2019大二輪高考總復(fù)習(xí)化學(xué)第一部分專題13高頻題型04常見氣體的制備

高頻題型四常見氣體的制備掌握氣體制備的5類裝置1．常見的氣體發(fā)生裝置(1)實(shí)驗(yàn)室可通過①裝置制取的常見氣體有NH3、O2。(2)實(shí)驗(yàn)室可通過②裝置制取的常見氣體有Cl2、SO2、NO、NO2、HCl。(3)實(shí)驗(yàn)室可通過③裝置制取的常見氣體有H2、CO2。2．常見的凈化裝置3．常見的氣體收集裝置4．常見的量氣裝置5．有毒氣體的處理裝置1．(2017·全國卷Ⅰ)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)，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是()A．①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液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)制備氯氣解析：A錯(cuò)：若③中為焦性沒食子酸溶液，則進(jìn)入④中的氣體還會有水蒸氣。B對：若在④處收集氣體點(diǎn)燃，發(fā)出“噗”聲，則證明制取的氫氣較純，可以加熱管式爐。C錯(cuò)：為了防止生成的W被氧化，反應(yīng)結(jié)束時(shí)應(yīng)先停止加熱，待管式爐冷卻后再關(guān)閉活塞K。D錯(cuò)：二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣需要加熱，而啟普發(fā)生器不能加熱。答案：B2．(2016·全國乙卷，26)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中對NH3與NO2反應(yīng)進(jìn)行了探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)氨氣的制備①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→________(按氣流方向，用小寫字母表示)。(2)氨氣與二氧化氮的反應(yīng)將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。操作步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋原因打開K1，推動注射器活塞，使X中的氣體緩慢通入Y管中①Y管中________②反應(yīng)的化學(xué)方程式________將注射器活塞退回原處并固定，待裝置恢復(fù)到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態(tài)水凝聚打開K2③________④________解析：(1)①在實(shí)驗(yàn)室通常是用加熱氯化銨和消石灰固體混合物制取氨氣，應(yīng)選用發(fā)生裝置A，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，或選用發(fā)生裝置B，直接加熱濃氨水生成氨氣：NH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O；②氨氣是堿性氣體，可用堿石灰干燥，密度小于空氣，應(yīng)采用向下排空氣法收集，氨氣極易溶于水，尾氣處理時(shí)應(yīng)防止倒吸，則要收集一瓶干燥的氨氣，儀器的連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→d、c→f、e→i。(2)打開K1，推動注射器活塞將氨氣緩慢通入Y管中，在一定溫度和催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)：6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5())7N2＋12H2O，隨著反應(yīng)的發(fā)生Y管中紅棕色氣體顏色變淺；反應(yīng)生成的水蒸氣液化后，NO2和NH3反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減小，反應(yīng)容器中的壓強(qiáng)減小，打開K2，Z中的溶液倒吸入Y管中。答案：(1)①A2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(或BNH3·H2Oeq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())NH3↑＋H2O)②dcfei(2)紅棕色氣體慢慢變淺6NO2＋8NH3eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5())7N2＋12H2OZ中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少，Y管中壓強(qiáng)小于外壓氣體的制備是高考常見題型，主要以選擇題考查氣體制備原理，儀器的選擇及氣體的收集和凈化，以非選擇題考查時(shí)，題目具有較強(qiáng)的綜合性，常涉及到反應(yīng)原理的書寫、氣密性檢查、儀器和裝置的識別、裝置排序等知識，復(fù)習(xí)備考時(shí)要特別關(guān)注：①常規(guī)及創(chuàng)新制氣裝置；②氣體的凈化及尾氣處理。1．(2017·湖南十三校二聯(lián))關(guān)于下列各圖的敘述，正確的是()A．圖甲用于制備并收集少量NO2氣體B．圖乙用于制備并收集少量CO2氣體C．圖丙會導(dǎo)致收集到的產(chǎn)品混有低沸點(diǎn)的物質(zhì)D．圖丁用于實(shí)驗(yàn)室制備乙炔氣體解析：NO2能與水反應(yīng)，故不能使用排水法收集，A項(xiàng)錯(cuò)誤；純堿是能溶于水的粉末狀固體，與稀鹽酸接觸后不能通過關(guān)閉止水夾使固體和液體分離，應(yīng)使用塊狀石灰石或大理石，B項(xiàng)錯(cuò)誤；蒸餾可用于分離互溶且沸點(diǎn)不同的液態(tài)混合物，溫度計(jì)水銀球低于蒸餾燒瓶支管口，當(dāng)溫度計(jì)讀數(shù)達(dá)到產(chǎn)品的沸點(diǎn)時(shí)，蒸餾燒瓶支管口處的溫度會低于產(chǎn)品的沸點(diǎn)，使得收集到的產(chǎn)品混有低沸點(diǎn)的物質(zhì)，C項(xiàng)正確；制備乙炔所需的原料是CaC2，CaC2與水反應(yīng)生成的Ca(OH)2會堵塞啟普發(fā)生器，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C2．(2017·衡水中學(xué)二調(diào))可用如圖所示裝置制取(必要時(shí)可加熱)、凈化、收集的氣體是()A．銅和稀硝酸制一氧化氮B．氯化鈉與濃硫酸制氯化氫C．鋅和稀硫酸制氫氣D．硫化亞鐵與稀硫酸制硫化氫解析：由于NO能與O2發(fā)生反應(yīng)，所以NO不能用排空氣法收集，A項(xiàng)錯(cuò)誤；氫氣的密度比空氣小，不能用向上排空氣法收集，C項(xiàng)錯(cuò)誤；硫化氫不能用濃硫酸干燥，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B3．(2015·海南化學(xué)，17)工業(yè)上，向500～600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵?，F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)回答下列問題：(1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________，裝置B中加入的試劑是________________________________________________________________________。(2)制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A用來制取________。尾氣的成分是________。若仍用D裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問題是________、________。解析：(1)根據(jù)裝置示意圖，制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中，裝置A為制取氯氣的實(shí)驗(yàn)裝置，發(fā)生反應(yīng)為二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水；裝置B的作用是除去混雜在氯氣中的水蒸氣，故B中加入的試劑為濃硫酸。(2)根據(jù)題給信息，在制取無水氯化亞鐵實(shí)驗(yàn)中，裝置A是用于制取HCl氣體；經(jīng)濃H2SO4干燥后，在硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2，則尾氣的成分是氯化氫和氫氣；若仍用D裝置進(jìn)行尾氣處理，則因氯化氫