高中化学常见气体制备原理及装置选择实验题

某校化学小组学生利用下图所示装置进行“乙二酸晶体受热分解”的实验，并验证分解产物中有CO₂和CO。（图中夹持装置及尾气处理装置均已略去）

（1）装置C中盛放NaOH溶液的作用是                                     。
（2）①证明分解产物中有CO₂的现象是                                      。
②证明分解产物中有CO的现象是                                           。
（3）实验结束后，装置F中黑色氧化铜变为红色固体。简述检验红色固体中是否含有Cu₂O的实验方法（已知Cu₂O溶于稀硫酸生成铜单质和硫酸铜）：                      。
（4）①草酸和草酸钠（Na₂C₂O₄）可以在酸性条件下被KMnO₄、MnO₂氧化。KMnO₄和草酸钠在稀硫酸中反应的离子方程式是                                       。
②实验室常用草酸钠标定KMnO₄溶液。操作如下：准确称取0.2000g草酸钠，放入锥形瓶中，加100mL稀硫酸溶解，用配置好的KMnO₄溶液滴定。当加入1滴KMnO₄溶液后，锥形瓶中溶液立即由无色变为紫红色，且30s不褪色，即达到滴定终点。重复上述滴定操作三次，实验数据如下表所示。

	滴定前	第一次终点	第二次终点	第三次终点
滴定管液面刻度	0.00mL	16.02mL	16.00mL	16.01mL

KMnO₄溶液的物质的量浓度的计算式是                     。

某实验小组用如图所示装置进行铜与浓硫酸反应的实验探究。

(1)写出甲中反应的化学方程式：                                        。
(2)乙试管口的棉花应沾有的试剂是     ，其作用是                           。
(3)实验小组成员观察乙试管内液体变化是                                 。
(4)充分反应后，若甲试管中有铜片剩余，继续向甲中加入溶液，发现铜片溶解，此反应的离子方程式为                                         。
(5)在100mL 18mol·L^-1的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，产生的气体在标准状况下的体积可能是          。(填字母)

A．40.32L

B．30.24L

C．20.16L

D．13.44L

根据下列实验装置图回答(装置用代号表示)：

(1)写出编号为①的仪器名称___           _。
(2)实验室加热高锰酸钾制氧气时，应选用的发生装置是__      __；实验室制二氧化碳时，应选用的发生装置是__    __；检验二氧化碳气体可选用D装置，其装置中盛放的试剂一般是__         __。
(3)实验室加热高锰酸钾制取氧气有以下主要操作步骤：①加热②把药品装入试管后固定在铁架台上③检查装置的气密性④熄灭酒精灯⑤用排水法收集气体⑥从水槽中取出导管。正确的操作顺序是(写序号)___             _。

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____________。

实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气

（1）实验室制取氯气的离子方程式             
（2）二氧化锰放在             浓盐酸放在             （填仪器名称）
（3）实验室制取氯气以前，首先应该进行       除了向上排气法收集氯气外，还可以用                           收集。
（4）图中两个洗气瓶放置的试液依次是             ，             图中错误是          
（5）碱石灰的作用是             
（6）制取标准状况下11.2L氯气转移电子     摩尔，被氧化的氯化氢是     摩尔。

使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100 mL)。
Ⅰ．实验步骤：
(1)配制100 mL待测白醋溶液。量取10.00 mL市售白醋，注入烧杯中用水稀释后转移到           (填仪器名称)中定容，摇匀即得。
(2)用        量取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中，向其中滴加2＿＿＿＿＿作指示剂。
(3)读取盛装0．100 0 mol·L^－1 NaOH溶液的               (填仪器名称)的初始读数。如果液面位置下图所示，则此时的读数为               mL。

(4)滴定。滴定过程中，眼睛应观察                   。滴定终点后记录NaOH溶液的终点读数。再重复滴定3次。
Ⅱ．实验记录：　

滴定次数 实验数据/mL	1	2	3	4
V(样品)	20.00	20.00	20.00	20.00
V(NaOH)（消耗）	15.95	15.00	15.05	14.95

Ⅲ．数据处理与讨论：                                         
(1)甲同学在处理数据时计算得：
平均消耗的NaOH溶液的体积V＝[(15.95＋15.00＋15.05＋14.95)/4] mL＝15.24mL。
指出他的计算的不合理之处：______________________________________。
按正确数据处理，可得c(市售白醋)＝___________mol·L^－1；市售白醋总酸量＝_________g/100 mL。
(2)在本实验的滴定过程中，下列操作会使实验结果偏大的是_______ (填写序号)。
a．未用标准NaOH溶液润洗滴定管
b．锥形瓶中加入待测白醋溶液后，再加少量水
c．锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出
d．滴定前锥形瓶用待测白醋溶液润洗

下图所示装置可用来制取Fe(OH)₂和观察Fe(OH)₂在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L H₂SO₄溶液和NaOH溶液。填写下列空白：

（1）B中盛有一定量的              ，A中应预先加入的试剂是         ，A中反应的化学方程式为                                        。
（2）实验开始时应先将活塞E       （填“打开”或“关闭”），目的是                                  。
（3）A反应一段时间后将活塞E       （填“打开”或“关闭”），目的是       
                                    。
（4）实验结束，拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，Fe(OH)₂被氧化。若反应过程中转移了0.04mol电子，则参加反应的氧气的体积为         L（标准状况）。

实验室用溴和苯在FeBr₃催化下制取溴苯，得到粗溴苯后，要用如下操作提纯：（1）蒸馏；（2）水洗；（3）用干燥剂干燥；（4）用10%的NaOH溶液洗涤。正确的操作顺序是

A．（1）（2）（3）（4）	B．（4）（2）（3）（1）
C．（4）（1）（2）（3）	D．（2）（4）（2）（3）（1）

海洋植物如海带.海藻中含有丰富的碘元素，其主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质，他们将海带灼烧成灰，用水浸泡一段时间（以让碘化物充分溶解在水中），得到海带灰悬浊液，然后按以下实验流程提取单质碘：(已知： 2I^- + Cl₂=2Cl^-+ I₂)

(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①        ，③           ；
(2)过程②中充入适量Cl₂的目的是                                 ；
(3)操作③中所用的有机试剂可以是                    （只填一种），
(4)操作过程③可以分解为如下几步：

A．把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；

B．把50ml碘水和15ml有机溶剂（你所选的）加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；

C．检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；

D．倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；

E．旋开活塞，用烧杯接收溶液；
F．从分液漏斗上口倒出上层液体；
G．将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准；
H．静置、分层。
(a)过程③正确操作步骤的顺序是：（填编号字母）                      ；
(b)上述G步操作的目的是：                                        ；

为检验炭粉与浓硫酸反应的产物设计如下装置，回答相关问题：
       
（1）上述装置中，在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性，如观察不到明显的现象，还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气                                  
（2）写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式：
                                         
（3）如果用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用
A中加入的试剂和作用是______                   _____
B中加入的试剂和作用是____               ____________
D中加入的试剂和作用是__                 ___________
（4）实验时，C中应观察到的现象是______________________

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）。

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”，并收集纯净干燥的气体。请回答该实验中的问题。

（1）写出该反应的化学方程式           ；干燥剂是_________（写名称）。
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是            ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是                。
（3）试管中收集气体是          (写化学式)，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行            。在虚线框内画出收集该气体的装置图。（限选仪器：试管、玻璃导管、水槽）
（4）反应后得到黑色固体，主要成分是Fe₃O₄，还含有少量Fe和FeO；限选以下试剂：稀HNO₃、稀HCl、KSCN溶液、氯水、CuSO₄溶液；
设计实验方案检验所得固体中含有Fe₃O₄，写出实验步骤和实验现象_____________。
‚证明固体中含有没完全反应的Fe____________________________。

下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置（夹持设备已略）。

⑴制备氯气选用的药品为：漂粉精固体和浓盐酸，相关的化学反应方程式为：
__________________________________________________________________。
⑵装置B中饱和食盐水的作用是_______________；同时装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象______________________________。
⑶装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性，为此C中I、II、III依次放入_______。

	a	b	c	d
I	干燥的有色布条	干燥的有色布条	湿润的有色布条	湿润的有色布条
II	碱石灰	硅胶	浓硫酸	无水氯化钙
III	湿润的有色布条	湿润的有色布条	干燥的有色布条	干燥的有色布条

⑷设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入一定量氯气时，可以看到无色溶液逐渐变为______色，说明氯的非金属性大于溴。
⑸打开活塞，将装置D中少量溶液加入装置E中，振荡。观察到的现象是_____________。
⑹有人提出，装置F中可改用足量的NaHSO₃溶液吸收余氯，试写出相应的离子反应方程式：
______________________，判断改用NaHSO₃溶液是否可行______（填“是”或“否”）。

欲用无水CuSO₄粉末配制500mL 0.1mol·L^—1  CuSO₄溶液。根据题意填空：
（1）如图所示仪器，配制上述溶液肯定不需用到的是      （填字母）配制上述溶液还需要的玻璃仪器有     （填仪器名称）。

（2）配制该溶液应选用           mL容量瓶，使用容量瓶之前必须进行              。   
（3）配制该溶液应用托盘天平称取         g无水CuSO₄。
（4）使用容量瓶配制溶液时，由于操作不当，会引起误差，下列情况会使所配溶液浓度  
偏低的是             （填编号）。
①用天平（使用游码）称量时，被称量物与砝码的位置放颠倒了
②向容量瓶中转移溶液时不慎将液滴洒在容量瓶外面
③溶液转移到容量瓶后，烧杯及玻璃棒未用蒸馏水洗涤
④转移溶液前容量瓶内有少量蒸馏水
⑤定容时，仰视容量瓶的刻度线
⑥定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线