2021～2022学年新教材高中化学能力课时落实4物质特殊的转化关系与常见气体的制备【含答案】

物质特殊的转化关系与常见气体的制备1．关于实验室制Cl2，下列说法正确的是()A．可用KMnO4和浓盐酸反应制取B．用碱石灰干燥Cl2C．用排水法收集Cl2D．用饱和石灰水吸收尾气A[KMnO4、MnO2都是氧化剂，都能与浓盐酸反应制取Cl2，A正确。Cl2是酸性气体，能溶于水，不能用碱石灰干燥，也不能用排水法收集，B、C错。Ca(OH)2微溶于水，饱和石灰水中溶有的Ca(OH)2太少，吸收尾气不彻底，D错。]2．下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是()A．NO和O2 B．HCl和NH3C．H2和CO D．SO2和CO2D[A和B选项中的两组气体常温下会发生反应，不能共存；C选项中的H2用向下排空气法收集，而CO一般用排水法收集；D选项中的SO2和CO2常温下不发生反应，而且两者的密度均比空气大，都可以用向上排空气法收集。]3．已知NH3难溶于CCl4。则如图所示装置中，不适宜用于NH3气体尾气吸收的是()ABCDB[B中装置易形成倒吸，不适宜NH3气体的尾气处理。]4．如图是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置制备气体的是()A．铜屑和浓硝酸B．二氧化锰和浓盐酸C．硫化亚铁和稀盐酸D．铜和稀硝酸A[铜屑和浓硝酸反应生成NO2气体，可用图示的浓硫酸干燥，又因NO2密度比空气大且不与空气反应，可用图示的向上排空气法收集，A项正确；二氧化锰和浓盐酸反应制Cl2需加热，B项错误；硫化亚铁和稀盐酸制得的H2S易被浓硫酸氧化，C项错误；铜和稀硝酸反应生成的NO能与空气中的O2反应，不能利用图示的排空气法收集，D项错误。]5．如图所示是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是()A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳B．锌粒和稀硫酸制氢气C．浓盐酸和二氧化锰制取氯气D．固体NH4Cl和消石灰制取氨气B[能用启普发生器制取的气体应满足的条件：块状固体和液体进行反应，生成的气体难溶于反应液，反应不需要加热(反应过程中不能有太大热量变化，生成物除气体外应易溶于水)。大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，附着在大理石的表面阻止反应的进行，A项不合题意；浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，且MnO2为粉末状固体，C项不合题意；固体NH4Cl和消石灰制取氨气需要加热，且氨气易溶于水，D项不合题意。]6．氮及其化合物的变化关系如图所示。则下列说法不正确的是()A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径C．反应③中，NO2作氧化剂，H2O作还原剂D．液氨可用作制冷剂，硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等C[反应③：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，NO2既是氧化剂又是还原剂。]7．如图为火山喷发时硫元素的转化示意图，其中甲、乙在常温下均为气体，丙为液体，丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是()A．甲只具有还原性B．乙、丙均为酸性氧化物C．乙既有氧化性，又有还原性D．丁为黄色或淡黄色固体A[甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中－2价的S只有还原性，但其中的H为＋1价，具有氧化性，如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性(即酸性)，A项错误；SO2与SO3均能与碱和碱性氧化物反应生成盐，均为酸性氧化物，B项正确；SO2中的S为＋4价，处于S的中间价态，C项正确；单质S为黄色或淡黄色固体，D项正确。]8．(双选)甲、乙、丙、丁四种物质之间的转化关系如下所示，则下列说法错误的是()A．若甲是C，则乙可能是O2B．若甲是Fe，则乙可能是Cl2C．若甲是NaOH溶液，则乙可能是SO3D．若甲是H2S，则乙可能是O2BC[若甲是C，则乙可能是O2，丙是CO，丁是CO2，A正确；若甲是Fe，乙是Cl2，则丙是氯化铁，氯化铁和氯气不反应，B错误；若甲是NaOH溶液，则乙可能是SO2，丙是亚硫酸钠，丁是亚硫酸氢钠，C错误；若甲是H2S，则乙可能是O2，丙是S，丁是SO2，D正确。]9．已知A是一种金属单质，B显淡黄色，相关物质的转化关系如图所示，则下列关于C的性质的叙述错误的是()A．易溶于水B．与澄清石灰水反应产生白色沉淀C．与足量盐酸反应放出气体D．属于碱D[根据已知信息，可以推断出A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH。Na2CO3属于盐，D项错误。]10．下列装置或操作能达到实验目的的是()A．实验室制取并收集NH3B．干燥Cl2C．检查装置气密性D．利用排空气法收集CO2C[A中，由于氨气的密度小于空气的密度，用向下排空气法收集是正确的，但集气瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一团疏松的棉花，目的是防止气体对流，以收集到较纯的氨气；B中，洗气时气体应长进短出；C中，通过观察长颈漏斗中液面是否下降，可以检查装置的气密性；D中，收集密度比空气重的二氧化碳气体用向上排空气法，应该为长管进气，短管排出空气。]11．下列制备和收集气体的实验装置合理的是()A．用氯化铵和氢氧化钙制NH3B．用铜片和稀硝酸制NOC．用锌粒和稀硫酸制H2D．用双氧水和二氧化锰制O2D[A中大试管的管口应略向下倾斜；B中NO很容易被空气中的氧气氧化，所以采用B装置得不到NO；C中氢气的密度比空气小，所以集气瓶中的进气导管应比出气导管要短，C错误；D装置合理。]12．下列实验的试剂、装置选用不合理的是()甲乙丙选项实验目的试剂装置A除去Cl2中少量的HCl、H2O试剂a为饱和氯化钠溶液甲B除去H2中少量CO2、H2O试剂b为碱石灰乙C除去NH3中少量H2O试剂b为无水氯化钙乙D除去N2中少量的O2足量的铜网丙C[A选项正确，甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl，浓硫酸可除去H2O；B选项正确，干燥管中碱石灰的成分为生石灰与氢氧化钠，可除去CO2和H2O；C选项错误，干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也会吸收NH3生成络合物；D选项正确，丙装置中的铜网可除去O2。]13．下列各组物质中，满足表中图示物质在一定条件下一步转化关系的组合有()序号XYZW①SNa2SO3H2SO3SO2②NaNaOHNa2CO3NaCl③Cl2Ca(ClO)2HClOHCl④FeFeCl3FeCl2Fe(OH)2A.①②③B．①③④C．②③D．②③④A[①S溶于NaOH溶液加热可得Na2SO3，Na2SO3溶液中滴加稀盐酸可得H2SO3，H2SO3受热分解生成SO2，SO2再与H2S反应可得S，故正确；②钠与水反应生成NaOH，NaOH与H2CO3反应生成Na2CO3，Na2CO3与稀盐酸反应生成NaCl，NaCl熔融电解生成钠，故正确；③Cl2与石灰乳反应生成Ca(ClO)2，Ca(ClO)2与稀盐酸反应生成HClO，HClO光照分解生成HCl，HCl电解生成Cl2，故正确；④Fe与Cl2反应可生成FeCl3，FeCl3与Fe反应得FeCl2，FeCl2与NaOH反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2一步转化得不到Fe，故错误。故选A。]14．已知A为常见的金属单质，根据如图所示的关系，下列叙述中正确的是()A．A为Fe，B为FeOB．C→D溶液的颜色变化：浅绿色→棕黄色C．④的离子方程式：Fe＋Fe3＋=2Fe2＋D．⑤的离子方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3B[由“红褐色固体”可知F是Fe(OH)3，从而得出A为Fe，“黑色晶体”B为Fe3O4，继而推出C为FeCl2，D为FeCl3，E为Fe(OH)2。⑤的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，④的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－。]15．在如图所示的转化关系中，已知B、D都是淡黄色固体，D与G的浓溶液在一定条件下反应生成E。回答下列问题：(1)写出下列物质的化学式：A________、F________、H________。(2)D与热的C溶液反应时氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，试写出该反应的离子方程式：________________________。(3)写出D与G的浓溶液反应生成E的化学方程式：______________________________________________________________。[解析](1)B、D都是淡黄色固体，在中学阶段，常见的淡黄色固体有S、Na2O2、AgBr，而由图中“AO2,BH2O,O2”推断，可知A为Na，B为Na2O2，C为NaOH，D为S，E、F分别是SO2、SO3，G、H分别为H2SO4、Na2SO4。(2)S与热的NaOH溶液反应时氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，由化合价升降总数相等，则氧化产物应该为Na2SO3，还原产物为Na2S，据此写出反应的离子方程式。(3)S与浓硫酸加热时反应生成SO2，化学方程式为S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up10(△）3SO2↑＋2H2O。(1)NaSO3Na2SO4(2)3S＋6OH－=2S2－＋SOeq\o\al(2－,3)＋3H2O(3)S＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up10(△）3SO2↑＋2H2O16．如图表示某些物质之间的转化关系，每个字母代表一种物质，部分产物已略去。A是一种酸式盐，也是一种常用的化学肥料，B是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的无色气体，D是无色无味气体。回答下列问题：(1)物质A的名称是________。(2)写出物质B的一种主要用途_______________________________。(3)写出实验室制取气体B的化学方程式：______________________；写出工业上制取气体B的化学方程式：__________________________。(4)写出下列反应的化学方程式：B→E：__________________________________________________；F→G：__________________________________________________。[解析]A与NaOH固体加热反应生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的无色气体B，则B是NH3，A是铵盐。D是无色无味气体，由B＋D→E，E＋D→F可推测D为O2，则E为NO，F为NO2，NO2与H2O反应生成HNO3(G)，在加热条件下HNO3与木炭反应生成NO2和CO2，即C为CO2，A为NH4HCO3。(1)碳酸氢铵(2)制氮肥(或制硝酸或做制冷剂，合理即可)(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up10(△）CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(4)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up10(催化剂),\s\do10(△）4NO＋6H2O3NO2＋H2O=2HNO3＋NO17．工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。ABCD回答下列问题：(1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为___________________________________________________________________。装置B中加入的试剂是________。(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取________。尾气的成分是________。若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是________________________、________________________。(3)若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是________。欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先________________，再___________________________________________________________________。[解析](1)制取无水氯化铁的实验中，A装置为氯气的制备装置，发生的反应为二氧化锰和浓盐酸共热生成二氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up10(△）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，装置B的作用是除去氯气中的水蒸气，B中加入的试剂是浓硫酸。(2)根据题给信息知制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl；尾气的成分是HCl和H2；若仍用D的装置进行尾气处理，氯化氢气体极易溶于水，氢气与氢氧化钠溶液不反应，则存在的问题是发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收。(3)检验FeCl3常用的试剂是KSCN溶液；欲制得纯净的FeCl2，应防止装置中氧气的干扰，在实验操作中应先通入氯化氢，利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气，再点燃C处的酒精灯。(1)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up10(△）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O浓硫酸(2)HClHCl和H2易发