高中化學(xué)高考三輪沖刺 2023屆高三化學(xué)總復(fù)習(xí)鞏固練習(xí)31氣體制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價(jià)

鞏固練習(xí)31氣體制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價(jià)時(shí)間：45分鐘分值：100分一、選擇題(共48分，每小題6分)1．(2023·沈陽質(zhì)檢)某同學(xué)用下列實(shí)驗(yàn)裝置探究硝酸的性質(zhì)，根據(jù)圖示判斷下列結(jié)論不正確的是()A．試管內(nèi)壁上“黃霜”的成分是硫B．該實(shí)驗(yàn)探究既說明濃硝酸具有氧化性，又說明濃硝酸具有揮發(fā)性C．燒杯內(nèi)的氫氧化鈉溶液的作用是除去尾氣，防止尾氣污染環(huán)境D．試管中的濃硝酸可以用濃鹽酸代替[答案]D[解析]試管中的濃硝酸揮發(fā)，遇到H2S氣體，與之反應(yīng)生成單質(zhì)S；燒杯中的NaOH與逸出的酸性氣體反應(yīng)，防止這些酸性氣體污染環(huán)境；濃鹽酸無強(qiáng)氧化性，不能代替濃硝酸完成該實(shí)驗(yàn)。2．做完銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)圓底燒瓶中溶液呈綠色，而不顯示藍(lán)色，甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高導(dǎo)致的，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體，同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來判斷兩種看法是否正確，這些方案中不可行的是()A．加熱該綠色溶液，觀察顏色變化B．加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化C．向該綠色溶液中通入氮?dú)?，觀察顏色變化D．向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化[答案]B[解析]加水稀釋時(shí)，溶液中的溶質(zhì)和所溶氣體的量沒有改變，濃度均減小，故不能判斷。3．如圖是一套實(shí)驗(yàn)室制氣裝置，用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質(zhì)中能利用這套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的是()A．銅屑和稀硝酸 B．二氧化錳和濃鹽酸C．濃氨水和生石灰 D．碳酸鈣和稀鹽酸[答案]D[解析]由裝置可看出這是一套固液不加熱來制取氣體的裝置，且生成的氣體不和濃H2SO4反應(yīng)，不和O2反應(yīng)，密度比空氣大，所以只有D正確。4．用如圖所示裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．瓶中盛滿水，從B口進(jìn)氣，用排水法收集H2B．瓶中盛適量濃硫酸，從A口進(jìn)氣來干燥CO2C．從B口進(jìn)氣，用排空氣法收集NO2D．瓶中裝滿水，A口連導(dǎo)管并伸入量筒中，從B口進(jìn)氣，用排水法測量生成O2的體積[答案]C[解析]該裝置具有多種功能：一是可以作為集氣瓶，從B口進(jìn)氣時(shí)，可用排空氣法收集密度小于空氣密度的氣體，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；也可以用排水法收集或測量難溶于水的氣體，故A、D兩項(xiàng)正確。二是可以作為一個(gè)洗氣裝置，在瓶中裝適量液體干燥劑或吸收雜質(zhì)氣體的吸收液，氣體從A口進(jìn)入，以達(dá)到干燥或除雜的目的，故B項(xiàng)正確。5．某研究性學(xué)習(xí)小組討論甲、乙、丙、丁四種儀器裝置的有關(guān)用法，其中不合理的是()A．甲裝置：可用來證明碳的非金屬性比硅強(qiáng)B．乙裝置：橡皮管的作用是能使水順利流下C．丙裝置：用圖示的方法不能檢查此裝置的氣密性D．丁裝置：先從①口進(jìn)氣集滿二氧化碳，再從②口進(jìn)氣，可收集氫氣[答案]C[解析]A通過證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)來證明碳的非金屬性比硅強(qiáng)，A正確；B選項(xiàng)橡皮管的作用能使分液漏斗內(nèi)外大氣壓相等，液體順利流下，B項(xiàng)正確；C選項(xiàng)用圖示的方法檢查裝置的氣密性時(shí)，只要(甲)(乙)管內(nèi)的液面能形成高度差，就能證明裝置不漏氣，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；D先從①口進(jìn)氣可以收集密度比空氣大的氣體，再從②口進(jìn)氣，可收集密度比原氣體密度小的氣體，D選項(xiàng)正確。6．有關(guān)下圖及實(shí)驗(yàn)的描述正確的是()A．用甲圖裝置電解精煉銅B．用乙圖裝置制備Fe(OH)3膠體C．丙圖裝置可制得金屬錳D．丁圖驗(yàn)證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性[答案]C[解析]電解精煉銅時(shí)粗銅作陽極，與電源正極相連，純銅作陰極，與電源負(fù)極相連，A錯(cuò)；制備Fe(OH)3膠體時(shí)應(yīng)該將飽和FeCl3溶液滴入沸水中，B錯(cuò)；鋁粉和MNO2能在鎂條和氯酸鉀的引發(fā)下發(fā)生鋁熱反應(yīng)制得MN，C對；利用套管實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)將NaHCO3放在小試管中，將Na2CO3放在大試管中，D錯(cuò)。7．用下圖裝置制取、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()氣體aBCANO2濃硝酸銅片NaOH溶液BSO2濃硫酸Cu酸性KMNO4溶液CCO2稀鹽酸CaCO3粉末飽和NaHCO3溶液DNH3濃氨水生石灰堿石灰[答案]C[解析]A不能用NaOH溶液來提純NO2：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O；B濃H2SO4與Cu反應(yīng)需加熱，不能用酸性KMNO4溶液來提純SO2：2KMNO4＋5SO2＋2H2O=K2SO4＋2MNSO4＋2H2SO4；D中NH3密度小于空氣密度，應(yīng)用向下排空氣法收集。8．(2023·泉州質(zhì)檢)下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期目的的是()選項(xiàng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)預(yù)期目的A相同溫度下，等質(zhì)量的大理石塊、大理石粉分別與等體積、等濃度的鹽酸反應(yīng)探究接觸面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響B(tài)把裝有顏色相同的NO2和N2O4混合氣體的兩支試管(密封)分別浸入冷水和熱水中探究溫度對化學(xué)平衡的影響C在蔗糖中加入稀硫酸，水浴加熱，再加入新制的氫氧化銅懸濁液并加熱探究蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性D兩支試管中裝有等體積，等濃度的H2O2溶液，向其中一支試管中加入FeCl3溶液探究FeCl3溶液對H2O2分解速率的影響[答案]C[解析]蔗糖在稀H2SO4溶液中水解后，應(yīng)加入NaOH溶液中和掉H2SO4使溶液顯堿性，否則加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱時(shí)，得不到Cu2O紅色沉淀，也無法探究蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性。二、非選擇題(共52分)9．(26分)某?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組欲采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置制備Cl2，同時(shí)進(jìn)行與氯氣有關(guān)的某些實(shí)驗(yàn)，按要求回答問題。(1)A是濃鹽酸，B為二氧化錳，將A滴入B中時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。(2)甲同學(xué)用含有mOlHCl的濃鹽酸與足量的MNO2反應(yīng)制Cl2，結(jié)果制得Cl2體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)小于1.12L，這是由于反應(yīng)過程中鹽酸濃度變小造成的。請列舉導(dǎo)致鹽酸濃度變小的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在實(shí)驗(yàn)室中，乙同學(xué)欲用下圖中的裝置凈化氯氣，則瓶①②中應(yīng)盛放的試劑分別是①________，②________(填試劑名稱)。(4)丙同學(xué)將純凈的Cl2通入一定量石灰乳中來制取漂白粉，若通入224mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)Cl2完全反應(yīng)，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。[答案](1)MNO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\S\up7(△))MN2＋＋Cl2↑＋2H2O(2)①氯化氫揮發(fā)；②反應(yīng)生成水；③反應(yīng)消耗HCl(3)飽和食鹽水濃硫酸(4)mOl[解析](1)濃鹽酸與二氧化錳加熱制備氯氣的離子方程式為MNO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\S\up7(△))MN2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)濃鹽酸在反應(yīng)的過程中濃度變小的原因可能有氯化氫揮發(fā)、反應(yīng)消耗HCl致使溶質(zhì)減少，也可能是反應(yīng)生成水使溶劑增多。(3)實(shí)驗(yàn)室制備的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣兩種雜質(zhì)，可先用飽和食鹽水除去氯化氫氣體，再用濃硫酸除去水蒸氣，就會(huì)得到較純凈的氯氣。(4)氯氣與石灰乳反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，標(biāo)出其化合價(jià)就可得知參加反應(yīng)的氯氣與轉(zhuǎn)移電子之間的物質(zhì)的量之比為1∶1，故mOl氯氣參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為mOl。10．(26分)(2023·四川，28)甲、乙兩個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組為測定氨分子中氮、氫原子個(gè)數(shù)比，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)流程：eq\x(制取氨氣)→eq\x(\a\al(裝有足量干燥,劑的干燥管))→eq\x(\a\al(裝有氧化銅,的硬質(zhì)玻管))→eq\x(\a\al(盛有足量濃硫酸,的洗氣瓶))→eq\x(\a\al(測定生成,氮?dú)獾捏w積))實(shí)驗(yàn)中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應(yīng)完成后，黑色的氧化銅轉(zhuǎn)化為紅色的銅。下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時(shí)可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。甲小組測得：反應(yīng)前氧化銅的質(zhì)量m1g、氧化銅反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量m2乙小組測得：洗氣前裝置D的質(zhì)量m3g、洗氣后裝置D的質(zhì)量m4請回答下列問題：(1)寫出儀器a的名稱：______________________。(2)檢查A裝置氣密性的操作是________________________。(3)甲、乙兩小組選擇了不同的方法制取氨氣，請將實(shí)驗(yàn)裝置的字母編號和制備原理填寫在下表的空格中。實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)藥品制備原理甲小組A氫氧化鈣、硫酸銨反應(yīng)的化學(xué)方程式為：①_______________________乙小組_②_濃氨水、氫氧化鈉用化學(xué)平衡原理分析氫氧化鈉的作用：③____________________________________________________________________________________。(4)甲小組用所測數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中氮、氫的原子個(gè)數(shù)之比為________________________________________________________________________。(5)乙小組用所測數(shù)據(jù)計(jì)算出氨分子中的氮、氫的原子個(gè)數(shù)比明顯小于理論值，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________。為此，乙小組在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)裝有某藥品的實(shí)驗(yàn)儀器，重新實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后該藥品的質(zhì)量變化及生成氮?dú)獾捏w積，得出了合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該藥品的名稱是_______________________________________。[答案](1)圓底燒瓶(2)連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入水中；加熱試管，導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導(dǎo)管內(nèi)有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱。(3)①(NH4)2SO4＋Ca(OH)2eq\o(=,\S\up7(△))2NH3↑＋2H2O＋CaSO4②B③氫氧化鈉溶于氨水后放熱，增加氫氧根濃度，使NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－向逆方向移動(dòng)，加快氨氣逸出(4)5V17(m1－m2)(5)濃硫酸吸收了未反應(yīng)的氨氣，從而使計(jì)算的氫的量偏高。堿石灰(氫氧化鈉、氧化鈣等)[解析](1)儀器a是圓底燒瓶。(2)連接導(dǎo)管，將導(dǎo)管的末端插入水中，輕輕加熱試管，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，停止加熱后，在導(dǎo)管中形成一段水柱，說明裝置氣密性良好。(3)①仿照NH4Cl與堿石灰混合加熱制取氨氣，即可寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式為(NH4)2SO4＋Ca(OH)2eq\o(=,\S\up7(△))CaSO4＋2H2O＋2NH3↑。②濃氨水與固體NaOH混合即可制得氨氣，且兩種物質(zhì)混合就無法控制反應(yīng)隨關(guān)隨停，不需要選用C裝置，選用B裝置即可。③固體NaOH溶于濃氨水后，放出大量的熱，促使NH3的揮發(fā)，溶液中OH－濃度的增加，這兩個(gè)因素都使NH3＋H2ONH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－向逆反應(yīng)方向即生成NH3的方向移動(dòng)。(4)由反應(yīng)前后氧化銅減少的質(zhì)量即可求得氨氣被氧