（全国通用）2023版高考化学一轮复习专题突破训练2气体的制法及其性质探究

PAGEPAGE1专题突破训练(二)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，包括制取氨气、制取NaHCO3、别离NaHCO3、枯燥NaHCO3四个步骤。以下图示装置和原理能到达实验目的的是()A．制取氨气B．制取NaHCO3C．别离NaHCO3D．枯燥NaHCO3C[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晶体用过滤的方法别离，C正确；D项中NaHCO3应低温烘干，不能直接加热，易发生反响2NaHCO3eq\o(=,\s\up8(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D不正确。]2．实验室制备以下气体时，所用方法正确的选项是()A．制氧气时，用Na2O2或H2O2作反响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的反响分别为2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑、2H2O2eq\o(=,\s\up8(MnO2))2H2O＋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，再用浓硫酸进行枯燥，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洁，C错误。用水吸收NO2尾气时，发生的反响为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．(2022·太原模拟)仅用如图装置可完成的实验是()A．用浓硫酸和铜反响制SO2B．用Cu与浓硝酸反响制NO2C．用NH4Cl与Ca(OH)2反响制NH3D．用锌粒与稀硫酸反响制H2D[浓硫酸和铜反响需要加热，且SO2可溶于水，不能用排水法收集，A项错误；NO2与水反响，不能用排水法收集，B项错误；NH4Cl与Ca(OH)2反响制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；锌粒与稀硫酸反响不需要加热，且H2难溶于水，可用排水法收集，D项正确。]4．(2022·长春模拟)以下有关实验现象的预测或装置的选用正确的选项是()【导学号：97500085】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，且颜色逐渐褪去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O2B[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响。]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反响)。以下说法正确的选项是()A．翻开活塞K通入N2，试管A内有气泡产生，说明装置气密性良好B．U形管中盛放的枯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．反响结束后，先熄灭酒精灯，待反响管冷却至室温后再关闭活塞KD[A项，不能用通气体的方法检验装置气密性；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．(2022·济南模拟)用如图装置制取、提纯并收集下表中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中参加的试剂)，其中可行的是()选项气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BCO2稀硫酸石灰石饱和NaHCO3溶液CO2双氧水二氧化锰浓硫酸DNH3浓氨水生石灰碱石灰C[氢氧化钠溶液吸收NO2，A项不可行；石灰石与稀硫酸反响生成的硫酸钙覆盖在石灰石外表，阻止反响进行，B项不可行；碱石灰不能盛装在c中，D项不可行。]7．根据以下仪器制备中学化学中常见的气体：请答复以下问题：(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___________________________________________________________________________________________________________________________________；制备气体并控制反响需要选择仪器________(填代号，下同)。(2)实验室制备CO的原理：HCOOHeq\o(→,\s\up8(浓硫酸),\s\do7(加热))CO↑＋H2O，发生装置选择________；枯燥装置选择________；收集装置选择________。(3)实验室制备氨气，发生装置选择________；枯燥装置选择________；收集装置选择________。(4)FeC2O4·2H2O发生分解反响：FeC2O4·2H2Oeq\o(=,\s\up8(△))FeO＋CO↑＋CO2↑＋2H2O↑为了检验草酸亚铁晶体分解的局部气态产物，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响生成的气体体积，扣除了参加液体时排出的气体的体积。B仪器能控制反响，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)用浓硫酸或碱石灰枯燥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参加液体所占体积B(2)CG(或J)F(或G)(3)DJH(或F或G)(4)D、J、GCO8．氢化钙固体是登山运发动常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请答复以下问题：(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；翻开分液漏斗活塞；________(请按正确的顺序填入以下步骤的标号)。A．加热反响一段时间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，小心参加水中，观察到有气泡冒出，溶液中参加酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。①写出CaH2与水反响的化学方程式___________________________________________________________________________________________________；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)登山运发动常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是__________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】此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)用盐酸和锌反响制取氢气，再与钙反响得氢化钙，其中通氢气前要除去杂质HCl并枯燥除去水，制取氢化钙的装置要与盛有无水氯化钙的枯燥管连接，从而防止空气中的水蒸气与其反响。(2)首先收集氢气并验纯，然后加热反响，最后关闭活塞。(3)氢化钙与水反响生成氢氧化钙和氢气，方程式为CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑，金属钙与水反响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金属钙与水反响也有类似现象(4)取适量氢化钙，在加热条件下与枯燥的氧气反响，将反响气相产物通过装有无水硫酸铜的枯燥管中，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ICl(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，相关反响的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________。(3)装置B可用于除杂，也是平安瓶，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)氯气与单质碘反响温度稍低于70℃【解析】(2)次氯酸钙与浓盐酸可发生氯元素的“归中反响〞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℃【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．(2022·郑州模拟)某课题组设计实验检验生铁与浓硫酸反响的产物。【导学号：97500086】(1)设计如下方案，检验气体产物中的CO2、SO2和H2O。①枯燥管B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响可能有氢气生成。为了验证这一猜测，选择以下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那么，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)待生铁与浓硫酸反响完毕后，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，但不褪色。假设酸性高锰酸钾溶液褪色，那么SO2可能未完全反响，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；用剩余的气体复原氧化铜；用无水硫酸铜检验是否有H2O生成。②假设有氢气生成，那么氧化铜会被复原成铜，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)①CuSO4②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)①AEHFJG②J中黑色粉末变成红色、G中白色粉末变成蓝色(3)c11．(2022·济宁一模)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。某兴趣小组用以下装置制备NaNO2并探究NO、NO2的某一化学性质(A中加热装置已略去)。：①2NO＋Na2O2=2NaNO2；②NO能被酸性KMnO4氧化成NOeq\o\al(－,3)，MnOeq\o\al(－,4)被复原为Mn2＋。请答复以下问题：(1)装置A三颈烧瓶中发生反响的化学方程式为__________________________________________________________________________________________。(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装置发生反响的离子方程式是________________________________________________________________________________