跟蹤檢測（二十七） 題型研究以氣體制備為主體的綜合實驗1實驗室用H2還原SiHCl3(沸點：31.85 )制備純硅的裝置如圖所示(夾持裝置和尾氣處理裝置略去)，下列說法正確的是()A裝置、中依次盛裝的是濃H2SO4、冰水B實驗時，應(yīng)先加熱管式爐，再打開盛裝稀硫酸的分液漏斗C為鑒定制得的硅中是否含微量鐵單質(zhì)，需要用到的試劑為鹽酸、雙氧水、硫氰化鉀溶液D該實驗中制備氫氣的裝置也可用于氫氧化鈉稀溶液與氯化銨固體反應(yīng)制備氨氣解析：選C本題制備晶體硅，H2SiHCl3Si3HCl，此反應(yīng)應(yīng)在裝置中進行，裝置的目的是制備氫氣，氫氣中含有水蒸氣，對后續(xù)實驗產(chǎn)生干擾，必須除去，因此裝置的目的是除去氫氣中的水蒸氣，即裝置中盛放濃硫酸，裝置的目的是提供SiHCl3氣體，因此在水浴中加熱，故A錯誤；實驗時應(yīng)先通入氫氣，目的是排除裝置中的空氣，防止發(fā)生危險，故B錯誤；硅不與鹽酸反應(yīng)，鐵與鹽酸反應(yīng)生成Fe2，F(xiàn)e2被H2O2氧化成Fe3，F(xiàn)e3與KSCN溶液反應(yīng)變紅，可以鑒定是否含有鐵單質(zhì)，故C正確；用NaOH溶液制備氨氣，需要加熱或NaOH溶液為濃溶液，裝置中沒有加熱裝置，且NaOH溶液為稀溶液，因此此裝置不能制備氨氣，故D錯誤。2.某學(xué)生想利用如圖裝置(燒瓶位置不能移動)收集下列氣體：H2Cl2NH3O2CH4NONO2SO2HCl下列操作正確的是()A在燒瓶中充滿水，由b進氣收集B在燒瓶中充滿水，由a進氣收集C燒瓶是干燥的，由b進氣收集D燒瓶是干燥的，由a進氣收集解析：選D在燒瓶中充滿水，由b進氣只能用來洗氣，不能用來收集氣體，故A錯誤；在燒瓶中充滿水，由a進氣收集不溶于水的氣體，為，而其他氣體與水反應(yīng)或溶于水，故B錯誤；從b進應(yīng)是密度比空氣大的氣體，可收集，NO不能用排空氣法收集，故C錯誤；從a進氣應(yīng)是密度比空氣小的氣體，可收集，故D正確。3實驗室利用下列裝置可測量一定質(zhì)量的鋼材中的含碳量(部分夾持裝置已略去)。下列有關(guān)判斷正確的是()A實驗時，先打開K1、K2，關(guān)閉K3，從a處通入N2，目的是排出裝置中的O2B點燃酒精燈前，需要打開K1、關(guān)閉K2，打開K3，K1起到平衡氣壓的作用C裝置中的酸性KMnO4溶液吸收SO2，裝置盛有濃硫酸，起到干燥作用D實驗前后需稱取裝置和裝置的質(zhì)量，才能準確地測得鋼材的含碳量解析：選C樣品與濃硫酸會反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳和水，實驗時，先打開K1、K2，關(guān)閉K3，從a處通入N2，目的是排出裝置中的CO2，故A錯誤；點燃酒精燈前，需要關(guān)閉K1、K2，打開K3，本實驗中K1無平衡氣壓的作用，故B錯誤；高錳酸鉀溶液具有強氧化性，可以吸收二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸(鹽)，裝置中的濃硫酸干燥二氧化碳，防止水蒸氣對二氧化碳吸收的影響，故C正確；裝置干燥管中的堿石灰是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，故實驗前后只需稱取裝置的質(zhì)量，就能準確地測得鋼材的含碳量，故D錯誤。4下列實驗裝置、選用的試劑或?qū)嶒灢僮髦卸颊_的是()A實驗室用裝置甲制取氨氣B用裝置乙吸收氨氣，并防止倒吸C用裝置丙稀釋濃硫酸D用裝置丁除去CO2中的HCl解析：選BA項實驗室用裝置甲制取氨氣，試劑應(yīng)是氫氧化鈣和氯化銨；C項不能用量筒稀釋溶液；D項應(yīng)選用飽和NaHCO3溶液。5選用如圖所示儀器中的兩個或幾個(內(nèi)含物質(zhì))組裝成實驗裝置，以驗證木炭可被濃硫酸氧化成CO2，下列說法正確的是()A按氣流從左向右流動，連接裝置的正確順序是afecdbB丁中溶液褪色，乙中溶液變渾濁，說明甲中生成CO2C丙中品紅溶液褪色，乙中溶液變渾濁，說明甲中生成CO2D丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液變渾濁，說明甲中有CO2生成解析：選A檢驗?zāi)咎颗c濃硫酸反應(yīng)的生成物中含有CO2，需排除SO2的干擾，再通入澄清石灰水中，洗氣裝置中導(dǎo)管長進短出，A正確；用酸性KMnO4溶液除去SO2后還應(yīng)再通入品紅溶液，檢驗SO2是否已被除盡，否則結(jié)論不可靠，B、C、D三項均不正確。6某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)利用MnO2、濃鹽酸反應(yīng)來制取干燥的氯氣并驗證其有無漂白性，所用裝置(數(shù)量可滿足需要，不含制氣裝置)如下，下列說法正確的是()A按氣流流動的先后順序，裝置連接順序依次為dacbeB按氣流流動的先后順序，裝置連接順序依次為dabaeC裝置e的主要用途是制備NaClOD若實驗中使用到裝置c且布條褪色，則說明濕潤的氯氣有漂白性解析：選B為確定氯氣有無漂白性，需要進入到裝置b中的氯氣中不含HCl及水蒸氣，故應(yīng)先用飽和食鹽水除去HCl，再用濃硫酸除去水蒸氣，為防止裝置e中水蒸氣進入裝置b中，在裝置b、e之間還應(yīng)加裝一個裝置a，尾氣用NaOH溶液吸收，A、C錯誤，B正確；由裝置b中現(xiàn)象可判斷Cl2有無漂白性，濕潤有色布條褪色是因氯氣與水反應(yīng)生成的HClO引起的，D錯誤。7用如圖所示裝置進行下列實驗，將分液漏斗中溶液X加入圓底燒瓶中與Y反應(yīng)，對試管B中現(xiàn)象描述不正確的是()選項X溶液固體YZ溶液現(xiàn)象A70%H2SO4Na2SO3 H2S溶液產(chǎn)生渾濁B濃氨水CaO酚酞試劑溶液變紅C鹽酸大理石Na2SiO3溶液出現(xiàn)白色沉淀D濃鹽酸MnO2NaOH溶液黃綠色氣體被吸收解析：選DNa2SO3和H2SO4反應(yīng)生成SO2，通入H2S溶液中，生成S，出現(xiàn)渾濁，選項A現(xiàn)象正確；濃氨水滴入CaO中，產(chǎn)生NH3，通入酚酞試劑中，溶液變紅，選項B現(xiàn)象正確；鹽酸與大理石反應(yīng)生成CO2，通入Na2SiO3溶液中生成硅酸沉淀，選項C現(xiàn)象正確；濃鹽酸與MnO2需加熱才能反應(yīng)，選項D不正確。8某興趣小組設(shè)計用鐵粉將NO還原為N2(同時生成FeO)，下列說法不正確的是()已知：濃硝酸可氧化NO；NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。A裝置的連接順序為afejihg(或gh)bcdB裝置戊中發(fā)生的化學(xué)方程式為2NO2Fe2FeON2C裝置丁的作用是除去揮發(fā)出來的硝酸和產(chǎn)生的NO2D裝置乙的作用是干燥，防止水蒸氣進入戊中干擾反應(yīng)解析：選D根據(jù)實驗原理利用NO被灼熱的鐵粉還原為N2，同時生成FeO，所以首先應(yīng)制備純凈的干燥的NO，利用銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO，由于硝酸具有揮發(fā)性，所以制得的NO中會混有硝酸和水蒸氣，則先通過裝置丁除去揮發(fā)出的HNO3等酸性氣體，然后再通過己干燥，得到純凈的干燥的NO進入戊中與鐵粉反應(yīng)，最后處理多余的NO，又因為NaOH溶液不與NO反應(yīng)，而濃硝酸可氧化NO生成NO2，所以最終先通過乙氧化NO，后再通過丙吸收，故裝置接口的連接順序為afejihg(或gh)bcd，A正確；裝置戊中NO被灼熱的鐵粉還原為N2，同時生成FeO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2Fe2FeON2，B正確；裝置丁盛放的是水，其作用是除去揮發(fā)出的HNO3等酸性氣體，C正確；裝置乙盛放的是濃硝酸，依題意可以氧化NO，便于NaOH溶液吸收，D錯誤。9實驗室用如下裝置(略去部分夾持裝置)模擬利用氨氣和次氯酸鈉合成肼(N2H4)的過程。下列說法正確的是()A將裝置中濃鹽酸換成H2O2，也可用于制備氧氣B中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2C分液漏斗中盛裝飽和食鹽水D當反應(yīng)結(jié)束時，中可收集一瓶純凈的NH3解析：選B由圖可知，中發(fā)生的反應(yīng)為MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O，打開K1，Cl2能和NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClO，用來制取NH3，裝置作安全瓶，能防倒吸，在中NH3和NaClO反應(yīng)生成N2H4，發(fā)生反應(yīng)ClO2NH3=N2H4ClH2O，最后關(guān)閉K1，中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2。裝置中濃鹽酸換成H2O2，制備氧氣時不需要加熱，MnO2作催化劑，故A錯誤；Cl2有毒，不能排放在環(huán)境中，則中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，故B正確；分液漏斗中應(yīng)該盛裝NaOH溶液，利用Cl2與NaOH溶液反應(yīng)制備NaClO，故C錯誤；反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉K2，多余的NH3可收集在中，但NH3中混有水蒸氣，故D錯誤。10Cl2O黃棕色具有強烈刺激性氣味的氣體，是一種強氧化劑，易溶于水且會與水反應(yīng)生成次氯酸，與有機物、還原劑接觸或加熱時會發(fā)生燃燒并爆炸。一種制取Cl2O的裝置如圖所示。已知：Cl2O的熔點為116 ，沸點為3.8 ，Cl2的沸點為34.6 ；HgO2Cl2=HgCl2Cl2O下列說法不正確的是()A裝置、中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水與濃硫酸B通入干燥空氣的目的是將生成的Cl2O稀釋減少爆炸危險C從裝置中逸出氣體的主要成分是Cl2OD裝置與之間不用橡皮管連接，是為了防止橡皮管燃燒和爆炸解析：選C制取Cl2O需要干燥純凈的Cl2，所以、中盛裝的試劑依次是飽和食鹽水與濃硫酸，故A正確；高濃度的Cl2O易爆炸，所以通入干燥空氣可以將生成的Cl2O稀釋減少爆炸危險，故B正確；裝置是收集Cl2O的裝置，所逸出的氣體不是Cl2O，故C錯誤；Cl2O與有機物接觸會發(fā)生燃燒并爆炸，裝置與之間不用橡皮管連接，是為了防止橡皮管燃燒和爆炸，故D正確。11三氯化硼是重要的化工原料?？捎糜谥迫∫遗鹜?B2H6)，也可作有機合成的催化劑。查閱資料BCl3的沸點為12.5 ，熔點為107.3 ；2B6HCl2BCl33H2，硼也能與強堿反應(yīng)。某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置制備三氯化硼?；卮鹣铝袉栴}：(1)A裝置中反應(yīng)的離子方程式： _。(2)B裝置的作用是_；如果拆去B裝置，可能的后果是_。(3)D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： _。(4)G裝置的作用是_；為使實驗裝置簡便，可用一個裝置代替F和G裝置。該裝置所用儀器是_，所裝試劑是_。(5)A、D兩處加熱的先后順序是_，其理由是_。(6)檢驗制得的產(chǎn)品中含有硼粉的實驗操作是_。解析：(1)裝置A制取Cl2，因此離子反應(yīng)方程式為MnO24H2ClMn2Cl22H2O。(2)鹽酸易揮發(fā)，制取的Cl2中含有HCl，B裝置的作用是除去Cl2中的HCl雜質(zhì)氣體；如果拆去B裝置，可能的后果是硼粉與HCl反應(yīng)生成的產(chǎn)物中有H2，加熱H2與Cl2的混合氣體，易發(fā)生爆炸。(3)D裝置中發(fā)生的反應(yīng)是硼粉與Cl2反應(yīng)生成BCl3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2B3Cl22BCl3。(4)G裝置其作用是吸收未反應(yīng)完的Cl2，防止污染空氣；為使實驗裝置簡便，可用一個裝置代替F和G裝置，可防止空氣中的水蒸氣進入E，又能吸收未反應(yīng)完的Cl2，該裝置所用儀器是干燥管或U形管，所裝試劑是堿石灰。(5)A、D兩處加熱的先后順序是先A后D，其理由是排盡裝置中的空氣，避免氧氣與硼粉反應(yīng)生成B2O3。(6)檢驗制得的產(chǎn)品中含有硼粉的實驗操作是取少量樣品于試管中，滴加濃NaOH溶液，若有氣泡產(chǎn)生，則樣品中含有硼粉；若無氣泡產(chǎn)生，則樣品中無硼粉。答案：(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)除去Cl2中的HCl雜質(zhì)氣體硼粉與HCl反應(yīng)生成的產(chǎn)物中有H2，加熱H2與Cl2的混合氣體，易發(fā)生爆炸(3)2B3Cl22BCl3(4)吸收未反應(yīng)完的Cl2，防止污染空氣干燥管或U形管堿石灰(5)先A后D排盡裝置中的空氣，避免氧氣與硼粉反應(yīng)生成B2O3(6)取少量樣品于試管中，滴加濃NaOH溶液，若有氣泡產(chǎn)生，則樣品中含有硼粉；若無氣泡產(chǎn)生，則樣品中無硼粉12SO2為大氣污染物，研究它的性質(zhì)對環(huán)境治理具有重要意義。在鋁基氧化銅作催化劑時，可利用天然氣脫除二氧化硫，并回收單質(zhì)硫(熔點為112.8 ，沸點為444.6 )。(1)裝置中導(dǎo)管X的作用是： _。用裝置A制取SO2，則試劑的組合最好是_(填字母)。a18.4 molL1H2SO4Cub4 molL1 HNO3Na2SO3c60%H2SO4K2SO3水與Al4C3在裝置A中制取甲烷，其化學(xué)方程式為_。(2)利用制得的CH4和SO2并結(jié)合BG裝置驗證反應(yīng)產(chǎn)物：CH42SO22SCO22H2O生成的單質(zhì)S和CO2。B裝置有三個作用，分別是_、_、_。實驗裝置依次連接的合理順序為B、_(每個裝置只用一次)。證明有CO2產(chǎn)生的現(xiàn)象為_。G裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。解析：(1)蒸餾燒瓶中產(chǎn)生氣體，使其中的壓強增大，若分液漏斗與蒸餾燒瓶不連通，則不利于液體滴入，所以裝置中導(dǎo)管X的作用是平衡壓強，使液體順利滴入燒瓶中。a項，“18.4 molL1H2SO4Cu”制取SO2需要加熱，而裝置A為固、液不加熱裝置，故不適合；b項，HNO3具有強氧化性，“4 molL1HNO3Na2SO3”發(fā)生氧化還原反應(yīng)，4價S被氧化成6價，得不到SO2，故不適合；c項，“60%H2SO4K2SO3”制取SO2符合強酸制弱酸原理，故適合。由已知，用水與Al4C3制取甲烷，根據(jù)原子守恒還生成Al(OH)3，故化學(xué)方程式為Al4C312H2O=4Al(OH)33CH4。(2)CH4和SO2的反應(yīng)需要高溫條件下在硬質(zhì)玻璃管中進行，B中濃硫酸可以起到干燥CH4和SO2的作用；B裝置中可同時通入CH4和SO2，便于充分混合CH4和SO2；CH4和SO2氣體通過濃硫酸，會形成氣泡，觀察氣泡以便調(diào)節(jié)CH4和SO2的流速比約為12。根據(jù)實驗?zāi)康模候炞CCH4和SO2反應(yīng)生成的單質(zhì)S和CO2，則裝置C冷卻得到固體S單質(zhì)，用E裝置中澄清石灰水驗證CO2，為防止SO2對驗證CO2實驗造成干擾，必須先將其除盡，可依次通過酸性高錳酸鉀溶液和品紅溶液，綜上分析實驗裝置依次連接的合理順序為B、D、C、G、F、E。若F中品紅溶液不褪色，則說明SO2已經(jīng)除盡，E中澄清石灰水變渾濁則能證明該實驗有CO2產(chǎn)生。G裝置中，酸性高錳酸鉀溶液與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，7價Mn被還原為2價，4價S被氧化為6價，根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒可寫出離子方程式：2MnO5SO22H2O=2Mn25SO4H。答案：(1)平衡氣壓，使液體順利滴入燒瓶中cAl4C312H2O=4Al(OH)33CH4(2)干燥充分混合觀察氣泡以便調(diào)節(jié)CH4和SO2的流速D、C、G、F、EF中品紅溶液不褪色，E中澄清石灰水變渾濁2MnO5SO22H2O=2Mn25SO4H13亞硝酰氯(NOCl)是有機合成中重要試劑，可由NO與Cl2在常溫常壓(或稍低溫度)下合成，其熔點64.5 ，沸點5.5 ，遇水易水解。實驗室模擬制備裝置如圖所示(部分夾持裝置省略)，D中三頸燒瓶置于10 冰鹽水中。經(jīng)查閱資料：NO與NaOH溶液不反應(yīng)，但NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O。(1)儀器甲的名稱是_。(2)圖示裝置中恒壓漏斗與分液漏斗相比，其優(yōu)點為_。(3)實驗開始時，先打開K1、K2，關(guān)閉K3，打開分液漏斗活塞滴入適量稀硝酸，至C中紅棕色完全消失后，關(guān)閉K1、K2，此時裝置C的作用為_。滴入適量濃鹽酸，點燃酒精燈，當_(填裝置字母)中充滿黃綠色氣體時，打開K1、K3，制備NOCl。(4)裝置乙中裝有無水CaCl2，其作用為_；丙為尾氣處理裝置，則最佳選擇為_。解析：(1)由圖可知，儀器甲的名稱是蒸餾燒瓶。(2)圖示裝置中的恒壓分液漏斗，可以平衡分液漏斗內(nèi)外壓強，便于液體順利流下。(3)關(guān)閉K1、K2，A中依然產(chǎn)生NO氣體，故此時C可以作為安全瓶，儲存A中產(chǎn)生的NO氣體，滴入適量濃鹽酸，點燃酒精燈，當D中充滿黃綠色氣體時，打開K1、K3，制備NOCl。(4)亞硝酰氯(NOCl)遇水發(fā)生水解反應(yīng)，裝置乙中無水氯化鈣可以吸收水蒸氣，防止水蒸氣進入D中使NOCl水解，丙為尾氣處理裝置，尾氣主要為NO、Cl2和NOCl、NO2，故在尾氣吸收時可以選用NaOH溶液，同時為了防止NOCl和NO2揮發(fā)逸出，可以在上方加一個浸有NaOH溶液的棉花團，中堿石灰固體不能吸收NOCl和NO氣體，中不能避免揮發(fā)出來的氣體污染空氣，則最佳選擇為。答案：(1)蒸餾燒瓶(2)平衡壓強，便于液體順利流下(3)儲存A中產(chǎn)生的NOD(4)防止水蒸氣進入D，使NOCl水解