- 常见气体的制备与收集
- 共133题
5．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（）
A用图甲所示装置(正放)可收集NO气体
B用图乙所示装置可吸收多余氨气且能防止倒吸
C用图丙所示装置可实现反应：Cu+2H2O
D用图丁所示装置可分离乙醇(沸点78.3℃)与二甲醚(沸点24.9℃)的混合物
正确答案
解析
A．甲图中装置是排CO2法收集NO。NO和CO2不反应，NO密度比CO2密度小，所以不能用向上排气法收集，故A错误。
B． 乙图中NH3极易溶于水且能和稀硫酸反应，但NH3在水中、稀硫酸中易发生倒吸。虽然氨气不溶于苯，但苯的密度比水小，在稀硫酸溶液的上层，不能起到防止倒吸的作用，故B错误。
C．丙图中阳极为金属铜，不是惰性电极，阳极自身失电子，阳极Cu-2e-=Cu2+。石墨做阴极，2H++2e-=H2 ↑，硫酸钠做电解质，故C正确。
D．温度计测量的是乙醇与二甲醚的蒸汽温度，所以，水银球需在蒸馏烧瓶的支管口处，故D错误。
考查方向
解题思路
A．该图中装置是采用向上排空气法收集NO气体，说明NO和二氧化碳不反应且密度大于CO2密度。
B．氨气是一种无色、有刺激性气味，密度比空气小极易溶于水的气体，且能与硫酸发生化学反应被硫酸吸收，且该装置不能防止倒吸。
C．根据电解池的工作原理，结合电极材料以及电解质溶液解题。
D．温度计的作用应该是测量有机物各馏分气态时的温度。
易错点
收集NO常规方法是用排水法收集，学生易因不熟悉出题角度而选错。
知识点
氨对人类的生产生活具有重要影响。
18.氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是 。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是 。
19.氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下：
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用： 。
② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为6×10-4 mol·L-1，则水样中氨氮(以氨气计)含量为 mg·L-1。
20.氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
① 已知A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为5 : 2，写出A极的电极反应式： 。
② 用化学用语简述NH4+去除的原理： 。
正确答案
① N2 + 3H2
② 4NH3 + 5O2 
解析
①工业合成氨是利用氮气和氢气催化剂作用下高温高压反应生成氨气，反应的化学方程式为：N2+3H2
②氨气的催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为：4NH3+5O2
考查方向
氨气的制备及应用
解题思路
①工业合成氨是利用氮气和氢气催化剂作用下高温高压反应生成氨气；
②氨气的催化氧化生成一氧化氮和水
易错点
反应条件
教师点评
本题考查氨气的制备及应用，注意基础知识的积累，题目难度不大
正确答案
① c(OH-)增大，使NH4+ + OH- 
② 3.4
解析
①利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用是c（OH-）增大，使NH4++OH-⇌NH3•H2O⇌NH3+H2O平衡正向移动，利于生成氨气，被空气吹出
②将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，转移电子的物质的量为6×10-4mol，依据氮元素守恒2NH3～N2～6e-，
2NH3～N2～6e-，
2 6
n 6×10-4mol/L
解得：n=2×10-4mol/L
水样中氨氮（以氨气计）含量=2×10-4mol/L×17g/mol=3.4×10-3g/L=3.4mg/L
考查方向
化学平衡、化学计算
解题思路
①氢氧根离子浓度增大会结合铵根离子利于生成氨气；
②若利用氨气传感器将1L水样中的氨氮完全转化为N2时，依据氮元素守恒和电子转移守恒计算水样中氨氮（以氨气计）含量
易错点
化学计算
教师点评
本题主要考查化学平衡影响因素分析和化学计算，题目难度中等
正确答案
① CH3COO- - 8e- + 2H2O === 2CO2 + 7H+
② NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-：NH4+ + 2O2 === NO3- + 2H+ + H2O；NO3-在MFC电池正极转化为N2：2NO3- +12H+ + 10e- === N2 + 6H2O
解析
①图示分析可知微生物燃料电池中氢离子移向B电极，说明A为原电池的负极，B为原电池的正极，NO3-离子在正极得到电子生成氮气发生还原反应，CH3COO-在原电池负极失电子生成二氧化碳气体，发生氧化反应，环境为酸性介质，则A极的电极反应式为：CH3COO--8e-+2H2O═2CO2+7H+，B电极反应式为：2NO3-+12H++10e-═N2+6H2O，
②NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-，NH4++2O2═NO3-+2H++H2O，硝酸根离子在原电池正极发生还原反应生成氮气，2NO3-+12H++10e-═N2+6H2O，
考查方向
原电池原理、电极反应
解题思路
①图示分析可知微生物燃料电池中氢离子移向B电极，说明A为原电池的负极，B为原电池的正极，NO3-离子在正极得到电子生成氮气发生还原反应，CH3COO-在原电池负极失电子生成二氧化碳气体，发生氧化反应，环境为酸性介质；
②NH4+在好氧微生物反应器中转化为NO3-，硝酸根离子在原电池正极发生还原反应生成氮气．
易错点
电极反应
教师点评
本题主要考查原电池原理和电极反应，题目难度中等，注意得失电子的分析
仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是
A实验目的：分离乙醇和乙酸乙酯的混合物
玻璃仪器：分液漏斗、烧杯
B实验目的：用pH=1的盐酸配制100 mL pH=2的盐酸
玻璃仪器：100 mL 容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C实验目的：用溴水、淀粉-KI溶液比较Br2与I2的氧化性强弱
玻璃仪器：试管、胶头滴管
D实验目的：用
玻璃仪器：酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
正确答案
解析
本题 涉及的实验全部取材于课本，主要考查常见实验仪器的使用方法、溶液pH与c(H+)的换算，同时考查考生对基本化学实验的操作能力及其教材实验的再现能力。让真正做过实验的考生能发挥其优势。
A选项：乙酸乙酯和乙醇是互溶不分层的液体，不能用分液漏斗分液。欲从乙酸乙酯和乙醇的混合物中分离出乙 醇，通常需要蒸馏分离(由于乙酸乙酯和乙醇的沸点相差很小，乙酸乙酯的沸点77.06℃，乙醇的沸点78℃，通常要加足量无水CaCl2吸收乙醇后，再蒸馏，对得到的醇和物蒸馏收集得到乙醇)。
B选项：由0. 1 mol •L－1的盐酸配制100 mL 0. 01 mol •L－1的盐酸，需要用酸式滴定管(或移液管)准确量取10.0 mL0. 1 mol •L－1的盐酸，而提供玻璃仪器缺少量具。
C选项：只用试管、胶头滴管就可证明溴水、淀粉-KI溶液比较Br2与I2的氧化性强弱。故C项正确。
D选项：实验室中用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制备并收集NH3需要用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶，而提供玻璃仪器缺少制备NH3的大试管。
知识点
聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)的过程如下：
（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是_________。
（2）实验室制备、收集的SO2,所需仪器如下。装置A产生SO2 , 按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→ → → → →f，，装置D的作用是_________，装置E中NaOH溶液的作用是___________
（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量__________，充分反应后，经___________操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。
（4）溶液Z的pH影响聚铁的质量分数，用pH试纸测定溶液pH的操作方法为_____________。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁由铁的质量分数偏______________。
正确答案
（1）将气体通入品红溶液中，如品红褪色，加热后又变红，证明有SO2。
（2）d e c b；安全瓶，防止倒吸；尾气处理，防止污染
（3）铁粉；过滤。
（4）将试纸放到表面皿上，用玻璃棒蘸取溶液，点到试纸的中央，然后跟标准比色卡对比。低。
解析
（1）检验SO2的方法一般是：将气体通入品红溶液中，如品红褪色，加热后又变红。
（2） 收集干燥的SO2，应先干燥，再收集(SO2密度比空气的大，要从c口进气)，最后进行尾气处理；因为SO2易与NaOH反应，故Ｄ的作用是安全瓶，防止倒吸。
（3）因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气，故溶液Y中含有Fe3+，故应先加入过量的铁粉，然后过滤除去剩余的铁粉。[来源:学科网]
（4）用pH试纸测定溶液pH的操作为
Fe(OH)3的含铁量比Fe2(SO4)3高，若溶液Z的pH偏小，则生成的聚铁中OH－的含量减少，
SO42－的含量增多，使铁的含量减少。
知识点
实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）。仅 用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是
正确答案
解析
略
知识点
实验室进行下列实验，在选择实验装置时应当考虑冷凝回流装置的是（）
正确答案
解析
略
知识点
请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
（1）下图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B、C、D的作用分别是：
B：_________________________________。
C：_________________________________。
D：_________________________________。
（2）在实验室欲制取适量N0气体。
①下图中最适合完成该实验的简易装置是________（填序号）；
②根据所选的装置完成下表（不需要的可不填）：
③简单描述应观察到的实验现象_______________________________________。
正确答案
见解析。
解析
（1）气体制备一般包括四部分：发生装置、除杂净化装置、收集装置、尾气处理装置。由于题中提到该装置是制取适量氯气的简易装置，所以B的作用是除去Cl2中混有的杂质气体HCl；C的作用是用排液法收集氯气；D的作用是吸收多余的氯气；
（2）①由于NO可与空气中的氧气反应，故应用排水法收集，那么最适宜完成该实验的简易装置是Ⅰ。
②
③现象包括看到的、听到的、闻到的、触摸到的。A处试管内有气泡产生，铜片减少，溶液变蓝，试管上部有红棕色的气体，一段时间后B中液体排出后可以收集到无色气体。
知识点
下列实验操作或装置（略去部分加持仪器）正确的是
A
B
C
D
正确答案
解析
略
知识点
实验室制备下列气体时，所用方法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是
A
B
C
D
正确答案
解析
该装置分别为固液不加热制气体，向上排空气法收集气体，以及采用防倒吸的方法进行尾气处理。A、氨气不能使用向上排空气法，错误；B、正确；C、铜与稀硝酸反应需要加热，且
知识点
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