PAGE6-專題突破練(四)氣體的試驗(yàn)室制備、凈化和收集(本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)突破一氣體的制取與性質(zhì)探究1．下列氣體發(fā)生裝置，當(dāng)加入適當(dāng)?shù)膲K狀固體和液體時(shí)不具有隨開隨關(guān)功能的是()D[A、B、C三裝置原理與啟普發(fā)生器相像，均具有隨開隨關(guān)功能；而D裝置關(guān)閉止水夾后，反應(yīng)仍持續(xù)進(jìn)行，無法通過關(guān)閉止水夾限制反應(yīng)的停止。]2．用下圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)，下列試驗(yàn)現(xiàn)象描述錯(cuò)誤的是()試驗(yàn)試劑甲試劑乙試劑丙丙中的現(xiàn)象A稀鹽酸CaCO3Na2SiO3溶液有白色沉淀生成B濃硫酸Na2CO3BaCl2溶液有白色沉淀生成C過氧化氫MnO2酸性KI-淀粉溶液溶液變?yōu)樗{(lán)色D濃鹽酸KMnO4Na2S溶液有淡黃色沉淀生成B[A項(xiàng)，鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成CO2，CO2與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成硅酸白色沉淀，正確；B項(xiàng)，濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成SO2，但SO2與氯化鋇不反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，過氧化氫在二氧化錳的作用下分解生成氧氣，氧氣把碘化鉀氧化為單質(zhì)碘，碘遇淀粉顯藍(lán)色，正確；D項(xiàng)，濃鹽酸與高錳酸鉀混合生成氯氣，氯氣把硫化鈉氧化為單質(zhì)S，產(chǎn)生淡黃色沉淀，正確。]3．用如圖所示裝置和相應(yīng)試劑能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)康脑噭゛試劑b試劑c裝置A驗(yàn)證非金屬性：S>C>Si稀硫酸Na2CO3Na2SiO3溶液B制備純凈的氯氣濃鹽酸MnO2飽和食鹽水C檢驗(yàn)溶液X中含有COeq\o\al(2－,3)鹽酸溶液X澄清石灰水D除去Na2SO3中的Na2SO4氯水混合物NaOH溶液A[A項(xiàng)，裝置b中出現(xiàn)氣體，說明硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸，裝置c中出現(xiàn)沉淀，說明碳酸的酸性強(qiáng)于硅酸，最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性越強(qiáng)，即S>C>Si，正確；B項(xiàng)，MnO2和濃鹽酸反應(yīng)，須要加熱，此裝置中沒有加熱裝置，飽和食鹽水除去氯氣中的HCl，從裝置c中出來的氯氣中混有水蒸氣，不是純凈的，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，裝置b中加入鹽酸，出現(xiàn)能使澄清石灰水變渾濁的氣體，不能說明X中含有COeq\o\al(2－,3)，可能含有HCOeq\o\al(－,3)或SOeq\o\al(2－,3)或HSOeq\o\al(－,3)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，氯水具有強(qiáng)氧化性，能把SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?，錯(cuò)誤。]4．用下圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)，下列對試驗(yàn)現(xiàn)象的說明不合理的是()選項(xiàng)①中試劑①中現(xiàn)象說明A品紅溶液溶液褪色SO2具有漂白性BNa2SiO3溶液產(chǎn)生膠體沉淀酸性：H2SO3>H2SiO3CBa(NO3)2溶液生成白色沉淀SOeq\o\al(2－,3)與Ba2＋生成白色BaSO3沉淀D酸性KMnO4溶液紫色褪去SO2具有還原性C[Cu和濃硫酸發(fā)生反應(yīng)Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。A項(xiàng)，SO2具有漂白性，能使品紅溶液褪色，正確；B項(xiàng)，通入SO2后產(chǎn)生膠體沉淀，說明產(chǎn)生H2SiO3，即H2SO3酸性強(qiáng)于H2SiO3，正確；C項(xiàng)，SO2溶于水，溶液顯酸性，NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，能把H2SO3或SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，因此沉淀是BaSO4，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，酸性高錳酸鉀溶液具有氧化性，紫色褪去，說明SO2具有還原性，正確。]突破二儀器連接5．(2024·全國卷Ⅰ，10)試驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質(zhì)，焦性沒食子酸溶液用于汲取少量氧氣)。下列說法正確的是()A．①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液B．管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃，通過聲音推斷氣體純度C．結(jié)束反應(yīng)時(shí)，先關(guān)閉活塞K，再停止加熱D．裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣B[A錯(cuò)：若③中為焦性沒食子酸溶液，則進(jìn)入④中的氣體還會(huì)有水蒸氣。B對：若在④處收集氣體點(diǎn)燃，發(fā)出“噗”聲，則證明制取的氫氣較純，可以加熱管式爐。C錯(cuò)：為了防止生成的W被氧化，反應(yīng)結(jié)束時(shí)應(yīng)先停止加熱，待管式爐冷卻后再關(guān)閉活塞K。D錯(cuò)：二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣須要加熱，而啟普發(fā)生器不能加熱。]6．用下圖所示裝置測定水中氫、氧元素的質(zhì)量比，其方法是分別測定通氫氣前后玻璃管的質(zhì)量差和U形管的質(zhì)量差，試驗(yàn)測得m(H)∶m(O)>1∶8。下列對導(dǎo)致這一結(jié)果的緣由分析中，肯定錯(cuò)誤的是()A．Ⅰ、Ⅱ裝置之間缺少干燥裝置B．Ⅲ裝置之后缺少干燥裝置C．Ⅱ裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝D．CuO沒有全部被還原D[用H2還原CuO時(shí)，裝置Ⅲ中CaCl2汲取的是生成的水，而裝置Ⅱ中玻璃管通H2前后的質(zhì)量差為反應(yīng)時(shí)消耗CuO中氧的質(zhì)量，即生成水中氧元素的質(zhì)量，而m(水)－m(氧)＝m(氫)。當(dāng)Zn和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2不干燥[m(水)偏大]，裝置Ⅲ后不加干燥裝置，使Ⅲ中CaCl2汲取空氣中的水分[m(水)偏大]，Ⅱ中玻璃管內(nèi)有水冷凝[m(氧)偏小]，都會(huì)造成測得m(H)∶m(O)>1∶8。H2O的組成與CuO是否完全反應(yīng)無關(guān)，只與通H2前后玻璃管的質(zhì)量差和生成的水有關(guān)。]7．Cl2O是一種強(qiáng)氧化劑，易溶于水且會(huì)與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機(jī)物或還原劑接觸會(huì)發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示，加熱裝置和夾持儀器已略。已知：Cl2O的熔點(diǎn)為－116℃，沸點(diǎn)為3.8℃；Cl2的沸點(diǎn)為－34.6℃；HgO＋2Cl2=HgCl2＋Cl2O。下列說法正確的是()A．裝置②③中盛裝的試劑依次是濃硫酸和飽和食鹽水B．通干燥空氣的目的是作氧化劑C．從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2OD．裝置④與⑤之間不用橡皮管連接，是為了防止橡皮管燃燒和爆炸D[A項(xiàng)，從飽和食鹽水中逸出的氣體中含有水蒸氣，所以氯氣要先通過飽和食鹽水，再通過濃硫酸，即裝置②③中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水和濃硫酸，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，通干燥空氣的目的是將Cl2O從發(fā)生裝置完全趕出至收集裝置，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，從裝置⑤中逸出氣體的主要成分是Cl2，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，裝置④與⑤之間不用橡皮管連接，是為了防止橡皮管燃燒和爆炸，正確。]8．將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng)，測定生成氣體在通常狀況(約20℃，1.01×105Pa)的體積。某同學(xué)擬選用如圖試驗(yàn)裝置完成試驗(yàn)：最簡易的裝置其連接依次：A接(________)(________)接(________)(________)接(______)(填接口字母，可不填滿)。答案：EDG9．試驗(yàn)室合成硫酰氯要先制取干燥氯氣。制備干燥純凈的氯氣所用儀器如下圖：上述儀器的連接依次：e接________，________接________，________接________，________接________(按氣流方向，用小寫字母表示)。答案：dcabihg10．某化學(xué)愛好小組利用以下裝置模擬合成氨并制備少量氨水已知：加熱(85℃)NH4Cl和NaNO2飽和溶液可以制取N2。(1)B中儀器名稱是______________；(2)為了完成試驗(yàn)，裝置從左到右接口的連接依次是______eadc__________；(3)D中玻璃纖維的作用是________________________________________________________________________；(4)小組中甲同學(xué)認(rèn)為F裝置不太合理，試驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生倒吸。乙同學(xué)仔細(xì)分析后認(rèn)為該裝置無需改進(jìn)，他的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(2)依據(jù)試驗(yàn)原理N2＋3H2eq\o(?,\s\up7(鐵觸媒))2NH3，A裝置產(chǎn)生N2(含水蒸氣)，B裝置產(chǎn)生H2(含HCl和水蒸氣)，H2通過E裝置除去HCl后與N2一同通入C裝置(干燥、混合、調(diào)整兩氣體比例)，得到N2和H2的混合氣體，進(jìn)入D裝置，與鐵觸媒接觸發(fā)生反應(yīng)，生成的NH3中混有未反應(yīng)的N2、H2，該混合氣體通入F中制得氨水，尾氣中的H2用G裝置處理，因此裝置的連接依次是efgadbihc(或gf)kjl。(4)弄清產(chǎn)生倒吸的原理本問就不難回答。產(chǎn)生倒吸的原理是大量氣體快速溶于水，導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)快速減小，液體被外界氣壓壓入導(dǎo)管內(nèi)從而產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。本題中反應(yīng)產(chǎn)生的NH3中含有大量的未反應(yīng)的N2和H2，這兩種氣體均難溶于水，不會(huì)使導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)快速減小，因而也就不會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。答案：(1)啟普發(fā)生器(2)bihfg(或gf)kjl(3)增大氣體與催化劑鐵觸媒的接觸面積(4)該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率低，NH3中混有較多難溶于水的氣體，裝置F中不會(huì)產(chǎn)生倒吸11．亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽，在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛?，F(xiàn)用下圖所示裝置(夾持裝置已省略)及藥品，探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物成分。已知：①NO＋NO2＋2OH－=2NOeq\o\al(－,2)＋H2O②氣體液化的溫度：NO2(21℃)、NO(－152℃)(1)反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾，先通入一段時(shí)間氮?dú)?，目的是_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