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專題05 氣體的除雜凈化 1．可用如圖裝置制取、凈化、收集氣體的是 選項(xiàng) 氣體 ① ② ③ A NH3 濃氨水 生石灰 濃硫酸 B SO2 濃硫酸 Na2SO3 濃硫酸 C NO2 濃硝酸 銅屑 H2O D Cl2 濃鹽酸 MnO2 H2O 【答案】B 2．利用如圖所示裝置（箭頭表示氣體或液體流向）可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)是 A． 瓶?jī)?nèi)裝滿水用排水法收集H2 B． 瓶?jī)?nèi)裝滿水用排水法測(cè)定O2的體積 C． 瓶?jī)?nèi)裝NaOH溶液除去Cl2中的HCl雜質(zhì) D． 瓶?jī)?nèi)裝飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl雜質(zhì) 【答案】D 【解析】A. 氫氣難溶于水，瓶?jī)?nèi)裝滿水可用排水法收集H2，但應(yīng)該是短口進(jìn)長(zhǎng)口出，A錯(cuò)誤；B. 瓶?jī)?nèi)裝滿水用排水法測(cè)定O2的體積時(shí)應(yīng)該是短口進(jìn)長(zhǎng)口出，B錯(cuò)誤；C. 氯氣也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，瓶?jī)?nèi)裝NaOH溶液不能除去Cl2中的HCl雜質(zhì)，應(yīng)該用飽和食鹽水，C錯(cuò)誤；D. 碳酸氫鈉溶液與氯化氫反應(yīng)生成CO2，因此瓶?jī)?nèi)裝飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl雜質(zhì)，D正確。 3．用如圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) A． 瓶中盛適量濃硫酸,從A口進(jìn)氣來(lái)干燥NH3 B． 從B口進(jìn)氣,用排空氣法收集SO2 C． 瓶中盛滿水,從B口進(jìn)氣,用排水法收集NO2 D． 瓶中盛滿水,A口連接導(dǎo)管并伸入量筒中,從B口進(jìn)氣用排水法測(cè)量生成NO的體積, 【答案】D 4．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的主要儀器、注意事項(xiàng)及應(yīng)用舉例都正確的是（ ） 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作 主要儀器 注意事項(xiàng) 應(yīng)用舉例 A 洗氣 ① 從長(zhǎng)管進(jìn)氣，短管出氣 用飽和碳酸氫鈉溶液除去CO2氣體中的SO2氣體 B 氣體干燥 ② 從粗管進(jìn)氣，細(xì)管出氣 用無(wú)水氯化鈣作干燥劑干燥氨氣 C 分液 ③ 先將下層液體從下口放出,再將上層液體從下口放出 分離植物油和水的混合物 D 氣體收集 ④ 從長(zhǎng)管進(jìn)氣，短管出氣 收集氯氣 【答案】A 5．實(shí)驗(yàn)室可以用如圖所示裝置制備、干燥、收集氣體的是( ) A． 以MnO2、濃鹽酸為原料，制備Cl2 B． 以Na2SO3固體、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70％的濃硫酸為原料，制備SO2 C． 以濃氨水、生石灰為原料，制備NH3 D． 以Cu、稀硝酸為原料，制備NO 【答案】B 【解析】A、MnO2和濃鹽酸反應(yīng)，需要加熱，此裝置圖中缺少加熱裝置，故A錯(cuò)誤；B、Na2SO3與70%的濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2，通過(guò)濃硫酸進(jìn)行干燥，因?yàn)镾O2的密度大于空氣，因此向上排空氣法收集，SO2有毒，必須尾氣處理，故B正確；C、NH3能與濃硫酸反應(yīng)，不能用濃硫酸進(jìn)行干燥，因?yàn)镹H3的密度小于空氣，因此用向下排空氣法收集，故C錯(cuò)誤；D、NO能與空氣中氧氣反應(yīng)，因此用排水法收集，故D錯(cuò)誤。 6．下列關(guān)于NO2的制取、凈化、收集及尾氣處理的裝置和原理不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? A． 制取NO2 B． 凈化NO2 C． 收集NO2 D． 尾氣處理 【答案】B 【解析】A、濃硝酸與銅反應(yīng)可用于制取二氧化氮，選項(xiàng)A正確；B、二氧化氮能與水反應(yīng)，不能用水凈化二氧化氮，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、二氧化氮的密度大于空氣，用向上排空氣法收集時(shí)導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短出，選項(xiàng)C正確；D、二氧化氮能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣，選項(xiàng)D正確。 7．?dāng)M用下圖所示裝置制取并收集下表中的四種氣體(圖中夾持儀器均已略去；a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) 選項(xiàng) 氣體 a b c A H2 稀硫酸 鋅 濃硫酸 B Cl2 濃鹽酸 MnO2 飽和NaCl溶液 C CO2 鹽酸 碳酸鈣 飽和NaHCO3溶液 D NO 稀硝酸 銅 濃硫酸 【答案】C 8．表中a,b,c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑，可用其裝置制取、凈化、收集的氣體是 【答案】B 【解析】A．因NH3的密度比空氣的小，不能用圖示裝置收集，收集方法不合理，故A錯(cuò)誤；B．Na2SO3與濃硫酸反應(yīng)生成SO2，SO2中所含的H2O雜質(zhì)用98%濃H2SO4除去，收集裝置合理，故B正確；C．NO與空氣中的氧氣反應(yīng)，則不能用圖示裝置收集NO，應(yīng)利用排水法收集，故C錯(cuò)誤；D．NO2被NaOH溶液吸收，收集不到NO2，D錯(cuò)誤。 9．下列敘述正確的是 A． 裝置①可用于制備并收集少量NO2 B． 裝置②能用于制備并收集少量Cl2 C． 裝置③可用于分解NaHCO3固體 D． 裝置④可用于實(shí)驗(yàn)室制少量NH3 【答案】D 10．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? 圖1 圖2 圖3 圖4 A． 用圖1所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl B． 用圖2所示裝置以海水制取蒸餾水 C． 用圖3所示裝置制取少量純凈的CO2氣體 D． 用圖4所示裝置利用無(wú)水乙醇萃取碘水中的碘 【答案】B 【解析】A項(xiàng)，NaOH不僅吸收HCl，而且吸收Cl2，使Cl2減少，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，從海水中獲得蒸餾水可用蒸餾法，正確；C項(xiàng)，純堿溶于水，不能控制反應(yīng)，制得的CO2中混有HCl和H2O（g），不能得到純凈的CO2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，無(wú)水乙醇與水互溶，不能用無(wú)水乙醇從碘水中萃取碘，錯(cuò)誤。 11．下列能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　 　) A． 除去雜質(zhì)氣體CO2 B． 收集并吸收多余的Cl2 C． 干燥Cl2 D． 吸收HCl制鹽酸 【答案】C 12．用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置制取純凈的W氣體，其中正確的一組是 選項(xiàng) 氣體W ① ② ③ X Y A Cl2 濃鹽酸 MnO2 飽和食鹽水 濃硫酸 B SO2 稀硫酸 Na2 SO3 飽和NaHSO3溶液 濃硫酸 C CO2 稀鹽酸 石灰石 飽和NaHCO3溶液 濃硫酸 D H2S 稀硫酸 Na2S NaHS溶液 濃硫酸 【答案】C 【解析】A. 濃鹽酸和二氧化錳制氯氣需要加熱，沒(méi)有加熱裝置，A不正確；B. 亞硫酸鈉可溶于水，不能用其在啟普發(fā)生器和稀硫酸制取二氧化硫，也不用飽和亞硫酸氫鈉洗氣，B不正確；C.用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳可以使用啟普發(fā)生器，用飽和碳酸氫鈉溶液除去其中的氯化氫，最后用濃硫酸干燥，C正確；D. 硫化鈉可溶于水，不能用其和稀硫酸在啟普發(fā)生器中制取硫化氫，也不用硫氫化鈉溶液洗氣，硫化氫也不能用濃硫酸干燥，D不正確。 13．用如圖裝置制取、提純并收集表中的四種氣體（a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑），其中可行的是（　?。? 【答案】D 14．實(shí)驗(yàn)室制備氯氣的裝置如下圖。圖中涉及氣體發(fā)生、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置，其中錯(cuò)誤的是（ ） A． ① B． ② C． ③ D． ④ 【答案】C 【解析】加熱二氧化錳與濃鹽酸生成氯氣，故A正確；用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，故B正確；濃硫酸干燥氯氣時(shí)，氣體長(zhǎng)進(jìn)短出，故C錯(cuò)誤；氫氧化鈉可以吸收氯氣，故D正確。 15．下列有關(guān)氨氣的實(shí)驗(yàn)中，正確的是（ ） A． 制 NH3 B． 干燥NH3 C． 收集NH3 D． 吸收NH3 【答案】C 16．關(guān)于下列各實(shí)驗(yàn)裝置的敘述中，不正確的是（ ） A． 裝置①可用于分離CCl4和H2O的混合物,并且CCl4要從儀器下口放出 B． 裝置②可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO等氣體 C． 裝置③中X若為CCl4，可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸 D． 裝置④可用于干燥、收集HCl，并吸收多余的HCl 【答案】BD 17．據(jù)圖回答下列問(wèn)題： （1）實(shí)驗(yàn)室利用A裝置收集氧氣的最佳時(shí)刻是_________________________。 （2）用收集到的氧氣完成硫粉燃燒實(shí)驗(yàn)后，還需向集氣瓶?jī)?nèi)加入適量氫氧化鈉溶液，目的是_______________________（用化學(xué)方程式表示）。 （3）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳若用B裝置收集，則氣體應(yīng)從________端進(jìn)入，制取的二氧化碳中常含有少量的氯化氫氣體與水蒸氣，欲使用C、D裝置將以上雜質(zhì)除去，則裝置正確的連接順序是_____________（用C、D裝置端口字母表示）。 【答案】導(dǎo)管口冒出的氣泡均勻連續(xù)時(shí) SO2 +2NaOH === Na2SO3 + H2Obe -f- c- d 【解析】（1）排水法收集氣體時(shí)要等導(dǎo)管口氣泡連續(xù)、均勻冒出時(shí)再收集，防止收集的氣體不純，故答案為：導(dǎo)管口冒出的氣泡均勻連續(xù)時(shí)；（2）二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，故答案為：2NaOH+SO2 ═ Na2SO3+H2O；（3）若改用B裝置收集二氧化碳，則氣體應(yīng)從b進(jìn)入，因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獾拿芏却?，將空氣擠壓到集氣瓶上部通過(guò)長(zhǎng)管排出；二氧化碳中常含有少量的氯化氫氣體與水蒸氣，要先除雜質(zhì)再干燥，除去氯化氫氣體用飽和的碳酸氫鈉溶液、干燥氣體用濃硫酸，且洗氣裝置中導(dǎo)管要長(zhǎng)進(jìn)短出，因此裝置正確的連接順序是efcd，故答案為：b；e -f- c- d。 18．甲酸(HCOOH)是還原性酸，又稱作蟻酸，常用于橡膠、醫(yī)藥、染料、皮革等工業(yè)生產(chǎn)。某化學(xué)興趣小組在分析甲酸的組成和結(jié)構(gòu)后，對(duì)甲酸的某些性質(zhì)進(jìn)行了探究。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 I.甲酸能與醇發(fā)生酯化反應(yīng) 該興趣小組用如上圖所示裝置進(jìn)行甲酸(HCOOH)與甲醇(CH3OH)的酯化反應(yīng)實(shí)驗(yàn): 有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下: 沸點(diǎn)/℃ 密度(gcm-3) 水中溶解性 甲醇 64.5 0.79 易溶 甲酸 100.7 1.22 易溶 甲酸甲酯 31.5 0.98 易溶 (1)裝置中，儀器A的名稱是_________________，長(zhǎng)玻璃管c的作用是_______。 (2)甲酸和甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________。 (3)要從錐形瓶?jī)?nèi)所得的混合物中提取甲酸甲酯，可采用的方法為_(kāi)_________。 II.甲酸能脫水制取一氧化碳 (1)利用上圖裝置制備并收集CO氣體，其正確的連接順序?yàn)閍→__________(按氣流方向從左到右，用小寫(xiě)字母表示)。 (2)裝置B的作用是__________________________________。 (3)一定條件下，CO能與NaOH固體發(fā)生反應(yīng):CO+NaOH HCOONa。 ①為了證明“CO與NaOH固體發(fā)生了反應(yīng)”，設(shè)計(jì)下列定性實(shí)驗(yàn)方案:取固體產(chǎn)物，配成溶液，___________。 ②測(cè)定產(chǎn)物中甲酸鈉(HCOONa)的純度：準(zhǔn)確稱取固體產(chǎn)物8,0g配制成100mL溶液，量取20.00mL該溶液于錐形瓶中，再加入___________作指示劑，用1.5mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的NaOH，平行滴定三次，平均消耗鹽酸的體積為5.05mL，則產(chǎn)物中甲酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。 【答案】 直形冷凝管 平衡內(nèi)外氣壓，冷凝回流產(chǎn)品 HCOOH+ CH3OHHCOOCH3+H2O 蒸餾 c→b→e→d→f 除去CO中的HCOOH 蒸氣 加入稀硫酸酸化后，再滴加酸性高錳酸鉀溶液，能夠使溶液褪色 酚酞 81.1% 19．氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法是MnO2和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)，若將MnO2換成KMnO4、KClO3等氧化劑氧化濃鹽酸亦可快速制取氯氣。根據(jù)上述反應(yīng)原理，有人提出猜想：能否利用Na2O2的強(qiáng)氧化性氧化濃鹽酸得到氯氣呢？某課外小組在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了探索性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置： 操作步驟及有關(guān)現(xiàn)象如下： ①裝好裝置，檢查裝置的氣密性，加入藥品。 ②緩慢通入一定量的N2后，將裝置E連接好（導(dǎo)管未伸入集氣瓶中），再向圓底燒瓶中緩慢滴加濃鹽酸，反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生黃綠色氣體。 ③一段時(shí)間后，將導(dǎo)管末端伸入集氣瓶中收集氣體．裝置E中收集到能使帶火星的木條復(fù)燃的無(wú)色氣體。 ④反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉分液漏斗的活塞，再通入一定量的N2，至裝置中氣體無(wú)色。 回答下列問(wèn)題： （1）用化學(xué)方程式表示實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的反應(yīng)：__________________；若以含14.6g HCl的濃鹽酸與足量MnO2充分反應(yīng)，制得的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下總小于2.24L，原因可能是____________________________。 （2）裝置B中為濕潤(rùn)的KI－淀粉試紙，反應(yīng)一段時(shí)間后試紙變藍(lán)，能否僅通過(guò)該現(xiàn)象說(shuō)明A裝置中產(chǎn)生氯氣？___________（填“能”或“不能”），請(qǐng)用離子方程式說(shuō)明原因________；裝置C中濕潤(rùn)的紅色布條褪色，是因?yàn)楫a(chǎn)生了具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)：_____。 （3）實(shí)驗(yàn)證明，Na2O2可以與HCl反應(yīng)生成氯氣，請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________。 （4）裝置D的作用之一是吸收生成的氯氣，請(qǐng)寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式：_________________。 （5）利用Na2O2與濃鹽酸反應(yīng)制得的Cl2中通常含有的雜質(zhì)氣體有：___________（不包括水蒸氣），較難分離，因此實(shí)驗(yàn)室很少用該方法制取氯氣。 【答案】 MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2+ 2H2O + Cl2 ↑ 隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變小，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，該反應(yīng)停止；加熱過(guò)快，部分HCl揮發(fā) 不能 4H++ 4I-+ O2 = 2H2O + 2I2 HClO Na2O2 + 4HCl = 2NaCl + 2H2O + Cl2↑ Cl2 + 2OH- = Cl- + ClO- + H2O O2 、HCl 【解析】（1）實(shí)驗(yàn)室利用二氧化錳氧化濃鹽酸制備氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2 + 4HCl(濃)MnCl2+ 2H2O + Cl2↑；由于加熱過(guò)快，部分HCl揮發(fā)，反應(yīng)中還有水生成，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度變小，MnO2與稀鹽酸不反應(yīng)，該反應(yīng)停止，因此制得的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下總小于2.24L；（2）O2具有強(qiáng)氧化性，能將碘 20．實(shí)驗(yàn)室常用的幾種氣體發(fā)生裝置如圖A、B、C所示： （1）實(shí)驗(yàn)室可以用B或C裝置制取氧氣： Ⅰ、如果用B裝置，通常使用的藥品是______； Ⅱ、如果用C裝置，通常使用的藥品是______； Ⅲ、檢查B裝置氣密性的操作方法是______。 （2）氣體的性質(zhì)是氣體收集方法選擇的主要依據(jù)。下列性質(zhì)與收集方法無(wú)關(guān)的是____（填序號(hào)，下同）。 ①密度 ②顏色 ③溶解性 ④熱穩(wěn)定性 ⑤與氧氣反應(yīng) （3）若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體，則X可能是下列氣體中的____。 ① CO2 ② H2 ③ Cl2 Ⅰ、寫(xiě)出A裝置中反應(yīng)的離子方程式并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：____。 Ⅱ、D裝置中小燒杯中應(yīng)盛放_(tái)___，目的是____。 Ⅲ、若要收集干燥純凈的X氣體，上述裝置應(yīng)如何改進(jìn)：____。 【答案】 氯酸鉀和二氧化錳（或高錳酸鉀 ） 過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳 將導(dǎo)氣管通入水槽中，用酒精燈微熱(或用手捂?。┰嚬?，如果導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，松開(kāi)手或停止加熱，冷卻后，在導(dǎo)管里回升一段水柱，則說(shuō)明B裝置氣密性良好 ②④ ③ NaOH溶液 吸收尾氣Cl2，防止污染空氣 在濃硫酸的洗氣瓶前加一個(gè)裝有飽和NaCl溶液的洗氣瓶 【解析】（1）Ⅰ．如果用B裝置，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣常用高錳酸鉀或氯酸鉀與二氧化錳在加熱條件下分解制 21．下圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是常見(jiàn)的氣體發(fā)生裝置；V、VI是氣體收集裝置，根據(jù)要求回求答下列問(wèn)題： （1）氣體發(fā)生裝置的選擇：若用CaCO3與鹽酸反應(yīng)制CO2，則可選擇_________（填序號(hào)）；若用I裝置制取氯氣，則濃鹽酸應(yīng)盛放在__________（填I(lǐng)中的儀器名稱）。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的化學(xué)方程式_________________________________________。 （2）收集裝置的選擇：若選用V為氯氣收集裝置，則氯氣應(yīng)從__________口通入。 （3）實(shí)驗(yàn)室制取氯氣，多余的氯氣要進(jìn)行尾氣處理，一般將尾氣通入到氫氧化鈉溶液中，其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________。 （4）氣體的吸收：若標(biāo)準(zhǔn)狀況下1體積的水已吸收336體積的HCl，且得到的溶液的密度為1.08g/cm3，則所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______mol/L。（保留一位小數(shù)） （5）實(shí)驗(yàn)室用右圖裝置(夾持及加熱儀器已略)制備氯氣并進(jìn)行一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。 ①裝置B中飽和食鹽水的作用是___________； ②設(shè)計(jì)裝置D、E的目的是比較氯、溴、碘單質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱。當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r(shí)，可以看到無(wú)色溶液逐漸變?yōu)開(kāi)__________色，打開(kāi)活塞，將裝置D中少量溶液加入裝置E中，振蕩。觀察到的現(xiàn)象是溶液分為兩層，下層為 ___________色 ③裝置C的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證氯氣是否具有漂白性，為此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入________。 a b c d Ⅰ 干燥的有色布條 干燥的有色布條 濕潤(rùn)的有色布條 濕潤(rùn)的有色布條 Ⅱ 堿石灰 無(wú)水氯化鈣 濃硫酸 無(wú)水氯化鈣 Ⅲ 濕潤(rùn)的有色布條 濕潤(rùn)的有色布條 干燥的有色布條 干燥的有色布條 【答案】 III 分液漏斗 MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O A Cl2＋2OH-==Cl-＋ClO-＋H2O 10.5 除去Cl2中的HCl 黃(橙黃，橙) 紫紅（紫） d 則裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl；②當(dāng)向D中緩緩?fù)ㄈ肷倭柯葰鈺r(shí)溴化鈉被氧化為單質(zhì)溴，單質(zhì)溴易溶在有機(jī)溶劑中，因此可以看到無(wú)色溶液逐漸變?yōu)辄S(橙黃，橙)色；打開(kāi)活塞，將裝置D中少