2018版高中化学第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用第1课时学业分层测评鲁科版必修220.wps

第 2 2 章 化学键化学反应与能量 第 3 3 节 化学反应的利用（第 1 1 课 时） (建议用时：45分钟) 达标必做 1关于实验室制 Cl2，下列说法正确的是( ) A可用 KMnO4和浓盐酸反应制取 B用碱石灰干燥 Cl2 C用排水法收集 Cl2 D用饱和石灰水吸收尾气 【解析】 KMnO4、MnO2都是氧化剂，都能与浓盐酸反应制取 Cl2，A 正确。Cl2是酸性气体， 能溶于水，不能用碱石灰干燥，也不能用排水法收集，B、C 错误。Ca(OH)2微溶于水，饱和石 灰水中溶有的 Ca(OH)2太少，吸收尾气不彻底，D 错误。 【答案】 A 2下列物质可用来干燥 Cl2的是( ) 碱石灰 浓硫酸 无水 CaCl2 P2O5 A B C D 【解析】 碱石灰属于碱性干燥剂，可以用来干燥碱性气体和中性气体，但不能用于干燥 酸性气体；浓 H2SO4和 P2O5属于酸性干燥剂，可以用来干燥酸性气体和中性气体(除 H2S、HBr、 HI 外)；无水 CaCl2属于中性干燥剂，可以用于干燥所有气体(除 NH3外)。 【答案】 C 3二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中，作为还原剂的 HCl 和参加反应的 HCl 物质的 量之比是( ) A11 B21 C12 D任意比 【解析】 反应：MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O 中，4 mol HCl 参加反应，只 有 2 mol作还原剂被氧化为氯气。 【答案】 C 4下列关于实验室制取气体所用试剂的组合不合理的是( ) A制 Cl2：MnO2、盐酸(浓) B制 H2：硫酸(稀)、Zn C制 O2：MnO2、H2O2 D制 CO2：硫酸(稀)、CaCO3 1 【解析】 碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙的表面使反应难以 继续进行，因此，实验室应该选用稀盐酸与碳酸钙反应制取二氧化碳。 【答案】 D 5用下列两种方法制取氯气：用含氯化氢 146 g 的浓盐酸与足量的二氧化锰反应， 用 87 g 二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气( ) A比多 B比多 C一样多 D无法比较 【解析】 根据 4HCl(浓)MnO2 = MnCl22H2OCl2，用 87g 二氧化锰与足量的浓 盐酸反应，所得氯气为 1 mol，而用含氯化氢 146g 的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，会因随反 应的进行浓盐酸逐渐变稀而使反应逐渐停止，最后有一定量的氯化氢剩余，所得氯气的物质的 量小于 1 mol。 【答案】 A 6用如图装置进行实验，将液体 A 逐滴加入到固体 B 中，下列叙述正确的是 ( ) 【导学号：55102101】 A若 A 为盐酸，B 为 MnO2，C 中盛有品红溶液，则 C 中溶液退色 B若 A 为醋酸，B 为贝壳，C 中盛有澄清石灰水，则 C 中溶液出现浑浊 C若 A 为浓氨水，B 为生石灰，C 中盛有 AlCl3溶液，则 C 中先产生白色沉淀后沉淀溶解 D上述实验中仪器 D 都可以用长玻璃导管代替 【解析】 本装置为固液不加热装置，A 项不发生反应；B 项生成 CO2气体，使澄清石灰 水变浑浊；C 中产生 NH3，溶于水生成 NH3·H2O，与 AlCl3溶液反应生成 Al(OH)3沉淀，Al(OH)3 沉淀不与 NH3·H2O 反应；装置中仪器 D 起防倒吸作用，不能换作长玻璃导管。 【答案】 B 7下列装置或操作能达到实验目的的是( ) 2 【解析】 A 中，由于氨气的密度小于空气的密度，用向下排空气法收集是正确的，但集 气瓶瓶口不能密封(塞橡皮塞)，可塞一团疏松的棉花，目的是防止气体对流，以收集到较纯的 氨气；B 中，洗气时气体应长进短出；C 中，通过观察长颈漏斗中液面是否下降，可以检查装 置的气密性；D 中，收集密度比空气大的二氧化碳气体用向上排空气法，应该为长管进气，短 管排出空气。 【答案】 C 8下列制备气体的实验设计中错误的是( ) 【导学号：55102102】 选项 A B C D 药品 NH4Cl与 Ca(OH)2 石灰石和稀盐酸 稀硝酸和铜片 KMnO4与浓盐酸 装置 【解析】 A 装置是制取 NH3，用碱石灰干燥，正确；B 是简易启普发生器制取 CO2，正确； C 是制取 NO，由于 NO 极易被空气中的氧气氧化为 NO2，所以只能用排水法收集，错误；D 中 KMnO4 氧化性很强，与浓盐酸反应不需要加热，正确。 【答案】 C 9拟用下图所示装置制取下表中的四种气体(图中夹持仪器均已略去，a、b、c 表示相应 仪器中加入的试剂)，不能达到实验目的的是( ) 选项 气体 a b c A O2 H2O2 MnO2 浓硫酸 B CO2 稀盐酸 碳酸钙 饱和 NaHCO3溶液 C NO 稀 HNO3 铜屑 H2O D SO2 浓硫酸 Na2SO3 浓硫酸 【解析】 过氧化氢在二氧化锰的催化下生成氧气，经浓硫酸干燥后收集，A 正确；稀盐 酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，后用饱和碳酸氢钠溶液除杂，B 正确；铜和稀硝酸反应生成NO， 3 应该用排水法收集，C 错误；浓硫酸和亚硫酸钠反应制备二氧化硫，再用浓硫酸干燥可得纯净 的二氧化硫，D 正确。 【答案】 C 10拟用如图装置制取表中的三种干燥、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)。 气体 a b c d Cl2 浓盐酸 MnO2 NaOH溶液 浓硫酸 NH3 饱和 NH4Cl溶液 消石灰 H2O 固体 NaOH NO 稀硝酸 铜屑 H2O P2O5 (1)上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是_。 (2)指出不能用上述方法制取的气体，并说明理由(可以不填满)。 气体_，理由是_。 气体_，理由是_。 气体_，理由是_。 【解析】 制 Cl2时反应生成的 Cl2能与 NaOH溶液反应，无法得到氯气；制 NH3时反应生 成的 NH3能与 H2O 反应，无法得到 NH3。 【答案】 (1)NO (2)Cl2 反应生成的 Cl2被 c 中的 NaOH溶液吸收了 NH3 反应生 成的 NH3被 c 中的 H2O 吸收了 11在实验室中用 MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气。 【导学号：55102103】 (1)写出反应的化学方程式：_。 (2)下图所示是一个学生设计的实验装置图。这个装置图有哪些错误？请分别指出： _； _； _； 4 _； _。 (有几处填几处) (3)在改正的装置中，洗气瓶中的饱和食盐水的作用：_； 洗气瓶中浓 H2SO4的作用：_； 烧杯中的 NaOH溶液的作用：_。 【解析】 本题属识图题，要求学生根据实验目的，对全套实验装置的错误之处作出判断， 学生必须对实验室制取氯气的反应原理和实验装置非常熟悉。 首先应根据试题要求制得干燥、纯净的氯气。用 MnO2和浓盐酸共热制得的氯气中，有挥发 出来的 HCl气体和水蒸气，这是两种要除掉的杂质。用饱和食盐水是为了除去 HCl 气体，这个 装置必须在前，用浓硫酸洗气是为了除掉水蒸气，它应该在后，图中两个洗气瓶的进出气导管 都装反了。 【答案】 (1)MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O (2) 烧瓶下面缺石棉网 铁圈下面缺酒精灯 盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒了 两个洗气瓶中的气体入口导 管应插入液面下，而出口导管应靠近瓶塞 (3) 吸收挥发的氯化氢气体 吸收水蒸气 吸收多余的氯气 12实验室常见的几种气体发生装置如图 A、B、C 所示： 【导学号：55102104】 (1)实验室可以用 B 或 C 装置制取氨气，如果用 C 装置，通常使用的药品是_；检 查 C 装置气密性的操作方法是_。 (2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列气体的性质与收集方法无关的是 _(填序号，下同)。 密度 颜色 溶解性 热稳定性 是否与氧气反应 下图是某学生设计的收集气体的几种装置，其中不可行的是_。 (3)若用 A 装置与 D 装置相连制取收集 X 气体，则 X 可能是下列气体中的_。 CO2 NO Cl2 H2 5 其中在 D 装置中连接小烧杯的目的是_。 【解析】 (1)采用 B 装置制取氨气时应选用消石灰和氯化铵固体；C 装置适用于固体与液 体不需要加热的反应，故应选用浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等)。检查 C 装置气 密性的操作是将导管通入水槽中，用手捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产 生，松开手或停止加热后，在导管里形成一段水柱，且短时间内不下降，则说明 C 装置气密性 良好。 (2)选择气体收集方法，无需考虑气体的颜色和热稳定性，根据密度和是否与氧气反应选 择能否采用向上或向下排空气法，根据溶解性判断能否选择排水或排其他液体的方法。收集气 体时不能采取 bc装置，前者密闭不能排出空气，后者伸入试管内的导管过长。 (3)制取 CO2时不需加热，也不必处理尾气；NO 常温下与氧气反应，不能用排空气法收集； 制取 H2时不需加热，应采用向下排空气法，尾气处理时一般用点燃的方法，故 X 可能是氯气。D 装置中的小烧杯是用来吸收尾气的，防止污染空气。 【答案】 (1)浓氨水和氧化钙(或碱石灰、固体氢氧化钠等) 将导管通入水槽中，用手 捂或酒精灯微热圆底烧瓶底部，如果导管口处有气泡产生，松开手或停止加热后，在导管里形 成一段水柱，且短时间内不下降，说明 C 装置气密性良好 (2) bc (3) 吸收尾气，防止污染空气 自我挑战 13下图所示是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利 用这套装置进行实验的是( ) A铜屑和浓硝酸 B二氧化锰和浓盐酸 C氯酸钾和 MnO2 D碳酸钙和稀盐酸 【解析】 铜屑与浓硝酸反应制取 NO2没有尾气吸收装置；用 MnO2跟浓盐酸反应制取氯气 需加热，氯酸钾和 MnO2反应制取氧气需加热，均不符合题意。用碳酸钙与稀盐酸反应制 CO2的 反应不需加热，CO2跟浓硫酸不反应且密度大于空气，可用这套装置。 【答案】 D 14用如图所示装置进行如下实验，能达到实验目的的是 ( ) A瓶中盛满水，从 B 口进气，用排水法收集 NO2 6 B瓶中盛适量浓硫酸，从 A 口进气来干燥 NH3 C从 B 口进气，用排空气法收集 CO2 D瓶中装满水，A 口连导管并伸入量筒中，从 B 口进气，用排水法测量生成 H2的体积 【解析】 NO2能与水发生反应，不能用排水法收集 NO2，NH3不能用酸性干燥剂(如浓 H2SO4) 干燥；CO2的密度比空气大，收集 CO2时应从 A 口进气，相当于向上排空气法收集。 【答案】 D 15用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是( ) 【导学号：55102105】 图 1 图 2 图 3 图 4 A用图 1 所示装置除去 Cl2中含有的少量 HCl B用图 2 所示装置制取少量氨气 C用图 3 所示装置制取少量纯净的 CO2气体 D选择合适的试剂，用图 4 所示装置可分别制取少量 CO2、NO和 O2 【解析】 B 项，试管中空气无法排出，不能收集 NH3；C 项，纯碱易溶于水，利用图示装 置不能达到使反应随时发生或停止的目的；D 项，无法用排空气法收集 NO。 【答案】 A 16某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中 A、F 分别为氨气和氯气的发 生装置，C 为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。 【导学号：55102106】 请回答下列问题： (1)装置 A 中的烧瓶内固体不可以选用_(填序号)。 A生石灰 B.碱石灰 C五氧化二磷 D烧碱 (2)B 装置的作用是_；E 装置的作用是_。 (3)通入 C 装置的左右两根导管左边较长、右边较短，目的是_。 (4)装置 F 中发生反应的化学方程式是_。 7 (5)装置 C 内出现浓的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写 出反应的化学方程式：_。 (6)从装置 C 的 G 处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？ _。 【解析】 (1)装置 A 制取氨气，可用浓氨水与碱石灰(或烧碱或生石灰等)，但不能用五 氧化二磷，因其与水反应后生成磷酸，能与氨水反应。(2)B 装置中盛放的碱石灰用来干燥氨气；E 装置中盛放的饱和食盐水用来除去氯气中混有的氯化氢气体。(3)由于氨气的密度小，氯气的密 度大，密度小的氨气从长管进入向上扩散，密度大的氯气从短管进入向下扩散，这样能较快地 充分混合。(6)黄绿色的气体是氯气，依据氯气的性质，可用烧碱溶液吸收。 【答案】 (1)C (2)干燥氨气 除去氯气中的氯化氢 (3)使密度较大的 Cl2和密度较小的 NH3较快地混合均匀 (4)MnO24HCl(浓) = MnCl2Cl22H2O (5)3Cl28NH3=N26NH4Cl (6)在 G 处连接导管，直接把尾气通入盛有烧碱溶液的烧杯中(答案合理即可) 8