届高考化学一轮复习人教版第10章第3节常见气体的制备作业含答案.docx
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届高考化学一轮复习人教版第10章第3节常见气体的制备作业含答案
课时跟踪练（三十三） 常见气体的制备
1．在实验室可用氧化还原反应制取的气体是（ ）
①NO2 ②O2 ③CO2 ④Cl2 ⑤NO ⑥H2
A．①②④⑤⑥ B．仅①②④⑥
C．仅①③D．仅③④⑤
解析：
③中CO2制取：
2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O，无元素化合价变化，不是氧化还原反应。
答案：
A
2．既能用浓H2SO4干燥，又可用CaO干燥的气体有（ ）
①H2 ②O2 ③N2 ④SO2 ⑤H2S ⑥CH4⑦NH3 ⑧CO2
A．①②③⑥B．①②③⑧
C．④⑤⑥D．④⑤
解析：
能用浓H2SO4干燥的气体有①②③④⑥⑧，能用CaO干燥的气体有①②③⑥⑦，故选项A正确。
答案：
A
3．某学生想利用如图装置（烧瓶位置不能移动）收集下列气体：
①H2、②Cl2、③CH4、④HCl、⑤NH3、⑥NO、⑦NO2、⑧SO2，下列操作正确的是（ ）
A．烧瓶是干燥的，由A进气收集①③⑤
B．烧瓶是干燥的，由B进气收集②④⑥⑦⑧
C．在烧瓶中盛满水，由A进气收集①③⑤⑦
D．在烧瓶中盛满水，由B进气收集⑥
解析：
由A进气，应该收集密度比空气小且不和空气反应的气体，①③⑤可以用此方法收集，A项正确；由B进气，应该收集密度比空气大且不和空气反应的气体，②④⑦⑧可以用此方法收集，B项错误；用排水法收集的气体在水中的溶解度要小，不与水反应，且应该由A进气，因此C、D两项错误。
答案：
A
4．关于下列各装置图的叙述正确的是（ ）
A．装置①作洗气装置，除去氯气中的氯化氢
B．实验室用装置②制取氨气
C．装置③可用于制备氢氧化亚铁并观察其颜色
D．装置④中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止倒吸
解析：
装置①作洗气装置时，应长进短出；制取氨气时试管口应向下倾斜；制备氢氧化亚铁时，胶头滴管要伸入新制硫酸亚铁溶液中；由于氨气在四氯化碳中溶解度很小，可以防止倒吸。
答案：
D
5．（2019·广州模拟）用下图装置进行①中实验，对应②中现象正确，且能达成相应实验目的的是（ ）
选项
①中实验
②中现象
实验目的
A
将浸透石蜡油的石棉加热
Br2的CCl4溶液褪色
石蜡裂解产物中含有烯烃
B
加热NH4Cl固体
酚酞溶液变红
制备氨气并检验氨气性质
C
加热NaHCO3与Na2CO3混合粉末
澄清石灰水变浑浊
验证NaHCO3具有热不稳定性
D
加热铁粉及湿棉花
肥皂水中有气泡冒出
Fe与H2O发生了置换反应
解析：
A项，Br2的CCl4溶液褪色说明石蜡油分解产生了不饱和烃发生了加成反应的，正确；B项，加热NH4Cl固体分解生成NH3和HCl混合气体，所以不能用加热NH4Cl固体分解制取NH3，错误，C项，加热NaHCO3与Na2CO3混合粉末产生使澄清石灰水变浑浊的CO2，不可以证明是NaHCO3固体受热发生分解，错误；D项，加热试管气体体积膨胀也会导致肥皂水中产生气泡并上浮，不能说明铁粉与水蒸气加热时发生反应生成H2，错误。
答案：
A
6．某课外实验小组设计的下列实验合理的是（ ）
A.制备少量
氨气
B.吸收HCl
C.配制一定浓度的硫酸溶液
D.制备并收集少量NO2气体
解析：
氨气制备装置正确，A对；HCl极易溶于水，导管直接通入水中会发生倒吸现象，B错；不能在容量瓶中进行溶液的稀释，C错；NO2气体能与水反应，不能用排水法收集，D错。
答案：
A
7．双球洗气管是一种多用途仪器，常用于除杂质、气体干燥、气体吸收等实验操作。
如图是一个以双球洗气管为尾气处理装置，用吸收剂X吸收气体Y的情形，其中符合事实的组合的是（ ）
选项
A
B
C
D
吸收气体Y
Cl2
HCl
SO2
NO
吸收剂X
饱和NaCl
溶液
水
浓硫酸
NaOH溶液
解析：
A项，氯气在饱和氯化钠溶液中的溶解度很小，不能被吸收，错误；B项，因HCl极易溶于水，则极易被吸收，正确；C项，二氧化硫能用浓硫酸干燥，但不能被吸收，错误；D项，NO不能与NaOH反应，不能被吸收，错误。
答案：
B
8．要组装一套实验室利用液体和液体反应制备气体的装置，现设计了如下的五步操作，正确的顺序是（ ）
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上 ②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网
③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集装置中 ④检查装置的气密性（利用固定装置微热的方法检查气密性） ⑤在蒸馏烧瓶中装好分液漏斗，连接好导气管
A．②①⑤④③ B．④①②⑤③
C．①②⑤④③D．①⑤④②③
解析：
实验仪器的安装原则：
从下向上，从左向右。
首先放置酒精灯，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网，把烧瓶固定在铁架台上，在烧瓶中装好分液漏斗，连好导气管，检查装置气密性；装置不漏气后，再加液体药品开始反应，制取、收集气体。
答案：
A
9．如图为常用玻璃仪器组成的七种实验装置，根据需要可在其中加入液体或固体试剂。
下列说法错误的是（ ）
A．A、B装置既能用于收集Cl2，又能用于收集NO
B．装有浓硫酸的F装置可用于干燥CO2气体
C．C、E装置可用于尾气吸收，能防止液体倒吸到气体发生装置中
D．G装置可用于合成氨实验中，可干燥、混合并能大致观察H2和N2的体积比
解析：
A项，A装置可用排空气法收集Cl2，若A装置盛满水，则可用于收集NO，B装置可用排饱和食盐水法收集Cl2，也能用于收集NO，正确；B项，F为U形干燥管装置，该装置只能盛装固体干燥剂，错误；C项，C装置中的烧杯可吸收尾气，洗气瓶起到缓冲作用，防止烧杯中的液体倒吸入气体发生装置中，E装置中间膨大部分可防止液体倒吸，正确；D项，G装置中装入浓硫酸，可干燥H2和N2混合气体，通过气泡多少可大致观察H2和N2的体积比，正确。
答案：
B
10．某实验小组利用如下仪器组装一套制备氮化硼晶体的装置。
反应原理是B2O3＋2NH3
2BN＋3H2O。
（已知：
BN高温下能被空气氧化，不溶于水；B2O3难溶于冷水但可溶于热水）
（1）各仪器接口由左到右的连接顺序为_____________________
______________________________________________________。
（2）实验步骤分为如下操作：
①提纯BN ②滴加浓氨水 ③添加药品 ④连接装置
⑤加热管式电炉 ⑥检查装置气密性 ⑦取出反应混合物 ⑧停止加热，继续通一段时间的氨气则正确的操作顺序为___（填序号）。
（3）仪器A的名称为__________，装置D的作用是____________，
若去掉装置E会导致_________________________________。
（4）装置C能产生氨气的原因有__________________________
_____________________________________（任答出一条即可）。
（5）管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是________________，反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
（6）除去产物中未反应的B2O3并得到纯净的BN固体的实验操作是______________________________________________________。
解析：
（1）按照“发生装置→净化装置→主体实验→防倒吸装置→尾气处理装置”的顺序选择实验装置，各仪器接口连接顺序为eabcdfgh。
（2）根据实验目的以及组装实验装置的原则，本实验的操作步骤为④⑥③②⑤⑧⑦①。
（3）仪器A的名称为球形干燥管，装置D的作用是防止倒吸，起安全瓶作用，装置E是尾气处理装置，去掉它会导致氨气逸出，造成大气污染。
（4）浓氨水和生石灰混合，生石灰和水反应，生成氢氧化钙，使c（OH－）增大，同时放出大量的热。
消耗水、c（OH－）增大、放热都有利于氨气逸出，可任选一个角度进行阐释。
（5）管式电炉加热反应前必须先通入氨气，排尽装置内的空气，防止BN被氧化。
反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是使BN冷却，防止外界空气进入而使BN在高温下被氧化。
（6）根据B2O3难溶于冷水但可溶于热水的性质，利用趁热过滤法进行分离。
答案：
（1）eabcdfgh
（2）④⑥③②⑤⑧⑦①
（3）球形干燥管 防止倒吸 氨气逸出污染空气
（4）氨水中存在可逆反应NH3＋H2ONH3·H2O、
NH3·H2ONH
＋OH－,生石灰与水反应消耗水，促使氨气放出（或生石灰与水反应生成氢氧化钙电离出大量OH－，反应逆向进行有利于NH3放出；或生石灰与水反应放出大量热，促进NH3·H2O分解，并使气体溶解度下降，有利于NH3放出）
（5）排尽装置中的空气 冷却反应混合物，防止BN被氧化
（6）将粗产品加入适量的热水中，充分搅拌后趁热过滤，用热水洗涤滤渣2～3次，烘干
11．（2019·江门调研）已知：
Mg能在NO2中燃烧，可能产物为Mg3N2、MgO和N2。
Mg3N2容易与水反应。
（1）某实验探究小组探究Mg与NO2反应的固体产物成分，对固体产物提出三种假设：
Ⅰ.假设为：
固体产物为MgO；Ⅱ.假设为：
__________________
____________________________________________________；
Ⅲ.假设为：
__________________________________________。
（2）该小组通过如下实验装置来验证Mg在NO2中燃烧反应产物（夹持装置省略，部分仪器可重复使用）
①实验装置连接的顺序为________（填装置序号）；
②装置B中盛装的试剂可以是__________（填序号）；
a．浓硫酸b．碱石灰
c．无水CaCl2d．五氧化二磷
③确定产物中有N2生成的实验现象为_____________________
_____________________________________________________。
（3）设计实验证明：
产物中存在Mg3N2：
_____________________
____________________________________________________。
（4）已知装置C中初始加入Mg粉质量为13.2g，在足量的NO2中充分燃烧，实验结束后，硬质玻璃管冷却至室温、称量，测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0g，产生N2的体积为1120mL（标准状况）。
写出玻璃管中发生反应的化学方程式：
___________________。
解析：
（1）根据已知的Mg在NO2中燃烧产物的可能性分析判断：
Ⅰ.固体产物为MgO；Ⅱ.固体产物为Mg3N2；Ⅲ.固体产物为MgO和Mg3N2。
（2）①A中铜与浓硝酸反应产生二氧化氮，用B中干燥剂干燥后，通入硬质玻璃管C中与镁粉反应，用NaOH溶液除去多余的二氧化氮，最后用排水法收集氮气，为确保C中无水蒸气，在C和E之间也应连接吸水干燥装置，故装置的连接顺序为ABCBED；②二氧化氮不能使用碱性干燥剂来干燥，U形管装的是固体干燥剂，故盛放的干燥剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷等，选cd；③从C中导出的气体通过NaOH溶液吸收NO2后，仍有气体将D中试剂瓶中的水压入烧杯中，则确定产物中有N2生成。
（3）Mg3N2能与水反应生成氨气，氨气是具有刺激性气味的碱性气体，所以取少量反应后的固体产物，加入到水中产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色，则证明产物中有Mg3N2。
（4）13.2g镁的物质的量为0.55mol，设生成Mg3N2的物质的量为xmol，MgO的物质的量为ymol，根据镁原子守恒得：
3x＋y＝0.55mol，根据固体质量得：
100x＋40y＝21.0g，解得：
x＝0.05，y＝0.4；氮气的物质的量为1.12L÷22.4L·mol－1＝0.05mol，综上分析反应物为Mg和NO2，生成物为Mg3N2、MgO和N2，且物质的量之比为1∶8∶1，所以化学方程式为11Mg＋4NO2
Mg3N2＋8MgO＋N2。
答案：
（1）固体产物为Mg3N2 固体产物为MgO和Mg3N2
（2）①ABCBED ②cd ③D中试剂瓶中的水被气体压入烧杯中
（3）取C中少量反应产物，加入到水中产生刺激性气味的气体，该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝
（4）11Mg＋4NO2
Mg3N2＋8MgO＋N2
12．（2019·昆明调研）某校化学研究性学习小组设计实验验证NH3能还原CuO，并对还原产物进行探究。
Ⅰ.验证NH3能还原CuO
请回答下列问题：
（1）试剂X为__________________。
（2）请将提供的装置按合理顺序连接。
g→______________。
（3）装置B的作用是________________________________。
（4）证明NH3能还原CuO的实验现象是_____________________
____________________________________________________。
Ⅱ.探充还原产物的成分
[查阅资料] Cu2O粉末呈红色，在酸性溶液中不稳定：
Cu2O＋H2SO4（稀）===Cu＋CuSO4＋H2O。
[实验探究]
实验操作
实验现象
实验结论
取10.4g红色固体于烧杯中，加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置
若无现象
①证明红色固体为__________
若溶液变蓝
②证明红色固体肯定含有______，可能含有___________
取上述反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重，得固体6.4g
—
③经计算，红色固体的成分及其物质的量
_________________
解析：
Ⅰ.
（1）氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气和水，试剂X需要干燥氨气且不与氨气反应，所以为碱石灰。
（2）装置C生成氨气后，首先经过E干燥，再通入A中反应，生成的气体通过D进行检测，最后以B装置收集尾气。
所以安装顺序为fhabdec。
（3）由于氨气在水中溶解度较大，所以气体收集先将气体通入CCl4中再溶于上层的水中，所以B装置的作用为收集尾气，防止倒吸，隔绝空气；
（4）有红色的铜生成就能证明NH3能还原CuO，现象为A中黑色粉末变为红色，同时有水生成，D中白色固体变为蓝色。
Ⅱ.①Cu，因为Cu在常温下不与稀硫酸反应；
②有CuSO4生成，溶液变蓝，则红色固体中肯定含有Cu2O，不能确定是否含有Cu；
③所得固体为Cu，物质的量为0.1mol；每摩尔Cu2O与酸反应前后质量损失为80g，反应前后质量损失为4g，则0.05molCu2O参与反应，则生成Cu的量为0.05mol，所以原固体中Cu2O与Cu的物质的量均为0.05mol。
答案：
Ⅰ.
（1）碱石灰
（2）fhabdec
（3）吸收尾气，防止倒吸，隔绝空气，防止空气中水蒸气进入D中
（4）A中黑色粉末变为红色，D中白色固体变为蓝色
Ⅱ.①铜 ②氧化亚铜 铜 ③铜和氧化亚铜各0.05mol
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