高中化学常见气体制备原理及装置选择试题

实验室可用NH₄HCO₃和NaCl为原料制备纯碱。请根据下表数据和实验步骤，回答下列问题： 30℃时几种盐的溶解度／g

NaCl	NH4HCO3	NaHCO3	NH4Cl	Na2SO4	（NH4）2SO4	CaCl2	MgCl2	CaSO4
36.3	27.0	11.1	41.4	40.8	78	51.7	26.2	0.165

制备纯碱的步骤如下：
①配制50 mL约25％的粗食盐水溶液（密度近似为1 g／mL）。
②精制食盐水（粗食盐中含有少量Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质），用盐酸将滤液的pH值调至7。
③加热食盐水，将溶液温度控制在30 ─ 35℃。
④在不断搅拌下，分次将研细的NH₄HCO₃加入食盐水中，加完料后，继续保温、搅拌半小时。
⑤静置，趁热过滤，回收母液。晶体用蒸馏水洗涤两次。
⑥将晶体灼烧，得到纯碱。
（1）步骤①中，配制溶液的最后一步操作是               ；
（2）步骤②中，SO₄^2-是否需要加入某种试剂除去？   ，理由是             
（3）步骤④中所有操作的共同目的是             ；
（4）步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是   ，在通常情况下，检验这种阳离子的实验操作为             。

（1）阿司匹林是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解，分解温度为128～135℃。某学习小组在实验室以水杨酸（邻羟基苯甲酸）与醋酸酐[(CH₃CO)₂O]为主要原料合成阿司匹林，制备基本操作流程（略）。
①写出制备阿司匹林的化学方程式                。
可用重结晶提纯法提纯阿司匹林。方法如下：

加热回流的装置如图所示：

②使用温度计的目的是                    。
③冷凝水的流进方向是         。（填“b”或“c”）。
④重结晶提纯法所得产品的有机杂质较少的原因        。
检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是                           。
（2）氯化苄（C₆H₅CH₂Cl）也是一种重要的有机化工原料。工业上采用甲苯与干燥氯气在光照条件下反应合成氯化苄。为探索不同光强条件对合成产率的影响，需要对不同光强条件下的粗产品(含甲苯)进行纯度检测。每一组检测按照如下步骤进行：

A．称取0．300 g样品。

B．将样品与25 mL 4 mol·L^-lNaOH溶液在三颈烧瓶中混合，水浴加热回流l小时后停止加热（发生的反应为：C6H5CH2Cl+NaOH→C6H5CH2OH+ NaCl）。

C．在三颈烧瓶中加入50 mL 2 mol·L^-l HNO3，混合均匀。

D．将三颈烧瓶中溶液全部转移到100 mL容量瓶中，加水定容。

E.从容量瓶中取出25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入6.00 mL 0.100 mol·L^-1AgNO₃溶液，振荡混合均匀。
F.在锥形瓶中滴入几滴NH₄Fe(SO₄)₂溶液作为指示剂，用0.0250 mol·L^-1 NH₄SCN溶液滴定剩余的AgNO₃。
G.重复E、F步骤三次，消耗0.0250 mol·L¹NH₄SCN溶液的平均值为4.00mL。
（已知：NH₄SCN+ AgNO₃= AgSCN↓+NH₄NO₃）根据以上实验信息回答下列相关问题：
①C步骤所加硝酸的目的是       。
②在F步骤操作中，判断达到滴定终点的现象是         。
③该产品的纯度为         。（请保留2位小数）

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
已知：

	密度（g/cm^3）	熔点（℃）	沸点（℃）	溶解性
环己醇	0.96	25	161	能溶于水
环己烯	0.81	－103	83	难溶于水

⑴制备粗品：将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL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                  
⑵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      （填编号）洗涤环己烯。
A.KMnO₄溶液     B.稀H₂SO₄         C.Na₂CO₃溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从     （填f或g）口进入。蒸馏时要加入生石灰，目的是          。

③收集产品时，控制的温度应在    左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是                
A.蒸馏时从70℃开始收集产品 
B.环己醇实际用量多了 
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
⑶以下区分环己烯精品和粗品的方法，最好的是       。
A.酸性KMnO₄溶液      B.用金属钠      C.测定沸点

(10分)下图是化学课外活动小组设计的乙醇与氢卤酸反应的实验装置图。
，

（1）B中逸出的主要气体是____________________（填名称）；
（2）D瓶的作用是_____________________________；
（3）E管的作用是_________________________；
（4）F管口点燃的气体是___________________（填化学式）；
（5）A瓶中无水变蓝的原因是________________________。
（6）由A中发生的反应事实可推断出的结论是：________________________

乙醛在氧化铜催化剂存在的条件下，可以被空气氧化成乙酸。依据此原理设计实验制得并在试管C中收集到少量乙酸溶液（如图所示：试管A中装有40％的乙醛水溶液、氧化铜粉末；试管C中装有适量蒸馏水；烧杯B中装有某液体）。已知在60℃～80℃时用双连打气球鼓入空气即可发生乙醛的氧化反应，连续鼓入十几次反应基本完全。有关物质的沸点见下表：

物质	乙醛	乙酸	甘油	乙二醇	水
沸点	20.8℃	117.9℃	290℃	197.2℃	100℃

请回答下列问题：
（1）试管A内在60℃～80℃时发生的主要反应的化学方程式为（注明反应条件）____________________________________；
（2）如图所示在实验的不同阶段，需要调整温度计在试管A内的位置，在实验开始时温度计水银球的位置应在_____________；目的是____________________；当试管A内的主要反应完成后温度计水银球的位置应在___________________，目的是_____________________________；
（3）烧杯B的作用是___________________________；烧杯B内盛装的液体可以是____________（写出一种即可，在题给物质中找）；
（4）若想检验试管C中是否含有产物乙酸，请你在所提供的药品中进行选择，设计一个简便的实验方案。所提供的药品有：pH试纸、红色的石蕊试纸、碳酸氢钠粉末。实验仪器任选。该方案为______________________________。

(11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。
已知：

	密度(g/cm^3)	熔点(℃)	沸点(℃)	溶解性
环已醇	0.96	25	161	能溶于水
环已烯	0.81	－103	83	难溶于水

(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再将环己烯按图装置蒸馏，冷却水从       (填入编号)口进入。蒸馏时要加入生石灰的目的                    。

③收集产品时，控制的温度应在       左右，实验制得的环
己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是      。
a．蒸馏时从70℃开始收集产品
b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(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    

纳米氧化亚铜(Cu₂O)是一种用途广泛的光电材料，常用的制备方法有电化学法、湿化学法等。电化学法可用铜棒和石墨作电极，电解Cu(NO₃)₂稀溶液制备。湿化学法的制备过程为：在KOH溶液中加入一定量的CuSO₄溶液，再加入一定量的还原剂——肼（N₂H₄），加热并保持温度在90℃。检验反应完全后，分离、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为：
4CuSO₄ + N₂H₄ + 8KOH ＝ 2Cu₂O + N₂↑+ 4K₂SO₄ + 6H₂O
⑴电化学法制备Cu₂O时，铜棒做     极，阴极生成Cu₂O的电极反应式为                 。
⑵湿化学法中，检验纳米Cu₂O已经生成的实验方法是                                   。
⑶湿化学法得到的产品中常含有Cu。称取某产品1.76 g（设仅含Cu₂O和Cu），加入足量的稀硝酸，充分反应后得到标准状况下的NO气体224mL，计算产品中Cu₂O的质量分数。（写出计算过程）

(14分)某学生实验小组拟用孔雀石(主要成分是Cu(OH)₂·CuC0₃，其杂质主要为FeC0₃等)制胆矾，实验设计流程如下：

回答下列问题：
(1)步骤(a)中，实验研磨孔雀石的仪器名称          ；用硫酸浸取的化学方程式：                      
(2)步骤(b)中，pH控制在3．O～3．5，其目的是                        ；加过氧化氢发生反应的离子方程式为                                               。
(3)怎样判断蒸发浓缩已完成：                                          。
(4)将制得的样品用热重仪进行热重分析，热重仪原理及热重记录如下表：

写出212～248℃温度范围内发生反应的化学方程式                              。
(5) FeC0₃为白色沉淀，此沉淀的Ksp(FeC0₃)=2×10^-11,将FeCl₂的稀溶液与Na₂CO₃溶液等体积混合，若FeCl₂的浓度为2×lO^一5mol·L^-1．则生成沉淀所需Na₂CO₃溶液的最小浓度为    mol·L^-1。

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

（1）制备粗品
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入l mL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再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从_________口进入。

③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是（   ）
a．蒸馏时从70℃开始收集产品  
b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（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

实验室可用NaBr、浓H₂SO₄、乙醇为原料制备少量溴乙烷：
C₂H₅—OH+HBrC₂H₅Br+H₂O，已知反应物的用量为：0.30 mol NaBr（s）、0.25 mol C₂H₅OH（密度为0.80 g·cm^-3）、36 mL浓H₂SO₄（质量分数为98%，密度为1.84 g·mL^-1）、25 mL水。
试回答下列问题。
（1）该实验中漏斗的作用是什么？                                           。

（2）反应装置中的烧瓶应选择下列哪种规格最合适（   ）
A.50 mL              B.100 mL               C.150 mL            D.250 mL
（3）冷凝管中的冷凝水的流向应是（   ）
A. A进B出            B.  B进A出             C. 从A进或B进均可
（4）实验完成后，须将烧瓶内的有机物蒸出，结果得到棕黄色的粗溴乙烷，欲得纯净溴乙烷，应采用的措施是用                         洗涤后分液。
A、浓NaOH溶液    B、Na₂SO₃溶液    C、CCl₄    D、水
（5）实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口，其原因是：
                                                           。

Ⅰ．某同学为了探究氯化铵的性质，进行了如下实验，请你按要求回答下列问题。
（1）配制100mL1mol/L的NH₄Cl溶液。该同学应用托盘天平称量NH₄Cl固体的质量为     g。
有以下仪器：烧杯、胶头滴管、玻璃棒等玻璃仪器。
①还缺少的仪器有               ；
②使用容量瓶前必须进行的一步操作是             ；
（2）该同学又用下图所示的装置做了有关氨气的性质实验。

①写出实验室制氨气的化学方程式：                 ；
②写出B中盛放的是碱石灰其作用是             ；
③氨气极易溶于水，在氨水中滴加酚酞现象是           ；
④检验氨气的方法是                           。
Ⅱ．在稀硝酸中放入足量的铜片：
（1）反应的化学方程式为                            ；
（2）待反应停止后，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是                                。（用离子方程式表示）
（3）若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6L（标 
准状况下）。则所消耗的硝酸的物质的量是            。

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

（1）制备粗品
将12.5 mL环己醇加入试管A中，再加入l mL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再将环己烯按下图装置蒸馏，冷却水从_________口进入，目的是__________________。

③收集产品时，控制的温度应在_________左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是（   ）
a．蒸馏时从70 ℃开始收集产品                  b．环己醇实际用量多了
c．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（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

(8分)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。实验室可以用装置F制备氯气

请回答下列问题：
(1)装置F中发生反应的离子方程式为_____________________________；
(2)为了快速制备氨气，装置A的烧瓶中可装试剂____________________  ；
(3)E装置的作用是_______，DE的位置能不能调换      （填“能”或“不能”）；
(4)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是_______________；
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一，请写出反应的化学方程式：__________________________________。

无色晶体硫酸锌，俗称皓矾，在医疗上用作收敛剂，工业上作防腐剂、制造白色颜料（锌钡白）等。某实验小组欲用制氢废液制备硫酸锌晶体，进行了以下实验：
（1）取50mL制氢废液，过滤。除去不溶性杂质后，用ZnO调节滤液使pH约等于2，加热、蒸发、浓缩制得较高温度下的硫酸锌饱和溶液，冷却结晶，得到粗制的硫酸锌晶体。
①加入少量氧化锌调节滤液使pH≈2目的是         ；
②加热蒸发、浓缩溶液时，应加热到                    时，停止加热。
（2）粗晶体在烧杯中用适量蒸馏水溶解，滴加1～2滴稀硫酸，用沸水浴加热至晶体全部溶解。停止加热，让其自然冷却、结晶。抽滤（装置如图所示）。将所得晶体用少量无水乙醇洗涤1-2次，得到较纯的硫酸锌晶体。

①写出下列仪器的名称。a           ；b        
②抽滤跟普通过滤相比，除了得到沉淀较干燥外，还有一个优点是                       。
③用少量无水乙醇洗涤晶体的目的是             。
（3）在制取氢气时，如果锌粒中混有少量的铁、铜杂质，对硫酸锌的质量     （填“有”、“无”）影响，原因是                           。

铬酸铅俗称铬黄，不溶于水。广泛用于涂料、油墨、漆布、塑料和文教用品等工业。实验室模拟工业上用铬污泥（含有Cr₂O₃、Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂等）制备铬黄的工艺流程如下：

（1）将铬污泥粉碎的目的是                      。操作a的名称为     。
（2）废渣的主要成分是Al(OH)₃和Fe(OH)₃。已知25℃时，Al(OH)₃的K_sp=1.3×10^—33，则该温度下反应Al³⁺ + 3H₂O  Al(OH)₃ +3H⁺的平衡常数为          。
（3）写出加入30%H₂O₂过程中发生的离子反应方程式：                         。
（4）加入Pb(NO₃)₂沉淀CrO₄^2—时，检验沉淀是否完全的方法是                   。
（5）在废液中加入10%明矾溶液发生反应的化学方程式为                        。