学年高一化学下学期课时训练12.docx

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学年高一化学下学期课时训练12

化学·必修2（鲁科版）

第3节　化学反应的利用

第1课时　利用化学反应制备新物质

1．下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是（　　）

A．NO和O2B．HCl和NH3

C．H2和COD．SO2和CO2

解析：

A和B选项中的两组气体常温下会发生反应，不能共存；C选项中的H2用向下排空气法收集，而CO一般用排水法收集；D选项中的SO2和CO2常温下不发生反应，而且两者的密度均比空气大，都可以用向上排空气法收集。

答案：

D

2．下列气体既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是（　　）

A．O2B．Cl2

C．SO2D．NH3

解析：

浓H2SO4是酸性干燥剂，具有强氧化性，碱石灰是碱性干燥剂，所以只能选中性气体，且不易被浓H2SO4氧化。

答案：

A

3．用向上排空气法收集Cl2和HCl时，可以用来检验瓶中是否已经充满又可区别两气体的是（　　）

A．湿润的KI淀粉试纸

B．湿润的蓝色石蕊试纸

C．蘸有浓氨水的玻璃棒

D．湿润的红色石蕊试纸

解析：

A项，HCl与KI不反应，不能用于HCl的检验；B项，Cl2使湿润蓝色石蕊试纸先变红后退色，HCl使其变红；C项，Cl2、HCl与NH3反应现象相同；D项，湿润红色石蕊试纸不能用于HCl的检验。

答案：

B

4．实验室中制备①H2、②CO2、③Cl2三种气体的反应中，盐酸的作用（　　）

A．①②③互不相同B．在①和②中相同

C．在②和③中相同D．在①②③中均相同

解析：

制取H2时盐酸的作用是酸性和氧化性；制取CO2时盐酸的作用只是酸性；制取Cl2时，盐酸的作用是酸性和还原性。

答案：

A

5．实验室为了简便制取干燥的氨气，下列方法中适合的是（　　）

A．加热氯化铵固体，产生的气体用碱石灰干燥

B．在N2和H2混合气中加入铁触媒并加热至500℃

C．在浓氨水中加入NaOH固体并加热，产生的气体用碱石灰干燥

D．加热NH4HCO3，生成的气体用P2O5干燥

解析：

NH4Cl受热分解得到NH3和HCl，遇冷二者又重新化合生成NH4Cl，故加热NH4Cl固体无法制取氨气。

N2和H2合成氨，该反应是可逆反应，得到的NH3纯度低，且反应需高温高压，不适合在实验室里制取。

加热分解NH4HCO3，所得气体中有CO2且用P2O5干燥时NH3被吸收。

NaOH固体溶于水时放热，故在浓氨水中加入NaOH固体并加热会有大量氨气逸出，且NH3可用碱性干燥剂（如碱石灰）干燥。

答案：

C

6．用下列两种方法制取氯气：

①用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；②用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应；则所得氯气（　　）

A．②比①多B．①比②多

C．一样多D．无法比较

解析：

根据反应4HCl（浓）＋MnO2

MnCl2＋2H2O＋Cl2↑，用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，所得氯气为1mol，而用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，会因随反应的进行浓盐酸变为稀盐酸而使反应逐渐停止，最后有一定量的氯化氢剩余，所得氯气的物质的量小于1mol。

答案：

A

7．（双选）下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是（　　）

解析：

本题考查了实验室制取氨气的方法。

NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，气体进入干燥管的机会不多，A项错误；向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca（OH）2，同时放出大量热量，使浓氨水分解出氨气，B项正确；固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，C项错误；对于D项，浓氨水加热制取NH3的方法和试剂都是正确的。

答案：

AC

8．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：

________________________________________________________________________；

（5）CO2：

________________________________________________________________________。

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

（5）将燃着的小木条伸到集气瓶口，木条火焰熄灭，证明二氧化碳已集满

9．下列装置所示的实验中，能达到实验目的的是（　　）

解析：

除杂时气流的方向应该为长进短出，A选项错误；乙酸和乙醇相互溶解，不能用萃取、分液的方法分离，B选项错误；分解NH4Cl得到HCl、NH3两种气体，此两种气体相遇重新生成NH4Cl，D选项错误。

答案：

C

10．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2。

若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的Cl2，并试验它与金属的反应。

每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是（　　）

A．只有①和②处B．只有②处

C．只有②和③处D．只有②、③、④处

解析：

②处瓶内NaOH溶液能与Cl2反应而吸收Cl2，使之不能到达试管内金属处；③处瓶内导管左短右长，Cl2不能通过浓硫酸；④处试管右端封闭，以及Cl2不能进入，同时也缺少加热的仪器（酒精灯）。

答案：

D

11．某兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。

该装置既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质。

（1）打开K1，关闭K2，可制取某些气体。

甲同学认为装置I可用于制取H2、NH3、O2，但装置Ⅱ只能收集H2、NH3，不能收集O2，其理由是________________________________________________________________________。

乙同学认为在不改动装置Ⅱ仪器的前提下，进行适当改进，也可收集O2，你认为改进方法是：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）打开K2，关闭K1，能比较一些物质的性质。

丙同学设计实验比较氧化性：

KMnO4＞Cl2＞Br2。

由A向B中加浓盐酸后一段时间，观察到C中的现象是____________；仪器D在该装置中的作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）K2关闭，K1打开，本实验是用向下排空气法收集气体，由于氧气的密度比空气大，故不能用该装置收集。

在装置Ⅱ中充满水，用排水法收集O2。

（2）Ⅰ中加入固体高锰酸钾，在不加热的情况下即能反应产生Cl2，把Cl2通入D中（盛放含Br－的水溶液）即可反应。

答案：

（1）氧气的密度比空气大　将装置Ⅱ加满水

（2）溶液呈橙色　防止发生倒吸现象

氯气的生产历史

氯气的生产方法经历了漫长的发展过程。

1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿（含有二氧化锰）和盐酸作用，首先制得了氯气：

4HCl（浓）＋MnO2

MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。

然而，由于当时还不能够大量制得盐酸，故这种方法只限于实验室内制取氯气。

后来法国化学家贝托雷把氯化钠、软锰矿和浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中，经过加热制得了氯气：

2NaCl＋3H2SO4（浓）＋MnO2

2NaHSO4＋MnSO4＋2H2O＋Cl2↑。

因为此法原料易得，所以，自1774年舍勒制得氯气到1836年止，人们一直沿用贝托雷发明的方法来生产氯气。

1836年古萨格发明了一种焦化塔，用来吸收路布蓝法生产纯碱的过程中排出的氯化氢气体（以前这种含氯化氢的气体被认为是一种废气，从古萨格开始，才得到了充分利用）得到盐酸，从此盐酸才成为一种比较便宜的酸，可以广为利用。

舍勒发明的生产氯气的方法，经过改进，到此时才成为大规模生产氯气的方法。

1868年狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：

4HCl＋O2

2H2O＋2Cl2↑，这种方法被称为狄肯法（又译为地康法）。

上面这些生产氯气的方法，虽然在历史上都起过一定的作用，但是它们与电解法生产氯气相比，无论从经济效益还是从生产规模上，都大为逊色。

当电解法在生产上付诸实用时，上述生产氯气的方法就逐渐被淘汰了。

电解法的诞生要追溯到1833年。

法拉第经过一系列的实验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气：

2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

后来，英国科学家瓦特也发现了这种方法，并在1851年获得了一份关于生产氯气的英国专利。

但是由于当时没有实用的直流发电机以产生足够的电流，所以电解法也只能停留在实验室规模，不能付诸工业生产，而被束之高阁。

一直到19世纪七八十年代，出现了比较好的直流发电机，电解法才得到广泛的应用。

从此，氯气的工业生产跨入了一个新纪元。

思考：

历史上生产氯气有哪些方法，请用化学方程式表示。

　答案：

①4HCl（浓）＋MnO2

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（舍勒法）

②2NaCl＋3H2SO4（浓）＋MnO2

2NaHSO4＋MnSO4＋2H2O＋Cl2↑（贝托雷法）

③4HCl＋O2

2H2O＋2Cl2↑（地康法）

④2NaCl＋2H2O

2NaOH＋H2↑＋Cl2↑（电解法）