【创新设计】2020-2021学年高一化学鲁科版必修二活页规范训练：2-3-1-利用化学反应制备物质

第1课时利用化学反应制备物质(时间：30分钟)考查点一氯气的试验室制备1．下列物质可用来干燥Cl2的是()。①碱石灰；②浓硫酸；③无水CaCl2；④P2O5A．①② B．①③④C．②③④ D．①②③④解析由于Cl2是酸性气体，可用酸性干燥剂(②浓硫酸和④P2O5)或中性干燥剂(③无水CaCl2)干燥，不能用碱性干燥剂(①碱石灰)干燥。故C项正确。答案C2．已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的试验装置制备纯洁、干燥的Cl2，并观看它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是()。A．只有①和②处 B．只有②处C．只有②和③处 D．只有②③④处解析KMnO4和浓HCl在常温下就可以反应生成Cl2，不需要酒精灯加热，①正确；反应产生的Cl2可能混有HCl，需要进行净化，但不能使用NaOH溶液，由于Cl2也能和NaOH溶液反应，应当使用饱和食盐水，②错误；净化后的Cl2可以用浓硫酸干燥，但气体应用长导管直接通入浓硫酸中，且出气导管应在液面以上，③错误；干燥的Cl2和金属反应的容器只有气体进入而无气体排出，一段时间后压强上升，可能会使试验装置中某处的橡皮塞弹开，④错误。答案D3．舍勒发觉氯气的方法至今是试验室制取氯气的方法之一。其反应原理如下：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑请你分析：(1)该反应的氧化剂为________，还原剂为________，两者的物质的量之比为________。(2)该反应是否可以写成离子方程式？________。若是，离子方程式为_______________________________________________________________。解析(1)依据元素化合价变化可知氧化剂为MnO2，还原剂为HCl，但4molHCl只有2mol做还原剂。(2)浓盐酸中HCl的浓度并不大，在溶液中可以电离出H＋和Cl－。答案(1)MnO2HCl1∶2(2)是4H＋＋2Cl－＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O4．某化学小组在学习Cl2的试验室制法后，在试验时发觉用加热浓盐酸与MnO2混合物的方法制Cl2既铺张能源又不易把握温度，他们现欲对该试验进行改进并验证Cl2的部分性质，进行了如下的探究活动：查阅资料：KMnO4和KClO3的氧化性都比MnO2强，在不加热的条件下即可与浓盐酸反应，将其中的Cl－氧化成为Cl2，从而实现制取Cl2的目的。设计试验：(1)确定反应原理：2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。(2)选择装置：在试验中，有如图所示的装置，他可以选择其中的________(填字母序号)。(3)他们的正确连接装置为________(用小写字母挨次连接)。(4)①进行试验：在试验时C洗气瓶中所装液体是________；②在制氯气前，必需进行的一项操作步骤是_______________________________________________________________；③某同学在试验中发觉量筒中未收集到液体，则失败的缘由可能是_______________________________________________________________。解析在解此类题目时，一般应依据试验目的、试验原理选择并连接装置。本题要得到干燥纯洁的氯气并测定其性质和体积。按装置串联的一般挨次：发生装置→净扮装置→性质检验装置→收集装置→尾气处理装置，本题发生装置为A，净扮装置为C和B，性质验证装置为E和G，气体体积测量装置为C和D。洗气瓶C的作用是除去挥发出的HCl气体，应装入饱和食盐水。在制取任何气体前，都应当先检查装置的气密性。收集不到液体的缘由可能是盐酸浓度太低，反应不能进行；或者是装置漏气，产生的气体逸出；或者可能是e与f相连，故量筒中收集不到液体。答案(2)ABCDEG(3)a→d→e→b→c→g→h→i→j→e→d→f(b、c可颠倒)(4)①饱和食盐水②检查装置的气密性③装置漏气(或盐酸过稀或e与f连接)考查点二常见气体的制备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氯气D．电石和水制取乙炔解析依据题中所给装置特点，制取气体的反应应当具备以下特点：①反应不需加热，②反应不能太猛烈，因此C、D选项不合理，又因硫酸钙微溶于水，故生成的CaSO4附着于大理石表面时，可能阻挡反应进行，故A不符合，选B。答案B6．按下述试验方法制备气体，合理又有用的是()。A．锌粒与稀H2SO4反应制备H2B．用稀HCl溶液和MnO2制备Cl2C．亚硫酸钠与HNO3反应制备SO2D．大理石与浓H2SO4反应制备CO2解析A项可行；B项中应用浓盐酸；C项中HNO3具有强氧化性；D项中反应生成微溶的CaSO4附着在大理石的表面，阻挡大理石与浓H2SO4连续反应。答案A7．如图所示是一套试验室制气装置，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进行试验的是()。A．铜屑和浓硝酸 B．MnO2和浓盐酸C．氯酸钾和MnO2 D．碳酸钙和稀盐酸解析铜屑与浓硝酸反应制取NO2，需要尾气吸取装置；用MnO2跟浓盐酸反应制取氯气需加热；氯酸钾和MnO2反应制取氧气是固体与固体反应，且需加热，故A、B、C三项均不符合题意。用碳酸钙与稀盐酸反应制CO2的反应不需加热，CO2跟浓硫酸不反应且密度大于空气，无毒，可用这套装置。答案D8．试验室里可按图所示的装置来干燥、收集气体R，多余的气体R可用水吸收，则R是()。A．HCl B．Cl2C．CO D．NH3解析HCl和Cl2的密度比空气的大，CO的密度与空气的相差不大，故不能用题目所给图示收集，题中收集气体只能收集密度比空气密度小的，故D项中NH3正确。答案D9．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CO2解析A、B两项中的两组气体常温下会发生反应，不能共存；C项中的H2不能用向上排空气法收集，而CO一般用排水法收集；而D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。答案D10．工业上以空气、煤等为原料制取硝酸铵，其生产过程有6个阶段：①合成氨；②空气液化分别；③氨氧化；④制取水煤气；⑤生成硝酸；⑥生成硝酸铵。制取硝酸铵最合理的生产流程是()。解析先制取氮气和氢气，再进行化合生成氨气，然后进行催化氧化生成硝酸，最终硝酸和氨气反应生成硝酸铵。答案D11．试验室常用下列装置制取气体，请你依据所学学问回答下列问题：(1)写出编号所指仪器的名称：①______________；②______________。(2)以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：①___________________________________________________________；②___________________________________________________________。上述装置改进后，请连续回答下列问题。(3)小李在试验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和________(填字母)进行组装。小红在试验室中选用C装置作为氧气的发生装置。在他们的试验中都用到了一种相同的固体药品是________(填化学式)，在两个反应中它起________作用。请你写出小红制取氧气的化学反应方程式：_____________________________________________________。(4)试验室选用C和E装置还可以制取的气体是________(填化学式)，写出试验室制取该气体的化学方程式：______________________________________________________________________________________________。(5)装置B也可以用来制取(4)中的气体，指出B装置的一个突出优点_____________________________________________________________。(6)有一名同学欲用G装置收集H2，则H2应从导管口________通入。答案(1)①分液漏斗②集气瓶(2)①A图中，给试管中的固体物质加热时，试管口向上倾斜了，应当略向下倾斜②E图中，用向上排空气法收集气体时，导气管伸入过短，应伸到集气瓶的底部(3)E或F或GMnO2催化2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑(4)CO2CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑(5)可以随时把握反应的进行，随开随停(6)b12．在试验室用锌粒跟稀硫酸起反应而制得的氢气，含有水蒸气等杂质；被干燥后，经催化剂的催化作用，再跟干燥的氮气起反应，生成氨气。(1)依据上述要求，小强同学尝试安装了以下装置。试填空：①请指出上述装置中的错误之处：___________________________________________________________；_________________________________________________________。②装置Ⅲ的作用是___________________________________________。③写出图中所标试剂的名称：a________，b________，c________，d________。(2)为什么不能用浓硫酸跟锌反应来制取氢气？____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为什么不能用铜跟稀硫酸反应来制取氢气？____________________________________________________________________________________________________________________________。(4)怎样检验生成的氨气？__________________________________________________________________________________________________________________________。解析本题通过对学校和高中有关化学内容的整合与创新，设计出对基本化学试验学问的考查题。(1)长颈漏斗下口未浸入液面下，气体从中逸出；Ⅱ中长、短管反向连接，气体无法顺当通过Ⅱ。Ⅲ的作用：在催化剂作用下N2、H2反应生成NH3；干燥H2应用浓H2SO4，所以a中为浓H2SO4；Ⅲ中反应需N2，故b为N2；c是合成NH3的催化剂，为铁粉；由于合成氨反应是可逆的，故d为NH3、N2、H2的混合物。(2)由于浓硫酸具有强氧化性，跟锌反应生成二氧化硫。(3)由于铜不活泼，不能从稀硫酸中置