常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制備

第3講常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制備考試要點(diǎn)核心素養(yǎng)1.掌握常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(包括所用試劑、反應(yīng)原理、儀器和收集方法)。2.識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。3.以上各部分知識(shí)與技能的綜合應(yīng)用?？茖W(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):能根據(jù)題給信息,明確探究實(shí)驗(yàn)的目的和原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,分析解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。證據(jù)推理與模型認(rèn)知:從實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)題進(jìn)行分類建模,能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象,依據(jù)答題模板快速準(zhǔn)確地回答問題?？键c(diǎn)一氣體的制備和收集1.常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法(1)O2的實(shí)驗(yàn)室制法(2)CO2的實(shí)驗(yàn)室制法(3)H2的實(shí)驗(yàn)室制法(4)NH3的實(shí)驗(yàn)室制法(5)Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法2.實(shí)驗(yàn)室制備氣體的發(fā)生裝置反應(yīng)裝置類型反應(yīng)裝置圖注意事項(xiàng)固固加熱型a.試管要干燥b.試管口略低于試管底c.加熱時(shí)先均勻加熱再固定加熱d.用KMnO4制取O2時(shí),需在試管口處塞一小團(tuán)棉花固液加熱型或液液加熱型a.燒瓶加熱時(shí)要墊石棉網(wǎng)b.反應(yīng)物均為液體時(shí),燒瓶?jī)?nèi)要加碎瓷片或沸石固液不加熱型或液液不加熱型a.使用長(zhǎng)頸漏斗時(shí),要使漏斗下端插入液面以下b.使用分液漏斗既可增強(qiáng)裝置的氣密性,又可控制加入液體的流速3.常見氣體的收集方法收集方法排水法

向上排空氣法

向下排空氣法

收集原理收集的氣體不與水反應(yīng)且難溶于水收集的氣體密度比空氣大,且與空氣密度相差較大,不與空氣中成分反應(yīng)

收集的氣體密度比空氣小,且與空氣密度相差較大,不與空氣中成分反應(yīng)

收集裝置適用的氣體H2、O2、NO、CH4等Cl2、CO2、NO2、SO2等H2、NH3等1.易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“?”)。(1)用大理石和稀硫酸反應(yīng)制備CO2()(2)用鎂粉和稀硝酸反應(yīng)制備H2()(3)加熱NH4Cl可制得純凈Cl2()(4)用排水法可收集NH3、NO2()(5)用排空氣法可收集CH2CH2和NO等氣體()(6)用排飽和NaCl溶液法收集Cl2()1.答案(1)?(2)?(3)?(4)?(5)?(6)√2.【深度思考】氣體制備實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)。(1)加熱操作要求①使用可燃性氣體(如:H2、CO、CH4等),先用,再,以防止爆炸。

②制備一些易與空氣中的成分發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)(如H2還原CuO的實(shí)驗(yàn)),反應(yīng)結(jié)束時(shí),應(yīng)先,繼續(xù)通至試管冷卻。

(2)實(shí)驗(yàn)室裝置要求①制備在空氣中易吸水、潮解以及水解的物質(zhì)(如Al2S3、AlCl3等),往往在裝置的末端,以防止空氣中水蒸氣的進(jìn)入。

②用盛有堿石灰的干燥管吸收測(cè)定實(shí)驗(yàn)中生成CO2的質(zhì)量時(shí),在干燥管前連盛有無水CaCl2的U形管,在干燥管后再連一個(gè)盛有堿石灰的干燥管,前一個(gè)的目的是,后一個(gè)的目的是。

2.答案(1)①原料氣趕走系統(tǒng)內(nèi)的空氣點(diǎn)燃酒精燈加熱②熄滅酒精燈原料氣(2)①再接一個(gè)干燥裝置②干燥CO2防止空氣中的CO2和H2O(g)進(jìn)入題組一氣體的制備原理及發(fā)生裝置的選擇1.實(shí)驗(yàn)室對(duì)制備氣體反應(yīng)的基本要求是:反應(yīng)條件易滿足、能平穩(wěn)地產(chǎn)生氣流、所得氣體中盡可能不含雜質(zhì)成分(除少量水蒸氣及少量原料汽化形成的物質(zhì))。下列反應(yīng)一般能用于實(shí)驗(yàn)室制備氣體的是()與CO2反應(yīng)制備O2溶液與MnO2混合制備O2C.加熱濃硝酸制備NO2D.加熱NH4Cl固體制備NH31.答案BA項(xiàng),制備的O2中易混入CO2雜質(zhì);C項(xiàng),4HNO3(濃)4NO2↑+O2↑+2H2O,即NO2中易混入O2;D項(xiàng),應(yīng)使用Ca(OH)2和NH4Cl共熱制備NH3。2.用KMnO4和濃鹽酸可制備Cl2:2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列裝置可用于上述反應(yīng)制備Cl2的是()2.答案C由題給反應(yīng)及化學(xué)方程式,可排除A、D兩項(xiàng);KMnO4為粉末狀固體,故不能選用B裝置。3.(2022湖南岳陽(yáng)教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將液體A逐滴加入固體B中,下列敘述正確的是()A.若A為濃鹽酸,B為KMnO4晶體,C中盛有紫色石蕊溶液,則C中溶液最終呈紅色B.實(shí)驗(yàn)儀器D可以起到防止液體倒吸的作用C.若A為濃氨水,B為生石灰,C中盛有AlCl3溶液,則C中溶液先產(chǎn)生白色沉淀,然后沉淀又溶解D.若A為濃硫酸,B為Cu,C中盛有澄清石灰水,則C中溶液變渾濁3.答案B若A為濃鹽酸,B為KMnO4晶體,二者反應(yīng)生成氯氣,把氯氣通入紫色石蕊溶液中,氯氣與水反應(yīng)生成HCl和HClO,HCl使紫色石蕊溶液變紅,HClO具有漂白性,使溶液褪色,C中溶液最終呈無色,A錯(cuò)誤;球形干燥管D的中間部分較粗,盛放液體的量較多,倒吸的液體靠自身重量回落,因此可以防止液體倒吸,B正確;若A為濃氨水,B為生石灰,滴入后產(chǎn)生氨氣,氨氣溶于AlCl3溶液中反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀,但氫氧化鋁不溶于弱堿,所以C中產(chǎn)生的白色沉淀不溶解,C錯(cuò)誤;若A為濃硫酸,B為Cu,反應(yīng)需要加熱才能發(fā)生,如果不加熱,則沒有二氧化硫氣體產(chǎn)生,C中溶液無變化,D錯(cuò)誤。思維延伸百變的“啟普發(fā)生器”啟普發(fā)生器(如圖a所示)①用啟普發(fā)生器制取氣體的三個(gè)條件:塊狀固體與液體反應(yīng);不需加熱;生成的氣體難溶于水。②使用方法:使用時(shí),打開導(dǎo)氣管上的旋塞,球形漏斗中的液體進(jìn)入容器與固體反應(yīng),氣體的流速可用旋塞調(diào)節(jié)。停止使用時(shí),關(guān)閉旋塞,容器中的氣體壓強(qiáng)增大,將液體壓回球形漏斗中,使液體和固體脫離,反應(yīng)停止。題組二氣體收集裝置的選擇和利用4.某學(xué)生想利用如圖裝置(燒瓶不能移動(dòng))收集下列氣體:①H2;②Cl2;③SO2;④HCl;⑤NH3;⑥NO;⑦NO2。下列說法正確的是()A.若燒瓶是干燥的,由b進(jìn)氣,可收集②③④⑥⑦B.若燒瓶是干燥的,由a進(jìn)氣,可收集①⑤C.在燒瓶中充滿水,由a進(jìn)氣,可收集①⑤⑦D.在燒瓶中充滿水,由b進(jìn)氣,可收集⑥4.答案BNO不能用排空氣法收集,A錯(cuò)誤;由a進(jìn)氣可以收集比空氣密度小且與空氣中的成分不反應(yīng)的氣體,B正確;NH3、NO2不能用排水法收集,C錯(cuò)誤;用排水法集氣不能由b進(jìn)氣,D錯(cuò)誤。5.如圖為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常見實(shí)驗(yàn)裝置。(1)裝置A可用于制備多種氣體,請(qǐng)寫出用A裝置制備下列氣體時(shí),圓底燒瓶和分液漏斗中應(yīng)裝的化學(xué)試劑。氣體O2CO2NH3SO2試劑(2)裝置B可用于收集多種氣體,若要用于收集氨氣,則進(jìn)氣管為;若要收集NO,簡(jiǎn)述用裝置B收集NO的方法:。

5.答案(1)MnO2和H2O2溶液(或Na2O2和H2O)CaCO3和稀鹽酸堿石灰和濃氨水(或NaOH固體和濃氨水等)Na2SO3固體和濃硫酸(2)b將集氣瓶中裝滿水,塞上塞子,從b端通入NO氣體,從a端排出水題組三常見儀器的組裝使用6.如圖是實(shí)驗(yàn)室常用的氣體制備、凈化和收集裝置。若依據(jù)反應(yīng)H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O制取一氧化碳,則合理的裝置組合為()A.①⑤⑧ B.③⑤⑦C.②⑤⑥ D.③④⑧6.答案D由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件可知只能選用③作為發(fā)生裝置,除去CO2可選用④或⑤裝置,收集CO只能選用⑧裝置,故合理的裝置組合為③④⑧或③⑤⑧。7.為了凈化和收集由鹽酸和大理石制得的CO2氣體,從下圖中選擇合適的裝置并連接。合理的是()—a'→d—d'→e —b'→d—d'→g—c'→d—d'→g —d'→c—c'→f7.答案C由鹽酸和大理石反應(yīng)制得的CO2氣體中會(huì)含有雜質(zhì)H2O(g)和HCl,除雜的試劑分別為濃硫酸和飽和碳酸氫鈉溶液,則應(yīng)先讓氣體通過飽和NaHCO3溶液除去HCl,再通過濃硫酸干燥。收集CO2時(shí)應(yīng)用向上排空氣法,故選C。8.如圖所示裝置可用于實(shí)驗(yàn)室制備少量無水FeCl3,儀器連接順序正確的是()—b—c—d—e—h—j—f—e—d—c—b—h—j—g—d—e—c—b—h—j—g—c—b—d—e—h—j—f8.答案B先制備氯氣,再除去氯氣中的HCl和水蒸氣,將得到的純凈、干燥的氯氣通入裝有鐵粉的玻璃管中,最后要有尾氣吸收裝置,正確的連接順序是a—e—d—c—b—h(j)—j(h)—g。故選B。題后悟道化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中的先后原則(1)“從下往上”原則以Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法為例,組裝發(fā)生裝置的順序是放好鐵架臺(tái)→擺好酒精燈→根據(jù)酒精燈位置固定好鐵圈→墊上石棉網(wǎng)→固定好圓底燒瓶。(2)“從左到右”原則組裝復(fù)雜裝置應(yīng)遵循從左到右的原則,如氣體制取實(shí)驗(yàn)中裝置連接順序?yàn)榘l(fā)生裝置→除雜裝置→集氣裝置→尾氣處理裝置。(3)先“塞”后“定”原則帶導(dǎo)管的塞子在燒瓶固定前塞好,以免燒瓶固定后因不宜用力而塞不緊或因用力過猛而損壞燒瓶。(4)“固體先放,液體后加”原則固體試劑應(yīng)在固定儀器前加入,而液體藥品在儀器固定后加入。如實(shí)驗(yàn)室用MnO2和濃鹽酸制取Cl2,MnO2應(yīng)在燒瓶固定前裝入,而濃鹽酸應(yīng)在燒瓶固定后從分液漏斗中緩慢加入。(5)“先驗(yàn)氣密性”原則進(jìn)行與氣體有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)在裝入藥品前進(jìn)行氣密性檢查。(6)“先驗(yàn)純”原則可燃性氣體在點(diǎn)燃前,必須先檢驗(yàn)氣體的純度,否則可能會(huì)發(fā)生爆炸?？键c(diǎn)二氣體的凈化和尾氣處理1.氣體的凈化(1)原理:酸性雜質(zhì)用①堿性物質(zhì)吸收;堿性雜質(zhì)用②酸性物質(zhì)吸收;易溶于水或能與水反應(yīng)的用水吸收;還原性雜質(zhì)可用③氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化;氧化性雜質(zhì)可用④還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化。

(2)裝置(3)常見干燥劑液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑裝置常見干燥劑濃硫酸(酸性、強(qiáng)氧化性)無水氯化鈣(中性)堿石灰(堿性)不可干燥的氣體⑤NH3、H2S、HBr、HI等⑥NH3⑦Cl2、H2S、HCl等2.尾氣的處理通常有毒和有污染的尾氣必須適當(dāng)處理。常見儀器有:(1)吸收溶解度較小的尾氣(如Cl2等)用圖⑧A裝置。

(2)吸收溶解度較大的尾氣(如HCl、NH3等)用圖⑨B或⑩C裝置。

(3)CO等氣體可用點(diǎn)燃或收集于塑料袋(氣球)中的方法除去,如圖D或E。

特別提醒(1)有氧化性的干燥劑(如濃硫酸)不能干燥有還原性的氣體(如H2S、HI等)。(2)不能用CaCl2干燥NH3,因?yàn)镃aCl2與NH3能反應(yīng)。(3)當(dāng)氣體中含有多種雜質(zhì)時(shí),若采用洗氣裝置除雜,通常是除雜在前,干燥在后。若用加熱裝置除雜,通常是干燥在前,除雜在后。(4)尾氣處理裝置應(yīng)與大氣相通,如圖所示裝置不能作為尾氣處理裝置。1.易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“?”)。(1)用五氧化二磷可干燥H2、NH3()(2)用飽和Na2CO3溶液可除去Cl2中混有的HCl()(3)用灼熱的銅粉可除去CO中混有的O2()(4)用堿石灰干燥氨氣,用濃硫酸干燥SO2()(5)實(shí)驗(yàn)室制備Cl2時(shí),可用石灰水進(jìn)行尾氣處理()(6)實(shí)驗(yàn)制備NH3時(shí),可用CCl4吸收多余的NH3()1.答案(1)?(2)?(3)?(4)√(5)?(6)?2.【深度思考】欲對(duì)Cl2進(jìn)行干燥、吸收,需選用下列裝置中的(填寫序號(hào))。

2.答案②④題組一常見氣體的凈化1.下列有關(guān)氣體的除雜或收集方法,說法合理的是()A.要除去NO中混有的NO2,可以將混合氣體先通過足量水,然后用CaCl2干燥中混有的CO氣體可用點(diǎn)燃法除去C.除去H2S中混有的水蒸氣,用濃硫酸干燥即可D.如圖裝置只能用來收集CO2,不能收集H2、NH3等1.答案AA項(xiàng),NO中混有NO2時(shí),先通過足量水,NO2與水發(fā)生反應(yīng)得到稀硝酸和NO,然后通過CaCl2干燥即可得到純凈的NO,正確;B項(xiàng),由于CO2不支持燃燒,無法用點(diǎn)燃法除去CO2中混有的CO,可將混合氣體通過灼熱的CuO,利用CO的還原性將CO除去,錯(cuò)誤;C項(xiàng),H2S具有還原性,能被濃硫酸氧化,錯(cuò)誤;D項(xiàng),用題圖裝置收集氣體時(shí),從a端進(jìn)氣可收集CO2等密度比空氣大的氣體,從b端進(jìn)氣可收集H2、NH3等密度比空氣小的氣體,錯(cuò)誤。2.除去SO2中混有的HCl、H2O時(shí),混合氣體依次通過的試劑是()A.飽和NaCl溶液、濃硫酸B.飽和NaHCO3溶液、堿石灰C.飽和NaHSO3溶液、濃硫酸D.品紅溶液、堿石灰2.答案CHCl與NaHSO3發(fā)生反應(yīng)生成SO2,而SO2不與飽和NaHSO3溶液反應(yīng),故用飽和NaHSO3溶液除去HCl,用濃硫酸除去H2O。3.(2022山西孝義一模)已知飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱可制備氮?dú)?。利用如下裝置制取氮?dú)?并用氮?dú)庵苽銫a3N2,Ca3N2遇水發(fā)生水解反應(yīng)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.①中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2OB.④、⑥中依次盛裝的試劑可以是濃硫酸、堿石灰C.③中盛放的試劑是NaOH溶液D.3.答案CA項(xiàng),根據(jù)題給信息可知,裝置①為制備氮?dú)獾难b置,飽和氯化銨溶液與亞硝酸鈉晶體混合加熱生成氮?dú)?、氯化鈉和水,反應(yīng)方程式為NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,正確。B項(xiàng),Ca3N2遇水發(fā)生水解,所以產(chǎn)生的氮?dú)庑枰稍锊拍苓M(jìn)入玻璃管中反應(yīng),裝置④應(yīng)為干燥裝置,可選用濃硫酸作干燥劑;裝置⑥中也應(yīng)裝有干燥劑,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入,裝置⑥中可盛放堿石灰,正確。C項(xiàng),裝置中有氧氣,可利用裝置③除去氧氣,而NaOH與O2不反應(yīng),錯(cuò)誤。D項(xiàng),實(shí)驗(yàn)結(jié)束,裝置⑤中有生成的Ca3N2,Ca3N2遇水發(fā)生水解反應(yīng)生成NH3和Ca(OH)2,NH3可以使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),正確。反思?xì)w納氣體除雜原則(1)不引入新的雜質(zhì)。如除去甲烷中的乙烯不能用酸性高錳酸鉀溶液,因?yàn)樗嵝愿咤i酸鉀溶液氧化乙烯會(huì)生成二氧化碳,又引入了新的雜質(zhì)。(2)不減少被凈化氣體的量。如除去CO2中混有的SO2,不能用NaOH溶液,而應(yīng)該用飽和NaHCO3溶液。題組二有害氣體的尾氣處理方法4.雙球洗氣管是一種多用途儀器,常用于除雜質(zhì)、氣體干燥、氣體吸收等實(shí)驗(yàn)操作。如圖是一個(gè)以雙球洗氣管為尾氣處理裝置,用吸收劑X吸收氣體Y的情形,其中符合事實(shí)的組合是()選項(xiàng)ABCD氣體YCl2HClSO2NO吸收劑X飽和NaCl溶液水濃硫酸NaOH溶液4.答案BA項(xiàng),Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度很小,不能被吸收,錯(cuò)誤;B項(xiàng),因HCl極易溶于水,則極易被吸收,正確;C項(xiàng),SO2能用濃硫酸干燥,但不能被吸收,錯(cuò)誤;D項(xiàng),NO有毒,不能直接排放到大氣中,且NO不能與NaOH反應(yīng),不能被吸收,錯(cuò)誤。5.(2022廣東3月模擬)MnSO4·H2O是一種易溶于水的微紅色斜方晶體,某同學(xué)設(shè)計(jì)下列裝置制備硫酸錳:下列說法錯(cuò)誤的是()A.裝置Ⅰ燒瓶中放入的藥品X為銅屑B.裝置Ⅱ中用“多孔球泡”可增大SO2的吸收速率C.裝置Ⅲ用于吸收未反應(yīng)的SO2D.用裝置Ⅱ反應(yīng)后的溶液制備MnSO4·H2O需經(jīng)歷蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌及干燥的過程5.答案ACu與濃硫酸常溫下不反應(yīng),X不可能為Cu,A項(xiàng)錯(cuò)誤;裝置Ⅱ中用“多孔球泡”,增大接觸面積,可增大SO2的吸收速率,B項(xiàng)正確;裝置Ⅲ中NaOH溶液可吸收尾氣,C項(xiàng)正確;用裝置Ⅱ反應(yīng)后的溶液制備MnSO4·H2O,需要經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌及干燥的過程,D項(xiàng)正確。反思?xì)w納常見改進(jìn)的尾氣吸收裝置1.(2022課標(biāo)Ⅲ,12,6分)下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是()選項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)A制取較高濃度的次氯酸溶液將Cl2通入碳酸鈉溶液中B加快氧氣的生成速率在過氧化氫溶液中加入少量MnO2C除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液D制備少量二氧化硫氣體向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸1.答案AA項(xiàng),Cl2+2Na2CO3+H2O2NaHCO3+NaCl+NaClO,故將Cl2通入Na2CO3溶液中不能制備較高濃度的HClO溶液,錯(cuò)誤;B項(xiàng),MnO2作催化劑可以加快H2O2的分解速率,正確;C項(xiàng),乙酸和Na2CO3溶液可以反應(yīng),乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較低,溶液分層,正確;D項(xiàng),根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理可知正確。2.(2022課標(biāo)Ⅰ,10,6分)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2.答案BA項(xiàng),①中應(yīng)盛KMnO4溶液(除去H2S等還原性氣體),②中應(yīng)盛焦性沒食子酸溶液(吸收少量O2),③中應(yīng)盛濃H2SO4(干燥H2);C項(xiàng),應(yīng)先停止加熱,繼續(xù)通H2,直至冷卻至室溫,防止灼熱的W被氧化;D項(xiàng),MnO2為粉末狀固體,且用MnO2和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2需要加熱,因此不能用啟普發(fā)生器。3.(2022課標(biāo)Ⅰ,26,14分)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(duì)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)?發(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(dòng)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

3.答案(1)①A2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O(或BNH3·H2ONH3↑+H2O)②dcfei(2)①紅棕色氣體慢慢變淺②8NH3+6NO27N2+12H2O③Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象④反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強(qiáng)小于外壓解析(1)①制備氨氣,可用Ca(OH)2(s)和NH4Cl(s)混合加熱,可選用裝置A;也可采用加熱濃氨水的方法,此時(shí)可選用裝置B。②欲得到干燥的氨氣,首先要干燥(干燥管要大口進(jìn),小口出),其次要收集(氨氣密度比空氣小,要用向下排空氣法),最后為尾氣處理(因氨氣極易溶于水,要用防倒吸的F裝置)。(2)NH3和NO2在催化劑、一定溫度下可發(fā)生反應(yīng),故Y管中紅棕色氣體慢慢變淺;由化學(xué)方程式8NH3+6NO27N2+12H2O可以得出,反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,壓強(qiáng)減小,故打開K2后,Z中NaOH溶液會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。A組基礎(chǔ)題組1.已知NH3、HCl極易溶于水,Cl2能溶于水。下列各裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.利用1吸收多余的氨氣B.裝置2可用于除去CO2中的HClC.裝置3可用于干燥氨氣D.裝置4可用于排空氣法收集H2、CO2、Cl2、HCl等氣體1.答案B氯化氫和二氧化碳都能和氫氧化鈉反應(yīng)而被除去,最終得不到二氧化碳,故B錯(cuò)誤。2.(2022福建龍巖一模)某興趣小組采用如圖實(shí)驗(yàn)裝置及相應(yīng)操作制取純堿。實(shí)驗(yàn)時(shí),廣口瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl。下列分析正確的是()A.導(dǎo)氣管乙應(yīng)該通入氨氣B.導(dǎo)氣管甲應(yīng)先于乙通入氣體C.干燥管中應(yīng)盛裝堿石灰D.廣口瓶最好置于熱水浴中2.答案BA項(xiàng),氨氣極易溶于水,為防止倒吸,應(yīng)該從導(dǎo)氣管甲通入氨氣,錯(cuò)誤;C項(xiàng),氨氣是污染性氣體,但氨氣是堿性氣體,不能被堿石灰吸收,可用氯化鈣或P2O5吸收,錯(cuò)誤;D項(xiàng),制取碳酸氫鈉不需要加熱,若將廣口瓶置于熱水浴中,反而會(huì)減小氨氣、二氧化碳的溶解度,使純堿產(chǎn)率降低,錯(cuò)誤。3.下列有關(guān)物質(zhì)的制備裝置、制備時(shí)使用的原料與收集方法均正確的是()選項(xiàng)ABCD物質(zhì)O2NOCl2CH2CH2制備裝置制備時(shí)使用的原料H2O2溶液和二氧化錳粉末濃硝酸和銅粉濃鹽酸與高錳酸鉀固體乙醇和3mol/L的H2SO4溶液收集方法排水法排空氣法排飽和食鹽水法排水法3.答案C制取氧氣時(shí)如果選用A中裝置,選用的藥品應(yīng)該是氯酸鉀與二氧化錳,A項(xiàng)錯(cuò)誤;制取NO時(shí)應(yīng)選用稀硝酸和銅粉,收集方法應(yīng)為排水法,B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)镃中無加熱裝置,所以可以選用具有強(qiáng)氧化性的高錳酸鉀與具有強(qiáng)還原性的濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,C項(xiàng)正確;制取乙烯時(shí)應(yīng)選用濃硫酸,加沸石,墊石棉網(wǎng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.用如圖所示裝置和相應(yīng)試劑能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑噭゛試劑b試劑c裝置A驗(yàn)證非金屬性:S>C>Si稀硫酸Na2CO3Na2SiO3溶液B制備純凈的NO濃硝酸Cu水C檢驗(yàn)溶液X中含有CO鹽酸溶液X澄清石灰水D除去Na2SO3中的Na2SO4氯水混合物NaOH溶液4.答案A稀硫酸能和碳酸鈉反應(yīng)制得二氧化碳,二氧化碳和硅酸鈉溶液反應(yīng)生成不溶性的硅酸,該實(shí)驗(yàn)證明酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,則非金屬性:S>C>Si,A項(xiàng)正確;Cu與濃硝酸反應(yīng)生成NO2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁,無法檢驗(yàn)溶液X中含有CO32-,C項(xiàng)錯(cuò)誤;氯水把Na2SO3氧化成Na25.(2022海南高三檢測(cè))用如圖所示裝置測(cè)定水中氫、氧元素的質(zhì)量比,其方法是分別測(cè)定通氫氣前、后玻璃管的質(zhì)量差和U形管的質(zhì)量差,實(shí)驗(yàn)測(cè)得m(H)∶m(O)>1∶8。下列對(duì)導(dǎo)致這一結(jié)果的原因分析中,一定錯(cuò)誤的是()A.裝置Ⅰ、Ⅱ之間缺少干燥裝置B.裝置Ⅲ之后缺少干燥裝置C.裝置Ⅱ中玻璃管內(nèi)有水冷凝沒有全部被還原5.答案D用H2還原CuO時(shí),裝置Ⅲ中CaCl2吸收的是生成的水,而裝置Ⅱ中玻璃管通H2前后的質(zhì)量差為反應(yīng)時(shí)消耗CuO中氧元素的質(zhì)量,即生成的水中氧元素的質(zhì)量,而m(水)-m(氧)=m(氫)。Zn和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2不干燥,會(huì)使m(水)偏大,進(jìn)而使氫元素的質(zhì)量增加,而氧元素的質(zhì)量不變;裝置Ⅲ之后不加干燥裝置,會(huì)導(dǎo)致CaCl2吸收空氣中的水分,會(huì)使m(水)偏大,進(jìn)而使氫元素的質(zhì)量增加,而氧元素的質(zhì)量不變;裝置Ⅱ中玻璃管內(nèi)有水冷凝,會(huì)使m(氧)偏小,以上情況都會(huì)造成測(cè)得的m(H)∶m(O)>1∶8。測(cè)得的H2O的組成與CuO是否完全反應(yīng)無關(guān),只與通H2前、后玻璃管的質(zhì)量差(氧元素的質(zhì)量)和U形管的質(zhì)量差(水的質(zhì)量)有關(guān)。6.(2022河南平頂山一模)文獻(xiàn)報(bào)道,H2能還原FeCl2。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究“文獻(xiàn)”的真實(shí)性,下列各步實(shí)驗(yàn)裝置錯(cuò)誤的是()6.答案C氫氣還原氯化亞鐵生成鐵、氯化氫,檢驗(yàn)氯化氫可以確認(rèn)氫氣是否能還原氯化亞鐵。A裝置用于制備氫氣;B裝置用于還原氯化亞鐵;C裝置用于檢驗(yàn)氯化氫,因?yàn)槁然瘹錁O易溶于水,必須采用防倒吸裝置;D裝置用于干燥氣體。7.(2022河南鄭州一模)用如圖裝置制取并收集氣體,對(duì)應(yīng)的裝置和試劑均正確的是()Ⅲ中收集的氣體Ⅰ中試劑a、bⅡ中試劑cⅣ中試劑dASO2稀硫酸與銅片濃硫酸NaOH溶液BCl2濃鹽酸與二氧化錳飽和氯化鈉溶液NaOH溶液CHBr濃硫酸與溴化鈉濃硫酸水DCO甲酸與濃硫酸濃硫酸酸性KMnO4溶液7.答案BCu與稀硫酸不反應(yīng),不能制備二氧化硫,故A錯(cuò)誤;在加熱條件下,濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng)生成氯氣,氯氣的密度比空氣的大,氯氣能與NaOH反應(yīng),圖中裝置可制備、收集氯氣,且NaOH溶液可吸收尾氣,故B正確;濃硫酸與NaBr發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Br2,不能用于制備和干燥HBr,故C錯(cuò)誤;甲酸在濃硫酸的作用下反應(yīng)生成CO、H2O,CO不與高錳酸鉀溶液反應(yīng),且CO不能選用向上排空氣法收集,故D錯(cuò)誤。是黃棕色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體,是一種強(qiáng)氧化劑,易溶于水且會(huì)與水反應(yīng)生成次氯酸,與有機(jī)物、還原劑接觸或加熱時(shí)會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。已知:Cl2O的熔點(diǎn)為-116℃,沸點(diǎn)為℃;Cl2的沸點(diǎn)為℃;HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O。下列說法中不正確的是()A.裝置②、③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸B.通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋,減小爆炸危險(xiǎn)C.從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2OD.裝置④與⑤之間不用橡膠管連接,是為了防止橡膠管燃燒和爆炸8.答案C制取Cl2O需要干燥純凈的氯氣,所以②、③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸,A項(xiàng)正確;Cl2O易爆炸,所以通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋,減小爆炸危險(xiǎn),B項(xiàng)正確;裝置⑤是為了收集Cl2O,所以溫度低于℃,此時(shí)氯氣是氣體,逸出的氣體主要是空氣和反應(yīng)剩余的Cl2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Cl2O與有機(jī)物接觸會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸,裝置④與⑤之間不用橡膠管連接,是為了防止橡膠管燃燒和爆炸,D項(xiàng)正確。9.下圖是用于氣體的制備、干燥、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、尾氣處理的常用裝置。請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問題。(1)檢查裝置A的氣密性的操作為

。

(2)同學(xué)甲將儀器按順序A→B→C→D連接,以此證明實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的過程中有HCl和水蒸氣揮發(fā)出來。①A中反應(yīng)的離子方程式是。

②B中盛放的試劑是,C中盛放的是CCl4溶液,其作用是,D中盛放的試劑是,實(shí)驗(yàn)時(shí)看到的現(xiàn)象是。

③同學(xué)乙認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)有缺陷,應(yīng)該在C、D之間增加E裝置,你認(rèn)為該裝置中應(yīng)放入。

(3)同學(xué)丙用上述除B以外的裝置組裝了一套可以制出純凈、干燥氯氣的裝置,按氣流方向填出接口順序:a→→g→h→f(不能選用B裝置,其他裝置可以重復(fù)使用)。并按順序?qū)懗鏊罱涌趯?duì)應(yīng)儀器盛放的試劑:。

9.答案(1)先將a接口封閉,然后向分液漏斗中注入水,打開分液漏斗活塞,分液漏斗中水的液面下降一段后不再下降,證明裝置A的氣密性良好(2)①M(fèi)nO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O②無水硫酸銅吸收氯氣,防止對(duì)HCl的檢驗(yàn)造成干擾AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀(答案合理即可)③濕潤(rùn)的淀粉KI試紙或濕潤(rùn)的有色布條(3)d→e→d→e飽和食鹽水、濃硫酸解析(2)①實(shí)驗(yàn)室制氯氣的原理為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,離子方程