- 化学生产过程中的基本问题
- 共1901题
甲乙丙三位同学分别用如下三套实验装置及化学药品（其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物）制取氨气．请你参与探究，并回答下列问题：
（1）三位同学制取氨气的化学方程式为：______．
（2）三位同学都用向下排空气法收集氨气，而不用排水法，其原因是______．
A．氨气难溶于水 B．氨气极易溶于水 C．氨气密度比空气大
D．氨气密度比空气小 E．氨气密度比水大 F．氨气密度比水小
（3）三位同学用上述装置制取氨气时，其中乙同学没有收集到氨气，收集不到氨气的主要原因是______（用化学方程式表示）．
（4）检验氨气是否收集满的方法是______．
A．闻到有氨气逸出
B．棉花被气体冲出
C．用湿润的红色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变蓝
D．用湿润的蓝色石蕊试纸在试管口检验，发现试纸变红
（5）三位同学都认为他们的实验装置也可用于加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气，你判断能够达到实验目的是______（填“甲”、“乙、”“丙”）．
正确答案
2NH4Cl+Ca（OH）2
BD
2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4
C
丙
解析
解：（1）实验室用氢氧化钙和氯化铵在加热条件下制备氨气，反应方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2
（2）氨气易溶于水，不能用排水法收集，氨气密度比空气小，应用向下排空法收集，故选：BD；
（3）氨气为碱性气体，通过盛有浓硫酸的洗气瓶时，与硫酸反应而被吸收，反应方程式为：2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4，故答案为：2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4；
（4）氨气为碱性气体，与水反应生成NH3•H2O，电离子出OH-离子，溶液呈碱性，检验时可用用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，如果产生白烟，则氨气已满，或用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，如果试纸变蓝，则氨气已满，故选：C；
（5）碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳．甲收集到的是混合气体，得不到纯净氨气，乙分解得到二氧化碳、氨气和水蒸气通过浓硫酸氨气被吸收得不到氨气，丙分解得到二氧化碳、氨气和水蒸气，通过碱石灰，吸收二氧化碳和水蒸气得到纯净干燥的氨气，故答案为：丙．
下列反应适用于实验室制备氧气的是（ ）
①高锰酸钾热分解：2KMnO4═K2MnO2+MnO2+O2↑；②硝酸铵热分解 2NH4NO3
正确答案
解析
解：①高锰酸钾热分解气体产物只有氧气，适用于实验室制备氧气；
②硝酸铵热分解生成氮气和氧气，不能得到纯净的氧气，不适合实验室制备氧气；
③过氧化钠与水反应是放热反应，反应剧烈，不易控制，不适用于实验室制备氧气；
④二氧化氮热分解生成一氧化氮气体和氧气，二者在常温下又能反应生成二氧化氮气体，得不到氧气，不适合实验室制备氧气．
故选A．
正确答案
解析
解：A．盐酸和大理石反应制取二氧化碳且不需加热，碳酸钠溶液能溶解二氧化碳，所以不能用碳酸钠溶液洗气，可用浓硫酸干燥二氧化碳，故A错误；
B．浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要加热，且氯气和氢氧化钠反应而导致收集不到氯气，故B错误；
C．稀硫酸与金属铜不反应，故C错误；
D．盐酸和锌粒反应产生氢气，用氢氧化钠除去氢气中的氯化氢气体，用浓硫酸干燥氢气，故D正确．
故选D．
检查装置的气密性是化学实验中的重要操作之一．试按要求回答下列问题：
（1）为检查如图1所示简易气体发生装置的气密性，甲、乙两位同学分别进行了以下操作和方案设计．
①甲同学认为，只要往漏斗中加水，便可检查装置气密性是否良好．经检验
他的方案可行．则甲同学的操作方法、现象和结论是______
②乙同学设计的方案：往漏斗中注入一定量的水至浸没长颈漏斗下端．关闭活塞，用手握住试管中上部，待漏斗中液面上升到一定高度，打开活塞让液面回落后，迅速关闭活塞，松开手，见漏斗中的液面低于试管中的液面且不再升降，说明装置的气密性良好．乙同学设计方案的原理是______．
（2）为检查如图2所示装置的气密性，应采取的方法是______．
正确答案
解：（1）①检查装置气密性是否良好，往漏斗中加水，需先用弹簧夹夹住右边导管，发现漏斗导管中液面高于试管中的液面，停止加水，长颈漏斗和试管连成了一个封闭系统，气密性良好，液面差保持不变，反之气密性不好，
故答案为：用弹簧夹夹住右边导管，向长颈漏斗中倒水，发现漏斗导管中液面高于试管中的液面，停止加水，液面差保持不变，说明装置气密性良好；
②往漏斗中注入一定量的水至浸没长颈漏斗下端，关闭活塞，用手握住试管中上部使试管变热，试管内部压强变大挤压水面使长颈漏斗水面上升，待漏斗中液面上升到一定高度，打开活塞让液面回落后，迅速关闭活塞，松开手，外面大气压大于试管内部气压，所以压进长颈漏斗的水下去而不会回升上来，所以见漏斗中的液面低于试管中的液面且不再升降，
故答案为：乙同学操作在装置不漏气的情况下，试管上部空间中气体压强小于大气压，故有“长颈漏斗中液面低于试管中液面不再有升降”的现象；
（2）如图2所示装置图，体积较大，需分段形成一个密闭系统进行检验装置的气密性，夹紧BC之间导管上的橡皮管，微热B中锥形瓶，观察A中长导管中的液面，如果上升，表明左侧装置气密性良好；夹紧AB之间导管上的橡皮管，U形管外接滴定管，微热B中的锥形瓶，如果C中有气泡产生，外接滴定管的液面发生变化，表明右侧装置气密性良好，
故答案为：夹紧BC之间导管上的橡皮管，微热B中锥形瓶，观察A中长导管中的液面，如果上升，表明左侧装置气密性良好；夹紧AB之间导管上的橡皮管，U形管外接滴定管，微热B中的锥形瓶，如果C中有气泡产生，外接滴定管的液面发生变化，表明右侧装置气密性良好．
解析
解：（1）①检查装置气密性是否良好，往漏斗中加水，需先用弹簧夹夹住右边导管，发现漏斗导管中液面高于试管中的液面，停止加水，长颈漏斗和试管连成了一个封闭系统，气密性良好，液面差保持不变，反之气密性不好，
故答案为：用弹簧夹夹住右边导管，向长颈漏斗中倒水，发现漏斗导管中液面高于试管中的液面，停止加水，液面差保持不变，说明装置气密性良好；
②往漏斗中注入一定量的水至浸没长颈漏斗下端，关闭活塞，用手握住试管中上部使试管变热，试管内部压强变大挤压水面使长颈漏斗水面上升，待漏斗中液面上升到一定高度，打开活塞让液面回落后，迅速关闭活塞，松开手，外面大气压大于试管内部气压，所以压进长颈漏斗的水下去而不会回升上来，所以见漏斗中的液面低于试管中的液面且不再升降，
故答案为：乙同学操作在装置不漏气的情况下，试管上部空间中气体压强小于大气压，故有“长颈漏斗中液面低于试管中液面不再有升降”的现象；
（2）如图2所示装置图，体积较大，需分段形成一个密闭系统进行检验装置的气密性，夹紧BC之间导管上的橡皮管，微热B中锥形瓶，观察A中长导管中的液面，如果上升，表明左侧装置气密性良好；夹紧AB之间导管上的橡皮管，U形管外接滴定管，微热B中的锥形瓶，如果C中有气泡产生，外接滴定管的液面发生变化，表明右侧装置气密性良好，
故答案为：夹紧BC之间导管上的橡皮管，微热B中锥形瓶，观察A中长导管中的液面，如果上升，表明左侧装置气密性良好；夹紧AB之间导管上的橡皮管，U形管外接滴定管，微热B中的锥形瓶，如果C中有气泡产生，外接滴定管的液面发生变化，表明右侧装置气密性良好．
实验室欲快速制取H2，应选用（ ）
正确答案
解析
解：A．纯锌与稀硫酸反应较慢，故A错误；
B．浓硫酸不能与锌反应生成氢气，故B错误；
C．硝酸不能与锌反应生成氢气，故C错误；
D．锌置换出硫酸铜中的铜，然后锌与铜形成原电池反应而导致反应速率加快，故D正确．
故选D．
（1）该小组同学用该装置进行“H2的制取及燃烧性质验证”实验．他们设计了如下的实验步骤：
a．组装装置并检验气密性
b．装入药品，关闭活塞m和n，固定在铁架台上
c．打开分液漏斗活塞m，使反应开始
d．当观察到B中有较多气体时，打开活塞n并点燃气体
回答下列问题：
①以上某步骤中有一处明显的操作错误，请指出错误之处______
②该小组同学在进行c步骤操作时，发现分液漏斗中的溶液不能滴下，你认为可能的原因有______．
（2）该装置还可用于制取并收集少量其他气体，用字母代号填空：下列气体中哪些可以用该装置来制取和收集______；若将装置B中的水换成CCl4，下列气体中哪些可以用该装置来制取和收集______．
A．O2 B．NO C．SO2 D．NH3 E．C2H2 F．C2H4
（3）该小组同学用该装置进行定量实验，以确定某稳定饱和脂肪醇的结构．
①反应前，先对量气管进行第一次读数，读数为40.0mL，然后在A中加入5gNa和0.62g待测醇，充分反应后，再进行第二次读数，读数为264.0mL（所有数据均已换算成标准状况时的数值）．读数时要注意的是：一是使视线与凹液面最低处相平，二是______．
②为了进一步确定该醇的结构，又将0.62g该醇充分燃烧，可以生成0.02mol的CO2和0.03mol的H2O，已知两个或者两个以上的羟基连在同一个C原子上不能形成稳定的醇，根据上述信息计算确定该饱和醇的结构简式为______．
正确答案
d步骤中在点燃H2前没有先验纯．
一是分液漏斗的玻璃塞没有打开，二是量气管中液面高于分液漏斗中液面．
A、B、E
A、B、C、D
保持装置A和装置B液面相平
CH2OHCH2OH
解析
解：（1）①点燃可燃性气体与空气或氧气的混合物容易发生爆炸，所以在点燃可燃性气体前必须检验气体纯度，d步骤中在点燃H2前没有先验纯．
故答案为：d步骤中在点燃H2前没有先验纯．
②只有外界大气压大于烧瓶内的压强时，打开分液漏斗活塞，分液漏斗中的溶液才能滴下；在进行c步骤操作时，发现分液漏斗中的溶液不能滴下，说明烧瓶内的压强大于外界大气压，可能的原因是：一是分液漏斗的玻璃塞没有打开，二是量气管中液面高于分液漏斗中液面，所以分液漏斗中的溶液不能滴下．
故答案为：一是分液漏斗的玻璃塞没有打开，二是量气管中液面高于分液漏斗中液面．
（2）①该制取气体装置属于固体、液体不需加热型装置，且生成的气体不溶于水，二氧化硫和氨气能溶于水，所以不能使用该装置；浓硫酸和乙醇制取乙烯需要加热，所以也不能使用该装置．
故选A、B、E．
②该制取气体装置属于固体、液体不需加热型装置，且生成的气体不溶于四氯化碳，浓硫酸和乙醇制取乙烯需要加热，所以不能使用该装置，乙炔是非极性分子，四氯化碳也是非极性分子，根据相似相溶原理知，乙炔能溶于四氯化碳，所以不能用该装置正确乙炔．
故选A、B、C、D．
（3）①如果A装置和B装置液面不平，高出的液体产生压强会对所测气体体积有影响，所以应保持装置A和装置B液面相平．
故答案为：保持装置A和装置B液面相平．
②将0.62g该醇充分燃烧，可以生成0.02mol的CO2和0.03mol的H2O得碳原子的物质的量为0.02mol，氢原子的物质的量为
0.06mol，所以碳、氢原子个数比为2：6；5gNa和0.62g待测醇，充分反应后，生成氢气的物质的量为
故答案为：CH2OHCH2OH．
利用下列实验装置图可以达到实验目的是（ ）
A此装置可以实现Cl2的制取、收集、尾气吸收
B此装置可以实现乙酸乙酯的制取和收集
C此装置可以形成Cu-Zn原电池
D此装置可证明H2CO3酸性大于H2SiO3
正确答案
解析
解：A．实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，该装置缺少加热仪器，故A错误；
B．乙酸乙酯在碱性条件下可发生水解，应把氢氧化钠溶液改为饱和碳酸钠溶液，故B错误；
C．该装置图中的硫酸铜溶液和硫酸锌溶液应互换，方可构成Cu-Zn原电池，故C错误；
D．二氧化碳通入硅酸钠溶液可发生反应Na2SiO3 +CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3，说明碳酸的酸性大于硅酸，故D正确；
故选D．
下列反应制取气体合理可行的是（ ）
AZn+H2SO4（稀）=ZnSO4+H2↑
BCaCO3+H2SO4（稀）
CNa2SO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+SO2↑
DMnO2+4HCl（稀）
正确答案
解析
解：A．活泼金属能置换酸中的氢，锌与稀硫酸反应可得到氢气，故A正确；
B．碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙附着在碳酸钙的表面，阻止反应进一步进行，故B错误；
C．二氧化硫易溶于水，应用浓硫酸或加热，故C错误；
D．二氧化锰与稀盐酸不反应，与浓盐酸加热反应生成氯气，故D错误．
故选A．
安全高效的杀菌消毒剂ClO2是一种黄绿色，有刺激性气味的气体，强氧化剂，熔点：-59℃，沸点：11.0℃．少量的ClO2可用饱和草酸（H2C2O4）溶液与KClO3粉末在60℃时反
应制得．装置如图：
（1）制备ClO2的化学反应方程式______；
（2）ClO2为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率是等物质的量的Cl2的______倍．
（3）ClO2在碱溶液中发生岐化（自身氧化-还原）反应，其氧化产物和还原产物的物质的量比为1：1，写 出C中反应的离子方程式：______；
（4）B中冰水的作用是：______．
（5）实验结束拆除装置时，A中还滞留有少量ClO2可能会泄漏到大气中对环境造成污染，怎样才能解决这一问题？请简要的写出处理办法：______．
正确答案
解：（1）少量的ClO2可用饱和草酸（H2C2O4）溶液与KClO3粉末在60℃时反应制得，化学方程式为2KClO3+H2C2O4=2KHCO3+2ClO2↑，
故答案为：2KClO3+H2C2O4=2KHCO3+2ClO2↑；
（2）1mol氯气得到的电子数为1mol×2×1=2mol，
1molClO2得到的电子数为1mol×1×5=5mol，
则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为2.5，
故答案为：2.5；
（3）根据ClO2在碱溶液中发生岐化其氧化产物和还原产物的物质的量比为1：1，可知Cl的化合物由+4变为+3和+5，还原产物为NaClO2，氧化产物为NaClO3，
因此化学方程式为：ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O，故答案为：ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O；
（4）ClO2的沸点：11.0℃，沸点低，用冰水可以使ClO2冷凝为液体，收集在试管中，
故答案为：使ClO2冷凝为液体，收集在试管中；
（5）由试题（3）可知，ClO2能与碱性溶液发生反应，因此可将分液漏斗中加水将ClO2全驱出，用氢氧化钠溶液吸收滞留有少量ClO2，
故答案为：分液漏斗中加水将ClO2全驱出被NaOH吸收后再拆除装置．
解析
解：（1）少量的ClO2可用饱和草酸（H2C2O4）溶液与KClO3粉末在60℃时反应制得，化学方程式为2KClO3+H2C2O4=2KHCO3+2ClO2↑，
故答案为：2KClO3+H2C2O4=2KHCO3+2ClO2↑；
（2）1mol氯气得到的电子数为1mol×2×1=2mol，
1molClO2得到的电子数为1mol×1×5=5mol，
则ClO2消毒的效率是Cl2的倍数为2.5，
故答案为：2.5；
（3）根据ClO2在碱溶液中发生岐化其氧化产物和还原产物的物质的量比为1：1，可知Cl的化合物由+4变为+3和+5，还原产物为NaClO2，氧化产物为NaClO3，
因此化学方程式为：ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O，故答案为：ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O；
（4）ClO2的沸点：11.0℃，沸点低，用冰水可以使ClO2冷凝为液体，收集在试管中，
故答案为：使ClO2冷凝为液体，收集在试管中；
（5）由试题（3）可知，ClO2能与碱性溶液发生反应，因此可将分液漏斗中加水将ClO2全驱出，用氢氧化钠溶液吸收滞留有少量ClO2，
故答案为：分液漏斗中加水将ClO2全驱出被NaOH吸收后再拆除装置．
制取下列各组气体，所选择的发生装置相同的是（ ）
正确答案
解析
解：A．制取H2S、SO2的发生装置是固+液
B．制取SO2的发生装置是固+液
C．制取CO2、H2的发生装置是固+液
D．制取SO2、CO2、H2的发生装置是固+液
故选D．
扫码查看完整答案与解析