突破01突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)（氣體的制備凈化收集處理）-2021年高考化學(xué)之突破高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)

突破01突破實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)（氣體的制備、凈化、收集、處理）限時(shí)：45分鐘1.(2014·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ，10)下列圖示實(shí)驗(yàn)正確的是()【答案】D【解析】A項(xiàng)，過(guò)濾時(shí)要求“一貼、二低、三靠”，該實(shí)驗(yàn)中玻璃棒懸在漏斗上方，沒(méi)有靠在三層濾紙上，且漏斗下端長(zhǎng)管口應(yīng)緊貼燒杯內(nèi)壁，故不正確；B項(xiàng)，加熱分解碳酸氫鈉時(shí)，因?yàn)橛兴?，試管口?yīng)略向下傾斜，否則容易炸裂試管，故不正確；C項(xiàng)，該裝置為洗氣裝置，導(dǎo)管口應(yīng)該是長(zhǎng)進(jìn)短出，故不正確；D項(xiàng)，由教材中的實(shí)驗(yàn)可知制備乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)裝置及藥品都正確。2.(2014·海南，5)下列除雜操作可行的是()A.通過(guò)濃硫酸除去HCl中的H2OB.通過(guò)灼熱的CuO除去H2中的COC.通過(guò)灼熱的鎂粉除去N2中的O2D.通過(guò)水除去CO中的CO2【答案】A【解析】A項(xiàng)，濃硫酸具有吸水性且不與HCl發(fā)生反應(yīng)，所以除去HCl中的H2O可以通過(guò)濃硫酸進(jìn)行，正確；B項(xiàng)，H2和CO均能與CuO發(fā)生反應(yīng)(H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O、CO＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，N2和O2均能與鎂粉發(fā)生反應(yīng)(3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2、2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，CO2在水中的溶解度很小，不能用水來(lái)除去CO中的CO2。3.下列裝置正確的是()【答案】C【解析】氨氣不能用氯化鈣干燥，因?yàn)闀?huì)得到CaCl2·8NH3，且導(dǎo)管應(yīng)伸入試管底部，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；二氧化錳和濃鹽酸需要在加熱條件下反應(yīng)才能得到氯氣，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；二氧化硫溶于水生成亞硫酸，亞硫酸是二元中強(qiáng)酸，酸性強(qiáng)于碳酸，所以二氧化硫會(huì)與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳，達(dá)到除去二氧化硫雜質(zhì)的目的，選項(xiàng)C正確；蒸餾時(shí)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)該在支管口處，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.（2020山東新高考）利用下列裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.用甲裝置制備并收集CO2B.用乙裝置制備溴苯并驗(yàn)證有HBr產(chǎn)生C.用丙裝置制備無(wú)水MgCl2D.用丁裝置在鐵上鍍銅【答案】C【解析】A.CO2密度大于空氣，應(yīng)采用向上排空氣法收集，A錯(cuò)誤；B.苯與溴在溴化鐵作用下反應(yīng)，反應(yīng)較劇烈，反應(yīng)放熱，且溴易揮發(fā)，揮發(fā)出來(lái)的溴單質(zhì)能與水反應(yīng)生成氫溴酸，所以驗(yàn)證反應(yīng)生成的HBr，應(yīng)先將氣體通過(guò)四氯化碳，將揮發(fā)的溴單質(zhì)除去，B錯(cuò)誤；C.MgCl2能水解，在加熱時(shí)通入干燥的HCl，能避免MgCl2的水解，C正確；D.電解時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，所以丁裝置鐵為陽(yáng)極，失去電子，生成二價(jià)鐵離子，銅為陰極，溶液中的銅離子得到電子，得到銅，D錯(cuò)誤。5.（2020天津新高考）檢驗(yàn)下列物所選用的試劑正確的是待檢驗(yàn)物質(zhì)所用試劑A海水中的碘元素淀粉溶液BSO2氣體澄清石灰水C溶液中的Cu2+氨水D溶液中的NaOH溶液，濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙【答案】C【解析】A．淀粉溶液可以檢驗(yàn)碘單質(zhì)，不能檢驗(yàn)碘元素，故A錯(cuò)誤；B．能使澄清石灰水變渾濁的氣體可以是二氧化硫或二氧化碳，應(yīng)該用品紅檢驗(yàn)二氧化硫氣體，故B錯(cuò)誤；C．銅離子遇到氨水會(huì)先產(chǎn)生氫氧化銅藍(lán)色沉淀，繼續(xù)加氨水會(huì)生成四氨合銅離子，檢驗(yàn)銅離子可以用氨水，故C正確；D．銨根離子遇氫氧化鈉溶液（加熱）生成氨氣，氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，不能使用濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣，故D錯(cuò)誤。下列氣體去除雜質(zhì)的方法中，不能實(shí)現(xiàn)目的的是氣體(雜質(zhì))方法ASO2(H2S)通過(guò)酸性高錳酸鉀溶液BCl2(HCl)通過(guò)飽和的食鹽水CN2(O2)通過(guò)灼熱的銅絲網(wǎng)DNO(NO2)通過(guò)氫氧化鈉溶液【答案】A【解析】A．SO2和H2S都具有較強(qiáng)的還原性，都可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化；因此在用酸性高錳酸鉀溶液除雜質(zhì)H2S時(shí)，SO2也會(huì)被吸收，故A項(xiàng)不能實(shí)現(xiàn)除雜目的；B．氯氣中混有少量的氯化氫氣體，可以用飽和食鹽水除去；飽和食鹽水在吸收氯化氫氣體的同時(shí)，也會(huì)抑制氯氣在水中的溶解，故B項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)除雜目的；C．氮?dú)庵谢煊猩倭垦鯕?，在通過(guò)灼熱的銅絲網(wǎng)時(shí)，氧氣可以與之發(fā)生反應(yīng)：，而銅與氮?dú)鉄o(wú)法反應(yīng)，因此可以采取這種方式除去雜質(zhì)氧氣，故C項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)除雜目的；D．NO2可以與NaOH發(fā)生反應(yīng)：，NO與NaOH溶液不能發(fā)生反應(yīng)；盡管NO可以與NO2一同跟NaOH發(fā)生反應(yīng)：，但由于雜質(zhì)的含量一般較少，所以也不會(huì)對(duì)NO的量產(chǎn)生較大的影響，故D項(xiàng)能實(shí)現(xiàn)除雜的目的。7.用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋不合理的是()選項(xiàng)①中試劑①中現(xiàn)象解釋A品紅溶液溶液褪色SO2具有漂白性BNa2SiO3溶液產(chǎn)生膠狀沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3CBa(NO3)2溶液生成白色沉淀SOeq\o\al(2－,3)與Ba2＋生成BaSO3白色沉淀D酸性KMnO4溶液紫色褪去SO2具有還原性【答案】C【解析】Cu和濃硫酸發(fā)生反應(yīng)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。A項(xiàng)，SO2具有漂白性，能使品紅溶液褪色，正確；B項(xiàng)，通入SO2后產(chǎn)生膠狀沉淀，說(shuō)明產(chǎn)生H2SiO3，即H2SO3酸性強(qiáng)于H2SiO3，正確；C項(xiàng)，SO2溶于水，溶液顯酸性，NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，能把H2SO3或SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，因此白色沉淀是BaSO4，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，酸性高錳酸鉀溶液具有氧化性，紫色褪去，說(shuō)明SO2具有還原性，正確。8.硫酰氯(SO2Cl2)是重要的化學(xué)試劑，其熔點(diǎn)為－54.1℃，沸點(diǎn)為69.1℃，遇冷水逐漸分解，其制備原理為SO2(g)＋Cl2(g)=SO2Cl2(l)ΔH＝－97.3kJ·mol－1，現(xiàn)用如圖所示裝置(夾持儀器已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是()A.A的作用是冷凝回流，冷凝水應(yīng)b口進(jìn)a口出B.乙和丙中分別盛裝飽和食鹽水和濃硫酸C.活性炭可加快反應(yīng)速率D.B中最好盛裝堿石灰，其作用只是為了除去多余的SO2和Cl2【答案】C【解析】由于反應(yīng)放熱會(huì)使SO2Cl2揮發(fā)損失，所以冷凝管的作用為冷凝回流，冷凝水應(yīng)a口進(jìn)b口出，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于SO2Cl2遇冷水逐漸分解，所以制得的氯氣應(yīng)先用飽和食鹽水除去揮發(fā)出來(lái)的HCl，再用濃硫酸除去水蒸氣，B項(xiàng)錯(cuò)誤；從反應(yīng)原理看，活性炭不參與反應(yīng)，而活性炭的特點(diǎn)是表面積大，具有吸附作用，所以其可增大兩種反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)速率加快，C項(xiàng)正確；B中盛裝堿石灰，既要防止多余的SO2和Cl2逸出污染環(huán)境，也要防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置使SO2Cl2水解，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。現(xiàn)用下圖所示裝置(夾持裝置已省略)及藥品，探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物成分。已知：①NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2O②氣體液化的溫度：NO2(21℃)、NO(－152℃)(1)反應(yīng)前應(yīng)打開(kāi)彈簧夾，先通入一段時(shí)間氮?dú)?，目的是__________________________。(2)為了檢驗(yàn)裝置A中生成的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序(從左向右連接)：A→________；組裝好儀器后，接下來(lái)進(jìn)行的操作是____________________________________________?！敬鸢浮?1)排出裝置中的空氣，防止干擾NO的檢驗(yàn)(2)CEDB檢查裝置的氣密性【解析】(1)反應(yīng)前應(yīng)打開(kāi)彈簧夾，先通入一段時(shí)間氮?dú)?，排出裝置中的空氣，防止干擾NO的檢驗(yàn)。(2)為了檢驗(yàn)裝置A中生成的氣體產(chǎn)物，儀器的連接順序(從左向右連接)：A是發(fā)生裝置，C是干燥除去水。因?yàn)镹O2更易液化，先分離NO2，所以接E冷卻二氧化氮，NO2分離后再檢驗(yàn)NO，再接D通氧氣，觀察到氣體從無(wú)色變成紅棕色，說(shuō)明是NO，B是尾氣處理裝置，吸收反應(yīng)后剩余的NO和NO2的混合氣體，防止污染空氣。裝置的連接為A→C→E→D→B；有氣體參與或生成的實(shí)驗(yàn)必須檢查裝置的氣密性，故組裝好儀器后，接下來(lái)進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性。10.利用如圖裝置，進(jìn)行NH3與金屬氧化物MxOy反應(yīng)生成M、N2、H2O，通過(guò)測(cè)量生成水的質(zhì)量來(lái)測(cè)定M的相對(duì)原子質(zhì)量。a中試劑是濃氨水。(1)儀器a的名稱(chēng)為_(kāi)_______，儀器b中裝入的試劑可以是____________。(2)按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)開(kāi)_______(填字母，裝置可重復(fù)使用)?！敬鸢浮?1)分液漏斗NaOH固體(或生石灰或堿石灰)(2)BDADC【解析】(1)儀器a的名稱(chēng)為分液漏斗，儀器b中裝入的試劑可以是NaOH固體或生石灰或堿石灰。(2)該實(shí)驗(yàn)在B處產(chǎn)生氨，通過(guò)D干燥氨，在A處NH3與MxOy反應(yīng)，生成的水在D處被吸收，殘留氨被C吸收，所以按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)锽DADC。11．Na2S2O4俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉，常用作紡織工業(yè)的漂白劑、脫色劑等。某科研小組制備并探究其性質(zhì)。資料：Na2S2O4易溶于水，具有極強(qiáng)的還原性，易被空氣氧化，在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。Ⅰ.制備N(xiāo)a2S2O4(部分加熱等輔助儀器略去)(1)儀器①的名稱(chēng)是____________。(2)B裝置用于制備N(xiāo)a2S2O4。第一步反應(yīng)：Zn＋2SO2eq\o(=,\s\up7(△))ZnS2O4；第二步，加入NaOH溶液，于28～35℃下反應(yīng)生成Na2S2O4，該步反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，先向B中通入SO2的原因，除產(chǎn)生ZnS2O4之外，另一原因是__________________________________________________________________________________________。(4)反應(yīng)后除去B中的沉淀，在濾液中加入一定量的NaCl固體攪拌，有Na2S2O4晶體析出。加入NaCl固體的作用是_________________________________________________。【答案】(1)圓底燒瓶(2)ZnS2O4＋2NaOHeq\o(=,\s\up7(28～35℃))Na2S2O4＋Zn(OH)2↓(3)排出裝置中殘留的O2或空氣(或防止生成物Na2S2O4被氧化)(4)加入氯化鈉，增大了Na＋的濃度，促進(jìn)Na2S2O4結(jié)晶析出(用沉淀溶解平衡可以解釋)【解析】(3)由于Na2S2O4具有極強(qiáng)的還原性，易被空氣氧化，所以B裝置反應(yīng)前應(yīng)排盡裝置中的空氣，防止氧氣干擾實(shí)驗(yàn)。12．汽車(chē)尾氣中的有害氣體主要有NO、碳?xì)浠衔锛癈O，某校同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)將模擬汽車(chē)尾氣轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)為了配制模擬尾氣，甲組同學(xué)用上圖所示裝置分別制備N(xiāo)O、乙烯及CO三袋氣體。①用裝置A制取NO，分液漏斗中盛放的是__________(填試劑名稱(chēng))。②用(乙烯利)與NaOH溶液及裝置B制取乙烯，反應(yīng)生成乙烯的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________(磷轉(zhuǎn)化為Na3PO4)。③用H2C2O4與濃硫酸制取CO(化學(xué)方程式為H2C2O4eq\o(=,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CO↑＋CO2↑＋H2O)并提純，選用上圖裝置欲制一袋干燥純凈的CO，各接口連接的順序?yàn)開(kāi)___________→g(氣流從左至右)，其中裝置D中盛放的藥品是____________。(2)乙組同學(xué)將甲組制得的氣體與空氣按適當(dāng)比例混合形成模擬尾氣(NO、CO、C2H4及空氣)，按如圖所示裝置進(jìn)行尾氣轉(zhuǎn)化并檢驗(yàn)。①為檢驗(yàn)催化反應(yīng)后的氣體中是否有CO2生成和乙烯的殘留，G、H中盛放的試劑依次是________(填字母)。a．NaOH溶液 b．酸性KMnO4溶液c．澄清石灰水 d．Br2/CCl4溶液②通“模擬尾氣”前，需先將催化劑加熱到反應(yīng)所需的溫度，其目的是___________；寫(xiě)出其中CO與NO完全轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體的化學(xué)方程式：_____________________________。【答案】(1)①稀硝酸②＋4NaOH→CH2=CH2↑＋NaCl＋Na3PO4＋3H2O③a→f→e→c→dNaOH濃溶液(2)①cb(或cd或dc)②使催化劑活性達(dá)到最大，利于CO2和C2H4的檢驗(yàn)并減少模擬煙氣的浪費(fèi)2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))N2＋2CO2【解析】(1)②用(乙烯利)與NaOH溶液及裝置B制取乙烯，磷轉(zhuǎn)化為Na3PO4，同時(shí)生成氯化鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：＋4NaOH→CH2=CH2↑＋NaCl＋Na3PO4＋3H2O。③用H2C2O4與濃硫酸制取CO(化學(xué)方程式為H2C2O4eq\o(=,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(△))CO↑＋CO2↑＋H2O)并提純，選用題圖裝置欲制一袋干燥純凈的CO，利用裝置A加熱草酸，通過(guò)裝置D中的氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，通過(guò)裝置C中無(wú)水氯化鈣吸收水蒸氣，得到干燥的CO，在裝置E中收集一袋CO氣體，D中是濃的氫氧化鈉溶液，用來(lái)吸收混合氣體中的二氧化碳，各接口連接的順序?yàn)椋篴→f→e→c→