高中化学常见气体制备原理及装置选择试题

以乙烯为初始反应物可制得正丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）。
已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成。下式中反应物的中间产物（Ⅲ）可看成是由（Ⅰ）中的碳氧双键打开，分别跟（Ⅱ）中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得。（Ⅲ）是一种3-羟基醛，此醛不稳定，受热即脱水而生成不饱和醛（烯醛）：

请运用已学过的知识和上述给出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应的化学方程式（不必写出反应条件）____。

有下列实验装置如图：

示意图中A是简易的氢气发生器，B是大小适宜的圆底烧瓶，C是装有干燥剂的U形管，a是旋转活塞，D是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞的试管。
实验前先检查实验装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B；向A中加入一定量适当浓度的盐酸，产生氢气。经必要的“操作”〔见问题（2）〕后，在导管的出口处点燃氢气，然后如图所示套上烧瓶B，塞紧瓶塞，氢气在烧瓶中继续燃烧，用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中氢气的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入试管E中，使酚酞试液呈红色。请回答下列问题。
（1）实验前如何检查装置的气密性：</PGN0035B.TXT/PGN>____。
（2）点燃氢气前必须进行____操作，进行该操作的方法是____。
（3）写出B、D中分别发生反应的化学方程式：
B中_______________
D中________________
（4）C中所盛干燥剂的名称是____；该干燥剂的作用是____。

在75℃左右，用HgSO4做催化剂，乙炔可以水化为乙醛。但HgSO4遇到某些特定物质常会发生催化剂中毒而失去催化作用，H2S就是其中一种。现用乙炔水化法，只用块状电石、浓硫酸、水、NaOH溶液，氧化汞粉末五种物质制乙醛，装置如图所示：

请回答以下问题：
（1）实验开始时，仪器A中盛放电石，B中应装入_______其作用是_______。
（2）仪器D中盛放水，其作用是___________。
（3）蒸馏烧瓶F中应加入氧化汞和另外两种试剂，若将三者分别直接加入，请按加入的先后顺序写出包括</PGN0030B.TXT/PGN>氧化汞在内的各试剂的名称：____；将HgO加入F中的操作方法是________。
（4）装置图中，加热F的方式叫____；所选用温度计G的量程表示正确的是________（填序号）。
A．0℃～50℃
B．0℃～100℃
C．0℃～200℃
D．50℃～100℃
E．0℃～360℃
（5）检验乙醛已制出的操作，现象是：____。

水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成份是CO、H2，还含有CO2和水蒸气请用下列装置设计一个实验，如图以确认上述混合气中含有CO和H2。

（1）连接上述装置的正确顺序是：（填各接口的代码字母）
混合气→（   ）（   ）接（   ）（   ）接（   ）（   ）接（   ）（   ）接（   ）（   ）。
（2）确认混合气中有H2的实验现象是______；
其理由是_______________。

实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气，反应式为：
NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O↑+Q实验
装置如图所示，试回答：

①装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是____。（填写编号）a．防止NaNO2饱和溶液蒸发b．保证实验装置不漏气c．使NaNO2饱和溶液容易滴下
②B部分的作用是____。a．冷凝b．冷却氮气c．缓冲氮气流
③加热前必须进行的一个操作步骤是____；加热片刻后，即应移去酒精灯以防反应物冲出，其原</PGN0021B.TXT/PGN>因是______________。
④收集N2前，必须进行的步骤是（用文字说明）____；收集N2最适宜的方法是（填写编号）________。a．用排气法收集在集气瓶中b．用排水法收集在集气瓶中c．直接收集在球胆或塑料袋中

二氧化硫的催化氧化是放热反应。下列关于接触法制硫酸的叙述中正确的是 

A．为提高SO2的转化率，接触室内反应温度选定在400℃~500℃

B．为防止催化剂中毒，炉气在进入接触室之前需要净化

C．为防止污染大气，从吸收塔出来的尾气常用NaOH溶液吸收

D．为提高SO3的吸收效率，用稀硫酸代替水吸收SO3　.

（ 12分)某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯

    .

	图一
			图二

 

 
（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入lmL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热
至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是____________，导管B除了导气外还具有的作用是____________。
②试管C置于冰水浴中的目的是________________________________________________。
（2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在_________层(填上或下)，分液后用_________ (填入编号)洗涤。
a．KMnO₄溶液      b．稀H₂SO₄
c．Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏，冷却水从_________口进入。蒸馏时要加入生石灰，目的是__________________。

	图三

 

 
③收集产品时，控制的温度应在_________左右。
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是_________。
a．用酸性高锰酸钾溶液        b．用金属钠            c．测定沸点

从环己烷可制备1，4-环己二醇的二醋酸酯，下列有关的8步反应（其中所有无机产物都已略去）：

其中有3步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应。
反应①____和____属于取代反应。
化合物的结构简式是：B____，C_____。
反应④所用试剂和条件是_______。

下列装置或操作能达到实验目的(必要的夹持装置及石棉网已省略)的是 （  ）

A．实验室制乙烯	B．实验室制乙炔并验证乙炔发生氧化反应	C．实验室中分馏石油
D．若A为醋酸，B为贝壳(粉状)，C为苯酚钠溶液，验证醋酸、苯酚、碳酸酸性的强弱

下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是   （   ）

 
A．                    B．              C．               D．

除去下列溶液中的杂质（括号内是杂质）所用试剂不正确的是（  ）

A．NaOH溶液（Ba(OH)2）:用Na2SO4溶液

B．NaCl溶液（Na2SO4）:用Ba(NO3)2溶液

C．KOH溶液（Ba(OH)2）:用Ca(OH)2溶液

D．HNO3溶液（HCl）:用AgNO3溶液

用下面所示的A、B、C三种装置都可制取溴苯．请仔细分析三套装置，然后回答下列问题：
(1)写出三个装置中都发生的反应的化学方程式____________________、____________________；写出B的试管中还发生的反应的化学方程式____________________．
(2)装置A、C中长导管的作用是____________________．
(3)B、C装置已连接好，并进行了气密性检验，也装入了合适的药品，接下来要使反应开始，对B应进行的操作是__________________，对C应进行的操作是____________________．
(4)A中存在加装药品和及时密封的矛盾，因而在实验中易造成的不良后果是____________________．
(5)B中采用了双球吸收管，其作用是________________；反应后双球管中可能出现的现象是________________；双球管内液体不能太多，原因是______________________________________________________．
(6)B装置也存在两个明显的缺点，使实验的效果不好或不能正常进行，这两个缺点是________________、________________.

实验室制取硝基苯常用如图装置。

（1）苯的硝化反应是在浓H₂SO₄和浓HNO₃的混合液中进行的，其中浓H₂SO₄的作用是_____________。
（2）在往试管中加入苯时为何要逐滴加入且不断振荡试管?
（3）温度计悬挂在烧杯中的水中，目的是________________________________。
（4）本实验用水浴加热而不直接用酒精灯加热试管，其优点是_____________。
（5）被水浴加热的试管口都要带一长导管，其作用是_____________。
（6）反应完毕后，如何从试管内混合物中分离出硝基苯?

下列两题分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修课程模块的内容，请你选择其中一题作答，如果两题全做，则按A题评分。

A．【物质结构与性质】
1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作的贡献。
⑴科学家通过X射线探明，NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体晶格能数据如下表：

晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能／(kJ·mol^－1)	786	715	3 401

4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是  ▲ 。
⑵科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示。

①写出基态Cu原子的核外电子排布式  ▲ ；金属铜采用下列  ▲ （填字母代号）堆积方式。

 
A              B             C              D
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式（必须将配位键表示出来）  ▲ 。
③水分子间存在氢键，请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响  ▲ 。
④SO₄^2－的空间构型是  ▲ 。
B．【实验化学】
硫酸亚铁铵的化学式为(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，又名莫尔盐，是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。
步骤一：铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na₂CO₃溶液，加热，过滤、洗涤、干燥、称量，质量记为m₁。
步骤二：FeSO₄的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀H₂SO₄中，充分反应后过滤并用少量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，质量记为m₂。
步骤三：硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH₄)₂SO₄加入“步骤二”中的蒸发皿中，缓缓加热一段时间后停止，冷却，待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗涤并自然干燥，称量所得晶体质量。
步骤四：用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。
回答下列问题：
⑴步骤三中称取的(NH₄)₂SO₄质量为  ▲ 。
⑵①铁屑用Na₂CO₃溶液处理的目的是  ▲ 。制备FeSO₄溶液时，用右图装置趁热过滤，原因是  ▲ 。
②将(NH₄)₂SO₄与FeSO₄混合后加热、浓缩，停止加热的时机是  ▲ 。
③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步骤为：Fe^3＋标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀HCl溶液外，还应注意的问题是  ▲ 。
④该实验最终通过  ▲ 确定硫酸亚铁铵产品等级。

过碳酸钠（2Na₂CO₃·3H₂O₂）俗称固体双氧水，是一种很好的消毒剂和供氧剂（有活性氧存在），外观为白色自由流动颗粒，其制备流程如下图所示。图中BC—1、BC—2均为稳定剂，其中BC—1是由异丙醇和三乙醇胺按一定比例混合而成。

 
过碳酸钠简易制备工艺路线
（1）制备过程中加入BC—1的目的是                                    。
（2）结晶过程中加入氯化钠、搅拌，作用是                               。
（3）洗涤抽滤产品，合适的洗涤试剂是         （填选项编号）。

A．饱和NaCl溶液

B．水

C．异丙醇

D．碳酸钠饱和溶液

（4）写出制备过碳酸钠的方程式：                                       。
（5）由实验测定反应温度对产物的影响如下表：

T/°C	活性氧百分含量	产率
5～10	13.94	85.49
10～15	14.02	85.78
15～20	15.05	88.38
20～25	14.46	83.01

根据上表数据，你认为反应最佳的温度选择的范围是             。