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课时分层作业(十一)利用化学反应制备物质(建议用时：40分钟)[合格基础练]1．用下列装置收集Cl2并进行尾气吸收，其中最合理的是()ABCDC[由于ρCl2ρ空气，故采用向上排空气法收集Cl2，即导气管在试管中“长进短出”，排除A、B两项；用NaOH溶液吸收Cl2，为防止倒吸应使用倒扣漏斗，排除D项。]2．从绿色化学的理念出发，下列实验不宜用如图所示装置进行的是()A．不同浓度的硝酸与铜反应B．稀硫酸与纯碱或小苏打反应C．铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应D．H2O2在不同催化剂作用下分解A[题图所示装置没有尾气吸收的装置，所以凡是有污染气体生成的实验都不行，B、C、D项都不会产生对环境有污染的气体，只有A项有氮氧化合物产生。]3．下列制备气体的实验设计中错误的是()选项ABCD药品NH4Cl与Ca(OH)2石灰石和稀盐酸稀硝酸和铜片KMnO4与浓盐酸装置C[A装置是制取NH3，用碱石灰干燥，正确；B是简易启普发生器制取CO2，正确；C是制取NO，由于NO极易被空气中的氧气氧化为NO2，所以只能用排水法收集，错误；D中KMnO4氧化性很强，与浓盐酸反应不需要加热，正确。]4．CO2气体中含少量SO2，欲得到干燥纯净的CO2，通过如图所示的洗气瓶，①②两瓶中所装的试剂应该是()A．①NaOH溶液；②浓硫酸B．①浓硫酸；②NaOH溶液C．①饱和NaHCO3溶液；②浓硫酸D．①浓硫酸；②Na2CO3溶液C[饱和NaHCO3溶液可除去CO2中的SO2，然后用浓硫酸除H2O。]5．为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下图中选择合适的装置并连接。合理的是()A．a—a′→d—d′→eB．b—b′→d—d′→gC．c—c′→d—d′→gD．d—d′→c—c′→fC[由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl，除杂的试剂分别为浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液，应先将气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥。收集CO2时应用向上排空气法，所以正确答案为C选项。]6.如图所示是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是()A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳B．锌粒和稀硫酸制氢气C．浓盐酸和二氧化锰制取氯气D．二氧化锰和双氧水制氧气B[该装置与启普发生器的原理相似，反应不需要加热，不能太剧烈。A项中大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙微溶物，将大理石与稀硫酸隔离，反应不能继续进行；C项中需要加热反应才能进行；D项中二氧化锰为粉末状固体，不易与H2O2分离。]7．在氯气的制备实验中，有位同学设计了如图所示的制备装置，其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管和玻璃管。下列对其作用的叙述正确的是()A．防止氯气造成大气污染B．使反应的氯气循环使用C．使烧瓶内的压强与大气压保持一致D．使分液漏斗中的液体更容易注入烧瓶D[橡胶管连接的是烧瓶内体系与分液漏斗溶液以上体系，所以保证了这两个体系的压强相同，从而使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶。]8．用如图装置进行实验，将液体A逐滴加入固体B中，下列叙述正确的是()A．若A为盐酸，B为MnO2，C中盛有品红溶液，则C中溶液退色B．若A为醋酸，B为贝壳，C中盛有澄清石灰水，则C中溶液出现浑浊C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛有AlCl3溶液，则C中先产生白色沉淀后沉淀溶解D．上述实验中仪器D都可以用长玻璃导管代替B[本装置为固＋液不加热装置，A项不发生反应；B项生成CO2气体，使澄清石灰水变浑浊；C项中产生NH3，溶于水生成NH3·H2O，与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3沉淀不与NH3·H2O反应；装置中仪器D起防倒吸作用，不能换作长玻璃导管。]9．下图是用于干燥、收集并吸收多余气体的装置，下列方案正确的是()选项X收集气体YA碱石灰氯化氢水B碱石灰氨气水C氯化钙二氧化硫氢氧化钠D氯化钙一氧化氮氢氧化钠C[A项，氯化氢是酸性气体，不能用碱石灰干燥，A不正确；B项，氨气密度小于空气，应该是短口进，长口出，B不正确；C项，二氧化硫是酸性气体，能用氯化钙干燥，且二氧化硫的密度大于空气，用向上排空气法收集，C正确；D项，一氧化氮极易被空气氧化生成二氧化氮，不能用排空气法收集，D不正确。]10．如图所示，A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置。提供的药品有：大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体，试回答下列问题：(1)选用A装置可制取的气体有________；选用B装置可制取的气体有________；选用C装置可制取的气体有________。(2)标号①、②的仪器名称分别为________、________。(3)写出制取氨气的化学方程式：____________________________。若要获得干燥氨气，可选用下列干燥剂中的________(填序号)。a．生石灰b．浓硫酸c．五氧化二磷[解析]A装置是固体或固体混合物加热制取气体的装置，B装置是液体与固体不加热制取气体的装置，C装置是液体与固体或液体与液体混合物加热制取气体的装置。氨气是碱性气体，可用碱性干燥剂干燥，不能用酸性干燥剂干燥。[答案](1)NH3H2、CO2Cl2(2)分液漏斗圆底烧瓶(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2Oa11．氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛。已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气，实验装置如下图所示。(1)请为该实验选择合适的发生装置________(填“A”或“B”)。(2)要得到纯净、干燥的氯气，在发生装置和集气瓶之间还需要放置如下图中的________。ABCD(3)当集气瓶中收集满氯气时，可以观察到气体呈________色。烧杯中所盛液体为________，其作用是________________________。[解析](1)由题知，该反应制取气体的类型为固体＋液体→气体；反应不需加热，故应选择B装置。(2)氯气中可能混有HCl、H2O(g)，HCl用饱和NaCl溶液除去，H2O(g)用浓硫酸除去，要得到纯净、干燥的氯气，应先除去HCl，再除去H2O(g)。(3)氯气的颜色为黄绿色，烧杯中所盛液体为NaOH溶液，其作用是吸收多余的氯气。[答案](1)B(2)D(3)黄绿NaOH溶液吸收多余的氯气12．实验室用下列仪器和药品制取干燥纯净的氯气。(1)按气流从左到右，装置正确的连接为()接()、()接()、()接()、()接()(填各接口字母)。(2)装置E的作用是______________________________________________，装置D的作用是________________________________________________。(3)装置A和D中反应的化学方程式：A_____________________________________________________________；D_____________________________________________________________。(4)某校化学兴趣小组称取8.7g二氧化锰与足量10mol·L－1的浓盐酸反应，理论上可制得氯气的体积(标准状况)V1＝________L。(5)若该小组量取了10mol·L－1的浓盐酸40mL，与足量的二氧化锰反应，理论上产生氯气的体积为V2(标准状况)，则V1________V2(填“”“”或“＝”)，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析]仪器的连接应按照制备、净化、收集、尾气吸收的顺序；E的作用是除氯化氢杂质，装置D只有一段导气管，是尾气吸收装置，内装氢氧化钠溶液；8.7g二氧化锰物质的量为0.1mol，MnO2与盐酸完全反应可产生0.1mol氯气，体积为2.24L；10mol·L－1的浓盐酸40mL，其中氯化氢的物质的量为0.4mol，若0.4mol氯化氢与足量MnO2完全反应也可产生0.1mol氯气，但浓盐酸在反应过程中会逐渐变稀，其中的0.4mol氯化氢不能完全反应，产生的氯气少于0.1mol，所以V1V2。[答案](1)afhbcedg(2)除掉氯气中混有的HCl吸收多余的氯气(3)MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2OCl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O(4)2.24(5)随着反应的进行，盐酸浓度减小，稀盐酸不与MnO2反应，反应不再进行[等级过关练]13．拟用下图所示装置制取下表中的四种气体(图中夹持仪器均已略去，a、b、c表示相应仪器中加入的试剂)，不能达到实验目的的是()选项气体abcAO2H2O2MnO2浓硫酸BCO2稀盐酸碳酸钙饱和NaHCO3溶液CNO稀硝酸铜屑H2ODSO2浓硫酸Na2SO3浓硫酸C[过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气，经浓硫酸干燥后收集，A正确；稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，后用饱和碳酸氢钠溶液除杂，B正确；铜和稀硝酸反应生成NO，应该用排水法收集，C错误；浓硫酸和亚硫酸钠反应制备二氧化硫，再用浓硫酸干燥可得纯净的二氧化硫，D正确。]14．下列有关实验装置进行的相应实验，不能达到实验目的的是()①②③④A．用装置①除去Cl2中含有的少量HClB．用装置②从KCl溶液中获得KCl晶体C．用装置③除去O2中混有的一定量SO2D．用装置④在实验室制取并收集氨气C[HCl极易溶于水，在饱和NaCl溶液中也易溶解，但Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度较小，A正确；从KCl溶液中获得KCl晶体，采用蒸发结晶法，B正确；SO2不与BaCl2溶液反应，C错误；收集氨气采取向下排空气法，D正确。]15．实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示：图1(1)实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用C装置，通常使用的药品是____________；检查C装置气密性的操作方法是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的性质与收集方法无关的是________(填序号，下同)。①密度②颜色③溶解性④热稳定性⑤是否与氧气反应(3)下图是某学生设计收集气体的几种装置，其中不可行的是________。ABCD图2(4)若用图1中的A装置与D装置相连制取收集X气体，则X可能是下列气体中的________；①CO2②NO③Cl2④H2其中在D装置中连接小烧杯的目的是______________________________________________________________________________________________________。[答案](1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等)连接一根导管，将导管通入水槽中，关闭分液漏斗的活塞，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，说明C装置气密性良好(2)②④(3)BC(4)③吸收尾气，防止污染空气