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2018版高考化学一轮总复习第十章化学实验基础第32讲常见气体的制备限时训练

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高中化学审核员

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                               常见气体的制备

     [选题细目表]

            考查知识点                基础题           中档题           较难题

        1.物质的制备和收集              1、4、5            7            9、11
        2.气体的净化                2、3、4、6                         10
        3.尾气吸收                     3             8             10

     一、选择题(本题包括         7 个小题,每小题       6 分,共  42 分,每小题仅有一个选项符合题
 意)
     1.(2016·上海卷)下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是(  )

选项              试剂                试纸或试液            现象              结论

  A        浓氨水、生石灰               红色石蕊试纸            变蓝          NH3 为碱性气体
  B        浓盐酸、浓硫酸                  pH 试纸          变红         HCl 为酸性气体

  C       浓盐酸、二氧化锰              淀粉碘化钾试液            变蓝          Cl2 具有氧化性

  D        亚硫酸钠、硫酸                 品红试液            褪色          SO2 具有还原性

     解析:A   项,NH3  制备可以采取浓氨水和生石灰制取,可用红色石蕊试纸检验,试纸变

 蓝则说明    NH3 为碱性气体,正确;B        项,利用浓硫酸的高沸点性,可以制                HCl 气体,pH   试

 纸变红,则说明气体为酸性气体,正确;C                  项,浓盐酸和二氧化锰加热可以制取               Cl2,

 Cl2 可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,试纸变蓝,说明                     KI 转化为   I2,则说明    Cl2 有强氧

 化性,正确;D      项,SO2  使品红溶液褪色体现的是           SO2 的漂白性,错误。
     答案:D
     2.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是(  )
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    A.①是氨气发生装置
    B.③是氨气发生装置
    C.②是氨气吸收装置
    D.④是氨气收集、检验装置

    解析:装置①中       NH4Cl 受热易分解生成      NH3 和 HCl,但在试管口附近两者又能结合生成

NH4Cl,选项   A 错误;装置②中的漏斗放置过低,不能防止倒吸,选项                       C 错误;装置④中的
试管口应放一团干燥的棉花,选项               D 错误。
    答案:B
    3.某化学小组用如图所示装置制取氯气,下列说法不正确的是(  )


                          甲  乙   
    A.该装置图中至少存在两处明显错误

    B.将烧瓶中的      MnO2 换成 KMnO4 可制得   Cl2
    C.在乙后连一盛有饱和食盐水的烧杯进行尾气处理
    D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出

    解析:该装置没有热源和尾气吸收装置,故                  A 项正确;将烧瓶中的         MnO2 换成 KMnO4,

不需加热即可制得        Cl2,故  B 项正确;用于吸收氯气的试剂应是氢氧化钠溶液,故                      C 项不
正确;氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,可用于证明是否有氯气逸出,故                                 D 项正确。
    答案:C
    4.用如图所示装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中加热及气体收集装置均已
略去;必要时可以加热;a、b、c、d              表示相应仪器中加入的试剂)。
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          气体          a          b              c              d

           CO2     稀盐酸          CaCO3       饱和  Na2CO3       浓硫酸

           Cl2     浓盐酸          MnO2         NaOH 溶液         浓硫酸

           SO2     稀硫酸           Cu          品红溶液            浓硫酸

           H2      稀盐酸          锌粒           NaOH 溶液         浓硫酸
    上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是(  )

    A.CO2                          B.Cl2

    C.SO2                          D.H2

    解析: 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。
    答案:D
    5.(2017·广州调研)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(  )


                    图 1     图     2    


                    图 3    图     4    
    A.用图   1 所示装置收集      CO 和 NO
    B.用图   2 所示装置制取少量乙烯
    C.用图   3 所示装置制取少量氨气
    D.用图   4 所示装置制取少量氯气
    解析:     CO 和 NO 密度与空气接近,且        NO 与氧气反应,故不能用图           1 所示装置来收集
CO 和 NO,A 错误;制取少量乙烯时,温度计的水银球应插入液面下,B                        错误;氧化钙与水
反应放热,可使浓氨水分解放出氨气,并用向下排空气法收集,C                           正确;实验室用二氧化
锰和浓盐酸反应制氯气需要加热,D               错误。
    答案:C
    6.下列有关气体的除杂或收集方法,说法合理的是(  )
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    A.要除去    NO 混有的   NO2,可以将混合气体先通过足量水,然后用                 CaCl2 干燥

    B.CO2 中混有的    CO 气体可用点燃法除去

    C.除去   H2S 中混有的水蒸气,用浓硫酸干燥即可

    D.如图装置只能用来收集           CO2,不能收集     H2、NH3 等

    解析:     A 项,NO  中混有   NO2 时,先通过足量水,NO2       与水发生反应得到稀硝酸和            NO,

然后通过    CaCl2 干燥即可得到纯净的        NO,正确。B    项,由于     CO2 具有灭火性,无法用点燃法

除去   CO2 中混有的   CO,可将混合气体通过灼热的           CuO,利用    CO 的还原性除去,错误。C         项,

H2S 具有还原性,能被浓硫酸氧化,错误。D                项,用图示装置收集气体时,从             a 端进气可收

集  CO2 等密度比空气大的气体,从          b 端进气可收集      H2、NH3 等密度比空气小的气体,错误。
    答案:A
    7.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。
仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是(  )


  选项       a 中的物质           b 中的物质          c 中收集的气体             d 中的物质

   A         浓氨水               CaO                NH3               H2O

   B         浓硫酸              Na2SO3              SO2             NaOH 溶液

   C         稀硝酸               Cu                 NO2               H2O

   D         浓盐酸              MnO2                Cl2             NaOH 溶液
    解析:结合题给装置图从反应物的选择、反应条件、收集方法以及尾气吸收方法等方
面进行逐一的分析判断,排除不符合要求的选项。A                     项,可以利用题目提供的试剂制取氨
气,氨气的密度比空气的小,收集氨气时,c                   中的导管应“短进长出”,所以错误。B                项,
实验室可以用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,且收集装置和尾气吸收装置均正确。

C 项,稀硝酸和铜反应生成的是            NO 而不是   NO2,要制取    NO2 应选择浓硝酸和铜反应,所以
错误。D   项,浓盐酸和二氧化锰反应可以制取氯气,但此反应需要加热,而图中并没有加
热装置,所以错误。
    答案:B
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    二、非选择题(本题包括          4 个小题,共     58 分)
    8.(14 分)(1)有下列五套气体的干燥(及净化)装置。


    (2)有下列三套尾气的吸收装置。


                      甲    乙   丙
    (3)利用(1)、(2)提供的装置连接组装以下气体的净化及尾气的处理装置:

    ①Cl2[含  HCl、H2O(g)]装置的连接为:Cl2       接________接________接________。

    ②SO2[含  HCl、H2O(g)]装置的连接为:SO2       接________接________接________。

    ③NH3[H2O(g)]装置的连接为:NH3       接________接________。

    ④CO[含  H2O(g)]装置的连接为:CO       接________接________。
    答案:(3)①D A(或      B) 甲 ②E A(或      B) 甲 ③C 乙 ④A(或         B 或 C) 丙

    9.(14 分)无水    MgBr2 可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水                      MgBr2,
装置如图,主要步骤如下:


    步骤  1 三颈瓶中装入       10 g 镁屑和   150 mL 无水乙醚;装置       B 中加入  15 mL 液溴。
    步骤  2 缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。
    步骤  3 反应完毕后恢复至常温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至                               0 
℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
    步骤  4 室温下用苯溶角粗品,冷却至              0  ℃,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化

镁,加热至     160 ℃分解得无水      MgBr2 产品。

    已知:①Mg    与  Br2 反应剧烈放热;MgBr2     具有强吸水性;

    ②MgBr2+3C2H5OC2H5        MgBr2·3C2H5OC2H5。
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    请回答:

    (1)仪器  A 的名称是________。实验中不能用干燥空气代替干燥                  N2,原因是
_________________________________________________
    ______________________________________________________。
    (2)如将装置    B 改为装置    C(如图),可能会导致的后果是_______
    ______________________________________________________。
    (3)步骤  3 中,第一次过滤除去的物质是________。

    解析:(1)仪器     A 的名称是干燥管。实验中不能用干燥空气代替干燥                     N2,其原因是空

气中含有    O2,O2 与 Mg 反应生成的     MgO 阻碍  Mg 与液溴反应生成      MgBr2。

    (2)若将装置    B 改为装置    C,随着通入     N2 量的增加,气体的压强增大,可将锥形瓶中液

溴直接快速压入三颈瓶中,Mg            与 Br2 反应剧烈放热,存在安全隐患。
    (3)步骤  1 中装入   10 g 镁屑,且步骤      1、2 中未产生固体,显然步骤           3 中第一次过滤除
去的物质的剩余的镁屑。

    答案:(1)干燥管 防止镁屑与氧气反应,生成的                   MgO 阻碍  Mg 与 Br2 的反应 (2)会将
液溴快速压入三颈瓶,反应过快大量放热而存在安全隐患 (3)镁屑
    10.(14 分)CuCl  广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解

CuCl2·2H2O 制备  CuCl,并进行相关探究。
    [资料查阅]


    [实验探究] 该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)


    请回答下列问题:
    (1)在实验过程中,观察到          B 中物质由白色变为蓝色,C          中试纸的颜色变化是
_____________________________________________。
    (2)装置  D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是___________。
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    (3)反应结束后,取出        CuCl 产品进行实验,发现其中含有少量的               CuCl2 或 CuO 杂质。
根据资料信息分析:

    ①若杂质是     CuCl2,则产生的原因是_______________________
    ______________________________________________________。
    ②若杂质是     CuO,则产生的原因是_________________________
    _____________________________________________________。

    解析:(1)B   中物质由白色变为蓝色,说明有水生成,产物中还有                      Cl2,所以   C 中湿润
蓝色石蕊试纸先变红,后褪色。

                                                                         -
    (2)D 中发生的氧化还原反应是          Cl2 和 NaOH 的反应,反应的离子方程式为            Cl2+2OH

     -     -
===Cl +ClO  +H2O。

    (3)①若杂质是     CuCl2,说明   CuCl2 没有反应完全,原因是加热时间不足或温度偏低;

②CuCl2·2H2O  在无  HCl 气体保护的氛围中受热,最终生成              CuO,故最后产品中若出现
CuO 杂质,说明通入       HCl 的量不足。
    答案:(1)先变红,后褪色

              -     -     -
    (2)Cl2+2OH  ===Cl +ClO  +H2O
    (3)①加热时间不足或温度偏低 ②通入                HCl 的量不足

    11.(16 分)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、极易水解,可用作肥料、
灭火剂和洗涤剂等。实验室用如图所示装置制备氨基甲酸铵。将氨气和二氧化碳通入四氯
化碳中,并不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,当悬浮物较多时,
停止制备。


    请回答下列问题:
    (1)结合上述实验装置,写出制备氨基甲酸铵的化学方程式:
    ______________________________________________________。
    该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。
    (2)液体石蜡鼓泡瓶的作用是______________________________
    ______________________________________________________。
    (3)从反应后的混合物中分离出产品的操作方法是____________
    __________________。
    (4)氨基甲酸铵极易水解,水解产物是碳酸氢铵和一种弱碱,写出其水解反应的化学方
程式:__________________________。某学习小组为探究其水解反应,分别取两份不同浓
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                                         -
度的氨基甲酸铵溶液,绘制出如图所示                 c(NH2COO )随时间(t)变化的曲线,若         A、B  分别为
不同温度时测定的曲线,则温度较高的曲线为________(填“A”或“B”),其判断的依据
是____________________________________________
    _____________________________________________________。


    (5)制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵。取某氨基甲酸铵样品                          4.69  g,用足量氢
氧化钡溶液充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钡,过滤、洗涤、干燥,测得沉淀的质
量为   11.82 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为________(结果保留小数点后一位数
字)。
    解析:本题考查物质的制备方法和分离方法,盐类的水解及化学计算。
    (1)根据反应物通入四氯化碳中有晶体析出可写出氨气和二氧化碳反应生成氨基甲酸铵
的化学方程式;根据氨基甲酸铵制备时需要冰水冷却可推知该反应放热。(2)两个液体石蜡
鼓泡瓶是用于观察气泡产生速率从而控制气体的通入比例。(5)根据质量守恒列出一个等式,
根据碳元素守恒列第二个等式,从而求出氨基甲酸铵的物质的量,即可求出其物质的量分
数。

    答案:(1)2NH3+CO2           NH2COONH4 放热

    (2)通过观察气泡产生速率,调节             NH3 与 CO2 的通入比例
    (3)过滤

    (4)NH2COONH4+2H2O       NH4HCO3+NH3·H2O A A  曲线起始浓度小,但在          20 
min 内反应速率快,说明其温度高

    (5)83.3%
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