高中化学常见气体制备原理及装置选择实验题

实验室用乙醇和浓H₂SO₄反应制取乙烯时，常发现反应混合液变黑，同时制得的乙醇具有刺激性气味，它是浓H₂SO₄氧化了乙醇的缘故。试求：
现有以下盛放于洗气瓶中的药品：

A．溴水	B．浓NaOH溶液	C．澄清石灰水
D．酸性KMnO4 E．品红溶液，请设计实验方案证明所制得的乙烯中混有CO2、SO2，同时乙烯能与溴水反应。

①写出气体通过洗气瓶时试剂放置的先后顺序（可重复选用）                   。
②证明存在SO₂的实验现象是                                              ；
③证明存在CO₂的实验现象是                    ，
④证明C₂H₄与溴水反应的实验现象是                           。

海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图：

（1）指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①            ，③              ；
过程②中有关反应的离子方程式为                                         。
（2）提取碘的过程中，可供选择的有机试剂是               

A．甲苯、酒精

B．四氯化碳、苯

C．汽油、乙酸

D．汽油、甘油

（3）从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还须经过蒸馏，指出右面实验装置图中的错误之处：

①                                      ；
②                                      ；
③                                      。
（4）进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是                                ，最后晶态碘在                     里聚集。

图为实验室制乙酸乙酯的装置。

（1）在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓H2SO4混合液的方法为：                                  
                                   
（2）装置中通蒸汽的导管要插在饱和Na₂CO₃溶液的液面以上，不能插在溶液中，目的是：                                                                   
（3）浓H₂SO₄的作用：                                            
（4）饱和Na₂CO₃的作用：                                                
（5）试管中加入沸石的作用：                                                                 
（6）实验室生成的乙酸乙酯其密度比水           （填“大”或“小”），有          的气味。

实验室配制500ml 0.1mol·L^-1的Na₂CO₃溶液，回答下列问题：
（1）应用托盘天平称取碳酸钠粉末               g。
（2）配制时应选用的仪器有500ml容量瓶，托盘天平、烧杯、药匙、                   。
（3）若实验时遇到下列情况，所配溶液的浓度偏大的是             。

A．加水定容时超过刻度线，又吸出少量水至刻度线；	B．忘记将洗涤液转入容量瓶；
C．容量瓶洗涤后内壁有水珠而未作干燥处理；
D．称量碳酸钠粉末时左盘放砝码，右盘放药品；

E、定容时俯视刻度线。

(8分)用98%的浓硫酸(其密度为1.84g/cm3)配制100mL1.0mol·L^－1稀硫酸,若实验仪器有:
A．100mL量筒             B．托盘天平          C．玻璃棒               D．50mL容量瓶
E.10mL量筒        F.胶头滴管      G.50mL烧杯      H.100mL容量瓶
（1）需量取浓硫酸的体积为       mL。
（2）实验时选用的仪器有(填序号)       
（3）配制过程中，下列情况会使配制结果偏高的是(填序号)
①定容时俯视刻度线观察液面
②容量瓶使用时未干燥
③定容后经振荡、摇匀、静置，发现液面低于刻度线，再加蒸馏水补至刻度线
（4）在容量瓶使用方法中,下列操作不正确的是(填序号)       
A．使用容量瓶前检查它是否漏水
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配液润洗
C．将氢氧化钠固体放在天平托盘的滤纸上,准确称量并放入烧杯中溶解后,立即注入容量瓶中
D．将准确量取的18.4mol·L^－1的硫酸，注入已盛有30mL水的100mL的容量瓶中，加水至刻度线
E.定容后塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转摇匀

某学生活动小组设计了溴苯的制取装置，如图所示。请填写下列空白：

（1）制取溴苯的反应方程式是：
                                               。
（2）在滴入混合液几分钟后，能观察到的现象是：
Ⅰ处：                                            ，
Ⅱ处：                                            ，
Ⅲ处：                                            ，
Ⅳ处：                                            。
（3）在2～3min后，可以在a管底部得到                  。
（4）NaOH的作用是                                     ，
U形管中苯的作用是                                ，
AgNO₃ 溶液的作用是                                。

实验室用下图所示装置通过制取NH₃再和CuO 反应制得N₂，同时还原CuO 得Cu 。

（1）写出（A）中反应的化学方程式_______                       __；
（2）写出（C）中反应的化学方程式______，在此反应中NH₃表现出_____性
（3）（B）中装有______         ___药品，作用是_____          ____。
（4）停止反应时，应先撤离_______                    __装置中的酒精灯。
（5）从（C）装置出来的气体中可能含有_________气体，若要获得较纯的N₂，应采用 _________方法收集。

如图在试管A中先加入2mL的甲，并在摇动下缓缓加入2mL乙，充分摇匀，冷却后再加入丙，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在试管B中加入5ml丁溶液，按图连接好装置，用酒精灯对试管A小火加热3～5min后，改用大火加热，当观察到B试管中有明显现象时停止实验。试回答：

（1）写出下列物质的化学式(不用指出浓度)
甲              乙                  
丙              丁                  
（2）甲物质所含官能团的名称为        
（3）写出试管A中发生反应的化学方程式
                                                                           
（4）若用¹⁸O标记乙醇中的氧元素，则¹⁸O会出现在哪种生成物中？                  
（5）试管甲中加入浓硫酸的主要目的是                     
（6）B中长导管不宜伸入试管的溶液中，原因是              
（7）B中使用丁溶液的作用是                                                    

(17分)某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图14-2所示，A中放有浓硫酸，B中放有乙醇、无水醋酸钠，D中放有饱和碳酸钠溶液。

已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl₂·6 C₂H₅0H
②有关有机物的沸点:

试剂	乙醚	乙醇	乙酸	乙酸乙酯
沸点/℃	34.7	78.5	118	77.1

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请回答：
（1）浓硫酸的作用是                  ；若用同位素¹⁸0示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者，写出能表示¹⁸0位置的化学方程式：                             。
（2）球形干燥管C的作用是                      。若反应前向D中加入几滴酚酞，溶液呈红色，产生此现象的原因是(用离子方程式表示)                     ；反应结束震荡静止后D中的现象是                      ．
（3）从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水，应先加入无水氯化钙，分离出          ；再加入(此空从下列选项中选择)       ，然后进行蒸馏，收集77℃左右的馏分，以得较纯净的乙酸乙酯。

A．五氧化二磷

B．碱石灰

C．无水硫酸钠

D．生石灰

（4）有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“－CH₂CH₃”，来确定副产物中存在乙醚。请你对该同学的观点进行评价：                               。

取wg含有杂质（杂质受热不分解）的NH₄HCO₃，选用如图所示的装置，制取一瓶干燥的氨气，多余氨气全部被水吸收。回答：
（1）选用的装置是（用A、B、C……回答）           ，连接选取装置的正确顺序是（a，b，c……填写）：   接   ；   接   ；   接   。
（2）E装置中所盛药品的名称是         ，其作用是           。
（3）若选用B装置，连接时b口进气还是C口进气         ，其原因是         。
（4）若收集到氨气VmL（标准状况），氨水的浓度为a mol/L，则碳酸氢铵的纯度为
     %（设NH₄HCO₃全部分解）。

用一种试剂除去下列各气体中的杂质（括号内为杂质）：
（1）CO₂（SO₂）：试剂　　　　　，离子方程式　　　　　　　　　        　　　　
（2）SO₂（HCl）：试剂　　　　　，离子方程式　　　　　　　　      　 　　　　

某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行NH₃、Cl₂的制备、性质等实验（图中夹持装置有省略）。请按要求填空。

供选择的装置：

（1）装置A除可制备NH₃外，还可制备其他多种气体，写出制备其中一种气体的化学方程式_____________       ________________________。
（2）为制取干燥氨气，可将装置A与装置________（填编号，从供选择的装置中选取）连接；装置A中的烧瓶内固体宜选用          （选填以下选项的代号）。
a．碱石灰      b．氯化钙     c．五氧化二磷      d．生石灰 
（3）若欲制取纯净、干燥的氯气，可从I、II、III装置中选取合适的装置与C依次相连。则连接次序为C、_______（填编号）；
（4）B为探究氯气与氨气反应的装置。实验时先向B通入氨气，然后关闭c活塞，再向B通入氯气。
①实验中装置B的烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，试推测发生反应的化学方程式_____________________________，请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子                                ；
②实验完毕后观察到B烧瓶内还有黄绿色气体，简述如何处理才能不污染环境                       。

实验室用下图所示装置制备干燥纯净的氯气，并进行氯气的性质实验。请回答下列问题：

（1）A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO₂，则烧瓶中发生反应的化学方程式为：
                                                         
 （2）C中盛有饱和食盐水，其作用是                                ，D中浓硫酸的作用是                                   。
（3）F中是FeCl₂溶液，F中发生反应的离子方程式为                   
（4）G中是AgNO溶液，现象是                              
（5）H中盛有Na0H溶液，其作用是                             。

某研究性学习小组查阅资料得知：漂白粉与硫酸溶液反应可制取氯气，化学方程式为：Ca(C1O)₂＋CaCl₂＋H₂SO₄2CaSO₄＋2Cl₂↑＋2H₂O，该组学生针对上述反应设计如下装置来制取氯气并验证其性质。

试回答下列问题：
(1)每生成1 mol Cl₂，上述化学反应中转移的电子个数为______  (N_A表示阿伏加德罗常数)。
(2)该实验中A处可选用装置__________           _____ （填写装置的序号）。

(3)装置B中发生反应的离子方程式为________________________________________。
(4)装置C中的现象为___________________________________________________，
试结合反应方程式解释其原因 __________________________________       _
_________________________________                                     。
(5)装置E中的试剂是______________（任填一种合适试剂的名称），其作用是________
_______________________________                                   ______。
(6)请帮助该学习小组同学设计一个实验，证明装置D中有FeCl₃生成(请简述实验步骤)
_________________________________________________________________________
___________________________________________________        ______________

乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工业。实验室用乙酸与乙醇反应制备乙酸乙酯。为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用上图所示装置进行了以下四个实验，实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度，实验记录如下：

实验 编号	试管Ⅰ中的试剂	试管Ⅱ中试剂	测得有机层的厚度/cm
A	2mL乙醇、2mL乙酸、1mL 18mol·L^-1浓硫酸		5.0
B	3mL乙醇、2mL乙酸	0.1
C	3mL乙醇、2mL乙酸、6mL 3mol·L^-1硫酸	1.2
D	3mL乙醇、2mL乙酸、盐酸	1.2

（1）试管Ⅱ中试剂的名称为              ，其作用是                        
                               ，使用干燥管的目的是                 。
（2）分析比较实验      （填实验编号）的数据，可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是                 。
（3）实验D的目的是与实验C相对照，证明H^＋对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是          mL和         mol·L^-1。