高三化学一轮复习专题10第3单元气体的实验室制法和性质探究课时

气体的实验室制法和性质探究

A组 专项基础达标 (建议用时：30分钟)

1．(2017·石家庄模拟)下列实验方案不能达到相应实验预期目的的是( )

【导学号：37742291】

① ②

③ ④

A．①用铜和浓硝酸制取少量NO2 B．②比较S、C、Si的非金属性 C．③验证HCl溶解性

D．④用于吸收NH3尾气，并防止倒吸

A [A项，NO2不能用排水法收集，因为NO2与H2O反应。]

2．(2016·江苏高考)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是( )

A．制取氨气 B．制取NaHCO3

C．分离NaHCO3 D．干燥NaHCO3

C [A项中，制取NH3应用Ca(OH)2和NH4Cl固体加热，A不正确；B项中，CO2气体应长管进、短管出，B不正确；C项中，析出的NaHCO3晶体用过滤的方法分离，C正确；D项中

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△

NaHCO3应低温烘干，不能直接加热，易发生反应2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D不正确。]

3．(2014·天津高考)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

MnO2

A [Na2O2、H2O2制取O2的反应分别为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2H2O2=====2H2O＋O2↑，均可选取固体与液体在不加热条件下制取气体的装置，A正确。Cl2通过饱和NaHCO3溶液时产生CO2气体，应先用饱和NaCl溶液除去HCl，再用浓硫酸进行干燥，B错误。乙烯难溶于水，其密度小于空气，故可采用排水法或向下排空气法收集乙烯，但由于乙烯与空气的密度相差不大，故采用向下排空气法收集到的乙烯不纯净，C错误。用水吸收NO2尾气时，发生的反应为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，同时产生污染性气体NO，常用NaOH溶液吸收NO2，D错误。]

4．用如图所示装置进行实验，将少量液体甲逐滴加入到固体乙中，试管中试剂为丙，则下表中现象与结论均正确的是( )

【导学号：37742292】

选项 A B C D 甲 乙 丙 石蕊试液 AlCl3溶液 BaCl2溶液 水 试管中现象 先变红后褪色 先沉淀后消失 变浑浊 试管口出现红棕色 浓盐酸 二氧化锰 浓氨水 醋酸 浓硝酸 生石灰 碳酸钙 铜 D [浓盐酸与二氧化锰制备氯气需要加热，此装置不加热无法制得氯气，A错误；B项制得的氢氧化铝沉淀不溶于氨水，B错误；二氧化碳与BaCl2溶液不反应，无浑浊出现，C错误；浓硝酸与铜反应产生二氧化氮，二氧化氮与水反应产生一氧化氮，一氧化氮易被氧化为二氧化氮，故试管口出现红棕色，D正确。]

5．(2017·长春模拟)下列有关实验现象的预测或装置的选用正确的是( )

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A．用装置(Ⅰ)加热草酸晶体获取某些气体(草酸晶体的熔点101.5 ℃，分解温度约为150 ℃)

B．用装置(Ⅱ)进行实验时，酸性KMnO4溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去

C．用装置(Ⅲ)进行实验时，广口瓶内先有浅红棕色气体出现后又变为无色，且不会产生空气污染

D．用装置(Ⅳ)除去Cl2中的O2

B [A项，分解前先熔化，流向试管口；B项，浓H2SO4与蔗糖作用生成CO2、SO2；C项，NO不能被H2O吸收，会造成大气污染；D项，Cl2、O2与Cu在加热条件下均会发生反应。]

6．某学习小组拟利用如图装置制备氮化钙(化学式为Ca3N2，极易与H2O反应)。下列说法正确的是( )

A．打开活塞K通入N2，试管A内有气泡产生，说明装置气密性良好 B．U形管中盛放的干燥剂既可以是碱石灰，也可以是浓硫酸 C．将产物Ca3N2放入盐酸中，只能得到一种盐

D．反应结束后，先熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温后再关闭活塞K

D [A项，不能用通气体的方法检验装置气密性；B项，U形管只能装固体；C项，Ca3N2

放入盐酸中可得到两种盐CaCl2和NH4Cl。]

7．(2015·海南高考)工业上，向500～600 ℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。

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回答下列问题：

(1)制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为

_______________________________________________________________， 装置B中加入的试剂是____________。

(2)制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取____________。尾气的成分是____________。若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是

_______________________________________________________________、 _____________________________________________________________。

(3)若操作不当，制得的FeCl2 会含有少量FeCl3 ，检验FeCl3常用的试剂是________。欲制得纯净的FeCl2 ，在实验操作中应先_________，再________。

[解析] (1)制取无水氯化铁的实验中，A装置为氯气的制备装置，发生的反应为二氧△

化锰和浓盐酸共热生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，装置B的作用是除去氯气中的水蒸气，故B中加入的试剂是浓硫酸。(2)根据题给信息知制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl；尾气的成分是HCl和H2；若仍用D的装置进行尾气处理，氯化氢气体极易溶于水，氢气与氢氧化钠溶液不反应，则存在的问题是发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收。(3)检验FeCl3常用的试剂是KSCN溶液，欲制得纯净的FeCl2，应防止装置中氧气的干扰，在实验操作中应先点燃A处的酒精灯，利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气，再点燃C处的酒精灯。

△

[答案] (1)MnO2 ＋ 4HCl(浓)===== MnCl2 ＋ Cl2↑＋ 2H2O 浓硫酸

(2)HCl HCl和H2 发生倒吸 可燃性气体H2不能被吸收 (3)KSCN溶液 点燃A处的酒精灯 点燃C处的酒精灯

8．(2017·海南七校联盟)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点：33 ℃，沸点：73 ℃。实验室可用如图装置制取ICl3。

【导学号：37742293】

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(1)仪器a的名称是________。

(2)制备氯气选用的药品为漂白精固体[主要成分为Ca(ClO)2]和浓盐酸，相关反应的化学方程式为

_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。

(3)装置B可用于除杂，也是安全瓶，能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象是

_____________________________________________________________。 (4)试剂X为________。

(5)氯气与单质碘反应温度稍低于70 ℃，则装置D适宜的加热方式为 _____________________________________________________________。

[解析] (2)次氯酸钙与浓盐酸可发生氯元素的“归中反应”生成Cl2。(3)C中发生堵塞时，B中吸滤瓶内压强增大，可将饱和食盐水“压”入长颈漏斗。(5)低于100 ℃的反应适宜用水浴加热。

[答案] (1)蒸馏烧瓶

(2)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O (3)吸滤瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升 (4)碱石灰 (5)水浴加热

9．(2017·沈阳质检)四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。某校化学课外活动小组准备利用下图装置制备四氯化钛(部分夹持仪器已略去)。

资料表明：室温下，四氯化钛为无色液体，熔点：－25 ℃，沸点：136.4 ℃。在空气

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中发烟生成二氧化钛固体。在650～850 ℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。回答下列问题：

(1)检查该装置气密性的方法是

_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (2)A装置中分液漏斗上方的胶皮管的作用是

_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)实验中B装置中选用的试剂为________，该装置的作用是

_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (4)写出D中物质制备的化学方程式

_______________________________________________________________ _______________________________________________________________； 写出四氯化钛在空气中发烟的化学方程式

_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (5)E处球形冷凝管的作用是

_______________________________________________________________， 该装置冷却水应从________(填“c”或“d”)口通入。 (6)仪器F中盛装的物质是________。 (7)该实验设计略有缺陷，请指出其不足之处

_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。

[解析] (1)检查装置气密性时可以在B中加入蒸馏水至浸没玻璃导管a的下端，关闭活塞b，微热A装置中的烧瓶，若导管a中的液面上升一定的高度，则气密性良好。(2)A装置中分液漏斗上方的胶皮管的作用是平衡气压，有利于液体顺利滴下。(3)装置B中选用的试剂为饱和食盐水，其作用是洗去Cl2中的HCl气体，并用作安全瓶。(4)在D中制备TiCl4，高温

反应的化学方程式为TiO2＋2Cl2＋2C=====TiCl4＋2CO。四氯化钛在空气中发烟生成二氧化钛，化学方程式为TiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl↑。(5)冷凝管的作用是冷凝回流，冷却水从c口通入。(6)F的作用是避免空气中的水蒸气进入反应装置，所盛装的物质是碱石灰。(7)该实验设计的不足之处为没有对CO进行尾气处理。

[答案] (1)在B中加入蒸馏水至浸没玻璃导管a的下端，关闭活塞b，微热A装置中

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中发烟生成二氧化钛固体。在650～850 ℃下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。回答下列问题：

(1)检查该装置气密性的方法是

_______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (2)A装置中分液漏斗上方的胶皮管的作用是

_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)实验中B装置中选用的试剂为________，该装置的作用是

_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (4)写出D中物质制备的化学方程式

_______________________________________________________________ _______________________________________________________________； 写出四氯化钛在空气中发烟的化学方程式

_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (5)E处球形冷凝管的作用是

_______________________________________________________________， 该装置冷却水应从________(填“c”或“d”)口通入。 (6)仪器F中盛装的物质是________。 (7)该实验设计略有缺陷，请指出其不足之处

_______________________________________________________________ _____________________________________________________________。

[解析] (1)检查装置气密性时可以在B中加入蒸馏水至浸没玻璃导管a的下端，关闭活塞b，微热A装置中的烧瓶，若导管a中的液面上升一定的高度，则气密性良好。(2)A装置中分液漏斗上方的胶皮管的作用是平衡气压，有利于液体顺利滴下。(3)装置B中选用的试剂为饱和食盐水，其作用是洗去Cl2中的HCl气体，并用作安全瓶。(4)在D中制备TiCl4，高温

反应的化学方程式为TiO2＋2Cl2＋2C=====TiCl4＋2CO。四氯化钛在空气中发烟生成二氧化钛，化学方程式为TiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl↑。(5)冷凝管的作用是冷凝回流，冷却水从c口通入。(6)F的作用是避免空气中的水蒸气进入反应装置，所盛装的物质是碱石灰。(7)该实验设计的不足之处为没有对CO进行尾气处理。

[答案] (1)在B中加入蒸馏水至浸没玻璃导管a的下端，关闭活塞b，微热A装置中

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