高考化学复习考点专练33 气体的制备与性质检验docx.docx

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考点专练33　气体的制备与性质检验

两年高考真题演练

1.（2014·北京理综，11）用下图装置（夹持、加热装置已略）进行实验，有②中现象，不能证实①中反应发生的是（　　）

选项

①中实验

②中现象

A

铁粉与水蒸气加热

肥皂水冒泡

B

加热NH4Cl和Ca（OH）2

混合物

酚酞溶液变红

C

NaHCO3固体受热分解

澄清石灰水变浑浊

D

石蜡油在碎瓷片上受热分解

Br2的CCl4溶液褪色

2．（2014·江苏化学，5）下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验，能达到实验目的的是（　　）

A．用装置甲制取氯气

B．用装置乙除去氯气中的少量氯化氢

C．用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液

D．用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O

3．（2015·海南化学，17）工业上，向500～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。

现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。

回答下列问题：

（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为

________________________________________________________________________，

装置B中加入的试剂是_________________________________。

（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取________。

尾气的成分是________。

若仍用D装置进行尾气处理，存在的问题是________、________。

（3）若操作不当，制得的FeCl2会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是________。

欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先________，再________。

4．（2015·江苏化学，19）实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe（NO3）3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。

已知K2FeO4具有下列性质：

①可溶于水、微溶于浓KOH溶液，②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定，③在Fe3＋和Fe（OH）3催化作用下发生分解，④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3和O2。

（1）装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为________________________________________________，

将制备的Cl2通过装置B可除去________________（填化学式）。

（2）Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。

在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在0℃～5℃进行，实验中可采取的措施是________、________。

（3）制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe（NO3）3饱和溶液的混合方式为________。

（4）提纯K2FeO4粗产品[含有Fe（OH）3、KCl等杂质]的实验方案为：

将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L－1KOH溶液中，________________________________________（实验中须使用的试剂有：

饱和KOH溶液，乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：

砂芯漏斗，真空干燥箱）。

考点专练33　气体的制备与性质检验

一年模拟试题精练

1.（2015·西安三检）拟用如图所示装置制取四种干燥、纯净的气体（图中加热装置和气体的收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的物质）。

其中不能达到目的的是（　　）

选项

制取气体

a

b

c

d

A

NO

稀硝酸

铜片

H2O

浓硫酸

B

O2

双氧水

MnO2

H2O

浓硫酸

C

NH3

浓氨水

碱石灰

浓硫酸

H2O

D

SO2

浓盐酸

Na2SO3

粉末

溶液

浓硫酸

2.（2015·大连质检）关于下列各装置图的叙述，不正确的是（　　）

A．装置①可验证HCl气体在水中的溶解性

B．装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2、NO等

C．装置③中X为四氯化碳，可用于吸收NH3或HCl

D．装置④中用于干燥、收集NH3，并吸收多余的NH3

3．（2015·乌鲁木齐诊断）图中装置可以用来制取、洗涤、干燥、收集（不考虑尾气处理）气体。

该装置可用于（　　）

A．锌和盐酸生成氢气

B．亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫

C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳

D．浓氨水和烧碱制取氨气

4．（2015·广西四市联考）下列实验装置正确且能达到相应实验目的的是（　　）

A．装置①可用于已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸

B．装置②可用于氯化铵固体和氢氧化钙固体反应制取少量氨气

C．装置③可用于收集SO2，并吸收多余的SO2

D．装置④可用于制取少量Cl2

5．（2015·日照联考）某化学兴趣小组为研究生铁（含碳）与浓硫酸的反应情况及产物性质，设计如下实验。

请回答下列问题：

（1）按上图所示装置进行实验（夹持装置及尾气处理装置未画出）。

仪器b的名称为________；实验过程中，装置B中观察的现象是________________________________________________________________________；

装置C中有白色沉淀生成，该沉淀是________（填化学式）。

（2）装置A中还会产生CO2气体，请写出产生CO2的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（3）某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体知道还含有H2，理由是____________________________（用离子方程式表示）。

参考答案

考点专练33　气体的制备与性质检验

【两年高考真题演练】

1.A　[A项，Fe与水蒸气高温反应产生H2，但加热时，反应装置中空气受热膨胀，以及水蒸气均会使②中肥皂水冒泡，不能证明①中发生反应；B项NH4Cl和Ca（OH）2加热产生NH3，NH3溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2ONH

＋OH－，使酚酞变红，能证明①中发生反应；C项，2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2可使澄清石灰水变浑浊，能证明①中发生反应；D项，石蜡油受热分解产生烯烃，烯烃可与Br2发生加成反应使Br2的CCl4溶液褪色，能证明①中发生反应。

]

2.C　[A项，利用MnO2和浓盐酸制氯气，需要加热，故无法达到实验目的；B项，洗气装置气体应该是长进短出，且Cl2和HCl都能与NaHCO3溶液反应，应用饱和食盐水除去Cl2中的HCl，故无法达到实验目的；C项，MnO2不溶于水，MnCl2能溶于水，因此可以用过滤法分离，正确；D项，加热蒸干时MnCl2会发生水解：

MnCl2＋2H2O

Mn（OH）2＋2HCl↑，无法制得MnCl2·4H2O。

]

3.解析　

（1）根据装置示意图，制取无水氯化铁的实验中，装置A为制取氯气的实验装置，发生反应为二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水；装置B的作用是除去混杂在氯气中的水蒸气，故B中加入的试剂为浓硫酸。

（2）根据题给信息，在制取无水氯化亚铁实验中，装置A是用于制取HCl气体；经浓H2SO4干燥后，在硬质玻璃管中发生反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，则尾气的成分是氯化氢和氢气；若仍用D装置进行尾气处理，则因氯化氢极易溶于水，故会产生倒吸，且氢气与NaOH溶液不反应，可燃性气体氢气也不能被吸收。

（3）检验氯化铁溶液常用的试剂是KSCN溶液；欲制得纯净的氯化亚铁，应防止装置中氧气的干扰，在实验过程中先点燃A处的酒精灯，利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气，再点燃C处的酒精灯。

答案　

（1）MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　浓硫酸

（2）HCl　HCl和H2　发生倒吸　可燃性气体H2不能被吸收

（3）KSCN溶液　点燃A处的酒精灯　点燃C处的酒精灯

4.解析　

（1）反应物为MnO

、H＋、Cl－，生成物的Mn2＋、Cl2和H2O，根据电子守恒和电荷守恒配平即可。

制得的Cl2中混有HCl等杂质，HCl气体极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中的溶解度小于在水中的溶解度，所以通过装置B中的饱和食盐水可除去HCl。

（2）控制反应温度0℃～5℃，可以采用冰水浴冷却C装置。

因为Cl2和KOH是放热反应，若氯气通入速率过快，与KOH溶液反应速率快，放出热量多，反应温度高，易生成KClO3，所以可以通过缓慢滴加盐酸来控制生成氯气的速率，进而控制反应温度。

（3）由题给信息②和④可知，K2FeO4在强碱性溶液中稳定，在酸性或弱碱性条件下均不能稳定存在。

Fe（NO3）3溶液因Fe3＋水解呈酸性，KClO溶液因ClO－水解呈碱性，所以应将饱和Fe（NO3）3溶液缓缓滴入饱和KClO溶液中。

注意要搅拌，搅拌可增大反应物的接触面积，有利于生成K2FeO4，且能防止生成Fe（OH）3沉淀。

（4）由题给信息①可知，K2FeO4可溶于水，而杂质Fe（OH）3不溶，过滤除掉Fe（OH）3，由题给信息②“0℃～5℃，强碱性溶液中稳定”，所以将滤液置于冰水浴中，再由题给信息①可知，K2FeO4微溶于浓KOH，故可加入浓KOH使K2FeO4析出，用砂芯漏斗过滤，并用乙醇洗涤，在真空箱中干燥即可（真空有利于乙醇和水的挥发，加快干燥）。

答案　

（1）2MnO

＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　HCl

（2）缓慢滴加盐酸　装置C加冰水浴

（3）在搅拌下，将Fe（NO3）3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中

（4）用砂芯漏斗过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥

【一年模拟试题精练】

1.C　[A、B、D项中试剂选择正确，而C项中，NH3为碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故C项不能达到实验目的。

]

2.B　[装置①中HCl极易溶于水，滴入水后气球膨胀，A选项正确；装置②中，左边导管进气，可收集比空气密度大的气体，如Cl2、HCl、NO2等，右边导管进气，可用于收集比空气密度小的气体，如H2、NH3等，但NO不能用排空气法收集，B选项不正确；四氯化碳的密度比水大，四氯化碳在水的下层，氨气或氯化氢不溶于四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢，以防止倒吸，C选项正确；氨气的密度比空气的小，可用向下排空气法收集，可用碱石灰干燥，且多余的氨气可通过倒扣的小漏斗用水吸收（NH3极易溶于水），D选项正确。

]

3.A　[A项H2不溶于水、可用浓硫酸干燥、收集用向下排空气法，可用此装置；B项，二氧化硫能溶于水，收集应用向上排空气法，B项错误；C项，二氧化碳能与水反应，收集应用向上排空气法，C项错误；D项，氨气极易溶于水，D项错误。

]

4.B　[A项，酸式滴定管不能盛装碱溶液；C项，SO2密度大于空气，收集时应“长进短出”；D项，1mol·L－1的盐酸是稀盐酸，稀盐酸与MnO2共热不反应，应用浓盐酸。

]

5.解析　

（1）由装置图可知，仪器b为分液漏斗，生铁（含碳）与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，可使湿润的品红试纸褪色，湿润的蓝色石蕊试纸变红；把二氧化硫通入硝酸钡溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀。

（2）C与浓硫酸反应的化学方程式为C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。

（3）某同学通过验证实验后期装置A中产生的气体知道还含有H2的理由是随着反应的进行浓硫酸逐渐变为稀硫酸，稀硫酸与铁单质反应生成氢气，其反应的离子方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。

答案　

（1）分液漏斗　湿润的品红试纸褪色，湿润的蓝色石蕊试纸变红　BaSO4

（2）C＋2H2SO4（浓）

CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　（3）Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑