高考化学 第十五章 第三节 常见气体的实验室制备课时 下载本文

Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4验。

2CaSO4+2Cl2↑+2H2O。他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实

试回答:

(1)该实验中A部分的装置是 (填写装置的序号)。

(2)请你设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已经被氧化(简述实验步骤): 。

(3)若D中反应后的溶液具有漂白性,请写出D装置中发生反应的离子方程式 。

(4)该实验存在明显的缺陷,请你提出改进的方法 。

(5)该小组又进行了如下实验:称取漂白粉2.0 g,研磨后溶解,配制成250 mL溶液,取25 mL加入到锥形瓶中,再加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液,静置。待完全反应后,用0.1 mol·L的Na2S2O3溶液作标准溶液滴定反应生成的碘,已知反应式为:2Na2S2O3+I2应完成时,共用去

Na2S2O320.0 mL。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为: 。 13.(15分)实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示:

-1

Na2S4O6+ 2NaI反

- 5 -

(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用C装置,通常使用的药品是 ;检查C装置气密性的操作方法是 。

(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的性质与收集方法无关的是 (填序号,下同)。

①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤是否与氧气反应

(3)下图是某学生设计收集气体的几种装置,其中不可行的是 。

(4)若用A装置与D装置相连制取收集X气体,则X可能是下列气体中的 ; ①CO2 ②NO ③Cl2 ④H2

其中在D装置中连接小烧杯的目的是 。

答案解析

1.【解析】选B。NO易被空气中的氧气氧化,只能用排水法收集。H2、CH4、C3H8不与空气中的成分反应,且密度与空气有明显的差异,故可用排气法收集。

2.【解析】选D。Cl2和H2S均可被碱石灰吸收,而氨气可被浓硫酸吸收,氧气与浓硫酸和碱石灰均不作用,故既能用浓硫酸干燥,又能用碱石灰干燥的是氧气。

- 6 -

【方法技巧】气体除杂的四条原则

(1)不损失主体气体,即被干燥的气体不能与干燥剂发生化学反应; (2)不引入新的杂质气体; (3)在密闭装置内进行; (4)先除去易除的杂质气体。

3.【解析】选D。CO2可与饱和碳酸钠溶液反应,Cl2可与氢氧化钠溶液反应,稀硫酸不与铜反应,故A、B、C三项均不正确。

4.【解题指南】气体的收集方法的选择主要依据是气体的密度和水溶性以及是否与水或空气中的成分发生反应。

【解析】选D。C2H2密度比空气小,应用向下排空气法收集,用图1,A项错;CO2的密度比空气大,应用向上排空气法收集,用图2,B项错;铜和稀硝酸产生NO不能用排空气法收集,因2NO+O2

2NO2,C项错。

5.【解析】选D。A、B、C三装置原理与启普发生器相似,均具有随开随关功能;而D装置关闭止水夹后,反应仍继续进行,无法通过关闭止水夹控制反应的停止。

6.【解析】选A。①稀硝酸与金属反应一般不生成氢气,应用稀硫酸;③常温下浓硫酸能使铁钝化。

7.【解析】选B。A中温度计水银球未插入反应混合物液面下,故不正确;C中制取氯气需要加热,故C项不正确;D中导气管末端不能插入饱和碳酸钠液面下,故D项不正确。 8.【解析】选D。对装置Ⅰ,关闭活塞K2,打开活塞K1,气体经过氢氧化钠溶液除去CO2,再经浓硫酸干燥,即能得到纯净而干燥的CO,故A项正确;B项中CO2与氢氧化钠溶液生成的碳酸钠溶液中加入稀硫酸生成CO2,故B项正确;纯净的CO通过实验装置Ⅱ,若红色粉末变为黑色或澄清石灰水变浑浊,都能够说明CO具有还原性,故C项正确;实验装置Ⅲ气体不能顺利进入硬质玻璃管,故D项不正确。

9.【解析】选C。A选项SO2能与碱性物质反应,不能用碱石灰干燥;B选项氧气比空气密度大,应用向上排空气法收集,且应在制取装置的试管中塞一团棉花;C选项向右拉针筒活塞,装置内气压减小,长颈漏斗管中液面下降,可证明气密性良好,正确;D选项乙醇和乙酸互溶,不能用分液法分离。故应选C。

10.【解题指南】解答本题的突破口是: (1)过碳酸钠的组成为2Na2CO3·3H2O2; (2)流程图中的转化关系。

- 7 -

【解析】选B。A项,过碳酸钠中含有H2O2,与B混合,加入水时放出O2,说明B可能有催化作用;B项,设计③的目的是证明灰黑色固体B有催化作用;C项,步骤②是固体和液体的分离,应是过滤;D项,碳酸钠溶液和氯化钙溶液产生的白色沉淀是碳酸钙。 11.【解题指南】解答本题时注意以下2点:

(1)排气法收集气体要比较气体与空气的密度大小,该气体是否与空气中的成分反应; (2)洗气时长进短出。

【解析】(1)用排空气法收集气体要注意气体的密度和性质。由于H2、CH4、NH3的密度比空气小,不与空气发生反应,可用向下排空气法来收集,结合本题干燥烧瓶导气管的位置特征,H2、CH4、NH3应从A口进气,把空气从B口赶出。Cl2、HCl、H2S、SO2气体的密度比空气大,与空气不发生反应,应从B口进气,将空气从A口赶出。NO能与空气中的O2反应,不能用排空气法收集,N2、C2H4密度与空气接近,不能用排空气法收集。

(2)对于难溶于水的气体可用排水集气法收集;可以用来收集、测量的气体有H2、CH4、NO、N2、C2H4,因为这些气体都难溶于水。

(3)当烧瓶中装有某种溶液时,被净化、干燥的气体应从B口进入。 答案:(1)H2、CH4、NH3 Cl2、HCl、H2S、SO2 (2)H2、CH4、NO、N2、C2H4 (3)B

【误区警示】不仅与空气中成分反应的气体不能用排空气法收集,那些密度与空气接近的气体也不能用排空气法收集,如果忽视这一点,则(1)小题易错选C2H4、N2。

12.【解析】(1)该制备氯气的原理是固液加热,应选择b装置;(2)洗气瓶C中的Na2SO3若被氧化,就会含有硫酸根离子,检验硫酸根离子可加入稀盐酸和氯化钡溶液,看是否产生沉淀;(3)Cl2+HC

CO2+Cl+HClO。(4)氯气有毒,不能直接排放到空气中,缺少尾气吸收装置。

--+

-

(5)漂白粉加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液,反应为ClO+2I+2H2Na2S2O3+I2

I2+Cl+H2O,结合

-

Na2S4O6+2NaI可得:Ca(ClO)2→4Na2S2O3,250 mL溶液中Ca(ClO)2的物质的量为:

-1

0.02 L×0.1 mol·L÷4×10=0.005 mol,漂白粉2.0 g中Ca(ClO)2的质量分数为35.75%。 答案:(1)b

(2)取C中溶液少量,加入稀盐酸和氯化钡溶液,看是否产生沉淀 (3)Cl2+HC

CO2+Cl+HClO

-

(4)增加尾气吸收装置 (5)35.75%

13.【解题指南】解答本题应注意以下2点:

- 8 -