2023版高三一轮总复习化学鲁科版：课时分层作业19 常见气体制备装置的研究

1、PAGE PAGE 10课时分层作业(十九)常见气体制备装置的研究1(2021全国甲卷，T9)实验室制备下列气体的方法可行的是()气体方法A氨气加热氯化铵固体B二氧化氮将铝片加到冷浓硝酸中C硫化氢向硫化钠固体滴加浓硫酸D氧气加热氯酸钾和二氧化锰的混合物D实验室可用氢氧化钙和氯化氨固体加热制氨气，而不用加热氯化铵固体制氨气，这是因为氯化铵固体加热生成氨气和氯化氢，二者冷却后又生成氯化铵固体，A不符合题意；将铝片加到冷浓硝酸中会发生钝化，在铝片表面生成致密的氧化膜，阻止反应进一步进行，故不能制得二氧化氮，B不符合题意；向硫化钠固体滴加浓硫酸，浓硫酸有强氧化性，硫化钠有强还原性，二者会发生氧化还原反

2、应，不能生成硫化氢气体，C不符合题意；加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，由于二氧化锰的催化作用，可加快氯酸钾的分解，从而制得氧气，D符合题意。2某学习小组在实验室通过反应：6NaClO3CH3OH3H2SO4= 6ClO25H2O3Na2SO4CO2制备ClO2，并将其转化为便于运输和储存的NaClO2固体，实验装置如图所示(已知ClO2沸点为10 ，浓度较高时易发生爆炸)。下列说法正确的是()A试剂X是甲醇BB中开始反应后立即停止通二氧化碳C此实验可以不用冰水浴 DC中发生的反应方程式为2ClO22NaOHH2O2=2NaClO22H2OO2DA.装置B中如果将CH3OH滴入浓H2SO4中，容易

3、造成液滴四溅，实验操作不安全，所以装置B中的试剂X是浓H2SO4，试剂Y为CH3OH，A项错误；B.实验过程中通入CO2气体的目的是稀释ClO2，因为ClO2浓度较高时易发生爆炸，实验结束时通入一定量的CO2, 目的是赶尽B装置中残留的ClO2，使其在C装置中充分吸收，故反应中不能停止通二氧化碳，B项错误；C.ClO2沸点为10 ，冰水浴可以使其液化，使反应更加充分，C项错误。3(2021长沙模拟)实验室模拟制备亚硝酰硫酸(NOSO4H)的反应装置如图所示，下列关于实验操作或叙述错误的是()AB C DE已知：亚硝酰硫酸为棱形结晶，溶于硫酸，遇水易分解反应原理为SO2HNO3=SO3HNO2、

4、SO3HNO2=NOSO4HA浓硝酸与浓硫酸混合时，是将浓硫酸慢慢滴加浓硝酸中，边加边搅拌B装置B和D中的浓硫酸的作用是防止水蒸气进入装置C导致亚硝酰硫酸分解C冷水的温度控制在20 左右，太低反应速率太慢；太高硝酸易分解，SO2逸出D实验时用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4溶液产生SO2速率更快D浓硝酸与浓硫酸混合时，如果将浓硝酸注入浓硫酸中，容易发生液滴四溅，故浓硝酸与浓硫酸混合时，是将浓硫酸慢慢滴加浓硝酸中，并且边加边搅拌，搅拌的目的是及时散热，防止局部过热，A正确；亚硝酰硫酸遇水易分解，装置B中的浓硫酸的作用是干燥SO2气体防止水蒸气进入装置C中，装置D中的浓硫酸的作用是防止装置E中

5、的水蒸气进入装置C中，B正确；为了保证反应速率不能太慢，同时又要防止温度过高硝酸分解，SO2逸出，故冷水的温度控制在20 左右，C正确；98%的浓硫酸很难电离出H，如果用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4溶液产生SO2速率更慢，D错误。4(双选)氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料，可由铝和氨气反应制得。下列分析正确的是()A装置除可制备氨气外，还可以制取氯气、氢气、二氧化碳、二氧化硫等气体B当装置中几乎没有气泡冒出时，证明装置处反应已经进行完全C装置中，当反应中转移1.2 mol e时，有13.44 L(标准状况)氧化产物生成D实验开始时，为了保证反应快速进行，要先加热装置，后打开装置

6、的活塞AB用浓氨水和生石灰制取氨气，经碱石灰干燥后，氨气和铝粉反应生成AlN，是安全瓶，剩余的氨气被中的稀硫酸吸收。装置是固体和液体或液体和液体不加热制取气体的装置，除可制备氨气外，还可以用KMnO4固体和浓盐酸制取氯气，用锌粒和稀硫酸制取氢气，用大理石和盐酸制取二氧化碳，用Na2SO3固体和硫酸制取二氧化硫，故A正确；在装置中NH3和铝粉反应制取AlN，同时生成氢气，中的稀硫酸可以吸收剩余的NH3，氢气不溶于稀硫酸，从稀硫酸中逸出，当装置中几乎没有气泡冒出时，证明装置处反应已经进行完全，故B正确；装置中NH3和Al反应生成AlN和H2，铝元素的化合价从0价升高到3价，被氧化，AlN是氧化产物

7、，AlN在标准状况下是固体，无法计算其体积，故C错误；实验开始时，要先通氨气，将装置中的空气排出， 以防止在加热时铝被空气中的氧气氧化，故D错误。5. (双选)(2021长沙模拟)Mg与Br2反应可生成具有强吸水性的MgBr2，该反应剧烈且放出大量的热。实验室采用如图装置制备无水MgBr2。下列说法错误的是()Aa为冷却水进水口B装置A的作用是吸收水蒸气和挥发出的溴蒸气C实验时需缓慢通入N2，防止反应过于剧烈D可以用干燥空气代替N2BD实验时利用干燥的氮气将溴蒸气带入三颈烧瓶中，镁和溴发生反应制得MgBr2，由于MgBr2具有吸水性，为了防止空气中的水蒸气进入装置，装置A中存在无水氯化钙，作用

8、是吸收水蒸气；乙醚、溴等物质的沸点不高、易挥发，冷凝管的冷凝回流提高了乙醚、溴的利用率，反应剧烈且放出大量的热，实验时需缓慢通入N2，且将装置置于冰水中，由此分析。MgBr2具有较强的吸水性，制备无水MgBr2，需要防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶，则装置A的作用是吸收水蒸气，无水CaCl2不能吸收溴蒸气，故B符合题意；不能用干燥空气代替N2，空气中含有的氧气可将镁氧化为MgO会阻碍反应的进行，故D符合题意。6(2021济宁模拟)研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验，装置如图(a为活塞，加热及固定装置已略去)。(1)连接仪器、_、加药品后，打开a，然后滴入浓硫酸，加热。(2)铜与浓硫酸反

9、应制备SO2的化学方程式是_。(3)品红溶液中的实验现象是_。(4)从高锰酸钾溶液中观察到的现象说明SO2具有_性。答案(1)检查装置气密性(2)Cu2H2SO4(浓)eq o(=,sup9()CuSO4SO22H2O(3)品红溶液红色褪去变为无色(4)还原7(2021山东师范大学附中月考)某小组同学利用如图所示装置制备少量NCl3。已知：NCl3可由Cl2与NH4Cl溶液在适宜温度下反应生成。常温下，NCl3为黄色油状液体，熔点为40 ，沸点为71 ，加热到93 以上或直接阳光照射都会爆炸。回答下列问题：(1)装置A中圆底烧瓶内所盛放的固体是_(填化学式)。(2)装置B中仪器c的名称是_，实

10、验过程中该仪器内发生反应的化学方程式为_。(3)装置B的烧杯中应控制水浴加热的温度范围为_。(4)装置D中所盛放的试剂不能为下列物质中的_(填标号)。a生石灰bNaOH固体c碱石灰d无水CaCl2解析(1)装置A的圆底烧瓶中发生制备Cl2的反应，没有加热，故盛放KMnO4粉末等。(2)装置B中仪器c是蒸馏烧瓶，在该仪器中制备NCl3，根据题干信息可知反应为3Cl2NH4Cleq o(=,sup9()NCl34HCl。(3)装置B中需要加热蒸馏出NCl3，NCl3的沸点为71 ，且在93 以上会爆炸，所以应控制蒸馏温度为7193 。(4)装置D用于吸收多余的Cl2和HCl，故所盛放的试剂可以为生

11、石灰、NaOH固体或碱石灰，不能是无水CaCl2。答案(1)KMnO4(合理即可)(2)蒸馏烧瓶3Cl2NH4Cleq o(=,sup9()NCl34HCl(3)7193 (4)d8实验室验证钠能与二氧化碳发生反应，并确定其产物的装置如图所示(已知：PdCl2溶液遇CO能产生黑色的Pd)，下列说法错误的是()A装置的仪器还可以制取H2、NH3等气体B装置中澄清石灰水变浑浊后，再点燃酒精灯C装置中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓硫酸D装置中有黑色沉淀，发生的反应是PdCl2COH2O=PdCO22HClC固体和液体不加热反应制备气体，锌和稀硫酸反应制氢气，氧化钙和浓氨水反应制备氨气都可以用装置，

12、A正确；金属钠与空气中的氧气、水蒸气等发生反应，因此实验之前，用二氧化碳气体排出装置内的空气，当看到装置中澄清石灰水变浑浊后，空气已排净，再点燃酒精灯，B正确；反应产生的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气，因此先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢(因为碳酸钠溶液与二氧化碳反应)，再用浓硫酸吸收水蒸气， C错误； 根据题给信息可知， PdCl2被CO还原为黑色的Pd, 反应是PdCl2COH2O=PdCO22HCl，D正确。9磺酰氯(SO2Cl2)是极易水解的无色发烟液体，沸点为69.1 。实验室可通过反应SO2(g)Cl2(g)SO2Cl2(l)制备，实验装置如图所示： 甲 乙丙丁 戊己请回答下列问题：

13、(1)a装置中所盛固体可能是_(填写一种即可)，仪器b常用于_。(2)乙装置中所盛试剂的名称为_，丙装置U形管中碱石灰的作用是_。(3)乙装置和丁装置除了起净化作用之外，另外一个作用是_。(4)SO2Cl2水解的离子方程式为_。(5)木炭与浓硫酸共热生成SO2的同时，还可能生成CO2和CO。某科研小组用己装置测定该混合气体中SO2的体积分数。将气体X缓慢通过实验装置，当观察到_(填实验现象)时，停止通气，此时气体流量仪显示的流量是16.8 mL(已换算成标准状况)，则气体X中SO2的体积分数为_。解析磺酰氯(SO2Cl2)的制备原理为SO2(g)Cl2(g)SO2Cl2(l)，氯气和SO2在活

14、性炭作催化剂的作用下合成SO2Cl2，因磺酰氯(SO2Cl2)是极易水解的无色发烟液体，因此要保证参加反应的氯气和SO2是干燥的，同时要防止空气中的水蒸气进入锥形瓶中，同时利用碱石灰吸收SO2和氯气尾气，防止污染； 甲装置：浓盐酸和KMnO4或K2Cr2O7或Ca(ClO)2等固体制备氯气，乙装置：干燥氯气；丙装置：制备磺酰氯，同时防止外界空气中的水蒸气进入锥形瓶，并吸收未反应的氯气和二氧化硫；丁装置：干燥二氧化硫；戊装置：浓硫酸与亚硫酸钠固体反应制取二氧化硫。 (1)a装置中所盛固体可能是KMnO4或K2Cr2O7或Ca(ClO)2，与浓盐酸反应制取氯气，仪器b为球形冷凝管，常用于冷凝回流，

15、提高原料利用率。(2)甲装置制取的氯气中含有HCl和水蒸气，但是HCl不影响实验，水蒸气会使SO2Cl2水解，则乙装置用于干燥氯气，所盛试剂的名称为浓硫酸；丙装置U形管中碱石灰的作用是吸收SO2和氯气尾气，防止空气中的水蒸气进入装置丙，使SO2Cl2水解。(5)将气体X缓慢通过实验装置，只有SO2与碘反应，反应的方程式为SO2I22H2O=2HIH2SO4，则当观察到中溶液由蓝色突变为无色时，停止通气，此时气体流量仪显示的流量是16.8 mL(已换算成标准状况)，碘的物质的量为0.045 L0.01 molL14.5104 mol, 则SO2物质的量为4.5104 mol, 体积为4.5104

16、 mol22.4 Lmol10.010 08 L10.08 mL，则气体X中的SO2的体积分数为eq f(10.08 mL,16.8 mL)100%60%。答案(1)KMnO4或K2Cr2O7或Ca(ClO)2冷凝回流(2)浓硫酸吸收SO2和氯气尾气，防止空气中的水蒸气进入装置丙，使SO2Cl2水解(3)通过观察乙和丁装置中单位时间内的气泡数来调节两种气体的流量(4)SO2Cl22H2O=4HSOeq oal(2,4)2Cl(5)中溶液由蓝色突变为无色60%10(2021安庆模拟)已知：Cu2O在酸性条件下能迅速发生反应：Cu2O2H=CuCu2H2O；氮的氧化物能与红热的铜反应。某小组设计实

17、验探究NO和Cu反应的氧化产物，装置如图所示(部分夹持装置未画出)。 A BC D E请回答下列问题：(1)装置A中盛放铜粉的仪器名称为_，a管的作用是_，该装置中发生反应的离子方程式为_。(2)装置B中试剂为_，装置E的作用是_。(3)实验开始时，先打开A中分液漏斗活塞，过一会儿，点燃D处酒精灯，这样操作的目的是_，当Cu充分反应，实验结束时，下列操作中应首先进行的操作是_(填序号)。停止滴加浓硝酸熄灭酒精灯从E装置中取出导气管(4)为了探究氧化产物是否含有Cu2O，取少量完全反应后的产物，进行如下实验：(甲)加入足量的稀硝酸，观察是否完全溶解(乙)加入足量的稀硫酸，观察是否完全溶解(丙)加

18、入足量的浓硝酸，观察是否完全溶解(丁)在加热条件下通入乙醇蒸气，观察固体是否变为红色其中，能达到实验目的的是_(填代号)。(5)若氧化产物为CuO和Cu2O的混合物，为测定其组成，取混合物5.92 g与足量稀硝酸反应，测得生成448 mL (标准状况下)NO气体，则混合物中CuO和Cu2O的物质的量之比为_。解析本题以探究NO和Cu反应的氧化产物为目的进行实验探究，实验装置中A为制备NO2的装置，发生的反应为Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，装置B为制备NO的装置， 发生的反应为3NO2H2O= 2HNO3NO，装置C为干燥NO的装置，D为NO与Cu发生反应的装置，装置E为收集多余的NO，进行尾气处理，防止污染环境，据此分析解题。(5)因为氧化铜与硝酸反应不产生气体，由反应可知