2020-2021学年第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物免费当堂达标检测题

专题强化练1　有关气体制备及性质探究实验综合

1.(2020黑龙江大庆高一月考,)下表中a、b、c表示相应仪器中加入的试剂,可用如图装置制取、净化、收集的气体是(　　)

2.()拟用如图装置制取表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。

下列可以得到干燥纯净的气体的选项是(深度解析)

3.()下图装置用于气体的干燥、收集和尾气吸收,其中X、Y、Z对应都正确的是(　　)

4.()如图装置可用于收集气体并验证其某些化学性质,下列相关的选项正确的是(　　)

5.(2019甘肃武威第一中学高一期中,)如图所示装置,将溶液a逐滴滴入烧瓶中,下列叙述不正确的是(　　)

A.若a为浓盐酸,b为MnO2,c中盛品红溶液,则c中溶液褪色

B.若a为醋酸溶液,b为贝壳,c中盛过量澄清石灰水,则c中溶液变浑浊

C.若a为浓硫酸,b为Na2SO3固体,c中盛紫色石蕊溶液,则c中溶液变红

D.若a为浓氨水,b为生石灰,c中盛AlCl3溶液,则c中产生白色沉淀

6.(2019四川成都棠湖中学高一上月考,)欲进行下列实验,其方案设计合理的是(　　)

7.()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、混合并大致观察H2和N2的体积比

8.(2019陕西榆林二中高二下期末,)下列制取Cl2、探究其漂白性、收集并进行尾气处理的原理和装置合理的是(　　)

9.()某化学小组拟设计实验探究SO2与钙盐溶液的反应情况。

【文献资料】

①CaSO3是难溶于水、易溶于盐酸的白色固体;

②实验室用Na2SO3粉末和70%硫酸反应制备SO2;

③浓硫酸与水混合时放出大量的热,产生大量“酸雾”。

【设计实验】

实验Ⅰ:探究二氧化硫与氯化钙溶液的反应。

(1)若气体从左至右流动,选择装置并排序为　　　　　　　(填字母)。 

(2)D装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 

(3)连接装置进行实验,发现C装置中产生白色沉淀。

①甲同学对白色沉淀成分提出如下假设:

假设1:白色沉淀是CaSO3;

假设2:白色沉淀是CaSO4;

假设3:白色沉淀是CaSO4和CaSO3。

②乙同学设计实验证明白色沉淀是CaSO4,他的实验方法和现象是　　　　　                                                                                                                 。 

③丙同学认为C中生成硫酸钙的原因是装置内O2氧化了SO2。

排除装置内O2干扰采取的措施是:在启动B中反应之前,           (填实验步骤),重新实验,C中无明显现象,所以SO2和CaCl2溶液不反应。 

实验Ⅱ:探究SO2和Ca(ClO)2溶液的反应。

丁同学仅将上述实验C装置中氯化钙溶液换成漂白精溶液,进行实验时产生了大量白色沉淀。

(4)化学反应有两种情况。

①若SO2过量,则发生的反应为Ca(ClO)2+2SO2+2H2O CaSO4↓+2HCl+H2SO4;

②若SO2少量,则发生的反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(5)为了探究C中SO2是否过量,戊同学取少量C中上层清液于试管中,加入下列物质可以达到实验目的的是　　　　　　　(填字母)。 

a.NaHCO3溶液 

b.品红溶液

c.AgNO3溶液 

d.紫色石蕊溶液

答案全解全析

1.B　可用浓氨水和碱石灰制取氨气,但用碱石灰干燥气体时,碱石灰一般盛放在干燥管内,且氨气的密度小于空气的密度,应采用向下排空气法收集,A错误;盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,盐酸有挥发性,所以生成的二氧化碳中混有氯化氢,氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,饱和的碳酸氢钠溶液和二氧化碳不反应,可用饱和碳酸氢钠溶液洗气,二氧化碳的密度大于空气的密度,可用向上排空气法收集,B正确;铜和稀硝酸反应生成一氧化氮,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一氧化氮,C错误;二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,D错误。

2.C　根据反应装置知,反应物必须是固液混合物(可加热),根据洗气装置知,气体不能与洗液反应,否则收集不到气体,根据干燥装置知,干燥剂只能吸收水且不能与要收集的气体反应。二氧化碳与饱和Na2CO3溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液吸收HCl气体,A错误;氨气易溶于水,所以不能用水洗气,B错误;氯气在饱和NaCl溶液中溶解度较小,可以除去其中的氯化氢杂质,C正确;二氧化氮能够与水反应,收集不到二氧化氮气体,D错误。

规律方法　有关气体的制备、净化与收集需要考虑以下几个方面的问题。一是根据制备反应的特点选择合适的制备装置;二是气体的净化,一般若采用洗气瓶进行气体净化处理,最终需要进行干燥处理,在进行洗气处理除去气体中所含杂质气体时,不能选择会吸收待净化气体的试剂。

3.C　Cl2尾气吸收应该用氢氧化钠溶液,不能用饱和食盐水,A错误;氨气不能用向上排空气法收集,B错误;氯化钙可用于干燥二氧化硫气体,二氧化硫可用向上排空气法收集,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气,C正确;一氧化氮气体与氧气反应,不能用排空气法收集,D错误。

4.D　氨气应用向下排空气法收集,A错误;SO2使酸性KMnO4溶液褪色,是因为SO2具有还原性,B错误;HCl不是氯元素的最高价含氧酸,所以不能比较非金属性强弱,C错误;氯气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,具有氧化性,能够使KI-淀粉溶液变蓝,D正确。

5.A　浓盐酸和MnO2反应需加热,而该装置没有加热,所以不能生成氯气,品红溶液不会褪色,A错误;若a为醋酸溶液,b为贝壳,发生反应:2CH3COOH+CaCO3 Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O,产生的CO2经过c中过量澄清石灰水,发生反应:CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O,所以c中溶液变浑浊,B正确;浓硫酸和亚硫酸钠发生反应:Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O,二氧化硫与c中的水反应生成亚硫酸,能使c中石蕊溶液变红,C正确;若a为浓氨水,b为生石灰,浓氨水和CaO固体发生反应生成NH3,c中盛AlCl3溶液,NH3与c中AlCl3溶液发生反应:3NH3+3H2O+AlCl3 Al(OH)3↓+3NH4Cl,c中产生白色沉淀,D正确。

6.B　没有形成封闭体系,不能检验该装置的气密性,A错误;氨气极易溶于水,倒扣的漏斗可以防止倒吸,B正确;铜与浓硝酸反应产生二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,不能被水完全吸收,C错误;触摸外壁只能比较溶于水时的热效应,不能比较二者的溶解度大小,D错误。

7.B　A项,A装置可用向上排空气法收集Cl2,若A装置装满水,则可用于收集NO,B装置可用排饱和食盐水法收集Cl2,也能用排水法收集NO,正确;B项,F装置为U形干燥管,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,集气瓶起到缓冲作用,防止烧杯中的液体倒吸入气体发生装置中,E装置可防止倒吸,正确;D项,G装置中装入浓硫酸,可干燥H2和N2,通过气泡多少可大致观察H2和N2的体积比,正确。

8.B　利用该反应制取氯气需要加热,A不合理;浓硫酸能干燥氯气,利用该装置可说明干燥的氯气没有漂白性,B合理;氯气的密度大于空气,要用向上排空气法收集氯气,C不合理;氯气在饱和食盐水中的溶解度小,D不合理。

9.答案　(1)BDCA

(2)HS+H+ SO2↑+H2O

(3)②取少量白色沉淀于试管中,加入盐酸,沉淀不溶解

③打开K,通入一段时间N2(或Ar)

(4)Ca(ClO)2+SO2+H2O CaSO4↓+HClO+HCl

(5)bd

解析　(1)根据文献资料知,浓硫酸与亚硫酸钠反应时会形成“酸雾”,酸雾中含有硫酸,如果不净化SO2,则硫酸会与氯化钙反应产生硫酸钙。因此实验装置顺序为制备SO2、除去SO2中酸雾、SO2与氯化钙溶液反应、吸收尾气。(2)类似于除去CO2气体中的氯化氢,用饱和亚硫酸氢钠溶液除去SO2中的“酸雾”,化学方程式为2NaHSO3+H2SO4 Na2SO4+2SO2↑+2H2O。(3)②利用硫酸钙不溶于盐酸,亚硫酸钙溶于盐酸来验证。不能选择硝酸与白色沉淀反应,因为硝酸会将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。③为排除空气中氧气的干扰,可打开K,向装置内通入N2(或Ar),将装置内空气排尽。(4)如果SO2少量,产物中有次氯酸。(5)探究C中SO2是否过量,可检验产物中是否含有次氯酸,选用品红溶液和紫色石蕊溶液可检验。加入品红溶液,溶液褪色,加热,若溶液恢复原来的颜色,则二氧化硫过量,否则二氧化硫不足;加入紫色石蕊溶液,若溶液先变红后褪色,则二氧化硫不足,若溶液只变红而不褪色,则二氧化硫过量。故选bd。