2022版高考化学选考山东专用一轮总复习集训：专题二十气体的制备实验方案的设计与评价 —基础集训

专题二十　气体的制备　实验方案的设计与

基础篇

【基础集训】

考点一　气体的制备

1.(2021届章丘四中高三开学考试,7)CuI是有机合成的一种催化剂,受热易氧化。实验室可通过向CuSO4与NaI的混合溶液中通入SO2制备CuI(2CuSO4+2NaI+SO2+2H2O2CuI↓+2H2SO4+Na2SO4)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是              (　　)

答案　D

2.(2020青岛一模,9)过氧化钙(CaO2)在室温下稳定,加热至350℃左右迅速分解。实验室制备CaO2的反应为Ca2++H2O2+2NH3+8H2OCaO2·8H2O↓+2N,装置如图所示。下列说法错误的是              (　　)

A.长颈漏斗可以起到防倒吸的作用

B.甲装置可以用浓氨水和碱石灰来制备氨气

C.冰水混合物的主要作用是防止生成的过氧化钙受热分解

D.反应过程中NH3不断中和Ca2+和过氧化氢反应生成的H+,促进反应进行

答案　C

3.某学习小组设计实验制备Ca(NO2)2,实验装置如图所示(夹持装置已略去)。已知:2NO+CaO2Ca(NO2)2,2NO2+CaO2Ca(NO3)2。下列说法不正确的是              (　　)

A.通入N2是为了排尽装置中的空气

B.装置B、C中的试剂可分别为水和浓硫酸

C.将铜片换成木炭也可以制备纯净的亚硝酸钙

D.借助装置A及氢氧化钠溶液和稀硫酸可以分离CO2和CO

答案　C

考点二　实验方案的设计与评价

4.灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为H2、CO和少量CO2,为了检验产物中的H2和CO(假设气体均被充分吸收),设计如下实验装置。下列有关说法错误的是              (　　)

A.为了实验安全,应先点燃①处酒精灯,后点燃④处酒精灯

B.②、③、⑤中依次盛装氢氧化钠溶液、浓硫酸和澄清石灰水

C.④中黑色固体变为红色,即可证明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种

D.若用碱石灰替换无水硫酸铜,也可以达到检验H2和CO的目的

答案　D

5.(2021届邹城一中高三期中,17)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,常用作食品抗氧化剂。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质。

(1)制备Na2S2O5,如图(夹持及加热装置略)

可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体(试剂不重复使用)

焦亚硫酸钠的析出原理:NaHSO3(饱和溶液)Na2S2O5(晶体)+H2O(l)

①如图装置中仪器A的名称是　　　　　　,A中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 

②F中盛装的试剂是　　　　　　　,作用是　　　　　　　　　　　　。 

③实验前通入N2的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

④Na2S2O5晶体在　　　　(填“A”“D”或“F”)中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。 

⑤若撤去E,则可能发生　　　　　　　　　。 

(2)设计实验探究Na2S2O5的性质

综合实验结论,检验Na2S2O5晶体在空气中是否被氧化的试剂为　　　　　　　　　　　　,探究二中反应的离子方程式为　。 

答案　(1)①三颈烧瓶　Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O　②浓NaOH溶液　吸收剩余的SO2　③排尽空气,防止Na2S2O5被氧化　④D　⑤倒吸

(2)盐酸、BaCl2溶液　5S2+4Mn+2H+10S+4Mn2++H2O

6.(2021届夏津一中高三10月月考,20)CS(NH2)2(硫脲,白色而有光泽的晶体,溶于水,20℃时溶解度为13.6g。在150℃时转变成NH4SCN)是用于制造药物、染料、金属矿物浮选剂的原料。某化学实验小组同学用Ca(HS)2与CaCN2合成硫脲并探究其性质。

(1)制备Ca(HS)2溶液,所用装置如图(已知酸性:H2CO3>H2S):

①装置b中盛放的试剂是　　　　　　　　。 

②装置c盛放CaS和水的仪器名称是　　　　　　,装置c中的长直导管的作用是　　　　　　　　　　　　　。 

(2)制备硫脲:将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合,加热至80℃时,可合成硫脲,同时生成一种常见的碱,该反应的化学方程式为　。 

(3)探究硫脲的性质:

①取少量硫脲溶于水并加热,验证有NH4SCN生成,可用的试剂是　　　　　　。 

②向盛有少量硫脲的试管中加入NaOH溶液,有NH3放出,检验该气体的方法为 

　。 

③可用酸性KMnO4溶液滴定硫脲,已知Mn被还原为Mn2+,CS(NH2)2被氧化为CO2、N2及S,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　。 

答案　(1)①饱和NaHCO3溶液　②三颈烧瓶　作安全导管,避免烧瓶内压强过大　(2)2CaCN2+Ca(HS)2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2　(3)①FeCl3溶液　②用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若变蓝,则为NH3　③14∶5

综合篇

【综合集训】

1.(2021届山师附中高三第二次月考,10)实验室用SO2和MnO2制备MnSO4的装置如图所示,下列说法正确的是              (　　)

A.装置B中试剂可为饱和Na2SO3溶液,其作用是除去SO2中的HCl

B.装置D中水浴控制在80℃左右,若温度过高,二氧化硫溶解度减小反应速率可能减慢

C.将装置D中所得MnSO4溶液蒸干可获得纯净的MnSO4·H2O

D.装置E中发生反应的离子方程式为SO2+2OH-S+H2O

答案　B

2.(2021届德州高三期中,8)用如图所示的装置进行实验(夹持及尾气处理仪器略去),能达到实验目的的是              (　　)

答案　D

3.(2021届日照高三第二次联考,20)氯化钪(ScCl3)是一种可溶性、易潮解的固体,是工业制备钪及其合金的重要原料。某小组用实验室现有的五水合草酸钪[Sc2(C2O4)3·5H2O]来制备氯化钪,基本过程如下。

Sc2(C2O4)3·5H2OScCl3

回答下列问题:

(1)五水合草酸钪灼烧时除生成Sc2O3外,还生成了CO和CO2,化学方程式为　。 

(2)该小组用下列装置检验五水合草酸钪灼烧产物中的CO,各装置连接顺序为c→　　　　　　　　　　　　→f(填装置标号,可重复使用)。 

(3)把Sc2O3固体与焦炭混合,将干燥纯净的Cl2通入赤热的混合物中反应制备ScCl3,反应为Sc2O3+3C+3Cl22ScCl3+3CO。装置如下:

①试剂a与浓盐酸反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②盛装碱石灰的仪器名称为　　　　,该仪器及碱石灰的作用为　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)工业上ScCl3粗产品用升华法提纯,将粗产品与NH4Cl固体共热来抑制ScCl3水解,其原理为　。 

答案　(1)Sc2(C2O4)3·5H2OSc2O3+3CO↑+3CO2↑+5H2O

(2)d→e→b→a→e

(3)①2Mn+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O　②干燥管　防止后续装置中的水蒸气进入玻璃管使ScCl3吸水潮解,吸收Cl2尾气

(4)NH4Cl受热分解产生HCl,可以抑制ScCl3水解