高中化學(xué)利用化學(xué)反應(yīng)制備物質(zhì)活規(guī)范訓(xùn)練魯科版必修

第1課時(shí)運(yùn)用化學(xué)反映制備物質(zhì)(時(shí)間：30分鐘)考察點(diǎn)一氯氣的實(shí)驗(yàn)室制備1．下列物質(zhì)可用來干燥Cl2的是()。①堿石灰；②濃硫酸；③無水CaCl2；④P2O5A．①② B．①③④C．②③④ D．①②③④解析由于Cl2是酸性氣體，可用酸性干燥劑(②濃硫酸和④P2O5)或中性干燥劑(③無水CaCl2)干燥，不能用堿性干燥劑(①堿石灰)干燥。故C項(xiàng)對(duì)的。答案C2．已知KMnO4與濃HCl在常溫下反映能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置制備純凈、干燥的Cl2，并觀測(cè)它與金屬的反映。每個(gè)虛線框表達(dá)一個(gè)單元裝置，其中有錯(cuò)誤的是()。A．只有①和②處 B．只有②處C．只有②和③處 D．只有②③④處解析KMnO4和濃HCl在常溫下就可以反映生成Cl2，不需要酒精燈加熱，①對(duì)的；反映產(chǎn)生的Cl2也許混有HCl，需要進(jìn)行凈化，但不能使用NaOH溶液，由于Cl2也能和NaOH溶液反映，應(yīng)當(dāng)使用飽和食鹽水，②錯(cuò)誤；凈化后的Cl2可以用濃硫酸干燥，但氣體應(yīng)用長導(dǎo)管直接通入濃硫酸中，且出氣導(dǎo)管應(yīng)在液面以上，③錯(cuò)誤；干燥的Cl2和金屬反映的容器只有氣體進(jìn)入而無氣體排出，一段時(shí)間后壓強(qiáng)升高，也許會(huì)使實(shí)驗(yàn)裝置中某處的橡皮塞彈開，④錯(cuò)誤。答案D3．舍勒發(fā)現(xiàn)氯氣的方法至今是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的方法之一。其反映原理如下：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑請(qǐng)你分析：(1)該反映的氧化劑為________，還原劑為________，兩者的物質(zhì)的量之比為________。(2)該反映是否可以寫成離子方程式？________。若是，離子方程式為_______________________________________________________________。解析(1)根據(jù)元素化合價(jià)變化可知氧化劑為MnO2，還原劑為HCl，但4molHCl只有2mol做還原劑。(2)濃鹽酸中HCl的濃度并不大，在溶液中可以電離出H＋和Cl－。答案(1)MnO2HCl1∶2(2)是4H＋＋2Cl－＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O4．某化學(xué)小組在學(xué)習(xí)Cl2的實(shí)驗(yàn)室制法后，在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)用加熱濃鹽酸與MnO2混合物的方法制Cl2既浪費(fèi)能源又不易控制溫度，他們現(xiàn)欲對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改善并驗(yàn)證Cl2的部分性質(zhì)，進(jìn)行了如下的探究活動(dòng)：查閱資料：KMnO4和KClO3的氧化性都比MnO2強(qiáng)，在不加熱的條件下即可與濃鹽酸反映，將其中的Cl－氧化成為Cl2，從而實(shí)現(xiàn)制取Cl2的目的。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：(1)擬定反映原理：2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。(2)選擇裝置：在實(shí)驗(yàn)中，有如圖所示的裝置，他可以選擇其中的________(填字母序號(hào))。(3)他們的對(duì)的連接裝置為________(用小寫字母順序連接)。(4)①進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在實(shí)驗(yàn)時(shí)C洗氣瓶中所裝液體是________；②在制氯氣前，必須進(jìn)行的一項(xiàng)操作環(huán)節(jié)是_______________________________________________________________；③某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)量筒中未收集到液體，則失敗的因素也許是_______________________________________________________________。解析在解此類題目時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理選擇并連接裝置。本題要得到干燥純凈的氯氣并測(cè)定其性質(zhì)和體積。按裝置串聯(lián)的一般順序：發(fā)生裝置→凈化裝置→性質(zhì)檢查裝置→收集裝置→尾氣解決裝置，本題發(fā)生裝置為A，凈化裝置為C和B，性質(zhì)驗(yàn)證裝置為E和G，氣體體積測(cè)量裝置為C和D。洗氣瓶C的作用是除去揮發(fā)出的HCl氣體，應(yīng)裝入飽和食鹽水。在制取任何氣體前，都應(yīng)當(dāng)先檢查裝置的氣密性。收集不到液體的因素也許是鹽酸濃度太低，反映不能進(jìn)行；或者是裝置漏氣，產(chǎn)生的氣體逸出；或者也許是e與f相連，故量筒中收集不到液體。答案(2)ABCDEG(3)a→d→e→b→c→g→h→i→j→e→d→f(b、c可顛倒)(4)①飽和食鹽水②檢查裝置的氣密性③裝置漏氣(或鹽酸過稀或e與f連接)考察點(diǎn)二常見氣體的制備5．如圖所示是氣體制取裝置，下列能用此裝置制取氣體并能“隨開隨用、隨關(guān)隨?！钡氖?)。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氯氣D．電石和水制取乙炔解析根據(jù)題中所給裝置特點(diǎn)，制取氣體的反映應(yīng)當(dāng)具有以下特點(diǎn)：①反映不需加熱，②反映不能太劇烈，因此C、D選項(xiàng)不合理，又因硫酸鈣微溶于水，故生成的CaSO4附著于大理石表面時(shí)，也許阻止反映進(jìn)行，故A不符合，選B。答案B6．按下述實(shí)驗(yàn)方法制備氣體，合理又實(shí)用的是()。A．鋅粒與稀H2SO4反映制備H2B．用稀HCl溶液和MnO2制備Cl2C．亞硫酸鈉與HNO3反映制備SO2D．大理石與濃H2SO4反映制備CO2解析A項(xiàng)可行；B項(xiàng)中應(yīng)用濃鹽酸；C項(xiàng)中HNO3具有強(qiáng)氧化性；D項(xiàng)中反映生成微溶的CaSO4附著在大理石的表面，阻止大理石與濃H2SO4繼續(xù)反映。答案A7．如圖所示是一套實(shí)驗(yàn)室制氣裝置，用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質(zhì)中能運(yùn)用這套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的是()。A．銅屑和濃硝酸 B．MnO2和濃鹽酸C．氯酸鉀和MnO2 D．碳酸鈣和稀鹽酸解析銅屑與濃硝酸反映制取NO2，需要尾氣吸取裝置；用MnO2跟濃鹽酸反映制取氯氣需加熱；氯酸鉀和MnO2反映制取氧氣是固體與固體反映，且需加熱，故A、B、C三項(xiàng)均不符合題意。用碳酸鈣與稀鹽酸反映制CO2的反映不需加熱，CO2跟濃硫酸不反映且密度大于空氣，無毒，可用這套裝置。答案D8．實(shí)驗(yàn)室里可按圖所示的裝置來干燥、收集氣體R，多余的氣體R可用水吸收，則R是()。A．HCl B．Cl2C．CO D．NH3解析HCl和Cl2的密度比空氣的大，CO的密度與空氣的相差不大，故不能用題目所給圖示收集，題中收集氣體只能收集密度比空氣密度小的，故D項(xiàng)中NH3對(duì)的。答案D9．下列各組氣體在常溫下能共存且能用向上排空氣法收集的是()。A．NO和O2 B．HCl和NH3C．H2和CO D．SO2和CO2解析A、B兩項(xiàng)中的兩組氣體常溫下會(huì)發(fā)生反映，不能共存；C項(xiàng)中的H2不能用向上排空氣法收集，而CO一般用排水法收集；而D項(xiàng)中的SO2和CO2常溫下不發(fā)生反映，并且兩者的密度均比空氣大，都可以用向上排空氣法收集。答案D10．工業(yè)上以空氣、煤等為原料制取硝酸銨，其生產(chǎn)過程有6個(gè)階段：①合成氨；②空氣液化分離；③氨氧化；④制取水煤氣；⑤生成硝酸；⑥生成硝酸銨。制取硝酸銨最合理的生產(chǎn)流程是()。解析先制取氮?dú)夂蜌錃?，再進(jìn)行化合生成氨氣，然后進(jìn)行催化氧化生成硝酸，最后硝酸和氨氣反映生成硝酸銨。答案D11．實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置制取氣體，請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題：(1)寫出編號(hào)所指儀器的名稱：①______________；②______________。(2)以上裝置圖中共有兩處明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)你找犯錯(cuò)誤的地方并把改正的結(jié)果填在下列橫線上：①___________________________________________________________；②___________________________________________________________。上述裝置改善后，請(qǐng)繼續(xù)回答下列問題。(3)小李在實(shí)驗(yàn)室中用氯酸鉀和另一種固體制取氧氣，他選擇上述裝置中的A和________(填字母)進(jìn)行組裝。小紅在實(shí)驗(yàn)室中選用C裝置作為氧氣的發(fā)生裝置。在他們的實(shí)驗(yàn)中都用到了一種相同的固體藥品是________(填化學(xué)式)，在兩個(gè)反映中它起________作用。請(qǐng)你寫出小紅制取氧氣的化學(xué)反映方程式：_____________________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)室選用C和E裝置還可以制取的氣體是________(填化學(xué)式)，寫出實(shí)驗(yàn)室制取該氣體的化學(xué)方程式：______________________________________________________________________________________________。(5)裝置B也可以用來制取(4)中的氣體，指出B裝置的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)_____________________________________________________________。(6)有一名同學(xué)欲用G裝置收集H2，則H2應(yīng)從導(dǎo)管口________通入。答案(1)①分液漏斗②集氣瓶(2)①A圖中，給試管中的固體物質(zhì)加熱時(shí)，試管口向上傾斜了，應(yīng)當(dāng)略向下傾斜②E圖中，用向上排空氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)氣管伸入過短，應(yīng)伸到集氣瓶的底部(3)E或F或GMnO2催化2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(4)CO2CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑(5)可以隨時(shí)控制反映的進(jìn)行，隨開隨停(6)b12．在實(shí)驗(yàn)室用鋅粒跟稀硫酸起反映而制得的氫氣，具有水蒸氣等雜質(zhì)；被干燥后，經(jīng)催化劑的催化作用，再跟干燥的氮?dú)馄鸱从?，生成氨氣?1)根據(jù)上述規(guī)定，小強(qiáng)同學(xué)嘗試安裝了以下裝置。試填空：①請(qǐng)指出上述裝置中的錯(cuò)誤之處：___________________________________________________________；_________________________________________________________。②裝置Ⅲ的作用是___________________________________________。③寫出圖中所標(biāo)試劑的名稱：a________，b________，c________，d________。(2)為什么不能用濃硫酸跟鋅反映來制取氫氣？____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為什么不能用銅跟稀硫酸反映來制取氫氣？____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)如何檢查生成的氨氣？__________________________________________________________________________________________________________________________。解析本題通過對(duì)初中和高中有關(guān)化學(xué)內(nèi)容的整合與創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出對(duì)基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的考察題。(1)長頸漏斗下口未浸入液面下，氣體從中逸出；Ⅱ中長、短管反向連接，氣體無法順利通過Ⅱ。Ⅲ的作用：在催化劑作用下N2、H2反映生成NH3；干燥H2應(yīng)用濃H2SO4，所以a中為濃H2SO4；Ⅲ中反映需N2，故b為N2；c是合成NH3的催化劑，為鐵粉；由于合成氨反映是可逆的，故d為NH3、N2、H2的混合物。(2)由于濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，跟鋅反映生成二氧化硫。(3)由于銅不活潑，不能從稀硫酸中置