- 化学生产过程中的基本问题
- 共1901题
如图所示是用于气体制备、干燥、性质验证、尾气处理的部分仪器装置（加热及夹持固定装置均已略去）．请根据下列要求回答问题．
（1）若烧瓶中盛装锌片，分液漏斗中盛装稀硫酸，则：
①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末．其作用分别是______
②D装置的作用是______．
③加热前必须进行的操作是______．
（2）若烧瓶中盛装Na2O2固体，分液漏斗中盛装浓氨水，慢慢打开分液漏斗的活塞，则：
①烧瓶内产生的气体主要有（写化学式）______．
②用产生的气体经干燥后做氨的催化氧化实验，B内放置铂铑合金网，各仪器装置按气流方向从左到右连接顺序是（填字母）（______）→（______）→（______）→（______）；装置B中可能观察到的现象是______，该现象证明NH3具有______性．
正确答案
解：（1）①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末，装置A中产生的氢气被浓硫酸干燥后通过灼热的氧化铜，由于氢气具有还原性能将氧化铜还原为铜，通过无水硫酸铜验证水的生成，最后连接装置D是为了防止空气中的水蒸气进入盛有无水硫酸铜的装置B中，可见此实验的目的是验证氢气的还原性和检验氧化产物，
故答案为：验证氢气的还原性并检验其氧化产物水；
②D装置装有碱石灰，碱石灰的成分为氧化钙和氢氧化钠，能吸收水和二氧化碳，该实验的目的为验证氢气的还原性并检验其氧化产物水，防止空气中的水进入装置，干扰水的检验，需用装置D，
故答案为：防止空气中的水进入装置，干扰水的检验；
③由于氢气与空气的混合气体点燃易爆炸，所以点燃前需要对气体进行验纯，
故答案为：检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净；
（2）①过氧化钠与水反应2Na2O2 +2H2O═4NaOH+O2↑，放热，在氨水中存在平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-，加入氢氧化钠，氢氧根离子浓度增大，平衡左移有利于氨气放出，放热也有利于氨气放出，
故答案为：O2、NH3；
②过氧化钠与水反应生成氧气，与氨气经盛有碱石灰的干燥管干燥后在催化剂的作用下反应4NH3+5O2
故答案为：A→D→B→D；有大量红棕色气体出现；还原；
解析
解：（1）①当仪器连接顺序为A→C→B→B→D时，两次使用B装置，其中所盛的药品依次是CuO、无水CuSO4粉末，装置A中产生的氢气被浓硫酸干燥后通过灼热的氧化铜，由于氢气具有还原性能将氧化铜还原为铜，通过无水硫酸铜验证水的生成，最后连接装置D是为了防止空气中的水蒸气进入盛有无水硫酸铜的装置B中，可见此实验的目的是验证氢气的还原性和检验氧化产物，
故答案为：验证氢气的还原性并检验其氧化产物水；
②D装置装有碱石灰，碱石灰的成分为氧化钙和氢氧化钠，能吸收水和二氧化碳，该实验的目的为验证氢气的还原性并检验其氧化产物水，防止空气中的水进入装置，干扰水的检验，需用装置D，
故答案为：防止空气中的水进入装置，干扰水的检验；
③由于氢气与空气的混合气体点燃易爆炸，所以点燃前需要对气体进行验纯，
故答案为：检验装置中空气是否排尽或检验氢气是否纯净；
（2）①过氧化钠与水反应2Na2O2 +2H2O═4NaOH+O2↑，放热，在氨水中存在平衡NH3+H2O⇌NH3•H2O⇌NH4++OH-，加入氢氧化钠，氢氧根离子浓度增大，平衡左移有利于氨气放出，放热也有利于氨气放出，
故答案为：O2、NH3；
②过氧化钠与水反应生成氧气，与氨气经盛有碱石灰的干燥管干燥后在催化剂的作用下反应4NH3+5O2
故答案为：A→D→B→D；有大量红棕色气体出现；还原；
为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从下图中选择合适的装置并连接合理的是（ ）
正确答案
解析
解：实验室用稀盐酸和固体大理石在常温下制取二氧化碳，其反应化学式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，因氯化氢易挥发，所以制得的二氧化碳中含有氯化氢和水蒸气，为了净化二氧化碳，图中提供了四组洗气装置和三组收集装置．
洗气装置：用水吸收：水无法吸收氯化氢、二氧化碳混合气体中的氯化氢，该法不能选；用氢氧化钠溶液吸收：氯化氢能和氢氧化钠发生中和反应，但二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该法不能选；用碳酸氢钠溶液吸收：碳酸氢钠和氯化氢反应生成氯化钠水和二氧化碳、将杂质氯化氢转化为二氧化碳，该法能选；用浓硫酸吸收：浓硫酸和二氧化碳不反应且能吸收其中的水蒸气，故选；
收集装置：二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集；二氧化碳密度比空气大，需用向上排空气法收集．
因此仪器的连接顺序为：c-c′→d-d′→g；
故选C．
（1）用上述装置制备气体：
①若B中盛放浓硫酸，则A、B、C组合后能制取的气体是______．a．H2 b．H2S c．CO2 d．C2H4
②要快速制取并得到干燥的NH3，正确的仪器组合______（按制气装置顺序填仪器的编号字母），制气所选用的固体药品是______．
③若用H2O2和MnO2来制取和收集干燥的O2，则应选择的正确仪器组合是______（按制气装置顺序填仪器的编号字母），检验气体收集满的方法是______．
（2）甲同学用A、B组合来验证盐酸、碳酸、次氯酸的酸性强弱时，则盐酸应装入______（填仪器名称）中，B装置中发生反应的离子方程式为______．
正确答案
解：（1）①a．氢气不能用向上排空气法收集，故a错误；
b．硫化氢能够被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥，故b错误；
c．碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳可用浓硫酸干燥，和用向上排空气法收集，故c正确；
d．乙烯不能用排空气法收集，故d错误．
故答案为：c；
②利用固体氢氧化钠和浓氨水可以快速制取氨气．氨气密度比空气小，所以采用向下排空气法收集，故答案为：AFE；固体氢氧化钠；
③氧气的密度比空气大，所以采用向上排空气法收集，正确的组合为ABC，检验O2收集满的方法是将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气收集满了，故答案为：ABC；将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气收集满了；
（2）在利用A、B组合验证盐酸、碳酸、次氯酸的酸性强弱时，可以采用强酸制弱酸的方法，A中利用盐酸和碳酸钠反应制取二氧化碳，盐酸应装入分液漏斗，将二氧化碳通入B中的次氯酸钙中，可反应生成次氯酸和CaCO3 沉淀，反应方程式：Ca2++2ClO-+CO2+H2O═CaCO3↓+2HClO，
故答案为：分液漏斗；Ca2++2ClO-+CO2+H2O═CaCO3↓+2HClO．
解析
解：（1）①a．氢气不能用向上排空气法收集，故a错误；
b．硫化氢能够被浓硫酸氧化，不能用浓硫酸干燥，故b错误；
c．碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳可用浓硫酸干燥，和用向上排空气法收集，故c正确；
d．乙烯不能用排空气法收集，故d错误．
故答案为：c；
②利用固体氢氧化钠和浓氨水可以快速制取氨气．氨气密度比空气小，所以采用向下排空气法收集，故答案为：AFE；固体氢氧化钠；
③氧气的密度比空气大，所以采用向上排空气法收集，正确的组合为ABC，检验O2收集满的方法是将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气收集满了，故答案为：ABC；将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气收集满了；
（2）在利用A、B组合验证盐酸、碳酸、次氯酸的酸性强弱时，可以采用强酸制弱酸的方法，A中利用盐酸和碳酸钠反应制取二氧化碳，盐酸应装入分液漏斗，将二氧化碳通入B中的次氯酸钙中，可反应生成次氯酸和CaCO3 沉淀，反应方程式：Ca2++2ClO-+CO2+H2O═CaCO3↓+2HClO，
故答案为：分液漏斗；Ca2++2ClO-+CO2+H2O═CaCO3↓+2HClO．
实验来源于生活且服务于生活，请回答些列问题：
（1）正确的实验操作是实验成功的重要因素，下列实验操作错误的是______
（2）由图的装置中，干燥烧瓶内盛有某种气体，烧杯和滴定管内盛放某种液体．挤压滴管的胶头，下列与实验事实不相符的是______（注：不考虑导管被堵塞）
A．CO2（NaHCO3溶液）/无色喷泉B．NH3（H2O含酚酞）/红色喷泉C．H2S（CuSO4溶液）/黑色喷泉D．HCl（AgNO3溶液）/白色喷泉
（3）设计学生实验要注意安全、无污染、现象明显．根据启普发生器原理，可用底部有小孔的试管制简易的气体发生器（见图）．若关闭K，不能使反应停止，可将试管从烧杯中取出（会有部分气体逸散）．下列气体的制取宜使用该装置的是______
A．用二氧化锰（粉末）与浓盐酸制氯气
B．用锌粒与稀硫酸制氢气
C．用碳酸钠固体与盐酸制二氧化碳
D．用碳酸钙（块状）与稀硫酸制二氧化碳
（4）为提纯下列物质（括号内为杂质），选用的试剂和分离方法都正确的是______
A．①②B．①③C．只有③D．③④
正确答案
解：（1）A、浓硫酸溶于水放热，具有腐蚀性，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，故A正确；
B、二氧化碳通入苯酚钠溶液中有苯酚生成，溶液变浑浊，可用来证明碳酸的酸性比苯酚强，故B正确；
C、氯化氢易溶于水中，产生喷泉，故C正确；
D、洗气瓶中的气体应长进短出，否则会将液体排出，故D错误．
故答案为：D；
（2）A、二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，不能形成喷泉，故A错误；
B、氨气易溶于水，溶液呈碱性，易形成喷泉，故B正确；
C、硫化氢与硫酸铜反应，生成黑色的硫化铜，反应后烧瓶内压强减小，能形成喷泉，故C正确；
D、氯化氢与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，反应后烧瓶内压强减小，能形成喷泉，故D正确．
故答案为：A；
（3）A、浓盐酸与二氧化锰需在加热条件下反应，而本实验没有加热，故A错误；
B、锌粒不溶于水，与硫酸反应生成氢气，符合实验操作要求，故B正确；
C、碳酸钠溶于水，不符合实验要求，不能控制反应，故C错误；
D、碳酸钙与硫酸反应生成微溶的硫酸钙，使反应难以顺利进行，不符合实验要求，故D错误．
故答案为：B；
（4）二氧化碳与饱和碳酸钠溶液反应，二氧化硅和氧化铝都能与强碱反应，不能用来分离物质，正确的为①③，氯化钠和硝酸钾的溶解度不同，可利用重结晶法分离，生石灰与水反应 生成难挥发的氢氧化钙，蒸馏可得到纯净的乙醇，
故答案为：B
解析
解：（1）A、浓硫酸溶于水放热，具有腐蚀性，稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌，故A正确；
B、二氧化碳通入苯酚钠溶液中有苯酚生成，溶液变浑浊，可用来证明碳酸的酸性比苯酚强，故B正确；
C、氯化氢易溶于水中，产生喷泉，故C正确；
D、洗气瓶中的气体应长进短出，否则会将液体排出，故D错误．
故答案为：D；
（2）A、二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液，不能形成喷泉，故A错误；
B、氨气易溶于水，溶液呈碱性，易形成喷泉，故B正确；
C、硫化氢与硫酸铜反应，生成黑色的硫化铜，反应后烧瓶内压强减小，能形成喷泉，故C正确；
D、氯化氢与硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，反应后烧瓶内压强减小，能形成喷泉，故D正确．
故答案为：A；
（3）A、浓盐酸与二氧化锰需在加热条件下反应，而本实验没有加热，故A错误；
B、锌粒不溶于水，与硫酸反应生成氢气，符合实验操作要求，故B正确；
C、碳酸钠溶于水，不符合实验要求，不能控制反应，故C错误；
D、碳酸钙与硫酸反应生成微溶的硫酸钙，使反应难以顺利进行，不符合实验要求，故D错误．
故答案为：B；
（4）二氧化碳与饱和碳酸钠溶液反应，二氧化硅和氧化铝都能与强碱反应，不能用来分离物质，正确的为①③，氯化钠和硝酸钾的溶解度不同，可利用重结晶法分离，生石灰与水反应 生成难挥发的氢氧化钙，蒸馏可得到纯净的乙醇，
故答案为：B
气体制备装置中不能“随开随制，随关随停”的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：“随开随关”原理是利用压强差控制块状固体和液体反应．打开止水夹，利用液体压强使液体与块状固体接触而反应；关闭止水夹，产生气体的压强使液体与块状固体脱离而停止反应；A、B、D都可利用压强差控制反应，C没有隔离板所以不能实现药品分离来控制反应．
故选：C．
正确答案
解析
解：A．双氧水在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气不需加热，氧气不与浓硫酸作用，可用浓硫酸吸收水分进行干燥，氧气密度比空气大，能用向上排空气法收集，故A正确；
B．盐酸和大理石反应制取二氧化碳不需加热，二氧化碳中混有易挥发的氯化氢，二氧化碳与碳酸氢钠不反应，氯化氢与碳酸氢钠反应生成氯化钠和二氧化碳和水，能用碳酸氢钠进行洗涤二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，能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不需要加热，但一氧化氮难溶于水，所以不能用水洗，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，故C错误；
D．亚硫酸钠固体与硫酸反应Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O，不需加热，SO2不与浓硫酸作用，可用浓硫酸吸收水分进行干燥，SO2密度比空气大，能用向上排空气法收集，故D正确；
故选C．
利用下列各组中的物质制备并收集相应的气体，能采用如图所示装置的是（ ）
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．固体二氧化锰与过氧化氢在常温下反应制取氧气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，氧气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．
（2012•惠州模拟）图Ⅰ是实验室中常用于制备和干燥气体的装置：
（1）甲同学用图Ⅰ装置、铜和浓硝酸制备并收集干燥的NO2气体：
①B中反应的化学方程式______．
②收集NO2气体的方法______；
③将收集满NO2的烧瓶密封浸入冰水中，烧瓶内气体颜色变浅，则下列反应：2NO2（g）⇌N2O4（g）△H 中的△H______0（填“＞”或“＜”）
（2）乙同学用图Ⅰ装置制取NH3和O2的混合气体，用图Ⅱ装置验证氨的某些性质，往A中加入浓氨水，B中加入Na2O2固体，C中加入碱石灰，D内放置催化剂（铂石棉），按气流方向a→b→c→h连接各仪器：
①实验中观察到D内有红棕色气体出现，证明氨气具有______（填“氧化性”或“还原性”）．
②D中反应的化学方程式为______、______．
③为防止NO2污染环境，E装置中装的试剂可以是______．
正确答案
解：（1）图Ⅰ装置、铜和浓硝酸制备并收集干燥的NO2气体，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水，反应的化学方程式Cu+4HNO3═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O 用干燥剂干燥后的二氧化氮气体易与水反应且比空气重，所以收集用向上排气法；二氧化氮气体中存在平衡2NO2（g）⇌N2O4（g），放入冰水中颜色变浅说明平衡向生成四氧化二氮气体的方向移动，所以此方向为放热反应，△H＜0；故答案为：①Cu+4HNO3═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O； ②向上排气法； ③＜；
（2）装置Ⅰ制备制取干燥的NH3和O2的混合气体，通入装置Ⅱ在D处发生催化氧化反应，4NH3+5O2
解析
解：（1）图Ⅰ装置、铜和浓硝酸制备并收集干燥的NO2气体，铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮、水，反应的化学方程式Cu+4HNO3═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O 用干燥剂干燥后的二氧化氮气体易与水反应且比空气重，所以收集用向上排气法；二氧化氮气体中存在平衡2NO2（g）⇌N2O4（g），放入冰水中颜色变浅说明平衡向生成四氧化二氮气体的方向移动，所以此方向为放热反应，△H＜0；故答案为：①Cu+4HNO3═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O； ②向上排气法； ③＜；
（2）装置Ⅰ制备制取干燥的NH3和O2的混合气体，通入装置Ⅱ在D处发生催化氧化反应，4NH3+5O2
正确答案
解析
解：A．醋酸的酸性大于碳酸，碳酸的酸性大于苯酚，故A正确；
B．电石与水反应生成乙炔，乙炔有还原性，能使KMnO4溶液溶液褪色，故B正确；
C．氨水能与硝酸银反应生成氢氧化银沉淀，氨气过量时沉淀溶解，故C错误；
D．大肚瓶能防倒吸，故D正确．
故选C．
（2014春•太原校级期中）下列制取气体的方法在实验室可取的是（ ）
正确答案
解析
解：A．铜与稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮难溶于水，可以用排水法收集一氧化氮，该方法可行，故A正确；
B．锌与稀硝酸反应不会生成氢气，二者反应生成的是一氧化氮气体，该方法不可行，故B错误；
C．氨气与氧气需要在放电条件下才能生成一氧化氮，该方法不可行，实验室中通常采用铜与稀硝酸反应获得一氧化氮气体，故C错误；
D．氯化铵分解无法获得氨气，实验室用氢氧化钙和氯化铵制取氨气：2NH4Cl+Ca（OH）2
故选A．
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