高中化学常见气体制备原理及装置选择试题

制备、分离和提纯物质是化学研究的一个重要内容，下列有关说法正确的是

A．分馏和蒸馏的原理相同，且都为物理变化

B．木炭和焦炭的制取原理相同，且都为物理变化

C．用海水等为原料制取氯化钠和碳酸钠的原理相同，且都为物理变化

D．工业制铝和铁的方法相同，所发生的变化都为化学变化

为了测定某种碱金属的相对原子质量，设计装置如右图。该装置(包括水)的总质量为a g，将质量b g(不足量)碱金属放到水中，立即盖紧瓶塞，反应完全后再称量此装置的总质量为c g，则

(1)计算该碱金属相对原子质量的数学表达式                 
(2)无水CaCl₂的作用是                                   ，如果不用无水CaCl₂，测出的相对原子质量比实际的相对原子质量          (填写偏大、偏小或相等)。

现有乙酸、苯、苯酚、苯甲酸四种有机物组成的混合物，可按右面的图示程序进行分离（已知苯甲酸是微溶于水的白色晶体）。

请在圆括号内填上适当的试剂名称，在方格号内填上分离操作的名称，在方框内填上适当物质的化学式。

实验室用MnO₂粉末与浓盐酸共热制取氯气：
MnO₂+4HClMnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
实验Ι 验证氯气能否与水反应
某同学设计了如下图所示的实验装置：

（1）从下图选择适合A处的装置__________（填序号）。

（2）装置B中能否观察到预期的实验现象？_________（填“能”或“不能”），请说明理由______________。
实验II 测定反应后A中残余盐酸的浓度
步骤一：配制100mL1.00mol∙L^-1的NaOH溶液，配制过程如下：
①称量_______gNaOH固体，在烧杯中用适量蒸馏水溶解，冷却。
②将烧杯中的溶液转移至________中，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁及玻璃棒2~3次，洗涤液也注入容量瓶中。
③继续加蒸馏水至离刻度线1~2cm处，改用_________滴加蒸馏水至凹槽面最低处与刻度线相切。
④盖上瓶塞，上下颠倒摇匀，将所配溶液转移至指定试剂瓶中，贴上标签。
步骤二：取2.00mL反应后A中的溶液，稀释后滴加步骤一配制所得NaOH溶液，恰好完全反应时，消耗NaOH溶液的体积为11.80mL。
（3）完成步骤一的空格。
（4）根据实验数据，计算反应后A中残余盐酸的浓度为_________mol∙L^-1。
（5）某同学欲通过测Cl^-浓度来推测反应后A中残余盐酸的浓度，取2.00mL反应后A中的溶液，加入2.00mol∙L^-1AgNO₃溶液至不再产生沉淀时，发现所加的AgNO₃溶液的体积远大于理论值5.80mL，其原因是____________。

某实验小组仔细研究了硫酸亚铁铵的制备实验，并与侯氏制碱法的原理进行认真分析对比，同学们分别发表了如下看法，其中错误的是

A．没有难溶、难电离、易挥发物质生成的复分解反应也可能发生

B．溶液中某些离子结合成新物质析出，其根本原因是这些离子浓度的幂次积超过了该物质的溶度积常数或电离平衡常数

C．一种难溶物质或难电离物质，可以通过复分解反应生成更难溶或更难电离的物质

D．只要适当改变温度、压强、浓度，任何反应都可自发进行

下列提纯方法不正确的是（       ）

A．除去KNO3中的NaCl杂质-----------结晶、重结晶

B．除去食盐中的泥沙-----------过滤

C．除去KCl中的K2CO3------------加适量盐酸

D．除去碘水中的水-----------升华

下图所示装置中，若关闭活塞，则品红溶液无变化，石蕊溶液变红，石灰水变浑浊。据此判断气体和广口瓶中盛放的物质是（   ）

A．SO2和H2SO4（浓）

B．SO2和饱和NaHCO3

C．Cl2和NaHSO3

D．NO2和KOH

某化学兴趣小组在加热条件下利用二氧化锰和浓盐酸反应来制取并收集氯气。
（1）若要制取纯净干燥的氯气，应使气体依次通过装有____________和__________的洗气瓶。
（2）某同学不慎将MnO₂和KCl粉末混合了，分离该混合物的方法和步骤如下，请补充完整，①先在盛有混合粉末的烧杯中加入适量的水溶解；②将①所得的混合物过滤，该操作所用玻璃仪器有_________、玻璃棒、烧杯；③洗涤、干燥沉淀得到MnO₂；将第②步操作所得液体_______________（填操作名称）得到KCl固体。

草酸亚铁为黄色固体，作为一种化工原料, 可广泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新型电池材料、感光材料的生产。合成草酸亚铁的流程如下：

（1）配制(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液时，需加入少量稀硫酸，目的是                     。
（2）得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤，检验是否洗涤干净的方法是                。
（3）将制得的产品（FeC₂O₄·2H₂O）在氩气气氛中进行加热分解，结果如下图（TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数）。
①则A→B发生反应的化学方程式为：                    。

②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成，写出B→C的化学方程式           ；
（4）某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵。为了测定不纯产品中草酸根的含量，某同学做了如下分析实验：
Ⅰ．准确称量m g样品，溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容。
Ⅱ．取上述溶液20mL，用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定，溶液变为淡紫色，消耗高锰酸钾溶液的体积为V₁ mL。
Ⅲ．向上述溶液中加入足量Zn粉，使溶液中的Fe³⁺恰好全部还原为Fe²⁺。
Ⅳ．过滤，洗涤剩余的锌粉和锥形瓶，洗涤液并入滤液
Ⅴ．用c mol/L KMnO₄溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色，消耗KMnO₄溶液的体积V₂ mL。
已知：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺＝2Mn²⁺ +10CO₂+8H₂O
MnO₄^-+8H⁺+5Fe²⁺＝5Fe³⁺ + Mn²⁺+4H₂O
回答下列问题：
①若省略步骤Ⅳ，则测定的草酸根离子含量           （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
②m g样品中草酸根离子的物质的量为            （用c，V₁，V₂的式子表示，不必化简）。

苯甲酸（）和乙醇在浓硫酸催化下可以制得苯甲酸乙酯，及时除去反应中产生的水可提高酯的产率。据此某实验小组设计了如下图的装置来进行上述实验。相关信息如下：

	相对分子质量	密度/(g·cm^-3)	沸点/℃	水中溶解度
苯甲酸	122	1.27	249	微溶
乙醇	46	0.789	78.3	易溶
苯甲酸乙酯	150	1.05	212.6	难溶

实验方案为：
 
（1）仪器甲的名称为________________。
（2）①往丙中加入药品的顺序为_________________。
A．无水乙醇、浓硫酸、苯甲酸晶体           B．浓硫酸、苯甲酸晶体、无水乙醇
C．苯甲酸晶体、无水乙醇、浓硫酸            D．苯甲酸晶体、浓硫酸、无水乙醇
②若加热反应后发现未加沸石，应采取的正确操作是_____________。
③微沸回流过程中，可以看到乙内的混合试剂的颜色变为_______色。
（3）加入碳酸钠粉末的作用是__________________。
（4）分液要用到的玻璃仪器有__________，粗产物在_______层（填“上”或“下”）。
（5）加热蒸馏若采用下图装置（加热装置已经略去）进行，该装置存在的2个问题为__________、________。

（6）本实验所得到的苯甲酸乙酯产率为______________。
（7）装置乙的作用为____________________

根据题目要求填空：
（1）硫、氮的氧化物是主要的大气污染物，对大气的影响之一是导致酸雨。用化学方程式表示NO₂形成酸雨的原因：             ，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为                。
（2）实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示：

实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用B装置，反应的化学方程式是______________；如果用C装置，通常使用的药品是______________（写名称）；
‚下图是某学生设计收集氨气的几种装置，其中可行的是______________。

ƒ若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可能   是下列气体中的_____________
A.CO₂       B.NO         C.Cl₂          D.H₂
写出A装置中反应的离子方程式_______________。
（3）氢化钠（NaH）是一种还原性极强的物质，广泛应用于工业生产。
氢化钠（NaH）中Na元素的化合价为+1，在高温下氢化钠（NaH）可将四氯化钛(TiCl₄)还原成金属钛，该反应的化学方程式为                       。
‚NaH能与水剧烈反应：NaH＋H₂O===NaOH＋H₂↑，NaH与液氨(NH₃)也有类似反应，该反应的化学方程式为_________________________。
如果有12g NaH参加此反应，则转移电子的物质的量为________mol
（4）用SiHCl₃与过量H₂反应制备纯硅的装置如图所示(热源及夹持装置均已略去)：

SiHCl₃遇水剧烈反应生成H₂SiO₃、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式：_____________；H₂还原SiHCl₃过程中若混入O₂，可能引起的后果是___________；

根据气体的性质，推测利用如图装置，下列气体可制得的是

A．NO2

B．Cl2

C．O2

D．NH3

用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（　　）

A．实验室用图1所示装置制取少量氨气

B．用图2 所示装置蒸干AlCl3饱和溶液制备无水AlCl3

C．用图3装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积

D．用图4所示装置可除去CO2中含有的少量HCl

下列实验与物质微粒大小无直接关系的是(　　)

“烂板液”是制印刷锌板时，用稀HNO₃腐蚀锌板后得到的废液，主要含Zn(NO₃)₂和由自来水带进的Cl^－、Fe³⁺等杂质离子。在实验室中由“烂板液”制取ZnSO₄·7H₂O的过程如下：

已知有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe^3+	1.9	3.2
Zn^2+	6.4	8.0

（1）沉淀B的主要成分是              。
（2）第②步操作中需要的玻璃仪器有                  。
（3）第④步中pH应保持在                   范围内。
（4）第⑥步调节溶液pH＝2的目的是                                       。
（5）操作⑦包含3个基本实验操作，它们是蒸发浓缩、                和过滤。