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课时作业(三十三)一、选择题1．(2012·福州期末)图中装置可以用来发生、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答案A解析A项可用于此装置；B项，二氧化硫能溶于水，且密度比空气大，所以B项错误；C项，二氧化碳能溶于水且密度比空气大，C项错误；D项，氨气极易溶于水，D项错误。2．(2012·山东潍坊期末)下列实验操作正确的是()答案A解析B项NO不能用排空气法收集；C项浓硫酸不能在量筒中稀释；D项易发生倒吸现象。3．如图是实验室制取氢气的简易装置图。下列有关说法中正确的是()A．加入盐酸时发现盐酸量少，未能与多孔塑料板上的锌粒接触，加入适量的水能让反应正常进行B．纯碱与盐酸反应制取CO2也能使用该反应装置C．该实验装置不必进行气密性检查D．该装置使用普通漏斗，不能控制反应使其随时停止答案A解析加入适量水可使溶液与锌粒接触进行正常反应，A选项正确；该装置类似于启普发生器，可通过关闭弹簧夹使反应随关随停，但纯碱会迅速溶解在盐酸中，不能控制其反应，B、D选项错误；存在接口连接的实验装置均需要在实验前进行气密性检查，C选项错误。4．下列操作或仪器的选用正确的是()答案C解析A项错，NH4Cl受热分解产生的NH3与HCl在冷却后会重新反应生成NH4Cl得不到NH3，B项错，①分液漏斗顶盖没有打开，液体不易流下，②气体收集装置中进气管，出气管长短颠倒了。若图示中长颈漏斗内液面高度保持不变，说明不漏气，C项对，D项错，因为应将气体从左端导气管进入(CO2密度比空气大)5．(2012·湖南九校联考)下图装置可用于制取、提纯并收集表格中的四种气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，其中可行的是()选项气体abcANO2浓硝酸铜片NaOH溶液BSO2浓硫酸Cu酸性KMnO4溶液CNH3浓氨水生石灰碱石灰DCO2稀硫酸Na2CO3浓硫酸答案D解析A项，氢氧化钠溶液会吸收生成的NO2，故最后收集不到NO2，故不正确；B项，铜与浓硫酸反应需要加热，酸性KMnO4能氧化SO2，收集不到SO2，故该装置不可行；C项，碱石灰是固体干燥剂，而题给的装置适用于液体干燥剂，故不正确。6．(2011·江西九校联考)某学习小组拟利用如图装置制备氮化钙(化学式为Ca3N2，极易与H2O反应)。下列说法正确的是()A．打开活塞K通入N2，试管A内有气泡产生，说明装置气密性良好B．U形管中盛放的干燥剂既可以是碱石灰，也可以是浓硫酸C．将产物Ca3N2放入盐酸中，只能得到一种盐D．反应结束后，先熄灭酒精灯，待反应管冷却后再关闭活塞K答案D解析若通入N2的气流较大，即使装置气密性不好，也能在试管A内产生气泡，A项错误。U形管中不能盛放液体干燥剂，B项错误。将Ca3N2放入盐酸中可得到两种盐：CaCl2和NH4Cl，C项错误。如果先关闭活塞K，再熄灭酒精灯，有可能引起倒吸，D项正确。7．(2013·兰州一中期中考试)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．①⑤⑧B．③④⑦C．②⑤⑥D．②④⑧答案C解析试剂是固体与液体且反应不需要加热，故气体发生装置为②，干燥O2可用④或⑤，但收集装置只能用⑥，即合理的装置组合为②④⑥或②⑤⑥，C项符合。8．下列装置及实验设计中合理的是()A．①B．②③C．①②③D．②③④答案B解析①忽略了CO2与C的反应是气体体积增大的反应，该实验设计不能实施；②、③可以达到实验目的；④中气体应从左边通入。二、非选择题9．利用下面的装置，同学们完成一些探究性实验。(1)活动小组同学利用氯化铵与熟石灰制NH3，并完成喷泉实验，应选用的装置是________，干燥NH3常用的干燥剂为________。(2)活动小组同学利用铜与浓硝酸反应制取NO2，用过氧化氢溶液与MnO2制取O2。①根据反应原理他们选用了相同的装置________(填“图1”或“图2”)分别制取NO2和O2。②写出铜与浓硝酸反应的离子方程式_______________________________。③过氧化氢溶液与MnO2制取O2时，MnO2的作用是_____________________________________________________________。(3)活动小组的同学做了如下准备：用气囊收集好纯净的O2；收集了一试管NO2；用干燥的烧瓶收集了一定比例的NO2和O2混合气体。①为了尽可能多地使NO2被水吸收，并达到较好的实验效果，利用图3吸收气体时，用气囊通入O2与直接利用制气装置制取并通入O2相比，其优点是_________________________________________________________________。②利用图4吸收气体时，其操作和现象为_______________________。③NO2、O2、H2O反应的产物为硝酸，反应中NO2和O2物质的量之比＝________；标准状况下，若图4中混合气体NO2和O2全部被水吸收时所得溶液物质的量浓度为________mol/L(保留两位有效数字)。答案(1)图1和图4碱石灰(2)①图2②Cu＋4H＋＋2NO－3===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O③催化剂(3)①有利于控制氧气气流的速度(控制氧气的量)②将胶头滴管中的水挤压进烧瓶，然后打开止水夹，可以看到烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉③4∶10.03610．(2012·山东)实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：沉淀反应器→过滤→洗涤沉淀→干燥→高温焙烧→MgAl2O4(1)为使Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。(2)如图所示，过滤操作中的一处错误是________。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是________。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是________。(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是________。F中试剂的作用是___________________________________________________________。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为________。答案(1)B(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)坩埚(4)除去HCl吸收水蒸气碱石灰(或NaOH与CaO混合物)解析(1)Mg2＋、Al3＋同时生成沉淀，则应先加入氨水，氨水过量，滴加的Mg2＋、Al3＋少量，二者可同时沉淀。(2)过滤时漏斗下端尖嘴没有紧贴烧杯内壁，这是过滤操作中的错误。(3)检验沉淀是否洗净可向洗涤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在坩埚中进行。(4)装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中的HCl，F中盛装浓硫酸，作用是吸收水蒸气，防止水蒸气进入E中。G的作用是吸收未反应完的Cl2，用干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。11．(2012·孝感统考)现有铁、碳两种元素组成的合金，某实验小组为了研究该合金的性质并测定该合金中碳的质量分数，设计了如下实验装置和实验方案。Ⅰ.探究该合金的某些性质(1)取ag合金粉末放入蒸馏烧瓶中，并加入足量浓H2SO4，A、B中均无明显现象，原因是______________________________________________________。(2)点燃酒精灯一段时间后，A中剧烈反应，请写出A中反应的化学方程式为：____________________________________________________。(3)反应一段时间后，B中的现象为____________________________。Ⅱ.测定样品中碳的质量分数(4)装置C的作用________，装置D的作用________。(5)反应结束后，若U形管E增重mg，则合金中碳的质量分数为________(用含m和a的式子表示)。答案(1)Fe在冷的浓H2SO4中钝化，碳在常温下不与浓H2SO4反应(2)2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2OC＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(3)品红溶液逐渐褪色(4)除去SO2除去水蒸气(5)3m11a×100%解析(1)铁在冷的浓硫酸中发生钝化，碳与浓硫酸反应需要加热。(2)在加热条件下，铁、碳均可与浓硫酸发生反应。(3)由于铁、碳与浓硫酸反应时均有二氧化硫生成，所以B中品红溶液褪色。(4)该实验测定二氧化碳的质量，进而计算合金中碳的质量分数。因此用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，用浓硫酸除去水蒸气。(5)U形管增加的质量即为二氧化碳的质量，根据碳元素守恒，合金中碳的质量为mg44g/mol×12g/mol＝3m11g，所以合金中碳的质量分数为3m11a×100%。12．(2012·北京海淀模拟)已知碳化铝与水反应：Al4C3＋12H2O===4Al(OH)3↓＋3CH4↑，某同学为了探究甲烷的还原性并检验产物设计如下实验：(1)利用碳化铝制取甲烷，下列装置适合作为甲烷发生装置的是________。(2)正确选择发生装置，连接装置后进行实验，过一会儿，实验现象：C硬质玻璃管里黑色粉末变成红色粉末，D干燥管里白色粉末变成蓝色；E装置中澄清石灰水变浑浊；尾气燃烧产生蓝色火焰。①D干燥管里的试剂可能是________，其作用是______________________。②根据实验现象，某同学得出下列推论，其中正确的是__________________。甲：甲烷与氧化铜在一定条件下反应，氧化产物只有二氧化碳乙：甲烷与氧化铜在一定条件下反应，产物一定有水和二氧化碳，可能含一氧化碳丙：甲烷与氧化铜在一定条件下反应，产物一定有水、二氧化碳和一氧化碳丁：甲烷具有还原性，氧化产物可能有多种戊：甲烷由碳、氢两种元素组成(3)实验完毕后，要熄灭C和F处酒精灯，应后熄灭________处酒精灯，理由是_______________________________________________________。(4)常温下，假设甲烷与氧化铜反应的氧化产物是相对分子质量为36的气体，写出甲烷与氧化铜在加热条件下发生反应的化学方程式：__________________。答案(1)Ⅰ(2)①无水硫酸铜检验甲烷与氧化铜反应产物是否有水生成②乙、丁(3)F停止加热C玻璃管后，继续通入甲烷至玻璃管冷却，避免赤热铜粉被氧化；尾气是可燃气体，可能含有剧毒的CO，要用燃烧法除去(4)2CH4＋7CuO7Cu＋CO＋CO2＋4H2O解析(1)依题意，碳化铝与水在常温下反应生成氢氧化铝是胶状沉淀，易堵塞多孔板上小孔，故应选择Ⅰ装置制甲烷。(2)中学常用无水硫酸铜检验水，现象是晶体由白色变蓝色；根据实验现象知，该反应产物一定有水，二氧化碳，由于甲烷与氧化铜在敞口玻璃管里进行反应，甲烷不能完全反应，故尾气中一定有甲烷；根据氧化还原反应原理，甲烷中碳为－4价，被氧化时碳元素化合价可以升高至0价、＋2价、＋4价，所以产物可能有CO。根据实验现象只能确认甲烷中含有碳、氢元素，不能确定是否含氧元素。(3)联系氢气还原氧化铜实验，赤热铜易被氧化，故停止加热C管后，继续通甲烷，甲烷作保护气，避免铜被氧化成氧化铜；同时，甲烷是可燃气，尾气可能还含有CO，排入空气中遇明火可能发生事故，需要继续燃烧尾气。(4)氧化产物是CO、CO2，根据相对分子质量为36推知，产物中CO、CO2的物质的量之比为1∶1，其他产物有铜、水。书写化学方程式时，CO和CO2的化学计量数相等。