- 化学生产过程中的基本问题
- 共1901题
在下列四种溶液中，分别加入少量固体二氧化锰，能产生气体的是（ ）
正确答案
解析
解：A、过氧化氢在二氧化锰作催化剂时可生成氧气，故A正确；
B、二氧化锰与1摩/升NaOH溶液不反应，故B错误；
C、二氧化锰与1摩/升KClO3溶液不反应，故C错误；
D、在加热条件下二氧化锰与浓盐酸反应，与稀盐酸不反应，故D错误．
故选A．
下述制备气体的实验方法正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、生成的硫酸钙微溶于水，阻止了反应的反应，故A错误；
B、KMnO4固体和浓盐酸不用加热可以制取氯气，故B正确；
C、HCl极易溶于水，应采用氯化钠固体和浓硫酸加热制取HCl，故C错误；
D、乙醇和浓H2SO4共热至140℃主要生成的乙醚，温度应为170℃，故D错误．
故选B．
某兴趣小组同学共同设计了如图所示的实验装置，既可用于制取气体，也可用于验证物质的性质．请回答下列问题：
（1）利用装置Ⅰ、Ⅱ制取气体（K2关闭，K1打开）．
甲同学认为：利用装置Ⅱ可以收集H2、NH3等气体，但不能收集O2和NO，你认为是否正确______（填“是”“否”），理由是______；
乙同学认为：利用装置Ⅱ作简易改进（不改变仪器装置），可收集NO2气体，改进的方法是______；
丙同学认为：利用装置Ⅱ作简易改进（改变仪器装置），可收集NO2气体，改进的方法是______；
（2）利用装置Ⅰ、Ⅲ验证物质的性质（K2打开，K1关闭）．如设计实验证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，则在A中加浓盐酸，B中加______，C 中加______，观察到C中的现象是______．
正确答案
解：（1）甲同学：O2的密度大于空气的密度，所以氧气应采用向上排空气法收集；一氧化氮和氧气能发生反应生成二氧化氮，一氧化氮应采用排水法收集，所以该装置不能收集氧气和一氧化氮．
故答案为：是；氧气的密度比空气的大；一氧化氮与空气的密度相差不大但一氧化氮能和氧气反应生成二氧化氮．
乙同学：二氧化氮和水能发生反应，不能采用排水法收集，二氧化氮的密度大于空气的密度，所以应采用排难挥发的有机溶剂或向上排空气法收集；该装置不改变仪器装置，所以只能采用排难挥发的有机溶剂法收集．
故答案为：将装置Ⅱ中加满难挥发的有机溶剂．
丙同学：若该装置可改变仪器装置，所以可将装置Ⅱ中的进气管伸入瓶底，出气管刚刚露出瓶塞，采用向上排空气法收集．
故答案为：将装置Ⅱ中的进气管伸入瓶底，出气管刚刚露出瓶塞．
（2）根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物，氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物，证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，可将KMnO4作为氧化剂和盐酸反应判断是否生成氯气，如氯气氧化性大于Br2，则将氯气通入NaBr溶液中，如果溶液变为橙红色，说明有Br2生成，从而确定氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2．故答案为：KMnO4固体；溴化钠溶液；溶液呈橙色．
解析
解：（1）甲同学：O2的密度大于空气的密度，所以氧气应采用向上排空气法收集；一氧化氮和氧气能发生反应生成二氧化氮，一氧化氮应采用排水法收集，所以该装置不能收集氧气和一氧化氮．
故答案为：是；氧气的密度比空气的大；一氧化氮与空气的密度相差不大但一氧化氮能和氧气反应生成二氧化氮．
乙同学：二氧化氮和水能发生反应，不能采用排水法收集，二氧化氮的密度大于空气的密度，所以应采用排难挥发的有机溶剂或向上排空气法收集；该装置不改变仪器装置，所以只能采用排难挥发的有机溶剂法收集．
故答案为：将装置Ⅱ中加满难挥发的有机溶剂．
丙同学：若该装置可改变仪器装置，所以可将装置Ⅱ中的进气管伸入瓶底，出气管刚刚露出瓶塞，采用向上排空气法收集．
故答案为：将装置Ⅱ中的进气管伸入瓶底，出气管刚刚露出瓶塞．
（2）根据氧化剂+还原剂=氧化产物+还原产物，氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物，证明氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2，可将KMnO4作为氧化剂和盐酸反应判断是否生成氯气，如氯气氧化性大于Br2，则将氯气通入NaBr溶液中，如果溶液变为橙红色，说明有Br2生成，从而确定氧化性：KMnO4＞Cl2＞Br2．故答案为：KMnO4固体；溴化钠溶液；溶液呈橙色．
下列操作或仪器的选用正确的是（ ）
A
滴定FeSO4
B
制取O2
C
制备Fe（OH）2
D
除去乙醇中的乙酸
正确答案
解析
解：A．在滴定时，高锰酸钾溶液具有氧化性，能腐蚀橡皮，所以不能放在碱式滴定管中，故A错误；
B．氧气密度比空气密度大，收集应用向上排空气法，故B错误；
C．因氢氧化亚铁很容易被氧气氧化，所以制备氢氧化亚铁时，应将滴管插入液面以下同时用苯来液封，以隔绝空气，故C正确；
D．分液漏斗分离互不相溶的液体，乙醇和乙酸能互溶，不分层，不能用分液漏斗分离，故D错误．
故选C．
如图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图：
（1）仪器a的名称是______
（2）利用上图装置，可选用浓盐酸和二氧化锰制备纯净、干燥的氯气．
①圆底烧瓶内发生反应的化学方程式为______
②装置B中的溶液为______
烧杯E中溶液的作用为______
（3）利用上图装置，也可选用用浓盐酸和KMnO4固体制取纯净、干燥的氯气．反应原理（离子方程式）如下，试完成并配平：
______+______Cl-+______H+═______Mn2++______Cl2↑+______．
正确答案
解：（1）装置中a是向烧瓶中加入浓盐酸的仪器为分液漏斗；
故答案为：分液漏斗；
（2）①制备氯气是利用装置加热生成，试剂是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）
故答案为：MnO2+4HCl（浓）
②氯气中含有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢也可以被高锰酸钾溶液氧化，需要用饱和氯化钠溶液除去，避免干扰二氧化硫的检验，氯气有毒污染空气不能排放到空气中，烧杯中的氢氧化钠溶液吸收氯气防止污染；
故答案为：饱和NaCl溶液；吸收氯气防污染；
（3）反应中KMnO4→MnCl2，Mn元素化合价由+7降低为+2，共降低5价，HCl（浓）→Cl2，Cl元素化合价由-1价升高为0价，共升高为2价，化合价升降最小公倍数为10，故KMnO4的系数为2，Cl2的系数为5，再根据原子守恒配平其它物质的系数，配平后的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-═2Mn2++5Cl2↑+8H2O，
故答案为：2MnO4-；10；16；2；5；8H2O．
解析
解：（1）装置中a是向烧瓶中加入浓盐酸的仪器为分液漏斗；
故答案为：分液漏斗；
（2）①制备氯气是利用装置加热生成，试剂是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）
故答案为：MnO2+4HCl（浓）
②氯气中含有氯化氢气体和水蒸气，氯化氢也可以被高锰酸钾溶液氧化，需要用饱和氯化钠溶液除去，避免干扰二氧化硫的检验，氯气有毒污染空气不能排放到空气中，烧杯中的氢氧化钠溶液吸收氯气防止污染；
故答案为：饱和NaCl溶液；吸收氯气防污染；
（3）反应中KMnO4→MnCl2，Mn元素化合价由+7降低为+2，共降低5价，HCl（浓）→Cl2，Cl元素化合价由-1价升高为0价，共升高为2价，化合价升降最小公倍数为10，故KMnO4的系数为2，Cl2的系数为5，再根据原子守恒配平其它物质的系数，配平后的离子方程式为2MnO4-+16H++10Cl-═2Mn2++5Cl2↑+8H2O，
故答案为：2MnO4-；10；16；2；5；8H2O．
（1）装置A中的分液漏斗中盛装的液体是______，烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜屑、不用铁屑的原因是______．
（2）干燥管B、D中盛装的干燥剂可以是______（填“浓硫酸”、“无水氯化钙”或“碱石灰”），干燥管D中干燥剂的作用是______．
（3）装置E的作用是吸收尾气，吸收过程中发生反应的化学方程式为（补全下面的化学方程式，其中口中填写化学式的系数）：□NaOH+□NO2
（4）若用上述装置收集到了NO，采用的收集装置是______（填“F”或“G”），可以连接在装置中的______（填“a”、“b”、“C”或“d”）位置．
正确答案
解：（1）根据制取NO2的反应原理：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O可知，是固体和液体在常温下的反应，所以装置A中的分液漏斗中盛装的液体是浓硝酸；烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜屑、不用铁屑的原因是常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生，无法制取NO2，
故答案为：浓硝酸；常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生；
（2）二氧化氮是酸性气体，不能用碱性干燥剂，所以不能选碱石灰，干燥管B、D中只能盛装固体干燥剂，所以不能选浓硫酸，只能选无水氯化钙，E装置中的水蒸气可进入集气瓶C中，所以使用装置干燥管D，防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中，
故答案为：无水氯化钙；防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中；
（3）根据氧化还原反应的原理知：反应物NO2中氮元素的化合价是+4价，产物NaNO2中氮元素的化合价是+3价，所以N元素化合价最高的含氮化合物是NaNO3，结合同一化学反应方程式中各元素的原子守恒判断，该反应的方程式为2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，
故答案为：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O；
（4）二氧化氮和水反应生成一氧化氮，一氧化氮为无色难溶于水密度与空气接近的气体，所以用排水法收集NO，选择装置G，可以连接在装置中的a或b或c或d位置任一位置均可，
故答案为：G；a或b或c或d；
解析
解：（1）根据制取NO2的反应原理：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O可知，是固体和液体在常温下的反应，所以装置A中的分液漏斗中盛装的液体是浓硝酸；烧瓶中预先加入的是铜屑，铁的价格比铜的价格低，此处用铜屑、不用铁屑的原因是常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生，无法制取NO2，
故答案为：浓硝酸；常温下，Fe在浓硝酸中发生钝化，阻止反应进一步发生；
（2）二氧化氮是酸性气体，不能用碱性干燥剂，所以不能选碱石灰，干燥管B、D中只能盛装固体干燥剂，所以不能选浓硫酸，只能选无水氯化钙，E装置中的水蒸气可进入集气瓶C中，所以使用装置干燥管D，防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中，
故答案为：无水氯化钙；防止E装置中的水蒸气进入集气瓶C中；
（3）根据氧化还原反应的原理知：反应物NO2中氮元素的化合价是+4价，产物NaNO2中氮元素的化合价是+3价，所以N元素化合价最高的含氮化合物是NaNO3，结合同一化学反应方程式中各元素的原子守恒判断，该反应的方程式为2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，
故答案为：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O；
（4）二氧化氮和水反应生成一氧化氮，一氧化氮为无色难溶于水密度与空气接近的气体，所以用排水法收集NO，选择装置G，可以连接在装置中的a或b或c或d位置任一位置均可，
故答案为：G；a或b或c或d；
实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如图．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______．
正确答案
d
e
c
b
防止倒吸
吸收多余的SO2
解析
解：收集二氧化硫应先干燥再收集，故先通过d、e，二氧化硫的密度比空气大，要从c口进气，b口出来进行尾气处理．因为二氧化硫易于氢氧化钠反应，故f的作用是安全瓶，防止倒吸；盛放NaOH溶液的烧杯为尾气处理装置要放置在最后，故D的作用是安全瓶，防止倒吸；E的作用为尾气处理，吸收多余的SO2，防止污染．
故答案为：d；e；c；b；防止倒吸；吸收多余的SO2．
正确答案
解析
解：A．加热NaHCO3制CO2、需加热，所以不符合条件，故A错误．
B．用铜与浓HNO3反应制NO2，NO2易溶于水，所以不符合条件，故B错误．
C．用NH4Cl与浓NaOH溶液制NH3，氨气易溶于水，所以不符合条件，故C错误．
D．用铜与稀HNO3反应制NO，且一氧化氮不溶于水，所以符合条件，故D正确．
故选D．
正确答案
解析
解：A．正常雨水中溶有二氧化碳气体，PH约为5.6，当雨水中溶解较多SO2或氮氧化物时，溶液呈酸性，PH＜5.6，故A错误；
B．实验室制取H2可用锌与稀硫酸在常温下反应，由于氢气密度比空气小，可用向下排空气法收集，不可选择图1装置收集；用亚硫酸钠固体和较浓的硫酸反应制取二氧化硫，选用固液不加热装置，二氧化硫密度比空气大，可用向上排空气法收集，二氧化硫有毒，需尾气处理，所以不可选择图1装置；实验室用高锰酸钾与浓盐酸不需加热，制取氯气，能用向上排空气法收集，需尾气处理，所以不可选择图1装置，故B错误；
C．洗涤沉淀时用玻璃棒引流，注入蒸馏水，直至没过沉淀，然后等待液体从漏斗底部流走，重复步骤两到三次，用玻璃棒搅拌可能会搅坏滤纸，所以，不能用玻璃棒搅拌，故C错误；
D．酸碱中和滴定时，在锥形瓶中加入少许蒸馏水，所取待测液的量不变，V（标准）不变，根据C（待测）=
故选D．
正确答案
解析
解：A、NO2与NaOH反应而被吸收，不能用NaOH溶液净化二氧化氮，故A错误；
B、浓硫酸与金属铜的反应需在加热的条件下进行，而本实验没有加热，且二氧化硫能被酸性高锰酸钾氧化，故B错误；
C、NH3的密度小于空气，不能用向上排空法收集NH3，故C错误；
D、常温下双氧水在二氧化锰作催化剂条件下发生反应生成氧气，可以用浓硫酸作干燥剂干燥氧气，并且氧气的密度大于空气，可用向上排空法收集，故D正确；
故选D．
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