常见的气体制备及性质探究(含解析)

2020届高考化学第二轮专题复习课时提升训练常见的气体制备及性质探究一、选择题1、如图装置可用于收集气体并验证其某些化学性质，下列相关的选项正确的是()选项气体试剂现象结论ANH3酚酞溶液溶液变红色NH3的水溶液显碱性BSO2酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2具有漂白性CHCl硅酸钠溶液生成白色沉淀Cl的非金属性比Si强DXKI­淀粉溶液溶液变蓝X可能是Cl2答案：D解析：由图可知氨气应利用向下排空气法收集，溶液变红是因氨气与水反应生成一水合氨显碱性，A项错误；SO2使酸性KMnO4溶液褪色，因为SO2具有还原性，B项错误；HCl不是氯元素的最高价含氧酸，所以不能比较非金属性强弱，C项错误；氯气具有氧化性，能够使碘化钾淀粉溶液变蓝，D项正确。2、二氯化二硫(S2Cl2，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粘结剂。可由二硫化碳(沸点46.5℃)与Cl2在95～100℃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()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答案：D解析：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，⑥中需要盛放既能够吸收氯气，又可以防止外界水蒸气进入的药品，可以是碱石灰，故A项错误；烧瓶不能用酒精灯直接加热，需要垫上石棉网，且酒精灯加热温度过高，应该用水浴加热，故B项错误；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⑤冷凝回流的主要物质是四氯化碳和CS2，故C项错误；四氯化碳的沸点较低，二氯化二硫(S2Cl2，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，故D项正确。3、下列实验对应的结论不正确的是()A．①能组成Zn－Cu原电池B．②能证明非金属性Cl>C>SiC．③说明反应2NO2(g)N2O4(g)，ΔH<0D．④白色沉淀为BaSO4答案：B解析：A项，通过盐桥可形成原电池。B项，HCl不是氯元素最高价氧化物的水化物，不能通过其酸性强弱来比较非金属性强弱。C项，热水中颜色加深，则升高温度时，2NO2(g)N2O4(g)平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，即ΔH<0。D项，SO2溶于水生成H2SO3，H＋、NOeq\o\al(－,3)把SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，从而生成BaSO4沉淀。4、拟用如图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。下列可以得到干燥纯净的气体的选项是()选项气体abcdACO2盐酸CaCO3饱和Na2CO3溶液浓硫酸BNH3饱和NH4Cl溶液消石灰H2O固体NaOHCCl2浓盐酸MnO2饱和NaCl溶液浓硫酸DNO2浓HNO3铜屑H2O固体NaOH答案：C解析：根据反应装置知，反应物必须是固液混合物(可加热)，根据洗气装置知，气体不能与洗液反应，否则收集不到气体，根据干燥装置知，干燥剂只能吸收水且不能与收集的气体反应。二氧化碳与饱和Na2CO3溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液吸收HCl气体，故A错误；氨气易溶于水，所以不能用水洗气，故B错误；氯气在饱和NaCl溶液中溶解度较小，可以除去其中的氯化氢杂质，故C正确；二氧化氮能够与水反应，收集不到二氧化氮气体，故D错误。5、下图装置用于气体的干燥、收集和尾气吸收，其中X、Y、Z对应都正确的是()选项XYZA无水硫酸铜氯气饱和食盐水B氢氧化钠固体氨气水C氯化钙二氧化硫氢氧化钠溶液D碱石灰一氧化氮氢氧化钠溶液答案：C解析：A项，尾气(Cl2)吸收应该用氢氧化钠溶液，而不是饱和食盐水；B项，氨气的收集方法是向下排空气法，不是向上排空气法；C项，用氯化钙干燥二氧化硫气体，用向上排空气法收集，用氢氧化钠溶液吸收尾气，正确；D项，一氧化氮气体与氧气反应，不能用排空气法收集。6、FeCl3易潮解、易升华，实验室制备FeCl3的装置如图所示(加热和夹持仪器略去)。下列说法正确的是()A．导管g的作用是增强装置的气密性B．试剂X和试剂Y分别为浓硫酸、饱和食盐水C．直接用E接收产物比用导管连接的优点是可防止堵塞D．F中浓硫酸的作用是防止空气中的水蒸气进入E答案：C解析：A项中，导管g的作用应为平衡气压，利于浓盐酸顺利滴下；B项中，X试剂为饱和食盐水，Y为浓H2SO4，先除HCl后干燥；C项中，据信息，FeCl3易潮解，易升华，为防堵塞，直接用E接收；D项中，F中的浓H2SO4作用是防止NaOH溶液挥发出的水蒸气进入E，使FeCl3潮解，而不是防止空气中的水蒸气进入。7、下列装置用于实验室制备氨气并配制银氨溶液，不能达到实验目的的是()答案：B解析：氯化铵受热生成氯化氢和氨气两种气体，但在试管口二者又化合生成氯化铵，无法制取氨气，实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物的方法制取氨气，故B项错误。二、非选择题二、非选择题8、测定某石灰石样品中碳酸钙质量分数的方法是将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成CO2的体积，再根据体积换算为质量，最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。如图Ⅰ为大理石与稀盐酸反应的反应装置，图Ⅱ用于测量CO2的体积。(1)检查图(Ⅰ)装置气密性的方法是____________________；检查图(Ⅱ)装置气密性的方法是___________________；(2)图(Ⅱ)装置中油层的作用是____________。(3)________________________(填操作方法)可使反应前后油层上方气体压强和外界大气压相同，此时排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。答案：(1)先用止水夹关闭图Ⅰ和图Ⅱ中间的橡胶管，后从长颈漏斗处加水至漏斗下端内外出现较大高度差为止，静置几分钟，若内外高度保持不变，说明装置不漏气从图Ⅱ右端量气管口加水，待两侧出现较大的高度差为止，静置几分钟，两侧的高度差不变，说明装置不漏气(2)防止CO2气体溶解于水，影响测量的精确性(3)通过上下移动右端量气管位置，改变水柱压强9、ClO2是一种优良的消毒剂，其溶解度约是Cl2的5倍，但温度过高、浓度过大时均易发生分解，因此常将其制成固体，以便运输和贮存。制备KClO2固体的实验装置如图所示，其中A装置制备ClO2，B装置制备KClO2。请回答下列问题：(1)仪器a的名称是_______________________________。(2)滴液漏斗与普通分液漏斗相比，其优点是_____________________________________。(3)加入的硫酸需要用冰盐水冷却的原因是__________________________。(4)实验过程中通入空气的目的是______________________，空气流速过快或过慢，均降低KClO2产率，试解释其原因_____________。(5)用图示装置制备的KClO2中含有较多杂质，其原因是________________________。(6)A中制备ClO2的化学方程式为___________________。(7)有人认为用图示装置吸收ClO2易引起倒吸，但经过多次实验均未发现有倒吸现象，其原因是_______________________。答案：(1)三颈烧瓶(2)滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方气压相等，使液体能顺利滴下(3)防止液体飞溅，防止生成的ClO2分解(4)将生成的ClO2全部赶出以被KOH吸收空气流速过慢时，ClO2不能及时被转移走，浓度过高会导致分解；空气流速过快时，ClO2不能被充分吸收(5)生成KClO2的同时必有ClO2的氧化产物KClO3或KClO4生成(6)4KClO3＋N2H4·H2SO4＋H2SO4=4ClO2＋N2↑＋2K2SO4＋4H2O(K2SO4写成KHSO4也可以)(7)生成ClO2的同时也产生N2，同时有持续通入的空气流10、某同学设计如图装置，用过量浓硫酸与铜反应制取SO2，并探究SO2与Na2O2反应的产物。Ⅰ.制取SO2(1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式：_________________。(2)写出实验现象：①细铜丝表面：___________________________________。②实验过程中，烧瓶内液体始终保持澄清，并____________。(3)欲使反应停止，应进行的操作是_________________；烧瓶中液体冷却后，可观察到的现象是______________________Ⅱ.探究SO2与Na2O2反应后的固体产物(4)实验方案如下：取洗涤玻璃棉所得溶液，__________________________________。(5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是_________________。若Na2O2未完全反应，对实验结果的影响是(用必要的文字和化学方程式表示)_____________________________。Ⅲ.装置改进(6)老师指出该实验装置需做如下改进(只答出一种即可)：_________________________________答案：(1)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2)①细铜丝表面有气泡产生，细铜丝溶解②逐渐变为蓝色(3)先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触，再撤去酒精灯有白色固体生成，溶液变为无色(4)滴加足量BaCl2溶液