PAGEPAGE11常見物質的制備一、選擇題1．試驗室對制備氣體反應的基本要求是：反應條件易滿意、能平穩地產生氣流、所得氣體中盡可能不含雜質成分(除少量水蒸氣及少量原料汽化形成的物質)。下列反應一般能用于試驗室制備氣體的是()A．Na2O2與CO2反應制備O2B．H2O2與MnO2混合制備O2C．加熱濃硝酸制備NO2D．濃NaOH溶液與NH4Cl溶液混合加熱制備NH3答案：B解析：選B。A項，制備的O2中易混入CO2雜質；C項，4HNO3(濃)eq\o(→,\s\up17(△))4NO2↑＋O2↑＋2H2O，即NO2中易混入O2；D項，應運用Ca(OH)2和NH4Cl制備NH3。2．下列制取SO2、驗證其漂白性、收集并進行尾氣處理的裝置和原理能達到試驗目的的是()A．制取SO2 B．驗證漂白性C．收集SO2 D．尾氣處理答案：B解析：銅和稀硫酸不反應，A錯誤；二氧化硫可使品紅溶液褪色，B正確；二氧化硫密度比空氣大，應將進氣管伸到瓶底，用向上排空氣法收集，C錯誤；二氧化硫在飽和亞硫酸氫鈉溶液中溶解度很小，不行用于汲取尾氣，D錯誤。3．當氫氣中混有氯化氫、硫化氫、二氧化碳和水蒸氣時，為得到干燥純凈的氫氣，操作步驟和依次完全正確的是(每一步只除去一種雜質)()①通過裝濃硫酸的洗氣瓶，②通過裝水的洗氣瓶，③通過裝NaOH溶液的洗氣瓶，④通過灼熱的氧化銅，⑤通過裝硫酸銅溶液的洗氣瓶，⑥通過裝有五氧化二磷的干燥管。A．②⑤③① B．①③④⑤C．②④③① D．①②⑤⑥答案：A解析：選A。通過裝水的洗氣瓶除去氯化氫→通過裝硫酸銅溶液的洗氣瓶除去硫化氫→通過裝NaOH溶液的洗氣瓶除去二氧化碳→最終通過裝濃硫酸的洗氣瓶除去水蒸氣。4．用如圖所示裝置制取表中的四種干燥、純凈的氣體(圖中加熱及氣體收集裝置均已略去；必要時可以加熱；a、b、c、d表示相應儀器中加入的試劑)。氣體abcdCO2稀鹽酸CaCO3飽和Na2CO3濃硫酸Cl2濃鹽酸MnO2NaOH溶液濃硫酸SO2稀硫酸Cu品紅溶液濃硫酸H2稀鹽酸鋅粒NaOH溶液濃硫酸上述方法中可以得到干燥、純凈的氣體是()A．CO2 B．Cl2C．SO2 D．H2答案：D解析：選D。CO2可與飽和碳酸鈉溶液反應，Cl2可與氫氧化鈉溶液反應，稀硫酸不與銅反應，故A、B、C三項均不正確。5．下圖是氣體制取裝置，下列能用此裝置制取氣體并能“隨開隨用、隨關隨停”的是()A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳B．鋅粒和稀硫酸制氫氣C．濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣D．電石和水制取乙炔答案：B6．(2024·江蘇淮安模擬)某化學小組用如圖所示裝置制取氯氣，下列說法不正確的是()A．該裝置圖中至少存在兩處明顯錯誤B．將燒瓶中的MnO2換成KMnO4可制得Cl2C．在乙后連一盛有飽和食鹽水的燒杯進行尾氣處理D．在集氣瓶的導管口處放一片潮濕的淀粉碘化鉀試紙可以證明是否有氯氣逸出答案：C解析：選C。該裝置沒有熱源和尾氣汲取裝置，故A項正確；將燒瓶中的MnO2換成KMnO4，不需加熱即可制得Cl2，故B項正確；用于汲取氯氣的試劑應是氫氧化鈉溶液，故C項不正確；氯氣能使潮濕的淀粉碘化鉀試紙變藍，可用于證明是否有氯氣逸出，故D項正確。7．(實力挑戰題)下列制取二氧化碳的裝置中，不能做到“隨時限制反應的發生與停止”的是()答案：A解析：選A。A項裝置，當關閉止水夾時，接著反應生成的氣體不能將鹽酸完全排到漏斗中，反應物之間不能分別，反應不會停止，故不是“隨時限制反應的發生與停止”的制氣裝置。8．下列裝置應用于試驗室制氯氣并回收氯化錳的試驗，能達到試驗目的的是()A．用裝置甲制取氯氣B．用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C．用裝置丙分別二氧化錳和氯化錳溶液D．用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2·4H2O答案：C9．(2024·全國Ⅲ卷)下列有關試驗的操作正確的是()試驗操作A.配制稀硫酸先將濃硫酸加入燒杯中，后倒入蒸餾水B.排水法收集KMnO4分解產生的O2先熄滅酒精燈，后移出導管C.濃鹽酸與MnO2反應制備純凈Cl2氣體產物先通過濃硫酸，后通過飽和食鹽水D.CCl4萃取碘水中的I2先從分液漏斗下口放出有機層，后從上口倒出水層答案：D解析：選D。A項，稀釋濃H2SO4時，應將濃H2SO4沿器壁漸漸注入水中，并且用玻璃棒不斷攪拌，切不行將水倒入濃H2SO4中，以免發生液滴飛濺。B項，加熱KMnO4制取O2，試驗結束時應先撤導管，后熄滅酒精燈，否則水會倒吸，炸裂試管。C項，制備純凈Cl2時，應先通過飽和食鹽水除去HCl氣體，再通過濃H2SO4干燥氣體。D項，萃取操作時，先從下口放出有機層，再從上口倒出水層，操作正確。10．如圖是模擬氯堿工業生產中檢查氯氣是否漏氣的裝置，下列有關說法錯誤的是()A．燒瓶中馬上出現白煙B．燒瓶中出現紅棕色C．燒瓶中發生的反應表明常溫下氨氣有還原性D．燒杯中的溶液是為了汲取有害氣體答案：B二、非選擇題11．今有下列氣體：H2、Cl2、NH3、NO、SO2，用如圖裝置進行試驗，填寫下列空白：(1)當燒瓶干燥時，從A口進氣可收集的氣體是________，從B口進氣可收集的氣體是________。(2)當燒瓶中充溢水時，可用來測量________氣體的體積。(3)當燒瓶中裝入洗液，用于洗氣時，氣體應從________口進入燒瓶。答案：(1)H2、NH3；Cl2、SO2(2)H2、NO(3)B12．(NH4)2SO4是常見的化肥和化工原料，受熱易分解。某愛好小組擬探究其分解產物。[查閱資料](NH4)2SO4在260℃和400℃時分解產物不同。[試驗探究]該小組擬選用下圖所示裝置進行試驗(夾持和加熱裝置略)試驗1：連接裝置A－B－C－D，檢查氣密性，按圖示加入試劑(裝置B盛0.5000mol/L鹽酸70.00mL)。通入N2排盡空氣后，于260℃加熱裝置A一段時間，停止加熱，冷卻，停止通入N2。品紅溶液不褪色，取下裝置B，加入指示劑，用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余鹽酸，終點時消耗NaOH溶液25.00mL。經檢驗滴定后的溶液中無SOeq\o\al(2－,4)。(1)儀器X的名稱是__________。(2)滴定前，下列操作的正確依次是________填字母編號)。a．盛裝0.2000mol/LNaOH溶液b．用0.2000mol/LNaOH溶液潤洗c．讀數、記錄d．查漏、清洗e．排盡滴定管尖嘴的氣泡并調整液面(3)裝置B內溶液汲取氣體的物質的量是________mol試驗2：連接裝置A－D－B，檢查氣密性，按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后，于400℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物，停止加熱，冷卻，停止通入N2。視察到裝置A、D之間的導氣管內有少量白色固體。經檢驗，該白色固體和裝置D內溶液中有SOeq\o\al(2－,3)，無SOeq\o\al(2－,4)。進一步探討發覺，氣體產物中無氮氧化物。(4)檢驗裝置D內溶液中有SOeq\o\al(2－,3)，無SOeq\o\al(2－,4)的試驗操作和現象是__________．(5)裝置B內溶液汲取的氣體是__________．(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化學方程式是__________．答案：(1)圓底燒瓶(2)dbaec(3)0.03mol(4)取少量裝置D內溶液于試管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀；加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解，放出無色刺激性氣體(5)NH3(6)3(NH4)2SO4eq\o(→,\s\up17(△))4NH3↑＋N2↑＋3SO2↑＋6H2O↑解析：(1)儀器X為圓底燒瓶。(2)滴定操作步驟為：首先查漏、水洗，再用待裝的溶液潤洗，再裝液，再排盡滴定管尖嘴的氣泡并調整液面，最終記錄讀數。(3)由題意知：品紅溶液不褪色，說明無SO2，滴定后的溶液中無SOeq\o\al(2－,4)，說明無SO3則裝置B中汲取的氣體為NH3。n(HCl)＝n(NH3)＋n(NaOH)，則得答案為0.03mol(4)取裝置D內溶液少許于試管中，加入BaCl2溶液，再加入稀鹽酸，若產生白色沉淀且加入鹽酸后白色沉淀能完全溶液，則說明原溶液中有SOeq\o\al(2－,3)，無SOeq\o\al(2－,4)(5)NH3(6)3(NH4)2SO4eq\o(→,\s\up17(△))4NH3↑＋N2↑＋3SO2↑＋6H2O13．焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某探討小組進行如下試驗：試驗一焦亞硫酸鈉的制取采納右圖裝置(試驗前已除盡裝置內的空氣)制取Na2S2O5。裝置II中有Na2S2O5晶體析出，發生的反應為：Na2SO3＋SO2＝Na2S2O5(1)裝置I中產生氣體的化學方程式為__________。(2)要從裝置II中獲得已析出的晶體，可實行的分別方法是__________。(3)裝置III用于處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為________(填序號)。試驗二焦亞硫酸鈉的性質Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)證明NaHSO3溶液中HSOeq\o\al(－,3)的電離程度大于水解程度，可采納的試驗方法是________(填序號)。a．測定溶液的pH B．加入Ba(OH)2溶液c．加入鹽酸d．加入品紅溶液e．用藍色石蕊試紙檢測(5)檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的試驗方案是__________________。答案：⑴Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O或Na2SO3＋2H2SO4＝2NaHSO4＋SO2↑＋H2O⑵過濾⑶d⑷a、e⑸取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成解析：(1)裝置Ⅰ中濃硫酸與亞硫酸鈉反應產生二氧化硫氣體，同時生成硫酸鈉和水，依據視察法將其配平。(2)裝置Ⅱ中析出Na2S2O5晶體，通過過濾操作得到該晶體。(3)處理過量的SO2尾氣，A項裝置瓶口封閉，錯誤；B項食鹽水不能將大量的SO2尾氣汲取，錯誤；C項漏斗口沒入液體中，錯誤，D項氫氧化鈉溶液可汲取SO2尾氣，同時防止倒吸，正確。⑷若NaHSO3溶液中HSOeq\o\al(－,3)的電離程度大于水解程度，則所得溶液顯弱酸性，可通過測定溶液的pH(pH＜7)，用藍色石蕊試紙檢測(顯紅色)等途徑來證明。⑸若Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化，則應當生成Na2SO4，通過檢驗樣品中是否含有SOeq\o\al(2－,4)即可。14．(2024·江西南昌高三聯考)試驗室常用下列裝置制取或收集氣體，請你依據所學學問回答下列問題。(1)以上裝置圖中共有兩處明顯的錯誤，請你找出錯誤的地方并把改正的結果填在下列橫線上：①_______________________________________________________________；②_______________________________________________________________。上述裝置改進后，請接著回答下列問題：(2)試驗室選用C和E裝置可以制取的氣體是__________(填化學式)，寫出試驗室制取該氣體的化學方程式：____________________；檢驗該氣體的化學方程式是_______________________________________________________________。(3)裝置B、C都可以用來制取(2)中的氣體，比較這兩個裝置的不同，指出B裝置的一個突出優點：_______________________________________________________________________________________________________________。(4)若用G裝置收集(2)中制得的氣體，則氣體應從____進入(填“a”或“b”)。(5)小華同學用濃鹽酸與大理石在C裝置中反應，制取CO2并檢驗其有關性質，視察到燒杯中紫色石蕊試液變紅，對這一現象的說明不合理的是________(填序號)。a．產生的CO2干脆使石蕊變紅b．揮發出的氯化氫溶于水，使石蕊試液變紅c．產生的CO2與H2O反應生成H2CO3，使石蕊試液變紅答案：(1)①A中試管口應略向下傾斜E中導氣管必需盡量伸入瓶底(2)CO2CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O(3)可以隨時限制反應的進行，隨關隨停(4)a(5)a15．(2024·東北大聯考)三氯化硼(BCl3)是一種重要的化工原料，可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有機合成催化劑。某愛好小組擬選用下列裝置制備BCl3(已知BCl3的沸點為12.5℃，熔點為－107.3℃；2B＋6HCleq\o(→,\s\up17(△))2BCl3↑＋3H2↑)。請回答下列問題：(1)裝置A中發生反應的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________。(2)按氣流方向連接各裝置的接口，依次為____________________________。(3)裝置E的兩個作用是___________________、__________；試驗中若不用裝置C，可能產生的危急是________________________________________。(4)BCl3遇水產生大量的白霧同時生成硼酸(H3BO3)，其反應的化學方程式為________________________________________________________________。答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up17(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)aedjkbc(或cb)fg(或gf)h(3)防止空氣中的水進入U形管汲取多余氯氣B與HCl反應生成H2，H2、Cl2混合受熱發生爆炸(4)BCl3＋3H2O＝3HCl＋H3BO316．(2024課標Ⅰ)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一，工業上在肯定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在試驗室中對NH3與NOx反應進行了探究。回答下列問題：(1)氨氣的制備①氨氣的發生裝置可以選擇上圖中的________，反應的化學方程式為__________。②欲收集一瓶干燥的氨氣，選擇上圖中的裝置，其連接依次為：發生裝置→____(按氣流方向，用小寫字母表示)。(2)氨氣與二氧化氮的反應將上述收集到的NH3充入注射器X中，硬質玻璃管Y中加入少量催化劑，充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在肯定溫度下按圖示裝置進行試驗。操作步驟試驗現象說明緣由打開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反應的化學方程式__________將注射器活塞退回原處并固定，待裝置復原到室溫Y管中有少量水珠生成的氣態水凝集打開K2③________④________答案：(1)①A；2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up17(△))2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或B；NH3·H2Oeq\o(=,\s\up17(△))NH3↑＋H2O)；②dcfei；(2)①紅棕色氣體漸漸變淺；②8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up17(催化劑))7N2＋12H2O；③Z中NaOH溶液產生倒吸現象；④反應后氣體分