高三化学一轮复习课时小练：常见气体的实验室制备、净化和收集

PAGE常见气体的实验室制备、净化和收集一、选择题1．某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是()A．装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2OB．加热片刻后需要将酒精灯移开，说明该反应是放热反应C．装置Ⅱ的作用是冷凝水蒸气D．在装置Ⅲ末端收集纯净干燥的N2只能用向下排空气法2．已知：MnO2＋2NaBr＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))MnSO4＋Na2SO4＋Br2↑＋2H2O，实验室利用如图所示的装置制备溴苯(部分夹持及加热装置已略去)。下列说法正确的是()A．可用乙醇作洗涤剂除去溴苯中溶解的少量Br2B．装置乙中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝C．装置丙中的铁丝主要用于搅拌，使反应物充分混合D．装置丁中有淡黄色沉淀产生，证明苯与溴发生了取代反应3．“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”，已知：Cu2＋＋4NH3·H2O=4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋(该反应产物可作为H2O2分解的催化剂)。下列有关分析错误的是()A．整套装置中一共只有3个氧化还原反应B．为了保证实验成功，实验前必须检查整套装置的气密性C．a的作用是平衡气压，便于稀硫酸顺利流下D．I的作用是吸收挥发出的H2S气体4．Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨气与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是()A．装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸B．C中硬质玻璃管中发生反应：3Ca＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))Ca3N2＋3H2C．实验过程中，先启动装置A处反应，一段时间后再点燃装置C处酒精灯D．从产品纯度考虑，装置C、D之间应该增加E装置5．根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置，图1中虚线框内的装置是图2)，其中能完成相应实验目的的是()选项a中的物质b中的物质实验目的、试剂和操作实验目的c中的物质进气方向A稀硝酸Cu收集贮存NO水N→MB浓硝酸Na2SO3检验SO2的氧化性品红溶液M→NC浓氨水碱石灰收集贮存氨气饱和NH4Cl溶液N→MD浓盐酸MnO2检验Cl2的氧化性Na2S溶液M→N6．下列装置能达到实验目的的是()A．①④B．②④C．②③D．①③7．利用图示装置进行实验，反应进行足够长时间后装置Ⅱ中实验现象正确的是()选项①②③装置Ⅱ中实验现象A稀盐酸MnO2饱和NaCl溶液有细小的白色晶体析出B浓氨水氧化钙硫酸亚铁溶液产生大量白色沉淀C冰醋酸乙醇和浓硫酸饱和碳酸钠溶液溶液分层，上层为油状液体D浓盐酸碳酸钙滴有酚酞的稀碳酸钠溶液溶液由红色变为无色8.用如图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去；必要时可加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是()选项制备气体abcdACl2浓盐酸MnO2NaOH溶液碱石灰BNH3浓氨水CaOH2O固体NaOHCNO稀硝酸CuH2OP2O5DH2稀硝酸ZnNaOH溶液无水CaCl29．为证明铜丝与稀硝酸反应生成的气体确实是NO，某同学设计了一套装置(如图1所示)，下列有关该实验的叙述不正确的是()A．为保证实验效果，反应开始前，稀硝酸可加到与两侧胶塞相平的位置B．利用该装置可控制反应随时停止或继续反应C．生成的气体可利用图2装置来收集D．长玻璃管的作用可防止稀硝酸溢出10．用如图所示装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m(H)∶m(O)>1∶8。下列对导致这一结果的原因分析中，一定错误的是()A．Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置B．Ⅲ装置之后缺少干燥装置C．Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝D．CuO没有全部被还原11．在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入纯净的氯气，可制得易水解的AlCl3，反应的化学方程式为Al2O3＋3Cl2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高温))2AlCl3＋3CO，实验装置如图所示。下列说法错误的是()A．装置a中反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2OB．装置b、c中盛装的分别是饱和食盐水和浓硫酸C．装置d、e之间应添加一个干燥装置D．此实验的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中12．高温下CaSO4和焦炭可发生反应：CaSO4＋Ceq\o(→,\s\up7(高温))CaS＋CaO＋气体产物。某化学兴趣小组设计了如图所示实验装置探究气体产物的成分。已知B、C、D、E、F装置中的试剂均为足量。下列叙述错误的是()A．通入氮气可排尽装置中的空气，防止氧气的干扰，a管的作用是平衡气压B．若实验后酸性KMnO4溶液的颜色变浅、pH增大，则气体产物中含有SO2C．若实验后Ba(OH)2溶液中产生白色沉淀，则气体产物中含有CO2D．若实验后E装置中黑色固体变红、F装置中溶液变浑浊，则气体产物中含有CO13．某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是()气体液体固体粉末ACO2饱和Na2CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu(NO3)2溶液CuDNH3H2OAgCl14．制备适量SO2，利用如图装置设计实验比较H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，并探究SO2的化学性质，下列说法错误的是()A．试剂Y是品红溶液，用来检验产物是SO2B．试剂Z是NaOH溶液，用来处理尾气C．溴水褪色，证明SO2具有还原性D．试剂X可以是酸性高锰酸钾溶液二、综合题15．氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体难溶于水，是制备热敏材料VO2的原料，其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。实验室以VOCl2和NH4HCO3为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的装置如图所示。已知：＋4价钒的化合物易被氧化，回答下列问题：(1)制备过程中，上述装置依次连接的合理顺序为e→________(按气流方向，用小写字母表示)。装置A中饱和NaHCO3溶液的作用是____________________________________________。(2)连接好装置，检查气密性良好后，加入试剂，开始实验，先________________(填实验操作)，当装置B中溶液变浑浊时，关闭K1，打开K2，进行实验。(3)写出装置D中生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________。16.某同学在实验室采用下列装置探究CO和H2的转化，并检验部分产物。已知草酸(HOOC—COOH)在浓硫酸存在时加热分解为CO2、CO和H2O，E中的ZnO/CuO仅作催化剂，实验完毕，F中收集到纯净液体1.536g，G中收集到的气体体积为89.6mL(折算成标准状况，不包括通入的氦气)。请回答下列问题：(1)B中盛放的试剂为________。(2)C中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)向F中液体投入金属钠，有气泡产生，通过其他实验测得F中液体为纯净物，且其相对分子质量为32，则E中反应的方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)下列有关装置G的操作叙述正确的是________(填字母，下同)。A．添加药品完毕，调整G中两液面相平，读得量气管的初始读数B．当G中两液面差不再变化时，立即调整G中左右两侧液面相平，读得量气管的最终读数C．初始读数时仰视，最终读数时俯视，导致测得气体体积偏大(5)有关酒精灯操作的叙述正确的是________。A．先点A处酒精灯，后点E处酒精灯B．先点E处酒精灯，后点A处酒精灯C．先撤A处酒精灯，后撤E处酒精灯D．先撤E处酒精灯，后撤A处酒精灯(6)该实验中分两次通入定量氦气，第二次通入氦气的作用是__________________________________________________________________________________________________________。(7)综合实验中的数据，反应完毕，剩余n(H2)＝________mol。常见气体的实验室制备、净化和收集一、选择题1．某实验小组拟利用如图装置制取干燥的氮气。下列说法错误的是()A．装置Ⅰ中发生反应的化学方程式为NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NaCl＋N2↑＋2H2OB．加热片刻后需要将酒精灯移开，说明该反应是放热反应C．装置Ⅱ的作用是冷凝水蒸气D．在装置Ⅲ末端收集纯净干燥的N2只能用向下排空气法答案D2．已知：MnO2＋2NaBr＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))MnSO4＋Na2SO4＋Br2↑＋2H2O，实验室利用如图所示的装置制备溴苯(部分夹持及加热装置已略去)。下列说法正确的是()A．可用乙醇作洗涤剂除去溴苯中溶解的少量Br2B．装置乙中进行水浴加热的目的是防止溴蒸气冷凝C．装置丙中的铁丝主要用于搅拌，使反应物充分混合D．装置丁中有淡黄色沉淀产生，证明苯与溴发生了取代反应答案B3．“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理，使若干化学实验依次发生。如图是一个“化学多米诺实验”，已知：Cu2＋＋4NH3·H2O=4H2O＋[Cu(NH3)4]2＋(该反应产物可作为H2O2分解的催化剂)。下列有关分析错误的是()A．整套装置中一共只有3个氧化还原反应B．为了保证实验成功，实验前必须检查整套装置的气密性C．a的作用是平衡气压，便于稀硫酸顺利流下D．I的作用是吸收挥发出的H2S气体答案A4．Ca3N2是一种极易潮解的试剂。某小组利用氨气与钙反应制备氮化钙。下列说法错误的是()A．装置D中球形干燥管的作用是防止倒吸B．C中硬质玻璃管中发生反应：3Ca＋2NH3eq\o(=,\s\up7(△))Ca3N2＋3H2C．实验过程中，先启动装置A处反应，一段时间后再点燃装置C处酒精灯D．从产品纯度考虑，装置C、D之间应该增加E装置答案D5．根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置，图1中虚线框内的装置是图2)，其中能完成相应实验目的的是()选项a中的物质b中的物质实验目的、试剂和操作实验目的c中的物质进气方向A稀硝酸Cu收集贮存NO水N→MB浓硝酸Na2SO3检验SO2的氧化性品红溶液M→NC浓氨水碱石灰收集贮存氨气饱和NH4Cl溶液N→MD浓盐酸MnO2检验Cl2的氧化性Na2S溶液M→N答案A6．下列装置能达到实验目的的是()A．①④B．②④C．②③D．①③答案C7．利用图示装置进行实验，反应进行足够长时间后装置Ⅱ中实验现象正确的是()选项①②③装置Ⅱ中实验现象A稀盐酸MnO2饱和NaCl溶液有细小的白色晶体析出B浓氨水氧化钙硫酸亚铁溶液产生大量白色沉淀C冰醋酸乙醇和浓硫酸饱和碳酸钠溶液溶液分层，上层为油状液体D浓盐酸碳酸钙滴有酚酞的稀碳酸钠溶液溶液由红色变为无色答案D8.用如图装置制取气体(图中加热及气体收集装置均已略去；必要时可加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。利用下列方案可得到干燥、纯净气体的是()选项制备气体abcdACl2浓盐酸MnO2NaOH溶液碱石灰BNH3浓氨水CaOH2O固体NaOHCNO稀硝酸CuH2OP2O5DH2稀硝酸ZnNaOH溶液无水CaCl2答案C9．为证明铜丝与稀硝酸反应生成的气体确实是NO，某同学设计了一套装置(如图1所示)，下列有关该实验的叙述不正确的是()A．为保证实验效果，反应开始前，稀硝酸可加到与两侧胶塞相平的位置B．利用该装置可控制反应随时停止或继续反应C．生成的气体可利用图2装置来收集D．长玻璃管的作用可防止稀硝酸溢出答案C10．用如图所示装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m(H)∶m(O)>1∶8。下列对导致这一结果的原因分析中，一定错误的是()A．Ⅰ、Ⅱ装置之间缺少干燥装置B．Ⅲ装置之后缺少干燥装置C．Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝D．CuO没有全部被还原答案D11．在一定条件下，向Al2O3和过量C粉的混合物中通入纯净的氯气，可制得易水解的AlCl3，反应的化学方程式为Al2O3＋3Cl2＋3Ceq\o(=,\s\up7(高温))2AlCl3＋3CO，实验装置如图所示。下列说法错误的是()A．装置a中反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2OB．装置b、c中盛装的分别是饱和食盐水和浓硫酸C．装置d、e之间应添加一个干燥装置D．此实验的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中答案D12．高温下CaSO4和焦炭可发生反应：CaSO4＋Ceq\o(→,\s\up7(高温))CaS＋CaO＋气体产物。某化学兴趣小组设计了如图所示实验装置探究气体产物的成分。已知B、C、D、E、F装置中的试剂均为足量。下列叙述错误的是()A．通入氮气可排尽装置中的空气，防止氧气的干扰，a管的作用是平衡气压B．若实验后酸性KMnO4溶液的颜色变浅、pH增大，则气体产物中含有SO2C．若实验后Ba(OH)2溶液中产生白色沉淀，则气体产物中含有CO2D．若实验后E装置中黑色固体变红、F装置中溶液变浑浊，则气体产物中含有CO答案B13．某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是()气体液体固体粉末ACO2饱和Na2CO3溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHClCu(NO3)2溶液CuDNH3H2OAgCl答案A14．制备适量SO2，利用如图装置设计实验比较H2SO3、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱，并探究SO2的化学性质，下列说法错误的是()A．试剂Y是品红溶液，用来检验产物是SO2B．试剂Z是NaOH溶液，用来处理尾气C．溴水褪色，证明SO2具有还原性D．试剂X可以是酸性高锰酸钾溶液答案A二、综合题15．氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体难溶于水，是制备热敏材料VO2的原料，其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。实验室以VOCl2和NH4HCO3为原料制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的装置如图所示。已知：＋4价钒的化合物易被氧化，回答下列问题：(1)制备过程中，上述装置依次连接的合理顺序为e→________(按气流方向，用小写字母表示)。装置A中饱和NaHCO3溶液的作用是____________________________________________。(2)连接好装置，检查气密性良好后，加入试剂，开始实验，先________________(填实验操作)，当装置B中溶液变浑浊时，关闭K1，打开K2，进行实验。(3)写出装置D中生成氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________。答案(1)a→b→f→g→c除去二氧化碳中的HCl杂质(2)关闭K2，打开K1(3)6VOCl2＋6H2O＋17NH4HCO3=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O↓＋13CO2↑＋12NH4Cl16.某同学在实验室采用下列装置探究CO和H2的转化，并检验部分产物。已知草酸(HOOC—COOH)在浓硫酸存在时加热分解为CO2、CO和H2O，E中的ZnO/CuO仅作催化剂，实验完毕，F中收集到纯净液体1.536g，G中收集到的气体体积为89.6mL(折算成标准状况，不包括通入的氦气)。请回答下列问题：(1)B中盛放的试剂为________。(2)C中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________