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2019-2020年高考化學(xué)考點(diǎn)突破訓(xùn)練 10.3氣體的制備 1．(xx湖北模擬)現(xiàn)有稀硫酸和用銅網(wǎng)包好的鋅粒及下圖中的有關(guān)儀器和用品。需要組裝一套制備適量氫氣的簡易裝置，要求能隨開隨用、隨關(guān)隨停。則應(yīng)選用的儀器(不得損壞)的編號是(　　) ①試管　②燒杯?、劬凭珶簟、茔~塊?、莶ＡЧ堋、迬в胁Ａ?dǎo)管和活塞的橡膠塞 A．①②⑤⑥　　　　 B．①②④⑥ C．②④⑤⑥ D．②③⑤⑥ 解析　銅塊置于燒杯中，加稀硫酸，將用銅網(wǎng)包好的鋅粒放在銅塊上，用玻璃管罩住并塞上橡膠塞。 答案　C 2．以下是幾種常見的氣體制取裝置，不適用于相應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的是(　　) A 4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O B Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2NH3↑＋2H2O C 2HNO3＋CaCO3===Ca(NO3)2＋H2O＋CO2↑ D 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 解析　A、B項(xiàng)分別為實(shí)驗(yàn)室制取氯氣和氨氣的裝置和反應(yīng)，正確；C項(xiàng)裝置中用硝酸替換了實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳中的鹽酸，同樣可以達(dá)到目的，正確；D項(xiàng)中過氧化鈉是一種淡黃色粉末，不是塊狀固體，故不能在多孔塑料板上放置，D項(xiàng)不適用。 答案　D 3．請回答下列實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的有關(guān)問題。 (1)如圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。 裝置B、C、D的作用分別是： B__________________________________________________； C__________________________________________________； D_________________________________________________。 (2)在實(shí)驗(yàn)室欲制取適量NO氣體。 a．下圖中最適合完成該實(shí)驗(yàn)的簡易裝置是________(填序號)； b．根據(jù)所選的裝置完成下表(不需要的可不填)： 應(yīng)加入的物質(zhì) 所起的作用 A B C D c.簡單描述應(yīng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_________________________________________________ 解析　本題主要考查常見氣體的制備，意在考查考生根據(jù)反應(yīng)原理和氣體的性質(zhì)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能將濃鹽酸中的氯離子氧化為氯氣，裝置B用來收集比空氣密度大的氯氣，裝置D吸收尾氣，裝置C起到了防倒吸的作用。一氧化氮的密度與空氣接近，不能用排空氣法收集，一氧化氮不與水反應(yīng)，可以用排水法收集，選用裝置①，A裝置中盛放銅片和稀硝酸，B裝置中盛放水，C裝置接收排出的水。 答案　(1)向上排氣收集氯氣　安全作用，防止D中的液體倒吸進(jìn)入集氣管B中　吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境 (2)a.①　b. 應(yīng)加入的物質(zhì) 所起的作用 A 銅屑和稀硝酸 產(chǎn)生NO氣體 B 水 排水收集NO氣體 C 主要是接收B中排出的水 D c.反應(yīng)開始時(shí)，A中銅表面出現(xiàn)無色小氣泡，反應(yīng)速率逐漸加快；A管上部空間由無色逐漸變?yōu)闇\紅棕色，隨反應(yīng)的進(jìn)行又逐漸變?yōu)闊o色；A中的液體由無色變?yōu)闇\藍(lán)色；B中的水面逐漸下降，B管中的水逐漸流入燒杯C中 考點(diǎn)2 氣體的凈化和尾氣處理 1.氣體的凈化裝置和常見干燥劑 液態(tài)干燥劑 固態(tài)干燥劑 固體，加熱 裝置 常見干燥劑 濃硫酸(酸性、強(qiáng)氧化性) 無水氯化鈣(中性) 堿石灰(堿性) 除雜試劑Cu、CuO、Mg 可干燥的氣體 H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2 H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4 H2、O2、N2、CH4、NH3　 可除去O2、H2、CO、N2 不可干燥的氣體 NH3、HBr、HI、H2S等 NH3 Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl、H2S等 2.選擇凈化方法的思路 (1)易溶于水或能與水反應(yīng)不生成其他氣體的雜質(zhì)用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體，下同)，可將混合氣體通過盛水的洗氣瓶來除去雜質(zhì)氣體。 (2)酸性雜質(zhì)用堿性吸收劑、堿性雜質(zhì)用酸性吸收劑來吸收。如CO(CO2)，可將混合氣體通過盛NaOH溶液的洗氣瓶或盛堿石灰的干燥管或U形管來除去雜質(zhì)。 (3)還原性雜質(zhì)，可用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化；氧化性雜質(zhì)，可用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收。例如CO2(CO)可將混合氣體通過盛灼熱CuO的硬質(zhì)玻璃管來除去雜質(zhì)。 (4)選用能與氣體中的雜質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)或可溶性物質(zhì)的試劑做吸收劑來除去雜質(zhì)。如O2(H2S)，可將混合氣體通過盛有CuSO4溶液的洗氣瓶除去雜質(zhì)。 3．尾氣的吸收 (1)用水吸收的是：HCl、NH3(注意防倒吸)。 (2)用燒堿溶液吸收的是：Cl2、SO2、NO2、H2S等。 (3)用燃燒的酒精燈可點(diǎn)燃除去的是：CO。 題組訓(xùn)練 4.如圖所示A～G為實(shí)驗(yàn)室常見的儀器、裝置(部分固定夾持裝置略去)，根據(jù)要求回答下列問題。 (1)實(shí)驗(yàn)室制備氧氣 方案一：選用裝置A，則宜選用的藥品是_________，制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________________________________________； 方案二：選用裝置C，則宜選用的藥品是______________，制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ____________________________________。 (2)在實(shí)驗(yàn)室制取純凈、干燥的氯氣，實(shí)驗(yàn)過程中要防止污染。 ①下表是按儀器的連接順序由上至下依次填寫的，請將該表填寫完整(加入試劑自選)。 選用的儀器 (填字母) 加入的試劑 作用 B 濃鹽酸、 二氧化錳 反應(yīng)器 (或產(chǎn)生氣體) D 收集Cl2 ②該實(shí)驗(yàn)中用儀器D收集Cl2時(shí)，進(jìn)氣口應(yīng)為________(填字母)。 (3)用裝置C除了能制取氯氣外，還能制取的氣體有_______________________________ __________________________________________(填3種氣體的化學(xué)式)。 (4)某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨的反應(yīng)：將N2和H2分別由a、b通入裝置F，由c導(dǎo)入如下裝置： 裝置F的作用是 ①___________________________________________________； ②__________________________________________________。 檢驗(yàn)NH3的簡單方法是__________________________________。 解析　(1)實(shí)驗(yàn)室可以利用二氧化錳催化分解氯酸鉀或雙氧水制取氧氣。 (2)①制取的氯氣中含有HCl和水蒸氣，先通過飽和食鹽水除去HCl(凈化)，再通過濃硫酸吸收水蒸氣(干燥)，收集Cl2后用NaOH溶液吸收多余的Cl2(尾氣吸收)。②氯氣密度比空氣大，選擇向上排空氣法收集，進(jìn)氣口應(yīng)為b。 (3)用裝置C還能制取H2、O2、CO2、HCl等。 (4)裝置F既能起到干燥氣體的作用(利用濃硫酸的吸水性干燥N2、H2)，又能使氣體混合，通過觀察氣泡冒出的速率，調(diào)控通入N2、H2的體積比。 答案　(1)氯酸鉀和二氧化錳　2KClO32KCl＋3O2↑　雙氧水和二氧化錳　2H2O22H2O＋O2↑ (2)① 選用的儀器 (填字母) 加入的試劑 作用 D 飽和氯化鈉溶液 除去HCl D 濃硫酸 除去H2O G NaOH溶液 吸收多余的Cl2 ②b (3)H2、O2、CO2(或HCl等) (4)①干燥N2、H2　②通過觀察氣泡冒出的速率，調(diào)控N2、H2的體積比　將濕潤的紅色石蕊試紙置于導(dǎo)管口處，紅色石蕊試紙變藍(lán)，證明有氨氣生成 5．(xx大綱)制備氮化鎂的裝置示意圖如下： 回答下列問題： (1)檢查裝置氣密性的方法是_________________________________，a的名稱是____________，b的名稱是____________。 (2)寫出NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)制備氮?dú)獾幕瘜W(xué)方程式____________________________。 (3)C的作用是______________________，D的作用是_______________________，是否可以把C與D的位置對調(diào)并說明理由______________________________________。 (4)寫出E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。 (5)請用化學(xué)方法確定是否有氮化鎂生成，并檢驗(yàn)是否含有未反應(yīng)的鎂，寫出實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象__________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________。 解析　(1)加熱裝置b，裝置b中的氣體受熱膨脹，若整套裝置氣密性良好，則G中會有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插入溶液里的玻璃管中會形成一段水柱。裝置a、b分別為分液漏斗、圓底燒瓶。(2)亞硝酸鈉與硫酸銨反應(yīng)制備氮?dú)獾膶?shí)質(zhì)是NO與NH發(fā)生氮元素之間的氧化還原反應(yīng)，生成氮?dú)夂退?3)裝置C中盛裝的是具有還原性的硫酸亞鐵飽和溶液，故該試劑的作用是除去氧化劑(氧氣、氮氧化物)；裝置D中的試劑為濃硫酸，目的是除去水蒸氣，干燥N2；因裝置C為FeSO4飽和溶液，若干燥裝置在之前，則干燥了的氣體經(jīng)過此溶液后又會帶入水蒸氣。(4)裝置E中發(fā)生的是鎂粉與氮?dú)庠诩訜釛l件下生成氮化鎂的反應(yīng)。(5)利用Mg3N2水解生成氨氣和氫氧化鎂的現(xiàn)象可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)Mg3N2的存在；利用鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)金屬鎂的存在。 答案　(1)G中加水浸沒長導(dǎo)管，關(guān)閉分液漏斗活塞，微熱b，這時(shí)G中有氣泡冒出，停止加熱冷卻后，G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱，則氣密性良好　分液漏斗　圓底燒瓶 (2)(NH4)2SO4＋2NaNO22N2↑＋Na2SO4＋4H2O (3)除去氧氣(及氮氧化物)　除去水蒸氣　不能，對調(diào)后無法除去水蒸氣 (4)N2＋3MgMg3N2 (5)取少量產(chǎn)物于試管中，加少量蒸餾水，試管底部有沉淀生成，可聞到刺激性氨味(把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口，試紙變藍(lán))，證明產(chǎn)物中含有氮化鎂；棄去上層清液，加入鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生，則證明產(chǎn)物中含有未反應(yīng)的鎂