高中化學 第2章 化學鍵 化學反應與能量 第3節(jié) 化學反應的利用（第1課時）利用化學反應制備物質學業(yè)分層測評 魯科版必修

《高中化學 第2章 化學鍵 化學反應與能量 第3節(jié) 化學反應的利用（第1課時）利用化學反應制備物質學業(yè)分層測評 魯科版必修》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中化學 第2章 化學鍵 化學反應與能量 第3節(jié) 化學反應的利用（第1課時）利用化學反應制備物質學業(yè)分層測評 魯科版必修（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

利用化學反應制備物質 (建議用時：45分鐘) [學業(yè)達標] 1．關于實驗室制Cl2，下列說法正確的是(　　) A．可用KMnO4和濃鹽酸反應制取 B．用堿石灰干燥Cl2 C．用排水法收集Cl2 D．用飽和石灰水吸收尾氣 【解析】　KMnO4、MnO2都是氧化劑，都能與濃鹽酸反應制取Cl2，A正確。Cl2是酸性氣體，能溶于水，不能用堿石灰干燥，也不能用排水法收集，B、C錯誤。Ca(OH)2微溶于水，飽和石灰水中溶有的Ca(OH)2太少，吸收尾氣不徹底，D錯誤。 【答案】　A 2．下列物質可用來干燥Cl2的是(　　) ①堿石灰?、跐饬蛩帷、蹮o水CaCl2?、躊2O5 A．①② B．①③④ C．②③④ D．①②③④ 【解析】　堿石灰屬于堿性干燥劑，可以用來干燥堿性氣體和中性氣體，但不能用于干燥酸性氣體；濃H2SO4和P2O5屬于酸性干燥劑，可以用來干燥酸性氣體和中性氣體(除H2S、HBr、HI外)；無水CaCl2屬于中性干燥劑，可以用于干燥所有氣體(除NH3外)。 【答案】　C 3．二氧化錳與濃鹽酸作用制氯氣的反應中，作為還原劑的HCl和參加反應的HCl物質的量之比是(　　) A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．任意比 【解析】　反應：MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，4 mol HCl參加反應，只有2 mol作還原劑被氧化為氯氣。 【答案】　C 4．下列關于實驗室制取氣體所用試劑的組合不合理的是(　　) A．制Cl2：MnO2、鹽酸(濃) B．制H2：硫酸(稀)、Zn C．制O2：MnO2、H2O2 D．制CO2：硫酸(稀)、CaCO3 【解析】　碳酸鈣與稀硫酸反應生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在碳酸鈣的表面使反應難以繼續(xù)進行，因此，實驗室應該選用稀鹽酸與碳酸鈣反應制取二氧化碳。 【答案】　D 5．用下列兩種方法制取氯氣：①用含氯化氫146 g的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應，②用87 g二氧化錳與足量的濃鹽酸反應，則所得氯氣(　　) A．②比①多 B．①比②多 C．一樣多 D．無法比較 【解析】　根據(jù)4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑，用87 g二氧化錳與足量的濃鹽酸反應，所得氯氣為1 mol，而用含氯化氫146 g的濃鹽酸與足量的二氧化錳反應，會因隨反應的進行濃鹽酸逐漸變稀而使反應逐漸停止，最后有一定量的氯化氫剩余，所得氯氣的物質的量小于1 mol。 【答案】　A 6．實驗室用貝殼與稀鹽酸反應制備并收集CO2氣體，下列裝置中合理的是(　　) 【解析】　實驗室制取CO2的特點是固體和液體反應且不需要加熱，由于鹽酸易揮發(fā)，因此在收集之前需要除去揮發(fā)出的HCl氣體，因為CO2的密度大于空氣的，所以采用向上排空氣法收集CO2氣體。若采用長頸漏斗時，長頸漏斗的下端必須插入到溶液中，以防止CO2氣體從長頸漏斗中揮發(fā)出來，因此選項D正確。 【答案】　D 7．下列裝置或操作能達到實驗目的的是(　　) 【解析】　A中，由于氨氣的密度小于空氣的密度，用向下排空氣法收集是正確的，但集氣瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一團疏松的棉花，目的是防止氣體對流，以收集到較純的氨氣；B中，洗氣時氣體應長進短出；C中，通過觀察長頸漏斗中液面是否下降，可以檢查裝置的氣密性；D中，收集密度比空氣重的二氧化碳氣體用向上排空氣法，應該為長管進氣，短管排出空氣。 【答案】　C 8．(2016聊城高一質檢)下列制備氣體的實驗設計中錯誤的是(　　) 選項 A B C D 藥品 NH4Cl與Ca(OH)2 石灰石和稀鹽酸 稀硝酸和銅片 KMnO4與濃鹽酸 裝置 【解析】　A裝置是制取NH3，用堿石灰干燥，正確；B是簡易啟普發(fā)生器制取CO2，正確；C是制取NO，由于NO極易被空氣中的氧氣氧化為NO2，所以只能用排水法收集，錯誤；D中KMnO4氧化性很強，與濃鹽酸反應不需要加熱，正確。 【答案】　C 9．(2016鄭州高一質檢)擬用下圖所示裝置制取下表中的四種氣體(圖中夾持儀器均已略去，a、b、c表示相應儀器中加入的試劑)，不能達到實驗目的的是(　　) 選項 氣體 a b c A O2 H2O2 MnO2 濃硫酸 B CO2 稀鹽酸 碳酸鈣 飽和NaHCO3溶液 C NO 稀HNO3 銅屑 H2O D SO2 濃硫酸 Na2SO3 濃硫酸 【解析】　過氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣，經(jīng)濃硫酸干燥后收集，A正確；稀鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳，后用飽和碳酸氫鈉溶液除雜，B正確；銅和稀硝酸反應生成NO，應該用排水法收集，導管應該短進長出，C錯誤；濃硫酸和亞硫酸鈉反應制備二氧化硫，再用濃硫酸干燥可得純凈的二氧化硫，D正確。 【答案】　C 10．擬用如圖裝置制取表中的三種干燥、純凈的氣體(圖中鐵架臺、鐵夾、加熱及氣體收集裝置均已略去；必要時可以加熱；a、b、c、d表示相應儀器中加入的試劑)。 氣體 a b c d Cl2 濃鹽酸 MnO2 NaOH溶液 濃硫酸 NH3 飽和NH4Cl溶液 消石灰 H2O 固體NaOH NO 稀硝酸 銅屑 H2O P2O5 (1)上述方法中可以得到干燥、純凈的氣體是________。 (2)指出不能用上述方法制取的氣體，并說明理由(可以不填滿)。 ①氣體________，理由是_______________________________________________。 ②氣體________，理由是_______________________________________________。 ③氣體________，理由是______________________________________________。 【解析】　制Cl2時反應生成的Cl2能與NaOH溶液反應，無法得到氯氣；制NH3時反應生成的NH3能與H2O反應，無法得到NH3。 【答案】　(1)NO　(2)①Cl2　反應生成的Cl2被c中的NaOH溶液吸收了?、贜H3　反應生成的NH3被c中的H2O吸收了 11．在實驗室中用MnO2和濃鹽酸反應制備純凈干燥的氯氣。 【導學號：96680038】 (1)寫出反應的化學方程式：______________________________________________。 (2)下圖所示是一個學生設計的實驗裝置圖。這個裝置圖有哪些錯誤？請分別指出： ①_______________________________________________________________________； ②_______________________________________________________________________； ③_______________________________________________________________________； ④_______________________________________________________________________； ⑤_______________________________________________________________________。 (有幾處填幾處) (3)在改正的裝置中，①洗氣瓶中的飽和食鹽水的作用：______________________； ②洗氣瓶中濃H2SO4的作用：____________； ③燒杯中的NaOH溶液的作用：____________________________________________。 【解析】　本題屬識圖題，要求學生根據(jù)實驗目的，對全套實驗裝置的錯誤之處作出判斷，學生必須對實驗室制取氯氣的反應原理和實驗裝置非常熟悉。 首先應根據(jù)試題要求制得干燥、純凈的氯氣。用MnO2和濃鹽酸共熱制得的氯氣中，有揮發(fā)出來的HCl氣體和水蒸氣，這是兩種要除掉的雜質。用飽和食鹽水是為了除去HCl氣體，這個裝置必須在前，用濃硫酸洗氣是為了除掉水蒸氣，它應該在后，圖中兩個洗氣瓶的進出氣導管都裝反了。 【答案】　(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)①燒瓶下面缺石棉網(wǎng)?、阼F圈下面缺酒精燈 ③盛濃硫酸的洗氣瓶和盛飽和食鹽水的洗氣瓶位置顛倒了?、軆蓚€洗氣瓶中的氣體入口導管應插入液面下，而出口導管應靠近瓶塞 (3)①吸收揮發(fā)的氯化氫氣體?、谖账魵狻、畚斩嘤嗟穆葰? 12．實驗室常見的幾種氣體發(fā)生裝置如圖A、B、C所示： 【導學號：96680039】 (1)實驗室可以用B或C裝置制取氨氣，如果用C裝置，通常使用的藥品是________；檢查C裝置氣密性的操作方法是________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)氣體的性質是選擇氣體收集方法的主要依據(jù)。下列氣體的性質與收集方法無關的是________(填序號，下同)。 ①密度　②顏色?、廴芙庑浴、軣岱€(wěn)定性?、菔欠衽c氧氣反應 下圖是某學生設計的收集氣體的幾種裝置，其中不可行的是________。 (3)若用A裝置與D裝置相連制取收集X氣體，則X可能是下列氣體中的________。 ①CO2?、贜O?、跜l2?、蹾2 其中在D裝置中連接小燒杯的目的是_________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】　(1)采用B裝置制取氨氣時應選用消石灰和氯化銨固體；C裝置適用于固體與液體不需要加熱的反應，故應選用濃氨水和氧化鈣(或堿石灰、固體氫氧化鈉等)。檢查C裝置氣密性的操作是將導管通入水槽中，用手捂或酒精燈微熱圓底燒瓶底部，如果導管口處有氣泡產生，松開手或停止加熱后，在導管里形成一段水柱，且短時間內不下降，則說明C裝置氣密性良好。 (2)選擇氣體收集方法，無需考慮氣體的顏色和熱穩(wěn)定性，根據(jù)密度和是否與氧氣反應選擇能否采用向上或向下排空氣法，根據(jù)溶解性判斷能否選擇排水或排其他液體的方法。收集氣體時不能采取bc裝置，前者密閉不能排出空氣，后者伸入試管內的導管過長。 (3)制取CO2時不需加熱，也不必處理尾氣；NO常溫下與氧氣反應，不能用排空氣法收集；制取H2時不需加熱，應采用向下排空氣法，尾氣處理時一般用點燃的方法，故X可能是氯氣。D裝置中的小燒杯是用來吸收尾氣的，防止污染空氣。 【答案】　(1)濃氨水和氧化鈣(或堿石灰、固體氫氧化鈉等)　將導管通入水槽中，用手捂或酒精燈微熱圓底燒瓶底部，如果導管口處有氣泡產生，松開手或停止加熱后，在導管里形成一段水柱，且短時間內不下降，說明C裝置氣密性良好 (2)②④　bc　(3)③　吸收尾氣，防止污染空氣 [能力提升] 13．(2016太原高一質檢)下圖所示是一套實驗室制氣裝置，用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質中能利用這套裝置進行實驗的是(　　) A．銅屑和濃硝酸 B．二氧化錳和濃鹽酸 C．氯酸鉀和MnO2 D．碳酸鈣和稀鹽酸 【解析】　銅屑與濃硝酸反應制取NO2沒有尾氣吸收裝置；用MnO2跟濃鹽酸反應制取氯氣需加熱，氯酸鉀和MnO2反應制取氧氣需加熱，均不符合題意。用碳酸鈣與稀鹽酸反應制CO2的反應不需加熱，CO2跟濃硫酸不反應且密度大于空氣，可用這套裝置。 【答案】　D 14．(2013安徽高考)實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如下圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質完成相關實驗，最合理的選項是(　　) 選項 a中的物質 b中的物質 c中收集的氣體 d中的物質 A 濃氨水 CaO NH3 H2O B 濃硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 濃鹽酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 【解析】　該裝置為固液反應不加熱制取氣體，向上排空氣法收集氣體，以及采用防倒吸的方法進行尾氣處理。A項氨氣不能使用向上排空氣法，錯誤；B正確；C項銅與稀硝酸反應生成NO，在c中無法收集到純凈的NO2且不能用水吸收尾氣，錯誤；D項制取氯氣需要加熱，錯誤。 【答案】　B 15．(2013海南高考)下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3，儀器連接順序正確的是(　　) A．a—b—c—d—e—f—g—h B．a—e—d—c—b—h—i—g C．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f 【解析】　根據(jù)實驗目的和所給儀器藥品應首先制得氯氣，然后再將氯氣與鐵粉反應，制取FeCl3，最后用NaOH溶液吸收多余的氯氣防止污染環(huán)境。由于制得的氯氣中含有HCl、H2O等雜質，所以與鐵反應之前應先用飽和NaCl溶液吸收揮發(fā)出的HCl，然后用濃硫酸干燥。連接儀器時應注意長管進氣，短管出氣。 【答案】　B 16．某學生利用以下裝置探究氯氣與氨氣之間的反應。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為純凈干燥的氯氣與氨氣反應的裝置。 【導學號：96680040】 請回答下列問題： (1)裝置A中的燒瓶內固體不可以選用________(填序號)。 A．生石灰 B．堿石灰　 C．五氧化二磷　 D．燒堿 (2)B裝置的作用是____________；E裝置的作用是____________。 (3)通入C裝置的左右兩根導管左邊較長、右邊較短，目的是 ________________________________________________________________________。 (4)裝置F中發(fā)生反應的化學方程式是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)裝置C內出現(xiàn)濃的白煙并在容器內壁凝結，另一生成物是空氣的主要成分之一。請寫出反應的化學方程式：______________________________________________________。 (6)從裝置C的G處逸出的尾氣中可能含有黃綠色的有毒氣體，如何處理？ ________________________________________________________________________。 【解析】　(1)裝置A制取氨氣，可用濃氨水與堿石灰(或燒堿或生石灰等)，但不能用五氧化二磷，因其與水反應后生成磷酸，能與氨水反應。(2)B裝置中盛放的堿石灰用來干燥氨氣；E裝置中盛放的飽和食鹽水用來除去氯氣中混有的氯化氫氣體。(3)由于氨氣的密度小，氯氣的密度大，密度小的氨氣從長管進入向上擴散，密度大的氯氣從短管進入向下擴散，這樣能較快地充分混合。(6)黃綠色的氣體是氯氣，依據(jù)氯氣的性質，可用燒堿溶液吸收。 【答案】　(1)C (2)干燥氨氣　除去氯氣中的氯化氫 (3)使密度較大的Cl2和密度較小的NH3較快地混合均勻 (4)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (5)3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl (6)在G處連接導管，直接把尾氣通入盛有燒堿溶液的燒杯中(答案合理即可)