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1、计时双基练(三十二)气体的制备、净化和收集(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共6小题，每小题8分，共48分)1实验室制备下列气体时，所用方法正确的是()A制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置B制氯气时，用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体C制乙烯时，用排水法或向上排空气法收集气体D制二氧化氮时，用水或NaOH溶液吸收尾气解析Na2O2与H2O或H2O2在MnO2作催化剂制氧气均选用“固液”不加热装置，A项正确；用MnO2和浓盐酸制Cl2时，气体中混有HCl，除HCl应该用饱和食盐水，NaHCO3与HCl、Cl2均会发生反应生成新杂质CO2，B项错误
2、；乙烯与空气密度接近，不能用排空气法收集，C项错误；NO2与H2O反应产生NO，污染空气，D项错误。答案A2下列制备气体的实验设计中错误的是()选项A.B.C.D.药品NH4Cl与Ca(OH)2石灰石和稀盐酸稀硝酸和铜片KMnO4与浓盐酸装置解析不能用排空气法收集NO。答案C3如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为()ABCD解析用H2O2制O2的反应原理为2H2O22H2OO2，由反应物的状态和反应条件可选作为制取装置。干燥O2可选用和装置，要收集干燥的O2只能用装置，故合理的装置组合为或。答案C4(2015山东淄博模拟)下
3、列制取二氧化碳的装置中，不能做到“随时控制反应的发生与停止”的是()解析A装置当关闭止水夹时，继续反应生成的气体不能将盐酸完全排到漏斗中，反应物之间不能分离，反应不会停止，故不是“随时控制反应的发生与停止”的制气装置。答案A5(2015辽宁抚顺二中期中)下列仪器和装置，用橡胶管经过简单连接，可制备收集多种不同的纯净、干燥的气体(考虑有毒尾气吸收)。关于这些装置的连接，下列说法正确的是()A制备收集Cl2：连接afcedB制备收集H2：连接bcgC制备收集CO2：连接bdeD制备收集NH3：连接bdec解析B项，用水排水法收集不到干燥的气体，故该项不正确；CO2不能用碱石灰来干燥，故C项不正确；
4、由于氨气极易与浓硫酸反应，吸收尾气时导管插入液面下易发生倒吸，故D项不正确。答案A6如图所示的装置常用于制取气体并检验气体的性质。下列有关说法正确的是()A关闭分液漏斗的活塞，将干燥管末端放入水中，微热烧瓶，有气泡从水中冒出，停止加热后，干燥管内有水柱形成，表明装置不漏气B若装置用于制取氯气并验证其具有漂白性，则A中所用试剂为稀盐酸，B中所用药品为KMnO4固体，C中为品红溶液C若装置用于制取SO2并验证其具有漂白性，则A中所用试剂为浓硫酸，B中所用药品为Na2SO3固体，C中为酸性KMnO4溶液D若实验时B中盛放固体NaOH，A中为浓氨水，C中为稀AgNO3溶液，则实验过程中，C试管中看不到
5、明显的实验现象解析A项，由于装置的体积较大，可用酒精灯微热烧瓶，加热时干燥管口有气泡冒出，冷却后干燥管口有水柱形成，说明装置的气密性良好，正确；B项，制氯气时应用浓盐酸，错误；C项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色的原因是SO2能将KMnO4还原，表现还原性，不表现漂白性，错误；D项，实验过程中C试管中有沉淀出现，若NH3过量，则可观察到沉淀溶解，错误。答案A二、非选择题(本大题共3小题，共52分)7(16分)在实验室用下图装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行氨气的制取和性质探究实验。请回答下列问题：(1)若用装置制取NH3，则制取反应的化学方程式为_。若要测定生成的NH3的体积，则必须选择的装
6、置是_(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是_。(2)若用装置制取并收集干燥的NH3，则检验该装置气密性的方法是_。收集NH3应选择的装置是_(填装置序号)。证明氨气已收集满的操作是_。(3)将氨气通过灼热的氧化铜粉末，得到氮气和铜，写出该反应的化学方程式_。要制取并收集纯净的氮气(可含有少量的水)，应使用上述仪器中的(按气流方向从左向右列出)：_。解析(1)测定氨气体积，需采用装置把气体体积转化为液体体积，然后用装置测量液体体积。(3)首先用装有碱石灰的干燥管除去氨气中的水蒸气，然后通入中，用排空气法收集的氮气不纯，应该用排水法收集，收集前还应除去氮气中的氨气。答案(1)2NH4ClC
7、a(OH)22NH3CaCl22H2O氨气难溶于该试剂，该试剂不与氨气反应，不易挥发(2)在烧瓶导管口处接上导气管，关闭分液漏斗活塞，将导气管末端插入水槽中，用热毛巾捂着烧瓶，观察导气管末端是否有气泡冒出，移开热毛巾一段时间，再观察导气管末端是否有一段水柱用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝(或将蘸浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，有白烟生成)(3)2NH33CuO3CuN23H2O8(18分)(2015四川成都模拟)N2在诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。查阅资料N2的制法有下列三种方案：方案1：加热NaNO2和NH4Cl
8、的浓溶液制得N2。方案2：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉。方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2。实验准备以实验室常见仪器(药品)设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器未画出)。分析交流(1)若以方案1制得N2，应选择的发生装置是_(填装置字母)。(2)若按方案2制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料制取，整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是_(填装置字母)。(3)若以排水法收集N2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法，其原因是_。你提出的收集方法是_。(4)上述三个方案中，制得的N2纯度最差的是_。在N2纯度要求不甚严格的情况下，
9、有人建议将方案2和方案3结合使用，你认为其优点是_。解析(1)反应器的选择与反应物的状态以及反应条件有关，方案1为加热两种液态物质，符合此条件的只有A装置。(2)方案2为固体和气体的反应，反应器应选择B，但要求通入的氨气干燥且纯净，利用浓氨水和生石灰反应制取氨气为固液不加热的装置，选择E，但同时有水蒸气生成，因此利用碱石灰来干燥，反应完成后产生的水蒸气与没有参与反应的氨气一同导出，利用浓硫酸既可以除去水，又可以除去氨气。(3)排气法收集气体主要是利用气体密度的差别。因此利用可以直接排空内部空气的装置来收集氮气。(4)方案3利用了除去空气中的氧气制得氮气的原理，空气中除了氧气和氮气外还有二氧化碳
10、和稀有气体等，因此制得的N2不纯净。答案(1)A(2)EDBC(3)N2的相对分子质量与空气的平均相对分子质量相近(从气体密度大小角度解释也可)用气囊收集(其他合理答案也可)(4)方案3CuO和Cu可循环利用，节省药品9(18分)(2015新课标全国卷)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的
11、产物中有_。装置B的主要作用是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。(3)设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸_。解析(1)澄清石灰水通常可以用来检验二氧化碳，所以推测产物中有二氧化碳；草酸易升华，加热易变成气体随分解产物进入C装置，影响二氧化碳的检验。(2)要想检验一氧化碳，必须先除净二氧化碳和水蒸气，选F、D、G装置，再利用一氧化碳的还原性检验它的存在，选H
12、、D装置，还要进行一氧化碳的尾气处理，选I装置。若存在一氧化碳，则黑色的氧化铜被还原为红色的铜，一氧化碳被氧化成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。(3)根据相对强酸制弱酸的原理，用碳酸盐溶液和草酸混合，只要能看到气泡产生即可。利用酸碱中和的原理，证明氢氧化钠的物质的量是草酸的2倍。答案(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验(2)F、D、G、H、D、ICuOH中黑色粉末变为红色，其后的装置D中澄清石灰水变浑浊(3)向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液，有气泡产生用NaOH标准溶液滴定同浓度的草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
