2023届新高考化学选考一轮总复习训练-热点19　常见气体制备装置的研究

热点19常见气体制备装置的研究课时训练1.实验室以CaCO3为原料,制备CO2并获得CaCl2·6H2O晶体。下列图示装置和原理不能达到实验目的的是(D)解析:A.碳酸钙与稀盐酸反应可制备CO2,且为固液常温型反应,装置正确;B.CO2密度比空气大,可以用向上排空气法收集;C.分离固体与液体,可采用过滤的方法;D.CaCl2·6H2O晶体易失去结晶水,因此不能通过加热蒸发得到,可由氯化钙的热饱和溶液冷却结晶得到,错误。2.亚硝酰氯是有机物合成中的重要试剂(NOCl,是一种黄色气体,沸点为-5.5℃,其液体呈红褐色,遇水发生反应)。某化学兴趣小组设计如图装置用Cl2和NO制备NOCl。下列说法错误的是(C)A.用装置甲较快速地制备NOB.用装置乙净化NOC.用装置丁吸收尾气D.实验时,先通入Cl2,再通入NO解析:A.温度升高,反应速率加快,稀硝酸和铜在加热的条件下可以更快地制取NO气体,正确;B.NO中混有杂质,可用水除去,用浓硫酸来干燥气体,装置乙用来净化NO,正确;C.亚硝酰氯遇水发生反应,所以丁装置是防止水蒸气进入丙装置,错误;D.实验时先通入氯气,把装置中的空气排出来,防止NO被氧气氧化,正确。3.根据实验目的设计如图装置的连接中,正确的是(D)A.制备收集C2H4:连接a→c→gB.制备收集NO2:连接b→c→gC.制备收集NH3:连接b→d→e→cD.制备收集Cl2:连接a→f→c→e→d解析:制备C2H4没有控制温度的温度计,A错误;NO2与H2O反应,不能用排水法收集,B错误;浓硫酸吸收多余的NH3,易产生倒吸,C错误;饱和食盐水除去HCl气体,浓硫酸吸收水蒸气,碱石灰吸收多余的Cl2,D正确。4.如图装置,将溶液A逐滴加入固体B中,下列叙述正确的是(B)A.若A为浓盐酸,B为MnO2,C中盛品红溶液,则C中溶液褪色B.若A为稀硫酸,B为Na2CO3固体,C中盛过量澄清石灰水,则C中溶液变浑浊C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解D.若A为浓硫酸,B为Na2SO3固体,C中盛石蕊试液,则C中溶液先变红后褪色解析:A.浓盐酸与MnO2制取Cl2需在加热条件下进行,装置中缺少加热装置,因此不能制得氯气,错误;B.由于酸性H2SO4>H2CO3,所以H2SO4与Na2CO3固体发生复分解反应产生CO2气体,CO2可使C中澄清石灰水变浑浊,干燥管可以防止因CO2气体溶解而可能导致的倒吸现象的发生,正确;C.浓氨水与生石灰反应产生NH3,在C中NH3与AlCl3在溶液中发生复分解反应产生Al(OH)3白色沉淀,但Al(OH)3是两性氢氧化物,只能与强酸、强碱反应,不能与氨水反应,因此C中看到的现象是只产生白色沉淀而沉淀不能再溶解,错误;D.浓硫酸与Na2SO3固体发生复分解反应产生SO2气体,SO2溶于水反应产生H2SO3使溶液显酸性,因此看到C中石蕊试液变红色,不会褪色,错误。5.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是(B)选项①②③实验结论A稀硫酸Na2SAgNO3与AgCl的浊液Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)B浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性C稀盐酸Na2SO3Ba(NO3)2溶液SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀D浓硝酸Na2CO3Na2SiO3溶液酸性:硝酸>碳酸>硅酸解析:A项,稀硫酸与Na2S反应生成的H2S会先与AgNO3反应生成黑色Ag2S沉淀遮盖AgCl浊液,无法观察AgCl转化为Ag2S,无法判断两者的Ksp大小,错误;B项,①②反应生成的二氧化硫气体能使溴水褪色,说明浓硫酸有氧化性,蔗糖变黑,说明浓硫酸有脱水性,正确;C项,①②反应生成的气体为SO2,通入Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成BaSO4沉淀,但SO2与可溶性钡盐不一定生成白色沉淀,如与BaCl2不反应,错误;D项,浓硝酸有挥发性,挥发出的硝酸也会与Na2SiO3溶液反应得到硅酸沉淀,因此不能证明酸性为硝酸>碳酸>硅酸,错误。6.二氯化二硫(沸点137.1℃)是一种黄红色液体,溶于CCl4、二硫化碳等,遇水分解为硫、二氧化硫、氯化氢,超过100℃开始分解,300℃分解完全。可用作橡胶的低温硫化剂和黏结剂。可由二硫化碳(沸点46.5℃)与Cl2在95～100℃条件下制备,同时有CCl4(沸点76.8℃)生成,实验装置如下:下列说法正确的是(D)A.③⑥中依次盛放浓硫酸、无水CaCl2B.实验中需用酒精灯对④进行直接加热C.实验过程中仪器⑤冷凝回流的主要物质是S2Cl2D.用减压分馏法从④中所得液体分离出S2Cl2解析:A.二氧化锰与浓盐酸反应生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气,在与二硫化碳反应之前需要除杂,应该先除氯化氢,再干燥,因此③中盛放浓硫酸,干燥Cl2,⑥中需要吸收氯气,同时可以防止外界水蒸气进入装置,用碱性干燥剂,无水CaCl2不能吸收Cl2,错误;B.对④加热需垫上石棉网,错误;C.根据题意,反应过程中会同时生成四氯化碳(沸点76.8℃),因此实验过程中仪器⑤冷凝回流的主要物质是四氯化碳,错误;D.四氯化碳的沸点较低,二氯化二硫(沸点137.1℃)沸点较高,可以用减压分馏法从④中所得液体分离出S2Cl2,正确。7.某学习小组设计实验制备Ca(NO2)2,实验装置如图所示(夹持装置已略去)。已知:2NO+CaO2Ca(NO2)2;2NO2+CaO2Ca(NO3)2。下列说法不正确的是(C)A.通入N2是为了排尽装置中的空气B.装置B、D中的试剂可分别为水和浓硫酸C.将铜片换成木炭也可以制备纯净的亚硝酸钙D.借助装置A及氢氧化钠溶液和稀硫酸可以分离CO2和CO解析:NO易被氧气氧化,应该在铜和稀硝酸反应之前先排尽装置中的空气,避免NO和空气中氧气反应,硝酸易挥发,因此先用水除掉硝酸,再用浓硫酸干燥NO气体,再将NO和过氧化钙反应,尾气用酸性重铬酸钾溶液吸收。A.NO易被氧气氧化,通入N2可排尽装置中的空气,避免生成的NO被氧化,正确;B.生成的NO气体中混有HNO3和H2O,用水和浓硫酸可除去杂质气体,正确;C.木炭不和稀硝酸反应,无法生成NO,错误;D.装置A的分液漏斗中装入稀硫酸,三颈烧瓶中装入氢氧化钠溶液通入混合气体,CO2被氢氧化钠溶液吸收,CO气体从导气管排出,待气体排尽,打开分液漏斗,滴入稀硫酸,又可以生成CO2,正确。8.实验室利用下列装置可测量一定质量的钢材中的含碳量(部分夹持装置已略去)。下列有关判断正确的是(C)A.实验时,先打开K1、K2,关闭K3,从a处通入N2,目的是排出装置中的O2B.点燃酒精灯前,需要打开K1、关闭K2,打开K3,K1起到平衡气压的作用C.装置②中的酸性KMnO4溶液吸收SO2,装置③盛有浓硫酸,起到干燥作用D.实验前后需称取装置④和装置⑤的质量,才能准确地测得钢材的含碳量解析:样品与浓硫酸会反应生成二氧化硫、二氧化碳和水等,实验时,先打开K1、K2,关闭K3,从a处通入N2,目的是排出装置中的CO2,故A错误;点燃酒精灯前,需要关闭K1、K2,打开K3,本实验中K1不起平衡气压的作用,故B错误;高锰酸钾溶液具有强氧化性,可以吸收二氧化硫转化为硫酸(盐),装置③中的浓硫酸的作用是干燥二氧化碳,防止水蒸气对二氧化碳吸收产生影响,故C正确;装置⑤干燥管中的碱石灰作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,故实验前后只需称取装置④的质量,就能准确地测得钢材的含碳量,故D错误。9.三氯化硼(BCl3)是一种重要的化工原料。某实验小组利用干燥的氯气和下列装置(装置可重复使用)制备BCl3并验证反应中有CO生成。已知:ⅰ.实验室制备BCl3的化学方程式为B2O3+3C+3Cl22BCl3+3CO;ⅱ.BCl3的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,遇水会水解。请回答下列问题。(1)②中仪器名称是。

(2)实验装置合理的连接顺序为⑧①③(填序号)。

(3)⑧中b装置中盛有的溶液是。

(4)验证有CO生成的现象是。(5)已知BCl3的水解为非氧化还原反应,则水解产物为(填化学式)。(6)④中NaOH溶液能否换成Na2SO3溶液,请说明理由:。解析:(1)②中仪器为球形干燥管。(2)⑧为制备氯气装置,用Cl2与B2O3、C反应生成BCl3和CO,三氯化硼的熔点为-107.3℃,沸点为12.5℃,所以收集三氯化硼要用冰水冷凝;检验CO之前,为防止未反应的Cl2、可能存在的CO2对CO的检验造成干扰,要先将气体通入NaOH溶液中;为防止氢氧化钠溶液中水蒸气进入BCl3收集装置而使BCl3水解,在通入NaOH溶液之前,需先通过干燥装置;气体通过NaOH溶液后又带上水蒸气,再次干燥后将气体通入灼热的氧化铜,再将生成的气体通过澄清石灰水;若灼热的氧化铜变红且澄清石灰水变浑浊,可证明原反应中有一氧化碳生成;未反应的CO有毒,不能排放到空气中,要用排水法收集后进行处理,故连接顺序为⑧①⑥②④②⑦⑤③。(3)⑧中b装置为除氯气中氯