- 化学生产过程中的基本问题
- 共1901题
如图中，A是气体发生装置，B、C、D是气体收集装置：
试回答：
（1）把湿润的红色石蕊试纸靠近A装置的导管口，观察到的现象是______．
（2）B、C、D是气体收集装置，其中可用来收集氨气的是______．
（3）若要使用NH4Cl与Ca（OH）2为原料制取氨气，写出A装置的试管中发生反应的化学方程式______．
正确答案
解：（1）氨气为碱性气体，溶于水生成一水合氨，一水合氨电离使溶液呈碱性，可使红色石蕊试纸变蓝，
故答案为：试纸变蓝；
（2）氨气易溶于水，不能用排水法收集，氨气密度小于空气，应用向下排空气法收集，
故答案为：C；
（3）实验室制取氨气，通常采用氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应，生成氯化钙、氨气和水制得氨气，化学反应方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl
故答案为：Ca（OH）2+2NH4Cl
解析
解：（1）氨气为碱性气体，溶于水生成一水合氨，一水合氨电离使溶液呈碱性，可使红色石蕊试纸变蓝，
故答案为：试纸变蓝；
（2）氨气易溶于水，不能用排水法收集，氨气密度小于空气，应用向下排空气法收集，
故答案为：C；
（3）实验室制取氨气，通常采用氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应，生成氯化钙、氨气和水制得氨气，化学反应方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl
故答案为：Ca（OH）2+2NH4Cl
现用如图所示的装置制取较多量的饱和氯水．
回答有关问题：
（1）写出有关反应的离子方程式．
装置甲：______；装置丁：______．
（2）证明氯水已饱和的现象是______．
（3）制取结束时，装置丙的液体中含有最多的微粒是______（水分子除外）；装置乙的作用是______．
（4）有如下改进措施或建议，请作出评价：
①在装置乙和丙之间增加如图（a）所示的装置，你认为有无必要？______．
②在装置丙的长导管下口处，接如图（b）所示的多孔球泡，这样做的好处是______．
正确答案
解：（1）实验室制取氯气的反应原理：MnO2+4HCl（浓） 
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（2）因饱和溶液中不能溶解氯气以及氯气为黄绿色，所以丙中的导管有气泡溢出水面，且液面上方充满黄绿色气体即可证明氯水已饱和，
故答案为：丙中的导管有气泡溢出水面，且液面上方充满黄绿色气体；
（3）由氯水中成分可知，氯水中含有最多的微粒除了水就是氯气；饱和食盐水来除去氯气中的氯化氢；
故答案为：Cl2；除去氯气中的氯化氢；
（4）①因氯气中含水对制备氯水无影响，所以在装置乙和丙之间不需要增加如图2（a）所示的装置；
故答案为：无；
②因多孔球泡的表面积大，能加快氯气溶解的速率，
故答案为：增加氯气与水的接触面积，利于氯气溶解．
解析
解：（1）实验室制取氯气的反应原理：MnO2+4HCl（浓）
故答案为：MnO2+4H++2Cl-
（2）因饱和溶液中不能溶解氯气以及氯气为黄绿色，所以丙中的导管有气泡溢出水面，且液面上方充满黄绿色气体即可证明氯水已饱和，
故答案为：丙中的导管有气泡溢出水面，且液面上方充满黄绿色气体；
（3）由氯水中成分可知，氯水中含有最多的微粒除了水就是氯气；饱和食盐水来除去氯气中的氯化氢；
故答案为：Cl2；除去氯气中的氯化氢；
（4）①因氯气中含水对制备氯水无影响，所以在装置乙和丙之间不需要增加如图2（a）所示的装置；
故答案为：无；
②因多孔球泡的表面积大，能加快氯气溶解的速率，
故答案为：增加氯气与水的接触面积，利于氯气溶解．
下列有关实验的说法不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A．0.051 mol•L-1 H2SO4溶液的PH约等于1，广泛pH试纸精确度不高，只能测得pH=1，故A正确；
B．Cu和浓硝酸反应生成二氧化氮，该气体应用向上排空气法收集，而该装置是想下排空气法，因此不利于收集到空气含量较低的气体，故B错误；
C．上层液体若从下口流出会掺杂仪器中附着的下层液体，所以分液操作时，先将漏斗中的下层液体放出，然后再将上层液体从上口倒出，故C正确；
D．正己烷和溴在光照条件下反应生成溴代烃和HBr，分层后，下层为油层，上层为HBr的水层，HBr和浓氨水反应生成溴化铵，因此会观察到有白烟生成，故D正确；
故选B．
化学“多米诺实验”是利用化学反应中气体产生的压力，使多个化学反应依次发生（整个反应只需要第一个反应发生，就好像多米诺骨牌游戏一样）．以下就是一个化学“多米诺实验”，已知H2O2在MnO2的催化作用下可分解产生O2和H2O．如图所示A～H各装置中分别盛放的物质为：A．稀硫酸；B．锌粒；C．3%H2O2溶液；D．MnO2 E．某溶液；F．CaCO3块状固体；G．滴有紫色石蕊的蒸馏水；H．足量澄清石灰水．
请回答以下各题：
（1）实验开始前必须进行的操作是______．
（2）反应开始后，若G中出现红色，H中有白色沉淀生成，判断E中的物质可能是______．（填名称）
（3）写出指定装置中发生反应的离子方程式．B．______；F．______；H．______．
（4）各装置中发生了氧化还原反应的是______（填装置编号）．
正确答案
解：（1）要使制取和验证气体的性质顺利进行，需保证整套装置的气密性良好，
故答案为：检查装置的气密性；
（2）此装置的工作原理是B装置中的锌和稀硫酸反应放出氢气，氢气将C装置中的过氧化氢溶液压入D装置中，在二氧化锰的催化作用下生产氧气，氧气再把E中的液体压入F中，两种药品接触发生反应，生成的气体再通过紫色石蕊试液和澄清石灰水，反应开始后，若G中出现红色，说明有酸，H中有白色沉淀生成，说明有二氧化碳生成，所以可以是F中是碳酸钙和盐酸或稀硝酸反应，G中是二氧化碳和水化合，H中是二氧化碳和氢氧化钙反应，
故答案为：稀盐酸或稀硝酸；
（3）B中是锌和稀硫酸反应，D中是过氧化氢溶液分解，F中是碳酸钙和盐酸或稀硝酸反应，G中是二氧化碳和水化合，H中是二氧化碳和氢氧化钙反应，B、F、H中发生的化学反应分别为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑发生反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑；CaC03+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O发生反应的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2═CaCO3↓+H2O，
故答案为：Zn+2H+=Zn2++H2↑；CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑；Ca2++2OH-+CO2═CaCO3↓+H2O；
（4）根据（2）知各反应为：装置B中：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，置换反应是氧化还原反应；氢气将C装置中的过氧化氢溶液压入D装置中，装置D中：2H2O2
故答案为：BD．
解析
解：（1）要使制取和验证气体的性质顺利进行，需保证整套装置的气密性良好，
故答案为：检查装置的气密性；
（2）此装置的工作原理是B装置中的锌和稀硫酸反应放出氢气，氢气将C装置中的过氧化氢溶液压入D装置中，在二氧化锰的催化作用下生产氧气，氧气再把E中的液体压入F中，两种药品接触发生反应，生成的气体再通过紫色石蕊试液和澄清石灰水，反应开始后，若G中出现红色，说明有酸，H中有白色沉淀生成，说明有二氧化碳生成，所以可以是F中是碳酸钙和盐酸或稀硝酸反应，G中是二氧化碳和水化合，H中是二氧化碳和氢氧化钙反应，
故答案为：稀盐酸或稀硝酸；
（3）B中是锌和稀硫酸反应，D中是过氧化氢溶液分解，F中是碳酸钙和盐酸或稀硝酸反应，G中是二氧化碳和水化合，H中是二氧化碳和氢氧化钙反应，B、F、H中发生的化学反应分别为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑发生反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑；CaC03+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑；CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O发生反应的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2═CaCO3↓+H2O，
故答案为：Zn+2H+=Zn2++H2↑；CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑；Ca2++2OH-+CO2═CaCO3↓+H2O；
（4）根据（2）知各反应为：装置B中：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，置换反应是氧化还原反应；氢气将C装置中的过氧化氢溶液压入D装置中，装置D中：2H2O2
故答案为：BD．
正确答案
解析
解：A．浓氨水易挥发，CaO固体与水反应放出大量的热，导致温度升高，使得氨气在水中的溶解度进一步减少，以气体的形式逸出，制得氨气，所以能用图中的左图部分制备，由于氨气的密度比空气的平均密度小，只能用向下排空气法收集，而图中的收集装置为向上排空气法，故A错误；
B．固体硫化亚铁（FeS）与稀硫酸在常温下反应制取硫化氢属于固体和液体混合反应不需要加热的反应，所以能用图中的左图部分制备，硫化氢的密度比空气的平均密度大，图中的收集装置为向上排空气法，所以能用该装置收集，故B正确；C．金属铜能稀硝酸在常温下发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，即3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，属于固体和液体混合反应不需要加热的反应，所以能用图中的左图部分制备，生成的一氧化氮是无色气体，迅速被氧气氧化为红棕色的二氧化氮，即2NO+O2=2NO2，不能用排空气法收集，故C错误；
D．实验室常用碳化钙固体（俗称电石，化学式为CaC2）与水反应制备乙炔，同时生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为CaC2+2H2O═Ca（OH）2+C2H2↑；属于固体和液体混合反应不需要加热的反应，所以能用图中的左图部分制备，乙炔气体的密度与空气的平均接近，不能用排空气法收集，只须利用其难溶于水的性质用排水法收集，故D错误；
故选B．
（1）上述气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是______（填气体的化学式，下同）；从反应中有无电子转移的角度看，明显不同于其他气体的是______，写出实验室制取该气体的化学方程式______．
（2）根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的发生装置，将其编号填入上表的空格中．
（3）若用上述制备O2的装置制备NH3，则选择的试剂为______．
已知：NH3•H2O的电离方程式为：NH3•H2O⇌NH+4+OH-，试写出NH3溶于水后，形成的NH3•H2O的合理结构______
（4）制备Cl2需用8mol•L-1的盐酸100mL，现用12mol•L-1的盐酸来配制．
①需要12mol•L-1的盐酸的体积为______mL（精确到0.1mL）
②在容量瓶的使用方法中，下列操作不正确的是______（填写标号）．
A．使用容量瓶前检查它是否漏水
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C．配制溶液时用量筒量取浓盐酸后用玻璃棒引流入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm～2cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水直到凹液面的最低处和标线相平
D．定容后盖好瓶塞，用食指顶住，用另一只手手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次
II、（1）常温下，已知0.1mol•L-1一元酸HA溶液中c（OH-）/c（H+）=1×10-8．
写出该酸HA与NaOH溶液反应的离子方程式式：______；
（2）t℃时，有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，
则该温度下（t℃），将100mL 0.1mol•L-1的稀H2SO4溶液与100mL 0.4mol•L-1的NaOH溶液混合后（溶液体积变化忽略不计），溶液的pH=______．
正确答案
解：（1）反应①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，2H2O2
故答案为：Cl2；NH3； Ca（OH）2+2NH4Cl
（3）实验室用H2O2制备氧气，2H2O2
故答案为：浓氨水和氢氧化钠（或生石灰或碱石灰）； 
（4）①溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则有8mol/L×0.1L=V×12mol/L，V=0.0667L=66.7mL，
故答案为：66.7；
②容量瓶不能用待配溶液润洗；不能在容量瓶中稀释溶液，容量瓶在使用前要检查是否漏水，定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次，使溶液充分混合，则不正确的是BC，
故答案为：BC．
II、（1）c（OH-）/c（H+）=1×10-8，c（OH-）×c（H+）=1×10-14，所以c（OH-）=10-11mol•L-1，则c（H+）=10-3mol•L-1，所以溶液的pH=3；氢离子浓度小于酸的浓度，所以该酸是弱酸，该酸（HA）与NaOH溶液反应的离子方程式为：HA+OH-═A-+H2O，故答案为：HA+OH-═A-+H2O；
（2）t℃时，有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，水的离子积为10-13，即酸、碱浓度相等时pH（酸）+pH（碱）=13，将100mL 0.1mol•L-1的稀H2SO4溶液与100mL 0.4mol•L-1的NaOH溶液混合后，溶液中c（OH-）=
故答案为：12．
解析
解：（1）反应①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，2H2O2
故答案为：Cl2；NH3； Ca（OH）2+2NH4Cl
（3）实验室用H2O2制备氧气，2H2O2
故答案为：浓氨水和氢氧化钠（或生石灰或碱石灰）；
（4）①溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则有8mol/L×0.1L=V×12mol/L，V=0.0667L=66.7mL，
故答案为：66.7；
②容量瓶不能用待配溶液润洗；不能在容量瓶中稀释溶液，容量瓶在使用前要检查是否漏水，定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次，使溶液充分混合，则不正确的是BC，
故答案为：BC．
II、（1）c（OH-）/c（H+）=1×10-8，c（OH-）×c（H+）=1×10-14，所以c（OH-）=10-11mol•L-1，则c（H+）=10-3mol•L-1，所以溶液的pH=3；氢离子浓度小于酸的浓度，所以该酸是弱酸，该酸（HA）与NaOH溶液反应的离子方程式为：HA+OH-═A-+H2O，故答案为：HA+OH-═A-+H2O；
（2）t℃时，有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性，水的离子积为10-13，即酸、碱浓度相等时pH（酸）+pH（碱）=13，将100mL 0.1mol•L-1的稀H2SO4溶液与100mL 0.4mol•L-1的NaOH溶液混合后，溶液中c（OH-）=
故答案为：12．
下列装置能达到对应实验目的是（ ）
A
比较MnO2和FeO3的催化效果
B
制取并收集CO2气体
C
确认CO2和NaOH已发生反应
D
形成蓝色喷泉
正确答案
解析
解：A．比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢的催化作用，需所选的过氧化氢的浓度相同，但该选项中所选取的双氧水的浓度不一样，所以没有可比性，故A错误；
B．二氧化碳的密度比空气密度大，应用向上排空气法收集，该选项中用向下排空气法来收集错误，故B错误；
C．首先滴入氢氧化钠溶液，二氧化碳和氢氧化钠反应，瓶内压强减小，气球膨胀，然后滴入盐酸，会看到溶液中能生成气泡，证明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应，故C正确；
D．氨气溶于水得到氨水，氨水呈碱性，会使酚酞变红，不会变蓝，故D错误；
故选C．
正确答案
解析
解：A、锌和盐酸发生反应生成氢气，符合上述要求，故A正确；
B、二氧化锰和浓盐酸生成氯气，反应需加热，氯气和水反应，氯气比空气重应用向上排气法，故B错误；
C、碳酸钙和盐酸生成二氧化碳，制备装置符合，二氧化碳也可少量溶解于水，二氧化碳比空气重，收集方法应用向上排气法，故C错误；
D、氯化钠和浓硫酸生成氯化氢，反应需加热，生成的氯化氢极易溶于水，氯化氢比空气重，故D错误；
故选A．
实验室制备一氧化碳原理是：HCOOH
（1）从如图挑选所需仪器，画出I中所缺的气体发生装置，并标明容器中的试剂．
（2）装置II的作用______．
正确答案
解：（1）①该反应的制取原理为 液+液
故答案为：
（2）生成的气体中含有CO、HCOOH和H2O，HCOOH易溶于水，会发生倒吸现象，需在收集前加一个安全瓶，故装置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中，
故答案为：防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中．
解析
解：（1）①该反应的制取原理为 液+液
故答案为：
（2）生成的气体中含有CO、HCOOH和H2O，HCOOH易溶于水，会发生倒吸现象，需在收集前加一个安全瓶，故装置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中，
故答案为：防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中．
根据下列实验现象，所得结论错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A．根据原电池的工作原理，左烧杯中铁表面有气泡，说明负极为铝，正极为铁，金属活动性Al＞Fe，右边烧杯中铜表面有气泡，说明铁为负极，铜为正极，金属活动性Fe＞Cu，则活动性为Al＞Fe＞Cu，故A正确；
B．Cu与浓硝酸反应，反应中的化合价变化为：HNO3中N元素由+5价降低为NO2中N元素+4价，HNO3是氧化剂，NO2是还原产物，方程式为：Cu+4HNO3═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；生成的红棕色二氧化氮和水发生氧化还原反应，3NO2+H2O=2HNO3+NO，所以图中试管中收集到无色气体为一氧化氮，但不是铜和浓硝酸反应生成一氧化氮，故B错误；
C．Fe3+遇SCN-发生反应Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3，Fe（SCN）3为血红色，增大氯化铁溶液的浓度，根据溶液颜色变化来判断反应方向，如果溶液颜色加深，则说明平衡向正反应方向移动，所以能达到实验目的，故C正确；
D．该装置的气密性检查，主要是通过气体压强增大看体积变化来进行检验，夹紧止水夹，向长颈漏斗中加水至其液面高于烧瓶内的液面，一段时间后，看液面高度差有无变化，变化说明装置漏气，反之不漏气，故D正确；
故选B．
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