2025版高一化學(xué)必修第二冊(cè)（含不定項(xiàng)選擇）課時(shí)過程性評(píng)價(jià) 微專題突破(一) 常見氣體的制備

微專題突破(一)常見氣體的制備(40分鐘60分)題組過關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:常見氣體的制備1.(2分)實(shí)驗(yàn)室收集NO、NO2兩種氣體,下列收集方法正確的是()A.均可用排水法B.均可用向上排空氣法C.NO用向上排空氣法,NO2用排水法D.NO用排水法,NO2用向上排空氣法【解析】選D。NO2氣體能與水反應(yīng)產(chǎn)生硝酸和NO,不能用排水法收集,A錯(cuò)誤;NO與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO2,所以NO不能用排空氣法收集,B錯(cuò)誤;NO與O2反應(yīng)產(chǎn)生NO2,NO2氣體能與水反應(yīng)產(chǎn)生硝酸和NO,所以NO不能用向上排空氣法,NO2不能用排水法收集,C錯(cuò)誤;NO難溶于水,因此可以用排水法收集,NO2與空氣不反應(yīng),密度比空氣大,所以可用向上排空氣法收集,D正確。2.(2分)用下列裝置收集Cl2并進(jìn)行尾氣吸收,其中最合理的是()【解析】選C。由于ρCl2>ρ空氣,故采用向上排空氣法收集Cl2,即氣體在試管中“長進(jìn)短出”,排除A、B兩項(xiàng);用NaOH溶液吸收Cl2,為防止倒吸應(yīng)使用倒扣漏斗,[延伸思考]如圖所示裝置能用于干燥氯氣嗎?提示:氯氣能與堿石灰反應(yīng),不能用堿石灰干燥氯氣,應(yīng)選用濃硫酸或五氧化二磷。3.(2分)(2023·廣東等級(jí)考改編)1827年,英國科學(xué)家法拉第進(jìn)行了NH3噴泉實(shí)驗(yàn)。在此啟發(fā)下,興趣小組利用以下裝置,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。其中,難以達(dá)到預(yù)期目的的是()A.圖1:噴泉實(shí)驗(yàn) B.圖2:干燥NH3C.圖3:收集NH3 D.圖4:制備NH3【解析】選B。NH3極易溶于水,擠壓膠頭滴管后水進(jìn)入圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,從而產(chǎn)生噴泉,故A可以達(dá)到預(yù)期目的;P2O5為酸性氧化物,其吸收NH3中的水反應(yīng)生成酸,NH3為堿性氣體,兩者可以發(fā)生反應(yīng),故不可以用P2O5干燥NH3,故B難以達(dá)到預(yù)期目的;NH3的密度比空氣小,可采用向下排空氣法收集,故C可以達(dá)到預(yù)期目的;CaO與濃氨水混合后,與水反應(yīng)并放出大量的熱,促使NH3揮發(fā),可用此裝置制備NH3,故D可以達(dá)到預(yù)期目的。4.(4分)(雙選)制備下列氣體時(shí)所用藥品、反應(yīng)條件及干燥方法均正確的是()選項(xiàng)氣體藥品和反應(yīng)條件干燥方法ACl2MnO2和稀鹽酸,加熱依次通過裝有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶BH2Zn和稀硫酸,常溫通過裝有濃硫酸的洗氣瓶CNH3NH4Cl和熟石灰,加熱通過裝有堿石灰的干燥管DSO2鋁和濃硫酸,常溫通過裝有P2O5的干燥管【解析】選B、C。A.MnO2和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)才能生成Cl2,A錯(cuò)誤;B.稀硫酸具有氧化性,Zn和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,通過裝有濃硫酸的洗氣瓶干燥H2,B正確;C.NH4Cl和熟石灰在加熱條件下反應(yīng)生成NH3,通過裝有堿石灰的干燥管干燥NH3,C正確;D.鋁和濃硫酸在常溫下會(huì)鈍化,不能生成SO2,D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】制備ClO2的反應(yīng)為2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4,下列有關(guān)制備ClO2的實(shí)驗(yàn)原理和裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.用裝置甲獲取SO2B.用裝置乙制備ClO2C.用裝置丙吸收ClO2D.用裝置丁處理尾氣【解析】選B。實(shí)驗(yàn)室常用Na2SO3粉末和70%硫酸反應(yīng)制備SO2,A正確;反應(yīng)時(shí)應(yīng)是長管通入SO2,短管出氣,B錯(cuò)誤;ClO2極易溶于水,不與水反應(yīng),裝置丙可吸收ClO2,C正確;ClO2、SO2能與堿反應(yīng),可防止污染空氣,D正確。題組二:氣體制備與性質(zhì)的綜合探究5.(4分)(2024·東營高一檢測(cè))如圖所示是制取、凈化并測(cè)量生成氣體體積的裝置示意圖。利用上述裝置進(jìn)行下表所列實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)a(液體)b(固體)c(液體)A稀鹽酸鋅粒濃硫酸B濃氨水生石灰濃硫酸C濃硫酸銅片NaOH溶液D稀硝酸銅片H2O【解析】選A。A、B、C、D項(xiàng)中產(chǎn)生的氣體依次分別為H2、NH3、SO2、NO;B項(xiàng)NH3不能用濃硫酸干燥;C項(xiàng)濃硫酸與Cu反應(yīng)需要加熱,且SO2與NaOH反應(yīng);D項(xiàng)中產(chǎn)生的NO與O2反應(yīng),測(cè)得V(NO)不準(zhǔn)確。[方法規(guī)律]氣體的制備實(shí)驗(yàn)或有氣體參與的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的第一步為檢驗(yàn)裝置的氣密性;先加固體藥品,再加液體藥品,然后加熱進(jìn)行實(shí)驗(yàn);待裝置中產(chǎn)生待制備的氣體后收集氣體,若該氣體有毒,能夠污染空氣,最后應(yīng)有尾氣處理裝置。6.(2分)已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下能反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來制備純凈、干燥的氯氣,并與金屬反應(yīng)。每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置,其中有錯(cuò)誤的是()A.①處和②處 B.只有②處C.只有②處和③處 D.②處、③處和④處【解析】選D。①KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)產(chǎn)生Cl2,①正確;②濃鹽酸易揮發(fā),生成的氯氣中混有HCl和水蒸氣,應(yīng)通入盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去HCl,Cl2會(huì)與NaOH溶液反應(yīng),故不能選擇氫氧化鈉溶液,②錯(cuò)誤;③用濃硫酸干燥氯氣,導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出,③錯(cuò)誤;④氯氣與金屬在試管中反應(yīng),若用單孔塞,容易造成試管內(nèi)壓強(qiáng)過大,且導(dǎo)管應(yīng)伸到試管底部,④錯(cuò)誤。7.(4分)(2024·德州高一檢測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖裝置制取并探究Cl2的性質(zhì)。下列說法正確的是()A.b處濕潤的紅布條褪色,說明Cl2具有漂白性B.c處的紫色石蕊試液變紅,說明Cl2中混有HCl氣體C.d處濃NaOH溶液的作用是除去Cl2和HCl氣體D.用50mL12mol·L-1的鹽酸與足量MnO2反應(yīng),產(chǎn)生0.15molCl2【解析】選C。a制取氯氣,b檢驗(yàn)氯氣的漂白性,c檢驗(yàn)氯水的酸性和強(qiáng)氧化性,d除去Cl2和HCl氣體。氯氣本身不具有漂白性,與水反應(yīng)生成的HClO具有漂白性,A錯(cuò)誤;c處的紫色石蕊試液變紅,可能是因?yàn)镃l2和水反應(yīng)生成了HCl,B錯(cuò)誤;d處濃NaOH溶液和氯氣、HCl反應(yīng),轉(zhuǎn)化為鹽,可以除去Cl2和HCl氣體,C正確;濃鹽酸變稀后,反應(yīng)停止,用50mL12mol·L-1的鹽酸與足量MnO2反應(yīng),產(chǎn)生氯氣的物質(zhì)的量小于0.15mol,D錯(cuò)誤。8.(4分)利用如圖所示裝置(夾持裝置略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),b中現(xiàn)象能證明a中產(chǎn)物生成的是()選項(xiàng)a中反應(yīng)b中檢測(cè)試劑及現(xiàn)象A濃NH4Cl溶液分解生成NH3淀粉-KI溶液變藍(lán)BCu與濃硫酸反應(yīng)生成SO2紫色石蕊先變紅后褪色C濃氫氧化鈉與NH4Cl溶液生成NH3有氣泡產(chǎn)生DMnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2品紅溶液褪色【解析】選D。A.濃NH4Cl溶液不能分解,A不符合題意;B.Cu與濃硫酸反應(yīng)生成SO2,SO2是酸性氧化物且具有漂白性,但不能使酸堿指示劑褪色,B不符合題意;C.濃氫氧化鈉與NH4Cl溶液生成NH3,有氣泡產(chǎn)生,但不能證明該氣體是NH3,C不符合題意;D.MnO2與濃鹽酸反應(yīng)生成的Cl2中混有HCl氣體,HCl具有酸性,但沒有漂白性,Cl2通入品紅溶液中生成HClO,HClO具有漂白性可以使品紅溶液褪色,D符合題意。綜合應(yīng)用·拓思維9.(4分)下列不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.利用a裝置可以除去HCl氣體中的水蒸氣B.利用b裝置探究氯水的漂白性和Cl2的氧化性C.利用c裝置收集NH3并進(jìn)行尾氣吸收D.利用d裝置制備并收集NH3【解析】選D。HCl是酸性氣體,濃硫酸具有吸水性,可用濃硫酸除去HCl氣體中的水蒸氣,A正確;將氯氣通入品紅溶液中褪色,可證明氯水有漂白性,通入硫化氫和氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)有固體生成,可證明Cl2的氧化性,B正確;氨的密度比空氣小,可用向下排空氣法收集,氨極易溶于水,可用倒扣的漏斗來防倒吸,進(jìn)行尾氣處理,C正確;應(yīng)利用向下排空氣法收集NH3,則小試管中的導(dǎo)管應(yīng)伸到試管底部,D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列敘述錯(cuò)誤的是()A.利用圖Ⅰ裝置可制取NH3B.將干燥的紅色石蕊試紙接近圖中a處,可觀察到試紙變藍(lán)C.圖Ⅱ收集完NH3后,取下試管,在導(dǎo)管口b處堵上浸有稀硫酸的棉花可防止NH3污染空氣D.進(jìn)行圖Ⅲ所示實(shí)驗(yàn)時(shí),可觀察到液體迅速充滿試管并變?yōu)榧t色,說明NH3極易溶于水,其水溶液顯堿性【解析】選B。利用氯化銨與氫氧化鈣反應(yīng)制備氨氣,反應(yīng)為固體與固體在加熱條件下制備氣體,可以利用題圖Ⅰ裝置制備,故A正確;氨氣不能使干燥的紅色石蕊試紙變藍(lán),故B錯(cuò)誤;稀硫酸可以吸收氨氣生成硫酸銨,防止氨氣污染空氣,故C正確;氨氣溶于滴有酚酞的水中,可觀察到液體迅速充滿試管并變?yōu)榧t色,說明氨氣極易溶于水,其水溶液顯堿性,故D正確。10.(4分)選用如圖所示儀器中的兩種或幾種(內(nèi)含物質(zhì))組裝成實(shí)驗(yàn)裝置,以驗(yàn)證木炭可被濃硫酸氧化成CO2,下列說法正確的是()A.按氣流從左向右流動(dòng),連接裝置的正確順序是afedcbB.丁中溶液褪色,乙中溶液變渾濁,說明甲中生成CO2C.丙中品紅溶液褪色,乙中溶液變渾濁,不能說明甲中生成CO2D.丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液變渾濁,說明甲中有CO2生成【解析】選C。檢驗(yàn)?zāi)咎颗c濃硫酸反應(yīng)的生成物中含有CO2,需排除SO2的干擾,再將氣體通入澄清石灰水中。洗氣裝置中導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出,A錯(cuò)誤;用酸性KMnO4溶液除去SO2后還應(yīng)再通入品紅溶液,檢驗(yàn)SO2是否已被除盡,否則結(jié)論不可靠,C正確,B、D均錯(cuò)誤。[方法規(guī)律]氣體檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的一般思路(1)檢驗(yàn)試劑選擇及用量是否正確,對(duì)檢驗(yàn)試劑的要求是:①檢驗(yàn)試劑不能對(duì)氣體的檢驗(yàn)有干擾,既不能與被檢驗(yàn)的氣體反應(yīng),也不能生成被檢驗(yàn)的氣體。②現(xiàn)象要明顯。(2)實(shí)驗(yàn)操作是否簡(jiǎn)單可行。(3)操作順序是否正確,注意排除干擾因素11.(14分)氨是化肥工業(yè)和基礎(chǔ)有機(jī)化工的主要原料,合成氨工業(yè)是較為基礎(chǔ)的無機(jī)化工生產(chǎn)過程,從氨可加工成硝酸,現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中,常將硝酸生產(chǎn)歸屬于合成氨工業(yè)的范疇。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制備氨氣和硝酸。請(qǐng)回答下列問題:(1)在實(shí)驗(yàn)室制備氣體實(shí)驗(yàn)中,裝置A除了可以用于制備NH3,還可用于制備的常見氣體是氧氣(填氣體名稱),儀器B的名稱是球形干燥管。

(4分)【解析】(1)裝置A為加熱固體制備氣體的裝置,該裝置還可以制備氧氣,氧氣可以通過加熱KClO3和MnO2的混合固體來制備,可使用裝置A;儀器B的名稱為球形干燥管。(2)選擇裝置A制備NH3反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。(2分)

【解析】(2)加熱NH4Cl和Ca(OH)2混合固體可制備NH3,化學(xué)方程式為Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。(3)欲收集一瓶干燥的NH3,選擇圖中的部分裝置,其連接順序?yàn)閍→b→c→g→f→i(3分)。

【解析】(3)該實(shí)驗(yàn)方法制備的NH3中含有H2O,需要干燥,利用堿石灰干燥氨氣,NH3的密度小于空氣,利用裝置D收集NH3時(shí),從g進(jìn)入,NH3極易溶于水,尾氣處理時(shí)需要防倒吸,選擇裝置F,因此其連接順序?yàn)閍→b→c→g→f→i。(4)工業(yè)上將含氯化氫的氯化銨母液與氨氣進(jìn)行中和反應(yīng),生成氯化銨飽和溶液,經(jīng)冷卻至30~45℃,析出氯化銨晶體,再經(jīng)過濾、洗滌、干燥一系列操作制得氯化銨成品,分離所得的氯化銨母液進(jìn)入吸收塔循環(huán)使用,檢驗(yàn)?zāi)敢褐写嬖贜H4+的方法是取少量待測(cè)液,向其中加入足量氫氧化鈉溶液,加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。(3【解析】(4)從氯化銨飽和溶液中冷卻析出氯化銨晶體后,需要過濾、洗滌、干燥才能得到氯化銨成品;檢驗(yàn)?zāi)敢褐械腘H4+,可讓NH4+轉(zhuǎn)化為NH3,通過檢驗(yàn)NH3來檢驗(yàn)NH4+,實(shí)驗(yàn)操作為取少量待測(cè)液(5)氨的催化氧化法是工業(yè)制取硝酸的一種方法,具體的化學(xué)反應(yīng)是先將氨氣在催化劑的作用下與空氣中的氧氣反應(yīng):4NH3+5O24NO+6H2O(寫化學(xué)方程式),再經(jīng)過一系列的反應(yīng),最終產(chǎn)生硝酸。(2分)【解析】(5)NH3和O2在催化劑及加熱的條件下反應(yīng)生成NO和H2O,化學(xué)方程式為4NH3+5O24NO+6H2O遷移創(chuàng)新·提素能12.(14分)(2024·聊城高一檢測(cè))Cl2O是一種高效安全滅菌消毒劑,實(shí)驗(yàn)室可用潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)制取,反應(yīng)裝置如圖所示(夾持裝置已略)。已知:Cl2O熔點(diǎn)為-120.6℃,沸點(diǎn)為2.2℃,濃度過高或加熱時(shí)易發(fā)生分解并爆炸。Cl2沸點(diǎn)為-34.6℃,液氨沸點(diǎn)為-33.5℃。(1)儀器a是分液漏斗。(1分)

(2)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。(2分)

(3)B中試劑是飽和食鹽水,目的是除去HCl(填化學(xué)式)。(3分)

(4)Cl2O的收集裝置是裝置D(填標(biāo)號(hào)),氣體a的主要成分是N2和Cl2(填化學(xué)式)。(3分)

(5)該實(shí)驗(yàn)中,N2的主要作用是將裝置A產(chǎn)生的氯氣趕入裝置C中反應(yīng)。(2分)

(6)該實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的不足,其改進(jìn)措施為在裝置D末端連接盛放NaOH溶液的尾氣吸收裝置。(3分)

【解析】A中二氧化錳和濃鹽酸共熱反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水,濃鹽酸易揮發(fā),則生成的氯氣中會(huì)混有氯化氫,用B裝置中的飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫,裝置C中潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)生成Cl2O,根據(jù)得失電子守恒,還應(yīng)該有氯化鈉生成,D中用液氨冷卻收集Cl2O。(1)儀器a是分液漏斗;(2)裝置A中二氧化錳和濃鹽酸共熱反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水,其離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;(3)據(jù)分析可知,B中試劑是飽和食鹽水,目的是除去HCl;(4)據(jù)分析可知,Cl2O的收集裝置是裝置D,氣體a的主要成分是N2和未反應(yīng)完的Cl2;(5)該實(shí)驗(yàn)中,N2的主要作用是將裝置A產(chǎn)生的氯氣趕