（通用版）2020高考化学一轮复习跟踪检测（二十七）题型研究以气体制备为主体的综合实验（含解析）.doc

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1、1跟踪检测（二十七） 题型研究以气体制备为主体的综合实验1实验室用 H2还原 SiHCl3(沸点：31.85 )制备纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去)，下列说法正确的是( )A装置、中依次盛装的是浓 H2SO4、冰水B实验时，应先加热管式炉，再打开盛装稀硫酸的分液漏斗C为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质，需要用到的试剂为盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液D该实验中制备氢气的装置也可用于氢氧化钠稀溶液与氯化铵固体反应制备氨气解析：选 C 本题制备晶体硅，H 2SiHCl 3 Si3HCl，此反应应在装= = = = =高 温 置中进行，装置的目的是制备氢气，氢气中含有水蒸气，对后续实验产生干

2、扰，必须除去，因此装置的目的是除去氢气中的水蒸气，即装置中盛放浓硫酸，装置的目的是提供 SiHCl3气体，因此在水浴中加热，故 A 错误；实验时应先通入氢气，目的是排除装置中的空气，防止发生危险，故 B 错误；硅不与盐酸反应，铁与盐酸反应生成 Fe2 ，Fe 2被 H2O2氧化成 Fe3 ，Fe 3 与 KSCN 溶液反应变红，可以鉴定是否含有铁单质，故 C 正确；用 NaOH 溶液制备氨气，需要加热或 NaOH 溶液为浓溶液，装置中没有加热装置，且 NaOH溶液为稀溶液，因此此装置不能制备氨气，故 D 错误。2.某学生想利用如图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体：H 2 Cl 2 NH 3

3、 O 2 CH 4NO NO 2 SO 2 HCl下列操作正确的是( )A在烧瓶中充满水，由 b 进气收集B在烧瓶中充满水，由 a 进气收集C烧瓶是干燥的，由 b 进气收集D烧瓶是干燥的，由 a 进气收集解析：选 D 在烧瓶中充满水，由 b 进气只能用来洗气，不能用来收集气体，故 A 错误；在烧瓶中充满水，由 a 进气收集不溶于水的气体，为，而其他气体与水反应或溶于水，故 B 错误；从 b 进应是密度比空气大的气体，可收集，NO 不能用排空气法收集，故 C 错误；从 a 进气应是密度比空气小的气体，可收集，故 D 正确。3实验室利用下列装置可测量一定质量的钢材中的含碳量(部分夹持装置已略去)。

4、下2列有关判断正确的是( )A实验时，先打开 K1、K 2，关闭 K3，从 a 处通入 N2，目的是排出装置中的 O2B点燃酒精灯前，需要打开 K1、关闭 K2，打开 K3，K 1起到平衡气压的作用C装置中的酸性 KMnO4溶液吸收 SO2，装置盛有浓硫酸，起到干燥作用D实验前后需称取装置和装置的质量，才能准确地测得钢材的含碳量解析：选 C 样品与浓硫酸会反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，实验时，先打开K1、K 2，关闭 K3，从 a 处通入 N2，目的是排出装置中的 CO2，故 A 错误；点燃酒精灯前，需要关闭 K1、K 2，打开 K3，本实验中 K1无平衡气压的作用，故 B 错误；高锰酸钾溶

5、液具有强氧化性，可以吸收二氧化硫转化为硫酸(盐)，装置中的浓硫酸干燥二氧化碳，防止水蒸气对二氧化碳吸收的影响，故 C 正确；装置干燥管中的碱石灰是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，故实验前后只需称取装置的质量，就能准确地测得钢材的含碳量，故 D 错误。4下列实验装置、选用的试剂或实验操作中都正确的是( )A实验室用装置甲制取氨气B用装置乙吸收氨气，并防止倒吸C用装置丙稀释浓硫酸D用装置丁除去 CO2中的 HCl解析：选 B A 项实验室用装置甲制取氨气，试剂应是氢氧化钙和氯化铵；C 项不能用量筒稀释溶液；D 项应选用饱和 NaHCO3溶液。5选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置

6、，以验证木炭可被浓硫酸氧化成 CO2，下列说法正确的是( )3A按气流从左向右流动，连接装置的正确顺序是 afecdbB丁中溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成 CO2C丙中品红溶液褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中生成 CO2D丁和丙中溶液都褪色，乙中溶液变浑浊，说明甲中有 CO2生成解析：选 A 检验木炭与浓硫酸反应的生成物中含有 CO2，需排除 SO2的干扰，再通入澄清石灰水中，洗气装置中导管长进短出，A 正确；用酸性 KMnO4溶液除去 SO2后还应再通入品红溶液，检验 SO2是否已被除尽，否则结论不可靠，B、C、D 三项均不正确。6某研究性学习小组的同学利用 MnO2、浓盐酸反应来制取

7、干燥的氯气并验证其有无漂白性，所用装置(数量可满足需要，不含制气装置)如下，下列说法正确的是( )A按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为 dacbeB按气流流动的先后顺序，装置连接顺序依次为 dabaeC装置 e 的主要用途是制备 NaClOD若实验中使用到装置 c 且布条褪色，则说明湿润的氯气有漂白性解析：选 B 为确定氯气有无漂白性，需要进入到装置 b 中的氯气中不含 HCl 及水蒸气，故应先用饱和食盐水除去 HCl，再用浓硫酸除去水蒸气，为防止装置 e 中水蒸气进入装置 b 中，在装置 b、e 之间还应加装一个装置 a，尾气用 NaOH 溶液吸收，A、C 错误，B正确；由装置 b 中

8、现象可判断 Cl2有无漂白性，湿润有色布条褪色是因氯气与水反应生成的 HClO 引起的，D 错误。7用如图所示装置进行下列实验，将分液漏斗中溶液 X 加入圆底烧瓶中与 Y 反应，对试管 B 中现象描述不正确的是( )选项 X 溶液 固体 Y Z 溶液 现象4A 70%H2SO4 Na2SO3 H2S 溶液 产生浑浊B 浓氨水 CaO 酚酞试剂 溶液变红C 盐酸 大理石Na2SiO3溶液出现白色沉淀D 浓盐酸 MnO2NaOH溶液黄绿色气体被吸收解析：选 D Na 2SO3和 H2SO4反应生成 SO2，通入 H2S 溶液中，生成 S，出现浑浊，选项A 现象正确；浓氨水滴入 CaO 中，产生 N

9、H3，通入酚酞试剂中，溶液变红，选项 B 现象正确；盐酸与大理石反应生成 CO2，通入 Na2SiO3溶液中生成硅酸沉淀，选项 C 现象正确；浓盐酸与 MnO2需加热才能反应，选项 D 不正确。8某兴趣小组设计用铁粉将 NO 还原为 N2(同时生成 FeO)，下列说法不正确的是( )已知：浓硝酸可氧化 NO；NaOH 溶液能吸收 NO2，不吸收 NO。A装置的连接顺序为 afejihg(或 gh)bcdB装置戊中发生的化学方程式为 2NO2Fe 2FeON 2= = = = = C装置丁的作用是除去挥发出来的硝酸和产生的 NO2D装置乙的作用是干燥，防止水蒸气进入戊中干扰反应解析：选 D 根据

10、实验原理利用 NO 被灼热的铁粉还原为 N2，同时生成 FeO，所以首先应制备纯净的干燥的 NO，利用铜与稀硝酸反应生成 NO，由于硝酸具有挥发性，所以制得的NO 中会混有硝酸和水蒸气，则先通过装置丁除去挥发出的 HNO3等酸性气体，然后再通过己干燥，得到纯净的干燥的 NO 进入戊中与铁粉反应，最后处理多余的 NO，又因为 NaOH 溶液不与 NO 反应，而浓硝酸可氧化 NO 生成 NO2，所以最终先通过乙氧化 NO，后再通过丙吸收，故装置接口的连接顺序为 afejihg(或 gh)bcd，A 正确；装置戊中 NO被灼热的铁粉还原为 N2，同时生成 FeO，反应的化学方程式为2NO2Fe 2F

11、eON 2，B 正确；装置丁盛放的是水，其作用是除去挥发出的= = = = = HNO3等酸性气体，C 正确；装置乙盛放的是浓硝酸，依题意可以氧化 NO，便于 NaOH 溶液吸收，D 错误。9实验室用如下装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨气和次氯酸钠合成肼(N 2H4)的过程。下列说法正确的是( )5A将装置中浓盐酸换成 H2O2，也可用于制备氧气B中盛装 NaOH 溶液，用于吸收多余的 Cl2C分液漏斗中盛装饱和食盐水D当反应结束时，中可收集一瓶纯净的 NH3解析：选 B 由图可知，中发生的反应为 MnO24HCl(浓)MnCl2Cl 22H 2O，打开 K1，Cl 2能和 NaOH 溶液反

12、应生成= = = = = NaCl、NaClO，用来制取 NH3，装置作安全瓶，能防倒吸，在中 NH3和 NaClO 反应生成 N2H4，发生反应 ClO 2NH 3=N2H4Cl H 2O，最后关闭 K1，中盛装 NaOH 溶液，用于吸收多余的 Cl2。装置中浓盐酸换成 H2O2，制备氧气时不需要加热，MnO 2作催化剂，故A 错误；Cl 2有毒，不能排放在环境中，则中盛装 NaOH 溶液，用于吸收多余的 Cl2，故 B正确；分液漏斗中应该盛装 NaOH 溶液，利用 Cl2与 NaOH 溶液反应制备 NaClO，故 C 错误；反应结束后，关闭 K2，多余的 NH3可收集在中，但 NH3中混有

13、水蒸气，故 D 错误。10Cl 2O 黄棕色具有强烈刺激性气味的气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆炸。一种制取 Cl2O 的装置如图所示。已知：Cl 2O 的熔点为116 ，沸点为 3.8 ， Cl2的沸点为34.6 ；HgO2Cl 2=HgCl2Cl 2O下列说法不正确的是( )A装置、中盛装的试剂依次是饱和食盐水与浓硫酸B通入干燥空气的目的是将生成的 Cl2O 稀释减少爆炸危险C从装置中逸出气体的主要成分是 Cl2OD装置与之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸解析：选 C 制取 Cl2O 需要干燥纯净的 Cl2，所以、

14、中盛装的试剂依次是饱和食盐水与浓硫酸，故 A 正确；高浓度的 Cl2O 易爆炸，所以通入干燥空气可以将生成的 Cl2O6稀释减少爆炸危险，故 B 正确；装置是收集 Cl2O 的装置，所逸出的气体不是 Cl2O，故 C错误；Cl 2O 与有机物接触会发生燃烧并爆炸，装置与之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸，故 D 正确。11三氯化硼是重要的化工原料。可用于制取乙硼烷(B 2H6)，也可作有机合成的催化剂。查阅资料 BCl 3的沸点为 12.5 ，熔点为107.3 ；2B6HCl 2BCl33H 2，硼也能与强碱反应。= = = = = 某研究性学习小组用如图所示装置制备三氯化硼。回答

15、下列问题：(1)A 装置中反应的离子方程式： _。(2)B 装置的作用是_；如果拆去 B 装置，可能的后果是_。(3)D 装置中发生反应的化学方程式： _。(4)G 装置的作用是_；为使实验装置简便，可用一个装置代替 F和 G 装置。该装置所用仪器是_，所装试剂是_。(5)A、D 两处加热的先后顺序是_，其理由是_。(6)检验制得的产品中含有硼粉的实验操作是_。解析：(1)装置 A 制取 Cl2，因此离子反应方程式为MnO24H 2Cl Mn2 Cl 22H 2O。(2)盐酸易挥发，制取的 Cl2中含= = = = = 有 HCl，B 装置的作用是除去 Cl2中的 HCl 杂质气体；如果拆去

16、B 装置，可能的后果是硼粉与 HCl 反应生成的产物中有 H2，加热 H2与 Cl2的混合气体，易发生爆炸。(3)D 装置中发生的反应是硼粉与 Cl2反应生成 BCl3，反应的化学方程式为2B3Cl 2 2BCl3。(4)G 装置其作用是吸收未反应完的 Cl2，防止污染空气；= = = = = 为使实验装置简便，可用一个装置代替 F 和 G 装置，可防止空气中的水蒸气进入 E，又能吸收未反应完的 Cl2，该装置所用仪器是干燥管或 U 形管，所装试剂是碱石灰。(5)A、D 两处加热的先后顺序是先 A 后 D，其理由是排尽装置中的空气，避免氧气与硼粉反应生成7B2O3。(6)检验制得的产品中含有硼

17、粉的实验操作是取少量样品于试管中，滴加浓 NaOH 溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉。答案：(1)MnO 24H 2Cl Mn2 Cl 22H 2O= = = = = (2)除去 Cl2中的 HCl 杂质气体 硼粉与 HCl 反应生成的产物中有 H2，加热 H2与 Cl2的混合气体，易发生爆炸(3)2B3Cl 2 2BCl3= = = = = (4)吸收未反应完的 Cl2，防止污染空气 干燥管或 U 形管 碱石灰(5)先 A 后 D 排尽装置中的空气，避免氧气与硼粉反应生成 B2O3(6)取少量样品于试管中，滴加浓 NaOH 溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼

18、粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉12SO 2为大气污染物，研究它的性质对环境治理具有重要意义。在铝基氧化铜作催化剂时，可利用天然气脱除二氧化硫，并回收单质硫(熔点为 112.8 ，沸点为 444.6 )。(1)装置中导管 X 的作用是： _。用装置 A 制取 SO2，则试剂的组合最好是_(填字母)。a18.4 molL 1 H2SO4Cub4 molL 1 HNO3Na 2SO3c60%H 2SO4K 2SO3水与 Al4C3在装置 A 中制取甲烷，其化学方程式为_。(2)利用制得的 CH4和 SO2并结合 BG 装置验证反应产物：CH42SO 2 2SCO 22H 2O 生成的单质 S 和

19、CO2。= = = = =铝 基 氧 化 铜 490 500 B 装置有三个作用，分别是_、_、_。实验装置依次连接的合理顺序为 B、_(每个装置只用一次)。证明有 CO2产生的现象为_。G 装置中发生反应的离子方程式为_。解析：(1)蒸馏烧瓶中产生气体，使其中的压强增大，若分液漏斗与蒸馏烧瓶不连通，则不利于液体滴入，所以装置中导管 X 的作用是平衡压强，使液体顺利滴入烧瓶中。a8项， “18.4 molL1 H2SO4Cu”制取 SO2需要加热，而装置 A 为固、液不加热装置，故不适合；b 项，HNO 3具有强氧化性， “4 molL1 HNO3Na 2SO3”发生氧化还原反应，4 价 S被

20、氧化成6 价，得不到 SO2，故不适合；c 项， “60%H2SO4K 2SO3”制取 SO2符合强酸制弱酸原理，故适合。由已知，用水与 Al4C3制取甲烷，根据原子守恒还生成 Al(OH)3，故化学方程式为 Al4C312H 2O=4Al(OH)33CH 4。(2)CH 4和 SO2的反应需要高温条件下在硬质玻璃管中进行，B 中浓硫酸可以起到干燥CH4和 SO2的作用；B 装置中可同时通入 CH4和 SO2，便于充分混合 CH4和 SO2；CH 4和 SO2气体通过浓硫酸，会形成气泡，观察气泡以便调节 CH4和 SO2的流速比约为 12。根据实验目的：验证 CH4和 SO2反应生成的单质 S

21、 和 CO2，则装置 C 冷却得到固体 S 单质，用 E 装置中澄清石灰水验证 CO2，为防止 SO2对验证 CO2实验造成干扰，必须先将其除尽，可依次通过酸性高锰酸钾溶液和品红溶液，综上分析实验装置依次连接的合理顺序为B、D、C、G、F、E。若 F 中品红溶液不褪色，则说明 SO2已经除尽，E 中澄清石灰水变浑浊则能证明该实验有 CO2产生。G 装置中，酸性高锰酸钾溶液与 SO2发生氧化还原反应，7 价 Mn 被还原为2 价，4 价 S 被氧化为6 价，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出离子方程式：2MnO 5SO 22H 2O=2Mn2 5SO 4H 。 4 24答案：(1)平衡气压，

22、使液体顺利滴入烧瓶中 cAl 4C312H 2O=4Al(OH)33CH 4(2)干燥 充分混合 观察气泡以便调节 CH4和 SO2的流速 D、C、G、F、E F中品红溶液不褪色，E 中澄清石灰水变浑浊2MnO 5SO 22H 2O=2Mn2 5SO 4H 4 2413亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中重要试剂，可由 NO 与 Cl2在常温常压(或稍低温度)下合成，其熔点64.5 ，沸点5.5 ，遇水易水解。实验室模拟制备装置如图所示(部分夹持装置省略)，D 中三颈烧瓶置于10 冰盐水中。经查阅资料：NO 与 NaOH 溶液不反应，但 NO2NO2NaOH= =2NaNO2H 2O。(1)仪器甲

23、的名称是_。(2)图示装置中恒压漏斗与分液漏斗相比，其优点为_。(3)实验开始时，先打开 K1、K 2，关闭 K3，打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸，至 C 中红棕色完全消失后，关闭 K1、K 2，此时装置 C 的作用为_。滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当_(填装置字母)中充满黄绿色气体时，打开 K1、K 3，制备 NOCl。9(4)装置乙中装有无水 CaCl2，其作用为_；丙为尾气处理装置，则最佳选择为_。解析：(1)由图可知，仪器甲的名称是蒸馏烧瓶。(2)图示装置中的恒压分液漏斗，可以平衡分液漏斗内外压强，便于液体顺利流下。(3)关闭 K1、K 2，A 中依然产生 NO 气体，故此时 C 可以

24、作为安全瓶，储存 A 中产生的 NO 气体，滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当 D中充满黄绿色气体时，打开 K1、K 3，制备 NOCl。(4)亚硝酰氯(NOCl)遇水发生水解反应，装置乙中无水氯化钙可以吸收水蒸气，防止水蒸气进入 D 中使 NOCl 水解，丙为尾气处理装置，尾气主要为 NO、Cl 2和 NOCl、NO 2，故在尾气吸收时可以选用 NaOH 溶液，同时为了防止 NOCl 和 NO2挥发逸出，可以在上方加一个浸有 NaOH 溶液的棉花团，中碱石灰固体不能吸收 NOCl 和 NO 气体，中不能避免挥发出来的气体污染空气，则最佳选择为。答案：(1)蒸馏烧瓶(2)平衡压强，便于液体顺利流下(3)储存 A 中产生的 NO D(4)防止水蒸气进入 D，使 NOCl 水解 10