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高考二轮复习知识点:常见气体制备原理及装置选择2

更新时间:2023-08-01 浏览次数:24 类型:二轮复习
一、选择题
二、非选择题
  • 16. (2019·全国Ⅱ卷) 咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5℃,100℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%~5%、单宁酸(Ka约为104 , 易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。


    索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题:

    1. (1) 实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是,圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒
    2. (2) 提取过程不可选用明火直接加热,原因是,与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是
    3. (3) 提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂,与水相比,乙醇作为萃取剂的优点是。“蒸发浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有(填标号)。

      A.直形冷凝管   B.球形冷凝管C.接收瓶D.烧杯

    4. (4) 浓缩液加生石灰的作用是 和吸收
    5. (5) 可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是

  • 17. (2018·海南) 某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题:
    1. (1) 选用如图所示装置及药品制取CO2。打开弹簧夹,制取CO2。为了得到干燥、纯净的CO2 , 产生的气流应依次通过盛有的洗气瓶(填试剂名称)。反应结束后,关闭弹簧夹,可观察到的现象是。不能用稀硫酸代替稀盐酸,其原因是

    2. (2) 金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表:

      步骤

      现象

      将一小块金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应,放置冷却

      产生大量白烟,集气瓶底部有黑色固体产生,瓶壁上有白色物质产生

      在集气瓶中加入适量蒸馏水,振荡、过滤

      滤纸上留下黑色固体,滤液为无色溶液

       ①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分,取适量滤液于2支试管中,向一支试管中滴加1滴酚酞溶液,溶液变红:向第二支试管中滴加澄清石灰水,溶液变浑浊。据此推断,白色物质的主要成分是(填标号)。

        A.Na2O    B.Na2O2    C.NaOH    D.Na2CO3

      ②为检验黑色固体的成分,将其与浓硫酸反应,生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是

      ③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为

  • 18. (2016·新课标Ⅰ卷) 氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2 . 某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究.回答下列问题:

    1. (1)

      氨气的制备

      ①氨气的发生装置可以选择上图中的,反应的化学方程式为

      ②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→(按气流方向,用小写字母表示).

    2. (2)

      氨气与二氧化氮的反应

      将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好).在一定温度下按图示装置进行实验.

      操作步骤

      实验现象

      解释原因

      打开K1 , 推动注射器活塞,使X中的气体缓慢充入Y管中

      ①Y管中

      ②反应的化学方程式

      将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温

      Y管中有少量水珠

      生成的气态水凝聚

      打开K2

  • 19. (2018·杭州模拟) 不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2 , 也可被还原为氢气。某校研究性学习小组拟设计下列实验验证这一事实。

    1. (1) 该小组设计了如上图所示的实验装置,检查该装置气密性的操作是
    2. (2) 若1.30 g锌粒完全溶解,氢氧化钠洗气瓶增重0.64 g(烧瓶中残留气体忽略不计,下同),则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为
    3. (3) 是否使用橡胶管,对实验结果(填“有”或“无”)影响。
  • 20. (2018高三上·济南月考) 实验室用绿矾(FeSO4·7H2O)为原料制备补血剂甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe],有关物质性质如下:

    甘氨酸(H2NCH2COOH)

    柠檬酸

    甘氨酸亚铁

    易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物

    易溶于水和乙醇,有酸性和还原性

    易溶于水,难溶于乙醇

    实验过程:

    I.配制含0.10mol FeSO4的绿矾溶液。

    II.制备FeCO3: 向配制好的绿矾溶液中,缓慢加入200mL 1.1mol/LNH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后过滤并洗涤沉淀。

    III.制备(H2NCH2COO)2Fe: 实验装置如下图(夹持和加热仪器已省略),将实验II 得到的沉淀和含0.20mol 甘氨酸的水溶液混合后加入C 中,然后利用A 中反应产生的气体将C 中空气排净,接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。

    回答下列问题:

    1. (1) 实验I中: 实验室配制绿矾溶液时,为防止FeSO4被氧化变质,应加入的试剂为 (写化学式)。
    2. (2) 实验II 中: 生成沉淀的离子方程式为
    3. (3) 实验III中:

      ①检查装置A 的气密性的方法是

      ②装置A 中所盛放的药品是 (填序号)。

      a.Na2CO3 和稀H2SO4   

      b.CaCO3 和稀H2SO4   

      c.CaCO和稀盐酸

      ③确认c 中空气排尽的实验现象是

      ④加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是

      ⑤洗涤实验III中得到的沉淀,所选用的最佳洗涤试剂是 (填序号)。

      a.热水    

      b.乙醇溶液      

      c.柠檬酸溶液

      ⑥若产品的质量为17.34g,则产率为

  • 21. (2018·福建模拟) 氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,某研究小组以氢氧化钠固体、浓氨水、干冰等为原料制备氨基甲酸铵的实验装置如图所示,其主要反应的原理为2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)  △H<O。

    1. (1) 仪器2的名称是,仪器3中盛装的固体是,其作用是
    2. (2) 仪器6的一个作用是控制原料气按反应计量系数充分反应,若反应初期观察到装置内浓硫酸中产生气泡,则应该(填“加快”“ 减慢”或“不改变”)产生氨气的速率。
    3. (3) 另一种制备氨基甲酸氨的反应装置(液体石蜡和CCl4均充当惰性介质)如图所示。

      ①液体石蜡鼓泡瓶的作用是

      ②若无冰水,则氨基甲酸铁易分解生成尿素[CO(NH)2]2请写出氨基甲酸铵受热分解的化学方程式:

      ③当CCl4液体中产生较多晶体悬浮物时,立即停止反应,过滤分离得到粗产品,为了将所得粗产品干燥,可采取的方法是(填字母)。

      A.蒸馏         

      B.真空微热烘干        

      C.高压加热烘干

    4. (4) 制得的氨基甲酸铵中可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种杂质(不考虑氨基甲酸铵与水的反应)。

      ①设计方案进行成分探究,请填写表中空格。

      限选试剂:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。

      实验步骤

      预期现象和结论

      步骤1:取少量固体样品于试管中,加入蒸馏水至固体溶解

      得到无色溶液

      步骤2:向试管中加入过量的BaCl2溶液,静置

      若溶液不变浑浊,则证明固体中不含碳酸铵

      步骤3:向试管中继续加入

      则证明固体中含有碳酸氢铵

      ②根据①的结论,取15.8g氨基甲酸氨样品,用足量氢氧化钡溶液充分处理后,过滤洗涤、干燥测得沉淀质量为1.97g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为

  • 22. (2017·江西模拟) 实验是进行科学探究的主要方法.回答下列问题:

    1. (1) 实验室利用A 发生装置制备的常见气体有
    2. (2) 检验装置B的气密性方法是
    3. (3) 收集一瓶纯净氯气,选择上图装置,按气流方向,用小写字母表示连接顺序(装置不重复使用).实验室检验氯气的方法是
    4. (4) 某实验小组按顺序连接adcfeg制取并收集氨气,导致实验失败,原因是
  • 23. (2017·唐山模拟) 如图所示,①~⑦均为中学化学常用的实验装置.

    1. (1) 若用图①装置制备氨气,写出化学方程式
    2. (2) 利用图②装置,在实验室可制备下列哪些气体(填字母代号).

      a.C2H4        b.NO2        c.H2      d.Cl2      e.CO2

  • 24. (2016·万载模拟) 某学生课外活动小组模拟呼吸面具中的反应原理,设计用下图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积.图中量气装置E由甲乙两根玻璃管组成,它们由橡皮管连通,并装入适量水.甲管有刻度(0~50mL)供量气用,乙管可上下移动调节液面高低.

    实验可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水.

    请回答:

    1. (1) 图中各装置接口连接顺序是:(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略)

      →⑥→⑦→

    2. (2) 装置C中放入的反应物是(填化学式).
    3. (3) 装置B的作用是
    4. (4) 为了较准确测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读反应前后甲管中液面的读数求其差值的过程中,应注意(填字母编号).

      a.视线与凹液面最低处相平

      b.等待气体恢复常温才读数

      c.读数时应上下移动乙管,使甲乙两管液面相平

      d.读数时不一定使甲乙两管液面相平

    5. (5) 实验测收集的氧气在标准状况下体积为V L,则参与反应的Na2O2 的物质的量为 mol.
  • 25. (2016·六安模拟)

    硝酸在工业及科研上常用于物质的制备.实验室常用稀硝酸与铜反应制取干燥且较纯的一氧化氮,现设计如下实验.按下图连接好装置并检查气密性,在A中加入0.5g碳酸钙粉末,再加入20.0mL 5.0mol•L1的稀硝酸,片刻后塞上胶塞,将铜丝插入稀硝酸中.

    1. (1) 从图2中选择合适的装置接入图1虚线框中,则a接接b (填连接的字母).

    2. (2) 当观察到.现象时,表明NO已收集满,立即将铜丝抽离液面.

  • 26. (2021高一上·钦州期末) 大气污染物是一种无色刺激性气味气体。某学习小组利用如图所示装置探究的相关性质(装置A加热装置略),回答下列问题:

    1. (1) 实验开始前,先检查装置的
    2. (2) 仪器a的名称
    3. (3) 装置A用于制取气体,其中发生反应的化学方程式为
    4. (4) 一段时间后,装置B中出现的现象是,可证明具有(填“氧化性”或“还原性”)。
    5. (5) 充分反应后取装置C中溶液,加热出现的现象是
    6. (6) 装置D中发生反应的化学方程式是
  • 27. (2021高一下·顺德期末) 二氯化二硫()是橡胶工业的硫化剂,在冶金工业也可用作金、银等贵稀金属的萃取剂。实验室可用以下两种原理制备

     ②

    已知:在300℃以上完全分解产生两种单质。

    下表是几种物质的熔沸点:

    物质

    S

    CS2

    熔点/℃

    112.8

    -109

    -23

    -77

    -121

    沸点/℃

    444.6

    47

    77

    137

    59.6

    某实验小组利用以下装置制备 , 回答下列问题:

    1. (1) 实验小组欲采用原理②制备 , 则实验装置应选择(填A或B)。
    2. (2) 仪器c的名称为,仪器b的作用是
    3. (3) 如果在加热a时温度过高,对实验结果的影响是,在b中可能出现的现象是
    4. (4) 上述方案得到的粗品中可能混有的杂质是
    5. (5) 实验中加入固体硫质量为6.40 g硫,反应后得到产物浅黄色液体4.60mL,则的产率为。(密度1.68g/mL,保留三位有效数字)
  • 28. (2021高一下·巴中期末) 硫酸是重要的实验试剂。根据相关实验填空:

    1. (1) 仪器的名称是;装置中的现象为,证明产物中含有(填分子式);装置作用为;圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为
    2. (2) 利用乙醇、浓硫酸和乙酸制取乙酸乙酯。向试管中首先加入的试剂是,实验中浓硫酸的作用为
    3. (3) 淀粉在稀硫酸催化下,水解为葡萄糖,化学反应方程式为
  • 29. (2021高一下·唐山期末) 某同学在实验室中制备NH3 , 并对它的某些性质进行了探究。回答下列问题:
    1. (1) 氨气的制备:

      ①如果选用A装置作为氨气的发生装置,则反应的化学方程式为:

      ②选择上图中的装置,欲收集一瓶干燥的氨气,装置的使用顺序为A→ → (按气流方向,用大写字母表示)。

    2. (2) 按下图装置进行NH3性质实验:

       

      ①先打开旋塞1,B瓶中的现象是,原因是

      ②稍后关闭旋塞1,再打开旋塞2,B瓶中的现象是

  • 30. (2020高一上·绵阳期末) 用如图所示装置制取SO2并验证SO2的某些性质。回答下列问题:

    1. (1) 仪器a的名称是,仪器b的作用是,装置⑤中NaOH溶液的作用是
    2. (2) 装置②中的实验现象是。反应结束后,对装置③的试管加热,可观察到的现象是
    3. (3) 装置④中发生反应的化学方程式为,在该反应中SO2剂。
    4. (4) 已知本实验所用50%硫酸的密度约为1.39g/cm3 , 则其物质的量浓度为(计算结果保留两位有效数字)。用18.4mol/L的浓硫酸配制100mL50%的硫酸,需要用量筒量取mL浓硫酸;配制该溶液用到的基本仪器除容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒外,还有。下列操作会导致所配硫酸浓度偏高的是(填标号)。

      A.稀释浓硫酸时,未冷却至室温即转入容量瓶进行定容

      B.用量筒量取浓硫酸时俯视刻度线

      C.定容时俯视容量瓶刻度线

      D.转移溶液时未洗涤烧杯

    5. (5) 若使用装置①并选用KMnO4和浓盐酸来制取Cl2 , 则装置①中发生反应的离子方程式为;将制得的Cl2依次通入装置②、③、④,其中实验现象与通入SO2不同的是装置
  • 31. (2020高一上·舟山期末) 二氯化二硫(S2Cl2)是工业上常用的硫化剂。常温下是一种液体,沸点137℃,易与水反应。实验室可通过硫与少量氯气在110〜140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2
    1. (1) 选取以下装置制取少量S2Cl2

      ①仪器m的名称为

      ②装置连接顺序:A→→E→D。

      ③A中发生反应的离子方程式为

      ④装置F的作用是

      ⑤D中的最佳试剂是(填标号)。

      a.碱石灰     b.浓硫酸     c.无水氯化钙

      ⑥为了提高S2Cl2的纯度,关键的是控制好温度和

    2. (2) S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合物的SO2的体积分数。

      ①W溶液可以是下列溶液中的(填标号);

      a.H2O2溶液    b.KMnO4溶液(硫酸酸化)   c.氯水

      ②该混合气体中二氧化硫的体积分数为(含V、m的代数式表示)。

  • 32. (2020高一上·绍兴期末) 三氯氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料,工业上可以直接氧化PCl3制备POCl3 , 反应原理为:P4(白磷)+6Cl2=4PCl3 , 2PCl3+O2=2POCl3 , POCl3的部分性质如下:

    熔点/℃

    沸点/℃

    其他

    PCl3

    -112

    75.5

    遇水生成H3PO3和HCl

    POCl3

    2

    105.3

    遇水生成H3PO4和HCl

    某兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如图(某些夹持装置、加热装置已略去):

    1. (1) 装置A用来制氧气,在常温下通常用黑色固体和液态物质反应。写出A中的化学反应方程式
    2. (2) B装置的作用除干燥O2外,还有
    3. (3) 装置E用来制取Cl2 , 反应的离子方程式为
    4. (4) 反应时,需严格控制三个条件:

      ①先制取Cl2 , 缓慢地通入C中,直至C中的白磷消失后,再通入O2

      ②C装置用水浴加热控制温度为60~65℃,除加快反应速率外,另一目的是

      ③反应物必须干燥,否则会在C装置中产生大量的白雾,其主要成分为 (写化学式)。

    5. (5) 为使实验顺利进行,球形冷凝管a上口还需补充的装置为
  • 33. (2020高二上·金华期末) 某兴趣小组设计如下实验探究 的性质。
    1. (1) Ⅰ. 的热稳定性

      用下图装置加热 固体,试管内有红棕色气体生成,一段时间后,在末端导管用小试管收集到无色气体a。

      实验室检验气体a的方法为

    2. (2) 从安全角度考虑,上述实验装置存在一处明显缺陷,改进措施为
    3. (3) Ⅱ. 与盐溶液的反应

      甲同学认为试管②中产生银镜是 所致,其离子方程式为

    4. (4) 已知: 为白色沉淀。试管③中红色褪去的原因为(请从平衡移动的角度解释)。
  • 34. (2020高一下·商丘期末) 某研究性学习小组设计如下实验探究碳、硅元素非金属性强弱。请回答下列问题:

    1. (1) 写出装置A中反应的离子方程式:
    2. (2) 装置B中的试剂是,其作用是
    3. (3) 装置C中溶液溶质是(填化学式),装置C中实验现象是
  • 35. (2020高一下·大庆期末) 亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水反应生成一种氯化物和两种氮化物。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
    1. (1) 甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2 , 制备装置如下图所示:

      ①制备NO发生装置可以选用(填写字母代号),请写出发生反应的离子方程式:

      ②欲收集一瓶干燥的氯气,选择装置,其连接顺序为:a→ (按气流方向,用小写字母表示)。

    2. (2) 乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:

      ①实验室也可用X装置制备NO,X装置的优点为

      ②检验装置气密性并装入药品,打开K2 , 然后再打开 ,通入一段时间气体,其目的为,然后进行其他操作,当Z有一定量液体生成时,停止实验。

      ③若无装置Y,则Z中NOCl可能发生反应的化学方程式为

      ④若尾气处理装置连接上图烧杯中导管d,则烧杯中可加入 溶液。

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