2025版高一化學必修第一冊 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)實驗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制取H2、大理石與稀鹽酸反應制取CO2B.金屬鋅與稀硫酸反應制取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制取H2【解析】選A。MnO2與濃鹽酸反應制取Cl2、KClO3與MnO2混合制取O2均需要加熱,而Zn與稀硫酸反應制取H2、大理石與稀鹽酸反應制取CO2均不需要加熱,且均為固液反應,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,不能用堿石灰干燥,故A項正確。3.(3分)已知NH3為堿性氣體,實驗室用如圖裝置干燥、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,不能用堿石灰干燥,故A錯誤;氨氣為堿性氣體,不能和堿石灰反應,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,不能用堿石灰干燥,故C錯誤;氯氣能和堿石灰反應,不能用堿石灰干燥,故D錯誤。4.(3分)下列能達到實驗目的的是()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,MnO2能完全反應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同時抑制氯氣的溶解,但還需要用濃硫酸干燥氯氣,故A錯誤;濃鹽酸易揮發(fā),應先通過飽和食鹽水除去HCl,后經(jīng)過濃硫酸干燥,故B錯誤;濃鹽酸與二氧化錳反應,濃鹽酸過量時,能使MnO2完全反應,故C正確;Cl2和HCl二者均與碳酸氫鈉溶液反應,且生成新雜質(zhì)CO2氣體,故D錯誤。6.(3分)下列氯氣制取、凈化、收集的裝置能達到實驗目的的是()【解析】選D。濃鹽酸與二氧化錳共熱發(fā)生氧化還原反應生成氯氣,裝置中缺酒精燈,無法制得氯氣,故A錯誤;氯氣和氯化氫均能與氫氧化鈉溶液反應,不能用氫氧化鈉溶液除去氯氣中混有的氯化氫氣體,應選用飽和食鹽水,故B錯誤;氯氣能與堿石灰反應,不能用堿石灰干燥氯氣,應選用硅膠或五氧化二磷,故C錯誤;氯氣的密度比空氣大,應選用向上排空氣法收集氯氣,故D正確。綜合應用·拓思維7.(3分)已知KMnO4與濃HCl在常溫下反應能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣,并試驗它與金屬的反應。每個虛線框表示一個單元裝置,其中有錯誤的是(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。實驗室可使用KMnO4與濃鹽酸反應制備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處氫氧化鈉溶液會把氯氣和氯化氫都吸收了,應使用飽和食鹽水,②錯誤;③處的導管應長進短出,③錯誤;④處的試管是封閉的,通入氣體因壓強增大會導致爆炸,④錯誤;綜上所述,②③④錯誤,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、氣體吸收等實驗操作。如圖是一個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,其中符合事實的組合是()選項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氣體,故C不符合題意;氫氣不與氫氧化鈉溶液反應,因此氫氧化鈉溶液不能吸收氫氣,故D不符合題意。9.(3分)實驗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燃④的酒精燈D.⑤用于收集AlCl3,⑥⑦可以用一個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,需要加熱制備氯氣,A錯誤;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,再點燃④處的酒精燈,C正確;⑤用于收集AlCl3,⑥⑦兩個裝置主要防止其與水反應,且要吸收尾氣中的氯氣,則⑥⑦可以用一個裝有堿石灰的干燥管代替,D正確。10.(3分)下圖是實驗室常用的氣體制備、凈化和收集裝置。若依據(jù)反應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。由反應物的狀態(tài)和反應條件可選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氯氣的性質(zhì),某化學小組設(shè)計如下裝置(已知:Cl2+2KI===2KCl+I2):(1)寫出高錳酸鉀與濃鹽酸反應的離子反應方程式:2MnO4-+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O【解析】(1)錳元素的化合價由+7變?yōu)?2(Mn2+),氯元素的化合價由-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)水的作用是濕潤試紙和紅紙。

【解析】(2)檢驗氣體性質(zhì)時,必須使用濕潤的試紙。故注射器中的水是為了濕潤試紙和紅紙。(3)實驗結(jié)束后,通過U形管左側(cè)的導氣管通入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)可以驗證氯氣具有氧化性的現(xiàn)象是淀粉碘化鉀試紙變藍。

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

【解析】(1)本實驗為氯氣的制取及性質(zhì)探究實驗,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),因此實驗裝置的連接順序為f→a→b→d→e→c。(2)E裝置中制取氯氣反應的離子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。

(3)B裝置的作用是干燥Cl2;A裝置