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2014届高考化学一轮复习典型易错讲解:第十一章 化学实验基础33


课时作业(三十三)
(时间:45 分钟 满分:100 分) 一、选择题(本题包括 12 小题,每小题 4 分,共 48 分) 1.如图是制备和收集气体的实验装置,该装置可用于 ( )

A.稀硝酸与铜反应制取一氧化氮 B.硫酸与亚硫酸钠制取二氧化硫 C.浓氨水与生石灰反应制取氨气 D.浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气 解析:B 中 SO2 易溶于水,不能用排水法收集;C 中 NH3 易溶于水,也不能用排水法收 集;D 中反应需要加热。 答案:A 2.(2013 年湖南四市九校高三联考)下图中 a、b、c 表示相应仪器中加入的试剂,可用下 图装置制取、净化、收集的气体是 ( )

编号 A B C D

气体 NH3 CO2 NO NO2

a 浓氨水 盐酸 稀硝酸 浓硝酸

b 生石灰 碳酸钙 铜屑 铜屑

c 碱石灰 饱和 NaHCO3 H2O NaOH 溶液

解析:A 中干燥氨气的碱石灰为固态,应装于干燥管中,不可用洗气瓶,氨气不可用向上 排空气法收集,故 A 错误;B 中饱和 NaHCO3 溶液的作用是除去挥发出来的 HCl 气体,B 正 确;C 中生成的 NO 能与空气中的氧气反应,不能用排空气法收集,故 C 错误;D 中 NaOH 溶液能与 NO2 反应,致使收集不到 NO2,故 D 错误。 答案:B

3.为了净化和收集由盐酸和大理石制得的 CO2 气体,从下图中选择合适的装置并连接, 合理的是 ( )

A.a—a′→d—d′—e C.c—c′→d—d′→g

B.b—b′→d—d′→g D.d—d′→c—c′→f

解析:由盐酸和大理石制 CO2 气体,气体中混有 HCl 和 H2O,先通过饱和 NaHCO3 溶液 除去 HCl 气体再通过浓硫酸吸收水蒸气。 答案:C 4.关于下列各装置图的叙述中,正确的是 ( )

A.装置①是洗气装置,除去氯气中的氯化氢 B.实验室用装置②制取氨气 C.装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色 D.装置④中 X 若为四氯化碳,可用于吸收氨气,并防止倒吸 解析:装臵①作洗气装臵时,应长进短出;制取氨气时的药品不能选择氯化铵,因为加热 生成的氯化氢和氨气在试管口处反应重新生成氯化铵; 制备氢氧化亚铁时, 胶头滴管要伸入溶 液中;由于氨气在四氯化碳中溶解度很小,可以防止倒吸,D 正确。 答案:D 5.下列四瓶气体的存放方法正确的是 ( )

答案:B

6.(2013 年诸城月考)关于下列各实验装置的叙述中,不正确的是 (

)

A.装置①可用于分离 C2H5OH 和 H2O 的混合物 B.装置②可用于收集 H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2 等气体 C.装置③中 X 若为 CCl4,可用于吸收 NH3 或 HCl,并防止倒吸 D.装置④可用于干燥、收集 NH3,并吸收多余的 NH3 解析:装臵①可用于分离互不相溶的混合物,而 C2H5OH 和 H2O 互溶,A 项错误;装臵 ②a 口进气可收集 H2、NH3 等气体,b 口进气可收集 CO2、Cl2、HCl、NO2 等气体,B 项正确; NH3 或 HCl 不溶于 CCl4,可防止倒吸,C 项正确;碱石灰可吸水但不与氨反应,倒扣漏斗可 防倒吸,D 项正确。 答案:A 7.要组装一套利用液体和液体反应制备气体的装置,现在设计了如下五步操作,正确的 顺序是 ( )

①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上;②将酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈高度,固 定好铁圈,放好石棉网;③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物,再向分液漏斗中加入另 一种液体反应物,并将导气管放入气体收集装置中;④检查装置的气密性(利用固定装置微热 的方法检查装置的气密性);⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗,连接好导气管。 A.②①⑤④③ C.①②⑤④③ B.④①②⑤③ D.①⑤④②③

解析:实验仪器的安装原则:从下向上,从左向右。首先固定酒精灯,根据酒精灯确定铁 圈高度, 固定好铁圈, 放好石棉网; 把蒸馏烧瓶固定在铁架台上, 在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗, 连接好导气管,检查装臵的气密性;若装臵不漏气,再加液体反应物开始反应,制取气体。 答案:A 8.在实验室中可按如图所示装置来干燥、收集气体 R,多余气体 R 可用水吸收,则 R 是 ( )

A.HCl C.CO

B.Cl2 D.NH3

解析:图示装臵收集气体 R 的密度小于空气且易溶于水。R 为 NH3。 答案:D 9.下列各装置中,夹紧②、③、④中的弹簧夹,并做相关操作,会漏气的装置是

A.对装置①,手移去后,导管中水面与烧杯水面相平 B.对装置②,长颈漏斗内液面高度保持不变 C.对装置③,长导管内形成一段水柱 D.对装置④,上移 a 管后,a、b 两端液面形成了一段稳定的高度差 解析:对装臵①,手移去后,导管中水面与烧杯水面相平,说明装臵漏气,否则水应该倒 吸入导管中;对装臵②,长颈漏斗内液面高度保持不变,说明装臵气密性良好,否则长颈漏斗 内液面会下降;对装臵③,长导管内形成一段水柱,长导管内液面不会上升;对装臵④,上移 a 管后,a、b 两端液面形成了一段稳定的高度差,说明装臵气密性良好,否则 a、b 两端液面 不会形成一段稳定的高度差。 答案:A 10.下列应用套管实验装置(部分装置未画出)进行的实验,叙述错误的是 ( )

A.利用甲装置可以制取少量 H2 B.利用乙装置可以验证 Na2O2 与水反应既生成氧气,又放出热量 C.利用丙装置验证 KHCO3 和 K2CO3 的热稳定性,X 中应放的物质是 K2CO3

D.利用丁装置制取 SO2,并检验其还原性,小试管中的试剂可为酸性 KMnO4 溶液 解析: 甲中实验室制取少量氢气可以用锌粒和稀硫酸反应, 由于氢气的密度小于空气的密 度且不溶于水,所以可以用向下排空气法或者排水法收集,故 A 项正确。乙中 Na2O2 与水反 应生成氧气,可以在乙装臵 p 导气管口处放臵一带火星的小木条进行检验,Na2O2 与水反应是 放热反应, 由于放热会导致乙装臵带支管的锥形瓶中空气受热膨胀, 可将 q 管口插入水面以下 进行验证,故 B 项正确。丙中外管 Y 受热充分,KHCO3 分解产生二氧化碳可使澄清石灰水变 浑浊,而内管 X 中,无气体产生,石灰水不变浑浊,原因可能有二,可能是 K2CO3 的热稳定 性好,不分解,也可能是 K2CO3 受热不充分没有达到分解温度,故 C 项不正确,应该在外管 Y 中盛放 K2CO3,内管 X 中盛放 KHCO3,便可排除 K2CO3 受热不充分没有达到分解温度的可 能性。丁中 Cu 和浓硫酸反应生成二氧化硫,在内管管壁有一小孔,二氧化硫可以扩散至内管 从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,从而验证二氧化硫的还原性,故 D 项正确。 答案:C 11.如图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时,发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀 硫酸又不够了,为了使该反应顺利进行,则可以从长颈漏斗中加入的试剂是

①食盐水 ②KNO3 溶液 A.①③⑤ C.③⑤

③乙酸 ④Na2CO3 溶液 B.②⑥ D.①②④

⑤CCl4

⑥浓氨水

解析:②加入 KNO3 溶液后不再产生 H2,会产生 NO 气体。④Na2CO3 溶液会与 H2SO4 反 应生成 CO2,既消耗 H2SO4 又会使 H2 不纯净。⑤CCl4 在下层,使稀 H2SO4 与锌粒接触。⑥浓 氨水会与 H2SO4 反应。 答案:A 12.利用如图所示的装置进行实验,将液体 A 逐滴加入烧瓶中与 B 发生反应,下列有关 叙述中不正确的是 ( )

A.若 A 为硫酸,B 为亚硫酸钠,C 中盛品红溶液,则 C 中溶液褪色 B.若 A 为醋酸,B 为贝壳,C 中盛澄清石灰水,则 C 中溶液变浑浊 C.若 A 为浓氨水,B 为生石灰,C 中盛 AlCl3 溶液,则 C 中先产生沉淀后沉淀溶解 D.仪器 D 可以起到防止溶液倒吸的作用 解析:该题就同一装臵考查了二氧化硫、二氧化碳和氨气这三种气体的制备方法。A 选项 制备的是 SO2,该气体可以使品红溶液褪色,A 正确;B 选项制备的是 CO2,CO2 能使澄清石 灰水变浑浊,B 正确;C 选项制备的是 NH3,但是 Al(OH)3 沉淀在氨水中不溶解,C 错误;仪 器 D 较粗的部分可以防止溶液倒吸,故 D 正确。 答案:C 二、非选择题(本题包括 4 小题,共 52 分) 13.(10 分)气体是物质聚集状态的重要形式之一,在实验室或工业上经常需要制备气体。 以下是某同学设计的实验室制备氨气的一些装置。

(1)上面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中不能得到氨气的是________(填序 号)。 (2)利用 B 装置和下列提供的试剂,能制备的下列气体有________(填气体的化学式)。

气体 SO2 Cl2 H2S O2

所用试剂 NaHSO3(固)+H2SO4(浓) MnO2(固)+HCl(浓) Na2S(固)+H2SO4(浓) Na2O2(固)+H2O

(3)实验室制备、收集干燥的 NO2,所需仪器如图所示,按气流方向连接各仪器接口,顺 序 为 a→________→________→________→________→f 。 装 置 D 的 作 用 是

____________________,装置 E 中盛放的溶液是________。制备 NO2 时,烧瓶中装少量铜片, 从分液漏斗向烧瓶中滴加浓硝酸,烧瓶中的现象是 _________________________________________________________。

解析: 氯化铵加热不能用于制备氨气, 因为它分解生成的氨气与氯化氢遇冷又化合生成氯 化铵; 装臵试管口向上, C 可能会造成试管炸裂; 装臵符合固体与液体不加热反应制备气体; B H2S 气体不用浓 H2SO4 来制取。 答案:(1)AC (3)d e c b (2)SO2、O2 防止 E 中的溶液倒吸入 B 中 NaOH 溶液 铜片和浓硝酸剧烈反应,放

热;产生大量红棕色气体,得到绿色溶液,铜片逐渐溶解 14.(14 分)实验室常用强氧化剂(如 KMnO4、KClO3 和 MnO2 等)氧化浓盐酸的方法来制备 氯气。某研究性学习小组欲探究用 Na2O2 与浓盐酸反应制备并检验氯气。 供选用的实验试剂: 2O2、 a.Na b.浓盐酸、 c.碱石灰、 d.NaOH 溶液、 e.淀粉-KI 溶液、 f.CaCO3、 g.石蕊试液、h.饱和 NaCl 溶液,装置如图所示(部分导管、蒸馏水略):

(1)写出用 Na2O2 与浓盐酸反应制备氯气的化学方程式:__________。 (2)下列装置组合最合理的是________(填序号,需考虑实验结束后拆卸装置时残留有害气 体的处理)。 组合 A B C D 制备装臵 ③ ③ ④ ⑥ 净化装臵 ② ① ① ⑤ 检验装臵/试剂 ⑦/e ⑧/g ⑤/e ⑧/e 尾气处理装臵 ⑤ ① ② ①

(3) 尾 气 经 处 理 后 仍 有 较 多 气 体 排 出 , 其 主 要 原 因 可 用 化 学 方 程 式 表 示 为 ____________________。 (4)某小组成员建议用双氧水代替过氧化钠进行实验更好,请你给出两条合适的理由: ①_____________________________________________________________, ②_____________________________________________________________。

(5)你是否同意将 Na2O2 与浓盐酸的反应作为实验室制备氯气的方法之一?________(填 “是”或“否”),理由是____________________。 解析:(1)过氧化钠具有较强的氧化性,能氧化浓盐酸得到氯气。(2)装臵④和⑥中分液漏 斗内和圆底烧瓶内的压强相等,与③相比,浓盐酸更能顺利流下,装臵⑥还有进气管,可通入 空气排尽装臵中残留的氯气,因此制备装臵优先选择⑥;装臵①和⑤都可以用于洗气,但是⑤ 还能起安全瓶的作用,装臵②中常装有碱石灰等物质,不能用来净化氯气,除尽 Cl2 中所含的 杂质应优先选择⑤;可用淀粉-KI 溶液检验氯气的存在,采用⑧比较合适;最后使用 NaOH 溶液吸收多余的氯气,采用①比较合适。(3)过氧化钠可直接与水发生反应生成氧气。(4)借鉴 问题(3)可知过氧化钠与水反应产生氧气,使原料的利用率降低,反应产生的氢氧化钠会吸收 氯气,过氧化氢与盐酸反应时消耗的盐酸的量较少等。(5)过氧化钠与浓盐酸反应的杂质之一 是氧气,难以分离,实验室不宜采用此法制氯气。 答案:(1)Na2O2 +4HCl===2NaCl+Cl2↑+2H2O (2)D (3)2Na2O2 +2H2O===4NaOH+

O2↑(或 2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑) (4)①Na2O2 能与水反应,会使原料的利用率 降低 ②双氧水比 Na2O2 更经济(或产生等量的 Cl2 时双氧水消耗的盐酸的量少, 凡合理答案均

可) (5)否 产物不纯且难以分离 15.(14 分)(2013 年惠州调研)图Ⅰ是实验室中常用于制备和干燥气体的装置:

(1)甲同学用图Ⅰ装置、铜和浓硝酸制备并收集干燥的 NO2 气体: ①B 中铜和浓硝酸反应的化学方程式:_____________________________。 ②收集 NO2 气体的方法是________。 ③将收集满 NO2 的烧瓶密封浸入冰水中,烧瓶中气体颜色变浅,则下列反应: 2NO2(g)? ? 2O4(g) N ΔH________0(填“>”或“<”)。

(2)乙同学用图Ⅰ装置制取 NH3 和 O2 的混合气体,用图Ⅱ装置验证氨的某些性质:

往 A 中加入浓氨水,B 中加入 Na2O2 固体,C 中加入碱石灰,D 内放置催化剂(铂石棉),

按气流方向 a→b→c→h 连接各仪器: ①实验中 D 内有红棕色气体生成,证明氨气具有________(填“氧化性”或“还原性”)。 ②D 中反应的化学方程式为______________、__________________。 解析:本题考查的是常见气体的制备原理和收集方法以及气体相关性质的验证。(1)Cu 与 浓 HNO3 反应可以制得 NO2;NO2 与水能发生反应,不能用排水法收集,且密度比空气大,故 可用向上排空气法收集;NO2 与 N2O4 之间存在一个平衡:2NO2? ? 2O4,浸入冷水中温度降 N 低,颜色变浅,则平衡正向移动,故该反应的正向为放热反应,ΔH<0。(2)从图Ⅰ装臵中,可 以制得 NH3 和 O2,NH3 和 O2 在图Ⅱ的装臵中发生氨的催化氧化,NO 易被氧化:2NO+ O2===2NO2,故 D 中的红棕色的气体是 NO2,氨气表现出的是还原性。 答案:(1)①Cu+4HNO3===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 原性 催化剂 ②4NH3+5O2 ===== 4NO+6H2O 2NO+O2===2NO2 △ 16.(14 分)(2012 年全国)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以 测定某铜粉样品(混有 CuO 粉末)中金属铜的含量。 ②向上排空气法 ③< (2)①还

(1)制备一氧化碳的化学方程式是_________________________________。 (2)实验中,观察到反应管中发生的现象是____________________;尾气的主要成分是 __________________。 (3)反应完成后,正确的操作顺序为________(填字母) a.关闭漏斗开关 c.熄灭酒精灯 2 (4)若实验中称取铜粉样品 5.0 g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为 4.8 g,则原样 品中单质铜的质量分数为________。 (5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜 质量分数的方案: ①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节) ________________________________________________________________ b.熄灭酒精 1

________________________________________________________________; ②写出有关反应的化学方程式:______________________________。 解析:本题考查气体的制备和性质实验,意在考查考生对气体制备原理的分析能力、化学 浓硫酸 实验方案的设计能力。 (1)甲酸在浓硫酸催化下脱水制取 CO: HCOOH ― → CO↑+H2O。 ― (2)CO △ △ 通过反应管时与混有的 CuO 反应,CuO+CO=====Cu+CO2,因此尾气中含有 CO、CO2,可 以观察到黑色粉末变为红色。(3)反应完成后,先熄灭酒精灯 2,然后关闭漏斗开关后,最后熄 灭酒精灯 1,是为了防止从 CuO 中还原出的 Cu 在高温下被氧化为 CuO。(4)根据 CuO―→Cu Δm=16, 则样品中 CuO 的质量为 5.0-4.8 5.0-1.0 ×80=1.0 g, 则单质铜的质量分数为 ×100% 16 5.0

=80%。(5)①Cu 和 CuO 都能与浓硝酸或稀硝酸反应,Cu 与稀硫酸不反应,CuO 能与稀硫酸 反应,故可将浓硫酸加水稀释变为稀硫酸,然后再溶解样品,过滤、干燥后称量固体质量即为 铜的质量, 从而测定铜的质量分数。 ②该反应为稀硫酸与 CuO 的反应: CuO+H2SO4===CuSO4 +H2O。 浓H2SO4 答案:(1)HCOOH ===== CO↑+H2O △ (2)样品粉末逐渐变为红色 CO、CO2 (3)cab

(4)80% (5)①将浓硫酸稀释;称取一定量的样品;样品与过量稀硫酸充分反应;过滤、洗涤、 干燥、称量、计算 ②CuO+H2SO4===CuSO4+H2O


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