高中化学常见气体制备原理及装置选择试题

下列叙述正确的是(   )

A．配制100mL1.0mol/LCuSO4溶液：将25gCuSO4∙5H2O溶于100mL蒸馏水中

B．配制6mol/L100mL硫酸时，定容后应将容量瓶沿顺时针方向摇匀

C．盛放NaOH溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶

D．可以采用溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法分离NaCl和KNO3固体混合物

如图所示，将仪器A中的浓盐酸滴加到盛有MnO₂的烧瓶中，加热后产生的气体依次通过装置B和C，然后再通过加热的石英玻璃管D（放置有铁粉）。请回答：

（1）仪器A的名称是______________，烧瓶中反应的化学方程式是_____________________。
（2）装置B中盛放液体是___________，气体通过装置B的目的是____________________。
装置C中盛放的液体是_________，气体通过装置C的目的是______________________。
（3）D中反应的化学方程式是_________________。
（4）烧杯E中盛放的液体是__________，反应的离子方程式是______________________。
（5）资料表明D中产物有以下性质：①受热易升华，冷却后易凝华；②遇H₂O(g)剧烈反应。为收集D中产物，在D与E之间，除增加收集装置外，还需要增加_________装置。

非金属元素及其化合物在工农业生产中应用非常广泛。请回答以下问题：
I．氯及其化合物
ClO₂与Cl₂的氧化性相近。在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛，某兴趣小组通过如下图所示，对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。

（1）A中发生反应的化学方程式：                               。
（2）关闭B的活塞，ClO₂在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO₂，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是                                  。
（3）已知在酸性条件下NaClO₂可发生反应生成NaCl并释放出ClO₂，该反应的离子方程式为                            ，在ClO₂释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是                                 。
II．硫及其化合物：
（1）选择以下装置，通过实验现象依次完成以下验证：SO₂具有酸性、氧化性、还原性、漂白性。其仪器的连接顺序为                                 。

（2）利用下图装置能证明SO₂不与BaCl₂溶液反应，通入X气体可排除干扰达到实验目的是

A CO₂        B NH₃         C O₃         D N₂        E NO₂
C发生的离子方程式                                     。
（3）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)的方案如下：

按上述方案实验，当消耗标准I₂溶液25.00 mL时，滴定完毕，滴定终点的标志           ，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)为                g·L^－1。

氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某小组模拟制备氨基甲酸铵的反应为：2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂COONH₄(s) ΔH＜0。（温度对反应的影响比较灵敏）
（1）如用下图装置和选用的试剂制取氨气，其中错误的是________；氨气的实验室制法的化学方程式是                                                  。

（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图所示，把NH₃和CO₂通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl₄中。 当悬浮物较多时，停止制备。（注：CCl₄与液体石蜡均为惰性介质。）

①发生器用冰水冷却的原因是                        ；
液体石蜡鼓泡瓶的作用是                            ；
双通玻璃管的作用是                                ；
浓硫酸的作用是                                    。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是             （填写操作名称）。
为了得到干燥产品，应采取的方法是________（填写选项序号）。
a．常压加热烘干         b．高压加热烘干         c．减压40℃以下烘干
（3）制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。请利用下列试剂，设计实验方案，对制得的氨基甲酸铵中的杂质进行成分探究。
限选试剂：蒸馏水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、稀盐酸。

已知磺酰氯(SO₂Cl₂)是一种有机氯化物，也是锂电池正极活性物质，SO₂Cl₂是一种无色液体，熔点—54.1 ℃，沸点69.1 ℃，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。磺酰氯(SO₂Cl₂)的制备方法及装置图如下：SO₂(g)＋Cl₂(g)SO₂C1₂(g) H＜0，

（1）化合物SO₂Cl₂中S元素的化合价是                  。
（2）仪器D的名称是             ，仪器C的作用除了吸收氯气和二氧化硫，还具有           作用。
（3）戊是贮气装置，则E中的溶液是             ；若缺少装置乙和丁，则产物变质，发生反应的化学方程式是                          
（4）反应结束后，将丙中混合物分离开的实验操作是         。
（5）有关该实验叙述正确的是
a、X、Y最好的席间组合是铜片和浓硫酸
b、活性炭的作用是作催化剂
c、冷凝管B也可以用作蒸馏
（6）GET公司开发的Li-SO₂Cl₂军用电池，其示意图如图所示，已知电池反应为：，则电池工作时，正极的电极反应式为是                          

某同学查阅资料后设计了一条1-丁醇的合成路线：

（1）利用图一装置可制备CO、丙烯等原料气体。①装置中e的名称是            ；
②a的作用                           ；
（2）实验室常用浓硫酸与甲酸作用来制备CO。写出对应的化学方程式：                 。
（3）制CO时，伴随的副产物还有少量S0₂、C0₂气体，某同学设计用图二装置进行检验。
①E₁的作用是：               ；E₃的作用是：              ；
②判断产物中有CO₂的现象是
（4）合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是

A．高温、常压、催化剂	B．适当的温度、常压、催化剂
C．低温、高压、催化剂	D．适当的温度、高压、催化剂

（5）正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1一丁醇粗品，为提纯1-丁醇，该小组查阅文献得知：①R-CHO+NaHS0₃（饱和）→RCH(OH)S0₃Na ↓；②沸点：乙醚34℃，1-丁醇118℃。并设计出如下提纯路线：

试剂1为             ，操作2为                ，操作3为             

碘化钠是实验室中常用的分析试剂，工业上用铁屑还原法制备NaI的流程如图所示。

请回答下列问题。
（1）判断反应①中碘是否反应完全的方法是_______________________。
（2）操作Ⅰ的名称是_____________。
（3）反应①的离子方程式为_____________________________________。
（4）反应②中NaIO₃被Fe单质还原为NaI，同时生成Fe(OH)₃，该反应的化学方程式是_______________；在该反应中若有99 g NaIO₃被还原，则转移电子的物质的量为________mol。

明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]。从明矾制备Al、K₂SO₄和H₂SO₄的工艺过程如下所示：

焙烧明矾的化学方程式为：4KAl(SO₄)₂·12H₂O＋3S2K₂SO₄＋2Al₂O₃＋9SO₂↑＋48H₂O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，还原剂是                       。
（2）从水浸后的滤液中得到K₂SO₄晶体的方法是                           。
（3）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂，该电池反应的化学方程式是                           。

工业上常利用含硫废水生产Na₂S₂O₃·5H₂O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶C中发生反应如下：
Na₂S(aq)＋H₂O(l)＋SO₂(g)=Na₂SO₃(aq)＋H₂S(aq)(Ⅰ)
2H₂S(aq)＋SO₂(g)=3S(s)＋2H₂O(l)  (Ⅱ)
S(s)＋Na₂SO₃(aq)Na₂S₂O₃(aq)  (Ⅲ)
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若         ，则整个装置气密性良好。装置D的作用                  。装置E中为         溶液。
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na₂S和Na₂SO₃恰好完全反应，则烧瓶C中Na₂S与Na₂SO₃的物质的量之比为         。
（3）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率，其中的液体最好选择         。
A．蒸馏水                         B．饱和Na₂SO₃溶液
C．饱和NaHSO₃溶液                 D．饱和NaHCO₃溶液
实验中，为使SO₂缓慢进入烧瓶C，采用的操作是         。已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是                                    。
反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有         。
A．烧杯       B．蒸发皿       C．试管      D．锥形瓶
（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na₂S₂O₃·5H₂O，其中可能含有Na₂SO₃、Na₂SO₄等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na₂SO₄，简要说明实验操作、现象和结论：                           。
已知Na₂S₂O₃·5H₂O遇酸易分解：S₂O₃^2—＋2H^＋=S↓＋SO₂↑＋H₂O
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、AgNO₃溶液

实验室以苯、乙醛为原料，AlCl₃为催化剂制备1，1–二苯乙烷，其反应原理为：

已知：AlCl₃固体遇水会发生较强烈水解。
I．制取装置如右图所示。

（1）该反应需控制反应温度为20℃。控制20℃的方法是          ；该反应不高于20℃的可能原因是：         。
（2）仪器a的作用是                ；装置c的作用是吸收HCl，写出产生HCl的化学方程式            ；装置b的作用是                 。
Ⅱ．实验结束后，将三口烧瓶中的混合物倒入冷稀盐酸中，用分液漏斗分离出有机层，依次用水、2％碳酸钠溶液、水洗涤，洗涤后加入少量无水硫酸镁固体，过滤、蒸馏，得到1，1–二苯乙烷。
（1）分液漏斗中，产品在     (填“上”或“下”)层；洗涤操作中，第二次水洗的目的是            ；无水硫酸镁也可用物质                代替。
（2）蒸馏提纯时，下列装置中会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是           (选填编号)。

（3）三口烧瓶中加入120mL苯(密度0．88g/mL)、19g A1C1₃和3．7g乙醛，20℃时充分反应，制得纯净的1，1–二苯乙烷7．8g。该实验的产率约为            。

某化学活动小组按下图所示流程由粗氧化铜样品（含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质）制取无水硫酸铜。

已知Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示：

请回答下列问题：
（1）在整个实验过程中，下列实验装置不可能用到的是        （填序号）

①          ②           ③           ④             ⑤
（2）溶液A中所含溶质为        ；
（3）物质X应选用        （填序号），沉淀II的主要成分是
①氯水       ②双氧水        ③铁粉         ④高锰酸钾
（4）从溶液C中制取硫酸铜晶体的实验操作为        。
（5）用“间接碘量法”可以测定溶液A中Cu²⁺(不含能与I^－发生反应的杂质)的浓度。过程如下：
第一步：移取10.00mL溶液A于100mL容量瓶，加水定容至100mL。
第二步：取稀释后试液20.00mL于锥形瓶中，加入过量KI固体，充分反应生成白色沉淀与碘单质。
第三步：以淀粉溶液为指示剂，用0.05000mol·L^－1的Na₂S₂O₃标准溶液滴定，前后共测定三组。达到滴定终点时，消耗Na₂S₂O₃标准溶液的体积如下表：
（已知：I₂+2S₂O₃^2－===2I^－+S₄O₆^2－）

滴定次数	第一次	第二次	第三次
滴定前读数（mL）	0.10	0.36	1.10
滴定滴定后读数（mL）	20.12	20.34	22.12

①CuSO₄溶液与KI的反应的离子方程式为        。
②滴定中，试液Na₂S₂O₃应放在        （填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”），判断滴定终点的依据是        。
③溶液A中c(Cu²⁺)=        mol·L^-1

实验室可用如图所示装置来进行的实验是

A．制取氧气

B．制取氨气

C．碳酸氢钠受热分解

D．制取乙酸乙酯

下图是实验室制取Cl₂并以Cl₂为原料进行特定反应的实验：

（1）A为氯气发生装置，写出反应的化学方程式________________________。
（2）实验开始先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl₂充满整个装置，再点燃D处的酒精灯。Cl₂通过C瓶后进入D，D装置内盛有碳粉，发生氧化还原反应，生成CO₂和HCl，写出D装置中反应的化学方程式              _____；装置C的作用是          。
（3）E处石蕊试液的现象是_______________；
（4）若将E处溶液改为石灰水，反应过程的现象是_____________________________。
A．有白色沉淀生成     B．无白色沉淀生成   C．先生成白色沉淀，然后沉淀消失
（5）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，由于余热的作用，A处仍有少量Cl₂产生，此时B中的现象是________________，B的作用是________________。

如图装置，将溶液A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是

A．若A为浓盐酸，B为MnO2，C中盛品红溶液，则C中溶液褪色

B．若A为浓硫酸，B为Na2SO3固体，C中盛石蕊溶液，则C中溶液先变红后褪色

C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀又溶解

D．若A为醋酸，B为贝壳，C中盛过量澄清石灰水，则C中溶液变浑浊

苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线：

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)：

已知：苯乙酸的熔点为76．5 ℃，微溶于冷水，溶于乙醇。
回答下列问题：
（1）在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是_______ 。
（2）将a中的溶液加热至100 ℃，缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130 ℃继续反应。在装置中，仪器b的作用是___________ ；仪器c的名称是 ，其作用是___________ 。反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是_________ 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是______ (填标号)。
A 分液漏斗 B 漏斗 C 烧杯 D 直形冷凝管 E 玻璃棒
（3）提纯粗苯乙酸的方法是________________ ，最终得到44 g纯品，则苯乙酸的产率是_________ 。
（4）用CuCl₂• 2H₂O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)₂沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是______________ 。
（5）将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu(OH)₂搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是_____________________ 。