2025版高一化學(xué)必修第一冊(cè) 十五 常見氣體的制備

十五常見氣體的制備(30分鐘55分)題組過關(guān)·夯基礎(chǔ)1.(3分)實(shí)驗(yàn)室制取下列各組氣體,所用氣體發(fā)生裝置相同的是()A.金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制取H2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2B.金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制取H2、氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取O2C.二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制取Cl2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2D.二氧化錳和濃鹽酸混合加熱制取Cl2、金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制取H2【解析】選A。MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2、KClO3與MnO2混合制取O2均需要加熱,而Zn與稀硫酸反應(yīng)制取H2、大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取CO2均不需要加熱,且均為固液反應(yīng),則制取H2和CO2的裝置相同,綜上所述,答案為A。2.(3分)可以用堿石灰干燥的氣體是()A.H2B.Cl2C.HClD.CO2【解析】選A。Cl2、HCl、CO2都能與堿石灰反應(yīng),不能用堿石灰干燥,故A項(xiàng)正確。3.(3分)已知NH3為堿性氣體,實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置干燥、收集某氣體R,則R可能是()A.SO2B.NH3C.HClD.Cl2【解析】選B。二氧化硫能和堿石灰反應(yīng),不能用堿石灰干燥,故A錯(cuò)誤;氨氣為堿性氣體,不能和堿石灰反應(yīng),能用堿石灰干燥,氨氣的密度小于空氣,可用向下排空氣法收集,故B正確;氯化氫能和堿石灰反應(yīng),不能用堿石灰干燥,故C錯(cuò)誤;氯氣能和堿石灰反應(yīng),不能用堿石灰干燥,故D錯(cuò)誤。4.(3分)下列能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.①除去雜質(zhì)氣體CO2B.②收集并吸收多余的Cl2C.③干燥Cl2D.④吸收HCl制鹽酸【解析】選C。5.(3分)下列描述正確的是()A.將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈干燥的Cl2B.將濃鹽酸與MnO2共熱產(chǎn)生的氣體先通過濃H2SO4,后通過飽和食鹽水來制備純凈干燥的Cl2C.過量濃鹽酸與一定量二氧化錳反應(yīng),MnO2能完全反應(yīng)D.除去氯氣中的HCl氣體,裝置如圖【解析】選C。HCl極易溶于水,飽和食鹽水吸收HCl同時(shí)抑制氯氣的溶解,但還需要用濃硫酸干燥氯氣,故A錯(cuò)誤;濃鹽酸易揮發(fā),應(yīng)先通過飽和食鹽水除去HCl,后經(jīng)過濃硫酸干燥,故B錯(cuò)誤;濃鹽酸與二氧化錳反應(yīng),濃鹽酸過量時(shí),能使MnO2完全反應(yīng),故C正確;Cl2和HCl二者均與碳酸氫鈉溶液反應(yīng),且生成新雜質(zhì)CO2氣體,故D錯(cuò)誤。6.(3分)下列氯氣制取、凈化、收集的裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)【解析】選D。濃鹽酸與二氧化錳共熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣,裝置中缺酒精燈,無法制得氯氣,故A錯(cuò)誤;氯氣和氯化氫均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),不能用氫氧化鈉溶液除去氯氣中混有的氯化氫氣體,應(yīng)選用飽和食鹽水,故B錯(cuò)誤;氯氣能與堿石灰反應(yīng),不能用堿石灰干燥氯氣,應(yīng)選用硅膠或五氧化二磷,故C錯(cuò)誤;氯氣的密度比空氣大,應(yīng)選用向上排空氣法收集氯氣,故D正確。綜合應(yīng)用·拓思維7.(3分)已知KMnO4與濃HCl在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來制備純凈、干燥的氯氣,并試驗(yàn)它與金屬的反應(yīng)。每個(gè)虛線框表示一個(gè)單元裝置,其中有錯(cuò)誤的是(不考慮①單元裝置)()A.只有④處B.只有②處C.只有②和③處 D.②③④處【解析】選D。實(shí)驗(yàn)室可使用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2,2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,生成的Cl2中含有HCl氣體和水蒸氣,用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸干燥氣體,可得到純凈的Cl2。①處可以制氯氣,①正確;②處氫氧化鈉溶液會(huì)把氯氣和氯化氫都吸收了,應(yīng)使用飽和食鹽水,②錯(cuò)誤;③處的導(dǎo)管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出,③錯(cuò)誤;④處的試管是封閉的,通入氣體因壓強(qiáng)增大會(huì)導(dǎo)致爆炸,④錯(cuò)誤;綜上所述,②③④錯(cuò)誤,故選D。8.(3分)雙球洗氣管是一種多用途儀器,常用于除雜、氣體干燥、氣體吸收等實(shí)驗(yàn)操作。如圖是一個(gè)以雙球洗氣管為尾氣處理裝置,用吸收劑X吸收氣體Y的情形,其中符合事實(shí)的組合是()選項(xiàng)ABCD氣體YCl2HClCO2H2吸收劑X飽和NaCl溶液水飽和NaHCO3溶液NaOH溶液【解析】選B。氯氣不溶于飽和食鹽水,因此飽和食鹽水不能吸收氯氣,故A不符合題意;HCl在水中極易溶解,因此水可以吸收HCl氣體,故B符合題意;二氧化碳不溶于飽和碳酸氫鈉溶液,因此飽和碳酸氫鈉溶液不能吸收二氧化碳?xì)怏w,故C不符合題意;氫氣不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),因此氫氧化鈉溶液不能吸收氫氣,故D不符合題意。9.(3分)實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置制取無水AlCl3(183℃升華,遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧)。下列說法不正確的是()A.①的試管中盛裝二氧化錳,用于常溫下制備氯氣B.②③⑥⑦的試管中依次盛裝飽和食鹽水、濃硫酸、濃硫酸、NaOH溶液C.先滴加濃鹽酸然后再點(diǎn)燃④的酒精燈D.⑤用于收集AlCl3,⑥⑦可以用一個(gè)裝有堿石灰的干燥管代替【解析】選A。①的試管中盛裝二氧化錳,常溫下與濃鹽酸不反應(yīng),需要加熱制備氯氣,A錯(cuò)誤;分析可知②③⑥⑦依次盛有飽和食鹽水、濃硫酸、濃硫酸、NaOH溶液,B正確;先滴加濃鹽酸使產(chǎn)生的氯氣排出裝置中的空氣,再點(diǎn)燃④處的酒精燈,C正確;⑤用于收集AlCl3,⑥⑦兩個(gè)裝置主要防止其與水反應(yīng),且要吸收尾氣中的氯氣,則⑥⑦可以用一個(gè)裝有堿石灰的干燥管代替,D正確。10.(3分)下圖是實(shí)驗(yàn)室常用的氣體制備、凈化和收集裝置。若依據(jù)反應(yīng)H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O制取一氧化碳,則合理的裝置組合為()A.①⑤⑧B.③⑤⑦C.②⑤⑥ D.③④⑧【解析】選D。由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件可選③作為制取裝置。除去CO2可選用④或⑤裝置,要收集CO只能用⑧裝置,故合理的裝置組合為③④⑧或③⑤⑧。11.(10分)為了制備氯氣并檢驗(yàn)氯氣的性質(zhì),某化學(xué)小組設(shè)計(jì)如下裝置(已知:Cl2+2KI===2KCl+I2):(1)寫出高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:2MnO4-+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O【解析】(1)錳元素的化合價(jià)由+7變?yōu)?2(Mn2+),氯元素的化合價(jià)由-1變?yōu)?,根據(jù)得失電子守恒和電荷、原子守恒配平離子方程式。(2)注射器內(nèi)水的作用是濕潤(rùn)試紙和紅紙。

【解析】(2)檢驗(yàn)氣體性質(zhì)時(shí),必須使用濕潤(rùn)的試紙。故注射器中的水是為了濕潤(rùn)試紙和紅紙。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,通過U形管左側(cè)的導(dǎo)氣管通入CO2氣體,作用是趕盡裝置內(nèi)的氯氣,讓NaOH溶液完全吸收,防止污染環(huán)境。

【解析】(3)最后通入CO2可將裝置內(nèi)的Cl2全部趕入NaOH溶液中,保證其被全部吸收。(4)可以驗(yàn)證氯氣具有氧化性的現(xiàn)象是淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)。

【解析】(4)Cl2可將KI氧化為I2,淀粉遇I2變藍(lán),可利用此性質(zhì)檢驗(yàn)Cl2并驗(yàn)證氧化性。遷移創(chuàng)新·提素能12.(15分)某研究性學(xué)習(xí)小組為了制取、收集純凈干燥的氯氣并探究氯氣的性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(提示:Cl2+2KI===2KCl+I2)。請(qǐng)回答下列問題:(1)整套實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序是f接a,b接d,e接c(填各接口處的字母)。

【解析】(1)本實(shí)驗(yàn)為氯氣的制取及性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn),制得的Cl2中含有雜質(zhì)HCl、H2O(g),先通過飽和食鹽水、濃硫酸除去雜質(zhì),再利用向上排空氣法收集,最后通過淀粉碘化鉀溶液探究其性質(zhì),因此實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)閒→a→b→d→e→c。(2)E裝置中制取氯氣反應(yīng)的離子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

(3)B裝置的作用是干燥Cl2;A裝置