- 反应条件及设备的选择
- 共189题
如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图．下列说法不合理的是（ ）
正确答案
解析
解：A、电石跟水反应比较剧烈，所以用饱和食盐水代替水，逐滴加入饱和食盐水时可控制反应物水的供给，从而控制生成乙炔的速率，故A正确；
B、酸性KMnO4溶液能氧化乙炔，因此乙炔使酸性KMnO4溶液褪色，表现了乙炔的还原性，故B正确；
C、乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2氧化，对乙炔性质的检验产生干扰，所以应用硫酸铜溶液洗气，故C错误；
D、对于烃类物质而言，不饱和程度越高，则含碳量越高，火焰越明亮，冒出的烟越浓，乙炔含有碳碳三键，是不饱和程度较高的烃类物质，故D正确；
故选：C．
某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中a、b、c表示止水夹）．
请按要求填空：
（1）利用B装置可制取的气体有______（填2种）．
（2）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验．
若在丙中加入适量水，即可制得氯水．将所得氯水分成两份，进行Ⅰ、Ⅱ两个实验，实验操作、现象结论如下：
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理？若不合理，请说明理由．______．
（3）请利用上述A、C装置设计一个简单的实验，验证Cl2和Br2的氧化性强弱（分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论）______．B、D、E装置相连后，在B中盛装足量浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO2并进行有关实验．
（4）B中发生反应的化学方程式为______．
（5）欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹______，再打开止水夹______，使烧杯中的水进入试管丁的操作是______．
（6）试管丁中的NO2与一定量的O2混合后倒插水中，试管
正确答案
解：（1）B装置为块状不溶于水的固体和液体反应制取气体的装置，并不用加热，中学化学中常见的有：H2、CO2、H2S 等，故答案为：H2、CO2、H2S 等；
（2）实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体，要进行干燥的氯气不具备漂白性的验证试验，再进行实验Ⅰ才能得到结论；氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸也能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体，不一定是氯气与水反应的产物的酸性，故答案为：不合理，没有事先证明干燥的氯气无漂白性；不合理； 制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
（3）验证Cl-和Br-的还原性强弱可根据反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2设计实验，在A装置中制备氯气，生成的气体通入到装有溴化钠溶液的C中，如烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，可证明氯气的氧化性强于溴，
故答案为：在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、二氧化锰、溴化钠溶液；烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，可证明氯气的氧化性强于溴；
（4）浓硝酸具有强氧化性，与铜反应生成二氧化氮气体，反应的化学方程式为Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，
故答案为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（5）浓硝酸与铜反应生成的二氧化氮收集于试管丁中，装置验证NO2与水的反应，要先关闭a、b，然后用微热法使试管中气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中，
故答案为：a、b；c；双手紧握（或微热）试管丁，使试管中气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中；
（6）NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余气体可能为氧气，也可能是NO气体，设NO2和O2混合气体的物质的量为10mol，
若剩余气体为氧气，设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x，则有消耗的NO2为4x，即：5x=9mol，x=1.8mol．即氧气为2.8mol，V（NO2）=7.2mol；
混合气体的总质量为7.2molNO2与2.8molO2的质量之和为7.2mol×46g/mol+2.8mol×32g/mol=420.8g，平均摩尔质量
若剩余气体为NO气体，试管9/10充满水，则剩余1molNO，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO，说明过量的NO2为3mol，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为7mol，设反应消耗的氧气为y，则有消耗的NO2为4y则有5y=7mol，y=1.4mol，即此时氧气为1.4mol，V（NO2）=8.6mol；
混合气体的总质量为8.6molNO2与1.4molO2的质量之和为8.6mol×46g/mol+1.4mol×32g/mol=440.4g，平均摩尔质量
故答案为：42.08或44.04．
解析
解：（1）B装置为块状不溶于水的固体和液体反应制取气体的装置，并不用加热，中学化学中常见的有：H2、CO2、H2S 等，故答案为：H2、CO2、H2S 等；
（2）实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体，要进行干燥的氯气不具备漂白性的验证试验，再进行实验Ⅰ才能得到结论；氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸也能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体，不一定是氯气与水反应的产物的酸性，故答案为：不合理，没有事先证明干燥的氯气无漂白性；不合理； 制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；
（3）验证Cl-和Br-的还原性强弱可根据反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2设计实验，在A装置中制备氯气，生成的气体通入到装有溴化钠溶液的C中，如烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，可证明氯气的氧化性强于溴，
故答案为：在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、二氧化锰、溴化钠溶液；烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，可证明氯气的氧化性强于溴；
（4）浓硝酸具有强氧化性，与铜反应生成二氧化氮气体，反应的化学方程式为Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，
故答案为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
（5）浓硝酸与铜反应生成的二氧化氮收集于试管丁中，装置验证NO2与水的反应，要先关闭a、b，然后用微热法使试管中气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中，
故答案为：a、b；c；双手紧握（或微热）试管丁，使试管中气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁中；
（6）NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3 最后剩余气体可能为氧气，也可能是NO气体，设NO2和O2混合气体的物质的量为10mol，
若剩余气体为氧气，设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3 反应消耗的氧气为x，则有消耗的NO2为4x，即：5x=9mol，x=1.8mol．即氧气为2.8mol，V（NO2）=7.2mol；
混合气体的总质量为7.2molNO2与2.8molO2的质量之和为7.2mol×46g/mol+2.8mol×32g/mol=420.8g，平均摩尔质量
若剩余气体为NO气体，试管9/10充满水，则剩余1molNO，根据3NO2+H2O=2HNO3+NO，说明过量的NO2为3mol，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为7mol，设反应消耗的氧气为y，则有消耗的NO2为4y则有5y=7mol，y=1.4mol，即此时氧气为1.4mol，V（NO2）=8.6mol；
混合气体的总质量为8.6molNO2与1.4molO2的质量之和为8.6mol×46g/mol+1.4mol×32g/mol=440.4g，平均摩尔质量
故答案为：42.08或44.04．
气体是（ ）
正确答案
解析
解：A、浓氨水有挥发性，在加热条件下分解生成氨气，生石灰和水反应放出大量的热，所以可用浓氨水和生石灰制取氨气；碱石灰一般应盛放在干燥管内，氨气的密度小于空气的密度，所以应采用向下排空气法收集，故A错误．
B、盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，盐酸有挥发性，所以生成的二氧化碳中有氯化氢，氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，饱和的碳酸氢钠和二氧化碳不反应，所以可用饱和碳酸氢钠洗气，二氧化碳的密度大于空气的密度，所以可用向上排空气法收集，故B正确．
C、铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，所以不能用排空气法收集一氧化氮，故C错误．
D、氯气与氢氧化钠溶液反应，所以不能用氢氧化钠洗气，故D错误．
故选B．
（1）洗气：除去CO中的水蒸气，装置内应盛放______；
（2）检验：证明CO中混有CO2，装置内应盛放______；
（3）集气：若用排空气法收集比空气轻的气体时，气体应从装置的______端通入（填“A”或“B”，下同）；若收集比空气重的气体，则气体从______端通入．若用排水法收集O2时，瓶内应先装满水，气体从______端通人．
（4）贮气：若要用水将装置中的氧气排出进行实验时，水应从______端通人．
（5）量气：若要测定实验室制得的少量O2的体积，则应在瓶内先装满水，再将O2从______端通入．
正确答案
浓硫酸
澄清石灰水
B
A
B
A
B
解析
解：（1）除去H2中的水蒸气，该装置只能盛装液体，则只能用浓硫酸，
故答案为：浓硫酸；
（2）二氧化碳可与澄清石灰水反应，溶液变浑浊，生成难溶于水的碳酸钙，反应的方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O，
故答案为：澄清石灰水；
（3）若用排空气法收集比空气轻的气体时，应用向下排空法收集，采用短进长出的方法，即从B端通入；若收集比空气重的气体，应该用长进短出的方法，即气体从A进入；若用排水法收集O2时，气体应短进长出，应从B端通入，
故答案为：B；A；B；
（4）若要用水将装置中的氧气排出进行实验时，应该从长导管A加水，气体从短导管B排出，
故答案为：A；
（5）若要测定实验室制得的少量O2的体积，则应在瓶内先装满水，再将O2从短导管B进，从长导管A出，
故答案为：B．
现有以下实验装置供实验时挑选使用．
（1）利用Cu和浓硝酸反应制备NO2，用过氧化氢溶液和MnO2制取O2，根据反应原理应选用______装置（填序号，从A、B、C中选取）．
（2）某同学设计下列四种制备NH3的方法，不合理的是______（填序号）
（3）欲用石灰石和浓盐酸反应制取纯净干燥的CO2气体，将你所选的仪器按气体由左向右方向连接，连接顺序为______．
用饱和碳酸氢钠溶液除去挥发出的HCl优于用水除HCl的原因是______．
（4）某小组为了探究Ag与浓硝酸反应过程中可能产生NO，设计了一连接顺序为D→H→I→K的实验装置．
①检验这一装置气密性的方法是______，
②反应开始前通入N2的目的是______，
③反应结束，若H瓶中溶液体积为100mL，从中取出25.00mL溶液以酚酞作指示剂，用0.1000mol•L-1NaOH溶液进行滴定，两次滴定用去NaOH溶液的体积分别为16.98%mL和17.0.2mL，则该瓶中硝酸的物质的量浓度为______．若实验测得NO的体积为95.2mL（已折算成标准状况），请你通过数据说明Ag与浓硝酸反应过程中是否有NO产生______．
正确答案
解：（1）用Cu和浓硝酸反应制备NO2，用过氧化氢溶液和MnO2制取O2，都是固体混合不需加热，故选C；
（2）A．加热时，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，当混合气体达到试管口时，温度降低，氯化氢和氨气反应生成氯化铵，所以得不到氨气，故错误；
B．氧化钙和水反应生成氢氧化钙且放出热量，放出的热量促使一水合氨分解生成氨气，所以能得到氨气，故正确；
C．氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙和氨气，所以能得到氨气，故正确；
D．热空气能促进一水合氨分解生成氨气，但氨气中含有氧气、氮气等杂质，故错误；
故选AD．
（3）石灰石和浓盐酸制取二氧化碳是固液混合且不需加热的反应，所以反应装置选取C，浓盐酸、水具有挥发性，石灰石和浓盐酸反应是放热反应，所以生成的二氧化碳中含有氯化氢、水蒸气，为了制取纯净、干燥的二氧化碳，应该用饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢，浓硫酸和二氧化碳不反应，所以用浓硫酸干燥二氧化碳，二氧化碳和空气不反应，且密度大于空气，所以可以采用向上排空气法收集，故选J，所以其连接顺序是C-G-E-J，
二氧化碳能和水反应，氯化氢和碳酸氢钠反应能生成二氧化碳，不仅除去氯化氢还能增加二氧化碳的量，所以用碳酸氢钠溶液除去氯化氢，
故答案为：C-G-E-J，不消耗二氧化碳，氯化氢能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳；
（4）①装置气密性检查的原理一般是通过压强差来产生明显的现象来判断，检验方法为：关闭活塞a、b，微热烧瓶D，H装置长导管有气泡产生，I装置长导管一段时间液面高于集气瓶内液面，说明气密性良好，
故答案为：关闭活塞a、b，微热烧瓶D，H装置长导管有气泡产生，I装置长导管一段时间液面高于集气瓶内液面，说明气密性良好；
②空气中含有氧气，能氧化一氧化氮生成二氧化氮，为防止一氧化氮被氧化，充入氮气排出装置内残留的空气，
故答案为：排尽装置内残留的空气；
③使用氢氧化钠的平均体积=（
3NO2+H2O=2HNO3+NO，二氧化氮产生的一氧化氮的物质的量=0.5n（HNO3）=0.5×0.1L×0.0680mol/L=0.0034mol＜0.00425，所以有一氧化氮生成，
故答案为：0.068mol/L；有．
解析
解：（1）用Cu和浓硝酸反应制备NO2，用过氧化氢溶液和MnO2制取O2，都是固体混合不需加热，故选C；
（2）A．加热时，氯化铵分解生成氨气和氯化氢，当混合气体达到试管口时，温度降低，氯化氢和氨气反应生成氯化铵，所以得不到氨气，故错误；
B．氧化钙和水反应生成氢氧化钙且放出热量，放出的热量促使一水合氨分解生成氨气，所以能得到氨气，故正确；
C．氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙和氨气，所以能得到氨气，故正确；
D．热空气能促进一水合氨分解生成氨气，但氨气中含有氧气、氮气等杂质，故错误；
故选AD．
（3）石灰石和浓盐酸制取二氧化碳是固液混合且不需加热的反应，所以反应装置选取C，浓盐酸、水具有挥发性，石灰石和浓盐酸反应是放热反应，所以生成的二氧化碳中含有氯化氢、水蒸气，为了制取纯净、干燥的二氧化碳，应该用饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢，浓硫酸和二氧化碳不反应，所以用浓硫酸干燥二氧化碳，二氧化碳和空气不反应，且密度大于空气，所以可以采用向上排空气法收集，故选J，所以其连接顺序是C-G-E-J，
二氧化碳能和水反应，氯化氢和碳酸氢钠反应能生成二氧化碳，不仅除去氯化氢还能增加二氧化碳的量，所以用碳酸氢钠溶液除去氯化氢，
故答案为：C-G-E-J，不消耗二氧化碳，氯化氢能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳；
（4）①装置气密性检查的原理一般是通过压强差来产生明显的现象来判断，检验方法为：关闭活塞a、b，微热烧瓶D，H装置长导管有气泡产生，I装置长导管一段时间液面高于集气瓶内液面，说明气密性良好，
故答案为：关闭活塞a、b，微热烧瓶D，H装置长导管有气泡产生，I装置长导管一段时间液面高于集气瓶内液面，说明气密性良好；
②空气中含有氧气，能氧化一氧化氮生成二氧化氮，为防止一氧化氮被氧化，充入氮气排出装置内残留的空气，
故答案为：排尽装置内残留的空气；
③使用氢氧化钠的平均体积=（
3NO2+H2O=2HNO3+NO，二氧化氮产生的一氧化氮的物质的量=0.5n（HNO3）=0.5×0.1L×0.0680mol/L=0.0034mol＜0.00425，所以有一氧化氮生成，
故答案为：0.068mol/L；有．
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