遇水易分解，裝置B中的濃硫酸的作用是干燥SO2氣體防止水蒸氣進(jìn)入裝置C中，裝置D中的濃硫酸的作用是防止裝置E中

5、的水蒸氣進(jìn)入裝置C中，B正確；為了保證反應(yīng)速率不能太慢，同時(shí)又要防止溫度過(guò)高硝酸分解，SO2逸出，故冷水的溫度控制在20 左右，C正確；98%的濃硫酸很難電離出H，如果用98%的濃硫酸代替70%的H2SO4溶液產(chǎn)生SO2速率更慢，D錯(cuò)誤。4(雙選)氮化鋁(AlN)是一種性能優(yōu)異的新型材料，可由鋁和氨氣反應(yīng)制得。下列分析正確的是()A裝置除可制備氨氣外，還可以制取氯氣、氫氣、二氧化碳、二氧化硫等氣體B當(dāng)裝置中幾乎沒(méi)有氣泡冒出時(shí)，證明裝置處反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全C裝置中，當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1.2 mol e時(shí)，有13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧化產(chǎn)物生成D實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，為了保證反應(yīng)快速進(jìn)行，要先加熱裝置，后打開裝置

6、的活塞AB用濃氨水和生石灰制取氨氣，經(jīng)堿石灰干燥后，氨氣和鋁粉反應(yīng)生成AlN，是安全瓶，剩余的氨氣被中的稀硫酸吸收。裝置是固體和液體或液體和液體不加熱制取氣體的裝置，除可制備氨氣外，還可以用KMnO4固體和濃鹽酸制取氯氣，用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，用大理石和鹽酸制取二氧化碳，用Na2SO3固體和硫酸制取二氧化硫，故A正確；在裝置中NH3和鋁粉反應(yīng)制取AlN，同時(shí)生成氫氣，中的稀硫酸可以吸收剩余的NH3，氫氣不溶于稀硫酸，從稀硫酸中逸出，當(dāng)裝置中幾乎沒(méi)有氣泡冒出時(shí)，證明裝置處反應(yīng)已經(jīng)進(jìn)行完全，故B正確；裝置中NH3和Al反應(yīng)生成AlN和H2，鋁元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到3價(jià)，被氧化，AlN是氧化產(chǎn)物

7、，AlN在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是固體，無(wú)法計(jì)算其體積，故C錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，要先通氨氣，將裝置中的空氣排出， 以防止在加熱時(shí)鋁被空氣中的氧氣氧化，故D錯(cuò)誤。5. (雙選)(2021長(zhǎng)沙模擬)Mg與Br2反應(yīng)可生成具有強(qiáng)吸水性的MgBr2，該反應(yīng)劇烈且放出大量的熱。實(shí)驗(yàn)室采用如圖裝置制備無(wú)水MgBr2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()Aa為冷卻水進(jìn)水口B裝置A的作用是吸收水蒸氣和揮發(fā)出的溴蒸氣C實(shí)驗(yàn)時(shí)需緩慢通入N2，防止反應(yīng)過(guò)于劇烈D可以用干燥空氣代替N2BD實(shí)驗(yàn)時(shí)利用干燥的氮?dú)鈱逭魵鈳肴i燒瓶中，鎂和溴發(fā)生反應(yīng)制得MgBr2，由于MgBr2具有吸水性，為了防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，裝置A中存在無(wú)水氯化鈣，作用

8、是吸收水蒸氣；乙醚、溴等物質(zhì)的沸點(diǎn)不高、易揮發(fā)，冷凝管的冷凝回流提高了乙醚、溴的利用率，反應(yīng)劇烈且放出大量的熱，實(shí)驗(yàn)時(shí)需緩慢通入N2，且將裝置置于冰水中，由此分析。MgBr2具有較強(qiáng)的吸水性，制備無(wú)水MgBr2，需要防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶，則裝置A的作用是吸收水蒸氣，無(wú)水CaCl2不能吸收溴蒸氣，故B符合題意；不能用干燥空氣代替N2，空氣中含有的氧氣可將鎂氧化為MgO會(huì)阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，故D符合題意。6(2021濟(jì)寧模擬)研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行SO2的制備及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)，裝置如圖(a為活塞，加熱及固定裝置已略去)。(1)連接儀器、_、加藥品后，打開a，然后滴入濃硫酸，加熱。(2)銅與濃硫酸反

9、應(yīng)制備SO2的化學(xué)方程式是_。(3)品紅溶液中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。(4)從高錳酸鉀溶液中觀察到的現(xiàn)象說(shuō)明SO2具有_性。答案(1)檢查裝置氣密性(2)Cu2H2SO4(濃)eq o(=,sup9()CuSO4SO22H2O(3)品紅溶液紅色褪去變?yōu)闊o(wú)色(4)還原7(2021山東師范大學(xué)附中月考)某小組同學(xué)利用如圖所示裝置制備少量NCl3。已知：NCl3可由Cl2與NH4Cl溶液在適宜溫度下反應(yīng)生成。常溫下，NCl3為黃色油狀液體，熔點(diǎn)為40 ，沸點(diǎn)為71 ，加熱到93 以上或直接陽(yáng)光照射都會(huì)爆炸。回答下列問(wèn)題：(1)裝置A中圓底燒瓶?jī)?nèi)所盛放的固體是_(填化學(xué)式)。(2)裝置B中儀器c的名稱是_，實(shí)

10、驗(yàn)過(guò)程中該儀器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)裝置B的燒杯中應(yīng)控制水浴加熱的溫度范圍為_。(4)裝置D中所盛放的試劑不能為下列物質(zhì)中的_(填標(biāo)號(hào))。a生石灰bNaOH固體c堿石灰d無(wú)水CaCl2解析(1)裝置A的圓底燒瓶中發(fā)生制備Cl2的反應(yīng)，沒(méi)有加熱，故盛放KMnO4粉末等。(2)裝置B中儀器c是蒸餾燒瓶，在該儀器中制備NCl3，根據(jù)題干信息可知反應(yīng)為3Cl2NH4Cleq o(=,sup9()NCl34HCl。(3)裝置B中需要加熱蒸餾出NCl3，NCl3的沸點(diǎn)為71 ，且在93 以上會(huì)爆炸，所以應(yīng)控制蒸餾溫度為7193 。(4)裝置D用于吸收多余的Cl2和HCl，故所盛放的試劑可以為生

11、石灰、NaOH固體或堿石灰，不能是無(wú)水CaCl2。答案(1)KMnO4(合理即可)(2)蒸餾燒瓶3Cl2NH4Cleq o(=,sup9()NCl34HCl(3)7193 (4)d8實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證鈉能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，并確定其產(chǎn)物的裝置如圖所示(已知：PdCl2溶液遇CO能產(chǎn)生黑色的Pd)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A裝置的儀器還可以制取H2、NH3等氣體B裝置中澄清石灰水變渾濁后，再點(diǎn)燃酒精燈C裝置中分別盛裝飽和Na2CO3溶液、濃硫酸D裝置中有黑色沉淀，發(fā)生的反應(yīng)是PdCl2COH2O=PdCO22HClC固體和液體不加熱反應(yīng)制備氣體，鋅和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，氧化鈣和濃氨水反應(yīng)制備氨氣都可以用裝置，

12、A正確；金屬鈉與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，因此實(shí)驗(yàn)之前，用二氧化碳?xì)怏w排出裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)看到裝置中澄清石灰水變渾濁后，空氣已排凈，再點(diǎn)燃酒精燈，B正確；反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w含有氯化氫和水蒸氣，因此先用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫(因?yàn)樘妓徕c溶液與二氧化碳反應(yīng))，再用濃硫酸吸收水蒸氣， C錯(cuò)誤； 根據(jù)題給信息可知， PdCl2被CO還原為黑色的Pd, 反應(yīng)是PdCl2COH2O=PdCO22HCl，D正確。9磺酰氯(SO2Cl2)是極易水解的無(wú)色發(fā)煙液體，沸點(diǎn)為69.1 。實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)反應(yīng)SO2(g)Cl2(g)SO2Cl2(l)制備，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示： 甲 乙丙丁 戊己請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

13、(1)a裝置中所盛固體可能是_(填寫一種即可)，儀器b常用于_。(2)乙裝置中所盛試劑的名稱為_，丙裝置U形管中堿石灰的作用是_。(3)乙裝置和丁裝置除了起凈化作用之外，另外一個(gè)作用是_。(4)SO2Cl2水解的離子方程式為_。(5)木炭與濃硫酸共熱生成SO2的同時(shí)，還可能生成CO2和CO。某科研小組用己裝置測(cè)定該混合氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)。將氣體X緩慢通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)觀察到_(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)時(shí)，停止通氣，此時(shí)氣體流量?jī)x顯示的流量是16.8 mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則氣體X中SO2的體積分?jǐn)?shù)為_。解析磺酰氯(SO2Cl2)的制備原理為SO2(g)Cl2(g)SO2Cl2(l)，氯氣和SO2在活

14、性炭作催化劑的作用下合成SO2Cl2，因磺酰氯(SO2Cl2)是極易水解的無(wú)色發(fā)煙液體，因此要保證參加反應(yīng)的氯氣和SO2是干燥的，同時(shí)要防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入錐形瓶中，同時(shí)利用堿石灰吸收SO2和氯氣尾氣，防止污染； 甲裝置：濃鹽酸和KMnO4或K2Cr2O7或Ca(ClO)2等固體制備氯氣，乙裝置：干燥氯氣；丙裝置：制備磺酰氯，同時(shí)防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入錐形瓶，并吸收未反應(yīng)的氯氣和二氧化硫；丁裝置：干燥二氧化硫；戊裝置：濃硫酸與亞硫酸鈉固體反應(yīng)制取二氧化硫。 (1)a裝置中所盛固體可能是KMnO4或K2Cr2O7或Ca(ClO)2，與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，儀器b為球形冷凝管，常用于冷凝回流，

15、提高原料利用率。(2)甲裝置制取的氯氣中含有HCl和水蒸氣，但是HCl不影響實(shí)驗(yàn)，水蒸氣會(huì)使SO2Cl2水解，則乙裝置用于干燥氯氣，所盛試劑的名稱為濃硫酸；丙裝置U形管中堿石灰的作用是吸收SO2和氯氣尾氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙，使SO2Cl2水解。(5)將氣體X緩慢通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置，只有SO2與碘反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為SO2I22H2O=2HIH2SO4，則當(dāng)觀察到中溶液由藍(lán)色突變?yōu)闊o(wú)色時(shí)，停止通氣，此時(shí)氣體流量?jī)x顯示的流量是16.8 mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，碘的物質(zhì)的量為0.045 L0.01 molL14.5104 mol, 則SO2物質(zhì)的量為4.5104 mol, 體積為4.5104

16、 mol22.4 Lmol10.010 08 L10.08 mL，則氣體X中的SO2的體積分?jǐn)?shù)為eq f(10.08 mL,16.8 mL)100%60%。答案(1)KMnO4或K2Cr2O7或Ca(ClO)2冷凝回流(2)濃硫酸吸收SO2和氯氣尾氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙，使SO2Cl2水解(3)通過(guò)觀察乙和丁裝置中單位時(shí)間內(nèi)的氣泡數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)兩種氣體的流量(4)SO2Cl22H2O=4HSOeq oal(2,4)2Cl(5)中溶液由藍(lán)色突變?yōu)闊o(wú)色60%10(2021安慶模擬)已知：Cu2O在酸性條件下能迅速發(fā)生反應(yīng)：Cu2O2H=CuCu2H2O；氮的氧化物能與紅熱的銅反應(yīng)。某小組設(shè)計(jì)實(shí)

17、驗(yàn)探究NO和Cu反應(yīng)的氧化產(chǎn)物，裝置如圖所示(部分夾持裝置未畫出)。 A BC D E請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)裝置A中盛放銅粉的儀器名稱為_，a管的作用是_，該裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(2)裝置B中試劑為_，裝置E的作用是_。(3)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先打開A中分液漏斗活塞，過(guò)一會(huì)兒，點(diǎn)燃D處酒精燈，這樣操作的目的是_，當(dāng)Cu充分反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，下列操作中應(yīng)首先進(jìn)行的操作是_(填序號(hào))。停止滴加濃硝酸熄滅酒精燈從E裝置中取出導(dǎo)氣管(4)為了探究氧化產(chǎn)物是否含有Cu2O，取少量完全反應(yīng)后的產(chǎn)物，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(甲)加入足量的稀硝酸，觀察是否完全溶解(乙)加入足量的稀硫酸，觀察是否完全溶解(丙)加

18、入足量的濃硝酸，觀察是否完全溶解(丁)在加熱條件下通入乙醇蒸氣，觀察固體是否變?yōu)榧t色其中，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖莀(填代號(hào))。(5)若氧化產(chǎn)物為CuO和Cu2O的混合物，為測(cè)定其組成，取混合物5.92 g與足量稀硝酸反應(yīng)，測(cè)得生成448 mL (標(biāo)準(zhǔn)狀況下)NO氣體，則混合物中CuO和Cu2O的物質(zhì)的量之比為_。解析本題以探究NO和Cu反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)裝置中A為制備NO2的裝置，發(fā)生的反應(yīng)為Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O，裝置B為制備NO的裝置， 發(fā)生的反應(yīng)為3NO2H2O= 2HNO3NO，裝置C為干燥NO的裝置，D為NO與Cu發(fā)生反應(yīng)的裝置，裝置E為收集多余的NO，進(jìn)行尾氣處理，防止污染環(huán)境，據(jù)此分析解題。(5)因?yàn)檠趸~與硝酸反應(yīng)不產(chǎn)生氣體，由反應(yīng)可知