常见气体的制备及性质探究
1.(2018·甘肃会宁四中月考)拟用如图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。
下列可以得到干燥纯净的气体的选项是( )
选项 A B C D
2.(2018·南京二模)下图装置用于气体的干燥、收集和尾气吸收,其中X、Y、Z对应都正确的是( )
气体 CO2 NH3 Cl2 NO2 a 盐酸 b CaCO3 c 饱和Na2CO3溶液 H2O 饱和NaCl溶液 H2O d 浓硫酸 固体NaOH 浓硫酸 固体NaOH 饱和NH4Cl溶液 消石灰 浓盐酸 浓HNO3 MnO2 铜屑
选项 A B C D
3.如图装置可用于收集气体并验证其某些化学性质,下列相关的选项正确的是( )
X 无水硫酸铜 氢氧化钠固体 氯化钙 碱石灰 Y 氯气 氨气 二氧化硫 一氧化氮 Z 饱和食盐水 水 氢氧化钠溶液 氢氧化钠溶液
选项 气体 A NH3 试剂 酚酞溶液 现象 溶液变红色 结论 NH3的水溶液显碱性 B C D
SO2 HCl X 酸性KMnO4溶液 硅酸钠溶液 KI-淀粉溶液 溶液褪色 SO2具有漂白性 生成白色沉淀 Cl的非金属性比Si强 溶液变蓝 X可能是Cl2 4.(2018·山东名校大联考)二氯化二硫(S2Cl2,沸点137.1℃)是一种黄红色液体,溶于CCl4、二硫化碳等,遇水分解为硫、二氧化硫、氯化氢,超过100℃开始分解,300℃分解完全。可用作橡胶的低温硫化剂和粘结剂。可由二硫化碳(沸点46.5℃)与Cl2在95~100℃制备,同时有CCl4(沸点76.8℃)生成,实验装置如下:
下列说法正确的是( )
A.③⑥中依次盛放浓硫酸、无水CaCl2 B.实验中需用酒精灯对④进行直接加热 C.实验过程中⑤冷凝回流的主要物质是S2Cl2 D.用减压分馏法从④中所得液体分离出S2Cl2
5.(2018·河北沧州质量监测)FeCl3易潮解、易升华,实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持仪器略去)。下列说法正确的是( )
A.导管g的作用是增强装置的气密性 B.试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水 C.直接用E接收产物比用导管连接的优点是可防止堵塞 D.F中浓硫酸的作用是防止空气中的水蒸气进入E
6.(2018·江苏泰州中学月考)下列装置用于实验室制备氨气并配制银氨溶液,不能达到实验目的的是( )
7.(2018·重庆三诊)ClO2是一种优良的消毒剂,其溶解度约是Cl2的5倍,但温度过高、浓度过大时均易发生分解,因此常将其制成固体,以便运输和贮存。制备KClO2固体的实验装置如图所示,其中A装置制备ClO2,B装置制备KClO2。请回答下列问题:
(1)
仪
器
a
的
名
称
是
_______________________________________________________________。
(2)滴液漏斗与普通分液漏斗相比,其优点是__________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (3)加入的硫酸需要用冰盐水冷却的原因是___________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)实验过程中通入空气的目的是___________________________________________________ ________________,空气流速过快或过慢,均降低KClO2产率,试解释其原因_______________ _______________________________________________________________________________。 (5)用图示装置制备的KClO2中含有较多杂质,其原因是_______________________________。 (6)A中制备ClO2的化学方程式为___________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (7)有人认为用图示装置吸收ClO2易引起倒吸,但经过多次实验均未发现有倒吸现象,其原因是____________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 8.某同学设计如图装置,用过量浓硫酸与铜反应制取SO2,并探究SO2与Na2O2反应的产物。
Ⅰ.制取SO2
(1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式:_______________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)写出实验现象:
①细铜丝表面:__________________________________________________________________。 ②实验过程中,烧瓶内液体始终保持澄清,并_________________________________________。 (3)欲使反应停止,应进行的操作是____________________________________________;烧瓶中液体冷却后,可观察到的现象是___________________________________________________ Ⅱ.探究SO2与Na2O2反应后的固体产物
(4)实验方案如下:取洗涤玻璃棉所得溶液,___________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是____________________________________________ ______________________。若Na2O2未完全反应,对实验结果的影响是(用必要的文字和化学方程式表示)_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 Ⅲ.装置改进
(6)老师指出该实验装置需做如下改进(只答出一种即可):_______________________________
________________________________________________________________________________
答案精析
1.C [根据反应装置知,反应物必须是固液混合物(可加热),根据洗气装置知,气体不能与洗液反应,否则收集不到气体,根据干燥装置知,干燥剂只能吸收水且不能与收集的气体反应。二氧化碳与饱和Na2CO3溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液吸收HCl气体,故A错误;氨气易溶于水,所以不能用水洗气,故B错误;氯气在饱和NaCl溶液中溶解度较小,可以除去其中的氯化氢杂质,故C正确;二氧化氮能够与水反应,收集不到二氧化氮气体,故D错误。] 2.C [A项,尾气(Cl2)吸收应该用氢氧化钠溶液,而不是饱和食盐水;B项,氨气的收集方法是向下排空气法,不是向上排空气法;C项,用氯化钙干燥二氧化硫气体,用向上排空气法收集,用氢氧化钠溶液吸收尾气,正确;D项,一氧化氮气体与氧气反应,不能用排空气法收集。]
3.D [由图可知氨气应利用向下排空气法收集,溶液变红是因氨气与水反应生成一水合氨显碱性,A项错误;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,因为SO2具有还原性,B项错误;HCl不是氯元素的最高价含氧酸,所以不能比较非金属性强弱,C项错误;氯气具有氧化性,能够使碘化钾淀粉溶液变蓝,D项正确。]
4.D [二氧化锰与浓盐酸反应生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气,在与二硫化碳反应之前需要除杂,应该先除氯化氢,再干燥,因此③中盛放浓硫酸,⑥中需要盛放既能够吸收氯气,又可以防止外界水蒸气进入的药品,可以是碱石灰,故A项错误;烧瓶不能用酒精灯直接加热,需要垫上石棉网,且酒精灯加热温度过高,应该用水浴加热,故B项错误;根据题意,反应过程中会同时生成四氯化碳(沸点76.8 ℃),因此实验过程中⑤冷凝回流的主要物质是四氯化碳和CS2,故C项错误;四氯化碳的沸点较低,二氯化二硫(S2Cl2,沸点137.1 ℃)沸点较高,可以用减压分馏法从④中所得液体分离出S2Cl2,故D项正确。]
5.C [A项中,导管g的作用应为平衡气压,利于浓盐酸顺利滴下;B项中,X试剂为饱和食盐水,Y为浓H2SO4,先除HCl后干燥;C项中,据信息,FeCl3易潮解,易升华,为防堵塞,直接用E接收;D项中,F中的浓H2SO4作用是防止NaOH溶液挥发出的水蒸气进入E,使FeCl3潮解,而不是防止空气中的水蒸气进入。]
6.B [氯化铵受热生成氯化氢和氨气两种气体,但在试管口二者又化合生成氯化铵,无法制取氨气,实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物的方法制取氨气,故B项错误。] 7.(1)三颈烧瓶
(2)滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方气压相等,使液体能顺利滴下 (3)防止液体飞溅,防止生成的ClO2分解
(4)将生成的ClO2全部赶出以被KOH吸收 空气流速过慢时,ClO2不能及时被转移走,浓度过高会导致分解;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收 (5)生成KClO2的同时必有ClO2的氧化产物KClO3或KClO4生成
(6)4KClO3+N2H4·H2SO4+H2SO4===4ClO2+N2↑+2K2SO4+4H2O(K2SO4写成KHSO4也可以)
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