第3节 化学反应的利用
第1课时 利用化学反应制备物质
课时训练12 利用化学反应制备物质
基础夯实
1.为得到较纯的Cl2,最好选用( )
A.向上排空气法
B.向下排空气法
C.排水法
D.排饱和食盐水法
答案:D
解析:排空气法会混入空气,因此排除A、B两项;Cl2能溶于水,故不能用排水法。
2.导学号52140087某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是 ( )
A.该装置图中至少存在三处明显错误
B.该实验中收集氯气的方法不正确
C.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理
D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出
答案:B
解析:该实验装置有三处明显错误:①未使用酒精灯加热;②没有使用分液漏斗;③缺少尾气处理装置。Cl2有强氧化性,能将I-氧化成I2,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2的存在。氯气的密度大于空气的密度,所以收集Cl2时可用向上排空气法收集,选项B错误。
3.关于实验室制取Cl2的反应,下列说法中错误的是 ( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol
C.每消耗1 mol MnO2,起还原剂作用的HCl消耗2 mol
D.足量MnO2与含0.4 mol HCl的浓盐酸共热可得到0.1 mol Cl2
答案:D
解析:根据氧化还原反应原理,MnO2为氧化剂,HCl是还原剂,A正确;每生成1 mol Cl2转移2 mol电子,B正确;HCl既表现还原性又表现酸性,且各为一半,因此C正确;MnO2只能氧化浓盐酸,不能氧化稀盐酸,故无论MnO2是否足量,HCl都不能完全反应,因此得不到0.1 mol Cl2,D
错误。
4.设计学生实验要注意安全、无污染、现象明显。根据启普发生器原理,可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器(见图)。若关闭K,不能使反应停止,可将试管从烧杯中取出(会有部分气体逸出)。下列气体的制取宜使用该装置的是( )
A.用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气
B.用锌粒与稀硫酸制氢气
C.用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢
D.用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳
答案:B
解析:用启普发生器制取气体的试剂需用块状(或大颗粒状),由于MnO2是粉末状,因此,不宜使用该装置制取氧气,故A项错误;由于H2S气体有毒,为了安全、无污染,因此,不宜使用该装置制取H2S气体,故C项错误;由于碳酸钙与稀硫酸反应生成的CaSO4会附着在碳酸钙表面而阻止反应进一步进行,造成现象不明显,因此,不宜使用该装置制取CO2气体,故D项错误;B项符合题意中的各种条件,故B项正确。
5.如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气,则合理的装置组合为( )
A.①⑤⑧ B.③④⑦
C.②⑤⑥ D.②④⑧
答案:C
解析:过氧化氢与二氧化锰制取氧气属于“固+液气体(不加热)”类型,气体发生装置应选择②。干燥气体需选择⑤(干燥管)。氧气密度比空气的大,可选择向上排空气法收集,即装置⑥。故C项正确。
6.下列关于工业生产的叙述中,正确的是( )
A.将氢气和氯气混合后光照,使其反应生成氯化氢再用水吸收制得盐酸
B.加热氯化铵和消石灰的混合物制取氨气
C.以石灰石、纯碱、石英为原料,在玻璃熔炉中制取普通玻璃
D.工业上采用电解熔融氧化镁的方法制取金属镁
答案:C
解析:A项,氢气和氯气混合后光照发生爆炸;B项,工业上制取氨气利用反应:N2+3H22NH3;C项正确;D项工业上采用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁。
7.(2016黑龙江哈尔滨一模)某兴趣小组用如图装置制备气体(酒精灯可以根据需要选择),对应说法正确的是( )
选项
①药品
②中
药品
③中
药品
④中
药品
制备
气体
⑥中药品
及作用
A
浓盐酸
MnO2
饱和食
盐水
浓硫酸
Cl2
NaOH溶液,
尾气吸收
B
稀硝酸
Cu
烧碱
溶液
浓硫酸
NO
NaOH溶液,
尾气吸收
C
浓盐酸
大理石
饱和
Na2CO3
溶液
浓硫酸
CO2
澄清石灰水,
检验
D
浓盐酸
Zn
水
浓硫酸
H2
撤去
答案:A
解析:A项,MnO2和浓盐酸加热反应制得的Cl2中含有HCl和水蒸气,故需要通过饱和食盐水除去HCl,通过浓硫酸除去水蒸气,然后通过向上排空气法收集Cl2,因Cl2有毒,为防止Cl2逸出污染环境,因此最后需通入NaOH溶液来进行尾气处理,A项正确;B项,NO易被空气中的O2氧化为NO2,且NO与空气的密度接近,故不能用排空气法收集,B项错误;C项,饱和Na2CO3溶液会与CO2反应,不能得到CO2,应选用饱和NaHCO3溶液来除去CO2中混有的HCl,C项错误;D项,H2的密度比空气的小,不能用向上排空气法收集,D项错误。
8.(2017课标全国Ⅰ,10)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是( )
A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓硫酸、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
答案:B
解析:A项,杂质中有水蒸气时应最后除去,故浓硫酸应在③中,A项错误;可燃性气体在受热前应先验纯,B项正确;C项,实验结束后为防止生成的金属W被氧化应在停止加热后继续通一段时间的H2,故C项错误;D项,二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,而启普发生器(装置Q)不能受热,故D项错误。
9.用排气法收集下列气体时,如何确定集气瓶内的气体已收集满?请写出简单的操作步骤、现象及结论。
(1)O2: ;
(2)Cl2: ;
(3)HCl: ;
(4)NH3: 。
答案:(1)将带火星的木条伸到集气瓶口,木条复燃,证明氧气已集满
(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸置于瓶口,试纸变蓝,证明氯气已集满
(3)将湿润的蓝色石蕊试纸置于瓶口,试纸变红,证明氯化氢气体已集满
(4)将湿润的红色石蕊试纸置于瓶口,试纸变蓝,证明氨气已集满
10.对于有毒、有害的气体必须用适当的溶液加以吸收(或点燃),使它们变为无毒、无害、无污染的物质。
(1)尾气Cl2、SO2、Br2(蒸气)等可用 吸收。
(2)尾气HCl、NH3可用 吸收。
(3)尾气CO气体可用 将它转化为 气体。
答案:(1)NaOH溶液
(2)水
(3)点燃法 CO2
解析:Cl2、SO2、Br2(蒸气)、H2S等可与NaOH溶液反应,故可用NaOH溶液吸收;HCl、NH3极易溶于水,可用水来吸收,但要注意防止倒吸;CO气体有毒,与溶液难反应,但易燃烧且生成CO2。
能力提升
11.今有下列气体:H2、Cl2、HCl、NH3、NO、SO2,用如图所示的装置进行实验,填写下列空白:
(1)烧瓶干燥时,从A口进气可收集的气体是 ,从B口进气可收集的气体是 。
(2)烧瓶中充满水时,可用来测量 等气体的体积。
(3)当烧瓶中装入洗液,用于洗气时,气体应从 口进入烧瓶。
答案:(1)H2、NH3 Cl2、HCl、H2S、SO2
(2)H2、NO (3)B
解析:(1)用排空气法收集气体时,要注意气体的密度及是否与空气中的某种成分发生反应。由于H2、NH3的密度比空气小,且不与空气中的成分发生反应。可用向下排空气法来收集,结合本题干燥烧瓶的位置特征,H2、NH3应从A口进,将空气从B口赶出。Cl2、HCl、H2S、SO2的密度比空气大,且不与空气中的成分发生反应,应从B口进,将空气从A口赶出。NO能与空气中的O2反应,不能用排空气法收集。(2)对于难溶于水的气体,可用排水法收集,可以用来收集、测量的气体有H2、NO。(3)当烧瓶中装有洗液时,被净化的气体应从B口进。
12.导学号52140088某课外活动小组利用下图所示装置制取氯气。提供的试剂有:浓盐酸、饱和NaCl溶液、NaOH溶液、高锰酸钾固体。反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)浓盐酸在此反应中显示出来的性质是 。
A.只有还原性
B.还原性和酸性
C.只有氧化性
D.氧化性和酸性
(2)装置C中盛放的试剂是 。
(3)尾气处理时需关闭弹簧夹a和弹簧夹 ,打开弹簧夹 ,发生反应的离子方程式是 。
(4)若用含1.6 mol氯化氢的浓盐酸与足量的高锰酸钾反应,在标准状况下收集到的氯气体积为 。
A.=11.2 L B.>11.2 L
C.
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