2020届一轮复习鲁科版气体的制法及其性质探究作业

2020届一轮复习鲁科版气体的制法及其性质探究作业

气体的制法及其性质探究 ‎1．根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是(　　)‎ ‎ A．制取氨气　　　　 B．制取NaHCO3‎ ‎　　　　　　C．分离NaHCO3　　 　　D．干燥NaHCO3‎ C　[A项中，制取NH3应用Ca(OH)2和NH4Cl固体加热，A不正确；B项中，CO2气体应长管进、短管出，B不正确；C项中，析出的NaHCO3晶体用过滤的方法分离，C正确；D项中，NaHCO3应低温烘干，不能直接加热，易发生反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D不正确。]‎ ‎2．实验室制备下列气体时，所用方法正确的是(　　)‎ A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B．制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C．制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体 D．制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气 A　[Na2O2、H2O2制取O2的反应分别为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2H2O22H2O＋O2↑，均可选取固体与液体在不加热条件下制取气体的装置，A正确。Cl2通过饱和NaHCO3溶液时产生CO2‎ 气体，应先用饱和NaCl溶液除去HCl，再用浓硫酸进行干燥，B错误。乙烯难溶于水，其密度小于空气，故可采用排水法或向下排空气法收集乙烯，但由于乙烯与空气的密度相差不大，故采用向下排空气法收集到的乙烯不纯净，C错误。用水吸收NO2尾气时，发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，同时产生污染性气体NO，故常用NaOH溶液吸收NO2，D错误。]‎ ‎3．仅用如图装置可完成的实验是(　　)‎ A．用浓硫酸和铜反应制SO2‎ B．用Cu与浓硝酸反应制NO2‎ C．用NH4Cl与Ca(OH)2反应制NH3‎ D．用锌粒与稀硫酸反应制H2‎ D　[浓硫酸和铜反应需要加热，且SO2可溶于水，不能用排水法收集，A项错误；NO2与水反应，不能用排水法收集，B项错误；NH4Cl与Ca(OH)2反应制NH3需要加热，试管口应略向下倾斜，且NH3极易溶于水，不能用排水法收集，C项错误；锌粒与稀硫酸反应不需要加热，且H2难溶于水，可用排水法收集，D项正确。]‎ ‎4．下列有关实验现象的预测或装置的选用正确的是(　　)‎ A．用装置(Ⅰ)加热草酸晶体获取某些气体(草酸晶体的熔点为101.5 ℃‎ ‎，分解温度约为150 ℃)‎ B．用装置(Ⅱ)进行实验时，酸性KMnO4溶液中出现气泡，且颜色逐渐退去 C．用装置(Ⅲ)进行实验时，广口瓶内先有浅红棕色气体出现后又变为无色，且不会产生空气污染 D．用装置(Ⅳ)除去Cl2中的O2‎ B　[A项，分解前先熔化，流向试管口；B项，浓H2SO4与蔗糖作用生成CO2、SO2；C项，NO不能被H2O吸收，会造成大气污染；D项，Cl2、O2与Cu在加热条件下均会发生反应。]‎ ‎5．某学习小组拟利用如图装置制备氮化钙(化学式为Ca3N2，极易与H2O反应)。下列说法正确的是(　　)‎ A．打开活塞K通入N2，试管A内有气泡产生，说明装置气密性良好 B．U形管中盛放的干燥剂既可以是碱石灰，也可以是浓硫酸 C．将产物Ca3N2放入盐酸中，只能得到一种盐 D．反应结束后，先熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温后再关闭活塞K D　[A项，不能用通气体的方法检查装置气密性；B项，U形管只能装固体；C项，Ca3N2放入盐酸中可得到两种盐CaCl2和NH4Cl。]‎ ‎6．用如图装置制取、提纯并收集下表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是(　　)‎ 选项 气体 ‎ a ‎ b ‎ c ‎ A ‎ NO2‎ ‎ 浓硝酸 ‎ 铜片 NaOH溶液 B CO2‎ 稀硫酸 石灰石 饱和NaHCO3溶液 C O2‎ 双氧水 二氧化锰 ‎ 浓硫酸 D NH3‎ 浓氨水 生石灰 碱石灰 C　[氢氧化钠溶液吸收NO2，A项不可行；石灰石与稀硫酸反应生成的硫酸钙覆盖在石灰石表面，阻止反应进行，B项不可行；碱石灰不能盛装在c中，D项不可行。]‎ ‎7．根据下列仪器制备中学常见的气体：‎ 请回答下列问题： ‎ ‎(1)选择仪器A制备气体并经后续装置测量气体体积时，其优点是________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________；‎ 制备气体并控制反应需要选择仪器________(填代号，下同)。‎ ‎(2)实验室制备CO的原理：HCOOHCO↑＋H2O，发生装置选择________；干燥装置选择________；收集装置选择________。‎ ‎(3)实验室制备氨气，发生装置选择________；干燥装置选择________；收集装置选择________。‎ ‎(4)FeC2O4·2H2O发生分解反应：FeC2O4·2H2OFeO＋CO↑＋CO2↑＋2H2O↑‎ 为了检验草酸亚铁晶体分解的部分气态产物，选择仪器并排序(气流从左至右)：________。不能检验的气体是________。‎ ‎【解析】　 (1)A仪器可保持烧瓶内气压与分液漏斗内气压相等，确保液体能顺利滴下；测量的气体体积等于发生反应生成的气体体积，扣除了加入液体时排出的气体的体积。B仪器能控制反应，实现随制随停(利用大气压原理，控制固体和液体接触与脱离)。(2)用浓硫酸或碱石灰干燥CO；CO有毒、密度与空气相近，选择排水法收集CO。(3)氨气密度小于空气，可以用向下排空气法收集，选择H，也可以用排煤油法收集，选择F或G。(4)实验室用无水硫酸铜检验水蒸气，用澄清石灰水检验CO2，所给仪器不能检验CO。可用炽热氧化铜和澄清石灰水检验CO。‎ ‎【答案】　(1)液体顺利滴下、测定气体的体积已扣除加入液体所占体积　B ‎(2)C　G(或J)　F(或G)‎ ‎(3)D　J　H(或F或G)‎ ‎(4)D、J、G　CO ‎8．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_______________________‎ ‎(填仪器接口的字母编号)。‎ ‎(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。‎ A．加热反应一段时间 B．收集气体并检验其纯度 C．关闭分液漏斗活塞 D．停止加热，充分冷却 ‎(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。‎ ‎①写出CaH2与水反应的化学方程式____________________________‎ ‎_____________________________________________________________；‎ ‎②该同学的判断不准确，原因是_________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_____________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_____________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎【解析】　本题主要考查制取氢化钙的实验步骤、实验装置的连接以及氢化钙的鉴别与用途，意在考查考生的实验操作、探究能力。(1)用盐酸和锌反应制取氢气，再与钙反应得氢化钙，其中通氢气前要除去杂质HCl并干燥除去水，制取氢化钙的装置要与盛有无水氯化钙的干燥管连接，从而防止空气中的水蒸气与其反应。(2)首先收集氢气并验纯，然后加热反应，最后关闭活塞。(3)氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，金属钙与水反应也生成氢氧化钙和氢气。(4)区别金属钙和氢化钙，可根据氢化钙中含有氢元素，让其燃烧生成水，并用无水硫酸铜来检验。‎ ‎【答案】　(1)i→e，f→d，c→j(或k)，k(或j)→a ‎(2)BADC ‎(3)①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑‎ ‎②金属钙与水反应也有类似现象 ‎(4)取适量氢化钙，在加热条件下与干燥的氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管中，观察到固体由白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到固体由白色变为蓝色 ‎(5)氢化钙是固体，携带方便 ‎9．三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点：33 ℃，沸点：73 ℃。实验室可用如图装置制取ICl3。‎ ‎(1)仪器a的名称是________。‎ ‎(2)制备氯气选用的药品为漂白精固体[主要成分为Ca(ClO)2]和浓盐酸，相关反应的化学方程式为_________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(3)装置B可用于除杂，也是安全瓶，能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象是___________________________________。‎ ‎(4)试剂X为________。‎ ‎(5)氯气与单质碘反应温度稍低于70 ℃，则装置D适宜的加热方式为_____________________________________________________________。‎ ‎【解析】　(2)次氯酸钙与浓盐酸可发生氯元素的“归中反应”生成Cl2。(3)C中发生堵塞时，B中吸滤瓶内压强增大，可将饱和食盐水“压”入长颈漏斗。(5)低于100 ℃的反应适宜用水浴加热。‎ ‎【答案】　(1)蒸馏烧瓶 ‎(2)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O ‎(3)吸滤瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升 ‎(4)碱石灰 ‎(5)水浴加热 ‎10．某课题组设计实验检验生铁与浓硫酸反应的产物。 ‎ ‎(1)设计如下方案，检验气体产物中的CO2、SO2和H2O。‎ ‎①干燥管中M的化学式是_________________________________。‎ ‎②C装置的作用是_______________________________________________。‎ ‎③能证明有二氧化碳生成的实验现象是_____________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(2)该课题组同学认为生铁与浓硫酸反应可能有氢气生成。为了验证这一猜想，选择下列仪器和药品并结合上述装置，重新设计实验。‎ ‎①根据实验设计的简约性原则，气流从左至右，仪器排序为________________。‎ ‎②能证明有氢气生成的实验现象是_______________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(3)待生铁与浓硫酸反应完毕后，取出A装置烧瓶中的溶液于两支试管中，一支试管中滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀；另一支试管中滴加KSCN溶液，溶液变红色。对该溶液中金属离子的推断合理的是________。‎ a．一定含Fe2＋，一定不含Fe3＋‎ b．一定含Fe2＋，可能含Fe3＋‎ c．一定含有Fe2＋和Fe3＋‎ d．可能含Fe2＋，一定含Fe3＋‎ ‎【解析】　(1)①用无水硫酸铜检验产物中的水。②足量酸性高锰酸钾溶液有三个作用：检验SO2、除去SO2、检验SO2是否除尽。③SO2已除尽的依据是C中溶液颜色变浅，但不退色。若酸性高锰酸钾溶液退色，则SO2可能未完全反应，会干扰CO2的检验。C中溶液颜色变浅，D中溶液变浑浊可证明有CO2生成。(2)①用氢氧化钠溶液吸收SO2、CO2；用澄清石灰水检验CO2、SO2是否完全被除去；用浓硫酸除去水蒸气；用剩余的气体还原氧化铜；用无水硫酸铜检验是否有H2O生成。②若有氢气生成，则氧化铜会被还原成铜，无水硫酸铜吸水变成蓝色晶体。(3)铁氰化钾溶液检验有Fe2＋存在，KSCN溶液检验有Fe3＋存在。‎ ‎【答案】　(1)①CuSO4　②检验和除去SO2、确认SO2已除尽　③C中溶液颜色变浅，D中溶液变浑浊　‎ ‎(2)①AEHFJG　②J中黑色粉末变成红色、G中白色粉末变成蓝色　(3)c ‎11．工业上常用亚硝酸钠(NaNO2)作媒染剂、漂白剂、钢材缓蚀剂、金属热处理剂。某兴趣小组用下列装置制备NaNO2并探究NO、NO2的某一化学性质(A中加热装置已略去)。‎ 已知：①2NO＋Na2O2===2NaNO2；‎ ‎②NO能被酸性KMnO4氧化成NO，MnO被还原为Mn2＋。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(2)用上图中的装置制备NaNO2，其连接顺序为：a→________→h(按气流方向，用小写字母表示)，此时活塞K1、K2如何操作______________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(3)E装置发生反应的离子方程式是_________________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(4)通过查阅资料，NO2或NO可能与溶液中Fe2＋发生反应。某同学选择上述装置并按A→C→E顺序连接，E中装入FeSO4溶液，进行如下实验探究。‎ 步骤 操作及现象 ‎①‎ 关闭K2，打开K1，打开弹簧夹通一段时间的氮气，夹紧弹簧夹，开始A中反应，一段时间后，观察到E中溶液逐渐变为深棕色。‎ ‎②‎ 停止A中反应，打开弹簧夹和K2、关闭K1，持续通入N2一段时间。‎ ‎③‎ 更换新的E装置，再通一段时间N2后关闭弹簧夹，使A中反应继续，观察到的现象与步骤①中相同。‎ 步骤②操作的目的是________；步骤③C瓶中发生的化学方程式为____________________；通过实验可以得出：________(填“NO2、NO中的一种或两种”)和溶液中Fe2＋发生反应使溶液呈深棕色。‎ ‎【解析】　(1)Cu与浓HNO3反应生成NO2，配平方程式即可。‎ ‎(2)A生成的NO2，根据已知①可知，生成的NO2先通入C中的水中生成NO，然后干燥除去H2O与Na2O2反应的干扰，制备NaNO2，最后用酸性KMnO4吸收尾气NO。在操作时注意反应装置中空气的排尽。‎ ‎(3)根据化合价升降配平离子方程式。‎ ‎(4)根据②③实验可知NO和Fe2＋反应。‎ ‎【答案】　(1)Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O ‎(2)d→e→b(或c)→c(或b)→f(或g)→g(或f)　关闭K1，打开K2‎ ‎(3)3MnO＋4H＋＋5NO===3Mn2＋＋5NO＋2H2O ‎(4)排尽装置中残留的NO2　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　NO