2023屆高考化學(xué)魯科版一輪復(fù)習(xí)檢測(cè)-第四章第6課時(shí)　無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化與推斷　常見(jiàn)氣體制備裝置的研究

第6課時(shí)無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)化與推斷常見(jiàn)氣體制備裝置的研究題號(hào)知識(shí)易中難無(wú)機(jī)物的轉(zhuǎn)化與推斷1,2,46常見(jiàn)氣體的制備3綜合應(yīng)用578一、選擇題(每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1.(2022·山東泰安檢測(cè))中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)之間,在一定條件下可以發(fā)生如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)中的H2O沒(méi)有標(biāo)明),其中A、B、C中均含有同一種元素。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A.若A、B、C、D都是中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)氣體,則D可能是氧氣B.若A是氣體,D是常見(jiàn)金屬,則反應(yīng)①、②、③都是化合反應(yīng)C.若B物質(zhì)具有兩性,A、B、C、D都是化合物,則C溶液可能呈酸性,也可能呈堿性D.若①、②、③反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng),則A、B、C中含有的同一種元素一定呈現(xiàn)三種不同化合價(jià)解析:若A為NH3,B為N2,C為NO,則D為O2,A正確;若A為Cl2,D為Fe,B為FeCl3,C為FeCl2,反應(yīng)①、②、③都是化合反應(yīng),B正確;常見(jiàn)的兩性化合物是Al2O3和Al(OH)3,若A為AlCl3,D為NaOH,則B為Al(OH)3,C為NaAlO2,NaAlO2溶液呈堿性,若A為NaAlO2,D為鹽酸,C為AlCl3,AlCl3溶液呈酸性,C正確;若A為Cl2,D為Fe,B為FeCl3,C為FeCl2,①、②、③都是氧化還原反應(yīng),A、B、C中含有的同一種元素為氯元素,只呈現(xiàn)0和-1兩種價(jià)態(tài),D錯(cuò)誤。2.(2021·重慶巴蜀中學(xué)月考)某固體混合物X可能含有FeO、NaHCO3、NaNO3、SiO2、BaO和Al2O3中的幾種,某實(shí)驗(yàn)小組探究過(guò)程如圖:下列說(shuō)法正確的是(D)A.固體甲一定含有SiO2B.無(wú)色氣體甲只含有NOC.固體乙中一定含有Al元素D.固體X中一定含有FeO、NaNO3解析:固體混合物X加入足量稀硫酸后,產(chǎn)生的固體甲可能是和稀硫酸不反應(yīng)的固體SiO2,但也可能是和BaO反應(yīng)生成的硫酸鋇,也可能兩者都有,產(chǎn)生的無(wú)色氣體甲遇空氣變成紅棕色,說(shuō)明無(wú)色氣體甲中一定含有NO,但也可能同時(shí)含有CO2氣體,說(shuō)明固體X中一定含有NaNO3和具有還原性的FeO,但也可能同時(shí)含有NaHCO3,那么溶液甲中就一定含有硫酸鐵,也可能含有與Al2O3生成的硫酸鋁,與NaHCO3生成的硫酸鈉,則固體乙中一定含有氫氧化鐵,也可能含有氫氧化鋁,溶液乙一定含有硫酸銨和氨水。經(jīng)分析,固體甲可能是SiO2,也可能是生成的BaSO4沉淀,或兩者都有,故A錯(cuò)誤;經(jīng)分析,無(wú)色氣體甲中一定含有NO,但也可能同時(shí)含有CO2氣體,故B錯(cuò)誤;經(jīng)分析,固體乙中一定含有氫氧化鐵,可能含有氫氧化鋁,則固體乙中可能含有Al元素,故C錯(cuò)誤;經(jīng)分析,固體X中一定含有FeO、NaNO3,故D正確。3.(2021·云南昭通摸底測(cè)試)用如圖裝置制取氣體(圖中加熱及氣體收集裝置均已略去;必要時(shí)可加熱;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(C)選項(xiàng)制備氣體abcdACl2濃鹽酸MnO2NaOH溶液堿石灰BNH3濃氨水CaOH2O固體NaOHCNO稀硝酸CuH2OP2O5DH2稀硝酸ZnNaOH溶液無(wú)水CaCl2解析:濃鹽酸與MnO2共熱可制備Cl2,但NaOH溶液、堿石灰會(huì)與Cl2反應(yīng),不能用來(lái)除雜和干燥,故A錯(cuò)誤;NH3極易溶于水,不能通入水中除雜,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。4.(2021·北京豐臺(tái)期末)A、B、C、D、E是中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì),A、B是短周期元素組成的單質(zhì)。其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖:若C是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,D是黃綠色氣體。下列說(shuō)法正確的是(A)A.E物質(zhì)可能是氯化銨B.C、D均極易溶于水C.組成A的元素在元素周期表中位于第二周期第ⅤA族D.反應(yīng)中D得到1.2mol電子時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成B氣體2.24L解析:C是能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則C是氨氣,D是黃綠色氣體,則D是氯氣,氨氣與氯氣反應(yīng)生成氮?dú)夂吐然瘹?或氯化銨),故A是氫氣,B是氮?dú)?E是氯化氫(或氯化銨)。由上述分析可知,E物質(zhì)可能是氯化銨,故A正確;氨氣極易溶于水,但氯氣的溶解度不大,故B錯(cuò)誤;組成B的元素在元素周期表中位于第二周期第ⅤA族,故C錯(cuò)誤;反應(yīng)中D得到1.2mol電子時(shí),氮元素失去1.2mol電子,生成氮?dú)?B)的物質(zhì)的量是0.2mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積是4.48L,故D錯(cuò)誤。二、選擇題(每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意)5.(2021·山東青島二模)鉻與氮能形成多種化合物,其中氮化鉻(CrN)是一種良好的耐磨材料。實(shí)驗(yàn)室可用無(wú)水氯化鉻(CrCl3)與氨氣在高溫下反應(yīng)制備,反應(yīng)原理為CrCl3+NH3CrN+3HCl。下列說(shuō)法正確的是(CD)A.無(wú)水氯化鉻可以通過(guò)直接加熱氯化鉻晶體(CrCl3·6H2O)脫水得到B.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先將硬質(zhì)玻璃管預(yù)熱,再打開(kāi)分液漏斗活塞C.硬質(zhì)玻璃管右端的導(dǎo)氣管過(guò)細(xì),易產(chǎn)生堵塞D.將12.8g產(chǎn)品在空氣中充分加熱,得15.2g固體殘?jiān)?Cr2O3),產(chǎn)品中可能含有Cr2N解析:CrCl3·6H2O會(huì)水解,直接加熱會(huì)得到Cr(OH)3或鉻的氧化物,A錯(cuò)誤;反應(yīng)開(kāi)始時(shí)應(yīng)先打開(kāi)分液漏斗活塞,產(chǎn)生氨氣,排盡裝置中的空氣,再加熱硬質(zhì)玻璃管,B錯(cuò)誤;硬質(zhì)玻璃管右端的導(dǎo)氣管過(guò)細(xì),則反應(yīng)生成的HCl與NH3結(jié)合NH4Cl,易堵塞導(dǎo)氣管,C正確;若12.8g產(chǎn)品全部為CrN,則在空氣中充分加熱,得到的Cr2O3為12.8g66g/mol×12×6.已知:甲、乙、丙、丁、戊是均含有同一種短周期元素的純凈物,A是強(qiáng)堿溶液,B為強(qiáng)酸溶液,其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(反應(yīng)條件和部分產(chǎn)物均省略)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(D)A.若丁為具有臭雞蛋氣味的氣體,可判斷乙、丙溶液均呈堿性B.若甲為黃綠色有毒氣體,則乙、丙中有一種物質(zhì)可能具有漂白性C.若甲為二氧化氮,且各反應(yīng)能夠順利進(jìn)行,則丁和戊反應(yīng)生成甲的化學(xué)方程式為HNO2+HNO32NO2↑+H2OD.各物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化中,乙和戊、丙和丁一定不能大量共存解析:若丁為具有臭雞蛋氣味的氣體,可判斷丁為硫化氫,乙、丙為硫化物和亞硫酸鹽,均可水解使溶液呈堿性,A項(xiàng)正確;若甲為黃綠色有毒氣體,可判斷甲為氯氣,則乙、丙為氯化物、次氯酸鹽,其中次氯酸鹽具有漂白性,B項(xiàng)正確;若甲為二氧化氮,各反應(yīng)能夠順利進(jìn)行,則乙、丙為硝酸鹽和亞硝酸鹽,丁、戊是對(duì)應(yīng)的酸,丁、戊反應(yīng)生成甲的化學(xué)方程式為HNO2+HNO32NO2↑+H2O,C項(xiàng)正確;各物質(zhì)間相互轉(zhuǎn)化中,乙和丁、丙和戊可以是S2-和H2S、SO32-和SO2或Cl-和HCl、ClO-和HClO或NO2-和HNO三、非選擇題7.(2021·浙江麗水、湖州、衢州三地市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))某興趣小組對(duì)化合物X開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)。其中:X是由3種常見(jiàn)元素組成的黑灰色粉末;A和B均為純凈物;D為無(wú)色、無(wú)味氣體;由D和E組成的混合氣體遇濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色。請(qǐng)回答:(1)組成X的3種元素是(填元素符號(hào)),X的化學(xué)式為。

(2)步驟Ⅳ,發(fā)生反應(yīng)生成固體A的離子方程式是。

(3)步驟Ⅰ,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

(4)工業(yè)上,通常先往飽和氯化鈉溶液中通氣體E,然后再通氣體D,能得到較多的晶體。不能先通氣體D再通氣體E的原因是

。

(5)氣體E具有還原性。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:

。

解析:固體X與H2O、CO2反應(yīng)產(chǎn)生固體A、液體B,根據(jù)X與A、B的質(zhì)量關(guān)系可知反應(yīng)消耗的n(H2O+CO2)=5.0g+2.1g-4.0g62g/mol=0.05mol;液體B水解產(chǎn)生D、E的混合氣體,已知由D與E組成的混合氣體遇濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,則該混合氣體中含NH3,將該混合氣體通過(guò)足量濃硫酸,濃硫酸增加質(zhì)量1.7g,則說(shuō)明該氣體中含有NH31.7g,因此X中含有N元素,根據(jù)N元素守恒可得n(N)=n(NH3)=1.7g4.0(2)在步驟Ⅳ中,CO2與Ca(OH)2溶液反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀和水,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O。(3)在步驟Ⅰ中,CaCN2與H2O、CO2反應(yīng)產(chǎn)生的A是CaCO3,產(chǎn)生的液體B含有C、N、H元素,n(H)=2.1g-0.05mol×12g/mol-0.1mol×14g/mol1mol/L=0.1mol,n(C)∶n(H)∶n(N)=0.05mol∶0.1mol∶0.1mol=1∶2∶2,則B的化學(xué)式為CH2N(4)工業(yè)上,通常先往飽和氯化鈉溶液中通氣體E,然后再通氣體D,能得到較多的晶體,可說(shuō)明E是NH3,D是CO2,物質(zhì)制取時(shí)先通入NH3再通入CO2,是由于NH3在水中的溶解度遠(yuǎn)大于CO2,NH3的水溶液顯堿性,先通NH3,形成堿性溶液,可吸收更多的CO2,產(chǎn)生更多的HCO3(5)E是NH3,N元素化合價(jià)為-3價(jià),是N元素的最低化合價(jià),因此具有還原性,該氣體能夠與CuO在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng),2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu,實(shí)驗(yàn)操作為將光亮的銅絲在酒精燈火焰上加熱,待銅絲變黑后,趁熱伸入充滿氨氣的集氣瓶中,看到銅絲又變?yōu)樽霞t色,據(jù)此證明其還原性。答案:(1)Ca、C、NCaCN2(2)Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O(3)CaCN2+H2O+CO2CH2N2+CaCO3(4)氨氣在水中的溶解度遠(yuǎn)大于二氧化碳的,先通氨氣,形成堿性溶液,可吸收更多的二氧化碳,能得到較多的晶體(5)將光亮的銅絲在酒精燈火焰上加熱,待銅絲變黑后,趁熱伸入充滿氨氣的集氣瓶中,銅絲又變?yōu)樽霞t色8.氯仿(CHCl3)是無(wú)色透明液體,不溶于水和濃硫酸,溶于醇,沸點(diǎn)為61.2℃,工業(yè)品氯仿中常含有少量乙醇。某校同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備少量氯仿。(1)甲組同學(xué)設(shè)計(jì)下列裝置用干燥、純凈的氯氣制備實(shí)驗(yàn)原料漂白粉[已知:3Ca(ClO)2Ca(ClO3)2+2CaCl2ΔH>0]。①各儀器接口連接順序?yàn)?氣流自左至右,用小寫(xiě)字母表示)。

②裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

③裝置A用冰水冷卻的目的是

。

(2)乙組同學(xué)用甲組制得的漂白粉與乙醇溶液反應(yīng)制備氯仿的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。①裝置Ⅰ需控制溫度約為70℃,適宜的加熱方式是,溫度不宜過(guò)高,其目的是。

②裝置Ⅱ的名稱是。

③一定條件下,裝置Ⅰ中漂白粉先與乙醇溶液反應(yīng)生成Cl2和Ca(OH)2,然后Cl2與CH3CH2OH反應(yīng)生成CCl3CHO,CCl3CHO再與Ca(OH)2反應(yīng)生成CHCl3和一種鹽,CCl3CHO與Ca(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

解析:(1)①用干燥、純凈的氯氣制取漂白粉,實(shí)驗(yàn)室常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2,即裝置B制備氯氣,氯氣中含有HCl和水蒸氣,常用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸吸收水蒸氣,然后將氯氣通入石灰乳中,因?yàn)槁葰庥卸?因此為防止污染環(huán)境,需要尾氣處理,常用氫氧化鈉溶液吸收,即連接順序是c→h→g→e→f→a(b)→b(a)→d。②裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。③3Ca(ClO)2Ca(ClO3)2+2CaCl2ΔH>0,溫度高,促使平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,副產(chǎn)物Ca(ClO3)2物質(zhì)的量增大,溫度高,不利于氯氣的溶解,因此用冰水冷卻的目的是減少副產(chǎn)物Ca(ClO3)2生成的量,并有利于氯氣的吸收。(2)①漂白粉與乙醇溶液反應(yīng)制備氯仿,乙醇易揮發(fā),溫度不能過(guò)高,否則造成乙醇大量揮發(fā),降低原料的利用率,因此溫度需控制約為70℃,適宜